题型14 化学反应原理综合（题型专练）（广东专用）2026年高考化学二轮复习讲练测

题型14 化学反应原理综合目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 反应热的计算 考向02 化学平衡状态及平衡移动 考向03 速率、转化率及平衡常数的计算【重】 考向04 速率、平衡图像的综合分析【难】 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 通过以化工生产中的实际工业反应为素材,从不同角度进行设问完成对ΔH的计算、化学反应速率与平衡概念的理解及计算、电化学装置的分析等必备知识的考查。试题的信息通常会以各种各样的图像作为呈现形式,试题形式的多样性有助于完成对“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”多个维度的化学学科素养的考查。 考向01 反应热的计算 【例1-1】（2025·广东·模拟预测）工业上先将金红石()转化为，后制得在医疗等领域具有重要用途的金属钛(Ti)。在恒容密闭容器中加入一定量的、和，发生如下转化制备： 已知：一定温度下，由元素的最稳定单质生成1 mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓，部分物质的摩尔生成焓如下表所示。 物质 摩尔生成焓/() -763.2 -110.5 0 -944 0 （1）反应   。该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 【例1-2】（2025·广东清远·一模）乙苯()是重要的化工原料，常用来制备苯乙烯()。 （1）乙苯中最多有 个原子共平面。 （2）乙苯脱氢制苯乙烯的主反应和两个副反应如下： 反应a：     反应b：     反应c：     已知部分化学键的键能数据如下表。 共价键 C-C C-H C=C H-H 键能() 347.7 413.4 615 436 ①反应a的 。 ②反应b在低温条件下 (填“能自发”或“不能自发”)进行。 1.掌握反应热计算的三种方法 2.盖斯定律的应用 （1）盖斯定律既可以计算出目标反应的ΔH,也可以得出目标反应的热化学方程式。 （2）应用步骤。 ①调方向:根据目标化学方程式反应物、生成物的位置,调整已知化学方程式的反应方向。ΔH的“+”“-”随之改变,但数值不变。 ②调化学计量数:调整已知化学方程式,将目标化学方程式中不存在的物质的化学计量数调整为相等,ΔH随之进行调整,与化学计量数成比例。 ③相加:把调整好的化学方程式相加就得到目标化学方程式,必要时可约简化学计量数,同时也得到相应化学方程式的反应热ΔH。 3.热化学方程式书写中易出现的错误 （1）未标明反应物或生成物的状态而造成错误。 （2）反应热的符号使用不正确,即吸热反应未标出“+”号,放热反应未标出“-”号,从而导致错误。 （3）漏写ΔH的单位,或者将ΔH的单位写为kJ,从而造成错误。 （4）反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。 （5）对燃烧热、中和热的概念理解不到位,忽略其标准是1 mol可燃物或生成1 mol H2O(l)而造成错误。 【变式1-1】（2025·广东·模拟预测）镍、钴等过渡金属及其化合物在能源催化领域应用广泛。 （1）基态Co原子的价层电子排布式为 。 （2）以乙醇和水蒸气为原料可制备能源气体。将和通入恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。 编号 过程 I II Ⅲ ① 。 ②不同温度下，平衡时和的选择性[的选择性]、乙醇的转化率如图所示。的选择性随温度变化关系曲线为 ；温度为时， 【变式1-2】（2025·广东深圳·三模）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题： （1）根据图1数据计算反应的 。 考向02 化学平衡状态及平衡移动 【例2-1】（2025·广东·模拟预测）Ti被誉为“未来金属”“战略金属”，具有稳定的化学性质。目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为()，再进一步还原得到钛。 回答下列问题： （1）基态钛原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为 。 （2）Ti可形成多种配合物。、、的配体所含元素的电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 （3）转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下： ⅰ.直接氯化：   ，； ⅱ.碳氯化：   ，。 ①在上述条件下，反应的 (结果保留两位有效数字)。 ②关于碳氯化反应，下列说法错误的有 (填选项字母)。 A．为了加快反应速率，可将两固体粉碎后混匀 B．平衡后增大压强，平衡向逆反应方向移动 C．温度升高，的平衡转化率增大 D．任何温度下都不能自发进行 【例2-2】（2025·广东江门·一模）有机酸在多种反应中应用广泛。 （1）有机酸通常都含有羧基而显酸性，羧基中三种元素的电负性由大到小的顺序为 ，羧酸(RCOOH)溶液显酸性的原因是 (用电离方程式表示)。 （2）甲酸是一种重要的有机储氢材料，科学家探索利用二氧化碳和氢气转化为甲酸，实现变废为宝和碳的循环利用。 ①基态碳原子的价层电子轨道表示式为 。 ②已知：    则反应的 。 ③在恒温恒容密闭容器中，有关和催化转化为的说法正确的是 。 A．增大体系的压强，活化分子百分数不变 B．选择高效催化剂，可降低反应的活化能和焓变 C．充入适量的，可加速反应，提高的平衡转化率 D．达到平衡后加入，再次达到平衡后增大 1.（1）依据“变量不变”判断 （2）根据参加反应的体系的特点,通过推理作出判断,如v正=v逆,则处于平衡状态,否则反应未达到平衡状态。 2.化学平衡移动 勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强等),平衡就向能使这种改变减弱的方向移动 图像中正、逆反应速率相对大小分析 若v正>v逆,则平衡向正反应方向移动;反之向逆反应方向移动 变化过程中速率变化的性质分析 若平衡移动的过程中,正反应速率增大的程度小于(或大于)逆反应速率增大的程度,则平衡向逆(正)反应方向移动 浓度商(Q)规则 若某温度下Q<K,反应向正反应方向进行;Q>K,反应向逆反应方向进行 【变式2-1】（2025·广东惠州·三模）二甲醚()既是一种有机燃料，又是一种重要的有机化工原料。利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   回答下列问题： （1） 。 （2）向起始温度为℃的某绝热恒容密闭容器中充入，只发生反应Ⅲ。 ①下列事实能说明反应Ⅲ已经达到平衡的是 (填标号)。 a．混合气体的密度不再发生变化 b．容器内混合气体的压强不再发生变化 c．的消耗速率等于的消耗速率 d．的体积分数不再发生变化 ②在有催化剂存在的条件下，反应Ⅲ的反应过程如图1所示，吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。该反应过程的决速步骤为 。(填“第一步”或“第二步”)，判断的理由是 。 【变式2-2】（2025·广东深圳·二模）我国提出了2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标。研发二氧化碳被转化为多种基础化学品，如尿素、一氧化碳、甲烷、甲醇等是实现“双碳”目标的有效方法。 I． （1）工业生产尿素的基本原料为、，反应历程中的能量变化如图所示(反应历程中的有关物质均为气态)。 ①基态N原子价层电子的轨道表示式为 。 ②写出制备尿素中决速步骤的热化学方程式 。 ③向某恒压的密闭容器中按物质的量之比通入和发生上述反应生成尿素，下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是 (填标号)。 A．    B．和物质的量之比为 C．混合气体的密度不再变化    D．的体积分数不再变化 II．二氧化碳催化加氢部分热化学反应式如下： A．   B．   C．   考向03 速率、转化率及平衡常数的计算 【例3-1】（2025·广东·模拟预测）乙炔可用于照明、焊接及切割金属，也是制备乙醛、苯、合成橡胶等的基本原料。 回答下列问题： （1）氢气与煤在镍基催化剂作用下可制备乙炔，总反应式为  。 已知部分反应如下： Ⅰ、  ； Ⅱ、  ； Ⅲ、  。 ①基态Ni原子的3d能级上的未成对电子数为 。 ② ；说明反应Ⅱ在高温下可自发进行的原因是 。 ③一定条件下，向2 L的恒容密闭容器中加入足量碳粉和，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，5 min后容器内总压强不再变化，容器中为，为0.1 mol，为0.3 mol，则内用浓度变化表示的平均反应速率 。 （2）我国科研团队利用和AuPd合金实现了乙烯选择性断键生产乙炔，相关反应为  。 ①反应可分为两个过程：ⅰ、在表面的四重空位，乙烯裂解为乙炔和氢气；ⅱ、在AuPd表面合金削弱乙炔在上的吸附强度，使乙炔从催化剂表面脱附。乙炔从催化剂表面脱附过程中 (填“吸收”或“放出”)能量。 ②在密闭容器中充入乙烯发生反应，测得乙烯平衡转化率与温度、压强的关系如图所示： 三点的化学平衡常数分别为，则相对大小关系为 。 （3）工业上可用甲烷裂解法制乙炔。有关反应原理如下： 反应1：  ； 反应2：  。 ①的速率方程为(、为正、逆反应速率常数，与温度有关)，其他条件相同，达到平衡时，达到平衡时。由此推知， (填“”、“”或“”)。 ②一定温度下，在总压强保持恒定为121 kPa时，向某密闭容器中充入和组成的混合气体发生反应1、反应2，测得的平衡转化率与通入气体中的物质的量分数的关系如图所示： 已知M点乙炔的选择性为［乙炔的选择性］。请计算该温度下反应2的平衡常数 (写出计算过程，结果保留两位有效数字，是以分压表示的平衡常数，分压总压物质的量分数)。 【例3-2】（2025·广东深圳·二模）煤制天然气的关键步骤是从合成气中生产，合成气转化为的过程中涉及以下反应： Ⅰ．  ； Ⅱ．  ； Ⅲ．  。 （1）基态O原子价层电子的轨道表示式为 。 （2）已知几种物质的燃烧热如下表： 物质 燃烧热/(kJ·mol-1) 结合上述数据，可知 kJ·mol-1。 （3）现采用镍基催化剂，初始投料为，在恒压密闭容器中反应。下列分析正确的是_____。 A．恒容条件下向体系中通入惰性气体，反应Ⅰ的平衡转化率增大 B．升高温度，反应Ⅰ的v(正)和v(逆)均增大，但反应Ⅱ的平衡常数减小 C．使用高效催化剂可提高的平衡产率 D．增大体系压强可同时提高反应Ⅰ中CO的平衡转化率和反应速率 （4）我国科学家报道了一种高效O-to-C的替换反应，可在温和条件下将环氧化物快速转化为环丙烷结构。一种脱氧/环加成串联反应机理如图，其中的催化剂为 (填图中字母)。 （5）在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值：弱酸在有机相和水相中存在平衡：(环己烷)，平衡常数为。25℃时，向VmL0.1mol·L-1环己烷溶液中加入VmL水进行萃取，用或调节水溶液pH。测得水溶液中、、、环己烷中的浓度、水相萃取率随pH的变化关系如图。 已知：在环己烷中不电离，且忽略过程中溶液体积的变化。 ①表示的曲线为 。(填字母) ②由图计算，的 ，水相萃取率 。(保留三位有效数字) 1.速率、转化率及平衡常数的计算方法——三段式法 　　　　　　mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 起始量/ (mol/L) a b 0 0 变化量/ (mol/L) mx nx px qx 平衡量/ (mol/L) a-mx b-nx px qx （1）平衡转化率=×100%,如α(A)平=×100%。 （2）平衡常数:K=。 （3）百分含量:(A)=×100%。 （4）平衡前后的压强之比(物质的量之比):=。 （5）平衡时的平均摩尔质量:= g/mol。 （6）某气体组分的体积分数=×100%。 （7）生成物的产率:产率=×100%。 2.分压常数(Kp)与速率常数(k正、k逆) （1）Kp的两种计算模板。 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=。 （2）Kp与k正、k逆的关系。 以2NO2(g)N2O4(g)为例: k正·p2(NO2)=k逆·p(N2O4)==Kp。 3.平衡常数与速率常数之间的关系 对于基元反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),v正=k正·ca(A)·cb(B),v逆=k逆·cc(C)·cd(D),平衡常数K==,反应达到平衡时v正=v逆,故K=。 【变式3-1】（2025·广东·模拟预测）I．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，1909年，由德国化学家哈伯经过反复的实验研究后发现，为了把哈伯合成氨的实验室方法转化为规模化的工业生产，德国工程师博施改进了哈伯首创的高压合成氨，找到了合适的氧化铁型催化剂，使合成氨生产工业化，称为“哈伯-博施法”。其反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。 回答下列问题： （1）合成氨反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发。 （2） 温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率， 温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400～500℃。 针对以氮气作为氮源的合成氨反应速率与平衡产率的矛盾，科学家提出了两种解决方案。 （3）方案一：电催化一氧化氮合成氨。下图是以Ti-C2N、V-C2N、Zr-C2N为催化剂，用一氧化氮(NO)为氮源的电化学合成氨的中间体及其能量的机理图。(*代表物质处于被催化剂吸附的状态)，下列说法正确的是 ___________ 。 A．使用O-distal路径和N-distal路径，反应的焓变是不同的 B．如果基元反应的产物相比反应物的能量增大得越多，则该基元反应速率越慢，那么Ti-C2N催化效果最差 C．该方法能够同时实现大气污染物NO的去除和利用被认为是一种可持续、清洁和环保的新能源技术 D．反应的温度越高越好，工业生产可以选用超高温 （4）方案二：电催化硝酸根合成氨。CuNW具有良好的电催化性能，实验结果表明，CuNW催化硝酸根还原生成氨经历的能量壁垒远低于生成其他产物(NO、NO、N2)，从而导致CuNW具有较好的氨选择性。如图CuNW在不同电解时间硝酸根转化率α、亚硝酸根和氨选择性(选择性用S表示) 。请问工业生产用电催化硝酸根合成氨技术应该选取 min的电解时间，并说明理由是 。 II．在25℃下，向100ml 0.1mol/L的CuSO4溶液中通入氨气，溶液中的含Cu微粒存在如下变化： Cu2+[Cu(NH3)]2+[Cu(NH3)2]2+[Cu(NH3)3]2+[Cu(NH3)4]2+ 各含Cu微粒占其总物质的量分数依次随lgc平衡(NH3)的变化关系如图所示。 （5）反应[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3的平衡常数K= 。 （6）当60%的铜元素以Cu(NH3)的形式存在时，需要加入 mol的氨气。(忽略氨的电离平衡，写出具体计算过程，保留三位有效数字，10-0.1≈0.8) 【变式3-2】（2025·广东湛江·模拟预测）含硫化合物在能源、材料及环境等工业领域均有广泛的应用。 （1）基态Cr的价电子排布式是： 。 I．工业废气H2S分解可制取H2. （2）已知热化学方程式： ⅰ. ⅱ. ⅲ. 热分解反应的 (用含、、的式子表示)。 （3）一定温度下，2mol H2S 在体积为VL的恒容密闭容器中发生上述分解反应，ts时H2的产率为40%，则0~ts内的平均分解速率为 ；H2S充分分解达到平衡时，容器中H2S和H2的分压相等，则该温度下的平衡常数 。 Ⅱ． KSCN可用于镀铬工业。常温下，用KSCN配制电镀液，溶液中与SCN-发生第一、二步络合的反应如下： ⅳ．   ⅴ．  （4）根据以上络合反应，下列说法正确的有___________(填字母)。 A．加水稀释后，溶液中离子的总数减少 B．加入少量固体，溶液中含铬微粒总数不变 C．反应的平衡常数 D．溶液中减小，SCN- 与浓度的比值减小 （5）常温下，某研究小组配制了起始浓度、不同的系列溶液，测得平衡时、、的浓度 (含铬微粒)随的变化曲线如图所示， 时，图中含铬微粒按浓度由大到小的顺序为 ；A点时，溶液中的平衡浓度为 (写出计算过程)。 考向04 速率、平衡图像的综合分析 【例4-1】（2025·广东广州·三模）硝酸盐在多种反应中被深入研究。 （1）铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。在相同实验条件下，分别使用纯铝粉和Cu负载量不同的Al/Cu二元金属复合材料对某水样硝酸盐[(以N计)]的去除效果如图1所示。在Al/Cu二元金属复合材料基础上引入Pd形成三元金属复合材料，其去除水体中硝酸盐的机理如图2所示。 ①Cu的基态原子价层电子排布式为 。 ②图1中A点时，去除硝酸盐的反应速率(以N计)为 (结果保留3位有效数字)。 ③由图1可知用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐效果明显优于铝粉，可能的原因是 。 ④如图2使用三元金属复合材料，水体中最终转化为 和 。(填化学式) ⑤铝系金属复合材料还原去除水体中硝酸盐污染的过程中 。 A．纯铝粉去除硝酸盐的反应为可逆反应且平衡常数较小 B．铜的加入改变了反应焓变 C．Cu负载量过大可能导致覆盖铝表面而降低去除速率 D．一定范围内水体pH升高可能降低去除速率 （2）常温下，可利用和制备。已知水溶液体系中： i．存在反应：，平衡常数为K。 ii．初始浓度，所有含碳微粒摩尔分数与pH变化关系如下图(忽略溶液体积变化)。 iii．时，溶液中开始生成AgOH。 ①线I表示 的变化情况(填化学式) ②计算时， (用表示，并写出计算过程)。 【例4-2】（2025·广东汕头·三模）汞及其化合物广泛应用于医药、冶金及其他精密高新科技领域。 （1）在周期表中，Hg是第六周期的元素，与Zn同族，则Hg的价层电子排布式为 。 （2）富氧燃烧烟气中Hg的脱除主要是通过与反应实现，反应的化学方程式为 根据实验结果，有研究组提出了与的可能反应机理： ①根据盖斯定律， (写出代数式即可)。 ②上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是 。 A．增大的浓度，可提高的平衡脱除率 B．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．恒温恒压下充入，可提高原料的平衡转化率 D．加入催化剂，可降低反应活化能，提高脱除速率 ③在常压、温度范围为15～60℃条件下，将浓度为汞蒸气和的气体通入反应容器中，测得出口气流中的汞浓度随反应时间的变化如下图所示。 (i)15℃，内的平均脱除反应速率为 。 (ii) 0(填“>”或“<”)。 （3）溶液可用于手术刀消毒。常温下，与的配合物存在如下平衡：，含微粒的分布系数与的关系如下图所示： 已知：平均配位数 ①熔融状态的不能导电，是 (填“共价”或“离子”)化合物。 ②图中能代表曲线是 (填字母)，平衡常数 。 ③在点，溶液中 (写出计算过程)。 1.新高考试题中速率、平衡图像题的特点 （1）图像的形式。 ①直接呈现平衡体系中变量的变化:物质的量浓度—时间、组分百分含量—温度、压强—温度。 ②平衡体系变量延伸出的变量的变化:分压(物质的量)—时间、转化率—原料物质的量分数、平衡常数K(ln K)—温度倒数()的图像。 （2）考查方式。 ①分析出纵、横坐标之间的关系,判断出适宜的反应条件(温度、压强、浓度、反应物的配比等)。 ②需要根据分析出的数据信息进行转化、计算得出结果。 2.化学反应速率、平衡图像的分析方法 （1）整体扫描图像,明确面、线、点的物理、化学意义。 ①看面:弄清纵、横坐标的物理含义,注意把坐标的变化转变为化学量的变化。 ②看线:弄清线的斜率、变化趋势及线的陡与平所代表的化学意义。 ③看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、拐点、最高点与最低点等。 ④作线:多条件变化时,是否需要确定一个条件为衡量的线,如等温线、等压线。 （2）找准切入口,明确图像的意义。 ①从“断点”着手。 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,可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况,即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小,即可确定变化的是何种条件。 ②从“拐点”入手。 同一可逆反应,若反应条件不同,达到平衡所用的时间也可能不同,反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。根据外界条件对化学反应速率的影响,即可判断出温度的高低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂。 ③从曲线的变化趋势着手。 a.对于速率—温度(或压强)图像,由于随着温度逐渐升高或压强逐渐增大,反应速率会逐渐增大,因此图像上出现的是平滑的递增曲线。 b.温度或压强的改变对正、逆反应速率的影响是一致的,在图像上,就是v(正)、v(逆)两条曲线的走势大致相同。 c.分析外界条件对化学反应速率的影响时,只能分析达到平衡之后化学反应速率的变化情况。 【变式4-1】（2025·广东深圳·模拟预测）酸性溶液主要组成为与(与会络合为)，其具有溶铜速率快、稳定、易控制及易再生等优点，常应用于印刷线路板(PCB)的刻蚀。刻蚀原理为， （1）CuCl中基态亚铜离子的价层电子轨道表示式为 。 （2）溶液中存在平衡： ，下列说法不正确的是_______(填序号)。 A．加入几滴溶液，平衡逆向移动 B．加热溶液，溶液由蓝绿色变为黄绿色，平衡常数增大 C．加水稀释，的比值会减小 D．加入少量固体，平衡正向移动，转化率增大 （3）盐酸的浓度会影响刻蚀速率，浓度相同，盐酸浓度分别为、、时，随时间的变化曲线如图所示，中间速率变缓慢的可能原因是 。 时，在内，的平均生成速率为 。 （4）能形成多种配合物。铜氨溶液具有显著的抗菌作用。往溶液中通入氨气，测得和铜氨各级配合物的物质的量分数与平衡体系的浓度的负对数)的关系如图所示。 ①曲线5代表的含铜微粒为 。 ②b点的纵坐标为 。 ③结合图像信息，计算反应的平衡常数 。(已知的，写出计算过程) 【变式4-2】（2025·广东广州·二模）水煤气变换是重要的化工过程，铁的氧化物可作为该反应的催化剂。 水煤气变换反应： （1）基态Fe原子价层电子的轨道表示式为 。 （2）使用作为反应催化剂，该反应分两步完成： 则 (用和表示)。 （3）科研小组研究了在两种不同催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如下图所示。其他条件相同时，下列说法正确的有___________(填字母)。 A．水煤气变换反应的 B．使用催化剂Ⅰ时，反应体系更快达到平衡。 C．催化剂Ⅱ条件下CO的平衡转化率比催化剂Ⅰ大 D．反应过程中，使用催化剂Ⅰ时中间产物所能达到的最高浓度更大 （4）科研人员研究了467℃和489℃时水煤气变换反应中和CO分压随时间变化关系如图1所示，催化剂为，实验初始时体系中的、。 ①489℃时，随时间变化关系的曲线是 (填“a”或“b”)。 ②467℃时反应在内的平均反应速率 (结果保留2位有效数字)。 （5）科研人员研究了温度和初始投料比对水煤气变换反应平衡状态的影响。已知：CO初始的物质的量恒定为。在527℃和784℃下，随的变化曲线如图2。 ①计算527℃时水煤气变换反应的平衡常数= 。