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大题03 原理综合题
内容概览
类型一 含反应热的化学平衡综合题
类型二 含速率方程的化学平衡综合题
类型三 含平衡常数计算的化学平衡综合题
类型四 含液相转化的化学平衡综合题
类型五 含配合物的化学平衡综合题
类型一 含反应热的化学平衡综合题
1．（2025·广东湛江·一模）含磷化合物在生命体中有重要意义。白磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物
和
。
已知：ⅰ、
ⅱ、
（1）则ⅲ、
。
（2）实验测得
的速率方程为
，
，速率常
数k(只与温度、催化剂有关)与活化能的经验关系式为
(R 为常数，
为活化能，T 为温度)。
①一定温度下，向密闭容器中充入适量
和
，实验测得在催化剂
、
下
与
的
关系如图所示，下列说法正确的是 (填字母)。
A．随温度升高，该反应的速率常数k 减小
B．催化剂
的催化效率更高
C．该反应的平衡常数
D．加入催化剂，反应活化能
不变
1
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②一定温度下，向容积为2L 的恒容密闭容器中充入2
和2
，发生反应ⅲ，5min 时
反应达到平衡，容器中
的物质的量为0.5
，
的平均反应速率为 。若此时向该容器
中再充入2
，当反应再次达到平衡，容器中
的浓度 0.5
(填“>”“<”或
“=”)，该反应平衡常数
(保留2 位有效数字)。
（3）
是一种白色晶体，其熔融时形成一种能导电的液体，其中含有一种正四面体形阳离子和一种正
八面体形阴离子，该晶体的晶胞如图甲所示。
气态分子呈三角双锥形，其结构如图乙所示。
①下列关于
、
、
的说法，正确的是 (填字母)。
A．
的中心原子P 的杂化类型为
B．
分子中
键角有三种
C．
中存在共价键和配位键
D．三种粒子中各原子均满足8 电子稳定结构
②设阿伏加德罗常数的值为
，该晶体的密度为 (列出算式即可)
。
2．（2025·广东江门·一模）硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯是重要化工原料，可通过氯化反应制备。
（1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：
①
中S 原子的杂化类型为 。
②若正反应的活化能为
，逆反应的活化能
，则
。(用含a、b 的代数
式表示)
（2）恒容密闭容器中按不同进料比充入
和
，测定其
温度下体系达平衡时的
(
，初始压强
为体系平衡压强)，结果如下图1。
2
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①根据M 点坐标计算
温度下用分压表示的平衡常数
。(写出计算过程，结果保留两位有
效数字)
②图1 中能准确表示
温度下
随进料比变化的曲线是 (填序号)。
③若
，请在图2 中画出
在
温度下随进料比变化的示意图 。
（3）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的光氯化反应合成。对二甲苯氯
化过程如下图3，某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略
不计)，测定不同时刻相关物质的浓度如图4。
①反应ii 和反应iii 的活化能的大小关系
。(填“>”“<”“=”)
②此反应条件下，进行至 时，停止反应，及时分离出1，4-二(氯甲基)苯(D)。
A．22min B．30min C．60min D．100min
3
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3．（24-25 高三上·广东·期末）CaCO3的固体分解和沉淀转化反应在化工实际生产和生活中都发挥着重要
作用。
I．CaCO3的固体分解反应CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g) ∆H>0(反应I)可应用于石灰工业。
（1）反应I 在 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)可自发进行。
（2）已知CaCO3能量关系如图所示，则CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g)的焓变∆H= (用代数式表
示)
（3）某研究组研究CaCO3的固体分解反应，实验过程中始终保持样品所处气氛(以Ar 为载气，调整CO2的
比例)不变，测得CaCO3失重率随温度变化曲线如图所示，温度升至850℃时，CO2浓度为35%的反应气氛
中CaCO3已开始分解，而CO2浓度为65%的反应气氛中CaCO3仍未分解，从化学平衡的角度解释其原因：
。
（4）某研究组将500gCaCO3置于1L 的刚性密闭容器中，在Ar 和CO2的混合气氛中加热CaCO3固体，测
得不同温度下CaCO3分解转化率随时间变化如图，Kp为平衡分压代替平衡浓度计算的分压平衡常数，下列
说法正确的是：___________。
4
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A．1150℃条件下，0~300s 内反应I 的平均速率v(CO2)≈0.013mol•L-1•s-1
B．1150℃条件下，使用粒径更小的CaCO3进行相同的实验，300s 时CaCO3转化率小于80%
C．1150℃条件下，在F 点处测得CO2分压为p1，则该温度下反应I 的Kp=p1
D．950℃条件下，在G 点处向密闭容器中充入少量CO2，再次达到平衡时，容器内总压强不变
II．用钠盐溶液处理后，CaCO3可转化为其他工业价值高的难溶钙盐。
一定温度下，分别向1molCaCO3中加入1LNa2X 和NaY 溶液发生反应：CaCO3+X2−
CaX+CO
、
CaCO3+2Y−
CaY2+CO
，加入Na2X 或NaY 的物质的量为n(Na2X)或n(NaY)。平衡时，分别测得
随n(Na2X)的变化曲线和
随n(NaY)的变化曲线如图所示，已知Ksp(CaCO3)=3.0×10-9，
反应过程中不考虑溶液体积变化，不考虑X2−/Y−/CO
的水解。
（5）Ksp(CaX) Ksp(CaCO3)(填”>”“<”或“=”)。
（6）若要用1LNaY 溶液将1.25molCaCO3完全转化为CaY2沉淀，所需NaY 溶液浓度至少为
mol/L。(写出计算过程，结果保留三位有效数字)
4．（24-25 高三上·广东·阶段练习）氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理和
化学平衡对于消除环境污染有重要意义。
（1）NO 在空气中存在如下反应
（不考虑
对此反应的影
响）；反应分两步完成，其反应历程如图所示。
5
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①反应①和反应②中，决定
反应速率的是 （填“反应①”或“反应
②”）。
②该反应的
（填含E 的代数式）
（2）在恒容密闭容器中充入
和
，分别在催化剂I、Ⅱ和不同温度下发生反应
，在相同时间内测得
转化率随温度变化如图所示，图中其中a 点是平衡
点。
①在催化剂I 曲线上，a 点之后的点 （“一定达到”或“可能达到”或“一定未达到”）平衡。
b
②点 平衡点（填“是”或“不是”或“可能是”）。
③理论上，良好的催化剂 （“可以”或“可能”或“不可能”）提高反应的平衡转化率。
④若在恒温恒容容器中该反应达到平衡后，再充入
，则新平衡时
的体积分数比原平衡时
的体
积分数 （“大”或“小”或“不能确定”）。
（3）用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为：
。在300℃恒定温度
下，向恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和
，各物质起始浓度及12min 和15min 时各物质的平衡浓
度如表所示：
浓度（
）时
间（min）
NO
0
0.200
0
0
12
0.050
0.075
0.075
6
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15
0.100
0.050
0.450
①下列各项能作为判断该反应达到平衡状态的是 （填序号字母）。
A．容器内压强保持不变 B．
C．容器内
的体积分数不变 D．混合气体的密度保持不变
②在
时，若只改变某一条件使平衡发生移动，
时重新达到平衡，则改变的条件是 。
③在15min 时，保持温度和容器体积不变再充入
和
，使二者的浓度均增加至原来的两倍，此时反应
（填“＞”、“＜”或“=”）。
类型二 含速率方程的化学平衡综合题
5．（24-25 高三上·广东·阶段练习）羰基硫(COS)常用于合成杀草丹、燕麦敌、杀虫剂巴丹等农药。工业上
通过CO 与
反应制取COS，反应体系中主要涉及以下反应：
a．
；
b．
；
c．
；
d．
。
（1）与
相同，COS 中所有原子最外层也都满足8 电子结构，COS 属于 分子(填“极性”或
“非极性”)，COS 的沸点
的沸点(填“>”、“=”或“<”)。
（2）根据盖斯定律，反应d 的
(用含
的代数式表示)。
（3）以CO 和
反应制取COS 的反应(a、b、c、d)体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是
_______(填选项字母)。
A．恒容条件下增大CO 与
的浓度，反应a、b、c、d 的正反应速率都增加
B．升高温度，
的浓度增大，表明反应d 为吸热反应
C．加入作用于反应a 的催化剂，可增大
的值
D．降低反应温度，反应a~d 的正、逆反应速率都减小
（4）反应a 分两步进行，其反应过程中的能量变化如图1 所示。
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中间产物为 ，决定COS 生成速率的步骤是 (填“第1 步”或“第2 步”)。
（5）在密闭容器中按下表投料，分别发生反应a 和反应d(
不参与反应)，反应时间和压强相同时，测得
两个反应中COS 的物质的量分数随温度变化的关系如图2 实线所示(虚线表示平衡曲线)。
反应序号
反应a
反应d
起始投料
CO
起始物质的量分数/%
1
1
98
1
1
98
①实验测得反应d 的速率方程为
，
，k 为速率常数，则反应d
达到平衡后，仅升高温度，
增大的倍数 (填“>”、“<”或“=”)
增大的倍数。
②已知相同条件下，反应a 速率比反应d 快，1000℃时，反应a 的平衡常数。
(用分数表示，写
出分析与计算过程)。
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6．（24-25 高三上·广东·期中）“氢能源”的开发利用意义重大，乙醇与水催化重整制“氢”发生如下反
应。
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ的ΔH1= 。
（2）①一定条件下，在某恒容密闭容器中，只发生反应Ⅱ．下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的
是 (填标号)
A．
B．混合气体的密度不再变化
C．容器内总压强不再变化 D．混合气体中H2的浓度不变
②反应Ⅱ的速率
，其中
分别为正、逆反应速率常
数。升温时
(填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）压强为100kPa 下，1molC2H5OH(g)和3mol H2O(g)发生上述反应，平衡时CO2和CO 的选择性、乙醇
的转化率(曲线b)随温度的变化曲线如图。
[已知：
]。
①表示CO 选择性的曲线是 (填标号)。
573K
②
时，生成CO2的物质的量为 。
573K
③
