专题29化学反应原理综合题——平衡主线型_高考真题分类汇编_高考化学真题分类汇编（全国通用）五年（2021-2025）

五年（2021-2025）高考化学真题分类汇编 专题29 化学反应原理综合题——平衡主线型 考向 五年考情（2021-2025） 命题趋势 化学反应原理综合题主要考查热化学、化 2025·安徽卷、2025·北京卷、2025·甘 学反应速率和化学平衡等主干理论知识， 肃卷、2025·广东卷、2025·河北卷、 主要命题点有盖斯定律的应用、反应速率 2025·河南卷、2025·黑吉辽蒙卷、 和化学平衡的分析、化学平衡常数的表达 2025·江苏卷、2025·山东卷、2025·陕 式书写与计算、反应条件的分析选择、生 晋青宁卷、2025·云南卷、2025·浙江1 产生活中的实际应用等，试题常以填空、 月卷、2024·全国甲卷、2024·新课标 读图、作图、计算等形式呈现。试题一般 卷、2024·河北卷、2024·山东卷、 以与生产、生活紧密联系的物质为背景材 2024·黑吉辽卷、2024·湖北卷、2024· 料命制组合题，各小题之间又有一定的独 平衡主线型化学反应 安徽卷、2023·全国乙卷、2023·新课 立性。主要考查学生的信息处理能力、学 原理综合题 标卷、2023·山东卷、2023·福建卷、 科内综合分析能力，应用反应原理解决生 2023·广东卷、2023·浙江卷、2023·湖 产实际中的具体问题，体现了“变化观念 北卷、2023·湖南卷、2023·辽宁卷、 与平衡思想”的核心素养。在近几年的相 关考题中，对单一因素影响的考查已经越 2022·全国甲卷、2022·全国乙卷、 来越少了，主要以“多因素影响”出现， 2022·广东卷、2022·湖南卷、2022·山 考查学生的综合分析判断能力。以实际情 东卷、2022·海南卷、2022·福建卷、 景(场景)为背景，更能体现核心素养的要 2021·山东卷、2021·浙江卷、2021·全 求。而在实际生产过程中，影响因素是多 国乙卷、2021·全国甲卷 元化、多方位和多层次的。 1．（2025·安徽卷）I．通过甲酸分解可获得超高纯度的 。甲酸有两种可能的分解反应： ① ② （1）反应 的 。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的 ，发生上述两个分解反应下列说法中能 表明反应达到平衡状态的是 (填标号)。 a．气体密度不变 b．气体总压强不变 c． 的浓度不变 d． 和 的物质的量相等 （3）一定温度下，使用某催化剂时反应历程如下图，反应①的选择性接近 ，原因是 ；升 高温度，反应历程不变，反应①的选择性下降，可能的原因是 。 1 / 50 学科网（北京）股份有限公司Ⅱ．甲烷和二氧化碳重整是制取合成气( 和 )的重要方法，主要反应有： ③ ④ ⑤ （4）恒温恒容条件下，可提高 转化率的措施有 (填标号)。 a．增加原料中 的量 b．增加原料中 的量 c．通入 气 （5）恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的 / / 混合气，投料组成与 和 的 平衡转化率之间的关系如下图。 i．投料组成中 含量下降，平衡体系中 的值将 (填“增大”“减小”或“不 变”)。 ii．若平衡时 的分压为 ，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数 (用含p的代 数式表示， 是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 2．（2025·北京卷）利用工业废气中的 制备焦亚硫酸钠( )的一种流程示意图如下。 2 / 50 学科网（北京）股份有限公司已知： 物质 、 （1）制 已知： 由 制 的热化学方程式为 。 （2）制 I．在多级串联反应釜中， 悬浊液与持续通入的 进行如下反应： 第一步： 第二步： Ⅱ．当反应釜中溶液 达到3.8~4.1时，形成的 悬浊液转化为 固体。 ①Ⅱ中生成 的化学方程式是 。 ②配碱槽中，母液和过量 配制反应液，发生反应的化学方程式是 。 ③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是 ，需除去。 ④尾气吸收器中，吸收的气体有 。 （3）理论研究 、 与 的反应。一定温度时，在 浓度均为 的 和 的混合溶液中，随 的增加， 和 平衡转化率的变化如图。 3 / 50 学科网（北京）股份有限公司① ，与 优先反应的离子是 。 ② ， 平衡转化率上升而 平衡转化率下降，结合方程式解释原因： 。 3．（2025·甘肃卷）乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下 两个主要反应： 反应1： 反应2： （1）25℃，101kPa时，反应 。 （2）一定条件下，使用某含Co催化剂，在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性(指定产物的物质 的量/转化的乙炔的物质的量)如图所示(反应均未达平衡)。 ①在 范围内，乙炔转化率随温度升高而增大的原因为 (任写一条)，当温度由220℃升 高至260℃，乙炔转化率减小的原因可能为 。 ②在120~240℃范围内，反应1和反应2乙炔的转化速率大小关系为 (填“>”“<”或“=”)， 理由为 。 （3）对于反应1，反应速率 与 浓度 的关系可用方程式 表示(k 为常数)。 时，保持其他条件不变，测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当 时， 。 4 / 50 学科网（北京）股份有限公司实验组 一 二 （4）以Pd/W或Pd为催化剂，可在常温常压 下实现乙炔加氢，反应机理如下图所示(虚 线为生成乙烷的路径)。以 为催化剂时，乙烯的选择性更高，原因为 。(图中“*”表示吸 附态；数值为生成相应过渡态的活化能) 4．（2025·广东卷）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。 （1）基态Ti原子的价层电子排布式为 。 （2）298K下，反应 的 、 ，则298K下该反 应 (填“能”或“不能”)自发进行。 （3）以 为原料可制备 。将 与10.0molTi放入容积为 的恒容密闭容器中，反 应体系存在下列过程。 编 过程 号 (a) (b) (c) (d) ① kJ/mol。 ②不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅰ对应的物质为 。 5 / 50 学科网（北京）股份有限公司③温度 下， ，反应(c)的平衡常数 (列出算式，无须化简)。 （4）钛基催化剂可以催化储氢物质肼 的分解反应： (e) (f) 为研究某钛基催化剂对上述反应的影响，以肼的水溶液为原料(含 的物质的量为 )，进行实验， 得到 、 随时间t变化的曲线如图。其中， 为 与 的物质的量之和； 为剩余 的 物质的量。设 为0~t时间段内反应(e)消耗 的物质的量，该时间段内，本体系中催化剂的选择性 用 表示。 ① 内， 的转化率为 (用含 的代数式表示)。 ② 内，催化剂的选择性为 (用含 与 的代数式表示，写出推导过程)。 5．（2025·河北卷）乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。 （1）石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成 乙二醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。 主反应： 副反应： 体系中环氧乙烷初始浓度为 ，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中 。 ①0~30min内， 。 6 / 50 学科网（北京）股份有限公司②下列说法正确的是 (填序号)。 a．