专题12 化学反应原理综合（重庆专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟化学真题分类汇编

学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 专题12 化学反应原理综合 1．（2025·重庆·高考真题）水是化学反应的良好介质，探索水溶液中的酸碱平衡具有重要意义。 (1)天然水中可以分离出重水(D2O)。D2O溶液中存在电离平衡：，c(D+)和c(OD-)的关系如图所示。 ①图中3个状态点对应的溶液呈中性的是 。 ② (填“>”“=”或者“<”)。 (2)用如图所示电化学装置进行如下实验。 ①用实验：在左侧通入，产物为，盐桥中移向装置的 (填“左侧”或者“右侧”)，电池的总反应为 。 ②用实验：在一侧通入，电池的总反应仍保持不变，该侧的电极反应为 。 (3)利用驰豫法可研究快速反应的速率常数(k，在一定温度下为常数)。其原理是通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离，观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间()，从而获得k的信息。对于，若将纯水瞬时升温到25℃，测得。已知：25℃时，，，，(为的平衡浓度)。 ①25℃时，的平衡常数 (保留2位有效数字)。 ②下列能正确表示瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图为 。 ③25℃时，计算得为 。 【答案】(1) B ＞ (2) 右侧 (3) D 【详解】（1）①重水中存在电离平衡，中性溶液中，，只有B点符合，所以“A、B、C”三点中呈中性的是B点，故答案为：B； ②水的电离平衡为吸热过程，温度升高，电离程度增大，，均增大，Kw也增大，由图可知，T1时离子浓度更高，Kw更大，所以＞，故答案为：＞； （2）①用进行实验，左侧通入，产物为，电极方程式为：，左侧为负极，右侧为正极，电极方程式为，在原电池中，正电荷向正极移动，所以盐桥中移向正极，即右侧，该电池为燃料电池，原料为氢气和氧气，总反应方程式为，故答案为：右侧；； ②用进行实验，一侧通入，电池总反应方程式不变，则该电池为氢气和氧气组成的燃料电池，该侧的电极反应方程式为，故答案为：； （3）①对于反应，平衡常数K的定义为：K=，在25℃的纯水中，水的离子积常数为Kw=，而且平衡时，已知，带入公式：K=，保留两位小数K，故答案为：； ②瞬时升温后，逆反应速率增大，但水的浓度是恒定的，正反应速率不变，所以建立新平衡的过程示意图为D， ③驰豫时间公式为，其中，，带入得：，在平衡时， ，可推出 ，带入已知值： ，即，将k1带入驰豫时间公式为：，整理可得，，计算括号内：，，由于 ，可忽略不计，所以，得出 ，故答案为：。 2．（2024·重庆·高考真题）高辛烷值的汽油可提升发动机的抗爆震性能，异构烷烃具有较高的辛烷值。 (1)在密闭容器中，(正戊烷)发生异构化反应，可同时生成(异戊烷)和(新戊烷)，其平衡常数随温度的变化如下表所示。 异构化反应 反应1 2.80 2.50 2.31 反应2 1.40 1.00 0.77 ①体系平衡后，增加压强，反应1的平衡 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。 ②平衡时，和的体积比值为 。 ③根据上表数据推断为吸热反应，其推断过程是 。 (2)加入后，在双功能催化剂/分子筛上发生异构化反应且选择性高，主要产物为，其反应机理如下(表示分子筛固体酸催化剂)： 对于反应，下列说法正确的是_______。 A．只能催化脱氢反应，不能催化加氢反应 B．的加入增大了平衡常数，有利于反应的进行 C．分子筛固体酸催化剂酸性越强，越有利于的形成 D．的加入促进了的加氢反应，减少了副反应的发生 (3)(四乙基铅)能提高汽油的辛烷值，可电解合成。电解池的阳极为，阴极为碳钢，电解液为溶有格氏试剂()的有机体系。 ①阳极上生成的电极反应式为 。 ②为了实现阴极产物的循环利用，电解一段时间后，需在阴极区不断加入适量的，其原理是 。 ③为减少铅污染，被限制使用。是一种潜在替代品，其电解合成的原理如图所示(为催化剂)。总反应化学方程式为 ；外电路转移电子时，理论上可生成的物质的量为 。 【答案】(1) 不移动 2 由盖斯定律可知，反应1-反应2得，根据上表数据，、、，升高温度，K值增大，反应正向进行 (2)C (3) 阴极得到电子发生还原反应生成镁单质：，在阴极区不断加入适量的，发生反应，实现阴极产物的循环利用 0.5 【详解】（1）①反应1为气体分子数不变的反应，体系平衡后，增加压强，反应1的平衡不移动。 ②由盖斯定律可知，反应1-反应2得，则平衡时，，则和的体积比值为2； ③由盖斯定律可知，反应1-反应2得，根据上表数据，、、，升高温度，K值增大，反应正向进行，则为吸热反应； （2）A．反应为可逆反应，由图可知能催化脱氢反应，也能催化加氢反应，错误； B．平衡常数受温度影响，的加入不改变平衡常数，错误； C．分子筛固体酸催化剂酸性越强，氢离子浓度越大，越有利于的形成，正确； D．的加入促进了的加氢反应，但是也会和加成，副反应也会增多，错误； 故选C； （3）①电解池的阳极为，阳极上Pb失去电子发生氧化反应生成，电极反应式为。 ②阴极得到电子发生还原反应生成镁单质：，在阴极区不断加入适量的，发生反应，实现阴极产物的循环利用； ③由图，A极二氧化碳得到电子发生还原生成CO和：，CO和再和Pt2+反应生成：，则总反应为二氧化碳和甲醇反应生成和水：；反应中电子转移为，则外电路转移电子时，理论上可生成的物质的量为0.5。 3．（2023·重庆·高考真题）银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。 (1)在银催化下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示，回答下列问题：    ①中间体生成吸附态的活化能为 。 ②由生成的热化学方程式为 。 (2)一定条件下，银催化剂表面上存在反应：，该反应平衡压强与温度的关系如下： 401 443 463 10 51 100 ①时的平衡常数 。 ②起始状态Ⅰ中有和，经下列过程达到各平衡状态：    已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，下列叙述正确的是 (填字母)。 A．从Ⅰ到Ⅱ的过程 B． C．平衡常数： D．若体积，则 E．逆反应的速率： ③某温度下，向恒容容器中加入，分解过程中反应速率与压强的关系为，k为速率常数(定温下为常数)。当固体质量减少时，逆反应速率最大。若转化率为，则 (用表示)。 (3)可用作固体离子导体，能通过加热制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图所示(为了简化，只画出了碘离子在晶胞中的位置)。    ①测定晶体结构最常用的仪器是 (填字母)。 A．质谱仪     B．红外光谱仪     C．核磁共振仪     D．射线衍射仪 ②与晶胞的体积之比为 。 ③测定中导电离子类型的实验装置如图所示。实验测得支管a中质量不变，可判定导电离子是而不是，依据是 。    【答案】(1) 83 (2) 10 CDE (3) D 12:7 a中银电极质量减小，b中银电极质量增大 【详解】（1）①过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，中间体生成吸附态的活化能为。 ②由图可知，生成放出热量，放热焓变为负值，故热化学方程式为 ； （2）①反应中只有氧气为气体，结合表格数据可知，时的平衡常数 。 ②结合表格数据可知，升高温度，压强变大，平衡正向移动，则反应为吸热反应； A．从Ⅱ到Ⅲ为体积增大，反应正向移动的过程，导致固体质量减小，已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，则从Ⅰ到Ⅱ的过程为固体质量增大的过程，平衡逆向移动，为熵减过程，故从Ⅰ到Ⅱ的过程，A错误； B．平衡常数只受温度的影响，则，B错误； C．反应为吸热反应，降低温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故平衡常数：，C正确； D．已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，则氧气的物质的量相等，若体积，根据阿伏伽德罗定律可知，，，，则，D正确； E．结合A分析可知，逆反应的速率：；固体不影响反应速率，温度越低反应速率越低，逆反应的速率：，故有逆反应的速率：，E正确； 故选CDE； ③某温度下，设向恒容容器中加入mg，当固体质量减少时，逆反应速率最大，此时达到平衡状态，减小质量为生成氧气的质量，则生成 ，若转化率为，则此时生成 ，根据阿伏伽德罗定律，此时，故； （3）①晶体与非晶体的最可靠的科学方法是X射线衍射法；故测定晶体结构最常用的仪器是D．射线衍射仪； ②据“均摊法”，晶胞中含个I，则晶体密度为；，晶胞中含个I，则晶体密度为；故，则与晶胞的体积之比为12:7。 ③由图可知，a极为阳析，银氧化为银离子，根据a中AgI质量不变，可判断I-没有进入a极（否则AgI质量会增加），从而推断导电的是Ag+从a极移向b极。 【点睛】 4．