文档内容
专题 09 大题突破——化学反应原理综合
目录
01 模拟基础练
【题型一】热化学方程式的书写与焓变的计算
【题型二】平衡图像分析、条件控制及原因解释
【题型三】有关化学平衡的计算
02 重难创新练
03 真题实战练
题型一 热化学方程式的书写与焓变的计算
1．(2025·湖北省鄂东南省级示范高中教改联盟高三联考，节选)中央经济工作会议强调要“加快新能
源、绿色低碳等前沿技术研发和应用推广”。 CO 甲烷化是目前研究的热点方向之一，CO 也可以获得新
2 2
型能源二甲醚(CHOCH )，在环境保护方面显示出较大潜力。其主要反应如下：
3 3
反应I：CO(g)＋4H(g) CH(g)＋2HO(g) ΔH
2 2 4 2 1
反应Ⅱ：CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH
2 2 2 2
反应Ⅲ：CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ΔH
2 2 3 2 3
反应Ⅳ：2CHOH(g) CHOCH (g)＋HO(g) ΔH
3 3 3 2 4
(1)反应2CO(g)＋4H(g) CHOCH (g)＋HO(g)的ΔH= 。
2 2 3 3 2
2．[新考法]通过使用不同新型催化剂，实现二氧化碳加氢合成转化为二甲醚(CHOCH )也有广泛的应
3 3
用。
反应I：CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ΔH ＝-49.01kJ·mol−1
2 2 3 2 1
反应II：2CHOH(g) CHOCH (g)＋HO(g) ΔH ＝-24.52kJ·mol−1
3 3 3 2 2
反应III：CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH ＝+41.17kJ·mol−1
2 2 2 3
2CO(g)＋6H(g) CHOCH (g)＋3HO(g)自发反应的条件是 。
2 2 3 3 2
3．(2025·河南省安阳市湘豫名校联考高三模拟，节选)乙炔(C H)、乙烯和乙烷是重要的基础化工原料，
2 2
在生产、生活中有广泛应用。回答下列问题：(1)已知几种共价键的键能如下表所示。
C≡
共价键 H-C C-C H-H
C
键能/(kJ·mol−1) 812 413.4 347.7 436
根据上述键能估算：CH≡CH(g)＋2H(g) CHCH(g) ΔH kJ·mol−1。
2 3 3 1
4．[新考法]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
-393.5
标准摩尔生成焓/kJ·mol-1 0 -362.3
1
依据以上信息，CO g)+H (g) HCOOH(g) ΔH。ΔH=___________。
2( 2
5．[新题型](2025·山西省部分学校联考高三试题，节选)二氧化碳作为温室气体，是引发全球气候变化
的主要元凶之一，但通过转化可以将其变成有用的化学品或燃料，有助于实现碳循环和碳减排。
一定条件下使CO、H 的混合气体通过反应器可转化为甲醛。已知反应器内发生的反应有：
2 2
I． ； ，
II． ； ，
(1)E 、E 分别是正反应的活化能，E、E 分别是逆反应的活化能，则E E(填“大于”“小
1 3 2 4 1 3
于”或“等于”)。
6．二氯乙烷为原料制备氯乙烯是合成氯乙烯的一种重要的方法。CHCl-CH Cl热裂解反应为：CHCl-
2 2 2
CHCl(g)=HCl(g)+ CH=CHCl(g) ΔH＝71.05kJ·mol−1
2 2
已知相关物质的标准熵数值如下表：
CH=CHCl
化学式 CHCl-CH Cl(g) HCl(g) 2 2
2 2 (g)
标准熵：S/(J·mol-1·K-1) 305.90 186.90 264.00
①该反应的标准熵变ΔS= J·mol-1·K-1；
②已知ΔG=ΔH-TΔS，该反应在下列哪些温度下能自发进行？ (填标号)；
A．0.39K B．0.49K C．500K D．525K
题型二 平衡图像分析、条件控制及原因解释
7．(2025·河南省南阳市高三联考，节选)利用太阳能光催化分解水制H，再用制备的H 还原CO 生成
2 2 2
化工原料CHOH，可实现化工生产的节能减排。工业上用CO 和H 制备CHOH的原理如下：
3 2 2 3①CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ΔH ＝-49.5kJ·mol−1
2 2 3 2 1
②CO (g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH ＝+41.2kJ·mol−1
2 2 2 2
③CO(g)＋2H(g) CHOH(g)的ΔH=-90.7 kJ·mol−1。
2 3
(3)其他条件相同时，测得不同压强下，CO 的平衡转化率随温度的变化关系如下图所示。
2
