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本讲义包含：研真题→析考点→练模拟
考点26 化学反应原理综合题
本讲义包含：
研真题（8 题）→析考点→练模拟（8 题）
1．（2026·浙江·高考真题）某小组想用CO 制取
，反应如下：
I．
Ⅱ．
Ⅲ．
请回答：
(1)①
_______kJ/mol。
②某同学在常温常压下，往CO 与
以体积比为2：1 混合至密闭体系中，放置数年后却发现几乎无
。该同学认为是该反应的平衡常数
极小导致的，你认为该同学的说法_______(“正确”或“错误”)，设
计实验验证你的结论：_______(简述即可)。
(2)Pt 因其原子结构特点，有良好的催化活性，是催化小分子反应的优异催化剂。某小组在250℃条件下，
用Pt 催化CO 制取
，反应如下：
Ⅳ
V
Ⅵ
(过渡态)
Ⅶ
Ⅷ
Pt(
①
原子序数78)，位于元素周期表第_______周期_______族。
②反应Ⅳ的
_______0(填“>”、“<”或“=”)。
③在图中画出
位置(虚线框内) _______。
研真题
(3)某小组在其他条件不变的情况下采取某种措施，使反应温度由
降为
，相关反应如下：
序号
反应
Ea(kJ/mol)
a
144
b
101
c
56
d
48
e
40
f
39
g
24
h
15
i
14
①该研究小组采取的措施是_______。
②请选出合理的反应并排序，补全反应历程：_______(填序号)
。
【答案】
(1)-283 错误 点燃，检验产物
(2)第六周期 Ⅷ <
(3)通入氢气 hgeidf 或dhgeif 等合理答案
【详解】（1）①根据盖斯定律，反应Ⅲ=
。
②该同学的结论“错误”。CO 与O2常温下难反应的根本原因是活化能高而并非平衡常数过小，可通过点
燃使之迅速产生CO2来验证。
（2）①Pt(原子序数78)，可根据稀有气体氡（86 号元素）进行推断，按照元素周期表位置可知其在Ni 元
素所在列，故位于元素周期表第六周期第Ⅷ族。
②反应Ⅳ是CO 吸附在催化剂表面的过程，气态的CO 吸附在固体的催化剂上，混乱度减小，
。
③由
转化为
时形成新的化学键放热故
的能量比
低，但在催化剂上脱附是吸热过
程，故
的位置在
与
的下面，如图：
。
（3）①根据(3)题干表格中给出的反应历程，如h：
，g：
等，均
涉及
或含氢物种，说明体系中引入了
作为反应物或助催化剂，开辟了新的、活化能更低的反应路
径，从而能在30℃下进行反应。
②根据表格中各基元反应判断反应进行的优先顺序h(H2(g)→H2*→2H*)→g(O2(g)
+H*→O2H*)→e(O2H*→O*+OH*)→
→
→f(O*+CO*→O...CO
*→CO2*)
，故反应顺序是hgeidf；或其他合理答案：hgei 位置不能互换，d 可以在hgei
前，也可以在hgei 后，f 在hgei 后面，如dhgeif 也可。
2．（2025·贵州·高考真题）TiC 是一种极具潜力的超高温结构材料，其制备总反应为：
反应步骤如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
回答下列问题：
(1)
________
，总反应的
随温度T 的变化关系如图，则总反应自发进行的温度条件为
________。
(2)在恒容密闭容器中，加入1 mol
、5 mol C 和8.4 mol 氢气，以
从20℃升温至1500℃后
保持恒温进行反应，测得剩余固体质量分数随时间t 变化关系如图。已知：剩余固体质量分数
148 min
①
之前反应速率逐渐加快的原因是________。
M
②
、N 点的反应速率
________
(选填“>”“=”或“<”)，其原因是________。
③设Q 点达平衡，总压为p kPa，则1500℃时总反应的
________
(分压=总压×物质的量分数，
用含p 的代数式表示)。
(3)高温下，向
和C 反应体系中加入NaF，可形成TiC-NaF(l)(TiC 与NaF 共熔体)，最终获得TiC，原理
如下：
ⅰ．
ⅱ．______________
ⅲ．
过程ⅱ的化学方程式为________，加入NaF 有利于生成更多TiC 的原因是________。
【答案】
(1)
温度高于1258K
(2)该时间段内，反应体系持续升温，温度升高是导致反应速率加快的主要原因 > 随着反应进行
生成了
固体覆盖在反应物表面，导致反应物接触面积减小，速率减慢
(3)
加入熔融 NaF 能生成TiC 与NaF 共熔体，该共
熔体为液态，能够从体系中“被移走”，从而不断推动平衡向生成 TiC 的方向移动，有利于得到更多的
TiC
【详解】（1）根据盖斯定律，总反应
可由
×I +
×Ⅱ +
×Ⅲ得到：
=
=
；由
图可知，当
时，
，反应自发进行；
（2）①148 min 之前反应速率逐渐加快的原因是该时间段内，反应体系持续升温，温度升高是导致反应速
率加快的主要原因；
148
②
分钟以后，温度已经保持不变状态，由斜率可看出
；原因可能是因为随着反应进行生成
了
固体覆盖在反应物表面，导致反应物接触面积减小，速率减慢；
1500℃
③
时时，剩余固体质量分数为68%，初始固体总质量：
，剩
余固体质量：
，设反应的
为
，三段式为
剩余固体质量：
，则56x = 140 - 95.2，解得x = 0.8 mol，平衡时
，气体总物质的量
；
（3）过程ⅱ的化学方程式与
的作用 ，过程ⅰ：
；过程ⅲ：
，因此过程ⅱ为
与液态
反应生成
，方程式
为：
；加入熔融 NaF 能生成TiC 与NaF 共熔体，该
共熔体为液态，能够从体系中“被移走”，从而不断推动平衡向生成 TiC 的方向移动，有利于得到更多
的 TiC。
3．（2025·广西·高考真题）尿素
为农业生产常用氮肥。回答下列问题：
I．工业合成
(1)
是合成尿素的原料之一，在
=1 下，混合气体以一定流速通过
合成塔。测得出
口
含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图。
的原因是________。达到最高点后，曲线
②下降的原因是________。
(2)已知：常温下各物质的相对能量如图。
则反应
的
________
。
(3)模拟工业合成尿素。高温高压下，存在如下液相平衡体系。
主反应：
副反应：
平衡体系内，部分组分的物质的量分数
随初始
的变化曲线如图，代表
的是________
（填标号）。
时，
，随着
的增大，
与
趋于一致，原因是________。
(4)实际生产中，当初始
时，
的平衡转化率为
的平衡常数
________（用物质的量分数代替浓度计
算，忽略副反应，保留1 位小数）。
Ⅱ．电催化合成
我国科研工作者以污染物
为氮源，用
纳米片电催化
与
合成尿素。下图为电催化合成尿素
的原理示意图。
(5)a 电极为________极。
(6)b 电极发生的电极反应式为________。
【答案】
(1)催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越大，催化效果越好，反应速率越快 温度太高，催化剂
的活性减弱，反应速率减慢
(2)-122.3
(3)
①
时，主反应和副反应同时发生，主反应生成的H2O(l)在副反应中被消耗，所以
，随着
的增大，副反应被抑制，几乎没有进行，整个反应主要发生主反
应，
与
趋于一致
(4)2.3
(5)阳
(6)CO2+2NO+10e-+10
=
+3H2O+10CO
【详解】（1）由图可知，a、b、c 处催化剂粒径：a>b>c，催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越
大，催化效果越好，反应速率越快，出口
含量越高。达到最高点后，曲线②下降的原因是：温度太
高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢。
（2）
的
生成物的总能量-反应物的总能量=-285.8
kJ/mol-321.8 kJ/mol+393.5 kJ/mol+2×45.9 kJ/mol=-122.3 kJ/mol。
（3）
增大相当于增大
，主反应和副反应平衡均正向移动，但
增大，
减
小，则代表
的是①，
时，
，随着
的增大，
与
趋于一致，原因是：
时，主反应和副反应同时发生，主反应生成的
H2O(l)在副反应中被消耗，所以
，随着
的增大，副反应被抑制，几乎没有
进行，整个反应主要发生主反应，
与
趋于一致。
（4）根据已知条件列出“三段式”：
平衡时，H2O(l)的物质的量分数为
=
，
的物质的量分数为
=
，
的物质的量分数为
=
，
的物质的量分数为
=
，则平
衡常数K=
=2.3。
（5）由图可知，CO2和NO 在b 电极得到电子生成
，b 为阴极，a 电极为阳极。
（6）由图可知，NO 在b 电极得到电子和CO2反应生成
，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电
极方程式为：CO2+2NO+10e-+10
=
+3H2O+10CO
。
4．（2025·江西·高考真题）
与
通过催化转化为高附加值化学品，是实现“双碳”目标的途径之
一。相关反应体系及其热力学数据(
、
)如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
Ⅳ．
Ⅴ．
回答下列问题：
(1)
