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查补易混易错 15 化学反应原理
化学反应原理主要考查热化学、电化学、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液等主干理论知识，主要命
题点有盖斯定律的应用，反应速率和化学平衡的分析，化学平衡常数的表达式书写与计算，反应条件的分
析选择、生产生活中的实际应用等，试题常以填空、读图、作图、计算等形式呈现。高考一般以与生产、
生活紧密联系的物质为背景材料命制组合题，各小题之间又有一定的独立性。主要考查学生的信息处理能
力、学科内综合分析能力，应用反应原理解决生产实际中的具体问题，体现了“变化观念与平衡思想”的
核心素养。
易错01反应热的计算
1．反应热计算的方法：
(1)根据“两个”公式计算反应热：ΔH=E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)；ΔH=E(反应物的键能之
和)－E(生成物的键能之和), 利用键能计算反应热，需算清物质中化学键的数目。常见物质中所含共价键的
数目：1 mol金刚石中含有2 mol C—C键，1 mol硅中含有2 mol Si—Si键，1 mol SiO 晶体中含有4 mol Si
2
—O键； 1 mol P 中含有6 mol P—P键，1 mol P O (即五氧化二磷)中含有12 mol P—O键、4 mol P===O
4 4 10
键，1 mol CH CH 中含有6 mol C—H键和 1 mol C—C键。
3 3
(2)根据热化学方程式计算反应热：焓变与反应物的物质的量成正比。
(3)根据盖斯定律计算反应热：若一个热化学方程式可由另外几个热化学方程式相加减而得到，则该反应的
焓变可通过这几个化学反应焓变的加减而得到。表示方法： ，ΔH=ΔH＋ΔH。
1 2
2.热化学方程式的书写：
(1)热化学方程式中化学计量数可以是整数，也可以是分数。
(2)物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用“↑”和
“↓”。
(3)注意ΔH的单位、数值与符号。ΔH的单位为kJ·mol－1，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍，逆反应
的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。
(4)对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。如①S(s，单斜)＋
O(g)===SO(g)ΔH ＝－297.16 kJ·mol－1；②S(s，正交)＋O(g)===SO(g)ΔH ＝－296.83 kJ·mol－1；③S(s，
2 2 1 2 2 2单斜)===S(s，正交) ΔH＝－0.33 kJ·mol－1。
3
3. 根据盖斯定律计算反应热的方法：
(1)观察已知的热化学方程式与目标热化学方程式的差异，若目标热化学方程式中的某种反应物在某个已知
热化学方程式中作生成物，可把该热化学方程式的反应物和生成物颠倒，相应的ΔH改变符号。
(2)将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学方程式中的化学计量数与目标热化学
方程式中的化学计量数一致，ΔH也同倍数变化。
(3)将已知热化学方程式相加或相减，热化学方程式中的ΔH同时相加或相减，得到目标方程式及反应热。
易错02化学反应速率和化学平衡
1. 化学反应速率的计算：v(B)＝＝
(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。
(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。
(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率之比等
于其化学计量数之比。
(4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，要转化为物质的量浓度的变化值(计算时一定要除以
体积)，再进行计算。
2. 外界条件对可逆反应的反应速率的影响：外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，
但影响程度不一定相同。
(1)当增大反应物浓度时，v 增大，v 瞬间不变，随后也增大；
正 逆
(2)增大压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大；
(3)对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率；
(4)升高温度，v 和v 都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；
正 逆
(5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。
3.平衡移动方向的判断：
(1)依勒夏特列原理判断。
(2)根据图像中正逆反应速率相对大小判断：若v >v ，则平衡向正反应方向移动；反之向逆反应方向移动。
正 逆
(3)依变化过程中速率变化的性质判断：若平衡移动过程中，正反应速率增大(减小)，则平衡向逆(正)反应
方向移动。
(4)依浓度熵(Q)规则判断：若某温度下Q＜K，反应向正反应方向进行；Q＞K，反应向逆反应方向进行。
c c c
4.化学平衡的计算：
（1）化学平衡常数：对于可逆化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，
K＝。另可用压强平衡常数表示： K ＝[p(C)为平衡时气体C的分压]。反应体系中纯固体、纯液体以及稀
p水溶液中水的浓度不写进平衡常数表达式，但非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为
常数，应写进平衡常数表达式中；同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦
不同。书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。
（2））依据化学方程式计算平衡常数：同一可逆反应中，K ·K ＝1；同一方程式中的化学计量数等倍扩
正 逆
大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常K间的关系是：K′＝Kn或K′＝；几个可逆反应方程式相加，得
总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积。
（3）转化率、产率及分压的计算：反应物转化率＝×100%；产物的产率＝×100%；分压＝总压×物质的量
分数。
5.化学反应速率、化学平衡图像：
（1））解题思路：
一看轴(即纵坐标与横坐标的意义)，二看点(即起点、拐点、交点、终点)，
三看线(即线的走向和变化趋势)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线
看图像
等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)
想规律 看清图像后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律
作判断 通过对比分析，作出正确判断
（2）分析方法：认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合；看清起点，分清反
应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点；看清曲线的
变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆反应，从而判断反应特点；注意终点。例如，在浓度时间图像上，
一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断；先拐先平数值大。
例如，在转化率时间图像上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该曲线对应的温度高、浓
度大或压强大；定一议二。当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
易错03沉淀溶解平衡和K 的应用
sp
一般情况下，升高温度能促进沉淀的溶解，稀释使平衡向右移动；稀释后重新达到平衡时各离子浓度保持