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量 b．0~30min内， c．0~30min内， d．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率 （2）煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反 应如下： 。按化学计量比进料，固定平衡转化率 ，探究温 度与压强的关系。 分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图： ①代表 的曲线为 (填“ ”“ ”或“ ”)；原因是 。 ② 0(填“>”“<”或“=”)。 ③已知：反应 ， ，x为组分的物质的量分数。M、N 两点对应的体系， (填“>”“<”或“=”)，D点对应体系的 的值为 。 ④已知：反应 ， ，p为组分的分压。调整进料比为 ，系统压强维持 ，使 ，此时 (用含有m和 的代数式表示)。 6．（2025·河南卷） 的热分解与 催化的 重整结合，可生产高纯度合成气 ，实现 碳资源的二次利用。主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1） 位于元素周期表中 区；基态 的价电子排布式为 。 （2）水分子的 模型与其空间结构模型不同，原因是 。 7 / 50 学科网（北京）股份有限公司（3） 的晶胞如图1所示(晶胞参数 )，该物质的化学式为 。 （4）恒压条件下， 重整反应可以促进 分解，原因是 。 （5）在温度分别为 和 下， 的平衡转化率与压强的关系如图2所示，反应温度最高的是 (填“ ”“ ”或“ ”)，原因是 。 （6）一定温度、 下，向体系中加入 和 ，假设此条件下其他副反应可 忽略，恒压反应至平衡时，体系中 转化率为 ， 转化率为 ， 物质的量为 ，反应Ⅲ的平衡常数 (保留小数点后一位)，此时原位 利用率为 。 已知：原位 利用率 7．（2025·黑吉辽蒙卷）乙二醇是一种重要化工原料，以合成气 为原料合成乙二醇具有重要意 义。 Ⅰ．直接合成法： ，不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 （1）该反应的 0(填“>”或“<”)。 8 / 50 学科网（北京）股份有限公司（2）已知 的燃烧热 分别为 ，则上述合成反应的 (用a、b和c表示)。 （3）实验表明，在500K时，即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是 (答 出1条即可)。 Ⅱ．间接合成法：用合成气和 制备的DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG 生成乙二醇的反应为可逆反应。 （4）在2MPa、 催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比 ，出口 处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择 性 ]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线 (填图中标号，下同)表示DMO的转化率，曲线 表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有 (填标号)。 A．降低温度 B．增大压强 C．减小初始氢酯比 D．延长原料与催化剂的接触时间 ③483K时，出口处 的值为 (精确至0.01)。 ④A点反应 的浓度商 (用物质的量分数 代替浓度计算，精确至0.001)。 8．（2025·江苏卷）合成气( 和 )是重要的工业原料气。 9 / 50 学科网（北京）股份有限公司（1）合成气制备甲醇： 。 的结构式为 ，估算该反应的 需要 (填数字)种化学键的键能数据。 （2）合成气经“变换”“脱碳”获得纯 。 ①合成气变换。向绝热反应器中通入 和过量的 ： 。催化作用受接触面积和温度等因素影响， 的比热容较大。 过量能有效防止催化剂活性下降，其原因有 。 ②脱碳在钢制吸收塔中进行，吸收液成分：质量分数30%的 吸收剂、 ( 正价有 ) 缓蚀剂等。 溶液浓度偏高会堵塞设备，导致堵塞的物质是 (填化学式)。 减缓设备 腐蚀的原理是 。 （3）研究 与不同配比的铁铈载氧体[ 是活泼金属，正价 有 ]反应，气体分步制备原理示意如图甲所示。相同条件下，先后以一定流速通入固定体积的 ，依次发生的主要反应： 步骤Ⅰ 步骤Ⅱ ①步骤Ⅰ中，产物气体积分数、 转化率、 与x的关系如图乙所示。 时， 大于理 论值2的可能原因有 ； 时，通入标准状况下 的 至反应结束， 的选择性 ，则生成标准状况下 和 的总体积为 。 ② 时，新制载氧体、与 反应后的载氧体的X射线衍射谱图如图丙所示(X射线衍射用于判断 某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。步骤Ⅱ中，能与 反应的物质 10 / 50 学科网（北京）股份有限公司有 (填化学式)。 ③结合图示综合分析，步骤Ⅰ中 的作用、气体分步制备的价值： 。 9．（2025·山东卷）利用 循环再生可将燃煤尾气中的 转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 恒容条件下，按 和 投料反应。平衡体系中，各气态物种的 随温度的变化 关系如图所示，n为气态物种物质的量的值。 已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数 基本不变。 回答下列问题： （1）反应 的焓变 (用含 的代数式表示)。 （2）乙线所示物种为 (填化学式)。反应Ⅲ的焓变 0(填“>”“<”或“=”)。 （3） 温度下，体系达平衡时，乙线、丙线所示物种的物质的量相等，若丁线所示物种为 ，则 为 (用含a的代数式表示)；此时， 与 物质的量的差值 (用含a的最简代数式表示)。 11 / 50 学科网（北京）股份有限公司（4） 温度下，体系达平衡后，压缩容器体积 产率增大。与压缩前相比，重新达平衡时， 与 物质的量之比 (填“增大”“减小”或“不变”)， 物质的量 (填 “增大”“减小”或“不变”)。 10．（2025·陕晋青宁卷） / 循环在 捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利 用 与 反应生成 的路线，主要反应如下： I． II． III． 回答下列问题， （1）计算 。 （2）提高 平衡产率的条件是_______。 A．高温高压 B．低温高压 C．高温低压 D．低温低压 （3）高温下 分解产生的 催化 与 反应生成 ，部分历程如图，其中吸附在催化 剂表面的物种用*标注，所示步骤中最慢的基元反应是 (填序号)，生成水的基元反应方程式为 。 （4） 下，在密闭容器中 和 各 发生反应。反应物( 、 )的平衡转 化率和生成物( 、 )的选择性随温度变化关系如下图(反应III在 以下不考虑)。 12 / 50 学科网（北京）股份有限公司注：含碳生成物选择性 ①表示 选择性的曲线是 (填字母)。 ②点M温度下，反应Ⅱ的 (列出计算式即可)。 ③在 下达到平衡时， 。 ，随温度升高 平衡转化率下降的原 因可能是 。 11．（2025·云南卷）我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙酸(沸点 118℃)的生产，主要反应为： Ⅰ． Ⅱ． 回答下列问题： （1）乙醇可由秸秆生产，主要过程为 秸秆 纤维素 乙醇 （2）对于反应Ⅰ： ①已知 则 。 ②一定温度下，下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是 (填标号)。 A．容器内的压强不再变化 B．混合气体的密度不再变化 C． 的体积分数不再变化 D．