_______
(2)反应Ⅰ的机理包括3 种路径(主要步骤如图)，在A 路径中，决速步骤的能垒是_______
，反应Ⅰ的最
优路径是_______(填标号)。
(3)某课题组模拟了
加氢在不同温度下的平衡组分(如图)。保持总压为
，温度为
以上
时，主要含碳产物是_______，计算
时相关反应的平衡常数
_______
。
(4)反应Ⅰ某路径的主要步骤如下(其中*表示吸附态)：
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
写出与第⑤步竞争的基元反应_______。
(5)通过对
负载
的单原子催化剂进行掺杂，可调控催化剂选择性生成
或
，其示意图如下：
ⅰ．写出Y 的化学式_______。
ⅱ．依据示意图，掺杂
的催化剂可以提高Y 的选择性，其原因是_______。
【答案】
(1)
(2)
C
(3)
(4)
(5)
钠抑制了
对
的活化；钠与中间体的氧成键稳定了
中间体构型
【详解】（1）由盖斯定律，Ⅴ-Ⅳ得反应
；
（2）过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则
活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；由图，在A 路径
中，决速步骤的能垒
，反应Ⅰ的最优路径是C，其最大活化能最小，更利于反应进行；
（3）由图，保持总压为
，温度为
以上时，主要含碳产物是
；由图，
时，氢气和
水含量相等均为40%、乙醇和二氧化碳含量相等均为10%，则
中氢气和水分压均为
、乙醇和二氧化碳分压均为
，
则
平衡常数
；
（4）反应⑤
消耗
的反应，与步骤⑤形成竞争反应是争夺OH*的反应，即
OH*+*=O*+H*和
反应；由反应可知，④
为可逆反应，则与第⑤步竞争
的基元反应为：
；
（5）ⅰ．可调控催化剂选择性生成
或
，由图，右侧C、O 相结合且均吸附与催化剂表面，则其后
生成的Y 为CO；
ⅱ．由图，钠抑制了
对
的活化，钠与中间体的氧成键稳定了
中间体构型，从而使得掺杂
的催化剂可以提高CO 的选择性。
5．（2025·四川·高考真题）乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(
)为原料制备乙二
醇，反应按如下两步进行：
①
②
已知：
为物质生成焓，反应焓变
产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表
所示。
物质
0
回答下列问题：
(1)生成乙二醇的总反应③，其热化学方程式为_______，
_______0(填“>”“<”或“=”)，反应在
_______(填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)恒压时，合成气中
增大，
(羟基乙醛)单位时间产率降低，其原因是_______。
(3)反应中伴随副反应④：
。平衡常数与温度之间满足关系
常
数，反应②和④的
与
的关系如图所示，则
_______
，(填“>”“<”或“=”)；欲抑制甲醇的生
成，应适当_______(填“升高”或“降低”)反应温度，理由是_______。
(4)若反应在恒容密闭容器中进行，溶剂中甲醛初始浓度为
。
①反应
后，羟基乙醛、乙二醇、甲醇的产率分别为
，则甲醛的平均消耗速率
_______
。
②溶剂中
和
浓度分别保持为
，羟基乙醛、乙二醇、甲醇的平衡产率
分别为
，生成乙二醇的平衡常数
_______
(科学记数，保留小数点后2 位)。
【答案】
(1)
＜ 低温
(2)反应②的速率大于反应①使得单位时间内
(羟基乙醛)产率降低
(3)＜ 降低 随着
的增大，即温度降低，反应②的
增大的程度大于反应④的
增大程度
(4)0.112
【详解】（1）将反应①和②相加，消去中间产物
，得到总反应：
，反应焓变公式：
：
；反应中气体分子数减少（4 mol 气体 → 1 mol 液体），
混乱度降低，故ΔS < 0；自发性条件：根据ΔG = ΔH - TΔS，ΔH 为负、ΔS 为负时，低温（T 较小）使ΔG
< 0，反应自发；故答案为：
；＜；低
温；
（2）恒压时，合成气中
增大，意味着
的分压增大，
的分压减小，反应速率与反应物
浓度相关，
其分压减小效应超过
分压增大的影响，导致反应①比反应②慢，故羟基乙醛单位时间产
率降低；故答案为：反应②的速率大于反应①使得单位时间内
(羟基乙醛)产率降低；
（3）
与
的关系图中，斜率为
。图中反应②的斜率大于反应④，表明
。由于两
反应的K 随温度降低均增大，均为放热（
），故
；抑制甲醇生成，即让反应②的正向进
行程度大于反应④，由图可知，随着
的增大，
增大的程度大于
增大程度，故需要低温才能抑
制甲醇的生成；故答案为：＜；降低；随着
的增大，即温度降低，反应②的
增大的程度大于反应④
的
增大程度；
（4）①生成HOCH2CHO 消耗甲醛38%，乙二醇消耗甲醛8%，甲醇消耗甲醛10%，总计38% + 8% + 10%
= 56%。消耗量 = 1.0 mol/L × 56% = 0.56 mol/L，则甲醛的平均消耗速率
；
②总反应③：
平衡常数表达式为
[注：
为液体，但在溶液中其浓度变化，故包含在
中；单位要符合
]；平衡浓
度：
（乙二醇平衡产率34%）:
；羟基乙醛18% ：
；甲醇14% ：
，总甲醛消耗浓度：
， 平衡 ：
；给定平衡浓度：
，
，代入计算：
，解得：
(科学记数，保留小数点后2 位)；故答案为：0.112；
。
6．（2025·湖南·高考真题）在温和条件下，将
转化为
烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催
化策略可将
高选择性合成
，该流程示意图如下：
回答下列问题：
(1)电解池中电极M 与电源的_______极相连。
(2)
放电生成
的电极反应式为_______。
(3)在反应器中，发生如下反应：
反应i：
反应ii：
计算反应
的
_______
，该反应_______(填标号)。
A．高温自发 B．低温自发 C．高温低温均自发 D．高温低温均不自发
(4)一定温度下，
和
(体积比为
)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为
)发生反应i 和ii．有
存在时，反应ii 的反应进程如图1 所示。随着x 的增加，
的转化率和
产物的选择性(选择性
)如图2 所示。
①根据图1，写出生成
的决速步反应式_______；
的选择性大于
的原因是_______。
②结合图2，当
时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，随着x 的增大，
的转化率减小的原因是_______；当
时，该温度下反应ii 的
_______
(保留两位小
数)。
【答案】
(1)正
(2)
(3)
126 B
﹣
(4)
由
生成
时，活化能较大，反应速率慢 反应i 和反应ii 为气体
减小的反应，入口压强不变，随着x 增大，反应体系的分压越小，平衡向左移动 0.16
【详解】（1）由图可知，N 电极上CO 转化为C2H4，C 元素化合价下降，发生还原反应，N 为阴极，则M
为阳极，与电源正极相连；
（2）CO 发生得电子的还原反应转化为C2H4，电解液是碱性环境，电极反应为：
；
（3）根据盖斯定律，反应ii－反应i 即可得到目标反应，则
，该反应是熵减的放热反应，则依据
反
应能自发进行，则低温下自发进行，选B；
（4）①总反应的反应速率由慢反应决定，故决速步是反应最慢的步骤，由图可知，TSⅡ的垒能最大，该
步骤是决速步骤，反应式为
；由图可知，由
生成
时，活化能较大，反应速
率慢，所以
的选择性大于
；
②当x≥2 时，由题意可知，反应i 和反应ii 为气体减小的反应，入口压强不变，随着x 增大，反应体系的分
压越小，平衡向左移动；当x=2 时，
的转化率为90%，
的选择性为80%，设初始投料：CO：
2mol、C2H4：2mol、H2：1mol，则
、
、
、
，气体总物质的量为(2+0.72+0.18+0.2+0.28)mol=3.38mol，此时压强为
，
、
、
，反应ii 的Kp=
。
7．（2025·湖北·高考真题）
粉末可在较低温度下还原
。回答下列问题：
(1)已知一定温度下：
则
的
_______
(用m 和n 表示)。
(2)图1 分别是
和
下
还原
过程中反应体系电阻
随反应时间
变
化的曲线，可用_______(填标号)表示反应的快慢。
a．
b．
c．
d．
(3)图1 中曲线_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)对应的反应温度最高。
(4)研究发现
对
的还原性主要来自于其产生的
。一般认为
在
表面被氧化成
有两种可能途径，图2 是理论计算得到的相对能量变化图，据此推测途径_______(填“a”或“b”)是主要途
径。
(5)
产生
的可能反应：①
或②
。
将
放在含微量水的
气流中，在
至
的升温过程中固体质量一直增加，由此可断定
的来源之一是反应_______(填“①”或“②”)。若要判断另一个反应是否是
的来源，必须进行的实验
是_______。
(6)已知
。研究表明，在相同温度下，用
还原
比直接
用
还原更有优势，从平衡移动原理角度解释原因：_______。
【答案】
(1)
(2)d
(3)Ⅰ
(4)a
(5)
②
将CaH2(s)放在无水的N2气流中，在200~300℃测量固体质量的变化
(6)
消耗H2O(g)同时产生H2(g)，H2O(g)的浓度减小，H2(g)的浓度增大均有利于平衡
正向移动，提高Fe 的产率
【详解】（1）①
②
③
×
+
①
×②得到反应③，根据盖斯定律可知
=
×
+
×
=
；
（2）随着铁的生成，电阻变小，可用单位时间内电阻的变化量来表示反应速率，即
，选d；
（3）其它条件相同，温度越高，反应速率越快，曲线Ⅰ电阻变化最快，故曲线Ⅰ对应的反应温度最高；
（4）由图可知途径a 中能垒为1.3eV，比途径b 中小，故途径a 反应速率更快，途径a 是主要途径；
（5）固体质量一直增加，则氢气的来源之一是反应②；若要判断另一个反应是否是H2的来源，必须进行
的实验是：将CaH2(s)放在不含水的N2气流中，在200~300℃测量固体质量的变化；
（6）在相同温度下，用
还原
比直接用
还原更有优势，从平衡移动原理角度解释原
因：
消耗H2O(g)同时产生H2(g)，H2O(g)的浓度减小，H2(g)的浓度增大均有利于平衡
正向移动，提高Fe 的产率。
8．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）
/
循环在
捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设
计了利用
与
反应生成
的路线，主要反应如下：
I．
II．
III．
回答下列问题，
(1)计算
_______
。
(2)提高
平衡产率的条件是_______。
A．高温高压
B．低温高压
C．高温低压
D．低温低压
(3)高温下
分解产生的
催化
与
反应生成
，部分历程如图，其中吸附在催化剂表面
的物种用*标注，所示步骤中最慢的基元反应是_______(填序号)，生成水的基元反应方程式为_______。
(4)
下，在密闭容器中
和
各
发生反应。反应物(
、
)的平衡转化率和
生成物(
、
)的选择性随温度变化关系如下图(反应III 在
以下不考虑)。
注：含碳生成物选择性
①表示
选择性的曲线是_______(填字母)。
②点M 温度下，反应Ⅱ的
_______
(列出计算式即可)。
③在
下达到平衡时，
_______
。
，随温度升高
平衡转化率下降的原因可能
是_______。
【答案】
(1)
(2)B
(3)
HO*+H
④
2*+CH2*= CH3*+H2O
(4)c
0.2 温度升高，反应Ⅱ逆移，H2量增多；使反应Ⅲ正移，H2量减少；
总的表现为H2增加量大于减少量
【详解】（1）已知：
I．
Ⅱ．
将I+ Ⅱ可得
=
，故答案为：
；
（2）已知反应Ⅱ．
为放热反应，要提高
平衡
产率，要使平衡正向移动。
A．高温会使平衡逆向移动，不利于提高
平衡产率，A 错误；
B．低温使平衡正向移动，高压也使平衡正向移动，可提高
平衡产率，B 正确；
C．高温会使平衡逆向移动，低压会使平衡逆向移动，不利于提高
平衡产率，C 错误；
D．低压会使平衡逆向移动，不利于提高
平衡产率，D 错误；
故选B。
（3）反应活化能越高，反应速率越慢，从图中可以看出，第四步活化能最高，速率最慢，基元反应为
CH3*+H*+2H2O=CH4*+2H2O；由图可知，在第三步时生成了水，基元反应为：HO*+H2*+CH2*=
CH3*+H2O，故答案为：④；HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O；
（4）已知反应I 为吸热反应， Ⅱ为放热反应，III 为吸热反应，根据图像，温度逐渐升高，则碳酸镁的转
化率逐渐升高，氢气的转化率下降，在
以下不考虑反应Ⅲ，则二氧化碳的选择性上升，甲烷的选择
性下降，且二氧化碳、甲烷的选择性之和为100%，所以a 表示碳酸镁的转化率，b 表示二氧化碳的选择
性，c 表示甲烷的选择性。
①表示
选择性的曲线是c，故答案为：c；
②点M 温度下，从图中看出碳酸镁的转化率为49%，则剩余的碳酸镁为0.51mol，根据碳原子守恒，甲烷
和二氧化碳中碳原子的物质的量之和为0.49mol，又因为此时二氧化碳的选择性和甲烷的选择性相等，则
二氧化碳和甲烷的物质的量为0.245mol，根据氧原子守恒得出水的物质的量为0.49mol，根据氢原子守恒
得出 氢气的物质的量为0.02mol，总的物质的量为0.02+0.245+0.245+0.49=1mol，
，
，
，则反应Ⅱ的
，故答案为：
；
③在
下达到平衡时，碳酸镁完全转化，二氧化碳的选择性为70%，甲烷的选择性为10%，则生成的
二氧化碳为0.7mol，生成的甲烷为0.1mol，根据碳原子守恒得出
1-0.7-0.1 mol=0.2mol；因为反应Ⅱ
是放热的，反应Ⅲ是吸热的。在
，随温度升高，反应Ⅱ逆移，H2量增多；使反应Ⅲ正移，H2
量减少；总的表现为H2增加量大于减少量，故答案为：0.2；温度升高，反应Ⅱ逆移，H2量增多；使反应
Ⅲ正移，H2量减少；总的表现为H2增加量大于减少量。
一、ΔH 的计算
ΔH（焓变）是化学反应中生成物总能量与反应物总能量之差，核心计算方法覆盖教材基础与真题高频
考法，具体如下：
计算方法
适用场景
核心公式/依据
键能法
气态物质间的反应、
已知键能数据
ΔH=∑反应物总键能∑生成物总键能
−
盖斯定律
法
多步连续反应、未知
反应焓变推导
总反应ΔH=各分步反应ΔH 之和（代数叠加）
热化学方
程式法
已知热化学方程式、
求目标反应ΔH
方程式系数与ΔH 成正比；
反应逆向，ΔH 符号相反
燃烧热/中
和热法
已知燃烧热、中和热
数据
燃烧热：ΔH=可燃物物质的量×其燃烧热；
中和热：强酸强碱稀溶液中和ΔH≈-57.3kJ/mol
能量图像
法
反应能量变化曲线
图、势能面图
ΔH=生成物总能量反应物总能量；
−
活化能=过渡态能量反应物能量
−
二、反应自发性判断
反应自发性由焓变（ΔH）、熵变（ΔS）、温度（T）共同决定，高考核心考查方向如下：
(1)熵变（ΔS）基础判断
①熵增（ΔS>0）：气态物质物质的量增多、固体溶解、液体汽化、混乱度增加（如2SO2+O2
2SO
⇌
3，
ΔS<0；CaCO3(s)
CaO(s)+CO
⇌
2(g)，ΔS>0）。
②熵减（ΔS<0）：气态物质物质的量减少、物质凝聚、混乱度降低。
(2)吉布斯自由能（ΔG）核心判据
①公式：ΔG=ΔH−TΔS（T 为热力学温度，单位K，恒为正）。
②判据规则：
a.ΔG<0：反应自发进行；
b.ΔG=0：反应达到平衡状态；
c.ΔG>0：反应非自发进行（逆向自发）。
③温度对自发性的影响（4 类典型情况）：
析考点
ΔH 符号
ΔS 符号
自发性规律
典型反应示例
负（ΔH<0）
正（ΔS>0）
任何温度下均自发
2H2+O2=====2H2O
负（ΔH<0）
负（ΔS<0）
低温自发，高温非自发
NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)
正（ΔH>0）
正（ΔS>0）
高温自发，低温非自发
CaCO3(s)
CaO(s)+CO
⇌
2(g)
正（ΔH>0）
负（ΔS<0）
任何温度下均非自发
2CO(g)=2C(s)+O2(g)
三、活化能与有效碰撞理论
1．基元反应：大多数化学反应往往经历多个反应步骤才能实现，其中每一步反应都称为基元反应。决定
速率的
步骤
是最慢的一个基元
步骤。
例
过氧化氢H2O2在水溶液中把溴化氢HBr 氧化为溴Br2的反应H2O2 + 2H+ +2Br－
Br2 + 2H2O，反应机理为：
H2O2＋H+＋Br－
HBrO＋H2O (慢反应)
HBrO＋Br－＋H+
Br2＋H2O (快反应)
决定速率的就是第一个反应，且这个反应中HBrO 不是最终产物，称为反应的中间
产物或中间体。
2．基元反应过渡状态理论
（1）如图所示是两步完成的化学反应，分析如下：
①该反应的反应物为A、B，中间体为C，生成物为D。
②由A、B 生成C 的反应为吸热反应，由C 生成D 的反
应为放热反应，总反应为放热反应。
③第一步为慢反应，第二步为快反应，决定总反应快慢
的是第一步反应。
（2）基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个
状态称为过渡态。
AB＋C
[A…B…C]
A＋BC
反应物 过渡态 产物
过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当
于活化能。如：一溴甲烷与NaOH 溶液反应的历程可以表示为：
CH3Br＋OH－
[Br…CH3…OH]
Br－＋CH3OH
反应物 过渡态 产物
3、从活化分子、有效碰撞角度分析外界条件对反应速率的影响
条件改变
活化能
单位体积内
有效碰撞次数
化学反应速率
分子总
数
活化分子数
活化分子百分
数
增大反应物浓
度
不变
增加
增加
不变
增加
增大
增大压强
不变
增加
增加
不变
增加
增大
升高温度
不变
不变
增加
增加
增加
增大
加催化剂
降低
不变
增加
增加
增加
增大
四. 化学反应速率计算（v）
公式类型
核心公式
适用范围
易错警示
定义式
v=Δc/Δt=Δn/(VΔt)
已知浓度/物质的量变化、时间
注意体积 V 是否变化
（恒容 / 恒压）
比例式
vA:vB:vC=ΔnA:ΔnB:ΔnC
=ΔcA:ΔcB:ΔcC
已知一种物质速率，求其他
必须等于化学计量数之比
影响因素
v c
∝n（级数反应）、
v e
∝−Ea/RT
浓度、温度、催化剂
催化剂不改变平衡，
只改变速率
五、化学平衡状态的判断
1、动态标志：v 正＝v 逆≠0
（1）同一物质(两种表述)：v 正＝v 逆、断键数＝成键数。
（2）不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bB
cC＋dD，＝时，反应达到平衡状
态。
2、“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时反应就达到平衡状态。
（1）混合体系中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度、百分含量(体积分数、质量分数)、转化率、颜
色(某组分有颜色)等会随时间变化而变化，为变量，当其不随时间而改变时，反应达到平衡。
（2）绝热体系中温度为变量，当其不随时间而改变时，反应达到平衡。
（3）M、ρ、p 总等，不一定为变量，要根据不同情况进行判断。
④若有非气体物质参与反应，无论Δn(g)是否等于0，M、ρ 均为变量，若其恒定不变，则化学反应达到平
衡状态。
mA(s)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，若A 为固体或液体
是否是平衡状态
混合气体的平均摩尔质量一定
平衡
混合气体的密度一定
平衡
3、常见的判断依据（以mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)为例）
类型
判断依据
是否是平衡状态
混合物体系中各
成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
④总体积、总压强、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应速
率的关系
①在单位时间内消耗了m molA 同时生成m molA ，即
v(正)=v(逆)
平衡
②在单位时间内消耗了n molB 同时消耗了p molC ，则
v(正)=v(逆)
平衡
③在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指
v(逆)
不一定平衡
④v(A):v(B):v(C):v(D)＝m:n:p:q，v(正)不一定等于v(逆)
不一定平衡
压强
①m＋n≠p＋q 时，总压强一定 (其他条件一定)
平衡
②m＋n=p＋q 时，总压强一定 (其他条件一定)
不一定平衡
混合气体平均相
对分子质量
①
一定时，只有当m＋n≠p＋q 时
平衡
②
一定时，但m＋n=p＋q 时
不一定平衡
温度
任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时
平衡
颜色
反应体系内有色物质的颜色一定
平衡
体系的密度
恒温恒容时，密度一定
不一定平衡
恒温恒压时，若m＋n≠p＋q，则密度一定时
平衡
恒温恒压时，若m＋n=p＋q，则密度一定时
不一定平衡
六、化学平衡的移动、勒夏特列原理
1．化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v 正>v 逆：平衡向正反应方向移动。
(2)v 正＝v 逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。
(3)v 正＜v 逆：平衡向逆反应方向移动。
2．影响化学平衡的因素
若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响，结果如下：
改变的条件(其他条件不变)
化学平衡移动的方向
浓度
增大反应物浓度或减小生成物浓度
向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度
向逆反应方向移动
压强
(对有气体参加的反应)
反应前后气体体积改
变
增大压强
向气体分子总数减小的方向移动
减小压强
向气体分子总数增大的方向移动
反应前后气体体积不
变
改变压强
平衡不移动
温度
升高温度
向吸热反应方向移动
降低温度
向放热反应方向移动
催化剂
同等程度改变v 正、v 逆，平衡不移动
3．勒夏特列原理——化学平衡移动原理
内容
如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡
就向着能够减弱这种改变的方向移动。
适用范围
适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分
析。
七、化学平衡常数（Kc）的含义及应用
1．化学平衡常数表达式：对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，在一定温度下，可逆反
应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K 表示。
K＝，
固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中。
2．化学平衡常数的影响因素
K 值只受温度的影响，与物质的浓度、压强等的变化无关。
影响因素
内因
反应物本身的性质
外
因
温度升高
ΔH<0，K 值减小
ΔH>0，K 值增大
3．平衡常数与方程式的关系
(1)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平
衡常数互为倒数，即K 正＝。
(2)方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的x 次方。
(3)两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即K 总＝
K1·K2。
化学方程式
平衡常数表达式
相互关系
N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)
K 1=
c2(NH 3)
c3( H 2)⋅c( N 2)
K1＝K2
2
K2·K3＝1
K1·K3
2＝1
N2(g)＋H2(g)
NH3(g)
K 2=
c(NH 3)
c
3
2( H 2)⋅c
1
2( N 2)
NH3(g)
N2(g)＋H2(g)
K 3=c
3
2( H 2)⋅c
1
2( N 2)
c(NH 3)
4．应用
(1)对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)的任意状态，浓度商Q＝。
根据浓度商与平衡常数的大小关系，可以判断化学平衡移动的方向：
当Q<K 时，反应向正反应方向进行，直至达到新的平衡状态；
当Q＝K 时，反应处于平衡状态；
当Q>K 时，反应向逆反应方向进行，直至达到新的平衡状态。
(2)判断可逆反应的反应热
八、化学平衡常数（Kc）的计算
对以下反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，令A、B 起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡
后，A 的消耗量为mx mol，容器容积为V L。
mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)
起始/mol a b 0 0
变化/mol mx nx px qx
平衡/mol a－mx b－nx px qx
平衡常数：K＝。
九、压强平衡常数(Kp)的计算
1．压强平衡常数
对于有气体参与的化学反应，写平衡常数表达式时，用平衡时各气体的分压代替浓度，计算所得到的
平衡常数称为压强平衡常数(Kp)。如aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)：
Kp＝ [其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压]。
2．计算步骤及模板
模板一
模板二
①平衡总压为p0
N2(g) ＋ 3H2(g)
2NH3(g)
n(平) a b c
p(分压) p0 p0 p0
Kp＝
②刚性容器起始压强为p0，平衡转化率为
α。
2NO2(g)
N2O4(g)
p(始) p0 0
Δp p0α p0α
p(平) p0－p0α p0α
Kp＝
十、平衡转化率、体积分数等有关计算
1、掌握一个方法——“三段式”法
“三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意准确地列出起始量、变化
量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。
对以下反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，令A、B 起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡
后，A 的消耗量为mx mol，容器容积为V L。
mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)
起始/mol a b 0 0
变化/mol mx nx px qx
平衡/mol a－mx b－nx px qx
2、掌握以下公式
公式
A 的转化率
α(A)＝×100%
（转化率＝×100%＝×100%）
A 的平衡浓度
c(A)＝ mol·L－1
A 的体积分数
φ(A)＝×100%
（某组分的体积分数＝×100%）
平衡混合物中某组分
的百分含量
×100%
平衡压强与起始压强之比
＝
混合气体的平均密度
ρ 混＝ g·L－1
混合气体的平均摩尔质量
M＝ g·mol－1
十一、常见反应机理图像分析
1、常见反应机理图像分析——物质(相对)能量与反应历程
图像
解读
催化剂与化学反应：
(1)在无催化剂的情况下：E1为正反应的活化能；E2为
逆反应的活化能；E1－E2为此反应的焓变(ΔH)。
(2)有催化剂时，总反应分成了两个反应步骤(也可能
为多个)，反应①为吸热反应，产物为总反应的中间
产物，反应②为放热反应，总反应为放热反应。
(3)催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH，反应
是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和
终点(生成物)能量的相对大小
能垒与决速步骤：
能垒：简单可以理解为从左往右进行中，向上爬坡最
高的为能垒，而包含此能垒的反应我们称之为决速步
骤，也成为慢反应。
例如图中，从第一个中间态到过渡态2 的能量就是能
垒，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh 做催化剂时该
历程的决速步骤。
注意：
①能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大
的反应为决速反应。
②用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅
度越大，说明催化效果越好。
③相同反应物同时发生多个竞争反应，其中能垒越小
的反应，反应速率越大，产物占比越高。
2、常见反应机理图像分析——“环形”反应历程
图像
解读
“环式”反应：
对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一
般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”
的物质为反应物，如①和④，“出环”的物质为生成
物，如②和③
1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理
催化剂与中间产物：
催化剂：在连续反应中从一开始就参与了反应，在最
后又再次生成，所以仅从结果上来看似乎并没有发生
变化，实则是消耗多少后续又生成了多少。
中间产物：在连续反应中为第一步的产物，在后续反
应中又作为反应物被消耗，所以仅从结果上来看似乎
并没有生成，实则是生成多少后续有消耗多少。
例1：在含少量 I-的溶液中，H2O2 分解的机理为：
H2O2 + I- → H2O + IO- 慢
H2O2 + IO-→ O2 + I- +H2O 快
在该反应中I-为催化剂， IO-为中间产物。
例2：而在机理图中，先找到确定的反应物，反应物
一般是通过一个箭头进入整个历程的物质，(产物一般
多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)与之同时
反应的就是催化剂，并且经过一个完整循环之后又会
生成；中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如
图中，MoO3则是该反应的催化剂，图中剩余的三个物
质均为中间产物。
十二、化学反应速率与平衡图像分析
1、物质的量—时间图
典例分析：某温度时，在定容(VL)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。
a.由图像得出的信息
Ⅰ、X、Y 是反应物，Z 是产物。
Ⅱ、t3s 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。
Ⅲ、0～t3s 时间段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。
b、根据图像可进行如下计算
Ⅰ、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%。
Ⅱ、确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z 三种物质的化学计量数之比为(n1－n3) (∶n2－n3)∶n2。
2.速率-时间图（v−t 图）
a.t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大；
b.t2时升高温度，对任何反应，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的正反应速率增大较快；
c.t3时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小；
d.t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大
2.转化率(或含量)—时间图——先拐先平
【分析】甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数
之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大；
乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大；
丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。
3.平衡曲线类（最高频、最易错）
(1)含义：描述平衡状态下，物理量（转化率、产率、常数）与外界条件（温度、压强、投料比）的函数关
系。
(2)常见子图：
①α−T 图：转化率随温度变化
。
②α−P 图：转化率随压强变化
。
③lnK−1/T 图：关联平衡常数与温度（阿伦尼乌斯公式延伸）
。
④物质的量分数-组成图：三角坐标图
。
(3)分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即：为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的
影响
恒压线(恒温线)
答题策略
叙特点(反应特点或容器特点)→变条件→定方向→得结论(或结果)
答题模板
该反应的正反应是气体分子数减小(或增大)的反应，当温度一定时，增大压强，平衡正向移
动，因此×××(得结论)
经典例题
乙烯气相水合反应的热化学方程式为C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH＝－45.5kJ·mol－1，
下图是乙烯气相水合法制乙醇中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)
＝1 1]
∶
。图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为__________，理由是______________
标注答案
p1＜p2＜p3＜p4，反应正方向是分子数减少的反应，相同温度下，压强升高乙烯转化率提高
1．（2026·安徽·模拟预测）含氮化合物在工农业生产方面应用广泛，
的污染治理与应用也是一个深受
关注的课题。
Ⅰ．铵态氮肥在工农业生产上功不可没，对铵盐的研究也一直没有停止
(1)
的离子键强弱探究
已知：
①
②
③
则
___________
。
(2)
分解的探究
在一个抽真空的容器中放入一定量的
，加热到340℃只发生
，此时容
器内平衡总压为
；同样条件下若向容器中放入一定量的
，若只发生
，此时容器内平衡总压为
；则
和
的固体混合物在
时分解的平衡总压强
为
___________kPa(用
和
表示)；实际在340℃还存在
，
和
的固体混
合物在340℃时分解的平衡总压强为
kPa，则
___________
(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ．对
污染物的治理是构建美丽中国的伟大构想
(3)CO 可以处理NO 生成无污染的气体。在温度为TK，有催化剂存在时，向恒容密闭容器中加入
和
，分别在恒温和绝热条件下，发生反应
，测得容器内压强与时间关系如图所示。
练模拟
图中CO 的转化率：m 点___________n 点(填“>”、“=”或“<”)。
(4)单原子Ni 具有较强的催化还原NO 的能力，研究发现在石墨烯量子点负载单原子Ni 催化剂上CO 还原
NO 反应中的微观机理如图所示(*表示催化剂表面吸附位，NO*表示被吸附于催化剂表面的NO；图中
TS1、TS2 和TS3 为过渡态)
①该历程中决速步骤的反应方程式为___________。
②结合机理图分析，随着反应的进行催化剂Ni 的活性逐渐降低的原因___________。
Ⅲ．
为硝化剂，药品合成方面用途广泛，但其极不稳定
(5)已知
为一级反应，其浓度变化与反应时间t 之间符合
，
为某时刻
浓度，
为
初始浓度，
为速率常数。
已知：
℃下该反应的半衰期为
，求
℃下
分解
所需的时间___________(用
表示，
)。
【答案】
(1)
(2)
>
(3)<
(4)2NO*=N2O*+O* 反应过程中Ni 催化剂上的活性吸附位被占据，而不能及时释放
(5)
【详解】（1）①
②
③
根据盖斯定律，反应①-
-
②③得反应
，
。
（2）
平衡时
，则
，
平衡时
，
；混合时
和
独立分解，氨气的总压为两个反应的贡献之和，设p(HCl)=x，p(HI)=y，则p(NH₃)=x+y，则
、
，解得
，总压
。
为气体分子数不变的反应，由于
消耗了HI，使
平衡正向移动，产生的NH3物质的量增加，而HI 分解前后气体总物质的量不
变，故体系总压强增大，所以则
>
。
（3）反应为气体物质的量减少的放热反应，甲反应开始后压强增大，是甲中温度升高，则甲为绝热条
件、乙为恒温条件反应，n、m 点总压相等，体积相等，n 点较m 点温度高，说明n 点容器中气体物质的量
少，正向进行程度大，n 点CO 转化率较大，CO 的转化率：m 点<n 点。
（4）①过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小
则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；由图，该历程
中决速步骤的反应方程式为2NO*=N2O*+O*；
②结合机理图分析，O*占位多，Ni 催化剂上残留的活性吸附位*少，抑制对NO 的吸附，所以催化剂Ni 的
活性逐渐降低。
（5）
℃下该反应的半衰期为
，则
，设
℃下
分解
所需的时间为t，则
，两式联立得
。
2．（2026·云南·二模）甘油
与水蒸气重整获得
过程中发生以下反应：
主反应：
①甘油分解：
②水气变换：
副反应：
③甲烷化：
已知：
为物质生成焓，反应焓变
产物生成焓之和-反应物生成焓之和。
相关物质的生成焓如下表所示。
物质
0
反应产物i 的选择性定义为
。
回答下列问题：
(1)甘油与水蒸气重整获得
的总反应④为
，其
________，
该反应在________(填“高温”或“低温”)时自发进行。
(2)反应达平衡时，温度对CO、
、
选择性的影响情况如图所示。图中表示
选择性的曲线是
________(填“a”或“b”)，700 K 以后，
的选择性随温度升高呈该变化趋势的原因是________(结合平
衡移动加以解释)。
(3)在一定温度和压强下发生以上反应，下列说法正确的是_______(填序号)。
A．CO 体积分数不再发生变化时，各反应达到平衡状态
B．其他条件不变，在1000~1200℃时，平衡时
的物质的量随温度升高而增大
C．其他条件不变，加压有利于增大平衡时
的物质的量
D．改用对反应②选择性更强的催化剂，可增大
的平衡产率
(4)维持压强为
，在温度为T K 条件下，
与
发生上述反应达平衡状态时，
剩余
，测得体系中产物的选择性如下表所示：
组分
CO
选择
性
4%
64%
4%
28%
结合上表数据，p kPa、T K 条件下，
的平衡转化率为________%(保留1 位小数)，水气变换反应的
平衡常数
________(用含p 的计算式表示，无须化简。分压=总压×物质的量分数)。
(5)在实际生产中，增大水醇比可避免积碳的生成。用化学方程式说明以上措施的原理________。
【答案】
(1)
高温
(2)b 700 K 以后，温度升高时：反应②平衡逆向移动，CO2生成量减少；反应③平衡逆向移动，CO2消
耗减少，但反应②的影响更显著，最终导致CO2的选择性减小
(3)AB
(4)78.3%
(5)
【详解】（1）根据表格数据可得：
，结合盖斯定律可知：目标反应=反应①+3×反应②，即
反应④的
；由
可知：该反应ΔS＞0，ΔH＞0，则反应在高温
时可自发进行；
（2）升高温度，反应②逆向移动，平衡时CO2减少；反应③逆向移动，平衡时CO2增多、CH4减少，因此
随温度升高CO2减少的趋势更平缓，对应曲线b；700 K 以后，温度升高时：反应②平衡逆向移动，CO2生
成量减少；反应③平衡逆向移动，CO2消耗减少，但反应②的影响更显著，最终导致CO2的选择性减小；
（3）A．CO 的体积分数属于变量，变量不变则证明已达到平衡状态，A 正确；
B．升高温度，反应②逆向移动，平衡时H2O 的物质的量增大；虽然总反应在高温下正向移动，但图像显
示CO2在减少，说明反应②占主导，H2O 增多，B 正确；
C．增大压强，反应①逆向移动、反应③正向移动，总反应逆向移动，均会使H2减少，C 错误；
D．催化剂不改变平衡产率，D 错误；
故选AB；
（4）平衡时，设CH4物质的量为x mol，根据选择性可知H2物质的量为
mol，设反应①甘油分
解a mol，依据碳原子守恒：CO、CO2物质的量之和为(3a−x) mol，根据选择性可知
，
则
，根据氢元素守恒，
，代入
可得a=1.8；则C3H8O3的平衡转化率
；结合上述分析，平衡时各物质的物质的量：C3H8O3为2.3-1.8=0.5 mol，CO 和CH4为
0.6 mol，H2为9.6 mol，H2O 为6.4 mol，CO2为4.2 mol；总物质的量为21.9 mol，故水气变换反应的平衡常
数
；
（5）增大水醇比时，过量的水蒸气会与积碳发生水煤气反应，将积碳转化为CO 和H2，从而避免积碳附
着，方程式为：
。
3．（2026·广东梅州·一模）氧化亚氮（
）是一种强温室气体，且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮
分解对环境保护有重要意义。
(1)催化分解法可消除
。
一种Fe-Ru 催化剂催化分解工业尾气
，发生以下反应：
①基态N 原子的价层电子排布图为________。
②根据盖斯定律，反应Ⅰ：
的
________（写出一个代数式即可）。
③反应Ⅰ的
________0（填“>”“<”或“=”），已知反应Ⅰ在任意温度可自发进行，则
________0
（填“>”“<”或“=”）。
(2)用CO 还原
是实现无害化处理的一个重要方法，发生如下反应：
反应Ⅱ：
有人提出上述反应可以用“
”作催化剂。其总反应分两步进行：
反应a：
反应b：
反应过程的能量变化如图所示：
①决定总反应速率的是________（填“反应a”或“反应b”）。
②对于反应
，下列说法正确的有________（填字母）。
A．
是催化剂，能降低反应的焓变 B．升高温度，
的平衡转化率减小
C．降低反应温度，反应平衡常数不变 D．上述反应过程中有极性键的断裂和生成
③试从绿色化学角度评价该方法________。
(3)在总压为100 kPa 的密闭容器中，充入一定量的CO 和
发生反应
，不同条件下达到平衡时，在
时
的转化率随
变化的
曲线，以及在
时
的转化率与
的变化曲线如图所示。
①表示
的转化率随
变化的曲线为________曲线（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）；
②
________
（填“>”或“<”）。
(4)已知500℃时，
的平衡常数
。在此温度下，向一恒容密闭容
器中加入足量的
固体，再充入一定量
气体（其起始压强为b kPa），达到平衡时总压强为c
kPa。500℃时，反应
的平衡常数
________（用含e、b、c 的式子
表示，写出计算过程）。
【答案】
(1)
> <
(2)反应a BD 反应过程中将有害气体转化成无污染性气体
(3)Ⅱ >
(4)
【详解】（1）①N 为7 号元素，价电子排布图为
；②设已知反应分别为反应1、反应2、反
应3，则目标方程式可由反应1+反应2 得到，故
；③反应Ⅰ为气体系数增大的反应，故
；反应Ⅰ在任意温度下均能自发进行，即在任意温度下均有
，且
，故
；
（2）①由图可知，反应a 的活化能大于反应b，反应速率小于反应b，化学反应速率取决于反应速率慢的
一步，则反应a 决定总反应速率；②A．催化剂能降低反应活化能，但不能改变反应热(焓变)，A 错误；
B．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，
的平衡转化率减小，B 正确；
C．该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，平衡常数增大，C 错误；
D．由图可知，反应过程中断裂极性键（N-O 键），也有极性键的生成（C-O 键），D 正确；故答案选
BD；③由反应方程式可知，用CO 还原N2O 实现了有害气体向无污染转化（CO2、N2为无污染性气体）；
（3）①增大一种反应物的量，另一种反应物的转化率越大，即
越小，
的转化率越大，故表
示
的转化率随
变化的曲线为Ⅱ；②该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，
的转
化率减小，即
越小，
的转化率减小，故T1>T2；
（4）由草酸钙分解的方程式可知，容器中反应达到平衡时，一氧化碳的平衡分压为ekPa，设CO 还原N2O
的反应中转化压强为x kPa，由题意可建立如下三段式：
，由平衡时总压强为ckPa 可得：e+(b-x)
+x+x=c，解得x=c-e-b，则平衡常数
。
4．（2026·广东汕头·一模）由铁基催化剂催化合成气（CO 和
）费托反应制丙烷、丙烯体系，反应如
下：
反应a：
反应b：
体系仅考虑存在副反应：
(1)基态Fe 原子的价层电子排布式为______。
(2)计算丙烯与氢气发生加成反应
的
_______。
(3)可改变CO 平衡转化率的因素是______。（填写编号）
A．温度
B．压强
