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2023年高考化学一轮专题强化练习题：化学反应原理综合题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
1．（2022·辽宁丹东·二模）苯乙烯是重要的有机合成单体，工业上常用乙苯为原料合成。
(1)以CO 和乙苯为原料合成苯乙烯，其过程有“途径1”和“途径2”的两种推测如图1所示。
2
则K=_______ (用含 K、K 的代数式表示)
3 1 2
(2)已知主反应I： CO(g) + (g) (g)+CO(g)+HO(g) △H
2 2 3
副反应II： CO(g)+HO(g) CO(g)+H(g) △H
2 2 2 4
向刚性密闭容器中充入10molCO 和10mol乙苯，在不同温度下测得平衡时各物质的体积分数如图2，则
2
△H_______0 (填“＞”、“＜”或“=”， 下同)，相同温度下CO 转化率_______乙苯转化率，且温度
3 2
越高，二者相差越大，可判断△H_______0。
4
(3)某研究团队找到乙苯直接脱氢的高效催化剂，反应原理如下： (g) (g)
+ H (g) △H
2 5
①已知部分化学键键能数据如表所示：
共价键 C-C C-H C=C H-H
键能(kJ/mol) 347.7 413.4 615 436则△H=_______。
5
②工业上，在恒压设备中进行该反应时，常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气，请用化学平衡理论解释
通入水蒸气的原因：_______。
③T℃、100kpa 下，若起始投料 =5，平衡时乙苯转化率为60%， 则该温度下，反应的平衡常数
1
K = _______kpa。(K 为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)
p p
2．（2022·辽宁葫芦岛·二模）烟气脱硫脱硝技术是环境科学研究的热点。某小组模拟O 氧化结合
3
(NH )SO 溶液吸收法同时脱除SO 和NO的过程示意图如下。
4 2 3 2
(1)气体反应器中的主要反应原理及相关数据如下表。
反应 平衡常数(25℃) 活化能(kJ/mol)
1.6×1057 3.17
a：
b：
6.2×1034 3.17
1.1×1041 58.17
c：
①已知： ，则 ____。
②其他条件不变，SO 和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置1分析，在相同时间内，SO 和NO
2 2
的转化率随O 的浓度的变化如图。结合数据分析NO的转化率高于SO 的原因_______。
3 2
(2)其他条件不变，SO 和NO初始的物质的量浓度相等时，经检测装置2分析，在相同时间内，O 与NO
2 3
的物质的量之比对SO 和NO脱除率的影响如图。
2①(NH )SO 溶液显碱性，用化学平衡原理解释：_______。
4 2 3
②O 的浓度很低时，SO 的脱除率超过97%，原因是_______。
3 2
③在吸收器中，SO 与NO 反应生成 和 的离子方程式是_______。
2
④在吸收器中，随着吸收过程的进行，部分 被转化为N，反应中 和N 的物质的量之比为1:1，
2 2
该反应的离子方程式是_______。
3．（2022·广东·三模）工业上常利用 和 反应制备乙烯。已知：
反应(Ⅰ)
反应(Ⅱ)
反应(Ⅲ)
回答下列问题：
(1)① _______ 。
② 为分压平衡常数，上述Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ反应的 随T的变化如图1所示，则反应Ⅱ对应的曲线为
_______(填字母)。③利用现代传感技术探究压强对反应(Ⅰ) 平衡移动的影响。在恒定温
度和标准压强条件下，往催化转化器中充入一定体积的 和 气体后密封并保持转化器活塞位置不变。
分别在 、 时迅速移动活塞后并保持活塞位置不变，测定催化转化器内气体压强变化如图2所示。
(a)B、D两点对应的正反应速率大小为归 _______ (填“>”、“<”或“=”)；
(b)E、F、G、H四点对应气体的总物质的量最小的点为_______。
(2)T 和 时，在恒压密闭容器中，发生上述反应(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)，相关信息如下表。
物质
n(投料)/ 1 3 0 0 0
n(平衡)/ 1/3 x y 1/3 z
其中， _______， 的平衡转化率为_______(保留三位有效数字)，反应(Ⅱ)的化学平衡常数
_______。4．（2022·湖北·宜昌市夷陵中学模拟预测）氨及其化合物是重要的化工原料，按要求回答下列问题：
(1)已知反应：
Ⅰ.
Ⅱ.
