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
压轴题13 化学反应原理综合题
命题预测
本专题考查类型主要涉及化学反应原理综合题是高考必考题型，题目通常结合图像、表
格、数据等信息，围绕一个主题，以“拼盘”的形式呈现，每个小题有一定的相对独立性，
主要考查盖斯定律的应用、化学反应速率和化学平衡分析、化学平衡常数的表达与计算、反
应条件的分析选择、生产生活中的实际应用、电化学等命题点，在近几年考题中，主要以
“多因素影响”考查出现，要求考生具有较强的综合分析判断能力，信息量大，难度较高。
预计2024 年后命题的情境通常为化工生产中的实际反应，然后对此反应从不同角度进行
设问来达到覆盖化学反应原理考查点的目的，各小题之间有一定的独立性。
高频考法
（1）热化学方程式与盖斯定律
（2）反应速率和化学平衡
（3）电化学等
一、利用盖斯定律计算反应热
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。 流程如下：
二、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)
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
\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。
三、化学平衡常数(K)及Kp的计算
1．化学平衡常数表达式的书写
(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。如：
CaCO3(s)
CaO(s)＋CO2(g) K＝c(CO2)。
Cr2O(aq)＋H2O(l)
2CrO(aq)＋2H＋(aq) K＝。
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。如：
C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) K＝。
(2)有气体参与的反应，用平衡分压(总压乘以各自的物质的量分数)表示平衡常数。
如：2A(g)＋B(s)
C(g)。若达到平衡时，n(A)＝n1、n(C)＝n2，密闭体系的压强为p，则Kp＝＝。
(3)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。
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
2．化学平衡常数与温度的关系
热效应
温度变化
K 的变化
热效应
温度变化
K 的变化
放热
反应
升温
减小
吸热
反应
升温
增大
降温
增大
降温
减小
四、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。
01 考查盖斯定律、反应速率和化学平衡
1.（2024·湖南长沙·一模）丙烷的价格低廉且产量大，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：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
直接脱氢
反应①：
反应②：
计算
氧化丙烷脱氢反应③：
的
。
(2)已知下列键能数据，结合反应①数据，计算
的键能是
。
化学键
键能/(
)
347.7
413.4
436.0
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
(3)一定温度下，向密闭容器中充入1mol
，发生反应①。
①若该反应在恒压环境中进行，常通过向体系中通入稀有气体Ar 的方式来提高
的平衡转化率，
原因是 。
②若该反应在恒容环境中进行，用压强传感器测出容器内体系压强随时间的变化关系如图a 所示，计算该
温度下反应①的平衡常数
kPa(
为用平衡时各气体分压代替气体的浓度表示的平衡常数，
分压=总压×物质的量分数)。若保持相同反应时间，在不同温度下，丙烯产率如图b 所示，丙烯产率在
425℃之前随温度升高而增大的原因可能是 、 ，随着温度继续升高，丙烷可能分
解为其他产物。
(4)研究人员利用
作催化剂，对反应③的机理展开研究。以
和
为原料，初期产物中没有检测
到
；以含有
的
(D 为
)和
为原料，反应过程中没有检测到
。下列推断
合理的是 (填标号)。
A．
先吸附氧气，吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应
B．
直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充
中反应掉的氧
C．
催化丙烷脱氢过程中，碳氢键的断裂是可逆的
(5)基于电化学原理，我国科学家利用固体氧化物电解池实现高选择性
电化学脱氢制
的
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
工艺，装置如图c，则
生成
的电极反应式为 。
【答案】(1)-118
(2)614.7
(3)恒压时通入稀有气体Ar，体积增大，平衡向气体分子数增加的方向移动，即正向移动，提高
的转化率 50 反应速率加快 升高温度有利于反应向吸热方向进行
(4)B
(5)
+O2--2e-=
+H2O
【解析】（1）根据盖斯定律可知：反应③=反应①+
反应②，则
；
（2）反应①
，设C=C 的键能是x，根
据△H=反应物键能之和-生成物的键能之和，可得
，解得x=614.7；
（3）①反应①正向气体分子数增加，恒压环境下通入稀有气体Ar，导致容器体积增大，原体系内各物质
的分压减小，平衡正向移动，从而提高
的平衡转化率；
②由图可知起始时压强为100kPa，平衡时压强为150kPa。设平衡时
的消耗量为xmol，列
三段式得：
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
根据压强之比等于气体物质的量之比得：
，解得：x=0.5；
则平衡时各气体均为0.5mol，总气体为1.5mol，
；
丙烯产率在425°C 之前随温度升高而增大的原因可能是温度升高，反应速率加快或升高温度有利于反应向
吸热方向进行；425°C 之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是催化剂失活，反应速率迅速减小或发生
副反应，丙烷分解成其他产物。
（4）以C3H8和
18O2为原料，初期产物中没有检测到
18O，可知V2O5直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补
充V2O5中反应掉的氧，导致初期产物中没有检测到
18O，以含有的C3H8和
18O2为原料，反应过程中没有检
测到C3H8-nDn(0<n<8)，即碳氢键的断裂不可逆，故选B；
（5）
生成
的电极反应为：
+O2--2e-=
+H2O。
02 考查反应速率、化学平衡和电化学
2.（2024·江西·一模）
减排能有效降低温室效应，同时，
也是一种重要的资源，因此研究
捕
集与转化对实现“碳中和”目标具有重要意义而备受关注。
(1)某研究机构成功合成了氮掺杂多孔有机聚合物DLU-1 吸附剂，用于烟道气（主要是
和
）和天然
气中
的捕集。为考查样品对单组分气体的吸附性能，测定在1bar，273 和298K 下的单组分气体吸附等
温线如图，请阐述DLU-1 吸附剂能做捕获剂的理由： 。
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
(2)工业上用（
和
反应合成二甲醚，
）
①恒温恒容下，充入等物质的量的
和
充分反应，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的
（填序号）。
A．
的物质的量分数保持不变 B．容器中混合气体的密度保持不变
C．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变 D．断裂
键的同时断裂
键
②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，
的平衡转化率如图所示，则
（填“>”或“<”）。
③
温度下，将
和
充入2L 的密闭容器中，5min 后反应达到平衡状态，则0~5min 内的平
均反应速率
。
(3)工业上可以利用二氧化碳合成甲醇，已知
①
②
a．若③
正反应的活化能为
，则逆反应的活化能为
（用含Ea的式子表示）
b．某一刚性容器中充入
和
，起始压强为
，在催化剂存在条件下发生上述三个反应，
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
测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。已知：选择性
．240℃平衡时，
反应③的压强平衡常数
为
（用含p 的式子列出计算式，不用化简）
(4)以
为原料，电解法制取乙烯、乙烷的装置如图，生成乙烯的电极反应式为： ．
【答案】(1)相同条件下，和
相比，
与
的吸附量均很小，这说明DLU-1 具有较好的吸附选择性
(2)CD <
(3)
(4)
【解析】（1）由图可知，相同条件下，和
相比，
与
的吸附量均很小，这说明DLU-1 具有较好
的吸附选择性；
（2）①A．假设初始时充入的CO2和H2均为6mol， CO2初始时的物质的量分数为50%，假设反应生成二
甲醚物质的量为amol，则消耗二氧化碳、氢气物质的量依次为2amol、6amol，生成水蒸气物质的量为
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
3amol，二氧化碳的物质的量分数为：
，即CO2的物质的量分数不随反
应的进行发生变化，当其不变时，不能说明反应达到平衡状态，A 不符合题意；
B．体系中物质均为气态，根据质量守恒定律，反应过程中质量不变，体系为恒容体系，V 不变，因此密
度不随反应的进行发生变化，当密度不变时，不能说明反应达到平衡状态，B 不符合题意；
C．体系中物质均为气态，根据质量守恒定律，反应过程中质量不变，反应是气体分子数减少的反应，随
着反应的进行，总物质的量会发生变化，因此容器中混合气体的平均摩尔质量也会随反应的进行发生变化，
当容器中混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡状态，C 符合题意；
D．体系中只有CO2中含有π 键，1molCO2中含有2molπ 键，断裂1molπ 键即有0.5molCO2被消耗，体系中
只有H2O 有O-H 键，1mol 水中含有2molO-H 键，断裂1.5molO−H 键即有0.75mol 水被消耗，此时正逆反
应速率相等，D 符合题意；
故选CD。
②该反应为放热反应，温度越高，CO2的平衡转化率越低，由图知投料比相同时，T2的二氧化碳平衡转化
率更低，即T2温度更高；
③
和
充入2L 的容器中，此时n（H2）∶n（CO2）=3 1∶，如图，当投料比为3 1∶时，T1温
度下，二氧化碳平衡转化率为70%，生成二甲醚的物质的量为：
，0~5min 内的平均反
应速率
；
（3）a．①
②
反应①+反应②=反应③
其
，正反应
的活化能为
，其逆反应的活化能为：(
)kJ/mol；
b．初始时加入
和
，总物质的量为4mol，起始压强为
，240℃平衡时，由图可知CO2
的平衡转化率为10%，甲醇的选择性为80%，
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
，
，即平衡时，n（CO2）
=0.9mol、n（H2）=3mol-0.24mol-0.02mol=2.74mol，n（CH3OH）=0.08mol，n（H2O）
=0.08mol+0.02mol=0.1mol， 反应③的
；
（4）由图可知二氧化碳得到电子，生成乙烯，其电极反应式为：
。
03 考查反应速率和化学平衡图像
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.
