专题03 化学反应原理综合题（大题专练，五大类型集训）（陕晋青宁专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

专题03 化学反应原理综合题 内容概览 类型一 与沉淀溶解平衡有关的原理综合题 类型二 与盐类水解有关的原理综合题 类型三 与溶液酸碱性有关的原理综合题 类型四 与电化学有关的原理综合题 类型五 图象类化学反应原理综合题 限时：45分钟 题量：10道 ◆类型一 与沉淀溶解平衡有关的原理综合题 1．（2026·山西临汾·模拟预测）氮在自然界中的存在十分广泛。某实验小组对不同含氮物质做了相关研究。请回答下列问题： (1)氨的用途十分广泛，是制造硝酸和氮肥的重要原料。298K、101kPa条件下。合成氨每产生2molNH3，放出92.2kJ热量。已知： 1molN-H键断裂吸收的能量约等于___________kJ。 (2)将NH3和NO2以一定的流速，分别通过甲、乙两种催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO2含量，从而确定尾气脱氮率(即NO2的转化率)，结果如图所示： a点________(填“是”或“不是”)平衡状态；脱氮率a~b段呈现如图变化，原因是_________。 (3)一种铁氮化合物具有高磁导率，可用于制电子元件，其晶胞结构如图所示。 ①该铁氮化合物的化学式为___________。 ②该晶体结构的另一种晶胞表示中，N处于顶点位置，则Fe(III)、Fe(II)分别处于___________、___________位置。 (4)25℃时，将10mL0.03mol/LNH4Cl溶液和10mL0.01mol/LAgNO3溶液混合(忽略溶液混合后的体积变化)，混合后溶液中c(Ag+)为____________[25℃时，Ksp(AgCl)=1.8×10-10]。用数字传感器探究AgCl的沉淀溶解平衡。实验测得悬浊液中溶解的氯化物浓度变化如图所示，其中a点表示AgCl溶于NH4Cl溶液形成的悬浊液，下列说法正确的是___________(填字母标号)。 a．b点可能加入了NH4Cl(s)　　　　b．c点后无黄色沉淀生成 c．d点c(Ag+)<c(Cl-)　　　　　　　d．由图可知：Ksp(AgI)<Ksp(AgCl) (5)1939年捷姆金和佩热夫推出氨合成反应在接近平衡时净速率方程式为r(NH3)=k1p(N2)，k1、k2分别为正反应和逆反应的速率常数；p(N2)、p(H2)、p(NH3)代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数)；a为常数，工业上以铁为催化剂时，a=0.5。在一定条件下，向某容器中投入5molN2、15molH2，平衡时氨质量分数占40%，压强为32MPa．由此计算=___________MPa-2(写出计算式即可)。 【答案】(1)391 (2) 不是 a点升高温度，甲催化剂的活性降低，反应速率减小，导致脱氮率减小 (3) Fe4N或Fe3(II) Fe(III)N 体心 (4) 1.8×10-8mol/L cd (5)=或 【详解】（1）氮气和氢气发生反应：3H2+N2⇌2NH3，反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=3×436 kJ/mol+945.8 kJ/mol -6×N-H键键能=-92.2 kJ/mol，N-H键键能=391 kJ/mol，1molN-H键断裂吸收的能量约等于391 kJ。 （2）催化剂能改变化学反应速率，但是不能改变化学平衡常数，由图示可知，相同温度下，曲线乙中与a点对应点的脱氮率高于a点，说明a点对应温度下的平衡脱氮率没有达到最大，反应没有达到平衡；脱氮率a~b段呈现下降的趋势，可能的原因是：a点后升高温度甲催化剂活性降低，反应速率减小，导致相同时间内脱氮率减小。 （3）①依据晶胞结构，Fe原子个数为=4，其中Fe(II)占3个，Fe(III)占1个，N原子位于体心，数目为1，因此铁氮化合物的化学式为Fe4N或Fe3(II)； ②依据晶胞结构图知，若N处于顶点位置，则Fe处于体心和棱心位置。 （4）时，将溶液和溶液混合，NH4Cl有剩余，剩余c(Cl-)=，混合后溶液中为。 a．若b点是滴加NH4Cl(s)，则氯化物增多，从图像可知，b点后氯化物浓度减小，与假设矛盾，a错误； b．c点时滴加KI溶液，从图像知c点后氯化物增多，说明AgCl转化为AgI，有黄色沉淀AgI生成，b错误； c．d点Ag转化为部分AgI，c(Ag+)<c(Cl-)，c正确； d．c点之后产生了AgI，发生了沉淀转化，则Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)，d正确； 故选cd。 （5）根据反应起始时5 mol(140g) N2和15 mol(30g) H2及平衡时氨气质量分数为40% (68g)计算出平衡时生成的氨气的物质的量为4 mol。列三段式如下： M点是平衡点，净速率为0，将a= 0.5代人净速率方程式得或。 2．（2026·宁夏银川·模拟预测）CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体，CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。 （1）研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知部分反应的热化学方程式如下： CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O（1）△H1=－726.5kJ•mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O（1）△H2=－285.8kJ•mol-1 H2O(g)=H2O(l) △H3=－44kJ•mol-1 则CO2与H2反应生成气态CH3OH和水蒸气的热化学方程式为__。 （2）为研究CO2与CO之间的转化，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)   △H，反应达平衡后，测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO)%)的影响如图所示。回答下列问题： ①压强p1__1.0MPa（填>、=或<）。 ②900℃、1.0MPa时，足量碳与amolCO2反应达平衡后，CO2的转化率为__，该反应的平衡常数Kp=__（保留小数点后一位数字）（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。 （3）①以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸，CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)。为了提高该反应中CO2的转化率，可以采取的措施是___（写一条即可）。 ②在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，乙酸的生成速率降低的主要原因是__；300～400℃时，乙酸的生成速率升高的主要原因是__。 （4）将1.0×10-3mol/LCoSO4与1.2×10-3mol/L的Na2CO3等体积混合，此时溶液中的Co2+的浓度为___mol/L。