文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
专题十四 化学反应原理综合 【六大题型】
【新高考专用】
【题型1 考查盖斯定律、反应速率和化学平衡】………………………………………………………………6
【题型2 考查盖斯定律、化学平衡和电化学】…………………………………………………………………
15
【题型3 考查反应速率和化学平衡图像】………………………………………………………………………
26
【题型4 考查盖斯定律、化学平衡和反应历程】………………………………………………………………
36
【题型5 考查反应历程、化学平衡和电化学】…………………………………………………………………
46
【题型6 综合考查化学反应原理】………………………………………………………………………………
52
化学反应原理题命制以能源、环境保护、化工生产等情境，以工业生产为背景，通过某个气相或者溶液中
的可逆反应切入。题目围绕一个主题，以“拼盘”的形式呈现，结合图像、表格、数据、装置等信息，综
合考查化学反应中的能量转化、盖斯定律及其应用、热化学方程式的书写、化学反应速率、化学平衡及其
影响因素、原电池、电解池原理及其电极反应式的书写、信息型化学方程式或离子方程式的书写等知识。
题目的综合性强，化学信息较多，设问角度灵活多变，考查考生接受、整合信息的能力、应用化学知识解
决实际问题的能力，体现了“变化观念与平衡思想”的核心素养。
【知识点1 反应热计算的常用方法】
1.利用盖斯定律进行计算
(1)虚拟途径法：先根据题意虚拟转化过程，然后根据盖斯定律列式求解，即可求得待求反应的反应热。
(2)加和法：将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式，反应热也作相应的加减运算。
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
2．利用键能、活化能进行计算
(1)键能：ΔH＝E(反应物总键能)－E(生成物总键能)
(2)活化能：ΔH＝E(正反应活化能)－E(逆反应活化能)
【知识点2 化学平衡图像解读与分析】
1.化学平衡图像信息的获取
依据化学反应原理中反应速率和平衡移动知识解读图像，关键在于对“数”“形”“义”“性”的综合思
考，包括：
(1)明标：明晰横、纵坐标所表示的化学含义，这是理解题意和进行正确思考的前提。明晰坐标含义，也就
是用变量的观点分析坐标，找出横、纵坐标的关系，再结合教材，联系相应的知识点。
(2)找点：找出曲线中的特殊点(起点、顶点、拐点、终点、交叉点、平衡点等)，分析这些点所表示的化学
意义以及影响这些点的主要因素及限制因素等，大多考题就落在这些点的含义分析上，因为这些点往往隐
含着某些限制条件或某些特殊的化学含义。
(3)析线：正确分析曲线的变化趋势(上升、下降、平缓、转折等)，同时对走势有转折变化的曲线，要分区
段进行分析，研究各段曲线的变化趋势及其含义。
2．化学平衡图像信息的加工
在准确解读图像信息的基础上，对试题信息进行加工处理，分析角度如图
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【知识点3 反应速率常数、化学平衡常数的计算】
1.速率常数
(1)假设基元反应(能够一步完成的反应)为aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，其速率可表示为v＝
k·ca(A)·cb(B)，式中的k 称为反应速率常数或速率常数，k 与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质
等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。
(2)正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
对于基元反应aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)，v 正＝k 正·ca(A)·cb(B)，v 逆＝k 逆·cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝
c
c(C)·c
d (D)
c
a( A)·c
b(B)
＝
k 正·v逆
k 逆·v 正
，反应达到平衡时v 正＝v 逆，故K＝
k 正
k 逆
。
2．化学平衡常数表达式
(1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式，但在非水溶液中，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。
(2)Kp含义及表达式
①Kp含义：有气体参与的反应，在化学平衡体系中，各气体物质的平衡分压替代平衡浓度，计算的平衡常
数叫压强平衡常数。
②表达式
对于一般可逆反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时其压强平衡常数Kp可表示
为Kp＝p
p(C)· p
q(D)
p
m( A)· p
n(B)
其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压，用平衡分压可以这样计算：
分压＝总压×物质的量分数。
p(总)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)；
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
p( A)
p(B) ＝n( A)
n(B) ＝c ( A)
c (B) 。
(3)Kx含义：在化学平衡体系中，各物质的物质的量分数替代平衡浓度，计算的平衡常数。
(4)化学平衡常数的计算规则
①同一可逆反应中，K 正·K 逆＝1。
②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n 倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K 间的关系是K′＝Kn或
K′＝。
③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；两方程式相
减所得反应的平衡常数为两个平衡常数之比。
④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。
【知识点4 转化率、产率等计算与变化判断】
1．三段式突破平衡的有关计算
mA(g) ＋ nB(g)
pC(g) ＋ qD(g)
\s\up11(起始/) a b 0 0
\s\up11(变化/) mx nx px qx
\s\up11(平衡/) a－mx b－nx px qx
(1)vA＝。
(2)转化率αA＝×100%。
(3)K＝。
(4)生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来说，转化率越高，原料利用率越高，产率越高。
产率＝×100%。
(5)混合物中某组分的百分含量＝×100%。
2．平衡移动与转化率的关系
在一恒容密闭容器中通入a mol A、b mol B 发生反应aA(g)＋bB(g)
cC(g)，达到平衡后，改变下列条
件，分析转化率的变化情况：
(1)再通入b mol B，α(A)增大，α(B)减小。
(2)再通入a mol A、b mol B，若a＋b>c，α(A)增大、α(B)增大；若a＋b＝c，α(A)不变、α(B)不变；若a＋
b<c，α(A)减小、α(B)减小。
【知识点5 综合图像分析与判断】
1．控制反应条件的目的
(1)促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以加快化学反应速率，提高反应物的转化率，从而促进有
利的化学反应进行。
(2)抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以减缓化学反应速率，减少甚至消除有害物质的产生或
控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。
2．控制反应条件的基本措施
(1)控制化学反应速率的措施
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控
反应速率。
(2)提高转化率的措施
通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化
率。
3．化工生产适宜条件选择的一般原则
条件
原则
从化学反应速率分析
既不能过快，又不能过慢