单位时间内生成 ，同时消耗 ③反应后从混合气体分离得到 ，最适宜的方法为 。 （3）恒压100kPa下，向密闭容器中按 投料，产氢速率和产物的选择性随 13 / 50 学科网（北京）股份有限公司温度变化关系如图1，关键步骤中间体的能量变化如图2。[比如：乙酸选择性 ] ①由图1可知，反应Ⅰ最适宜的温度为270℃，原因为 。 ②由图中信息可知，乙酸可能是 (填“产物1”“产物2”或“产物3”)。 ③270℃时，若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为90%，乙酸的选择性为 80%，则 ，平衡常数 (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．（2025·浙江1月卷）二甲胺[(CH )NH]、N，N-二甲基甲酰胺[HCON(CH )]均是用途广泛的化工原 3 2 3 2 料。请回答： （1）用氨和甲醇在闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 可改变甲醇平衡转化率的因素是_______。 A．温度 B．投料比[n(NH ):n(CHOH)] C．压强 D．催化剂 3 3 （2）25℃下，(CH)NH·HO的电离常数为Kb，-lgK=3.2，则1mol/L[(CH)NH ] +Cl-水溶液的pH= 3 2 2 b 3 2 2 。 （3）在[(CH )NH ] +Cl-的有机溶液中电化学还原CO 制备HCON(CH ) 阴极上生成HCON(CH ) 的电 3 2 2 2 3 2 3 2 极反应方程式是 。 （4）上述电化学方法产率不高，工业中常用如下反应生产HCON(CH )： 3 2 。某条件下反应自发且熵减，则反应在该条件下 0(填“>”、“<”或“=”)。 （5）有研究采用CO、H 和(CH)NH催化反应制备HCON(CH )。在恒温密闭容器中，投料比 2 2 3 2 3 2 ，催化剂M足量。反应方程式如下： 14 / 50 学科网（北京）股份有限公司Ⅳ． V． 三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。 (例：HCOOH的物质的量百分比 ①请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂M活性降低或失活) 。 ②若用SiH 代替H 作为氢源与CO 反应生成HCOOH，可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释 4 2 2 原因 。 13．（2024·全国甲卷）甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯( )的研究 所获得的部分数据如下。回答下列问题： （1）已知如下热化学方程式： 计算反应 的 。 （2） 与 反应生成 ，部分 会进一步溴化。将 和 。通入密闭 容器，平衡时， 、 与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有 、 和 )。 15 / 50 学科网（北京）股份有限公司(i)图中 的曲线是 (填“a”或“b”)。 (ii) 时， 的转化 ， 。 (iii) 时，反应 的平衡常数 。 （3）少量 可提高生成 的选择性。 时，分别在有 和无 的条件下，将 和 ，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见下图。 (i)在 之间，有 和无 时 的生成速率之比 。 (ii)从图中找出 提高了 选择性的证据： 。 (ⅲ)研究表明， 参与反应的可能机理如下： ① ② ③ ④ 16 / 50 学科网（北京）股份有限公司⑤ ⑥ 根据上述机理，分析 提高 选择性的原因： 。 2．（2024·新课标卷） (四羰合镍，沸点43℃)可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反应的 催化剂。回答下列问题： （1）Ni基态原子价电子的轨道表示式为 。镍的晶胞结构类型与铜的相同，晶胞体积为 ，镍 原子半径为 。 （2） 结构如图甲所示，其中含有σ键的数目为 ， 晶体的类型为 。 （3）在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时， 体积分数x 与温度的关系如图乙所示。反应 的ΔH 0(填“大于”或“小 于”)。从热力学角度考虑， 有利于 的生成(写出两点)。 、100℃时CO的平衡转化 率α= ，该温度下平衡常数 。 （4）对于同位素交换反应 ，20℃时反应物浓度随时间的变 化关系为 (k为反应速率常数)，则 反应一半所需时间 (用k表示)。 3．（2024·河北卷）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二 (氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。 （1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下： 17 / 50 学科网（北京）股份有限公司。 ①若正反应的活化能为 ，则逆反应的活化能 (用含 正的代数式表 示)。 ②恒容密闭容器中按不同进料比充入 和其 ，测定 温度下体系达平衡时的 ( 为体系初始压强， ，P为体系平衡压强)，结果如图。 上图中温度由高到低的顺序为 ，判断依据为 。M点 的转化率为 ， 温度下 用分压表示的平衡常数 。 ③下图曲线中能准确表示 温度下 随进料比变化的是 (填序号)。 （2）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯 浅度氯化时反应过程为 以上各反应的速率方程均可表示为 ，其中 分别为各反应中对应反应物的浓 度，k为速率常数( 分别对应反应①~⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气 浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下， 18 / 50 学科网（北京）股份有限公司。 ① 时， ，且 内 ，反应进行到 时， 。 ② 时， ，若 产物T的含量可忽略不计，则此时 后，随T的含量增加， (填“增大”“减小”或“不变”)。 4．（2024·山东卷）水煤气是 的主要来源，研究 对 体系制 的影响，涉及主要反应如下： 回答列问题： （1） 的焓变 (用代数式表示)。 （2）压力p下， 体系达平衡后，图示温度范围内 已完全反应， 在 温度时 完全分解。气相中 ， 和 摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a线对应物种为 (填化学式)。当温度高于 时，随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是 。 （3）压力p下、温度为 时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应 的平衡常数 ；此时气体总物质的量为 ，则 的物质的量为 ；若向平衡体系中通入少量 ，重新达平衡后，分压 将 (填“增大”“减小”或“不变”)， 将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 5．（2024·黑吉辽卷）为实现氯资源循环利用，工业上采用 催化氧化法处理 废气： 。将 和 分别以不同起始流速 通入反应器中，在 和 下反应，通过检测流出气成分绘制 转化率( )曲线，如下图 所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。 19 / 50 学科网（北京）股份有限公司回答下列问题： （1） 0(填“>”或“<”)； ℃。 （2）结合以下信息，可知 的燃烧热 。 （3）下列措施可提高M点 转化率的是_______(填标号) A．增大 的流速 B．将温度升高 C．增大 D．使用更高效的催化剂 （4）图中较高流速时， 小于 和 ，原因是 。 （5）设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数 (用平衡物质的量分数代 替平衡浓度计算) （6）负载在 上的 催化活性高，稳定性强， 和 的晶体结构均可用下图表示，二者 晶胞体积近似相等， 与 的密度比为1.66，则 的相对原子质量为 (精确至1)。 6．（2024·湖北卷）用 和焦炭为原料，经反应I、Ⅱ得到 ，再制备乙炔是我国科研人员提出的 绿色环保新路线。 反应I： 反应Ⅱ： 回答下列问题： （1）写出 与水反应的化学方程式 。 20 / 50 学科网（北京）股份有限公司（2）已知 、 (n是 的化学计量系数)。反应、Ⅱ的 与温度的关系曲线见 图1。 ①反应 在 的 。 ②保持 不变，假定恒容容器中只发生反应I，达到平衡时 ，若将容器体积压缩 到原来的 ，重新建立平衡后 。 （3）恒压容器中，焦炭与 的物质的量之比为 ， 为载气。 和 下， 产率随 时间的关系曲线依实验数据拟合得到图2(不考虑接触面积的影响)。 ①初始温度为 ，缓慢加热至 时，实验表明 已全部消耗，此时反应体系中含 物种 为 。 ② 下，反应速率的变化特点为 ，其原因是 。 7．（2024·安徽卷）乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问 题： 21 / 50 学科网（北京）股份有限公司【乙烷制乙烯】 （1） 氧化脱氢反应： 计算： （2） 直接脱氢反应为 ， 的平衡转化率与温度和压强的关系 如图所示，则 0(填“>”“<”或“=”)。结合下图。下列条件中，达到平衡时转化率最接近 的是 (填标号)。 a． b． c． （3）一定温度和压强下、反应i 反应ⅱ ( 远大于 )( 是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算 的平衡常数) ①仅发生反应i时。 的平衡转化宰为 ，计算 。 ②同时发生反应i和ⅱ时。与仅发生反应i相比， 的平衡产率 (填“增大”“减小”或 “不变”)。 【乙烷和乙烯混合气的分离】 （4）通过 修饰的Y分子筛的吸附-脱附。可实现 和 混合气的分离。 的 与 分子的 键电子形成配位键，这种配位键强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离 和 的优点是 。 （5）常温常压下，将 和 等体积混合，以一定流速通过某吸附剂。测得两种气体出口浓度 (c)与进口浓度( )之比随时间变化关系如图所示。下列推断合理的是 (填标号)。 22 / 50 学科网（北京）股份有限公司A．前 ，两种气体均未被吸附 B．p点对应的时刻，出口气体的主要成分是 C．a-b对应的时间段内，吸附的 逐新被 替代 8．（2023·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”)。 23 / 50 学科网（北京）股份有限公司（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)。 9．（2023·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： ) 24 / 50 学科网（北京）股份有限公司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)。 10．（2023·山东卷）一定条件下，水气变换反应 的中间产物是 。为探究该 反应过程，研究 水溶液在密封石英管中的分子反应： Ⅰ． Ⅱ． 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中， 仅对反应Ⅰ有催加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反 应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题： （1）一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为 、 ，则该条件下水气变换反应的焓变 _____(用含 的代数式表示)。 （2）反应Ⅰ正反应速率方程为： ，k为反应速率常数。 温度下， 电离平衡常数为 ，当 平衡浓度为 时， 浓度为_____ ，此时反应Ⅰ应速 率 _____ (用含 和k的代数式表示)。 （3） 温度下，在密封石英管内完全充满 水溶液，使 分解，分解产物均 完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。 时刻测 得 的浓度分别为 ，反应Ⅱ达平衡时，测得 的浓度为 。体 系达平衡后 _____(用含y的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为_____。 25 / 50 学科网（北京）股份有限公司相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有 盐酸，则图示点 中， 的浓度 峰值点可能是_____(填标号)。与不同盐酸相比， 达浓度峰值时， 浓度_____(填“增大”“减 小”或“不变”)， 的反应_____(填“增大”“减小”或“不变”)。 11．（2023·福建卷）探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有 ⅰ． ⅱ． ⅲ． 已知： 为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。在 下，丙烷单独进 料时，平衡体系中各组分的体积分数 见下表。 甲 物质 丙烯 乙烯 丙烷 氢气 烷 体积分数 21 23.7 55.2 0.1 0 (%) （1）比较反应自发进行（∆G=∆H-T∆S＜0）的最低温度，反应 ⅰ 反应 ⅱ（填“＞”或 “＜”）。 （2）①在该温度下，Kp 远大于 Kp ，但φ（C H)和φ（C H)相差不大，说明反应 ⅲ 的正向进行有 2 1 3 6 2 4 利于反应 ⅰ 的 反应和反应 ⅱ 的 反应（填“正向”或“逆向”）。 ②从初始投料到达到平衡，反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为： 。 ③平衡体系中检测不到 ，可认为存在反应： ，下列相关说法正 确的是 (填标号)。 a． b． c．使用催化剂，可提高丙烯的平衡产率 d．平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的体积分数 26 / 50 学科网（北京）股份有限公司④由表中数据推算：丙烯选择性 (列出计算式)。 （3）丙烷甲醇共进料时，还发生反应： ⅳ． 在 下，平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。 ①进料比n(丙烷) (甲醇) 时，体系总反应： ②随着甲醇投料增加，平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是 。 12．（2023·广东卷）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。 （1）某有机物 能与 形成橙红色的配离子 ，该配离子可被 氧化成淡蓝色的配离子 。 ①基态 的 电子轨道表示式为 。 ②完成反应的离子方程式： （2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。 用浓度分别为 的 溶液进行了三组实验，得到 随时间t 的变化曲线如图。 ① 时，在 内， 的平均消耗速率= 。 ②下列有关说法中，正确的有 。 27 / 50 学科网（北京）股份有限公司A．