不变。对于确定的物质来说，K 只与温度有关；温度相同时，组成形式相同的物质，K 较大者溶解度较
sp sp
大。
1.沉淀的生成或溶解的判断：若体系内Q＝K ，体系处于溶解平衡状态；Q>K ，体系内会有沉淀析出；
c sp c sp
QK 者先形成
c sp
沉淀。
3.沉淀的转化与K 大小间的关系：组成形式相同的难溶物质，K 较大的沉淀肯定可转化为K 较小的沉淀，
sp sp sp
但当二者K 相差不大时，反过来也可转化。
sp
易错04电化学的常考点
1.电极名称的判断：总反应方程式中还原剂发生氧化反应做负极，与负极相连的电极为阴极，阴极发生还原反应；总反应方程式中氧化剂发生还原反应做正极，与正极相连的电极为阳极，阳极发生氧化反应。
2.微粒的移动方向：原电池中，电子由负极移向正极，阳离子移向正极阴离子移向负极；电解池中，电子
由电源负极移向阴极、由阳极移向电源正极，阳离子移向阴极阴离子移向阳极。
3.充、放电的电化学原理：对于可充电电池，放电时为原电池，符合原电池工作原理，负极发生氧化反应，
正极发生还原反应；外电路中电子由负极流向正极，内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。可
充电电池充电时为电解池，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；充电时电池的“＋”极与外接直流电
源的正极相连，电池的“－”极与外接直流电源的负极相连。
4. 不同“介质”与电极反应式的书写：酸性溶液中，电极反应式不可能出现OH—及与H+反应的微粒，如
酸性溶液中CHOH在负极上失去电子生成CO 气体，正极反应式为O ＋4e－＋4H＋=2HO；碱性溶液中，
3 2 2 2
电极反应式不可能出现H+及与OH—反应的微粒，如碱性溶液中CHOH在负极上失去电子生成CO，正极
3
反应式为O＋4e－＋2HO=4OH－；电解质为熔融盐或固体，电极反应式不可能出现OH—及H+。
2 2
5.隔膜的作用：离子交换膜是一种选择性透过膜，阳离子交换膜一般只允许阳离子通过，阴离子交换膜只
允许阳离子通过，离子迁移方向遵循电池中离子迁移方向。
6.盐桥的作用：隔绝负极与正极电解质溶液发生化学反应，降低化学能转化为电能的效率；通过离子的定
向移动，构成原电池的闭合回路，并维持正极池和负极池中溶液的电性守恒。
7. 金属腐蚀快慢三个规律：
(1)金属腐蚀类型的差异：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护腐蚀措施的腐
蚀。
(2)电解质溶液的影响:对同一金属来说，腐蚀的快慢(浓度相同)：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质
溶液;对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，腐蚀越快。
(3)活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。
1．（2022·天津·统考高考真题）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 )。2．（2022·福建·统考高考真题）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
浓度 244 360
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)
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)。
3．（2022·重庆·统考高考真题）反应 在工业上有重要应用。
(1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。
温度/℃ 700 800 830 1000
平衡常
1.67 1.11 1.00 0.59
数
①反应的 H_____0(填“>”“<”或“=”)。
②反应常△在较高温度下进行，该措施的优缺点是_____。
(2)该反应常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图所示。①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是_____。
②某温度下，H 在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡： ，其正反应的活化能远小于逆反应的
2
活化能。下列说法错误的是_____。
A．Pd膜对气体分子的透过具有选择性
B．过程2的 H＞0
C．加快Pd膜△内H原子迁移有利于H
2
的解离
D．H原子在Pd膜表面上结合为H 的过程为放热反应
2
③同温同压下，等物质的量的CO和HO通入无Pd膜反应器，CO的平衡转化率为75%；若换成Pd膜反
2
应器，CO的平衡转化率为90%，则相同时间内出口a和出口b中H 的质量比为_____。
2
(3)该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。
①固体电解质采用______(填“氧离子导体”或“质子导体”)。
②阴极的电极反应式为______。
③同温同压下，相同时间内，若进口Ⅰ处n(CO)：n(H O)=a：b，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍，则
2
CO的转化率为_____(用a，b，y表示)。
4．（2023·浙江·高考真题）“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
5．（2022·辽宁·统考高考真题）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获
得诺贝尔奖，其反应为： 。回答下列问题：
(1)合成氨反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发。
(2)_______温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，_______温有利于提高平衡转化率，综合考
虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用 。
针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。(3)方案一：双温-双控-双催化剂。使用 双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为 时，
的温度为 ，而 的温度为 )。
下列说法正确的是_______。
a．氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率
b． 在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率
c．“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率
d．“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率
(4)方案二： 复合催化剂。
下列说法正确的是_______。
a． 时，复合催化剂比单一催化剂效率更高
b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c．温度越高，复合催化剂活性一定越高(5)某合成氨速率方程为： ，根据表中数据， _______；
实验
1 m n p q
2 2m n p 2q
3 m n 0.1p 10q
4 m 2n p 2.828q
在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为_______。
a．有利于平衡正向移动 b．防止催化剂中毒 c．提高正反应速率
(6)某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为 配体；四面体中心为硼原子，
顶点均为氢原子。若其摩尔质量为 ，则M元素为_______(填元素符号)；在该化合物中，M离子
的价电子排布式为_______。
6．（2022·河北·高考真题）氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前
景。
(1) 时， 燃烧生成 )放热 ， 蒸发吸热 ，表示 燃烧热的热化学方程
式为_______。
(2)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。
Ⅰ.
Ⅱ.
①下列操作中，能提高 平衡转化率的是_______ (填标号)。
A．增加 用量 B．恒温恒压下通入惰性气体C．移除 D．加入催化剂
②恒温恒压条件下，1molCH (g)和1molH O(g)反应达平衡时， 的转化率为 ， 的物质的量
4 2
为 ，则反应Ⅰ的平衡常数 _______ (写出含有α、b的计算式；对于反应
， ，x为物质的量分数)。其他条件不变， 起始量
增加到 ，达平衡时， ，平衡体系中 的物质的量分数为_______(结果保留两位有效
数字)。
(3)氢氧燃料电池中氢气在_______(填“正”或“负”)极发生反应。
(4)在允许 自由迁移的固体电解质燃料电池中， 放电的电极反应式为_______。
(5)甲醇燃料电池中，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO，四步可能脱氢产物及其相对能量如
图，则最可行途径为a→_______(用 等代号表示)。
7．（2023·云南·统考二模）CO 与氢气在固载金属催化剂上可发生以下反应：
2
反应i． CO g)+H (g) HCOOH(g) ΔH
2( 2 1
反应ii． CO(g)+H(g) HO(g)+CO(g) ΔH >0
2 2 2 2反应iii．……
可能的反应机理如下(M为催化剂)；
回答下列问题：
(1)反应iii的化学方程式为___________。
(2)已知下列几种物质的标准摩尔生成焓(在101kPa时，由最稳定单质合成1mol指定产物时所放出的热量)：
物质 CO(g) H(g) HCOOH(g)
2 2
标准摩尔生成焓/kJ·mol-1 -393.51 0 -362.3
依据以上信息，ΔH=___________。
1
(3)在一定压强下，按n(H )：n(CO)=1：1 投料，发生反应i和反应ii (忽略反应iii)， 反应相同时间，CO
2 2 2
的转化率及HCOOH选择性(甲酸选择性= 随温度变化曲线如下图所示。
①下列措施能提高CO 平衡转化率的是___________ ( 填标号)。
2
A．降低温度 B．再充入Ar C．分离出HCOOH
②673.15K，反应后体系中H 的分压为a MPa，则反应i的压力商计算式Q=___________ MPa-1。
2 p
③当温度高于673.15K，随温度升高，反应i与反应ii的反应速率相比，增加更显著的是反应___________(填“ i”或“ii”)，判断的理由是___________。
(4)若在Bi或Bi/CeO 催化剂表面还原CO 生成HCOOH， 模拟经历两种中间体的能量变化如图所示。
2 2
HCOOH的合成更倾向于通过生成___________中间体，且___________ (填 “Bi”或“Bi/CeO”)的催化活性
2
更优异。
8．（2023·江西·校联考二模）金山银山不如绿水青山，实现碳达峰碳中和是贯彻新发展理念、构建新发展
格局、推动高质量发展的内在要求。
(1)二甲醚(CHOCH )被誉为“21 世纪的清洁燃料，以CO、H 为原料制备二甲醚涉及的主要反应如下：
3 3 2 2
I．2CO (g) +6H (g) CHOCH (g) +3H O(g) ΔH= - 122. 5kJ/mol
2 2 3 3 2 1
Ⅱ．CO(g) +H (g) CO(g) +H O(g) ΔH=+41.1kJ/mol
2 2 2 2
①在压强、CO 和H 的起始投料一定的条件下，发生反应I、Ⅱ，实验测得CO 平衡转化率和平衡时
2 2 2
CHOCH 的选择性随温度的变化如图所示。(已知：CHOCH 的选择性= )
3 3 3 3
其中表示平衡时CHOCH 的选择性的曲线是____(填“①”或“②”)；温度高于300°C时，曲线②随温度
3 3
升高而升高的原因是___________________。
②对于反应Ⅱ的反应速率v=v - v =k p(CO)·p(H ) - k p(CO)·p(H O)，其中k 、k 分别为正、逆反应
正 逆 正 2 2 逆 2 正 逆速率常数，p为气体的分压(分压=总压 ×物质的量分数)。
a．降低温度，k - k _____(填 “增大”“减小”或”不变”)；
正 逆
b．在一定温度和压强下的反应Ⅱ，按照n(H )：n(CO)=1：1投料，CO 转化率为50%时 v ：v =3：4，
2 2 2 (正) (逆)
用气体分压表示的平衡常数K=______________。
p
(2)石化工业，常采用碳酸钠溶液作为脱硫吸收剂。
已知： 25°C，HCO K =4.5×10-7 K =4.7 ×10-11； HS K =1.1 ×10-7 K =1.3 ×10-13。请写出HS与足量碳酸
2 3 a1 a2 2 a1 a2 2
钠溶液反应的离子方程式：________________。
(3)化工废水中常常含有以二甲胺(CH)NH)为代表的含氮有机物，可以通过电解法将二甲胺转化为无毒无
3 2
害的气体排放，装置如图所示。
反应原理是：(i) Cl- 在阳极转化为Cl；
2
(ii) Cl 在碱性溶液中歧化为ClO-；
2
(iii) ClO-将二甲胺氧化为N， 和HO。
2 2
①写出电解池中阴极发生反应的方程式_________________。
②电解池中选择阴离子交换膜而不选择阳离子交换膜的原因是______________________________。
③当阴极区收集到6.72L (标况下) H 时，阳极区收集到N 的体积(标况下)是____________________L。