从化学平衡移动分析
既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意对二者影
响的矛盾性
从原料的利用率分析
增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成
本
从实际生产能力分析
如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性分析
注意催化剂的活性对温度的限制
4.综合图像分析方法
(1)审题：审明各物质的状态(有无固体、液体)，明确气体分子数的变化(变大、变小、不变)，正反应吸热
还是放热。
(2)析题——找准解题的突破口
看图像
(3)解题——掌握分析的方法
①三步分析法：一看反应速率增大还是减小；二看v(正)、v(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向。
②先拐先平数值大：在含量(转化率)时间曲线中，先出现拐点的反应则先达到平衡，说明该曲线反应速率
快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。
③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，有时还需要作辅助
线。
④想规律做判断：联想化学反应速率、化学平衡移动规律，将图表与原理结合，对照得出结论。
【题型1 考查盖斯定律、反应速率和化学平衡】
【例1】（2024·湖南岳阳·二模）我国力争于2030 年前做到碳达峰，2060 年前实现碳中和。以生物材质(以
C 计)与水蒸气反应制取H2是一种低耗能，高效率的制H2方法。该方法由气化炉制造H2和燃烧炉再生CaO
两步构成。气化炉中涉及到的反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
Ⅲ．
Ⅳ．
(1)已知反应Ⅱ的
，
、
、
的键能分别为803kJ/mol、464kJ/mol、
436kJ/mol，则
中碳氧键的键能为 kJ/mol
(2)绝热条件下，将
、
以体积比2：1 充入恒容密闭容器中，若只发生反应Ⅱ，下列可作为反应Ⅱ达
到平衡的判据是_____。
A．
与
比值不变
B．容器内气体密度不变
C．容器内气体压强不变
D．
不变
(3)反应Ⅱ：
的速率方程为
，
。(
、
为速率常数，与温度、催化剂、接触面积有关，与浓度无关)。净反应
速率(
)等于正、逆反应速率之差。平衡时，
(填“>”“<”或“=”)。
(4)对于反应Ⅲ，若平衡时保持温度不变，再充入
，使其浓度增大到原来的2 倍，则平衡移动方向为
(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)；当重新平衡后，
浓度 (填“变大”“变小”或
“不变”)。
(5)一定条件下，
与
反应可合成
，
，该反
应分两步进行：
ⅰ．
ⅱ．
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
T℃，压强恒定为100kPa 时，将
的混合气体和催化剂投入反应器中，达平衡时，部分
组分的物质的量分数如表所示。
组分
物质的量分数(%)
的平衡转化率为 ，反应ⅰ的平衡常数
(
是以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质
的量分数)。
【变式1-1】 （2024·陕西榆林·二模）
的综合利用成为研究热点，
作为碳源加氢是再生能源的有
效方法。回答下列问题：
Ⅰ．工业上利用
和
制备
，已知温度为T、压强为p 时的摩尔生成焓
如表所示：
气态物质
摩尔生成焓/
0
已知：一定温度下，由元素的最稳定单质生成
纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓。
(1)温度为T、压强为p 时，反应
。
(2)已知：温度为
时，
。实验测得：
为速率常数。
①
时，
。
②若
时，
，则
(填“>”“<”或“=”)
。
Ⅱ．在催化剂作用下，
可被氢气还原为甲醇：
[同
时有副反应
发生]，
平衡转化率随温度和压强的变化如
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
图。
(3)判断
的大小关系： 。解释压强一定时，
的平衡转化率呈现如图变化的原因：
。同时增大
的平衡转化率和
的产率可采取的措施是 。
(4)向压强为p 的恒温恒压密闭容器中加入
和
，进行反应，达到平衡状态时，
的转化
率为20%，生成
的物质的量为
，则甲醇的选择性为 %[甲醇选择性
]；在该温度下，
的压强平衡常数
(列出计算式，分压=总压×物质的量分数)。
【变式1-2】（2024·陕西宝鸡·二模）氮氧化物对环境及人类活动影响日趋严重，如何消除大气污染物中的
氮氧化物成为人们关注的主要问题之一。
Ⅰ．利用
的还原性可以消除氨氧化物的污染，其中除去
的主要反应如下：
已知：
(1)
。
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)某研究小组将2
、3
和一定量的
充入2L 密闭容器中，在催化剂表面发生上述反应，
一定反应时间内，
的转化率随温度变化的情况如图所示，若在5min 内，温度从420K 升高到580K，此
时段内用
表示的平均反应速率
；温度升高至580K 之前，
生成
的转化率逐
渐增大的原因是 。
Ⅱ．
还可用
还原，
，在密闭容器中充入5
和4
，平衡时
的体积分数与温度、压强的关系如图所示，已知温度
。
(3)该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应，反应在 (填“低温”或“高温”)下能
自发进行。
(4)若在D 点对反应容器降温的同时缩小体积至体系压强增大，重新达到的平衡状态可能是图中A~G 点中
的 点。
Ⅲ．将2
、1
和1
通入反应器，在温度T、压强p(恒温恒压)条件下发生反应
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
和
。
(5)平衡时，若
、
与
三者的物质的量相等，则
转化率为 ，反应
平衡常数
(用含p 的代数式表示)。
【变式1-3】（2024·安徽安庆·二模）以CO 和CO2为原料合成有机物，是科学家研究的主要课题。回答下
列问题：
(1) CO2与H2催化重整制备CH3OCH3的过程中存在以下反应：
I．
；
Ⅱ．
。
已知：相关物质能量变化的示意图如图所示：
①由已知信息可知
。
②向密闭容器中以物质的量之比为1 3∶充入CO2与H2，实验测得CO2的平衡转化率随温度和压强的变化关
系如图所示。
由图2 可知，
由大到小的顺序为 ，
时主要发生反应为 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，
平衡转化率随温度变化先降后升的原因是： 。
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)工业上常用合成气(主要成分为CO、H2)在一定条件下制备甲醇，其涉及反应如下：
反应1：
反应2：
反应3：
向容积为2L 的刚性密闭催化反应器中充入2molCO 和4molH2发生上述反应，测得不同温度下，2min 内
CO 的转化率和CH3OH 的选择性(CH3OH 的选择性
)如图所示。
①若反应过程中催化剂的活性几乎不受温度影响，则T1前CO 转化率升高的原因是： 。
②反应在T1K 下，2min 时达到平衡，此时体系压强为
，
。用CO 的分压变化表
示的化学反应速率为
，反应3 的)
。(
指用平衡分压代替平衡浓度进行计
算的平衡常数，A 的平衡分压
的物质的量分数，以上两空结果均保留3 位小数)。
【题型2 考查盖斯定律、化学平衡和电化学】
【例2】 （2024·湖南邵阳·二模）碳和氮的化合物在生产生活中广泛存在。低碳烃类（甲烷、乙烯、丙烯
等）作为重要的基本化工原料，在现代石油和化学工业中具有举足轻重的作用。
Ⅰ．小分子烃类（如丙烯）作为还原剂可以在催化剂上选择性还原
。
已知：
(1)反应
；
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
Ⅱ．甲烷的制备
，该反应的
与温度的关系如图所示。
(2)要使该反应能自发进行，理论上温度不高于 ℃；
(3)在恒温、恒容容器中按
充入反应物进行该反应，下列有关该反应的说法正确的是
；
a．升高温度会使
的平衡转化率降低
b．
和
的转化率之比不再变化，说明反应达到平衡状态
c．若反应达到平衡后，再向容器中充入
的反应物，则甲烷的体积分数仍保持不变
Ⅲ．一定条件下，碘甲烷
热裂解制低碳烯烃的主要反应有：
反应①：
反应②：