时，反应Ⅱ的标准平衡常数
，其中pθ为100kPa，p(CO2)、p(H2)、p(CO)和
p(H2O)为各组分的平衡分压，则反应Ⅲ的Kθ= (列出计算式即可)。
（4）压强为100kPa，H2的平衡产率与温度、起始时
的关系如图所示，每条曲线表示H2相同
9
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的平衡产率。H2的平衡产率：Q 点 N 点(填“>”、“=”或“<”)。
类型三 含平衡常数的化学平衡综合题
7．（24-25 高三上·广东梅州·阶段练习）天然气（含CH4、CO2、H2S 等）的脱硫和重整制氢综合利用，具
有重要意义。
（1）用Fe2O3干法脱硫涉及的反应如下：
Fe2O3(s)+3H2S(g)
Fe2S3(g)+ 3H2O(g)
H
△
1；Fe2O3(s)+3H2S(g)
FeS(g)+ S(g)+ 3H2O(g)
H
△
2
2Fe2S3(s)+3O2(g)
2Fe2O3(g)+ 6S(g)
H
△
3；4FeS(s)+3O2(g)
2Fe2O3(g)+ 4S(g)
H
△
4
反应2H2S(g)+ O2(g)
2H2O(g)+ 2S(g)的△H5= （写出一个代数式即可）。
（2）用NaOH 溶液湿法脱硫时H2S 和CO2同时被吸收。
①湿法脱硫后的吸收液中主要存在以下平衡：S2-+H2O
HS-+OH-，CO
+H2O
HCO +OH-，下列说法
正确的有 。
A．升高温度，溶液中c(OH-)增大 B．加少量水稀释，溶液中离子总数增加
C．通入少量HCl 气体，
增大 D．c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S2-)+2c(CO
)
②写出H2S 和Na2CO3溶液反应的化学方程式 。（H2S 的Ka1=1.3×10-7、Ka2=7.1×10-13，H2CO3
的Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.6×10-11）
（3）H2S 和CH4的重整制氢涉及的反应如下：
a．2H2S(g)
S2(g)+ 2H2(g) b．2H2S(g)+CH4(g)
CS2(g)+4H2(g)
①设
为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的
相对分压等于其分压（单位为kPa）除以（
=100kPa）。反应a 的相对压力平衡常数表达式为：
=
。
②反应a、b 的
在400~1000℃范围内随T 的变化如下图。反应a、b 均为 反应（选填“吸
热”或“放热”）。
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③在恒压100kPa 下按组成为n(H2S)：n(CH4)：n(Ar)=1：1：4.7 通入混合气体，测得平衡状态下H2、S2的
收率和H2S 的转化率随温度的变化曲线如图所示。
Ⅰ．计算T1温度下H2的收率 。
已知：H2的收率=
，S2的收率=
Ⅱ．从800℃升温到1000℃过程中，反应a 平衡向 反应方向移动。
8．（2025·广东江门·一模）硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯是重要化工原料，可通过氯化反应制备。
（1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：
①
中S 原子的杂化类型为 。
②若正反应的活化能为
，逆反应的活化能
，则
。(用含a、b 的代数
式表示)
（2）恒容密闭容器中按不同进料比充入
和
，测定其
温度下体系达平衡时的
(
，初始压强
为体系平衡压强)，结果如下图1。
11
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①根据M 点坐标计算
温度下用分压表示的平衡常数
。(写出计算过程，结果保留两位有
效数字)
②图1 中能准确表示
温度下
随进料比变化的曲线是 (填序号)。
③若
，请在图2 中画出
在
温度下随进料比变化的示意图 。
（3）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的光氯化反应合成。对二甲苯氯
化过程如下图3，某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略
不计)，测定不同时刻相关物质的浓度如图4。
①反应ii 和反应iii 的活化能的大小关系
。(填“>”“<”“=”)
②此反应条件下，进行至 时，停止反应，及时分离出1，4-二(氯甲基)苯(D)。
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A．22min B．30min C．60min D．100min
9．（2025·广东汕头·一模）氯乙酸是一种化工中间体，具有重要的应用与研究价值。
（1）氯乙酸是一种重要的有机酸。
①比较元素的电负性：
H(填“<”“>”或“=”，下同)。
②比较羧酸的酸性：
。
（2）常温时，氯乙酸在质子酸的催化作用下可与乙醇发生酯化反应，反应的历程如图1。
①该反应的正、逆反应活化能分别为
，则
。
②由
经验公式得
。其中k 为速率常数，
为活化能，T 为热力学温度，R、C 为
常数。图2 表示该反应的正逆反应
随温度的变化曲线，其中表示正反应的速率常数
是曲线
(填“I”或“II”)，判断依据是 。
③下列说法正确的是 。
A．在氯乙酸分子的羰基中氧原子比碳原子更容易结合
B．生成中间体II 的反应为酯化反应的决速步
C．加热可促进生成中间体II 的反应平衡正向移动
D．氯乙酸相比于乙酸更难形成中间体I 或中间体II
（3）将控制醇酸物质的量比
、含有
氯乙酸的乙醇溶液通入填充固体酸催化剂的恒压反应器
中，在相同反应时间内合成氯乙酸乙酯，测得流出液中各组分含量随温度的变化曲线如图3 所示。
13
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已知：当温度低于物质沸点(见下表)时，该物质挥发对反应的影响可忽略。
氯乙
酸
乙
醇
氯乙酸乙
酯
沸
点/℃
189.0
78.3
143.0
①催化剂的最佳催化温度为 。
②温度高于
时，氯乙酸乙酯产量明显下降的原因是 。
③计算
时该反应的平衡常数 (在
以下，体系中存在副反应
，写出计算过程，结果保留两位有效数字)。
10．（24-25 高三上·广东·阶段练习）我国力争于2060 年前实现碳中和。将
转化为甲醇是实现碳中和
的重要手段，涉及的主要反应以及反应在不同温度下的化学平衡常数如表所示：
化学反应
平衡常数
温度
500
800
①
2.5
0.15
②
③
2.5
0.375
回答下列问题：
（1）基态
原子价层电子的轨道表示式为 。
（2）反应①的
0(填“>”或“＜”)；表中
；
（3）反应③过程的能量变化如图所示(图中各物质均为气态)，下列说法正确的是_______(填选项字母)。
14
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A．反应③的热化学方程式为
B．反应达到平衡后，升温，再次平衡时
减小，
增大
C．加入催化剂，主要降低反应
的活化能
D．增大压强，反应
的(正)减小，(逆)增大
（4）研究反应③的催化剂选择时，其他条件不变，仅改变催化剂的种类，对反应器出口产品进行成分分
析，结果如图所示。在图示催化剂中，反应③应选择的最佳催化剂及选择理由是 。
（5）在不同压强下，按照
投料，实验测定
的平衡转化率和
的平衡产率随
温度变化的关系如图甲、乙所示：
已知：
的平衡转化率
，
的平衡产率
。
其中纵坐标表示
的平衡转化率的是图 (填“甲”或“乙”)。
（6）一定条件下(
，
)，向体积为
的恒容密闭容器中通入
和
发生上述反应，测得
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的平衡转化率和
的平衡产率如（5）图甲、乙所示，反应③的平衡常数为 (写出计算过
程)。
11．（24-25 高三上·广东深圳·阶段练习）乙炔是重要的化工产品，我国科学家提出了一种以
为原料
制取乙炔的绿色路线，其涉及的主要反应如下：
反应Ⅰ：
；
反应Ⅱ：
；
反应Ⅲ：___________。
回答下列问题：
（1）反应Ⅲ的化学方程式为 (无需注明物质状态)。
（2）向恒压容器中充入保护气(该气体不与容器中任何物质反应)，再以
加入原料，
在一定温度下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。
①反应温度在1400K 时，实验表明此时
已完全消耗，但
的产率为0，出现该情况的原因为
。
②已知反应温度为1823K 时
的产率接近100%，请在图甲中分别作出1400K 与1823K 下时
的产
率与时间的大致关系图像 。
（3）已知
(n 是CO 的化学计量系数)，反应Ⅰ和反应Ⅱ的1gK 与温度的关系曲线如图乙所
示。
①当反应温度保持为1320K 时，假设恒容容器中只发生反应Ⅰ，反应达到平衡时
Pa，此
时若将容器体积扩大到原来的5 倍，则反应重新达到平衡时
Pa。
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②当反应温度保持在1585K 时，计算反应
的K 和
，并写出计算
过程 。
12．（24-25 高三上·广东·阶段练习）研发二氧化碳的碳捕集和碳利用技术是科学研究热点问题，其中催化
转化法最具应用价值。
回答下列问题：
（1）常温常压下，一些常见物质的燃烧热如表所示：
化学式
已知：
，则
，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发。
（2）在氢气还原
的催化反应中，
可被催化转化为甲醇，同时有副产物
生成，为了提高甲醇的
选择性，某科研团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器，原理如图所示。保持压强
为
，温度为
，向密闭容器中按投料比
投入一定量
和
，不同反应模式下
的平衡转化率和甲醇的选择性的相关实验数据如下表所示。
实验
组
反应模式
温度/
的平衡转化
率
的选择性
①
普通催化反应器
3
260
21.9
67.3
②
分子筛膜催化反
应器
3
260
36.1
100
①分子筛膜催化反应器(恒温恒容)模式中，发生反应
，下列说法能作
为此反应达到平衡状态的判据的是 (填标号)。
A．气体压强不再变化
B．气体的密度不再改变
C．
D．
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②由表中数据可知双功能的分子筛膜催化反应器模式下，
的平衡转化率明显提高，结合具体反应分析
可能的原因： 。
（3）二氧化碳催化加氢制甲醇的反应中[
]在起始物
时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为
，在
时，
随压强(
)的变化及在
时
随温度(
)的变化，如图所示。
①图中对应等压过程的曲线是 (填“
”或“ ”)，判断的理由是 。
②恒温时
，当
时，
的平衡转化率
(保留小数点后一位)，此条件
下该反应的
。(保留小数点后两位)(对于气相反应，可以用分压表示，分压
总压物质的
量分数)。
（4）研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时
零排放，其基本原理如下图所示。温度小于
时进行电解反应，碳酸钙先分解为
和
，电解质为熔融碳酸钠，阳极的电极反应为
，则阴极的电极反应为 。
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类型四 含液相转化的化学平衡综合题
13．（2025·广东梅州·一模）油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有
，需要回收处理并加
以利用。
