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专题验收评价
专题13 化学反应原理综合
内容概览
A·常考题不丢分
【考点一 化学平衡移动及最佳反应条件的选择】
【考点二 化学平衡常数的多维度计算】
【考点三 化学热力学与动力学实验探究】
【微专题 原理综合类答题规范】
B·综合素养拿高分/拓展培优拿高分
C·挑战真题争满分
【考点一 化学平衡移动及最佳反应条件的选择】
1．（2023·江西·校联考模拟预测）一定温度下，向三个容积不等的恒容密闭容器中分别投入2molNOCl，
发生反应：2NOCl(g)
2NO(g)+Cl2(g)。tmin 后，三个容器中NOCl 的转化率如图中A、B、C 三点。下
列叙述正确的是
A．A 点加入适当催化剂，可以提高NOCl 的转化率
B．A、B 两点的压强之比为25 28
∶
C．容积为cL 的容器NOCl 的平衡转化率小于80%
D．容积为aL 的容器达到平衡后再投入1molNOCl、1molNO，平衡不移动
2．（2023·河北衡水·衡水市第二中学校考三模）工业上利用硫(S)与
为原料制备
，在500℃以上发
1
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生反应：
。在2L 密闭容器中充入1mol
和4mol
，发生上述反应，测得平衡体系中硫蒸气的体积分数和温度的关系如表所示：
温度/℃
560
580
600
620
640
660
0.286
0.333
0.378
0.420
0.462
0.500
下列说法错误的是
A．在580℃达到平衡时，
的转化率为70%
B．该反应660℃的平衡常数
C．上述反应的正反应为吸热反应
D．起始充入1mol
和2mol
，620℃平衡时
3．（2023 上·江苏泰州·高三泰州中学校考开学考试）用草酸二甲酯 (H3COOCCOOCH3)和氢气为原料制备
乙二醇的反应原理如下：
在
条件下，将氢气和草酸二甲酯体积比(氢酯比)为
的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反
应管，草酸二甲酯的转化率、产物的选择性与温度的关系如下图所示。产物的选择性
。下列说法不正确的是
A．曲线I 表示草酸二甲酯的转化率随温度的变化
B．其他条件不变，增大压强或升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率均增大
C．其他条件不变，在
温度范围，随着温度升高，出口处乙醇酸甲酯的量不断增大
D．其他条件不变，在
温度范围，随着温度升高，出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比
逐渐减小且大于2
4．（2023 上·浙江·高三校联考开学考试）某溶液初始仅溶有等浓度的M 和N，反应①、②同时进行：
M+N
①
X+W
2
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M+N
②
Y+W
反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中M
和X 的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A．0～30min，消耗M 的平均速率为0.01mol•L-1•min-1
B．体系中X 和Y 的浓度之比保持不变，说明反应已平衡
C．反应①的活化能比反应②的活化能更大
D．充分反应后，X 的选择性[
×100%]为62.5%
5．（2023·江苏盐城·统考三模）焦炉煤气(主要成分：CH4、CO2、H2、CO)在炭催化下，使CH4与CO2重
整生成H2和CO。其主要反应为
反应I：
反应II：
反应III：
反应IV：
在1×105Pa、将焦炉煤气以一定流速通过装有炭催化剂的反应管，CH4、CO、H2的相对体积和CO2的转化
率随温度变化的曲线如图所示。
相对体积
、
3
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相对体积
下列说法不正确的是
A．温度低于900℃，反应I 基本不发生
B．850℃～900℃时，主要发生反应Ⅳ
C．增大焦炉煤气流速一定能提高CO 的相对体积
D．工业生产上需要研发低温下CH4转化率高的催化剂
【考点二 化学平衡常数的多维度计算】
1．（2024·河南南阳·校联考模拟预测·节选）甲醇和乙醇都是清洁能源，也是重要的化工原料。回答下列
问题：
（4）工业上，可以采用
催化还原制备
、
。发生反应如下：
①
(主反应)；
②
(主反应)；
③
(副反应)。
（5）一定温度下，向总压强恒定为100kPa 的反应器中充入
和
，发生（4）中反应
①②③，达到平衡时
转化率为50%，甲醇选择性为
，生成
，则反应①的平衡常
数
为
(写出数字表达式即可)[用分压计算的平衡常数为压强平衡常数
，分压=总压×物
质的量分数；甲醇选择性：
]。
2．（2023·贵州黔东南·统考一模·节选）科学家开发催化剂实现
催化还原制备附加值高的产品。利用
制备甲醇的有关反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
（5）在一定温度下，向甲、乙两密闭反应器中分别充入
和
，分别在有水分子隔离膜、无
水分子隔离膜作用下发生上述两个反应，测得
平衡转化率与压强的关系如图2 所示。
4
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②已知M 点
选择性为80％，该温度下，M 点反应Ⅱ的平衡常数
为 (结果保留三位有
效数字)。提示：分压=总压×物质的量分数，
选择性等于
的物质的量与
转化的总物质
的量之比。
3．（2023·河北邢台·宁晋中学校考模拟预测·节选）已知一定条件下，1-苯基丙炔(
)可与
HCl 发生加成反应，反应如下：
已知：因反应在高压HCl 氛围下进行，故HCl 压强近似等于总压。
回答下列问题：
（3）在473K、
的高压HCl 氛围下，以
为原料进行上述反应，反应过
程中除HCl 外该炔烃及反应产物的占比［如：
］随