2 2
9．（2023·浙江·校联考一模）减少CO 排放并实现CO 的有效转化已成为科研工作者的研究热点。根据以
2 2
下两种常见的CO 利用方法，回答下列问题：
2
(I)在钌配合物催化作用下采用“CO 催化加氢制甲酸”方法将CO 资源化利用。
2 2
反应为：CO(g)+H(g) HCOOH(g) ΔH
2 2
(1)已知：298K时，部分物质的相对能量如表所示，ΔH =_______kJ·mol-1，该反应在_____(填“高温”、
“低温”或者“任意温度” )易自发进行。
物质 CO(g) H(g) HO(g) CO(g) HCOOH(g)
2 2 2
相对能量/kJ ·mol-1) -393 0 -242 -110 -423.9(II)以氧化铟(InO)作催化剂，采用“CO 催化加氢制甲醇”方法将CO 资源化利用。反应历程如下：
2 3 2 2
i．催化剂活化：InO (无活性) InO (有活性)
2 3 2 3-x
ii．CO 与H 在活化的催化剂表面同时发生如下反应：
2 2
反应①：CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g) ΔH
2 2 3 2 1
反应②：CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g) ΔH
2 2 2 2
(2)某温度下，在恒容密闭反应器发生以上反应，下列能说明反应①达到平衡状态的是___ (填标号)。
A．v (H )：v (CHOH)=3：1
正 2 逆 3
B．混合气体的平均摩尔质量保持不变
C．混合气体的密度保持不变
D．CHOH(g)的分压保持不变
3
(3)增大CO 和H 混合气体的流速，可减少产物中HO(g)的积累，从而减少催化剂的失活，请用化学方程
2 2 2
式表示催化剂失活的原因：__________。
(4)ii中反应①、②的lnK(K代表化学平衡常数)随 ×103 (T代表温度)的变化如图所示
请在上述图中画出反应CO(g)+2H(g) CHOH(g)的 lnK 随 ×103变化的曲线_______。
2 3
(5)在恒温密闭容器中，维持压强和投料比不变，将CO 和H 按一定流速通过反应器， CO 的转化率
2 2 2
[α(CO )%]和甲醇的选择性[x(CH OH)%= ×100%]随着温度变化关系如图所示。
2 3若233~251°C时催化剂的活性受温度影响不大，分析温度高于235°C时图中曲线下降的原因________。
(6)恒温恒压密闭容器中，加入2molCO 和4molH ，同时发生反应①和反应②，初始压强为p，在300°C
2 2 0
发生反应，反应达到平衡时，CO 的转化率为50%，容器体积减小20%，则反应②用平衡分压表示的平衡
2
常数K=________(保留两位有效数字)。
p
10．（2023·山东菏泽·统考二模）丙醛是一种重要的有机原料，在许多领域都有广泛的应用。在铑催化剂
作用下，乙烯羰基合成丙醛涉及的反应如下：
主反应Ⅰ.
副反应Ⅱ.
已知：在一定条件下一氧化碳能与铑催化剂结合生成羰基铑络合物。
回答下列问题：
(1)T℃时，向恒压容器中充入0.2 mol 、0.2 mol 和0.2 mol ，若在该条件下只发生主反
应I，达平衡时，放出15.48 kJ的能量；若向相同容器中充入0.4 mol ，吸收20.64 kJ的能
量，则反应I的 _______ 。
(2)保持温度不变，在恒容反应器中，按照投料 ，发生Ⅰ、Ⅱ反应，总压为3p
kPa，反应达到平衡时 的转化率为80%， 的选择性为25%，则 的转化率为_______%，反应I
的 _______ (用含p的代数式表示)。(3)在恒压条件下，按照投料 ，匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应Ⅰ和Ⅱ，
相同时间内，测得不同温度下 的转化率( )如图1曲线所示。测得 _______ (填“>”、“=”、
“＜”)，产生这一结果的原因可能是_______
(4)在恒压密闭容器中，通入1 mol 、1 mol 和 ，在一定温度和铑催化剂作用下，发生上述反
应，测得 的转化率( )和丙醛选择性［ ］随 变化
关系如图2所示。曲线b表示_______，当 时，曲线a随 的增大而降低的原因是
_______。
参考答案1．(1) (或 ) 放出 热量
作催化剂或降低反应活化能
(2)A
(3) 或 8
【详解】（1）将第一个方程式2倍加上第二个方程式得到该工艺的总反应方程式为
(或 )，该反应的热化学方程式
，因此1mol 发生该反应的热量变
化为放出 热量， 参与了化学反应，但反应前后量没有改变，因此 在总反应中的作用是
作催化剂或降低反应活化能；故答案为： (或
)；放出 热量；作催化剂或降低反应活化能。
（2）根据图中信息以 由100%降至80%所持续的时间来评价铁配合物的脱硫效率，A持续时间最
短，说明A的脱硫效率最高，因此结果最好的A；故答案为：A。
（3） 是二元弱酸，其电离是一步一步电离，主要以第一步电离为主，因此其电离方程式为
或 ；根据题意pH=7时 、 的所占分数相等，因此 的
，pH=13时 、 的所占分数相等，则。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 ，根据 得
到 ，根据 和
，得到 ，pH=8，因此为避