（1）根据文献，对
的处理主要有两种方法。
①克劳斯工艺。该工艺经过两步反应使
转化为
：
反应I：
反应II：
写出该工艺总反应的热化学方程式 。
②分解法。反应III：
，该反应能自发进行的条件是
。
③相比克劳斯工艺，分解法处理
的优点是 。
（2）消除天然气中
是能源领域的研究热点，利用
表面吸附
时，研究表明有两种机理途
径，如下图所示。
下列说法中，正确的有___________。
A．
的速率：途径1
途径2
B．途径2 历程中最大能垒为
C．
在吸附过程中提供了O 原子
D．吸附在催化剂表面的水分子解吸出来时放出能量
（3）科研人员把铁的配合物
(L 为配体)溶于弱碱性的海水中，制成吸收液，将气体
转化为单质
硫。该工艺包含两个阶段：①
的吸收氧化；②
的再生。反应原理如下：
i．
ii．
19
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25℃
①
时，
溶液中
、
和
在含硫粒子总浓度中所占分数随溶液pH 的变化关系如下图，由
图计算，
的
，
，则
的电离程度比水解程度 (填“大”
或“小”)。
②再生反应在常温下进行，
解离出的
易与溶液中的
形成沉淀。若溶液中的
，
，为避免有FeS 沉淀生成，应控制溶液pH 不大于
(写出计算过程。已知25℃时，
)。
14．（2025·广东佛山·一模）乙酸乙酯是应用最广泛的脂肪酸酯之一。
（1）乙酸乙酯水解可用于制备化工原料。
①基态O 原子价层电子排布式为 。
②常温下，某CH3COONa 溶液pH=9，则c(CH3COOH)＋c(H＋)= mol·L-1。
③18O 标记的乙酸乙酯在NaOH 溶液中发生水解的部分历程如下：
已知
可快速平衡。
能量变化如图：
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反应I、II、III、IV 中，表示乙酸乙酯在NaOH 溶液中水解的决速步是 ，总反应△H=
(用含E1、E2、E3、E4的代数式表示)，体系中含
18O 的微粒除A、B、D、E 外，还有 。
（2）反应CH3COOH(l)＋CH3CH2OH(l)
CH3COOCH3CH3(l)＋H2O(l)的∆H<0，∆S>0。
①反应 自发进行(选填“低温下”“高温下”“任意温度下”或“不能”)。
T℃
②
时，该反应平衡常数Kx=
=1，其中
，n(总)为平衡时乙醇、
乙酸、乙酸乙酯和水的物质的量之和。1mol 乙醇和1mol 乙酸充分反应后，乙酸的转化率为
(写出计算过程)。
（3）制备乙酸乙酯的实验中，常用饱和碳酸钠溶液收集产物。
CH3COOCH2CH3＋H2O＋Na2CO3
CH3COONa＋CH3CH2OH＋NaHCO3 K=7.03×105，理论上用饱和碳酸钠
溶液收集乙酸乙酯不合理。设计如下实验：
序号
操作
现象
i
取10mL 饱和NaOH 溶液(4.5mol·L-1)和5mL 乙酸乙酯混
合，加入2mL 乙醇，常温下振荡5min
混合液变澄清、透
明、均一
ii
取10mL 饱和Na2CO3溶液(pH=12.5)和5mL 乙酸乙酯混
合，加入2mL 乙醇并加热至90℃，振荡5min
混合液仍为乳浊
液，静置后分层
根据实验，用饱和Na2CO3溶液收集乙酸乙酯是合理的，其原因有：
①饱和Na2CO3溶液极性较大，乙酸乙酯在其中的溶解度比在NaOH 溶液中 (填“大”或
“小”)。
②从速率角度分析， 。
15．（2025·广东深圳·一模）铁及其化合物化学性质丰富，应用广泛。
（1）基态
的价电子排布式为 ；结合价电子排布式，解释
易被氧化为
的原因 。
（2）某含铁催化剂可催化苯的羟基化反应，其催化机理如图所示：
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①上述过程中，催化剂为 。
②该过程总反应为 （有机物写结构简式，不需注明反应条件）。
（3）标准摩尔生成焓是指一定温度与标准压强（101kPa）下由元素最稳定的单质生成1mol 纯物质时的焓
变。已知：常温下，
与
的标准摩尔生成焓分别为
与
，则在该条件下，
分解转化为
和
的
（用含
的式子表示）。
一定温度下，
与
混合溶液存在如下平衡（不考虑碘单质的挥发与阳离子的水解）：
反应i：
反应ii：
（4）关于上述平衡体系的说法正确的有_____（填标号）。
A．加入
，平衡时
增大
B．加入
固体，平衡时
的值增大
C．升高温度，反应速率增大，反应
速率减小
D．加水稀释，溶液中离子总数增大
（5）当
时
表示起始浓度，下同），部分相关微粒的物质的量浓度随
时间变化曲线如图：
①结合图中
变化分析，反应i 的活化能 （填“大于”或“小于”）反应ii 的活化能。
②
内，上述体系中
的平均反应速率
（保留两位有效数字）。
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（6）保持混合溶液中
，平衡时，
与
随起始投料
比的变化曲线如图。计算反应ii 的平衡常数 （写出计算过程，结果保留三位有效数字）。
16．（24-25 高三上·广东·期末）CaCO3的固体分解和沉淀转化反应在化工实际生产和生活中都发挥着重要
作用。
I．CaCO3的固体分解反应CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g) ∆H>0(反应I)可应用于石灰工业。
（1）反应I 在 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)可自发进行。
（2）已知CaCO3能量关系如图所示，则CaCO3(s)
CaO(s)+CO2(g)的焓变∆H= (用代数式表
示)
（3）某研究组研究CaCO3的固体分解反应，实验过程中始终保持样品所处气氛(以Ar 为载气，调整CO2的
比例)不变，测得CaCO3失重率随温度变化曲线如图所示，温度升至850℃时，CO2浓度为35%的反应气氛
中CaCO3已开始分解，而CO2浓度为65%的反应气氛中CaCO3仍未分解，从化学平衡的角度解释其原因：