P、P、P 的大小顺序为 。T 时发生的反应以 (填“反应①”或“反应②”为主，分析
1 2 3 1
图，判断的依据是 。
(4)其他条件相同时，CO 转化率或CHOH选择性(生成CHOH的物质的量与CO 转化的物质的量的比
2 3 3 2
值)随温度的变化关系如下图所示。220℃时，CHOH的产率为 。工业生产中制备CHOH的温度为
3 2
200~280℃，原因是 。
8．(2025·重庆市高三适应性考试，节选)3-羟基丙酸乙酯( )高效合成丙烯腈
(CH=CHCN)的原理如下：
2
反应i： (g) (g)+HO(g) ΔH >0
2 1反应ⅱ： (g)+NH (g) CH=CHCN(g)+H O(g)+C HOH(g) ΔH >0
3 2 2 2 5 2
(4)在装有TiO 催化剂、压强为101kPa的恒压密闭容器中，按物质的量之比为1：8：1通入3-羟基丙
2
酸乙酯、NH 、N，测得平衡体系中含碳物质(乙醇除外)的物质的量分数随温度的变化如图所示。[如
3 2
CH=CHCN的 ]
2
①图中温度升高，丙烯酸乙酯( )的物质的量分数先增大后降低，请解释原因：
。
②T℃反应ⅱ的平衡常数Kx= (以平衡时各物质的物质的量分数代替平衡浓度计算)。
1
9．(2025·湖北省鄂东南省级示范高中教改联盟高三联考，节选)中央经济工作会议强调要“加快新能
源、绿色低碳等前沿技术研发和应用推广”。 CO 甲烷化是目前研究的热点方向之一，CO 也可以获得新
2 2
型能源二甲醚(CHOCH )，在环境保护方面显示出较大潜力。其主要反应如下：
3 3
反应I：CO(g)＋4H(g) CH(g)＋2HO(g) ΔH
2 2 4 2 1
反应Ⅱ：CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH
2 2 2 2
反应Ⅲ：CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ΔH
2 2 3 2 3
反应Ⅳ：2CHOH(g) CHOCH (g)＋HO(g) ΔH
3 3 3 2 4(2)在体积相等的多个恒温恒容密闭容器中，分别充入4 molCO(g)和4 molH(g)均只发生上述反应I，
2 2
在不同温度下反应相同时间，测得 、 、 转化率与温度关系如图所示。
已知该反应的速率方程为 ， ，其中 、 为速率常数，
只受温度影响，温度升高，k增大。
①下列可作为反应I达到平衡状态的判断依据的是 。
A．cH与cCO的比值不变 B．
2 2
C．容器内气体压强不变 D．CO 的体积分数不变
2
②由图中信息可知， 、 、 三点中可能达平衡状态的是 ；代表 曲线的是 (填
“MH”或“NG”)。
(3)向恒温恒压的密闭容器中充入5 molCO(g)和20 molH(g)，若只发生反应I和反应II，达到平衡时其
2 2
中两种含碳物质的物质的量 与温度T的关系如图所示，已知反应II为吸热反应。
①图中缺少 (填含碳物质的分子式)物质的量与温度的关系变化曲线，随温度升高该物质的变化趋势为 。
②已知800K时体系压强为pMPa，则该温度时反应I的平衡常数 的计算式为 (代入平
衡分压写出计算式，无需化简。已知：分压=总压 物质的量分数)。
③下列措施既能提高CO 平衡转化率的是 。
2
A．在一定范围内升高温度 B．将部分HO(g)及时分离出去
2
C．加入催化剂 D．按原比例再充入一定量的CO 和H
2 2
题型三 有关化学平衡的计算
10．CO 在Cu-ZnO催化下，同时发生以下反应，是解决能源短缺的重要手段。
2
I．CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ΔH ＜0
2 2 3 2 1
II．CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH ＞0
2 2 2 2
在容积不变的密闭容器中，保持温度不变，充入一定量的CO 和H，起始及达平衡时，容器内各气体
2 2
的物质的量及总压强如下表所示：
CO H CHOH CO HO 总压强/kPa
2 2 3 2
起始/mol 0.5 0.9 0 0 0
平衡/mol 0．3
若容器内反应I、II均达到平衡时， ，反应①的平衡常数K =______(kPa)-2。(用含p的式子表
P
示，分压=总压×气体物质的量分数)
11．一定条件下，CO 与H 反应可合成CH=CH ，2CO(g)＋6H(g) CH=CH (g)＋4HO(g)，该反
2 2 2 2 2 2 2 2 2
应分两步进行：
i.CO (g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH
2 2 2 1
ii.2CO(g)＋4H(g) CH=CH (g)＋2HO(g) ΔH
2 2 2 2 2
T℃，压强恒定为100kPa时，将n(CO)：n(H )=1：3的混合气体和催化剂投入反应器中，达平衡时，
2 2
部分组分的物质的量分数如表所示
组分 H CO CH=CH
2 2 2
物质的量分数(%)
