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专题10 化学反应原理综合题
1．（2024 届·天津河西·统考二模）科学家对航天员在空间站中产生的
循环利用的探索取得诸多成果。
按要求回答下列有关问题：
(1)将航天员呼出的
进行
化反应，完成空间站中
和
的循环利用。
①写出与
分子的空间结构相同的一种阳离子： 。
②标准生成焓(
)是指在特定温度下由稳定态单质生成1mol 化合物的焓变。表中为几种物质在25℃时
的
。
物质
a
b
c
0
完善反应器中进行的如下反应即Sabatier 反应的热化学方程式：
。
③图中
来自于电解水装置的 (填“阳极产物”或“阴极产物”)
④在恒温密闭刚性反应器中增大Sabatier 反应中
的反应速率可行的措施有 。写出一项说明该反
应已达到化学平衡的标志： 。
⑤写出碱性燃料电池中负极反应式： 。
(2)将航天员呼出的
回收，可利用Bosch 反应即
替换Sabatier 反应。
在T℃时，向容积为2L 的密闭刚性反应器中通入3mol
和1mol
发生Bosch 反应，平衡时恢复至
T℃。测得容器内气压变化如图所示。
①解释图中开始时容器内压强增大的原因： 。
②已知
为用各组分气体的分压表示的平衡常数，气体分压=气体的体积分数×体系总压。T℃下，Bosch
反应中
的转化率= ；
(写算式，不化简)。
③加入催化剂(其他条件相同)此反应达平衡时
分压为 。
1
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2．（2024 届·江西景德镇·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．
回答下列问题：
(1)
0 (填：“>”或“<)。
(2)保持温度不变，在恒容反应器中，按照
投料，发生反应Ⅰ和Ⅱ，初始压
强为4p kPa，反应t min 达到平衡，平衡时
的转化率为80%，
的选择性为25%，则
的转化率
为 %，
kPa/min，反应Ⅰ的
。(用含p 的代数式表示，
的选择性=
)。
(3)在装有相同催化剂的。相同恒压容器中，按照
投料，发生反应Ⅰ和Ⅱ，
相同时间内，测得不同温度下
的转化率(
)如图所示。则B、D 两点的平均反应速率v(B) v(D)
(填“>”、“=”、“<”)，产生这一结果的原因可能是 。
(4)T℃时，向恒温恒容的甲容器中，通入1mol
、1mol CO 和2mol
；向绝热恒容的乙容器中通入
1mol
、1mol CO、2mol
，若只发生上述反应Ⅰ。则甲乙容器中
的平衡转化率
(填
“>”、“<”或“=”)，理由是 。
3．（2024 届·上海金山·统考二模）Ⅰ.随着碳中和目标的提出，CO2回收技术已成为科学研究热点问题，其
中逆水煤气变换反应引起了广泛关注。该反应是将CO2加氢转化为CH3OH 等高附加值化学品的关键步骤。
在催化剂作用下，逆水煤气变换体系中存在以下反应：
CO
①
2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)；∆H1= ‒ 49.5 kJ∙mol-1；K1
CO
②
2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)；∆H2= 41.2 kJ∙mol-1；K2
2
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CO(g)+2H
③
2(g)
CH3OH(g)；∆H3= ‒ 90.7 kJ∙mol-1；K3
(1)K1= (用K2、K3表示)。
Ⅱ.将6 mol CO2和8 mol H2充入容积为2L 的密闭容器中，分别在T1、T2温度下发生反应①，H2的物质的量
变化如表所示：
物质的量/mol
T1/℃
T2/℃
0
5min
10min
15min
20min
25min
30min
H2
8.0
3.5
2.0
2.0
1.7
1.5
1.5
(2)T1温度下，5~10min 内以CO2表示该反应速率v(CO2)= 。该温度下，若各物质的起始量
n(CO2) = n(H2) = n(CH3OH) = n(H2O) = 2 mol，则v(正) v(逆)。
A．> B．= C．<
(3)下列说法正确的是___________。
A．T1 < T2
B．混合气体的密度保持不变时，反应已达到平衡
C．平衡后向容器中充入稀有气体，平衡不发生移动
D．加入合适的催化剂可以降低反应的活化能，∆H 减小
Ⅲ.一定条件下，将原料气n(CO2) n(H
∶
2)=1 3∶进行投料，在恒容密闭容器中模拟上述三个反应，CO 和
CH3OH 在含碳产物(CH3OH 和CO)中物质的量分数及CO2的平衡转化率随温度变化的情况如图所示
(4)CO2平衡转化率随温度升高先减小后增大的原因是 。曲线 代表CH3OH 在含碳
产物中物质的量分数。
A．m B．n
(5)有利于提高CO2转化为CH3OH 的平衡转化率的措施有___________。
A．使用催化性能好的催化剂
B．降低反应温度
3
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C．投料比不变，增加反应物的浓度
D．增大CO2和H2的初始投料比
Ⅳ.光催化CO2也可以制备甲醇、甲烷等燃料，反应原理示意图如下图所示：
(6)下列描述正确的是___________。
A．H+由a 区向b 区移动
B．b 区电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+
C．CH4是氧化产物
D．该装置实现了电能转化为化学能
(7)写出a 区的电极反应式 。
4．（2024 届·天津河东·统考二模）氮是自然界重要元素之一，氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解
决环境和能源问题都具有重要意义。
已知：1 mol 物质中的化学键断裂时所需能量如下表。
物质
能量/kJ·mol
945
498
631
(1)恒温下，将1 mol 空气
和
的体积分数分别为0.78 和0.21，其余为惰性组分)置于容积为V L 的恒容
密闭容器中，假设体系中只存在如下两个反应：
ⅰ.
ⅱ.
kJ mol
⋅
①
kJ mol
⋅
。
②以下操作可以降低上述平衡体系中NO 浓度的有 (填标号)。
A．升高温度 B．移除
C．降低
浓度
4
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③若上述平衡体系中
mol L
⋅
：
mol L
⋅
，则
mol L
⋅
用含a、
b、V 的计算式表示)。
(2)
也是造成水体富营养化的重要原因之一，用NaClO 溶液氧化可除去氨气。其反应机理如图1(其中
和NaCl 略去)。NaClO 氧化
的化学反应程式为 。
(3)改变
对溶液中NaClO 去除氨气效果与余氯(溶液中+1 价氯元素的含量)的影响如图2 所示，则
除氨气过程中最佳的
值约为 。
(4)室温下，用水稀释0.1 mol L
⋅
氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是___________。
A．
B．
C．
D．
(5)工业上以
和
为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步：
ⅰ.
和
生成
；ⅱ.
分解生成尿素。
结合反应过程中能量变化图3，下列说法正确的是 。
5
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a．活化能：反应ⅰ<反应ⅱ
b．ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应
c．
5．（2024 届·辽宁·统考二模）二氧化碳甲烷化是有效利用二氧化碳资源的途径之一、
Ⅰ．将
和
在催化剂作用下，可实现二氧化碳甲烷化：
①
②
③
(1)经计算，
。
(2)一定温度条件下，利用不同催化剂，在相同反应时间内，测得产物的生成速率与催化剂的关系如图，则
有利于制甲烷的催化剂是 。
(3)不同条件下，按照
投料同时发生上述反应，
的平衡转化率如图所示。
6
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①压强
由大到小的顺序是 。压强为
时，温度高于
之后，温度升高转化率增大的
原因是 。
②在某温度下，向恒容密闭容器中充入
和
，初始压强为
，上述反应达平衡时，
，则
的选择性
[
的选择性
，用含
的代数式表示，下同]，该温度下反应②的化学平衡常数
。
Ⅱ．近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现
甲烷化，工作原理如图所示。
(4)阴极电极反应式为 。
6．（2024 届·江西鹰潭·统考二模）天然气在实现“双碳”目标进程中发挥着重要的作用，成为能源低碳转
型的首选能源之一。
(1)开采出的天然气中含有
，
会直接影响化工合成，并产生污染。T∙F 菌在酸性溶液中可实现天然
气的催化脱硫，其原理如图1 所示。
①该脱硫过程的总反应为 。
7
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②根据反应机理图可知
、S、
三种物质在酸性条件下氧化性强弱顺序为 。
(2)甲烷重整制氢工艺与太阳能相结合可有效降低碳排放，一种利用太阳能催化甲烷蒸气重整制氢的反应原
理如图2 所示。
①第Ⅰ步反应生成1mol CO 的焓变为
，第Ⅱ步反应生成1mol
的焓变为
，利用太阳能催化甲烷
蒸气重整制氢反应的热化学方程式为 (用
、
表示)。
②第Ⅰ、Ⅱ步反应的
随温度的变化如图3 所示，升高温度，第Ⅱ步反应平衡 (填“向左”“向
右”或“不”)移动。
③在1000℃时，太阳能催化甲烷蒸气重整制氢反应的压强平衡常数
