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
大题04 化学反应原理综合题
类型一 热化学与电化学
1．（2024·吉林延边·一模）利用CO2催化加氢制二甲醚，可以实现CO2的再利用，涉及以下主要反应：
I．CO2(g)+ H2(g)⇌CO(g)+ H2O(g) ΔH1
Ⅱ．2CO2(g)+6 H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3 H2O(g) ΔH2
相关物质及能量变化的示意图如图1 所示。
回答下列问题：
(1)反应Ⅱ的ΔH2= kJ⋅mol
−1，该反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进
行。
(2)恒压条件下，CO2、H2起始量相等时，CO2的平衡转化率和CH3OCH3的选择性随温度变化如图2 所示。已
知：CH3OCH3的选择性=2n(CH3OCH3)生成
n(CO2)消耗
×100 %
①300° C时，通入CO2、H2各2mol，平衡时CH3OCH3的选择性、CO2的平衡转化率都为30 %，平衡时生成
CH3OCH3的物质的量为 mol，此温度下反应I 的平衡常数KP= (保留2 位有效数字。用平衡分压
代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
②300° C∼360° C区间，CO2平衡转化率随温度变化的曲线如图2 所示，分析曲线变化的原因： 。
(3)如图所示是绿色电源“二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图(a、b 均为多孔性Pt电极)。负极
是 (填写“a”或“b”)，该电极的电极反应式是 ，若有8 mol氢离子通过质子交换膜，则b 电极
在标准状况下吸收 L氧气。
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．（23-24 高三下·上海·阶段练习）I．中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的全合成，相关成果由国际
知名学术期刊《科学》在线发表。CO2的捕集、利用与封存是科学家研究的重要课题，利用CH4与CO2制
备“合成气”CO、H2，合成气可直接制备甲醇，反应原理为：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH=-99
kJ·mol-1。
(1)若要该反应自发进行， (填“高温”、“低温”或“任何温度”)更有利。
(2)在恒温、恒容的密闭容器中，对于合成气合成甲醇的反应，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态
的是___________。
A．混合气体中碳元素的质量分数不再改变
B．混合气体的密度不再变化
C．CO 的百分含量不再变化
D．2v(H2)正=v(CO)逆
(3)把CO2 转化为HCOOH 是降碳并生产化工原料的常用方法，有关反应如下：
CO(g)+H
①
2O(g)⇌HCOOH(g) ΔH1=-72.6 kJ·mol-1
2CO(g)+O
②
2(g)⇌2CO2(g) ΔH2=-566 kJ·mol-1
O
③
2(g)+2H2(g)⇌2H2O(g) ΔH3=-483.6 kJ·mol-1
则CO2(g)与 H2(g)合成 HCOOH(g)反应的热化学方程式： 。
(4)还可利用电化学方法可以将CO2有效地转化为HCOO-，后续经酸化转化为HCOOH，原理示意图如图所
示，下列说法错误的是___________。
A．电解池的阴极电极反应式为2CO2+2e-+H2O=HCOO-+HCO❑3
−
B．b 为电源正极
C．电解一段时间后，阳极区的KHCO3 溶液浓度降低
D．若以氢氧碱性燃料电池作直流电源，那么负极的电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O
Ⅱ．我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了NO-CO 的反应历程。在催化剂作用下， 此反应为
2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g) ΔH<0 可有效降低汽车尾气污染物排放。
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
(5)探究温度、压强(2MPa，5MPa)对反应的影响，如图所示，表示2MPa 的是___________。
(6)一定温度下，向容积1L 的恒容密闭容器按体积比3：2 的比例充入CO 和NO，当反应达到平衡时NO 的
体积分数为1
3，此温度下该反应的平衡常数K= = 。(第一空写表达式，第二空保留
三位有效数字)
(7)使用相同催化剂，测得相同时间内 NO 的转化率随温度的变化曲线如图，解释 NO 的转化率在
100~900℃范围内随温度升高先上升后下降，且下降由缓到急的主要原因是 ； 。
3．（23-24 高三下·上海·开学考试）Ⅰ.烟气脱硝是指通过一系列化学反应将烟气中的NO、NO2等氮的氧化
物转化为无污染的含氮物质的过程。
(1)已知NO2为角形分子。下列关于NO、NO2说法正确的是___________。
A．均属于酸性氧化物
B．均属于离子化合物
C．均属于极性分子