若某反应 转化的反应平衡常数表达式为 ，则该反应的热化学方程式为_______
(2) 可在一定条件下发生反应 ，该反应的 ， ，( 、
为速率常数)，且速率与浓度关系如图所示
① 条件下，该反应的平衡常数为_______
② 条件下，一定容积容器中充入一定量 ，平衡时测得 为 ，则平衡时NO
的体积分数为_______，平衡后 _______(写出表达式)
(3)NO在催化剂条件下可被 还原为无害物质，反应为 ，在密闭
容器中按 充入，反应结果如图：
①提高NO平衡转化率的措施有_______A．增大投料 B．降低反应温度
C．减小容器体积 D．充入水蒸气增大压强
②若不用催化剂，M点平衡转化率是否会降至O点，并简述理由_______。 后，催化效率降低的原
因_______
(4)物质进行化学反应自由能变化可以对外作功。化学热力学规定室温下反应标准吉布斯自由能计为 ，
且 。若 。用 与氧气在
熔融的氧化钇锆电解质中构成燃料电池(如图)
则该电池室温下理论上产生电压为_______V。(其中法拉第常数 ，计算结果保留三位小
数)
5．（2022·湖南·模拟预测）我国科学家利用钴分子实现丙烯高选择性合成高附加值甲基环氧乙烷。
主反应：CHCH=CH(g)+ O(g) C HO(g，甲基环氧乙烷) H=-akJ·mol-1
3 2 2 3 6 1
△
副反应：CHCH=CH(g)+ O(g) CHCHCHO(g) H=-bkJ·mol-1(a、b都大于0)
3 2 2 3 2 2
△
请回答下列问题：
(1)C HO(g，甲基环氧乙烷) CHCHCHO(g) H=____kJ·mol-1。
3 6 3 2
△
(2)一定温度下，在恒容密闭容器中充入CHCH=CH(g)(g)和O(g)发生上述两个反应，下列情况表明反应
3 2 2
已达到平衡状态的是____(填标号)。
A．混合气体密度不随时间变化 B．混合气体总压强不随时间变化
C．混合气体平均摩尔质量不随时间变化 D．消耗丙烯速率等于生成O 速率的4倍
2
(3)在恒容密闭容器中充入一定量丙烯和氧气，在不同催化剂Cat1，Cat2条件下发生反应：CHCH=CH(g)
3 2+ O(g) C HO(g，甲基环氧乙烷)，测得该反应单位时间内丙烯转化率与温度关系如图所示。
2 3 6
①相对催化效率较大的催化剂是____(填“Cat1”或“Cat2”)。
②Cat1下，300℃对应的状态____(填“是”或“不是”)平衡状态，判断依据是____。
③在Cat1催化下，温度高于300℃时丙烯转化率急剧降低的主要原因可能是____(答一条即可)。
(4)在密闭容器中充入2mol丙烯和xmolO ，发生上述两个反应，测得丙烯平衡转化率与温度、压强的关系
2
如图所示。
①其他条件相同，p、p、p 由大到小排序为____。
1 2 3
②在p、T℃条件下，达到平衡时甲基环氧乙烷选择性为80%(提示；甲基环氧乙烷选择性等于甲基环氧
3
乙烷的物质的量与甲基环氧乙烷和丙醛总物质的量之比。)体积为2L。主反应的平衡常数K为____
。若此时保持温度、容积不变，再充入0.5mol 和0.5molCHCHCHO(g)，副反应的平衡
3 2
____(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
6．（2022·四川自贡·三模）钼(Mo)是一种难熔稀有金属，我国的钼储量居世界第二、钼及其合金在冶金、
农业、电器、化工、环保等方面有着广泛的应用。
(1)已知：
①MoS (s)= Mo(s) + S (g) △H
2 2 1
②S (g) + 2O(g)= 2SO (g) △H
2 2 2 2
③2MoS (S) + 7O (g)=2MoO(s) + 4SO (g) △H
2 2 3 2 3
则2Mo(s)+3O (g) = 2MoO (s)的△H =___________ (用含△H、 △H、△H 的代数式表示)。
2 3 1 2 3(2)钼可用作NH 消除NO污染的催化剂，4NH (g) + 6NO(g) 5N(g)+ 6H O (1) △H＜0。
3 3 2 2
①一定条件下该反应速率v = k ·c4(NH )·c6(NO)，v =k ·cm(N )·cn (H O)，该反应的平衡常数K=
正 正 3 逆 逆 2 2
，则m=___________，n=___________。
②一定温度下，在体积为1L的恒容密闭容器中加入4molNH 和6moINO发生上述反应，若在相同时间内
3
测得NH 的转化率随温度的变化曲线如图，400°C~900°C之间NH 的转化率下降由缓到急的可能原因是
3 3
___________。
(3)密闭容器中用NaCO(s)作固硫剂，同时用一定量的氢气还原辉钼矿(MoS )的原理是： MoS (s)+ 4H (g)
2 3 2 2 2
+ 2Na CO(s)=Mo(s)+2CO(g) + 4H O(g) + 2Na S(s) △H
2 3 2 2