。
(3)
超干重整
可催化生产合成气：
。在体积为2L 的
恒容密闭容器中，充入2mol
和3mol
，加入催化剂并加热至
发生反应，容器内的总压强
随
时间t 的变化如图4 所示。
8
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①实验测得
，
，其中
、
为仅与温度有关的速率常数，
平衡后若将温度由
升高到
，则速率常数增大的倍数：
(填“<”“>”或“=”)。
0~10min
②
用
表示的平均反应速率为
。
7．（2024 届·四川成都·统考二模）某温度下，利用CO2生产甲醇主要涉及以下两个反应。
反应I．_______
反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H
⇌
2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)已知CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH3=–90.6kJ·mol-1。反应I 的转化原理如图所示。该反应的热化学方程
式为 ，在 条件下反应I 可自发发生。
(2)若在恒压条件下密闭容器中发生反应I 和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅱ平衡将 移动(填
“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)将1molCO2(g)和3molH2(g)充入密闭容器发生反应I 和Ⅱ，并达到平衡状态。相同温度下，在不同压强下
测得CO2的平衡转化率、CH3OH(g)的选择性
和CO 的选择性
随压强变化曲线如图所示。图中表示CO2的平衡转化率的曲线是 (填
“m”、“n”或“p”)，A 点时H2的转化率为 ，CH3OH 的平衡分压为 MPa(保留两位有效数
字)。
(4)研究表明，CO 催化变换反应：CO(g)+H2O(g)
CO
⇌
2(g)+H2(g) ΔH=–41.2kJ·mol-1。此反应的速率方程为
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，式中x(CO)、x(H2O)、x(CO2)、x(H2)分别表示各组分的物质的量分
数。Kp为平衡常数，k 为反应的速率常数，温度升高时k 值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反
应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时，CO 催化变换反应的Kp (填“增大”、“减小”
或“不变”)。根据速率方程分析，T>Tm时v 逐渐减小的原因是 。
8．（2024 届·山东·统考二模）丙醛工业上主要用于制合成纤维、橡胶促进剂和防老剂等。在铑催化剂作用
下与常用乙烯羰基化合成丙醛，涉及的反应如下：
主反应Ⅰ：C2H4(g)+H2(g)+CO(g)
CH3CH2CHO(g) ΔH1
副反应Ⅱ：C2H4(g)+H2(g)
CH3CH3(g) ΔH2
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；丙醛选择性：x(CH3CH2CHO)=
×100%。
回答下列问题：
(1)反应Ⅰ、Ⅱ以气体分压表示的平衡常数Kp 与温度T 变化关系如图所示。
据图判断，CH3CH3(g)+CO(g)
CH3CH2CHO(g) ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)，
的数值范
围是 (填标号)。
A．<-1 B．-1～0 C．0～1 D．>1
(2)在T1℃、压强为150kPa 条件下，在密闭反应器中，按照投料n(C2H4)：n(CO)：n(H2)=1：1 1∶，发生上述
反应，经tmin 反应达到平衡，测得p(C2H4)=p(C2H6)=20kPa，则CH3CH2CHO(g)的选择性为 %
(保留小数点后一位)，v(CO)= kPa/min(用含t 的代数式表示)，反应Ⅰ的逆反应的Kp=
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。
(3)在恒压密闭容器中，在一定温度和铙催化剂作用下，发生上述反应，反应相同时间时，测得C2H4的转化
率(α)和丙醛选择性随
变化关系如图所示。
①曲线a 表示 (填“C2H4的转化率”或“丙醛选择性”)；
②当
小于1 时，曲线b 随
的降低而降低的可能原因是 。
9．（2024 届·湖南长沙·统考二模）我国提出2060 年前实现碳中和，为有效降低大气
中的含量，以
为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。
在固体催化剂表面加氢合成甲烷
过程中发生如下反应：
Ⅰ.主反应：
Ⅱ.副反应：
(1)已知：Ⅲ.