D．均属于电解质
(2)比较N与O的电负性大小，并说明理由 。
Ⅱ.臭氧—氨水法是一种高效的工业脱硝技术，主要流程图如下所示：
已知：O3+ NO= NO2+O2；O3+2NO2= N2O5+O2
(3)静电除尘的原理是含尘气体经高压静电场使尘粒带电荷后，尘粒向带相反电荷的电极定向移动，从而达
到除尘目的。静电除尘类似于胶体的 。
(4)X 溶液中含有一种铵盐，它由氨水与N2O5反应生成，写出反应的离子方程式 。
(5)O3/NO摩尔比对NO脱除率以及NO2转化率的影响如下图所示。分析最佳摩尔比并说明理由 。
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
Ⅲ.下图装置能有效去除烟气中的NO2，已知该电池反应为：6 NO2+8 NH3=7 N2+12H2O。
(6)A 电极通过导线 (选填“流出”或“流入”)电子。B 电极的电极反应式 。
Ⅳ.利用催化剂ZAg对NO催化转化的反应过程与能量变化如下图所示。
(7)下列说法正确的是___________。
A．高温下有利于NO的转化
B．由a 释放N2O的反应速率最慢
C．a 到b、d 到e，都会形成非极性键
D．过渡态2 比过渡态1 稳定
(8)写出总反应的热化学方程式 。并判断在上述实验条件时该反应是否会自发地进行
。
4．（23-24 高三下·重庆·阶段练习）研究CO2的资源综合利用，对实现“碳达峰”和“碳中和”有重要意义。
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
(1)在CO2加氢合成CH3OH体系中，同时发生以下反应：
反应I．CO2(g)+3 H2(g)⇌H2O(g)+CH3OH(g) Δ H 1=−49kJ⋅mol
−1
反应Ⅱ．CO2(g)+ H2(g)⇌H2O(g)+CO(g) Δ H 2=+ 41kJ⋅mol
−1
反应Ⅲ．CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH3
①反应Ⅲ的ΔH3= 。
②CO2与H2在TiO2/Cu催化剂表面生成CH3OH和H2O的部分反应历程，如图所示，其中吸附在催化剂表面的
物种用*标注。
反应历程中反应速率最快一步的能垒(活化能)的Ex 0为0.61eV。写出该历程的化学方程式： 。
(2)向体积为1L 的密闭容器中，投入1molCO2和3 molH2，平衡时CO 或CH3OH在含碳产物中物质的量分数
及CO2的转化率随温度的变化如图：
已知反应Ⅱ的反应速率v 正=k 正c(CO2)⋅c(H2)，v逆=k 逆c (CO)⋅c(H2O)，k 正、k 逆为速率常数，c 为物
质的量浓度。
①在p 点时，若反应Ⅱ的k 逆=10L/(mol⋅s)，此时该反应的v 正= mol/(L⋅s)。
p
②点时体系总压强为p0，反应Ⅱ的K p= (保留2 位有效数字)。
③由实验测得，随着温度逐渐升高，混合气体的平均相对分子质量几乎又变回起始的状态，原因是
。
(3)可通过电解法用CO2制备CH3OCH3(1)，电解装置如图所示。当玻碳电极收集到标况下44.8L 气体时，阴
极区的质量变化为 g(保留小数点后1 位)。
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
(4)化学式为[Ni(CN)x(NH3)y]⋅z C6 H6的笼形包合物四方晶胞部分结构如图所示(H 原子未画出)。晶胞参数
为a=b≠c，α = β = γ =90°。x: y = ；当z =0.5时，1mol 晶胞可以俘获 mol 苯分子。
类型二 热化学与化学平衡
5．（23-24 高三下·天津宁河·开学考试）“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一。
Ⅰ.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：
CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) Δ H 1=+247kJ⋅mol
−1
CO2(g)+ H2(g)⇌CO(g)+ H2O(g) Δ H 2=+ 41kJ⋅mol
−1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CH4(g)+3CO2(g)⇌4 CO(g)+2H2O(g)的Δ H = kJ⋅mol
−1。
(3)恒压、750℃时，CH4和CO2按物质的量之比1：3 投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高
效转化。
下列说法正确的是________。
A．Fe3O4可循环利用，CaO不可循环利用
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
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CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247kJ⋅mol
-1，该流程的总反应还原1mol
CO2需吸收的能量更多
Ⅱ.二氧化碳加氢制甲醇是研究的另一热点，其总反应可表示为：
反应1：CO2(g)+3 H2(g)⇌CH3OH(g)+ H2O(g)，该反应一般认为通过如下步骤来实现：
反应2：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ⋅mol