实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示：
①由图可知，该反应的△H___________0(填“＞”或“＜”)； P___________0.1MPa(填“＞”或
2
“＜”)。
②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达到平衡，下列说法错误的是___________(选填编号)
A． v (H ) = v (H O)
正 2 逆 2
B．再加入MoS ，则H 的转化率增大
2 2
C．容器内气体的密度不变时，一定达到平衡状态。
D．容器内压强不变时，一定达到平衡状态
③由图可知M点时氢气的平衡转化率为___________( 计算结果保留三位有效数字)。
④平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压= 气体总压×物质的量分数。图中M点的平衡常
数K=___________ (MPa)2。
p
7．（2022·湖北·黄冈中学二模）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。因此，研发二
氧化碳的利用技术，将二氧化碳转化为能源是缓解环境和能源问题的方案之一、CO 耦合乙苯(C H-
2 6 5C H，简称EB)脱氢制备苯乙烯(C H-C H，简称ST)是综合利用CO 的热点研究领域。制备ST涉及的主
2 5 6 5 2 3 2
要反应如下。回答下列问题：
a．EB(g)=ST(g)+H(g) H
2 1
b．CO
2
(g)+H
2
(g)=CO(g)△+H
2
O(g) H
2
=+41.2 kJ·mol-1
c．EB(g)+CO
2
(g)=ST(g)+CO(g)+H△2 O(g) H
3
=+158.8 kJ·mol-1
(1)为提高EB平衡转化率，应选择的反应△条件为_______(填标号)。
A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压
(2)在一定条件下，选择合适的催化剂只进行b反应：CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g)。
2 2 2
①调整CO 和H 初始投料比，测得在一定投料比和一定温度下，该反应CO 的平衡转化率如图。
2 2 2
已知：K 是以物质的量分数表示的化学平衡常数；反应速率v=v -v =k x(CO)x(H )-k x(CO)x(H O)，k
x 正 逆 正 2 2 逆 2
、k 分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数。B、E、F三点反应温度最高的是_______点，
正 逆
计算E点所示的投料比在从起始到平衡的过程中，当CO 转化率达到40%时， =_______。
2
②在容积不变的密闭容器中，分别在温度T、T(T ＞T＞E点温度)发生上述反应，反应中H(g)和CO(g)
1 2 2 1 2
的体积分数(ω)随时间(t)的变化关系如图所示。
已知：起始时密闭容器中ω[CO(g)]和ω[H(g)]、ω[CO(g)]和ω[HO(g)]分别相等。则表示T 时ω[H(g)]的
2 2 2 1 2曲线是_______(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)；在温度T、反应时间20min时，反应的正反应速率v
2 正
_______ (填“＞”“=”或“＜”)逆反应速率v 。
逆
(3)恒压0.1 MPa下，改变原料气配比为下列三种情况：仅EB、n(EB)：n(CO)=1：10、n(EB)：n(N )=1：
2 2
10进行以上a、b反应，测得EB的平衡转化率与温度的变化关系如图所示。
①图3中，表示原料气配比n(EB)：n(N )=1：10的曲线是曲线_______ (填“I”或“Ⅱ”)。
2
②CO 能显著提高EB的平衡转化率，从平衡移动的角度解释CO 的作用：_______。
2 2
③设Kr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(分压除以p，
p 0
p=0.1 MPa)代替浓度进行计算。A点时，H 的物质的量分数为0.01，该条件下反应a的Kr为_______。
0 2 p
8．（2022·北京·二模）近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程
如下：
(1)反应Ⅰ由两步反应组成：
① ；
②_______。
(2)反应Ⅱ：
①不同条件下， 达到相同的平衡转化率，温度越高，所需的压强越大， _______0。
②一定压强下， 与 的投料比[ ]对体系中 平衡转化率的影响如下：时，解释 平衡转化率随投料比增大而降低的原因：_______。
(3) 可以作为水溶液中 歧化反应的催化剂。可能的催化过程如下：
①ⅰ.