免有FeS沉淀生成，应控制溶液pH不大于8；故答案为： 或 ；
； ；8。
2．(1)
(2) 190 >
(3)ad
(4)58.8%
(5) 甲 反应I平衡曲线为N，恒压时充入水蒸气，
【详解】（1）设Ⅲ ，根据盖斯定律Ⅲ-2×Ⅰ
得 。
（2）① 内， ，则 ；
② 、 、 ，△c(H O)逐渐减小，说明反应速率减小， 内，Δc(H O)=400ppm，
2 2
内，Δc(H O)=400ppm，则t-12>4，即t>16。
2
（3）a．HO的分压不变，则C H 的分压也不变，反应1、Ⅱ各组分分压不变，反应1、Ⅱ均达到平衡，a
2 3 6
正确；b．反应物和生成物均为气体，混合气体的总质量不变，刚性密闭容器体积不变，则混合气体密度不变，
不能作为反应I、Ⅱ均达到平衡的判据，b错误；
c．当 时，反应不一定达到平衡，不能作为反应1、Ⅱ均达到平衡的判据，c错误；
d． ，说明正逆反应速率相等，反应I达平衡，各组分分压不变，C H 的分压不变，
3 6
说明反应Ⅱ也达平衡，d正确；
故选ad。
（4）设C HO的物质的量为1mol，若lmol C HO完全反应，理论上生成1mol C H，因为反应Ⅰ、Ⅱ的
3 8 3 8 3 6
转化率分别为98%和40%，反应I生成1mol×98%=0.98mol C H，反应Ⅱ消耗了40% C H，则达平衡时
3 6 3 6
C H 的物质的量为0.98mol×(1-40%)=0.588mol，所以丙烯的产率为 =58.8%。
3 6
（5）①反应I为气体体积增大的吸热反应，反应Ⅱ为气体体积减小的放热反应，则升高温度，反应I正向
移动， 逐渐增大，反应Ⅱ逆向移动， 逐渐减小，即反应I为平衡曲线为N，反应Ⅱ平衡曲线为M；在
350℃恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，对于反应I而言，相当于增大生成物浓度，使得 > ，即lg
增大，反应I的状态最有可能对应图中的甲；
②由图可知，350°C时达平衡后， =0，则350℃时 = =1，设水蒸气的平衡分压为a MPa，则反应
II的C H 起始分压为 a MPa，对反应Ⅱ列三段式有
3 6
，解得a= MPa。
3．(1) 优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆
向移动，产物的转化率较低
(2) Pd膜能选择性分离出H，平衡正向移动，平衡转化率增大 BD 1:8
2(3) 质子导体
【详解】（1）①根据表中的数据，温度越高，平衡常数越小，所以正反应为放热反应， ；
②优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率
较低；
（2）①Pd膜能选择性分离出H，平衡正向移动，平衡转化率增大；
2
②A.Pd膜只允许 通过，不允许 通过，对气体分子的透过具有选择性，A正确；
B.过程正反应的活化能远小于逆反应的活化能， ，B错误；
C.加快Pd膜内H原子迁移，平衡 正向移动，有利于 的解离，C正确；
D. 为放热过程，H原子在Pd膜表面上结合为 的过程为吸热反应，D错误；
故选BD；
③根据反应 ，设通入的 为1mol，无膜情况下一氧化碳的平衡
转化率为75%，则平衡时CO、HO(g)、CO、H 的平衡物质的量分别为0.25mol、0.25mol、0.75mol、
2 2 2
0.75mol，可计算出此温度下平衡常数K=3；有膜情况下一氧化碳的平衡转化率为90%，则平衡时CO、
HO(g)、CO、H 的平衡物质的量分别为0.1mol、0.1mol、0.9mol、0.9mol(a口和b口总量，其中只有a口
2 2 2
的处于平衡体系)，设a口产生的H 的物质的量为xmol，则 ，解得x=0.1，则出口a产生的
2
为0.1mol，出口b的 为0.9mol-0.1mol=0.8mol，质量比为1:8；
（3）①电解时，一氧化碳和水从均从阳极口进入，阳极一氧化碳转化为二氧化碳，则氢气要在阴极产生，
故阳极产生二氧化碳的同时产生氢离子，氢离子通过固体电解质进入阴极附近得电子产生氢气，故固体电
解质应采用质子导体；
②电解时，阴极发生还原反应，电极反应式为： ；
③根据三段式：，出口Ⅰ处气体为 体积为x，进口Ⅰ处的气体体积为
，则 ，CO的转化率为： 。
4．(1)C
(2)
(3) BC 通入 分解平衡正移，导致 增大，促进 还原 平衡正移
(4) C
【详解】（1）反应Ⅰ为气体体积增大的吸热反应，反应Ⅱ为气体体积不变的吸热反应， H>0，升高温度，
△
平衡右移，CH 平衡转化率增大；降低压强，平衡右移，CH 平衡转化率增大，故有利于提高 平衡转
4 4
化率的条件是高温低压；答案选C；
（2）已知：Ⅰ：
Ⅱ：
根据盖斯定律，由Ⅰ+Ⅱ 2得反应 ；
故 H+2 H=+329 ， ；
1 2
△ △
（3）①A．根据流程可知， 转化为Fe，Fe又转化为 ， 可循环利用；CaCO 受热分解生
3成 和CO, 又与CO 反应生成CaCO ， 也可循环利用，选项A错误；
2 2 3
B．过程ⅱ， 吸收 使 浓度降低，促进 氧化 的平衡正移，选项B正确；
C．过程ⅱ 吸收 而产生的 最终未被 吸收，在过程ⅲ被排出，选项C正确；
D．焓变只与起始物质的量有关，与过程无关，故相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原 需吸收的
能量一样多，选项D错误；
答案选BC；
②通入 分解平衡正移，导致 增大，促进 还原 平衡正移，故过程ⅱ平衡后通入 ，
