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【尖子生创造营】2024 年高考化学总复习高频考点必刷1000 题（广东专用）
必练19 化学反应原理综合大题
1．(2023·广东高考真题) 配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。
（1）某有机物R能与Fe
2+形成橙红色的配离子[FeR3]
2+，该配离子可被HN O3氧化成淡蓝色的配离子
[FeR3]
3+。
①基态Fe
2+的3d电子轨道表示式为___________。
②完成反应的离子方程式：N O3
−+2[FeR3]
2++3H
+⇌_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ +2[FeR3]
3++ H2O
（2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。
用浓度分别为2.0、2.5、3.0 mol⋅L
-1的HN O3溶液进行了三组实验，得到c([FeR3]
2+)随时间t 的变化
曲线如图。
①c(HN O3)=3.0 mol⋅L
-1时，在0~1 min内，[FeR3]
2+的平均消耗速
率=___________。
②下列有关说法中，正确的有___________。
A．平衡后加水稀释，
c([FeR3]
2+)
c([FeR3]
3+)
增大
B．[FeR3]
2+平衡转化率：αIII>αII>αI
C．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小
D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间：tIII>tII>tI
（3）R 的衍生物L 可用于分离稀土。溶液中某稀土离子（用M 表示）与L 存在平衡：
M+L⇌ML K 1
ML+L⇌M L2 K 2
研究组配制了L 起始浓度c0( L)=0.02 mol⋅L
-1、M与L 起始浓度比c0( M )/c0( L)不同的系列溶液，
反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L 上的某个特征H 在三个物种L、ML、M L2中的化学位移不同，
该特征H 对应吸收峰的相对峰面积S（体系中所有特征H 的总峰面积计为1）如下表。
1
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c0( M )/c0( L)
S( L)
S(ML)
S(M L2)
0
1.00
0
0
a
x
<0.01
0.64
b
<0.01
0.40
0.60
【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S 之比等于吸收峰对应H 的原子数目之比；“
”表示未检测到。
①c0( M )/c0( L)=a时，x= ___________。
②c0( M )/c0( L)=b时，平衡浓度比c平(M L2):c平(ML)= ___________。
（4）研究组用吸收光谱法研究了（3）中M 与L 反应体系。当c0( L)=1.0×10
-5 mol⋅L
-1时，测得平衡
时各物种c平/c0( L)随c0( M )/c0( L)的变化曲线如图。
c0( M )/c0( L)=0.51时，计算M 的平衡转化率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。
2．(2023·全国高考新课标理综)氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下
列问题：
(1)根据图1 数据计算反应1
2 N2(g)+3
2 H2(g)=NH3(g)的Δ H = kJ⋅mol
-1。
(2)研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2 机理进行(*表示催化剂表面吸附位，N2*表示被吸附
于催化剂表面的N2)。判断上述反应机理中，速率控制步骤(即速率最慢步骤)为 (填步骤前的标号)，
理由是 。
(3)合成氨催化剂前驱体(主要成分为Fe3O4)使用前经H2还原，生成α-Fe包裹的Fe3O4。已知α-Fe属于立
2
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方晶系，晶胞参数a=287pm，密度为7.8g⋅cm
-3，则α-Fe晶胞中含有Fe的原子数为 (列出计算式，
阿伏加德罗常数的值为N A)。
(4)在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中
一种进料组成为xH2=0.75、xN2=0.25，另一种为xH2=0.675、xN2=0.225、xAr=0.10。(物质i 的摩尔分
数：xi= ni
n总
)
①图中压强由小到大的顺序为 ，判断的依据是 。
②进料组成中含有惰性气体Ar的图是 。
③图3 中，当p2=20MPa、xNH3=0.20时，氮气的转化率α= 。该温度时，反应
1
2 N2(g)+3
2 H2(g)⇌NH3(g)的平衡常数Kp= (MPa)
-1(化为最简式)。
3．(2022·广东高考真题)铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。
(1)催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备，反应同时生成无污染气体。
①完成化学方程式：(NH4)2Cr2O7 === Cr2O3 + _______
_______。
②
催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图，
过程的焓变为_______(列式表示)。
③
可用于
的催化氧化。设计从
出发经过3 步反应制备
的路线_______(用“→”表示含
氮物质间的转化)；其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为_______。
3
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(2)
溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡：
(ⅰ)
(ⅱ)
①下列有关
溶液的说法正确的有_______。
A．加入少量硫酸，溶液的pH 不变
B．加入少量水稀释，溶液中离子总数增加
C．加入少量
溶液，反应(ⅰ)的平衡逆向移动
D．加入少量
固体，平衡时
与
的比值保持不变
②25℃时，
溶液中
随pH 的变化关系如图。当
时，设
、
与
的平衡浓度分别为x、y、
，则x、y、z 之间的关系式为_______
；计算溶液
中
的平衡浓度_____(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。
③在稀溶液中，一种物质对光的吸收程度(A)与其所吸收光的波长(
)有关；在一定波长范围内，最大A 对
应的波长(
)取决于物质的结构特征；浓度越高，A 越大。混合溶液在某一波长的A 是各组分吸收程度
之和。为研究对反应(ⅰ)和(ⅱ)平衡的影响，配制浓度相同、
不同的
稀溶液，测得其A 随
的变
化曲线如图，波长
、
和
中，与
的
最接近的是_______；溶液
从a 变到b 的过程中，