（已知：CoCO3的溶度积为：Ksp=1.0×10-13） 【答案】 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-86.9kJ•mol-1 ＜ 66.7% 3.2MPa 增大反应体系压强或增大CH4的浓度或将乙酸液化分离出来 催化剂的催化效率降低 温度升高，化学反应速率加快 1.0×10-9 【分析】(1)根根据盖斯定律进行计算； (2)同温下，可逆反应正方向为气体体积增大的反应，根据勒夏特列原理，压强小的一氧化碳体积分数大； (3)根据有效碰撞理论和勒夏特列原理进行回答； (4)根据溶度积公式进行计算。 【详解】(1)CO2与H2反应生成气态CH3OH和水蒸气的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H= -△H1+3△H2-△H3=-86.9kJ•mol-1。 (2)①同温下，p1压强下的一氧化碳体积分数大，可逆反应正方向为气体体积增大的反应，根据勒夏特列原理，压强p1<1.0MPa。 ②由图可知，900℃、1.0MPa时，足量碳与amolCO2反应达平衡后，一氧化碳的体积分数为80%，设反应消耗了二氧化碳的物质的量为xmol，列三段式： C(s)＋CO2(g)2CO(g) 反应前        amol                 0 变化量        xmol                2xmol 反应后      （a-x）mol           2xmol 同温同压下，体积之比与物质的量之比相等，一氧化碳的体积分数=，即x=mol，CO2的转化率为，该反应的平衡常数Kp= ； (3)①可逆反应为CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)，根据有效碰撞原理，为了提高该反应中CO2的转化率，可以采取的措施是增大反应体系压强或增大CH4的浓度或将乙酸液化分离出来。 ②在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图，250～300℃时，乙酸的生成速率降低的主要原因是催化剂的催化效率降低；300～400℃时，乙酸的生成速率升高的主要原因是温度升高，化学反应速率加快。 (4)CoCO3的溶度积Ksp=1.0×10-13=，将1.0×10-3mol/LCoSO4与1.2×10-3mol/L的Na2CO3等体积混合，碳酸根过量，此时碳酸根的浓度为，即此时溶液中的Co2+的浓度为。 ◆类型二 与盐类水解有关的原理综合题 3．（2026·太原·模拟预测）对燃煤气进行脱硫处理，可实现绿色环保的目的。 (1)氧化钙是常用的固硫剂，吸收并将其转化为建筑材料。 已知：        则   ___________。 (2)可用氨水吸收燃煤气中的，氨水吸收足量后的溶液中含N或含S微粒的分布系数[如]与pH的关系如图所示(不考虑溶液中的和分子)。 由图可知，表示的是曲线___________。溶液的___________7(填“>”“<”或“=”)。若向吸收二氧化硫后的氨水溶液中通入少量双氧水，则___________(填“增大”、“减小”或“不变”) (3)可利用库伦测硫仪检测燃煤气中二氧化硫含量。原理如下图所示。电解质溶液中(a为定值)，保持定值时该电解池不工作。待测气体进入电解池后，电解池开始工作，测定结束后。 ①引发该库伦测硫仪工作的离子反应为___________。 ②通入待测气体的体积为V L(标况下)，电解池工作结束后库伦测硫仪显示转移了0.04 mol电子，此时电解质溶液质量变化了___________克，则待测气体中二氧化硫的体积分数为___________%。若该混合气体中含有少量，则会使测量结果___________ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”) 【答案】(1)-1002 (2) c < 减小 (3) 1.24 无影响 【详解】（1）已知：①    ；②   ；由盖斯定律可知，①-2×②可得 =-1002。 （2）用氨水吸收燃煤气中的，随着pH的增大，溶液的碱性增强，δ(H2SO3)减小，δ()先增大后减小，δ()增大，δ()减小，δ()增大，则曲线a代表δ(H2SO3)，b代表δ()，c代表δ()，d代表δ()，e代表δ()，当c(H2SO3)=c()时，pH=1.9，c(H+)=10-1.9mol/L，Ka1(H2SO3)==10-1.9，当c()=c()时，pH=7.2，c(H+)=10-7.2mol/L，Ka2(H2SO3)==10-7.2，当c()=c()时，pH=9.3，c(OH-)=，Kb()==c(OH-)= ，NH4HSO3在水中电离产生和离子，离子可发生电离和水解，且Kh2=< Ka2(H2SO3)，离子水解呈酸性，水解常数Kh=，综上所述，以电离为主且电离程度大于的水解程度，溶液呈酸性，pH<7，若向吸收二氧化硫后的氨水溶液中通入少量双氧水，发生反应：，溶液中浓度增大，由图可知，溶液中pH减小，酸性增强，c(H+)增大，减小。 （3）①待测气体SO2通入库伦测硫仪，SO2和发生氧化还原反应生成和，从而引发该库伦测硫仪工作，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：； ②待测气体SO2通入库伦测硫仪，SO2和发生氧化还原反应生成和，在阳极失去电子生成，H+在阴极得到电子生成H2，电极方程式为：2H++2e-=H2，电解池工作结束后库伦测硫仪显示转移了0.04 mol电子，该反应中SO2转化为，S由+4价上升到+6价，则吸收了0.02mol SO2，阴极生成0.02mol H2，此时电解质溶液质量增大了0.02mol×64g/mol-0.02mol×2g/mol=1.24g，通入待测气体的体积为V L(标况下)，待测气体的物质的量为，则待测气体中二氧化硫的体积分数为×100%=%，若该混合气体中含有少量，和不会发生氧化还原反应，对测量结果无影响。 4．（2026·陕西渭南·模拟预测）硝化反应是最普遍和最早发现的有机反应之一，以为新型硝化剂的反应具有反应条件温和、反应速度快、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。可通过臭氧化法制备。已知：在、时发生以下反应： ①                  ②                       ③            ④     (1)则反应④的_______。 (2)在恒温恒容条件下，按物质的量之比通入和，下列说法能够说明反应④已经达到平衡状态的是[考虑]_______(填标号)。 A．混合气体密度不再改变 B．不再改变 C． D．混合气体的平均相对分子质量不再改变 (3)在密闭容器中充入和在不同温度下发生反应④，平衡时在容器内气体中的物质的量分数随温度变化的曲线如图甲所示[考虑]。 ①反应④中，a点的_______(填“>”“<”或“=”)。 ②对反应体系加压，得到平衡时的转化率与压强的关系如图乙所示。请解释压强增大至的过程中逐渐增大的原因：_______。 ③图甲中，时，平衡后总压为，的分压为的两倍，则反应④以压强表示的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算；分压=总压×物质的量分数；结果保留两位小数)。 (4)利用反应：  。可实现硫、氮氧化物的综合利用。向密闭容器中充入等体积的和发生该反应，测得平衡时压强对数和的关系如图所示。 ①_______(填“>”、“<”或“=”)；温度为时，从a到b历时，则此时段_______。 ②同一温度下，图像呈线性变化的理由是_______；a、b两点体系总压强与的比值_______。 (5)实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气。