时间的变化如图，则反应的活化能反应Ⅰ 反应Ⅱ(填“大于”“小于”或“等于”)，
的平衡转化率为 ，反应Ⅱ的
。
【考点三 化学热力学与动力学实验探究】
1．室温下过氧化铬(
)在硝酸酸化的戊醇中会溶解并发生反应：
5
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。在5m1
的过氧化铬戊醇溶液中滴入一定量的稀硝酸，在不同时刻测得过氧
化铬浓度如下表：
时间/min
4
6
8
10
t
20
25
35
4.230
2.510
1.790
1.350
1.240
1.130
1.110
1.100
下列叙述正确的是
A．4～6min 内过氧化铬分解的平均速率
B．8～10min 内过氧化铬分解释放的
体积为0.86mL(标准状况)
C．推测表中t 的取值范围为：10<t<15
D．若升高温度后重新实验发现20min 时过氧化铬浓度为
，则证明反应的△H>0
2．近似测定
氧化KI 的瞬时速率公式
与速率常数k 的实验流程如下：
加入KI 后反应如下：①
；②
在
耗尽时溶液变蓝色瞬间记录用时，测得不同起始浓度下反应时间、反应速率与反应速率常数如
表所示：
实验编号
1
2
3
4
5
溶液用量/mL
2.0
1.0
0.50
2.0
2.0
溶液用量/mL
2.0
2.0
2.0
1.0
0.50
溶液用量/mL
0
1.5
1
1.5
反应时间/s
37
68
133
72
139
反应速率
2.0
1.1
0.5
1.0
反应速率常数
3.4
3.8
3.4
3.4
4.0
6
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下列说法正确的是
A．上表中的速率为
完全消耗后测得的平均速率
B．由实验可知反应的速率公式为
C．表中数据
，
约为0.5
D．实验测得的5 组反应速率常数不完全相等，说明浓度对k 有影响
4．（2023 上·四川德阳·高三德阳五中校考期中）某小组利用
溶液和
溶液通过实
验验证
为可逆反应，回答下列问题：
（1）配制
溶液，需称量固体KI
(精确到0.01)。
（2）实验验证：向
溶液加入
溶液，溶液颜色加深，充分反应后，
再滴加 溶液，观察到 现象证明该反应为可逆反应。
（3）实验探究：向
溶液和
溶液反应后溶液中加入
，振荡、静置，液体分层，下层溶液
呈紫红色，上层溶液呈淡黄色，若要检验淡黄色溶液中是否含碘单质，可以进行的实验操作是
。
（4）有小组同学采用电化学装置(如图所示)从平衡移动的角度进行了验证。
①向烧杯中分别加入相同体积的
溶液、
溶液，观察到灵敏电流计指针向右偏转
(电流方向为从左至右)，则乙烧杯中加入的溶液是 。
②随着反应的进行，灵敏电流计指针偏转幅度不断减小，一段时间后示数为0，此时向甲烧杯中加入一定
量固体 (填标号)，可观察到灵敏电流计指针向左偏转。
A．
B．
C．铁粉
5．为探究FeCl3溶液和KI 溶液反应，设计实验装置如图所示。
步
操作及现象
测定数据
7
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骤
Ⅰ
向烧杯中加入如图所示试剂，左侧烧杯液体颜色变浅，右侧烧杯
液体变为棕色，电流表指针向左偏转
测得电流强度
为a(a>0)
Ⅱ
随后，左侧烧杯液体变浅绿色，右侧烧杯液体棕色加深
测得电流强度
为b(b<a)
Ⅲ
一段时间后，指针回到零
测得电流强度
为0
Ⅳ
在左侧烧杯中加入少量FeCl2(s)，电流表指针偏转
测得电流强度
为x
①实验Ⅳ中，电流表指针 (填“向左”“向右”或“不”)偏转。由此可推知，上述反应是可逆
反应，其判断依据是 。
②实验Ⅳ发生反应的离子方程式为 。
【微专题 原理综合类答题规范】
1．银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
（3）
可用作固体离子导体，能通过加热
制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图所示(为了
简化，只画出了碘离子在晶胞中的位置)。
③测定
中导电离子类型的实验装置如图所示。实验测得支管a 中
质量不变，可判定导电离子是
而不是
，依据是 。
2．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：
8
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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，故
压强近似等于总压。回答下列问题：
（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 。
3．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
转化为
，再进一步还原得到钛。回答下列问题：
（1）
转化为
有直接氯化法和碳氯化法。在
时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接氯化：
(ⅱ)碳氯化：
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是 。
（2）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。
9
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②图中显示，在
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 。
（3）
碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于
“固—固”接触的措施是 。
1．（2023·河北保定·校联考三模）CO2催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程主要发
生下列反应：
反应①：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=－49.5kJ•mol－1
反应②：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ•mol－1
在0.5MPa 条件下，将n(CO2) n(H
∶
2)为1 3∶的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，实验测得CO2
的转化率、CH3OH 的选择性[
×100%]与温度的关系如图所示。下列有关说法不正确的是
A．图中曲线①表示CH3OH 的选择性随温度的变化
B．一定温度下，增大起始n(CO2) n(H
∶
2)的比值，可提高H2的平衡转化率
C．升高温度时，CO 的选择性升高
D．一定温度下，选用高效催化剂可提高CH3OH 的平衡产率
2．（湖南省祁东县育贤中学2022-2023 学年高二上学期第一次月考化学试题）在密闭容器中发生反应：
xA(g)+ yB(g)
zC(g)
⇌
，平衡时测得A 的浓度为0.50 mol·L-1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的
两倍，再次达平衡时测得A 的浓度为0.30 mol·L-1，有关判断正确的是
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A．x + y ＜ z
B．平衡向正反应方向移动
C．B 的转化率增大
D．C 的体积分数下降
3．（2023·江苏连云港·连云港高中校考模拟预测）用乙醇制乙烯，其主要反应为
反应I：
反应Ⅱ:
在催化剂作用下，向容器中通入乙醇，测得乙醇转化率和乙烯选择性随温度、乙醇进料量(单位：
)的关系如图所示(保持其他条件相同)。
的选择性
下列说法正确的是
A．
B．当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性升高
C．当乙醇进料量为
，温度410℃~440℃之间，随温度的升高，乙醚的产率先增大后减小
D．当乙醇进料量为
，温度高于430℃后，随温度的升高，乙烯选择性下降的原因是以反应Ⅱ
为主
4．（2023·北京海淀·101 中学校考三模）CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发
生下列反应：
反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H1
反应Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H2
恒压，投入1 mol CO2和适当过量的H2，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。
其中：
11
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CH3OCH3的选择性=
×100%
下列说法中不正确的是
A．△H1＞0，△H2＜0
B．温度高于300℃，反应Ⅰ正移程度超过反应Ⅱ逆移程度
C．220℃时，反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%(即图中A 点)。此时反应Ⅰ和Ⅱ均未达到平
衡状态
D．若平衡时CH3OCH3的选择性为48%，则体系中c(CH3OCH3)∶c(CO)=48 52
∶
5．（2023·全国·统考一模）2007 年诺贝尔化学奖颁给了德国化学家格哈德•埃特尔(GerhardErtl)，以表彰他
在固体表面化学研究中取得的开拓性成就。他的成就之一是证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨气
的反应过程，模拟示意图如图。关于合成氨工艺，下列说法正确的是
A．图①到图③的活化能减去图⑤到图③的活化能就是合成氨反应的反应热
B．反应中有极性键的断裂与形成
C．当温度、体积一定时，在原料气中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率
D．合成氨反应使用的条件高温、高压是为了提高反应物的平衡转化率
6．（2023·海南·模拟预测）工业合成甲醇的反应为
。反应
相同时间，实验测得甲醇的产率与压强，温度的关系分别如图1，图2 所示。下列叙述正确的是
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A．合成甲醇时压强越大越好
B．增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．合成甲醇的最佳温度为520K
D．520K 之前升高温度单位时间内甲醇的产率减小
7．（2023·重庆·统考模拟预测）在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了
中间有热交换器的接触室(见图)。下列说法错误的是
A．a、b 两处的混合气体成分含量相同，温度不同
B．c、d 两处的混合气体成分含量不同，温度相同
C．热交换器的作用是预热待反应的气体，冷却反应后的气体
D．c 处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
8．某小组同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应，记录如下：
实验编号
①
②
③
④
溶液种类
1
0.5
0.1
0.48
0.48
0.48
0.48
V(溶液)
100
100
100
100
实验现象
有气体产
生，并产
生白色沉
淀
有气体产生，并产生
白色沉淀
有气体产生，并
产生白色沉淀
几乎看不
到现象
13
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6h 时
433
255
347
12
根据上述实验所得结论正确的是
A．实验②中发生的反应为
B．由实验①、③可得，溶液中
越大，反应速率越快
C．由实验①、②可得，溶液中阴离子的种类对产生
的速率有影响
D．由实验①~④可得，溶液的
越小，产生
的速率越快
9．（2023 上·安徽宣城·高三统考期末）为验证化学反应“2Fe3++2I-=2Fe2++I2”是可逆反应，并探究平衡移动