反应①和②在不同温度下的分压平衡常数
如下表，回答下列问题：
反应①
2.80
反应②
(4)根据表中数据推出反应①的活化能
（正） （填“
”或“
”）
（逆）；
(5)反应②的正、逆反应速率表达式有：
，
（
、
为反应速率常
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
数，只与温度有关)。1889 年，瑞典物理化学家阿仑尼乌斯根据实验结果，提出了速率常数与温度关系的
经验公式：
[k 为速率常数；A 为常数；e 为自然对数的底数]。在相同温度下，活化能越大，速率
常数越 （填“大”或“小”）。当该反应达到平衡后，升高温度，
的值 （填“增
大”“减小”或“不变”）；
Ⅳ．微生物燃料电池的一种重要应用是废水处理中实现碳氮联合转化为
和
，如图所示，其中1，2
为厌氧微生物电极，3 为阳离子交换膜，4 为好氧微生物反应器。
(6)正极的电极反应式是 ；
(7)协同转化总反应中当有标准状况下
生成时转移电子的个数是 。
【变式2-1】（2024·北京丰台·一模）AOPs(高级氧化技术)通过产生·OH(羟基自由基)能有效去除废水中有
机污染物。
I．芬顿反应是AOPs 中使用最广泛的方法，主要反应过程如下：
i．Fe2+ + H2O2 + H+ =Fe3+ + ·OH + H2O (快反应)
ii．·OH + OM → CO2 + H2O(快反应，OM 为有机物)
iii．2Fe3+ + H2O2 =2Fe2+ + O2 + 2H+(慢反应)
反应过程中存在副反应：·OH + Fe2+ + H+ = Fe3+ + H2O。
(1)决定芬顿反应速率的是过程 (填“i”“ii”或“iii”)。
(2)·OH 氧化苯酚的化学方程式为 。
II．用铁粉代替Fe2+，并加入硼(B)，可加快Fe3+转化为Fe2+，提高有机污染物的去除率。
(3)
B
①
与Fe3+反应生成硼酸(H3BO3)的离子方程式为 。
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
②相同时间内，铁粉投加量与有机污染物去除率的关系如下图所示(k 越大，去除效果越好)。铁粉质量浓度
大于0.02 g ∙ L−1时，有机污染物去除率下降的原因可能是 。
III．相比于传统的芬顿反应，电芬顿反应具有无需投加H2O2等优点。该方法是利用O2在电极放电生成
H2O2，与加入的Fe2+构成芬顿体系，如图1 所示。
(4)石墨做 极。
(5)溶液pH 对H2O2生成量的影响如图2 所示。
pH=3
①
，电解时间在0 ~ 60 min 内，v(H2O2)= mol·L-1·min-1。
②电解相同时间，随着溶液pH 升高，生成的H2O2浓度逐渐减小，结合电极反应式分析原因
。
【变式2-2】（2024·河北衡水·二模）NO 是人体不可缺少的“健康信使”，在心脑血管疾病的治疗中起到
重要作用。但NO 也是一种有毒的物质，如果在空气中含量过高，存在一定的危害。研究NO 的无害化处
理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。请按要求回答下列问题：
(1)汽车发动机工作时会引发N2(g)+O2(g)
2NO(g) △H=+180kJ•mol﹣1，其能量变化为：
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
则断开1molNO 中化学键所需要的能量为 。
(2)已知2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ΔH<0.
①在密闭容器中充入一定量CO 和NO，发生反应，图甲为平衡时NO 的体积分数与温度、压强的关系。
温度：T1 T2(填“<”或“>”)；若反应在D 点达到平衡，此时对反应容器升温的同时扩大体积使体系
压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A～G 点中的 点。
②探究催化剂对CO、NO 转化的影响。将NO 和CO 以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同
时间内测量逸出气体中NO 含量，从而确定尾气脱氮率(即NO 的转化率)，结果如上图乙所示。曲线上a 点
的脱氮率 (填“是>”、“<”或“=”)对应温度下的平衡脱氮率。催化剂Ⅱ条件下，450℃后，脱氮率随
温度升高而下降的原因可能是 ；
(3)T3K 时，在刚性密闭容器中充入物质的量之比为2 2 1
∶∶的CO、NO 和N2的混合气体，起始气体总压强为
P0kPa，达平衡时气体总压强为0.9P0kPa．则CO 的平衡转化率为 ，用气体分压表示KP= (用含
有P0的代数式表示)。
(4)以铂为电极，饱和食盐水作电解液，对含有NO 的烟气进行脱氮的原理如图所示，NO 被阳极产生的氧
化性物质氧化为
，尾气经NaOH 溶液吸收后排入空气。NO 被阳极产生的氧化性气体氧化的离子方程
式为 。
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【变式2-3】（2024·上海普陀·二模）Ⅰ.甲醇是一种理想的储氢载体，我国科学家研发的全球首套太阳能燃
料合成项目被称为“液态阳光”计划，可利用太阳能电解水产生H2，再将CO2与H2转化为甲醇，以实现
碳中和。
(1)下列关于甲醇(CH3OH)的说法中，正确的是___________
A．甲醇在一定条件下可被氧化生成CO2
B．甲醇储氢符合“相似相溶”原理
C．甲醇官能团的电子式：
D．甲醇分子是含有极性键的非极性分子
Ⅱ.已知，CO2生产甲醇过程主要发生以下反应：
反应Ⅰ.CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ∆H1= −48.97kJ·mol−1
反应Ⅱ.CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) ∆H2= +41.17 kJ·mol−1
反应Ⅲ.CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) ∆H3
(2)反应Ⅲ中，①活化能E(正) E (逆) (填“>”、“<”或“=”)；
②该反应在 条件下能自发进行；
A．在高温条件下自发进行 B．在低温条件下自发进行
C．在任何条件下都能自发进行 D．在任何条件下都不能自发进行
(3)反应III 中，CO 的平衡转化率与温度的关系如图所示：
16
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
A
①、B、C 三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系为 。T1时，由D 点到B 点过程中，正、逆
反应速率之间的关系：v 正 v 逆。(填“>”、“<”或“=”)
②向某恒温恒压密闭容器中充入1mol CO(g)和2mol H2(g)，下列能说明反应III 达到平衡的是
；
A．容器内混合气体的密度不再改变
B．容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．两种反应物转化率的比值不再改变
D．v 正(CO)=2 v 逆(H2)
③在2L 恒容密闭容器中充入2mol CO 和4mol H2，在p2和T1条件下经10min 达到平衡状态。在该条件下，
v(H2)= mol·L−1·min−1。
(4)在CO2加氢合成甲醇的体系中，①下列说法不正确的是 ；
A．若在绝热恒容容器，反应I 的平衡常数K 保持不变，说明反应I、II 都已达平衡
B．若气体的平均相对分子质量不变，说明反应I、II 都已达平衡
C．体系达平衡后，若压缩体积，反应I 平衡正向移动，反应II 平衡不移动
D．选用合适的催化剂可以提高甲醇在单位时间内的产量
②已知：CH3OH 的选择性=
×100%，不考虑催化剂活性温度，为同时提高CO2的
平衡转化率和甲醇的选择性，应选择的反应条件是 ，并说明其原因
A．高温高压 B．高温低压 C．低温低压 D．低温高压
原因：
(5)我国科学家设计了离子液体电还原CO2合成CH3OH 工艺，写出碱性条件下CO2生成甲醇的电极反应式
。
【题型3 考查反应速率和化学平衡图像】
【例3】（2024·福建莆田·二模）CH4-CO2干气催化重整制合成气(H2+CO)是CO2资源化利用的重要研究方
向，生产过程需做好积炭的控制。在密闭容器中，该重整体系发生反应Ⅰ～Ⅳ。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
17
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
Ⅳ.
