17.主观题突破(四) 化学反应原理的综合分析(A)(专题微练PPT)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考化学大二轮专题复习

该高中化学高考复习课件聚焦化学反应原理综合题，覆盖反应热计算、化学平衡移动、速率常数、电化学等核心考点，对接高考评价体系，通过山东联考、郑州调研等真题分析考点权重，归纳焓变计算、平衡常数推导等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题解析+素养培养”双轨模式，如以沧州模拟题中乙醇重整反应为例，用科学思维构建反应历程模型，通过分压计算培养证据推理能力，特设“易错陷阱警示”帮助学生掌握平衡移动分析技巧，教师可据此精准指导学生突破高频考点，提升应试得分率。

主观题突破(四)　化学反应 原理的综合分析(A) 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 1.(2025·山东联考)利用γ-丁内酯(M)制备四氢呋喃(X)和3-丁烯-1-醇(Y)，涉及如下可逆反应： 已知：反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 回答下列问题： (1)在温度为T0时，分别以0.5 mol的M和1 mol的H2为原料进行上述反应。当产物X和产物Y的产率均为10%时，体系放热a kJ；当产物X产率为15%、产物Y的产率为25%时，体系放热b kJ。若2a>b，则反应Ⅲ的焓变ΔH(Ⅲ)_____(填“>”“=”或“<”)0，反应Ⅱ在该条件下的焓变ΔH(Ⅱ)=_____________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。 > 10(3a-2b) 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 (2)温度为T0时发生上述反应，测得 产物X、Y的浓度随时间的变化如图 所示，t1时反应达平衡。0~30 s， v(M)=______ mol·L-1·s-1。为获得 产物Y可采取的措施为___________ _________________。相同条件下，若将催化剂改换成催化剂m，可加快反应Ⅱ，产物Y的浓度峰值点变为A处，说明峰值点变化的原因: ______________________________________________________________________________________________________________________________________。 0.1 在反应时间较短时分离产物Y 催化剂m，可加快反应Ⅱ的速率，缩短到达平衡的时间，产物Y的浓度峰值点提前，反应Ⅰ消耗的M减少，体系中M浓度增大，Y的浓度峰值点增大 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 (3)向容积为1 L的恒容密闭容器中加入n mol M、2n mol H2，控制温度为T0，测得M的平衡转化率为α，则平衡体系中X的物质的量为 _______ mol，反应①的平衡常数K=___________。相同条件下，在容积固定的密闭容器中，若增加H2的量，平衡时c(X)和c(Y)的比值________(填“增大”“减小”或“不变”)。 不变 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 反应Ⅰ为M(g)+2H2(g) X(g)+H2O(g)，反应Ⅱ为M(g)+2H2(g) Y(g)+H2O(g)，反应Ⅲ为X(g) Y(g)。(1)设反应Ⅰ的反应热为ΔH(Ⅰ)，反应Ⅱ的反应热为ΔH(Ⅱ)，根据盖斯定律，则反应③的焓变ΔH(Ⅲ)=ΔH(Ⅱ)-ΔH(Ⅰ)，根据题意，分别以0.5 mol的M和1 mol的H2为原料进行上述反应，当产物X和产物Y的产率均为10%时，体系放热a kJ；当产物X产率为15%和产物Y的产率为25%时,体系放热b kJ，则可列：①0.5×10%ΔH(Ⅰ)+0.5×10%ΔH(Ⅱ)= 解析 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 -a kJ，②0.5×15%ΔH(Ⅰ)+0.5×25%ΔH(Ⅱ)=-b kJ，根据题意，2a> b，则2a-b>0，根据上述两个式子①×2-②可得0.5×5%ΔH(Ⅰ)-0.5 ×5%ΔH(Ⅱ)=-(2a-b)kJ<0，即ΔH(Ⅰ)<ΔH(Ⅱ)，则ΔH(Ⅲ)=ΔH(Ⅱ) -ΔH(Ⅰ)>0；根据,解得ΔH(Ⅱ)=(3a-2b)×10 kJ·mol-1。(2)Ⅰ、Ⅱ反应中M、X、Y的化学计量数均为1，则0~30 s内，M的平均反应速率为v(M)== 解析 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ==0.1 mol·L-1·s-1；根据图像，产物Y在反应较短时间内浓度达到最大，则为获得产物Y可采取的措施为在反应时间较短时分离产物Y；改换成催化剂m，可加快反应Ⅱ的速率，缩短到达平衡的时间，产物Y的浓度峰值点提前，由于时间缩短，反应Ⅰ消耗的M减少，体系中M浓度增大，导致Y浓度大于原峰值。(3)参考(2)中图像数据，达到平衡时，c(X)=2.5 mol·L-1，c(Y)=1.0 mol·L-1，反应Ⅲ的K==0.4，向某反应容 解析 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 器中加入n mol M、2n mol H2，控制温度为T0，测得M的平衡转化率为α，则平衡时n(M)=n(1-α) mol，n(H2)=2n(1-α) mol，n(X)+n(Y) =n(H2O)=αn mol，由反应Ⅲ的K==0.4，解方程组，可以求出平衡体系中n(Y)= 解析 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 mol，n(X)= mol；容器容积为1 L，反应Ⅰ的平衡常数K===；增加H2的量，KⅢ=，温度不变，平衡常数不变，则的值不变。 解析 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(2025·郑州调研)CO2的综合利用成为研究热点，CO2作为碳源加氢是再生能源的有效方法。回答下列问题： Ⅰ.工业上利用CO2和H2制备HCOOH，已知温度为T、压强为p时的摩尔生成焓(ΔH)如表所示： 1 5 2 3 4 气态物质 H2 CO2 HCOOH 摩尔生成焓/(kJ·mol-1) 0 -393.5 -378.5 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。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 (2)已知：温度为T1 ℃时，CO2(g)+H2(g) HCOOH(g)　K=2。实验测得：v正=k正·c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆·c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数。 ①T1 ℃时，=_______。 ②若T2 ℃时，k正=2.1k逆，则T1______(填“>”“<”或“=”)T2。 2 < (1)温度为T、压强为p时，反应CO2(g)+H2(g) HCOOH(g)　ΔH1= ______kJ·mol-1。 +15 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 Ⅱ.在催化剂作用下，CO2可被氢气还原为甲醇：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2<0[同时有副反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+ H2O(g)　ΔH3>0发生]，CO2平衡转化率随温度和压强的变化如图。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 (3)判断p1、p2、p3的大小关系：___________。解释压强一定时，CO2的平衡转化率呈现如图变化的原因：___________________________ ________________________________________________________________________。同时增大CO2的平衡转化率和CH3OH的产率可采取的措施是_____________。 p1>p2>p3 T K之前以副反应为主，转化率随着温度升高而增大，T K之后以主反应为主，转化率随着温度升高而降低 增大压强 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 (4)向压强为p的恒温恒压密闭容器中加入1 mol CO2和3 mol H2，进行反应，达到平衡状态时，CO2的转化率为20%，生成CO的物质的量为0.1 mol，则甲醇的选择性为_____________%[甲醇选择性= ×100%]；在该温度下，CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)的压强平衡常数Kp=_______________(列出计算式,分压=总压×物质的量分数)。 50 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(2025·沧州模拟)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。 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 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) 1 5 2 3 4 3 C2H5OH(g)+3H2O(g) 2CO2(g)+6H2(g)　ΔH=(a-b+c+d-e) kJ·mol-1 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (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。 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ①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_______________________ ___________________________方法提高C2H5OH的平衡转化率。 1 5 2 3 4 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) 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ②T ℃时，向容器中充入1 mol C2H5OH(g)和3 mol H2O(g)，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，5 min后达到平衡状态，测得C2H5OH(g)的转化率为80%,容器内CO(g)的体积分数为10%，则0~5 min内用C2H5OH分压表示的平 均反应速率为_________kPa·min-1(用分数表示)，反应Ⅰ的平衡常数 Kp=_____________________(kPa)4(列出计算式即可，不需化简)。 1 5 2 3 4 　 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 (3)在催化剂作用下，HCOOH也能分解生成H2，可能的反应机理如图所示。 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 ①根据元素电负性的规律，如图所示步骤Ⅰ可描述为_____________ _____________________________________________________________________。 ②研究发现其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳，试解释原因：___________________________________ _______________。 电负性O>H、N>C，甲酸中的H+与带负电的N成键，负电性HCOO-与正电性的催化剂结合 HCOOK是强电解质，其水溶液中HCOO-浓度大 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (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)①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 解析 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 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。②设平衡时生成一氧化碳的物质的量为a mol，由乙醇的转化率可知，反应Ⅰ消耗乙醇的物质的量为1 mol×80%=0.8 mol，由方程式可知，反应Ⅰ消耗水蒸气的物质的量为2.4 mol，生成二氧化碳、氢气的物质的量分别为1.6 mol、4.8 mol，反应Ⅱ消耗二氧化碳、氢气的物质的 解析 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 量和生成一氧化碳、水的物质的量都为a mol，由一氧化碳的体积分数为10%可得：×100%=10%， 解得a=0.72，则0~5 min内乙醇分压表示的平均反应速率为= kPa·min-1，反应Ⅰ的平衡常数Kp= (kPa)4。 解析 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.(2025·成都模拟)随着煤和石油等不可再生能源的日益枯竭，同时在“碳达峰”与“碳中和”可持续发展的目标下，作为清洁能源的天然气受到了广泛的关注。 (1)目前正在开发用甲烷和氧气合成甲醇： 2CH4(g)+O2(g) 2CH3OH(g)，已 知：RlnKp=-+C(C为常数)。根据图中 信息，恒压条件下，温度升高，Kp_____ (填“增大”“减小”或“不变”)；该反应的热 化学方程式为______________________________________________。 1 5 2 3 4 减小 2CH4(g)+O2(g)===2CH3OH(g)　ΔH=-251 kJ·mol-1 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 在1×105 Pa、进料配比n(CH4)∶n(CO2)=1∶1、温度为500~1 000 ℃的条件下，甲烷干重整过程中甲烷的转化率、CO2的转化率和积碳率随着温度变化的规律如图所示。 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ①甲烷干重整的最佳温度为_________________________ ℃。 ②恒容绝热条件下仅发生主反应时，下列情况能说明该反应达到平衡状态的有_________(填字母)。 A.CH4和CO2的转化率相等 B.v正(CH4)=2v逆(CO) C.容器内气体密度不变 D.平衡常数K不变 1 5 2 3 4 900(850~950之间都可以) D 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 ③在最佳温度、初始压强p条件下，向某2 L的恒容密闭容器中加入 2 mol CO2和2 mol CH4，设只发生R1、R2两个反应。达平衡后，测得容器中CO的浓度为1.2 mol·L-1，CO2的转化率为80%，则此时R1反 应的压强平衡常数Kp=____________________(列出计算表达式，压强平衡常数用各组分的平衡分压代替物质的量浓度进行计算，平衡分压=物质的量分数×平衡总压强)。 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)利用甲烷干重整反应中的气体CO2和H2在某催化剂表面制备甲醇的反应机理如图所示。 1 5 2 3 4 ①催化循环中产生的中间体微粒共_______种。 ②CO2催化加氢制甲醇总反应的化学方程式为 ______________________________。 