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重难点14 化学反应原理综合题
考点
三年考情分析
2025 考向预测
反应热的计算和
盖斯定律的应用
2024·福建卷；2024·海南卷；2024·重庆卷；2024·江西
卷；2024·贵州卷；2024·广东卷；2024·湖南卷；2024·山
东卷； 2024·全国卷；2024·安徽卷；
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，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。
化学反应速率、
平衡状态及其移动
2024·海南卷；2024·甘肃卷；2024·浙江卷；2024·重庆
卷；2024·甘肃卷；
平衡常数的计算和
转化率
2024·福建卷；2024·广西卷；2024·贵州卷；2024·甘肃
卷；
2024·湖南卷；2024·河北卷；2024·山东卷；2024·全国
卷；
2024·湖北卷；2024·安徽卷；
化学反应速率图像
和化学平衡图像
2024·江西卷；2024·海南卷；2024·福建卷；2024·广东
卷；
2024·甘肃卷；2024·江苏卷；2024·河北卷；2024·全国
卷；
2024·湖北卷；2024·安徽卷；
电化学
2024·广西卷；2024·重庆卷；2024·北京卷；2024·湖南
卷；
2024·浙江卷；
【思维导图】
1
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【高分技巧】
一、盖斯定律及其应用
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。
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)
3.热化学方程式的书写
（1）热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘以该数。
（2）热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。
（3）将一个热化学方程式颠倒时，ΔH 的“+”“-”也随之改变，但数值不变。
（4）由于反应热是指反应完全反应时的热效应，所以对于可逆反应的热量要小于完全反应时的热量。
二、反应速率
1.反应速率与速率常数
速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。在相同的浓度条件下，可用速
率常数大小来比较化学反应的反应速率。
化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数
不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
2.速率方程
一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其化学计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于反应：aA(g)＋bB(g)
gG(g)＋hH(g)，则v 正＝k 正·ca(A)·cb(B)(其中k 正为正反应的速率常数)，v 逆＝k
逆·cg(G)·ch(H)(其中k 逆为逆反应的速率常数)。
3.速率常数与化学平衡常数之间的关系
一定温度下，可逆反应：aA(g)＋bB(g)
gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v 正＝k 正·ca(A)·cb(B)，v 逆＝k
逆·cg(G)·ch(H)，因平衡时v 正＝v 逆，则k 正·ca(A)·cb(B)＝k 逆·cg(G)·ch(H)，＝＝K。
2
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三、化学平衡常数及其计算
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．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、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。
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(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。
五、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
3.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
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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。
（建议用时：40 分钟）
考向
01
盖斯定律、反应速率和化学平衡
1.（2025 年八省联考）氮化钒
广泛用于钢铁产业、储能、工业催化等领域。工业上可采用碳热还原
氮化法制备
时热化学方程式及平衡常数如下：
Ⅰ.
回答下列问题：
(1)钒元素在元素周期表中属于 区。
(2)反应Ⅰ分两步进行：
Ⅱ．
Ⅲ．
①反应Ⅰ的
，
(用
和
表示)。
②升温有利于提高
产率，从平衡移动角度解释 。
(3)通过热力学计算，不同压强下反应Ⅰ的
随T 变化如图所示， (填“高温低压”或“低温高
压”)有利于该反应自发进行(已知
时，反应可自发进行)。
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(4)
参与反应可能的机理示意图如下。下列说法错误的是 (填标号)。
A．反应过程中有非极性键断裂
B．
与V 原子直接反应生成
C．该反应中活性位点是碳原子
(5)反应过程中，含钒化合物的物质的量随时间变化如下图所示，前
内化学反应速率
时的氮化率为 %(答案均保留一位小数，已知氮化率
)。
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2.（吉林省长春市第二中学2024-2025 学年高三调研）按要求回答下列问题
Ⅰ.制取甲胺的反应为
。已知该反应中相关化学键的键能数
据如下：
共价键
键能（
）
351
463
393
293
(1)则该反应的
。
Ⅱ.由金红石
制取单质
，涉及的步骤为
。已知：
①
②
③
(2)则反应
的
（含
、
、
的关系式表
示）。
Ⅲ.丙烯是三大合成材料的主要原料，丙烷脱氢是目前常用制备方法之一，主要反应如下：
①直接裂解：
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②氧气氧化脱氢：
(3)对于反应①，下列条件有利于提高
平衡转化率的是_______（填标号）。
A．高温低压
B．低温高压
C．高温高压
D．低温低压
(4)对于反应②，可以用于判断反应达到平衡的是_______。
A．单位时间内断裂
键的同时，有
键形成。
B．恒温恒容条件下，反应体系中
与
的浓度之比为
。
C．恒温恒容条件下，反应体系的压强不再变化。
D．恒温恒压条件下，反应体系的密度不再变化。
(5)一定压强下，向密闭容器中充入一定量
和
，发生反应
。
平衡转化率在不同投料比[
]下与温度关系如图2 所示。请判断：
0；投料比
由小到大的次序为 。
(6)丙烷分别在
和
下直接裂解，达平衡时，丙烷和丙烯的物质的量分数随温度的变化关系如
图3 所示。压强
（填“<”或“>”）
；
点温度下裂解反应的平衡常数
（用平衡
分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。
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3.（四川省内江市2024-2025 学年高三上学期一模）采用高效催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇是我国科学
家研发的重要课题。回答下列问题。
(1)主反应：
副反应：
则利用
与
合成气态甲醇的热化学方程式为 。
(2)在一定条件下，将
和
充入密闭容器中在高效催化剂作用下反应（只考虑主反应），当
改变某一外界条件（温度或压强）时，
平衡时体积分数
(
)变化趋势如图所示：
①图中Y 轴表示 （填“温度”或“压强”）；X 轴上a 点的数值比b 点 （填“大”
或“小”）。
②平衡时，M 点
的体积分数为
，容器的体积为
，则
的转化率为 ，平衡常
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数
（精确到小数点后二位）。
(3)将
和
按物质的量比
混合，以固定流速通过盛放高效催化剂的反应器，在相同时间内，不同温
度下的实验数据如图所示。
①催化剂活性最好的温度为 （填字母标号）。
A．
B．
C．
D．
②温度由
升到
，
的平衡转化率和
的实验产率均降低，解释原因： 。
4.（海南省琼海市嘉积中学2024 届高三三模）环戊烯（
）常用于有机合成及树脂交联等。在催化剂
作用下，可通过环戊二烯（
）选择性还原制得，体系中同时存在如下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
回答下列问题：
(1)反应
的
，该反应在 （填“较高”、
“较低”或“任意”）温度下能自发进行。
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(2)科研人员研究了其他条件一定时，反应温度对环戊二烯的转化率和环戊烯的选择性的影响如图所示。由
图可知，反应Ⅰ适宜选择的温度范围为 （填字母）。
A．25～30℃ B．35～40℃ C．40～45℃
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下环戊二烯的物质的量浓度与反应时
间的关系如图所示。
温度下，
内二聚体的生成速率
；推测
（填
“>”、“<”或“=”）
。
(4)实际生产中采用双环戊二烯（
）解聚成环戊二烯：
。
若将3mol 双环戊二烯充入恒容密闭容器中，分别在
和
温度下进行反应。曲线A 表示
温度下
（双
环戊二烯）随时间的变化，曲线B 表示
温度下
（环戊二烯）随时间的变化，
温度下反应到a 点恰好
达到平衡。
温度下恰好达到平衡时，对应点的坐标为
，则
（填“>”、“<”或“=”）2。
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考向
02
考查盖斯定律、化学平衡和电化学
5.（四川省八市2025 届高三联考）乙醛、乙醇都是常见的有机物，在生产、生活中都有广泛的用途。请回
答下列问题：
(1)在25℃，101kPa 下，取一定量的无水乙醇完全燃烧，放出的热量为QkJ，燃烧产生的
通入过量饱和
石灰水中，生成了
。则表示乙醇燃烧热的热化学方程式为 。
(2)已知：
的速率方程
(k 为速率常数，只与温度、催
化剂有关；n 为反应级数)。为了测定反应级数(n)，实验测得
在一系列
不同浓度时的初始反应速率数据如下：
0.1
0.2
0.3
0.4
0.02
0.08
0.18
0.32
则该总反应为 ，级反应；速率常数
(3)一定温度下，保持总压强为100kPa，向反应器充入
和
的混合气体(
不参与反应)发生反
应
，测得
平衡转化率与起始投料比
的关系如图所示。
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①由图可知：
的平衡转化率随着投料比增大而减小，其原因是 。
②该温度下，上述反应在A 点的平衡常数
kPa(
为用分压计算的平衡常数，分压=总压×物质
的量分数)。
(4)用乙醇电催化氧化制备乙醛的原理如下图所示。
①电解过程中电极室A 中溶液的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②电极A 的电极反应式为 。
③当生成
时，理论上A、B 两室溶液质量变化之和为 g。
6.（广西玉林市2025 届高三质量监测）乙烷是一种重要的化工原料，可用作制冷剂、燃料、制备乙烯的原
料。回答下列问题：
已知：①
②
(1)乙烷催化氧化裂解法是一种新型的制备乙烯的方法，则
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kJ/mol。
(2)在
恒温恒容密闭容器中充入
和
发生反应：
，
达到平衡，测得
。
①求5min 内乙烷的反应速率为 。
②下列能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
A．容器内混合气体的密度不再变化
B．容器内混合气体的压强不再变化
C．
D．乙烷和氧气的转化率相等
(3)
直接脱氢反应为
，
的平衡转化率与温度和压强
的关系如图所示，则
0(填“>”“<”或“=”)。结合下图。下列条件中，达到平衡时转化率最接
近40%的是 (填标号)。
a.600℃，0.6Mpa b. 700℃，0.7Mpa c. 800℃，0.8Mpa
(4)工业上利用太阳能电池将
转化为乙烯，以稀硫酸为电解质溶液，工作原理如图所示。则N 极上的电
极反应式为 ；当外电路中转移的电子数为
时，制备得到的乙烯为 L(标准状况)。
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7.（陕西省2024-2025 学年高三一模）“碳中和”有利于全球气候改善，CO2的资源化利用成为研究重点。
(1)二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于实现“碳达峰、碳中和”，总反应可表示为：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)。
该反应一般认为通过如下步骤来实现：
a．
kJ·mol-1
b．
kJ·mol-1
①总反应的△H= kJ·mol-1；反应b 在 温度下能自发进行(填“较高”“较低”或“任意”)。
②在某催化剂作用下，只发生反应a．该反应的速率方程式为
，
(k 为速率常数，只与温度、催化剂有关)。830℃时该反应的平衡常数K=1，达到平衡后，k 正 (填
“＞”“＜”或“=”)k 逆。
③某温度下，向刚性密闭容器中充入CO2和H2的混合气体发生总反应，下列能说明总反应达到平衡状态的
是 (填序号)。
A．
B．反应混合物中各组分浓度之比等于化学计量数之比
C．容器内混合气体平均摩尔质量不再变化
D．容器内混合气体密度不再变化
(2)CH4-CO2重整制H2的过程为：
，同时伴随副反应：
。测得CO2的平衡转化率(α)与温度(K)、压强(MPa)的关系如下
图所示：
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①图中m 表示的是 (填“温度”或“压强”)，n1 n2(填“＞”“=”或“＜”)。
②若在m1和n1条件下，向密闭容器中充入1 mol CH4和1 mol CO2，达到平衡状态时测得容器内CO 的物质
的量为1mol，计算B 点对应条件下
的Kp= (MPa)2(列出计算式
即可。用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
(3)电解催化CO2还原为乙烯能缓解碳排放引发的温室效应，还将成为获得重要化工原料的补充形式，原理
如下图所示。
该装置中A 为电源的 极(填“正极”或“负极”)，阴极的电极反应式为 。
8.（湖北省武汉市育才高级中学2023-2024 学年高三仿真模拟）镁、铁、钨、钒的化合物在科学研究和工
业生产中用途非常广泛。
(1)Mg2Ni 是一种储氢合金，已知：
Mg(s)+H2(g)=MgH2(s) ΔH1=-74.5 kJ·mol-1
Mg2Ni(s) +2H2(g)=Mg2NiH4(s) ΔH2=-64.4 kJ·mol-1
写出Mg2Ni 与MgH2反应生成Mg 和Mg2NiH4的热化学方程式 。
(2)钢铁工业的高炉炼铁常用赤铁矿(Fe2O3)、焦炭、空气和熔剂(石灰石)作原料，已知赤铁矿被还原剂还原
时是逐级进行的，还原时温度与在CO、CO2平衡混合气体中CO 的体积分数的关系如图：
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①在温度低于570 ℃时，还原分两个阶段完成，在温度高于570 ℃时，依次发生的还原反应有
(选用图中的“a、b、c、d”填空)。
②为减少高炉炼铁时含CO 的尾气排放，下列研究方向可采取的是 (填字母序号)。
A．其他条件不变，增加高炉的高度
B．调节还原时的炉温
C．增大原料中焦炭的比例
D．将生成的铁水及时移出
(3)将0.508 g 碘、0.699 2 g 金属钨放置于50.0 mL 密闭容器中，在一定温度下发生反应：W(s)+I2(g)
WI2(g)，如图是混合气体中WI2蒸气的物质的量随时间变化关系，其中曲线Ⅰ(0~t2时间段)的反应温度为
450 ℃，曲线Ⅱ(从t2时刻开始)的反应温度为530 ℃。
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①该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。在450 ℃时，该反应的平衡常数K= 。
②若保持450 ℃温度不变，向该容器中再加入0.508 g 碘，当再次达到平衡时，反应混合气体中I2的百分含
量 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
③若保持450 ℃温度不变，向该容器中再加入0.002 mol W、0.000 6 mol I2、0.005 4 mol WI2，则化学平衡
(填“正向移动”、“不移动”或“逆向移动”)。
(4)硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最强的电池，电池示意图如图所示，该电池工作时反应为：4VB2
+ 11O2=4B2O3 + 2V2O5 。电极a 为电池的 极，电极b 的电极反应式为 。
考向
03
考查盖斯定律、化学平衡和反应历程
9.（山东省2024-2025 学年高三模拟）乙醇是一种绿色能源，一种用CO 和
合成乙醇的反应原理如下：
主反应ⅰ．
副反应ⅱ．
副反应ⅲ．
回答下列问题：
(1)
。
(2)主反应ⅰ在 (填“较高温度”“较低温度”或“任何温度”)下有自发反应的趋势。
(3)某科研小组结合实验与计算机模拟结果，研究了在催化剂表面上发生副反应ⅲ的反应历程，如图所示，
其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注(省略了部分未吸附在催化剂表面的物质)。
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该催化的中间过程有两个反应路径，其中优势路径为 (填“路径Ⅰ”或“路径Ⅱ”)；劣势路径的决
速步骤的化学方程式为 。
(4)一定温度下，在某特定催化剂表面上只发生副反应ⅱ．已知：
和
分别表示正、逆反应速率常数，
且正反应速率
。若
，则逆反应速率
，升高温度后
和
的
变化量
(填“>”“=”或“<”)。
(5)向密闭容器中加入0.2mol
和0.4 mol
发生反应ⅰ、ⅱ．CO 的平衡转化率分别随温度、压
强变化关系如图，已知图中L、X 可分别代表压强或温度。
X
①
代表的物理量是 (填“温度”或“压强”)，原因为 。
②已知在A 点条件下，上述反应达到平衡状态时
的物质的量为0.02mol，则
的平衡转化率
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；副反应ⅱ的平衡常数
。
10.（湖南省长郡中学2024-2025 学年高三模拟）甲醇是一种重要的燃料和化工原料。回答下列问题：
(1)将
转化为甲醇是实现“碳中和”“碳达峰”双碳目标的一种措施，相关反应如下：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
反应ⅲ：
反应ⅲ的
(填“>”或“<”)0；若
正反应的活化能为
，则逆反应的活化能为
(用含E 的代数式表示)。
(2)中国科学院发现了一种双金属固溶体氧化物催化剂，实现了
高选择性、高稳定性加氢合成甲醇。在
恒容密闭容器中按照不同投料比
投料，发生上述反应ⅱ和反应ⅲ，测得的平衡转化率
及
选择性
随着温度(T)的变化曲线如图1 所
示。其中表示
平衡转化率的曲线是 (填“甲、乙、丙、丁”中的两条曲线)；
℃时，反
应ⅲ的平衡常数
(用分压表示，不用计算具体数值)。
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(3)在有催化剂和无催化剂条件下，上述反应ⅲ的反应机理和相对能量的变化如图2 所示(吸附在催化剂表面
上的物种用“*”标注，TS 为过渡态)。无催化剂时，该反应存在 个基元反应；有催化剂时，决速步
骤的方程式为 。
(4)尖晶石型氧化物能用作
合成甲醇的催化剂，图3 是一种含Mg、Al、O 的尖晶石的晶胞结构，其中
A、B 的结构如图4 所示。若
表示阿伏加德罗常数的值，则1 个该尖晶石晶胞的质量为 。
11.（河北衡水中学2024-2025 学年高三调研）2023 年11 月23 日，我国在西昌卫星发射中心使用长征二号
丁运载火箭，成功将卫星互联网技术试验卫星发射升空，其中火箭推进剂的研究功不可没。
(1)火箭推进剂可用N2H4(l)作燃料，N2O4(g)作氧化剂，N2H4(l)与N2O4(g)反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方
程式为 。
(已知：一定温度下，以元素的最稳定单质生成1 mol 纯物质的热效应为该物质的摩尔生成焓，以
表
示，单质的摩尔生成焓为
，相关物质的摩尔生成焓如下表所示，焓变=生成物的总摩尔生成焓-反
应物的总摩尔生成焓)
物质
N2O4(g)
N2H4(l)
H2O(g)
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摩尔生成焓
+10.8
+165.8
-242.0
(2)氢燃料也是常用的火箭推进剂燃料，工业上可通过“一碳化学”技术实现氢气的制备，其主要涉及的反
应如下。
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
①反应Ⅰ、Ⅱ的
随
的变化如图所示(
为反应的标准压强平衡常数，物质的标准压强等于物质的分
压与标准压力
的比值)。
图中表示反应Ⅱ的
随
的变化的曲线为 (填“a”或“b”)。
②
时，向恒容密闭容器中通入按照
混合的气体，发生反应Ⅰ、Ⅱ，
若初始时压强为70 kPa，达到平衡时体系的压强为90 kPa，该温度下CH4的平衡转化率为 ，H2
的平衡分压为 kPa。
③火箭推进器内氢氧燃烧的简化反应历程如图所示：
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其中氢氧燃烧决速步骤对应反应的化学方程式为 。
(3)一种含镁、镍、碳3 种元素的超导材料，结构中有两种八面体空隙，一种完全由镍原子构成，另一种由
镍原子和镁原子共同构成，碳原子只填充在由镍原子构成的八面体空隙中，其立方晶胞在xy、xz、yz 平面
投影相同，如图所示，
分别代表三种原子，
为
两种原子投影的重合。
①该晶体的化学式为 。
②晶胞中镁原子和碳原子最近的距离为a pm，阿伏加德罗常数的值为
，则晶胞密度为
(列出计算式)。
12.（2023·河北卷）氮是自然界重要元素之一，研究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：