-1
反应3：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=-90kJ⋅mol
-1
(4)反应2 的Δ S________。
A．大于0
B．小于0
C．等于0
D．无法判断
(5)若反应2 为慢反应，请在如图中画出上述两步反应能量变化的示意图 。
(6)不同压强下按照n(CO2):n(H2)=1:3投料，实验测定CO2的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。T 1温
度时，三条曲线几乎交于一点的原因是 。
(7)写出甲醇燃料电池碱性条件下的负极反应式 。
6．（2024·山东·一模）一种利用太阳能催化甲烷、水蒸气重整制氢反应原理及各步反应以气体分压表示的
平衡常数与温度T 变化关系如图所示。
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
回答下列问题：
(1)若第Ⅰ步反应生成1molH2，吸收QkJ热量，第Ⅰ步的热化学方程式为 。
(2)甲烷水蒸气重整制氢反应：CH4 (g)+ H2O (g)⇌
❑
❑
CO (g)+3 H2(g),ΔH (填“>”“<”或“=”)0。
(3)已知上述制氢过程中存在副反应：CO (g)+ H2O (g)⇌
❑
❑
CO2(g)+ H2(g)。压强为100kPa时，将
n(H2O):n(CH4)=3:1的混合气体投入温度为T℃的恒温恒容的密闭容器中，发生甲烷水蒸气重整反应和上
述副反应，达平衡时容器内的压强为140kPa ,CO2分压为10kPa，则H2O的平衡转化率为 ，此
时温度T (填“>”“<”或“=”)1000。
(4)在一定条件下，密闭容器中加入一定量的CO、H2O和催化剂发生反应：
CO (g)+ H2O (g)⇌
❑
❑
CO2(g)+ H2(g)。v正=k正p(CO)⋅p(H2O)，v逆=k逆p(CO2)⋅p(H2)，其中v正、v逆为正、
逆反应速率，k正、k逆分别为速率常数，p 为气体的分压。已知降低温度时，k正−k逆增大。调整CO和
H2O初始投料比，测得CO的平衡转化率如图。A、B、C、D 四点中温度由高到低的顺序是 ，在
C 点所示投料比下，当CO转化率达到40 %时，
v正
v逆
。
7．（2024·黑龙江哈尔滨·一模）利用1-甲基萘（1-MN）制备四氢萘类物质（MTLs，包括1-MTL 和5-
MTL）。
反应过程中伴有生成十氢萘（1-MD）的副反应，涉及反应如图：
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
回答下列问题：．
(1)1-甲基萘（1-MN）中的大Π 键可表示为 ，提高R1反应选择性的关键因素是 。
(2)已知一定条件下反应R2、R3、R4的焓变分别为ΔH2、ΔH3、ΔH4，则反应R1的焓变为 （用含
ΔH2、ΔH3、ΔH4的代数式表示）。
(3)四个平衡体系的平衡常数与温度的关系如图甲所示。
a
①、b 分别为反应R4和R2的平衡常数随温度变化的曲线，则表示反应R3的平衡常数随温度变化的曲线为
。
②已知反应R1的速率方程v 正=k 正⋅c (1−MN)⋅c
2(H2)，v逆=k 逆⋅c (5−MTL)（k 正、k 逆分别为正、逆反
应速率常数，只与温度、催化剂有关）。温度T 1下反应达到平衡时1.5k 正=k 逆，温度T 2下反应达到平衡
时k 正=k 逆。由此推知，T 1 T 2（填“>”“<”或“=”）。
③下列说法正确的是 （填标号）。
A．四个反应均为放热反应
B．压强越大，温度越低越有利于生成四氢萘类物质
C．由上述信息可知，400K 时反应R4速率最快
D．反应体系中1-MD 最稳定．
(4)1-MN 在6.0×10
3kPa的高压H2氛围下反应（H2压强近似等于总压）。不同温度下达平衡时各产物的选
择性Si（某生成物i 的物质的量与消耗l-MN 的物质的量之比）和物质的量分数xi（xi表示物种i 与除H2外
其他各物种总物质的量之比）随1-MN 平衡转化率y 的变化关系如图乙所示，y 为65%时反应R1的平衡常数
K p= kPa
−2（列出计算式）。
8．（2024·陕西商洛·二模）甲烷、乙醇是重要的燃料及化工原料，其制取和利用是科学家研究的重要课题。
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
回答下列问题：
(1)甲烷的制备原理之一为CO2(g)+ 4 H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) Δ H，有关反应的热化学方程式如下：
i．CO2(g)+ H2(g)⇌CO(g)+ H2O(g) ΔH1=+ 41.2kJ⋅mol
−1；
ii．2CO(g)+2H2(g)⇌CO2(g)+CH4(g) ΔH2=−247.1kJ⋅mol
−1。
①ΔH = kJ⋅mol
−1。
②反应CO2(g)+ 4 H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) Δ H自发进行的条件为 (填“低温”“高温”或“任
意温度”)，从温度和压强角度考虑，为了提高甲烷的平衡产率，反应适宜在 条件下进行。
③反应i：CO2(g)+ H2(g)⇌CO(g)+ H2O(g) ΔH =+ 41.2kJ⋅mol
−1的反应速率表达式为
