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【刷真题】2026高考真题--反应原理第2题

【刷真题】2026高考真题--反应原理第2题

我是化学钟雪老师,每天带你在「反应原理」模块刷透一道高考真题。第 2 题是个综合拔高题——两个反应耦合、平衡图像、反应历程全串一起,正是反应原理"拉分"的典型长相。跟我拆开它。

二、答案速查

小问
答案
(1)
较低 温度;较高 压强
(2)
 (或  分压式)
(3)
曲线 2 代表 CH₄;250℃未达平衡;400℃转化率降因已达平衡、升温逆向(或催化剂活性降低)
(4)
CO 含量高于 CH₄:*CO 脱附活化能 < CH₄ 生成的决速步活化能;*CO 脱附活化能不高于 2.47 eV

三、逐问精讲(考点 + 难点 + 破题思路)

(1)平衡移动(勒夏特列)——"提产率就是逼平衡正向"

【考点定位】 用反应热(ΔH 正负)和气体分子数变化,判断温度、压强对平衡移动方向的影响。

【破题关键】

  • 反应①  → 放热。要正向(多产 CH₄),按勒夏特列原理应降温
  • 气体分子数:左  mol → 右  mol,正反应气体分子数减少。要正向,应增压
  • 故提高 CH₄ 平衡产率:选 较低温度、较高压强

【标准作答句式】 "反应①为放热反应,降低温度平衡正向移动;正反应气体分子数减少,增大压强平衡正向移动,故选较低温度、较高压强。"——两个判断各占一分,降温、增压缺一不可。

【钟老师提醒】 注意问的是"平衡产率",不是"速率"——只看平衡移动,别扯催化剂。催化剂只改速率、不改平衡,这是我见学生最容易混的一点。


(2)平衡常数表达式——"纯套定义,别漏幂次"

【考点定位】 平衡常数 (浓度)或 (分压)的表达式书写,只写气体/溶液,固体液体不写。

【破题关键】反应①全为气体:,直接写:

【得分要点】

① 生成物在上、反应物在下;

② H₂O 幂次 2、H₂ 幂次 4,按化学方程式计量数写,漏幂次直接扣分;

③ 都是气体,无固体/纯液体要剔除。

【钟老师提醒】 这空送分,但每年都有人把分子分母写反、或把系数当幂次漏掉。考场上一句话的事,别在这种地方丢分。


(3)平衡图像判读 + "平衡 vs 速率"博弈——"曲线是谁?达没达平衡?"

这是全题最费脑子的地方,分三小空。

【考点定位】 多重平衡下分压–温度图像的曲线归属;用"若平衡、升温应降"反推是否达平衡;区分速率控制与平衡控制。

【破题关键】

① 哪条曲线是 CH₄?

  • 低温区 CO 的平衡分压几乎为 0 → 说明低温下以反应①(产 CH₄)为主,反应②(产 CO)被压制。
  • 升温使反应①平衡逆向 → CH₄、H₂O 分压下降;CO₂、H₂ 分压上升
  • 下降的两条里,按计量比(CH₄:H₂O = 1:2),分压更大的 1 是 H₂O、较小的 2 是 CH₄;上升的 3 是 H₂、4 是 CO₂。
  • 答:曲线 2 代表 CH₄。

② 250℃ 为什么没达平衡?

  • 反应①放热,若已平衡,升温 CH₄ 产率应降、CO₂ 转化率应降。
  • 但表中 250℃→350℃,转化率却从约 22% 升到 84%——说明 350℃ 前反应速率慢,给定时间内根本没走到平衡点,升温主要作用是加快速率。所以 250℃ 时尚未达到平衡

③ 400℃ 转化率为什么降?

  • 到 350℃ 后体系基本已达平衡;再升到 400℃,平衡移动占了主导:放热反应升温 → 平衡逆向 → CO₂ 转化率下降(也可能催化剂在 400℃ 活性降低)。

【标准作答句式】 ②"反应①放热,若达平衡升温转化率应降;但 250→350℃ 转化率反而升高,说明 250℃ 时尚未达平衡。" ③"反应①已达平衡,升温使平衡逆向移动(或催化剂活性降低),转化率下降。"

【钟老师提醒】 这问的灵魂是"平衡"和"速率"打架:低温段速率太慢→没平衡(升温靠速率拉高转化率);高温段速率够快→已平衡(升温靠平衡拉低转化率)。很多同学只会背"升温平衡逆移",一看到转化率升高就懵——记住先判断到没到平衡点!


(4)反应历程(机理)与活化能——"能垒竞赛,谁低谁赢"

压轴小问,把"反应机理图"和"决速步"考到极致。

【考点定位】 反应历程中活化能计算、决速步判定;竞争反应中"产物比例由最快路径决定"。

【破题关键】

① 平衡前 CO 含量为什么高于 CH₄?

  • 由图 b,*CO 脱附生成 CO(g) 的活化能 小于 CO 转化为 CH₄ 过程中决速步的活化能。
  • 未达平衡前,谁活化能低谁跑得快 → 生成 CO 更快 → CO 含量更高。答:*CO 脱附活化能 < CH₄ 生成决速步活化能。

② *CO 脱附活化能为何"不高于 2.47 eV"?

图 b 读得生成 CH₄ 各步相对能量(单位 eV),算各步能垒:

步骤
活化能计算
 / eV
TS1(第一步)
0.87
TS2(第二步)
0.69
TS3(第三步)2.47(决速步)
TS4(第四步)
1.92
  • 生成 CH₄ 的最慢一步(决速步)是 TS3,能垒 2.47 eV,这是 CH₄ 生成路径上的最高门槛。
  • 在"CO 脱附"与"CH₄ 生成"的竞争中,要让 CO 比 CH₄ 生成得更快,*CO 脱附的活化能就必须低于竞争对手的最慢步骤——即不高于 2.47 eV。

【标准作答句式】 "*CO 脱附活化能小于 CH₄ 生成决速步活化能,故平衡前 CO 生成更快、含量更高;由图 b,CH₄ 历程决速步 TS3 活化能为 2.47 eV,故 *CO 脱附活化能不高于 2.47 eV。"

【钟老师提醒】 这类题我总结成一句:"产物谁多,看谁跑得快;谁跑得快,看谁门槛低。"活化能(能垒高度)决定速率,不是反应热。算  用"过渡态能量 − 该步起点能量",别拿错纵坐标!


下期带你刷第 3 题(广西·SO₂ 综合处理)——盖斯定律 + 双室电解池 + 平衡图像,记得来看。

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【刷真题】2026高考真题--反应原理第1题

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