6 CO2+3H2 H2O+CH3OH 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 解析 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.氨是现代工业、农业生产最基础的化工原料之一。 Ⅰ.传统的“哈伯法”反应原理为 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)　ΔH=-92.4 kJ· mol-1　ΔS=-200 J·K-1· mol-1 (1)上述反应在常温下_____(填“能”或“不能”)自发进行。 (2)“哈伯法”合成氨的工业条件为400~500 ℃、10 MPa~30 MPa，是综合考虑了_____________________________________因素(至少写两点)。 1 5 2 3 4 能 反应速率、平衡转化率、催化剂的活性 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)T ℃时向2 L的某刚性容器中充入1 mol N2和3 mol H2。已知平衡时体系中NH3的体积占比为，则该反应的平衡常数K=___________。 1 5 2 3 4 8.33或 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 Ⅱ.“哈伯法”的原料H2来自化石燃料，该过程会产生大量温室气体CO2。近年来有科学家提出通过电解氮气和水来合成氨(NRR反应)。 (4)一种常温常压下NRR反应的装置如图所示，阴极的电极反应式为______________________。 1 5 2 3 4 8H++N2+6e-===2N 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (5)表格为不同电压下进行电解时Mo2C/C电极表面的气体产生情况(以NH3为计算值)。 1 5 2 3 4 电压/V N2通入速率 /(mL ·min-1) H2生成速率 /(mL ·min-1) NH3生成速率 /(mg·min-1) 0.2 25 0.015 0.51 0.3 25 0.038 0.68 0.4 25 0.095 0.65 0.5 25 0.11 0.52 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 ①表中NH3的最大产率=________(产率=实际产量/理论产量×100%，常温常压下Vm=24.5 L· mol-1，结果保留3位有效数字)。 ②较高电压下NH3的生成速率下降的原因是______________________ _________________________________________。 1.96% 高电压有利于竞争反应2H++2e-===H2↑的进行，从而不利于产NH3 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 2 3 4 (6)如图为Mo2C/C电极表面“N2→NH3”的可能路径( 表示电极表面)。该过程中会产生两种具有对称结构的副产物，分别为______________(填化学式)。 N2H2和N2H4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)正反应是体积减小的放热反应，ΔG=ΔH-TΔS=-92.4-298×(-0.2) <0，故上述反应在常温下能自发进行。(2)“哈伯法”合成氨的工业条件为400~500 ℃、10 MPa~30 MPa，是综合考虑了反应速率、平衡转化率、催化剂的活性。(3)设参与反应的氮气为x mol，则有 解析 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 相同条件下，物质的量之比等于体积之比=，x=0.6；K===。(4)与电源负极相连的是电解池的阴极，题图中左侧氮气进入的极为阴极，阴极发生得电子的还原反应，根据题图可知，电解质溶液呈酸性，则阴极的电极反应式为8H++N2+6e-===2N。(5)①题表中电压为0.3 V时，氨气产率 解析 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 最大。常温常压下Vm=24.5 L· mol-1，n(N2)=== mol，由元素守恒知氨气的理论产量n(NH3)=2n(N2)= mol，m(NH3)= mol×17 000 mg· mol-1= mg，NH3的最大产率=×100%=1.96%。②较高电压下NH3的生成速率下降的原因是高电压有利于竞争反应2H++2e-===H2↑的进行，从而不利于产NH3。(6)由Mo2C/C电极表面“N2→NH3”的可能路径图知该过程中会产生两种具有对称结构的副产物，分别为N2H2和N2H4。 解析 1 5 2 3 4 考前顶层设计 化学 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 本部分内容讲解结束 (1)ΔH=生成物的生成焓-反应物的生成焓，则反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)　ΔH1=-378.5-0-(-393.5)=+15 kJ·mol-1。(2)①T1 ℃时，v正= k正·c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆·c(HCOOH)，k正、k逆为速率常数，则==K=2。②若T2 ℃时，k正=2.1k逆，则平衡常数K=2.1，反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)　ΔH1=+15 kJ·mol-1，该反应为吸热反应，温度越高，K值越大，则T1<T2。(3)对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2<0，增大压强，平衡正向移动，副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　 ΔH3>0不受压强影响，当温度固定时，压强越大，CO2平衡转化率越大，故p1>p2>p3；主反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH2<0为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH3>0为吸热反应，温度升高，平衡正移，T K前以副反应为主，转化率随着温度升高而增大，T K后以主反应为主，转化率随着温度升高而降低；增大压强，可以使主反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)正向移动，副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)不移动，则增大压强可同时增大CO2的平衡转化率和CH3OH的产率。(4)向压强为p的恒温恒压密闭容器中加 入1 mol CO2和3 mol H2，进行反应，达到平衡状态时，CO2的转化率为20%，则CO2一共消耗0.2 mol，生成CO 0.1 mol需要消耗0.1 mol CO2，则剩余0.1 mol CO2转化为了CH3OH，则甲醇的选择性为×100%=×100%=50%；在该温度下，反应达平衡时CO2为0.8 mol，H2为2.6 mol，CH3OH为0.1 mol，CO为0.1 mol，H2O为0.2 mol，则p(CO2)=p，p(H2)=p，p(CH3OH)=p，p(H2O)=p，则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的压强平衡常数Kp ==。 (2)甲烷干重整反应(DRM)可以将两种温室气体(CH4和CO2)直接转化为合成气(主要成分为CO和H2)，兼具环境效益和经济效益。甲烷干重整过程中可能存在反应： R1：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)(主反应) R2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) R3：CH4(g)C(s)+2H2(g) R4：2CO(g)C(s)+CO2(g) R5：CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) (1)根据图中信息，恒压条件下，温度升高，减小，Kp减小；根据坐标值，可得0.055 kJ·mol-1·K-1=-1.5×10-3K-1ΔH+C，0.431 5 kJ·mol-1·K-1=-3 ×10-3K-1ΔH+C，得ΔH=-251 kJ·mol-1，该反应的热化学方程式为2CH4(g)+O2(g)===2CH3OH(g)　ΔH=-251 kJ·mol-1。(2)①从图中可看出，随温度升高，甲烷干重整过程中甲烷的转化率增大、CO2的转化率增大和积碳率减小，温度升高到900 ℃后CH4的转化率与CO2的转化率几乎相等，且达到97%以上，900 ℃后积碳率很低，说明几乎只发生甲烷干重整主反应R1，故甲烷干重整的最佳温度为900 ℃(850~950 ℃之间都可以)。②仅 发生主反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)，进料配比n(CH4)∶n(CO2)= 1∶1，CH4和CO2的转化率一直相等，不能说明该反应达到平衡状态，A项错误；2v正(CH4)=v逆(CO)表明正逆反应速率相等，v正(CH4)=2v逆(CO)不能说明该反应达到平衡状态，B项错误；恒容条件下，容器内气体密度保持不变，不能说明该反应达到平衡状态，C项错误；平衡常数K只与温度相关，K不变说明温度不变，恒容绝热条件下，温度不变能说明该反应达到平衡状态，D项正确。③在最佳温度、初始压强p条件下，向某2 L的恒容密闭容器中加入2 mol CO2和2 mol CH4，设只发生R1：CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)、R2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)两个反应，平衡后，测得容器中CO的浓度为1.2 mol·L-1，CO的物质的量为2.4 mol，CO2的转化率为80%，CO2的物质的量为2 mol×(1-80%)=0.4 mol，根据碳原子守恒，CH4的物质的量为(4-2.4-0.4)=1.2 mol，根据氧原子守恒，H2O的物质的量为(2×2-2.4-0.4×2)=0.8 mol，根据氢原子守恒，H2的物质的量为×(2×4-1.2×4-0.8×2) mol=0.8 mol，平衡时气体总的物质的量为 (2.4+0.4+1.2+0.8+0.8)mol=5.6 mol，恒温恒容，压强之比等于气体物质的 量之比，平衡时压强为p=，则CO2、CH4、CO、H2的分压分别为×、×、×、×，则此时R1反应的压强平衡常数Kp=。(3)①根据图示，催化循环中产生的中间体微粒共6种。②CO2催化加氢生成甲醇和水，总反应的化学方程式CO2+3H2H2O+CH3OH。 $