（2022·重庆·高考真题）反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在工业上有重要应用。 (1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。 温度/℃ 700 800 830 1000 平衡常数 1.67 1.11 1.00 0.59 ①反应的△H 0(填“>”“<”或“=”)。 ②反应常在较高温度下进行，该措施的优缺点是 。 (2)该反应常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图所示。 ①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是 。 ②某温度下，H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡：H22H，其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是 。 A．Pd膜对气体分子的透过具有选择性 B．过程2的△H＞0 C．加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离 D．H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为放热反应 ③同温同压下，等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器，CO的平衡转化率为75%；若换成Pd膜反应器，CO的平衡转化率为90%，则相同时间内出口a和出口b中H2的质量比为 。 (3)该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。 ①固体电解质采用 (填“氧离子导体”或“质子导体”)。 ②阴极的电极反应式为 。 ③同温同压下，相同时间内，若进口Ⅰ处n(CO):n(H2O)=a:b，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍，则CO的转化率为 (用a，b，y表示)。 【答案】(1) < 优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率较低 (2) Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大 BD 1:8 (3) 质子导体 2H++2e-＝H2↑ 【详解】（1）①根据表中的数据，温度越高，平衡常数越小，所以正反应为放热反应，△H＜0； ②优点是升高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，产物的转化率较低； （2）①Pd膜能选择性分离出H2，平衡正向移动，平衡转化率增大； ②A．Pd膜只允许H2通过，不允许CO2通过，对气体分子的透过具有选择性，A项正确； B．过程2正反应的活化能远小于逆反应的活化能，△H＜0，B项错误； C．加快Pd膜内H原子迁移，平衡H22H正向移动，有利于H2的解离，C项正确； D．H22H为放热过程，H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为吸热反应，D项错误； 故选BD； ③根据反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，设通入的CO为1mol，无膜情况下一氧化碳的平衡转化率为75%，则平衡时CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物质的量分别为0.25mol、0.25mol、0.75mol、0.75mol，可计算出此温度下平衡常数K=9；有膜情况下一氧化碳的平衡转化率为90%，则平衡时CO、H2O(g)、CO2、H2的平衡物质的量分别为0.1mol、0.1mol、0.9mol、0.9mol(a口和b口的总量，其中只有a口的处于平衡体系)，设a口产生的H2的物质的量为xmol，则，解得x=0.1，则出口a产生的H2为0.1mol，出口b的H2为0.9mol-0.1mol=0.8mol，质量比为1:8； （3）①电解时，一氧化碳和水均从阳极口进入，阳极一氧化碳转化为二氧化碳，则氢气要在阴极产生，故阳极产生二氧化碳的同时产生氢离子，氢离子通过固体电解质进入阴极附近，然后得电子产生氢气，故固体电解质应采用质子导体； ②电解时，阴极发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-＝H2↑； ③根据阿伏伽德罗定律的推论可知，同温同压下，出口Ⅰ处气体物质的量为进口Ⅰ处的y倍，设反应中CO转化了x mol，则根据三段式： 出口Ⅰ处气体物质的量为(a+b-x)，进口Ⅰ处的气体物质的量为，则(a+b-x)=y(a+b)，则x=(a+b)(1-y)，CO的转化率为：。 5．（2021·重庆·高考真题）含结晶水的无机物可应用在吸波材料、电极材料和相变储能材料等领域。胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要的结晶水合物。 (1)硫酸铜参比电极具有电位稳定的优点，可用于土壤环境中钢质管道的电位监测。测量的电化学原理如图所示。回答下列问题： ①负极的电极反应式为 。 ②测量后参比电极中CuSO4溶液的浓度 (填"变大”，“变小”或“不变")。 (2)把胆矾放到密闭容器内，缓缓抽去其中的水气，胆矾分三次依次脱水，各步脱水过程为一系列的动态平衡，反应式如下(脱水过程为吸热反应)。 反应I：CuSO4·5H2O (s) CuSO4·3H2O (s) + 2H2O(g) 反应II：CuSO4·3H2O (s) CuSO4·H2O (s) + 2H2O(g) 反应III：CuSO4·H2O (s) CuSO4(s) + H2O(g) 如图为50°C时水合物中水的质量分数 w与压强p(H2O)的关系图，回答下列问题： ①用无水CuSO4检验乙醇中含有微量水的现象是 。 ②反应Ⅰ对应的线段为 (填“ab”、“ed”或“ef”)。 ③反应Ⅱ的平衡常数Kp= Pa2。 ④反应III在60°C和50°C的平衡压强p(H2O)分别为p1和p2，则p1 p2 (填*>”、“<”或“=”)。 ⑤当样品状态c点下网到M点，体系存在的固体有 ； 转化率为 % (保留小数点后两位)。 ⑥25°C时为了保持CuSO4·H2O晶体纯度，可将其存在盛有大量Na2CO3· H2O晶体(平衡压强p(H2O)=706Pa)的密闭容器中，简述其理由 。 已知：25℃时反应I、II、III的平衡压强p（H2O）分别为1040、747和107Pa。 【答案】(1) 不变 (2) 乙醇呈现出蓝色 ab 1.6 ×107 > CuSO4·3H2O和CuSO4·H2O 38.89% 25°C时Na2CO3·H2O的平衡压强为p(H2O)=706 Pa，低于反应II中平衡压强为p(H2O)=747Pa，且远远超过反应III中平衡压强为p(H2O)=107 Pa，此时反应II的平衡正向移动得比较充分，而反应III的平衡会大幅度逆向移动，从而抑制CuSO4·H2O的脱水，有利于其保持纯度 【详解】（1）①钢制管道、参比电极、潮湿土壤构成原电池，参比电极为Cu电极，钢制管道为铁电极，金属性Fe＞Cu，则Fe做负极材料，负极的电极反应式为：； ②Cu电极为正极，电极反应式为：，CuSO4·5H2O溶解与电解质溶液中，此时硫酸铜溶液的浓度不变； （2）①无水CuSO4遇水变为蓝色，则用无水CuSO4检验乙醇中含有微量水的现象是：乙醇变为蓝色； ②反应Ⅰ中水合物的质量分数最大，符合条件的线段为ab； ③反应Ⅱ中p(H2O)=4000Pa，反应II：CuSO4·3H2O (s) CuSO4·H2O (s) + 2H2O(g) 列出平衡常数，； ④脱水过程为吸热反应，则反应Ⅲ温度升高平衡正向移动，且正反应的总体积增大的反应，则温度越高，压强越大，则p1＞p2； ⑤c点时固体为CuSO4·3H2O，d点时固体为CuSO4·H2O，则M点时固体为CuSO4·3H2O和CuSO4·H2O； M点时水合物中水的质量分数为20%，c点到M点发生的反应为反应Ⅱ，列出三段式如下： 计算可得转化率为38.89%； ⑥25°C时Na2CO3·H2O的平衡压强为p(H2O)=706 Pa，低于反应II中平衡压强为p(H2O)=747Pa，且远远超过反应III中平衡压强为p(H2O)=107 Pa，此时反应II的平衡正向移动得比较充分，而反应III的平衡会大幅度逆向移动，从而抑制CuSO4·H2O的脱水，有利于其保持纯度。 1．（2025·重庆·二模）CH3OH可用作大型船舶的绿色燃料，可由CO或CO2制备。工业上用CO2制备CH3OH的原理如下： 反应I： (主反应) 反应Ⅱ： (副反应) (1)反应 ，该反应在 (填“低温”“高温”或“任意温度”)下能自发进行。 (2)℃时，向恒压密闭容器中充入和，若在该条件下只发生反应I，达平衡时，放出20kJ能量；若在相同条件下向相同容器中充入a mol和b mol，达到平衡时，吸收29.5kJ的能量，则a= ，b= 。 (3)某温度下，将和按物质的量之比1：3通入恒容密闭容器中同时发生反应I和反应Ⅱ，下列情况下能说明反应Ⅱ达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．