与物质的浓度、性质的关系，甲、乙两同学进行如下实验。
已知：a.含I2的溶液呈黄色或棕黄色。
b.利用色度计可测定溶液的透光率，通常溶液颜色越深，透光率数值越小。
I.甲同学设计下列实验进行相关探究，实验如图1 所示。
回答下列问题：
（1）甲同学利用实验②中ⅰ和ⅱ证明Fe2(SO4)3溶液与KI 溶液的反应为可逆反应，实验ⅰ中的现象是
，实验ⅱ中a 是 (填化学式)溶液。
（2）用离子方程式表示实验②ⅲ中产生黄色沉淀的原因 。
II.乙同学：利用色度计对Fe2(SO4)3溶液与KI 溶液的反应进行再次探究。
【实验过程】
序号
实验步骤1
实验步骤2
实验
③
将盛有2mL 蒸馏水的比色皿放入色
度计的槽孔中
向比色皿中逐滴滴入5 滴(每滴约
0.025mL)0.05mol•L-1Fe2(SO4)3溶液，同
14
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时采集溶液的透光率数据
实验
④
将盛有2mL0.1mol•L-1KI 溶液的比色
皿放入色度计的槽孔中
同上
实验
⑤
将盛有2mL0.2mol•L-1KI 溶液的比色
皿放入色度计的槽孔中
同上
实验中溶液的透光率数据变化如图2 所示。
回答下列问题：
（3）乙同学实验③的目的是 。
（4）乙同学通过透光率变化推断：FeCl3溶液与KI 溶液的反应为可逆反应.理由是 。
（5）乙同学根据氧化还原反应的规律，用图3 装置(a、b 均为石墨电极)，探究化学平衡移动与I-、Fe2+的
浓度及还原性强弱关系，操作过程如图：
K
①
闭合时，电流计指针向右偏转，乙同学得出结论：2Fe3++2I-
2Fe2++I2向正反应方向进行，b 作
(填“正”或“负”)极，还原性I-＞Fe2+。
②当指针归零(反应达到平衡)后，向U 型管右管滴加0.1mol•L-1FeSO4溶液，电流计指针向左偏转，由此得
出还原性为Fe2+ I-(填“>”或“<”)。
（6）综合甲、乙两位同学的实验探究过程，可得出结论：2Fe3++2I-=2Fe2++I2为可逆反应，改变条件可使平
衡移动；Fe3+和I2的氧化性强弱受 影响。
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10.（2024·安徽·统考模拟预测·节选）丙烷价格低廉且产量大，而丙烯及其衍生物具有较高的经济附加值，
因此丙烷脱氢制丙烯具有重要的价值。回答下列问题：
已知下列反应的热化学方程式：
①直接脱氢：
②
（3）一定条件下，反应①中丙烷平衡转化率与平衡常数
的关系可表示为：
，式中为系
统总压。
分别为
和
时，丙烷平衡转化率与温度的关系如图所示，其中表示
下
的关系曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
时，
(保留2 位有效数字)。
1．（2022·广东·高考真题）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应
的影响，各物质浓度c 随反应时
间t 的部分变化曲线如图，则
A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．a 曲线表示使用催化剂Ⅱ时X 的浓度随t 的变化
D．使用催化剂Ⅰ时，
内，
2．（2022·浙江·统考高考真题）在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)
3X(g)，c(B)随时间的变化
如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是
16
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A．从a、c 两点坐标可求得从a 到c 时间间隔内该化学反应的平均速率
B．从b 点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X)
D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线
乙所示
3．（2017·江苏·高考真题）H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间
的变化如图所示。下列说法不正确的是
A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，NaOH 溶液浓度越小，H2O2分解速率越慢
C．图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大
4．（2021·浙江·统考高考真题）取50 mL 过氧化氢水溶液，在少量I- 存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在
一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
t/min
0
20
40
60
80
c/(mol·L-1)
0.80
0.40
0.20
0.10
0.050
下列说法不正确的是
A．反应20min 时，测得O2体积为224mL(标准状况)
B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1
C．第30min 时的瞬时速率小于第50min 时的瞬时速率
D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解
5．（2023·浙江·统考高考真题）探究卤族元素单质及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确
的是
实验方案
现象
结论
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A
往碘的
溶液中加入等
体积浓
溶液，振荡
分层，下层由紫红色变为浅粉红色，上层呈
棕黄色
碘在浓
溶液中的溶
解能力大于在
中
的溶解能力
B
用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液
点在
试纸上
试纸变白
次氯酸钠溶液呈中性
