2023年高考化學(xué)反應(yīng)原理命題趨勢與復(fù)習(xí)策略

2023年高考化學(xué)反應(yīng)原理命題趨勢與復(fù)習(xí)策略——反應(yīng)速率與平衡目錄命題特點(diǎn)試題精講

備考策略0102032022山東10題2021山東2021湖南反應(yīng)機(jī)理2021山東20題2022山東20題多平衡復(fù)雜體系2020山東2020全國卷多變量影響U型拋物線圖像2019江蘇反應(yīng)原理考查特點(diǎn)01020403圖表多，描述多，計算多。情境新，反應(yīng)新，設(shè)問新。綜合性強(qiáng)，思維轉(zhuǎn)換角度大，對信息提取整合應(yīng)用能力要求高.關(guān)注圖像推理分析多變量競爭因素分析各種平衡常數(shù)考查KC、Kp、Kx、K標(biāo)準(zhǔn)多為單一反應(yīng)的多個歷程平行反應(yīng)或者連續(xù)反應(yīng)的體系命題特點(diǎn)知識模塊0阿倫尼烏

斯公式010203反應(yīng)機(jī)理循環(huán)圖多因素影響復(fù)雜圖像平衡常數(shù)04目錄命題特點(diǎn)試題精講

模型構(gòu)建010203

反應(yīng)機(jī)理循環(huán)圖01一.反應(yīng)機(jī)理循環(huán)圖01考查N元素價態(tài)考查反應(yīng)歷程催化劑對平衡是否有影響歷程對產(chǎn)物是否影響以循環(huán)機(jī)理圖為載體綜合考查化學(xué)反應(yīng)原理及微觀辨識能力012022山東NO+?OOH=NO2+?OH、NO2+?C3H7=C3H6+HONO、NO+NO2+H2O=2HONO、HONO=NO+?OH含N元素的反應(yīng)：2C3H8+O22C3H6+2H2O總反應(yīng)：A．含N分子參與的反應(yīng)一定有電子轉(zhuǎn)移B．由NO生成HONO的反應(yīng)歷程有2種C．增大NO的量，C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率不變D．當(dāng)主要發(fā)生包含②的歷程時，最終生成的水減少循環(huán)圖反應(yīng)物：只進(jìn)不出生成物：只出不進(jìn)循環(huán)物質(zhì)：進(jìn)進(jìn)出出（催化劑或中間產(chǎn)物）催化劑對平衡量無影響但對未平衡相關(guān)量有影響反應(yīng)機(jī)理循環(huán)圖01循環(huán)圈上的物質(zhì)不是催化劑就是中間產(chǎn)物循環(huán)圈以外僅有箭頭指出的出發(fā)點(diǎn)物質(zhì)是反應(yīng)物。循環(huán)圈以外僅有箭頭指向的終點(diǎn)物質(zhì)是生成物。價態(tài)分析：確定化學(xué)鍵的類型，數(shù)清價鍵的數(shù)目，根據(jù)電負(fù)性差異分析呈現(xiàn)出的化合價。1．循環(huán)流程中物質(zhì)的判斷（1）有進(jìn)有出的物質(zhì)參與反應(yīng)，常作催化劑；（2）只進(jìn)不出的為反應(yīng)物、原料；（3）不進(jìn)只出的物質(zhì)為生成物、產(chǎn)品。2．催化工藝的三種形式（1）直接型（2）微觀型（3）循環(huán)型①反應(yīng)物：A和F②生成物：B和E③催化劑：C或D，中間產(chǎn)物D或C模型構(gòu)建(2021·湖南卷)鐵的配合物離子(用[L—Fe—H]＋表示)催化某反應(yīng)的一種反應(yīng)機(jī)理和相對能量的變化情況如圖所示下列說法錯誤的是A．該過程的總反應(yīng)為HCOOHCO2↑＋H2↑B．H＋濃度過大或者過小，均導(dǎo)致反應(yīng)速率降低C．該催化循環(huán)中Fe元素的化合價發(fā)生了變化

D．該過程的總反應(yīng)速率由Ⅱ→Ⅲ步驟決定綜合考查：反應(yīng)機(jī)理循環(huán)圖和能量圖非基元反應(yīng)中，活化能大的步驟為絕速步驟！18O標(biāo)記的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中發(fā)生水解,部分反應(yīng)過程可表示為:A.反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ為決速步

B.反應(yīng)結(jié)束后,溶液中存在18OH-C.反應(yīng)結(jié)束后,溶液中存在D.反應(yīng)Ⅰ與反應(yīng)Ⅳ活化能的差值等于圖示總反應(yīng)的焓變答案

B(2021·山東卷)以乙酸甲酯的水解為載體，考查反應(yīng)機(jī)理及信息提取能力反應(yīng)的活化能越高，反應(yīng)速率越慢，由圖可知，反應(yīng)I和反應(yīng)IV的活化能較高，因此反應(yīng)的決速步為反應(yīng)I、IVH=Ea(Ⅰ)?Ea(Ⅱ)+Ea(Ⅲ)?Ea(Ⅳ)a：表示反應(yīng)物的活化能（正反應(yīng)的活化能）b：活化分子形成生成物所釋放的能量

（逆反應(yīng)的活化能）c：該反應(yīng)的反應(yīng)熱（注意符號）選用合適的催化劑可降低a的數(shù)值,但不能改變c的數(shù)值H=正反應(yīng)活化能?逆反應(yīng)活化能=a?b

正反應(yīng)的活化能逆反應(yīng)的活化能模型構(gòu)建H=Ea正(Ⅰ)?Ea逆(Ⅰ)+Ea正(Ⅱ)?Ea逆(Ⅱ)

阿倫尼烏斯公式應(yīng)用02特別說明：速率方程是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測定的結(jié)果，與化學(xué)方程式無確定的關(guān)系瞬時速率阿倫尼烏斯公式02

k速率常數(shù)阿倫尼烏斯公式02①T對k的影響：

T越高

k越大，k與T呈指數(shù)關(guān)系，T稍有變化，k有較大變化；②Ea對k的影響：T一定，Ea越小，k越大，速率越大。瑞典物理化學(xué)家1859年~1927年阿倫尼烏斯公式02k影響因素內(nèi)因：活化能外因：溫度、催化劑、固體表面積等放熱反應(yīng)為例溫度對吸熱方向影響大！升高溫度：反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行降低溫度：反應(yīng)向放熱方向進(jìn)行催化劑和溫度時改變速率的主要因素阿倫尼烏斯公式02溴分子易極化，使分子內(nèi)溴原子分別帶部分正電荷和部分負(fù)電荷。在一定條件下CH2=CH-CH=CH2與Br2

發(fā)生加成反應(yīng)會得到兩種產(chǎn)物，且兩種產(chǎn)物可通過

互相轉(zhuǎn)化，反應(yīng)歷程可表示為：CH2=CHCHBrCH2Br與CH2BrCH=CHCH2Br相互轉(zhuǎn)化的能量變化如下圖所示。已知，同一反應(yīng)在不同溫度下反應(yīng)速率常數(shù)與活化能的關(guān)系如下：(其中R為常數(shù))。下列敘述錯誤的是A．相同條件下，反應(yīng)i的速率比反應(yīng)ii快B．升高反應(yīng)溫度，更有利于CH2=CHCHBrCH2Br的生成C．反應(yīng)CH2=CHCHBrCH2Br(s)→CH2BrCH=CHCH2Br(s)的ΔH=Ea4+Ea2-Ea1–Ea3D．相同條件下，反應(yīng)達(dá)平衡后產(chǎn)物中CH2BrCH=CHCH2Br含量更大(2022·濰坊)非基元反應(yīng)中，活化能大的步驟為絕速步驟！阿倫尼烏斯公式02阿倫尼烏斯公式02任務(wù)三：阿倫尼烏斯公式的應(yīng)用(2020·山東)(2021浙江)(5)在一定溫度下，以I2為催化劑，氯苯和Cl2在CS2中發(fā)生平行反應(yīng)，分別生成鄰二氯苯和對二氯苯，兩產(chǎn)物濃度之比與反應(yīng)時間無關(guān)。反應(yīng)物起始濃度均為0.5mol·L-1，反應(yīng)30min測得氯苯15%轉(zhuǎn)化為鄰二氯苯，25%轉(zhuǎn)化為對二氯苯。保持其他條件不變，若要提高產(chǎn)物中鄰二氯苯的比例，可采用的措施是______。A.適當(dāng)提高反應(yīng)溫度B.改變催化劑C.適當(dāng)降低反應(yīng)溫度D.改變反應(yīng)物濃度利用溫度對活化能不同的反應(yīng)速率影響程度不同升高溫度對活化大的速率提高大催化劑可以選擇性發(fā)生反應(yīng)AB競爭反應(yīng)鏈接課本魯科版反應(yīng)原理78頁魯科版課本多相催化僅發(fā)生在催化劑表面催化能力與表面積大小有關(guān)注意

多因素影響圖像分析03抓主要矛盾，解決速率與平衡的“拋物線問題”最高點(diǎn)代表了什么含義？生產(chǎn)效率：速率與平衡的權(quán)衡碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)最高點(diǎn)是平衡點(diǎn)嗎？平衡前α（與速率有關(guān)）、平衡α重合點(diǎn)為平衡點(diǎn)，其后為平衡移動催化劑活性降低多因素影響圖像分析03影響ν高ν低曲線下降曲線上升T↑

催化劑↑T未平衡重合點(diǎn)平衡平衡逆移催化劑活低B（2021·湖北省選擇考）因素C3H6生成↑濃度減?、颉ⅱ蟾偁?/p>

開始Ⅱ?yàn)橹鳚舛群笠寓鬄橹鰿3H6消耗↓

有利不利濃度增大）多平衡體系競爭【答案】先增大后減??；反應(yīng)開始時，體系中主要發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，c（C3H6）逐漸增大，隨著反應(yīng)進(jìn)行，p（C3H8）減小，p（C3H6）增大，v（C3H6）減小，體系中主要發(fā)生反應(yīng)Ⅲ，c（C3H6）逐漸減小請分析丁烯平衡產(chǎn)率隨溫度變化的原因：________________________________________________________________。1.工業(yè)上用丁烷催化脫氫制備丁烯：C4H10(g)C4H8(g)＋H2(g)(正反應(yīng)吸熱)，

其中反應(yīng)存在副反應(yīng)

將丁烷和氫氣以一定的配比通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用

是活化催化劑)，反應(yīng)的平衡產(chǎn)率與溫度有關(guān)。

副反應(yīng)被促進(jìn)T平衡在590℃之前，溫度升高平衡正向平衡產(chǎn)率平衡產(chǎn)率平衡角度移動，產(chǎn)率增大；在590℃之后，副反應(yīng)被促進(jìn)，產(chǎn)率下降。（2017·全國）分析步驟：研究對象及特點(diǎn)——找角度——因素——變化——結(jié)果答案①反應(yīng)I的吸熱，反應(yīng)II的放熱，溫度高于300℃，以反應(yīng)I為主導(dǎo)）②增大壓強(qiáng)、使用對反應(yīng)II催化活性更高的催化劑吸熱

△Vg

=0放熱

△Vg

<0平衡量平衡移動問題速率問題非平衡量多因素影響圖像分析03多平衡競爭1.審反應(yīng)方程式

①分清主、副反應(yīng)

②找準(zhǔn)競爭反應(yīng)在反應(yīng)特點(diǎn)方面的異同2.提取研究狀態(tài)（平衡、非平衡)

相同時間（或一段時間）內(nèi)的量----（可能為平衡量，也可能為非平量）①非平衡狀態(tài)量，其變化與速率有關(guān)------從影響速率的因素角度作答②平衡狀態(tài)的量，則與平衡移動有關(guān)

------從平衡移動規(guī)律的角度作答歸納：多重平衡（競爭、連續(xù)）圖像的辨析與應(yīng)用解題思維模型探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：2022年山東新高考卷，18題（3）不同壓強(qiáng)下，按照n（CO2）:n（H2）=1:3投料，實(shí)驗(yàn)測定CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。其中縱坐標(biāo)表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是圖