当溶液溶质为NaHSO3时，若往溶液中加入氨水至中性，则_______(填“>”、“<”或“=”)；当溶液溶质为时，若往溶液中加入少量固体，完全溶解后(此时溶液是不饱和溶液)，溶液中的比值_______ (填“变大”、“变小”或“保持不变”)。 【答案】(1) (2)ABD (3) > 为气体体积增大的反应，加压，平衡向逆反应方向移动，浓度增大，有利于气体体积减小的反应向正反应方向移动，逐渐增大 17.31 (4) < 4.5 温度不变，平衡常数不变，故该直线的斜率不变 (5) = 变小 【详解】（1）已知： ①    ②   ③   由盖斯定律可知，反应①+②-③得反应④，故； （2）A．容器体积始终不变，而反应中生成固体，气体质量会发生改变，故混合气体的密度不再改变，说明反应已达平衡，A符合题意；     B．和投料比等于反应④系数比，但是存在反应，故当不再改变，说明反应已达平衡，B符合题意； C．，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应已达平衡，C不符合题意； D．反应中生成固体，且气体分子数发生改变，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应已达平衡，D符合题意； 故选ABD； （3）①反应④中，a点的含量大于平衡时的含量，则反应继续正向向进行，故>； ②为气体体积增大的反应，加压，平衡向逆反应方向移动，浓度增大；浓度增大、加压都有利于气体体积减小的反应向正反应方向移动，故对反应体系加压导致逐渐增大； ③时，平衡后总压为，的分压为的两倍，由三段式可知， 则平衡时、、、的物质的量分别为(1-2a)mol、(1-a)mol、amol、2amol，总的物质的量为2mol，结合图甲可知，，a=，故时，则反应④以压强表示的平衡常数； （4）①反应为各物质系数均为1的放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小；由ac可知，三氧化硫压强相等、c点二氧化氮压强较大，则c点平衡常数较小，对应温度较高，故<；温度为时，从a到b历时，则此时段。 ②反应为各物质系数均为1反应且和投料相同，，则与直线的斜率有关，温度不变，平衡常数不变，故该直线的斜率不变，故同一温度下，图像呈线性变化；由图可知，a、b两点体系总压强与的比值； （5）当溶液溶质为NaHSO3时，若往溶液中加入氨水至中性，根据钠、硫元素守恒可知，=；当溶液溶质为时，若往溶液中加入少量固体，完全溶解后(此时溶液是不饱和溶液)，溶液中钠离子浓度不变，而亚硫酸根离子浓度变大，故的比值变小。 ◆类型三 与溶液酸碱性有关的原理综合题 5．（2026·陕西渭南·模拟预测）近年来雾霾天气多次肆虐我国中东部地区，其中汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。 (1)在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。主要原理为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。 ①该反应的平衡常数表达式为______________。 ②在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如下图1所示。据此判断该反应的△H_______0(填“>”或“<”)，在T1温度下，0〜2 s内N2的平均反应速率v(N2) =______________。 ③将0.2mol NO和0.1mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如上图2所示。第12min时改变的反应条件可能为______________。 a.升高温度    B．加入NO       C．加催化剂      D．降低温度 (2)工业上常采用“低温臭氧氧化脱硫脱硝”技术来同时吸收氮的氧化物(NOx))和SO2气体，在此过程中还获得了(NH4)2SO4的稀溶液。 ①在(NH4)2SO4溶液中，水的电离程度受到了_______(填“促进”、“抑制”或“没有影响)” ②若往(NH4)2SO4溶液中加入少量稀盐酸，则值将_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 (3)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。 ①煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。 已知：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867.0 kJ·mol-1 2NO2(g) N2O4(g) △H = - 56.9 kJ·mol-1 则CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式为______________。 ②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作______极，表面发生的电极反应式为________________。 【答案】(1) K= < 0.05 mol·L-1·s-1 A (2) 促进 变大 (3) CH4(g)+N2O4 (g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-810.1 kJ·mol-1 正 CO2+2e-+2H+=HCOOH 【详解】（1）①平衡常数是一定条件下，产物浓度的系数次方除以反应物浓度系数次方。正确答案：K=。 ②从图像可以看出，T1温度反应先达到平衡状态，所以温度T1>T2，以T2为参照，温度更高(T1)时CO2的浓度较低，即升高温度，平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，△H<0。0~2s内，反应生成的CO2浓度为0.2mol/L，所以v(N2)=v(CO2)/2=0.2mol/L÷2s÷2=0.05mol/(L·s)。正确答案：<；0.05mol/(L·s)。 ③第12s时，从图中可以读出瞬NO、CO浓度增大，N2浓度减小，说明平衡逆向移动。前面已经推出该反应为放热反应，所以升高温度平衡逆向移动，所以A正确，正确答案：A 。 （2）①(NH4)2SO4溶液中NH4+水解能够促进水的电离，正确答案：促进。 ②加入的HCl会抑制NH4+水解，使得溶液中NH4+浓度增大，所以 值增大。正确答案：变大。 （3）①将反应Ⅰ减去反应Ⅱ得CH4(g)+ N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ，反应的焓变  △H=-867.0 kJ·mol-1-(- 56.9) kJ·mol-1=-810.1 kJ·mol-1。正确答案：CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-810.1 kJ·mol-1。 ②从图示可以看出，原图左侧H2O转变成O2，O元素被氧化，电极a为负极，反应原理为2H2O-4e-=4H++O2↑，H+通过质子交换膜进入右侧发生反应，右侧通入的CO2转变成HCOOH，C元素被还原，电极b为正极，反应原理为CO2+2e-+2H+=HCOOH。正确答案：正、 CO2+2e-+2H+=HCOOH。 6．（2026·山西吕梁·模拟预测）VOSO4-H2O溶液常用作全钒液流电池的电解液，其中VOSO4易氧化，由废钒催化剂(含V2O5、V2O4、K2SO4、SiO2等)制备VOSO4的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)浸液中含有VO和VO2+，则V2O4发生反应的离子方程式为_______。 (2)某学习小组设计如图所示装置，模拟工业“还原”工序将VO转化为VO2+的过程。 ①仪器b的名称为_______。 ②实验时，向气密性良好的装置中加入药品，需要进行的操作为：先_______(填选项字母，下同)，一段时间后_______。 A．打开活塞K1、K3，关闭K2 　　　　B．打开活塞K2关闭K1、K3 ③指出c的不足之处：_______。 (3)“萃取”时，除了过量的Fe2+，进入水相的金属离子还有_______(填离子符号)。 (4)测定VOSO4-H2SO4溶液中VO2+的浓度：量取25.00mL。VOSO4-H2SO4溶液，加入适当过量的KMnO4溶液(氧化产物为VO)，再加入适当过量的NaNO2除去KMnO4，进一步加入尿素除去NaNO2；用pmol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定(还原产物为VO2+)。达到滴定终点时消耗标准液体积为VmL： ①VOSO4-H2SO4溶液中c(VO2+)=_______。 ②滴定过程中发生反应的离子方程式为_______。 ③若不用尿素除去NaNO2，会导致所测结果_______(填"偏高”“偏低”或“无影响")。 【答案】(1) (2) 蒸馏烧瓶 A B 没有隔绝空气，溶液中的Fe2+和VO2+容易被空气中氧气氧化 (3)K+ (4) 0.04pVmol/L 偏高 【分析】废钒催化剂加入硫酸溶液进行酸浸，除去浸渣，浸液加入硫酸亚铁溶液还原，调节pH再次除去滤渣，所得滤液加入P204进行萃取，去掉水相，有机相加入硫酸溶液进行反萃取，得到VOSO4-H2SO4溶液。 【详解】（1）由信息，“酸浸”时V2O4转化为VO2+，其离子方程式为 ； （2）①由装置图知，仪器b的名称为蒸馏烧瓶； ②实验时，先用铁粉与稀硫酸反应生成的氢气排尽装置中空气，防止亚铁离子和VO2+被氧化，再用生成的氢气产生压强差将b中液体压人c中，利用亚铁离子将还原为VO2+，故应先打开K1、K3，关闭K2，空气排尽后打开K2，关闭K1、K3。观察到的现象为b中液体被压人c中； ③c为敞开体系，溶液中的Fe2+和VO2+容易被空气中氧气氧化； （3）由转化关系知，“萃取”时，进入水相的金属离子有K+； （4）① 由信息和反应原理可得关系式:VO2+ ~ ~(NH4)2Fe(SO4)2，则VOSO4-H2SO4溶液中c(VO2+)=；=0.04pVmol/L； ②滴定过程中发生反应的离子方程式为； ③若不用尿素除去NaNO2，NaNO2会氧化Fe2+而导致消耗标准液体积偏大，使所测结果偏高。 ◆类型四 与电化学有关的原理综合题 7．（2026·山西·模拟预测）是一种重要的化工原料，的回收和资源化利用具有重要意义。回答下列问题： (1)和是汽车尾气中污染大气的成分，某催化剂可将其转化为对环境友好的物质，达到治理污染的目的。有关化学反应的能量变化如图所示。 则该反应的热化学方程式为_______。 (2)时，将和充入体积为的恒容密闭容器中，发生上述反应，末反应达到平衡，平衡体系中有。 ①内，的平均反应速率为_______的转化率为_______%。 ②写出一种能提高平衡转化率的措施_______。 (3)和可用于合成和。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 上述反应温度不能过高的原因是_______。 ②一定温度下，向恒容容器内充入和，初始压强为，发生上述2个反应，达到平衡时的转化率为40%，的选择性为60%，则反应Ⅰ的_____[列出计算式，用分压表示，分压=总压×物质的量分数，的选择性]。 (4)可应用于燃料电池，该电池采用溶液为电解质，其工作原理如图所示： 该电池工作时，电极b为_______极，a极电极反应式为_______。 【答案】(1) (2) 0.32 80 增大N2O的浓度（其他合理答案皆可） (3) 反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应，升高温度平衡逆向移动，产率下降 （或） (4) 正 【详解】（1）由图可知，即热化学方程式为：； （2）①5min末反应达到平衡，平衡体系中有3.2molCO2(g)，，此时消耗了3.2molCO，CO的转化率为：； ②增大N2O的浓度，使平衡正向移动，提高CO平衡转化率； （3）①反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应，升高温度平衡逆向移动，产率下降，因此反应温度不能过高； ②达到平衡时的转化率为40%，即转化的CO为0.4mol，的选择性为60%，即转化为的CO为0.24mol，根据C原子守恒可得，生成的物质的量为0.12mol，可得三段式： 即平衡时，、、、、，总物质的量为(0.6+2.56+0.04+0.12+0.12)mol=3.44mol，CO、H2、CH3OH的物质的量分数分别为：、、，此时的压强为，反应Ⅰ的； （4）由图可知，b电极上O2得到电子，即b为正极，a为负极，CO失去电子，电极反应式为：。 8．（2026·陕西西安·一模）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，含碳化合物的综合利用备受关注。以、为原料合成涉及的反应如下： I.     Ⅱ.     Ⅲ.     回答下列问题： (1)计算反应Ⅲ的______；若只发生反应Ⅲ，从外界条件对化学反应速率和化学平衡影响两个角度分析增加压强对直接制备甲醇反应的影响______。 (2)在时，向恒容容器中充入物质的量之和为的和，仅发生反应Ⅲ，反应达到平衡时的体积分数与的关系如图所示：当时，达到平衡后，的体积分数可能是图像中的______（填“D”“E”或“F”）点。 (3)在下，按照投料，平衡时，和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图： ①图中代表的曲线为______（填“”或“”）。 ②解释范围内转化率随温度升高而降低的原因______。 (4)起始温度均为，体积为的两恒容密闭容器中发生反应Ⅰ，反应过程中部分数据如下： 装置 反应时间/ i恒温 0 2 6 0 0 5 3 10 1 ⅱ绝热 0 0 0 2 2 达到平衡时，装置i、ⅱ中的浓度______（填“＞”“＜”或“=”）；测得装置i的起始压强为，则______（计算结果保留2位小数；是分压来表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数）。 (5)甲醇直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，若电解质为酸性，甲醇直接燃料电池的负极反应为______。 【答案】(1) 加压平衡正向移动，有利于提高甲醇产率；加压增大反应速率 (2)D (3) m 范围内反应I逆向移动程度大于反应Ⅱ正向移动程度 (4) < 0.10 (5) 【详解】（1）（1）根据盖斯定律可知，；反应Ⅲ为气体分子数减小的反应，增大压强化学反应速率加快，化学平衡正向移动，甲醇产率增加。 （2）反应Ⅲ：中，只有当的投料比时反应达到平衡时的体积分数最大，由图可知，投料比为1.0时比投料比为0.5时的体积分数大，所以投料比为1.75时甲醇体积分数大于投料比为1.0时甲醇的体积分数，故选D。 （3）①反应I为放热反应，升温平衡逆向移动，变少，所以为曲线。 ②反应I为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，达平衡后，随温度升高，反应I逆向移动，的转化率下降，反应Ⅱ正向移动，的转化率升高；由图可知，范围内，的转化率下降，故此范围内反应I逆向移动程度大于反应Ⅱ正向移动程度。 （4）反应I为放热反应，装置i为等温等容，根据等效平衡理论其投料相当于2 mol和2 mol，装置ⅱ为绝热等容，投料为2 mol和2 mol，此过程要吸热，相当于体系温度降低，使平衡向生成CH3OH的方向移动，的转化率减少，因此装置i、ⅱ中的浓度； 由表格中的数据可知，5min时反应I达到了平衡状态，则平衡时三段式为： 测得装置i的起始压强为，则平衡时压强，则：，，。 （5）电解质为酸性，甲醇直接燃料电池的负极反应为：。 ◆类型五 图象类化学反应原理综合题 9．（2026·陕西·模拟预测）甲醇汽油清洁环保、资源丰富、动力性强，对于我国实现碳达峰和碳中和目标有重要意义，因此有关甲醇汽油的开发和利用是研究热点。利用和在催化剂的作用下合成甲醇是比较常见的合成方法，发生的主反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   回答下列问题： (1)反应Ⅲ为，已知反应Ⅲ中的相关的化学键键能数据如下： 化学键 436 343 a 465 413 根据以上数据计算，CO(g)中的化学键的键能a=_______，反应Ⅰ在_______(填“低温”或“高温”)下能自发进行。 (2)在催化剂条件下，反应Ⅰ的反应机理和相对能量变化如图(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为过渡态)。 该反应机理中决速步的热化学方程式：_______。 (3)向体积可变的密闭容器中充入物质的量之比为的和，分别在X和Y两种催化剂的催化下发生上述反应，经相同反应时间，的转化率和甲醇的选择性随温度变化如图所示： [的选择性] ①由图可知，催化效果X_______Y(填“>”“＜”或“=”)。 ②在210℃-270℃间，的选择性随温度的升高而下降，可能的原因为_______。 (4)将、和Ar按体积比投入某新型催化反应器中，在恒温恒压(260℃，1.8 MPa)下进行反应，测得相关数据如下表。 项目 平衡转化率 甲醇的选择性 达到平衡时间/s 数据 25.0% 80.0% 10.0 ①下列能说明反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到平衡状态的判据是_______(填字母)。 A．气体压强不再变化                                 B．气体的密度不再改变 C．                             D．各物质浓度比不再改变 ②若初始时反应器中，，反应Ⅰ从反应开始到达到平衡态的平均反应速率_______。 ③反应Ⅱ的化学平衡常数_______(列出化简后的计算式或分数即可)。 (5)电有机合成具有反应条件温和，生产效率高等优点，为了实现的回收利用，研究人员用通过电催化合成，其工作原理如图所示，请写出Cu电极上的电极反应：_______。 【答案】(1) 1076 低温 (2)  或   (3) > 因为反应Ⅰ的，而反应Ⅱ的，故升高温度反应Ⅰ左移，而反应Ⅱ右移，故的选择性降低 (4) BD 0.02 (或) (5)或 【详解】（1）由题干信息可知，反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，根据盖斯定律，，从方程式可以看出，反应物中含有1个键和2个H-H键，总键能，生成物含有3个C-H键，一个C-O键和一个O-H键，总键能，则有，解得；当时，反应可自发进行，根据反应Ⅰ热化学方程式，该反应气体分子总数减少，则有，同时，因此该反应在低温下可自发进行； （2）根据图像，从转变至的过程中，达到过渡态TS3所需活化能最多，为1.40 eV，因此，该步反应是总反应的决速步，反应热化学方程式为； （3）①根据图像，在相同温度下，催化剂X对的转化率更高，同时，对的选择性更好，因此，X的催化效果强于Y； ②根据热化学方程式，反应Ⅰ的，反应Ⅱ的，升温有助于反应Ⅰ逆向进行，反应Ⅱ正向进行，使得催化剂对的选择性降低； （4）①A．根据题干信息，该催化反应器恒压，因此体系内气体压强为定值，无法据此判断反应是否达到平衡，A错误； B．在恒压条件下，对气体有，根据热化学方程式，反应Ⅰ气体分子总数减少，反应Ⅱ不变，随着反应的进行，反应器内气体体积不断减小,当反应达到平衡时，气体体积不再变化。同时，根据质量守恒，反应器内气体总质量为定值，因此，反应器内气体密度随反应进行而增加，当密度不再变化时，说明反应达到平衡，B正确； C．容器中进行的是两个反应，反应物都是和，且二者计量数之比不相等，因此，不能说明正逆反应速率是否相等，反应是否达到平衡，C错误； D．当体系内各物质浓度比不变时，说明各物质的生成和消耗速率相等，两反应均达到平衡状态，D正确； 故答案选BD； ②根据题干信息，与的投料体积比为1:5，初始时，根据表格信息，的平衡转化率为25%，说明反应过程中的消耗量为，根据质量守恒，则有。的选择性为80%，则，解得，则反应Ⅰ从开始到平衡态的平均反应速率为； ③设起始投料量为1 mol，则的起始投料量为5 mol，结合第②问分析可知，在平衡条件下，，，据此可列式： 对于反应Ⅱ有，体系内各物质的分压，则； （5）从图像可以看出，该电解池工作过程中，向Cu电极区通入，并生成，反应过程中，C元素从+4价降至-2价，结合质量守恒和电荷守恒可写出电极反应方程式：。 10．（2026·陕西咸阳·二模）甲醇()是一种重要的化工原料和燃料，广泛应用于化工、医药、能源等领域，其制备方法有多种。回答下列问题： Ⅰ．催化加氢制备，反应原理为。 (1)有关化学键的键能如表所示，反应  ___________，该反应的熵变___________(填“>”或“<”)0. 化学键 中 键能() 436 413 328 463 803 (2)恒压时，和起始量一定的条件下，在分子筛膜反应器中发生上述反应，该分子筛膜能选择性地分离出，使用分子筛膜的目的是___________。 (3)在容积为2 L的密闭容器中，由和合成：，在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图1所示。 ①___________(填“>”或“<”)。 ②将A点的反应从变到，达到平衡时将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 Ⅱ．“液态阳光”是合成新路径，反应原理为  ，向容积均为2 L的恒容密闭容器中通入和，在不同催化剂X、Y的催化下发生反应。测得50 min时，转化率随温度的变化如图2所示。 (4)该反应适宜选用的催化剂为___________(填“X”或“Y”)，时，d点对应容器在0∼50 min内的平均反应速率___________。 (5)转化率：c点<b点的原因是___________。 (6)按上述投料，若某温度下，初始压强为，达到平衡时，转化率为，则该反应的平衡常数___________(用表示，最终结果用分数表示)。 【答案】(1) -42 < (2)分离出，促进平衡正向移动，增大、的转化率 (3) < 增大 (4) X 0.01 (5)温度升高，催化剂的活性降低，反应速率减小，相同时间内反应物的转化率减小 (6) 【详解】（1），反应中断开中的键、键，形成、、，计算得：。该反应气体总物质的量减少，混乱度减小，故熵变； （2）分离产物水蒸气，降低生成物浓度，使得反应平衡正向移动，提高和的转化率，增大甲醇产率； （3）①温度越高，反应速率越快，达到平衡所需时间越短。由图可知更快达到平衡，因此； ②反应放热，升高温度后，平衡时的的量减少，平衡逆向移动，消耗的同时生成，所以增大； （4）相同温度下，催化剂对应的转化率更高，催化效率更高，因此选用。时点转化率为，转化的为，平均速率； （5）催化剂的活性在一定温度范围内有效，温度过高，催化剂的活性降低，所以c点转化率小于b点转化率； （6）按上述投料，某温度下，初始压强为p kPa，达到平衡时，转化率为50%，设此时压强为，列三段式为 ，则此时的压强，则该反应的平衡常数。 4 / 20 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 化学反应原理综合题 内容概览 类型一 与沉淀溶解平衡有关的原理综合题 类型二 与盐类水解有关的原理综合题 类型三 与溶液酸碱性有关的原理综合题 类型四 与电化学有关的原理综合题 类型五 图象类化学反应原理综合题 限时：45分钟 题量：10道 ◆类型一 与沉淀溶解平衡有关的原理综合题 1．（2026·山西临汾·模拟预测）氮在自然界中的存在十分广泛。某实验小组对不同含氮物质做了相关研究。请回答下列问题： (1)氨的用途十分广泛，是制造硝酸和氮肥的重要原料。298K、101kPa条件下。合成氨每产生2molNH3，放出92.2kJ热量。已知： 1molN-H键断裂吸收的能量约等于___________kJ。 (2)将NH3和NO2以一定的流速，分别通过甲、乙两种催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO2含量，从而确定尾气脱氮率(即NO2的转化率)，结果如图所示： a点________(填“是”或“不是”)平衡状态；脱氮率a~b段呈现如图变化，原因是_________。 (3)一种铁氮化合物具有高磁导率，可用于制电子元件，其晶胞结构如图所示。 ①该铁氮化合物的化学式为___________。 ②该晶体结构的另一种晶胞表示中，N处于顶点位置，则Fe(III)、Fe(II)分别处于___________、___________位置。 (4)25℃时，将10mL0.03mol/LNH4Cl溶液和10mL0.01mol/LAgNO3溶液混合(忽略溶液混合后的体积变化)，混合后溶液中c(Ag+)为____________[25℃时，Ksp(AgCl)=1.8×10-10]。用数字传感器探究AgCl的沉淀溶解平衡。实验测得悬浊液中溶解的氯化物浓度变化如图所示，其中a点表示AgCl溶于NH4Cl溶液形成的悬浊液，下列说法正确的是___________(填字母标号)。 a．b点可能加入了NH4Cl(s)　　　　b．c点后无黄色沉淀生成 c．d点c(Ag+)<c(Cl-)　　　　　　　d．由图可知：Ksp(AgI)<Ksp(AgCl) (5)1939年捷姆金和佩热夫推出氨合成反应在接近平衡时净速率方程式为r(NH3)=k1p(N2)，k1、k2分别为正反应和逆反应的速率常数；p(N2)、p(H2)、p(NH3)代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数)；a为常数，工业上以铁为催化剂时，a=0.5。在一定条件下，向某容器中投入5molN2、15molH2，平衡时氨质量分数占40%，压强为32MPa．由此计算=___________MPa-2(写出计算式即可)。 2．（2026·宁夏银川·模拟预测）CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体，CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。 （1）研究表明CO2和H2在催化剂存在下可发生反应生成CH3OH。已知部分反应的热化学方程式如下： CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O（1）△H1=－726.5kJ•mol-1 H2(g)+O2(g)=H2O（1）△H2=－285.8kJ•mol-1 H2O(g)=H2O(l) △H3=－44kJ•mol-1 则CO2与H2反应生成气态CH3OH和水蒸气的热化学方程式为__。 （2）为研究CO2与CO之间的转化，让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)   △H，反应达平衡后，测得压强、温度对CO的体积分数(φ(CO)%)的影响如图所示。回答下列问题： ①压强p1__1.0MPa（填>、=或<）。 ②900℃、1.0MPa时，足量碳与amolCO2反应达平衡后，CO2的转化率为__，该反应的平衡常数Kp=__（保留小数点后一位数字）（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）。 （3）①以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸，CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)。为了提高该反应中CO2的转化率，可以采取的措施是___（写一条即可）。 ②在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，乙酸的生成速率降低的主要原因是__；300～400℃时，乙酸的生成速率升高的主要原因是__。 （4）将1.0×10-3mol/LCoSO4与1.2×10-3mol/L的Na2CO3等体积混合，此时溶液中的Co2+的浓度为___mol/L。（已知：CoCO3的溶度积为：Ksp=1.0×10-13） C(s)＋CO2(g)2CO(g) ◆类型二 与盐类水解有关的原理综合题 3．（2026·太原·模拟预测）对燃煤气进行脱硫处理，可实现绿色环保的目的。 (1)氧化钙是常用的固硫剂，吸收并将其转化为建筑材料。 已知：        则   ___________。 (2)可用氨水吸收燃煤气中的，氨水吸收足量后的溶液中含N或含S微粒的分布系数[如]与pH的关系如图所示(不考虑溶液中的和分子)。 由图可知，表示的是曲线___________。溶液的___________7(填“>”“<”或“=”)。若向吸收二氧化硫后的氨水溶液中通入少量双氧水，则___________(填“增大”、“减小”或“不变”) (3)可利用库伦测硫仪检测燃煤气中二氧化硫含量。原理如下图所示。电解质溶液中(a为定值)，保持定值时该电解池不工作。待测气体进入电解池后，电解池开始工作，测定结束后。 ①引发该库伦测硫仪工作的离子反应为___________。 ②通入待测气体的体积为V L(标况下)，电解池工作结束后库伦测硫仪显示转移了0.04 mol电子，此时电解质溶液质量变化了___________克，则待测气体中二氧化硫的体积分数为___________%。若该混合气体中含有少量，则会使测量结果___________ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”) 4．（2026·陕西渭南·模拟预测）硝化反应是最普遍和最早发现的有机反应之一，以为新型硝化剂的反应具有反应条件温和、反应速度快、选择性高、无副反应发生、过程无污染等优点。可通过臭氧化法制备。已知：在、时发生以下反应： ①                  ②                       ③            ④     (1)则反应④的_______。 (2)在恒温恒容条件下，按物质的量之比通入和，下列说法能够说明反应④已经达到平衡状态的是[考虑]_______(填标号)。 A．混合气体密度不再改变 B．不再改变 C． D．混合气体的平均相对分子质量不再改变 (3)在密闭容器中充入和在不同温度下发生反应④，平衡时在容器内气体中的物质的量分数随温度变化的曲线如图甲所示[考虑]。 ①反应④中，a点的_______(填“>”“<”或“=”)。 ②对反应体系加压，得到平衡时的转化率与压强的关系如图乙所示。请解释压强增大至的过程中逐渐增大的原因：_______。 ③图甲中，时，平衡后总压为，的分压为的两倍，则反应④以压强表示的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算；分压=总压×物质的量分数；结果保留两位小数)。 (4)利用反应：  。可实现硫、氮氧化物的综合利用。向密闭容器中充入等体积的和发生该反应，测得平衡时压强对数和的关系如图所示。 ①_______(填“>”、“<”或“=”)；温度为时，从a到b历时，则此时段_______。 ②同一温度下，图像呈线性变化的理由是_______；a、b两点体系总压强与的比值_______。 (5)实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气。当溶液溶质为NaHSO3时，若往溶液中加入氨水至中性，则_______(填“>”、“<”或“=”)；当溶液溶质为时，若往溶液中加入少量固体，完全溶解后(此时溶液是不饱和溶液)，溶液中的比值_______ (填“变大”、“变小”或“保持不变”)。 ◆类型三 与溶液酸碱性有关的原理综合题 5．（2026·陕西渭南·模拟预测）近年来雾霾天气多次肆虐我国中东部地区，其中汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。 (1)在汽车排气管内安装催化转化器，可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。主要原理为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。 ①该反应的平衡常数表达式为______________。 ②在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如下图1所示。据此判断该反应的△H_______0(填“>”或“<”)，在T1温度下，0〜2 s内N2的平均反应速率v(N2) =______________。 ③将0.2mol NO和0.1mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中，反应过程中物质浓度变化如上图2所示。第12min时改变的反应条件可能为______________。 a.升高温度    B．加入NO       C．加催化剂      D．降低温度 (2)工业上常采用“低温臭氧氧化脱硫脱硝”技术来同时吸收氮的氧化物(NOx))和SO2气体，在此过程中还获得了(NH4)2SO4的稀溶液。 ①在(NH4)2SO4溶液中，水的电离程度受到了_______(填“促进”、“抑制”或“没有影响)” ②若往(NH4)2SO4溶液中加入少量稀盐酸，则值将_________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 (3)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。 ①煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。 已知：CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867.0 kJ·mol-1 2NO2(g) N2O4(g) △H = - 56.9 kJ·mol-1 则CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式为______________。 ②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b作______极，表面发生的电极反应式为________________。 6．（2026·山西吕梁·模拟预测）VOSO4-H2O溶液常用作全钒液流电池的电解液，其中VOSO4易氧化，由废钒催化剂(含V2O5、V2O4、K2SO4、SiO2等)制备VOSO4的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)浸液中含有VO和VO2+，则V2O4发生反应的离子方程式为_______。 (2)某学习小组设计如图所示装置，模拟工业“还原”工序将VO转化为VO2+的过程。 ①仪器b的名称为_______。 ②实验时，向气密性良好的装置中加入药品，需要进行的操作为：先_______(填选项字母，下同)，一段时间后_______。 A．打开活塞K1、K3，关闭K2 　　　　B．打开活塞K2关闭K1、K3 ③指出c的不足之处：_______。 (3)“萃取”时，除了过量的Fe2+，进入水相的金属离子还有_______(填离子符号)。 (4)测定VOSO4-H2SO4溶液中VO2+的浓度：量取25.00mL。VOSO4-H2SO4溶液，加入适当过量的KMnO4溶液(氧化产物为VO)，再加入适当过量的NaNO2除去KMnO4，进一步加入尿素除去NaNO2；用pmol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定(还原产物为VO2+)。达到滴定终点时消耗标准液体积为VmL： ①VOSO4-H2SO4溶液中c(VO2+)=_______。 ②滴定过程中发生反应的离子方程式为_______。 ③若不用尿素除去NaNO2，会导致所测结果_______(填"偏高”“偏低”或“无影响")。 ◆类型四 与电化学有关的原理综合题 7．（2026·山西·模拟预测）是一种重要的化工原料，的回收和资源化利用具有重要意义。回答下列问题： (1)和是汽车尾气中污染大气的成分，某催化剂可将其转化为对环境友好的物质，达到治理污染的目的。有关化学反应的能量变化如图所示。 则该反应的热化学方程式为_______。 (2)时，将和充入体积为的恒容密闭容器中，发生上述反应，末反应达到平衡，平衡体系中有。 ①内，的平均反应速率为_______的转化率为_______%。 ②写出一种能提高平衡转化率的措施_______。 (3)和可用于合成和。 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 上述反应温度不能过高的原因是_______。 ②一定温度下，向恒容容器内充入和，初始压强为，发生上述2个反应，达到平衡时的转化率为40%，的选择性为60%，则反应Ⅰ的_____[列出计算式，用分压表示，分压=总压×物质的量分数，的选择性]。 (4)可应用于燃料电池，该电池采用溶液为电解质，其工作原理如图所示： 该电池工作时，电极b为_______极，a极电极反应式为_______。 8．（2026·陕西西安·一模）随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，含碳化合物的综合利用备受关注。以、为原料合成涉及的反应如下： I.     Ⅱ.     Ⅲ.     回答下列问题： (1)计算反应Ⅲ的______；若只发生反应Ⅲ，从外界条件对化学反应速率和化学平衡影响两个角度分析增加压强对直接制备甲醇反应的影响______。 (2)在时，向恒容容器中充入物质的量之和为的和，仅发生反应Ⅲ，反应达到平衡时的体积分数与的关系如图所示：当时，达到平衡后，的体积分数可能是图像中的______（填“D”“E”或“F”）点。 (3)在下，按照投料，平衡时，和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图： ①图中代表的曲线为______（填“”或“”）。 ②解释范围内转化率随温度升高而降低的原因______。 (4)起始温度均为，体积为的两恒容密闭容器中发生反应Ⅰ，反应过程中部分数据如下： 装置 反应时间/ i恒温 0 2 6 0 0 5 3 10 1 ⅱ绝热 0 0 0 2 2 达到平衡时，装置i、ⅱ中的浓度______（填“＞”“＜”或“=”）；测得装置i的起始压强为，则______（计算结果保留2位小数；是分压来表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数）。 (5)甲醇直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，若电解质为酸性，甲醇直接燃料电池的负极反应为______。 ◆类型五 图象类化学反应原理综合题 9．（2026·陕西·模拟预测）甲醇汽油清洁环保、资源丰富、动力性强，对于我国实现碳达峰和碳中和目标有重要意义，因此有关甲醇汽油的开发和利用是研究热点。利用和在催化剂的作用下合成甲醇是比较常见的合成方法，发生的主反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   回答下列问题： (1)反应Ⅲ为，已知反应Ⅲ中的相关的化学键键能数据如下： 化学键 436 343 a 465 413 根据以上数据计算，CO(g)中的化学键的键能a=_______，反应Ⅰ在_______(填“低温”或“高温”)下能自发进行。 (2)在催化剂条件下，反应Ⅰ的反应机理和相对能量变化如图(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS为过渡态)。 该反应机理中决速步的热化学方程式：_______。 (3)向体积可变的密闭容器中充入物质的量之比为的和，分别在X和Y两种催化剂的催化下发生上述反应，经相同反应时间，的转化率和甲醇的选择性随温度变化如图所示： [的选择性] ①由图可知，催化效果X_______Y(填“>”“＜”或“=”)。 ②在210℃-270℃间，的选择性随温度的升高而下降，可能的原因为_______。 (4)将、和Ar按体积比投入某新型催化反应器中，在恒温恒压(260℃，1.8 MPa)下进行反应，测得相关数据如下表。 项目 平衡转化率 甲醇的选择性 达到平衡时间/s 数据 25.0% 80.0% 10.0 ①下列能说明反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到平衡状态的判据是_______(填字母)。 A．气体压强不再变化                                 B．气体的密度不再改变 C．                             D．各物质浓度比不再改变 ②若初始时反应器中，，反应Ⅰ从反应开始到达到平衡态的平均反应速率_______。 ③反应Ⅱ的化学平衡常数_______(列出化简后的计算式或分数即可)。 (5)电有机合成具有反应条件温和，生产效率高等优点，为了实现的回收利用，研究人员用通过电催化合成，其工作原理如图所示，请写出Cu电极上的电极反应：_______。 10．（2026·陕西咸阳·二模）甲醇()是一种重要的化工原料和燃料，广泛应用于化工、医药、能源等领域，其制备方法有多种。回答下列问题： Ⅰ．催化加氢制备，反应原理为。 (1)有关化学键的键能如表所示，反应  ___________，该反应的熵变___________(填“>”或“<”)0. 化学键 中 键能() 436 413 328 463 803 (2)恒压时，和起始量一定的条件下，在分子筛膜反应器中发生上述反应，该分子筛膜能选择性地分离出，使用分子筛膜的目的是___________。 (3)在容积为2 L的密闭容器中，由和合成：，在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图1所示。 ①___________(填“>”或“<”)。 ②将A点的反应从变到，达到平衡时将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 Ⅱ．“液态阳光”是合成新路径，反应原理为  ，向容积均为2 L的恒容密闭容器中通入和，在不同催化剂X、Y的催化下发生反应。测得50 min时，转化率随温度的变化如图2所示。 (4)该反应适宜选用的催化剂为___________(填“X”或“Y”)，时，d点对应容器在0∼50 min内的平均反应速率___________。 (5)转化率：c点<b点的原因是___________。 (6)按上述投料，若某温度下，初始压强为，达到平衡时，转化率为，则该反应的平衡常数___________(用表示，最终结果用分数表示)。 4 / 20 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 化学反应原理综合题 参考答案 内容概览 类型一 与沉淀溶解平衡有关的原理综合题 类型二 与盐类水解有关的原理综合题 类型三 与溶液酸碱性有关的原理综合题 类型四 与电化学有关的原理综合题 类型五 图象类化学反应原理综合题 限时：45分钟 题量：10道 ◆类型一 与沉淀溶解平衡有关的原理综合题 1.(1)391 (2) 不是 a点升高温度，甲催化剂的活性降低，反应速率减小，导致脱氮率减小 (3) Fe4N或Fe3(II) Fe(III)N 体心 (4) 1.8×10-8mol/L cd (5)=或 2. CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-86.9kJ•mol-1 ＜ 66.7% 3.2MPa 增大反应体系压强或增大CH4的浓度或将乙酸液化分离出来 催化剂的催化效率降低 温度升高，化学反应速率加快 1.0×10-9 ◆类型二 与盐类水解有关的原理综合题 3.(1)-1002 (2) c < 减小 (3) 1.24 无影响 4.(1) (2)ABD (3) > 为气体体积增大的反应，加压，平衡向逆反应方向移动，浓度增大，有利于气体体积减小的反应向正反应方向移动，逐渐增大 17.31 (4) < 4.5 温度不变，平衡常数不变，故该直线的斜率不变 (5) = 变小 ◆类型三 与溶液酸碱性有关的原理综合题 5.(1) K= < 0.05 mol·L-1·s-1 A (2) 促进 变大 (3) CH4(g)+N2O4 (g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-810.1 kJ·mol-1 正 CO2+2e-+2H+=HCOOH 6.(1) (2) 蒸馏烧瓶 A B 没有隔绝空气，溶液中的Fe2+和VO2+容易被空气中氧气氧化 (3)K+ (4) 0.04pVmol/L 偏高 ◆类型四 与电化学有关的原理综合题 7.(1) (2) 0.32 80 增大N2O的浓度（其他合理答案皆可） (3) 反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应，升高温度平衡逆向移动，产率下降 （或） (4) 正 8.(1) 加压平衡正向移动，有利于提高甲醇产率；加压增大反应速率 (2)D (3) m 范围内反应I逆向移动程度大于反应Ⅱ正向移动程度 (4) < 0.10 (5) ◆类型五 图象类化学反应原理综合题 9.(1) 1076 低温 (2)  或   (3) > 因为反应Ⅰ的，而反应Ⅱ的，故升高温度反应Ⅰ左移，而反应Ⅱ右移，故的选择性降低 (4) BD 0.02 (或) (5)或 10.(1) -42 < (2)分离出，促进平衡正向移动，增大、的转化率 (3) < 增大 (4) X 0.01 (5)温度升高，催化剂的活性降低，反应速率减小，相同时间内反应物的转化率减小 (6) 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $