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易错专题21 化学反应原理解题策略
聚焦易错点：
一、反应热的计算
1．反应热计算的方法：
(1)根据“两个”公式计算反应热：ΔH=E(生成物的总能量)－E(反应物的总能量)；ΔH=E(反应物的键能
之和)－E(生成物的键能之和), 利用键能计算反应热，需算清物质中化学键的数目。常见物质中所含共价
键的数目：1 mol 金刚石中含有2 mol C—C 键，1 mol 硅中含有2 mol Si—Si 键，1 mol SiO2晶体中含有4
mol Si—O 键； 1 mol P4中含有6 mol P—P 键，1 mol P4O10(即五氧化二磷)中含有12 mol P—O 键、4 mol
P===O 键，1 mol CH3CH3中含有6 mol C—H 键和 1 mol C—C 键。
(2)根据热化学方程式计算反应热：焓变与反应物的物质的量成正比。
(3)根据盖斯定律计算反应热：若一个热化学方程式可由另外几个热化学方程式相加减而得到，则该反应
的焓变可通过这几个化学反应焓变的加减而得到。表示方法：
，ΔH=ΔH1＋ΔH2。
2.热化学方程式的书写：
(1)热化学方程式中化学计量数可以是整数，也可以是分数。
(2)物质的聚集状态：气体用“g”，液体用“l”，固体用“s”，溶液用“aq”。热化学方程式中不用
“↑”和“↓”。
(3)注意ΔH 的单位、数值与符号。ΔH 的单位为kJ·mol－1，如果化学计量数加倍，则ΔH 也要加倍，逆
反应的反应热与正反应的反应热数值相等，但符号相反。
(4)对于具有同素异形体的物质，除了要注明聚集状态之外，还要注明物质的名称。如①S(s，单斜)＋
O2(g)===SO2(g)ΔH1＝－297.16 kJ·mol－1；②S(s，正交)＋O2(g)===SO2(g)ΔH2＝－296.83 kJ·mol－1；
③S(s，单斜)===S(s，正交) ΔH3＝－0.33 kJ·mol－1。
3. 根据盖斯定律计算反应热的方法：
(1)观察已知的热化学方程式与目标热化学方程式的差异，若目标热化学方程式中的某种反应物在某个已知
热化学方程式中作生成物，可把该热化学方程式的反应物和生成物颠倒，相应的ΔH 改变符号。
(2)将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数，使已知热化学方程式中的化学计量数与目标热化学
方程式中的化学计量数一致，ΔH 也同倍数变化。
(3)将已知热化学方程式相加或相减，热化学方程式中的ΔH 同时相加或相减，得到目标方程式及反应热。
二、化学反应速率和化学平衡
1. 化学反应速率的计算：v(B)＝＝
(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。
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(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是即时速率，且计算时取正值。
(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率之比
等于其化学计量数之比。
(4)计算反应速率时，若给出的是物质的量的变化值，要转化为物质的量浓度的变化值(计算时一定要除以
体积)，再进行计算。
2. 外界条件对可逆反应的反应速率的影响：外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，
但影响程度不一定相同。
(1)当增大反应物浓度时，v 正增大，v 逆瞬间不变，随后也增大；
(2)增大压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大；
(3)对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率；
(4)升高温度，v 正和v 逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；
(5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。
3.平衡移动方向的判断：
(1)依勒夏特列原理判断。
(2)根据图像中正逆反应速率相对大小判断：若v 正>v 逆，则平衡向正反应方向移动；反之向逆反应方向移
动。
(3)依变化过程中速率变化的性质判断：若平衡移动过程中，正反应速率增大(减小)，则平衡向逆(正)反
应方向移动。
(4)依浓度熵(Qc)规则判断：若某温度下Qc＜K，反应向正反应方向进行；Qc＞K，反应向逆反应方向进行。
4.化学平衡的计算：
（1）化学平衡常数：对于可逆化学反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)在一定温度下达到化学平衡时，
K＝。另可用压强平衡常数表示： Kp＝[p(C)为平衡时气体C 的分压]。反应体系中纯固体、纯液体以及稀
水溶液中水的浓度不写进平衡常数表达式，但非水溶液中，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；同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式及数值亦
不同。书写平衡常数表达式及数值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。