Ⅳ.
。
(2)
加氢合成甲烷时，通常控制温度为500℃左右，其可能的原因为___________。
A．反应速率快
B．平衡转化率高
C．催化剂活性高
D．主反应催化剂选择性好
(3)500℃时，向1L 恒容密闭容器中充入4mol
和12mol
，初始压强为p，20min 时主、副反应都达到
平衡状态，测得
，体系压强为
，则0~20min 内
，
平衡时
选择性= (
选择性
，计算保留三位有效数字，下同)，副
反应的
。
(4)以
催化加氢合成的甲醇为原料，在催化剂作用下可以制取丙烯，反应的化学方程式为
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。该反应的Arrhenius 经验公式的实验数据如图中曲线a 所示，已知Arhenius 经验公
式
，(Ea 为活化能，k 为速率常数，R 和C 为常数)。当改变外界条件时，实验数据如图中的
曲线b 所示，则实验可能改变的外界条件是 。
(5)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 。
10．（2024 届·广东广州·统考二模）天然气（含
、
、
等）的脱硫和重整制氢综合利用，具有
重要意义。
(1)用
干法脱硫涉及的反应如下：
反应
的
（写出一个代数式即可）。
(2)用NaOH 溶液湿法脱硫时
和
同时被吸收。
①湿法脱硫后的吸收液中主要存在以下平衡：
下列说法正确的有 。
A．升高温度，溶液中
增大
B．加少量水稀释，溶液中离子总数增加
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C．通入少量HCl 气体，
增大
D．
②写出
和
溶液反应的化学方程式 。
（
的
、
，
的
、
）
(3)
和
的重整制氢涉及的反应如下：
a．
b．
①设
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
（
）。反应a 的相对压力平衡常数表达式为
。
②反应a、b 的
在400~1000℃范围内随T 的变化如图1 所示。反应a、b 均为 反应（填“吸热”
或“放热”）。
③在恒压100kPa 下按组成为
通入混合气体，测得平衡状态下H2、S2的收
率和
的转化率随温度的变化曲线如图2 所示。
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Ⅰ．计算
温度下
的收率，写出计算过程 。
已知：
的收率=
,
的收率=
Ⅱ．从800℃升温到1000℃过程中，反应a 平衡向 反应方向移动。
11．（2024 届·广东汕头·统考二模）金属钛（Ti）重量轻、强度高、抗腐蚀能力，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。
(1)基态Ti 原子的价电子轨道表示式： 。
(2)
转化为
有直接氯化法（Ⅰ）和碳氯化法（Ⅱ）。
Ⅰ．
Ⅱ．
已知：
的燃烧热为393.5
'，
的燃烧热为283.0
①
。
②碳氯化反应过程中CO 和
可以相互转化，如图1 所示，下列关于碳氯化反应说法正确的是 。
A．
生成CO 反应为放热反应
B．升高温度，
平衡转化率减小
C．增大压强，碳氯化反应平衡向正反应方向移动
D．如图2 所示
晶胞中
位于
所构成的正八面体的体心，则
的配位数是6
③碳氯化法中生成CO 比生成
更有利于
转化为
，从熵变角度分析可能的原因是 。
(3)经光谱分析在碳氯化反应中有光气（
）生成，后
继续反应，有理论认为机理如下：
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一分子
含有 个σ 键，决速步骤的反应方程式为 。
(4)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
Pa。
②图中显示，在200℃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 。
12．（2024 届·广西·统考二模）乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，是合成纤维、合成橡胶基本化工
原料。二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯为生产乙烯提供了新途径。一定温度下，
与
在催化剂表面发
生如下反应：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
已知部分共价键的键能如下表所示：
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共价键
C-H
H-H
H-O
C=O
键能
413
436
464
799
回答下列问题：
(1)反应Ⅱ：
，该反应的反应物和生成物中，属
于
杂化的原子种类有 种。
(2)用惰性气体与
混合作为反应气体时只发生反应Ⅰ：
，在923K、100kpa
