专题4 非选择题突破(2) 命题点2 多平衡体系中反应条件、选择性、产率、转化率的规范解答(课件PPT)-【精讲精练】2026年高考化学二轮专题辅导与训练

该高中化学高考复习课件聚焦“化学反应与热能 化学反应速率与平衡”专题，覆盖反应热计算、速率影响因素、化学平衡调控等核心考点，重点突破多平衡体系中反应条件、选择性、产率、转化率的规范解答，对接高考评价体系，明确命题点2为高频非选择题考点，归纳图表分析型答题思路。 课件亮点在于“真题回放+模拟演练”双栏设计，结合CO₂平衡转化率曲线、二甲醚选择性曲线等图表，培养学生基于证据推理的科学思维和图表解读的科学探究与实践素养。如通过对比实际与平衡转化率曲线选择适宜温度，帮助学生掌握规范答题技巧，教师可据此精准开展针对性复习，提升备考效率。

非选择题突破(二) 命题点2　多平衡体系中反应条件、 选择性、产率、转化率的规范解答 专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 真题回放 01 模拟演练 02 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 2 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 真 题 回 放 栏目导航 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 板块一　专题四　化学反应与热能　化学反应速率与平衡 1 栏目导航 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2．NH3还原技术是当今最有效、最成熟的去除NOx的技术之一。使用V2O5/(TiO2-SiO2)催化剂能有效脱除电厂烟气中氮氧化物，发生脱硝主要反应为4NO＋4NH3＋O2===4N2＋6H2O。除去NO反应过程中提高气体流速可提高催化剂的利用率，降低成本。气体流速与NO转化率的关系如图所示。为合理利用催化剂应选择________ h-1的流速。 [解析]　气体流速在5000～10 000 h-1时，NO的转化率高，且转化率不变，除去NO反应过程中提高气体流速可提高催化剂的利用率，降低成本，所以为合理利用催化剂应选择10 000 h-1的流速。 [答案]　10 000 3．甲烷还原可消除NO污染。将NO、O2、CH4混合物按一定体积比通入恒容容器中，发生如下主要反应： ①CH4(g)＋2NO(g)＋O2(g)===N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH1＜0 ②CH4(g)＋4NO(g)===2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH2＜0 ③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH3＜0 在催化剂A和B的分别作用下，NO的还原率和CH4的转化率分别和温度的关系如图所示。 由图可知，消除NO的最佳条件是________和催化剂________。 [解析]　由图可知，500 ℃时，在催化剂A的作用下NO还原率最高，是消除NO的最佳条件。 [答案]　500 ℃　A 二、曲线变化趋势规范解答 4．CO2和H2合成甲烷也是CO2资源化利用的重要方法。对于反应CO2(g)＋4H2(g)⥫⥬CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－165 kJ·mol-1，催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间，测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图所示： (1)高于320 ℃后，以Ni-CeO2为催化剂，CO2转化率略有下降，而以Ni为催化剂，CO2转化率仍在上升，其原因是________________ _________________________________________________________。 (2)对比上述两种催化剂的催化性能，工业上应选择的催化剂是______________，使用的合适温度为________。 [解析]　(2)根据图像分析可知，温度适宜(320 ℃)时，以Ni-CeO2为催化剂明显比以Ni为催化剂时CO2转化率高，且催化剂选择性强，所以应选择Ni-CeO2为催化剂，最佳温度为320 ℃。 [答案]　(1)320 ℃时，以Ni-CeO2为催化剂，CO2甲烷化反应已达平衡，升高温度平衡左移；以Ni为催化剂，CO2甲烷化反应速率较慢，升高温度反应速率加快，反应相同时间时CO2转化率增加 (2)Ni-CeO2　320 ℃ 5．研究碳及其化合物的资源化利用具有重要的意义。已知下列热化学方程式： 反应Ⅰ：CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g) ΔH1＝－164.9 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41.2 kJ·mol-1 将n(CO2)∶n(H2)＝1∶4的混合气体充入密闭容器中发生上述反应Ⅰ、Ⅱ，在不同温度和压强时，CO2的平衡转化率如图。0.1 MPa时，CO2的转化率在600 ℃之后，随温度升高而增大的主要原因是_____________________________________________________。 [答案]　反应Ⅰ的ΔH1<0，反应Ⅱ的ΔH2>0，600 ℃之后，温度升高，反应Ⅱ向右移动，二氧化碳减少的量比反应Ⅰ向左移动二氧化碳增加的量多 6．CO2催化加氢直接合成二甲醚的反应为2CO2(g)＋6H2(g)⥫⥬CH3OCH3(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－122.54 kJ·mol-1。有时还会发生副反应：CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol-1，其他条件相同时，反应温度对CO2平衡总转化率及反应2.5小时的CO2实际总转化率影响如图1所示；反应温度对二甲醚的平衡选择性及反应2.5小时的二甲醚实际选择性影响如图2所示。