C．铁基催化剂
D．投料比
(4)副反应生成
所需的
有两种形成途径：
解离、
解离。根据图1 铁基催化剂
反应路径中
解离、
解离的活化能，推测体系中产生
的主要途径是______。（填“CO*解离”或“OH*解
离”）
(5)若在反应体系中混入微量
，可形成新型催化剂Fe-Br。结合图1，推测新型催化剂
能抑制
生成的核心机理是______。
(6)300℃下，将合成气
混入微量
，以固定流速通入反应器。出口处测得产物选择性[选
择性
]随
体积分数
的变化关系如图2。
①铁基催化剂
，
转化率为32%，产物烯烷选择性比
为2。结合图2 数据可知
产率为
______（保留2 位有效数字，下同），
选择性为______。
②合成气
混合
体积分数
，溴原子像催化剂上的“分子开关”，使
的生
成速率极慢。适当降低流速可使反应
制丙烯、反应制丙烷达到平衡状态，
转化率为75%，烯烷选择
性比为4，忽略
的存在。
为物质的量分数平衡常数，用平衡时各组分的物质的量分数代替浓度，求
反应a 的平衡常数
______。（写出计算过程，最后代入数据列出
计算式即可）
【答案】
(1)
(2)+106.2
(3)ABD
(4)OH*解离
(5)Fe-Br 显著升高CO 解离活化能，抑制CO 解离生成O，减少CO2生成
(6)9.9% 46% 初始 n(CO) = 1 mol，n(H2) = 2 mol；CO 转化率75%，即消耗0.75 mol CO。设反应
a 消耗CO 为3x mol，反应b 消耗CO 为3y mol，则：
，烯烃选择性为4，
即：
，联立得：
，平衡时各物质的量：n(CO) = 0.25 mol；n(H2) = 0.45
mol；n(C3H6) = 0.2 mol；n(C3H8) = 0.05 mol；n(H2O) = 0.75 mol，总物质的量 = 1.7 mol；以摩尔分数φ 表示
浓度，反应a 的平衡常数表达式为：
【详解】（1）铁（Fe）为26 号元素，其基态电子排布为 [Ar] 3d64s2；故价层电子排布式为：
；
（2）目标反应：
，由盖斯定律，用反应b 减去反应a：
；
（3）A．反应放热，升温使平衡左移，降低CO 的平衡转化率，A 符合题意；
B．正反应气体分子数减少，加压促进正向进行，提高CO 的平衡转化率，B 符合题意；
C．铁基催化剂仅加速反应速率，不影响平衡，不改变CO 的平衡转化率，C 不符合题意；
D．增加H2比例可提高CO 的平衡转化率，D 符合题意；
故选ABD；
（4）根据图1 中活化能数据：OH*解离路径最高活化能为 0.73 eV；CO*解离路径最高活化能为 0.95 eV，
由于OH*解离活化能更低，反应更易进行，故O*主要来源于OH*解离；
（5）由图可知，新型催化剂Fe-Br 显著升高CO 解离活化能，抑制CO 解离生成O，减少CO2生成；
（6）①由图2，V% = 0 时，CO2选择性为 31%；CO 总转化率为 32%，故CO2产率为：
，烯烃总选择性 = 100% - 31% = 69%；已知 产物烯烷选择性比为2，则：
；
② 设初始 n(CO) = 1 mol，n(H2) = 2 mol；CO 转化率75%，即消耗0.75 mol CO。设反应a 消耗CO 为3x
mol，反应b 消耗CO 为3y mol，则：
，烯烃选择性为4，即：
，联立得：
，平衡时各物质的量：n(CO) = 0.25 mol；n(H2) = 0.45
mol；n(C3H6) = 0.2 mol；n(C3H8) = 0.05 mol；n(H2O) = 0.75 mol，总物质的量 = 1.7 mol；以摩尔分数φ 表示
浓度，反应a 的平衡常数表达式为：
。
5．（2026·山东日照·一模）一定条件下
、
催化转化为
，该过程主要发生下列反应：
Ⅰ、
Ⅱ、
Ⅲ、
回答下列问题：
(1)在一定温度下，由稳定单质生成1mol 化合物的焓叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓(
)。几
种物质在298K 的标准摩尔生成焓如下表所示：
物质
(
)
-75
-393.51
-110.5
-241.82
0
0
0
则
的
______
。
(2)反应Ⅰ、Ⅲ的平衡常数的自然对数lnK 与温度
的变化关系如图，则
的数值范围是______(填标
号)。
A．
B．
C．
D．
(3)温度为
时，向恒容密闭容器中充入一定量的
和1mol
，仅发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时
和
的转化率
及
和
的物质的量随起始投料比
变化的情况如图所示。
①图中表示
的转化率变化曲线为______(填“a”“b”或“c”)；投料比
1 时，曲线d 下降的原因为
______。
②起始投料比
时，
______；
的选择性
为______%(保留3 位有
效数字)。
③若温度为
时，起始投料比
时，反应Ⅱ的
，则
温度下C 点将移向图中X、Y 两点中
的______。
【答案】
(1)-165.13
(2)C
(3)b 曲线d 代表
的物质的量变化，温度不变，当
增大时，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅱ逆向移
动，所以
的物质的量减小 0.125 66.7 Y
【详解】（1）根据反应焓变计算公式：
，对于反应
：
代入数据：
；
（2）根据范特霍夫方程
，
对
作图，斜率为
：反应I：斜率为正，故
，计算得
，反应III 是第一问反应的逆反应，故
，因此
，数值范围为
，选C；
（3）① 增大
（即增加
用量），
转化率升高，
自身转化率降低，因此下降曲线
为
的
转化率；温度不变，当
增大，
浓度升高，促进反应I 正向进行，反应Ⅱ逆向移动，所以
的物
质的量减小；
②
转化率高于
的转化率，曲线a 为
转化率，设平衡时
，
，
，
起始
，
，
，
，可得：
{
x + y =1×37.5 % =0.375
3 x−y =1×62.5 % =0.625) 解得：
，
。
为
的物质的量曲线，故
；
的选择性
；
③
时反应II 的
，反应II
，
增大说明温度降低；
反应I
，降温使反应I 正向移动，H2
转化率升高，因此C 点移向更高转化率的Y 点。
6．（2026·陕西·模拟预测）甲醇汽油清洁环保、资源丰富、动力性强，对于我国实现碳达峰和碳中和目标
有重要意义，因此有关甲醇汽油的开发和利用是研究热点。利用
和
在催化剂的作用下合成甲醇是比
较常见的合成方法，发生的主反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
回答下列问题：
(1)反应Ⅲ为
，已知反应Ⅲ中的相关的化学键键能数据如下：
化学键
436
343
a
465
413
根据以上数据计算，CO(g)中的化学键
的键能a=_______，反应Ⅰ在_______(填“低温”或“高温”)
下能自发进行。
(2)在催化剂条件下，反应Ⅰ的反应机理和相对能量变化如图(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS 为过
渡态)。
该反应机理中决速步的热化学方程式：_______。
(3)向体积可变的密闭容器中充入物质的量之比为
的
和
，分别在X 和Y 两种催化剂的催化下发生
上述反应，经相同反应时间，
的转化率和甲醇的选择性随温度变化如图所示：
[
的选择性
]
①由图可知，催化效果X_______Y(填“>”“＜”或“=”)。
②在210℃-270℃间，
的选择性随温度的升高而下降，可能的原因为_______。
(4)将
、
和Ar 按体积比
投入某新型催化反应器中，在恒温恒压(260℃，1.8 MPa)下进行反应，
测得相关数据如下表。
项
目
平衡转化率
甲醇的选择
性
达到平衡时间/s
数
据
25.0%
80.0%
10.0
①下列能说明反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到平衡状态的判据是_______(填字母)。
A．气体压强不再变化
B．气体的密度不再改变
C．
D．各物质浓度比不再改变
②若初始时反应器中，
，反应Ⅰ从反应开始到达到平衡态的平均反应速率
_______
。
③反应Ⅱ的化学平衡常数
_______(列出化简后的计算式或分数即可)。
(5)电有机合成具有反应条件温和，生产效率高等优点，为了实现
的回收利用，研究人员用
通过电
催化合成
，其工作原理如图所示，请写出Cu 电极上的电极反应：_______。
【答案】
(1)1076 低温
(2)
或
(3)> 因为反应Ⅰ的
，而反应Ⅱ的
，故升高温度反应Ⅰ左移，而反应Ⅱ右移，故
的选择性降低
(4)BD 0.02
(或
)
(5)
或
【详解】（1）由题干信息可知，反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，根据盖斯定律，
，从方程式可以看出，反应物中含有1 个
键和2 个H-H 键，总键能
，生成物含有3 个C-H 键，一个C-O 键和一个O-H 键，总键能
，
则有
，解得
；当
时，反应可自发进行，根据反应Ⅰ热化学方程式，该反应气体分子总数减少，则有
，同时
，因此该反应在低温下可自发进行；
（2）根据图像，从
转变至
的过程中，达到过渡态TS3 所需活化能
最多，为1.40 eV，因此，该步反应是总反应的决速步，
反应热化学方