CO 的平衡转化率为________，反应i的平衡常数K=________(K 是以分压表示的平衡常数，分压=总
2 p p
压×物质的量分数)
12．CO 在Cu−ZnO催化下，可同时发生如下的反应I、II，其可作为解决温室效应及能源短缺的重要
2
手段。
I．CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ΔH＝－57.8 kJ·mol－1
2 2 3 2 1II．CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1
2 2 2 2
对于气体参加的反应，表示平衡常数K 时，用气体组分(B)的平衡分压p(B)代替该气体的平衡浓度
p
c(B)，则反应II的K=___________已知：气体各组分的分压p(B)，等于总压乘以其体积分数］。
p
在Cu−ZnO存在的条件下，保持温度T不变，在一刚性密闭容器中，充入一定量的CO 及H，起始及
2 2
达平衡时，容器内各气体物质的量如下表：
CO H CHOH(g) CO HO(g) 总压强/kPa
2 2 3 2
起始/mol 5.0 7.0 0 0 0 p
0
平衡/mol n n p
1 2
若反应I、II均达平衡时，p＝1.2p，则表中n＝_____；若此时n＝3。则反应I的平衡常数Kp＝
0 1 2
_____(无需带单位，用含总压p的式子表示)
13．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图所示。
其中一种进料组成为 ＝0.75、 ＝0.25，另一种为 ＝0.675、 ＝0.225、x ＝0.10。(物质i的摩
Ar
尔分数：x＝)
i
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Ar的图是________________。
③图1中，当p ＝20 MPa、 ＝0.20时，氮气的转化率α＝________________。该温度时，反应
2
N(g)＋H(g) NH (g)的平衡常数K ＝________________(MPa)－1(化为最简式)。
2 2 3 p
1．(2025·浙江省强基联高三联考)利用CO 合成甲醇是实现“碳中和”的重要途径之一，CO 加氢制甲
2 2
醇的主要反应为：
①CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH ＝+41.2kJ·mol−1
2 2 2 1
②CO(g)＋2H(g) CHOH(g) ΔH ＝-127.4kJ·mol−1
2 3 2
(1)反应①的 (填“大于”“小于”或“等于”)0，理由是 。
(2)200℃下，在恒温恒容容器中通入一定量的CO 和H，反应①达到平衡的标志为___________。
2 2A．v (H )= v (CO) B．混合气体的密度不再改变
正 2 逆
C．n(CO)：n(CO)不再变化 D．容器中气体的平均摩尔质量不再变化
2
(3)200℃， 下，将一定比例CO 和H 混合气体通入装有催化剂的绝热反应管。装置中L、
2 2 1
L、L……位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CHOH的体积分数如图所示。
2 3 3
至L 位点处CO
2
的体积分数逐渐升高，L 位点后CO的体积分数几乎保持不变，请说明理由： 。
2
(4)某研究小组自制甲醇燃料电池，电解质是KOH溶液，负极反应式是 。该电池以3.2A恒
定电流工作48分钟，消耗CHOH0.64g，该电池化学能转化为电能的转化率为 。[电荷量q(C)=
3
电流I(A)×时间t(s)； ； ]
2．(2025·江苏省南京市六校联合体高三联考)氢能是应用前景广阔的新能源，强化制氢、储氢等各环
节的技术研发具有积极的现实意义。
回答下列问题：
(1)甲醇重整制氢。发生反应：CHOH(g)＋HO(g)=CO(g)＋3H(g)，甲醇水蒸气重整制氢技术关键在于
3 2 2 2
催化剂的选择。在反应温度250℃、液空速0.36h-1和水醇比为4.0条件下，考察不同催化剂氢产率(1mol甲
醇与水蒸气重整反应后生成氢气的物质的量)随时间的变化曲线如图所示，由图可知应选 作为催化
剂。(2)在Cu-Pd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的机理如图所示(“*”表示此微粒吸附在催化剂表面，M
为反应过程中的中间产物)。
①已知步骤Ⅱ中碳氧双键与 发生加成反应，根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简式：
。
②催化剂长时间使用会发生副反应失去活性，将失活的铜基催化剂分为两份，第一份直接在氢气下进
行还原，第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原，结果只有第二份催化剂活性恢复。说明催化剂失
活的另外可能原因是 。
(3)储氢与释氢。
Ⅰ．部分H 和Mg一定条件下化合生成MgH 以储氢；部分H 和N 在催化剂表面合成氨以储氢。
2 2 2 2
①研究发现，使用Ru系催化剂时，N 在催化剂表面的吸附活化是整个反应过程的控速步骤，实际工
2
业生产时，将n(H )/n(N)控制在1.8~2.2之间，比理论值3小，其原因是 。
2 2
②释氢。MgH 可通过热分解和水解两种方法制得H 相较于热分解，MgH 水解释氢方法的优点是
2 2. 2
。
Ⅱ．HCHO电催化释氢。
催化电解含较低浓度的HCHO、NaOH混合溶液，可获得H 与HCOONa(如图所示)，其中电极b表面
2
覆盖一种Mo与P形成的化合物(晶胞结构如图所示)作催化剂。
①催化剂可由MoO 与(NH )HPO 混合物与H 高温灼烧制得(反应中N元素化合价不变)，该反应的化
2 4 2 4 2
学方程式为 。
②电解时，电极b上同时产生H 与HCOO-的物质的量之比为1∶2，则电极b上的电极反应式为 。
2
③电解过程中每产生1molH ，通过阴离子交换膜的OH-为 mol。
23．(2025·浙江省天域全国名校协作体高三联考)环氧乙烷( ，简称EO)是有机合成中的常
用试剂。EO常温下呈气态，易燃易爆，其爆炸极限为3~100%。近年来，常用乙烯、氧气、氮气(不参与反
应)投料氧化法制备EO。部分涉及反应为：
主反应： kJ/mol
副反应： kJ/mol
(1)①主反应能自发进行的条件是 。
②已知HO(l)=H O(g) ΔH＝+44kJ·mol−1，则EO的燃烧热为ΔH= kJ/mol。
2 2
(2)①实际生产中，在压强为 的条件下，欲提高EO的产率可采取的措施有
A．低温 B．加入CaO固体 C．选择合适的催化剂 D．适当增加氮气分压
②向温度为T，体积为V的容器中加入投料比为2∶3∶3的乙烯、氧气、氮气。已知平衡时：
， (其中二碳化合物为分子中含两个碳原子的化合物)。
ⅰ.副反应的平衡常数 (列出算式，代入数据即可)。
ⅱ.恒容条件下，EO的产率与反应时间的关系如图1所示，请在图中画出恒压条件下，相同投料比时，
EO的产率与反应时间的关系曲线 。
(3)以Ag为催化剂的反应机理如图2所示：加入1，2-二氯乙烷会发生 。一定条件下，反应经过一定时间后，
EO产率及选择性与1，2-二氯乙烷浓度关系如图3所示。则随着1，2-二氯乙烷浓度增大，EO产率先增后
减的原因是 。
【答案】(1) 低温 -1306
4．(2025·浙江省Z20名校联盟高三联考)氢能是一种极具发展潜力的绿色能源，高效、环保的制氢方法
是当前研究的热点问题。
请回答：
(1)甲烷水蒸气重整制氢：
I．CH(g)＋HO(g) CO(g)＋3H(g) ΔH ＝+206kJ·mol−1
4 2 2 1
Ⅱ．CO(g)＋HO(g) CO(g)＋H(g) ΔH ＝-41kJ·mol−1
2 2 2 2
总反应：CH(g)＋2HO(g) CO(g)＋4H(g)能自发进行的条件是 。
4 2 2 2
A．低温 B．高温 C．任意温度 D．无法判断
(2)恒定压强为 时，向某密闭容器中按n(CH)：n(H O)=1：3投料，600℃时平衡体系中部分组分
4 2的物质的量分数如下表所示：
组分 CH HO H CO
4 2 2 2
物质的量分
数
①下列措施中一定能提高H 平衡产率的是 。
2
A．选择合适的催化剂 B．移除部分
C．向体系中投入少量 D．恒温恒压下通入气体Ar
②用各组分气体平衡时的分压代替浓度也可以表示化学反应的平衡常数(K =)，600℃时反应I的平衡
p
常数为K= (结果保留两位小数，已知气体分压=气体总压×各气体的体积分数)。
p
(3)硼氢化钠(NaBH )水解制氢：常温下，NaBH 自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。
4 4
NaBH H4在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。
4
①根据上图写出NaBH 水解制氢的离子方程式 。
4
②其他条件相同时，测得平均每克催化剂使用量下，NaBH 浓度对制氢速率的影响如下图所示。(已知：
4
浓度较大时，NaB(OH) 易以NaBO 形式结晶析出。)
4 2
分析NaBH 质量分数超过 后制氢速率下降的可能原因 。
4
③NaBH 转化为NaBO 后，电解NaBO 溶液又可制得NaBH ，实现物质的循环利用，电解装置如图所
4 2 2 4
示。阴极上的电极反应式是 。
5．(2025·河南省部分学校联考高三预测，节选)在无氧环境下，CH 经催化脱氢芳构化可以直接转化为
4
高附加值的芳烃产品。一定温度下，CH 芳构化时同时存在如下反应：
4
ⅰ．CH(g)→C(s)＋2H(g) ΔH ＝+74.6kJ·mol−1 ΔS＝+80.84 J·mol-1·K-1
4 2 1
ⅱ．6CH(g)→C H(l)＋9H(g) ΔH
4 6 6 2 2
回答下列问题：
(1)反应ⅰ在800℃时 (填“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ⅱ的ΔH= (用含x、y、z的代数式表
2
示) kJ·mol−1 。
物质 CH(g) C H(l) H(g)
4 6 6 2
ΔH/(kJ·mol−1) x y z
(3)受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是 。
加入适量水蒸气，可以提高单位时间内甲烷转化率和芳烃产率，用化学方程式表示原因： 。
(4)利用CO 与H 反应制备甲烷，对2060年前实现“碳中和”具有重要意义。CO(g)＋4H(g)
2 2 2 2
CH(g)＋2HO(g) ΔH＝-165.0kJ·mol−1；向若干个体积均为2L的恒容密闭容器中均充入1mol CO、
4 2 2
3.6molH，在不同温度下经过10min测得各容器中CO 的转化率如图所示。
2 2①X点对应的坐标为(400，80)，X点对应 的转化率为 (保留三位有效数字)；X点对应的
容器中起始时压强为460kPa，则X点对应的平衡常数K= (kPa)-2 (K 为用分压表示的平衡常数，
p p
气体的分压 总压 该气体的物质的量分数，保留两位小数)。
②X、Y两点对应的平衡常数Kx (填“大于”“等于”或“小于”) K 。
Y
(5)碳酸钙高温分解会产生大量二氧化碳气体，是“碳排放”的主要来源：CaCO (s) CaO(s)+CO (g)。
3 2
某温度下，向恒容容器中加入 mgCaCO ，设平衡压强为 p ，分解过程中 v(CO)与压强 p 的关系为
3 c 2
，k为速率常数(定温下为常数)，当固体质量减少33%时，逆反应速率最大，若转化率
为20%，则v(CO)= (用k表示)。
2
1．(2024·甘肃卷，17)SiHCl 是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。
3
(1)由SiCl 制备SiHCl ：
4 3
SiCl (g)＋H(g) = SiHCl (g)+HCl(g) ΔH ＝+74.22kJ·mol−1 (298K)
4 2 3 1
已知：SiHCl (g)＋H(g)=Si(s)+3HCl(g) ΔH ＝+219.29kJ·mol−1 (298K)
3 2 2
时，由SiCl (g)＋2H(g)=Si(s)+4HCl(g)，制备56 g硅 (填“吸”或“放”)热 kJ。
4 2
升高温度有利于制备硅的原因是 。
(2)在催化剂作用下由粗硅制备SiHCl ：3SiCl (g)＋2H(g) + Si(s) 4SiHCl (g)。 ， 密闭容
3 4 2 3
器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与0.4molH 和0.1mol SiCl 气体反应，SiCl 转化率随时间的
2 4 4
变化如下图所示：①0-50 min，经方式 处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率
v(SiHCl )= mol·L－1·min－1。
3
②当反应达平衡时，H 的浓度为 mol·L－1，平衡常数K的计算式为 。
2
③增大容器体积，反应平衡向 移动。
2．(2024·广东卷，19)酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。
(1)酸催化下NaNO 与NH Cl混合溶液的反应(反应a)，可用于石油开采中油路解堵。
2 4
①基态N原子价层电子的轨道表示式为 。
②反应a：NO -(aq)+NH+(aq)= N(g)＋2HO(l)
3 4 2 2
已知：
则反应a的 。
③某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，
测得体系的温度T随时间t的变化如图。据图可知，在该过程中 。
A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变
B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率
C．催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应
D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
(2)在非水溶剂中，将CO 转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催
2
化剂有 和 。
(3)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定
了两种一元弱酸HX(X为A或B)在某非水溶剂中的K。
a
a．选择合适的指示剂其钾盐为KIn，K(KIn)=3.6×10-20；其钾盐为KIn。
a
b．向 溶液中加入HX，发生反应：In-+HX X-+HIn。 起始的物质的量为n(KIn)，加入
0
的物质的量为n(HX)，平衡时，测得 随 的变化曲线如图。
