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猜押10 化学反应原理综合题
猜押考点
3 年真题
考情分析
押题依据
以“碳“资源利
用为主体
化学反应原理题通常涉及热力学、动力
学、电化学和溶液中的平衡，重点突显
变化观念与平衡思想、证据推理与模型
认知、科学精神与社会责任等化学核心
素养。通常以组合题的形式呈现，题目
往往围绕一个主题，题干特征是图象和
表格交替出现，由多个小题组成，各小
题有一定的独立性，分别考查不同的知
识点，其内容涉及反应热、反应方向、
化学反应速率、化学平衡、平衡常数计
算、电化学等知识，具有很强综合性。
本题考查学生的信息处
理能力、学科内综合分
析能力，应用反应原理
解决生产实际中的具体
问题，强调理解原理、
强化图表分析、联系实
际、重视计算逻辑、关
注科技热点。考查趋向
可能涉及真实情境的题
目，比如工业生产或环
保问题，这需要学生将
理论应用到实际中。
以氮、硫及化合
物转化为主体
（2023· 辽宁卷）
（2022·辽宁卷）
以能源综合利用
为主体
（2024·黑吉辽卷）
押题一 以“碳“资源利用为主体
1．（2025·黑龙江·模拟预测）
加氢制备
、
涉及反应如下：
i．
ii．
iii．
回答下列问题：
(1)工业上，利用
加氢合成
的热化学方程式为 。
(2)向反应器中充入
和
，在催化剂
、
作用下发生上述反应，测得相同时间内
的转化率与温度关系如图所示。温度低于450℃时，催化效率较高的催化剂是 （填“
”或“
”），随着温度升高，
、
曲线相交，其主要原因可能是 。
1
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(3)某温度下，向恒容密闭容器中充入
和
，发生上述反应i、ii、iii，起始压强为
，
达到平衡时
转化率为60%，
选择性为50%，
选择性为25%。
已知：乙醇的选择性
（
、
的选择性同理）。）
该温度下，反应iii 的平衡常数
（用分数表示，用分压计算的平衡常数为压强平衡常数，分压
等于总压×物质的量分数）。
(4)
与
在活化后的催化剂[催化剂活化：
（无活性）
（有活性）]表面可逆地发
生反应ii，其反应历程如图所示。
2
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①对于
制甲醇的过程，以下描述正确的是 （填字母）。
A．反应中经历了
、
键的形成和断裂
B．加压可以提高
的平衡转化率
C．升高温度有利于生成甲醇
②
与
混合气体以不同的流速通过反应器，流速加快可减少产物中
的积累，减少反应
（用化学方程式表示）的发生，减少催化剂的失活，提高甲醇选择性。
(5)用电解法也可以实现由
制备乙醇。电解时电解质溶液显酸性，阴极的电极反应式为 。
(6)干冰（固态
）的立方晶胞结构中，
处于顶点和面心，若晶胞参数为
，
表示阿伏加德罗
常数的值，则干冰晶体的密度为
。
【答案】(1)
(2)
随着温度升高，温度对反应速率起决定作用
(3)
3
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(4) AB
(5)
(6)
【详解】（1）根据盖斯定律，反应ii-iii 可得
，则该反应的
，则利用
加氢合成
的热化学方程式
为：
；
（2）由图可知，温度低于450℃时，催化剂是
时，二氧化碳的转化率高，故此时催化效率较高的催化
剂是；由于反应时间相同，随着温度升高，反应速率加快，则随着温度升高，
、
曲线相交，其主
要原因可能是：随着温度升高，温度对反应速率起决定作用；
（3）根据相关数据，达到平衡时
转化率为60%，
选择性为50%，
选择性为25%，根据
原子守恒可计算各组分物质的量如下：
组分
0.4
0.1
1.4
0.8
0.1
0.2
气体总物质的量为
。对于等分子数反应，可用物质的量替代分压计算平衡常数，反应iii 的平衡常数
；
（4）①A．由图可知，反应中经历了
、
键的形成和断裂，A 项正确；
B．
制甲醇是气体分子数减小的反应，加压平衡正向移动，可以提高
的平衡转化率，B 项正确；
C．
是放热反应，升高温度平衡逆向移动，
不利于生成甲醇，C 项错误；
故选AB；
4
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②已知催化剂活化：
（无活性）
（有活性），流速加快可减少产物中
的积累，
减少反应
的发生，减少催化剂的失活，提高甲醇选择性；
（5）根据题意，电解时，二氧化碳在阴极得到电子生成乙醇，电极反应式为：
；
（6）干冰（固态
）的立方晶胞结构中，
处于顶点和面心，，则每个干冰晶胞中含有4 个
，干
冰晶体的密度=
，故答案为：
。
2．（2025·黑龙江哈尔滨·一模）含碳化合物的反应在化学工业中具有重要地位。回答下列问题；
(1)甲酸
可分解产生氢气，相关热化学方程式如下；
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
；
(2)在T℃时，向不同体积的恒容密闭容器中各加入
，发生反应Ⅲ，反应相同时间，测得各
容器中甲酸的转化率与容器体积的关系如图1，
其中n 点反应达平衡。m 点时
的体积分数为 (结果保留2 位有效数字)；
两点中，甲酸的
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浓度；m p(填“>”，“<”或“=”)；该温度下该反应的平衡常数
(用含“
”“
”或“
”的表达式表示)；
。
(3)工业上常用氯苯
和硫化氢
在特定催化剂条件下反应来制备苯硫酚
，但会有
副产物苯
生成。
Ⅳ．
.
