文档文本内容
学科网（北京）股份有限公司
专题15 化学反应原理综合
1．（2022·浙江卷）主要成分为
的工业废气的回收利用有重要意义。
(1)回收单质硫。将三分之一的
燃烧，产生的
与其余
混合后反应：
。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为
、
、
，计算该温度下的平衡常数
_______。
(2)热解
制
。根据文献，将
和
的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，
发生如下反应：
Ⅰ
Ⅱ
总反应：
Ⅲ
投料按体积之比
，并用
稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得
和
体积分数如下表：
温度/
950
1000
1050
1100
1150
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
0.0
0.0
0.1
0.4
1.8
请回答：
①反应Ⅲ能自发进行的条件是_______。
②下列说法正确的是_______。
2
H S
2
H S
2
SO
2
H S
2
2
8
2
3
2H S(g)+SO (g)
S (s)+2H O(g)
8
-5
-1
-1
2
c H S =2.0 10 mol
L
-5
-1
2
c SO
=5.0 10 mol L
-3
-1
2
c H O =4.0 10 mol L
K=
2
H S
2
H
2
H S
4
CH
-1
2
2
2
1
2H S(g)
2H (g)+S (g) ΔH =170kJ mol
-1
4
2
2
2
2
CH (g)+S (g)
CS (g)+2H (g)
ΔH =64kJ mol
2
4
2
2
2H S(g)+CH (g)
CS (g)+4H (g)
2
4
V H S :V CH
=2:1
2
N
2
H
2
CS
℃
2
H /V(%)
2
CS /V(%)
学科网（北京）股份有限公司
A．其他条件不变时，用Ar 替代
作稀释气体，对实验结果几乎无影响
B．其他条件不变时，温度越高，
的转化率越高
C．由实验数据推出
中的
键强于
中的
键
D．恒温恒压下，增加
的体积分数，
的浓度升高
③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图
_______。
④在
，常压下，保持通入的
体积分数不变，提高投料比
，
的转化率不变，
原因是_______。
⑤在
范围内(其他条件不变)，
的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并分
析原因_______。
2．（2022·广东卷）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
可由
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：
_______
_______。
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)。
2
N
2
H S
2
H S
S-H
4
CH
C-H
2
N
2
H
1000℃
2
H S
2
4
V H S :V CH
2
H S
950
~ 1150
℃
℃
2
S (g)
学科网（北京）股份有限公司
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_______。
(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)。
学科网（北京）股份有限公司
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，
的值_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
3．（2022·湖南卷）2021 年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题：
(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的
和
，起始压强为
时，发生
下列反应生成水煤气：
Ⅰ.
Ⅱ.
①下列说法正确的是_______；
学科网（北京）股份有限公司
A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动
B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
C．平衡时
的体积分数可能大于
D．将炭块粉碎，可加快反应速率
②反应平衡时，
的转化率为
，CO 的物质的量为
。此时，整个体系_______(填“吸收”
或“放出”)热量_______kJ，反应Ⅰ的平衡常数
_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
(2)一种脱除和利用水煤气中
方法的示意图如下：
①某温度下，吸收塔中
溶液吸收一定量的
后，
，则该溶液的
_______(该温度下
的
)；
②再生塔中产生
的离子方程式为_______；
③利用电化学原理，将
电催化还原为
，阴极反应式为_______。
1．（2021·山东卷）2−甲氧基−2−甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与
烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：
反应Ⅰ：
+CH3OH
△H1
学科网（北京）股份有限公司
反应Ⅱ：
+CH3OH
△H2
反应Ⅲ：
△H3
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T 变化关系如图所示。据图判断，A 和B
中相对稳定的是__(用系统命名法命名)；
的数值范围是___(填标号)。
A．<−1 B．−1～0 C．0～1 D．>1
（2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得
TAME 的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B 的物质的量为___mol，反应Ⅰ
的平衡常数Kx1=___。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将__(填
“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A 与CH3OH 物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=___。
（3）为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B 和CH3OH。控制温
度为353K，A、B 物质的量浓度c 随反应时间t 的变化如图所示。代表B 的变化曲线为__(填“X”或“Y”)；
t=100s 时，反应Ⅲ的正反应速率v 正__逆反应速率v 逆(填“＞”“＜”或“=)。
学科网（北京）股份有限公司
2．（2021·浙江卷）含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：
（1）实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量
：
。判断该反应的自发性并说
明理由_______。
（2）已知
。
时，在一恒容密闭反应器中充
入一定量的
和
，当反应达到平衡后测得
、
和
的浓度分别为
、
和
。
①该温度下反应的平衡常数为_______。
②平衡时
的转化率为_______。
（3）工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①下列说法正确的是_______。
A．须采用高温高压的反应条件使
氧化为
B．进入接触室之前的气流无需净化处理
C．通入过量的空气可以提高含硫矿石和
的转化率
D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收
以提高吸收速率
②接触室结构如图1 所示，其中1~4 表示催化剂层。图2 所示进程中表示热交换过程的是_______。
学科网（北京）股份有限公司
A．
B．
C．
D．
E.