（2））依据化学方程式计算平衡常数：同一可逆反应中，K 正·K 逆＝1；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K 间的关系是：K′＝Kn或K′＝；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。
（3）转化率、产率及分压的计算：反应物转化率＝×100%；产物的产率＝×100%；分压＝总压×物质的量
分数。
5.化学反应速率、化学平衡图像：
2
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（1））解题思路：
看图像
一看轴(即纵坐标与横坐标的意义)，二看点(即起点、拐点、交点、终点)，
三看线(即线的走向和变化趋势)，四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线
等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)
想规律
看清图像后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律
作判断
通过对比分析，作出正确判断
（2）分析方法：认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合；看清起点，分清反
应物、生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点；看清曲线的
变化趋势，注意渐变和突变，分清正、逆反应，从而判断反应特点；注意终点。例如，在浓度时间图像上，
一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断；先拐先平数值大。
例如，在转化率时间图像上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该曲线对应的温度高、浓
度大或压强大；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。
三、沉淀溶解平衡和Ksp的应用
一般情况下，升高温度能促进沉淀的溶解，稀释使平衡向右移动；稀释后重新达到平衡时各离子浓度保持
不变。对于确定的物质来说，Ksp只与温度有关；温度相同时，组成形式相同的物质，Ksp较大者溶解度较大。
1.沉淀的生成或溶解的判断：若体系内Qc＝Ksp，体系处于溶解平衡状态；Qc>Ksp，体系内会有沉淀析出；
Qc<Ksp，体系仍可溶解相应的溶质。
2.沉淀顺序的确定：同一溶液若有多种成分在某种条件下均可形成沉淀，则离子积先满足Qc>Ksp者先形成
沉淀。
3.沉淀的转化与Ksp大小间的关系：组成形式相同的难溶物质，Ksp较大的沉淀肯定可转化为Ksp较小的沉淀，
但当二者Ksp相差不大时，反过来也可转化。
四、电化学的常考点
1.电极名称的判断：总反应方程式中还原剂发生氧化反应做负极，与负极相连的电极为阴极，阴极发生还
原反应；总反应方程式中氧化剂发生还原反应做正极，与正极相连的电极为阳极，阳极发生氧化反应。
2.微粒的移动方向：原电池中，电子由负极移向正极，阳离子移向正极阴离子移向负极；电解池中，电子
由电源负极移向阴极、由阳极移向电源正极，阳离子移向阴极阴离子移向阳极。
3.充、放电的电化学原理：对于可充电电池，放电时为原电池，符合原电池工作原理，负极发生氧化反应，
正极发生还原反应；外电路中电子由负极流向正极，内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。可
充电电池充电时为电解池，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应；充电时电池的“＋”极与外接直流电
源的正极相连，电池的“－”极与外接直流电源的负极相连。
4. 不同“介质”与电极反应式的书写：酸性溶液中，电极反应式不可能出现OH—及与H+反应的微粒，如酸
性溶液中CH3OH 在负极上失去电子生成CO2气体，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋=2H2O；碱性溶液中，电极反
应式不可能出现H+及与OH—反应的微粒，如碱性溶液中CH3OH 在负极上失去电子生成CO，正极反应式为O2
＋4e－＋2H2O=4OH－；电解质为熔融盐或固体，电极反应式不可能出现OH—及H+。
5.隔膜的作用：离子交换膜是一种选择性透过膜，阳离子交换膜一般只允许阳离子通过，阴离子交换膜只
3
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允许阳离子通过，离子迁移方向遵循电池中离子迁移方向。
6.盐桥的作用：隔绝负极与正极电解质溶液发生化学反应，降低化学能转化为电能的效率；通过离子的定
向移动，构成原电池的闭合回路，并维持正极池和负极池中溶液的电性守恒。
7. 金属腐蚀快慢三个规律：
(1)金属腐蚀类型的差异：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护腐蚀措施的
腐蚀。
(2)电解质溶液的影响:对同一金属来说，腐蚀的快慢(浓度相同)：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解
质溶液;对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，腐蚀越快。
(3)活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。
考点精练
1．（2024·山东·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)。
4
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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= 。
(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 。
2．（2024·内蒙古赤峰·三模）氢能新质生产力正加速发展。工业上利用天然气制备氢气，还能得到乙烯、
乙炔等化工产品，有关反应原理如下：
反应①：2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g) ∆H1=+376.3kJ/mol K1；
反应②：2CH4(g)
C2H4(g)+2H2(g) ∆H2=+202.0kJ/mol K2；
回答下列问题：
(1)反应③：C2H2(g)+2H2(g)
C2H4(g) ∆H3= kJ/mol，K3= (用含K1、K2的代数式表示)。
(2)若用
、
、
和
表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂，如图在催化剂表面进行反应①，
从吸附到解吸的过程中，能量状态最高的是 (填字母)。
(3)反应②的速率方程为(v 正=k 正·c2(CH4)，v 逆=k 逆·c(C2H4)·c2(H2)(k 正、k 逆为正、逆反应速率常数)。其他条件相
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同，T1℃达到平衡时k 正=1.5k 逆，T2℃达到平衡时k 正=3.0k 逆。由此推知，T1 T2(填“>”“<”或“=”)。
(4)向恒温恒容密闭容器中充入适量CH4，同时发生上述反应①和反应②，在不同催化剂Cat1、Cat2 作用下，
测得单位时间内H2的产率与温度的关系如图所示。在其他条件相同时，催化效率较高的是 (填
“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2 作用下，温度高于500℃时，H2的产率迅速降低的原因是 。
(5)在一定温度、102kPa 下， 向反应器中充入1mol C2H4(g)发生反应：C2H4(g)
C2H2(g)+H2(g)制备氢气。
①实际操作中，往往向反应器中充入一定量的水蒸气，其目的是 。
②忽略其他副反应，若向反应器中充入5mol 水蒸气，平衡时(C2H4的转化率为75%，则该反应的Kp=
。
3．（2024·黑龙江哈尔滨·三模）
经催化加氢可以生成低碳有机物，实现
的综合利用和“碳达峰、
碳中和”的目标。
合成甲醇涉及以下三个反应：
①
②
③
已知：反应①、③是低温条件的自发反应。回答下列问题：
(1)上述三个反应的平衡常数
与温度关系如图1 所示。图1 中c 线表示的反应是 (填“①”、
“②”或“③”)，
(填“>”、“=”或“<”)。
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(2)
加氢制甲醇反应机理如图2 所示。
下列说法正确的是 (填字母)。
A．羧基物种
和甲酸盐物种
为两种中间体
B．该反应使用的催化剂既加快了反应速率，又提高了
的平衡转化率
C．反应过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
(3)某温度下，向一恒容密闭容器中充入等物质的量的
和
，在催化剂作用下发生反应③并达到平衡状
态。下列图像正确的是 (填字母)。
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(已知：C 选项中t 时刻再充入等物质的量的
和
)
(4)在密闭容器中，充入
和
合成
，发生反应①和②。不同温度下达到平衡时
、
及
的体积分数如图3 所示。
①已知曲线b 代表
，则曲线a 代表 。
②
时，
的平衡转化率为 (保留两位有效数字，下同)，此温度下反应②的
(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
4．（2024·河北邢台·一模）
、
(主要指
和
)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的
、
是环境保护的重要课题。
已知：
反应1：
反应2：
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反应3：
反应4：
回答下列问题：
(1)计算
，已知反应3 的
，则该反应自发进行的最高温度为
(取整数)K。
(2)已知反应4 在某催化剂作用下的反应历程如图。
①
(填“
”或“
”)0.
②该反应历程的决速步骤为 。
③可提高该反应中
平衡转化率的措施有 (填两条)。
(3)向密闭容器中充入一定量的
和
，保持总压为
，发生反应4.当
时
的平
衡转化率随温度
以及
下NO 的平衡转化率随投料比
的变化关系如图：
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①能表示此反应已经达到平衡状态的是 (填标号)。
A．气体的密度保持不变
B．
的浓度不变
C．
②表示
时
的平衡转化率随温度
的变化关系曲线是 (填“＂或“II")，理由是 。
③a、d 两点对应的平衡常数大小比较为
(填“>”“<”或“=”)
。
④b 点对应条件下的压强平衡常数
(
为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分
数，列出计算式即可)。
5．（2024·天津·二模）二氧化碳利用技术已成为当今世界研究热点。回答下列问题：
(1)空气中CO2含量过高造成的环境问题是 。