用x 表示进料比
。回答下列问题：
(1)t℃时，刚性容器中以一定的进料比发生上述四个反应，下列说法正确的是___________(填标号)。
A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ逆向移动
B．根据混合气体的密度不变可判断重整反应体系已达到平衡状态
C．增大CH4的起始浓度，K(Ⅰ)和K(Ⅱ)同时增大
D．催化剂能降低反应的活化能，增大CH4的平衡转化率
(2)下表列出反应Ⅱ中3 种化学键的键能：
化学键
C=O
H-H
O-H
键能/(kJ/mol)
799
436
463
则CO 中C≡O 的键能为
。
(3)反应Ⅰ～Ⅳ中，△H-T
S
△随温度的升高而增大的是反应 。
(4)101 kPa 的密闭容器中，进料比x 分别为2.0、1.0 和0.5 下进行催化重整反应，测得平衡时积炭生成量随
反应温度的变化如图所示。
x=0.5
①
的曲线是 (填“甲”“乙”或“丙”)。
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低的原因是 。
x=1.0
③
，温度低于1000℃，随着温度的升高，积炭生成量减少的原因是 。
(5)t℃、p kPa 时，进料比x=0.5，若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时气体总物质的量增加了
60%，混合气中n(H2O)：n(CO2)=5：6。
①甲烷的平衡转化率为 。
②平衡常数K(Ⅱ)= (列出计算式)。
【变式3-1】（2024·山西·二模）Sabatier 反应是CO2和H2在一定的温度、压强和适宜的催化剂等条件下发
18
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
生反应生成甲烷和水。其反应经过如下两个过程：
i．
ii．
回答下列问题：
(1)若在恒温恒容的密闭容器中充入1 mol CO2、1molH2，仅发生Sabatier 反应
。下列说法能够说明达到平衡状态的是 (填字母)；试写
出1 条能够提高CH4产率的措施： 。
a．混合气体的平均相对分子质量不变
b．CO2的物质的量分数不变
c．混合气体的密度不变
d．生成CO2的速率等于生成CH4的速率
(2)在T℃、10L 恒容容器中投入5 mol CO2、5molH2，在催化剂作用下发生反应i、ii．达到平衡时测得体系
中含有a mol CH4、b mol H2，则此时含有CO2、CO、H2O 的物质的量分别为 mol、
mol、 mol(分别用含a、b 的表达式表示)。
(3)研究得出Ni/La2O3催化作用下Sabatier 反应的正反应的活化能为249.8kJ·mol-1，则Sabatier 反应的逆反应
的活化能为 kJ·mol-1。
(4)某恒容密闭容器中，H2与CO2的投料比为4：1，发生如下反应：①
、②
。
CO
①
2的平衡转化率随压强、温度的变化分别为下图表示，CO2的平衡转化率随温度升高先减小后增大的
原因是 。
19
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
350℃
②
、0.1Mpa 时，CO2的转化率和甲烷的选择性均为90%，则反应
的压强平衡常数为 (写出计算式即可)。
CH
③
4的生成速率方程为
，则υ(CH4)= (选择性
，用含κ 的式子表示，单位可忽略，写出计算式即可)。
【变式3-2】（2024·山东菏泽·一模）丙烯是重要的有机原料之一，可通过多种途径制备。回答下列问题：
Ⅰ．由丙烷直接脱氢法制备：
(1)已知键能：
；生成
碳碳
键放出的能量为
，
则
。
(2)在一定温度下，保持总压为
，将
和
的混合气体分别按
为
和
向密
闭容器中投料，发生脱氢反应，测得
的转化率与时间的关系如图1 所示(已知
时反应处于平衡状
态)。
点对应的投料方式为
，原因是 。
内，曲线 (填“
”“
”)对
应的平均反应速率最快。
点对应的平衡常数
(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保
留一位小数)。
Ⅱ．由丙烷氧化脱氢法制备。主要涉及反应：
；
20
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(3)在一定条件下，将物质的量之比为
的
和
匀速通入体积可变的反应容器中发生上述反应，使
总压强恒定为
。在不同温度下反应相同时间，测得丙烷和氧气的转化率与温度倒数
的关系如图
2 所示。
时，容器内两种气体的物质的量之比
(填“>”“<”或“=”)；若
对应的点均
处于平衡状态，保持其他条件不变，仅将容器更换为恒容的刚性容器，则图示点
中，
与
新
的转化率点可能依次是 (填代号)；M 点丙烷的分压
(保留两位有效数字)。
【变式3-3】（2024·山东临沂·一模）甲烷和二氧化碳重整制合成气(CO 和H2)的研究是实现碳达峰的手段
之一，涉及反应如下：
I.CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)
H
△
1=+247kJ•mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
H
△
2=+41.5kJ•mol-1
Ⅲ.CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)
H
△
3
(1)
H
△
3= kJ•mol-1。
(2)在一定条件下，向体积为VL 的恒容密闭容器中通入1molCO2和1molCH4发生上述反应，达到平衡时，
容器中CH4为amol，CO 为bmol，此时H2O(g)的浓度为 mol•L-1(用含a，b，V 的代数式表示，下
同)，反应Ⅱ的平衡常数为 。
(3)常压下，将等物质的量的CO2和CH4以一定流速通入装有催化剂的反应管，实验测得原料气的转化率和
水蒸气的流出量随温度变化如图所示。
21
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①曲线 (填“a”或“b”)表示CO2的转化率随温度变化曲线。
②温度低于873K 时，水蒸气的流出量随温度升高而增大的原因是 ；温度高于1400K 时，曲线a、b
交于一点的原因是 。
(4)向恒温恒容密闭容器中充入CH4和CO2，加入催化剂使其只发生反应I。研究表明CO 的生成速率
v(CO)=1.32×10-2•p(CH4)•p(CO2)kPa•s-1。起始时，CH4、CO2的分压分别为25kPa、30kPa，某时刻测得
p(H2)=20kPa，则p(CO2)= kPa，v(CH4)= kPa•s-1。
【题型4 考查盖斯定律、化学平衡和反应历程】
【例4】（2024·四川泸州·二模）我国科学家已经突破用二氧化碳和氢气人工合成葡萄糖，进而合成淀粉，
工业上可用甲烷制氢为人工合成淀粉提供原料。回答下列问题：
已知：
(1)
kJ/mol。
(2)制氢反应为
，在生成CO 的同时，立即伴随
反应，不考虑其它
副反应。保持在T℃、560kPa 条件下，向容积可变的密闭容器中投入10mol
和10mol
，
、CO 的转化率随时间的变化分别对应图甲、乙曲线。
22
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①开始时，
的分压
kPa；50min 后反应到达平衡，用
的压强变化表示这段
时间的平均反应速率
为
，反应
的压强平衡常数
(列出算式即可)。
②保持温度不变，若增大压强，
的转化率变化曲线将是 (选填“丙”、“丁”或“戊”)，
请说明理由： 。
(3)我国学者研究了在金催化剂表面上
的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表
面上物种用·标注。可知，经历“过渡态1”的反应的
0(填“大于”“等于”或“小于”)；
历程中某步反应放出能量为1.41eV，该步反应的化学方程式为： 。
【变式4-1】（2024·四川成都·二模）研究二氧化碳的转化与减排具有重要的社会意义。用
还原
的
反应过程如下：
①
②
回答下列问题：
23
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)
。
(2)同时提高
与
的平衡转化率和速率的措施是 。
(3)在密闭容器中分别充入0.1mol
与0.3mol
。
①保持密闭容器体积为10L，只发生①②反应，经10min 反应达到平衡，测定出
和
均为0.05mol。
10min 内
的平均反应速率为 ；该条件下，反应②的平衡常数为 。
②在150℃时，改变密闭容器的体积，测得
和
平衡转化率随压强变化如图所示。
平衡转化率
随压强增大而减小的主要原因是 ；
后
平衡转化率随压强增大而减小缓慢甚至增大，可能的原因
是 。
(4)在刚性密闭容器中按体积比1 3∶投入
和
，加入催化剂，仅发生反应①②。经实验测出两步反应
过程的能量变化示意图如下：
①在较低温度时，反应物转化率较高，但体系中
体积分数很低，主要原因是活化能
(填“>”、“＜”或“=”)。
②随温度升高，
的体积分数变化趋势为先增后减小，其可能原因是 。
【变式4-2】（2024·吉林白山·二模）氨是重要的化工原料，也是潜在的储氢材料。回答下列问题：
(1)氨的沸点为
，易液化，工业上常用于做制冷剂，其易液化的主要原因是 。
24
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)在液氨中制备
的有机反应如下：
①
；
②
；
③
。
上述反应中，
、
、
之间等式关系为 。
(3)氨分解制备氢气，反应历程如图所示。
①
的键能为
。
②写出
分解总反应的热化学方程式： 。
(4)化学上，把反应物消耗一半所用时间叫作“半衰期”。在恒容密闭容器中充入适量钨和
，实
验测得在钨表面氨气分解反应半衰期与温度(
)、初始压强(
)的关系如图所示。
(填“>”“<”或“=”)。
温度下，反应进行到t min时容器内反应体系总压强为
25
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
。
(5)一定温度下，向
恒容密闭容器中充入
和
，合成氨气。
的平衡体积分数与投料比
关系如图所示。
①在
、
、点中，
的平衡转化率最大的是 (填字母)。
②若
点对应体系中，
体积分数为
，则该温度下，平衡常数
为
(只列计算
式)。
【变式4-3】（2024·安徽淮北·一模）为了减缓温室效应，实现碳中和目标，可将
转化为甲醚、甲醇等
产品．请回答问题：
与
制甲醚
的主要反应如下：
I．
Ⅱ．
Ⅲ．
(1)总反应
的
．
(2)若在体积恒定的密闭容器内发生上述反应，下列措施可提高总反应速率的是 ．
a．加入催化剂 b．降低温度 c．充入惰性气体 d．同比例的增大
和
的投料
(3)密闭容器中充入
，在
条件下测得平衡时
转化率和
选择性随温度
26
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
的变化如图所示．
已知：
选择性
①表示
选择性的是曲线 填（“M”或“N”）；
②温度高于
时，曲线N 随温度升高而升高的原因是 ；
③为同时提高平衡时
转化率和
选择性，应选择的反应条件为 （填字母）
a．低温、低压 b．高温、高压 c．高温、低压 d．低温、高压
Q
④
点温度下
的物质的量为
，则该温度下反应Ⅲ的
．
(4)研究发现
双金属氧化物对
加氢制甲醇有良好的催化作用，反应机理如图所示，下列有关叙
述正确的是 ．
a．反应①有极性键的断裂和形成 b．氧空位的作用是用于捕获
c．整个过程中，
元素的化合价未发生变化 d．机理图上中间体有三种
【题型5 考查反应历程、化学平衡和电化学】
【例5】（2024·全国·二模）“碳达峰”“碳中和”是推动我国经济社会高质量发展的内在要求。通过二氧
27
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
化碳催化加氢制备甲醇是一种重要的转化方法，其反应过程的机理和相对能量如下(已知
，吸附在催化剂表面上的物种用*标注)：
反应I：
反应Ⅱ：
回答下列问题：
(1)该反应历程中决速反应的方程式为 。
(2)反应Ⅱ的正反应活化能
(填“>”“<”或“=”)。
(3)反应
的
。
(4)一定条件下，起始投料为
不变，若只发生反应I．研究不同温度、压强下，平衡时甲醇的物
质的量分数
的变化规律，如图所示。其中，
图在
下测得，
图在
下测得。
28
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
图中等温过程的曲线是 (填“a”或“b”)。平衡常数：
(填“>”“<”或
“=”)，其中
(用分数表示)。
(5)我国科学家研发的水系可逆
电池可吸收利用
，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔
两室电解液，充、放电时，复合膜间的
解离成
和
，工作原理如图所示：
请写出放电时正极的电极反应式： 。
【变式5-1】（2024·湖北·二模）为了实现“碳达峰、碳中和”的目标，可以用
为碳源制取多种化学物
质。
(1)
与
在固载金属催化剂（M）上可发生反应生成HCHO（g）和
，已知298K 时下列几种物
质的标准生成焓［在标态和T（K）条件下由指定单质生成1mol 某种物质的焓变］。
物质
HCHO(g)
标准生成焓
-393.5
-242
-115.9
0
则反应
的
。
(2)
与
合成尿素的反应为
，下图是合成尿素的历程及
能量变化，TS 表示过渡态。
29
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
图示历程包含了 个基元反应，其中起决速步骤的方程式是 。
(3)以
、
为原料合成
的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
①不同条件下，按照
投料，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，
的平衡转化率如图甲所
示。
温度不变时，增大该反应体系的压强后（缩小体积），则反应Ⅱ （填“正向”、“逆向”或
“不”）移动；压强为
时，温度高于300℃后，
的平衡转化率随温度升高而增大的主要原因是
。
②在温度为T℃下，将
和
充入容积为VL 的恒容密闭容器中。同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，
体系中各组分分压（各组分分压＝总压×各组分物质的量分数）随时间的变化情况如图乙所示。图中缺少
了一种组分的分压变化，该组分是 （填化学式）。T℃时，反应Ⅰ的平衡常数
（用分压代替浓度，计算结果保留两位有效数字）。
(4)利用一种钾盐的酸性溶液作电解质，
电催化还原为乙烯，如下图所示，写出阴极上的电极反应式：
30
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
。
【变式5-2】（2024·辽宁·一模）2024 上海国际碳中和技术博览会以“中和科技、碳索未来”为主题，重点
聚焦二氧化碳的捕、利用与封存(CCUS)等问题。回答下列问题：
I．
还原
制取
。发生的反应如下：
反应①：
反应②：
反应③：
(1)经计算反应①
，该反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自
发进行。
(2)在容积不变的密闭体系中仅发生反应②。实验发现，其他条件不变，在相同时间内，向反应②的平衡体
系中投入一定量的CaO 可以增大
的体积分数，对比实验的结果如图所示：
微米CaO 和纳米CaO 对平衡影响不同的原因是 。
II．
还原
制取
。反应原理为：
。
(3)
催化加氢制
的一种反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用“*”标注，如“
”表
示
吸附在催化剂表面)
31
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
该反应历程中决速步反应的化学方程式为 。
(4)若
和
起始物质的量之比为1：3，该反应在有、无分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图
所示［分子筛膜能选择性分离出
］。有分子筛膜时，温度高于210℃后甲醇平衡产率随温度升高而
降低的原因是 。
(5)一定条件下，向4L 恒容密闭容器中充入
和
，发生反应
。已知容器内起始压强为240kPa，反应达平衡时容器内压强为
150kPa，该温度下反应的标准平衡常数
。(该反应标准平衡常数的表达式为
，其中p 为分压，分压=总压×物质的量分数，
)
III．
和
电化学法制取HCOOH()。
(
/CC)和CuO 纳米片(CuONS/CF)为催化电极，工
作原理如图所示。
32
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(6)CuO 纳米片(CuONS/CF)表面发生的电极反应式为 ，若有
通过质子交换膜时，电解
池中生成
和HCOOH 共 mol。
【题型6 综合考查化学反应原理】
【例6】（2024·安徽池州·二模）我国航天事业高速发展，火箭推进剂的研究一直航天工业的热点课题。火
箭推进剂燃料有肼(
)、液氢、液态甲烷(
)等，常见氧化剂有
、液氧等。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式如下：