（填“甲”或“乙”）；壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)椋粓D乙中T1溫度時，三條曲線幾乎交于一點(diǎn)的原因是

。溫度較低時，主要發(fā)生反應(yīng)I和II，溫度較高時主要發(fā)生反應(yīng)III，且III為等體積反應(yīng)，壓強(qiáng)不影響平衡平衡量平衡移動問題放熱

△Vg

<0吸熱

△Vg

=0放熱

△Vg

<0競爭矛盾點(diǎn)Ⅰ、Ⅲ移動方向不同，造成雙變量競爭(4)研究表明，SO2催化氧化的反應(yīng)速率方程為：

。式中：k為反應(yīng)速率常數(shù)，隨溫度t升高而增大；α為SO2平衡轉(zhuǎn)化率，α'為某時刻SO2轉(zhuǎn)化率，n為常數(shù)。在α'=0.90時，將一系列溫度下的k、α值代入上述速率方程，得到v~t曲線，如圖所示。曲線上v最大值所對應(yīng)溫度稱為該α'下反應(yīng)的最適宜溫度tm。t<tm時，v逐漸提高；t>tm后，v逐漸下降。原因是__________________________。2020新課標(biāo)I卷升高溫度，k增大使ν逐漸提高，但是反應(yīng)△H＜0，升高溫度平衡逆移，平衡轉(zhuǎn)化率下降即a值減小，速率減慢。當(dāng)t＜tm時，溫度對k影響是主要因素；當(dāng)t＞tm時，溫度對平衡轉(zhuǎn)化率的影響是主要因素。雙變量競爭:k、α

各種平衡常數(shù)考查04（2020山東卷，18節(jié)選）探究CH3OH合成反應(yīng)化學(xué)平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產(chǎn)率。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的主要反應(yīng)如下：Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)Ⅱ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) Ⅲ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)

回答下列問題：（2）一定條件下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng)，達(dá)到平衡時，容器中CH3OH(g)為ɑmol、CO為bmol，此時H2O(g)的濃度為

mol·L-1（用含a、b、V的代數(shù)式表示，下同），反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)為

。平衡常數(shù)考查04寫出定義表達(dá)式代數(shù)計算{根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)設(shè)未知數(shù)，列“三行”（參與多個平衡的物質(zhì)只列其轉(zhuǎn)化段）根據(jù)已知信息，找x、y……的邏輯關(guān)系，列等式原子守恒法的確是簡單，局限性是更加關(guān)注結(jié)果，而不是過程，過程中的量無法求出，不能解決所有的問題。模型構(gòu)建法一：找數(shù)據(jù)法二：【2021山東卷，20節(jié)選】

甲氧基甲基丁烷（TAME）常用作汽油原添加劑．在催化劑作用下，可通過甲醇與烯烴的液相反應(yīng)制得，體系中同時存在如下反應(yīng)：

回答下列問題：（2）以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示平衡常數(shù)Kx，為研究上述反應(yīng)體系的平衡關(guān)系，向某反應(yīng)容器中加入1.0mol

TAME，控制溫度為353K，測得TAME的平衡轉(zhuǎn)化率為a。已知反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kx3=9.0，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kx1=

________．跟蹤練習(xí)

我們已經(jīng)接觸過的平衡常數(shù)有Kc、Kx、Kp，它們分別用濃度、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)和分壓表示的平衡常數(shù)。

請以N2(g)

+3H2(g)

?2NH3(g)為例，根據(jù)其Kc、Kx、Kp的表達(dá)式，討論三者的區(qū)別與聯(lián)系。

溫故知新

創(chuàng)新考法

【2021湖南節(jié)選】氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運(yùn)，可通過氨熱分解法制氫氣。某興趣小組對該反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。在一定溫度和催化劑的條件下，將NH3通入3L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)(此時容器內(nèi)總壓為200kPa)，各物質(zhì)的分壓隨時間的變化曲線如圖所示。若保持容器體積不變，t1

時反應(yīng)達(dá)到平衡，在該溫度下，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)______。(已知：分壓=總壓×該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，對于反應(yīng)真題引領(lǐng)為各組分的平衡分壓0.48①Kc、K