0已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。
①计算K(HA) 。(写出计算过程，结果保留两位有效数字)
a
②在该溶剂中，K(HB) K(HA)；K(HB) K(KIn)。(填“>”“<”或“=”)
a a a a
3．(2024·湖南卷，18，3分)丙烯腈(CH=CHCN)是一种重要的化工原料。工业上以N 为载气，用TiO
2 2 2
作催化剂生产CH=CHCONH 的流程如下：
2 2
已知：①进料混合气进入两釜的流量恒定，两釜中反应温度恒定：
②反应釜Ⅰ中发生的反应：
ⅰ：HOCH CHCOOC H(g)→CH =CHCOOC H(g)+HO(g) ΔH
2 2 2 5 2 2 5 2 1
③反应釜Ⅱ中发生的反应：
ⅱ：CH=CHCOOC H(g)+NH (g)→CH =CHCONH (g)+C HOH(g) ΔH
2 2 5 3 2 2 2 5 2
ⅲ：CH=CHCONH (g)→CH =CHCN(g)+H O(g) ΔH
2 2 2 2 3
④在此生产条件下，酯类物质可能发生水解。
回答下列问题：
(1)总反应HOCH CHCOOC H(g)+NH (g)→CH =CHCN(g)+C HOH(g)+2H O(g) ΔH= (用含
2 2 2 5 3 2 2 5 2
ΔH、ΔH、和ΔH 的代数式表示)；
1 2 3
(2)进料混合气中n(HOCHCHCOOC H)：n(C HOH)=1：2，出料中四种物质(CH=CHCOOC H、
2 2 2 5 2 5 2 2 5
CH=CHCN、C HOH、HO)的流量，(单位时间内出料口流出的物质的量)随时间变化关系如图：
2 2 5 2①表示CH=CHCN的曲线是 (填“a”“b”或“c”)；
2
②反应釜Ⅰ中加入C HOH的作用是 。
2 5
③出料中没有检测到CH=CHCONH 的原因是 。
2 2
④反应 后，a、b、c曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是 。
(3)催化剂TiO 再生时会释放CO，可用氨水吸收获得NH HCO 。现将一定量的NH HCO 固体(含
2 2 4 3 4 3
0.72g水)置于密闭真空容器中，充入CO 和NH ，其中CO 的分压为 ，在 ℃下进行干燥。为保证
2 3 2
NH HCO 不分解，NH 的分压应不低于 (已知 NH HCO
4 3 3 4 3
分解的平衡常数K= 4×104(kPa)3)；
p
(4)以CH=CHCN为原料，稀硫酸为电解液，Sn作阴极，用电解的方法可制得Sn(CH CHCN) ，其阴
2 2 2 4
极反应式 。
4．(2024· 重庆卷，17，15分)高辛烷值的汽油可提升发动机的抗爆震性能，异构烷烃具有较高的辛烷
值。
(1)在密闭容器中，n-C H (正戊烷)发生异构化反应，可同时生成i -C H (异戊烷)和t-C H (新戊烷)，
5 12 5 12 5 12
其平衡常数K 随温度的变化如下表所示。
p
K
p
异构化反应
反应1 n -C H i -C H 2.80 2.50 2.31
5 12 5 12
反应2 n-C H t-C H 1.40 1.00 0.77
5 12 5 12
①体系平衡后，增加压强，反应1的平衡 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。② 平衡时，i -C H 和t-C H 的体积比值为 。
5 12 5 12
③根据上表数据推断i-C H t-C H 为吸热反应，其推断过程是 。
5 12 5 12
(2)加入H 后，n-C H 在双功能催化剂Pt /分子筛上发生异构化反应且选择性高，主要产物为i
2 5 12
-C H ，其反应机理如下( 表示分子筛固体酸催化剂)：
5 12
对于 反应，下列说法正确的是_______。
A．Pt只能催化脱氢反应，不能催化加氢反应
B．H 的加入增大了平衡常数，有利于反应的进行
2
C．分子筛固体酸催化剂酸性越强，越有利于 的形成
D．H 的加入促进了 的加氢反应，减少了副反应的发生
2
(3)Pb(CHCH) (四乙基铅)能提高汽油的辛烷值，可电解合成。电解池的阳极为Pb，阴极为碳钢，电
2 3 4
解液为溶有格氏试剂(CHCHMgCl CHCH-+MgCl+)的有机体系。
3 2 3 2
①阳极上生成Pb(CHCH) 的电极反应式为 。
2 3 4
②为了实现阴极产物的循环利用，电解一段时间后，需在阴极区不断加入适量的CHCHCl，其原理
3 2
是 。
③为减少铅污染，Pb(CHCH) 被限制使用。(CHO) CO是一种潜在替代品，其电解合成的原理如图所
2 3 4 3 2
示( 为催化剂)。总反应化学方程式为 ；外电路转移 电子时，理论上可生成(CHO) CO的
3 2
物质的量为 。
5．(2024·山东卷，20，12分)水煤气是H 的主要来源，研究CaO对C-HO体系制H 的影响，涉及主
2 2 2要反应如下：
C(s)＋HO(g)=CO(g)＋H(g) (I) ΔH ＞0
2 2 1