(2)氢气还原二氧化碳是处理二氧化碳的方法之一，常见反应原理有
H2(g)+CO2(g)
H2O(g)+CO(g) △H2=+41.2kJ∙mol-1
3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g) △H2=-245.5kJ∙mol-1
①6H2(g)+2CO2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3= kJ∙mol-1
②在上述反应涉及的分子中，属于非极性分子的是 。甲醇的沸点(64.7℃)高于二甲醚的沸点
(-29.5℃)，原因是 。
(3)在恒压密闭容器中通入CO2和H2的混合气体，制备甲醇：
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CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H=-94.3kJ∙mol-1，反应过程中测得甲醇的时空收率(STY)(表示单位物质的
量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度(T)变化如下表：
①该反应最适宜的温度是 ℃。
②随着温度升高，反应速率加快，甲醇的时空收率增大。继续升高温度，甲醇的时空收率反而降低的原因
可能是 。
(4)一种Li/CO2电池模拟装置如图所示。
①离子交换膜为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
②充电时阳极的电极反应式为 。
6．（2024·天津河东·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：
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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
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___________。
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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 。
a．活化能：反应ⅰ<反应ⅱ
b．ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应
c．
7．（2024·辽宁抚顺·三模）我国科学家根据
在HZSM-5 载体上的单层分散行为设计催化剂用于
选择性还原
。回答下列问题：
已知：①
kJ⋅mol
（
）
②
kJ⋅mol
（
）
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(1)
kJ⋅mol
。
(2)向恒容密闭容器中充入0.4 mol
和0.6 mol
，只发生反应①。下列叙述正确的是______（填
标号）。
A．恒温条件下，压强不随时间变化时反应达到平衡状态
B．平衡时温度不变，再充入1 mol
时平衡常数减小
C．反应达到平衡时放出的热量为0.1a kJ
D．加入高效催化剂，反应达到平衡时NO 的转化率增大
(3)一定温度下，起始投料不变，单位时间内氮氧化物转化率、表面活泼氧量比
与催化剂组成类型
的关系如下图所示。催化效能最佳的催化剂组成是 （填具体催化剂名称）。
(4)向恒容密闭容器中充入1 mol
、2 mol
和4 mol
，在不同组成的催化剂作用下，
单位时间内氮氧化物的转化率与温度的关系如下图所示。
①最佳反应温度为 。
②a→b 段氮氧化物转化率变化的原因是 。
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③M 点反应 （填“达到”或“未达到”）平衡状态，判断依据是 ，M→N 段氮氧化物转化率
变化的原因可能是 。
(5)一定温度下，向体积为1 L 的恒容密闭容器中充入1 mol
和2 mol
，在催化剂作用下发生
反应：①
：②
达到平衡
时，NO 转化率为70%，
的选择性为50%[
的选择性
]该温度下，反应①的平
衡常数
mol·L
（列出计算式即可）。
8．（2024·广东惠州·三模）减少NOx、CO2的排放，实现资源化利用是化学工作者研究的重要课题。
(1)尿素水解生成的NH3催化还原NO 是重要的烟气脱硝技术，且为可逆过程。反应过程与能量关系如图1，
在以Fe2O3为主的催化剂表面可能发生的反应过程如图2.
①NH3催化还原NO 为 (填“放热”“吸热”)反应。
②基态Fe3＋的价层电子排布式为 。
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③上述脱硝的总反应化学方程式为： 。
(2)电厂烟气脱氮的反应为：4NH3(g)＋6NO(g)⇌5N2(g)＋6H2O(g)ΔH<0，现向某2L 密闭容器中分别投入一定量
的NH3和2.0×10-4molNO 发生以上反应。其他条件相同时，在甲、乙两种催化剂的作用下，反应1min 时NO
的转化率与温度的关系如图3.
①在催化剂甲的作用下，温度高于210℃小于300℃时，NO 转化率降低的可能原因是 。
②100—300℃区间，0~1min 内，使用甲催化剂时NO 的最高平均速率为 。
(3)工业以NH3和CO2为原料合成尿素。液相中，合成尿素的热化学方程式为：2NH3(l)＋CO2(l)
H2O(l)＋
NH2CONH2(l) ΔH<0，在液相中，CO2的平衡转化率与温度、初始氨碳比(用L 表示，L=
)、初始水碳
比(用W 表示，W=
)关系如图4.
①曲线A、B 中， (填“A”或“B”)的W 较小。
②对于液相反应，常用某组分M 达到平衡时的物质的量分数x(M)代替平衡浓度来计算平衡常数(记作Kx)。
195℃时，2NH3(l)＋CO2(l)
H2O(l)＋NH2CONH2(l)的Kx的值为 。
9．（2024·广东·二模）催化剂形貌的优化会影响生产效率。
可做烟气脱硝工艺的固相催化剂。
已知：
ⅰ．常温下，AgOH 极不稳定，易分解为难溶于水的
固体；
；
。
ⅱ．一般情况，析晶速率越快，晶粒尺寸越小。
(1)基态P 原子的核外电子有 个空间运动状态，Ag、P、O 元素的电负性由大到小的顺序为 。
(2)某研究组调控反应条件控制
晶体形貌。
①常温下，向银氨溶液逐滴加入
溶液制得
晶体，完善该反应的离子方程式 。
②在不同pH 条件下，向
溶液中加入
溶液制得磷酸银收率如图所示。样品A 的晶粒较小，
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请从平衡移动与速率的角度解释原因 。
③下列有关说法正确的是
A．样品A 中
杂质含量最高
B．可加入盐酸调控体系的pH 制得不同样品
C．向
溶液中加入少量
溶液时，溶液中
减小
D．向
溶液中加入
溶液得到晶粒尺寸与上述样品相同
(3)研究组发现：
溶液与0.2
溶液等体积混合也能制得
。
①刚开始生成
沉淀时，溶液中的
。
②常温下溶液中含磷物种的分布系数
，
或
与pH 的关系如图所示，则磷
酸的一级电离平衡常数
。
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③体系中
由
第一步电离决定，可表示为
，当生成
沉淀时，溶
液中
至少为
（写出计算过程）。
10．（2024·天津和平·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。
①2H2S(g) =2H2(g)+S2(g) ΔH1=+170kJmol-1
②CH4(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。
(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-
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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)
11．（2024·山东潍坊·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
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
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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）。
12．（2024·福建福州·三模）研究氮氧化物 (NOₓ)的还原处理方法是环保领域的主要方向之一、回答下列问
题：
．用H2还原NO 的反应为
(1)该反应的正反应速率方程可表示为
，某温度下，测得正反应速率v 正与c(NO)或
c(H )的变化关系如图1 所示。
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则
，
。
(2)研究表明上述反应历程分两步基元反应：
i．
；
ii．
。
根据 (1)所给信息判断，H 还原 NO 总反应的速率由反应 (填“ i”或“ii” ) 决定。
(3)将一定量的H 和NO 置于以下条件下发生反应(起始容器的体积、温度、压强均相同)，到达平衡时，H
的平衡转化率最大的是 。
a． 恒温恒容 b．恒温恒压 c． 恒容绝热
．脱除汽车尾气中 NO 和CO 包括以下两个反应：
反应i．
；
反应ii．
。
反应过程中各物质相对能量如图 2 (TS 表示过渡态)：
(4)CO 和NO 反应生成N 的热化学方程式为 。
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将恒定组成的NO 和CO 混合气体通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质浓度，结果如图3。
(5)NO 和CO 的脱除应选择 (填“高温”或者“低温”)。
(6)实验过程中，高于340℃后N O 浓度逐渐减小，试分析发生该变化的原因是 。
(7)450℃时， 该时间段内NO 的脱除率= (保留2 位有效数字， NO 的脱除率
13．（2024·广东深圳·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：
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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 。
②当所配制的
溶液
时，
随
的变化曲线如图所示。
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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)。
14．（2024·重庆·模拟预测）回收、处理NO2是环境科学研究的重要课题，常用的处理方式有多孔材料吸
附法和CH4还原法等。
(1)利用金属有机骨架多孔材料可将N2O4“固定”，能高效吸附NO2，经处理可得到HNO3，其原理如图所示。
①当MOFs 多孔材料吸附NO2到质量不再发生变化时， (填序号)也能说明吸附反应已达到极限。
A．废气颜色不再发生变化
B．
C．
D．混合气体的平均分子质量不再发生变化
②升温不利于NO2的吸附，原因是 。
(2)CH4也可以用来除去NO2。一定条件下，CH4可与NO2反应生成无污染的气态物质与液态水。
已知：反应1：
反应2：2NO(g)+O2(g)
2NO2(g) ∆H2=-115kJ/mol
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①已知CH4的燃烧热为890.3kJ/mol，则
∆H=
kJ/mol。
②向恒容密闭容器中充入气体
发生反应
初始压强为192kPa，测得
的平衡转化率与温度(T)的
关系如图所示。温度为
时，反应从开始到达平衡所用的时间为10min，则该段时间内的平均反应速率
。该温度下，用平衡分压代替浓度计算的平衡常数，
(3)C 元素与N 元素形成的一种超硬晶体的晶胞结构如图所示(碳原子位于顶点、面心)。
①2 号原子的坐标为
测定该原子坐标的方法为 。
②C、N 原子的配位数之比为 。
(4)下图是CH4燃料电池电解制备
的示意图，同时可以得到H2、Cl2、NaOH。
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①负极的电极反应式为 。
②理论上，相同时间内NaOH 的产量是
的2 倍，原因是 。
15．（2024·河南·三模）
(丙烯)是重要基本有机原料。
(丙烷)催化脱氢制C3H6过程如下：
Ⅰ.主反应：
；
Ⅱ.副反应：
回答下列问题：
(1)已知断裂1 mol 下列化学键所需能量如下表：
化学键
能量/
436.0
413.4
344.7
上述主反应的
。
(2)一定条件下，
催化脱氢制
发生上述Ⅰ、Ⅱ反应，
和
的平衡体积分数与温度、压强
的关系如图所示(图中压强分别为
和
)。
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①
时，图中表示
和
体积分数变化的曲线分别为 、 。
②提高
催化脱氢制
的反应平衡转化率的方法是 (任写一种)。
(3)在压力(117.5 kPa)恒定，以
作为稀释气，不同水烃比［
、10、15］时，
催化脱
氢制备
反应(上述反应Ⅰ、Ⅱ)平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。
①相同温度下，水烃比远大于15∶1 时，丙烷的消耗速率明显下降，可能的原因是：
ⅰ.丙烷的浓度过低；
ⅱ. 。
②M 点对应条件下，若
的选择性为60%，则反应Ⅰ的分压平衡常数
为 kPa［
的选
择性
］。
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(4)利用
的弱氧化性，科研人员开发了
氧化脱氢制
的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催
化剂，其反应机理如图3 所示。
①反应(ⅱ)的化学方程式为 。
②该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，原因是 。
(5)研究表明，
氧化脱氢制
的催化剂中含有多种元素，如Cr、Zr、Mg、Fe、Ni 等。由Mg、Fe、Ni
组成的
的立方晶胞结构如图4 所示。已知晶胞的边长为n pm，设
为阿伏加德罗常数的值。
①
。
②该晶体密度是
(用含n、
的代数式表示)。
16．（2024·河北·一模）近年来，以清洁的氢气选择性催化还原
引起研究者的青睐，某研究以贵金属
Pt 为主要催化剂，催化还原
主要发生在金属(Pt)表面、金属与载体界面(Pt-HY)和载体(HY)表面，反应机
理如下：
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(1)在金属Pt 表面，NO 被还原为 ，NO 在空气中容易和氧气发生反应，结合下表数据，请写出NO
与
反应的热化学方程式： 。
物质
1mol 物质中化学键断裂所需要的能量／kJ
631
498
937
(2)研究表明，当催化剂表面有Pt 活性位且有相邻的氧空位时，与Pt 活性位直接吸附NO 相比，更有利于
的生成。下图是
和改良后
的催化剂的活性比较，请结合题干信息说明改良后的催
化剂活性明显高于
的原因 。
(3)研究表明，新型催化剂(Pt／SSZ-13)的使用温度对
的脱除率和反应机理的关系图如下，下列有关说
法正确的是_______。(填标号)
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A．在低温区，NO 与催化剂表面的吸附O 结合为
，最终转化为
B．高温区，NO 先被还原为
，再转化为
，最终转化为
C．适当增大
的用量，有利于在催化剂表面形成吸附O，在一定范围内提高
的脱除率
D．在恒温恒容密闭容器中，通入惰性气体以增加体系压强，有利于提升
的脱除率
(4)理论上
和
也可以作为还原剂进行
的脱除，下图为
和
在1200℃下、过量空气系数
(直接反映为氧气浓度)为0～1.2 时NO 还原率的变化。随着过量空气系数的增加，
对NO 的脱除率趋势
为 ；请结合所学及题干信息，推测趋势呈现的原因： 。
(5)对比
、
、
及CO 作为还原剂，在相同条件不同温度下进行
的脱除，脱除率如下图：
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①以上四种还原剂中在相对较低温度下可以实现NO 脱除的还原剂为 (填化学式)。
②
在还原NO 时，一般在有氧环境下进行，主要存在以下两个竞争反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
实验室利用计算机在10L 的容器中模拟1350℃时
还原NO，原始投料：
的物质的量为10mol，NO
的物质的量为5mol，
的物质的量为16mol，反应达到平衡时，NO 脱除率为64％，
转化率为80％，
则此反应条件下反应Ⅱ的平衡常数K： 。
31