ⅱ._______。
②反应结束后，分离混合物[硫酸(含 、 )、S(吸附了 )等]，从中获得固体S以及 与 的混合液，
便于循环利用。
a.该过程中，应选取的化学试剂是_______。
b.根据所选取的化学试剂，设计方案，得到S以及 与 的混合液。实验方案是：_______。(用简要
文字说明即可)
9．（2022·内蒙古呼伦贝尔·模拟预测）应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手。
Ⅰ.研究发现，NO 是雾霾的主要成分之一，NO 主要来源于汽车尾气。
x x
已知：N(g)＋O(g) 2NO(g) H=＋180.50 kJ·mol-1
2 2
2CO(g)＋O
2
(g) 2CO
2
(g) H=-566△.00 kJ·mol-1
(1)为了减轻大气污染，人们△提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气
循环，写出该反应的热化学方程式_______。
Ⅱ.开发利用清洁能源可减少污染，解决雾霾问题。甲醇是一种可再生的清洁能源，具有广阔的开发和应
用前景，一定条件下用CO和H 合成CHOH：CO(g)＋2H(g) CHOH(g)，在2L密闭容器中充入物质
2 3 2 3
的量之比为1：2的CO和H，在催化剂作用下充分反应。平衡混合物中CHOH的体积分数在不同压强
2 3
下随温度的变化如图所示。(2)该反应的反应热 H_______0(填“>”或“＜”)，压强的相对大小为p_______p(填“>”或“＜”)。
1 2
(3)该反应化学平衡△常数表达式为_______。
(4)下列各项中，能说明该反应已经达到平衡的是_______。
A．容器内气体压强不再变化
B．v(CO) ：v(H ) ：v(CHOH)=1：2：1
2 3
C．容器内的密度不再变化
D．容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
(5)某温度下，在保证H 浓度不变的情况下，增大容器的体积，平衡_______(填字母)。
2
A．向正反应方向移动 B．向逆反应方向移动 C．不移动
(6)T 温度时，在容积为1 L的刚性密闭容器中充入1.0 molCH OH(g)发生反应CHOH(g) CO(g)
1 3 3
+2H (g)，容器内的总压强p随时间t的变化如表所示：
2
反应时间 t/min 0 2 4 6 8 10 12
总压强p/kPa 100.0 115.0 123.0 130.0 136.0 140.0 140.0
该温度下的平衡常数K = _______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
p
(7)依据燃烧反应原理，合成的甲醇可以设计如图所示的燃料电池装置。
负极电极反应式为_______。10．（2022·天津南开·二模）NO (主要指NO和 )是大气主要污染物之一。有效去除大气中的 是环
X
境保护的重要课题。回答下列问题：
(1)用水吸收NO 的相关热化学方程式如下。
X
①反应 的 _______ 。
② 中心原子上的价层电子对数为_______。
(2)用稀硝酸吸收 ，得到 和 的混合溶液，电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时
阳极的电极反应式：_______。
(3)用酸性 水溶液吸收 ，吸收过程中存在 与 生成 和 的反应，写出
该反应的化学方程式：_______。
(4)在催化剂的作用下 能与 反应生成 。
① 与 生成 的反应的化学方程式为________________，当1mol 完全反应时，转移的电子
数为_______。
②在有氧条件下，新型催化剂M能催化 与 反应生成 。将一定比例的 、 和 的混合气
体，匀速通入装有催化剂M的反应器中，反应相同时间 的去除率随反应温度的变化曲线如图所示。
当反应温度高于380℃时， 的去除率迅速下降的原因可能是_______。
11．（2022·湖南衡阳·三模）由环境保护部、国家质检总局发布的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》，自2020年7月1日起实施，也就是大家熟知的国Ⅵ汽车排放标准。在我国汽车产能过
剩的背景下，可以起到淘汰落后产能、引领产业升级的作用，同时能够满足重点地区为加快改善环境空
气质量而提高汽车排放标准的要求。回答以下问题：
(1)已知在20℃时：
① 正、逆反应的活化能分别为m kJ/mol、n kJ/mol；
② 正、逆反应的活化能分别为p kJ/mol、q kJ/mol。
用NH 处理汽车尾气中的NO的反应为： ，该反应的
3
H=_______。
△(2)模拟汽车的“催化转化器”，将4 mol NO(g)和4 mol CO(g)充入1 L的密闭容器中，在不同温度和压强
下发生反应 ，测得CO的平衡转化率α随温度T变化曲线如图所示。
图像中C点逆反应速率_______B点正反应速率(填“＞”“＝”或“＜”，下同)；反应的平衡常数：A
点_______D点。实验测得： ， ，k 、k 分别是正、逆反应
正 逆
速率常数。则T℃时C点处对应的v ：v =_______。
1 正 逆
(3)汽车排气管装有三元催化装置，在催化剂表面发生吸附、解吸消除CO、NO等大气污染物。反应机理
如下(Pt是催化剂，右上角带“*”表示吸附状态)：
Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ．