。
（4）某研究组将500gCaCO3置于1L 的刚性密闭容器中，在Ar 和CO2的混合气氛中加热CaCO3固体，测
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得不同温度下CaCO3分解转化率随时间变化如图，Kp为平衡分压代替平衡浓度计算的分压平衡常数，下列
说法正确的是：___________。
A．1150℃条件下，0~300s 内反应I 的平均速率v(CO2)≈0.013mol•L-1•s-1
B．1150℃条件下，使用粒径更小的CaCO3进行相同的实验，300s 时CaCO3转化率小于80%
C．1150℃条件下，在F 点处测得CO2分压为p1，则该温度下反应I 的Kp=p1
D．950℃条件下，在G 点处向密闭容器中充入少量CO2，再次达到平衡时，容器内总压强不变
II．用钠盐溶液处理后，CaCO3可转化为其他工业价值高的难溶钙盐。
一定温度下，分别向1molCaCO3中加入1LNa2X 和NaY 溶液发生反应：CaCO3+X2−
CaX+CO
、
CaCO3+2Y−
CaY2+CO
，加入Na2X 或NaY 的物质的量为n(Na2X)或n(NaY)。平衡时，分别测得
随n(Na2X)的变化曲线和
随n(NaY)的变化曲线如图所示，已知Ksp(CaCO3)=3.0×10-9，
反应过程中不考虑溶液体积变化，不考虑X2−/Y−/CO
的水解。
（5）Ksp(CaX) Ksp(CaCO3)(填”>”“<”或“=”)。
（6）若要用1LNaY 溶液将1.25molCaCO3完全转化为CaY2沉淀，所需NaY 溶液浓度至少为
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mol/L。(写出计算过程，结果保留三位有效数字)
17．（24-25 高三上·广东汕头·期中）酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。
（1）最新研究工业上可以用H+ - Ag 为催化剂氧化乙烯制备环氧乙烷(简称EO)；反应方程式为2C2H4(g) +
O2(g) → 2EO(g)(反应a)
已知：
Ag
①
位于第五周期，与Cu 同族，有相似的核外电子排布，写出Ag 价电子排布式 。
②反应a 的ΔH= 。
（2）某小组研究了3 种酸对反应a 的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，
测得体系的温度T 随时间t 的变化如图。
据图可知，在该过程中___________。
A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变
B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率
C．催化剂分子中含H 越多，越有利于加速反应
D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
（3）我国科学家报道了一种高效O-to-C 的替换反应，可在温和条件下将环氧化物快速转化为环丙烷结
构。一种脱氧/环加成串联反应机理如图，其中的催化剂为 (填图中字母)。
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（4）在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值：弱酸H2A 在有机相和水相中存在平衡：
H2A(环己烷)
H2A(aq)，平衡常数为Kd 。25℃时，向VmL 0.1mol∙L-1 H2A 环己烷溶液中加入VmL 水进行
萃取，用NaOH(s)或HCl(g)调节水溶液pH。测得水溶液中c(H2A)、c(HA-)、c(A2-)、环己烷中H2A 的浓度
[c 环丙烷(H2A)]、水相萃取率α[α=1-
]随pH 的变化关系如图。
已知：H2A 在环己烷中不电离，且忽略过程中溶液体积的变化
①表示c 环丙烷(H2A)的曲线为 。(填字母)
②由图计算pH=6，H2A 的Kd= ， Ka1= ，Ka2= 及水相萃取率α=
。(保留三位有效数字)
18．（24-25 高三上·广东广州·期中）CO2减排能有效降低温室效应，同时CO2也是一种重要的资源，因此
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研究CO2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N2和CO2)和天然
气中CO2的捕集。为考查样品对单组分气体的吸附性能，测定在压强为1bar，温度为273K 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： 。
（2）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚，
。
①恒温恒容下，充入等物质的量的CO2和H2充分反应，以下叙述不能说明该反应达到平衡状态的是
(填序号)。
A．CO2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1molπ 键的同时断裂1.5mol O-H 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，CO2的平衡转化率如图所示，则T1
T2(填“＞”或“＜”)。
T
③
1温度下，将4mol CO2和12mol H2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v(CH3OCH3)= 。
（3）工业上可以利用二氧化碳合成甲醇。
已知①
△H1=+41kJ∙mol-1
②
△H2=-90kJ∙mol-1
若③
正反应的活化能为Ea mol·L-1，则逆反应的活化能为
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mol·L-1 (用含Ea的式子表示)，该反应在 (填“较高温度”或“较低温度”)下可自发进行。
（4）以CO2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： 。
19．（24-25 高三上·广东广州·期中）CO2减排能有效降低温室效应，同时CO2也是一种重要的资源，因此
研究CO2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N2和CO2)和天然
气中CO2的捕集。为考查样品对单组分气体的吸附性能，测定在压强为1bar，温度为273K 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： 。
（2）工业上用CO2和H2反应合成二甲醚，
。
①恒温恒容下，充入等物质的量的CO2和H2充分反应，以下叙述不能说明该反应达到平衡状态的是
(填序号)。
A．CO2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1molπ 键的同时断裂1.5mol O-H 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，CO2的平衡转化率如图所示，则T1
T2(填“＞”或“＜”)。
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T
③
1温度下，将4mol CO2和12mol H2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v(CH3OCH3)= 。
（3）工业上可以利用二氧化碳合成甲醇。
已知①
△H1=+41kJ∙mol-1
②
△H2=-90kJ∙mol-1
若③
正反应的活化能为Ea mol·L-1，则逆反应的活化能为
mol·L-1 (用含Ea的式子表示)，该反应在 (填“较高温度”或“较低温度”)下可自发进行。
（4）以CO2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： 。
20．（24-25 高三上·广东·期中）甲酸是重要化工原料，在新能源领域应用潜力大，对环保和可持续发展也
很重要。
（1）根据以下信息，写出甲酸分解制氢的热化学方程式： 。
已知：
（2）甲烷与
定向转化制甲酸等物质的反应历程和能垒变化如图所示(部分自由基未画出)。有催化剂
时，微粒吸附在催化剂表面进行反应。
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①下列说法不正确的是 。
A．甲烷定向制甲酸的反应是放热反应
B．该过程的决速步是甲烷产生自由基过程
C．从ⅰ→ⅱ的过程中，存在
D．微粒ⅱ和ⅲ是反应的中间体
②由
生成
的过程中，
产生自由基的过程可表示为 。
（3）利用甲酸钠脱除水体中的
，反应的还原主产物是
，存在中间产物
和副产物
，其他
可能的还原产物不考虑。水体中
初始浓度为
，测得过程中
和
(
元素的含
量)随时间变化如图所示。
时
转化完全，检测不到
。
①
中N 原子的杂化方式是 。
②从开始到转化完全时，反应速率
为 (保留3 位有效数字，下同)
，氮的
脱除效率(
)可以达到 。
（4）已知
，
。常温下，
的甲酸钠溶液中，
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(填“>”“<”或“=”)
，溶液
(写出此空的计算过程)。
类型五 含配合物的化学平衡综合题
21．（2025·广东珠海·一模）
的捕集，利用与封存技术是实现碳达峰，碳中和的热点研究方向。乙醇
胺(化学式为
，以下简写为
)在工业上可用作
吸收剂。
Ⅰ．
的吸收：用
吸收
发生反应a：
。
（1）乙醇胺分子中电负性最强的元素是 (填元素符号)。
（2）X 的化学式是 。
（3）
与
结合过程的能量变化如图1。分别向相同体积的
溶液中加入相同体积，
不同浓度的
，测得溶液吸收
的体积随时间变化的曲线如图2。
①反应b：
。
②图2 曲线Ⅰ在
内，
的平均吸收速率为
。
③下列有关说法正确的有 。
A．加入
有利于
的吸收
B．加入
的浓度：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ
C．
的吸收速率随着反应的进行逐渐增大
D．吸收
时，反应b 逆向移动，吸收热量
Ⅱ．
再生：
被
溶液吸收后全部转化为
(简称吸收液)，吸收液存在如反应c 所示
的平衡：
反应c：
（4）若
被吸收后形成1L 的吸收液，平衡时
。此时要使吸收液
中的
发生反应c 全部转化为
，需要从外界吸收热量 kJ。
（5）向（4）的吸收液中加入
(忽略溶液体积变化)，
与
结合，反应c 的平衡由M 点移动到
N 点，如图。
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①从能量利用和平衡移动的角度分析加入
如何促进反应c 中
转化为
： 。
N
②
点时，
，可忽略其它含铜微粒。此时吸收液中的
经反应b 完全转化为
，可以放出 kJ 热量用于
再生。(写出计算过程)
22．（24-25 高三下·广东广州·阶段练习）酸性CuCl2溶液主要组成为HCl 与CuCl2 (HCl 与CuCl2会络合为
H2CuCl4)，其具有溶铜速率快、稳定、易控制及易再生等优点，常应用于印刷线路板(PCB)的刻蚀。刻蚀原
理为Cu(s)+ H2CuCl4(aq)→H2CuCl3(aq)+ CuCl(s)，CuCl(s)+2HCl(aq)→H2CuCl3(aq)
（1）CuCl 中基态亚铜离子的价层电子轨道表示式为 。
（2）CuCl2溶液中存在平衡： [Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4Cl-
CuCl
⇌
(黄色)+4H2O
，下列说法不正确
的是_______(填序号)。
A．加入几滴
溶液，平衡逆向移动
B．加热溶液，溶液由蓝绿色变为黄绿色，平衡常数K 增大