v正=k正⋅c(CO2)×c(H2)，v逆=k逆×c(H2O)×c(CO)(k正、k逆为速率常数，与温度、催化剂有关)，若平
衡后升高温度，则
k逆
k正
(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)乙醇的制备原理之一为2CO2(g)+6 H2(g)⇌C2H5OH(g)+3 H2O(g)。一定条件下，在一密闭容器中充
入4 molCO2和12molH2发生该反应，图甲表示压强为p1MPa或p2MPa下CO2的平衡转化率与温度的关系。
①根据图甲可以判断p1 (填“>”“＜”或“=”)p2。
b
②点对应的平衡常数Kp= MPa
−4(列出含p2的算式即可，K p为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡
常数，分压=总压×物质的量分数)。
③若在恒容绝热的容器中发生该反应，下列情况下反应一定达到平衡状态的是 (填字母)。
A．容器内的压强不再改变
B．容器内气体密度不再改变
C．容器内c(CO2):c(H2):c(C2H5OH):c(H2O)=2:6:1:3
D．断开C=O 键与形成H-H 键的数目之比为2 3∶
(3)一种高性能甲烷燃料电池的工作原理如图乙所示，以熔融碳酸盐(MCO3)为电解质。
①电势比较：电极A (填“>”“＜”或“=”)电极B。
②该燃料电池负极的电极反应式为 。
类型三 化学平衡与电解质溶液
9．（2024·陕西安康·三模）伴随着我国航天事业的飞速发展，常见推进剂的燃料包括汽油、液肼(N2H4)、
液氢的研究成了航天工业中的重要课题。
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
Ⅰ.已知一定温度下，由元素的最稳定单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓，用ΔHf Hm表
示。相同状况下有关物质的摩尔生成焓ΔHf Hm如下图所示：
(1)火箭推进剂可用N2H4作燃料，N2O4作氧化剂，反应的热化学方程式可表示为2N2H4(l)+ N2O4(g)
=3 N2(g)+ 4 H2O(g) ΔH = ；由以上数据是否能计算出N2H4(l)的燃烧热，若能，则计算其数
值(若不能，则写出还缺少的数据) 。
(2)结合化学反应原理分析，N2H4(l)作推近剂燃料与N2O4(g)自发进行反应的原因是 。
Ⅱ.利用“一碳化学”技术可有效实现工业制氢，为推进剂提供了丰富的氢燃料，该工业制氢方法主要涉及
以下两个反应：
a：CH4(g)+CO2(g)⇌
❑
2CO(g)+2H2(g) Δ H1=+247 kJ⋅mol
−1
b：CO(g)+ H2O(g)⇌
❑
CO2(g)+ H2(g) ΔH2=−41kJ⋅mol
−1
(3)若提高反应a 中的CH4平衡转化率，可采取的措施是 (写出一条即可)
(4)已知Kp
θ为反应的标准压强平衡常数，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
相对分压代替平衡浓度；气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以标准压力P
θ(P
θ=100kPa)。反应
a、b 的ln Kp
θ随1
T (T 为温度)的变化如图所示。反应b 的标准压强平衡常数表达式Kp
θ = [用含P
θ及
P(CO)等的式子表示]，能表示反应a 的曲线为 。维持T1温度下，往恒容密闭容器中通入相等
的物质的量的CH4、CO2、H2O混合气体发生反应a、b，达平衡时体系压强为140kPa，CH4平衡转化率为
25％。该温度下H2的平衡分压为 (结果保留3 位有效数字)kPa。
10．（23-24 高三上·广东广州·期末）汞及其化合物广泛应用于医药、冶金及其他精密高新科技领域。
(1)干燥的HgO固体上通入Cl2可反应制得Cl2O和HgO⋅HgCl2，反应的化学方程式为 。该反应
中氧化产物是 。
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
(2)富氧燃烧烟气中Hg的脱除主要是通过与NO2反应实现，反应的化学方程式为
Hg (g)+2NO2(g)⇌Hg(ONO)2(g)ΔH
根据实验结果，有研究组提出了Hg与NO2的可能反应机理：
Hg (g)+ NO2(g)⇌HgNO2(g)ΔH1
HgNO2(g)+ NO2(g)⇌Hg(ONO)2(g)ΔH2
2NO2(g)⇌N2O4 (g)ΔH3
Hg (g)+ N2O4 (g)⇌Hg(ONO)2(g)ΔH4
①根据盖斯定律，ΔH = (写出一个代数式即可)。
②上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是 。
A．增大NO2的浓度，可提高Hg的平衡脱除率
B．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．恒温恒压下充入N2，可提高原料的平衡转化率
D．加入催化剂，可降低反应活化能，提高脱除速率
③在常压、温度范围为15～60℃条件下，将浓度为40μg/ m
3汞蒸气和400ppm的NO2气体通入反应容器中，
测得出口气流中的汞浓度随反应时间的变化如图1 所示。
ⅰ)15℃，600～900s 内Hg的平均脱除反应速率为 g/(m
3⋅s)
ⅱ)Δ H 0(填“>”或“<”)
④富氧燃烧烟气中Hg、NO2、SO2等污染物可通过配有循环水系统的分压精馏塔进行一体化脱除，污染物
脱除率随循环水量的变化如图2 所示。循环水的加入有利于SO2、NO2转化为SO4
2−、NO3
−而脱除，但随着
循环水量的增大，Hg的去除率下降，其原因可能是 。
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
(3)HgCl2溶液可用于手术刀消毒。HgCl2与NaCl的混合溶液中主要存在平衡：
HgCl2+Cl
-⇌[HgCl3]
- K1=10
0.85
[HgCl3]
-+Cl
-⇌[HgCl4]
2- K2=10
1.00
0.1mol⋅L
−1的HgCl2溶液中加入NaCl固体(设溶液体积保持不变)，溶液中含氯微粒的物质的量分数δ(X)
随lgc(Cl
−)的变化如图所示
[已知δ(X)=c(X)
c(HgCl2)+c([HgCl3]
−)+c([HgCl4]
2−)
]。
①熔融状态的HgCl2不能导电，HgCl2是 (填“共价”或“离子”)化合物。
A
②
点溶液中c(Cl
−)= mol⋅L
−1。
A
③
点溶液中HgCl2的转化率为 (列出计算式)。
11．（23-24 高三上·广东广州·阶段练习）二氧化碳的捕集和资源化利用是缓解温室效应的重要战略方向。
回答下列问题：
Ⅰ．二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。总反应可表示为：
CO2(g)+3 H2(g)=CH3OH (g)+ H2O (g) Δ H
该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①CO2(g)+ H2(g)=CO (g)+ H2O (g) Δ H 1=+ 41kJ⋅mol
−1
②CO (g)+2H2(g)=CH3OH (g) Δ H 2=−90kJ⋅mol
−1
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
(1)若反应①为慢反应，请在图中接着完善画出反应②的能量变化曲线，标注出相应的物质(含聚集状态)以
及总反应的Δ H(含具体数值) 。
(2)合成总反应在起始物n(H2)/n(CO2)=3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
x (CH3OH)，在t =2500℃下的x (CH3OH)~ p、在p=5×10
5Pa下的x (CH3OH)~t如图所示。
(a)图中对应等温过程的曲线是 (填“a”或“b”)，判断的理由 。
(b)当x (CH3OH)=0.05时，CO2的平衡转化率α = 。
Ⅱ．催化CO2加氢合成乙酸在减少碳排放的同时还可以生产重要的化工原料。弱电解质的电离度是指弱电
解质在溶液中达到电离平衡时，已电离的电解质分子数占原来总分子数(包括已电离的和未电离的>的百分
数，用a 表示。而在实验测定中，a= Λm
Λm
∞，Λm为一定浓度下电解质的摩尔电导率，Λm
∞为无限稀释时溶液
的摩尔电导率，Λm
∞=0.040S⋅m
2⋅mol
−1(T =298K)。某小组实验测得T =298K时，0.01mol⋅L
−1乙酸的
Λm =0.002S⋅m
2⋅mol
−1。
(3)在298K 时，乙酸的电离平衡常数K a= (列出计算式，不需化简)。
(4)在298K 时，几种离子的摩尔电导率如下表所示。已知：摩尔电导率越大，溶液的导电性越好。空间站
通过电解水实现O2的再生，从导电性角度选择，最适宜的电解质为 (填化学式)。
离子种类
H
+
SO4
2−
Cl
−
CH3COO
−
K
+
Na
+
摩尔电导率/(10
−4S⋅m
2⋅mol
−1
)
349.82
79.80
76.34
50.18
73.52
50.11
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
12．（2024·江西·一模）回答下列问题
(1)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。迄今为止，人类仍然在追求低成本、高产率的合成氨技术。
N2（g）+3H2（g）=2NH3（g），ΔH=-92.4 kJ⋅mol
-1 ΔS=-200J⋅K
-1⋅mol
-1，那么常温下，
合成氨反应 (填“能”或“不能”)自发进行
(2)若将1.0molN2(g)和3.0molH2(g)通入体积为2L 的密闭容器中，分别在T1和T2温度下进行反应。曲线A
表示T2温度下n(H2)的变化，曲线B 表示T1温度下n(NH3)的变化，T2温度下反应到a 点恰好达到平衡。
①温度T1 (填“>”、“<”或“=”，下同)T2.T1温度下恰好平衡时，曲线B 上的点为b(m，n)，则m
14，n 1。
T
②
2温度下，若某时刻容器内气体的压强为起始时的70%，则此时v(正) (填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
计算T2温度下，Kc= 。
(3)常温下，Hg2+与Cl-的配合物存在如下平衡：HgCl4
2-⇌
❑
K1
HgCl3
-⇌
❑
K2
HgCl2⇌
❑
K3
HgCl
+⇌
❑
K4
Hg
2+，含Hg 微粒的
分布系数δ 与lgc(Cl-)的关系如下图所示：
已知：平均配位数= n总（含汞配离子中的氯元素）
n总（溶液中的汞元素）
图中能代表HgCl❑3
-和HgCl+曲线分别是 和 (填字母)，曲线A 和曲线C 交点的横坐标为
。