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
①则
②用化学反应原理解释反应ⅲ可自发进行反应的原因为 。
③火箭推进器内氢氧燃烧的简化反应历程如图所示：
其中能垒最大的一步反应方程式为 。
33
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(2)利用甲烷和水蒸气催化制氢，为推进剂提供了丰富的氢燃料，该工业制氢主要存在如下两个反应：
a：
b：
恒定压强为
时，将物质的量之比为1：3 的
与
混合投入反应容器中，600℃时平衡体
系中部分组分的物质的量分数如下表所示：
物质
物质的量分数
0.04
0.32
0.50
0.08
①下列操作中，能提高
平衡转化率的是 (填字母)。
A．提高
与
的投料比 B．移除
C．选择合适的催化剂 D．恒温恒压下通入Ar 气
②已知
为反应的压强平衡常数，其表达方法为：在浓度平衡常数表达式中，用各组分气体平衡时的分压
代替浓度；气体的分压等于其物质的量分数乘以气体总压。600℃时反应a 的压强平衡常数为
(列出计算式)。
③平衡体系中
的物质的量分数随温度T 的变化如图，解释原因 。
(3)要实现氢能源的广泛使用，储氢材料特别重要。某镁铁合金是目前储氢效果较好的材料之一，其晶胞如
图所示：
34
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
该晶胞边长为apm，阿伏伽德罗常数的值为
。Fe 的配位数是 ，该合金储氢时，若每个晶胞
可以储存4 个
分子，计算
合金储存氢气的质量为 g。
【变式6-1】（2024·北京顺义·一模）工业废气中的硫化氢是一种无色有毒的气体。根据硫化氢的性质，可
采取不同的处理方法。
(1)氧化法(克劳斯法)，其原理是：
H2S
SO2
S
已知：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1172kJ·mol-1
S(s)+O2(g)=SO2(g) ∆H=-297kJ·mol-1
第②步反应的热化学方程式为 。
(2)热分解法，其原理是：2H2S(g)
S2(？)+2H2(g)。不同温度和压强下，H2S 的平衡转化率变化如图。P1
P2(填“>”或“<”)，原因是 。
(3)直接电解法，可回收S 和H2。
资料：
35
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
ⅰ．H2S 溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH 变化如图。
ⅱ．(x-1)S+S2−
S
(黄色溶液)；S
与酸反应生成S。
①直接电解H2S 酸性溶液(pH≈5)，容易出现电解反应不能持续进行的情况，结合电极反应式分析其可能的
原因 。
②工业上，常用烧碱吸收H2S，将吸收后的溶液(pH=13.2)先进行电解，再用电解后的黄色溶液吸收H2S 生
成S。反应生成S 的离子方程式是 。
(4)间接电解法。先用FeCl3溶液吸收含H2S 的工业废气，所得溶液用惰性电极进行电解。
①反应池中发生反应的离子方程式是 。
②该装置实验有两个显著优点：a．H2S 的原子利用率100%；b． 。
(5)碱性溶液吸收法。
已知：25℃时，H2S 的电离常数Ka1=9.1×10-8、Ka2=1.1×10-12；H2CO3的电离常数Ka1=4.3×10-7、Ka2=5.6×10-
11。用Na2CO3溶液吸收含H2S 的工业废气，反应的离子方程式是 。
【变式6-2】 （2024·河南·一模）运用化学反应原理研究与氨气有关反应有重要意义。请回答下列问题。
I．已知合成氨反应的热化学方程式为：
。
(1)近期，我国科学家为了解决合成氨反应速率和平衡产率的矛盾，选择使用Fe-TiO2-xHy双催化剂，通过光
辐射产生温差(如体系温度为495℃时，Fe 的温度为547℃，而TiO2-xHy的温度为415℃)。结合图示解释该
双催化剂的工作原理(已知：常温下氮氮三键不易断裂)： 。
热Fe 冷Ti 双温催化原理如下：
36
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
II．催化氧化法除尾气中氨气的反应为：
a．
在实际反应中还伴随如下副反应发生：
b．
c．
(2)反应a 在常压下自发进行的温度条件是 。(填“高温”“低温”或“任意温度”)
(3)其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。原因为
。
(4)将一定比例的NH3和O2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、生成N2的选
择率与温度的关系如图所示。
①其他条件不变，在175℃~300℃范围，催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度范围为200℃~225℃
之间，理由是 。
②随温度的升高，N2选择率下降的原因可能为 。
III．请回答：
(5)含氮化合物对工业生产有多种影响，化学工作者设计了如下再利用的方案：
以NH3和CO2为原料合成尿素[CO(NH2)2]，两步反应的能量变化如图：
37
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①已知第二步反应决定了生产尿素的快慢，可推测E1 E3(填“>”“<”或“=”)。
②该反应达到化学平衡后，下列措施能提高NH3转化率的是 。
A．选用更有效的催化剂 B．及时从体系转移出生成的尿素
C．降低反应体系的温度 D．增大二氧化碳的浓度
(6)某实验小组为了模拟工业合成尿素，在恒温恒容的真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应：
，反应过程中NH3的体积分数如图所示。实验测得体系平衡时的
压强为10MPa，计算该反应的平衡常数Kp= (MPa)-2(已知：
)。
【变式6-3】（2024·山西·一模）
资源利用具有重要意义。
(1)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇，其反应原理为
。
温度
400
500
平衡常数
9
5.3
①通过表格中的数值可以推断：该反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进
行。
38
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
②
的平衡转化率与氢碳比
及压强随温度变化的关系分别如图
和图所示。
图
中氢碳比
从大到小的顺序为 。图b 中压强从大到小的顺序为 ，判断依据为
。
(2)
催化加氢法可制备乙烯，反应原理为：
。向
恒容密闭容器中加入
和
，在催化剂作用下发生反应，测得平衡时体系中各气体的
物质的量随温度的变化关系如图所示。
①图中曲线代表乙烯的物质的量随温度的变化关系的是 (填字母)。
②
℃时，化学平衡常数
，
的平衡转化率为 。
(3)
可用于制备苯乙烯。
在催化剂作用下，
参与反应的机理如图所示
表示乙苯分子中
或
原子的位置； A、B 为催化
剂的活性位点，其中
位点带部分正电荷，
位点带部分负电荷)。根据元素电负性的变化规律，图
39
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
中所示的反应机理中步骤I 和步骤II 可描述为 。
1. （2023·江苏卷第17 题）空气中
含量的控制和
资源利用具有重要意义。
（1）燃煤烟气中
的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
“吸收”后所得的
溶液与石灰乳反应的化学方程式为___________；载人航天器内，常用LiOH 固
体而很少用KOH 固体吸收空气中的
，其原因是___________。
（2）合成尿素[
]是利用
的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示，反应Ⅰ的
___________(填“=0”或“>0”
或“<0”)。
40
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外，还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[
]和尿素
转化为氰酸铵(
)等副反应。尿素生产中实际投入
和
的物质的量之比为
，其实际投料比值远大于理论值的原因是___________。
（3）催化电解吸收
的KOH 溶液可将
转化为有机物。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，
电解得到的部分还原产物的法拉第效率(
)随电解电压的变化如图乙所示。
其中，
，n 表示电解生成还原产物X 所转移电子的物质的量，F 表示法拉第常数。
①当电解电压为
时，电解过程中含碳还原产物的
为0，阴极主要还原产物为___________(填化
学式)。
②当电解电压为
时，阴极由
生成
的电极反应式为___________。
③当电解电压为
时，电解生成的
和
的物质的量之比为___________(写出计算过程)。
2.（2023·广东卷第19 题）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。
（1）某有机物
能与
形成橙红色的配离子
，该配离子可被
氧化成淡蓝色的配离子
。
41
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①基态
的
电子轨道表示式为___________。
②完成反应
离子方程式：
______
（2）某研究小组对(1)中②的反应进行了研究。
用浓度分别为
的
溶液进行了三组实验，得到
随时
间t 的变化曲线如图。
①
时，在
内，
的平均消耗速率=___________。
②下列有关说法中，正确的有___________。
A．平衡后加水稀释，
增大
B．
平衡转化率：
C．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小
D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间：
（3）R 的衍生物L 可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M 表示)与L 存在平衡：
研究组配制了L 起始浓度
与L 起始浓度比
不同的系列溶液，反应
42
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L 上的某个特征H 在三个物种
中的化学位移不同，该特
征H 对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H 的总峰面积计为1)如下表。
0
1.00
0
0
a
x
0.64
b
0.40
0.60
【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S 之比等于吸收峰对应H 的原子数目之比；“
”表示未检测到。
①
时，
___________。
②
时，平衡浓度比
___________。
（4）研究组用吸收光谱法研究了(3)中M 与L 反应体系。当
时，测得平衡时各物
种
随
的变化曲线如图。
时，计算M 的平衡转化率
___________(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。
3.（2023·全国甲卷第28 题）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：
（1）已知下列反应的热化学方程式：
①
②
43
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
反应③
的
_______
，平衡常数
_______(用
表示)。
（2）电喷雾电离等方法得到的
(
等)与
反应可得
。
与
反应能高选
择性地生成甲醇。分别在
和
下(其他反应条件相同)进行反应
，
结果如下图所示。图中
的曲线是_______(填“a”或“b”。
、
时
的转化率为
_______(列出算式)。
（3）
分别与
反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以
示例)。
(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
44
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则
与
反应的能量变
化应为图中曲线_______(填“c”或“d”)。
(ⅲ)
与
反应，氘代甲醇的产量
_______
(填“＞”“＜”或“=”)。若
与
反应，生成的氘代甲醇有_______种。
4.（2023·新课标卷第29 题）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列
问题：
（1）根据图1 数据计算反应
的
_______
。
（2）研究表明，合成氨反应在
催化剂上可能通过图2 机理进行(*表示催化剂表面吸附位，
表示被
吸附于催化剂表面的
)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为_______(填步骤前的标
号)，理由是_______。
（3）合成氨催化剂前驱体(主要成分为
)使用前经
还原，生成
包裹的
。已知
属
于立方晶系，晶胞参数
，密度为
，则
晶胞中含有
的原子数为_______(列出计
算式，阿伏加德罗常数的值为
)。
（4）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下图所示。
其中一种进料组成为
，另一种为
。(物质i 的
45
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
摩尔分数：
)
①图中压强由小到大的顺序为_______，判断的依据是_______。
②进料组成中含有情性气体Ar 的图是_______。
③图3 中，当
、
时，氮气的转化率
_______。该温度时，反应
的平衡常数
_______
(化为最简式)。
5.（2023·浙江选考1 月第19 题） “碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2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CO2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)。
46
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（3）恒压、750℃时，CH4和CO2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CO2
高效转化。
①下列说法正确的是___________。
A．Fe3O4可循环利用，CaO 不可循环利用
B．过程ⅱ，CaO 吸收CO2可促使Fe3O4氧化CO 的平衡正移
C．过程ⅱ产生的H2O 最终未被CaO 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1molCO2需吸收的能量更多
②过程ⅱ平衡后通入He，测得一段时间内CO 物质的量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释CO 物
质的量上升的原因___________。
（4）CH4还原能力
可衡量CO2转化效率，
(同一时段内CO2与CH4的物质
的量变化量之比)。
①常压下CH4和CO2按物质的量之比1:3 投料，某一时段内CH4和CO2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CH4转化率、R 值随温度变化如下表：
47
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
温度/℃
480
500
520
550
CH4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H2O 占比越高
C．温度升高，CH4转化率增加，CO2转化率降低，R 值减小
D．改变催化剂提高CH4转化率，R 值不一定增大
6.（2023·全国乙卷第28 题）硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造
磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：
（1）在
气氛中，
的脱水热分解过程如图所示：
根据上述实验结果，可知
_______，
_______。
（2）已知下列热化学方程式：
则
的
_______
。
（3）将
置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：
48
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(Ⅰ)。平衡时
的关系如下图所示。
时，该反
应的平衡总压
_______
、平衡常数
_______
。
随反应温度升高而
