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备战2024 年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第38 讲 化学反应速率与平衡的图像分析
本讲复习目标
1．掌握速率、平衡图像的分析方法。
2．能运用相关的图像解答化学反应原理的相关问题。
夯基·知识精讲
化学平衡图像题，常以ct 图、含量－时间－温度图、含量－时间－压强图、恒压线图、恒温线图等考
查化学反应速率和平衡知识，此外又出现了很多新型图像，这些图像常与生产生活中的实际问题相结合，
从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查，体现变化观念与平衡思想的核心素养。解答
该类题目要注意以下步骤：
（1）横坐标与纵坐标的含义
①横坐标：通常是t、T、p 等(即时间、温度、压强等)。
②纵坐标：通常是v、c、n、α、φ 等(即速率、物质的量浓度、物质的量、转化率、体积分数等)。
（2）线的走向与斜率
①线的走向，即随着横坐标自变量的增大，纵坐标因变量是变大、变小、还是不变。当纵坐标所表示
的物理量，如速率、物质的量浓度、物质的量、转化率或体积分数等不随横坐标的变化而变化时，图像中
出现一条直线，那么该反应就到达化学平衡状态。
②斜率，是化学平衡图像曲线中一个重要的参数。斜率的应用，通常是对两条不同曲线的斜率进行比
较，或者通过比较同一条曲线不同时刻的斜率变化来判断反应是改变了哪些外界条件。
（3）观察化学平衡图像中的“重点”
所谓的“重点”指的是化学平衡图像中的起点、拐点、终点、交点、突变点等，这些点往往隐藏着许
多重要的信息，借助这些“重点”中的有效信息，能够快速地找到解题的思路，突破图像题的难点。
（4）跟踪化学平衡图像中量的变化
量的变化，指的是纵坐标表示的物理量所发生的变化是由什么外界条件改变而引起的。要解决这个问
题，我们经常要借助化学平衡移动理论。
1．瞬时速率—时间图像
1
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（1）当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现
不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图：
t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
（2）常见含“断点”的速率－时间图像分析
图像
t1时刻
所改变
的条件
温
度
升高
降低
升高
降低
正反应为放热反应
正反应为吸热反应
压
强
增大
减小
增大
减小
正反应为气体物质的量增大的反应
正反应为气体物质的量减小的反应
（3）“渐变”类速率－时间图像
图像
分析
结论
t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增
大；v′正＞v′逆，平衡向正反应
方向移动
t1时其他条件不变，增
大反应物的浓度
t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减
小；v′逆＞v′正，平衡向逆反应
方向移动
t1时其他条件不变，减
小反应物的浓度
2
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t1时v′逆突然增大，v′正逐渐增
大；v′逆＞v′正，平衡向逆反应
方向移动
t1时其他条件不变，增
大生成物的浓度
t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减
小；v′正＞v′逆，平衡向正反应
方向移动
t1时其他条件不变，减
小生成物的浓度
2．全程速率—时间图像
例如：Zn 与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
原因：
（1）AB 段(v 增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v 增大。
（2）BC 段(v 减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v 减小。
3．物质的量(或浓度)—时间图像
例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
（1）由图像得出的信息
X
①、Y 是反应物，Z 是生成物。
②t3 s 时反应达到平衡状态，X、Y 并没有全部反应，该反应是可逆反应。
0
③～t3 s 时间段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。
（2）根据图像可进行如下计算
3
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①某物质的平均速率、转化率，如v(X)＝ mol·L－1·s－1；Y 的转化率＝×100%。
②确定化学方程式中的化学计量数之比，X、Y、Z 三种物质的化学计量数之比为(n1－n3) (∶n2－n3)∶n2。
4．含量—时间—温度(压强)图像
（1）识图技巧
分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。