(以分压表示，分压总压×物质的量分数，写出计算过程) ②721℃时，在密闭容器中将等物质的量的和混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中的物质的量分数范围是 (填字母)。 A．    B．    C．    D． 1．（2025·广东·高考真题）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。 （1）基态Ti原子的价层电子排布式为 。 （2）298K下，反应的、，则298K下该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 （3）以为原料可制备。将与10.0molTi放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。 编号 过程 (a) (b) (c) (d) ① kJ/mol。 ②不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅰ对应的物质为 。 ③温度下， ，反应(c)的平衡常数 (列出算式，无须化简)。 （4）钛基催化剂可以催化储氢物质肼的分解反应： (e) (f) 为研究某钛基催化剂对上述反应的影响，以肼的水溶液为原料(含的物质的量为)，进行实验，得到、随时间t变化的曲线如图。其中，为与的物质的量之和；为剩余的物质的量。设为0~t时间段内反应(e)消耗的物质的量，该时间段内，本体系中催化剂的选择性用表示。 ①内，的转化率为 (用含的代数式表示)。 ②内，催化剂的选择性为 (用含与的代数式表示，写出推导过程)。 2．（2024·广东·高考真题）酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。 （1）酸催化下与混合溶液的反应(反应a)，可用于石油开采中油路解堵。 ①基态N原子价层电子的轨道表示式为 。 ②反应a： 已知： 则反应a的 。 ③某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图。 据图可知，在该过程中 。 A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变 B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率 C．催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应 D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小 （2）在非水溶剂中，将转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有 和 。 （3）在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的。 a．选择合适的指示剂，；其钾盐为。 b．向溶液中加入，发生反应：。起始的物质的量为，加入的物质的量为，平衡时，测得随的变化曲线如图。 已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。 ①计算 。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) ②在该溶剂中， ； 。(填“>”“<”或“=”) 3．（2023·广东·高考真题）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。 （1）某有机物能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。 ①基态的电子轨道表示式为 。 ②完成反应的离子方程式： （2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。 用浓度分别为的溶液进行了三组实验，得到随时间t的变化曲线如图。    ①时，在内，的平均消耗速率= 。 ②下列有关说法中，正确的有 。 A．平衡后加水稀释，增大 B．平衡转化率： C．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小 D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间： （3）R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡：         研究组配制了L起始浓度与L起始浓度比不同的系列溶液，反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种中的化学位移不同，该特征H对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H的总峰面积计为1)如下表。 0 1.00 0 0 a x 0.64 b 0.40 0.60 【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比；“”表示未检测到。 ①时， 。 ②时，平衡浓度比 。 （4）研究组用吸收光谱法研究了（3）中M与L反应体系。当时，测得平衡时各物种随的变化曲线如图。时，计算M的平衡转化率 (写出计算过程，结果保留两位有效数字)。    4．（2022·广东·高考真题）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)。 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)。 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”)。 5．（2021·广东·高考真题）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。 （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： 。 6．（2025·海南·高考真题）石硫合剂是作物抗病抑菌的无机农药。生产上以硫磺、石灰和水为原料，经加热熬煮得棕红混悬液体。制备反应式： Ⅰ．   回答问题： （1）在熬煮制备反应中，硫元素的化合价部分降低，部分升高，说明单质S发生了 反应。将该反应置于高压釜中，可大大缩短熬煮时间，原因是温度升高，反应速率 。 （2）已知：Ⅱ．   Ⅲ．   所以 (写表达式)。 （3）在熬煮石硫合剂时加入两亲性的季铵盐氯化十六烷基三甲铵，使得S在水中及在S中有有效浓度分别增大，导致单位时间内分子有效碰撞次数 。 （4）某批次实验表明，硫粉浓度c随时间t的变化满足关系：(k为表观速率常数)，如图所示。该实验条件下 。 （5）判断将浓度均为 的、等体积混合，构成K、P、Ca、S四元肥料混合液后，是否析出S及沉淀，造成叶面施肥喷头堵塞，并说明理由 。已知：25℃下，，，，()。分子不稳定，生成即分解为和。 7．（2025·浙江·高考真题）氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌，有重要的应用价值。请回答： （1）下列措施中能提高新制饱和氯水中浓度的是_______。 A．加固体 B．加水 C．加粉末 D．加足量溶液 （2）氯气常用于自来水消毒。稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应)： I   Ⅱ       Ⅲ   时，在不同下，约氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值如图所示(溶液体积保持不变)。 ①分子的空间构型是 。 ②在之间，浓度增加，其最大来源是 (填含氯微粒符号)。 ③该氯水中氯元素质量守恒表达式： 。 ④在图中画出之间，随的变化曲线 。 （3）某研究小组提出，商用(常含杂质)在水中易发生如下反应，影响自来水消毒效果。 Ⅳ   V   中含量对反应初始速率的影响如图所示。实验条件：初始浓度相同。 ①的存在主要加快了反应 (填“Ⅳ”或“V”)。 ②指出改变的影响因素，并解释原因 。 8．（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 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 / 20 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 $ 题型14 化学反应原理综合目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 反应热的计算 考向02 化学平衡状态及平衡移动 考向03 速率、转化率及平衡常数的计算【重】 考向04 速率、平衡图像的综合分析【难】 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 通过以化工生产中的实际工业反应为素材,从不同角度进行设问完成对ΔH的计算、化学反应速率与平衡概念的理解及计算、电化学装置的分析等必备知识的考查。试题的信息通常会以各种各样的图像作为呈现形式,试题形式的多样性有助于完成对“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”多个维度的化学学科素养的考查。 考向01 反应热的计算 【例1-1】（2025·广东·模拟预测）工业上先将金红石()转化为，后制得在医疗等领域具有重要用途的金属钛(Ti)。在恒容密闭容器中加入一定量的、和，发生如下转化制备： 已知：一定温度下，由元素的最稳定单质生成1 mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓，部分物质的摩尔生成焓如下表所示。 物质 摩尔生成焓/() -763.2 -110.5 0 -944 0 （1）反应   。该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 【答案】（1）-40.2 能 【解析】（1）；该反应，故该反应能自发进行。 【例1-2】（2025·广东清远·一模）乙苯()是重要的化工原料，常用来制备苯乙烯()。 （1）乙苯中最多有 个原子共平面。 （2）乙苯脱氢制苯乙烯的主反应和两个副反应如下： 反应a：     反应b：     反应c：     已知部分化学键的键能数据如下表。 共价键 C-C C-H C=C H-H 键能() 347.7 413.4 615 436 ①反应a的 。 ②反应b在低温条件下 (填“能自发”或“不能自发”)进行。 【答案】（1）14 （2） 不能自发 【解析】（1）乙苯由苯基和乙基构成，苯基本身是一个平面结构，包含6个碳原子和5个氢原子，共11个原子共面‌，与苯环直接相连的碳原子（即乙基的第一个碳）位于苯环平面内，乙基的第二个碳原子通过单键旋转，可以调整到与苯环共面的位置，同时该碳原子上的一个氢原子也可能共面‌，故最多共面的有苯基上11个原子+乙基上3个原子，共有14个原子共平面‌。 （2）①因苯环结构未变，可只计算发生变化部分的键能，则=反应物键能总和-生成物键能总和，则=E(C-C)+2 E (C-H)- E (C=C)-E(H-H)= 347.7kJ/mol+2×413.4 kJ/mol −615 kJ/mol −436 kJ/mol=； ②已知ΔH-TΔS＜0，反应能自发进行，反应b中ΔS＞0，＞0，则在高温下能自发进行，在低温下不能自发进行。 1.掌握反应热计算的三种方法 2.盖斯定律的应用 （1）盖斯定律既可以计算出目标反应的ΔH,也可以得出目标反应的热化学方程式。 （2）应用步骤。 ①调方向:根据目标化学方程式反应物、生成物的位置,调整已知化学方程式的反应方向。ΔH的“+”“-”随之改变,但数值不变。 ②调化学计量数:调整已知化学方程式,将目标化学方程式中不存在的物质的化学计量数调整为相等,ΔH随之进行调整,与化学计量数成比例。 ③相加:把调整好的化学方程式相加就得到目标化学方程式,必要时可约简化学计量数,同时也得到相应化学方程式的反应热ΔH。 