平衡后加水稀释， 增大 B． 平衡转化率： C．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小 D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间： （3）R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡： 研究组配制了L起始浓度 与L起始浓度比 不同的系列溶液，反应平 衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种 中的化学位移不同，该 特征H对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H的总峰面积计为1)如下表。 0 1.00 0 0 a x 0.64 b 0.40 0.60 【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比；“ ”表示未检测 到。 ① 时， 。 ② 时，平衡浓度比 。 （4）研究组用吸收光谱法研究了（3）中M与L反应体系。当 时，测得平衡时 各物种 随 的变化曲线如图。 时，计算M的平衡转化率 (写出计算过程，结果保留两位有效数字)。 13．（2023·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： 28 / 50 学科网（北京）股份有限公司该反应分两步完成： 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)、 29 / 50 学科网（北京）股份有限公司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 ________。 14．（2023·湖北卷）纳米碗 是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下， 可以由 分子经 过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。 的反应机理和能量变化如 下： 回答下列问题： （1）已知 中的碳氢键和碳碳键的键能分别为 和 ，H-H键能为 。估算 的 _______ 。 （2）图示历程包含_______个基元反应，其中速率最慢的是第_______个。 （3） 纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为_______、_______。 （4）1200K时，假定体系内只有反应 发生，反应过程中压强恒定为 (即 的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数 为_______(用平衡分压代替平衡浓度 计算，分压=总压×物质的量分数)。 （5） 及 反应的 ( 为平衡常数)随温 度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下， (R为理想气体常数，c为截距)。图中两条 线几乎平行，从结构的角度分析其原因是_______。 30 / 50 学科网（北京）股份有限公司（6）下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成 的反应速率的是_______(填标 号)。 a．升高温度 b．增大压强 c．加入催化剂 15．（2023·湖南卷）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： ⑤ ⑥ 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_______； 31 / 50 学科网（北京）股份有限公司（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)。 16．（2023·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， 4 2 该制备过程中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 4 2 下图所示。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 2 式)。 （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： 32 / 50 学科网（北京）股份有限公司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 2 2 e e K=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算)。 p 17．（2022·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 TiO  转化为TiCl ，再进一步还原得到钛。回答下列问题： 2 4 （1）TiO 转化为TiCl 有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如 2 4 33 / 50 学科网（北京）股份有限公司下： (ⅰ)直接氯化：TiO (s)+2Cl (g)=TiCl (g)+O (g) ΔH =172kJmol-1,K =1.010-2 2 2 4 2 1 p1 (ⅱ)碳氯化：TiO (s)+2Cl (g)+2C(s)=TiCl (g)+2CO(g) ΔH =-51kJmol-1, K =1.21012Pa 2 2 4 2 p2 ①反应2C(s)+O 2 (g)=2CO(g)的ΔH为_______kJmol-1，K p =_______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1.0105Pa，将TiO 、C、Cl 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 2 2 的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。 ①反应C(s)CO 2 (g)2CO(g)的平衡常数K p 1400℃_______Pa。 ②图中显示，在200℃平衡时TiO 几乎完全转化为TiCl ，但实际生产中反应温度却远高于此温度， 2 4 其原因是_______。 （3）TiO 碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于TiO C“固—固”接触的措施是_______。 2 2 18．（2022·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： ①2H S(g)+3O (g)=2SO (g)+2H O(g) ΔH =-1036kJmol-1 2 2 2 2 1 ②4H S(g)+2SO (g)=3S (g)+4H O(g) ΔH =94kJmol-1 2 2 2 2 2 ③2H (g)+O (g)=2H O(g) ΔH =-484kJmol-1 2 2 2 3 计算H S热分解反应④2H S(g)=S (g)+2H (g)的ΔH =________kJmol-1。 2 2 2 2 4 （2）较普遍采用的H S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 2 用反应④高温热分解H S。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是________，缺点是________。 2 34 / 50 学科网（北京）股份有限公司（3）在1470K、100kPa反应条件下，将n(H S):n(Ar)=1:4的混合气进行H S热分解反应。平衡时混 2 2 合气中H 2 S与H 2 的分压相等，H 2 S平衡转化率为________，平衡常数K p =________kPa。 （4）在1373K、100kPa反应条件下，对于n(H 2 S):n(Ar)分别为4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的 H S-Ar混合气，热分解反应过程中H S转化率随时间的变化如下图所示。 2 2 ①n(H S):n(Ar)越小，H S平衡转化率________，理由是________。 2 2 ②n(H S):n(Ar)=1:9对应图中曲线________，计算其在0-0.1s之间，H S分压的平均变化率为________ 2 2 kPas-1。 19．（2022·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CrO 可由 NH  CrO 加热分解制备，反应同时生成无污染气体。 2 3 4 2 2 7 ①完成化学方程式： NH 4  2 Cr 2 O 7  Cr 2 O 3 ______________。 ②CrO 催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，X(g)Y(g)过程的焓变为_______(列式表示)。 2 3 ③CrO 可用于NH 的催化氧化。设计从NH 出发经过3步反应制备HNO 的路线_______(用“→”表 2 3 3 3 3 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）K CrO 溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡： 2 2 7 35 / 50 学科网（北京）股份有限公司(ⅰ)Cr 2 O 7 2(aq)H 2 O(l)  2HCrO 4 (aq) K 1 3.010225C (ⅱ)HCrO 4 (aq)  CrO2 4 (aq)H(aq) K 2 3.310725C ①下列有关K CrO 溶液的说法正确的有_______。 2 2 7 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NaOH溶液，反应(ⅰ)的平衡逆向移动 D．加入少量K CrO 固体，平衡时c2 HCrO 与c  CrO2- 的比值保持不变 2 2 7 4 2 7 c  CrO2- ②25℃时， 0.10molL1K CrO 溶液中lg c  CrO 4 2- 随pH的变化关系如图。当 pH9.00 时，设 CrO2 2 2 7 2 7 2 7 、HCrO与CrO2 的平衡浓度分别为x、y、zmolL1，则x、y、z之间的关系式为_______0.10；计 4 4 算溶液中HCrO的平衡浓度_____(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。 4 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 max 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、pH不同的K CrO 稀溶液，测得 2 2 7 其A随的变化曲线如图，波长、和中，与CrO2 的 最接近的是_______；溶液pH从a变 1 2 3 4 max c  H c2 CrO2 4 到b的过程中， 的值_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 c  CrO2 2 7 20．（2022·湖南卷）2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问 题： 36 / 50 学科网（北京）股份有限公司（1）在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH O(g)，起始压强为0.2MPa 2 时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ.C(s)+H 2 O(g)  CO(g)+H 2 (g) ΔH 1 =+131.4kJmol-1 Ⅱ.CO(g)+H 2 O(g)  CO 2 (g)+H 2 (g) ΔH 2 =-41.1kJmol-1 ①下列说法正确的是_______； A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动 B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 2 C．平衡时H 的体积分数可能大于 2 3 D．将炭块粉碎，可加快反应速率 ②反应平衡时，H O(g)的转化率为50%，CO的物质的量为0.1mol。此时，整个体系_______(填“吸 2 收”或“放出”)热量_______kJ，反应Ⅰ的平衡常数K =_______(以分压表示，分压=总压×物质的量 p 分数)。 （2）一种脱除和利用水煤气中CO 方法的示意图如下： 2 ①某温度下，吸收塔中K CO 溶液吸收一定量的CO 后，c  CO2- :c  HCO- =1:2，则该溶液的pH= 2 3 2 3 3 _______(该温度下H CO 的K =4.6107,K 5.01011 )； 2 3 al a2 ②再生塔中产生CO 的离子方程式为_______； 2 ③利用电化学原理，将CO 电催化还原为C H ，阴极反应式为_______。 2 2 4 21．（2022·山东卷）利用 丁内酯(BL)制备1， 丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和 丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下： 已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压 氛围下进行， 37 / 50 学科网（北京）股份有限公司故 压强近似等于总压。回答下列问题： （1）以 或BD为初始原料，在 、 的高压 氛围下，分别在恒压容器 中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热 ；以BD为原料，体系从环境吸热 。 忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变 _______ 。 （2）初始条件同上。 表示某物种i的物质的量与除 外其它各物种总物质的量之比， 和 随 时间t变化关系如图甲所示。实验测得 ，则图中表示 变化的曲线是_______；反应Ⅰ平衡常数 _______ (保留两位有效数字)。以BL为原料时， 时刻 _______，BD产率 =_______(保留两位有效数字)。 （3） 为达平衡时 与 的比值。 、 、 三种条件下，以 为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应， 随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压 氛围下进行，可忽略压强对反应速率的 影响。曲线a、b、c中， 最大的是_______(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到 所需时间更长，原因是_______。 22．（2022·海南卷）某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应： CO 2 (g)+4H 2 (g)  催  化  剂  2H 2 O(g)+CH 4 (g) 回答问题： （1）已知：电解液态水制备1mol O (g)，电解反应的ΔH=+572kJmol-1。由此计算H (g)的燃烧热 2 2 (焓)ΔH=_______kJmol-1。 （2）已知：CO 2 (g)+4H 2 (g)  催  化  剂  2H 2 O(g)+CH 4 (g)的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1 所示。 38 / 50 学科网（北京）股份有限公司①若反应为基元反应，且反应的ΔH与活化能(Ea)的关系为 ΔH >E a 。补充完成该反应过程的能量变化 示意图(图2)_______。 ②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入0.1mol CO 和0.4mol H 2 2 ，反应平衡后测得容器中nCH =0.05mol。则CO 的转化率为_______，反应温度t约为_______℃。 4 2 （3）在相同条件下，CO (g)与H (g)还会发生不利于氧循环的副反应： 2 2 CO 2 (g)+3H 2 (g)  催  化  剂  H 2 O(g)+CH 3 OH(g)，在反应器中按nCO 2 :nH 2 =1:4通入反应物，在不同温 度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中CH OH、CH 浓度(μmolL-1)如下表所 3 4 示。 t=350℃ t=400℃ 催化剂 c(CH OH) cCH  cCH OH c(CH ) 3 4 3 4 催化剂Ⅰ 10.8 12722 345.2 42780 催化剂Ⅱ 9.2 10775 34 38932 在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，0~2min生成CH OH的平均反应速率为_______ 3 39 / 50 学科网（北京）股份有限公司μmolL-1min-1；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是 _______。 23．（2022·福建卷）异丙醇 可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯 的 工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下： Ⅰ. Ⅱ. 回答下列问题： （1）已知 ，则 燃烧生成 和 的热化学方程式为_______。 （2）在 下，刚性密闭容器中的反应体系内水蒸气浓度与反应时间关系如下表： 反应时间 0 4 8 12 t 20 244 360 浓度 0 3200 4000 4100 0 0 ① 内， _______ ； ②t_______16(填“>”“<”或“=”)。 （3）在恒温刚性密闭容器中，反应Ⅰ、Ⅱ均达到平衡的判据是_______(填标号)。 a. 的分压不变 b.混合气体密度不变 c. d. （4）在一定条件下，若反应Ⅰ、Ⅱ的转化率分别为98%和40%，则丙烯的产率为_______。 （5）下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时 与温度的关系曲线。 (已知：对于可逆反应 ，任意时刻 ，式中 )表示 物质×的分压) 40 / 50 学科网（北京）股份有限公司①在 恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，反应Ⅰ的的状态最有可能对应图中的_______点(填 “甲”“乙”或“丙”)，判断依据是_______。 ② 时，在密闭容器中加入一定量的 ，体系达到平衡后，测得 的分压为 ，则水 蒸气的分压为_______ (用含x的代数式表示)。 24．（2021·山东卷）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与 烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应： 反应Ⅰ： +CH OH △H 3 1 反应Ⅱ： +CH OH △H 3 2 反应Ⅲ： △H 3 回答下列问题： （1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数K 与温度T变化关系如图所示。据图判断，A x 和B中相对稳定的是__(用系统命名法命名)； 的数值范围是___(填标号)。 A．<-1 B．-1～0 C．0～1 D．>1 （2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得 TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数K =9.0，则平衡体系中B的物质的量为___mol，反 x3 应Ⅰ的平衡常数K =___。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平 x1 衡将__(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CHOH物质的量浓度之比c(A)： 3 c(CHOH)=___。 3 （3）为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CHOH。控 3 制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为__(填“X” 41 / 50 学科网（北京）股份有限公司或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v __逆反应速率v (填“＞”“＜”或“=)。 正 逆 25．（2021·浙江卷）含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答： （1）实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 ： 。判断该反应的自发性 并说明理由_______。 （2）已知 。 时，在一恒容密闭反应器 中充入一定量的 和 ，当反应达到平衡后测得 、 和 的浓度分别为 、 和 。 ①该温度下反应的平衡常数为_______。 ②平衡时 的转化率为_______。 （3）工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。 ①下列说法正确的是_______。 A．须采用高温高压的反应条件使 氧化为 B．进入接触室之前的气流无需净化处理 C．通入过量的空气可以提高含硫矿石和 的转化率 D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收 以提高吸收速率 ②接触室结构如图1所示，其中1~4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是_______。 A． B． C． D． E. F. G. 42 / 50 学科网（北京）股份有限公司③对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图3中画 出反应 的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的 关系曲线示意图(标明曲线Ⅰ、Ⅱ)_______。 （4）一定条件下，在 溶液体系中，检测得到pH-时间振荡曲线如图4，同时观 察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请 补充其中的2个离子方程式。 Ⅰ. Ⅱ.①_______； Ⅲ. ； 43 / 50 学科网（北京）股份有限公司Ⅳ.②_______。 26．（2021·全国乙卷）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： 44 / 50 学科网（北京）股份有限公司其中 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。 