和的物质的量之比不再改变 B．混合气体的密度不再变化 C．混合气体的压强不再变化 D．形成1mol碳氧键的同时断裂2mol氧氢键 (4)将和按物质的量之比1：3通入密闭容器中发生反应I和反应Ⅱ，分别在1MPa、、下，测得在不同温度下的平衡转化率和生成、选择性(选择性为目标产物在含碳产物中的比率)的变化如图。 ①代表5MPa下随温度变化趋势的是曲线 (填“a”“b”或“c”)。 ②P点对应的反应Ⅱ的压强平衡常数 (保留两位有效数字)。 ③随着温度的升高，a，b，c三条曲线接近重合的原因是 。 (5)另有科学工作者利用电解法将转化为甲醇的原理如图所示，写出电极b上发生的电极反应： 。 【答案】(1) -90.7 低温 (2) 1 1 (3)AC (4) a 0.0096 温度升高到一定程度时以反应Ⅱ为主，该反应前后气体体积不变，改变压强对其平衡没有影响 (5)或 【详解】（1）由题干已知信息，反应I： 反应Ⅱ： ，反应Ⅰ-反应Ⅱ可得反应 ，根据盖斯定律可知， =(-49.5)-41.2=-90.7kJ/mol，根据，时反应自发进行，该反应，，故低温下自发进行，故答案为：-90.7；低温； （2）℃时，向恒压密闭容器中充入和，若在该条件下只发生反应I，达平衡时，放出20kJ能量；若在相同条件下向相同容器中充入a mol和b mol，达到平衡时，吸收29.5kJ的能量，说明两条件下达到的平衡为等效平衡，恒温恒压相同容器下等效平衡的达到途径为投料量相当，则a=1，b=1，故答案为：1；1； （3）A．两个反应和的化学计量数之比不同，所以当比值不变时，反应达到了平衡状态，A符合题意； B．反应容器容积不变，参与反应的物质均为气体，总质量不变，密度为一个定值，所以不能说明反应是否达到平衡状态，B不符合题意； C．主反应反应前后气体分子数目改变，故压强不变可以说明反应达到了平衡状态，C符合题意； D．没有考虑甲醇中的氢氧键的变化，所以不能说明反应达到平衡状态，D不合题意； 故答案为：AC； （4）①反应I是气体体积减小的反应，反应Ⅱ是气体体积不变的反应，相同温度下，增大压强，反应Ⅰ正向移动，的转化率增大，则压强越大，越大，即a符合反应特点，故答案为：a； ②根据已知条件列出“三段式”： P点时压强为，的选择性为50%，的转化率为20%，则，，解得，反应Ⅱ的压强平衡常数= ，故答案为：0.0096； ③反应I是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，减小，反应Ⅱ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、c三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Ⅱ为主，该反应是气体分子数不变的反应，改变压强对平衡无影响，故答案为：温度升高到一定程度时以反应Ⅱ为主，该反应前后气体体积不变，改变压强对其平衡没有影响； （5）该装置利用电解法将CO2转化为甲醇，所以电极b上的反应为CO2得电子被还原为甲醇，电解质溶液为KHCO3溶液，所以电极反应为或，故答案为：或。 2．（2025·重庆·二模）硫酸是一种重要的化工原料，广泛应用于多个领域，被称为“化学工业之母”。 (1)硫酸热分解的反应如下： I.     II.     ①反应   。 ②工业上常对炼油厂酸渣(含硫酸、沥青质等)进行热分解，以回收硫酸，沥青质在较高温度下分解产生、、、等。恒压下，对一定量的酸渣进行热分解，平衡体系中、的气体体积分数随温度的变化如下图所示。由图可知：，理由是 。 (2)一种古老的生产硫酸的方法中用把氧化成，反应为：。时，向一恒容密闭容器中，加入等物质的量的和发生反应，达平衡时和的体积比为3：1，则的转化率为 ，该温度下，反应的平衡常数 ；若起始时，同时充入、、、各，此时反应向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。 (3)我国科研工作者开发了一种如图所示用硫酸作电解液处理含氯苯废水的装置。 阳极区电极反应为：-2e-+2H2O=+Cl-+3H+，-26e-+10H2O=6CO2+26H+。 已知：电解效率。 电解一段时间后，阴极得到气体(标准状况)，。 ①阴极区溶液的pH保持不变，结合化学用语解释其原因 。 ②若阳极区，所有完全转化为CO2，则()= 。 【答案】(1) +550 平衡时的体积分数远小于，说明大多数已分解，故 (2) 75% 9 正反应 (3) 电解过程中，阴极发生反应为：，阴极每减少，电路中转移，同时有通过质子交换膜从阳极区进入阴极区，故阴极区溶液的保持不变 6% 【分析】 阳极区电极反应为：-2e-+2H2O=+Cl-+3H+，-26e-+10H2O=6CO2+26H+。阴极区电极反应为：2H++2e-=H2↑，则气体A为H2。 【详解】（1）①反应I+反应II得到，根据盖斯定律， =； ②由图可知，反应达到平衡时，的体积分数远小于，说明大多数已分解，故； （2）向一恒容密闭容器中，加入等物质的量的和发生反应，设和的物质的量均为1mol，反应过程中消耗x mol，列出三段式： 达平衡时和的体积比为3：1，二者的物质的量之比为3：1，则有：，解得x=0.75；则的转化率为；该温度下，反应的平衡常数；若起始时，同时充入、、、各，则Q=，则此时反应向正反应方向进行； （3）①由分析可知，电解过程中，阴极发生反应为：，阴极每减少，电路中转移，同时有通过质子交换膜从阳极区进入阴极区，故阴极区溶液的保持不变； ②设该过程中生成x mol，在反应-26e-+10H2O=6CO2+26H+中，所有完全转化为CO2，则转移26x mol电子，阳极区，则通过电极的电子的物质的量为，根据反应-2e-+2H2O=+Cl-+3H+可知，生成x mol，转移2x mol电子，则()=。 3．（2025·重庆·二模）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用备受关注。一种综合利用甲烷、二氧化碳、水蒸气制备水煤气的方程式如下所示： 反应I 反应II 反应Ⅲ (1)反应I在 (填“高温”“低温”“任何温度”或“任何温度都不”)能自发进行。 (2)在初始压强的条件下，向某恒容密闭容器中按不同物质的量之比投入和，在不同温度下反应相同时间后，提到产率如图所示(产率 。 ①四条曲线先升高后降低，降低的原因是 。 ②由图可知，当，时，产率接近，随着的投入增加，产率降低的原因是 ③在的条件下，已知温度为时，的平衡转化率为的平衡产率为，则此时容器中的分压为 (保留两位有效数字)，反应III的分压平衡常数 (保留两位有效数字)。 (3)利用电催化法将转化为的一种方法如图： ①阴极发生的反应方程式为 。 ②当生成甲醇时，阳极区质量减少 。 【答案】(1)任何温度 (2) 反应体系已达平衡，反应I和II均为放热反应，温度越高平衡逆向移动 时，反应和处于平衡状态，反应的程度小于反应 14 0.55 (3) 93 【详解】（1）反应 I为放热且是熵增的反应，即其ΔH<0，ΔS<0，根据ΔG=ΔH-TΔS<0，反应可以发生，则该反应在任何温度能自发进行； （2）①温度越高反应速率越快，则相同的时间内，温度较高时，反应可以达到平衡，且可以发生移动，在反应 I 和 II 中氢气是产物，平衡后平衡逆向移动，其产率会降低，故答案为：反应体系已达平衡，反应 I 和 II 均为放热反应，温度越高平衡逆向移动； ②由图可知，当 时，该反应已经达到平衡，当水的投入量为0时， 产率接近 ，说明此时反应的程度小于反应，加入水后，反应I开始反应，但是程度较小，根据氢气产率定义可知其产率降低，故答案为： 时，反应 和处于平衡状态，反应的程度小于反应； ③设CH4、CO2、H2O的物质的量分别为x、x、3x，设参加反应I的甲烷的物质的量为amol， 的平衡转化率为的平衡产率为，可得以下三段式： ，解得n(H2)=1.3x； 由于是恒容容器，则平衡时的压强，P平=， 则此时容器中的分压为； 由于反应III是气体分子数不变的反应，可以用物质的量来计算分压平衡常数； （3）①二氧化碳在阴极发生还原反应，则电极反应为：； ②阳极区反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，同时会有4个钠离子向阴极移动，则当生成甲醇时，即0.5mol甲醇生成时，会转移3mol电子，生成0.75mol氧气，同时会有3mol钠离子向阴极移动，质量减少0.75mol×32g/mol+3mol×23g/mol=93g。 4．（2025·重庆·模拟预测）研究以含有一个碳原子的物质(等)为原料合成化工产品的化学，称为一碳化学。 (1)有如下三个反应：Ⅰ． II． Ⅲ． 已知相关化学键键能数据如下表，则 。 化学键 E/ 436 465 413 803 1071 (2)某温度下，在2L恒容密闭容器中加入、，只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时，的总转化率为80%， 的浓度为。的平衡浓度为 ；反应Ⅰ的平衡常数 (保留到小数点后1位)。 (3)已知：，时，该反应的平衡常数。该反应的，，只与温度有关。时， ﹔温度为时，，推断得，其推断过程是 。 (4)电化法制甲酸的工艺原理如图所示。 ①电极A的电极反应式为 。 ②若消耗(标准状况)，生成，则该装置的电流效率 ()。 