3.热化学方程式书写中易出现的错误 （1）未标明反应物或生成物的状态而造成错误。 （2）反应热的符号使用不正确,即吸热反应未标出“+”号,放热反应未标出“-”号,从而导致错误。 （3）漏写ΔH的单位,或者将ΔH的单位写为kJ,从而造成错误。 （4）反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。 （5）对燃烧热、中和热的概念理解不到位,忽略其标准是1 mol可燃物或生成1 mol H2O(l)而造成错误。 【变式1-1】（2025·广东·模拟预测）镍、钴等过渡金属及其化合物在能源催化领域应用广泛。 （1）基态Co原子的价层电子排布式为 。 （2）以乙醇和水蒸气为原料可制备能源气体。将和通入恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。 编号 过程 I II Ⅲ ① 。 ②不同温度下，平衡时和的选择性[的选择性]、乙醇的转化率如图所示。的选择性随温度变化关系曲线为 ；温度为时， 【答案】（1）3d74s2 （2）+173.3 a 1.02 【解析】（1）Co是27号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，Co在元素周期表的ds区，价层电子包括最外层的s电子和次外层的d电子，所以基态Co原子的价层电子排布式为3d74s2； （2）① 根据盖斯定律，由I+2II=Ⅲ，故；反应I、Ⅲ为吸热反应，反应II为放热反应，随着温度的升高，反应I、Ⅲ平衡正向移动，反应II平衡逆向移动，反应II逆向移动CO2转化为 CO，故温度升高CO的选择性增大，因为CO的选择性+ CO2的选择性=1，则CO2的选择性减小，表示CO2选择性的曲线为a，表示CO选择性的曲线为c，则b表示乙醇的转化率；由图可知，温度为573 K时，CO2的选择性为85%，CO的选择性为15%，，加入量为1 mol，乙醇的转化率为60%，故发生发应的的物质的量为0.6 mol，则生成，两个方程联立解得； 【变式1-2】（2025·广东深圳·三模）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题： （1）根据图1数据计算反应的 。 【答案】（1） 【解析】（1）根据反应的转化历程中能量数据可知反应的反应物的活化能生成物的活化能。 考向02 化学平衡状态及平衡移动 【例2-1】（2025·广东·模拟预测）Ti被誉为“未来金属”“战略金属”，具有稳定的化学性质。目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为()，再进一步还原得到钛。 回答下列问题： （1）基态钛原子核外占据最高能层电子的电子云轮廓图形状为 。 （2）Ti可形成多种配合物。、、的配体所含元素的电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。 （3）转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下： ⅰ.直接氯化：   ，； ⅱ.碳氯化：   ，。 ①在上述条件下，反应的 (结果保留两位有效数字)。 ②关于碳氯化反应，下列说法错误的有 (填选项字母)。 A．为了加快反应速率，可将两固体粉碎后混匀 B．平衡后增大压强，平衡向逆反应方向移动 C．温度升高，的平衡转化率增大 D．任何温度下都不能自发进行 【答案】（1）球形 （2） （3） CD 【解析】（1）钛为22号元素，基态钛原子的核外电子排布式为，电子占据的最高能层为4s，电子云轮廓图为球形。 （2）配体所含元素为C、O、H、F，元素周期表中各元素的电负性越大非金属性越强，电负性：。 （3）①由盖斯定律可知，反应ⅱ-反应ⅰ可得，则。 ②A．将两固体粉碎后混匀，可增大固体和氯气的接触面积，加快反应速率，A正确； B．碳氯化是气体体积增大的放热反应，平衡后增大压强，平衡逆向移动，B正确； C．该反应，升高温度，平衡逆向移动，反应物的平衡转化率均变小，C错误； D．碳氯化反应气体分子数增加，，，根据判断，在任何温度下，故该反应在任何温度下都能自发进行，D错误； 故选CD。 【例2-2】（2025·广东江门·一模）有机酸在多种反应中应用广泛。 （1）有机酸通常都含有羧基而显酸性，羧基中三种元素的电负性由大到小的顺序为 ，羧酸(RCOOH)溶液显酸性的原因是 (用电离方程式表示)。 （2）甲酸是一种重要的有机储氢材料，科学家探索利用二氧化碳和氢气转化为甲酸，实现变废为宝和碳的循环利用。 ①基态碳原子的价层电子轨道表示式为 。 ②已知：    则反应的 。 ③在恒温恒容密闭容器中，有关和催化转化为的说法正确的是 。 A．增大体系的压强，活化分子百分数不变 B．选择高效催化剂，可降低反应的活化能和焓变 C．充入适量的，可加速反应，提高的平衡转化率 D．达到平衡后加入，再次达到平衡后增大 【答案】（1）O>C>H RCOOHRCOO-+H+ （2） ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4-ΔH5 AD 【解析】（1）羧基包括碳、氢、氧三种元素，电负性由大到小的顺序为：O>C>H；羧酸为弱电解质，在水溶液部分解离出H+，水溶液显酸性，电离方程式为RCOOHRCOO-+H+。 （2）①碳原子为第二周期、第IVA族元素，基态碳原子的价层电子排布为2s22p2，价层电子轨道表示式为。 ②由可知，CO2(g)+OH-(aq)+H2(g)+H+(aq)=HCOOH(g)+H2O(l) ΔH'=ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4，结合 可得：反应的ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4-ΔH5。 ③A．增大压强，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数目增加，但活化分子百分数不变，A正确； B．催化剂只降低活化能，不改变焓变，B错误； C．恒容条件下充入He气，各物质的浓度不变，所以正、逆反应速率不变，平衡不移动，H2平衡转化率不变，C错误； D．H2浓度增加，反应正向移动，温度不变，平衡常数不变，不变，则增大，D正确； 故答案为AD。 1.（1）依据“变量不变”判断 （2）根据参加反应的体系的特点,通过推理作出判断,如v正=v逆,则处于平衡状态,否则反应未达到平衡状态。 2.化学平衡移动 勒夏特列原理 如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强等),平衡就向能使这种改变减弱的方向移动 图像中正、逆反应速率相对大小分析 若v正>v逆,则平衡向正反应方向移动;反之向逆反应方向移动 变化过程中速率变化的性质分析 若平衡移动的过程中,正反应速率增大的程度小于(或大于)逆反应速率增大的程度,则平衡向逆(正)反应方向移动 浓度商(Q)规则 若某温度下Q<K,反应向正反应方向进行;Q>K,反应向逆反应方向进行 【变式2-1】（2025·广东惠州·三模）二甲醚()既是一种有机燃料，又是一种重要的有机化工原料。利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   回答下列问题： （1） 。 （2）向起始温度为℃的某绝热恒容密闭容器中充入，只发生反应Ⅲ。 ①下列事实能说明反应Ⅲ已经达到平衡的是 (填标号)。 a．混合气体的密度不再发生变化 b．容器内混合气体的压强不再发生变化 c．的消耗速率等于的消耗速率 d．的体积分数不再发生变化 ②在有催化剂存在的条件下，反应Ⅲ的反应过程如图1所示，吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。该反应过程的决速步骤为 。(填“第一步”或“第二步”)，判断的理由是 。 【答案】（1） （2）bd 第二步 第二步反应活化能较高，反应速率较慢 【解析】（1）由盖斯定律可知，II-I×2，可得 ΔH3=ΔH2-2ΔH1=-23.5kJ/mol； （2）①a．恒容密闭容器中气体密度始终不变，混合气体的密度不再发生变化不能说明达到平衡，故a不选； b．容器是绝热容器，气体分子数相等，如果没有平衡，向右进行时温度降低，压强会减小，容器内混合气体的压强不再发生变化可以说明达到平衡，故b选； c．的消耗速率等于的消耗速率，正逆反应速率不相等，反应没有平衡，故c不选； d．的体积分数不再发生变化可以说明达到平衡，故d选； 答案为bd； ②第二步反应活化能较高，反应速率较慢，是该反应过程的决速步骤，第二步反应活化能较高，反应速率较慢； 【变式2-2】（2025·广东深圳·二模）我国提出了2030年前碳达峰、2060年前碳中和的“双碳”目标。研发二氧化碳被转化为多种基础化学品，如尿素、一氧化碳、甲烷、甲醇等是实现“双碳”目标的有效方法。 I． （1）工业生产尿素的基本原料为、，反应历程中的能量变化如图所示(反应历程中的有关物质均为气态)。 ①基态N原子价层电子的轨道表示式为 。 ②写出制备尿素中决速步骤的热化学方程式 。 ③向某恒压的密闭容器中按物质的量之比通入和发生上述反应生成尿素，下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是 (填标号)。 A．    B．和物质的量之比为 C．混合气体的密度不再变化    D．的体积分数不再变化 II．二氧化碳催化加氢部分热化学反应式如下： A．   B．   C．   【答案】（1）   或   AB 【解析】（1） ①N是7号元素，基态N原子价层电子排布式为2s22p3，轨道表示式为。 ②活化能大的化学反应速率慢，是决速的步骤，故该步骤的热化学方式为：  或  ； ③A．反应达到平衡，正逆反应速率比等于化学计量数之比，即，时反应没有达到平衡状态，故选A； B．起始的投料之比=化学计量数之比=，不论反应是否达到平衡，其物质的量之比始终为，不能作为判断依据，故选B； C．反应前后气体总质量不变，体系中进行的反应为，是个反应前后气体分子数改变的化学反应，恒压容器中气体体积是变量，所以密度是变量，密度不变时反应一定达到平衡状态，故不选C； D．随反应进行，二氧化碳增多，的体积分数增大，的体积分数不再变化，说明反应一定达到平衡状态，故不选D； 选AB。 考向03 速率、转化率及平衡常数的计算 【例3-1】（2025·广东·模拟预测）乙炔可用于照明、焊接及切割金属，也是制备乙醛、苯、合成橡胶等的基本原料。 回答下列问题： （1）氢气与煤在镍基催化剂作用下可制备乙炔，总反应式为  。 已知部分反应如下： Ⅰ、  ； Ⅱ、  ； Ⅲ、  。 ①基态Ni原子的3d能级上的未成对电子数为 。 ② ；说明反应Ⅱ在高温下可自发进行的原因是 。 ③一定条件下，向2 L的恒容密闭容器中加入足量碳粉和，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，5 min后容器内总压强不再变化，容器中为，为0.1 mol，为0.3 mol，则内用浓度变化表示的平均反应速率 。 （2）我国科研团队利用和AuPd合金实现了乙烯选择性断键生产乙炔，相关反应为  。 ①反应可分为两个过程：ⅰ、在表面的四重空位，乙烯裂解为乙炔和氢气；ⅱ、在AuPd表面合金削弱乙炔在上的吸附强度，使乙炔从催化剂表面脱附。乙炔从催化剂表面脱附过程中 (填“吸收”或“放出”)能量。 ②在密闭容器中充入乙烯发生反应，测得乙烯平衡转化率与温度、压强的关系如图所示： 三点的化学平衡常数分别为，则相对大小关系为 。 （3）工业上可用甲烷裂解法制乙炔。有关反应原理如下： 反应1：  ； 反应2：  。 ①的速率方程为(、为正、逆反应速率常数，与温度有关)，其他条件相同，达到平衡时，达到平衡时。由此推知， (填“”、“”或“”)。 ②一定温度下，在总压强保持恒定为121 kPa时，向某密闭容器中充入和组成的混合气体发生反应1、反应2，测得的平衡转化率与通入气体中的物质的量分数的关系如图所示： 已知M点乙炔的选择性为［乙炔的选择性］。请计算该温度下反应2的平衡常数 (写出计算过程，结果保留两位有效数字，是以分压表示的平衡常数，分压总压物质的量分数)。 【答案】（1）2 反应Ⅱ的，反应在高温下可自发进行 （2）吸收 或 （3） 【解析】（1）①Ni为28号元素，基态Ni原子的价层电子排布式为，所以3d能级上的未成对电子数为2，故答案为：2； ②由盖斯定律可知， ；自发反应需要，反应Ⅱ为吸热的熵增反应，故在高温下可自发进行，故答案为：；高温； ③容器中为，为0.1 mol，为0.3 mol，根据氢原子守恒，共消耗的物质的量为，则内用浓度变化表示的平均反应速率，故答案为：； （2）①依题意“在AuPd表面合金削弱乙炔在上的吸附强度，使乙炔从催化剂表面脱附”，克服吸附需要吸收能量，故答案为：吸收； ②该反应的正反应为吸热反应，其他条件相同时，升高温度，平衡正向移动，乙烯的平衡转化率增大，则X代表温度，Y代表压强，因此两点温度相同，化学平衡常数相同，对吸热反应而言，温度越高，平衡常数越大，因此化学平衡常数：，故答案为：或； （3）①反应  是吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，化学平衡常数增大，的速率方程为，，平衡时，，则，在达到平衡时达到平衡时，所以，故答案为：； ②假设通入的混合气体总物质的量为，在M点占气体总物质的量的0.6，则通入的物质的量为，甲烷平衡转化率为，则反应消耗的的物质的量为，未反应的甲烷的物质的量为，根据M点时乙炔的选择性为，可知反应1：消耗的物质的量为，根据物质反应转化关系可知其产生为，产生为；发生反应2：消耗的物质的量为，根据物质反应转化关系可知其产生为，产生为，则平衡时气体总物质的量，所以该条件下反应2的化学平衡常数，故答案为：。 【例3-2】（2025·广东深圳·二模）煤制天然气的关键步骤是从合成气中生产，合成气转化为的过程中涉及以下反应： Ⅰ．  ； Ⅱ．  ； Ⅲ．  。 （1）基态O原子价层电子的轨道表示式为 。 （2）已知几种物质的燃烧热如下表： 物质 燃烧热/(kJ·mol-1) 结合上述数据，可知 kJ·mol-1。 （3）现采用镍基催化剂，初始投料为，在恒压密闭容器中反应。下列分析正确的是_____。 A．恒容条件下向体系中通入惰性气体，反应Ⅰ的平衡转化率增大 B．升高温度，反应Ⅰ的v(正)和v(逆)均增大，但反应Ⅱ的平衡常数减小 C．使用高效催化剂可提高的平衡产率 D．增大体系压强可同时提高反应Ⅰ中CO的平衡转化率和反应速率 （4）我国科学家报道了一种高效O-to-C的替换反应，可在温和条件下将环氧化物快速转化为环丙烷结构。一种脱氧/环加成串联反应机理如图，其中的催化剂为 (填图中字母)。 （5）在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值：弱酸在有机相和水相中存在平衡：(环己烷)，平衡常数为。25℃时，向VmL0.1mol·L-1环己烷溶液中加入VmL水进行萃取，用或调节水溶液pH。测得水溶液中、、、环己烷中的浓度、水相萃取率随pH的变化关系如图。 已知：在环己烷中不电离，且忽略过程中溶液体积的变化。 ①表示的曲线为 。(填字母) ②由图计算，的 ，水相萃取率 。(保留三位有效数字) 【答案】（1） （2）-90 （3）BD （4）T （5）a 0.25 0.965 【解析】（1） O的原子序数为8，位于第二周期第ⅥA族，基态O原子价层电子的轨道表示式为； （2）根据燃烧热可得：① ； ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH=-571.6kJ/mol； ③ ； 根据盖斯定律，反应Ⅲ=①+②-③，可知ΔH3=(-283-571.6+764.6) kJ·mol-1=-90 kJ·mol-1； （3）A．恒容条件下，通入N2，各物质浓度不变，平衡不移动，CO的转化率不变，故A错误； B．升高温度，反应Ⅰ的v(正)和v(逆)均增大，反应Ⅱ是放热反应，平衡逆向移动，平衡常数减小，故B正确； C．使用高效催化剂只能加快反应速率，但是平衡不移动，不可提高的平衡产率，故C错误； D．增大体系压强，反应速率加快，反应Ⅰ平衡正向移动，可提高反应Ⅰ中CO的平衡转化率，故D正确； 答案为BD； （4）由示意图可知，T参与反应过程，但是最后又生成回来，T是催化剂，B、D、F等是中间产物； （5） ①如图，根据环己烷中H2A的浓度[c环己烷(H2A)]与水相萃取率得0.1α+c环己烷(H2A)=0.1，曲线a为c环己烷(H2A)、b为水相萃取率，随着溶液pH值的增大，水溶液中c(HA-)先增大后减小，则曲线d表示水溶液中c(HA-)，c(H2A)随pH值的增大而减小、c(A2-)随pH值的增大而增大，所以c、f分别表示c(H2A)、c(A2-)； ②Kd与pH无关，由图像可知pH=2时，caq(H2A)=0.02mol/L、c环己烷(H2A)=0.08mol/L，(环己烷) Kd===0.25；由图像可知，pH=4时，水溶液中c(HA-)=c(H2A)，因此H2A的Ka1==c(H+)=10-4，同理，pH=7时，水溶液中c(HA-)=c(A2-)，H2A的Ka2=10-7，根据Kd=0.25可得c(H2A)=0.25c环己烷(H2A)，c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)+c环己烷(H2A)=0.1mol/L，则pH为6时，c(HA-)=100c(H2A),c(A2-)=0.1c(HA-)，代入c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)+c环己烷(H2A)=0.1mol/L可得c环己烷(H2A)=mol/L=0.1mol/L(1-)，解得0.965。 1.速率、转化率及平衡常数的计算方法——三段式法 　　　　　　mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 起始量/ (mol/L) a b 0 0 变化量/ (mol/L) mx nx px qx 平衡量/ (mol/L) a-mx b-nx px qx （1）平衡转化率=×100%,如α(A)平=×100%。 （2）平衡常数:K=。 （3）百分含量:(A)=×100%。 （4）平衡前后的压强之比(物质的量之比):=。 （5）平衡时的平均摩尔质量:= g/mol。 （6）某气体组分的体积分数=×100%。 （7）生成物的产率:产率=×100%。 2.分压常数(Kp)与速率常数(k正、k逆) （1）Kp的两种计算模板。 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=。 （2）Kp与k正、k逆的关系。 以2NO2(g)N2O4(g)为例: k正·p2(NO2)=k逆·p(N2O4)==Kp。 3.平衡常数与速率常数之间的关系 对于基元反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),v正=k正·ca(A)·cb(B),v逆=k逆·cc(C)·cd(D),平衡常数K==,反应达到平衡时v正=v逆,故K=。 【变式3-1】（2025·广东·模拟预测）I．工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，1909年，由德国化学家哈伯经过反复的实验研究后发现，为了把哈伯合成氨的实验室方法转化为规模化的工业生产，德国工程师博施改进了哈伯首创的高压合成氨，找到了合适的氧化铁型催化剂，使合成氨生产工业化，称为“哈伯-博施法”。其反应为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。 回答下列问题： （1）合成氨反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发。 （2） 温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率， 温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400～500℃。 针对以氮气作为氮源的合成氨反应速率与平衡产率的矛盾，科学家提出了两种解决方案。 （3）方案一：电催化一氧化氮合成氨。下图是以Ti-C2N、V-C2N、Zr-C2N为催化剂，用一氧化氮(NO)为氮源的电化学合成氨的中间体及其能量的机理图。(*代表物质处于被催化剂吸附的状态)，下列说法正确的是 ___________ 。 A．使用O-distal路径和N-distal路径，反应的焓变是不同的 B．如果基元反应的产物相比反应物的能量增大得越多，则该基元反应速率越慢，那么Ti-C2N催化效果最差 C．该方法能够同时实现大气污染物NO的去除和利用被认为是一种可持续、清洁和环保的新能源技术 D．反应的温度越高越好，工业生产可以选用超高温 （4）方案二：电催化硝酸根合成氨。CuNW具有良好的电催化性能，实验结果表明，CuNW催化硝酸根还原生成氨经历的能量壁垒远低于生成其他产物(NO、NO、N2)，从而导致CuNW具有较好的氨选择性。如图CuNW在不同电解时间硝酸根转化率α、亚硝酸根和氨选择性(选择性用S表示) 。请问工业生产用电催化硝酸根合成氨技术应该选取 min的电解时间，并说明理由是 。 II．在25℃下，向100ml 0.1mol/L的CuSO4溶液中通入氨气，溶液中的含Cu微粒存在如下变化： Cu2+[Cu(NH3)]2+[Cu(NH3)2]2+[Cu(NH3)3]2+[Cu(NH3)4]2+ 各含Cu微粒占其总物质的量分数依次随lgc平衡(NH3)的变化关系如图所示。 （5）反应[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3的平衡常数K= 。 （6）当60%的铜元素以Cu(NH3)的形式存在时，需要加入 mol的氨气。(忽略氨的电离平衡，写出具体计算过程，保留三位有效数字，10-0.1≈0.8) 【答案】（1）能 （2）高 低 （3）BC （4）40 40min硝酸根的转化率最高，且也有较高的氨选择性，此时氨的产率最高 （5）10-12.6 （6）0.0372 【解析】（1）合成氨反应，、，根据，常温下，反应能自发； （2）升高温度，反应速率加快，故高温利于提速率；合成氨正反应放热，降低温度，平衡正向移动，故低温利于提平衡转化率； （3）A．焓变与路径无关，只与始末态有关，路径不同焓变相同，A错误； B．基元反应中，产物能量比反应物大得越多，活化能越高，反应速率越慢，从图中看催化时，基元反应的活化能相对较高，所以催化效果最差，B正确； C．该方法为氮源合成氨，既去除污染又利用其制氨，是可持续环保技术，C正确； D．温度过高催化剂活性可能下降，且合成氨正反应放热，高温不利平衡，并非温度越高越好，D错误； 故答案选BC； （4）；40min硝酸根的转化率最高，且也有较高的氨选择性，此时氨的产率最高； （5）反应，平衡常数，由图可知，物质的量分数为0.5时（与其他含铜微粒相等 ），（图中对应值，结合曲线交点 ），则，此时与相等（物质的量分数均为0.5 ），代入K表达式：； （6）由图可知，当60%的铜元素以的形式存在时，溶液中的铜几乎只有和形态，由铜元素守恒可知， ， 由平衡，，可以解的 ，由氨守恒可知 加入氨的物质的量。 【变式3-2】（2025·广东湛江·模拟预测）含硫化合物在能源、材料及环境等工业领域均有广泛的应用。 （1）基态Cr的价电子排布式是： 。 I．工业废气H2S分解可制取H2. （2）已知热化学方程式： ⅰ. ⅱ. ⅲ. 热分解反应的 (用含、、的式子表示)。 （3）一定温度下，2mol H2S 在体积为VL的恒容密闭容器中发生上述分解反应，ts时H2的产率为40%，则0~ts内的平均分解速率为 ；H2S充分分解达到平衡时，容器中H2S和H2的分压相等，则该温度下的平衡常数 。 Ⅱ． KSCN可用于镀铬工业。常温下，用KSCN配制电镀液，溶液中与SCN-发生第一、二步络合的反应如下： ⅳ．   ⅴ．  （4）根据以上络合反应，下列说法正确的有___________(填字母)。 A．加水稀释后，溶液中离子的总数减少 B．加入少量固体，溶液中含铬微粒总数不变 C．反应的平衡常数 D．溶液中减小，SCN- 与浓度的比值减小 （5）常温下，某研究小组配制了起始浓度、不同的系列溶液，测得平衡时、、的浓度 (含铬微粒)随的变化曲线如图所示， 时，图中含铬微粒按浓度由大到小的顺序为 ；A点时，溶液中的平衡浓度为 (写出计算过程)。 