Ⅳ． Ⅴ． Ⅵ．
经测定汽车尾气中生成物及反应物浓度随温度变化关系如图1和图2所示：①图1中，温度为330℃时反应V的活化能_______反应VI的活化能(填“＜”、“＞”或“＝”)，反应
VI的焓变 H_______0(“＜”或“＞”)。
②图2中，△温度从T
a
升至T
b
的过程中，反应物浓度急剧减小的主要原因是_______。
12．（2022·重庆·西南大学附中三模）氨是一种重要的化工原料和极具前景的能源载体，实现在温和条件
下氨的高效合成是催化领域的重要研究课题，工业合成氨原理：N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH<0。
2 2 3
(1)合成氨实际生产中，常用催化剂为铁触媒，反应温度773K、压强20~50MPa，升高温度对N、H 的平
2 2
衡转化率的影响是_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。选择较高反应温度773K的主要依据是下
列中的_______ (填标号，双选)。
A．温度对平衡转化率的影响 B．温度对反应速率的影响
C．温度对催化剂活性的影响 D．能耗对生产成本的影响
(2)氨的催化合成在LaCoSi催化作用的化学吸附及初步表面反应历程如下：
注：方框内包含微粒种类及微粒的相对总能量，TS表示过渡态，*表示吸附态。
①请表示出N 变为吸附态的过程：_______→_______；
2
②以上历程须克服的最大能垒为_______eV。
(3)新型催化剂Ba RuH 在温和条件下可以合成NH ，向密闭容器中充入5 mol N 和15 mol H ，在该温和
2 6 3 2 2
条件下合成NH ，相同时间内测得体系中N 的物质的量(mol)与温度、压强的关系如图所示。
3 2①P_______(填“>”、“<”或“=”)1.6MPa。
②投料比一定时，随着温度升高，在相同温度不同压强下N 的物质的量趋向相等，其主要原因是_______。
2
③平衡时，NH 净速率方程式为：
3
k、k 分别为正反应和逆反应的速率常数；p(N )、p(H )、p(NH )代表各组分的分压(分压=总压×物质的量
1 2 2 2 3
分数)：α为常数，工业上以Ba RuH 为催化剂时，α=0.5。由Q点数据计算 _______MPa−2(保留两位小
2 6
数)。
(4)纳米金表面电催化合成NH 的过程中，有副产物NH(l)生成，NH 是一种高能燃料，可用于燃料电池，
3 2 4 2 4
原理如图，电池的负极反应式为_______。
13．（2022·安徽淮南·二模）CO 减排策略主要有三种：减少排放，捕集封存，转化利用。其中CO 转化
2 2
利用，生产高能燃料和高附加值化学品，有利于实现碳资源的有效循环。由CO 转化制甲醇具有重要的
2
经济效益。
(1)高效催化剂对CO 加氢制甲醇的反应速率影响很大。通过计算机分析，CO 加氢制甲醇在不同催化条
2 2
件下存在两种反应路径的势能图如下图所示。①CO 加氢制甲醇的热化学方程式为CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g) ΔH=_______eV/mol(阿伏加德罗常
2 2 2 3 2
数用N 表示)； ⇌
A
②_______(填“甲酸盐”或“羧酸”)路径更有利于CO 加氢制甲醇反应，对该路径的反应速率影响最大
2
的一步反应是_______；
③根据势能图，下列说法合理的是_______(填标号)。
A．CO 分压越大，催化剂表面积越大，CO 在催化剂表面的吸附速率越大
2 2
B．不考虑HCOH*，两种路径中产生的含碳中间体种类均有5种
3
C．中间体HCOO*比COOH*更稳定
D．使用高活性催化剂可降低反应焓变，加快反应速率
(2)CO 催化加氢制甲醇反应历程中某一步基元反应的Arthenius经验公式的实验数据如图所示，已知
2
Arrhenius经验公式为 (其中Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。①该反应的活化能Ea=________kJ/mol；
②当使用更高效的催化剂时，在图中画出Rlnk与 关系的示意图_______。
(3)在CO 催化加氢制甲醇过程中也存在竞争反应CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g) ΔH>0，在恒温密闭容器中，
2 2 2 2
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 转化率和甲醇选择性[x(CH OH)%=
2 2 2 3
]随温度变化关系如下图所示：
CO 转化率和甲醇选择性随温度的变化曲线
2
①若233-251℃时催化剂的活性受温度影响不大，分析235℃后图中曲线下降的原因_______。
②在压强为P的恒温恒压密闭容器中，加入1molCO 和3molH 反应并达到平衡状态，CO 平衡转化率为
2 2 2
20%，甲醇的选择性为50%，计算CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g)在该温度下的平衡常数
2 2 3 2
K=_______。(列出计算式) ⇌
p
14．（2022·天津红桥·一模）将 和 两种引发温室效应的气体转化为合成气( 和 )，可以实现
能量综合利用，对环境保护具有十分重要的意义。(1)利用 在一定条件下重整的技术可得到富含 的气体，重整过程中的催化转化原理如图所示。
已知：i.
ii.