4
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的值_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
4. (2021·广东高考真题) 我国力争于2030 年前做到碳达峰，2060 年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2
利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)CH4(g)+CO2(g) ⇌ 2CO(g)+2H2(g) ∆H1
b)CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g) ∆H2
c)CH4(g) ⇌ C(s)+2H2(g) ∆H3
d)2CO(g) ⇌ CO2(g)+C(s) ∆H4
e)CO(g)+H2(g) ⇌ H2O(g)+C(s) ∆H5
(1)根据盖斯定律，反应a 的∆H1=_______(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，下列说法正确的有_______。
A. 增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c 的正反应速率都增加
B. 移去部分C(s)，反应c、d、e 的平衡均向右移动
C. 加入反应a 的催化剂，可提高CH4的平衡转化率
D. 降低反应温度，反应a~e 的正、逆反应速率都减小
(3)一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行，其中，第_______步的正
反应活化能最大。
(4)设K 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
5
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相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p0（p0=100kPa）。反应a、c、e 的ln K 随
（温度的倒数）的
变化如图所示。
①反应a、c、e 中，属于吸热反应的有_______(填字母)。
②反应c 的相对压力平衡常数表达式为K =_______。
③在图中A 点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa 的恒容密闭容器中进行反
应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程_______。
(5)CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_______。
5．(2023·潮州二模)合成氨反应N2(g)+3 H2(g)⇌
❑
❑
2NH3(g)是目前最有效的工业固氮方法，解决数亿人口
生存问题。合成氨的反应历程和能量变化如图所示。请回答下列问题：
(1)1molN2分子中π 键数目为_________NA，合成氨反应的热化学方程式为_________。
(2)对总反应速率影响较大的步骤的的化学方程式为__________________。
(3)在t℃、压强为0.9 MPa条件下，向一恒压密闭容器中通入氢氮比为3 的混合气体，体系中气体的含量
与时间变化关系如图所示：
6
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①反应20 min达到平衡，试求0−20 min内氨气的平均反应速率v(NH3)=_____MPa⋅min
−1，该反应的Kp=
___(用数字表达式表示)。(Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)
②以下叙述能说明该条件下反应达到平衡状态的是________。
a．氨气的体积分数保持不变 b．容器中氢氮比保持不变
c．N2和NH3平均反应速率之比为1∶2 d．气体密度保持不变
③若起始条件相同，在恒容容器中发生反应，则达到平衡时H2的含量符合图中_________点(填
“d”、“e”、“f”或“g”)。
(4)NH3可在Pt−HY催化剂表面消除氮氧化物等大气污染物，
研究表明，在Pt−HY催化剂中，Pt表面上形成的NH3以NH4
+的形式被储存。随后在HY载体上，NH4
+与NO和
O2产生N2，该反应的离子方程式为_________。(已知该反应的NO和O2物质的量之比为1∶1。
(5)利用催化剂通过电化学反应在室温下合成氨的原理如图所示，该装置中阴极的电极反应式为_________。
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6．(2023·大湾区二模)高纯硅用途广泛，SiHCl3是制备高纯硅的主要原料，制备SiHCl3主要有以下工艺。
Ⅰ.热氢化法：在1200~1400℃、0.2~0.4MPa 条件下，H2和SiCl4在热氢化炉内反应。
(1)请写出该反应的化学方程式_______。
(2)已知热氢化法制SiHCl3有两种反应路径，反应进程如图所示，该过程更优的路径是_______(填“a”或
“b”)。
Ⅱ.氯氢化法：反应原理为Si(s)+3 HCl(g)⇌
❑
❑
SiHCl3(g)+ H2(g) Δ H <0。
(3)在恒温恒容条件下，该反应达到化学平衡状态，下列说法正确的是_______。
A．HCl、SiHCl3和H2的物质的量浓度之比为3:1:1
B．向体系中充入HCl，反应速率增大，平衡常数增大
C．向反应体系充入惰性气体，平衡不发生移动
D．移除部分SiHCl3，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动
Ⅲ.冷氢化法：在一定条件下发生如下反应
i.3SiCl4 (g)+Si(s)+2H2(g)⇌
❑
❑
4SiHCl3(g) Δ H 1
ii.2SiHCl3(g)⇌
❑
❑
SiH2Cl2(g)+SiCl4 (g) Δ H 2
iii.SiHCl3(g)+ H2(g)⇌
❑
❑
Si(s)+3 HCl(g) Δ H 3
(4)在催化剂作用下，反应ii 中温度和SiHCl3转化率关系如图所示，200 min 时，353 K 条件下SiHCl3转化
率较高，其原因可能是_______(写出一种)。
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(5)反应i 进行的同时还会发生反应iv。
iv.SiCl4 (g)+Si(s)+2H2(g)⇌
❑
❑
2SiH2Cl2(g) Δ H 4
Δ H 4=_______(写出代数式)
(6)已知反应i 和反应iv 的压强平衡常数的负对数随着温度的变化如图所示。
①反应i、iv 中，属于放热反应的是_______(填序号)。
②某温度下，保持压强为12 MPa 的某恒压密闭容器中，起始时加入足量Si，通入8 molSiCl4和6 molH2，
假设只发生反应i 和反应iv，反应达到平衡后，测得SiCl4转化率为50 %，n(SiHCl3):n(SiH2Cl2)=2:1，
该温度下的反应i 压强平衡常数K p=_______(已知压强平衡常数的表达式为各气体物质的平衡分压替代物
质的量浓度，气体的分压等于其物质的量分数乘以总压强)。
(7)高纯硅的用途广泛，请写出基于其物理性质的一种用途：_______。
7．(2023·东莞市上学期期末教学质量检查)探究硫及其化合物的转化，有重要的现实意义。如将H2S、SO2
等污染物吸收和转化是保护环境和资源利用的有效措施。
(1)H2S高温裂解转化为H2和硫蒸气：2H2S(g)⇌2H2(g)+S2(g) Δ H。
①Δ H =_______kJ/mol(用“a、b、c”表示)。
化学键
S=S
H−S
H−H
键能
/ (kJ/mol)
a
b
c
②在恒温恒容密闭容器中，不能说明该反应已达平衡状态的是_______(填字母)。
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A．混合气体的密度不再改变 B．容器中总压强不再改变
C．2v正(H2S)= v逆(S2) D．
c(H2)⋅c(S2)
c
2(H2S)
不再改变
(2)为研究烟气中SO2、NO2的变化，一定条件下向密闭容器中充入等物质的量的SO2和NO2，发生反应：
SO2(g)+ NO2(g)⇌NO (g)+SO3(g) Δ H =−41.8kJ/mol。不同温度和投料量下，测得平衡时压强对数
lg p(SO3)和lg p(NO2)的关系，如图所示。
①T 1_______T 2(填“>”或“＜”)。
②温度T 2时，平衡常数K p为_______。(K p为以平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数)
③a、b 两点体系总压强pa与pb的比值为_______。
(3)已知φ (+)/φ(−)表示氧化还原反应的还原/氧化半反应电极电势，电势差E =φ (+)−φ(−)越大，反应的自
发程度越大，如反应Zn+Cu
2+=Zn
2++Cu的E =φ(Cu
2+/Cu)−φ(Zn
2+/Zn)。
①含硫微粒各电对的电极电势与产物浓度的关系如图所示，将体系中自发程度最大的反应记为ⅰ，反应ⅰ
的离子方程式为_______。
②写出SO2的一项用途_______。
8．(2023·佛山二模)工业利用N2、H2催化合成氨实现了人类“向空气中要面包”的梦想。
(1)原料气(含N2、H2、CO)中的CO 能被催化剂吸附，需经过铜氨液处理除去，反应为：
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[Cu(NH3)2]
++CO+ NH3⇌
❑
❑
[Cu(NH3)3CO]
+ Δ H <0。
①除去原料气中CO 的理由是___________。
②为提高CO 吸收率，应选择的条件为___________。
A．高温高压 B．高温低压 C．低温高压 D．低温低压
③[Cu(NH3)3CO]
+中的配体为____________
(2)研究发现铁催化剂表面上合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在铁催化剂表面上的物种用*标注。
①该反应历程中最大活化能对应步骤的化学方程式为___________。合成氨反应：
1
2 N2(g)+ 3
2 H2(g)⇌
❑
❑
NH3(g)的Δ H =___________kJ⋅mol
−1(用图中字母表示)。
②铁催化合成氨时N2与H2需吸附在催化剂表面活性位点进行反应，由合成氨反应的速率方程
v =k ⋅c(N2)⋅c
1.5(H2)⋅c
−1(NH3)(k 为速率常数)可知，c(NH3)越大，反应速率越小。原因是___________。
(3)反应N2(g)+3 H2(g)⇌
❑
❑
2NH3(g)的标准平衡常数可表达为：K
θ=
( p NH3
p
θ
)
2
( p N2
p
θ )( p H2
p
θ )
3，其中p
θ为标准压强
(0.1MPa)，p NH3、p N2和p H2分别为各组分的平衡分压(分压=总压×物质的量分数)。若N2和H2起始物质的
量之比为1:3，反应在恒温、恒压(10MPa)下进行，平衡时N2转化率为50%，则K
θ=___________(写出计算
过程，结果保留两位有效数字)。
9．(2023·广州二模)CH4和CO2重整制取合成气CO 和H2，在减少温室气体排放的同时，可充分利用碳资源。
该重整工艺主要涉及以下反应：
反应a：CH4 (g)+CO2(g)⇌2CO (g)+2H2(g) Δ H 1>0
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反应b：CO2(g)+ H2(g)⇌CO (g)+ H2O (g) Δ H 2>0
反应c：CH4 (g)⇌C (s)+2H2(g) Δ H 3>0
反应d：2CO (g)⇌C (s)+CO2(g) Δ H 4<0
(1)重整时往反应体系中通入一定量的水蒸气，可在消除积碳的同时生成水煤气，反应为
C (s)+ H2O (g)⇌CO (g)+ H2(g)，该反应的△H＝_____________(写出一个代数式)。
(2)关于CH4和CO2重整，下列说法正确的是 (填编号)。
A．CH4的物质的量保持不变时，反应体系达到平衡状态
B．恒容时通入N2增大压强，CO2的平衡转化率减小
C．加入反应c 的催化剂，该反应的平衡常数K 增大
D．达到平衡后，降低反应温度，反应d 的v 正>v逆
(3)一定压强下，按照n(CH4):n(CO2)=2:1投料，CH4和CO2重整反应达到平衡时各组分的物质的量分数随温
度的变化如图所示
①图中曲线m、n 分别表示物质_____________、_____________的变化(选填“H2”“CO”或“CO2”)。
②700℃后，C(s)的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_______________________________________。
③某温度下体系中不存在积碳，CH4和H2O的物质的量分数分别是0.50、0.04，该温度下甲烷的平衡转化率
为_____________，反应b 的平衡常数K＝_____________(列出计算式)。
10．(2023·广州一模)乙醇可以通过部分氧化制氢气，涉及的相关反应方程式如下：
a)C2H5OH (g)⇌CH4(g)+CO (g)+H2(g) ΔH1
b)2CH4(g)+3O2(g)⇌2CO (g)+4H2O (g) ΔH2
c)CO (g)+H2O (g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3
d)CH4(g)+H2O (g)⇌CO (g)+3H2(g) ΔH4
(1)若发生反应C2H5OH (g)+1
2 O2(g)⇌2CO (g)+3H2(g)ΔH5，可提高乙醇中氢原子的利用率，反应的ΔH5=
_______(用代数式表示)。
(2)用平衡分压代替平衡浓度时，平衡常数可表示为Kp，各反应的lgKp随温度的变化如图1 所示。
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①以上反应中，属于吸热反应的有_______(填字母)。
②平衡常数大于10
5时可认为反应完全，则1500K时，反应完全进行的有_______(填字母)。
(3)恒压条件下往反应容器中通入2.0molC2H5OH和少量O2，平衡时体系中各物质(CH4、H2、CO、CO2、H2O
)的物质的量分数随温度的变化如图2 所示。
①图中表示CO的曲线为_______。(填“m”或“n”)。
②下列说法正确的是_______(填编号)。
A．当气体密度不再发生变化时，反应达到平衡状态
B．温度升高，反应的v正增大，v减减小