27．（2021·全国甲卷）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。 45 / 50 学科网（北京）股份有限公司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___。 28.（2020·新课标Ⅰ）硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO 的催化氧 2 化：SO (g)+ O(g) SO (g) ΔH=−98 kJ·mol−1。回答下列问题： 2 2 3 （1）钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，VO(s)与SO (g)反应生成VOSO(s)和VO(s)的热化学 2 5 2 4 2 4 方程式为：_______________________________________。 （2）当SO (g)、O(g)和N(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5MPa、2.5MPa 2 2 2 和5.0MPa压强下，SO 平衡转化率α随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550℃时的 2 α=__________，判断的依据是______________________。影响α的因素有 ____________________________。 46 / 50 学科网（北京）股份有限公司（3）将组成(物质的量分数)为2m% SO (g)、m% O (g)和q% N (g)的气体通入反应器，在温度t、压强 2 2 2 p条件下进行反应。平衡时，若SO 转化率为α，则SO 压强为___________，平衡常数 2 3 K=___________(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 p （4）研究表明，SO 催化氧化的反应速率方程为：v=k( −1)0.8(1−nα')。式中：k为反应速率常数，随 2 温度t升高而增大；α为SO 平衡转化率，α'为某时刻SO 转化率，n为常数。在α'=0.90时，将一系列 2 2 温度下的k、α值代入上述速率方程，得到v~t曲线，如图所示。 曲线上v最大值所对应温度称为该α'下反应的最适宜温度t 。tt 后，v逐渐下 m m m 降。原因是__________________________。 29.（2020·新课标Ⅲ）二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO 的热点研究领域。回答下列问题： 2 （1）CO 催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C H)∶n(H O)=__________。当反应 2 2 4 2 达到平衡时，若增大压强，则n(C H)___________(填“变大”“变小”或“不变”)。 2 4 （2）理论计算表明，原料初始组成n(CO)∶n(H )=1∶3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种 2 2 组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。 图中，表示C H、CO 变化的曲线分别是______、______。CO 催化加氢合成C H 反应的 2 4 2 2 2 4 47 / 50 学科网（北京）股份有限公司ΔH______0(填“大于”或“小于”)。 （3）根据图中点A(440K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数K =_________(MPa)−3(列出计算式。 p 以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 （4）二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C H、C H、C H 等低碳烃。一定温度 3 6 3 8 4 8 和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当___________________。 30.（2020·山东卷）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、H 3 3 2 2 为原料合成CHOH涉及的主要反应如下： 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 2 2 衡时，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、 3 2 V的代数式表示，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 2 2 2 3 随温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 2 1 2 3 顺序为___________；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 31.（2020·浙江卷）研究CO 氧化C H 制 C H 对资源综合利用有重要意义。相关的主要化学反应有： 2 2 6 2 4 48 / 50 学科网（北京）股份有限公司Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 已知：298K时，相关物质的相对能量(如图1)。 可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的 ( 随温度变化可忽略)。例如： 。 请回答： （1）①根据相关物质的相对能量计算 _____ 。 ②下列描述正确的是_____ A 升高温度反应Ⅰ的平衡常数增大 B 加压有利于反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动 C 反应Ⅲ有助于乙烷脱氢，有利于乙烯生成 D 恒温恒压下通水蒸气，反应Ⅳ的平衡逆向移动 ③有研究表明，在催化剂存在下，反应Ⅱ分两步进行，过程如下： ，且第二步速率较慢(反应活化 能为 )。根据相关物质的相对能量，画出反应Ⅱ分两步进行的“能量-反应过程图”，起 点从 的能量 ，开始(如图2)_____。 49 / 50 学科网（北京）股份有限公司（2）①CO 和 C H 按物质的量1:1投料，在923K和保持总压恒定的条件下，研究催化剂X对“CO 2 2 6 2 氧化C H 制 C H”的影响，所得实验数据如下表： 2 6 2 4 催化剂 转化率 转化率 产率 催化剂X 19.0 37.6 3.3 结合具体反应分析，在催化剂X作用下，CO 氧化C H 的主要产物是 2 2 6 ___________________________，判断依据是 _________________________________________________________________。 ②采用选择性膜技术(可选择性地让某气体通过而离开体系)可提高C H 的选择性(生成C H 的物质的 2 4 2 4 量与消耗C H 的物质的量之比)。在773K，乙烷平衡转化率为9.1％，保持温度和其他实验条件不 2 6 变，采用选择性膜技术，乙烷转化率可提高到11.0％。结合具体反应说明乙烷转化率增大的原因是 _________________ __________________________________________。 50 / 50 学科网（北京）股份有限公司