①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。
②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。
③若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。
（2）应用举例
C%指生成物的质量分数，B%指反应物的质量分数。
4
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【技法解读】
“先拐先平，数值大”，即曲线先出现拐点的首先达到平衡，反应速率快，以此判断温度或压强的高
低。再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。
5．“A 的转化率(或C 的含量)－温度－压强”四种图像
以mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g) ΔH＝Q kJ·mol－1为例
m＋n>p＋q，ΔH>0
m＋n<p＋q，ΔH<0
m＋n>p＋q，ΔH<0
m＋n<p＋q，ΔH>0
【技法解读】
解答时应用“定一议二”原则，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。
通过分析相同温度下不同压强时，反应物A 的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程
式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，A
的转化率增大，平衡正向移动，则正反应为气体体积减小的反应，图丙中任取横坐标一点作横坐标垂线，
也能得出相同结论。
通过分析相同压强下不同温度时，反应物A 的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的
热效应。如图丙中任取一条压强曲线研究，温度升高，A 的转化率减小，平衡逆向移动，则正反应为放热
反应，图乙中任取横坐标一点作垂线，也能得出相同结论。
6．“点－线－面”三维度分析特殊平衡图像
（1）对于化学反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，如图所示：M 点前，表示从反应开始，v 正>v 逆；
5
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M 点恰好达到平衡；M 点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A 的百分含量增加或C 的百分含量减少，
平衡左移，故正反应ΔH＜0。
（2）对于化学反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，L 线上所有的点都是平衡点(如图)。L 线的左上方
(E 点)，A 的百分含量大于此压强时平衡体系的A 的百分含量，所以E 点满足v 正>v 逆；同理，L 线的右下
方(F 点)满足v 正＜v 逆。
7．化工生产中的复杂图像分析
除通过图像获取有用信息和对获取的信息进行加工处理外，还需注意以下4 点：
（1）曲线上的每个点是否都达到平衡
往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断，如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理，只有
达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。
如图中虚线表示单位时间内A 的产率随温度的升高先增大后减小，先增大的原因是P 点之前反应尚未
达到平衡，随温度的升高，反应速率增大，故单位时间内A 的产率增大。
（2）催化剂的活性是否受温度的影响
不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低
于或高于这个温度都会下降。
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如图，250～300 ℃时，温度升高而B 的生成速率降低的原因是温度超过250 ℃时，催化剂的催化效
率降低。
（3）不同的投料比对产率也会造成影响
可以采用定一议二的方法，根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改
变投料比时平衡移动的方向进行判断，确定反应的吸放热或系数和的大小。
如图，对于反应2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g)。
当投料比一定时，温度越高，CO2的转化率越低，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。若温度
不变，提高投料比[n(H2)/n(CO2)]，则提高了二氧化碳的转化率。
（4）考虑副反应的干扰或影响
往往试题会有一定的信息提示，尤其温度的改变影响较大。
【例题1】将1 mol M 和2 mol N 置于体积为2 L 的恒容密闭容器中，发生反应：M(s)＋2N(g)
P(g)＋
Q(g) ΔH。反应过程中测得P 的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
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A．若X、Y 两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2
B．温度为T1时，N 的平衡转化率为80%，平衡常数K＝4
C．无论温度为T1还是T2，当容器中气体密度或压强不变时，反应达平衡状态
D．降低温度、增大压强、及时分离出产物均有利于提高反应物的平衡转化率
【例题2】如图是温度和压强对反应X＋Y
2Z 影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡
时混合气体中Z 的体积分数。下列叙述正确的是( )
A．上述可逆反应的正反应为放热反应
B．X、Y、Z 均为气态
C．X 和Y 中最多只有一种为气态，Z 为气态
D．上述反应的逆反应的ΔH＞0
【例题3】乙醇-水催化重整可获得H2。其主要反应为C2H5OH(g)＋3H2O(g)===2CO2(g)＋6H2(g) ΔH＝＋
173.3 kJ·mol－1，CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1，在1.0×105 Pa、n 始(C2H5OH)∶n 始
(H2O)＝1 3∶时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2和CO 的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。
CO 的选择性＝×100%，下列说法正确的是( )
A．图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化
B．升高温度，平衡时CO 的选择性增大
C．一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率
D．一定温度下，加入CaO(s)或选用高效催化剂，均能提高平衡时H2产率
【例题4】有一反应：2A＋B
2C，其中A、B、C 均为气体，如图所示的曲线是该反应在不同温度下
的平衡曲线，x 轴表示温度，y 轴表示B 的转化率，图中有a、b、c 三点，则下列描述正确的是( )
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A．该反应是放热反应
B．b 点时混合气体的平均摩尔质量不再变化
C．T1温度下若由a 点达到平衡，可以采取增大压强的方法
D．c 点：v 正＜v 逆
【例题5】已知反应：CO2(g)＋4H2(g)
CH4(g)＋2H2O(g) ΔH<0。
(1)在一定条件下，反应体系中CO2的平衡转化率α(CO2)与L 和X 的关系如图所示，L 和X 表示温度或压
强。
①X 表示的物理量是_____________。
②L1________L2(填“<”或“>”)，判断理由是_______________________。
(2)向1 L 恒容密闭容器中加入4.0 mol H2(g)、1.0 mol CO2(g)，控制条件(温度为T1)使之发生上述反应，测得
容器内气体的压强随时间的变化如图所示。
4 min
①
时CO2的转化率为___________________。
②T1温度下该反应的化学平衡常数为__________________。
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提能·课后精练
1．（2022 秋·广东·高三校联考阶段练习）其他条件相同，研究温度对反应
的影
响，曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示
，
下Y 的浓度c 随反应时间t 的变化。下列说法正确的是
A．
B．曲线a 表示
下X 的浓度随时间的变化
C．
下，0～2min 内，平均反应速率
D．
下，加入催化剂可得到曲线Ⅲ表示的Y 的浓度随时间的变化
2．（2023·全国·高三专题练习）在容积一定的密闭容器中发生可逆反应
，
平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是
选
项
压强
纵坐标
A
p1<p2
C 的物质的量浓度
B
B 的转化率
C
p1<p2
混合气体的平均摩尔质量
D
A 的质量分数
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A．A
B．B
C．C
D．D
3．（2023·全国·高三专题练习）利用
合成二甲醚的反应：
。将2.0
和6.0
充入2L 密闭容器中，测得不同温度和压
强下，二甲醚的平衡物质的量分数如图所示。下列说法正确的是
A．
，
B．温度一定时，增大压强，平衡常数
会减小
C．平衡时，
、
条件下的正反应速率小于
、
条件下的逆反应速率
D．
、
条件下，若
，此时
4．（2022·全国·高三专题练习）在容积不变的密闭容器中，
和
发生反应：
。温度分别为
和
时，
的体积分数
随时间的变化如图所示，下
列说法正确的是
A．该反应的
B．温度为
时，
的平衡转化率为80%
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C．加入适当的催化剂，目的是加快反应速率，提高
的产率
D．温度为
时的化学平衡常数
大于
时的化学平衡常数
5．（2023·全国·高三统考专题练习）脱除汽车尾气中的
和
包括以下两个反应：
①
②
将恒定组成的
和
混合气通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质浓度，结果如下。
已知：
的脱除率
下列分析不正确的是
A．低温不利于
和
的脱除
B．
，该时间段内几乎不发生反应①，主要发生反应②
C．
，该时间段内
的脱除率约为88%
D．高温下的主要脱除反应为：
6．（2023 春·河南洛阳·高三孟津县第一高级中学校考开学考试）工业生产硫酸的一步重要反应是
，如果该反应在容积不变的密闭容器中进行，下列各图表示当其他条件不
变时，改变某一条件对上述反应的影响，其中结论正确的是
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A．图I 表示催化剂对化学平衡的影响，且甲使用了催化剂
B．图II 表示
平衡转化率与温度及压强的关系，可以判断
C．图III 表示
时刻升高温度或增大压强对反应速率的影响
D．图IV 中
三点体系对应的温度：
7．（2023·广东·高三专题练习）还原CoO 制备Co 可通过下列两个反应实现：
I．CoO(s)+H2(g)
Co(s)+H2O(g)
II．CoO(s)+CO(g)
Co(s)+CO2(g)
723K 下，在初始压强相同(均为12.0kPa)的甲、乙两密闭容器中分别发生反应I、反应II，得到部分气体的
分压随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A．甲容器中，10～40min 内用H2表示的平均反应速率v(H2)=0.15kPa·min-l
B．增大起始时容器的压强，CoO 的平衡转化率增大
C．此条件下，选择CO 还原CoO 的效率更高
D．723K 时，反应Ⅱ的平衡常数Kp=119
8．（2023·辽宁沈阳·统考二模）在起始温度均为T℃、容积均为10L 的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加
入
和4molCO，发生反应
。已知：
、
分别是
正、逆反应速率常数，
，
，A、B 容器中
的转化率随
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时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是
A．曲线M、N 的平衡常数大小为：
B．
与
浓度比为1 1∶时，标志此反应已达平衡
C．T℃时，
D．用CO 的浓度变化表示曲线N 在0~100s 内的平均速率为
9．（2023·全国·高三专题练习）在2L 刚性密闭容器中充入足量的Cu 粉和2molNO2(g)，发生反应：
2NO2(g)+4Cu(s)
4CuO(s)+N2(g)
H
△。在不同温度下，NO2的转化率与时间的关系如图1 所示；反应速
率与时间的关系如图２所示。下列说法错误的是
已知：该条件下，NO2不发生反应生成N2O4。
A．△H＜0
B．v 正：a 点＜b 点
C．图2 中t0min 时改变的条件是增大N2浓度
D．T1温度下，平衡常数K=1.875
10．（2023 春·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考阶段练习）化学图像可以综合并直观地反应外界条件对化学
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反应的影响，如图所示图像是描述外界条件对化学反应的进程或结果的影响，下列说法正确的是
A．图①表示
在
时扩大容器体积，
随时间变化的曲线
B．若图②中A、B、C 三点表示反应
在不同温度、压强下NO 的平衡
转化率，则压强最小的是点B，化学平衡常数最小的是A 点
C．图③表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入
和
进行反应
，由图可知
D．图④表示工业合成氨平衡时
体积分数随起始
变化的曲线，则转化率：
11．（2023·全国·高三专题练习）T0温度下，向2L 真空密闭容器中加入N2O3固体，发生反应：N2O3(s)
NO2(g)＋X(g) (未配平)，反应过程如图，下列说法正确的是
A．X 可能为N2
B．0~2 min 用N2O3表示的反应速率为1mol·min-1
C．第2min 时逆反应速率大于第4min 时逆反应速率
D．第4min 时，保持温度和容积不变，向容器中再加入N2O3，混合气体颜色加深
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12．（2023·全国·高三专题练习）已知反应
。在体积可变的密闭容器中，按
充入反应物进行反应，A 的平衡转化率与温度、压强关系如图所示。下列说法正确的是
A．温度：
B．平均摩尔质量：
C．a 点的分压平衡常数
D．d 点：
13．（2023·全国·高三专题练习）向一恒容密闭容器中加入
和一定量的
，发生反应：
。
的平衡转化率按不同投料比
随温度的变化曲线
如图所示。下列说法错误的是
A．
B．反应速率：
C．点a、b、c 对应的平衡常数：
D．反应温度为
，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
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14．（2023 春·湖南·高三湖南师大附中校联考开学考试）向
