专题03 化学反应原理综合应用（2大题型）（上海专用）2026年高考化学一模分类汇编

专题03 化学反应原理综合应用 2大考点概览 题型01 化学反应速率与化学平衡主线型 题型02 化学反应原理综合型 化学反应速率与化学平衡主线型 题型01 1．（2026·上海市徐汇区·一模）二氧化碳甲烷化是一种将捕获的二氧化碳与氢气在催化剂作用下转化为甲烷的过程。该反应不仅能够有效减少温室气体排放，还能通过“电力到气体”技术，将过剩的可再生能源转化为高能量密度的燃料。 ① ② （1）反应平衡常数与温度的关系如下图，上述反应中符合变化趋势的是 。 A．反应①    B．反应② （2）利用或作催化剂有利于甲烷化，反应路径的相对能量如下图。根据图像可知，的催化效果更好，理由是 ，该催化路径决速步骤的能垒是 eV。 向恒容密闭容器中充入和，在不同温度下同时发生反应①和反应②，平衡时含碳物质的物质的量与温度的关系如下图所示。 （3）当反应①和反应②均达到化学平衡状态时，维持温度不变，压缩装置体积，则反应②的平衡移动方向是___________。 A．正向移动 B．逆向移动 C．不移动 D．无法确定 （4）曲线Z表示的是 (填化学式)的物质的量与温度的关系，解释其在温度段物质的量增大的原因 。 （5）计算800 K时，反应②的平衡常数的值 。(写出计算过程，结果保留两位小数) （6）二氧化碳甲烷化反应体系中，催化剂的表面积炭可导致催化剂失活。研究表明，催化剂(助剂／载体)载体表面碱性越强，抗积炭能力越强。下列催化剂抗积炭能力最强的是___________。 A． B． C． D． 光催化也可以制备甲烷，反应原理示意图如下图所示。 （7）写出a区的电极反应 。 2．（2026·上海市静安区、闵行区、青浦区、金山区四区·一模）稠油（粘度较大的石油）中的四氢噻吩（分子式为C4H8S，结构简式为）有特殊气味，可用作天然气示警剂。工业上通过注蒸气热采方式加工稠油，获得短链烃，同时有H2S生成。 加工稠油的过程中，四氢噻吩发生如下反应：     ① ΔH1=40.7 kJ·mol-1 ② ΔH2=-41.2 kJ·mol-1 ③ ΔH3=12.7 kJ·mol-1 （1）反应③在高温条件下能自发进行，则反应③的ΔS 。 A．>0    B．=0    C．<0 （2）恒温恒容时，向1 L的密闭容器中通入2 mol C4H8S(g)和2 mol H2O(g)，发生上述反应。反应10 min时，测得容器内的压强是反应前的1.2倍，则10 min内v(C3H8)= 。 （3）恒温恒容时，向密闭容器中通入一定量的C4H8(g)和H2O(g)，发生反应：   ΔH4 ①ΔH4= kJ·mol-1。 ②能说明上述反应达到化学平衡状态的是 。 A．v(C4H8)=v(CO2)         B．气体的总物质的量保持不变 C．n(H2):n(H2O)的值保持不变     D．气体的密度保持不变 （4）一定温度下，向密闭容器中通入一定量的C4H8S(g)和H2O(g)，反应达到平衡。若t1时刻压缩容器的体积，反应①的浓度商Q和平衡常数K随时间t的变化趋势合理的是______。 A． B． C． D． （5）一定条件下，改变H2O(g)和C4H8S(g)的投料比[n(H2O)/n(C4H8S)]，烃类物质的生成量随投料比的变化如下图所示。随着投料比的增大，烯烃质量下降，可能的原因是 。 金属离子可加快四氢噻吩水热裂解的反应速率。以Fe3O4为催化剂时，初始阶段反应过程如下图所示： （6）上述过程中随着水含量的增加，除生成H2S外，还可能生成的含氧有机物有 （写出一种物质的结构简式）。 （7）在催化剂的作用下，测得不同温度、相同时间内反应①中C4H8S转化率随温度变化情况如图，说明C4H8S转化率在温度高于T2后，所呈现的变化趋势及其原因 。 （8）工业上常用弱碱性的乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液来吸收H2S。乙醇胺在水中的电离方程式为 。 我国城镇燃气设计规范强制要求C4H8S的示警浓度需达到天然气爆炸下限的20%。 已知： ①天然气在空气中爆炸下限的经验公式为：爆炸下限=0.55×C0（C0为天然气在空气中完全燃烧时的体积分数，0.55为经验常数；空气中的氧气体积分数按0.20计算）； ②当空气中C4H8S的含量超过0.08 mg·m-3时，可感知到明显异味。 (9)C0= ；家庭端天然气中C4H8S的含量应不低于 mg·m-3。（均保留至小数点后2位） 3．（2026·上海市虹口区·一模）铜及其化合物在日常生活中的应用非常广泛。 （1）铜能够在硫蒸气中燃烧生成硫化亚铜，相关的实验装置可选用___________。 A． B． C． D． （2）硫酸铜可以用于杀灭真菌。实验室用稀与稀的混酸与铜反应制备，原理为：。 ①为尽可能得到纯净的溶液，混酸中与物质的量之比最好为 。 A．    B．    C．    D． ②实验室可用碱性NaClO溶液吸收NO，生成硝酸钠，离子方程式为 。 （3）与形成的配离子可表示成，已知该配离子中，的4s、4p轨道通过sp杂化后与形成配位键。中含有 键。 （4）向溶液中匀速滴加氨水，实验数据及现象如下表所示。 时间/s 0~20 20~94 94~144 144~430 pH 从5.2升高至5.9 从5.9升高至6.8 从6.8升高至9.5 从9.5升高至11.2 现象 无明显现象 产生蓝绿色沉淀且逐渐增多 沉淀无明显变化 ……(产生新的现象) 注：蓝绿色沉淀为碱式硫酸铜。 ①144~430s过程中的现象为 。 ②关于此实验相关说法正确的是 。 A．0s时溶液，原因可能是 B．20~94s过程中，发生的离子反应为 C．20~94s过程中，溶液中始终存在： D．94~144s过程中，当溶液时水的电离程度最大 一定温度下，在液态有机相中存在以下配合反应：                     保持温度不变，改变一定浓度有机稀溶液中的浓度，测得溶液中四种含铜微粒分布系数()与的平衡浓度关系如图所示。 （5）在上图中c曲线对应的含铜微粒是___________。 A． B． C． D． （6）在上述条件下，反应的平衡常数的值___________。 A．2.0 B．2.5 C．3.0 D．4.5 （7）图中X点对应的平衡浓度为 (保留2位小数)。 （8）向上述溶液中继续加入有机溶剂进行稀释，体系中与的比值将 (填“增大”、“减小”或“不变”)，运用平衡常数相关知识解释原因 。 4．（2026·上海市奉贤区·一模）DMF(N，N-二甲基甲酰胺，结构简式为)被誉为化工领域的“万能溶剂”，广泛应用于有机合成、材料加工、电子等多个领域。 （1）在DMF的组成元素中，第一电离能最大的是_____。 A．C B．N C．O D．H （2）在DMF中()中，键角大小：α β，简述判断依据 。 A．>    B．<    C．= 以DMA、CO2和H2为原料，在300℃时，某固体催化剂作用下合成DMF，发生的反应如下： ① ② （3）已知： 反应①中a= 。 （4）反应②自发进行的条件为 。 A．高温    B．低温    C．任意温度 一定条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molDMA(g)、1molCO2(g)和1.34molH2(g)，发生反应①和②，一段时间后，反应处于平衡状态。容器中含氮物质的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图所示： （5）根据以上信息，计算0~2min内，υ(H2O)= 。 （6）下列能够说明反应达平衡状态的是_____。(不定项) A．之比保持不变 B．反应①和反应②的ΔH保持不变 C．气体总质量保持不变 D．气体总物质的量保持不变 DMA与CO2和H2反应生成DMF、TMA，图1是该反应的部分历程，其中吸附在催化剂表面的物质用*表示。图2表示催化剂表面的CO2*与H*形成的一系列物种的转化流程。 （7）写出过渡态为“TS2”的基元反应方程式 。 （8）在上述反应的产物中，TMA的选择性低，图2中 代表生成TMA的反应路径。(选填“a”或“b”) 化学反应原理综合型 题型02 5．（2026·上海市宝山区·一模）氢是清洁能源，硼氢化钠()是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢的化学反应如下：。 （1）基态B原子中______。 A．有5种不同能量的电子 B．有2种电子云 C．核外电子共占据5个原子轨道 D．有3个未成对电子 （2）该反应能自发进行的条件是______。 A．低温 B．高温 C．任意温度 D．无法判断 （3）为加快水解，某研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时，测得反应开始时生氢速率v与投料比之间的关系如图所示。请解释线段变化的原因 。 氨气也可以作为储氢材料，我国目前氨的生产能力位居世界前列。 （4）根据下图数据计算反应的= kJ·mol-1。 （5）氨气溶于水，溶液呈碱性。请用相关的化学用语表示该过程 。 （6）向AgCl沉淀中加入过量的氨水，可以使沉淀溶解，得到无色溶液。该配合物的外界是 ，配位体是 。 A．    B．    C．    D． 氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如下图所示。 （7）写出正极的电极反应式 。 （8）该电池以3.2 A恒定电流工作14分钟，消耗体积为0.49 L，故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为 。(写出计算过程，结果精确到小数点后2位)已知：该条件下的摩尔体积为24.5 L·mol-1；电荷量q(C)=电流I(A)×时间t(s)： mol-1； C。 6．（2026·上海市奉贤区·一模）氟氢化钾(KHF₂)属于弱酸酸式盐，易溶于水，可用于制备单质氟(F2)。 （1）基态F原子核外有 种能量不同的电子，其同周期的元素中基态原子的未成对电子数与F相同的有 (填元素符号)。 （2）HF中存在两种作用力(如图所示)，作用力a属于_____。 A．离子键 B．共价键 C．氢键 D．范德华力 （3）下列关于KHF2溶液的说法不正确的是_____。(不定项) A．KHF2溶液是电解质 B．电离方程式为：KHF2=K++H++2F- C．存在等量关系：2c(K＋)=2c(HF)+c(F-)+c(HF) D．与NaOH溶液发生的反应为：HF+OH-2F-+H2O 已知：25℃时，①2HF(aq)H+(aq)+HF(aq)　K1=3.3×10-3 ②HF(aq)H+(aq)+F-(aq)　K2=6.3×10-4 （4）从平衡移动的角度，计算说明HF与KF反应能制备KHF2的理由 。 工业上采用电解熔融的KHF₂与HF混合物的方法制备F2： 2KHF2(熔融)2KF+F2↑+H2↑，电解装置如下图所示。 （5）阴极反应式为 。 （6）从安全生产角度分析镍铜合金隔板的作用是 。 已知相关物质熔点如下表： 物质 KHF2 HF KF KHF2与HF混合物 熔点(℃) 239 -83.6 858 约60-70 （7）随着电解的进行，为避免电解质熔点不断升高，需要定期补充的物质是_____。 A．KHF2 B．HF C．KF D．F2 （8）工业上不直接电解HF制备F2的原因为 。 7．（2026·上海市虹口区·一模）N，N二甲基甲酰胺(DMF，结构简式为)被誉为“万能溶剂”，是医药、电子等领域的关键原料。 （1）DMF分子中四种元素的原子半径由大到小的顺序正确的是_______。 A． B． C． D． （2）DMF在催化条件下能完全水解，写出该反应的化学方程式 。 近年来，我国科研团队开发了多项DMF绿色合成新技术，相关成果有转化法和电合成法等。转化法原理如下： 主反应：(g)+H2O(g)  ΔH1 副反应：  ΔH2 （3）转化法的原料中，属于非极性分子的是 。(填化学式) （4）在恒温恒容条件下，若只发生上述主反应，不能说明该反应体系已经达到平衡状态的是_______。(不定项) A．混合气体的密度保持不变 B．混合气体的平均摩尔质量保持不变 C．DMF的体积分数保持不变 D．和的浓度之比保持不变 （5）已知部分共价键的键能如下表所示： 共价键 键能 391 436 803 305 414 464 则ΔH2=_______。 A．98 B． C．708 D． 转化为DMF和的机理如图1所示；在催化剂表面加转化为、(*表示吸附)的能量与反应过程如图2所示(TS表示过渡态分子)。 （6）根据图1，下面说法错误的是_______。 A．该历程有非极性键的断裂和生成 B．二氧化碳在该过程中作为氧化剂 C．甲酸和甲醛分别是主反应和副反应的中间体 D．中键之间的键角为 （7）结合图2解释副产物较少的原因是 。 电合成法是以低价值的工业副产品为原料，在碳酸钾溶液中电解制备DMF，反应为N(CH3)3+H2O+2H2↑。电解装置如图所示。 （8）Ni电极上发生的电极反应式为 。 （9）一定条件下，Pt电极上DMF的生成速率为，电解100 h后，在Ni电极上收集的在标准状况下的体积约为 L。 （10）有人建议将转化法和电合成法联用，能更好地生产DMF，其理由是 。 8．（2026·上海市嘉定区·一模）光气是一种重要的化工原料。合成原理如下： 反应①   （1）恒温密闭容器中，充入等量的和进行反应①，以下不利于提高反应速率的措施为___________。 A．使用催化剂 B．增大压强 C．提高CO和的物质的量浓度 D．反应达到平衡后，冷却，得到液态光气成品 （2）在不同压强的反应体系中，充入体积比为1：1的CO和进行反应，实验测得反应体系中的平衡体积分数与压强和温度的关系曲线如下图所示： ①图中A点和C点化学平衡常数的大小关系： ； A．大于    B．小于    C．等于 ②比较和大小并说明原因 。 （3）某温度下，在2 L的密闭容器中充入，同时发生以下反应： 反应②   反应③   10 min后反应体系达到平衡，测得和C的物质的量分别为2 mol和1 mol，则反应②的反应速率 ；该温度下反应③的化学平衡常数 。 文献报道了一种基于氯化铜的一氧化碳氧氯化反应制备光气的方法： 反应④ 反应⑤ （4）反应④在密闭容器中发生，当反应达到平衡时，以下说法一定正确的是___________。 A． B． C．的质量保持不变 D．反应物不再转化为生成物 （5）已知： 反应⑥ 反应⑦ 则反应④的 。 （6）某课题组对该方法制光气进行研究，在不同温度下，向等容积的反应器中投入相同的原料，反应相同时间，测得容器内压强随时间变化及光气产率随温度的变化关系如下： ①该时间段不同温度下，化学反应速率最快的是 。 A．    B．    C．    D． ②以后随温度升高，产率急剧下降的原因是 。 （7）利用和HCl废气作为原料，通过电化学原理制备原料气的装置如下图所示： ①阴极发生的电极反应为 。 ②若标准状况下产生(不考虑的溶解)，理论上左室液体增重 g。 9．（2026·浦东新区·一模）从烟气中捕集的与反应生成和，有利于减少排放。 主反应为： 使用镍钼合金作催化剂时，该反应的反应历程如下图所示，其中标注*的是吸附在催化剂表面的中间产物。 （1）根据上图信息，计算该反应的 。 （2）该反应___________。 A．高温下可自发进行 B．低温下可自发进行 C．任何条件下都可自发进行 D．任何条件下都不可自发进行 （3）下列措施可以增大反应物分子中活化分子百分数的是___________。(不定项) A．增大压强 B．升高温度 C．增大反应物的量 D．使用合适的催化剂 （4）上图的反应历程中，决速步骤为 。(选填编号) ①a→b    ②b→c    ③c→d    ④d→e    ⑤f→g    ⑥g→h 工业上按进料制取CO和时，和的平衡转化率随温度变化关系如下图所示。 （5）反应温度为923 K时，的平衡转化率大于，分析可能原因是 。 （6）在1500 K，反应10 min后达到平衡，则0∼10 min内，的平均反应速率为 。 （7）在1500 K，若反应在透氢膜反应器中进行，的平衡转化率为90%，透氢膜反应器的工作原理如图所示。 ①在透氢膜反应器中的平衡转化率增大的原因是 。 ②出口a和出口b中的物质的量的比值为 。(精确到小数点后2位，并写出计算过程) （8）高温电解技术可将转化为具有工业利用价值的产品，反应方程式为，其工作原理示意图如下： 电极b上放出的气体X为 ，写出在电极a放电的电极反应式 。 10．（2026·上海市松江区·一模）肼的化学式为N2H4 ，在工业上应用广泛。常温下将盐酸滴加到肼的水溶液中，微粒的分布分数 δ(X) 随 – lgc(OH–) 的关系如下图所示。［X的分布分数δ(X)=，X表示N2H4或N2H或N2H］ （1）已知肼为二元弱碱，常温下肼在水溶液中的电离分两步进行： 第一步电离： N2H4 + H2ON2H+ OH- 第二步电离：______ 请补充第二步的电离方程式 。 （2）结合上图，下列分析正确的是______。(不定项) A．曲线B代表N2H4的分布分数随 – lgc(OH–) 的关系 B．肼的电离平衡常数Kb1 = 1.0×10–6 C．当 – lgc(OH–) = 9.0时，存在c(N2H)>c( N2H4 )>c(N2H) D．N2H6Cl2溶液中存在2c(Cl–) =c(N2H)+ c( N2H4 )+ c(N2H) （3）常温下，c(N2H4 )= c(N2H) 时，溶液的pH = 。 （4）常温下，N2H5Cl溶于水显酸性，通过计算简要说明原因 。 N2H4催化氧化的产物与温度相关，反应如下： (i)N2H4(g) + O2(g) N2 (g) + 2H2O (g)      ∆H1 = -579 kJ•mol-1 (ii)N2H4(g) + 2O2(g) 2NO (g) + 2H2O (g)  ∆H2 = a kJ•mol-1 （5）已知N2(g) + O2(g) 2NO (g)  ∆H3 = 180 kJ•mol-1，计算a = 。 （6）∆H – T ∆S随温度变化的趋势有几种情况(见图)，反应(i)对应的是______。 A．① B．② C．③ D．④ （7）产物在单位时间内的产率随温度变化的关系如下图。 关于产物在单位时间内的产率，下列说法错误的是______。 A．室温至400℃，通过改用其他催化剂，可使N2产率增大 B．当N2与NO的产率相等时，参与反应的N2H4和O2的物质的量之比为3∶4 C．温度从400℃升到900℃，反应(ii)平衡正向移动，使NO的产率增大 D．温度高于900℃时，N2与NO的产率降低，反应速率的变化趋势无法判断 （8）某温度下，向4 L恒容密闭容器中充入1 mol N2H4 和2 mol O2 ，发生上述两个反应，平衡时生成0.4 mol NO和0.4 mol N2，计算该温度下反应(ii)的平衡常数，K= 。 研究人员利用肼的强还原性构建肼-吡唑银(  )电池，可将含吡唑银的废水缓慢释放出的Ag+进行沉积回收，装置如下图所示。 (9)负极的电极反应式是 。 (10)电池工作时，需要在过程中不断通入N2，分析可能的原因 。(任写一条) 11．（2026·上海市徐汇区·一模）固态电池是用固态电解质替代液态电解质，具有更高的安全性和能量密度。是硫化物固态电解质的关键材料，属于立方晶胞，参数为，其晶胞结构如图所示。 （1）距离等距且最近的有 个，和最近的距离为 。 研究人员以硫酸锂和石墨为原料，利用碳热还原法合成。，发生如下反应。 ①     ② ③ 已知部分物质的标准燃烧热数据如下表所示。 物质(状态) 燃烧热 -394 -283 （2）反应②的 kJ/mol （3）与温度的关系如下图所示，为了得到较纯净的，减少硫挥发后沉积，理论上应控制反应温度不高于 。 可充电钠氧固态电池具有较高的理论能量密度，是一种有潜力的高能储能电池。 （4）某钠氧电池的总反应为，电解质为聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。下列有关说法中正确的是___________。 A．放电时，正极的电极反应为： B．偏氟乙烯与六氟丙烯互为同系物 C．电解质中的键有利于的迁移 D．每消耗，外电路中转移个电子 （5）目前钠氧电池主要依靠纯氧而不是空气来进行反应，解释可能的原因 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学反应原理综合应用 2大考点概览 题型01 化学反应速率与化学平衡主线型 题型02 化学反应原理综合型 化学反应速率与化学平衡主线型 题型01 1．（2026·上海市徐汇区·一模）二氧化碳甲烷化是一种将捕获的二氧化碳与氢气在催化剂作用下转化为甲烷的过程。该反应不仅能够有效减少温室气体排放，还能通过“电力到气体”技术，将过剩的可再生能源转化为高能量密度的燃料。 ① ② （1）反应平衡常数与温度的关系如下图，上述反应中符合变化趋势的是 。 A．反应①    B．反应② （2）利用或作催化剂有利于甲烷化，反应路径的相对能量如下图。根据图像可知，的催化效果更好，理由是 ，该催化路径决速步骤的能垒是 eV。 向恒容密闭容器中充入和，在不同温度下同时发生反应①和反应②，平衡时含碳物质的物质的量与温度的关系如下图所示。 （3）当反应①和反应②均达到化学平衡状态时，维持温度不变，压缩装置体积，则反应②的平衡移动方向是___________。 A．正向移动 B．逆向移动 C．不移动 D．无法确定 （4）曲线Z表示的是 (填化学式)的物质的量与温度的关系，解释其在温度段物质的量增大的原因 。 （5）计算800 K时，反应②的平衡常数的值 。(写出计算过程，结果保留两位小数) （6）二氧化碳甲烷化反应体系中，催化剂的表面积炭可导致催化剂失活。研究表明，催化剂(助剂／载体)载体表面碱性越强，抗积炭能力越强。下列催化剂抗积炭能力最强的是___________。 A． B． C． D． 光催化也可以制备甲烷，反应原理示意图如下图所示。 （7）写出a区的电极反应 。 【答案】（1）B （2）能更大程度的降低活化能 1.03 （3）B （4）CO2 反应①放热，反应②吸热，此温度范围内，升高温度，反应①平衡左移使CO2增大的程度大于反应②右移使CO2减少的程度 （5）0.34 （6）C （7） 【解析】（1）由图可知，随着温度升高，K增大，符合吸热反应的变化趋势，故为反应②； （2）能更大程度的降低活化能，使反应速率更快；慢反应决定反应速率，而活化能越大，反应速率越慢，故决速步的能垒为0.65eV-(-0.38eV)=1.03 eV； （3）反应①气体分子总数减小、反应②气体分子总数不变，均达到化学平衡状态时，维持温度不变，压缩装置体积，反应①正向移动，使氢气量减小、水蒸气量增加，则反应②的平衡移动方向是逆向移动，选B； （4）曲线Y对应物质的含量随温度升高不断增加，则曲线Y对应物质为CO，曲线Z对应物质为CO2，0-1100K左右，反应①占优势，反应①平衡左移使CO2增大的程度大于反应②右移使CO2减少的程度，导致CO2的含量增大，1100K后，反应②占优势，导致CO2的含量减少； （5）设反应①和反应②中分别反应amol和bmol的CO2，可列出如下三段式：，，由图可知5-a-b=1，b=0.2，则a=3.8，故平衡时CO2、H2、CO、H2O的物质的量分别为1mol、4.6mol、0.2mol、7.8mol，设容器体积为VL，代入公式； （6）是两性氧化物，碱性较弱，是酸性氧化物，是强碱性氧化物，是弱碱性氧化物，碱性最强的应该为，故答案选C； （7）由原理图可知，在a区，CO2得到电子，并与由b区转移过来的H+反应转化成CH4和水，故电极反应式为。 2．（2026·上海市静安区、闵行区、青浦区、金山区四区·一模）稠油（粘度较大的石油）中的四氢噻吩（分子式为C4H8S，结构简式为）有特殊气味，可用作天然气示警剂。工业上通过注蒸气热采方式加工稠油，获得短链烃，同时有H2S生成。 加工稠油的过程中，四氢噻吩发生如下反应：     ① ΔH1=40.7 kJ·mol-1 ② ΔH2=-41.2 kJ·mol-1 ③ ΔH3=12.7 kJ·mol-1 （1）反应③在高温条件下能自发进行，则反应③的ΔS 。 A．>0    B．=0    C．<0 （2）恒温恒容时，向1 L的密闭容器中通入2 mol C4H8S(g)和2 mol H2O(g)，发生上述反应。反应10 min时，测得容器内的压强是反应前的1.2倍，则10 min内v(C3H8)= 。 （3）恒温恒容时，向密闭容器中通入一定量的C4H8(g)和H2O(g)，发生反应：   ΔH4 ①ΔH4= kJ·mol-1。 ②能说明上述反应达到化学平衡状态的是 。 A．v(C4H8)=v(CO2)         B．气体的总物质的量保持不变 C．n(H2):n(H2O)的值保持不变     D．气体的密度保持不变 （4）一定温度下，向密闭容器中通入一定量的C4H8S(g)和H2O(g)，反应达到平衡。若t1时刻压缩容器的体积，反应①的浓度商Q和平衡常数K随时间t的变化趋势合理的是______。 A． B． C． D． （5）一定条件下，改变H2O(g)和C4H8S(g)的投料比[n(H2O)/n(C4H8S)]，烃类物质的生成量随投料比的变化如下图所示。随着投料比的增大，烯烃质量下降，可能的原因是 。 金属离子可加快四氢噻吩水热裂解的反应速率。以Fe3O4为催化剂时，初始阶段反应过程如下图所示： （6）上述过程中随着水含量的增加，除生成H2S外，还可能生成的含氧有机物有 （写出一种物质的结构简式）。 （7）在催化剂的作用下，测得不同温度、相同时间内反应①中C4H8S转化率随温度变化情况如图，说明C4H8S转化率在温度高于T2后，所呈现的变化趋势及其原因 。 （8）工业上常用弱碱性的乙醇胺（HOCH2CH2NH2）水溶液来吸收H2S。乙醇胺在水中的电离方程式为 。 我国城镇燃气设计规范强制要求C4H8S的示警浓度需达到天然气爆炸下限的20%。 已知： ①天然气在空气中爆炸下限的经验公式为：爆炸下限=0.55×C0（C0为天然气在空气中完全燃烧时的体积分数，0.55为经验常数；空气中的氧气体积分数按0.20计算）； ②当空气中C4H8S的含量超过0.08 mg·m-3时，可感知到明显异味。 (9)C0= ；家庭端天然气中C4H8S的含量应不低于 mg·m-3。（均保留至小数点后2位） 【答案】（1）A （2） （3）-13.2 BC （4）B （5）一定条件下，烯烃可能会与氢气反应发生加成反应生成烷烃 （6） （7）变化趋势：C4H8S转化率在温度高于T2后，C4H8S转化率随温度升高而快速下降；原因：温度高于T2后，催化剂活性随温度升高而降低，导致反应速率减慢，转化率下降； （8） (9) 0.09 8.00 【解析】（1）根据吉布斯自由能函数，该反应焓变大于零且在高温条件下能自发进行即，则反应③的ΔS>0； （2）恒温恒容时气体的物质的量之比等于其压强之比，反应10 min时，测得容器内的压强是反应前的1.2倍，则反应10 min时混合气体的总物质的量为，已知反应②③是气体体积不变化的反应，反应①为，前后气体体积发生变化，且每生成，前后体积差为1V，根据差量法可知反应10 min生成，则10 min内v(C3H8)= （3）①根据盖斯定律，目标反应可由反应①+反应②-反应③得到，则ΔH4=ΔH1+ΔH2-ΔH3=40.7 kJ·mol-1+(-41.2 kJ·mol-1)-12.7 kJ·mol-1=-13.2 kJ·mol-1；②A．选项A未指明是正反应速率还是逆反应速率，故不能判断反应是否达到平衡状态，故Ａ错误；B．该反应为气体体积增大的反应，则气体的总物质的量保持不变可以判断反应达到平衡状态，故Ｂ正确；C．n(H2):n(H2O)的值保持不变时，n(H2)、n(H2O)均保持不变，各组分含量不变可以判断反应达到平衡状态，故C正确；D．反应体系中各物质均为气体，恒容容器中气体的密度始终保持不变，故气体的密度保持不变不能判断反应到达平衡状态，故D错误；则该题选BC； （4）平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，一定温度下，向密闭容器中通入一定量的C4H8S(g)和H2O(g)，反应达到平衡，该过程中Q<K；再压缩体积，相当于增大压强，根据勒夏特列原理平衡逆向移动，Q>K；故B正确； （5）加工稠油的过程中生成氢气，一定条件下，烯烃可能会与氢气反应发生加成反应生成烷烃，导致烯烃生成量下降，烷烃和总烃的生成量增大； （6） 上述过程随着水含量的增加，生成了H2S，由此物质出发和题干可推断碳硫键发生了断裂，而水分子断开氢氧键，氢原子和硫原子结合生成了H2S，则羟基可能与碳原子结合生成； （7）C4H8S转化率在温度高于T2后，C4H8S转化率随温度升高而快速下降，可能原因为：温度高于T2后，温度过高导致催化剂活性降低，甚至失活，使得反应进行的程度大幅减小，转化率下降； （8）乙醇胺的化学式为HOCH2CH2NH2，是一种弱碱性物质，故在水中可部分电离，应用可逆符号，由于其碱性来源于氨基，在水溶液电离时类似氨气的电离，结合水中的氢离子，释放出氢氧根，因此其电离方程式为； （9）天然气的主要成分为甲烷，甲烷在空气完全燃烧的方程式为，设甲烷体积为V，则所需氧气的体积为2V，由空气中的氧气体积分数按0.20计算，则空气体积为10V，则天然气在空气中完全燃烧时的体积分数为；我国城镇燃气设计规范强制要求C4H8S的示警浓度需达到天然气爆炸下限的20%，由上问可知天然气爆炸下限为0.55×C0=0.55×=0.05，而C4H8S的示警浓度需达到天然气爆炸下限的20%，则当天然气的体积分数为0.05×20%=0.01时，根据②当空气中C4H8S的含量超过0.08 mg·m-3时，可感知到明显异味，这意味着：空气混合气中，天然气体积占1%时，C4H8S的含量应达到0.08 mg·m-3，那么C4H8S的含量在混合气体中的浓度是原来纯天然气中浓度的1%，则家庭端天然气中C4H8S的含量应不低于8.00 mg·m-3。 3．（2026·上海市虹口区·一模）铜及其化合物在日常生活中的应用非常广泛。 （1）铜能够在硫蒸气中燃烧生成硫化亚铜，相关的实验装置可选用___________。 A． B． C． D． （2）硫酸铜可以用于杀灭真菌。实验室用稀与稀的混酸与铜反应制备，原理为：。 ①为尽可能得到纯净的溶液，混酸中与物质的量之比最好为 。 A．    B．    C．    D． ②实验室可用碱性NaClO溶液吸收NO，生成硝酸钠，离子方程式为 。 （3）与形成的配离子可表示成，已知该配离子中，的4s、4p轨道通过sp杂化后与形成配位键。中含有 键。 （4）向溶液中匀速滴加氨水，实验数据及现象如下表所示。 时间/s 0~20 20~94 94~144 144~430 pH 从5.2升高至5.9 从5.9升高至6.8 从6.8升高至9.5 从9.5升高至11.2 现象 无明显现象 产生蓝绿色沉淀且逐渐增多 沉淀无明显变化 ……(产生新的现象) 注：蓝绿色沉淀为碱式硫酸铜。 ①144~430s过程中的现象为 。 ②关于此实验相关说法正确的是 。 A．0s时溶液，原因可能是 B．20~94s过程中，发生的离子反应为 C．20~94s过程中，溶液中始终存在： D．94~144s过程中，当溶液时水的电离程度最大 一定温度下，在液态有机相中存在以下配合反应：                     保持温度不变，改变一定浓度有机稀溶液中的浓度，测得溶液中四种含铜微粒分布系数()与的平衡浓度关系如图所示。 （5）在上图中c曲线对应的含铜微粒是___________。 A． B． C． D． （6）在上述条件下，反应的平衡常数的值___________。 A．2.0 B．2.5 C．3.0 D．4.5 （7）图中X点对应的平衡浓度为 (保留2位小数)。 （8）向上述溶液中继续加入有机溶剂进行稀释，体系中与的比值将 (填“增大”、“减小”或“不变”)，运用平衡常数相关知识解释原因 。 【答案】（1）D （2）D （3）8 （4）蓝绿色沉淀逐渐溶解，溶液变为深蓝色 A （5）C （6）D （7）0.67 （8）增大 由已知信息可知，、，将两式相除，可以得到：，，根据题目给出的数据：，所以，当溶液被稀释时，减小，故体系中与的比值增大。 【解析】（1）A．因为石棉网是为支撑容器（如烧杯、烧瓶）而设计的，其多孔结构和材质不适合直接作为反应容器来控制和观察此类特定实验。且石棉网无法有效聚集硫蒸气，硫粉受热升华产生的蒸气会迅速扩散到空气中，导致反应效率低下，且硫蒸气有毒，会造成环境污染和健康风险，A错误； B．广口瓶不能加热，B错误； C．硫粉受热先熔化，若试管口向下，液态硫会流出，造成污染或烫伤，故C错误；     D．用大试管加热硫粉，铜丝伸入蒸气‌，可安全产生并控制硫蒸气，铜丝在蒸气中直接反应，现象明显且操作安全，故D正确； 故选D。 （2）根据方程式的化学计量数可知，为尽可能得到纯净的溶液，当有3molCu单质参与反应时，参与反应的为2mol，为3mol，二者共提供8mol H+，2mol，故混酸中与物质的量之比最好为3：2，故选D。 实验室可用碱性NaClO溶液吸收NO，生成硝酸钠，氮元素的化合价从+2价升高为+5价，NO被氧化，作还原剂，NaClO具有氧化性，作氧化剂，还原产物为NaCl，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平离子方程式为。 （3）的4s、4p轨道通过sp杂化后与形成配位键，有2个sp杂化轨道，故有2个配体，n=2，1个有3个键，与形成2个配位键，故中含有8键。 （4）①144~430s过程中，pH从9.5升高至11.2，此时氨水过量，会与氨水反应生成可溶性铜氨络离子，导致沉淀溶解，溶液变为深蓝色（铜氨络离子的特征颜色），则现象为蓝绿色沉淀逐渐溶解，溶液变为深蓝色。 ②A． 为强酸弱碱盐，铜离子水解使溶液显酸性，则0s时溶液，A正确； B．为弱电解质，不能拆开写，正确的离子反应方程式为，B错误； C．20~94s过程中，溶液中始终存在离子：，根据电荷守恒可得，，C错误； D．酸、碱抑制水的电离， 可水解的盐促进水的电离，94~144s过程中，pH从6.8升高至9.5，时，Cu2+水解使溶液显酸性，促进水的电离，当溶液时，呈中性，水的电离既不被促进，也不被抑制，时，溶液显碱性，氨水过量，抑制水的电离，故pH=6.8时，水的电离程度最大，D错误； 故选A。 （5）由图及、、、可知，随着的增加，平衡正向移动，减小，增加，故曲线a表示的分布系数，曲线b表示的分布系数，则曲线c表示的分布系数。 （6）已知①    ，②    ，根据盖斯定律可知，由2①-②可得，则，故选D。 （7）X点时和分布系数几乎为0，可以忽略不计，主要含铜微粒为Cu2+、和，X点为曲线a（Cu2+的分布系数）与曲线b（的分布系数）的交点，故X点时，且  ，则，。 （8）由已知信息可知，、，将两式相除，可以得到：，，根据题目给出的数据：，所以，当溶液被稀释时，减小，故体系中与的比值增大。 4．（2026·上海市奉贤区·一模）DMF(N，N-二甲基甲酰胺，结构简式为)被誉为化工领域的“万能溶剂”，广泛应用于有机合成、材料加工、电子等多个领域。 （1）在DMF的组成元素中，第一电离能最大的是_____。 A．C B．N C．O D．H （2）在DMF中()中，键角大小：α β，简述判断依据 。 A．>    B．<    C．= 以DMA、CO2和H2为原料，在300℃时，某固体催化剂作用下合成DMF，发生的反应如下： ① ② （3）已知： 反应①中a= 。 （4）反应②自发进行的条件为 。 A．高温    B．低温    C．任意温度 一定条件下，向2L恒容密闭容器中充入1molDMA(g)、1molCO2(g)和1.34molH2(g)，发生反应①和②，一段时间后，反应处于平衡状态。容器中含氮物质的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图所示： （5）根据以上信息，计算0~2min内，υ(H2O)= 。 （6）下列能够说明反应达平衡状态的是_____。(不定项) A．之比保持不变 B．反应①和反应②的ΔH保持不变 C．气体总质量保持不变 D．气体总物质的量保持不变 DMA与CO2和H2反应生成DMF、TMA，图1是该反应的部分历程，其中吸附在催化剂表面的物质用*表示。图2表示催化剂表面的CO2*与H*形成的一系列物种的转化流程。 （7）写出过渡态为“TS2”的基元反应方程式 。 （8）在上述反应的产物中，TMA的选择性低，图2中 代表生成TMA的反应路径。(选填“a”或“b”) 【答案】（1）B （2）B DMF中，氮原子采取sp3杂化，键角接近109°28’。碳氧双键中碳原子采取sp2杂化，键角接近120°。故α<β （3）-22 （4）B （5）0.055mol·L-1·min-1 （6）AD （7）或 （8）a 【解析】（1）第一电离能规律：同周期从左到右呈增大趋势（N 的 2p 轨道半满，第一电离能大于 O）；同主族从上到下减小，故第一电离能最大的是N； （2）氮原子的价层电子对为 4（3 个成键对 + 1 个孤电子对），采取sp3杂化， 碳氧双键的 C 原子价层电子对为 3（2 个成键对 + 1 个双键），采取sp2杂化，故α<β； （3）利用盖斯定律：反应② = 反应① + 已知反应（DMF→TMA），-95=a-73，a=-22； （4）反应自发的判断依据：<0，均小于0，故反应在低温下可自发； （5）含氮物质遵循 “N 守恒”：初始 DMA 为 1 mol，平衡时 DMA=0.8mol、DMF=0.18mol、TMA≈0（可忽略），则反应的 DMA 为1 - 0.8 = 0.2mol。反应①中，每消耗 1 mol DMA 生成 1 mol H2O；反应②中，每消耗 1mol DMA 生成 2 mol H2O。但结合图中 DMF=0.18mol，可知：反应①消耗 DMA=0.18mol，生成H2O =0.18mol；反应②消耗 DMA=0.2 - 0.18=0.02mol，生成H2O =0.04mol；总生成H2O =0.18 + 0.04=0.22mol。反应速率v= mol·L-1·min-1=0.055mol·L-1·min-1 ； （6）A. 之比保持不变→说明各物质的量不再变化，反应达平衡，A正确； B. ΔH是反应的固有属性，与平衡无关，B错误； C.反应体系全为气体，总质量始终不变（质量守恒），C错误； D.反应①、②的气体物质的量均变化，总物质的量保持不变→说明反应达平衡，D正确。 故选AD； （7）由图 2 可知，TS2 对应的物种是CO2*与H*结合生成HCOO*，基元反应为或； （8）TMA 的选择性低，说明生成 TMA 的反应活化能高（反应难进行）。图 2 中路径a的能垒（TS3）更高，对应生成 TMA 的路径，选a。 化学反应原理综合型 题型02 5．（2026·上海市宝山区·一模）氢是清洁能源，硼氢化钠()是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢的化学反应如下：。 （1）基态B原子中______。 A．有5种不同能量的电子 B．有2种电子云 C．核外电子共占据5个原子轨道 D．有3个未成对电子 （2）该反应能自发进行的条件是______。 A．低温 B．高温 C．任意温度 D．无法判断 （3）为加快水解，某研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时，测得反应开始时生氢速率v与投料比之间的关系如图所示。请解释线段变化的原因 。 氨气也可以作为储氢材料，我国目前氨的生产能力位居世界前列。 （4）根据下图数据计算反应的= kJ·mol-1。 （5）氨气溶于水，溶液呈碱性。请用相关的化学用语表示该过程 。 （6）向AgCl沉淀中加入过量的氨水，可以使沉淀溶解，得到无色溶液。该配合物的外界是 ，配位体是 。 A．    B．    C．    D． 氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如下图所示。 （7）写出正极的电极反应式 。 （8）该电池以3.2 A恒定电流工作14分钟，消耗体积为0.49 L，故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为 。(写出计算过程，结果精确到小数点后2位)已知：该条件下的摩尔体积为24.5 L·mol-1；电荷量q(C)=电流I(A)×时间t(s)： mol-1； C。 【答案】（1）B （2）C （3）当投料比超过a点后，过量，的物质的量分数降低，生氢速率降低 （4）-90 （5） （6）B D （7） （8），在负极反应发生反应，1 mol转移2 mol电子，故理论转移电子n=0.02 mol×2=0.04 mol，实际转移电荷量，实际转移电子n=，转化效率= 【解析】（1）基态B原子的电子排布为： A．只有3种能量的电子，A错误； B．s轨道（球形）、p轨道（哑铃形）共2种电子云，B正确； C．基态B原子的电子排布为，1s（1个轨道）、2s（1个轨道）、2p（1个轨道），共占据3个原子轨道，C错误； D．2p轨道只有1个未成对电子，D错误； 故选择B； （2）反应，根据，任意条件均能满足，因此选C； （3）当投料比较小时，过量，反应速率随浓度增大而加快，当投料比超过a点后，过量，的物质的量分数降低，生氢速率降低； （4）图中给出的反应为，计算该反应的 kJ·mol-1，因此反应的kJ·mol-1； （5）氨气溶于水显碱性的过程为； （6）配合物中，内界为，外界为，中心离子与配体结合； （7）熔融碳酸盐燃料电池中，正极发生还原反应，作为正极，发生反应为； （8），在负极反应发生反应，1 mol转移2 mol电子，故理论转移电子n=0.02 mol×2=0.04 mol，实际转移电荷量，实际转移电子n=，转化效率=。 6．（2026·上海市奉贤区·一模）氟氢化钾(KHF₂)属于弱酸酸式盐，易溶于水，可用于制备单质氟(F2)。 （1）基态F原子核外有 种能量不同的电子，其同周期的元素中基态原子的未成对电子数与F相同的有 (填元素符号)。 （2）HF中存在两种作用力(如图所示)，作用力a属于_____。 A．离子键 B．共价键 C．氢键 D．范德华力 （3）下列关于KHF2溶液的说法不正确的是_____。(不定项) A．KHF2溶液是电解质 B．电离方程式为：KHF2=K++H++2F- C．存在等量关系：2c(K＋)=2c(HF)+c(F-)+c(HF) D．与NaOH溶液发生的反应为：HF+OH-2F-+H2O 已知：25℃时，①2HF(aq)H+(aq)+HF(aq)　K1=3.3×10-3 ②HF(aq)H+(aq)+F-(aq)　K2=6.3×10-4 （4）从平衡移动的角度，计算说明HF与KF反应能制备KHF2的理由 。 工业上采用电解熔融的KHF₂与HF混合物的方法制备F2： 2KHF2(熔融)2KF+F2↑+H2↑，电解装置如下图所示。 （5）阴极反应式为 。 （6）从安全生产角度分析镍铜合金隔板的作用是 。 已知相关物质熔点如下表： 物质 KHF2 HF KF KHF2与HF混合物 熔点(℃) 239 -83.6 858 约60-70 （7）随着电解的进行，为避免电解质熔点不断升高，需要定期补充的物质是_____。 A．KHF2 B．HF C．KF D．F2 （8）工业上不直接电解HF制备F2的原因为 。 【答案】（1）3 Li、B （21）C （3）AB （4）HF(aq)+F-(aq)= (aq)　K=≈5.24，K>10-5说明HF可与KF发生反应生成KHF2 （5）2+2e-=4F-+H2↑ （6）防止氟气和氢气混合引发爆炸 （7）B （8）HF是共价化合物，熔融状态不导电 【解析】（1）基态F原子核外电子排布是1s22s22p5，有3个不同的能级，则有3种能量不同的电子，未成对电子数为1，其同周期的元素中基态原子的未成对电子数与F相同的有Li（1s22s1）和B（1s22s22p1）。 （2）由图可知，中H原子与电负性较大的F原子相连，使得H原子和F-之间存在一种较强的分子间作用力，该作用力为氢键，故选C。 （3）A．KHF2溶液是混合物，不是电解质，A错误； B．KHF2是钾盐， KHF2电离会产生K+和，电离方程式为：KHF2=K++，B错误； C．KHF2溶液中F元素的存在形式为、F-和HF，存在物料守恒：2c(K＋)=2c()+c(F-)+c(HF)，C正确； D．能够电离产生H+和F-，KHF2溶液与NaOH溶液反应生成NaF和水，离子方程式为：+OH-=2F-+H2O，D正确； 故选AB。 （4）反应HF(aq)+F-(aq)=(aq)的平衡常数K=≈5.24，K>10-5说明HF可与KF发生反应生成KHF2。 （5）由2KHF2(熔融)2KF+F2↑+H2↑可知，在阴极得到电子生成H2和F-，由得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：2+2e-=4F-+H2↑。 （6）从安全生产角度分析镍铜合金隔板的作用是：防止氟气和氢气混合引发爆炸。 （7）由2KHF2(熔融)2KF+F2↑+H2↑可知，电解过程中产生H2和F2，相当于消耗了HF，结合表格信息，为避免电解质熔点不断升高，需要定期补充的物质是HF，故选B。 （8）工业上不直接电解HF制备F2的原因为：HF是共价化合物，熔融状态不导电。 7．（2026·上海市虹口区·一模）N，N二甲基甲酰胺(DMF，结构简式为)被誉为“万能溶剂”，是医药、电子等领域的关键原料。 （1）DMF分子中四种元素的原子半径由大到小的顺序正确的是_______。 A． B． C． D． （2）DMF在催化条件下能完全水解，写出该反应的化学方程式 。 近年来，我国科研团队开发了多项DMF绿色合成新技术，相关成果有转化法和电合成法等。转化法原理如下： 主反应：(g)+H2O(g)  ΔH1 副反应：  ΔH2 （3）转化法的原料中，属于非极性分子的是 。(填化学式) （4）在恒温恒容条件下，若只发生上述主反应，不能说明该反应体系已经达到平衡状态的是_______。(不定项) A．混合气体的密度保持不变 B．混合气体的平均摩尔质量保持不变 C．DMF的体积分数保持不变 D．和的浓度之比保持不变 （5）已知部分共价键的键能如下表所示： 共价键 键能 391 436 803 305 414 464 则ΔH2=_______。 A．98 B． C．708 D． 转化为DMF和的机理如图1所示；在催化剂表面加转化为、(*表示吸附)的能量与反应过程如图2所示(TS表示过渡态分子)。 （6）根据图1，下面说法错误的是_______。 A．该历程有非极性键的断裂和生成 B．二氧化碳在该过程中作为氧化剂 C．甲酸和甲醛分别是主反应和副反应的中间体 D．中键之间的键角为 （7）结合图2解释副产物较少的原因是 。 电合成法是以低价值的工业副产品为原料，在碳酸钾溶液中电解制备DMF，反应为N(CH3)3+H2O+2H2↑。电解装置如图所示。 （8）Ni电极上发生的电极反应式为 。 （9）一定条件下，Pt电极上DMF的生成速率为，电解100 h后，在Ni电极上收集的在标准状况下的体积约为 L。 （10）有人建议将转化法和电合成法联用，能更好地生产DMF，其理由是 。 【答案】（1）A （2） （3）CO2、H2 （4）A （5）B （6）AD （7）TS3过渡态能量高，反应难以发生，所以副产物较少 （8）2H2O+2e-=H2↑+2OH- （9）2.464 （10）可以充分利用可再生能源，资源，提高反应效率，降低成本，提高原子利用率，减少环境污染，实现绿色可持续生产 【解析】（1）同周期元素从左至右原子半径逐渐减小，H原子半径最小，故，A正确，故选A。 （2）DMF在催化条件下能完全水解，该反应的化学方程式为。 （3）转化法的原料中，CO2含有极性键C=O，为直线形分子(O=C=O)，结构对称，正负电荷中心重合，为非极性分子，H2为只含有非极性键的单质分子，属于非极性分子，故属于非极性分子的是CO2、H2。 （4）A．混合气体的总质量不变，容器体积不变，则混合气体的密度始终不变，故混合气体的密度保持不变，不能判断反应体系已经达到平衡状态，故A符合题意； B．混合气体的总质量不变，混合气体的总物质的量减小，说明混合气体的平均摩尔质量逐渐增大，故混合气体的平均摩尔质量保持不变，能判断反应体系已经达到平衡状态，故B不符合题意； C．DMF的体积分数保持不变，说明各物质的量不变，反应达平衡状态，故C不符合题意； D．随反应进行，的物质的量减小，的物质的量增大，和的浓度之比逐渐减小，故和的浓度之比保持不变，能说明反应达平衡状态，故D不符合题意； 故选A。 （5）焓变等于反应物的总键能-生成物的总键能，则ΔH2=E(N-H)+2E(C-N)+6E(C-H)+2 E(C=O)+3E(H-H)-3E(C-N)-9E(C- H)-4E(O-H)=E(N-H)-E(C-N)-3E(C-H)+2E(C=O)+3E(H-H)-4E(O-H)=391kJ∙mol-1-305 kJ∙mol-1-3414 kJ∙mol-1+2803 kJ∙mol-1+3436 kJ∙mol-1 -4464 kJ∙mol-1=-98 kJ∙mol-1，B正确； 故选B。 （6）A．该历程有H2非极性键的断裂，没有非极性键的生成，故A错误； B．二氧化碳在该过程中化合价降低，作氧化剂，故B正确； C．甲酸和甲醛分别是主反应和副反应的中间体，故 C正确； D．中N的价层电子对为4对，有一对孤电子对，空间构型为三角锥形，键之间的键角为小于109°28′，故D错误； 故选AD。 （7）结合图2，副产物较少的原因是TS3一步的基元反应能垒较大，不利于生成副产物。 （8）根据方程式可知，Ni电极为阴极，水得电子生成氢气，电极上发生的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-。 （9）一定条件下，Pt电极上DMF的生成速率为，电解100h后， ， ，。 （10）将转化法与电合成法联用，能更好地生产DMF，其理由是：可以充分利用可再生能源，资源，提高反应效率，降低成本，提高原子利用率，减少环境污染，实现绿色可持续生产。 8．（2026·上海市嘉定区·一模）光气是一种重要的化工原料。合成原理如下： 反应①   （1）恒温密闭容器中，充入等量的和进行反应①，以下不利于提高反应速率的措施为___________。 A．使用催化剂 B．增大压强 C．提高CO和的物质的量浓度 D．反应达到平衡后，冷却，得到液态光气成品 （2）在不同压强的反应体系中，充入体积比为1：1的CO和进行反应，实验测得反应体系中的平衡体积分数与压强和温度的关系曲线如下图所示： ①图中A点和C点化学平衡常数的大小关系： ； A．大于    B．小于    C．等于 ②比较和大小并说明原因 。 （3）某温度下，在2 L的密闭容器中充入，同时发生以下反应： 反应②   反应③   10 min后反应体系达到平衡，测得和C的物质的量分别为2 mol和1 mol，则反应②的反应速率 ；该温度下反应③的化学平衡常数 。 文献报道了一种基于氯化铜的一氧化碳氧氯化反应制备光气的方法： 反应④ 反应⑤ （4）反应④在密闭容器中发生，当反应达到平衡时，以下说法一定正确的是___________。 A． B． C．的质量保持不变 D．反应物不再转化为生成物 （5）已知： 反应⑥ 反应⑦ 则反应④的 。 （6）某课题组对该方法制光气进行研究，在不同温度下，向等容积的反应器中投入相同的原料，反应相同时间，测得容器内压强随时间变化及光气产率随温度的变化关系如下： ①该时间段不同温度下，化学反应速率最快的是 。 A．    B．    C．    D． ②以后随温度升高，产率急剧下降的原因是 。 （7）利用和HCl废气作为原料，通过电化学原理制备原料气的装置如下图所示： ①阴极发生的电极反应为 。 ②若标准状况下产生(不考虑的溶解)，理论上左室液体增重 g。 【答案】（1）D （2）A ；反应①正反应气体分子数减少，增大压强平衡正向移动，体积分数增大 （3） 1.0 （4）C （5） （6）A 温度过高可能使催化剂活性降低，或副反应增多 （7） 3.6 【解析】（1）A．使用催化剂可以加快反应速率，A不符合题意； B．增大压强可以加快反应速率，B不符合题意； C．提高和浓度：加快反应速率，C不符合题意； D．冷却到-20℃，降低温度，反应速率减慢 ，D符合题意； 故答案选D； （2）① 反应①为放热反应（），温度升高平衡常数减小。由图可知，因此，故答案选A； ② 反应①是气体分子数减少的反应，增大压强平衡正向移动，平衡体积分数增大。在相同温度下，时体积分数更高，因此，故答案为：；反应①正反应气体分子数减少，增大压强平衡正向移动，体积分数增大； （3）由题，平衡时生成1 mol C，由反应③可知消耗1 mol ，生成0.5 mol 。反应②中分解了，生成2 mol 和2 mol ，因此平衡时的物质的量为，为2 mol，因此；反应③为，平衡浓度为，，因此，故答案为：；1.0； （4）A．未说明正逆速率，不能判断平衡 ，A错误； B．浓度相等不一定是平衡状态 ，B错误； C．质量保持不变，说明正逆速率相等，达到平衡 ，C正确； D．反应物不再转化为生成物，平衡是动态平衡，转化仍在进行 ，D错误； 故答案选C； （5）根据盖斯定律，反应④ 反应① 反应⑦ 反应⑥，则，故答案为：； （6）① 温度越高，压强下降越快，反应速率越快，因此415℃时速率最快，故答案选A； ② 375℃以后，温度过高可能使催化剂活性降低，或副反应增多，导致光气产率急剧下降，故答案为：温度过高可能使催化剂活性降低，或副反应增多； （7）① 阴极发生还原反应，得电子生成，电极反应为：； ②由题，阳极发生氧化反应为，标准状况下产生，其物质的量为，生成，转移电子的物质的量。阴极发生还原反应：，电子参与反应时，消耗和，生成和。根据反应，右室会有通过质子交换膜迁移到左室。因此左室的增重为：，因此，理论上左室液体增重为，故答案为：3.6。 9．（2026·浦东新区·一模）从烟气中捕集的与反应生成和，有利于减少排放。 主反应为： 使用镍钼合金作催化剂时，该反应的反应历程如下图所示，其中标注*的是吸附在催化剂表面的中间产物。 （1）根据上图信息，计算该反应的 。 （2）该反应___________。 A．高温下可自发进行 B．低温下可自发进行 C．任何条件下都可自发进行 D．任何条件下都不可自发进行 （3）下列措施可以增大反应物分子中活化分子百分数的是___________。(不定项) A．增大压强 B．升高温度 C．增大反应物的量 D．使用合适的催化剂 （4）上图的反应历程中，决速步骤为 。(选填编号) ①a→b    ②b→c    ③c→d    ④d→e    ⑤f→g    ⑥g→h 工业上按进料制取CO和时，和的平衡转化率随温度变化关系如下图所示。 （5）反应温度为923 K时，的平衡转化率大于，分析可能原因是 。 （6）在1500 K，反应10 min后达到平衡，则0∼10 min内，的平均反应速率为 。 （7）在1500 K，若反应在透氢膜反应器中进行，的平衡转化率为90%，透氢膜反应器的工作原理如图所示。 ①在透氢膜反应器中的平衡转化率增大的原因是 。 ②出口a和出口b中的物质的量的比值为 。(精确到小数点后2位，并写出计算过程) （8）高温电解技术可将转化为具有工业利用价值的产品，反应方程式为，其工作原理示意图如下： 电极b上放出的气体X为 ，写出在电极a放电的电极反应式 。 【答案】（1） （2）A （3）BD （4）② （5）923 K时，有消耗的副反应发生 （6） （7）在透氢膜反应器中，氢气被吹扫出来，生成物浓度减小，平衡正向移动 0.65 （8） O2 CO2+H2O+4e-=H2+CO+2O2- 【解析】（1）由图可知，的反应热：； （2）该反应为吸热反应，，，根据，该反应在高温下可自发进行，故选A； （3）A．增大压强，容器体积减小，单位体积内活化分子数增多，A不符合题意； B．升高温度，反应物分子能量增加，使部分能量较低的分子变成活化分子，反应物分子中活化分子百分数增大，B符合题意； C．增大反应物的量，反应物浓度增大，则单位体积内活化分子数增多，C不符合题意； D．使用合适的催化剂，改变反应历程，降低反应的活化能，使更多的反应物分子变为活化分子，反应物分子中活化分子百分数增大，D符合题意； 故选BD； （4）在该催化剂上，反应历程的所需活化能最大，反应速率最慢，为反应的决速步，故选②； （5）主反应中与的化学计量数之比为1:1，初始投料浓度也相等，若只发生主反应，二者转化率应始终相等，923 K时，的平衡转化率大于，说明有消耗的副反应发生； （6）在1500 K，反应10 min后达到平衡，CH4和CO2转化率相同，均为80%，则0∼10 min内，CO2的平均反应速率为：； （7）①在透氢膜反应器中，氢气被吹扫出来，生成物浓度减小，平衡正向移动，则CO2的平衡转化率增大； ②在1500 K，反应10 min后达到平衡，CH4和CO2转化率相同，均为80%，则平衡时，，，反应的平衡常数为：；在1500 K，若反应在透氢膜反应器中进行，CO2的平衡转化率为90%，CH4和CO2的转化量均为0.9 mol/L，各剩余0.1mol/L，生成，设出口a含有，根据温度不变，平衡常数不变，则，解得，则出口b中含有，则出口a和出口b中H2的物质的量的比值为：； （8）由图可知，电极a处CO2和H2O转化为H2和CO，化合价降低，发生还原反应，电解池的阴极，电极反应式为：CO2+H2O+4e-=H2+CO+2O2-，则电极b为电解池阳极，发生氧化反应，电极反应式为：2O2--4e-=O2，则电极b上放出的气体为O2。 10．（2026·上海市松江区·一模）肼的化学式为N2H4 ，在工业上应用广泛。常温下将盐酸滴加到肼的水溶液中，微粒的分布分数 δ(X) 随 – lgc(OH–) 的关系如下图所示。［X的分布分数δ(X)=，X表示N2H4或N2H或N2H］ （1）已知肼为二元弱碱，常温下肼在水溶液中的电离分两步进行： 第一步电离： N2H4 + H2ON2H+ OH- 第二步电离：______ 请补充第二步的电离方程式 。 （2）结合上图，下列分析正确的是______。(不定项) A．曲线B代表N2H4的分布分数随 – lgc(OH–) 的关系 B．肼的电离平衡常数Kb1 = 1.0×10–6 C．当 – lgc(OH–) = 9.0时，存在c(N2H)>c( N2H4 )>c(N2H) D．N2H6Cl2溶液中存在2c(Cl–) =c(N2H)+ c( N2H4 )+ c(N2H) （3）常温下，c(N2H4 )= c(N2H) 时，溶液的pH = 。 （4）常温下，N2H5Cl溶于水显酸性，通过计算简要说明原因 。 N2H4催化氧化的产物与温度相关，反应如下： (i)N2H4(g) + O2(g) N2 (g) + 2H2O (g)      ∆H1 = -579 kJ•mol-1 (ii)N2H4(g) + 2O2(g) 2NO (g) + 2H2O (g)  ∆H2 = a kJ•mol-1 （5）已知N2(g) + O2(g) 2NO (g)  ∆H3 = 180 kJ•mol-1，计算a = 。 （6）∆H – T ∆S随温度变化的趋势有几种情况(见图)，反应(i)对应的是______。 A．① B．② C．③ D．④ （7）产物在单位时间内的产率随温度变化的关系如下图。 关于产物在单位时间内的产率，下列说法错误的是______。 A．室温至400℃，通过改用其他催化剂，可使N2产率增大 B．当N2与NO的产率相等时，参与反应的N2H4和O2的物质的量之比为3∶4 C．温度从400℃升到900℃，反应(ii)平衡正向移动，使NO的产率增大 D．温度高于900℃时，N2与NO的产率降低，反应速率的变化趋势无法判断 （8）某温度下，向4 L恒容密闭容器中充入1 mol N2H4 和2 mol O2 ，发生上述两个反应，平衡时生成0.4 mol NO和0.4 mol N2，计算该温度下反应(ii)的平衡常数，K= 。 研究人员利用肼的强还原性构建肼-吡唑银(  )电池，可将含吡唑银的废水缓慢释放出的Ag+进行沉积回收，装置如下图所示。 (9)负极的电极反应式是 。 (10)电池工作时，需要在过程中不断通入N2，分析可能的原因 。(任写一条) 【答案】（1） + H2O +OH– （2）BC （3）3.5 （4）N2H的Kb2=1.0×10–15，而N2H的水解平衡常数为Kw/Kb1=1.0×10–8，水解大于电离，故溶液表现为酸性 （5）-399 （6）D （7）C （8）0.1 (9)N2H4-4e- + 4OH-= N2 + 4H2O (10)肼具有还原性，通氮气可防止被空气中氧气氧化；通氮气可防止银的氧化，可使银得到有效沉积回收(或其他合理答案) 【解析】（1）第二步电离应是N2H 进一步结合水中电离出的 H+生成N2H，同时释放 OH-。根据弱碱的电离规律，可以写出： + H2O +OH–； （2）当 -lgc(OH-) 较小时（即 c(OH-) 较大，溶液碱性强），N2H4占主导，对应曲线A；随着-lgc(OH-) 增大（c(OH-) 减小，溶液酸性增强），N2H4转化为N2H ，对应曲线B；当 -lgc(OH-) 进一步增大时，N2H 转化为N2H，对应曲线C。 A．根据上述分析，曲线B对应N2H，而非N2H4，A错误； B．Kb1的表达式为：，即c(N2H4) =c(N2H )，此时-lgc(OH-) = 6.0，即 。将c(N2H4) =c(N2H )，代入 Kb1：，B正确； C．当 -lgc(OH⁻) = 9.0 时 。从图中可以看出：δ(N2H4) ≈ 0.05（曲线 A）；δ() ≈ 0.95（曲线 B）；δ() ≈ 0（曲线 C）显然，c(N2H)>c( N2H4 )>c(N2H)成立，C正确； D．N2H6Cl2的化学式表明，每 1 molN2H，对应 2molCl-。根据物料守恒：，D错误； 故选BC。 （3）第一步电离对应平衡常数 ；第二步电离对应平衡常数 ，将两个平衡常数相乘，得到：，时，上述公式可简化为：，图片提到“由曲线B与C交点（-lgc(OH⁻) = 15.0）可知”，即当 。已知 ，结合 ，，解得： ，根据，得到； （4）N2H会电离，也会水解，根据题意，N2H的Kb2=1.0×10–15，而N2H的水解平衡常数为=1.0×10–8，水解大于电离，故溶液表现为酸性； （5）根据题目给出的三个反应： (i) N2H4(g)+O2(g) ⇌ N2(g)+2H2O(g) ΔH1= -579kJ·mol-1 (ii) N2H4(g)+2O2(g) ⇌ 2NO(g)+2H₂O(g) ΔH2= akJ·mol-1 (iii) N2(g)+ O2(g) ⇌ 2NO(g) ΔH3= 180kJ·mol-1 反应(i)和(iii)联立，推导出反应(ii)。得到(ii) = (i) + (iii)，根据盖斯定律：ΔH2=ΔH1+ΔH3= (-579kJ·mol-1) + 180kJ·mol-1 =-399kJ·mol-1； （6）分析反应(i)：N2H4(g)+O2(g) ⇌ N2(g)+2H2O(g) ΔH1= -579kJ·mol-1 < 0（放热），气体分子数增多：ΔS > 0（熵增），根据公式：ΔG =ΔH-TΔS；当ΔH < 0且ΔS > 0时，ΔG = ΔH- TΔS 随T增大而减小。当T = 0时，ΔG = ΔH < 0。随T增大，-TΔS为负值且绝对值增大，ΔG更负。因此，ΔG随T增大而减小，对应图中的④，故选D; （7）A．催化剂只影响反应速率，不影响平衡产率。在400℃以下，N2的产率未达到平衡，改用更高效催化剂可提高N2的产率，A正确； B．设生成N2的物质的量为x，生成NO的物质的量为y；根据题意，x = y；根据反应：(i) N2H4(g) + O2(g) N2 (g) + 2H2O (g) ；(ii) N2H4(g) + 2O2(g) 2NO (g) + 2H2O (g) ；N2H4 = x + 0.5y = 1.5x；总消耗O2= x + y =2x；n(N2H4) : n(O2) = 1.5x : 2x = 3:4，B项正确； C．反应(ii)的ΔH2= -399 kJ·mol-1 < 0，为放热反应。根据勒夏特列原理，升高温度，平衡应左移，NO的产率应降低。但图中400℃到900℃，NO产率增加，这主要是因为温度升高，反应速率加快，单位时间内NO的生成量增加，而非平衡右移，C错误； D．温度高于900℃时，N₂和NO的产率均降低，可能是因为高温下催化剂活性下降，或副反应增多。但反应速率可能仍随温度升高而加快，只是产率受平衡或副反应影响，D正确； 故选C； （8）设反应(i)消耗x molN2H4，反应(ii)消耗y molN2H4。根据题意：N2生成量：x=0.4mol。NO生成量：2y=0.4 mol → y=0.2mol。 初始物质的量：n(N2H4)=1mol，n(O2)=2mol，n(N2)=0，n(NO)=0，n(H2O)=0。 变化量：反应(i)：Δn(N2H4)=-0.4mol，Δn(O2)=-0.4mol，Δn(N2)=+0.4mol，Δn(H2O)=+0.8mol。 反应(ii)：Δn(N2H4) =-0.2mol，Δn(O2) =-0.4mol，Δn(NO) =+0.4mol，Δn(H2O) =+0.4mol。 平衡时：各物质浓度：c(N2H4)=0.1mol/L；c(O2) =0.3mol/L；c(NO)=0.1mol/L；c(H2O)=0.3mol/L； 反应(ii)的平衡常数：; （9）肼在负极被氧化，含吡唑银的废水中的Ag+在正极被还原为Ag，同时通过离子交换膜维持电荷平衡。负极上N2H4被氧化为N2，结合碱性环境，电极反应式为：； （10）因为肼具有还原性，通氮气可以赶走装置中的空气，故通氮气可防止肼被空气中氧气氧化；通氮气可防止银的氧化，可使银得到有效沉积回收(或其他合理答案)。 11．（2026·上海市徐汇区·一模）固态电池是用固态电解质替代液态电解质，具有更高的安全性和能量密度。是硫化物固态电解质的关键材料，属于立方晶胞，参数为，其晶胞结构如图所示。 （1）距离等距且最近的有 个，和最近的距离为 。 研究人员以硫酸锂和石墨为原料，利用碳热还原法合成。，发生如下反应。 ①     ② ③ 已知部分物质的标准燃烧热数据如下表所示。 物质(状态) 燃烧热 -394 -283 （2）反应②的 kJ/mol （3）与温度的关系如下图所示，为了得到较纯净的，减少硫挥发后沉积，理论上应控制反应温度不高于 。 可充电钠氧固态电池具有较高的理论能量密度，是一种有潜力的高能储能电池。 （4）某钠氧电池的总反应为，电解质为聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物。下列有关说法中正确的是___________。 A．放电时，正极的电极反应为： B．偏氟乙烯与六氟丙烯互为同系物 C．电解质中的键有利于的迁移 D．每消耗，外电路中转移个电子 （5）目前钠氧电池主要依靠纯氧而不是空气来进行反应，解释可能的原因 。 【答案】（1）8 （2）+452.7 （3）700℃ （4）CD （5）空气中的CO2、H2O会与钠或NaO2反应，导致电池电极材料变质，反应副产物增多，降低电池性能和寿命，同时空气中氧气浓度低于纯氧，会降低电池效率 【解析】（1）结合晶胞分析，黑色小球代表的微粒个数为8，带白点的黑球代表的微粒个数为，则黑色小球代表的微粒为Li+，带白点的黑球代表的微粒为S2-；据此距离S2−等距且最近的Li+有8个；Li+位于晶胞的四面体空隙中，则S2-和Li+最近的距离为体对角线的四分之一，即； （2）依据题意，C的燃烧热的热化学方程式为，设为反应④；CO的燃烧热的热化学方程式为，设为反应⑤；由盖斯定律可知，即； （3）已知当时反应自发进行；为了得到较纯净的Li2S，减少硫挥发后沉积，则要使反应①、②自发进行，反应③不自发，据图可知温度高于300℃时反应①自发，高于500℃时反应②自发，高于700℃时反应③自发，即理论上应控制反应温度不高于700℃； （4）A．由电池总反应可知，放电时正极氧气参与反应，电极反应式为（或）；A错误； B．结构相似，分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机物互为同系物；偏氟乙烯(CF2=CH2)与六氟丙烯相差4个F，2个H，不互为同系物，B错误； C．氟元素的电负性很强，F−C键极性很强，氟原子带部分负电荷，可以与钠离子相互作用，使钠离子在电解质中更容易迁移，C正确； D．据A项分析，每消耗1 mol氧气转移1 mol电子，则每消耗32 g O2（1 mol），外电路中转移1 mol电子，数目为NA，D正确； 答案为CD； （5）空气中的CO2、H2O会与钠或NaO2反应，导致电池电极材料变质，反应副产物增多，降低电池性能和寿命，同时空气中氧气浓度低于纯氧，会降低电池效率，所以钠氧电池主要依靠纯氧而不是空气来进行反应。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $