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专题 64 原理综合题——反应热+化学平
衡
1．【2023年全国甲卷】甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：
（1）已知下列反应的热化学方程式：
①
②
反应③ 的 ，平衡常数 (用 表
示)。
（2）电喷雾电离等方法得到的 ( 等)与 反应可得 。 与 反应能高选择性地
生成甲醇。分别在 和 下(其他反应条件相同)进行反应 ，结果如
下图所示。图中 的曲线是 (填“a”或“b”。 、 时 的转化率为 (列出
算式)。
（3） 分别与 反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以
示例)。(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则 与 反应的能量变
化应为图中曲线 (填“c”或“d”)。
(ⅲ) 与 反应，氘代甲醇的产量 (填“＞”“＜”或“=”)。若 与
反应，生成的氘代甲醇有 种。
2．【2023年全国乙卷】硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性
氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：
（1）在 气氛中， 的脱水热分解过程如图所示：
根据上述实验结果，可知 ， 。
（2）已知下列热化学方程式：
则 的 。
（3）将 置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：(Ⅰ)。平衡时 的关系如下图所示。 时，该反应的
平衡总压 、平衡常数 。 随反应温度升高而 (填
“增大”“减小”或“不变”)。
（4）提高温度，上述容器中进一步发生反应 (Ⅱ)，平衡时 (用
表示)。在 时， ，则 ，
(列出计算式)。
3．【2023年全国新课标卷】氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列
问题：
（1）根据图1数据计算反应 的 。
（2）研究表明，合成氨反应在 催化剂上可能通过图2机理进行(*表示催化剂表面吸附位， 表示被吸
附于催化剂表面的 )。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为 (填步骤前的
标号)，理由是 。
（3）合成氨催化剂前驱体(主要成分为 )使用前经 还原，生成 包裹的 。已知 属于立
方晶系，晶胞参数 ，密度为 ，则 晶胞中含有 的原子数为 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为 )。
（4）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。
其中一种进料组成为 ，另一种为 。(物质i的摩尔
分数： )
①图中压强由小到大的顺序为 ，判断的依据是 。
②进料组成中含有惰性气体 的图是 。
③图3中，当 、 时，氮气的转化率 。该温度时，反应
的平衡常数 (化为最简式)。
4．【2023年湖北卷】聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。
Ⅰ．苯乙烯的制备
（1）已知下列反应的热化学方程式：
①
②
③
计算反应④ 的 ；
（2）在某温度、 下，向反应器中充入 气态乙苯发生反应④，其平衡转化率为50%，欲将平衡
转化率提高至75%，需要向反应器中充入 水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)；
（3）在 、 下，以水蒸气作稀释气。 作催化剂，乙苯除脱氢生成苯乙烯外，还会发生如
下两个副反应：
⑤⑥
以上反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性S( )
随乙苯转化率的变化曲线如图所示，其中曲线b代表的产物是 ，理由是 ；
（4）关于本反应体系中催化剂 的描述错误的是_______；
A．X射线衍射技术可测定 晶体结构
B． 可改变乙苯平衡转化率
C． 降低了乙苯脱氢反应的活化能
D．改变 颗粒大小不影响反应速率
Ⅱ．苯乙烯的聚合
苯乙烯聚合有多种方法，其中一种方法的关键步骤是某 (Ⅰ)的配合物促进 (引发剂，X表示卤
素)生成自由基 ，实现苯乙烯可控聚合。
（5）引发剂 中活性最高的是 ；
（6）室温下，① 在配体L的水溶液中形成 ，其反应平衡常数为K；② 在水中的溶度
积常数为 。由此可知， 在配体L的水溶液中溶解反应的平衡常数为 (所有方程式中计
量系数关系均为最简整数比)。
5．【2023年辽宁卷】硫酸工业在国民经济中占有重要地位。
（1）我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO ·5H O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制
4 2
备过程中CuSO ·5H O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图
4 2
所示。700℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO 、 和 (填化学式)。
2（2）铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下：
NO +SO+H O=NO+H SO
2 2 2 2 4
2NO+O =2NO
2 2
(ⅰ)上述过程中NO 的作用为 。
2
(ⅱ)为了适应化工生产的需求，铅室法最终被接触法所代替，其主要原因是 (答出两点即可)。
（3）接触法制硫酸的关键反应为SO 的催化氧化：
2
SO (g)+ O(g) SO (g) ΔH=-98.9kJ·mol-1
2 2 3
(ⅰ)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与
温度的关系如下图所示，下列说法正确的是 。
a．温度越高，反应速率越大
b．α=0.88的曲线代表平衡转化率
c．α越大，反应速率最大值对应温度越低
d．可根据不同 下的最大速率，选择最佳生产温度
(ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下
图所示，催化性能最佳的是 (填标号)。(ⅲ)设O 的平衡分压为p，SO 的平衡转化率为α，用含p和α 的代数式表示上述催化氧化反应的K =
2 2 e e p
(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
6．【2023年1月浙江卷】“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一， 还原 是实现“双
碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
Ⅰ：
Ⅱ：
请回答：
（1）有利于提高 平衡转化率的条件是___________。
A．低温低压 B．低温高压 C．高温低压 D．高温高压
（2）反应 的 ， (用
表示)。
（3）恒压、 时， 和 按物质的量之比 投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现
高效转化。
①下列说法正确的是 。
A． 可循环利用， 不可循环利用
B．过程ⅱ， 吸收 可促使 氧化 的平衡正移
C．过程ⅱ产生的 最终未被 吸收，在过程ⅲ被排出D．相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原 需吸收的能量更多
②过程ⅱ平衡后通入 ，测得一段时间内 物质的量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释
物质的量上升的原因 。
（4） 还原能力 可衡量 转化效率， (同一时段内 与 的物质的
量变化量之比)。
①常压下 和 按物质的量之比 投料，某一时段内 和 的转化率随温度变化如图1，
请在图2中画出 间R的变化趋势，并标明 时R值 。
②催化剂X可提高R值，另一时段内 转化率、R值随温度变化如下表：
温度/℃ 480 500 520 550
转化率/% 7.9 11.5 20.2 34.8
R 2.6 2.4 2.1 1.8
下列说法不正确的是
A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率
B．温度越低，含氢产物中 占比越高
C．温度升高， 转化率增加， 转化率降低，R值减小
D．改变催化剂提高 转化率，R值不一定增大
7．【2023年6月浙江卷】水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。
水煤气变换反应：
该反应分两步完成：请回答：
（1） 。
（2）恒定总压 和水碳比[ ]投料，在不同条件下达到平衡时 和 的分压
(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表：
条件1 0.40 0.40 0
条件2 0.42 0.36 0.02
①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数 。
②对比条件1，条件2中 产率下降是因为发生了一个不涉及 的副反应，写出该反应方程式 。
（3）下列说法正确的是______。
A．通入反应器的原料气中应避免混入
B．恒定水碳比 ，增加体系总压可提高 的平衡产率
C．通入过量的水蒸气可防止 被进一步还原为
D．通过充入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率
（4）水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中
的余热(如图1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。
①在催化剂活性温度范围内，图2中b-c段对应降温操作的过程，实现该过程的一种操作方法是
。
A．按原水碳比通入冷的原料气 B．喷入冷水(蒸气) C．通过热交换器换热
②若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温，在图3中作出 平衡转化率随温度变化的曲线 。
（5）在催化剂活性温度范围内，水煤气变换反应的历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附(快速)、反应
及产物分子脱附等过程。随着温度升高，该反应的反应速率先增大后减小，其速率减小的原因是
。
8．【2022年天津卷】天津地处环渤海湾，海水资源丰富。科研人员把铁的配合物 (L为配体)溶于弱
碱性的海水中，制成吸收液，将气体 转化为单质硫，改进了湿法脱硫工艺。该工艺包含两个阶段：① 的吸收氧化；② 的再生。反应原理如下：
①
②
回答下列问题：
（1）该工艺的总反应方程式为___________。1mol 发生该反应的热量变化为___________，
在总反应中的作用是___________。
（2）研究不同配体与 所形成的配合物(A、B、C)对 吸收转化率的影响。将配合物A、B、C分别
溶于海水中，配成相同物质的量浓度的吸收液，在相同反应条件下，分别向三份吸收液持续通入 ，
测得单位体积吸收液中 吸收转化率 随时间变化的曲线如图1所示。以 由100%降
至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率，结果最好的是___________(填“A”、“B”或
“C”)。
（3） 的电离方程式为___________。25℃时， 溶液中 、 、 在含硫粒子总浓度中所占分
数 随溶液pH的变化关系如图2，由图2计算， 的 ___________， ___________。再生
反应在常温下进行， 解离出的 易与溶液中的 形成沉淀。若溶液中的
， ，为避免有FeS沉淀生成，应控制溶液pH不大
于___________(已知25℃时，FeS的 为 )。9．（2021·福建真题）化学链燃烧( )是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，与传统燃烧方
式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于高效捕集 。基于 载氧体的甲烷化学链
燃烧技术示意图如下。
空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为：
①
②
（1）反应 _______ 。
（2）反应②的平衡常数表达式 _______。
（3）氧的质量分数：载氧体Ⅰ_______(填“>”“=”或“<”)载氧体Ⅱ。
（4）往盛有 载氧体的刚性密闭容器中充入空气（氧气的物的量分数 为21%），发生反应
①。平衡时 随反应温度T变化的曲线如图所示。 时 的平衡转化率 _______(保留
2位有效数字)。
（5）根据下图， 随温度升高而增大的原因是_______。反应温度必须控制在 以下，原因是
_______。
（6）载氧体掺杂改性，可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的 载氧体，反应②活化能如下表
所示。载氧体掺杂物质 氧化铝 膨润土
活化能/
由表中数据判断：使用_______(填“氧化铝”或“膨润土”)掺杂的载氧体反应较快；使用氧化铝或者膨润土掺
杂的载氧体，单位时间内燃料反应器释放的热量分别为 、 ，则a_______b(填“>”“=”或“<”)。
10．（2021·海南真题）碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃，
时：
① 葡萄糖 完全燃烧生成 和 ，放出 热量。
② 。
回答问题：
（1）25℃时， 与 经光合作用生成葡萄糖 和 的热化学方程式为
___________。
（2）25℃， 时，气态分子断开 化学键的焓变称为键焓。已知 、 键的键焓分别为
、 ， 分子中碳氧键的键焓为___________ 。
（3）溶于水的 只有部分转化为 ，大部分以水合 的形式存在，水合 可用
表示。已知25℃时， 的平衡常数 ，正反应的速率可表示为
，逆反应的速率可表示为 ，则 ___________(用含 的代数
式表示)。
（4）25℃时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应： ，其平衡常
数 ___________。[已知 ， ]
（5）溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学
平衡的角度说明其原因___________。
11．（2021·辽宁真题）苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下，发生如下反应：
Ⅰ.主反应： (g)+3H
2
(g)⇌ (g) ∆H
1
<0
Ⅱ.副反应： (g) ⇌ (g) ∆H 2 >0
回答下列问题：
（1）已知：Ⅲ.Ⅳ.2 (g)+15O
2
(g)⇌12CO
2
(g)+6H
2
O(l) ∆H
4
Ⅴ. (g)+9O(g)=6CO (g)+6HO(l) ∆H
2 2 2 5
则 _______(用 、 和 表示)。
（2）有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有_______。
A．适当升温 B．适当降温 C．适当加压 D．适当减压
（3）反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在 的基础上适当增大 用量，其目
的是_______。
（4）氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时，才能发生反应，机理如图。当 中混有微量 或
等杂质时，会导致反应Ⅰ的产率降低，推测其可能原因为_______。
（5）催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合弧电子对，下图中可作为
酸性中心的原子的标号是_______(填“①”“②”或“③”)。
（6）恒压反应器中，按照 投料，发生Ⅰ、Ⅱ反应，总压为 ，平衡时苯的转化率为
α，环己烷的分压为p，则反应1的 _______(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分
压=总压×物质的量分数)。
12．【2021年江苏卷】甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。
（1）500℃时，CH 与HO重整主要发生下列反应：
4 2
CH(g)+HO(g) CO(g)+3H(g)
4 2 2
CO(g)+HO(g) H(g)+CO (g)
2 2 2已知CaO(s)+CO (g)=CaCO (s) ΔH=-178.8kJ·mol-1。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是
2 3
___。
（2）CH 与CO 重整的主要反应的热化学方程式为
4 2
反应I：CH(g)+CO (g)=2CO(g)+2H(g) ΔH=246.5kJ·mol-1
4 2 2
反应II：H(g)+CO (g)=CO(g)+HO(g) ΔH=41.2kJ·mol-1
2 2 2
反应III：2CO(g)=CO(g)+C(s) ΔH=-172.5kJ·mol-1
2
①在CH 与CO 重整体系中通入适量HO(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH(g)+CO (g)+2HO(g)=4CO(g)
4 2 2 4 2 2
+8H (g)的ΔH=___。
2
②1.01×105Pa下，将n (CO)：n (CH)=1：1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH
起始 2 起始 4 4
和CO 的平衡转化率如图1所示。800℃下CO 平衡转化率远大于600℃下CO 平衡转化率，其原因是
2 2 2
___。
（3）利用铜—铈氧化物(xCuO·yCeO ，Ce是活泼金属)催化氧化可除去H 中少量CO，催化氧化过程中
2 2
Cu、Ce的化合价均发生变化，可能机理如图2所示。将n(CO)：n(O )：n(H )：n(N )=1：1：49：49的
2 2 2
混合气体以一定流速通过装有xCuO·yCeO 催化剂的反应器，CO的转化率随温度变化的曲线如图3所
2
示。
①Ce基态原子核外电子排布式为[Xe]4f15d16s2，图2所示机理的步骤(i)中，元素Cu、Ce化合价发生
的变化为___。
②当催化氧化温度超过150℃时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是___。
13．（2021·天津真题）CS 是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S )与CH 为原料制备CS，S 受热
2 8 4 2 8
分解成气态S，发生反应 ，回答下列问题：
2（1）CH 的电子式为___________，CS 分子的立体构型为___________。
4 2
（2）某温度下，若S 完全分解成气态S。在恒温密闭容器中，S 与CH 物质的量比为2∶1时开始反应。
8 2 2 4
①当CS 的体积分数为10%时，CH 的转化率为___________。
2 4
②当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是___________(填序号)。
a．气体密度b．气体总压c．CH 与S 体积比d．CS 的体积分数
4 2 2
（3）一定条件下，CH 与S 反应中CH 的平衡转化率、S 分解产生S 的体积分数随温度的变化曲线如图
4 2 4 8 2
所示。据图分析，生成CS 的反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600～
2
650℃的条件下进行此反应，不采用低于600℃的原因是___________。
（4）用燃煤废气(含N、O、SO 、CO、HO、NO 等)使尾气中的HS转化为单后硫S，可实现废物利用，
2 2 2 2 2 x 2
保护环境，写出其中一个反应的化学方程式___________。
14．【2022年全国甲卷】金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法
之一是将金红石 转化为 ，再进一步还原得到钛。回答下列问题：
（1） 转化为 有直接氯化法和碳氯化法。在 时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接氯化：
(ⅱ)碳氯化：
①反应 的 为_______ ， _______Pa。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是_______。
③对于碳氯化反应：增大压强，平衡_______移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转
化率_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
（2）在 ，将 、C． 以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质
的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。①反应 的平衡常数 _______ 。
②图中显示，在 平衡时 几乎完全转化为 ，但实际生产中反应温度却远高于此温度，
其原因是_______。
（3） 碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于 “固—固”接触的措施是_______。
15．【2022年全国乙卷】油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加
以利用。回答下列问题：
（1）已知下列反应的热化学方程式：
①
②
③
计算 热分解反应④ 的 ________ 。
（2）较普遍采用的 处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反
应④高温热分解 。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是________，缺点是________。
（3）在 、 反应条件下，将 的混合气进行 热分解反应。平衡时混合气
中 与 的分压相等， 平衡转化率为________，平衡常数 ________ 。
（4）在 、 反应条件下，对于 分别为 、 、 、 、 的 混
合气，热分解反应过程中 转化率随时间的变化如下图所示。① 越小， 平衡转化率________，理由是________。
② 对应图中曲线________，计算其在 之间， 分压的平均变化率为________
。
16．【2022年广东卷】铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。
（1）催化剂 可由 加热分解制备，反应同时生成无污染气体。
①完成化学方程式： _______ _______。
② 催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图， 过程的焓变为_______(列式表示)。
③ 可用于 的催化氧化。设计从 出发经过3步反应制备 的路线_______(用“→”表
示含氮物质间的转化)；其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为_______。
（2） 溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡：
(ⅰ)
(ⅱ)
①下列有关 溶液的说法正确的有_______。A．加入少量硫酸，溶液的pH不变
B．加入少量水稀释，溶液中离子总数增加
C．加入少量 溶液，反应(ⅰ)的平衡逆向移动
D．加入少量 固体，平衡时 与 的比值保持不变
②25℃时， 溶液中 随pH的变化关系如图。当 时，设 、
与 的平衡浓度分别为x、y、 ，则x、y、z之间的关系式为_______ ；计算
溶液中 的平衡浓度_____(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。
③在稀溶液中，一种物质对光的吸收程度(A)与其所吸收光的波长( )有关；在一定波长范围内，最大A对
应的波长( )取决于物质的结构特征；浓度越高，A越大。混合溶液在某一波长的A是各组分吸收
程度之和。为研究对反应(ⅰ)和(ⅱ)平衡的影响，配制浓度相同、 不同的 稀溶液，测得其A
随 的变化曲线如图，波长 、 和 中，与 的 最接近的是_______；溶液 从a变到b
的过程中， 的值_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
17．【2022年6月浙江卷】主要成分为 的工业废气的回收利用有重要意义。
（1）回收单质硫。将三分之一的 燃烧，产生的 与其余 混合后反应：
。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为、 、 ，计算该温度下的平衡
常数 _______。
（2）热解 制 。根据文献，将 和 的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出
料)，发生如下反应：
Ⅰ
Ⅱ
总反应：
Ⅲ
投料按体积之比 ，并用 稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得 和
体积分数如下表：
105
温度/ 950 1000 1100 1150
0.5 1.5 3.6 5.5 8.5
0.0 0.0 0.1 0.4 1.8
请回答：
①反应Ⅲ能自发进行的条件是_______。
②下列说法正确的是_______。
A．其他条件不变时，用Ar替代 作稀释气体，对实验结果几乎无影响
B．其他条件不变时，温度越高， 的转化率越高
C．由实验数据推出 中的 键强于 中的 键
D．恒温恒压下，增加 的体积分数， 的浓度升高
③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意
图_______。④在 ，常压下，保持通入的 体积分数不变，提高投料比 ， 的转化率
不变，原因是_______。
⑤在 范围内(其他条件不变)， 的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律
并分析原因_______。
18．（2021·广东真题）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH 与CO 重整是CO
4 2 2
利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)CH(g)+CO (g) 2CO(g)+2H(g) ∆H
4 2 2 1
b)CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g) ∆H
2 2 2 2
c)CH(g) C(s)+2H(g) ∆H
4 2 3
d)2CO(g) CO(g)+C(s) ∆H
2 4
e)CO(g)+H(g) HO(g)+C(s) ∆H
2 2 5
（1）根据盖斯定律，反应a的∆H=_______(写出一个代数式即可)。
1
（2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。
A．增大CO 与CH 的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加
2 4
B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动
C．加入反应a的催化剂，可提高CH 的平衡转化率
4
D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小
（3）一定条件下，CH 分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行，其中，第_______步的
4
正反应活化能最大。（4）设K 为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体
的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p（p=100kPa）。反应a、c、e的ln K 随 （温度的倒
0 0
数）的变化如图所示。
①反应a、c、e中，属于吸热反应的有_______(填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K =_______。
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO):n(CH)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进
2 4
行反应，体系达到平衡时H 的分压为40kPa。计算CH 的平衡转化率，写出计算过程_______。
2 4
（5）CO 用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_______。
2
19．（2021·全国乙卷真题）一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用
作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：
（1）历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICl，从而错过了一种新元
素的发现，该元素是_______。
（2）氯铂酸钡( )固体加热时部分分解为 、 和 ，376.8℃时平衡常数 ，
在一硬质玻璃烧瓶中加入过量 ，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)，在
376.8℃，碘蒸气初始压强为 。376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为 ，则 _______
，反应 的平衡常数K=_______(列出计算式即可)。
（3）McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数 。
得到 和 均为线性关系，如下图所示：①由图可知，NOCl分解为NO和 反应的 _______0(填“大于”或“小于”)
②反应 的K=_______(用 、 表示)：该反应的 _______0(填“大于”或“小