Ⅴ
①将体积比
的
和
的混合气体通过含有催化剂的不同温度下的恒温反应器，定时测定反应
器尾端出来的混合气体中各产物的量，得到单程收率与温度的关系如图2.
图2
下列说法正确的是 。
a．645℃时，反应Ⅳ的化学平衡常数
b．590℃以上，随温度升高，反应Ⅳ平衡逆向移动
c．645℃，延长反应时间，可以提高
的单程收率
②现将一定量的
和
置于一固定容积的容器中模拟工业生产过程，在不同温度下均反应20min
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测定生成物的浓度。实验测得温度较低时
浓度大于
，从活化能角度分析其主要原因是
。
【答案】(1)-14.8
(2) 29% >
或
1：12
(3) abc 反应Ⅳ的活化能小于反应Ⅴ的活化能，反应Ⅳ的反应速率快于反应Ⅴ，相同时间内获得
的产物的浓度反应Ⅳ比反应Ⅴ多
【详解】（1）根据盖斯定律，反应I-反应II=反应III，则ΔH3=ΔH1-ΔH2= -393.5kJ/mol+378.7kJ/mol
=-14.8kJ/mol；
（2）起始时甲酸的物质的量为1mol，n 点反应达平衡，m 点甲酸的转化率为40%，n 点甲酸的转化率为
80%，根据三段式：
，则氢气的体积
分数：
；m、p 两点甲酸的转化率相等，p 点容器体积更大，则平衡向体积减小
方向移动，所以甲酸浓度：
；
，该温度下该反
应的平衡常数
（m 点时HCOOH(g)、CO2(g)、H2(g)的物质的量分别为0.6mol、
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0.4mol、0.4mol，其浓度分别
、
、
，平衡常数
）；
相同温度下，平衡常数相等，则
，即
；
（3）①a．体积比
的
和
即物质的量之比也为
，设投放各1mol，列三段式：
，
，
反应Ⅳ的化学平衡常数
，a 正确；
b．590℃以上，随温度升高，反应Ⅳ为放热反应，平衡逆向移动，b 正确；
c．反应V 是一个放热反应，C6H6单程收率一直上升，说明还没有达到平衡，延长反应时间是可以提高C6H6
的单程收率的，c 正确；
故选abc；
②C6H5－Cl 由反应Ⅴ生成，C6H6由反应Ⅳ生成，图1 显示温度较低时C6H5－Cl 浓度的增加程度大于C6H6，
说明反应Ⅳ的活化能小于反应Ⅴ的活化能，反应Ⅳ的反应速率快于反应Ⅴ，相同时间内获得的产物的浓度
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自然反应Ⅳ比反应Ⅴ多。
3．（2025·黑龙江·一模）
的综合利用，对于资源综合利用有重要意义。
转化为二甲醚(
)
是常见的一种方式。
加氢制
总反应可表示为：
△H。该反应通过两步完成：
Ⅰ．
Ⅱ．
体系中同时发生副反应：
Ⅲ．
请回答下列问题：
(1)
加氢制
总反应的△H= 。
(2)进料比
时，不同压强下
平衡转化率随温度的变化如图。
四条曲线对应压强
、
、
和
由大到小的顺序为 ，一定压强下，
平衡转化率随温度升高
先减小后增大，原因是 。当反应温度高于350℃时，几条曲线重合，原因是 。
(3)一定温度下，刚性密闭容器中，加入1mol
和3mol
发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，达到平衡时测得部分
物质的物质的量如表所示：
成分
CO
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物质的量/
mol
0.1
0.4
0.2
平衡时
转化为
的选择性= %(选择性是指生成指定物质消耗的
占
消耗总量的
百分比，结果保留一位小数)。
加氢制
总反应用摩尔分数表示的平衡常数
(列出计算式)
。(已知反应
的
，物质i 的摩尔分数
。)
(4)一定压强下，
和
的起始量一定时，
平衡转化率和平衡时
的选择性随温度的变化如
下图所示。
以下温度，二甲醚产率最高的是_______。
A．300℃
B．350℃
C．400℃
D．450℃
【答案】(1)
(2)
温度较低时，
平衡转化率主要取决于反应Ⅰ，反应Ⅰ为放热反应，升高
温度平衡逆移，
平衡转化率减小；温度较高时，
平衡转化率主要取决于反应Ⅲ，反应Ⅲ为吸热反
应，升高温度平衡正移，
平衡转化率变大 温度高于350℃时主要发生反应Ⅲ
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(3) 66.7%
(4)D
【详解】（1）由盖斯定律可知，反应I×2+反应Ⅱ可得
加氢制
总反应
△H=2△H1+△H2=
。
（2）反应Ⅱ和反应Ⅲ是气体体积不变的反应，压强增大，平衡不发生移动，反应I 是气体体积减小的反应，
增大压强，平衡正向移动，CO2的转化率变大，说明平衡正向移动，压强不断增大，因此压强
、
、
和
由大到小的顺序是
；
平衡转化率随温度升高先减小后增大，原因是：温度较低时，
平衡转化率主要取决于反应Ⅰ，反应Ⅰ为放热反应，升高温度平衡逆移，
平衡转化率减小；温度
较高时，
平衡转化率主要取决于反应Ⅲ，反应Ⅲ为吸热反应，升高温度平衡正移，
平衡转化率变
大。
（3）根据已知条件列出“三段式”
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z=0.1，1-x-z=0.4，y=0.2，则x=0.5，平衡时
转化为
的选择性=
=66.7%，平衡时
气体总物质的量为0.8mol+0.1mol +0.2mol +0.4mol +0.1mol +1.4mol=3mol，
加氢制
总反应用
摩尔分数表示的平衡常数
。
（4）由给定图可见，随温度升高，CO2转化率不断增大而CH3OCH3选择性降低，二甲醚的选择性增大，在
450 ℃时二甲醚的产率最高，选D。
4．（2025·黑龙江齐齐哈尔·一模）利用可再生能源和绿色氢气将
转化为甲醇，可以减少碳排放同时将
固定为有价值的化学品，是国家能源条件与环境现状的共同选择。所涉及的反应如下：
反应1：
反应2：
反应3：
回答下列问题：
(1)
。
(2)上述反应中，反应1 的速率决定了总反应速率。下图用于表示该过程的能量与反应进程的关系（部分已
画出）。请选择图（a）或图（b），在虚线线框中将其补充完整 。
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(3)有人提出“
也适宜于工业合成甲醇”，判断这种说法是否正
确并说明原因 （假设反应的焓变和熵变不随温度的改变而变化）。
(4)在传统的热反应中，恒压（压强分别为3MPa、5MPa）下，按
投料，在密闭
容器中发生反应1 和反应3，改变反应温度，
的平衡转化率
以及生成
（或CO）选择性
（S）的变化如图所示。已知：
（或
）选择性
。
①随着温度升高，a、b 两条曲线接近重合的原因是 。
②下列有关反应体系的说法中正确的是 。
A．当
的分压不再改变时，体系达到平衡状态
B．曲线
表示
的选择性
C．使用催化剂可以降低活化能，提高合成效率
D．体系达到平衡后，压缩体积，则反应3 平衡正向移动，反应1 平衡不移动
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③
点对应的反应1 的平衡常数
（以分压计算，分压=总压×物质的量分数）（保留两位有效数
字）。
④分子筛膜反应器可提高反应3 的平衡转化率、且实现
选择性
，原理如图所示。分子筛膜反
应器可提高转化率的原因是 。
【答案】(1)-49.4kJ/mol
(2)
(3)不正确，这个反应
且
，
，在任何温度下都不能自发进行
(4) 温度升高到一定程度时，整个过程以反应1 为主 AC 0.0096 分子筛膜反应器可以及
时分离反应3 生成的
，同时也带走热量，降低温度，促进反应3 正向进行，提高转化率
【详解】（1）反应1+反应2 得反应3，故
。
（2）根据
应选图1 中的(a)，再根据反应1 是决速反应所以所绘图像的活化能要小于反应1 的活化
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能，另外
，所以图像终点低于最左侧起点，图像为
；
（3）该反应的逆过程是甲醇气态燃烧为放热反应，所以该反应为吸热反应
，又因
故
，
在任何温度下都不能自发进行；
（4）①反应3 是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，
减小，反应1 是吸热反应，升高温度，平
衡正向移动，
增大，随着温度升高，a、b 两条曲线先减小再增大接近重合的原因是：温度升高到
一定程度时，整个过程以反应1 为主；
②A．反应体系中
的分压是变量，当其不变时达到平衡状态，A 正确；
B．随温度升高反应3 逆向移动，
的量减少选择性降低，B 错误；
C．使用催化剂降低活化能，提高反应速率，提高合成效率，C 正确；
D．根据反应3 系数分析，压缩体积，反应3 正向移动，随着反应3 正向移动会引起体系中
和
减少
同时
增多，这就打破了反应1 的平衡，使其也发生移动，故D 错误；
故选AC；
③若起始时二氧化碳和氢气的物质的量分别为1mol、3mol，P 点时甲醇的选择性（S）、CO 选择性（S）均
为50%，二氧化碳的平衡转化率(α)=20%，体系压强为3MPa，平衡时：n(CO2)=1mol×(1-20%)=0.8mol，设
n(H2)=x mol，n(CH3OH)= n(CO)=y mol，n(H2O)=z mol，根据C、H、O 原子守恒可知，
0.8+2y=1，,2x+4y+2z=6，0.8×2+2y+z=2，解得x=2.6mol，y=0.1mol，z=0.2mol，体系中气体的总物质的量
n=2.6mol +0.1mol+0.1mol +0.2mol +0.8mol=3.8 mol，p(CO2)=
；同理可知：p(H2) =
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，p(CO) =
，p(H2O) =
，反应2 的平衡常数Kp=
=0.0096；
④由图可知，该分子筛膜反应器具有双重功能，只催化反应3，且能分离出反应3 生成物水蒸气，同时也
带走热量，降低温度，促进反应3 正向进行，提高转化率。
押题二 以氮、硫及化合物转化为主体
5．（2024·辽宁·模拟预测）氯及其化合物在生产生活中有广泛应用。回答下列问题：
(1)
常用于硫化橡胶工业。
已知：①
；
②
；
③
。
则
(用含
的式子表示)。
(2)光气
在有机合成中常作氯化剂。工业上，可用
和氯气混合合成光气。已知：合成
时放出
热量，写出该反应的热化学方程式： 。
(3)在恒温恒容的密闭容器中充入
和
，发生反应：
，下列情况
表明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．混合气体密度不随时间变化
B．气体总压强不随时间变化
C．
的消耗速率等于
的生成速率
D．Q(浓度商)不随时间变化
(4)硫酰氯
常用于有机合成。制备原理：
。实验测
得速率方程为
(k 为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关。m、n 为反应级
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数，可以为整数、分数、正数、负数和0)。
①为了测得反应级数，实验数据记录如下：
序号
速率/
a
0.10
0.10
b
0.20
0.10
c
0.10
0.05
根据上述实验结果，计算
，
。
②已知：
(R 为常数，
为活化能，T 为温度)。测得
及在催化剂
作用下随
的变化如图所示。
催化剂
对应的活化能为
。催化效果：
(填“大于”“小于”或
“等于”)
。
(5)我国古代采用“地康法”制备氯气：
。为了探究制氯气
的原理，总压强保持恒定为
，向密闭容器中充入
和
，发生上述反应，在温度
下，测
得
的平衡转化率与投料比
的关系如图所示。
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(填“>”“<”或“=”)。
时平衡常数
(
是以分压代替浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，结果保留两位
小数)。从工业生产角度分析，投料比过大的缺点是 。
【答案】(1)
(2)
(3)BD
(4) 1 1 300 小于
(5) < 20.25 HCl 平衡转化率低
【详解】（1）根据盖斯定律可知，③+4×②+4×①得到目标方程式，因此有ΔH=ΔH3+4ΔH2+4ΔH1；故答案
为ΔH3+4ΔH2+4ΔH1；
（2）CO 与氯气反应方程式为CO+Cl2=COCl2，因此合成1molCOCl2时放出热量为10akJ，即该反应热化学方
程式为CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)；ΔH=-10akJ/mol，故答案为CO(g)+Cl2(g)=COCl2(g)；ΔH=-10akJ/mol；
（3）A．根据
进行判断，组分都是气体，混合气体总质量不变，容器为恒容，混合气体总体积不变，
任何时刻，混合气体密度不变，即混合气体密度不变，不能说明该反应达到平衡，故A 不符合题意；
B．利用相同条件下，压强之比等于气体物质的量之比，该反应为气体物质的量减少反应，因此当气体压
强不随时间变化，说明反应达到平衡，故B 符合题意；
C．消耗NO 和生成NOCl 均是向正方向进行，因此NO 的消耗速率等于NOCl 生成速率，不能说明反应达到
平衡，故C 不符合题意；
D．浓度商不变表明浓度商等于平衡常数，说明反应达到平衡，故D 符合题意；
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答案为BD；
（4）①将a、b 数值代入公式有：
，解得m=1，同理求的n=1；故答案为1；1；
②将(1.0×10-2，-3.0)代入表达式，计算得出Cat1 对应的活化能为300kJ/mol，同理Cat2 对应活化能大约为
150kJ/mol 左右，催化剂能降低活化能，活化能越小，反应速率越快，因此催化效果：Cat1 小于Cat2，故
答案为300；小于；
（5）该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，HCl 的平衡转化率降低，根据图像可知，推出T1＜
T2；
=4，令n(HCl)=4mol，n(O2)=1mol，达到平衡时，消耗n(HCl)=4mol×75%=3mol，消耗n(O2)=
=0.75mol，生成n(Cl2)=n(H2O)=
=1.5mol，用分压表示平衡常数Kp=
=20.25；投料比过大，相当于
在原来基础上通入HCl，根据勒夏特列原理可知，氧气转化率增大，HCl 的平衡转化率降低；故答案为＜；
20.25；HCl 平衡转化率低。
6．（2024·辽宁丹东·二模）工业尾气脱硝是减少空气污染的重要举措．回答下列问题：
(1)已知相关反应的热力学数据如下表所示：
反应
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
a
Ⅳ
b
①理论上，反应消耗
时，反应 （填“吸收”或“释放”）
的能量；
②
时，另一脱硝反应
的
；（用含有a、b 的式
子表示）
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(2)模拟工业尾气脱硝：一定条件下，将
的气体与
混合，均匀通过催化脱
硝反应器，测得
内
去除率与
转化率随反应温度的变化如图所示．
①温度为T 时，
的去除率最高的原因是 ；
②若只考虑反应Ⅰ和Ⅲ，则温度为T 时，
；（保留到0.1%）
③
时，为提高反应Ⅲ中
的平衡转化率，理论上能采取的措施是 ；（填选项）
A．适当降低温度 B．加入少量生石灰
C．恒容充入更多
D．使用更高效的催化剂
【答案】(1) 释放 492.6 a/b
(2) 当温度低于T 时，反应未达平衡，升高温度，反应速率增大，
去除率升高；温度高于T 时，脱
硝反应放热，温度升高，平衡逆移，
去除率降低（或温度高于T 时，催化剂活性降低） 38.5%
AB
【详解】（1）①反应Ⅲ=反应Ⅱ+反应Ⅰ，其
，理论上，反应消
耗1molNO 时，反应释放能量=
；
②
可通过反应Ⅲ-反应Ⅳ得到，则
；
（2）①当温度低于T 时，反应未达平衡，升高温度，反应速率增大，
去除率升高；温度高于T 时，脱
硝反应放热，温度升高，平衡逆移，
去除率降低（或温度高于T 时，催化剂活性降低）；
②
，即
，设初始时CH4物质的量为amol，
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此时NO 的物质的量也为amol，温度为T 时，NO 的去除率为40%，即反应Ⅲ中消耗的NO 物质的量为
0.4mol，此时CH4在反应Ⅲ中消耗了0.2mol，CH4的转化率为52%，即CH4总共消耗了0.52mol，
；
③A．反应Ⅲ为放热反应，适当降低温度，平衡正向移动，NO 转化率升高，A 符合题意；
B．加入少量生石灰，可吸收CO2，平衡正向移动，NO 转化率升高，B 符合题意；
C．恒容充入更多Ar 对平衡无影响，对NO 的平衡转化率无影响，C 不符合题意；
D．催化剂不能使平衡移动，对NO 平衡转化率无影响，D 不符合题意；
故选AB。
7．（2024·辽宁·三模）油、气发动机会产生CO 和氮氧化物等污染气体，研究污染气体对环境的影响和减
少污染气体的排放是重要的课题。回答下列问题：
(1)研究表明污染气体能破坏臭氧层。
已知：
①写出
与
作用产生
和
的热化学方程式 。
②恒容密闭体系中发生①的反应，在相同时间，NO 氧化率随
值的变化以及随温度的变化曲线如图
所示。NO 氧化率随
值增大而增大的主要原因是 。
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(2)实验测得反应
的瞬时反应速率满足以下关系式：
；
，
、
为速率常数，受温度影响。
③温度为
时，在
的恒容密闭容器中，投入
和
，达到平衡时
为
；当温度
为
且该反应达到平衡时，存在
，则
(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
④研究发现该反应按如下步骤进行：
第一步：
快速平衡 第二步：
慢反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡，第一步反应中：
；
。下列叙述正确的是 。
A．同一温度下，平衡时第一步反应的