F.
G.
③对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图3 中画出反
应
的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线
示意图(标明曲线Ⅰ、Ⅱ)_______。
（4）一定条件下，在
溶液体系中，检测得到pH−时间振荡曲线如图4，同时观察
到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其
中的2 个离子方程式。
学科网（北京）股份有限公司
Ⅰ.
Ⅱ.①_______；
Ⅲ.
；
Ⅳ.②_______。
3．（2021·广东卷）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。
学科网（北京）股份有限公司
（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：_______。
4．（2021·河北卷）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技
术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
（1）大气中的二氧化碳主要来自于煤、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
数据如表：
物质
H2(g)
C(石墨，s)
C6H6(l)
燃烧热△H(kJ•mol−1)
−285.8
−393.5
−3267.5
学科网（北京）股份有限公司
（1）则25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为________。
（2）雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离：
①CO2(g)=CO2(aq)
②CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO (aq)
25℃时，反应②的平衡常数为K2。
溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为ymol•L−1•kPa−1，当
大气压强为pkPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x 时，溶液中H+浓度为________mol•L−1(写出表达式，
考虑水的电离，忽略HCO 的电离)
（3）105℃时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)
M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。
保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中水蒸
气的分压小于5kPa，CO2(g)的初始压强应大于________kPa。
（4）我国科学家研究Li—CO2电池，取得了重大科研成果，回答下列问题：
①Li—CO2电池中，Li 为单质锂片，则该电池中的CO2在___(填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明，
该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4 个步骤进行，写出
步骤Ⅲ的离子方程式。
Ⅰ.2CO2+2e−=C2O
Ⅱ.C2O
=CO2+CO
Ⅲ.__________ Ⅳ.CO
+2Li+=Li2CO3
②研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。
Ⅰ.CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为_________。
Ⅱ.在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO 的反应进程中(H+被还原为H2的反应可
同时发生)，相对能量变化如图.由此判断，CO2电还原为CO 从易到难的顺序为_______(用a、b、c 字母排
序)。
学科网（北京）股份有限公司
5．（2021·湖南卷）氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种
方法由氨气得到氢气。
方法I：氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
化学键
键能
946
436.0
390.8
一定温度下，利用催化剂将
分解为
和
。回答下列问题：
（1）反应
_______
；
（2）已知该反应的
，在下列哪些温度下反应能自发进行？_______(填标号)
A．25℃ B．125℃ C．225℃ D．325℃
（3）某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将
通入3L 的密闭
容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。
学科网（北京）股份有限公司
①若保持容器体积不变，
时反应达到平衡，用
的浓度变化表示
时间内的反应速率
_______
(用含
的代数式表示)
②
时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后
分压变化趋势的曲线是
_______(用图中a、b、c、d 表示)，理由是_______；
③在该温度下，反应的标准平衡常数
_______。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应
，
，其中
，
、
、
、
为
各组分的平衡分压)。
方法Ⅱ：氨电解法制氢气
利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。
学科网（北京）股份有限公司
（4）电解过程中
的移动方向为_______(填“从左往右”或“从右往左”)；
（5）阳极的电极反应式为_______。
KOH 溶液KOH 溶液
6．（2021·浙江卷）“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品， 氯气是实验室和工业上的常
用气体。请回答：
（1）电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式是______。
（2）下列说法不正确的是______。
A．可采用碱石灰干燥氯气
B．可通过排饱和食盐水法收集氯气
C．常温下，可通过加压使氯气液化而储存于钢瓶中
D．工业上，常用氢气和氯气反应生成的氯化氢溶于水制取盐酸
（3）在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为：
Cl2(g)⇌Cl2(aq) K1=c(Cl2)/p
Cl 2(aq) + H2O(l)⇌H+ (aq)+Cl− (aq) + HClO(aq) K2
其中p 为Cl2(g)的平衡压强，c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。
①Cl2(g)⇌Cl2(aq)的焓变ΔH1______0。(填”>”、“=”或“<”)
②平衡常数K2的表达式为K2=______。
③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c=______。(用平衡压强p 和上述平衡常数表示，忽
略HClO 的电离)
（4）工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程
式为；
I.TiO2(s)+2Cl2(g)⇌TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181 mol·L−1，KI=−3.4×10−29
II.2C(s)+O2(g)⇌2CO(g) ΔHII= − 221 mol·L−1，KII=1.2×1048
结合数据说明氯化过程中加碳的理由______ 。
学科网（北京）股份有限公司
（5）在一定温度下，以I2为催化剂，氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，
两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L−1，反应30 min 测得氯苯15%转化为邻二
氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措施是
______。
A．适当提高反应温度 B．改变催化剂
C．适当降低反应温度 D．改变反应物浓度
7．（2021·北京·高考真题）某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原
性的变化规律。
(1)浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A 中仍存在盐酸和MnO2。
①反应的离子方程式是_______。
②电极反应式：
i.还原反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
ii.氧化反应：_______。
③根据电极反应式，分析A 中仍存在盐酸和MnO2的原因。
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO2氧化性减弱。
ii.随c(Cl-)降低，_______。
④补充实验证实了③中的分析。
实验操作
试剂
产物
I
较浓H2SO4
有氯气
II
a
有氯气
III
a+b
无氯气
a 是_______，b 是_______。
(2)利用c(H+)浓度对MnO2氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr 和KI 溶液，能
与MnO2反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是_______，从原子结构角度说明理由______________。
(3)根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO2。经实验
证实了推测，该化合物是_______。
(4)Ag 分别与1mol·L1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag 只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因：_______。
(5)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是_______。
学科网（北京）股份有限公司
8．（2021·北京·高考真题）某小组实验验证“Ag++Fe2+
Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。
(1)实验验证
实验I：将0.0100 mol/L Ag2SO4溶液与0.0400 mo/L FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液
呈黄色。
实验II：向少量Ag 粉中加入0.0100 mol/L Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。
①取I 中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是_______。
②II 中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是_______。
综合上述实验，证实“Ag++Fe2+
Fe3++Ag↓”为可逆反应。
③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象_______。
(2)测定平衡常数
实验Ⅲ：一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取v mL 上层清液，用c1 mol/L KSCN 标准溶液滴
定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN 标准溶液v1 mL。
资料：Ag++SCN-
AgSCN↓（白色） K=1012
Fe3++SCN-
FeSCN2+（红色） K=102.3
①滴定过程中Fe3+的作用是_______。
②测得平衡常数K=_______。
(3)思考问题
①取实验I 的浊液测定c(Ag+)，会使所测K 值_______(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②不用实验II 中清液测定K 的原因是_______。
学科网（北京）股份有限公司
9．（2021·北京·高考真题）环氧乙烷(
，
简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO 的原理示意图如下。
(1)①阳极室产生Cl2后发生的反应有：_______、CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。
②结合电极反应式说明生成溶液a 的原理_______。
(2)一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。
电解效率η 和选择性S 的定义：
η(B)=
×100%
S(B)=
×100%
①若η(EO)=100%，则溶液b 的溶质为_______。
②当乙烯完全消耗时，测得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%，推测η(EO)≈70%的原因：
I.阳极有H2O 放电
II.阳极有乙烯放电
III.阳极室流出液中含有Cl2和HClO
学科网（北京）股份有限公司
……
i.检验电解产物，推测I 不成立。需要检验的物质是_______。
ii.假设没有生成EO 的乙烯全部在阳极放电生成CO2，η(CO2)≈_______%。经检验阳极放电产物没有CO2。
iii.实验证实推测III 成立，所用试剂及现象是_______。
可选试剂：AgNO3溶液、KI 溶液、淀粉溶液、品红溶液。
10．（2021·天津·高考真题）铁单质及其化合物的
应用非常广泛。
(1)基态Fe 原子的价层电子排布式为___________。
(2)用X 射线衍射测定，得到Fe 的两种晶胞A、B，其结构如图所示。晶胞A 中每个Fe 原子紧邻的原子数
为___________。每个晶胞B 中含Fe 原子数为___________。
(3)合成氨反应常使用铁触媒提高反应速率。如图为有、无铁触媒时，反应的能量变化示意图。写出该反应
的热化学方程式___________。从能量角度分析，铁触媒的作用是___________。
(4)Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6 的配离子，如
、
、
。某
同学按如下步骤完成实验：
学科网（北京）股份有限公司
①
为浅紫色，但溶液Ⅰ却呈黄色，其原因是___________，为了能观察到溶液Ⅰ中
的浅紫色，可采取的方法是___________。
②已知Fe3+与SCN-、F-的反应在溶液中存在以下平衡：
；
，向溶液Ⅱ中加入NaF 后，溶液颜色由红色转变为无色。若该反应是可
逆反应，其离子方程式为___________，平衡常数为___________(用K1和K2表示)。
11．（2021·天津·高
考真题）CS2是一种重要的化工原料。工业上可以利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态
S2，发生反应
，回答下列问题：
(1)CH4的电子式为___________，CS2分子的立体构型为___________。
(2)某温度下，若S8完全分解成气态S2。在恒温密闭容器中，S2与CH4物质的量比为2∶1 时开始反应。
①当CS2的体积分数为10%时，CH4的转化率为___________。
②当以下数值不变时，能说明该反应达到平衡的是___________(填序号)。
a．气体密度b．气体总压c．CH4与S2体积比d．CS2的体积分数
(3)一定条件下，CH4与S2反应中CH4的平衡转化率、S8分解产生S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
据图分析，生成CS2的反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。工业上通常采用在600～650℃的
条件下进行此反应，不采用低于600℃的原因是___________。
学科网（北京）股份有限公司
(4)用燃煤废气(含N2、O2、SO2、CO2、H2O、NOx等)使尾气中的H2S 转化为单后硫S，可实现废物利用，
保护环境，写出其中一个反应的化学方程式___________。
12．（2021·辽宁·高考真题）苯催化加氢制备环己烷是
化工生产中的重要工艺，一定条件下，发生如下反应：
Ⅰ.主反应：
(g)+3H2(g)⇌
(g) ∆H1<0
Ⅱ.副反应：
(g) ⇌
(g) ∆H2>0
回答下列问题：
(1)已知：Ⅲ.
学科网（北京）股份有限公司
Ⅳ.2
(g)+15O2(g)⇌12CO2(g)+6H2O(l) ∆H4
Ⅴ.
(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) ∆H5
则
_______(用
、
和
表示)。
(2)有利于提高平衡体系中环己烷体积分数的措施有_______。
A．适当升温B．适当降温C．适当加压D．适当减压
(3)反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在
的基础上适当增大
用量，其目的
是_______。
(4)氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时，才能发生反应，机理如图。当
中混有微量
或
等杂质时，会导致反应Ⅰ的产率降低，推测其可能原因为_______。
(5)催化剂载体中的酸性中心能催化苯及环己烷的裂解。已知酸性中心可结合孤电子对，下图中可作为酸性
中心的原子的标号是_______(填“①”“②”或“③”)。
(6)恒压反应器中，按照
投料，发生Ⅰ、Ⅱ反应，总压为
，平衡时苯的转化率为α，
环己烷的分压为p，则反应1 的
_______(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压
学科网（北京）股份有限公司
×物质的量分数)。
13．（2021·海南·高考真题）碳及
其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃，
时：
①
葡萄糖
完全燃烧生成
和
，放出
热量。
②
。
回答问题：
(1)25℃时，
与
经光合作用生成葡萄糖
和
的热化学方程式为
___________。
(2)25℃，
时，气态分子断开
化学键的焓变称为键焓。已知
、
键的键焓分别为
、
，
分子中碳氧键的键焓为___________
。
(3)溶于水的
只有部分转化为
，大部分以水合
的形式存在，水合
可用
表
示。已知25℃时，
的平衡常数
，正反应的速率可表示为
学科网（北京）股份有限公司
，逆反应的速率可表示为
，则
___________(用含
的代数式表
示)。
(4)25℃时，潮湿的石膏雕像表面会发生反应：
，其平衡常数
___________。[已知
，
]
(5)溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡
的角度说明其原因___________。
14．（2021·湖北·高考真题）丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化
剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+125kJ·mol-1
反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)+
O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)△H2=-118kJ·mol-1
(1)已知键能：E(C—H)=416kJ·mol-1，E(H—H)=436kJ·mol-1，由此计算生成1mol 碳碳π 键放出的能量为
___kJ。
(2)对于反应Ⅰ，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C3H8和N2的混合气体(N2不参与反应)，从平衡移
动的角度判断，达到平衡后“通入N2”的作用是___。在温度为T1时，C3H8的平衡转化率与通入气体中
C3H8的物质的量分数的关系如图a 所示，计算T1时反应Ⅰ的平衡常数Kp=__kPa(以分压表示，分压=总压×
学科网（北京）股份有限公司
物质的量分数，保留一位小数)。
(3)在温度为T2时，通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=10：5：85 的混合气体，各组分气体的分压
随时间的变化关系如图b 所示。0～1.2s 生成C3H6的平均速率为__kPa·s-1；；在反应一段时间后，C3H8和
O2的消耗速率比小于2∶1 的原因为___。
(4)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=2：13：85 的混合气体，已知某反应条件
下只发生如下反应(k，k′为速率常数)：
反应Ⅱ：2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) k
反应Ⅲ：2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g) k′
实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)=kp(C3H8)-k′p(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为__，
其理由是___。
15
．（2021·江苏·高考真题）甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。
(1)500℃时，CH4与H2O 重整主要发生下列反应：
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)
学科网（北京）股份有限公司
CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)
已知CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) ΔH=-178.8kJ·mol-1。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是___。
(2)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为
反应I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=246.5kJ·mol-1
反应II：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·mol-1
反应III：2CO(g)=CO2(g)+C(s) ΔH=-172.5kJ·mol-1
①在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)
+8H2(g)的ΔH=___。
②1.01×105Pa 下，将n 起始(CO2)：n 起始(CH4)=1：1 的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH4
和CO2的平衡转化率如图1 所示。800℃下CO2平衡转化率远大于600℃下CO2平衡转化率，其原因是___。
(3)利用铜—铈氧化物(xCuO·yCeO2，Ce 是活泼金属)催化氧化可除去H2中少量CO，催化氧化过程中Cu、
Ce 的化合价均发生变化，可能机理如图2 所示。将n(CO)：n(O2)：n(H2)：n(N2)=1：1：49：49 的混合气体
以一定流速通过装有xCuO·yCeO2催化剂的反应器，CO 的转化率随温度变化的曲线如图3 所示。
①Ce 基态原子核外电子排布式为[Xe]4f15d16s2，图2 所示机理的步骤(i)中，元素Cu、Ce 化合价发生的变化