容器中充入
和
，发生反应
，测得反应在不同压强、不同温度下，平衡混合物中
体积分数如图Ⅰ所示，测得反应时逆反应速率与容器中
关系如图Ⅱ所示。下列说法正确
的是
A．
B．
C．
D．图Ⅱ中当x 点平衡体系升高至某一温度时，反应可重新达平衡状态，新平衡点可能是d
15．（2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测）在某密闭容器中以物质的量之比1：2 充入NO、
，发生反应：
，
。实验测得体系中含N 物种的浓度
随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是
A．
时，
B．
时，NO 的转化率为75%
C．
时，
D．
时，
16．（2023·全国·高三统考专题练习）N2O 是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，N2O 的综合治理
是当前重要的研究课题。
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I．CO 用于处理大气污染物N2O 的反应为CO(g)+N2O(g)
CO2(g)+N2(g)。在Zn+作用下该反应的具体过程
如图1 所示，反应过程中能量变化情况如图2 所示。
(1)总反应：CO(g)+N2O(g)
CO2(g)+N2(g) ΔH= kJ·mol－1；该总反应的决速步是反应 (填
“①”或“②”)。
(2)在总压为100 kPa 的恒容密闭容器中，充入一定量的CO(g)和N2O(g)发生上述反应，在不同条件下达到
平衡时，在T1K 时N2O 的平衡转化率随
的变化关系，及在
=1 时N2O 的平衡转化率随
的
变化关系如图3 所示:
①表示N2O 的转化率随
的变化为曲线 (填“I”或“H”)；说明理由 。
②该反应在T4时，该反应的分压平衡常数Kp= (计算结果保留两位有效数字)。
③其他条件不变，缩小体积，若总压变为200kPa, N2O 的平衡转化率将 (填“增大”、“减
小”或“不变”)。
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Ⅱ．研究N2O 的分解反应2N2O=2N2+O2对环境保护有重要意义。
(3)碘蒸气存在能大幅度提高N2O 的分解速率，反应历程为:
第一步I2(g)
2I(g) 快速平衡，平衡常数为K
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g) υ=k1·c(N2O)·c(I)慢反应
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+
I2(g) 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡，实验表明，含碘时N2O 分解速率方程υ=k·c(N2O)· [c
(I2)]0.5 (k 为速率常数)。
k=
①
(用含K 和k1的代数式表示)。
②下列表述正确的是 。
a．IO 为反应的中间产物
b．碘蒸气的浓度大小不会影响N2O 的分解速率
c．第二步对总反应速率起决定作用
d．碰撞理论认为，催化剂不会改变活化分子百分数
17．（2023·全国·高三专题练习）回答下列问题。
(1)水煤气变换[CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)]是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工
等工业领域中。我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程，
如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。
可知水煤气变换的ΔH 0(填“大于”“等于”或“小于”)。该历程中最大能垒(活化能)E 正=
eV，写出该步骤的化学方程式： 。
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(2)根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)
表面与水发生下列反应。已知：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1，2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)
ΔH=-571.6 kJ·mol-1，则2N2(g)＋6H2O(l)
4NH3(g)＋3O2(g) ΔH= 。
(3)已知反应器中还存在如下反应：
ⅰ．CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g) ΔH1
ⅱ．CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g) ΔH2
ⅲ．CH4(g)=C(s)＋2H2(g) ΔH3
……
ⅲ为积炭反应，利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时，还需要利用 反应的ΔH。
(4)饮用水中的NO 主要来自于NH 。已知在微生物的作用下，NH 经过两步反应被氧化成NO 。两步反
应的能量变化示意图如下：