(已知：CH3OCH3的选择性＝×100%) (1)图1中，温度高于290 ℃，CO2平衡总转化率随温度升高而上升的原因可能是__________________________________________________ _____________________________________________________。 (2)图2中，在240～300 ℃范围内，相同温度下，二甲醚的实际选择性高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释原因：______________ _____________________________________________________。 [答案]　(1)温度高于290 ℃，随着温度升高，CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)平衡向右移动的程度大于2CO2(g)＋6H2(g)⥫⥬CH3OCH3(g)＋3H2O(g)平衡向左移动的程度，使CO2的平衡总转化率上升 (2)CO2催化加氢直接合成二甲醚的反应活化能较低，而合成二甲醚时的副反应CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)活化能较高，所以二甲醚的实际选择性高于其平衡值 1．(2025·河北卷节选)煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：2CO(g)＋3H2(g)⥫⥬HOCH2CH2OH(g)　ΔH。按化学计量比进料，固定平衡转化率α，探究温度与压强的关系。α分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图： (1)代表α＝0.6的曲线为________(填“L1”“L2”或“L3”)；原因是_________________________________________________________。 (2)ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。 (3)已知：反应aA(g)＋bB(g)⥫⥬yY(g)＋zZ(g)，Kx＝，x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系，Kx(M)________Kx(N)(填“>”“<”或“＝”)。 解析　(1)2CO(g)＋3H2(g)⥫⥬HOCH2CH2OH(g)　ΔH该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，p(L1)>p(L2)>p(L3)，故L1、L2、L3对应α为0.6、0.5、0.4；(2)由图可知，压强相同时，温度升高，平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0；(3)M、N的进料相同，平衡转化率相等,平衡时各组分物质的量分数分别相等,则Kx(M)＝Kx(N)。 答案　(1)L1　该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大 (2)<　(3)＝ 2．(2025·北京卷节选)MgCl2和NH3反应过程中能量变化示意图如下。 (1)室温下，MgCl2和NH3反应生成[Mg(NH3)6]Cl2而不生成[Mg(NH3)]Cl2。分析原因：_____________________________________ _________________________________________________。 (2)从平衡的角度推断利于[Mg(NH3)6]Cl2脱除NH3生成MgCl2的条件并说明理由：________________________________________________ ______________________________________________________。 解析　(1)由MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可知，反应生成[Mg(NH3)6]Cl2的活化能更低，故室温下易于生成[Mg(NH3)6]Cl2； (2)根据MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可得到反应为放热反应，即MgCl2(s)＋6NH3(g)===[Mg(NH3)6]Cl2(s)　ΔH＜0，该反应的正反应为气体系数减小的放热反应，脱除NH3生成MgCl2是指逆反应方向，故低压高温有利于脱除NH3生成MgCl2。 答案　(1)生成[Mg(NH3)6]Cl2的活化能更低 (2)根据MgCl2和NH3反应过程中的能量变化示意图可得到反应的热化学方程式为MgCl2(s)＋6NH3(g)===[Mg(NH3)6]Cl2(s)　ΔH＜0，该反应的正反应为气体系数减小的放热反应，故低压高温有利于脱除NH3生成MgCl2。 3．(2025·陕晋宁青卷节选)MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下： Ⅰ.MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)　ΔH1＝＋101 kJ·mol-1 Ⅱ.CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－166 kJ·mol-1 Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)===H2O(g)＋CO(g)　ΔH3＝＋41 kJ·mol-1 MgCO3(s)＋4H2(g)===MgO(s)＋2H2O(g)＋CH4(g)　 ΔH4＝－65 kJ·mol-1。 (1)提高CH4平衡产率的条件是________(填序号)。 A．高温高压　　　　　 B．低温高压 C．高温低压 D．低温低压 (2)高温下MgCO3分解产生的MgO催化CO2与H2反应生成CH4，部分历程如图甲，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__________________________________________________。 解析　(1)反应Ⅱ为气体分子数减少的放热反应，低温及高压条件下均有利于平衡正向移动，提高CH4的平衡产率，故选B。(2)最慢的基元反应为反应历程中活化能最大的步骤，由图甲可知，反应④的活化能最大，所以该步骤最慢；生成水的反应为③，其反应方程式为HO*＋CH＋H＋H2O===CH＋2H2O(或HO* ＋CH＋H*＋H＋H2O===CH＋H*＋2H2O、HO*＋CH＋H===CH＋H2O)。 答案　(1)B　(2)④　HO*＋CH＋H＋H2O===CH＋2H2O(或HO*＋CH＋H*＋H＋H2O===CH＋H*＋2H2O、HO*＋CH＋H===CH＋H2O) 1．氢能是最为理想的能源之一，氢气的制取是氢能源利用领域的研究热点。 (1)乙醇—水蒸气催化重整制氢气是主要方法，反应Ⅰ可通过如图所示的反应历程实现。 图示历程包含________个基元反应，写出反应Ⅰ的热化学方程式_____________________。(ΔH用含字母a、b、c、d、e的代数式表示) (2)乙醇—水蒸气催化重整制氢还伴随反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol-1。100 kPa条件下,按n始 (C2H5OH)∶n始(H2O)＝1∶3开始反应，平衡时H2的产率随温度的变化如图所示。 低温时H2的产率随温度升高而增大的原因为_________________ ____________________，一定温度下，可采取______________________提高C2H5OH的平衡转化率。 解析　(1)由图可知，乙醇—水蒸气催化重整制氢气的反应历程含有3个过渡态，说明包含3个基元反应；反应的方程式为C2H5OH(g)＋3H2O(g)⥫⥬2CO2(g)＋6H2(g)，反应焓变ΔH为(a－b＋c＋d－e)kJ·mol-1，则反应的热化学方程式为C2H5OH(g)＋3H2O(g)⥫⥬2CO2(g)＋6H2(g)　ΔH＝(a－b＋c＋d－e)kJ·mol-1； (2)低温时氢气的产率随温度升高而增大是因为反应Ⅰ、Ⅱ都是吸热反应，但低温条件下反应以反应Ⅰ为主，生成的氢气大于消耗的氢气，氢气的产率增大；一定温度下，移去二氧化碳或加入氧化钙吸收二氧化碳或用分子膜分离出H2，有利于减小二氧化碳的浓度或氢气的浓度，使反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，提高乙醇的平衡转化率。 答案　(1)3　C2H5OH(g)＋3H2O(g)⥫⥬2CO2(g)＋6H2(g)　ΔH＝(a－b＋c＋d－e)kJ·mol-1 (2)反应Ⅰ、Ⅱ都是吸热反应，但低温条件下以反应Ⅰ为主，生成的氢气大于消耗的氢气，氢气的产率增大　移去CO2或加入CaO吸收CO2或用分子膜分离出H2 2．羰基硫(COS)，广泛应用于农药、医药及其他化工生产领域。利用CO2和H2S制备COS的反应如下： 主反应：H2S(g)＋CO2(g)⥫⥬COS(g)＋H2O(g)　 ΔH1＝＋35.0 kJ·mol-1 副反应Ⅰ：2H2S(g)⥫⥬S2(g)＋2H2(g)　ΔH2＝＋171.58 kJ·mol-1 副反应Ⅱ：2H2S(g)＋2CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋S2(g)＋2H2O(g)　 ΔH3＝＋253.98 kJ·mol-1 将等物质的量的CO2(g)和H2S(g)混合气体充入恒容密闭容器中发生上述反应，反应物的转化率随温度的变化如下图： 表示CO2的转化率随温度的变化曲线为________(填“a”或“b”)，在温度低于T0时，二者转化率近似相等，可能的原因是_________________ _________________________________________________________。 解析　由图可知，温度低于T0时，二者转化率近似相等，可推测此条件下，副反应Ⅰ几乎不发生(或以主反应为主，或以主反应及副反应Ⅱ为主)，升温三个反应平衡右移，则温度升高对副反应Ⅰ更有利，导致硫化氢的转化率增大幅度大于二氧化碳的。则表示CO2的转化率随温度的变化曲线为b。 答案　b　副反应Ⅰ几乎不发生(或以主反应为主，或以主反应及副反应Ⅱ为主，或其他合理答案) 3．以氯化钯或氯化铑作催化剂，在温度为110 ℃、压力为10 MPa的条件下，一氧化碳与乙烯、氧气反应生成丙烯酸：2CO(g)＋2CH2===CH2(g)＋O2(g)⥫⥬2CH2===CHCOOH(g)　ΔH<0。 (1)下列情况表明该反应一定达到平衡状态的是________(填字母)。 A．混合气体的平均摩尔质量保持不变 B．混合气体的压强保持不变 C．O2的体积分数保持不变 D．混合气体中CO与O2的分压之比不变 (2)其他条件不变时，某研究小组探究CO的转化率在不同催化剂下随温度变化的关系(如图)。两种催化剂中效果较好的是________；两条曲线相交于a点的原因是________________；a点之后，转化率下降的原因是______________________________________________________。 解析　(1)该反应是气体体积不等的反应，故混合气体的平均摩尔质量保持不变能说明达到平衡，故A选；该反应是在恒压条件下进行，故压强始终不变，不能说明达到平衡，故B不选；假设没有达到平衡，反应向右进行，O2的体积分数会减小，故O2的体积分数不变能说明达到平衡，故C选；若CO与O2初始按物质的量之比2∶1投料，混合气体中CO与O2的分压之比始终不变，不能说明达到平衡，故D不选； (2)由图像可知，同温时cat1的转化率更高，两种催化剂中效果较好的是cat1；两条曲线相交于a点的原因是a点已达到平衡，a点之后，转化率下降的原因是反应放热，温度升高，平衡逆移，转化率减小。 答案　(1)AC　(2)cat1　a点已达到平衡　反应放热，温度升高，平衡逆移，转化率减小 $