恒温恒压条件下，将
的混合气体进行
脱氢反应，平衡时
的转化率为b，则
该反应平衡常数
kpa（用含a、b 的代数式表示）。
(3)在一定条件下
反应达到平衡状态，当改变反应的某一条件后，下列
变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是________。
A．正反应速率先增大后减小
B．混合气体密度增大
C．反应物的体积百分数增大
D．化学平衡常数K 值增大
(4)反应Ⅱ：
是提高乙烯产率的关键，但同时发生副反应Ⅲ。
①为提高反应Ⅱ的平衡转化率，应选择的反应条件为 。
A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压
②基于上述反应，在催化剂表面
与
发生脱氢制乙烯的总反应为：
，该反应温度常控制在600℃左
右，其原因是 。
(5)乙烯氯化反应合成1,2-二氯乙烷电化学装置如图所示，A、B 为多孔铂电极分别通入乙烯和氯气。A 电
极的电极反应式为 ，离子交换膜为 （填“阴离子”或“阳离子”）交换膜。
13．（2024 届·浙江温州·统考二模）异丁烯
是重要的化工生产原料，可由异丁烷
催化
脱氢制备，反应如下：
．
已知：①主要副反应为
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②温度过高会引发烃裂解生成炭（C）．
③相关化学键的键能如下所示：
化学键
键能/
615
347.7
413.4
436
请回答：
(1)
．
(2)有利于提高异丁烷平衡转化率的条件有 ．
A．低温 B．高温 C．低压 D．高压 E．催化剂
(3)其他条件相同，在恒压的密闭容器中充入异丁烷和
各
（
作惰性气体），经过相同时间测得相
关数据如图1 和图2 所示．[收率
,空速
:单位时间通过单位体积催化
剂的气体量]（不考虑温度对催化剂活性的影响，异丁烷分子在催化剂表面能较快吸附）
①图1 中，
时异丁烯收率= ．
②下列说法正确的是 ．
A．由图1 可知，温度越高，产生异丁烯的速率越快
B．混入
的目的之一是减小异丁烷的吸附速率，同时带走催化剂局部多余的热量，从而抑制催化剂的积
碳
C．图2 中，空速增加，异丁烷转化率降低的原因可能是原料气在催化剂中停留时间过短
D．图2 中，空速增加，异丁烯选择性升高的原因可能是原料气将产物迅速带走，抑制了副反应的发生
③图1 中，随着温度升高，异丁烷转化率增大而异丁烯选择性下降的原因可能是 ．
④其他条件相同，异丁烷的平衡转化率如图3 所示．若充入
改为
,在图3 中作出异丁烷的平衡转化
率随温度变化的曲线 （忽略积碳的影响）．
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14．（2024 届·浙江杭州·统考二模）乙二醇
是应用广泛的化工产品，草酸二甲酯
的热催化加氢是生产乙二醇、乙醇酸甲酯
的重要工艺。主要反应如
下：
I．
Ⅱ．
Ⅲ．
(1)写出由草酸二甲酯热催化加氢生成乙二醇的热化学方程式： 。
(2)计算表明，反应Ⅲ在研究的温度范围内平衡常数大于
，可以认为反应Ⅲ几乎不可逆，为了限制反应
Ⅲ对乙二醇产率的影响，可采取的最佳措施是___________。
A．升高反应体系的温度
B．适当增大反应投料中氢气的比例
C．增大反应体系的压强
D．选择合适的催化剂进行反应
(3)在选定催化剂后，科研人员研究了投料比和压强对反应平衡的影响，测得在
、
的等温等
压条件下，原料草酸二甲酯的转化率(
)及产物的选择性(S)随投料比的变化关系如图(
生成某产
物的草酸二甲酯的物质的量/参与反应的草酸二甲酯的总物质的量)。
18
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①当投料比大于80 时，乙醇酸甲酯的选择性降低，其原因是 。
②已知投料比为60 时，草酸二甲酯的转化率为
，该条件下不发生反应Ⅲ，则最终收集的流出气中甲
醇蒸气的分压为
(计算结果保留二位小数)。
(4)在等压
、投料比为50 的条件下，科研人员测量了原料草酸二甲酯的转化率(
)及各产物的
选择性(S)随温度变化关系，如图。
①当反应温度高于
时，乙二醇的选择性降低，原因是 。
②请画出乙醇酸甲酯的产率随温度的变化 。
15．（2024 届·江西南昌·统考二模）硅是信息产业、太阳能电池光电转化的基础材料。
(1)碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
化学键
键能
356
413
226
318
硅与碳同族，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是 。
(2)锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法。
还原
的反应如下：
反应1：
，
反应2：
反应3：
①对于上述三个反应，下列说法合理的是 。
a.升高温度会提高
的转化率 b.还原过程需在无氧的气氛中进行
c.