_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
（4）提高温度，上述容器中进一步发生反应
(Ⅱ)，平衡时
_______(用
表示)。在
时，
，则
_______
，
_______
(列出计算式)。
7.（2023·辽宁卷第18 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)。
49
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（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_______。
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)。
50
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(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)。
8.（2023·湖北卷第19 题）纳米碗C40H10是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，C40H10可以由C40H20分
子经过连续5 步氢抽提和闭环脱氢反应生成。
的反应机理和能量变化
如下：
回答下列问题：
（1）已知
中的碳氢键和碳碳键的键能分别为
和
，H-H 键能为
。估算
的
_______
。
51
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
（2）图示历程包含_______个基元反应，其中速率最慢的是第_______个。
（3）C40H10纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为_______、_______。
（4）1200K 时，假定体系内只有反应
发生，反应过程中压强恒定为
P0(即C40H12的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数KP为_______(用平衡分压代替平衡浓度计
算，分压=总压×物质的量分数)。
（5）
及
反应的
(
为平衡常数)
随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，
(R 为理想气体常数，c 为截距)。图中两
条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是_______。
（6）下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成
的反应速率的是_______(填标号)。
a．升高温度 b．增大压强 c．加入催化剂
9.（2023·湖南卷第16 题）聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。
Ⅰ．苯乙烯的制备
（1）已知下列反应的热化学方程式：
①
②
③
52
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
计算反应④
的
_______
；
（2）在某温度、
下，向反应器中充入1mol 气态乙苯发生反应④，其平衡转化率为50%，欲将平
衡转化率提高至75%，需要向反应器中充入_______mol 水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应)；
（3）在
、
下，以水蒸气作稀释气。Fe2O3作催化剂，乙苯除脱氢生成苯乙烯外，还会发生
如下两个副反应：
⑤
⑥
以上反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性S(
)随乙苯转化率的变化曲线如图所示，其中曲线b 代表的
产物是_______，理由是_______；
（4）关于本反应体系中催化剂Fe2O3的描述错误的是_______；
A. X 射线衍射技术可测定Fe2O3晶体结构
B.
Fe2O3可改变乙苯平衡转化率
C. Fe2O3降低了乙苯脱氢反应的活化能
D. 改变Fe2O3颗粒大小不影响反应速率
Ⅱ．苯乙烯的聚合
53
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
苯乙烯聚合有多种方法，其中一种方法的关键步骤是某
(Ⅰ)的配合物促进
(引发剂，X 表示
卤素)生成自由基
，实现苯乙烯可控聚合。
（5）引发剂
中活性最高的是_______；
（6）室温下，①
在配体L 的水溶液中形成
，其反应平衡常数为K；②
在水中的溶
度积常数为
。由此可知，
在配体L 的水溶液中溶解反应的平衡常数为_______(所有方程式中计
量系数关系均为最简整数比)。
10.（2023·浙江卷第19 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：
该反应分两步完成：
请回答：
（1）
_______
。
（2）恒定总压
和水碳比[
]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：
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K=___________。
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
54
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
B. 恒定水碳比
，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。
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CO 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
________。
11. （2023·海南卷第16 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。
55
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
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_______反就(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_______。
（4）298K 时，
的平衡常数
_______。(已知
的
)
12. （2023·重庆卷第17 题）银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。
（1）在银催化下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示，回答下列问题：
①中间体
生成吸附态
的活化能为_______
。
②由
生成
的热化学方程式为_______。
（2）一定条件下，银催化剂表面上存在反应：
，该反应平衡压强
与
56
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
温度
的关系如下：
401
443
463
10
51
100
①
时的平衡常数
_______
。
②起始状态Ⅰ中有
和
，经下列过程达到各平衡状态：
已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，下列叙述正确的是_______(填字母)。
A．从Ⅰ到Ⅱ的过程
B．
C．平衡常数：
D．若体积
，则
E．逆反应的速率：
③某温度下，向恒容容器中加入
，分解过程中反应速率
与压强
的关系为
，k 为速率常数(定温下为常数)。当固体质量减少
时，逆反应速率最大。若转化率
为
，则
_______(用
表示)。
（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)。
57
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
①测定晶体结构最常用的仪器是_______ (填字母)。
A．质谱仪 B．红外光谱仪 C．核磁共振仪 D．
射线衍射仪
②
与
晶胞的体积之比为_______。
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_______。
58
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
59