学科网（北京）股份有限公司
为___。
②当催化氧化温度超过150℃时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是___。
1．[2020 江苏卷]CO2/ HCOOH 循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。
（1）CO2催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH 溶液反应制得)中通入
H2生成HCOO−，其离子方程式为__________；其他条件不变，HCO3
−转化为HCOO−的转化率随温度的变
化如图−1 所示。反应温度在40℃~80℃范围内，HCO3
−催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是
_____________。
（2） HCOOH 燃料电池。研究 HCOOH 燃料电池性能的装置如图−2 所示，两电极区间用允许K+、
H+通过的半透膜隔开。
①电池负极电极反应式为_____________；放电过程中需补充的物质A 为_________(填化学式)。
②图−2 所示的 HCOOH 燃料电池放电的本质是通过 HCOOH 与O2的反应，将化学能转化为电能，其
反应的离子方程式为_______________。
（3） HCOOH 催化释氢。在催化剂作用下， HCOOH 分解生成CO2和H2可能的反应机理如图−3 所
示。
学科网（北京）股份有限公司
①HCOOD 催化释氢反应除生成CO2外，还生成__________(填化学式)。
②研究发现：其他条件不变时，以 HCOOK 溶液代替 HCOOH 催化释氢的效果更佳，其具体优点是
_______________。
2．[2020 天津卷]利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下
列问题：
Ⅰ. 半导体光催化剂浸入水或电解质溶液中，光照时可在其表面得到产物
（1）图1 为该催化剂在水中发生光催化反应的原理示意图。光解水能量转化形式为
。
（2）若将该催化剂置于Na2SO3溶液中，产物之一为
，另一产物为 。若将该
催化剂置于AgNO3溶液中，产物之一为O2，写出生成另一产物的离子反应式
。
Ⅱ. 用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应）
（3）某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为 a mol·L−1和3 a mol·L−1，反应平衡时，
CH3OH 的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为 。
（4）恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1∶3 时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛
膜时甲醇的产率随温度的变化如图2 所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。
①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为 。
②P 点甲醇产率高于T 点的原因为 。
学科网（北京）股份有限公司
③根据图2，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为 °C。
Ⅲ. 调节溶液pH 可实现工业废气CO2的捕获和释放
（5）
的空间构型为 。已知25℃碳酸电离常数为Ka1、Ka2，当溶液pH=12 时，
。
3．[2020 浙江7 月选考]研究
氧化
制
对资源综合利用有重要意义。
相关的主要化学反应有：
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
已知：
时，相关物质的相对能量（如图1）。
可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的
（
随温度变化可忽略）。例如：
。
请回答：
（1）①根据相关物质的相对能量计算
_____
。
②下列描述正确的是_____
学科网（北京）股份有限公司
A．升高温度反应Ⅰ的平衡常数增大
B．加压有利于反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动
C．反应Ⅲ有助于乙烷脱氢，有利于乙烯生成
D．恒温恒压下通水蒸气，反应Ⅳ的平衡逆向移动
③有研究表明，在催化剂存在下，反应Ⅱ分两步进行，过程如下：
，且第二步速率较慢（反应活化能为
）。根据
相关物质的相对能量，画出反应Ⅱ分两步进行的“能量反应过程图”，起点从
−
的能量
，开始（如图2）。
（2）①
和
按物质的量1:1 投料，在
和保持总压恒定的条件下，研究催化剂X 对“
氧化
制
”的影响，所得实验数据如下表：
催化剂
转化率
转化率
产率
催化剂X
19.0
37.6
3.3
结合具体反应分析，在催化剂X 作用下，
氧化
的主要产物是______，判断依据是
_______。
②采用选择性膜技术（可选择性地让某气体通过而离开体系）可提高
的选择性（生成
学科网（北京）股份有限公司
的物质的量与消耗
的物质的量之比）。在
，乙烷平衡转化率为
，保持温度和其
他实验条件不变，采用选择性膜技术，乙烷转化率可提高到
。结合具体反应说明乙烷转化
率增大的原因是_____。
4．[2020 年山东新高考]探究CH3OH 合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH 的产率。以CO2、
H2为原料合成CH3OH 涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
（1）
。
（2）一定条件下，向体积为VL 的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到
平衡时，容器中CH3OH(g)为ɑ mol,CO 为b mol，此时H2O(g)的浓度为 mol﹒L−1（用含a、b、
V 的代数式表示，下同），反应Ⅲ的平衡常数为 。
（3）不同压强下，按照n（CO2）：n（H2）=1：3 投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH 的平
衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知：CO2的平衡转化率=
CH3OH 的平衡产率=
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图 （填“甲”或“乙”）；压强p1、p2、p3由大到小
学科网（北京）股份有限公司
的顺序为 ；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是 。
（4）为同时提高CO2 的平衡转化率和CH3OH 的平衡产率，应选择的反应条件为 （填标
号）。
A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压
学科网（北京）股份有限公司