测得一段时间内 物质的量上升；
（4）①600℃以下，甲烷转化率随温度升高增大程度大于二氧化碳转化率，该阶段R减小，600℃以上，
二氧化碳转化率随温度升高增大程度大于甲烷转化率，该阶段R增大，根据图1可知 时， 转化
率为100%，即 =1mol, 转化率为60%,即 =3mol 60%=1.8mol，故
= =1.8，故 间R的变化趋势如图：
②A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率，使单位时间内反应Ⅱ中CO 的转化率增大，
2增大的倍数比 大，则R提高，选项A正确；
B．根据表中数据可知，温度越低， 转化率越小，而R越大， 增大的倍数比 大，含
氢产物中 占比越高，选项B正确；
C．温度升高， 转化率增加， 转化率也增大，且两个反应中的 转化率均增大，增大倍数多，
故R值增大，选项C不正确；
D．改变催化剂使反应有选择性按反应Ⅰ而提高 转化率，若 转化率减小，则R值不一定增大，选
项D正确；
答案选C。
5．(1)能
(2)高 低
(3)ab
(4)a
(5) -1 a
(6) Fe 3d6
【详解】（1） ，则∆G=∆H-
T∆S=(-92.4+0.2×298) kJ∙mol-1=-32.4 kJ∙mol-1＜0，所以合成氨反应在常温下能自发进行。答案为：能；
（2）温度越高，反应速率越快，所以高温有利于提高反应速率；因为正反应为放热反应，所以低温有利
于提高平衡转化率。答案为：高；低；
（3）a．因为正反应为放热反应，所以低温有利于平衡正向移动，氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高
氨的平衡产率，a正确；
b．温度升高，反应速率加快，所以 在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率，b正确；
c．合成氨反应的正反应为放热反应，“热Fe”高于体系温度，不利于提高氨的平衡产率，c不正确；
d．温度升高，可提高合成氨反应的速率，所以“冷Ti”低于体系温度，不利于提高合成氨反应速率，d不
正确；
故选ab。答案为：ab；
（4）a．从图中可以看出， 时，复合催化剂比单一催化剂的反应速率快，催化效率更高，a正确；
b．催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡产率，所以同温同压下，复合催化剂不能提高氨的平衡产率，b不正确；
c．虽然图中显示温度高反应速率快，但温度高到一定程度后，复合催化剂活性就可能不变或变低，c不正
确；
故选a。答案为：a；
（5）选择实验1和3进行分析，此时 ，则γ=-1；
a．在合成氨过程中，需要不断分离出氨，有利于平衡正向移动，a正确；
b．氨是在该催化剂的催化作用下生成，不会使催化剂中毒，b不正确；
c．分离出氨，并没有增大反应物的浓度，所以不会提高正反应速率，c不正确；
故选a。答案为：-1；a；
（6）从图中信息可以进行以下计算：含黑球的数目为 =4，含白球的数目为8，则黑球与白球的
个数比为1:2。黑球的化学式为 ，白球的化学式为 。从而得出M+17×6+15×2=188，
M=56，则M元素为Fe；在该化合物中，Fe2+的价电子排布式为3d6。答案为：Fe；3d6。
【点睛】计算晶胞中所含微粒数目时，可采用均摊法。
6．(1)H (g)+ O (g)=HO(1) H= -286 kJ•mol-1
2 2 2
(2) BC 43%
(3)负
(4)C H -(6n+2)e-+ (3n+1) O2-=n CO+(n+1) HO
n 2n+2 2 2
(5)a b e h j
【详解】（1）298K时，1gH 燃烧生成HO(g)放热121 kJ，则1molH 燃烧生成HO(g)放热 =242kJ，
2 2 2 2
用热化学方程式表示为：H(g)+ O(g)=HO(g) H= -242 kJ•mol-1①，又因为1 mol H O(1)蒸发吸热
2 2 2 1 2
44kJ，则HO(g)= H O(l) H= -44 kJ•mol-1②，根据盖斯定律可知，表示H 燃烧热的反应热为 H= H+
2 2 2 2 1
H= -286 kJ•mol-1，故答案为：H(g)+ O (g)=HO(1) H= -286 kJ•mol-1；
2 2 2 2
（2）①A．增加CH (g)用量可以提高HO(g)的转化率，但是CH(g)平衡转化率减小，A不符合题意；
4 2 4B．恒温恒压下通入惰性气体，相当于减小体系压强，反应混合物中各组分的浓度减小，反应Ⅰ的化学平
衡正向移动，能提高CH(g)平衡转化率，B符合题意；
4
C．移除CO(g)，减小了反应混合物中CO(g)的浓度，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH(g)平衡转化
4
率，C符合题意；
D．加入催化剂不能改变平衡状态，故不能提高CH(g)平衡转化率，D不符合题意；
4
综上所述，上述操作中，能提高CH(g)平衡转化率的是BC；
4
②恒温恒压条件下，1 mol CH (g)和1 mol H O(g)反应达平衡时，CH (g)的转化率为α，CO (g)的物质的
4 2 4 2
量为b mol，则转化的CH (g)为α mol，剩余的CH (g)为(1-α)mol，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的
4 4
量为(α-b)mol，根据H和O守恒可知，HO(g)的物质的量为(1-α-b)mol，H(g)的物质的量为(3α+b)mol，则
2 2
反应混合物的总物质的量为(2α+2)mol，平衡混合物中，CH(g)、HO(g)、 CO(g) 、H(g)的物质的量分数
4 2 2
分别为 、 、 、 ，因此，反应I的平衡常数K=
x
；其他条件不变，HO(g)起始量增加到5mol，达平衡时，
2
α=0.90，b =0.65，则平衡时，CH (g)为0.1mol，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为0.25mol，，根
4
据H和O守恒可知，HO(g)的物质的量为(5-0.90-0.65 )mol=3.45mol，H(g)的物质的量为
2 2
(3α+b )mol=3.35mol，平衡混合物的总物质的量为(2α+6 )mol=7.8mol，平衡体系中H(g)的物质的量分数为
2
；
（3）燃料电池中的燃料在负极发生氧化反应，因此，氢氧燃料电池中氢气在负极发生反应；
（4）在允许O2-自由迁移的固体电解质燃料电池中，C H 在负极发生氧化反应生成CO 和HO，电极反
n 2n+2 2 2
应式为C H -(6n+2)e-+ (3n+1) O2-=nCO +(n+1) HO；
n 2n+2 2 2
（5）由图示可知，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO，且能垒越低，活化能越小，越容易进
行，根据图示可知，其可行的途径为：a b e h j。
7．(1)CO (g)+2H(g) HCHO(g)+ H O(g)
2 2 2
(2)+31.21kJ·mol-1
(3) C ii 随温度升高，二氧化碳的转化率升高，但HCOOH的选择性却迅速下降(4) HCOO* Bi/CeO
2
【详解】（1）据图可知，CO(g)还可以和H(g)反应生成HCHO(g)，根据元素守恒可知反应iii为CO(g)
2 2 2
+2H (g) HCHO(g)+ H O(g)；
2 2
（2）焓变=生成物总能量-反应物总能量，所以ΔH=[-362.3-0-(-393.51)] kJ·mol-1=+31.21kJ·mol-1；
1
（3）①A．ΔH＞0，ΔH＞0，即反应i和反应ii均为吸热反应，降低温度平衡逆向移动，CO 平衡转化率
1 2 2
减小，A不符合题意；
B．恒压条件，再冲入Ar，则容器体积变大，相当于减压，反应i为气体系数之和减小的反应，平衡逆向
移动，CO 的转化率减小，B不符合题意；
2
C．分离出HCOOH，反应i平衡正向移动，CO 转化率增大，C符合题意；
2
答案选C；
②不妨设初始投料为n(H )=n(CO )=1mol，673.15K时，CO 的转化率为95%，HCOOH的选择性为0.3%，
2 2 2
所以n(HCOOH)=1×95%×0.3%mol，由于反应i和反应ii中H 和CO 都是1∶1反应，所以此时
2 2
n(H )=n(CO )=1×5%mol，则此时p(CO)=p(H)=aMPa，p(HCOOH)= MPa，所以反应i的压力
2 2 2 2
商计算式Q= = ；
p
③随温度升高，二氧化碳的转化率升高，但HCOOH的选择性却迅速下降，说明反应ii的反应速率增加更
显著；
（4）据图可知生成HCOO*的活化能更小，所以HCOOH的合成更倾向于通过生成HCOO*中间体，Bi/
CeO 对反应的活化能降低的更多，催化活性更优异。
2
8．(1)① 温度高于300℃时，反应Ⅱ起主导作用，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，二
氧化碳的转化率升高 减小 0.75
(2)H S+ =HS-+HCO
2
(3) 需要阴极区产生的 迁移到阳极区维持阳极区的碱性 0.448
【详解】（1）①由于反应I正反应为放热反应，反应Ⅱ正反应为吸热反应，故升高温度，平衡I逆向移动，
则CHOCH 选择性下降，故CHOCH 选择性对应曲线①；300℃之前，以反应I为主，反应I为放热反应，
3 3 3 3
升高温度，平衡逆向移动，CO 的平衡转化率减小，温度高于300℃时，以反应Ⅱ为主，反应Ⅱ为吸热反
2
应，温度升高，温度高于300℃时，反应Ⅱ起主导作用，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，二氧化碳的转化率升高；②a.反应Ⅱ为吸热的反应，降低温度， 均减小，平衡逆向移动，则 减小
的幅度大于 ，所以k 减小的幅度大于k ，故 减小；
正 逆
b.在一定温度和压强下的反应Ⅱ，按照 投料，可以假设 ，
转化率为50%时，则转化浓度
相同条件下压强比等于物质的量比，由三段式可知， ；已知 ，
，则 ，当反应达到平衡时， ，则 ,故
；
（2）根据题意知道，HS的K 大于HCO 的K 小于K ，故HS与足量碳酸钠溶液反应的离子方程式为：
2 a1 2 3 a2 a1 2
HS+ =HS-+HCO ；
2
（3）①阴极上，水电离出的氢离子放电产生氢气，则电解池中阴极发生反应的方程式为
，故答案为： ；
②由于需要阴极区产生的OH-迁移到阳极区维持阳极区的碱性，所以电解池中选择阴离子交换膜而不选择
阳离子交换膜，故答案为：需要阴极区产生的OH-迁移到阳极区维持阳极区的碱性；
③当阴极区收集到6.72L(标况下)H 时，氢气的物质的量是0.3mol，转移0.6mol电子，根据电子得失守恒
2
守恒可知生成0.3mol氯气，产生0.3mol ClO-，根据方程式15ClO-+2(CH )NH+8OH-=N ↑+ 4 +15Cl-
3 2 2
+11H O，可知阳极区收集到N 的体积(标况下)是0.02mol22.4L/mol=0.448L，故答案为：0.448。
2 29．(1) -30.9 低温
(2)BD
(3)H O(g)减少，CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g)正向移动，CO(g)增大，InO (无活性) InO (有
2 2 2 2 2 3 2 3-x
活性)正向移动
(4)
(5)反应①放热，反应②放热，升高温度，反应①逆向移动，反应②正向移动，但温度升高对反应①的影响
大于反应②，
(6)0.22
【详解】（1）焓变=生成物的总能量-反应物的总能量，CO(g)+H(g) HCOOH(g) ΔH =-423.9
2 2
kJ·mol-1+393 kJ·mol-1-0 kJ·mol-1=-30.9kJ·mol-1， 该反应在低温条件下易自发进行。
（2）A. 反应①②都消耗氢气，v (H )：v (CHOH)=3：1，反应①正逆反应速率比不等于系数比，反应
正 2 逆 3
①不平衡，故不选A；
B. 反应①气体物质的量减小，反应②气体物质的量不变，气体总质量不变，所以平均摩尔质量是变量，
混合气体的平均摩尔质量保持不变，反应①一定达到平衡状态，故选B；
C. 气体总质量不变，容器体积不变，密度是恒量，混合气体的密度保持不变，反应①不一定平衡，故不
选C；
D. CH OH(g)的分压保持不变，说明CHOH(g)的物质的量不变，反应①一定达到平衡状态，故选D；
3 3
选BD。
（3）增大CO 和H 混合气体的流速，HO(g)减少，CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g)正向移动，CO(g)增大，
2 2 2 2 2 2
InO (无活性) InO (有活性)正向移动，从而减少催化剂的失活；
2 3 2 3-x
（4）反应①随温度升高，K减小，所以CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g) ΔH<0，K ；
2 2 3 2 1 1反应②随温度升高，K增大，所以CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g) ΔH>0 ，K ；
2 2 2 2 2
①-②得CO(g)+2H(g) CHOH(g) ΔH=ΔH-ΔH<0，K= ，K随温度升高而减小，lnK 随 ×103变化
2 3 1 2
的曲线为 ；
（5）反应①放热，反应②放热，升高温度，反应①逆向移动，反应②正向移动，但温度升高对反应①的
影响大于反应②，所以温度高于235°C时图中曲线下降。
（6）恒温恒压密闭容器中，加入2molCO 和4molH ，同时发生反应①和反应②，初始压强为p，在
2 2 0
300°C发生反应，反应达到平衡时，CO 的转化率为50%，参加反应的CO 的物质的量为1mol；反应①气
2 2
体物质的量减少、反应②气体物质的量不变，容器体积减小20%，说明气体物质的量减少1.2mol，根据
CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g)，可知参与反应①的CO 为0.6mol、H 为1.8mol，生成甲醇的物质
2 2 3 2 2 2
的量为0.6mol、生成水蒸气0.6mol；参与反应②的CO 为0.4mol、H 为0.4mol，生成CO的物质的量为
2 2
0.4mol、生成水蒸气0.4mol；则反应②用平衡分压表示的平衡常数K= 。
p
10．(1)-129
(2) 80% 96
(3) < 反应为放热反应；温度升高，平衡向吸热方向移动
(4) 的转化率( ) 氢气浓度增加，生成的 增多，丙醛选择性降低【详解】（1）向恒压容器中充入0.2 mol 、0.2 mol 和0.2 mol ，若在该条件下只发生
主反应I，达平衡时，放出15.48 kJ的能量； ，
；若向相同容器中充入0.4 mol ，吸收20.64 kJ的能量，
，所以 ；故答案为-129。
（2）保持温度不变，在恒容反应器中，按照投料 ，发生Ⅰ、Ⅱ反应，
， ；平衡时 的转化率为
80%，反应Ⅰ、Ⅱ中 和 均按照1：1进行，所以 的转化率为80%；总压为3p kPa，设
反应达到 的选择性为25%，所以 发生反应I的物质的量为 ；根据反应Ⅰ和
Ⅱ的反应系数比，体系中剩余的 ， ， ， ，
；所以平衡时压强为 ；所以反应I的
；故答案为80%；96。
（3）在恒压条件下，按照投料 ，匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应Ⅰ和
Ⅱ，相同时间内，测得不同温度下 的转化率( )如图1曲线所示。由于反应为放热反应；温度升高，
平衡向吸热方向移动；虽然转化率降低，但是D点温度大于B点温度，所以 < ；故答案为<；反
应为放热反应；温度升高，平衡向吸热方向移动。（4）根据反应Ⅰ、Ⅱ方程式，氢气比例增大，反应Ⅰ、Ⅱ中 的转化率均增大，所以曲线b表示
的转化率( )；曲线a表示丙醛选择性，当 时，氢气浓度增加，生成的 增多，丙醛选
择性降低；故答案为 的转化率( )；氢气浓度增加，生成的 增多，丙醛选择性降低。