【答案】（1）3d54s1 （2） （3） （4）BC （5） (或) 【解析】（1）铬是24号元素，基态Cr的价电子式是； （2）由盖斯定律可知ⅲ-ⅰ-ⅱ得反应，故； （3），ts时的产率为40%，则0~ts内的平均分解速率为充分分解达到平衡时，容器中和的分压相等，由方程式可知，平衡时硫化氢、氢气的物质的量相等，均为2mol÷2=1mol，同时生成为1mol÷2=0.5mol，则该温度下的平衡常数=； （4）A．加水稀释后，离子浓度减小，促使平衡向生成离子数多的方向移动，溶液中离子的总数增大，A错误； B．加入少量固体，根据铬元素守恒，溶液中含铬微粒总数不变，B正确； C．ⅳ：       ⅴ：      由盖斯定律可知，ⅳ+ⅴ得反应，则其平衡常数，C正确； D．，，溶液中减小，与浓度的比值增大，D错误； 故选BC； （5）ⅳ.       ⅴ.      由平衡常数可知，初始生成的进行程度更大，结合图可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为、、的曲线，由图可知，当 时，图中含铬微粒按浓度由大到小的顺序为；A点时，，，溶液中的平衡浓度为(或)。 考向04 速率、平衡图像的综合分析 【例4-1】（2025·广东广州·三模）硝酸盐在多种反应中被深入研究。 （1）铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。在相同实验条件下，分别使用纯铝粉和Cu负载量不同的Al/Cu二元金属复合材料对某水样硝酸盐[(以N计)]的去除效果如图1所示。在Al/Cu二元金属复合材料基础上引入Pd形成三元金属复合材料，其去除水体中硝酸盐的机理如图2所示。 ①Cu的基态原子价层电子排布式为 。 ②图1中A点时，去除硝酸盐的反应速率(以N计)为 (结果保留3位有效数字)。 ③由图1可知用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐效果明显优于铝粉，可能的原因是 。 ④如图2使用三元金属复合材料，水体中最终转化为 和 。(填化学式) ⑤铝系金属复合材料还原去除水体中硝酸盐污染的过程中 。 A．纯铝粉去除硝酸盐的反应为可逆反应且平衡常数较小 B．铜的加入改变了反应焓变 C．Cu负载量过大可能导致覆盖铝表面而降低去除速率 D．一定范围内水体pH升高可能降低去除速率 （2）常温下，可利用和制备。已知水溶液体系中： i．存在反应：，平衡常数为K。 ii．初始浓度，所有含碳微粒摩尔分数与pH变化关系如下图(忽略溶液体积变化)。 iii．时，溶液中开始生成AgOH。 ①线I表示 的变化情况(填化学式) ②计算时， (用表示，并写出计算过程)。 【答案】（1） 0.375 Cu能形成Al-Cu原电池，增大反应速率(或能催化铝粉去除硝酸盐的反应) CD （2） 【解析】（1）①Cu是第29号元素，基态原子价层电子排布式为； ②图1中A点时，去除硝酸盐的反应速率(以N计)为； ③根据图中曲线可知，用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐效果明显优于铝粉，可能的原因是：Cu能催化铝粉去除硝酸盐的反应（或Cu能形成Al-Cu原电池，增大铝粉去除硝酸盐的反应速率）； ④如图2使用三元金属复合材料，水体中最终转化为和； ⑤A．纯铝粉去除硝酸盐的反应为不可逆反应，A错误； B．焓变只与反应的始态终态有关，铜的加入、焓变不变，B错误； C．过多的Cu原子覆盖于二元金属复合材料表面，减少了表面Al原子数，从而减少Al 与水体中硝酸盐的接触机会，使硝酸盐去除速率减慢，C正确； D．pH增大，溶液中氢离子浓度减小，催化剂表面产生的H(ads)减少，使硝酸盐去除速率降低，D正确； 故选CD； （2）①随着pH的增大，c(OH-)增大，电离平衡CH3COOHCH3COO-+H+、水解平衡Ag++H2OAgOH+H+都正向移动，c(CH3COOH)和c(Ag+)减小、c(CH3COO-)增大；在曲线Ⅲ的最高点前，c(CH3COO-)增大对反应Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)的影响大于c(Ag+)减小的影响，c(CH3COOAg)增大；当pH增大到一定程度(曲线Ⅲ的最高点后)，Ag+开始转化为AgOH沉淀，c(Ag+)减小使平衡Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq) 逆向移动，c(CH3COOAg)减小，故曲线Ⅰ表示CH3COOH的变化情况，曲线Ⅱ表示CH3COO-的变化情况，曲线Ⅲ表示CH3COOAg的变化情况； ②由pH=m可计算CH3COOH的Ka=10-m，pH=n时，曲线Ⅰ和曲线Ⅲ相交，则c(CH3COOH)= c(CH3COOAg)，==10-m，则c(CH3COO-)=10n-m c(CH3COOH)，Ag++CH3COO-CH3COOAg(aq)的K==，则c(Ag+)=mol/L。 【例4-2】（2025·广东汕头·三模）汞及其化合物广泛应用于医药、冶金及其他精密高新科技领域。 （1）在周期表中，Hg是第六周期的元素，与Zn同族，则Hg的价层电子排布式为 。 （2）富氧燃烧烟气中Hg的脱除主要是通过与反应实现，反应的化学方程式为 根据实验结果，有研究组提出了与的可能反应机理： ①根据盖斯定律， (写出代数式即可)。 ②上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的是 。 A．增大的浓度，可提高的平衡脱除率 B．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．恒温恒压下充入，可提高原料的平衡转化率 D．加入催化剂，可降低反应活化能，提高脱除速率 ③在常压、温度范围为15～60℃条件下，将浓度为汞蒸气和的气体通入反应容器中，测得出口气流中的汞浓度随反应时间的变化如下图所示。 (i)15℃，内的平均脱除反应速率为 。 (ii) 0(填“>”或“<”)。 （3）溶液可用于手术刀消毒。常温下，与的配合物存在如下平衡：，含微粒的分布系数与的关系如下图所示： 已知：平均配位数 ①熔融状态的不能导电，是 (填“共价”或“离子”)化合物。 ②图中能代表曲线是 (填字母)，平衡常数 。 ③在点，溶液中 (写出计算过程)。 【答案】（1） （2） AD 0.02 < （3）共价 C 【解析】（1）Zn位于元素周期表ⅡB族，Hg是第六周期的元素，与Zn同族，则Hg的价电子排布式为； （2）①反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 将Ⅰ+Ⅱ得到目标反应，则； ②A．根据反应Hg(g)+2NO2(g)Hg(ONO)2 (g)可知，增大NO2的浓度，可提高Hg的平衡脱除率，故A正确； B．升高温度，正反应速率和逆反应速率均要增大，故B错误； C．恒温恒压下充入N2，平衡Hg(g)+2NO2(g)Hg(ONO)2 (g)逆向移动，会降低原料的平衡转化率，故C错误； D．催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，能提高脱除速率，故D正确； 答案为AD； ③(ⅰ)由图像的数据可知，15℃，600～900s内Hg的平均脱除反应速率为μg/(m3·s)= 0.02μg/(m3·s)； (ⅱ)由图像可知，平衡时出口气流中的汞浓度随温度的升高而升高，说明升高温度平衡Hg(g)+2NO2(g)Hg(ONO)2 (g)逆向移动，则该反应是放热反应，ΔH<0； （3）随氯离子浓度增大，平衡逆向移动，所以A表示、B表示、C表示、D表示。 ①熔融状态的HgCl2不能导电，HgCl2是共价化合物； ②由分析可知，曲线C表示，平衡常数，由A和B的交点可知，，此时，则； ③由图可知，在点，溶液中与离子浓度相等，溶液中氯离子浓度：，P点时溶液中。 1.新高考试题中速率、平衡图像题的特点 （1）图像的形式。 ①直接呈现平衡体系中变量的变化:物质的量浓度—时间、组分百分含量—温度、压强—温度。 ②平衡体系变量延伸出的变量的变化:分压(物质的量)—时间、转化率—原料物质的量分数、平衡常数K(ln K)—温度倒数()的图像。 （2）考查方式。 ①分析出纵、横坐标之间的关系,判断出适宜的反应条件(温度、压强、浓度、反应物的配比等)。 ②需要根据分析出的数据信息进行转化、计算得出结果。 2.化学反应速率、平衡图像的分析方法 （1）整体扫描图像,明确面、线、点的物理、化学意义。 ①看面:弄清纵、横坐标的物理含义,注意把坐标的变化转变为化学量的变化。 ②看线:弄清线的斜率、变化趋势及线的陡与平所代表的化学意义。 ③看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、拐点、最高点与最低点等。 ④作线:多条件变化时,是否需要确定一个条件为衡量的线,如等温线、等压线。 （2）找准切入口,明确图像的意义。 ①从“断点”着手。 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,可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况,即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小,即可确定变化的是何种条件。 ②从“拐点”入手。 同一可逆反应,若反应条件不同,达到平衡所用的时间也可能不同,反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。根据外界条件对化学反应速率的影响,即可判断出温度的高低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂。 ③从曲线的变化趋势着手。 a.对于速率—温度(或压强)图像,由于随着温度逐渐升高或压强逐渐增大,反应速率会逐渐增大,因此图像上出现的是平滑的递增曲线。 b.温度或压强的改变对正、逆反应速率的影响是一致的,在图像上,就是v(正)、v(逆)两条曲线的走势大致相同。 c.分析外界条件对化学反应速率的影响时,只能分析达到平衡之后化学反应速率的变化情况。 【变式4-1】（2025·广东深圳·模拟预测）酸性溶液主要组成为与(与会络合为)，其具有溶铜速率快、稳定、易控制及易再生等优点，常应用于印刷线路板(PCB)的刻蚀。刻蚀原理为， （1）CuCl中基态亚铜离子的价层电子轨道表示式为 。 （2）溶液中存在平衡： ，下列说法不正确的是_______(填序号)。 A．加入几滴溶液，平衡逆向移动 B．加热溶液，溶液由蓝绿色变为黄绿色，平衡常数增大 C．加水稀释，的比值会减小 D．加入少量固体，平衡正向移动，转化率增大 （3）盐酸的浓度会影响刻蚀速率，浓度相同，盐酸浓度分别为、、时，随时间的变化曲线如图所示，中间速率变缓慢的可能原因是 。 时，在内，的平均生成速率为 。 （4）能形成多种配合物。铜氨溶液具有显著的抗菌作用。往溶液中通入氨气，测得和铜氨各级配合物的物质的量分数与平衡体系的浓度的负对数)的关系如图所示。 ①曲线5代表的含铜微粒为 。 ②b点的纵坐标为 。 ③结合图像信息，计算反应的平衡常数 。(已知的，写出计算过程) 【答案】（1） （2）CD （3）反应生成的固体覆盖了铜，阻碍反应进行，生成的速率较慢 （4） 0.14 【解析】（1） CuCl中基态亚铜离子的价层电子排布式为3d10，其轨道表示式为，故答案为：。 （2）A．加入几滴溶液，Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀，使c(Cl-)减小，平衡逆向移动，A项正确； B．反应为吸热反应，加热溶液，平衡正向移动，溶液由蓝色变为黄绿色，平衡常数K增大，B项正确； C．加水稀释，c(Cl-)减小，，则增大，C项不正确； D．加入少量氯化钠固体，氯离子浓度增大，平衡正向移动，但氯离子本身的转化率减小，D项不正确； 故答案为：CD。 （3）由刻蚀原理，铜会和H2CuCl4(aq)反应生成氯化亚铜沉淀，反应生成的固体CuCl覆盖了铜，阻碍反应进行，导致生成H2CuCl3的速率较慢；因HCl的浓度越低，平衡时H2CuCl3的浓度越低， 图中相同时间内最低的曲线为c(HCl)= 1.5mol/L时曲线，由曲线可知，c(HCl)= 1.5mol/L时，在0~1.5min内，H2CuCl3的浓度为0.3mol/L，平均生成速率为，故答案为：反应生成的固体覆盖了铜，阻碍反应进行，生成的速率较慢；。 （4）①往溶液中通入氨气，依次发生反应：①，②，③，④，则1代表Cu2+ 、2代表、3代表、4代表、5代表，故答案为：。 ②由图像可以看出，b点时Cu2+和物质的量分数相等，且数值为0.43，4和5所代表的微粒物质的量分数几乎为0，则3所代表的的物质的量分数约为(1-0.43-0.43)=0.14，即b点的纵坐标约为0.14，故答案为：0.14。 ③对于反应，平衡常数，在a点时，，此时，通过代入曲线后面交点数据，得到：反应，平衡常数，对于的溶解平衡，溶度积常数，总反应的平衡常数，根据多重平衡规则，总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积，即，将、、代入可得：，故答案为：。 【变式4-2】（2025·广东广州·二模）水煤气变换是重要的化工过程，铁的氧化物可作为该反应的催化剂。 水煤气变换反应： （1）基态Fe原子价层电子的轨道表示式为 。 （2）使用作为反应催化剂，该反应分两步完成： 则 (用和表示)。 （3）科研小组研究了在两种不同催化剂表面上水煤气变换的反应历程，如下图所示。其他条件相同时，下列说法正确的有___________(填字母)。 A．水煤气变换反应的 B．使用催化剂Ⅰ时，反应体系更快达到平衡。 C．催化剂Ⅱ条件下CO的平衡转化率比催化剂Ⅰ大 D．反应过程中，使用催化剂Ⅰ时中间产物所能达到的最高浓度更大 （4）科研人员研究了467℃和489℃时水煤气变换反应中和CO分压随时间变化关系如图1所示，催化剂为，实验初始时体系中的、。 ①489℃时，随时间变化关系的曲线是 (填“a”或“b”)。 ②467℃时反应在内的平均反应速率 (结果保留2位有效数字)。 （5）科研人员研究了温度和初始投料比对水煤气变换反应平衡状态的影响。已知：CO初始的物质的量恒定为。在527℃和784℃下，随的变化曲线如图2。 ①计算527℃时水煤气变换反应的平衡常数= 。(以分压表示，分压总压×物质的量分数，写出计算过程) ②721℃时，在密闭容器中将等物质的量的和混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中的物质的量分数范围是 (填字母)。 A．    B．    C．    D． 【答案】（1） （2） （3）AD （4）b 0.0078 （5）4 B 【解析】（1） 基态Fe原子核外有26个电子，按照构造原理，其核外电子排布式为[Ar]3d64s2，按照洪特规则，价层电子3d上6个电子优先占据5个不同轨道，故价层电子的电子排布图为 ；故答案为：； （2）使用作为反应催化剂，该反应分两步完成： ① ② 根据盖斯定律，①+②得：=；故答案为：； （3）A.根据反应历程图可知，反应物能量高于生成物能量，水煤气变换反应的，A正确； B. 根据反应历程图可知，使用催化剂Ⅰ时，中间产物转化为产物基元反应的活化能高于使用催化剂II时，反应速率较小，使用催化剂Ⅰ时反应体系达到平衡所需时间大于使用催化剂II时，B错误； C. 催化剂不能使化学平衡发生移动，催化剂Ⅱ条件下CO的平衡转化率与催化剂Ⅰ条件下相同，C错误； D. 根据反应历程图可知，使用催化剂Ⅰ时，反应物转化为中间产物转基元反应的活化能低于使用催化剂II时，反应速率较大，使用催化剂Ⅰ时中间产物所能达到的最高浓度比使用催化剂II时更大，D正确； 故答案为：AD； （4）① 由图可知，a、b表示的是CO的分压，该反应为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，CO分压增加，H2分压降低，故467℃时随时间变化关系的曲线是a；489℃时随时间变化关系的曲线分别是b；故答案为：b； ②467℃时随时间变化关系的曲线是a；反应在内的平均反应速率0.0078；故答案为：0.0078； （5）①根据在527℃和784℃下，随的变化曲线，因为反应的，所以T1为527℃，T2为784℃。由图2可得，T1温度下=1.0时，=2.0。因为初始投料，平衡时有，且有，则Kp=；故答案为：4； ②721℃时，在密闭容器中将等物质的量的和混合，采用适当的催化剂进行反应。可设和物质的量均为1mol，根据三段式： ， 平衡时体系中H2的物质的量分数=。527℃温度下=1.0时，=2.0，，解得，，平衡时体系中H2的物质的量分数=；784℃温度下=1.0时，=1.0，，解得，，平衡时体系中H2的物质的量分数=；由此可判断721℃时最终平衡时体系中H2的物质的量分数范围为；故答案为：B。 1．（2025·广东·高考真题）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。 （1）基态Ti原子的价层电子排布式为 。 （2）298K下，反应的、，则298K下该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 （3）以为原料可制备。将与10.0molTi放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。 编号 过程 (a) (b) (c) (d) ① kJ/mol。 ②不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅰ对应的物质为 。 ③温度下， ，反应(c)的平衡常数 (列出算式，无须化简)。 （4）钛基催化剂可以催化储氢物质肼的分解反应： (e) (f) 为研究某钛基催化剂对上述反应的影响，以肼的水溶液为原料(含的物质的量为)，进行实验，得到、随时间t变化的曲线如图。其中，为与的物质的量之和；为剩余的物质的量。设为0~t时间段内反应(e)消耗的物质的量，该时间段内，本体系中催化剂的选择性用表示。 ①内，的转化率为 (用含的代数式表示)。 ②内，催化剂的选择性为 (用含与的代数式表示，写出推导过程)。 【答案】（1） （2）能 （3） 0.5 （4） 【解析】（1）Ti为22号元素，基态Ti原子的价层电子排布式为，故答案为：： （2）反应的、，则根据可知，该反应在298K下能自发进行，故答案为：能； （3）① 已知： 反应b： 反应c： 将反应c-2×反应b可得，则，故答案为：； ② 由表格可知，反应a为放热反应，反应b、c为吸热反应，反应d也是放热的，曲线Ⅰ，Ⅱ可表示或的物质的量随温度的变化情况，随着温度升高，反应b、c正向移动，反应a、d为逆向移动，所以的含量逐渐上升，的含量逐渐下降，所以曲线Ⅰ对应的物质为，故答案为：； ③ 温度下，，，，根据Ti元素守恒，可推出（10+5-6-8.5）mol=0.5mol，则，，反应(c)的平衡常数=，故答案为：0.5；； （4）① 因为肼为反应物，肼的含量逐渐下降，起始时，时， ，则内，的转化率为=，故答案为：； ② 由图可知，内，，，则，反应掉的肼为，生成的氮气和氢气的物质的量为，根据反应前后原子个数守恒，可得，反应f消耗的肼为，反应e消耗的肼为， 则本体系中催化剂的选择性===，故答案为：； 2．（2024·广东·高考真题）酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。 （1）酸催化下与混合溶液的反应(反应a)，可用于石油开采中油路解堵。 ①基态N原子价层电子的轨道表示式为 。 ②反应a： 已知： 则反应a的 。 ③某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图。 据图可知，在该过程中 。 A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变 B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率 C．催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应 D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小 （2）在非水溶剂中，将转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有 和 。 （3）在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的。 a．选择合适的指示剂，；其钾盐为。 b．向溶液中加入，发生反应：。起始的物质的量为，加入的物质的量为，平衡时，测得随的变化曲线如图。 已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。 ①计算 。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) ②在该溶剂中， ； 。(填“>”“<”或“=”) 【答案】（1） BD （2）AcOH KI （3） ＞ ＞ 【解析】（1） ①N的原子序数为7，位于第二周期第ⅤA族，基态N原子价层电子的轨道表示式为； ②由已知可得： Ⅰ．，； Ⅱ．，； Ⅲ．，； Ⅳ．，； 由盖斯定律可知，目标方程式可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ＋Ⅳ得到，故反应； ③A．催化剂不能改变反应的焓变，A项错误； B．由图示可知，酸性：硫酸＞磷酸＞乙酸，催化剂酸性增强，反应速率提高，B项正确； C．一个硫酸分子中含有2个H，一个磷酸分子中含有3个H，一个乙酸分子中含有4个H，但含H最少的硫酸催化时，最有利于加速反应，C项错误； D．由图示可知，反应开始一段时间，反应物浓度减小，但反应速率加快，反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小，D项正确； 故选BD。 （2）催化剂参与化学反应，但反应前后质量和化学性质并未改变，由催化机理示意图可知，催化剂有AcOH和KI； （3）由变化曲线图可知，当时，，设初始，则初始，转化的物质的量浓度为，可列出三段式如下： 由，即，解得，则该反应的平衡常数为 解得； ②根据图像可知，当时，设此时转化的物质的量浓度为，可列出三段式如下： 此时，即，则，则平衡常数，则； 由于，则，。 3．（2023·广东·高考真题）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。 （1）某有机物能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。 ①基态的电子轨道表示式为 。 ②完成反应的离子方程式： （2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。 用浓度分别为的溶液进行了三组实验，得到随时间t的变化曲线如图。    ①时，在内，的平均消耗速率= 。 ②下列有关说法中，正确的有 。 A．平衡后加水稀释，增大 B．平衡转化率： C．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小 D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间： （3）R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡：         研究组配制了L起始浓度与L起始浓度比不同的系列溶液，反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种中的化学位移不同，该特征H对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H的总峰面积计为1)如下表。 0 1.00 0 0 a x 0.64 b 0.40 0.60 【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比；“”表示未检测到。 ①时， 。 ②时，平衡浓度比 。 （4）研究组用吸收光谱法研究了（3）中M与L反应体系。当时，测得平衡时各物种随的变化曲线如图。