C．加水稀释，c([Cu(H2O)4]2+)：c(CuCl
)的比值会减小
D．加入少量
固体，平衡正向移动，
转化率增大
（3）盐酸的浓度会影响刻蚀速率，CuCl2浓度相同，盐酸浓度分别为1.5mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L 时，
c(H2CuCl3)随时间的变化曲线如图所示，中间速率变缓慢的可能原因是 。c(HCl)= 1.5mol/L 时，在
0~1.5min 内，H2CuCl3的平均生成速率为 。
（4）Cu2+能形成多种配合物。在CuCl2溶液中，存在以下氯化络合反应：
Cu2++ Cl-
CuCl
⇌
+ K1=1.5 Cu2++ 2Cl-
CuCl
⇌
2 K2=0.5
Cu2++ 3Cl-
CuCl
⇌
K3=5×10-3 Cu2++ 4Cl-
CuCl
⇌
K4=2.5×10-5
在1.0×10-4mol/L CuCl2稀溶液中，改变溶液中Cl-起始浓度，测得铜元素的各物种分布系数δ 与Cl-平衡浓度
关系如图所示。
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①曲线b 表示微粒 的物种分布系数。
A
②
点时溶液中c(Cl-)= 。Cu2+的氯化络合转化率为 。
（5）用电化学方法可实现酸性CuCl2刻蚀液的再生，在电解池的 (填“阴”或“阳”)极实现CuCl
转化为CuCl
，电极反应式为 。
23．（24-25 高三上·广东·阶段练习）羰基硫(COS)常用于合成杀草丹、燕麦敌、杀虫剂巴丹等农药。工业
上通过CO 与
反应制取COS，反应体系中主要涉及以下反应：
a．
；
b．
；
c．
；
d．
。
（1）与
相同，COS 中所有原子最外层也都满足8 电子结构，COS 属于 分子(填“极性”或
“非极性”)，COS 的沸点
的沸点(填“>”、“=”或“<”)。
（2）根据盖斯定律，反应d 的
(用含
的代数式表示)。
（3）以CO 和
反应制取COS 的反应(a、b、c、d)体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是
_______(填选项字母)。
A．恒容条件下增大CO 与
的浓度，反应a、b、c、d 的正反应速率都增加
B．升高温度，
的浓度增大，表明反应d 为吸热反应
C．加入作用于反应a 的催化剂，可增大
的值
D．降低反应温度，反应a~d 的正、逆反应速率都减小
（4）反应a 分两步进行，其反应过程中的能量变化如图1 所示。
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中间产物为 ，决定COS 生成速率的步骤是 (填“第1 步”或“第2 步”)。
（5）在密闭容器中按下表投料，分别发生反应a 和反应d(
不参与反应)，反应时间和压强相同时，测得
两个反应中COS 的物质的量分数随温度变化的关系如图2 实线所示(虚线表示平衡曲线)。
反应序号
反应a
反应d
起始投料
CO
起始物质的量分数/%
1
1
98
1
1
98
①实验测得反应d 的速率方程为
，
，k 为速率常数，则反应d
达到平衡后，仅升高温度，
增大的倍数 (填“>”、“<”或“=”)
增大的倍数。
②已知相同条件下，反应a 速率比反应d 快，1000℃时，反应a 的平衡常数。
(用分数表示，写
出分析与计算过程)。
24．（24-25 高三上·广东汕头·期中）酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。
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（1）最新研究工业上可以用H+ - Ag 为催化剂氧化乙烯制备环氧乙烷(简称EO)；反应方程式为2C2H4(g) +
O2(g) → 2EO(g)(反应a)
已知：
Ag
①
位于第五周期，与Cu 同族，有相似的核外电子排布，写出Ag 价电子排布式 。
②反应a 的ΔH= 。
（2）某小组研究了3 种酸对反应a 的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，
测得体系的温度T 随时间t 的变化如图。
据图可知，在该过程中___________。
A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变
B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率
C．催化剂分子中含H 越多，越有利于加速反应
D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小
（3）我国科学家报道了一种高效O-to-C 的替换反应，可在温和条件下将环氧化物快速转化为环丙烷结
构。一种脱氧/环加成串联反应机理如图，其中的催化剂为 (填图中字母)。
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（4）在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值：弱酸H2A 在有机相和水相中存在平衡：
H2A(环己烷)
H2A(aq)，平衡常数为Kd 。25℃时，向VmL 0.1mol∙L-1 H2A 环己烷溶液中加入VmL 水进行
萃取，用NaOH(s)或HCl(g)调节水溶液pH。测得水溶液中c(H2A)、c(HA-)、c(A2-)、环己烷中H2A 的浓度
[c 环丙烷(H2A)]、水相萃取率α[α=1-
]随pH 的变化关系如图。
已知：H2A 在环己烷中不电离，且忽略过程中溶液体积的变化
①表示c 环丙烷(H2A)的曲线为 。(填字母)
②由图计算pH=6，H2A 的Kd= ， Ka1= ，Ka2= 及水相萃取率α=
。(保留三位有效数字)
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