物质中的化学键断裂时所需能量如下表。
物质
能量/
945
498
631
回答下列问题：
(1)恒温下，将
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
的恒容
密闭容器中，假设体系中只存在如下两个反应：
i
ii
①
。
②以下操作可以降低上述平衡体系中
浓度的有 (填标号)。
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A．缩小体积 B．升高温度 C．移除
D．降低
浓度
③若上述平衡体系中
，则
(写出
含a、b、V 的计算式)。
(2)氢气催化还原
作为一种高效环保的脱硝技术备受关注。高温下氢气还原
反应的速率方程为
为速率常数。在一定温度下改变体系中各物质浓度，测定结果如下表。
组
号
1
0.10
0.10
r
2
0.10
0.20
3
0.20
0.10
4
0.05
0.30
？
表中第4 组的反应速率为
。(写出含r 的表达式)
(3)①以空气中的氮气为原料电解合成氨时，
在 (填“阴”或“阳”)极上发生反应，产生
。
②氨燃料电池和氢燃料电池产生相同电量时，理论上消耗
和
的质量比为
，则在碱性介质中氨
燃料电池负极的电极反应式为 。
③我国科学家研究了水溶液中三种催化剂(a、b、c)上
电还原为
(图1)和
电还原为
(图2)反应
历程中的能量变化，则三种催化剂对
电还原为
的催化活性由强到弱的顺序为 (用字母a、
b、c 排序)。
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考向
04
综合考查化学反应原理
13．（广东省东莞市2025 届高三一模）氰离子(
)可与多种金属离子形成配离子，在化学分析、分离提
纯、冶金、电镀等领域有重要应用。
(1)基态N 原子价层电子的轨道表示式为： ，化合物
不含有的化学键类型是
(填字母)。
a．离子键 b．极性共价键 c．非极性共价键 d．配位键
(2)已知：
写出NaCN 溶液发生水解反应的热化学方程式： 。
(3)25℃时，
，在该温度下，
①
溶液中
近似为
。
②将浓度相等的HCN 与NaCN 溶液等体积混合，判断溶液呈 (填“酸”“碱”或“中”)性，
并结合有关数据解释原因： 。
(4)保持室温不变下，将一定量
固体投入
溶液中，1min 时固体反应完全，反
应为
。若反应进行到第20s 时，测得溶液
(忽略
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NaCN 水解和溶液体积变化)，则反应前20s 内，
的溶解速率为
。
(5)常温下，溶液中
分别与三种金属离子形成配离子
、
、
，平衡
时，
与
的关系如图所示，其中I 是
与
变化的关系。
①当I 对应的相关离子浓度处于点P 时，
的解离速率 生成速率(填“>”、“<”或
“=”)。
②当Ⅱ和Ⅲ对应相关离子的混合液处于Q 点，向其中加少量
粉末，达平衡时，
与
的大小：前者 后者(填“>”、“<”或“=”)。
14.（吉林省长春市2024-2025 学年高三一模）工业合成氨的反应为：N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=−92.4kJ∙mol−1，合成氨原料中的N2由液化空气分离法提供，H2可来源于水煤气，相关反应如
下：
a．C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ∙mol−1
b．CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH=−41.2kJ∙mol−1
回答下列问题：
(1)C(s)+2H2O(g)
CO2(g)+2H2(g)的反应热ΔH= kJ∙mol−1。
(2)在密闭容器中发生(1)中的反应，下列说法正确的是___________。
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A．增大压强，该反应平衡不移动
B．断裂2molO−H 键的同时断裂1molH−H 键反应达到平衡
C．升高温度，反应v 正增大，V 逆减小
D．使用催化剂提高H2O 的平衡转化率。
(3)实验室模拟合成水煤气，T℃时在2L 的密闭容器中加入2.0molC(s)与8.0molH2O(g)发生反应a、b，反应
达到平衡时，H2O(g)的转化率为40%，CO 的物质的量为0.4mol。
T℃
①
时，反应b 的平衡常数K= (用分数表示)。
②若升高温度，反应重新达到平衡时，CO 的物质的量 0.4mol(填“>”“<”或“=”)。
(4)按起始反应物
=3 进行合成氨反应，在不同条件下达到平衡时，体系中NH3的体积分数为x(NH3)。
在T=400°C 下：x(NH3)与p 总的关系和p 总=30MPa 下x(NH3)与T 的关系如图1 所示，图中对应等温过程的
曲线是 (填“I”或“Ⅱ”)；N 点对应的体系中氢气的分压p(H2)= MPa(分压=气体的
物质的量分数×总压)。
(5)用氨合成尿素的反应，在高压条件下连续进行，反应进程如图2(Q1、Q2均大于0)所示：
①合成尿素的热化学方程式为 。
②合成尿素的反应初期，体系中的液体物质主要成分为 (填化学式)。
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15.（浙江省杭州市2024-2025 学年高三一模）在天然气的开采净化过程中，往往会产生酸气(
与
)。将
与
协同转化，在减少碳排放的同时得到高附加值化学品。请回答：
(1)T℃时，
①该反应逆过程
0(填“>”或“<”)。
②当原料
时，
的转化率≈ (保留一位有效数字)。
③相同条件下，
的转化率与反应时间的关系如图所示。说法正确的是 。
A．分子筛具有催化作用，加快反应速率
B．分子筛可选择性吸附产物，促进反应正向进行
C．无分子筛时，增大
和
的投料比，
的平衡转化率升高
D．有分子筛时，温度升高，反应速率一定增大
(2)通过光伏-电催化可将
与
协同转化为S、
、
等产品。
已知：还原产物X 的法拉第效率
。
当还原得到的
和
的
分别为24%和8%时，
。
(3)等离子体催化
与
协同转化可制得
和
等产品。在电场的激发下，部分反应历程如下：
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．___________
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ⅳ．
ⅴ．
①补充步骤ⅲ的反应历程： 。
②当保持通入气体的总物质的量和流速不变，改变电场功率和原料气的组成时，
气体的转化率如图所
示。当电场功率不变时，在答卷图中画出
反应速率
随着
和
比例变化的示意图
。
16.（2024 届吉林省长春市第四十五中学高三调研）回答下列问题：
I．元素锑被广泛用于制造半导体和二极管，在电子工业中有重要地位。
(1)我国当前主流的炼锑工艺为鼓风炉挥发-反射炉熔炼法，其原理为利用硫化锑矿(
)在高温挥发氧化
转化成
，再经还原熔炼，制得粗锑。
以下为有关反应的热化学方程式：
反应1：
反应2：
反应3：
①碳燃烧的热化学方程式为 。
②反应1、2 和3 的
随温度的变化关系如下图所示。工业还原熔炼粗锑的温度一般为
，
结合图像从热力学角度分析，宜选用 (填“C”或者“CO”)作还原剂，理由是 。
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II．有效去除大气中的
是环境保护的重要课题。合理应用
，在生产和生活中具有重要意义。
(2)用焦炭还原法可除去废气中的
，发生反应：
。
①一定温度下，向恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和一定量的
，一段时间达到平衡后，下列有关
说法不正确的是 (填字母标号)。
A．高温条件下有利于该反应自发进行
B．增加活性炭的质量，平衡正向移动
C．再向容器中充入一定量的
，
的百分含量减小
D．混合气体颜色保持不变，说明反应达到平衡状态
②一定温度下，向容积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和
，经过相同时间，测得各容
器中
的转化率与容器容积的关系如下图所示。请解释容器体积在
范围内，
转化率随体积增
大而增大的原因 。
(3)汽油燃油车上安装三元催化转化器，可以使
和
两种尾气反应生成
，可有效降低汽车尾气污
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染。已知反应：
。在密闭容器中充入
和
发生反应，平衡时
的体积分数与温度、压强的关系如图所示：
①据图分析可知，
(填“>”、“<”或“=”)；
②反应在
点达到平衡后，若此时降低温度，同时压缩容器体积，在重新达到平衡过程中，
点会向
点中的 点方向移动。
E
③
点的压强平衡常数
(保留两位有效数字；用平衡分压代替平衡浓度计算，分
压=总压×该组分物质的量分数)。
17．（2025 届河北省石家庄市高三模拟）氯仿通过光照氧化可生成光气
可进一步与
合成碳酸二甲酯
，主要发生两个反应：
反应I．
反应II．
回答下列问题：
(1)计算
；该反应能自发
进行的条件为 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)在体积分别为
和
的两个恒容密闭容器中，均充入
和
，光照条件下只发
生反应I，测得
的平衡转化率随温度
的变化关系如图甲所示。
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①
时，体积为
的容器中，反应经
达到平衡。
内，
。
②
时，用各气体的物质的量分数表示反应I 的平衡常数
(对于反应
为物质的量分数)。
③结合图像分析
(填“>”“<”或“=”)，解释其原因为 。
(3)已知
在光照时间过长时会发生反应：
。甲、乙两个初始温度和压
强均相同的恒温恒压密闭容器，甲中充入
和
，乙中充入
和
分别发生反应，
的产率随时间变化
关系如图乙所示。
①曲线a 表示容器 (填“甲”或“乙”)中
的产率随时间变化的关系；
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②
后，曲线b 对应
的产率高的原因为 。
18.（2024·福建卷）
是制造多晶硅的原料，可由
和
耦合加氢得到，相关反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
(1)生成
的总反应：
Ⅳ．
(2)体系达到平衡状态且其他条件不变时：
①压缩平衡体系体积，重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为 。(填标号)
a．
b．
c．
d．
②反应温度升高不利于提高平衡时产物
选择性的原因是 。
(3)在压强为
的恒压体系中通入
和
，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度
变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知：
为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的
量分数×总压。
①图中n 代表的组分为 。(填化学式)
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②
时，反应Ⅲ的平衡常数
。(列出计算式)
③
时，
的平衡转化率为f，消耗硅的物质的量为
。(列出计算式)
(4)
下、其他条件相同时，用
和
分别催化上述反应，一段时间内
的转化率如下表
所示。(产物
选择性均高于98.5%)
催化剂
的转化率/%
7.3
14.3
22.3
①使用不同催化剂时，反应Ⅳ的
催化剂
催化剂(填“>”“<”或“=”)；反应Ⅳ的活化能：
催化剂
催化剂(填“>”“<”或“=”)。
②使用
催化剂，初始投料
该段时间内得到
，则
的选择性
。(列出计算式)
19.（2024·广西卷）二氯亚砜(
)是重要的液态化工原料。回答下列问题：
(1)合成
前先制备
。有关转化关系为：
则
的
。
(2)密闭容器中，以活性炭为催化剂，由
和
制备
。反应如下：
Ⅰ
Ⅱ
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①反应Ⅱ的
(
为平衡常数)随
(
为温度)的变化如图，推断出该反应为 (填“吸热”或“放
热”)反应。
466K
②
时，平衡体系内各组分的物质的是分数
随
的变化如图。
反应Ⅱ的平衡常数
(保留1 位小数)。保持
和
不变，增大
平衡转化率的措施有
(任举一例)。
③改变
，使反应Ⅱ的平衡常数
，导致图中的曲线变化，则
等于
的新交点将出
现在 (填“
”“ ”“ ”或“
”)处。
(3)我国科研人员在含
的
溶液中加入
，提高了
电池的性能。该电池放电时，正极的物
质转变步骤如图。其中，
的作用是 ；正极的电极反应式为 。
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20.（2024·海南卷）氨是一种理想的储氢载体，具有储氢密度高、储运技术成熟等优点。已知
时，反应①：
；
物质的量分数。
回答问题：
(1)题述条件下，反应②：
。
(2)设反应为一步完成，且
与温度无关，已知
下，反应①活化能为
，则
分解反
应的活化能为
。
(3)既能影响反应②平衡转化率又能影响其反应速率的因素有 、 。
(4)温度T 下恒容密闭容器中进行氨催化分解反应，
关系曲线如图所示，其函数关系
(写表达式)，增大氨的初始分压，氨的转化速率 ；假设吸附到催化剂表面后
都变成活化分子，其它条件不变，改用比表面积更大的催化剂，则单位时间
的产量将 。
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