(4)羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种将苯酚氧化为CO2和
H2O 的原电池-电解池组合装置，以实现发电、环保二位一体。
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
请写出b 极的电极反应方程式 。
类型四 电化学与电解质溶液
13．（23-24 高三上·安徽池州·期末）硫化氢(H2S)既是一种剧毒且高腐蚀性气体，又是蕴含丰富氢能和硫
元素的宝贵资源。
I.H2S的处理
(1)处理某种废气中含有的H2S，是将废气与空气混合通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中，其部分转化
过程如图所示。
①一般认为K>10
5时反应进行的较完全。已知：25℃时Ksp(CuS)=1.25×10
−36，H2S的Ka1=1×10
−7，
Ka2=1×10
−15，则25℃时过程ii 中的反应 （填“能”或“不能”）进行完全。
②过程iii 中发生反应的离子方程式为
Ⅱ.H2S的综合利用
(2)根据文献，将H2S和CH4的混合气体导入石英管反应器热解（一边进料，另一边出料），得到CS2和H2，
反应为CH4(g)+2H2S(g)⇌
❑
❑
CS2(g)+ 4 H2(g)。在1275K、100kPa反应条件下，将物质的量分数之比为
3:3:2的H2S、CH4、N2混合气体进行甲烷处理硫化氢反应，平衡时混合气体中CS2的分压与H2S的分压相同，
H2S的平衡转化率为 （保留小数点后一位），平衡常数Kp= kPa
2（以分压表示，分
压=总压×物质的量分数）。
(3)通过电化学循环法可将H2S转化为H2SO4和H2，如图所示，其中氧化过程发生两步反应：
H2S+ H2SO4=SO2↑+S↓+2H2O、S+O2=SO2。
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
①电极a 上发生反应的电极反应式为 ；
②理论上，1molH2S参加反应可产生H2的物质的量为 。
(4)工业上可以通过硫化氢分解制得H2和硫蒸气。在某密闭容器中充入2molH2S气体，发生反应：
2H2S(g)⇌
❑
❑
2H2(g)+S2(g)，H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
在975℃和压强为p1的条件下，其他条件不变，n 点的v正与v逆中较大的是 ，图中m、n 点
对应温度下的平衡常数：Km （填“＞”、“＝”或“＜”）Kn。
14．（23-24 高三下·北京海淀·阶段练习）H2S 是一种大气污染物。工业尾气中含有H2S，会造成严重的环
境污染；未脱除H2S 的煤气，运输过程中还会腐蚀管道。
(1)干法氧化铁脱硫是目前除去煤气中H2S 的常用方法，其原理如图所示。
①下列说法正确的是 （填序号）。
a．单质硫为黄色固体
b．脱硫反应为3 H2S+ Fe2O3⋅H2O = Fe2S3⋅H2O+3 H2O
c．再生过程中，硫元素被还原
d．脱硫过程中，增大反应物的接触面积可提高脱硫效率
②从安全环保的角度考虑，再生过程需控制反应温度不能过高的原因是 。
(2)电化学溶解—沉淀法是一种回收利用H2S 的新方法，其工艺原理如下图所示。
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
已知：Zn 与强酸、强碱都能反应生成H2；Zn(II)在过量的强碱溶液中以[Zn (OH)4]
2−形式存在。
①锌棒连接直流电源的 （填“正极”或“负极”）。
②反应器中反应的离子方程式为 。
③电解槽中，没接通电源时已经有H2产生，用化学用语解释原因： 。
(3)常用碘量法测定煤气中H2S 的含量，其实验过程如下：
i．将10L 煤气通入盛有100mL 锌氨络合液的洗气瓶中，将其中的H2S 全部转化为ZnS 沉淀，过滤；
ⅱ．将带有沉淀的滤纸加入盛有15mL0.1mol/L 碘标准液、200mL 水和10mL 盐酸的碘量瓶中，盖上瓶塞，
摇动碘量瓶至瓶内滤纸摇碎，置于暗处反应10min 后，用少量水冲洗瓶壁和瓶塞。（已知：
ZnS+I2=ZnI2+S）
ⅲ．用0.1mol/LNa2S2O3标准液滴定，待溶液呈淡黄色时，加入1mL 淀粉指示剂，继续滴定至终点。（已
知：2Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI）
①滴定终点的现象是 。
②若消耗Na2S2O3标准液的体积为20mL，则煤气中H2S 的含量为 mg/m3。
15．（23-24 高三上·上海金山·期中）联氨(N2H4)又称“肼”，具高吸湿性、沸点386.5K、毒性强、还原性
强等特性，燃烧释放出大量的热，常用于做火箭的燃料以及分析试剂中的还原剂。
I．联氨的制备
(1)联氨可用次氯酸钠溶液氧化过量的氨气制得，写出此反应得离子方程式 ；此反应中，被氧
化的元素是 。每生成1mol 肼，转移的电子数为 。
Ⅱ ．联氨的结构
(2)联氨具强极性，推测下列结构最接近联氨分子真实结构的是 。
A． 反式结构
B． 顺式结构
Ⅲ ．联氨的性质
(3)①一定条件下， 联氨与二氯化钴(CoCl2)溶液能形成配位化合物Co(N2H4)6Cl2，关于此配位化合物的下列
说法中不正确的是 。
A．中心离子是Co2+ B．配位数是8
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
C．配位原子是N 原子 D．向此配合物的溶液中滴入硝酸银，会产生白色沉淀