程式为
；
（3）①根据图像，在相同温度下，催化剂X 对
的转化率更高，同时，对
的选择性更好，因
此，X 的催化效果强于Y；
②根据热化学方程式，反应Ⅰ的
，反应Ⅱ的
，升温有助于反应Ⅰ逆向进行，反应Ⅱ正向进
行，使得催化剂对
的选择性降低；
（4）①A．根据题干信息，该催化反应器恒压，因此体系内气体压强为定值，无法据此判断反应是否达到
平衡，A 错误；
B．在恒压条件下，对气体有
，根据热化学方程式，反应Ⅰ气体分子总数减少，反应Ⅱ不变，随着反
应的进行，反应器内气体体积不断减小,当反应达到平衡时，气体体积不再变化。同时，根据质量守恒，反
应器内气体总质量为定值，因此，反应器内气体密度
随反应进行而增加，当密度不再变化时，说明
反应达到平衡，B 正确；
C．容器中进行的是两个反应，反应物都是
和
，且二者计量数之比不相等，因此，
不能说明正逆反应速率是否相等，反应是否达到平衡，C 错误；
D．当体系内各物质浓度比不变时，说明各物质的生成和消耗速率相等，两反应均达到平衡状态，D 正
确；
故答案选BD；
②根据题干信息，
与
的投料体积比为1:5，初始时
，根据表格信息，
的平衡转
化率为25%，说明反应过程中
的消耗量为
，根据质量守恒，则有
。
的选择性为80%，则
，解得
，则反应Ⅰ从开始到平衡态的平均反应速率为
；
③设
起始投料量为1 mol，则
的起始投料量为5 mol，结合第②问分析可知，在平衡条件下，
，
，据此可列式：
对于反应Ⅱ有
，体系内各物质的分压
，则
；
（5）从图像可以看出，该电解池工作过程中，向Cu 电极区通入
，并生成
，反应过程中，C
元素从+4 价降至-2 价，结合质量守恒和电荷守恒可写出电极反应方程式：
。
7．（2026·江西·一模）
回收和利用有助于实现“碳中和”。工业上，利用
制备
涉及反应
如下：
反应I：
；
反应II：
已知反应II 的平衡常数与温度关系如下表所示：
700
800
830
100
0
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题：
(1)
______0(填“>”或“<”)。
(2)在恒温、恒容条件下，下列事实能说明反应I 已达平衡状态的是______。
A．体系内
B．体系内
的体积分数不再发生变化
C．体系内混合气体的平均相对分子质量保持不变
D．体系内混合气体的密度保持不变
(3)
，向恒容密闭容器中充入
及
，此时反应II______。
A．正向进行 B．逆向进行 C．已达到平衡
(4)在总压
，催化剂为
纳米纤维，反应相同时间时，甲醇产率与
温度关系如图1 所示。在520 K，其他条件相同，甲醇体积分数与压强关系如图2 所示(假设只发生上述反
应I、II)。
图1 中，温度高于520 K 时，甲醇产率降低的原因可能是______。图2 中，当压强大于
体积分数急剧降低，其原因是______。
(5)某温度下，向恒容密闭容器中充入
和
，发生上述反应I、II，起始压强为200 KPa，平
衡时压强为
选择性为
。则
的平衡转化率为______，反应II 的平衡常数
______(分数表示即可)。(提示：
是用分压来计算平衡常数。气体分压=总压×物质的量分数，甲醇选择
性
)
【答案】
(1)>
(2)BC
(3)B
(4)520K 时，反应Ⅰ、Ⅱ都达平衡，升温时反应Ⅰ平衡向左移动，反应Ⅱ平衡向右移动 甲醇已液化
(5)62.5%
【详解】（1）由表格可知，反应II 的平衡常数K 随温度升高而增大，说明升温使平衡正向移动。根据勒
夏特列原理，升温平衡向吸热方向移动，因此反应II 为吸热反应，则ΔH2>0。
（2）A．体系内
，这仅是某一时刻各组分浓度的一种特定关系，并不能说明反应已达
平衡，平衡时各组分的浓度是恒定的，但不一定相等，A 错误；
B．当
的体积分数保持不变时，说明其物质的量不再变化，反应达到了平衡状态，B 正确；
C．反应I
是一个气体分子数发生变化的反应。在恒容容器中，气
体总质量
不变，但总物质的量
会随反应进行而变化。平均相对分子质量
。当
保持不变
时，意味着
不再变化，反应达到平衡，C 正确；
D．在恒容密闭容器中，气体的总质量
始终守恒，容器体积V 恒定。因此，混合气体的密度
始
终保持不变，无论反应是否达到平衡，D 错误；
故选BC。
（3）反应II 为
，反应商
的表达式为：
，在恒容
条件下，又反应前后气体体积不变，可以用各物质的物质的量代替浓度进行计算：
，
，反应 II 的平衡常数K=1.0，因为
，说明反应II 逆
向进行，故选B。
（4）升温反应速率增大，同时升温使平衡朝着吸热方向移动。图1 中520K 之前未达到平衡，升温，反应
速率增大，甲醇产率增大；520K 时达到峰值（达到平衡），温度高于520K 时，甲醇产率降低的原因可能
是：高于520K 时，升温，反应l 平衡向左移动、反应Ⅱ平衡向右移动，使甲醇产率降低。
图2 中甲醇体积分数与各物质状态有关，增大压强，反应速率加快，达到平衡时增大压强平衡向正方向移
动，但同时增大压强，甲醇易液化，导致甲醇体积分数急剧降低。
（5）在恒容条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比。起始总物质的量
。平衡时总物质的量
平衡为
，解得
；设反应I 中消耗的
为
mol，反应II 中消耗的
为
mol，反应I：
；反应II：
；平衡时各物质的
量：
；
；
；
；
；平衡总物质的
量：
，
，根据甲醇选择性为
80%：
，
，转化的
物质的量 =
，
的平衡转化率 =
；
平衡时各物质的量分数：
；
；
；
；总物质的量
；平衡时各组分的分压：
kPa；
kPa；
kPa
kPa；反应II 的平衡常数：
。
8．（2026·福建莆田·二模）某温度、催化剂作用下，在密闭容器中加入一定量
和
进行反应：
Ⅰ．
Ⅱ．
(1)反应Ⅰ自发进行的条件是________（填“高温”或“低温”）。
(2)反应
的
________（用
、
表示）。
(3)一定条件下，反应Ⅱ的速率方程为
，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如
下：
实验序
号
反应速率
1
0.1
0.1
2
0.2
0.1
3
0.2
0.2
4
c
0.4
根据表中的测定结果，
________，
________。
(4)压强为3.0MPa，以起始投料比
：
进行反应，对平衡体系中的三种含碳物种（
、
、
）进行分析，
的平衡转化率、CO 和
的选择性随温度变化如下图。其中
的选择性
。
①表示
的选择性随温度变化的曲线是________（填“a”“b”或“c”）。
②当温度高于300℃时，
的平衡转化率随温度升高而增大的原因是________。
③测得M 点
的物质的量分数为
，则
的选择性
________，反应Ⅱ的
________
（
为用气体分压表示的平衡常数，分压
总压×物质的量分数）。
(5)在250℃、3.0MPa、起始投料比
的条件下，计算进料气中添加一定量的CO 对
加氢合成甲醚反应的影响，计算结果如图。当CO 的物质的量分数大于13.6%时，
平衡转化率的计算
值为负值。甲醚产率增大而
的转化率却为负值的原因是________。
【答案】
(1)低温
(2)
(3)0.5 0.4
(4)a 升高温度，反应Ⅰ平衡逆移，反应Ⅱ平衡正移；CO 的选择性增大且以反应Ⅱ为主 80%
(5)CO 与
反应生成甲醚比
与
反应的更容易；甲醚和CO 增加均导致反应Ⅰ、Ⅱ逆向移动，当CO
浓度较高时，反应Ⅱ逆向移动的程度大于反应Ⅰ消耗CO2的程度，导致平衡时CO2的物质的量大于起始量
【详解】（1）反应Ⅰ为气体分子数减小的放热反应，
，
，由
自发可知，
反应Ⅰ在低温下自发。
（2）
可由反应Ⅰ减去反应Ⅱ×2 得到，根据平衡常数的运算规则
知K=
。
（3）对比实验1 和实验2 可知，当
相同时，
变为原来的2 倍时，反应速率变为原来的2 倍，
由
可知，m=1；对比实验2 和实验3 可知，当
相同时，
变为原来的2 倍
时，反应速率变为原来的
倍，由
可知，n=0.5；将实验1 数据代入速率方程得
，则
，由实验4 数据可知，
，解得
。
（4）①反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，温度升高，反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ正向移动，CO 的选
择性增大，
的选择性减小，由图可知，曲线a 表示
的选择性随温度变化，曲线c 表示
CO 的选择性随温度的变化，曲线b 表示
的平衡转化率随温度的变化。
②当温度高于300℃时，升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动；CO 的选择性增大且以反
应Ⅱ为主，从而使
的平衡转化率随温度升高而增大。
③假设初始投入
，则初始投入
，由图可知M 点时
的平衡转化率为50%，
假设M 点生成
的物质的量为
，生成CO 的物质的量为
，利用三段式计算：
，则平衡时混合气体的总物质的量为
，
，
，解得
，
，因此
的选择性
=80%；反应Ⅱ的
=
=
=
。
（5）CO 与
反应生成甲醚比
与
反应的更容易；甲醚和CO 增加均导致反应Ⅰ、Ⅱ逆向移动，当
CO 浓度较高时，反应Ⅱ逆向移动的程度大于反应Ⅰ消耗CO2的程度，导致平衡时CO2的物质的量大于起
始量，从而使甲醚产率增大而
的转化率却为负值。