于”)，写出推理过程_______。
（4）Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为：
其中 表示一个光子能量， 表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要吸收_______mol
光子。
20．（2021·全国甲卷真题）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：
（1）二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：
该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①
②
总反应的 _______ ；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是
_______(填标号)，判断的理由是_______。A． B． C．
D．
（2）合成总反应在起始物 时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为
，在 ℃下的 、在 下的 如图所示。
①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式 _______；
②图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由是_______；
③当 时， 的平衡转化率 ____，反应条件可能为___或___。
21．（2021.1·浙江真题）“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品， 氯气是实验室和工业上
的常用气体。请回答：
（1）电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是______。
（2）下列说法不正确的是______。A．可采用碱石灰干燥氯气
B．可通过排饱和食盐水法收集氯气
C．常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中
D．工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸
（3）在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为：
Cl
2
(g)⇌Cl
2
(aq) K
1
=c(Cl
2
)/p
Cl
2
(aq) + H
2
O(l)⇌H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) K
2
其中p为Cl(g)的平衡压强，c(Cl )为Cl 在水溶液中的平衡浓度。
2 2 2
①Cl
2
(g)⇌Cl
2
(aq)的焓变ΔH
1
______0。(填”>”、“=”或“<”)
②平衡常数K 的表达式为K=______。
2 2
③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c=______。(用平衡压强p和上述平衡常数表示，
忽略HClO的电离)
（4）工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO)为原料生产TiCl ，相应的化学方程式为；
2 4
I.TiO
2
(s)+2Cl
2
(g)⇌TiCl
4
(g)+O
2
(g) ΔH
I
=181 mol·L-1，K
I
=-3.4×10-29
II.2C(s)+O
2
(g)⇌2CO(g) ΔH
II
= - 221 mol·L-1，K
II
=1.2×1048
结合数据说明氯化过程中加碳的理由______ 。
（5）在一定温度下，以I 为催化剂，氯苯和Cl 在CS 中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，
2 2 2
两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L-1，反应30 min测得氯苯15%转化为
邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措
施是______。
A．适当提高反应温度 B．改变催化剂
C．适当降低反应温度 D．改变反应物浓度
22．（2020·山东真题）探究CHOH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CHOH的产率。以CO、
3 3 2
H 为原料合成CHOH涉及的主要反应如下：
2 3
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
（1） _________ 。
（2）一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO 和3 mol H 发生上述反应，达到平衡时，
2 2
容器中CHOH(g)为ɑ mol，CO为b mol，此时HO(g)的浓度为__________mol﹒L-1(用含A．B．V的
3 2
代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为___________。
（3）不同压强下，按照n(CO)：n(H )=1：3投料，实验测定CO 的平衡转化率和CHOH的平衡产率随温
2 2 2 3
度的变化关系如下图所示。已知：CO 的平衡转化率=
2
CHOH的平衡产率=
3
其中纵坐标表示CO 平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强p、p、p 由大到小的顺序
2 1 2 3
为___________；图乙中T 温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是___________。
1
（4）为同时提高CO 的平衡转化率和CHOH的平衡产率，应选择的反应条件为_________(填标号)。
2 3
A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压