C
向
溶液中先滴加4 滴
溶液，再滴
加4 滴
溶液
先产生白色沉淀，再产生黄色沉淀
转化为
，
溶解度小于
溶解度
D
取两份新制氯水，分别滴加
溶液和淀粉
溶液
前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色
氯气与水的反应存在
限度
6．（2023·海南·统考高考真题）磷酸二氢钾在工农业生产及国防工业等领域都有广泛的应用。某研究小组
用质量分数为85%的磷酸与
反应制备
，反应方程式为
一定条件下的实验结果如图1 所示。
回答问题：
（1）该条件下，反应至1h 时KCl 的转化率为 。
（2）该制备反应的
随温度变化关系如图2 所示。该条件下反应为 反应(填“吸热”或“放热”)，
且反应热随温度升高而 。
（3）该小组为提高转化率采用的措施中有：使用浓磷酸作反应物、向系统中不断通入水蒸气等。它们能
提高转化率的原因是：不使用稀磷酸 ；通入水蒸气 。
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（4）298K 时，
的平衡常数
。(已知
的
)
7.（2022·全国卷·节选）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
转化为
，再进一步还原得到钛。回答下列问题：
（1）
转化为
有直接氯化法和碳氯化法。在
时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：
(ⅰ)直接氯化：
(ⅱ)碳氯化：
①反应
的
为
，
Pa。
（2）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
。
8．（2022·江苏·高考真题）乙醇-水催化重整可获得
。其主要反应为
，
，在
、
时，若仅考
虑上述反应，平衡时
和CO 的选择性及
的产率随温度的变化如图所示。
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CO 的选择性
，下列说法正确的是
A．图中曲线①表示平衡时
产率随温度的变化
B．升高温度，平衡时CO 的选择性增大
C．一定温度下，增大
可提高乙醇平衡转化率
D．一定温度下，加入
或选用高效催化剂，均能提高平衡时
产率
9.(2023•浙江省6 月选考真题)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：H2O(g)+ CO(g)
CO2 (g)+ H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1
该反应分两步完成：
3Fe2O3(s)＋CO(g)
2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1
2Fe3O4 (s)＋H2O(g)
3Fe2O3 (s)＋H2(g) ΔH2
请回答：
（1） ΔH2=_______ kJ·mol－1。
（2）恒定总压1.70MPa 和水碳比[n (H2O)/ n(CO)] =12：5 投料，在不同条件下达到平衡时CO2和H2的分
压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表：
p(CO2)/
MPa
p(H2)/
MPa
p(CH4)/
MPa
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H2产率下降是因为发生了一个不涉及CO2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O2
B．恒定水碳比[n (H2O)/ n(CO)]，增加体系总压可提高H2的平衡产率
C．通入过量的水蒸气可防止Fe3O4被进一步还原为Fe
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。
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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)、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________。
10．（2023·辽宁·统考高考真题）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(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制
备过程中CuSO4·5H2O 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SO2、 和 (填化学式)。
（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：
NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4
2NO+O2=2NO2
(ⅰ)上述过程中NO2的作用为 。
(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SO2的催化氧化：
SO2(g)+
O2(g)
SO3(g) ΔH=-98.9kJ·mol-1
(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 。
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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O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为αe，用含p 和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=
(用平衡分压代替平衡浓度计算)。
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