【答案】(1)-41 (2) 3 16.9 (3) 1.8 该反应的，T2℃时，k正=1.9k逆，即K=1.9，平衡常数大于T1℃时，该反应是放热反应，温度低，平衡常数更大，故T2<T1 (4) CO2＋2e-＋2H＋=HCOOH 80% 【详解】（1）根据反应物总键能－生成物总键能，； （2）起始时充入、的浓度分别为、，的总转化率为80%，的浓度为，则的浓度为，根据反应比例 ，，，则反应反应Ⅰ的平衡常数； （3）反应的，，，平衡时，即 ，则，该反应的，所以1.8；T2℃时，，即K=1.9，平衡常数大于T1℃时， 是放热反应，温度低，平衡常数更大，故T2<T1； （4）①由图可知，电极A上CO2得到电子转化为HCOOH，电极反应式为CO2＋2e-＋2H＋=HCOOH； ②消耗标准状况，转移电子数为，生成，即为，转移电子数，故。 5．（2025·重庆·模拟预测）镁基储氢材料()因其储氢量大、资源丰富、成本低而被认为是最具应用前景的金属储氢材料之一。 (1)镁基储氢材料水解反应可制氢： ①   ②   则   。 (2)一定质量的在时发生水解反应，生成氢气的体积V(单位：)与时间t(单位：s)的关系式为。 ①用氢气的体积变化表示前的反应速率为 。 ②在溶液中的产氢速率快于纯水，其原因是 (已知该现象只与有关)。 (3)已知与在一定条件下发生反应：可制备镁基储氢材料。 ①若反应达平衡后，再加入等物质的量的和，平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。 ②在恒容密闭容器中加入及足量，反应，不同温度下的转化率如下图1所示。下反应时，该反应 (填“是”或“否”)达到平衡状态：时，该反应的压强平衡常数 (以平衡分压代替物质的量浓度计算)。 ③假设制得储氢材料中氢镁原子个数比为()，该反应在恒温密闭容器中达到平衡后，缩小容器体积为原来的一半，在下图2中画出改变条件后气体压强p与a的变化曲线 。 (4)储氢材料()可作为电池电极材料实现化学能到电能的转化，某科研小组设计了如图3所示的环保电池装置，该电池的总反应为 。 【答案】(1) (2) 65 水解使溶液呈酸性，浓度增大，增强了氧化性，加快了生成速率；能溶解表面沉积的保护层，促进与水接触，提高了水解速率 (3) 不 否 (4) 【详解】（1）根据盖斯定律，反应①-②可得，= ； （2）①前生成氢气的体积，用氢气的体积变化表示前的反应速率为=65； ②在溶液中的产氢速率快于纯水，其原因是水解使溶液呈酸性，浓度增大，增强了氧化性，加快了生成速率；能溶解表面沉积的保护层，促进与水接触，提高了水解速率； （3）①和均为固体，增加其用量，平衡不移动； ②由图像可知，时，随着温度的升高，氢气的转化率升高，因此此时未达到平衡，时，氢气的转化率为40%，所以转化的氢气为，剩余的氢气分压为，因此= ； ③增大压强，平衡右移，a值增大，平衡后不变，即氢气分压不变，据此作图：； （4）根据图示，作为负极失电子，HNO3在正极得电子生成氮气，该电池的总反应为。 6．（2025·河南·三模）一氧化碳是合成气和各类煤气的主要成分，是有机化工的重要原料，也可用作燃料及精炼金属的还原剂。回答下列问题： (1)CO与、可以合成乙二醇，反应为。已知：、、乙二醇(1)的燃烧热分别为、、。则反应的 。 (2)工业合成光气的原理为  。一定条件下，在密闭容器中充入1mol CO与合成，平衡时CO的转化率与温度的倒数()，压强的关系如图所示。 ①若该反应的熵变为，则温度 (填“大于”“小于”或“等于”)时，该反应自发。 ②图示中达到平衡所需要的时间最短的点是 (填“a点”“B点”或“c点”)。 (3)重整反应可获得合成气CO和，主要反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 一定温度下，起始时将和的混合气体充入某恒容密闭容器中，平衡时测得，和的物质的量分数相等。 ①平衡时甲烷的转化率为 。 ②若起始压强为12kPa，则该温度下反应Ⅱ的平衡常数 (为用分压表示的平衡常数，分压总压物质的量分数，结果保留三位有效数字)。 (4)八羰基二钴[]主要用作有机化合物羰基化反应的催化剂，可由Co与CO在高温高压条件下直接合成。中碳原子是该配位化合物的配原子，其理由是 。 (5)研究人员开发出了不需要将溶解在水溶液中，而是通过采用多孔催化剂电极将转化为CO的电解池，工作原理如图1所示。为了使气体直接发生反应，需要在催化剂层内形成大量的由(气体)、(液体)、催化剂(固体)聚集而成的三相界面，如图2所示。 ①阴极的电极反应式为 。 ②标准状况下，二氧化碳按的气流速率通过该装置。电解20min后，测得电解效率和选择性 ，若通过某电极的电子全部用来生成氧气，理论上产生的质量为 g。 【答案】(1) (2) 小于 a点 (3) 80% 0.643 (4)碳元素的电负性比氧元素小，容易给出孤电子对 (5) 360 【详解】（1）根据①  ； ②  ； ③  ； 根据盖斯定律：2×①+5×②-③得到：； 则； （2）①根据图示可知，温度越高，平衡时CO的转化率越小，所以反应的，由于该反应的，由能自发进行，，所以(因为负，不等号方向改变)； ②a点的温度要比b点和c点的高，且压强大，反应速率快，a点达到平衡时间最短； （3）①设平衡时，，，由原子守恒可得：C守恒：；H守恒：；O守恒：联解可得，、、，所以平衡时的转化率为 ②平衡时，，，，，，反应Ⅱ是气体分子数不变的反应，可用物质的量之比代替分压之比，故反应Ⅱ的； （4）中碳元素的电负性比氧元素小，碳原子容易给出孤电子对形成配位键，是该配位化合物的配原子； （5）①根据图示可知，阴极上二氧化碳得电子被还原为一氧化碳，电极反应式为； ②的气流速率通过该装置，电解20min，则体积为，，得，即18mol，转移的电子为36mol，又因为，得通过电极的电子为，依据阳极的电极反应式可知，理论上产生的物质的量为11.25mol，质量为360g。 7．（2025·重庆·模拟预测）乙醇广泛应用于食品、能源、化工等领域，工业上可用不同的合成方法制备乙醇。 (1)用和反应合成乙醇：。 ①向密闭容器中以体积比为充入和发生反应，达平衡后，增大压强，平衡 移动(填“不”、“正向”或“逆向”)。 ②在以下，该反应均能自发进行，由此推断该反应为放热反应，其推断过程是 。 (2)用乙烯水化法合成乙醇：  。已知该反应的速率表达式为，其中、为速率常数，若其他条件不变时，升高温度，下列推断合理的是 。 A．增大，增大        B．增大，减小        C．减小，增大 D．减小，减小        E．增大的倍数小于        F．减小的倍数大于 (3)用乙酸甲酯合成乙醇：。某温度时，向密闭容器中通入和，达平衡后体系压强由变成，则该反应用气体平衡分压代替物质的量浓度表示的压强平衡常数 。(分压=总压×物质的量分数) (4)乙醇可作为燃料电池的燃料，某酸性乙醇燃料电池工作原理如图。 ①质子移动方向为 (填“由左→右”或“由右→左”)。 ②电池工作时，负极的电极反应式为 。 ③若在该电池右侧加入稀硝酸，可使电池持续大电流放电，其原因是 ，当向b极区通入且全部被消耗时，理论上a极区溶液质量变化为 g。 【答案】(1) 正向 根据，此反应，即，以下可自发，即以下，因此可知 (2)AE (3)0.0036 (4) 由左→右 稀硝酸氧化性强于，在正极更快放电，因此电流更大；生成的与、反应又生成了稀硝酸，所以可以持续大电流放电 18 【详解】（1）①该反应是气体体积减小的反应，向密闭容器中以体积比为充入和发生反应，达平衡后，增大压强，平衡正向移动； ②根据，此反应，即，以下可自发，即以下，因此可知，由此推断该反应为放热反应。 （2）若其他条件不变时，升高温度，正逆反应速率均增大，浓度瞬间是不变的，所以、均增大；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆移，逆反应速率增大的更多，即增大的倍数小于，答案选AE。 （3）设平衡时转化的物质的量为 x，列出“三段式” 经总压由 120 MPa 变为 105 MPa 可得，x = 0.75，各组分平衡分压：p(CH3COOCH3)= =25MPa，p(H2) ==50MPa，p(CH3CH2OH) ==15MPa，p(CH3OH) ==15MPa，平衡常数Kp = =0.0036。 （4）①燃料电池中通入氧气的b电极为正极，a电极为负极，H+(质子)向正极移动，则质子移动方向为由左→右； ②电池工作时，乙醇在负极失去电子生成CO2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：； ③若在该电池右侧加入稀硝酸，可使电池持续大电流放电，其原因是稀硝酸氧化性强于，在正极更快放电，因此电流更大；生成的与、反应又生成了稀硝酸，所以可以持续大电流放电；向b极区通入且全部被消耗时，得到4mol电子，由可知，消耗 ，生成CO2，同时4molH+进入正极区，理论上a极区溶液质量变化为×46g/mol-×44g/mol-4g=-18g，即质量减小18g。 8．（2025·重庆·模拟预测）氢能是一种极具发展潜力的绿色能源，制氢方法是当前研究的热点，制氢方法很多，如甲烷与水蒸气重整制氢、硼氢化钠()水解制氢等。 (1)甲烷水蒸气重整制氢：总反应为，其涉及如下两步反应： I． II． ①下列措施中一定能提高平衡产率的是 。 A．选择合适的催化剂　　　　　　　B．不断移走 C．向体系中投入少量CaO　　　　　D．恒温恒容下通入气体Ar ②已知总反应需在高温下才能自发进行，其推断过程是 。 ③温度为T℃时，在恒压为2MPa的密闭容器中按投料，平衡体系中部分组分的物质的量分数如下表所示，用各组分气体平衡时的分压代替物质的量浓度表示反应I的压强平衡常数 (结果保留两位小数，已知分压=总压×物质的量分数)。 组分 0.04 0.32 0.50 0.08 (2)水解制氢：常温下，自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。已知：浓度较大时，易以形式结晶析出。 ①其他条件不变时，以代替催化释氢，所得气体的分子式为 。 ②若与反应，其离子方程式为 。 ③其他条件相同时，溶液的浓度对制氢速率的影响如图。溶液中质量分数超过10%后制氢速率下降，可能的原因是 。 (3)转化为后，电解溶液又可制取，实现物质的循环利用，电解装置如图所示。 ①阴极上的电极反应式是 。 ②若电路中转移，理论生成的质量为 g。 【答案】(1) BC 总反应=反应I+反应II，，该反应为气体分子数增多的反应，可知，根据，该反应，可知该反应高温下可自发进行。 2.34 (2) 浓度较大时，易以形式结晶析出，覆盖在催化剂表面，阻碍与催化剂活性位的接触，制氢速率下降 (3) 76 【详解】（1）①A．选择合适的催化剂，只能加快反应速率，对平衡无影响， A错误； B．移除，降低的浓度，可使反应I、II平衡正向移动，H2(g)的平衡产率提高， B正确； 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，C正确； D．恒温恒容下通入Ar气，分压不变，平衡不移动，H2平衡产率不能提高，D错误； 故选BC； ②根据盖斯定律可知，总反应=反应I+反应II，，该反应为气体分子数增多的反应，可知，根据，该反应，可知该反应高温下可自发进行； ③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的压强平衡常数为； （2）①由图可知，第一步转化过程中转化为BH3和H原子，H原子可结合生成H2，第二步转化中BH3与D2O分别脱氢生成HD，同时得到BH2OH，最终一步转化中B(OH)3结合D2O中-OD，同时得电子形成，D2O断键得到D原子，D原子结合生成D2，故所得气体的分子式为； ②与反应生成和，发生归中反应，其离子方程式为：； ③由于NaBH4浓度较高时，生成较多的，易以形式结晶析出，覆盖在催化剂表面，阻碍与催化剂活性位的接触，制氢速率下降； （3）①由装置可知，阴极上得电子生成，电极反应式为：； ②电路中转移，则理论生成2mol，质量为2mol×38g/mol=76g。 9．（2025·河南·二模）Ⅰ．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。CO2加氢转化为二甲醚（CH3OCH3）的反应过程如下： 反应a．CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)    ΔH1=-49.1kJ·mol-1 反应b．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)    ΔH2=+41.2kJ·mol-1 反应c．2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)    ΔH3=-23.4kJ·mol-1 回答下列问题： (1)CH3OH分子中官能团的电子式为 。 (2)反应d：CH3OCH3(g)+3H2O(g)⇌2CO2(g)+6H2(g)  ΔH4= kJ·mol-1，在密闭容器中发生该反应的有关说法错误的是 （填字母）。 A．其他条件不变，升高温度时活化分子百分数增加    B．升高温度，平衡常数K增大 C．高温时反应可能能自发进行    D．使用催化剂时，活化能和ΔH4均减小 (3)在恒温恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生上述反应a、b、c，初始压强为2Mpa。CO2的平衡转化率、二甲醚和CO生成物的选择性随温度变化如图所示。 已知：含碳生成物A的选择性=。 ①L2表示CO2平衡转化率的曲线，该曲线在260℃之后呈上升趋势的原因是 。 ②260℃达到平衡状态时，H2的转化率α(H2)= %，反应b用气体分压表示的平衡常数Kp= [如p分压(CO2)=p总×CO2的体积分数]（以整数比表示即可）。 Ⅱ．利用电化学方法通过微生物电催化将CO2有效地转化为H2C2O4，装置如图所示。 (4)钛网电极发生 （填“氧化”或“还原”）反应，石墨电极反应式为 。 【答案】(1) (2) +121.6 D (3) 260℃之后主要发生反应b，反应b吸热，升高温度，其平衡正向移动，平衡转化率增大 38 (4) 氧化 【详解】（1） 分子中官能团为羟基，其电子式为，故答案为：； （2）由盖斯定律可得-（2×反应a）-反应c=反应d，==； A．其他条件不变，升高温度时部分分子吸收能量转化为活化分子，活化分子百分数增加，A项正确； B．该反应为吸热反应，升高温度，平衡常数K增大，B项正确； C．该反应的，由可知高温时反应可能能自发进行，C项正确； D．催化剂能降低活化能，但不能改变反应的焓变，D项错误； 故选D； （3）①由反应a．  ，反应b． ，反应c．  可知，随着温度的升高，反应a和反应c平衡逆向移动、反应b平衡正向移动，温度的变化对反应a和反应b影响不同，由图像可知L2为平衡转化率的曲线、L1为选择性的曲线、L3为选择性的曲线，260℃之前主要发生反应a，反应a放热，升高温度，其平衡逆向移动，平衡转化率降低；260℃之后主要发生反应b，反应b吸热，升高温度，其平衡正向移动，平衡转化率增大； ②由图像可知260℃时，平衡转化率曲线和选择性的曲线相交，平衡转化率和选择性均为50%，由图知，260℃达平衡时，平衡转化率为50%，共转化了0.5mol，的选择性为36%，则平衡时物质的量为mol，二甲醚的选择性为50%，则二甲醚平衡时物质的量为mol，甲醇的选择性为，则甲醇平衡时物质的量为mol，可列出三个反应的转化量情况： a． b． c． 则平衡时容器内、、、、、，260℃达到平衡状态时，，反应b用气体分压表示的平衡常数==。 （4）由图可知，钛网电极上水放电生成氧气，发生氧化反应，钛网电极为阳极，石墨电极区二氧化碳得到电子发生还原反应生成草酸，电极反应式为。 10．（2025·重庆·一模）烯烃是有机合成中的重要基础原料。乙烯、丙烯、丁烯之间存在如下转化关系： 反应Ⅰ：  ； 反应Ⅱ：  ； 反应Ⅲ：  。 (1)反应Ⅰ在 下(填“高温”或“低温”)能自发进行： 。 (2)反应达到平衡时，三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图所示： ①曲线a代表的成分是 。 ②710K后，曲线c下降的原因是 。 ③图中m点反应Ⅱ的以物质的量分数表示的平衡常数 (以物质的量分数代替浓度计算)。 (3)一种将电氧化法和电还原法联合处理含甲醛的废水的装置如图所示。 ①阴极的电极反应为 。 ②当外电路通过0.2mol电子时，理论上能处理的甲醛的质量为 g。 【答案】(1) 高温 +117 (2) C2H4 反应Ⅰ和Ⅲ均为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，且升温对反应Ⅲ的影响更大 2.645 (3) 6 【详解】（1）反应Ⅰ为吸热熵增的吸热反应，可在高温条件下能自发进行；根据盖斯定律，反应Ⅲ=(反应Ⅱ×3-反应Ⅰ)，=+117； （2）①反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都为吸热反应，升高温度，C2H4增多，C4H8减少，a代表的是C2H4，b代表的是C4H8，c代表的是C3H6； ②C3H6是反应Ⅰ的生成物，同时也是反应Ⅲ的反应物，所以C3H6物质的量分数由反应Ⅰ和Ⅲ共同决定，710K后，曲线c下降的原因是反应Ⅰ和Ⅲ均为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，且升温对反应Ⅲ的影响更大； ③a代表的是C2H4，b代表的是C4H8，c代表的是C3H6，m点C2H4和C3H6的物质的量分数均为0.46，C4H8的物质的量分数为0.08，反应Ⅱ的平衡常数=2.645； （3）①阴极氧气得电子生成H2O2，电极反应为； ②阳极氯离子失电子转化为次氯酸，电极反应为，阴极产生的H2O2和阳极产生的均可将甲醛氧化为甲酸，当外电路通过0.2mol电子时，阴极产生0.1molH2O2和阳极产生0.1mol，0.1molH2O2作氧化剂得0.2mol电子，0.1mol作氧化剂得0.2mol电子，根据关系式，0.1molH2O2和0.1mol可处理0.2mol，质量为0.2mol×30g/mol=6g，当外电路通过0.2mol电子时，理论上能处理的甲醛的质量为6g。 11．（2025·重庆·一模）重庆正着力打造“西部氢谷”，推动建设“成渝氢走廊”。利用甲酸(HCOOH)来制氢和储氢是氢能研究的一个方向。 (1)我国科学家发现，Rh催化单分子甲酸分解制的过程如图所示，其中带“*”的物质表示吸附在Rh表面，该反应过程中决定反应速率步骤的反应方程式为 ；甲酸分解制的热化学方程式可表示为　 (图1中能量单位为eV，阿伏加德罗常数用表示) (2)一定条件下，可转化为储氢物质甲酸等。已知与在固载金属催化剂上可发生以下反应： 反应ⅰ．　 反应ⅱ．　 在一定压强下，按投料，发生反应ⅰ和反应ⅱ，反应相同时间，的转化率及HCOOH选择性()随温度变化曲线如图2所示。 ①—定温度下，同时提高的平衡转化率和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，体系中的分压为aMPa，则673K时反应ⅰ的分压平衡常数计算式 。 ③当温度高于673K，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 。 (3)天津大学张兵教授团队以与辛胺［］为原料实现了甲酸和辛腈［］的高选择性合成，装置工作原理如图3所示。 ①工作时，电极上发生 (填“氧化反应”或“还原反应”)。 ②工作时，每转移2mol电子，理论上电极上有 g辛腈生成。 【答案】(1) -0.16 (2) 加压(或其他合理答案) ⅱ 随温度升高，的转化率升高，但HCOOH的选择性却迅速下降 (3) 还原反应 62.5 【详解】（1）活化能越大反应速率越慢，而慢反应决定总反应速率的快慢，由图可知该反应过程中的决速步骤为：；由图可知相对能量为0，生成物的相对能量和为-0.16，则反应 ； （2）①增加压强，反应ⅰ平衡正向移动，反应ⅱ不移动，故加压可以提高的平衡转化率和甲酸选择性； ②设和初始物质的量均为，发生反应i和反应ii，673K时转化率为95％，即共计消耗，根据甲酸选择性为0.3％可计算，在反应i中生成，同时消耗，则在反应ii中，消耗，同时生成，平衡时，，，平衡常数 ； ③当温度高于673K时，随温度升高，CO2转化率增大，但HCOOH的选择性却显著降低，可能得原因：升高温度，反应i和反应ii的反应速率均加快，但反应ii速率加快的更显著； （3）①由图中In/In2O3-x电极上CO2→HCOO-可知，CO2发生得电子的还原反应，In/In2O3-x电极为阴极； ②由图中In/In2O3-x电极为阴极，阴极反应为：CO2+2e-+H2O=HCOO-+OH-，则Ni2P电极为阳极，辛胺在阳极上发生失电子的氧化反应生成辛腈，电极反应为CH3(CH2)6CH2NH2+4OH--4e-=CH3(CH2)6CN+4H2O， 每转移2mol电子，理论上电极上有0.5mol辛腈生成，质量为62.5g。 12．（2025·重庆·一模）甲醇是一种关键的化学原料，用和都可合成甲醇。 (1)加氢制取甲醇的过程含有以下三个反应。 Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．     ①时，已知，，求的值 (写出推断过程)。 ②反应Ⅲ反应历程如图所示，写出生成决速步骤的化学方程式 ；图中m的值约为 (保留到小数点后2位，已知)。 (2)甲醇与水蒸气在催化剂作用下可制取，一定温度下，在恒容体系中加入和，发生反应：Ⅳ．；Ⅴ．。 ①下列能说明体系一定达到平衡状态的是 (填字母)。 a．     b．体系的压强保持不变 c．混合气体的平均摩尔质量保持不变     d．混合气体的密度保持不变 ②测得体系的初始压强为，达到平衡时，甲醇的转化率为，的分压为，则反应Ⅴ的压强平衡常数 (以平衡分压代替物质的量浓度计算，分压总压物质的量分数)。 (3)电解可以制取，其电解原理如下图所示。双极膜内为水，电解时双极膜内的水解离成和，分别向两侧发生迁移。 ①电源的负极是 (填“”或“”)。 ②催化电极的电极反应式为 。 ③当催化电极生成时，阳极室溶液增加的质量为 。 【答案】(1) 反应Ⅰ=反应Ⅱ+反应Ⅲ， (2) (3) 81 【详解】（1）①根据盖斯定律可得反应Ⅰ=反应Ⅱ+反应Ⅲ，方程式相加则对应平衡常数相乘，可知； ②活化能越高反应速率越慢，活化能最高时为生成的决速步骤，由图可知，决速步骤的化学方程式为；由Ⅲ．  可知1mol和2mol的总能量与1mol 的总能量之差是 ，反应历程图中表示的是1个分子和2个分子的总能量与1个 分子的相对能量之差是meV，则meV=eV ，m的值约为0.94。 （2）①一定温度下，在恒容体系中加入和，发生反应：Ⅳ．；Ⅴ．，同时发生两个反应且反应Ⅳ反应前后气体分子数不同 a．  体系不一定达到平衡状态 ，不符合题意 ； b．体系的压强保持不变，因反应Ⅳ反应前后气体分子数不同，恒容体系当压强保持不变，说明体系一定平衡，符合题意 ； c．混合气体的平均摩尔质量保持不变，因反应Ⅳ反应前后气体分子数不同，反应前后气体物质的量变化，平均摩尔质量也变，当其不变说明体系一定平衡，符合题意 ； d．混合气体的密度保持不变，恒容体系气体体积、质量均不变，密度始终不变，当其不变体系不一定达到平衡状态，不符合题意 ； 故选：； ②平衡时的分压为，同温同体积条件下，物质的量与压强成正比，则，可得平衡时， ； ； （3）①电解时生成得电子化合价降低，作阴极连电源的负极，即电源的负极是； ②催化电极为阴极，阴极的电极反应式为； ③当催化电极生成时，物质的量为，电路中转移，双极膜向阳极室移动，阳极室发生反应，放出的物质的量，阳极室溶液增加的质量为：。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 专题12 化学反应原理综合 1．（2025·重庆·高考真题）水是化学反应的良好介质，探索水溶液中的酸碱平衡具有重要意义。 (1)天然水中可以分离出重水(D2O)。D2O溶液中存在电离平衡：，c(D+)和c(OD-)的关系如图所示。 ①图中3个状态点对应的溶液呈中性的是 。 ② (填“>”“=”或者“<”)。 (2)用如图所示电化学装置进行如下实验。 ①用实验：在左侧通入，产物为，盐桥中移向装置的 (填“左侧”或者“右侧”)，电池的总反应为 。 ②用实验：在一侧通入，电池的总反应仍保持不变，该侧的电极反应为 。 (3)利用驰豫法可研究快速反应的速率常数(k，在一定温度下为常数)。其原理是通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离，观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间()，从而获得k的信息。对于，若将纯水瞬时升温到25℃，测得。已知：25℃时，，，，(为的平衡浓度)。 ①25℃时，的平衡常数 (保留2位有效数字)。 ②下列能正确表示瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图为 。 ③25℃时，计算得为 。 2．（2024·重庆·高考真题）高辛烷值的汽油可提升发动机的抗爆震性能，异构烷烃具有较高的辛烷值。 (1)在密闭容器中，(正戊烷)发生异构化反应，可同时生成(异戊烷)和(新戊烷)，其平衡常数随温度的变化如下表所示。 异构化反应 反应1 2.80 2.50 2.31 反应2 1.40 1.00 0.77 ①体系平衡后，增加压强，反应1的平衡 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。 ②平衡时，和的体积比值为 。 ③根据上表数据推断为吸热反应，其推断过程是 。 (2)加入后，在双功能催化剂/分子筛上发生异构化反应且选择性高，主要产物为，其反应机理如下(表示分子筛固体酸催化剂)： 对于反应，下列说法正确的是_______。 A．只能催化脱氢反应，不能催化加氢反应 B．的加入增大了平衡常数，有利于反应的进行 C．分子筛固体酸催化剂酸性越强，越有利于的形成 D．的加入促进了的加氢反应，减少了副反应的发生 (3)(四乙基铅)能提高汽油的辛烷值，可电解合成。电解池的阳极为，阴极为碳钢，电解液为溶有格氏试剂()的有机体系。 ①阳极上生成的电极反应式为 。 ②为了实现阴极产物的循环利用，电解一段时间后，需在阴极区不断加入适量的，其原理是 。 ③为减少铅污染，被限制使用。是一种潜在替代品，其电解合成的原理如图所示(为催化剂)。总反应化学方程式为 ；外电路转移电子时，理论上可生成的物质的量为 。 3．（2023·重庆·高考真题）银及其化合物在催化与电化学等领域中具有重要应用。 (1)在银催化下，乙烯与氧气反应生成环氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根据图所示，回答下列问题：    ①中间体生成吸附态的活化能为 。 ②由生成的热化学方程式为 。 (2)一定条件下，银催化剂表面上存在反应：，该反应平衡压强与温度的关系如下： 401 443 463 10 51 100 ①时的平衡常数 。 ②起始状态Ⅰ中有和，经下列过程达到各平衡状态：    已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，下列叙述正确的是 (填字母)。 A．从Ⅰ到Ⅱ的过程 B． C．平衡常数： D．若体积，则 E．逆反应的速率： ③某温度下，向恒容容器中加入，分解过程中反应速率与压强的关系为，k为速率常数(定温下为常数)。当固体质量减少时，逆反应速率最大。若转化率为，则 (用表示)。 (3)可用作固体离子导体，能通过加热制得。上述两种晶体的晶胞示意图如图所示(为了简化，只画出了碘离子在晶胞中的位置)。    ①测定晶体结构最常用的仪器是 (填字母)。 A．质谱仪     B．红外光谱仪     C．核磁共振仪     D．射线衍射仪 ②与晶胞的体积之比为 。 ③测定中导电离子类型的实验装置如图所示。实验测得支管a中质量不变，可判定导电离子是而不是，依据是 。    4．（2022·重庆·高考真题）反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)在工业上有重要应用。 (1)该反应在不同温度下的平衡常数如表所示。 温度/℃ 700 800 830 1000 平衡常数 1.67 1.11 1.00 0.59 ①反应的△H 0(填“>”“<”或“=”)。 ②反应常在较高温度下进行，该措施的优缺点是 。 (2)该反应常在Pd膜反应器中进行，其工作原理如图所示。 ①利用平衡移动原理解释反应器存在Pd膜时具有更高转化率的原因是 。 ②某温度下，H2在Pd膜表面上的解离过程存在如下平衡：H22H，其正反应的活化能远小于逆反应的活化能。下列说法错误的是 。 A．Pd膜对气体分子的透过具有选择性 B．过程2的△H＞0 C．加快Pd膜内H原子迁移有利于H2的解离 D．H原子在Pd膜表面上结合为H2的过程为放热反应 ③同温同压下，等物质的量的CO和H2O通入无Pd膜反应器，CO的平衡转化率为75%；若换成Pd膜反应器，CO的平衡转化率为90%，则相同时间内出口a和出口b中H2的质量比为 。 (3)该反应也可采用电化学方法实现，反应装置如图所示。 ①固体电解质采用 (填“氧离子导体”或“质子导体”)。 ②阴极的电极反应式为 。 ③同温同压下，相同时间内，若进口Ⅰ处n(CO):n(H2O)=a:b，出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍，则CO的转化率为 (用a，b，y表示)。 5．（2021·重庆·高考真题）含结晶水的无机物可应用在吸波材料、电极材料和相变储能材料等领域。胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要的结晶水合物。 (1)硫酸铜参比电极具有电位稳定的优点，可用于土壤环境中钢质管道的电位监测。测量的电化学原理如图所示。回答下列问题： ①负极的电极反应式为 。 ②测量后参比电极中CuSO4溶液的浓度 (填"变大”，“变小”或“不变")。 (2)把胆矾放到密闭容器内，缓缓抽去其中的水气，胆矾分三次依次脱水，各步脱水过程为一系列的动态平衡，反应式如下(脱水过程为吸热反应)。 反应I：CuSO4·5H2O (s) CuSO4·3H2O (s) + 2H2O(g) 反应II：CuSO4·3H2O (s) CuSO4·H2O (s) + 2H2O(g) 反应III：CuSO4·H2O (s) CuSO4(s) + H2O(g) 如图为50°C时水合物中水的质量分数 w与压强p(H2O)的关系图，回答下列问题： ①用无水CuSO4检验乙醇中含有微量水的现象是 。 ②反应Ⅰ对应的线段为 (填“ab”、“ed”或“ef”)。 ③反应Ⅱ的平衡常数Kp= Pa2。 ④反应III在60°C和50°C的平衡压强p(H2O)分别为p1和p2，则p1 p2 (填*>”、“<”或“=”)。 ⑤当样品状态c点下网到M点，体系存在的固体有 ； 转化率为 % (保留小数点后两位)。 ⑥25°C时为了保持CuSO4·H2O晶体纯度，可将其存在盛有大量Na2CO3· H2O晶体(平衡压强p(H2O)=706Pa)的密闭容器中，简述其理由 。 已知：25℃时反应I、II、III的平衡压强p（H2O）分别为1040、747和107Pa。 1．（2025·重庆·二模）CH3OH可用作大型船舶的绿色燃料，可由CO或CO2制备。工业上用CO2制备CH3OH的原理如下： 反应I： (主反应) 反应Ⅱ： (副反应) (1)反应 ，该反应在 (填“低温”“高温”或“任意温度”)下能自发进行。 (2)℃时，向恒压密闭容器中充入和，若在该条件下只发生反应I，达平衡时，放出20kJ能量；若在相同条件下向相同容器中充入a mol和b mol，达到平衡时，吸收29.5kJ的能量，则a= ，b= 。 (3)某温度下，将和按物质的量之比1：3通入恒容密闭容器中同时发生反应I和反应Ⅱ，下列情况下能说明反应Ⅱ达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．和的物质的量之比不再改变 B．混合气体的密度不再变化 C．混合气体的压强不再变化 D．形成1mol碳氧键的同时断裂2mol氧氢键 (4)将和按物质的量之比1：3通入密闭容器中发生反应I和反应Ⅱ，分别在1MPa、、下，测得在不同温度下的平衡转化率和生成、选择性(选择性为目标产物在含碳产物中的比率)的变化如图。 ①代表5MPa下随温度变化趋势的是曲线 (填“a”“b”或“c”)。 ②P点对应的反应Ⅱ的压强平衡常数 (保留两位有效数字)。 ③随着温度的升高，a，b，c三条曲线接近重合的原因是 。 (5)另有科学工作者利用电解法将转化为甲醇的原理如图所示，写出电极b上发生的电极反应： 。 2．（2025·重庆·二模）硫酸是一种重要的化工原料，广泛应用于多个领域，被称为“化学工业之母”。 (1)硫酸热分解的反应如下： I.     II.     ①反应   。 ②工业上常对炼油厂酸渣(含硫酸、沥青质等)进行热分解，以回收硫酸，沥青质在较高温度下分解产生、、、等。恒压下，对一定量的酸渣进行热分解，平衡体系中、的气体体积分数随温度的变化如下图所示。由图可知：，理由是 。 (2)一种古老的生产硫酸的方法中用把氧化成，反应为：。时，向一恒容密闭容器中，加入等物质的量的和发生反应，达平衡时和的体积比为3：1，则的转化率为 ，该温度下，反应的平衡常数 ；若起始时，同时充入、、、各，此时反应向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。 (3)我国科研工作者开发了一种如图所示用硫酸作电解液处理含氯苯废水的装置。 阳极区电极反应为：-2e-+2H2O=+Cl-+3H+，-26e-+10H2O=6CO2+26H+。 已知：电解效率。 电解一段时间后，阴极得到气体(标准状况)，。 ①阴极区溶液的pH保持不变，结合化学用语解释其原因 。 ②若阳极区，所有完全转化为CO2，则()= 。 3．（2025·重庆·二模）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用备受关注。一种综合利用甲烷、二氧化碳、水蒸气制备水煤气的方程式如下所示： 反应I 反应II 反应Ⅲ (1)反应I在 (填“高温”“低温”“任何温度”或“任何温度都不”)能自发进行。 (2)在初始压强的条件下，向某恒容密闭容器中按不同物质的量之比投入和，在不同温度下反应相同时间后，提到产率如图所示(产率 。 ①四条曲线先升高后降低，降低的原因是 。 ②由图可知，当，时，产率接近，随着的投入增加，产率降低的原因是 ③在的条件下，已知温度为时，的平衡转化率为的平衡产率为，则此时容器中的分压为 (保留两位有效数字)，反应III的分压平衡常数 (保留两位有效数字)。 (3)利用电催化法将转化为的一种方法如图： ①阴极发生的反应方程式为 。 ②当生成甲醇时，阳极区质量减少 。 4．（2025·重庆·模拟预测）研究以含有一个碳原子的物质(等)为原料合成化工产品的化学，称为一碳化学。 (1)有如下三个反应：Ⅰ． II． Ⅲ． 已知相关化学键键能数据如下表，则 。 化学键 E/ 436 465 413 803 1071 (2)某温度下，在2L恒容密闭容器中加入、，只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时，的总转化率为80%， 的浓度为。的平衡浓度为 ；反应Ⅰ的平衡常数 (保留到小数点后1位)。 (3)已知：，时，该反应的平衡常数。该反应的，，只与温度有关。时， ﹔温度为时，，推断得，其推断过程是 。 (4)电化法制甲酸的工艺原理如图所示。 ①电极A的电极反应式为 。 ②若消耗(标准状况)，生成，则该装置的电流效率 ()。 5．（2025·重庆·模拟预测）镁基储氢材料()因其储氢量大、资源丰富、成本低而被认为是最具应用前景的金属储氢材料之一。 (1)镁基储氢材料水解反应可制氢： ①   ②   则   。 (2)一定质量的在时发生水解反应，生成氢气的体积V(单位：)与时间t(单位：s)的关系式为。 ①用氢气的体积变化表示前的反应速率为 。 ②在溶液中的产氢速率快于纯水，其原因是 (已知该现象只与有关)。 (3)已知与在一定条件下发生反应：可制备镁基储氢材料。 ①若反应达平衡后，再加入等物质的量的和，平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。 ②在恒容密闭容器中加入及足量，反应，不同温度下的转化率如下图1所示。下反应时，该反应 (填“是”或“否”)达到平衡状态：时，该反应的压强平衡常数 (以平衡分压代替物质的量浓度计算)。 ③假设制得储氢材料中氢镁原子个数比为()，该反应在恒温密闭容器中达到平衡后，缩小容器体积为原来的一半，在下图2中画出改变条件后气体压强p与a的变化曲线 。 (4)储氢材料()可作为电池电极材料实现化学能到电能的转化，某科研小组设计了如图3所示的环保电池装置，该电池的总反应为 。 6．（2025·河南·三模）一氧化碳是合成气和各类煤气的主要成分，是有机化工的重要原料，也可用作燃料及精炼金属的还原剂。回答下列问题： (1)CO与、可以合成乙二醇，反应为。已知：、、乙二醇(1)的燃烧热分别为、、。则反应的 。 (2)工业合成光气的原理为  。一定条件下，在密闭容器中充入1mol CO与合成，平衡时CO的转化率与温度的倒数()，压强的关系如图所示。 ①若该反应的熵变为，则温度 (填“大于”“小于”或“等于”)时，该反应自发。 ②图示中达到平衡所需要的时间最短的点是 (填“a点”“B点”或“c点”)。 (3)重整反应可获得合成气CO和，主要反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 一定温度下，起始时将和的混合气体充入某恒容密闭容器中，平衡时测得，和的物质的量分数相等。 ①平衡时甲烷的转化率为 。 ②若起始压强为12kPa，则该温度下反应Ⅱ的平衡常数 (为用分压表示的平衡常数，分压总压物质的量分数，结果保留三位有效数字)。 (4)八羰基二钴[]主要用作有机化合物羰基化反应的催化剂，可由Co与CO在高温高压条件下直接合成。中碳原子是该配位化合物的配原子，其理由是 。 (5)研究人员开发出了不需要将溶解在水溶液中，而是通过采用多孔催化剂电极将转化为CO的电解池，工作原理如图1所示。为了使气体直接发生反应，需要在催化剂层内形成大量的由(气体)、(液体)、催化剂(固体)聚集而成的三相界面，如图2所示。 ①阴极的电极反应式为 。 ②标准状况下，二氧化碳按的气流速率通过该装置。电解20min后，测得电解效率和选择性 ，若通过某电极的电子全部用来生成氧气，理论上产生的质量为 g。 7．（2025·重庆·模拟预测）乙醇广泛应用于食品、能源、化工等领域，工业上可用不同的合成方法制备乙醇。 (1)用和反应合成乙醇：。 ①向密闭容器中以体积比为充入和发生反应，达平衡后，增大压强，平衡 移动(填“不”、“正向”或“逆向”)。 ②在以下，该反应均能自发进行，由此推断该反应为放热反应，其推断过程是 。 (2)用乙烯水化法合成乙醇：  。已知该反应的速率表达式为，其中、为速率常数，若其他条件不变时，升高温度，下列推断合理的是 。 A．增大，增大        B．增大，减小        C．减小，增大 D．减小，减小        E．增大的倍数小于        F．减小的倍数大于 (3)用乙酸甲酯合成乙醇：。某温度时，向密闭容器中通入和，达平衡后体系压强由变成，则该反应用气体平衡分压代替物质的量浓度表示的压强平衡常数 。(分压=总压×物质的量分数) (4)乙醇可作为燃料电池的燃料，某酸性乙醇燃料电池工作原理如图。 ①质子移动方向为 (填“由左→右”或“由右→左”)。 ②电池工作时，负极的电极反应式为 。 ③若在该电池右侧加入稀硝酸，可使电池持续大电流放电，其原因是 ，当向b极区通入且全部被消耗时，理论上a极区溶液质量变化为 g。 8．（2025·重庆·模拟预测）氢能是一种极具发展潜力的绿色能源，制氢方法是当前研究的热点，制氢方法很多，如甲烷与水蒸气重整制氢、硼氢化钠()水解制氢等。 (1)甲烷水蒸气重整制氢：总反应为，其涉及如下两步反应： I． II． ①下列措施中一定能提高平衡产率的是 。 A．选择合适的催化剂　　　　　　　B．不断移走 C．向体系中投入少量CaO　　　　　D．恒温恒容下通入气体Ar ②已知总反应需在高温下才能自发进行，其推断过程是 。 ③温度为T℃时，在恒压为2MPa的密闭容器中按投料，平衡体系中部分组分的物质的量分数如下表所示，用各组分气体平衡时的分压代替物质的量浓度表示反应I的压强平衡常数 (结果保留两位小数，已知分压=总压×物质的量分数)。 组分 0.04 0.32 0.50 0.08 (2)水解制氢：常温下，自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。已知：浓度较大时，易以形式结晶析出。 ①其他条件不变时，以代替催化释氢，所得气体的分子式为 。 ②若与反应，其离子方程式为 。 ③其他条件相同时，溶液的浓度对制氢速率的影响如图。溶液中质量分数超过10%后制氢速率下降，可能的原因是 。 (3)转化为后，电解溶液又可制取，实现物质的循环利用，电解装置如图所示。 ①阴极上的电极反应式是 。 ②若电路中转移，理论生成的质量为 g。 9．（2025·河南·二模）Ⅰ．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。CO2加氢转化为二甲醚（CH3OCH3）的反应过程如下： 反应a．CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)    ΔH1=-49.1kJ·mol-1 反应b．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)    ΔH2=+41.2kJ·mol-1 反应c．2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)    ΔH3=-23.4kJ·mol-1 回答下列问题： (1)CH3OH分子中官能团的电子式为 。 (2)反应d：CH3OCH3(g)+3H2O(g)⇌2CO2(g)+6H2(g)  ΔH4= kJ·mol-1，在密闭容器中发生该反应的有关说法错误的是 （填字母）。 A．其他条件不变，升高温度时活化分子百分数增加    B．升高温度，平衡常数K增大 C．高温时反应可能能自发进行    D．使用催化剂时，活化能和ΔH4均减小 (3)在恒温恒容密闭容器中充入3molH2和1molCO2发生上述反应a、b、c，初始压强为2Mpa。CO2的平衡转化率、二甲醚和CO生成物的选择性随温度变化如图所示。 已知：含碳生成物A的选择性=。 ①L2表示CO2平衡转化率的曲线，该曲线在260℃之后呈上升趋势的原因是 。 ②260℃达到平衡状态时，H2的转化率α(H2)= %，反应b用气体分压表示的平衡常数Kp= [如p分压(CO2)=p总×CO2的体积分数]（以整数比表示即可）。 Ⅱ．利用电化学方法通过微生物电催化将CO2有效地转化为H2C2O4，装置如图所示。 (4)钛网电极发生 （填“氧化”或“还原”）反应，石墨电极反应式为 。 10．（2025·重庆·一模）烯烃是有机合成中的重要基础原料。乙烯、丙烯、丁烯之间存在如下转化关系： 反应Ⅰ：  ； 反应Ⅱ：  ； 反应Ⅲ：  。 (1)反应Ⅰ在 下(填“高温”或“低温”)能自发进行： 。 (2)反应达到平衡时，三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图所示： ①曲线a代表的成分是 。 ②710K后，曲线c下降的原因是 。 ③图中m点反应Ⅱ的以物质的量分数表示的平衡常数 (以物质的量分数代替浓度计算)。 (3)一种将电氧化法和电还原法联合处理含甲醛的废水的装置如图所示。 ①阴极的电极反应为 。 ②当外电路通过0.2mol电子时，理论上能处理的甲醛的质量为 g。 11．（2025·重庆·一模）重庆正着力打造“西部氢谷”，推动建设“成渝氢走廊”。利用甲酸(HCOOH)来制氢和储氢是氢能研究的一个方向。 (1)我国科学家发现，Rh催化单分子甲酸分解制的过程如图所示，其中带“*”的物质表示吸附在Rh表面，该反应过程中决定反应速率步骤的反应方程式为 ；甲酸分解制的热化学方程式可表示为　 (图1中能量单位为eV，阿伏加德罗常数用表示) (2)一定条件下，可转化为储氢物质甲酸等。已知与在固载金属催化剂上可发生以下反应： 反应ⅰ．　 反应ⅱ．　 在一定压强下，按投料，发生反应ⅰ和反应ⅱ，反应相同时间，的转化率及HCOOH选择性()随温度变化曲线如图2所示。 ①—定温度下，同时提高的平衡转化率和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，体系中的分压为aMPa，则673K时反应ⅰ的分压平衡常数计算式 。 ③当温度高于673K，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 。 (3)天津大学张兵教授团队以与辛胺［］为原料实现了甲酸和辛腈［］的高选择性合成，装置工作原理如图3所示。 ①工作时，电极上发生 (填“氧化反应”或“还原反应”)。 ②工作时，每转移2mol电子，理论上电极上有 g辛腈生成。 12．（2025·重庆·一模）甲醇是一种关键的化学原料，用和都可合成甲醇。 (1)加氢制取甲醇的过程含有以下三个反应。 Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．     ①时，已知，，求的值 (写出推断过程)。 ②反应Ⅲ反应历程如图所示，写出生成决速步骤的化学方程式 ；图中m的值约为 (保留到小数点后2位，已知)。 (2)甲醇与水蒸气在催化剂作用下可制取，一定温度下，在恒容体系中加入和，发生反应：Ⅳ．；Ⅴ．。 ①下列能说明体系一定达到平衡状态的是 (填字母)。 a．     b．体系的压强保持不变 c．混合气体的平均摩尔质量保持不变     d．混合气体的密度保持不变 ②测得体系的初始压强为，达到平衡时，甲醇的转化率为，的分压为，则反应Ⅴ的压强平衡常数 (以平衡分压代替物质的量浓度计算，分压总压物质的量分数)。 (3)电解可以制取，其电解原理如下图所示。双极膜内为水，电解时双极膜内的水解离成和，分别向两侧发生迁移。 ①电源的负极是 (填“”或“”)。 ②催化电极的电极反应式为 。 ③当催化电极生成时，阳极室溶液增加的质量为 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$