C．达到平衡时分离出部分H2O，反应c 的平衡常数增大
D．加入稀有气体，重新达到平衡时H2的物质的量增加
③T1K下达到平衡时C2H5OH和O2均反应完全，CH4、H2和H2O的物质的量分数分别为0.20、0.32、0.12，则
平衡时H2的物质的量为_______mol，反应c 的平衡常数K=_____。
11．(2023·惠州第三次调研)运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义，请完成下列探究。
(1)生成氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C (s)+H2O (g)⇌H2(g)+CO (g)
ΔH=+131.3kJ⋅mol-1，ΔS=+133.7J⋅mol-1⋅K-1，该反应在低温下_______(“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知在400℃时，N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的K t =0.5。相关化学键键能数据为
化学键
N≡N
H-H
N-H
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键能
E(kJ⋅mol
−1)
946
436
390.8
回答下列问题：①在400℃时，2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g 的K2=_______(填数值)，ΔH=_______。
②400℃时，在1L 的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为
4mol、2mol、4mol，则此时反应v 正(N2)_______v逆(N2)(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡_______(填“向左”“向右”或
“不”)移动；使用催化剂_______(填“增大”“减小”或“不改变”)反应的ΔH。
(3)氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，在不同温度、压强和相同催化剂条件下，初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol
时，平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如图所示。
①其中，p1、p2和p3由大到小的顺序是_______
②若在250℃、p1为105Pa 的条件下，反应达到平衡，此时B 点N2的分压p(N2)为_______Pa(分压=总压×物
质的量分数，保留一位小数)。
12．(2023·惠州市下学期一模)汽车尾气的污染不容忽视，对汽车尾气中污染气体NO 和CO 的转化是研究
热点。
I．汽车尾气中的NO对人体健康有严重危害，一种新技术用H2还原NO的反应原理为：
2H2(g)+2NO (g)⇌
❑
N2(g)+2H2O (g) ΔH<0。该反应的能量变化过程如图：
(1)△H=________KJ⋅mol
−1 (用图中字母a、b、c、d 表示) 。
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Ⅱ．已知反应：2NO (g)+2CO(g)⇌
❑
N2(g)+2CO2(g)ΔH =−746.5kJ⋅mol
−1可以有效转化汽车尾气。在
密闭容器中充入2molCO 和2molNO，平衡时NO 的体积分数与温度、压强的关系如图所示：
(2)充分反应达到平衡后，放出的热量Q______746.5kJ (选填“大于”、“小于”、“等于”)
(3)据图分析可知，T1 _______T2(选填“大于”、“小于”、“等于”)；反应平衡后，改变以下条件能使
速率和两种污染气体转化率都增大的是_____(填标号)。
A．压缩容器体积 B．升高温度 C．恒压充入氦气 D．加入催
化剂
(4)反应在D 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，D 点会向A～
G 点中的________点方向移动。
(5)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化率的影响。将NO和CO按物质的量1:1，以一定的流速通过两种不
同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如
图所示：
①温度低于200℃时，图中曲线I 脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因是____________。
②a 点脱氮率小于对应温度下的平衡脱氮率，原因是_____________。
③450℃时，平衡脱氮率为50%，压强恒为P，则KP=_________(KP为以分压表示的平衡常数，用含P 的代
数式表示)。
13．(2023·江门上学期联考)NO、NO2是空气中的污染物，将NO、NO2转化为N2(g)是化学工作者的重要研究
课题。回答下列问题：
(1)已知：反应Ⅰ.2NO(g)=N2(g)+O2(g) Δ H Ⅰ=xkJ⋅mol
−1；
15
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反应Ⅱ.CO2(g)=CO(g)+ 1
2 O2(g) Δ H Ⅱ=ykJ⋅mol
−1；
反应Ⅲ.2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g) Δ H Ⅲ
反应Ⅳ.2NO2(g)+ 4 CO(g)⇌4 CO2(g)+ N2(g) Δ H Ⅳ=zkJ⋅mol
−1。
则Δ H Ⅲ=_______kJ⋅mol
−1。(用含x、y、z 的代数式表示)。
(2)研究表明反应Ⅲ的反应历程如图1 所示。
①已知：a<b<c。图1 中第一步反应的逆反应的活化能为_______kJ⋅mol
−1(用含a、b、c、Δ H Ⅲ的代数
式表示)。
②对于基元反应xX(g)+yY(g)=zZ(g)，其速率方程为v正=k 正c
c(X)⋅c
y(Y)、v逆=k 逆c
z(Z)。若用k1 正、
k1逆、k2 正、k2逆分别表示图1 中两步反应的速率常数，则第二步的平衡常数为_______(用含k2 正、k2逆的
代数式表示)；第一步反应快速达到平衡，近似认为第二步反应不影响第一步反应，则反应Ⅲ的速率方程
v正=_______[用含k1 正、k1逆、k2 正、c(NO)及c(O2)的代数式表示]。
(3)向恒压反应器中充入一定比例的NO(g)、O2(g)混合气体仅发生反应Ⅲ.在相同催化剂、相同时间，不同
温度下的NO(g)的转化率及该温度下的平衡转化率如图2 所示。
①vA_______(填“>”、“<”或“=”，下同)vB，Δ H Ⅲ_______0。
②测得vF<vD，原因是_______。
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③C 点转化率最高的原因是_______。
14．(2023·江门一模)绿水青山就是金山银山。燃烧煤的烟气含有SO2和NOx，直接排放会造成环境污染，
排放前需要进行处理。试回答下列问题：
(1)某实验小组设想利用CO 还原SO2。已知S 和CO 的燃烧热分别是296.0kJ·mol-l、283.0kJ·mol-l，试写出
CO 还原SO2生成CO2和S(s)的热化学方程式_________。
(2)采用Na2SO3溶液吸收法处理SO2，25℃时用1mol·L-1的Na2SO3溶液吸收SO2，当溶液pH=7 时，溶液中
各离子浓度的大小关系为_________。(已知25℃时：H2SO3的电离常数Kal=l.3×l0-2，Ka2=6.2×l0-8)
(3)采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。在脱硫、脱硝过程中，反应器中一直维持
下列条件：温度为298K，pH=12，NaClO2溶液浓度为5×l0-3mol·L-1。通入含有SO2和NO 的烟气，则反应
一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子
SO4
2-
SO3
2-
NO3
-
NO2
-
Cl-
c/(mol·L-1)
8.35×10-4
6.87×10-6
1.5×l0-4
l.2×10-5
3.4×10-3
在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中，SO2和NO 的平衡分压pe如图所示。
①写出NaClO2溶液脱硫过程中主要反应的离子方程式_________。脱硫、脱硝反应的△H_________0(填
“＜”“＞”或“=”)。
②已知脱硝主要反应为；4NO+3ClO2
-+4OH-=4NO3
-+3C1-+2H2O。由实验结果可知，脱硫反应速率大于脱硝
反应速率，原因是除了SO2和NO 在烟气中的初始浓度不同，还可能是________(写出其中一个原因)。欲提
高烟气中NO 的脱硝反应速率，可以采用的措施是________(写出其中一条措施)。
③脱硝主要反应的平衡表达式为：K =
c
4(NO3
−)×c
3(C1
-）
pe
4(NO)×c
3(C1O2
-）×c
4(OH
−)
，其中pe(NO)为平衡分压。结合题
目信息，计算298K 时脱硫过程主要反应的化学平衡常数：K=________(只列算式代入数据，不作运算)
(4)如果采用Ca(ClO2)2替代NaClO2，能得到更好的烟气脱硫效果，其原因是________。
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15．(2023·揭阳上学期期末)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一。甲烷水蒸气催化重整制备高纯
氢只发生反应Ⅰ、反应Ⅱ。反应如下：
反应Ⅰ．CH4(g)+H2O (g)⇌CO (g)+3H2(g) ΔH1=+206 kJ·mol❑
−1
反应Ⅱ. CH4(g)+2H2O (g)⇌CO2(g)+4H2(g) ΔH2=+165 kJ·mol❑
−1
回答下列问题：
(1)反应Ⅲ．CO (g)+ H2O (g)⇌CO2(g)+ H2(g)的Δ H 3=______kJ·mol❑
−1；若在一定温度下容积固定的密闭
容器中进行该反应，则可以同时提高CO 平衡转化率和化学反应速率的措施是______。
(2)某研究小组模拟工业生产，利用甲烷水蒸气催化重整制备高纯氢。向容积为2 L 的恒容密闭容器中，投
入物质的量相等的甲烷和水蒸气。
①若在T =900℃条件下，反应达到平衡时CH4的转化率为70%，则平衡时容器内的压强与起始压强之比为
______(填最简整数比)。
②若甲烷和水蒸气的物质的量均为1 mol，反应10 min 后体系到达①中的平衡状态，则0~10 min 内CH4的
化学反应速率为____________。
③为了能够提高一定时间内甲烷的转化率，同时提高反应Ⅰ的选择性，可以改变的条件是______。
④其他条件相同时，在不同催化剂(A、B、C)作用下，反应相同时之间，CH4的转化率随反应温度的变化如
图所示。a 点______(填“是”或“不是”)化学平衡状态。
(3)在恒温、恒压(总压为p0)条件下，若甲烷和水蒸气的物质的量均为1 mol，反应达平衡时，CH4 (g)的转化
率为a，CO2(g)的物质的量为b mol，则反应Ⅰ的平衡常数Kp______(用含a、b、p0的式子表示，Kp 为分压
平衡常数)。
16． (2023·茂名二模)二氧化碳催化加氢直接合成二甲醚(DME)既可以实现碳减排又可以得到重要的有机原
料，对于保证经济的高速发展和实现长期可持续发展战略均具有重要意义，其中涉及的反应有：
(ⅰ)CO2(g)+3 H2(g)⇌CH3OH(g)+ H2O(g) Δ H 1=akJ⋅mol
−1
(ⅱ)2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+ H2O(g) Δ H 2= bkJ⋅mol
−1
(ⅲ)CO2(g)+ H2(g)⇌CO(g)+ H2O(g) Δ H 3=ckJ⋅mol
−1
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已知：生成物A 的选择性S= A物质含有的碳原子数×n (A)
n(CO2)转化
×100 %
回答下列问题：
(1)2CO2(g)+6 H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3 H2O(g)的Δ H 4=___________kJ⋅mol
−1(用含a、b 或c 的代数式
表示)。
(2)反应ⅰ、ⅱ、ⅲ的吉布斯自由能随温度变化如图，下列说法正确的是___________。
A．常温下，反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均能自发
B．410K 时，反应ⅰ和反应ⅲ的反应速率相等
C．温度升高，CH3OH的选择性提高，CO的选择性降低
D．提高二甲醚产率的关键是寻找对甲醇具有高选择性的催化剂
(3)在3.0MPa 下，研究人员在体积固定的容器中充入4 mol H2和1mol CO2发生反应，CO2的平衡转化率和
生成物的选择性随温度变化如图(不考虑其他因素影响)。
①Δ H 3___________0(填“>”或“<”)。
②若在220℃下，平衡时n(H2O)=___________，计算反应2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+ H2O(g)在220℃下
的平衡常数___________(写出计算过程，结果保留三位有效数字)。
③当其他条件不变，压强为4.0MPa、温度为260℃时，图中点___________(填“A”、“B”、“C”或“D”)
可表示二甲醚的选择性。
(4)在Cu/ZnO/ZrO2基催化剂下发生反应，机理如图：
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该机理表示的是反应___________(填“ⅰ”、“ⅱ”或“ⅲ”)的反应过程。写出转化③的反应方程式
___________。
17．(2023·茂名一模)乙烯是重要的基础化工原料，工业上利用乙烷脱氢制乙烯的相关反应如下：
反应Ⅰ：C2H6(g)⇌
❑
❑
C2H4(g)+ H2(g) ΔH1=+137kJ⋅mol
−1
反应Ⅱ：CO2(g)+ H2(g)⇌
❑
❑
CO(g)+ H2O(g) ΔH2=+ 41kJ⋅mol
−1
(1)反应C2H6(g)+CO2(g)⇌
❑
❑
C2H4(g)+CO(g)+ H2O(g)的ΔH3=_______kJ⋅mol
−1。