CO(g)＋HO(g)=CO(g)＋H(g) (II) ΔH ＜0
2 2 2 2
CaO(s)＋CO(g)= CaCO (s) (III) ΔH ＜0
2 3 3
回答列问题：
(1) C(s)＋CaO(s)＋2HO(g) CaCO (s)＋2H(g)的焓变ΔH =_______(用代数式表示)。
2 3 2
(2)压力p下，C-HO- CaO体系达平衡后，图示温度范围内C(s)已完全反应，CaCO (s)在T 温度时完
2 3 1
全分解。气相中CO，CO 和H 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
2 2
式)。当温度高于T 时，随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是_______。
1
(3)压力p下、温度为T 时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应CO(g)＋
0
HO(g)=CO(g)＋H(g)的平衡常数K =_______；此时气体总物质的量为 ，则CaCO (s)的物质的量为
2 2 2 P 3
_______ ；若向平衡体系中通入少量CO(g)，重新达平衡后，分压p(CO)将_______(填“增大”“减小”或
2 2
“不变”)，p(CO)将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
6．(2024·湖北卷，17，14分)用BaCO 和焦炭为原料，经反应I、Ⅱ得到BaC ，再制备乙炔是我国科
3 2
研人员提出的绿色环保新路线。
反应I：BaCO(s)+C(s) BaO(s)+2CO(g)
3
反应Ⅱ：BaO(s)+3C(s) BaC (s)+CO(g)
2
回答下列问题：
(1)写出BaC 与水反应的化学方程式 。
2
(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BaCO(s)+4C(s) BaC (s)+3CO(g)在 的K = Pa3。
3 2 P
②保持 不变，假定恒容容器中只发生反应I，达到平衡时p = Pa，若将容器体积压缩到
CO
原来的 ，重新建立平衡后p = Pa。
CO
(3)恒压容器中，焦炭与BaCO 的物质的量之比为 ， 为载气。 和 下， 产率随时
3
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BaCO 已全部消耗，此时反应体系中含 物种
3
为 。
② 下，反应速率的变化特点为 ，其原因是 。
7．(2024·全国甲卷，10，14分)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(C H)的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题：
3 6
(1)已知如下热化学方程式：
CH(g)+Br (g)= CH Br(g)+HBr(g) ΔH＝+29kJ·mol−1
4 2 3 1
3CHBr(g)=C H(g)+3HBr(g) ΔH＝+20kJ·mol−1
3 3 6 2
计算反应3CH(g)+3Br (g)=C H(g)+6HBr(g)的ΔH＝__________kJ·mol−1。
4 2 3 6
(2) CH 与Br 反应生成CHBr，部分CHBr会进一步溴化。将8mmolCH 和8mmol Br 。通入密闭容器，
4 2 3 3 4 2
平衡时，n(CH)、n(CHBr)与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有CH、CHBr和CHBr )。
4 3 4 3 2 2
(i)图中CHBr的曲线是 (填“a”或“b”)。
3
(ii) 时，CH 的转化 ， 。
4
(iii) 时，反应CHBr (g)+Br (g)=CH Br (g)+HBr(g)的平衡常数 。
3 2 2 2
(3)少量I 可提高生成CHBr的选择性。500℃时，分别在有I 和无I 的条件下，将8mmolCH 和8mmol
2 3 2 2 4
Br ，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。
2(i)在 之间，有I 和无I 时CHBr的生成速率之比 。
2 2 3
(ii)从图中找出I 提高了CHBr选择性的证据： 。
2 3
(ⅲ)研究表明，I 参与反应的可能机理如下：
2
①
②
③
④
⑤
⑥
根据上述机理，分析I 提高CHBr选择性的原因： 。
2 3
8．(2024·浙江1月卷，19，10分)通过电化学、热化学等方法，将CO 转化为HCOOH等化学品，是
2
实现“双碳”目标的途径之一。请回答：
(1)某研究小组采用电化学方法将CO 转化为 ，装置如图。电极B上的电极反应式是 。
2(2)该研究小组改用热化学方法，相关热化学方程式如下：
：C(s)＋O(g)==CO (g) ΔH ＝-393.5kJ·mol−1
2 2 1
Ⅱ：C(s)＋H(g)＋O(g)==HCOOH(g) ΔH ＝-378.7kJ·mol−1
2 2 2
Ⅲ：CO(g)＋H(g) HCOOH(g) ΔH
2 2 3
①ΔH= kJ·mol−1。
3
②反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行，CO 和H 的投料浓度均为 ，平衡常数
2 2
，则CO 的平衡转化率为 。
2
③用氨水吸收 ，得到 氨水和 甲酸铵的混合溶液， 时该混合溶液
的pH= 。[已知： 时，电离常数K (NH • HO)=1.8×10-5、K(HCOOH)=1.8×10-4]
b 3 2 a
(3)为提高效率，该研究小组参考文献优化热化学方法，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的
(有机溶剂)溶液，CO 和H 在溶液中反应制备 ，反应过程中保持CO(g)和H(g)的压强不变，
2 2 2 2
总反应CO＋H HCOOH的反应速率为v，反应机理如下列三个基元反应，各反应的活化能E＜E＜
2 2 2 1
＜E (不考虑催化剂活性降低或丧失)。
3
Ⅳ：M+CO Q E
2 1
V：Q+H L E
2 2
VI：L M+HCOOH E
3
①催化剂M足量条件下，下列说法正确的是 。
A．v与CO(g)的压强无关 B．v与溶液中溶解H 的浓度无关
2 2C．温度升高，v不一定增大 D．在溶液中加入N(CH CH)，可提高CO 转化率
2 3 3 2
②实验测得： ， 下，v随催化剂M浓度c变化如图。c≤c 时，v随c增大
0
而增大：c＞c 时，v不再显著增大。请解释原因 。
0
9．(2024·辽吉黑卷，18，13分)为实现氯资源循环利用，工业上采用RuO 催化氧化法处理HCl废气：
2
。将HCl和O 分别以不同起始
2
流速通入反应器中，在360℃、400℃和440℃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)。
回答下列问题：
(1) ΔS _______0(填“>”或“<”)；T=_______℃。
3
(2)结合以下信息，可知H 的燃烧热ΔH=_______ kJ·mol−1。
2
H(g)+Cl(g)=2HCl(g)
2 2
(3)下列措施可提高M点HCl转化率的是_______(填标号)A．增大HCl的流速 B．将温度升高40℃
C．增大n(HCl)：n(O ) D．使用更高效的催化剂
2
(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TiO 上的RuO 催化活性高，稳定性强，TiO 和RuO 的晶体结构均可用下图表示，二者晶胞
2 2 2 2
体积近似相等，RuO 与TiO 的密度比为1.66，则 的相对原子质量为_______(精确至1)。
2 2
10．(2024·浙江6月卷，19，10分)氢是清洁能源，硼氢化钠(NaBH )是一种环境友好的固体储氢材料，
4
其水解生氢反应方程式如下：(除非特别说明，本题中反应条件均为 ， )
NaBH (s)＋2HO(l)= NaBO (aq)＋4H(g) ΔH＜0
4 2 2 2
请回答：
(1)该反应能自发进行的条件是_______。
A．高温 B．低温 C．任意温度 D．无法判断
(2)该反应比较缓慢。忽略体积变化的影响，下列措施中可加快反应速率的是_______。
A．升高溶液温度 B．加入少量异丙胺[(CH )CHNH ]
3 2 2
C．加入少量固体硼酸[B(OH) ] D．增大体系压强
3
(3)为加速NaBH 水解，某研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量、浓度一定且活性不变
4
时，测得反应开始时生氢速率v与投料比[n(NaBH )：n(H O)]之间的关系，结果如图1所示。请解释ab段
4 2
变化的原因 。(4)氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原
理如图2所示，正极上的电极反应式是 。该电池以 恒定电流工作14分钟，消耗H 体积为
2
，故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为 。[已知：该条件下H 的摩尔体积为
2
24.5L· mol -1；电荷量q(C) =电流 时间 ；N =6.0×10-23mol·L-1；e=1.60×10-19C。]
A
(5)资源的再利用和再循环有利于人类的可持续发展。选用如下方程式，可以设计能自发进行的多种制
备方法，将反应副产物偏硼酸钠(NaBO )再生为NaBH 。(已知： 是反应的自由能变化量，其计算方法
2 4
也遵循盖斯定律，可类比 计算方法；当 时，反应能自发进行。)
I．
II．
III．
请书写一个方程式表示NaBO 再生为NaBH 的一种制备方法，并注明 。(要求：反应物不
2 4超过三种物质；氢原子利用率为 。)