①过程I反应的化学方程式为_______。
②该技术总反应的热化学方程式为_______。
③反应i甲烷含量随温度变化如图1，图中 四条曲线中的两条代表压强分别为 时
甲烷含量曲线，其中表示 的是_______
(2)甲烷的水蒸气重整涉及以下反应
I.
II.
在一密闭体积可变容器中，通入 和 发生甲烷的水蒸气重整反应。
①反应I的平衡常数的表达式为_______。
反应II平衡常数 _______ (填“>”“<”或“=”)。②压强为 时，分别在加 和不加 时，平衡体系 的物质的量随温度变化如图2所示。温度
低于700℃时，加入 可明显提高混合气中 的量，原因是_______。
15．（2022·河南开封·三模）氧化铁在工业上有广泛的应用。
(1)炼铁高炉中存在以下热化学方程式
I．C(s) +CO (g) =2CO(g) =+172.5kJ·mol-1
2
II．Fe O(s) +CO(g) 2FeO(s)+CO (g) =-3kJ·mol-1
2 3 2
III．FeO(s) +CO(g) Fe(s) +CO (g) =-11kJ ·mol-1
2
IV．Fe O (s) +3CO(g) 2Fe(s)+3CO (g)
2 3 2
①上述反应中， =___________ kJ ·mol-1
②下图中能表示反应IV的平衡常数对数值(lgK)与温度的关系的是___________(填“I”或“II”)，原因是
___________。
③1500°C时，在某体积可变的密闭容器中，按物质的量比2：3加入Fe O 和CO发生反应IV ，则达平衡
2 3
时，Fe O 的转化率为___________；下列措施能够提高Fe O 转化率的是___________(填字母序号)。
2 3 2 3
a．对体系加压 b．升高反应体系的温度
c．加入适量的NaO固体 d．增大CO在原料中的物质的量比
2(2)一定条件下Fe O 可被甲烷还原为“纳米级”的金属铁，其反应为： Fe O(s)+3CH(g) 2Fe(s)+
2 3 2 3 4
3CO(g) +6H (g) ΔH ＞0
2
①反应在2 L的密闭容器中进行，5 min后达到平衡，测得Fe O 在反应中质量消耗3.2 g，则该段时间内
2 3
用反应物表达的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1
②该反应达到平衡时，某物理量(Y)随温度变化如图所示，当温度由T 升高到T 时，平衡常数
1 2
K ___________ K (填“＞”“＜"或“=”)。纵坐标可以表示的物理量有___________填字 母序号)。
A B
a．H 的逆反应速率 b．CH 的的体积分数
2 4
c．混合气体的平均相对分子质量 d．混合气体的密度
16．（2022·江西·模拟预测）我国力争在2060年前实现“碳中和”，体现了中国对解决气候问题的担当。
高效经济性的CO 捕集及利用是有效应对全球气候变化、促进低碳社会构建的重要方法。
2
(1)在催化剂作用下，可用CO 与H 反应制取甲酸。已知：
2 2
共价键 C=O C-O H-H H-O C-H
键能(kJ·mol-1) 799 343 436 463 413
则CO(g)+H(g)=HCOOH(g)的△H=_______kJ/mol。
2 2
(2)在刚性密闭容器中，HCOOH平衡时的体积分数随投料比[ ]的变化如图所示：
①图中T、T 表示不同的反应温度，判断T_______T(填“>”、“<”或“=”)，依据为_______。
1 2 1 2
②图中a=_______。
③A、B、C三点CO(g)的平衡转化率α 、α 、α 由大到小的顺序为_______。
2 A B C
(3)工业上可以利用CO 与H 在催化剂作用下发生CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g)合成甲醇，恒温恒容
2 2 2 2 3 2
⇌下，向密闭容器加入2mo1CO 和4molH ，一段时间后达到平衡，CO 转化率为α=50%，总压强为p，计
2 2 2 0
算该反应压强平衡常数K=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。向平衡
p
后的容器中再加入2molCO 和4molH ，达到新的平衡时总压强为p，则p_______2p(填“>”、“<”或
2 2 1 1 0
“=”)
(4)工业上也可以用CO 催化法制取甲烷，发生如下反应：CO(g)+2HO(g) CH(g)+2O(g) △H>0，温度T
2 2 2 4 2
时，向刚性容器中充入2molCO 和3molH O，反应过程中CO 的物质的量⇌随时间变化如表格所示。实验
2 2 2
测得，v =k ·c(CO)·c2(H O)，v =k ·c(CH)·c2(O )，k 、k 是速率常数，只与温度有关，则T温度时
正 正 2 2 逆 逆 4 2 正 逆
=_______。若升高温度， _______(增大、减小或者不变)
时间/min 5 10 15 20
CO 的物质的量/mol 1.4 1.0 0.8 0.8
2
17．（2022·云南曲靖·二模）在机动车发动机中，燃料燃烧产生的高温会使空气中的氮气和氧气反应，生
成氮氧化物，某些硝酸盐分解，也会产生氮氧化物，已知如下反应：
①2AgNO (s)=2Ag(s)+2NO (g)+O(g) H>0
3 2 2 1
△
②2NO (g) NO(g) H<0
2 2 4 2
△
(1)温度T 时，在0.5L的恒容密闭容器中投入0.04molAgNO (s)并完全分解，测得混合气体的总物质的量
1 3
(n)与时间(t)的关系如图1所示：
①下列情况能说明体系达到平衡状态的是____(填字母)。
a．混合气体的平均相对分子质量不再改变
b．O 的浓度不再改变
2
c．NO 的体积分数不再改变
2
d．混合气体的密度不再改变
②若达到平衡时，混合气体的总压强p=0.8MPa，反应开始到10min内NO 的平均反应速率为
2 4____MPa·min-1。在该温度下2NO (g) NO(g)的平衡常数K=____(MPa)-1(结果保留3位有效数字)。
2 2 4 p
[提示：用平衡时各组分分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(K )，组分的分压(p)=平衡时总压
p 1
(p)×该组分的体积分数(φ)]。
③实验测得 = (NO ) =k c2(NO )， =2 (N O) =k c(NO)，k 、k 为速率常数且只受温度影
正 2 消耗 正 2 逆 2 4 消耗 逆 2 4 正 逆
响。则化学平衡常数K与速率常数k 、k 的数学关系是K=____。若将容器的温度改变为T 时，其k
正 逆 2 正
=10k ，则T____T(填“>”“<”或“=”)。
逆 1 2
(2)用活性炭还原法可将氮氧化物转化为无毒气体，有关反应为C(s)+2NO(g) N(g)+CO (g)。向恒容
2 2
密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO，20min达到平衡，保持温度和容器体积不变再充入NO和
N，使二者的浓度均增加至原来的两倍，此时反应 ____ (填“>”“<”或“=”)。
2 正 逆
(3)氮氧化物排放到空气中会造成空气污染。2022年我国科研人员以二硫化钼(MoS )作为电极催化剂，研
2
发出一种Zn—NO电池系统，该电池同时具备合成氨和对外供电的功能，其工作原理如图2所示(双极膜
可将水解离为H+和OH-，并实现其定向通过)。在该电池工作过程中，MoS 电极上发生的电极反应式为
2
____，若有4.48LNO(标准状况下)参加反应，Zn/ZnO电极质量增加____g。
18．（2022·陕西商洛·二模）乙烷、乙烯均是有机合成中重要的原料，乙烯年产量的多少可体现一个国家
石油化工发展水平的高低。回答下列问题：
(1)已知有关反应热化学方程式如下：
①C H(g) C H(g)+H(g) △H =+137kJ·mol-1
2 6 2 4 2 1
②C H(g)+3O(g) 2CO(g)+2HO(l) △H =-1411kJ·mol-1
2 4 2 2 2 2
欲利用反应①、②中的数据求C H(g)的燃烧热，还需要知道一种物质的燃烧热(用△H 表示)，请写出该
2 6 3
物质的燃烧热的热化学方程式____。C H(g)的燃烧热(△H)为____(用含△H 的代数式表示)。
2 6 4 3
(2)一定条件下向某刚性恒容密闭容器内充入一定量的C H(g)，使其只发生反应①，测得不同温度，分别
2 6
使用甲、乙两种催化剂的情况下，经过相同反应时间时乙烷的转化率随温度的变化情况如图1所示。①温度低于1000K时，两种催化剂对该反应活化能影响较大的是____(填“甲”或“乙”)，使用该催化剂
时，该转化反应适宜的温度是____；使用催化剂甲时，当温度高于1000K时，C H 的转化率减小的原因
2 6
可能是____(填标号)。
A．平衡向左移动
B．催化剂催化活性降低，导致反应速率减小
C．温度过高，乙烯与氢气发生反应
②乙烷的转化率随时间的变化关系如图2所示，在m点条件下，平衡时总压为2.1×105Pa，经过10min反
应达到平衡状态，则0~10min内m点对应反应的v(C H)=_____Pa·min-1，K 为用气体分压表示的平衡常
2 6 p
数，分压=总压×物质的量分数，则平衡常数K=____Pa。
p
(3)利用电解法可将乙烷转化为乙酸、乙烯等多种产品，工作原理如图3所示。写出生成乙酸的电极反应
式：____。参考答案：
1．(1)K ·K
1 2
(2) ＞ ＜ ＞
(3) +123.5 kJ/mol 正反应为气体分子数增大的反应，保持压强不变，加入水蒸气，容器体积增大，
有利于平衡向正反应方向移动，提高乙苯的转化率 50
2．(1) -241.6kJ/mol 反应b的活化能小于反应c，反应b的速率大于反应c，因此NO的转化率高于
SO
2
(2) 溶液中存在 ， 水解程度大于 水解程
度，溶液呈碱性 (NH )SO 溶液能够直接与SO 发生反应
4 2 3 2
3．(1) A > H
(2) 1/6 0.6
4．(1)
(2) 10 4×10m-1
(3) BC 不会，是否使用催化剂不会改变反应平衡转化率 温度过高催化剂活性降低
(4)1.596
5．(1)( a-b)
(2)BC
(3) Cat2 不是 催化剂只能改变反应速率和达到平衡所需要的时间，由图示信息可知，
300℃是C H 的平衡转化率应该是Cat2在300℃下对应的转化率 催化剂失活
3 6
(4) p ＞p＞p 1.6 向逆反应方向移动
1 2 3
6．(1)ΔH=ΔH-2ΔH-2ΔH
3 1 2
(2) 5 0 400℃~700℃随温度升高，平衡逆向移动，转化率逐渐减小；700℃以后，催化剂失活，反
应速率急剧下降导致转化率迅速变小
(3) ＞ ＞ B 66.7% 0.01
7．(1)B
(2) F 2.25(9/4) 丙 ＞
(3) Ⅱ CO 作为稀释气，降低乙苯分压并消耗H，促进乙苯脱氢反应平衡向正反应方向移动，进而
2 2
提高乙苯平衡转化率 0.048．(1)2SO 2SO +O
3 2 2
(2) < SO 在水中浓度降低对该平衡逆向移动的影响大于HO的增加对该平衡正向移动的影响
2 2
(3) SO 水溶液 将固体S(吸附了 )加热，用SO 水溶液吸收
2 2
气体
9．(1)2CO(g) ＋2NO(g) N(g)＋2CO(g) H=-746.50 kJ·mol-1
2 2
(2) ＜ > ⇌ △
(3)K=
(4)AD
(5)C
(6)400.0 kPa2
(7)CH OH-6e-＋8OH-=CO ＋6HO
3 2
10．(1) +75.9 3
(2)
(3)
(4) NH 与O 反应产生了NO
3 2
11．(1)(5n+p-5m-q)kJ/mol
(2) ＜ ＞ 40.5
(3) ＞ ＜ 升高温度，催化剂活性增强，反应速率逐渐加快，所以反应物浓度急剧减
小
12．(1) 减小 BC
(2) N(g) (或N(g)+H(g)) 2N*(g)(或2N*(g)+H (g)) 1.47
2 2 2 2
(3) ＞ 温度升高，温度对平衡的影响大于压强对平衡的影响 0.73或
(4)N H-4e−+4OH−=N ↑+4H O
2 4 2 2
13．(1) -0.19N 甲酸盐 HCOO*+H*=H COO*(或HCOO*+H*+2H =H COO*+2H ) BC
A 2 2 2 2(2) 30.0 或
(3) 主反应放热，副反应吸热。升温使主反应平衡逆向移动程度大于副反应平衡正向移动程度，因而使
CO 转化率和甲醇选择性下降
2
14．(1) b
(2) > 加入 的体系与二氧化碳反应，使反应I、Ⅱ的化学平衡正向移动，
氢气含量增大
15．(1) -25 I 因为该反应正向放热，升高温度，平衡逆向移动，K减小，lgK减小
25% cd
(2) 0.006 ＜ bc
16．(1)+16
(2) > 该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，在相同投料比时，T 温度下产物的体积分数大
1
于T 温度下产物的体积分数，则T>T 1 α >α >α
2 1 2 C B A
(3) <
(4) 减小
17．(1) abc 0.016 0.391 ＜
(2)＞(3) NO+5e-+5H+=NH↑+H O 8.0
3 2
18．(1) H(g)+ O(g)=HO(l) ΔH ΔH-1274kJ/mol
2 2 2 3 3
(2) 甲 1000K B 6×103 4×104
(3)C H-6e-+2H O=CHCOOH+6H+
2 6 2 3