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
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
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)。
【答案】(1)B
(2)1067
(3)Ⅳ
(4) 丙 积炭使催化剂活性降低 温度升高，反应Ⅲ平衡正移，反应Ⅳ平衡逆移，反应Ⅳ逆移程度
更大，所以积炭量减少
(5)90%
【解析】（1）A．恒温恒容时，向其中充入惰性气体，气体的物质的量浓度不变，因此化学平衡不发生移
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
动，A 错误；
B．反应体系的体积不变，反应混合物不都是气体，反应Ⅲ、Ⅳ中有固体物质生成，气体的质量发生改变，
当气体的质量不变时，则气体的密度就不变，因此可据此判断重整反应体系已达到平衡状态，B 正确；
C．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数就不变，C 错误；
D．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，但不能使平衡发生移动，因此
不能增大CH4的平衡转化率，D 错误；
故选B；
（2）Ⅱ. CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H2=+41 kJ/mol，由于反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能
量与形成生成物化学键释放的总能量的差，则△H2= (2×799kJ/mol+436kJ/mol)-(
E(C≡O)+2×463kJ/mol)=+41kJ/mol，则CO 中C≡O 的键能E=1067kJ/mol；
（3）对于反应Ⅰ、Ⅲ，△H＞0，△S＞0，升高温度，平衡向吸热的正反应方向移动，△H-T
S
△减小；
对于反应Ⅱ，△H＞0，△S=0，升高温度，△H-T
S=
△
△H 不变；
对于反应Ⅳ，△H＜0，△S<0，升高温度，△H-T
S
△增大，符合题意；
故反应Ⅰ~Ⅳ中，△H-T
S
△随温度的升高而增大的是反应Ⅳ；
（4）①用x 表示进料比
，在其它条件不变时，增大进料比，相当于增大CH4的浓度，反应Ⅲ的平
衡正向移动，导致积碳增多，因此x=0.5 时进料比最小，积碳应该最少，故其表示的曲线是丙，曲线乙表
示进料比x=1.0；曲线甲表示进料比为x=2.0；
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低是由于积炭使催化剂活性降低，反应速率减慢；
③根据①分析可知曲线乙表示进料比x=1.0 的积碳随温度变化关系，温度低于1000℃，随着温度的升高，
积炭生成量减少的原因是由于温度升高，反应Ⅲ平衡正向移动，反应Ⅳ的化学平衡逆向移动，相对来说，
反应Ⅳ逆移程度更大，导致积炭量减少；
（5）温度为t℃，压强为p kPa，进料比x=0.5，若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，由于反应Ⅰ是反应前
后气体物质的量增加的反应，而反应Ⅱ是反应前后气体物质的量不变的反应，因此气体物质的量增加是由
于反应Ⅰ所致。根据反应Ⅰ方程式可知每有1 mol CH4气体参加反应，反应后气体物质的量会增加2 mol，
假设开始加入CH4的物质的量是1 mol，由于进料比x=0.5，则开始加入的n(CO2)=2 mol，反应达到平衡时
气体总物质的量增加了60%，增加的物质的量是(1+2) mol×60%=1.8 mol，故根据反应转化关系可知反应消
耗CH4的物质的量是0.9 mol，因此CH4的平衡转化率为
×100%=90%；
②根据①分析可知：若开始假设CH4的物质的量是1 mol，反应Ⅰ消耗n(CH4)=n(CO2)=0.9 mol，反应生成
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
n(CO)=n(H2)=1.8 mol，反应达到平衡时n(CH4)=1 mol-0.9 mol=0.1 mol，n(CO2)=2 mol-0.9 mol=1.1 mol，
n(CO)=n(H2)=1.8 mol，然后发生反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)，假设反应反应消耗CO2的物质的
量是x mol，则各种物质的物质的量都改变x mol，平衡时n(CO2)=(1.1-x)mol，n(H2)=(1.8-x)mol，
n(CO)=(1.8+x)mol，n(H2O)=x mol，由于此时混合气体中
，所以
，所以x=0.5 mol，则
平衡时n(CO2)=(1.1-x)mol=(1.1-0.5)mol=0.6 mol，n(H2)=(1.8-0.5)mol=1.3 mol，n(CO)=(1.8+0.5)mol=2.3
mol，n(H2O)=0.5 mol，假设容器的容积为V L，则反应(Ⅱ)的化学平衡常数K(Ⅱ)=
=
。
04 考查反应热、化学平衡和反应历程
4.（2024·山西太原·一模）深入研究含碳、氨元素物质的转化有着重要的实际意义。
Ⅰ．合成尿素：如图所示是合成尿素反应的机理及能量变化(单位：
)，
表示过渡态。
(1)若
，则总反应
。
(2)若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的
和
发生上述反应。结合以上机理，下列叙述能
说明反应已经达到平衡状态的是 (填标号)。
a．
的体积分数不再变化 b．平衡常数K 不再变化
c．
d．断裂
键的同时断裂
键
(3)图为使用不同催化剂①、②、③时，反应至相同时间，容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线，A 点
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
(填“是”或“不是”)平衡状态，
以上
下降的原因可能是 (答出一点即可，
不考虑物质的稳定性)。
Ⅱ．
处理大气污染物
(4)①
、
在催化剂
的表面进行两步反应转化为无毒的气体，第一步为
；则第二步为 。
②已知：
的速率方程为
，k 为速率常数，只与温度有关。为
提高反应速率，可采取的措施是 (填标号)。
A．升温 B．恒容时，再充入
C．恒容时，再充入
D．恒压时，再充入
(5)在总压为
的恒容密闭容器中，充入一定量的
和
发生上述反应，在不同条件下达到
平衡时，温度
时
的转化率随
变化的曲线，以及在
时
的转化率随
变化的
曲线如图所示：
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
①表示
的转化率随
变化的曲线为 曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；上述反应的
0(填“>”或“<”)。
②在
时，用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数
(结果保留两位小数)[已知：
气体分压(
)=气体总压(
)×该气体的物质的量分数]。
【答案】(1)
(2)a
(3)不是 随着温度升高，可能是催化剂活性降低(或失去活性)，反应速率降低，单位时间内生成尿素的
物质的量减少
(4)
AC
(5) Ⅱ < 3.45
【解析】（1）由图可知，反应③的焓变为
，反应①②的
总焓变为+87.5kJ/mol，则总反应
；
（2）a．
的体积分数不再变化，说明平衡不再移动，正逆反应速率相等，达到平衡状态，符合题意；
b．K 只受稳定影响，其不变不能说明达到平衡，不符合题意；
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
c．反应速率比等于系数比，
，则正逆反应速率不相等，没有达到平衡，不符合题意；
d．由方程式可知，2mol 氨分子转化为1mol 尿素时断裂2molN—H 键，则断裂6 mol N—H 键的同时断裂2
mol O—H 键不能说明正逆反应速率相等，不能说明达到平衡，不符合题意；
故选a；
（3）A 点尿素的量低于③催化剂时的量，则说明没有达到平衡状态；催化剂需要一定的活化温度，随着
温度升高，可能是催化剂活性降低(或失去活性)，反应速率降低，导致单位时间内生成尿素的物质的量减
少，使得
以上
下降；
（4）①
、
在催化剂
的表面进行两步反应转化为无毒的气体，结合质量守恒可知，生成气体
为氮气和二氧化碳，总反应为
，第一步为
,则第二步为
。
A
②．升温，速率常数变大，反应速率加快，正确；
B．由速率常数可知，恒容时，再充入
，不影响反应速率，错误；
C．由速率常数可知，恒容时，再充入
，其浓度变大，反应速率变大，正确；
D．由速率常数可知，恒压时，再充入
，不影响反应速率，错误；
故选AC；
（5）①由化学平衡移动原理可知，
的值越大，一氧化二氮自身的转化率越小，所以曲线Ⅱ表示一
氧化二氮的转化率随的变化；则曲线Ⅰ为
时
的转化率随
变化的曲线，由图可知，降低温
度，
转化率增大，平衡正向移动，则正反应为放热反应，焓变小于0；
②该反应是气体体积不变的反应，平衡前后气体的总压强不变，在总压为100kPa 的
的容器中，
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
一氧化二氮和一氧化碳的起始分压都为50kPa，由图可知，温度为T1时，一氧化二氮的转化率为65%，由
方程式可知，平衡时，一氧化二氮和一氧化碳的分压都为50kPa-50kPa×65%=17.5kPa，二氧化碳和氮气的
分压都为50kPa×65%=32.5kPa，则反应的的标准平衡常数
。
05 综合考查化学反应原理
5.（2024·河北张家口·一模）丙烯是一种用途广泛的有机原料，可制备多种化工产品。请回答：
已知：CH2=CHCH3与H2O 发生加成反应的化学方程式如下(a、b 均大于0)：
Ⅰ：
Ⅱ：
“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”均满足范特霍夫方程
(R 为热力学常数，C 为不同反应常数），
其平衡常数与温度的关系如图1 所示，T1℃时，在初始压强为400 kPa 的恒容密闭容器中，按1：1 的物质
的量之比充入CH2=CHCH3(g)和H2O(g)发生反应I 和反应Ⅱ，产物的分压随时间变化如图2 所示：
(1)表示CH3CH(OH)CH3(g)转化为HOCH2CH2CH3(g)的热化学方程式为 。
(2)若反应Ⅱ的熵变为△S(Ⅱ)，则反应Ⅲ：
的熵变△S(Ⅲ)
（填“＞”“=”或“＜”）△S(Ⅱ)。
(3)由图可知“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”的焓变△H1 （填“＞”“=”或“＜”）△H2。
(4)若在绝热恒容容器中发生上述反应，则下列事实能说明反应达到平衡状态的是___________（填标号）。
A．容器内气体的压强不变
B．容器内温度不变
C．容器内气体的密度不再改变
D．容器内n(CH2=CHCH3)：n(H2O)的比值不变
(5)①图2 中表示CH3CH(OH)CH3的曲线为 （填“M”或“N”）。
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
②图2 中CH2=CHCH3(g)的平衡转化率为 %。
T
③
1℃时，反应Ⅱ的平衡常数Kp= kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数）。
④若其他条件不变，T1℃时，向压强为400kPa 的恒压密闭容器中，充入n(CH2=CHCH3)：n(H2O)=1：1 的
混合气体，达到新平衡时，CH3CH(OH)CH3(g)的平衡产率将 （填“变大”“变小”或“不
变”）。
【答案】(1)CH3CH(OH)CH3(g)=HOCH2CH2CH3(g)△H=+(b-a)kJ/mol
(2)＜
(3)＞
(4)AB
(5)M 60%
变大
【解析】（1）已知反应Ⅰ：
Ⅱ：
根据盖斯定律，将反应Ⅰ-反应Ⅱ，整理可得CH3CH(OH)CH3(g)转化为HOCH2CH2CH3(g)的热化学方程式为：
CH3CH(OH)CH3(g)=HOCH2CH2CH3(g)△H=+(b-a)kJ/mol；
（2）反应Ⅲ的气体分子数减小量大于反应Ⅱ气体分子数的减小量，故反应Ⅲ熵值减小的绝对值大于反应
Ⅱ的熵值减小值，故熵变关系为：△S(Ⅲ)＜△S(Ⅱ)；
（3）根据图1 可知：降低温度，两个反应的化学平衡常数都增大，说明两个反应的正反应都是放热反应，
反应Ⅱ斜率大于反应Ⅰ，说明反应Ⅱ平衡正向移动的程度更大，反应放出的热量更多，反应放出热量越多，
则反应热越小，所以△H1＞△H2；
（4）A．反应Ⅰ、Ⅱ都是气体分子数减小的反应，反应在绝热恒容容器中发生，若容器内气体的压强不变，
则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，A 符合题意；
B．反应过程中有热量变化，反应在绝热恒容容器中发生，若容器内温度不变，则什么反应达到了平衡状
态，B 符合题意；
C．反应混合物都是气体，气体的质量不变，反应在恒容容器中发生，气体的体积不变，则无论反应是否
达到平衡状态，气体的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，C 不符合题意；
D．两个反应中n(CH2=CHCH3)：n(H2O)反应的物质的量的比是1：1，加入的n(CH2=CHCH3)：n(H2O)的比
也是1：1，则无论反应是否达到平衡状态，n(CH2=CHCH3)：n(H2O)的比值始终不变，因此不能据此判断
反应是否达到平衡状态，D 不符合题意；
故合理选项是AB；
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
（5）①根据图1 变化趋势看，降低温度，化学平衡常数增大，说明降低温度，化学平衡正向移动，正反应
为放热反应，温度对反应Ⅱ影响更大，所以曲线变化程度大的曲线M 表示的反应Ⅱ的生成物
CH3CH(OH)CH3(g)的分压变化；曲线N 表示表示HOCH2CH2CH3(g)分压变化；
②加入的n(CH2=CHCH3)：n(H2O)的比是1：1，n(CH2=CHCH3)：n(H2O)反应时物质的量的比也是1：1，开
始时总压强为p0=400 kPa，则p(H2O)开始=p(CH2=CHCH3)开始=200kPa；反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应物与生成物的
气体系数比均为2：1，则两个反应生成物总压强为120kPa，所以反应的CH2=CHCH3的压强为120kPa，反
应的水的压强为120kPa，平衡时，p(H2O)平衡=p(CH2=CHCH3)平衡=200kPa-120kPa=80kPa，p[CH3CH(OH)CH3]
平衡=100 kPa，p[HOCH2CH2CH3]平衡=20 kPa，则CH2=CHCH3的平衡转化率为：
；
③根据②计算可知：在T1温度下，反应Ⅱ达到平衡后，p(H2O)平衡=p(CH2=CHCH3)平衡=80kPa，
p[CH3CH(OH)CH3]平衡=100 kPa，，则反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=