②联氨具高吸湿性，原因是 。
③联氨水溶液与氨水类性质相似，将联氨溶于一定浓度的稀硫酸中，除形成N2H6SO4外，还可以生成的盐
是 (填写化学式)。实验发现0.1mol·L－1N2H6SO4溶液显酸性，原因是 (用离子方程式表示)，溶
液中各种含氮微粒存在关系c(N 2 H 6
2+)+c(N2H6OH+) 0.1－c(N2H4·2H2O)(选填“>”，“<”或“=”)。
(4)1mol 液态联氨在空气中完全燃烧生成氮气和水蒸气放出621.74KJ 的热量，此反应的热化学方程式是
。肼有剧毒，但目前仍被普遍用作火箭的燃料，原因是 。
(5)联氨在一定条件下被亚硝酸氧化为叠氮酸(HN3)，室温下亚硝酸、叠氮酸的电离平衡常数如表所示：
酸名
亚硝酸(HNO2)
叠氮酸(HN3)
电离平衡常
数
5.1 x 10－4
1.8 x 10－5
室温下，则同浓度的HNO2和HN3，其pH 值：HNO2 HN3(选填“>”、“<”或“=”)， N3
−反应性能类似
卤素离子，则难溶物AgN3的Ksp表达式为 。
(6)某研究小组研究联氨和双氧水反应，查阅相关键能数据
化学键
N－H
O－H
O－O
N－N
N≡N
键能(kJ·mol－1)
391
467
138
159
945
并已知1molN2H4(l)→N2H4(g)与2molH2O2(l)→H2O2(g)共吸热23.76kJ，据此估算化学反应N2H4(l)
+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)的焓变ΔH= kJ·mol－1，反应的熵变ΔS 0(选填“>”、“<”)。研究小
组利用此反应设计出如下电池，负极电极反应式：N2H4+4OH－−4e－=N2+4H2O。则正极电极反应式：
。
16．（23-24 高三上·江苏徐州·阶段练习）氢能是一种绿色能源，也是重要的还原剂。目前有多种方法可以
制氢并储氢。催化加氢反应可以用于重要化工原料的转化。
Ⅰ．电解法制氢
(1)甲醇电解可制得H2，其原理如图所示。
阳极的电极反应式为 。
Ⅱ．催化重整法制氢
(2)已知：反应1：CH3OH (g)=CO (g)+2H2(g) Δ H 1=+90．6kJ⋅mol
−1
反应2：CO (g)+ H2O (g)=CO2(g)+ H2(g) Δ H 2=−41．2kJ⋅mol
−1
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
则反应3：CH3OH (g)+ H2O (g)=CO2(g)+3H2(g) Δ H 3= kJ⋅mol
−1
(3)以CuO−ZnO−Al2O3催化剂进行甲醇重整制氢时，固定其它条件不变，改变水、甲醇的物质的量比，甲
醇平衡转化率及CO选择性的影响如图所示。
CO的选择性=
n生成(CO)
n生成(CO2)+n生成(CO) ×100 %
当水、甲醇比大于0.8 时，CO选择性下降的原因是 。
(4)铜基催化剂(Cu/CeO2)能高效进行甲醇重整制氢，但因原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化
剂失活。甲醇中混有少量的甲硫醇(CH3SH)，重整制氢时加入ZnO可有效避免铜基催化剂失活且平衡产率略
有上升，其原理用化学反应方程式表示为 。
Ⅲ．催化加氢还原反应的应用
H2能将
在特定条件下转化为4-乙烯基苯胺
。两种不同催化剂将4-硝基苯乙烯还原加氢的过程
如图所示。
(5)已知Mo单原子位点对4-硝基苯乙烯有较好吸附效果。
①使用双单原子催化剂可以大大提高4-乙烯基苯胺的产率，原因是 。
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
②请描述4-硝基苯乙烯
在单原子催化剂下与H2发生反应的过程 。
类型五 电化学与化学平衡
17．（2024·江西上饶·一模）Ⅰ、CO2的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善，回答
下列问题：
(1)CO2和CH4都是主要的温室气体。发生催化重整反应CH4 (g)+CO2(g)⇌2CO (g)+2H2(g) Δ H
已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如下表：
物质
H2(g)
CO (g)
CH4 (g)
燃烧热
Δ H (kJ/mol)
−285.8 −283.0 −890.3
反应的Δ H = kJ⋅mol
−1
(2)将原料按初始组成n(CH4):n(CO2)=1:1充入密闭容器中，保持体系压强为100kPa发生反应。达到平衡
时，CO2体积分数与温度的关系如图所示：
若A、B、C 三点表示不同温度和压强下达到平衡时CO2的体积分数，则 点对应的平衡常数最
小，理由是
(3)在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4，发生上述反应，起始压强为p，CO2的平衡转化率为α。达平
衡时，容器内总压为 。该反应的平衡常数K p= (用平衡分压代替平衡浓度计算，
分压=总压×物质的量分数，用α、p表达，并化为最简式)。
(4)其他条件相同，在不同催化剂(A、B)作用下，CO的产率随反应温度的变化如图所示：
①在催化剂A、B 作用下，它们正、逆反应活化能差值分别用E (A)、E (B)表示，则E (A) E (B)
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
(填“>”“<”或“=”下同)。
y
②点对应的v逆 z 点对应的v 正。
Ⅱ.运用电化学原理可以很好利用CO2资源。
(5)火星大气由96 %的二氧化碳气体组成，火星探测器采用Li−CO2电池供电，其反应机理如下图：
写出CO2电极反应式： 。
18．（23-24 高三下·贵州黔东南·开学考试）2023 年7 月全球首枚液氧甲烷火箭——朱雀二号在酒泉卫星发
射中心发射成功。根据所学知识，回答下列问题：
Ⅰ．通过CO2加氢制CH4回收利用CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，某催化剂作用下的CO2加氢制
CH4的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。
主要涉及如下反应：
主反应：CO2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2O(g) ΔH1
副反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ⋅mol
−1已知：H2(g)、CH4 (g)的燃烧热分别为
−285.8kJ⋅mol
−1、−890.3kJ⋅mol
−1。
(1)H2O (g)= H2O (l) Δ H =−44 kJ⋅mol
−1。则ΔH1= kJ⋅mol
−1，若主反应的正反应的活化
能为3350kJ⋅mol
−1，则主反应的逆反应的活化能为 kJ⋅mol
−1。
(2)T
∘C时，向1L恒容密闭容器中充入4molCO2和12molH2，发生反应，初始压强为p：
①能说明主反应达到平衡状态的是 (填标号)。
A．v (CO2)= v (CH4)
B．容器内压强不再变化
C．气体平均相对分子质量不再变化
D．气体密度不再变化
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
E．CH4的体积分数不再变化
②20min时，主、副反应都已达到平衡状态，此时测得c(H2O)=5 mol⋅L
−1，体系压强为3
4 p，则
0∼20min内，v (CH4)= mol⋅L
−1⋅min❑
−1，平衡时CH4 选择性= (保留3 位有效数
字，CH4 选择性=CH4平衡浓度
CO2转化浓度×100 %)，该温度下，主反应的平衡常数K p= (列出计算式即可)。
(3)某科研小组用甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)提供能量制备Co(H2PO2)2，并获得副产品NaOH，其
工作原理如下图所示(已知：电解装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢，H3PO2是一元弱酸)。
①膜b为 (填“阳”或“阴”)离子交换膜。
②电解过程中，原料室溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
③燃料电池m极的电极反应为 。
19．（23-24 高三下·江苏镇江·阶段练习）氢气的制取、CO2的减排和CO2资源利用是当前研究的热点。
(1)H2S热解制氢的反应原理为：2H2S(s)⇌2H2(g)+S2(g)、CH4 (g)+S2(g)⇌CS2(g)+2H2(g)。常压下，按
n(H2S):n(CH4)=1:2投料，并用N2稀释，将混合气以一定流速通过石英管反应器，测得不同温度下H2和
CS2体积分数如下：
温度/℃
950
1000
105
0
1100
1150
H2体积分数
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
CS2体积分数
0.0
0.0
0.1
0.4
1.8
在950-1150°C 范围内(保持其他条件不变)，S2(g)的体积分数随温度升高的变化是 (填“先升高后降
低”、“先降低后升高”或“不变”)，其原因是 。
(2)水煤气变换制氢反应CO (g)+ H2O (g)⇌CO2(g)+ H2(g)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。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 。若采用喷入冷水
(蒸气)的方式降温，在图3 中作出平衡转化率随温度变化的曲线 。
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
(3)LiCO2电池是固定CO2的路径之一、LiCO2电池以单质Li为负极，电池反应的产物为Li2CO3和单质碳，
研究表明，该电池中CO2通过4 步形成Li2CO3；
I．2CO2+2e
−=C2O4
2−
II．C2O4
2−=CO2+CO2
2−
III．_______
N．CO3
2−+2Li
+=Li2CO3
则步骤III 反应式为 。
(4)铜基催化剂Cu−M(M为ZnO、ZnO/ Al2O3、ZnO/ZrO2等)是CO2加氢制甲醇常用的催化剂，部分合成路线
如图-4 所示。
其中催化剂上有两个活动点位(Cu
0位点、氧化物载体位点)，CO2分别在中碱位(α)、强碱位(β)吸附发生反
应。
①请写出中碱位(α)上发生反应的总化学方程式 。
②上述加氢制甲醇的过程可简单描述为 。
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
25