1 mol NH 全部被氧化成NO 的热化学方程式为 。
(5)大气中的二氧化碳主要来自煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25 ℃时，相关物质的燃烧热数据
如下表：
物质
H2(g)
C(石墨，s)
C6H6(l)
燃烧热ΔH/
(kJ·mol-1)
-285.8
-393.5
-3267.5
则25 ℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为 。
18．（2023·黑龙江哈尔滨·哈师大附中校考模拟预测）工业合成氨是人工固氮研究的重要领域，回答下列
问题：
(1)诺贝尔化学奖获得者格哈德·埃特尔确认了合成氨反应机理。673K 时，各步反应的能量变化如图所示，
其中吸附在催化剂表面上的粒子用“*”标注。
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图中决速步骤的反应方程式为 ，该步反应的活化能Ea= kJ·mol-1。
(2)相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越高，催化作用越强，原因是 。
NH3在少量某催化剂下分解的实验数据如下表：
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
c( NH3)/mol·L-1
c0
0.9 c0
0.8 c0
0.7 c0
0.6 c0
0. 5 c0
分析表中数据可知，随着反应进行，c( NH3 )减小，平均反应速率 (填“增大”、“减小”或
“不变”)，对该分析结果的合理解释是 。
(3)在一定条件下，向某反应容器中投入4 mol N2和10 mol H2在不同温度下反应，平衡体系中氨的物质的量
分数随压强变化曲线如图所示：
T
①
1、T2、T3中温度最高的是 ，M 点N2的转化率为 。
1939
②
年捷姆金和佩热夫推出合成氨反应在接近平衡时净速率方程式为：v(NH3) =k1p(N2)
，k1、k2的分别为正反应和逆反应的速率常数；p(N2)、p(H2)、p(NH3)代表各
组分的分压；α 为常数。工业上以铁为催化剂，α=0.5，由M 点数据计算
= (MPa) -2。
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19．（2023·北京·高三统考专题练习）CO2资源化在推进能源绿色转型，实现“碳达峰、碳中和”中具有
重要意义。
I． CO2与H2在固载金属催化剂上可发生以下反应：
反应i．CO2(g)+H2(g)
HCOOH(g) ΔH1
反应ii．CO2(g)+H2(g)
H2O(g)+CO(g) ΔH2>0
反应iii．……
可能的反应机理如下图所示(M 为催化剂)：
(1)反应iii 的化学方程式为 。
(2)已知下列几种物质的标准摩尔生成焓(在101kPa 时，由最稳定单质合成1mol 指定产物的反应热)：
物质
CO2(g)
H2(g)
HCOOH(g)
标准摩尔生成焓/kJ·mol-1
-393.51
0
-362.3
依据以上信息，ΔH1= 。
(3)在一定压强下，按n(H2)：n(CO2)=1：1 投料，发生反应i 和反应ii (忽略反应iii)， 反应相同时间，CO2
的转化率及HCOOH 选择性(甲酸选择性=
随温度变化曲线如下图所示。
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①一定温度下，为了提高甲酸选择性可采取的措施有 (任写一条)。
②若M 点反应已达到平衡状态，体系中H2的分压为a MPa，则673.15K 时反应i 的分压平衡常数计算式
Kp= MPa-1。
③当温度高于673.15K，随温度升高，反应i 与反应ii 的反应速率相比，增加更显著的是反应 (填
“ i”或“ii”)，判断的依据是 。
Ⅱ．利用电化学装置可实现CO2和CH4两种分子的耦合转化，其原理如图所示。
(4)装置工作时，电极A 应连接电源的 (填“正”或“负”)极，电极A 的电极反应式为 。
20．（2023·四川成都·成都七中校考模拟预测）2021 年，中国科学院马延带领团队，在实验室中首次实现
从
到淀粉的全合成。其原理首先是利用化学催化剂将高浓度
在高密度氢能作用下合成
。
已知：
ⅰ．
ⅱ．
ⅲ．
请回答下列问题：
(1)写出反应ⅰ化学平衡常数的表达式：K＝ 。
(2)反应ⅱ的
，在 (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(3)在容积为2L 的密闭容器中充入1mol
(g)和3mol
(g)发生上述反应ⅲ，在两种不同的实验条件下
进行反应，测得
(g)的物质的量随时间变化情况如图所示：
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①前5min 内实验①用
浓度变化表示的平均反应速率为 ，实验②中
的平衡转化
率为 ，与①相比，②仅改变一种反应条件，所改变的条件是
。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 。
a．容器内压强不再变化
b．单位时间内每消耗3mol
，同时生成1mol
c．
的浓度保持不变
d．
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