kPa-1；
④若其它条件不变，T1℃的恒容绝热条件改为恒压条件，由于两个反应均为气体体积减小的反应，反应达
到平衡后气体压强比开始小。若改为恒压，相当于对恒容反应达到平衡后增大体系压强，增大压强化学平
衡正向移动，在反应达到新平衡时，CH3CH(OH)CH3(g)的平衡产率将变大。
1．（2024·湖南·二模）水煤气是一种优质燃料和重要的化工原料，其制备方法是将水蒸气与焦炭在高温下
混合反应，然后投入固体
进行处理。
I．在温度
下将高温水蒸气通入炽热的焦炭中，其中可能发生的一些反应如下：
反应方程式
焓变
压强平衡常数
①
②
(1)已知反应
的焓变
，近似认为反应焓变不随温度变化，则
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
焦炭的燃烧热
。
(2)在温度
下体系达到化学平衡，将这一时刻记为
，然后将可压缩的恒温反应容器突然压缩至原来体积
的一半。将压缩之后这一瞬间的时刻记为，重新达到平衡时的时刻记为
，则______（填标号）。
A．
时，反应①的正反应速率比
时增大
B．时，反应②的逆反应速率比
时减小
C．
时，反应①的压强平衡常数
比时增大
D．
时，水蒸气的转化率比时减小
(3)反应②的平衡常数
很小，若近似忽略生成
的反应，在一个体积固定的恒温容器内投入足量焦炭
与一定量的水蒸气，在温度
下达到平衡时水蒸气的转化率为
，下图的三条曲线分别代表了达到平衡时
不同的转化率
对应的水蒸气分压、
分压、体系的总压，则代表
分压的曲线是 （填标号）。
欲使平衡转化率为
，则初始充入水蒸气的压强应为
（结果保留两位有效数字）。
Ⅱ．投入固体可吸收反应产生的
，生成
。除了以外，钙还有多种氧化物。
(4)
在大约
的高压条件下还可以进一步与
反应得到由
和
构成的另一种钙的氧化物
，预测
的VSEPR 模型名称是 .
(5)反应生成的
在自然界中会被溶解有
的雨水溶蚀，该过程的离子方程式为 。已知
，碳酸的
（碳酸浓度以
形式计算）、
某雨水恰好能够
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
溶解
，此时该雨水中的
浓度为
，忽略固体溶解产生的体积变化，则此时该雨
水的
为 。
【答案】(1)-400.1
(2)AD
(3)
(4)四面体形
(5)
6.2
【解析】（1）已知①
；②
；③
；由盖斯定律可知①+
+
②③可得焦炭燃烧热：
。
（2）A．从
到，其余条件不变，压强增大，故对于反应①②正、逆反应速率都增大，
正确；
B．将压缩之后这一瞬间的时刻记为，反应物和生成物的浓度都增大，反应②的逆反应速率和正反应速
率都增大，B 错误；
C．
时重新达到平衡，因为反应容器恒温，平衡常数不变，
错误；
D．压缩容器后，容器内压强增大，根据勒夏特列原理，反应朝压强减小的方向进行，故反应①平衡逆向
移动，反应②平衡移动方向与压强变化无关，最终重新达到平衡时水蒸气转化率比时减小，D 正确；
故选AD。
（3）设
初始压强为
kPa
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
，可得
，p(H2O)=
，p(H2)=
,体系总压应大于各
组分分压，故代表的是总压曲线，对于
两曲线：
，即
时，
，即
0.5 时，
，观察图可知代表的是
分压曲线；
时，
。
（4）
结构：
，中心原子
有2 对成键电子，2 个孤电子对，故VSEPR 模型名称为四
面体形。
（5）
与水和
反应：
，
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
。
3．（2024·四川成都·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)。
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
(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
，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 。
【答案】(1) CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.4kJ∙mol-1 低温
(2)正向
(3)n 24% 0.088
(4)减小 随温度升高，Kp减小使v 减小的程度大于k 增大使v 减小的程度
【解析】（1）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)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1
已知反应：CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH3=–90.6kJ·mol-1。利用盖斯定律，将反应Ⅱ+已知反应，可得反
应I 的的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=(+41.2kJ·mol-1)+( –
90.6kJ·mol-1)=-49.4kJ∙mol-1，该反应为气体体积缩小的放热反应，在低温条件下反应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，则混合气的体积增大，各物质
的浓度减小，相当于原平衡体系减压，反应I 的平衡逆向移动，H2的物质的量增大，H2O(g)的物质的量减
小，对反应Ⅱ来说，相当于增大反应物浓度，同时减小生成物浓度，则反应Ⅱ平衡将正向移动。
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
（3）增大压强，反应Ⅰ的平衡正向移动，CH3OH 的选择性增大，此时H2的物质的量减小，H2O(g)的物质
的量增大，反应Ⅱ的平衡逆向移动，CO 的选择性减小，由于反应Ⅰ占主导地位，所以总的来说，CO2的平
衡转化率增大，因此图中m 表示CH3OH 的选择性曲线，p 表示H2的选择性曲线，表示CO2的平衡转化率
的曲线是n。
采集图中数据，可得出压强为1.5MPa 时，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，CO2的平衡转化率为30%，CO 的选择性为30%，则CH3OH 的选择性为70%，由此可建立如
下三段式：
A 点时H2的转化率为
=24%，CH3OH 的平衡分压为
≈0.088MPa。
（4）因为ΔH=–41.2kJ·mol-1＜0，所以温度升高时，平衡逆向移动，CO 催化变换反应的Kp减小。根据速
率方程分析，升高温度，k 增大，可使v 增大，升高温度可使Kp减小，Kp减小可使v 减小。T>Tm时v 逐渐
减小，表明Kp减小对v 的影响更大，原因是：随温度升高，Kp减小使v 减小的程度大于k 增大使v 减小的
程度。
4．（2024·广东·二模）含硫化合物在能源、材料及环境等工业领域均有广泛的应用。
Ⅰ.工业废气
分解可制取
。
(1)已知热化学方程式：
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
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
热分解反应
的
(用含
、
、
的式子表示)。
(2)一定温度下，2mol
在体积为VL 的恒容密闭容器中发生上述分解反应，ts 时
的产率为40%，则
0~ts 内
的平均分解速率为
；
充分分解达到平衡时，容器中
和
的分
压相等，则该温度下的平衡常数
。
Ⅱ.KSCN 可用于镀铬工业。常温下，用KSCN 配制电镀液，溶液中
与
发生第一、二步络合的反
应如下：
ⅳ.
ⅴ.
(3)根据以上络合反应，下列说法正确的有___________(填字母)。
A．加水稀释后，溶液中离子的总数减少
B．加入少量
固体，溶液中含铬微粒总数不变
C．反应
的平衡常数
D．溶液中
减小，
与
浓度的比值减小
(4)常温下，某研究小组配制了起始浓度
、
不同的系列溶液，测得平衡时
、
、
的浓度
(含铬微粒)随
的变化曲线如图所示，平衡后其他
含铬微粒
(3≤x≤6，图中未画出)总浓度为amol/L。
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
①
时，图中含铬微粒按浓度由大到小的顺序为 ；A 点时，溶液中
的平衡浓度为 (列出计算式即可)。
②在某电镀工艺中，
的浓度需要在
以上，结合计算判断C 点所对应的溶液能否用于该电
镀工艺 (写出计算过程)。
【答案】(1)
(2)
(3)BC
(4)
(或
) C 点
与
浓度相等，
，代入反应ⅳ，求得
，由
，求得
，因此C 点对应的溶液不能用于该电镀工艺
【解析】（1）由盖斯定律可知ⅲ-ⅰ-ⅱ得反应
，故
；
（2）
，ts 时
的产率为40%，则0~ts 内
的平均分解速率为
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
；
充分分解达到平衡时，容器中
和
的分压相等，由方程式
可知，平衡时硫化氢、氢气的物质的量相等，均为2mol÷2=1mol，同时生成
为1mol÷2=0.5mol，则则该
温度下的平衡常数
=
；
（3）A．加水稀释后，离子浓度减小，促使平衡向生成离子数多的方向移动，溶液中离子的总数增大，A
错误；
B．加入少量
固体，根据铬元素守恒，溶液中含铬微粒总数不变，B 正确；
C．ⅳ.
ⅴ.
由盖斯定律可知，ⅳ+ⅴ得反应
，则其平衡常数
，C 正确；
D．
，
，溶液中
减小，
与
浓
度的比值增大，D 错误；
故选BC；
（4）①ⅳ.
ⅴ.
由平衡常数可知，初始生成
的进行程度更大，结合图可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为
、
、
的曲线，由图可知，当
时，图中含铬微粒按浓度由
大到小的顺序为
；A 点时，
，
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
，溶液中
的平衡浓度为
(或
)。
C
②
点
与
浓度相等，
，代入反应ⅳ，求得
，由
，求得
，因此C 点对应的溶液不能用于该电镀工艺。
5．（2024·河北沧州·二模）二氧化碳和甲烷是两种温室效应气体，将二者进行转化，可得到具有高附加值
的化学品或清洁燃料。
(1)
和
催化重整制取
和
主反应：①
副反应：②
③
④
主反应的
，该反应在 (填“较高温度”或“较低温度”)下可自发进行。
(2)
和
反应可制取乙烯，反应的化学方程式为
。
一定温度下，向某恒容密闭容器中充入
和
，体系的初始压强为
，若平衡时
的
转化率为
，不考虑副反应的发生，
的平衡分压为 (用
表示，下同)，该反应的
压强平衡常数
。
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
(3)
过光电化学转化
可制得乙二醇，在某催化剂作用下该反应的机理如图所示。
图中
表示催化剂被光激发出电子之后产生的空穴。
①下列说法错误的是 (填标号)。
A．该反应为自由基型反应
B．生成
的反应为
C．
该反应的副产物
D．该机理中存在极性键和非极性键的断裂和形成
②以乙二醇为燃料的燃料电池工作时，乙二醇在电池 (填“负极”或“正极”)发生反应，若以
溶液为电解液，则该电极的反应式为 。
(4)铜基催化剂电催化还原
制乙醇的两种途径(分别以
和
作催化剂)的相对能量变化如图所示，
标“ ”的为吸附在催化剂上的物质。分析可知，以 作催化剂的催化效率更高。
【答案】(1)
较高温度
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
(2)
(3)BD 负极
(4)
【解析】（1）根据盖斯定律，主反应=
-
③④，
；该反应为
，
，较高温度下可以使反应
自发进行；
故答案为：
；较高温度；
（2）利用三段式分析:
，平衡时
气体总物质的量为
，气体总压强为
，
的平衡分压为
；压强平衡常数
；
故答案为：
；
；
（3）①A．从该反应的机理图中可看出，有
、
、
自由基，该反应为自由基型反应，A 正
确；
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
B．从该反应的机理图中可看出，
在催化剂的空穴位置产生
，没有
产生，生成
的反应不是
，B 错误；
C．图中显示有
生成，该物质为制备乙二醇反应的副产物，C 正确；
D．该机理中存在
、
分子中极性键的断裂，不存在非极性键的断裂，有
分子中
极性
键的形成及
、
分子中
非极性键的形成，D 错误；
故选BD。
②燃料电池工作时，正极为通入氧气的电极，通入燃料的一极为负极，故乙二醇在电池负极发生失电子、
氧化反应，以
溶液为电解液，电极产物为
，故电极反应式为
；
故答案为：BD；负极；
；
（4）从两种途径的相对能量变化图可看出，以
作催化剂时反应活化能更大，反应速率慢，催化效果差，
以
作催化剂时反应活化能小，反应速率快，催化效率更高；
故答案为：
。
6．（2024·四川德阳·二模）我国承诺在2030 年实现“碳达峰”，2060 年实现“碳中和”，
资源化利
用具有重要意义，回答下列问题：
I．
和
在镍基催化作用下重整模型如图所示(已知：*表示催化剂活性位点，
表示活性亚甲基)。
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
(1)
和
在镍基催化作用下发生重整反应的化学方程式为 。该反应在高温下才能自发进行，判
断反应焓变
(填“大于”“小于”或“等于”)0，判断理由是 。
(2)已知
经验公式：
(
为活化能，k 为速率常数，R 和C 为常数)，该反应的速
率常数
、活化能
与温度
的关系如图：
该反应的活化能
。(用含有
的式子表示)
Ⅱ．已知二氧化碳和氢气合成甲醇可能发生如下反应：
i．
ii．
(3)为提高甲醇平衡产率，可采取的措施有 (至少答两条)。
(4)若以
为催化剂，其活性温度范围通常为
。向装有催化剂的密闭容器按投料比为
通入反应物，保持压强为
，若只发生反应i，其他条件相同，不同温度下。5 分
钟内，测得温度与甲醇的产率关系如图，实际产率呈现先升高后降低的原因是 。
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
(5)
时的压强平衡常数
。(写出计算式)
【答案】(1)
； 大于； ∆S>0，高温自发，焓变
大于0；
(2)
；
(3)降低温度，增加压强反应，及时分离出产物，增大反应物浓度等；
(4)反应ii 为吸热反应，反应i 为放热反应，低温反应i 正向进行程度较大，高温反应ii 正向进行程度较大
甲醇的产率先升高后降低；
(5)
；
【解析】（1）分析反应物生成物如图
；
和
在镍基催化作用下发生重整反应的化学方程式为：
；由方程式可知
∆S>0，该反应在高温下才能自发进行，∆G=∆H-T∆S<0，故判断反应
焓变
大于0；判断理由是∆S>0，高温自发，焓变
大于0；
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
（2）根据图象并结合公式可得：y1= -x1Ea+C、 y2= -x2Ea+C，联立方程解得Ea=
；
（3）为提高甲醇平衡产率，可采取的措施有，降低温度，增加压强反应，及时分离出产物，增大反应物
浓度等；
（4）反应i 为放热反应，低温时，反应i 正向进行程度较大，甲醇的产率高，高温时，反应i 逆向进行程
度较大，甲醇的产率降低，所以实际产率呈现先先升高后降低；
（5）保持压强为
，
，设CO2物质的量为1mol，H2物质的量为3mol，
时甲
醇的产率为14%，
则平衡时压强为
，P(CO2)=
，P(H2)=
，P(CH3OH)=
，
P(H2O)=
，
时的压强平衡常数
=
=
；
7．（2024·辽宁沈阳·模拟）氢能作为清洁能源是题佳碳中和能源载体，为应对气候变化全球掀起了氢能发
展热潮，制备氢气有多种途径。
I．甲醇产生氢气的反应为：
(1)已知相关物质的标准熵数值如下表：
化学式
标准熵
该反应能自发进行的最低温度为 K。(精确至
)
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
II．乙酸制氢过程发生如下反应：
反应I：
反应II：
(2)已知反应：
①由图1 可得，
。
②恒温恒容下发生上述反应，下列说法正确的是 。
A．混合气体密度不变时，反应达到平衡 B．加入
，可提高
的转化率
C．加入催化剂，可提高
的平衡产率 D．充入Ar，对
的产率不产生影响
(3)在容积相同的密闭容器中，加入等量乙酸蒸气(只发生反应I 和II)，在相同时间测得温度与气体产率的
关系如图2 所示。约650℃之前，氢气产率低于甲烷的可能原因是 。(答出一点即可)
(4)在一定条件下，投入一定量的乙酸，发生反应I 和反应II。设达到平衡时体系总压强为p，乙酸体积分
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
数为20%，反应I 消耗的乙酸占投入量的20%，则反应II 的平衡常数
为 。(用平衡分压代替
平衡浓度计算)
III．热分解也可制氢，其原理是：
。
(5)不同温度和压强下，
的平衡转化率变化如下图。生成物
的状态为 (填“气态”或“非
气态”)，
(填“>”或“<”)。
【答案】(1)385.5
(2)
BD
(3)反应I 的活化能比反应II 高，反应速率慢
(4)0.2p
(5) 气态 <
【解析】（1）由题给数据可知，反应ΔH—TΔS=(+128.1kJ/mol)—T×(2×130.7+197.7-126.8) ×10-3kJ/mol·K
<0 时反应能自发进行，则T>385.5K。
（2）①由图可知，甲烷与二氧化碳反应生成一氧化碳和氢气的反应为吸热反应，则反应
的焓变ΔH=
kJ/mol；
A
②．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则
混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故A 错误；
B．充入二氧化碳，平衡向正反应方向移动，甲烷的平衡转化率增大，故B 正确；
C．加入催化剂，化学反应速率加快，但平衡不移动，氢气的平衡产率不变，故C 错误；
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
D．充入Ar，各反应物和生成物的浓度不变，平衡不发生移动，对 H2的产率不产生影响，故D 正确；
故选BD。
（3）反应的活化能越低，反应速率越快，则650℃之前，氢气产率低于甲烷说明反应I 的活化能比反应II
高，反应速率慢于反应II，相同时间产生氢气的物质的量小于甲烷，故答案为：反应I 的活化能比反应II
高，反应速率慢。
（4）设起始乙酸的物质的量为1mol，反应Ⅱ生成甲烷的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式：
由乙酸的体积分数可得：
×100%=20%，解得a=0.4，则反应Ⅱ的平衡常数Kp=
pPa=0.2pPa。
（5）若S2为固态，该反应是气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，硫化氢的转化率不变，
由图可知，温度一定时，改变压强，硫化氢的转化率改变，说明S2为气态，则该反应为气体体积增大的反
应，增大压强，化学平衡向逆反应方向移动，硫化氢的转化率减小，图中P1条件下硫化氢的转化率大于P2
条件下，则压强P1小于P2。
8．（2024·浙江宁波·二模）甲酸是一种有机化工原料，广泛用于农药、皮革、医药和橡胶等工业。请回答：
(1)活性Fe3O4-x催化反应
，进而可制得甲酸。该反应的
0(填“>”或“<”)，理由是 。
(2)某温度下，HCOOH 电离平衡常数为
，当HCOOH 平衡浓度为xmol/L 时，HCOOH 已电离的弱电解质
分子数的电离度
(电离度
，用含
和x 的代数式表示，可
不化简)。
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
(3)某研究小组发现HCOOH 水溶液在密封石英管中的分解反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H+仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ
建立平衡后始终处于平衡状态。T℃下，在密封石英管内完全充满1.0mol/LHCOOH 水溶液，分解产物均完
全溶于水中。CO2、CO 浓度与反应时间的变化关系如图所示。
①下列说法正确的是 。
A．反应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ
B．反应
C．混合体系达平衡后：
D．若在起始溶液中加入盐酸，则CO 达浓度峰值时，
的值与未加盐酸时相同
②保持其它条件不变，若反应起始时溶液中同时还含有0.10mol/L 盐酸，请在上图中画出CO 的浓度与反应
时间的变化关系图 。
(4)一种由CO2电化学法合成甲酸盐的工作原理如图所示。电极b 为 极。电解一段时间后，若两侧
电解液中K+的物质的量相差0.08mol，则阳极产生的气体在标准状况下的总体积为 L(假设产生的气
体全部逸出)。
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
【答案】(1)< 反应的
且自发，则
(2)
(3) AD
(4) 阴 1.12
【解析】（1）
反应能够自发进行；反应为熵减反应，反应能够自发进行，则反应为放热反应，
焓变小于0；
（2）
某温度下，HCOOH 电离平衡常数为
，设初始甲酸浓度为cmol/L，
HCOOH 平衡浓度为xmol/L 时，则c(1-α)= x，
，则平衡时甲酸、甲酸根离子、氢离子浓度分
别为xmol/L、
、
，
，
；
（3）①A．活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，由题干可知，反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，则反
应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ，A 正确；
B．由盖斯定律可知，Ⅱ-Ⅰ得反应：
，则
，B 错误；
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
C．根据碳元素守恒，混合体系达平衡后：
，C 错误；
D．对反应Ⅰ，
，平衡常数只受温度影响，则在起始溶液中加入盐酸，CO 达浓度峰值时
的值与未加盐酸时相同，D 正确；
故选AD；
H
②
+仅对反应Ⅰ有催化加速作用，反应起始时溶液中同时还含有0.10mol/L 盐酸，会使得产生CO 的浓度峰
值稍大且使得时间提前，故图示为：
（4）由图可知，b 极二氧化碳发生还原反应生成甲酸盐，则b 为阴极；电解过程中，钾离子向阴极移动，
若两侧电解液中K+的物质的量相差0.08mol，则转移电子0.04mol，阳极放电发生氧化反应生成氧气和二氧
化碳，
，产生的气体0.05mol，在标准状况下的总体积为1.12L。
10．（2024·广东佛山·二模）金属有机配合物广泛应用于各类催化反应。
Ⅰ．某铁的配合物催化1-丁烯和
加成的部分历程如图。
(1)①写出1-丁烯和
加成的化学方程式 。
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
②若丙→乙的活化能为
，则甲→丙的反应热△H=
(用含a 的式子表达)。
(2)甲、乙的结构如图所示，Ar 表示苯基。
①乙中Fe 的配位数为 。
②下列说法正确的是 (填标号)。
A．甲→乙的过程中有
键的断裂和形成
B．乙→丙的速率比甲→乙慢
C．升高温度，乙的平衡浓度减小
D．选用合适的催化剂可提高1-丁烯的平衡转化率
Ⅱ．某金属配合物的合成反应为：
。该金属配合物的吸光度A 随
的变化如图
所示[
为定值]。
为M 和R 完全反应的吸光度，
为实际测得的最大吸光度，吸光度和
的浓度成正比。
(3)x= 。
(4)解离平衡
的解离度
(即
的平衡转化率)为 (用含
、
的式子表示)。
(5)若x=1，将10mL 0.01
、5mL 0.001
M 溶液、5mL 0.001
R 溶液混合，测
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
得解离度
，计算
的解离平衡常数
(写出计算过程)。
【答案】(1)
(2)4 BC
(3)
(4)1-
(5)1.25×10-5
【解析】（1）①1-丁烯和
加成的化学方程式：
；
②根据图示，甲→乙的
，乙→丙的活化能为23.8kcal/mol、丙→乙的活化能为
，则乙→丙的
，根据盖斯定律：甲→丙的反应热
；
（2）①由乙的结构可知，乙中Fe 的配位数为4；
A
②．对比甲、乙两物质结构可知，甲→乙的过程中有键的断裂，但无键的形成，A 错误；
B．乙→丙的活化能大于甲→乙活化能，所以乙→丙速率比甲→乙速率慢，B 正确；
C．甲→乙为放热过程，乙→丙为吸热过程，升高温度，乙的平衡浓度减小，C 正确；
D．催化剂不影响化学平衡移动，不能提高1-丁烯的平衡转化率，D 错误；
答案选BC。
（3）A0为M 和R 完全反应的吸光度，由图示知
=0.4，解得
=
，则x=
。
（4）由图示知
=0.4 时，M 和R 完全反应的吸光度为A0，A1为实际测得的最大吸光度，即反
应达到平衡状态的吸光度，吸光度与MRx的浓度成正比，说明反应达到平衡时M 的平衡转化率为
；则
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
解离平衡
的解离度α=1-
。
（5）若x=1，将10mL 0.01
、5mL 0.001
M 溶液、5mL 0.001
R 溶液混合，
若完全反应生成MR 的浓度为
=2.5×10-4mol/L，解离度为0.2，则平衡时MR 的浓度为
2.5×10-4mol/L×（1-0.2）=2×10-4mol/L，M、R 的浓度都为5×10-5mol/L，
的解离平衡常数Kc=
=1.25×10-5。
11．（2024·四川绵阳·三模）先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广，导致我国乙酸产能过剩。使
用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇的反应原理如下：
主反应：
△H1
副反应：
副反应的反应热绝对值远远小于主反应的反应热绝对值。
(1)一定温度下，将1 mol CH3COOH(g)、5 mol H2(g)通入到恒压密闭容器中(不考虑副反应)。达到平衡时，
H2的转化率为4%，该反应放热a kJ。则该温度下主反应的△H1= 。该反应自发发生的条件为
(选填“高温”“低温”或者“任何温度”)。
(2)250℃下，恒压密闭容器中充入一定量H2(g)和CH3COOH(g) (不考虑副反应)，下列条件不能判断反应达
到平衡状态的是_______(填字母)。
A．混合气体的密度保持不变
B．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C．H2O 的体积分数不变
D．n(H2O)和n(CH3CH2OH)的比值一定
(3)已知：Ⅰ．S 表示选择性，且主反应产物的选择性往往大于副反应产物的选择性
Ⅱ．
在n(H2)：n(CH3COOH)=10 时：2 MPa 下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化；250℃下，平衡时
S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化均如图所示。
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
250℃
①
下，乙醇选择性随压强变化的曲线是 (填字母)。
②曲线b 变化的原因是 。
150℃
③
，在催化剂作用下H2和CH3COOH 反应一段时间后，乙醇的选择性位于m 点。不改变反应的温度
和时间，一定能提高乙醇选择性的措施 (填一条)。
(4)一定温度和恒定压强下，向初始体积为1 L 容积可变的密闭容器中通入2 mol H2和1 mol CH3COOH 同时
发生主反应和副反应，测得平衡时n[H2O(g)]=0.8 mol，体系中气体物质的量减小20%，则平衡时，c(H2)
mol/L，主反应的Kc= 。
【答案】(1) -10a kJ/mol 低温
(2)D
(3)a 主反应和副反应均为放热反应，温度升高，主反应和副反应的平衡均逆向移动，主反应逆向移动
的程度大于副反应 使用对主反应催化活性更高的催化剂(或加压)
(4)1 2
【解析】（1）根据反应方程式
可知：CH3COOH 与H2按
照1：2 的物质的量关系反应。现在在恒压条件下加入1 mol CH3COOH(g)、5 mol H2(g)，可见H2过量，反
应达到平衡时H2的转化率为4%，反应消耗H2的物质的量是n(H2)=5 mol×4%=0.2 mol，该反应放热a kJ，
则2 mol H2(g)完全反应放出热量为Q=10a kJ，故
的反应
热△H1=-10a kJ/mol；
该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，△H＜0，△S＜0，根据反应自发进行的条件是△G=
H-
△
T△S＜0，则该反应自发发生的条件为低温条件；
（2）A．反应混合物都是气体，气体的质量不变。反应在恒温、恒压条件下进行，气体的体积随着气体的
物质的量的改变而改变，则混合气体的密度随着气体的物质的量的改变而改变，因此根据气体的密度不变
作为判断化学平衡的标志，A 不符合题意；
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
B．该反应的正反应是气体物质的量减小的反应，反应混合物都是气体，气体的质量不变，若气体的平均
相对分子质量保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B 不符合题意；
C．在恒温恒压条件下进行该反应，若反应正向进行，H2O(g)的体积分数就会增大；若反应逆向进行，
H2O(g)的体积分数就会减小，若其体积分数不变，则说明反应达到平衡状态，C 不符合题意；
D．若反应开始加入反应物，则生成的n(H2O)：n(CH3CH2OH)=1：1，则无论反应是否达到平衡状态，在任
何时刻二者的物质的量的比都始终是1：1，因此不能根据n(H2O)：n(CH3CH2OH)不变判断反应是否达到平
衡状态，D 符合题意；
故合理选项是 D；
（3）①主反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，化学平衡正向移动，乙醇的选择性上升，则250℃
下，乙醇选择性随压强变化的曲线是a；
②主反应和副反应的正反应均为放热反应，升高温度，化学平衡均逆向移动，主反应逆向移动的程度大于
副反应，所以乙醇的选择性随着温度升高而减小；
150℃
③
，在催化剂作用下H2和CH3COOH 反应一段时间后，乙醇的选择性位于m 点。不改变反应的温度
和时间，由于主反应的正反应是气体体积减小的反应，而副反应反应前后气体的物质的量不变，因此要提
高乙醇选择性，可以是增大压强；或者是使用对主反应催化活性更高的催化剂，来提高主反应中乙醇选择
性；
（4）反应开始时容器的容积为1 L，加入物质的物质的量：n(CH3COOH)=1 mol，n(H2)=2 mol，平衡时
n[H2O(g)]=0.8 mol，体系中气体物质的量减小20%，假设主反应产生H2O 的物质的量为x，假设副反应产