(2)以C2H6和N2的混合气体为起始投料(N2不参与反应)，保持混合气体总物质的量不变，在恒容的容器中对
反应Ⅰ进行研究。下列说法正确的是_______。
A．升高温度，正、逆反应速率同时增大
B．C2H6、C2H4和H2的物质的量相等时，反应达到平衡状态
C．增加起始投料时C2H6的体积分数，单位体积的活化分子数增加
D．增加起始投料时C2H6的体积分数，C2H6平衡转化率增大
(3)科研人员研究催化剂对乙烷无氧脱氢的影响
①在一定条件下，Zn/ZSM−5催化乙烷脱氢转化为乙烯的反应历程如图所示，该历程的各步反应中，生成
下列物质速率最慢的是_______。
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A．C2H6
∗ B．Zn−C2H5 C．C2H4
∗ D．H2
∗
②用Co基催化剂研究C2H6催化脱氢，该催化剂对C−H键和C−C键的断裂均有高活性，易形成碳单质。一
定温度下，Co基催化剂在短时间内会失活，其失活的原因是_______。
(4)在923K和催化剂条件下，向体积固定的容器中充入1.0 molC2H6与一定量CO2发生反应(忽略反应Ⅰ和反
应Ⅱ外的其它反应)，平衡时C2H6、C2H4和CO的物质的量分数随起始投料比n(CO2)
n(C2H6) 的变化关系如图所示。
①图中曲线c 表示的物质为CO，表示C2H6的曲线为_______(填“a”或“b”)，判断依据是_______。
②当
n(CO2)
n(C2H6) =1.5时，平衡时体系压强为P，计算反应Ⅰ的平衡常数Kp_______(写出计算过程，结果保留
2 位有效数字；对于aA(g)⇌
❑
❑
bB(g)，Kp=[P(B)]
b
[P(A)]
a ，P(B)=n(B)
n总
P总)。
18．(2023·梅州二模)除去废水中Cr(Ⅵ)的方法有多种。请按要求回答下列问题。
(1)室温下，含Cr(Ⅵ)的微粒在水溶液中存在如下平衡：
H2CrO4(aq)⇌H
+(aq)+ HCrO4
−(aq) ΔH1
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HCrO4
−(aq)⇌H
+(aq)+CrO4
2−(aq) ΔH2
2HCrO4
−(aq)⇌Cr2O7
2−(aq)+ H2O(l) ΔH3
①室温下，反应2CrO4
2−(aq)+2H
+(aq)⇌ Cr2O7
2−(aq)+ H2O(l)的ΔH =________(用含ΔH1、ΔH2或
ΔH3的代数式表示)。
②基态Cr
3+核外电子排布式为________。
③室温下，初始浓度为1.0 mol⋅L
−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O7
2−)随c(H
+)的变化如图所示。
根据A 点数据计算反应2CrO4
2−+2H
+⇌ Cr2O7
2−+ H2O的K =_________，下列关于该反应的说法不正确的是
_________。
A．加水稀释，平衡右移，K 值增大
B．若达到A 点的时间为5s，则v(CrO4
2−)=0.1mol⋅L
−1⋅s
−1
C．若升高温度，溶液中CrO4
2−的平衡转化率减小，则该反应的ΔH>0
(2)NaHSO3与熟石灰除Cr(VI)法：向酸性废水中加入NaHSO3，再加入熟石灰，使Cr
3+沉淀。
①实验中的NaHSO3作用是________。
②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图所示。当pH>12时，Cr(Ⅲ)去除率下降的原因可用离子方程式表
示为_________。
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(3)微生物法：
①用硫酸盐还原菌(SRB)处理含Cr(Ⅵ)废水时，Cr(Ⅵ)去除率随温度的变化如图所示。55° C时，Cr(Ⅵ)的去
除率很低的原因是____________。
②水体中，Fe 合金在SRB 存在条件下腐蚀的机理如图所示。Fe 腐蚀后生成FeS 的过程可描述为：Fe 失去
电子转化为Fe
2+，H2O得到电子转化为H，________。
(4)可用电解法将废水中铬酸钾溶液制成重铬酸钾，其工作原理如图所示：
①该制备过程总反应的化学方程式为____________。
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②电解一段时间后，阳极区溶液中K
+的物质的量由a mol变成b mol，则生成的重铬酸钾的物质的量为
___________mol。
19．(2023·梅州一模)综合利用化石燃料，提高利用率，有助于实现“碳达峰、碳中和”。回答下列问题：
Ⅰ.利用CH4-CO2干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用，还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一
般认为通过如下步骤来实现：
①CH4(g)⇌C (ads)+2H2(g)
②C (ads)+CO2(g)⇌2CO (g)
上述反应中C(ads)为吸附活性炭，反应历程的能量变化如图所示：
(1)CH4-CO2干重整反应的热化学方程式为___________(选用E1、E2、E3、E4、E5的关系式表示反应热)，
反应Ⅱ是___________(填“慢反应”或“快反应”)。
(2)在恒压条件下，等物质的量的CH4(g)和CO2(g)发生干重整反应时，各物质的平衡转化率随温度变化如图
所示。已知在干重整中还发生了副反应：CO2(g)+ H2(g)⇌CO (g)+ H2O (g) ΔH>0，则表示CH4平衡
转化率的是曲线___________(填“A”或“B”)，判断的依据是___________。
Ⅱ.在一密闭容器中，通入1mol CH4和3mol H2O(g)发生甲烷的水蒸气重整反应。甲烷的水蒸气重整涉及以
下反应：
③CH4(g)+ H2O (g)⇌CO (g)+3H2(g)
④CO (g)+ H2O (g)⇌CO2(g)+ H2(g)
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(3)如图所示，压强为P0kPa，温度低于700℃时，加入CaO 可明显提高平衡体系混合气中H2的物质的量，
原因是___________。
(4)500℃时，反应相同时间后测得CH4的转化率随压强的变化如图所示。则图中E 点和G 点CH4的浓度大小
关系为c(G)___________c(E)(填“>”“<”或“=”)，结合两图中的相关数据，计算此温度下反应③的压力平衡
常数K p=___________(用分压代替浓度，分压等于总压×物质的量分数，列出计算式，无需化简)。
(5)我国科技工作者发明了一种电化学分解甲烷的方法。其电化学反应原理如图所示。请写出Ni-YSZ 电极
上发生的电极反应方程式___________。
20．(2023·汕尾模拟)甲烷是一种温室气体，将它转化为高附加值产品甲醇具有重要意义。目前工业上的甲
烷转化大多需要先通过重整生成合成气(CO、H2)再转化为甲醇，涉及的反应如下：
反应 I：2CH4(g)+O2(g)⇌2CO (g)+4H2(g) ΔH1=－71.2 kJ/mol
反应 II：CO (g)+2H2(g)⇌CH3OH (g) ΔH2=－90.7 kJ/mol
(1)在恒容密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是_______；
A．加入催化剂，降低了反应的ΔH，从而加快了反应速率
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B．混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应体系已达到平衡
C．平衡时 H2的体积分数可能大于2
3
D．平衡时向容器中充入惰性气体，甲醇的产率不变
(2)在密闭容器中通入 3 mol CH4和 2 mol O2，假设只发生反应I 和II，分别在 0.2 MPa 和 2MPa 下进行反
应，其中 CH4和 CH3OH 的平衡体积分数随温度变化如图所示：
①压强为 0.2 MPa 时，表示 CH4和 CH3OH 的曲线分别是_______、_______(填“a”、“b”、“c”或
“d”)。
②对于反应II，v正＝k正⋅p(CO)⋅p
2(H2) ，v逆=k逆⋅p(CH3OH) ，k 正、k 逆为速率常数，只与温度有关，
分压=总压×物质的量分数。在 500K，2MPa 条件下，测得平衡时 CH4 的转化率为2
3 ，则 CO 的物质
的量为_______，该温度时k 正
k 逆
=_______MPa−2；
③在升温的过程中，速率常数增大的倍数：k 正_______k 逆(填“>”、“=”或“<”)。
(3)甲烷直接氧化制甲醇的总反应2CH4(g)+O2(g)⇌2CH3OH (g) 在_______(填“高温”、“低温”或“任意
温度”)条件下能够自发进行；若将总反应看成由反应I 和反应II 两步进行，画出由甲烷和氧气经两步生成
产物的反应过程能量示意图_______。
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(4)工业生产中，研究人员发现甲烷直接氧化制甲醇的反应往往伴随副反应，生成甲醛、甲酸等副产品。为
了提高反应速率和产品中甲醇的体积分数，生产中采取最佳措施是_______。
21．(2023·韶关二模)反应Ⅰ可用于在国际空间站中处理二氧化碳，同时伴有副反应Ⅱ发生。
主反应Ⅰ．CO2(g)+4H2(g)⇌
❑CH4(g)+2H2O(g) △H1=-270kJ·mol-1
副反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)⇌
❑CO(g)+H2O(g) △H2
回答下列问题：
(1)几种化学键的键能如表所示：
化学键
C—H
H—H
H—O
C=O
键能/kJ·mol-1
413
436
463
a
则a=___。
(2)为了进一步研究上述两个反应，某小组在三个容积相同的刚性容器中，分别充入1molCO2和4molH2，
在三种不同实验条件(见表)下进行两个反应，反应体系的总压强(p)随时间变化情况如图所示：
实验编号
a
b
c
温度/K
T1
T1
T2
催化剂的比表面积/(m2•g-1)
80
120
120
①T1____T2(填“＞”“＜”或“=”)，曲线Ⅲ对应的实验编号是____。
②若在曲线Ⅱ的条件下，10min 达到平衡时生成1.2molH2O，则10min 内反应的平均速率
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v(H2O)=____kPa•min-1，反应Ⅱ的平衡常数Kp=____。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的
量分数)
(3)对于反应Ⅰ，在一定条件下存在：v 正(H2)=k1•c4(H2)•c(CO2)或v 逆(H2O)=k2•c2(H2O)•c(CH4)，相应的速率与
温度关系如图所示。
反应Ⅰ的平衡常数K=____(用含k1，k2的代数式表示)；图中A、B、C、D 四个点中，能表示反应已达到平
衡状态的是____。
22．(2023·韶关一模)对C1∼C4小分子化合物的研究产生了很多有实际意义的应用。
(1)CH4氯代反应可以得到CH3Cl、CH2Cl2……氯代甲烷，反应的机理为自由基(带有单电子的原子或原子团，
如Cl⋅、⋅CH3)反应，步骤如下：
I.链引发
II.链传递
III.链终止
Cl2 →
光照
2Cl⋅
Cl⋅+CH4→⋅CH3+ HCl
⋅CH3+Cl2→CH3Cl+Cl⋅
……
2Cl⋅→Cl2
Cl⋅+⋅CH3→CH3Cl
①由CH3Cl生成CH2Cl2过程中链传递的方程式为：CH3Cl+Cl⋅→⋅CH2Cl+ HCl、_______。
②不同卤原子自由基(X·)均可夺取CH4中的H，反应通式：X⋅(g)+CH4 (g)→⋅CH3(g)+ HX (g)，Δ H。已知：
25℃，101kPa 时，CH4中C—H 和HCl 中H—Cl 的键能分别是439kJ⋅mol
−1和431kJ⋅mol
−1。
A．当X 为Cl 时，Δ H =_______kJ⋅mol
−1。
B．若X 依次为F、Cl、Br、I，则Δ H随着原子序数增大逐渐_______(填“增大”或“减小”)。
③实验证实，若先将Cl2光照，然后迅速在黑暗中与CH4混合，可得到氯代甲烷；但先将CH4光照，然后迅
速在黑暗中与Cl2混合，则几乎无反应。可见光照_______(填“能”或“不能”)产生甲基自由基⋅CH3。
(2)一定条件下，CH3CH =CH2与HCl 发生反应有①、②两种可能，反应进程中的能量变化如图所示。反应
①、②中速率较快的是_______(填序号)。保持其他条件不变，若要提高产物中CH3CH2CH2Cl(l)的比例，
可采用的措施是_______(填字母)。
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A．适当提高反应温度 B．适当调换催化剂
C．适当降低反应温度 D．适当改变反应物浓度
(3)甲烷部分催化氧化制备乙炔是目前研究的热点之一、反应原理为：2CH4 (g)⇌C2H2(g)+3 H2(g)。一定
温度下，将1mol CH4 (g)充入10L 的固定容积容器中发生上述反应，实验测得反应前容器内压强为p0kPa，
容器内各气体分压与时间的关系如图所示。反应的平衡常数K c=_______。
23．(2023·深圳一模)苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应为：
反应I：
+ H2O (g)+CO (g)
Δ H
已知：
反应II：
Δ H 1=+117.6kJ⋅mol
−1
反应III：CO2(g)+ H2(g)⇌CO (g)+ H2O (g) Δ H 2=+ 41.2kJ⋅mol
−1
回答下列问题：
(1)反应I 的Δ H =__________。
(2)下列关于反应I～III 的说法正确的是______(填标号)。
A．及时分离出水蒸气，有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量
B．n(CO2):n (CO)保持恒定时，说明反应I 达到化学平衡状态
C．其他条件相同，反应II 分别在恒容和恒压条件下进行，前者乙苯的平衡转化率更高
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D．反应III 正反应的活化能小于逆反应的活化能
(3)在催化剂MxO y作用下，CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯可能存在如下图所示反应机理：
该机理可表示为以下两个基元反应，请补充反应ⅱ：
ⅰ：
+ MxO( y −1)(s)+ H2O (g)
；
ⅱ：__________.
(4)常压下，乙苯和CO2经催化剂吸附后才能发生上述反应I。控制投料比[n(CO2)∶n(乙苯)]分别为1∶1、
5∶1 和10∶1，并在催化剂作用下发生反应，乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示：
①乙苯平衡转化率相同时，投料比越高，对应的反应温度越______(填“高”或“低”)。
②相同温度下，投料比远大于10∶1 时，乙苯的消耗速率明显下降，可能的原因是：
ⅰ．乙苯的浓度过低；
ⅱ．__________。
③850K 时，反应经t min 达到图中P 点所示状态，若初始时乙苯的物质的量为n mol，则v(苯乙烯)＝
______mol⋅min
−1。
(5)700K 时，向恒容密闭容器中加入过量CaCO3和一定量乙苯，初始和平衡时容器内压强分别为p1kPa和
p2kPa，则平衡时苯乙烯的分压为______kPa(以含有p1、p2、p 的代数式表示)。[已知：①混合气体中某组
分的分压等于总压与该气体物质的量分数之积；以平衡分压代替平衡浓度进行计算，可得反应的分压平衡
常数K p。②CaCO3(s) ⇌
700K
CaO (s)+CO2(g) K p= pkPa]
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24．(2023·深圳二模)“O3氧化法”和“光催化氧化法”常用于烟气脱硫、脱硝，对环境保护意义重大。回答
下列问题：
Ⅰ.O3氧化法
(1)用O3氧化烟气中的SO2时，体系中存在以下反应：
a)SO2(g)+O3(g)⇌SO3(g)+O2(g) Δ H 1
b)2O3(g)⇌3O2(g) Δ H 2=−286.6 kJ⋅mol
−1
c)2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) Δ H 3=−196.6kJ⋅mol
−1
根据盖斯定律，Δ H 1=_______。
(2)在密闭容器中充入1mol N2O4和1mol O3，发生以下反应：
d)N2O4(g)⇌2NO2(g) Δ H 4=+57 kJ⋅mol
−1
e)N2O4(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g) Δ H 5
不同压强(p)下，N2O4的平衡转化率α (N2O4)随反应温度(T)的变化关系如下图所示：
①由图可知，Δ H 5_______0(填“大于”或“小于”下同)，p1_______p2。
②下列有关该反应体系的说法正确的是_______(填标号)。
A．恒压下，混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
B．任意时刻，存在n(NO2)+n(N2O4)+n(N2O5)<1mol
C．恒容下，升高温度，该体系中气体颜色变浅
D．恒容下，增大N2O4的浓度，反应d、e 的正反应速率均增大
③某温度下，平衡时N2O4的物质的量分数为1
3，且NO2与O2的物质的量分数相等，此时n(O2)=
_______mol。
Ⅱ.光催化氧化法
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光照条件下，催化剂TiO2表面产生电子(e
−)和空穴(h
+)。电子与O2作用生成离子自由基(·O2
−)，空穴与水电
离出的OH
−作用生成羟基自由基(·OH)，·O2
−和·OH分别与NO反应生成NO3
−。变化过程如下图所示：
(3)一定范围内，NO 脱除速率随烟气湿度的增大而增大，结合催化剂的作用机理，分析可能的原因_______。
(4)已知该过程中生成的HNO2可继续与·OH发生反应：HNO2+2⋅OH=H
++ NO3
−+ H2O；该反应可分两步进行，
请补充反应ⅰ：
ⅰ._______；
ⅱ.NO2+·OH=H
++ NO3
−。
(5)理论上“光催化氧化法”中，消耗的OH
−与生成的NO3
−的物质的量之比为_______。
25．(2023·湛江一模)碳达峰、碳中和是现在需要继续完成的环保任务，CO2的综合利用成为热点研究对象，
CO2作为碳源加氢是再生能源的有效方法，CO2加氢可以合成甲醇，Olah 提出“甲醇经济”概念，认为甲醇
会在不久的将来扮演不可或缺的角色，通过CO2加氢生产甲醇是有希望的可再生路线之一，该过程主要发
生如下反应：
反应Ⅰ：CO2(g)+ H2(g)⇌CO (g)+ H2O (g) ΔH1
反应Ⅱ：CO2(g)+3 H2(g)⇌
❑
CH3OH (g)+ H2O (g) ΔH2=-41.1kJ⋅mol
−1
(1)①相关键能如下表，则ΔH1=___________，该反应的活化能Ea( 正)___________Ea( 逆)(填“大于”“小
于”或“等于”)。
化学键
H−H
C≡O
O−H
C=O
键能
/(kJ⋅mol
−1)
436
1071
464
803
②若K1、K2分别表示反应Ⅰ、反应Ⅱ的平衡常数，则CO (g)+2H2(g)⇌CH3OH (g)的平衡常数
K=___________(用含K1、K2的代数式表示)。
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③已知CO2(g)+3 H2(g)⇌
❑
CH3OH (g)+ H2O (g)的正反应速率v正=kc(CO2)c
3(H2)( k 为正反应的速率常数)，
某温度时测得数据如下：
c(CO2)/(mol⋅L
−1)
c(H2)/(mol⋅L
−1) v 正/(mol⋅L
−1⋅min
−1)
1
0.02
0.01
2.0×10
−4
2
0.02
0.02
a
则此温度下表中a=___________。
(2)据文献报道，Cu基纳米材料作为高性能催化剂可将CO2电还原为高能量密度的CH3OH，不同催化剂对生
成CH3OH的法拉第效率与电极电势的变化如图所示(已知法拉第效率是指实际生成物和理论生成物的百分
比)，为了保证生成甲醇的法拉第效率，最合适的电势及最佳催化剂是___________。
(3)在催化剂作用下，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ，达平衡时CO2的转化率随温度和压强的变化如图，判断p1、
p2、p3的大小关系：___________，解释压强一定时，CO2的平衡转化率呈现如图变化的原因：___________。
(4)某温度下，初始压强为p，向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molCO2、3 molH2发生反应Ⅰ、Ⅱ，平
衡时CO2的转化率是50%，体系内剩余1molH2，反应Ⅱ的平衡常数K=___________L
2⋅mol
−2。
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