时，计算M的平衡转化率 (写出计算过程，结果保留两位有效数字)。    【答案】（1） HNO2 （2） AB （3）0.36 3：4或0.75 （4）98% 【解析】（1） ①基态的电子轨道表示式为  ； ②根据原子守恒可知离子方程式中需要增加HNO2。 （2）①浓度分别为的溶液，反应物浓度增加，反应速率增大，据此可知三者对应的曲线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；时，在内，观察图像可知的平均消耗速率为； ②A．对于反应HNO2，加水稀释，平衡往粒子数增加的方向移动，含量增加，含量减小，增大，A正确； B．浓度增加，转化率增加，故，B正确； C．观察图像可知，三组实验反应速率都是前期速率增加，后期速率减小，C错误； D．硝酸浓度越高，反应速率越快，体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间越短，故，D错误； 故选AB。 （3）①时，，且=0.64，得x=0.36； ②相比于含有两个配体，则与的浓度比应为相对峰面积S的一半与的相对峰面积S之比，即。 （4）；，由L守恒可知，则；则M的转化率为。 4．（2022·广东·高考真题）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)。 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)。 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”)。 【答案】（1）N2↑ 4H2O (E1-E2)+ΔH+(E3-E4) 2NO+O2=2NO2 （2）BD 当溶液pH=9时，，因此可忽略溶液中 即=0.20 反应(ii)的平衡常数K2===3.3×10-7 联立两个方程可得=6.0×10-4mol/L λ3 增大 【解析】（1）①分解过程中，生成Cr2O3和无污染气体，根据元素守恒可知，其余生成物为N2、H2O，根据原子守恒可知反应方程式为，故答案为：N2↑；4H2O。 ②设反应过程中第一步的产物为M，第二步的产物为N，则X→M  ΔH1=(E1-E2)，M→N  ΔH2=ΔH，N→Y  ΔH3=(E3-E4)1，根据盖斯定律可知，X(g)→Y(g)的焓变为ΔH1+ΔH2+ΔH3=(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)，故答案为：(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)。 ③NH3在Cr2O3作催化剂条件下，能与O2反应生成NO，NO与O2反应生成红棕色气体NO2，NO2与H2O反应生成HNO3和NO，若同时通入O2，可将氮元素全部氧化为HNO3，因此从NH3出发经过3步反应制备HNO3的路线为；其中NO反应生成NO2过程中，气体颜色发生变化，其反应方程式为2NO+O2=2NO2，故答案为：；2NO+O2=2NO2。 （2）①K2Cr2O7溶液中存在平衡：(i)、(ii)。 A．向溶液中加入少量硫酸，溶液中c(H+)增大，(ii)平衡逆向移动，根据勒夏特列原理可知，平衡移动只是减弱改变量，平衡后，溶液中c(H+)依然增大，因此溶液的pH将减小，故A错误； B．加水稀释过程中，根据“越稀越水解”、“越稀越电离”可知，(i)和(ii)的平衡都正向移动，两个平衡正向都是离子数增大的反应，因此稀释后，溶液中离子总数将增大，故B正确； C．加入少量NaOH溶液，(ii)正向移动，溶液中将减小，(i)将正向移动，故C错误； D．平衡(i)的平衡常数K1=，平衡常数只与温度和反应本身有关，因此加入少量K2Cr2O7溶液，不变，故D正确； 综上所述，答案为：BD。 ②0.10mol/L K2Cr2O7溶液中，Cr原子的总浓度为0.20mol/L，当溶液pH=9.00时，溶液中Cr原子总浓度为=0.20mol/L，、与的平衡浓度分别为x、y、z mol/L，因此=0.10；由图8可知，当溶液pH=9时，，因此可忽略溶液中，即=0.20，反应(ii)的平衡常数K2===3.3×10-7，联立两个方程可得≈6.0×10-4mol/L。 ③根据反应(i)、(ii)是离子浓度增大的平衡可知，溶液pH越大，溶液中越大，混合溶液在某一波长的A越大，溶液的pH越大，溶液中越大，因此与的λmax最接近的是λ3；反应(i)的平衡常数K1= ，反应(ii)的平衡常数K2=，= = ，因此= ，由上述分析逆推可知，b>a，即溶液pH从a变到b的过程中，溶液中c(H+)减小，所以的值将增大，故答案为：λ3；增大。 5．（2021·广东·高考真题）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。 （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： 。 【答案】 ∆H2+∆H3-∆H5或∆H3-∆H4 AD 4 4 ac 68% 做冷冻剂 【分析】根据盖斯定律计算未知反应的反应热；根据影响化学反应速率和化学平衡的因素判断反应速率的变化及转化率的变化；根据图象及曲线高低判断反应进程和活化能的相对大小；根据平衡时反应物的分压计算平衡转化率；根据CO2的物理性质推测CO2的用途。 【解析】（1）根据题目所给出的反应方程式关系可知，a=b+c-e=c-d，根据盖斯定律则有∆H1=∆H2+∆H3-∆H5=∆H3-∆H4； （2）A．增大CO2和CH4的浓度，对于反应a、b、c来说，均增大了反应物的浓度，反应的正反应速率增大，A正确； B．移去部分C(s)，没有改变反应体系中的压强，反应的正逆反应速率均不变，平衡不移动，B错误； C．催化剂可以同等条件下增大正逆反应速率，只能加快反应进程，不改变反应的平衡状态，平衡转化率不变，C错误； D．降低温度，体系的总能量降低，正、逆反应速率均减小，D正确； 故答案选AD； （3）由图可知，反应过程中能量变化出现了4个峰，即吸收了4次活化能，经历了4步反应；且从左往右看4次活化能吸收中，第4次对应的峰最高，即正反应方向第4步吸收的能量最多，对应的正反应活化能最大。 （4）①随着温度的升高，反应a和c的ln K增大，说明K的数值增大，反应向正反应方向进行，反应a和c为吸热反应，同理反应e的ln K减小，说明K的减小，反应向逆反应方向进行，反应e为放热反应，故答案为ac； ②用相对分压代替浓度，则反应c的平衡常数表达式K=； ③由图可知，A处对应反应c的ln K=0，即K==1，解方程得p2(H2)=p(CH4)P0，已知反应平衡时p(H2)=40kPa，则有p(CH4)=16kPa，由已知条件知CO2与CH4的物质的量之比等于压强之比，且初始状态时p(CH4)=×100kPa=50kPa，故CH4的平衡转化率为×100%=68%； （5）固态CO2即为干冰，干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性质。 6．（2025·海南·高考真题）石硫合剂是作物抗病抑菌的无机农药。生产上以硫磺、石灰和水为原料，经加热熬煮得棕红混悬液体。制备反应式： Ⅰ．   回答问题： （1）在熬煮制备反应中，硫元素的化合价部分降低，部分升高，说明单质S发生了 反应。将该反应置于高压釜中，可大大缩短熬煮时间，原因是温度升高，反应速率 。 （2）已知：Ⅱ．   Ⅲ．   所以 (写表达式)。 （3）在熬煮石硫合剂时加入两亲性的季铵盐氯化十六烷基三甲铵，使得S在水中及在S中有有效浓度分别增大，导致单位时间内分子有效碰撞次数 。 （4）某批次实验表明，硫粉浓度c随时间t的变化满足关系：(k为表观速率常数)，如图所示。该实验条件下 。 （5）判断将浓度均为 的、等体积混合，构成K、P、Ca、S四元肥料混合液后，是否析出S及沉淀，造成叶面施肥喷头堵塞，并说明理由 。已知：25℃下，，，，()。分子不稳定，生成即分解为和。 【答案】（1）氧化还原 增大 （2） （3）增多 （4）0.0025 （5） 不会析出S沉淀，会析出沉淀 【解析】（1）反应中S（0价）转化为CaS2（S为-1价）和CaS2O3（S为+2价），S元素的化合价部分升高，部分降低，说明单质S发生了歧化（氧化还原）反应；将该反应置于高压釜中，反应的温度升高，反应速率增大，反应时间缩短。 （2）由盖斯定律得：反应I=反应II+3×反应III，则焓变：。 （3）反应物有效浓度增大，使得单位时间内分子有效碰撞次数增多。 （4）由表达式知，k为-lnc随t变化曲线的斜率，所以。 （5）浓度均为2mol/L的、等体积混合后浓度均为1mol/L，即，1mol/L的KH2PO4电离出的H+和的浓度约为，由于c(Ca2+)×c()=1×10-3.6>Ksp(CaHPO4)=10-6.66，以此会产生CaHPO4沉淀；而生成S沉淀需要首先生成分子，而1mol/L的KH2PO4电离出的H+和1mol/L的电离产生的不足以生成，不会产生S沉淀。 7．（2025·浙江·高考真题）氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌，有重要的应用价值。请回答： （1）下列措施中能提高新制饱和氯水中浓度的是_______。 A．加固体 B．加水 C．加粉末 D．加足量溶液 （2）氯气常用于自来水消毒。稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应)： I   Ⅱ       Ⅲ   时，在不同下，约氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值如图所示(溶液体积保持不变)。 ①分子的空间构型是 。 ②在之间，浓度增加，其最大来源是 (填含氯微粒符号)。 ③该氯水中氯元素质量守恒表达式： 。 ④在图中画出之间，随的变化曲线 。 （3）某研究小组提出，商用(常含杂质)在水中易发生如下反应，影响自来水消毒效果。 Ⅳ   V   中含量对反应初始速率的影响如图所示。实验条件：初始浓度相同。 ①的存在主要加快了反应 (填“Ⅳ”或“V”)。 ②指出改变的影响因素，并解释原因 。 【答案】（1）C （2）V形(或角形) HClO （3）V 影响因素是溶液 pH以及含量等，原因是Cl2浓度增大、pH增大，均使溶液中ClO﹣浓度增大，反应V的反应物浓度增大，反应速率增大 【解析】（1）饱和氯水中存在平衡：，平衡正向移动，增加HClO浓度： A．加NaCl固体，浓度增加，平衡逆向移动，HClO降低，A错误； B．加水，平衡正向移动，HClO物质的量增加，但浓度降低，B错误； C．加粉末，消耗，平衡正向移动，HClO浓度增加，C正确； D．加足量溶液，消耗，平衡正向移动，但溶液体积会变大，HClO浓度下降，且足量的也会和HClO反应，进一步导致HClO浓度下降，D错误； 故答案为C。 （2）①分子的中心原子O的价层电子数为，O有2对孤电子对，空间构型是V形(或角形)； ②在之间，浓度增加，主要来自 HClO 的电离：； ③溶于水生成等量的和HClO，HClO进一步转化为和，则该氯水中氯元素质量守恒表达式：； ④由 可知，随着 pH 升高，减小，亦随之减小，且，代入pH=4时，，得到，同理，pH=9时，，，故从 pH=4 到9时，从-11点位大致呈单调下降曲线递减到-14点位，如图所示：； （3）①反应Ⅳ是自身的氧化还原反应，而反应V是做氧化剂，将氧化为(氯的含氧酸中并不是化合价越高，氧化性越强)，故当存在时，存在题（2）中Ⅰ和Ⅲ的电离平衡，主要影响的是反应Ⅴ，即加快了反应Ⅴ的反应速率； ②读图可知，影响的主要因素有溶液 pH以及 含量等，原因是Cl2浓度增大、pH增大，均使溶液中ClO﹣浓度增大，反应V的反应物浓度增大，反应速率增大。 8．（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 【解析】（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。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 / 20 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 $