生H2O 的物质的量是y，根据主反应
中物质反应转化关
系可知平衡时各种气体的物质的量：n(CH3COOH)=(1-x) mol，n(H2)=(2-2x) mol，n(CH3CH2OH)= n(H2O)=x
mol。它们的平衡时的物质的量又是副反应起始时的物质的量，由副反应方程式：
中物质反应转化关系可知平衡时：
n(CH3COOH)=(1-x-y) mol，n(CH3CH2OH)=(x-y) mol，n(CH3COOC2H5)=y mol，n(H2O)=(x+y) mol=0.8 mol。
平衡时气体的物质的量减少20%，则n(总)平衡=n(CH3COOH)+n(CH3CH2OH)+n(CH3COOC2H5)+n(H2O)
+n(H2)=(1-x-y) mol+(x-y) mol+y mol+0.8 mol+(2-2x) mol=(1+2)mol×80%=2.4 mol，两式联立，解得x=0.6
mol，y=0.2 mol。容器的容积与气体的物质的量呈正比。反应开始时容器容积是1 L，气体总物质的量是3
mol，反应达到平衡时气体物质的量减小20%，则平衡时容器的容积V=1 L×80%=0.8 L，故平衡时H2的平
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
衡浓度：c(H2)=
=1 mol/L；c(CH3CH2OH)=
=0.5 mol/L，c(CH3COOH)=
=0.25 mol/L，c(H2O)=
=1.0 mol/L，故主反应的化学平衡常数K=
=2。
14．（2024·陕西安康·模拟）二甲醚
既是一种有机燃料，又是一种重要的有机化工原料。利用
催化氢化制备二甲醚反应原理如下：
I．
；
II．
；
III．
。
回答下列问题：
(1)
。
(2)向初始温度为
的某绝热恒容容器中充入
，只发生反应III，平衡时
的转化率为
。
①下列事实能说明反应III 已经达到平衡的是 (填选项字母)。
a．混合气体密度不再发生变化
b．容器内压强不再发生变化
c．
的消耗速率等于
的消耗速率
d．
的体积分数不再发生变化
②若向该容器中充入
和
各
，平衡时
的转化率为
，其中
(填
“>”“=”或“<”)1。
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
③在催化剂条件下反应III 的反应过程如图所示，“*”表示吸附在催化剂上。该催化过程的决速步骤为
(填“第一步”或“第二步”)，判断的理由是 。
(3)向压强恒定为
的某密闭容器中按物质的量比
投入CO2和
，发生
催化氢化制备二甲醚系
列反应。
平衡转化率
随温度变化如图所示：
①图中能表示
随温度变化的曲线是 (填“
”或“
”)，原因为 。
②已知
温度下平衡时，
的体积分数为
。则平衡时
的体积分数为 (保留三位有
效数字)；
下反应的分压平衡常数
(用含的代数式表示)。
【答案】(1)
(2)bd < 第二步 第二步反应活化能较高，所以速率较慢，能决定整个反应速率的快慢
(3)L2 反应I 和反应II 均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，
会降低
【解析】（1）由盖斯定律可知，反应II-2×反应I 可得：
，则
；
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
（2）①a．该反应过程中，气体总质量和总体积不变，混合气体密度是定值，混合气体密度不再发生变化
时，不能说明反应达到平衡，a 不符合题意；
b．在绝热恒容容器中发生该放热反应，温度升高，压强增大，当容器内压强不再发生变化时，说明反应
达到平衡，b 符合题意；
c．
的消耗速率等于
的消耗速率，不能说明正、逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，c
不符合题意；
d．
的体积分数不再发生变化，说明正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡，d 符合题意；
答案为：bd。
②若用恒温恒容容器，正、逆投料最终平衡状态相同，α1+α2=1，但绝热容器中正、逆投料后，均不能达到
恒温时的平衡状态，所以α1+α2<1；
③第二步反应活化能较高，所以速率较慢，能决定整个反应速率的快慢；
（3）①反应I 和反应II 均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，
会降低，所以能表示
随温度变化的曲线是L2；
②设CO2(g)和H2(g)的起始物质的量分别为1mol 和3mol，平衡时反应I 中CO2(g)转化了xmol，反应II 中
CO2(g)转化了ymol，列三段式：
由平衡时CO2(g)的转化率为60%和H2O(g)的体积分数为25%，可列式子：x+y=0.6，
，解
得x=0.4，y=0.2，则平衡时CO2的体积分数为
，平衡时n(CO2)=0.4mol，n(H2)=1.2
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
mol，n(CH3OH)=0.4 mol，n(H2O)=0.7mol，n(总)=2.8mol，则反应的压强平衡常数Kp=
。
15．（2024·福建漳州·三模）甲醇是一种可再生的清洁能源，以甲醇为原料制备氢气的原理为
。
(1)已知相关物质的标准燃烧热(25℃，101kPa)如表所示，则上述反应的
。
物质
标准燃烧热(
)
(2)中国石油大学陈玉教授团队研究了
在催化剂Pd／MgO(100)表面的催化反应机理，其部分反
应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注，过渡态用TS 表示)：
图示历程中最大能垒为 eV，决速步骤的化学方程式为 。
(3)一定温度下，维持100kPa，将
与Ar(g)以一定比例
投料发生上述反应，测
得
的平衡转化率及
的分压
随x 的变化关系如图所示：
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
已知：
为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数。
①图中表示
的平衡转化率随x 变化的曲线为 (填“A”或“B”)，判断理由是 。
②当x=1 时，平衡体系中
kPa．
③若正、逆反应速率方程分别为
、
，
、
分别为正、逆反
应的速率常数，则该反应的平衡常数
(用
、
表示)，当x=5，
时，
。
【答案】(1)+128.1
(2)1.13
(3) A 随x 增大，反应物分压减小，
平衡正向移动，
10
64
【解析】（1）甲醇的标准燃烧热为
，CO 的标准燃烧热为
，氢气的标准燃烧
热为
；
，
-(
×2)=+128.1
；
（2）根据图示，历程中最大能垒为(1.86-0.73)=1.13eV，能垒越大反应速率越慢，慢反应决定总反应速率，
决速步骤的化学方程式为
。
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
（3）①随x 增大，反应物分压减小，
平衡正向移动，
的平衡转
化率增大，随x 变化的曲线为A。
②当x=1 时，设初始投料Ar 的物质的量为amol、甲醇的物质的量为amol，达到平衡时氢气的压强为40
kPa，即氢气占总物质的量的40%
，x=
；平衡体系中
kPa；
③若正、逆反应速率方程分别为
、
，
、
分别为正、逆反
应的速率常数，反应达到平衡时
，
；带入②的数据，平衡体系中甲醇的分压为10 kPa、CO 的分压为20 kPa、氢气的分压为40 kPa，可知
=Kp=
；当x=5，设初始投料Ar 的物质的量为5amol、甲醇的物质的量为amol，
时，即a-x=2x，x=
，此时甲醇的分压为
kPa、CO 的分压为
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
=5 kPa、氢气的分压为
=10 kPa，则
。
53