d.Na、Mg 可以代替
还原
②实际制备过程选择“反应3”，选择的理由是 。
(3)工业上也可用
制备高纯硅。
时，
相关反应的热化学方程式和平衡常数如表：
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热化学方程式
平衡常数
K1
K2
K3
①则该温度下，
=
；K3= (用K1和K2表示)。
②对于反应
，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在
和
时
的转化率随时间变化的结果如图所示。则T1 T2(填“大于”“小于”或“等于”)，
时平衡常数K= (保留2 位小数)。
③在
下，要提高
转化率，可采取的措施是 。
16．（2024 届·甘肃·统考二模）苯乙烯是生产塑料和合成橡胶的重要有机原料，可由乙苯催化脱氢获得。
乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应为：
(1)已知：
化学键
C―H
C―C
C=C
H―H
键能/(
)
412
348
612
436
计算上述反应的
。
(2)为提高乙苯的平衡转化率，应选择的反应条件为___________(填序号)。
A．低温、高压
B．高温、低压
C．低温、低压
D．高温、高压
(3)工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1 9)
∶
，控制反应温度
600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作
用下苯乙烯的选择性(指除了
以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：
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①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实 。
②控制反应温度为600℃的理由是 。
(4)100kPa 恒压下，
℃时将2mol 乙苯蒸气通入体积可变的密闭容器中发生乙苯脱氢制苯乙烯反应。反应
经过10min 达到平衡，此时苯乙烯的体积分数为0.375，则乙苯的转化率为 ，0~10min 内的平
均反应速率
，该温度下的
kPa。
17．（2024 届·天津和平·统考二模）工业废气中H₂S 的回收利用有重要意义。
I．利用H2S 制CS2。
(1)热解H2S 和CH4的混合气体制H2和CS2。
2H
①
2S(g) =2H2(g)+S2(g) ΔH1=+170kJmol-1
CH
②
4(g)+S2(g)=CS2(g)+2H2(g) ΔH2=+64kJmol-1
总反应：2H2S(g)+CH4(g) =CS2 (g)+4H2(g)，ΔH= 。
(2)CH4的电子式为 ，CS2分子的立体构型为 。
(3)工业上还可以利用硫(S8) 与CH4为原料制备 CS2，S8 受热分解成气态 S2， 发生反应 2S(g)+CH4(g)
=CS2(g)+2H2S(g)， 某温度下，若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中，S2与 CH4物质的量比为2：1
时开始反应。
①当CS2的体积分数为10%时，CH4的转化率为
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．CH4 与S2体积比 d．CS2的体积分数
③一定条件下，CH4与 S2反应中 CH2的平衡转化率、S8分解产生 S2的体积分数随温度的变化由线如下图
所示，据图分析，生成 CS2的反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600～
650℃的条件下进行此反应，不采用低于600℃的原因是 。
Ⅱ.回收单质硫和回收H2S。
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(4)回收单质硫。将三分之一的H2S 燃烧。产生的SO2与其余H2S 混合反应：2H2S(g)+SO2(g)
S8(s)
+2H2O(g)。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为c(H2S)=2.0×10-5mol/L，c(SO2)=5.0×10-
5mol/L，c(H2O)=4.0×10-3mol/L，计算该温度下的平衡常数K= ；
(5)回收H2S。用一定浓度Na2S 溶液吸一定量的H2S，当溶液中c(H2S)=c(S2-)时，溶液pH= (用含
m、n 的式子)。(已知H2S 的两步电离常数Ka1=m，Ka2=n)
18．（2024 届·广东深圳·统考二模）实验室模拟某含有机酸
工业废水的处理过程。
．利用
先与金属阳离子络合再被紫外光催化降解的方法去除
，其机理如下：
(1)
和
发生络合反应生成有色物质：
①基态
的价电子排布式为 。
②下列有关上述络合反应的说法中，正确的有 (填标号)。
A．反应达平衡时，溶液的颜色不再变化
B．增大
浓度，逆反应速率减小
C．
过低不利于
的生成
D．升高温度，该平衡正向移动
(2)紫外光催化
降解：
若有机酸为
，则光催化降解反应的离子方程式为： 。
___________
___________
___________
___________
．利用有机溶剂从废水中萃取
的方法去除
。该过程涉及以下反应：
(i)
(ii)
(iii)
(3)根据盖斯定律，反应
(有机相)的
。
(4)水相的
以及体系温度
对
的平衡分配比
有影响。
已知：
。
①常温下，配制体积相同、
不同、含
粒子总浓度相同的系列溶液，分别加入等量有机溶剂萃取。测
算并得到
随
变化的曲线如图所示。分析
随
升高而降低的原因 。
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②当所配制的
溶液
时，
随
的变化曲线如图所示。
萃取宜在 温度下进行(填“较高”或“较低”)。
经测定，在图中
点对应温度下，反应(ii)平衡常数
，忽略水相中
的电
离，则有机相中
；计算该温度下，反应(iii)的平衡常数
(写出计算过程)。
19．（2024 届·山东潍坊·统考二模）深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义，汽车尾气净化
装置中CO 和NO 发生如下反应：
ⅰ．
，
ⅱ．
，
ⅲ．
，
回答下列问题：
(1)上述反应的
的线性关系如图所示。
（填“>”或“<”）0，反应
的
（用
、
表示）。
(2)一定温度下，在1L 密闭容器中充入2mol CO、2mol NO 和1mol
，初始总压强为
。反应
的
，
，
、
分
别为正、逆反应速率常数。充分反应达平衡时压强为
（该温度下忽略反应ⅲ），
的物质的量为
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1.25mol，则
。
(3)CO 和NO 发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，在
时NO 的转化率与
的变化曲线及
时NO 的转化率与T 的变化曲线如图所示。将2mol
和2mol
充入1L 恒容密闭容
器，初始总压强为100kPa，发生上述反应。
①表示
时NO 的转化率与T 的变化曲线为 曲线（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），A 点后NO 的平衡
转化率增大的原因是 。
②已知：反应iii 的平衡常数
。
条件下反应达平衡时，
，则平衡时
的物质
的量
mol，反应ii 的压强平衡常数
（保留两位有效数字）。
20．（2024 届·广东茂名·统考二模）某小组探秘人体血液中的运载氧平衡及酸碱平衡，回答下列问题：
Ⅰ．人体运载氧平衡及CO 中毒、解毒机制。
人体中的血红蛋白（Hb）能被CO 结合而失去结合
能力，吸入高压氧可以使血红蛋白恢复结合
能力，
原理如下：
ⅰ．
ⅱ．
ⅱ．
ⅳ．
(1)
（用含a、b 或c 的代数式表示）。
(2)
也影响Hb 结合
的能力，反应如下：
，下列关
于该反应的说法正确的是 。
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A．当
不变时，反应达到平衡
B．若
，则该反应任意温度下能自发
C．高氧条件下，血液中
浓度增加D．人体代谢酸增加，该反应K 值变大
(3)36.5℃时，氧饱和度[
，
]与氧气的平衡分压[
]关系
如下图所示，计算36.5℃时A 点反应ⅰ的平衡常数
（写出计算过程；氧气的平
衡浓度可用氧气的平衡分压代替）。
Ⅱ．人体血液中的酸碱平衡。
正常人体血液中主要含有
和形成的缓冲溶液，能缓解外界的酸碱影响而保持pH 基本不变。正常人
体和代谢性酸中毒病人的血气分析结果见表：
项目名称
结果浓度
参考范围
正常人
代谢性酸中毒病人
分压/mmHg
40
50
35～45
24.2
19
23.3～24.8
血液酸碱度（pH）
7.40
7.21
7.35～7.45
(4)37℃时
的水解常数
，
，已知某同学血浆中
，写出人
体血液中存在的水解平衡方程式 ；请判断该同学血液的pH 是否正常 。（填“是”或
“否”）
(5)人体酸碱平衡维持机制简要表达如下图：
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①当人体摄入酸过多时，肺通过呼吸排出的
会 （选填“增加”或“减少”）。
②对于重度代谢性酸中毒的病人应该采用什么治疗方法 。（选填字母）
A．口服0.9% KCl 溶液 B．口服5%葡萄糖溶液
C．静脉注射5% 溶液 D．静脉注射0.9% NaCl 溶液
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