越大反应正向程度越大
B．第二步反应速率低，因而转化率也低
C．第二步的活化能比第一步的活化能低
D．整个反应的速率由第二步反应速率决定
(3)目前燃油汽车的排气管内部装有三元催化器，尾气中反应物或生成物浓度随温度变化如图2、图3 所示。
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⑤请选择使用三元催化剂的最佳温度 ，并说明理由 。
⑥为探究温度对催化剂催化效果的影响，将固定比例NO、CO 混合气体，以一定流速发生
，通过三元催化剂排气管，相同时间内测量尾
气中NO 的含量，得到脱氮率随温度变化如图所示，已知图中BC 段为平衡状态，且平衡脱氮率为
，
，m、n 为常数。下列说法错误的是 。
A．平衡脱氮率
表达式中：
，
B．CD 段处于平衡状态，因该反应正向放热，升温平衡逆向移动，故脱氮率降低
C．D 点平衡脱氮率为
D．BA 段因温度下降，催化剂活性降低，故平衡脱氮率下降
【答案】(1)
随
值增大，相当
于NO 浓度不变，加大
的浓度，有利于平衡
正向移动
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(2) 小于 AD
(3)
左右 此时反应物CO 和NO 浓度较低，副产物
浓度很低，
和
浓度较高。(或
左右时，以主反应生成
和
为主，抑制了副反应
的生成) BD
【详解】（1）①已知：反应①
；
反应②
；利用盖斯定律可知，②式
①式后再除以2 即得
，则对应的热效应
。
②根据平衡移动原理，增大
的比值，
浓度增加，有利于平衡
正向移动，使NO 的氧化率增大。
（2）③温度为
时：可列三段式：
，则温度为
时，平衡常数
，由于平衡时
，不难推出平衡常数等于速率常数之比，即：
；
温度为
时，该反应存在
，显然
，由于该反应为放热反应，则温度越高，对应的平衡
常数越小，所以
；
④A．由①分析可知，当第一步反应达平衡状态时，
，由于速率常数之比实际上就是平衡常数，
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平衡常数越大，反应正向进行的程度越大，A 正确；
B．反应速率快慢与转化率之间无因果关系，B 错误；
C．相同温度下，第一步反应快速达到平衡，第二步是慢反应，所以第二步活化能比第一步高，C 错误；
D．整个反应的化学反应速率由第二步慢反应决定，D 正确；
故合理选项是AD；
（3）⑤图2、图3 的横坐标的每个小格是
，选择NO、CO、
尽可能地转化为无污染的
和
较高，节约热源。因此选择
左右，此时反应物CO 和NO 浓度较低，副产物
浓度很低，
和
浓度较高。(或
左右时，以主反应生成
和
为主，抑制了副反应
的生成)
⑥A．此处可以通过表格给出，也可以通过坐标给出并列方程。平衡脱氮率
表达式中，根据
，
，建立方程
，
，解之
，
，A 正确；
B．CD 段从图中可以看到，温度没变时，脱氮率还在下降，故不处于平衡状态，B 错误；
C．D 点时，根据A 项知平衡脱氮率
，即
，C 正确；
D．BA 段因温度下降，反应速率减慢，故平衡脱氮率下降，D 错误；故选BD。
押题三 以能源综合利用为主体
8．（2025·内蒙古呼和浩特·一模）催化加氢制甲醇是减少碳排放的一项关键技术，并为未来燃料和材料的
制造提供方案。在催化剂作用下主要发生以下反应：
I．
II．
III．
(1)反应Ⅲ自发进行的条件是 。
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(2)在恒温恒容密闭容器中充入
和
，发生上述反应。
①反应达平衡后，测得
为
，
为
，则甲醇的选择性为 (甲醇的选择性
)，反应II 的
(保留小数点后三位)。
②平衡时，
转化率
、
选择性
、
选择性
随温度
变化如图所示：
图中表示
的曲线是 (填“a”、“b”或“c”)，曲线c 变化趋势的原因是 。
(3)二氧化碳与氢气反应生成的水在温度低于0℃时可形成多种冰的晶体，其中两种冰晶体的晶胞如下图所
示。
①构成该晶体的粒子通过 (填标号)结合成晶体；
A．极性键 B．非极性键 C．氢键 D．范德华力
②A 晶胞和B 晶胞的体积比为 。
【答案】(1)低温
(2) 60% 0.105 a 随着温度的升高，反应II 平衡正向移动，反应I、III 逆向移动，均导致
CO 的选择性提高
(3) CD 23:45
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【详解】（1）根据I．
II．
III．
反应III=反应I-反应II，△H3=
H
△
1-
H
△
2=(-49.4kJ·mol-1)-(+41kJ·mol-1)=-90.4kJ·mol-1,反应III 是△H3<0，△S<0，反
应自发进行满足△G=
H-T
S<0
△
△
，需要低温条件下满足自发进行；
（2）①充入
和
，发生上述反应，达平衡后，
为
，
为
，根据C
原子守恒，剩余的CO2为0.5mol，反应的CO2为1mol-0.5mol=0.5mol，甲醇的选择性为
；
根据O 原子守恒，H2O 的物质的量为1mol×2-0.3mol×1-0.2mol×1-0.5mol×2=0.5mol，根据H 原子守恒，H2的
物质的量为
(3mol×2-0.3mol×4-0.5mol×2)=1.9mol；反应II 为前后系数相等的反应，Kp=
；
②根据I．
II．
III．
△H3=-90.4kJ·mol-1
升高温度，反应I 和III 逆向移动，反应II 正向移动，甲醇的选择性降低，曲线b 代表甲醇的选择性，CO 的
选择性均升高，曲线c 代表CO 的选择性，曲线a 代表CO2的转化率；
曲线c 代表CO 的选择性随温度升高而升高，原因是：随着温度的升高，反应II 平衡正向移动，反应I、III
逆向移动，均导致CO 的选择性提高；
（3）①水形成的冰为分子晶体，粒子通过氢键和范德华力结合成晶体，答案选CD。
②A 晶胞中有H2O 个数为1+8×
，B 晶胞中有H2O 的个数为：2+4×
=4，A 晶胞的
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体积为
，B 晶胞的体积为
，二者体积之比为
=23：45。
9．（2025·内蒙古·模拟预测）在传统克劳斯工艺制备
的基础上，科研工作者提出分解
制备
同时获
取
的新方法，反应如下：
反应1：
反应2：
(1)传统克劳斯工艺反应如下，则
。
(2)按照新方法，向
恒容容器中通入
混合气体
。
的转化率
与温度关系曲线如图1 所示，三条曲线分别代表平衡转化率及相同反应时间内有、无催化剂的转化率。
①代表平衡转化率的曲线是 (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②
0(填“<”“=”或“>”)；新方法加入部分
，而未采用
直接分解法的原因是 。
③P 点
，此时
，反应2 的平衡常数
。
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(3)
时，恒容容器中发生反应2，
和
的体积分数
随时间变化曲线如图2 所示。下列说法正
确的是_______。
A．反应2 在M 点达到化学平衡状态
B．
时，通入
不变
C．
的反应速率：
D．
时，降低温度，
的产率增加
(4)
可催化分解
。形成立方
时，
的
轨道分裂为两组。请参照基态原子核外电子排布规律
将
的价电子填充至图3 中，完成轨道表示式 。
【答案】(1)
(2) I > 使
与
反应生成水，减小
的浓度，使反应2 平衡正向移动
(3)BC
(4)
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【详解】（1）根据盖斯定律
（④+③）得
，
；
（2）①催化剂不影响转化率，只影响速率，因此平衡转化率是该条件下的最大转化率，有无催化剂都不
会超过最大转化率，故平衡转化率曲线是I；
②温度升高，
的转化率升高，反应1 为放热反应，温度升高转化率降低，故反应2 为吸热反应，温度
升高，转化率升高，且程度比反应1 大，故
>0；
新方法加入部分
，而未采用
直接分解法的原因是使
与
反应生成水，减小
的浓度，使反应2
平衡正向移动；
③向
恒容容器中通入
混合气体
，则
，
，设生成了2xmol
和2ymol
，
，
，P 点
的转化率50%，
，
，解得y=
，x=
，
；
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；
（3）A．化学平衡状态是指各组分浓度不再变化，反应2 在M 点未达到平衡，因在M 点后体积分数依然
在改变，A 错误；
B．恒容容器中，
时已达到平衡，通入
不影响平衡移动，故
不变，B 正确；
C．M 点的
的浓度高于N 点，故反应速率：
，C 正确；
D．
时，反应2 为吸热反应，降低温度平衡向放热方向移动，平衡逆向移动，
的产率减小，D 错误；
故选BC；
（4）
的价层电子排布式为3d8，原子核外电子排布先排能量低再排能量高，且根据泡利不相容原理轨道表
示式
；
10．（2025·宁夏内蒙古·模拟预测）氢能是一种极具发展潜力的绿色能源，高效、环保的制氢方法是当前
研究的热点问题。请回答：
(1)甲烷水蒸气重整制氢：
I．CH4(g)＋H2O(g)
CO(g)
⇌
＋3H2(g) ΔH1=+206kJ·mol−1
Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)
CO
⇌
2(g)＋H2(g) ΔH2=-41kJ·mol−1
总反应：CH4(g)＋2H2O(g)
CO
⇌
2(g)＋4H2(g)能自发进行的条件是_______。
A．低温
B．高温
C．任意温度
D．无法判断
(2)恒定压强为
时，向某密闭容器中按n(CH4)：n(H2O)=1：3 投料，600℃时平衡体系中部分组分的物质
的量分数如下表所示：
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组分
CH4
H2O
H2
CO2
物质的量分
数
①下列措施中一定能提高H2平衡产率的是 。
A．选择合适的催化剂 B．移除部分
C．向体系中投入少量
D．恒温恒压下通入气体Ar
②用各组分气体平衡时的分压代替浓度也可以表示化学反应的平衡常数(Kp)，600℃时反应I 的平衡常数为
Kp=
(结果保留两位小数，已知气体分压=气体总压×各气体的体积分数)。
(3)硼氢化钠(NaBH4)水解制氢：常温下，NaBH4自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。NaBH4H4
在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。
①根据上图写出NaBH4水解制氢的离子方程式 。
②其他条件相同时，测得平均每克催化剂使用量下，NaBH4浓度对制氢速率的影响如下图所示。(已知：浓
度较大时，NaB(OH)4易以NaBO2形式结晶析出。)
分析NaBH4质量分数超过
后制氢速率下降的可能原因 。
(4)一定条件下，利用题图所示装置实现
的电化学储氢(忽略其它有机物的反应)。
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①写出由
生成
的电极反应式： 。
②该装置的电流效率
。(
×100%)
【答案】(1)B
(2) CD 0.59
(3) BH +4H2O=B(OH) +4H2↑ NaBH4浓度较高时，生成较多的NaB(OH)4以NaBO2形式结晶析出，
覆盖在催化剂表面，阻碍BH 与催化剂活性位的接触(或催化剂活性下降)，制氢速率下降
(4)
64.3%
【详解】（1）根据盖斯定律可知，总反应=反应I+反应Ⅱ，因此
，
该反应为气体分子数增多的反应，可知ΔS＞0，根据ΔG=ΔH-TΔS，当ΔG＜0 时反应自发进行，根据该反应
ΔH＞0、ΔS＞0 可知该反应高温下可自发进行，故选B。
（2）①A．选择合适的催化剂，只能加快反应速率，对平衡无影响，故A 不符合题意；
B．移除CO，降低CO 的浓度，可使反应I 平衡正向移动，但是反应Ⅱ逆向移动，H2(g)的平衡产率不一定提
高，故B 不符合题意；
C．向体系中投入少量CaO，反应为：CaO+H2O=Ca(OH)2，Ca(OH)2能与CO2反应产生CaCO3和H2O，可知体
系中的CO2减小，可知反应Ⅱ、总反应平衡正向移动，H2(g)的平衡产率一定提高，故C 符合题意；
D．恒温恒压下通入Ar 气，体积扩大，平衡向气体分子数增大的方向移动，即反应I 平衡正向移动，一定
能提高H2平衡产率，故D 符合题意；
故选CD。
②由表格数据可知，平衡时CO 的物质的量分数=1-0.04-0.32-0.50-0.08=0.06，600℃时反应I 的压强平衡常数
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为
。
（3）①NaBH4与水反应生成NaB(OH)4和氢气，发生归中反应，其离子方程式为：
+4H2O=
+4H2↑。
②由于NaBH4浓度较高时，生成较多的NaB(OH)4以NaBO2形式结晶析出，覆盖在催化剂表面，阻碍
与
催化剂活性位的接触(或催化剂活性下降)，因此制氢速率下降。
（4）①由
生成
的电极反应在酸性条件下发生的，电极反应为
。
②阳极生成的H+经过高分子电解质膜移动至阴极，一部分H+与苯生成环己烷，还有一部分H+得电子生成
H2(2H++2e-= H2↑，阴极的副反应)，左边(阴极区)出来的混合气体为未反应的苯、生成的环己烷和H2，生成
2.8 mol O2失去电子的物质的量为4×2.8 mol =11.2 mol，同时生成了2molH2(转移4mol 电子)由此可知其中只
有7.2mol 电子用于生成
；因此该装置的电流效率
。
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