专题09 反应原理综合题（抢分专练）（广东专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

专题09 反应原理综合题 题型 考情分析 考向预测 气相平衡 2025 年广东卷：以钛元素为背景，考查四氯化钛的制备以及肼的分解。 将延续四大模块纵深融合,以新能源(固态电池)或绿色化工(碳捕集)为背景分层命题,基础层强化原子、分子结构(激发态电子排布、杂化轨道判断),综合层升级竞争反应平衡常数关联与能垒图解析,难度依然是四道综合题里较大的一题。 液相平衡 2024年广东卷：以酸为背景，考查盖斯定律以及非水条件下酸的电离。 考点1 气相平衡 【典例】（2026·广东广州·一模）利用甘油()制取氢气是一个重要的研究课题。甘油水蒸气重整制氢中主要涉及以下反应： 编号 反应 Ⅰ Ⅱ Ⅲ （1）基态O原子价层电子的轨道表示式为___________。 （2）反应的焓变___________。 （3）将1.0 mol 和4.0 mol 充入恒容密闭容器中，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ．不同温度下，平衡时反应体系的组成如图(该温度范围内均消耗完全)。 ①曲线a对应的物质为___________。 ②T=1073 K时，___________mol，反应Ⅱ的平衡常数K=___________(列出算式，无须化简)。 （4）在800 K、101 kPa、甘油起始物质的量的条件下，研究起始投料比[/]对反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的影响，该温度下达到平衡时消耗完全，平衡时/、/的变化曲线如图。 ①当，平衡时，___________mol(用含、和a的代数式表示)。 ②当，平衡时，___________mol(用含、和a的代数式表示，写出推导过程)。 1.解答化学平衡移动问题的步骤 （1）正确分析反应特点：包括反应物、生成物的状态、气体体积变化、反应的热效应。 （2）明确外界反应条件：恒温恒容、恒温恒压、反应温度是否变化、反应物投料比是否变化。 （3）结合图像或K与Q的关系、平衡移动原理等，判断平衡移动的方向或结果。 2.分析图表与作图时应注意的问题 （1）仔细分析并准确画出曲线的最高点、最低点、拐点和平衡点。 （2）找准纵坐标与横坐标的对应数据。 （3）描绘曲线时注意点与点之间的连接关系。 （4）分析表格数据时，找出数据大小的变化规律。 （5）实际生产中的陌生图像分析的模型建构 3.解答有关平衡常数的计算 （1）结合题意，运用“三段式”，分析计算、确定各物理量的变化。 （2）多重平衡体系的计算用好连续计算法(分设变量)、守恒法两种方法。 （3）多重平衡体系达到整体综合平衡后，每种平衡组分都只能有一个平衡浓度。 1．（2026·广东梅州·一模）氧化亚氮（）是一种强温室气体，且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。 （1）催化分解法可消除。 一种Fe-Ru催化剂催化分解工业尾气，发生以下反应：    ①基态N原子的价层电子排布图为________。 ②根据盖斯定律，反应Ⅰ：的________（写出一个代数式即可）。 ③反应Ⅰ的________0（填“>”“<”或“=”），已知反应Ⅰ在任意温度可自发进行，则________0（填“>”“<”或“=”）。 （2）用CO还原是实现无害化处理的一个重要方法，发生如下反应： 反应Ⅱ：   有人提出上述反应可以用“”作催化剂。其总反应分两步进行： 反应a： 反应b： 反应过程的能量变化如图所示： ①决定总反应速率的是________（填“反应a”或“反应b”）。 ②对于反应，下列说法正确的有________（填字母）。 A．是催化剂，能降低反应的焓变    B．升高温度，的平衡转化率减小 C．降低反应温度，反应平衡常数不变    D．上述反应过程中有极性键的断裂和生成 ③试从绿色化学角度评价该方法________。 （3）在总压为100 kPa的密闭容器中，充入一定量的CO和发生反应，不同条件下达到平衡时，在时的转化率随变化的曲线，以及在时的转化率与的变化曲线如图所示。 ①表示的转化率随变化的曲线为________曲线（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）； ②________（填“>”或“<”）。 （4）已知500℃时，的平衡常数。在此温度下，向一恒容密闭容器中加入足量的固体，再充入一定量气体（其起始压强为b kPa），达到平衡时总压强为c kPa。500℃时，反应的平衡常数________（用含e、b、c的式子表示，写出计算过程）。 2．（2026·广东江门·一模）镍(Ni)和钯(Pd)同族，它们在储氢、催化等领域均应用广泛。 （1）基态Ni原子的价层电子排布式为______。 （2）标准摩尔生成焓()是指在25℃和101kPa下，由元素最稳定单质生成1mol纯物质时的焓变。(PtO2)=a kJ/mol，(PdO)=b kJ/mol。在25℃和101 kPa下，Pt(s)+2PdO(s)=2Pd(s)+PtO2(s)，ΔΗ=______kJ/mol。 （3）科学家尝试以含Ni配合物作催化剂，利用苯环上-SCH3与-CN之间的可逆交换在特定位置引入氰基。实施方案：以同时含有-SCH3和-CN的芳香化合物a溶于有机溶剂中，恒温条件下实现a、b、c、d四种同分异构体之间的转化，如图1所示。假设a的初始浓度为0.1mol/L，平衡时各成分的物质的量分数分别为：27%(a)、22%(b)、19%(c)和32%(d)。请回答下列问题： ①对于上述反应体系，下列说法正确的有______。 A．平衡时，生成b和生成c的速率相等 B．增大该含Ni配合物用量，平衡常数不变 C．平衡时加入d，d的生成速率先增大后保持不变 D．平衡时分离出d，重新达到平衡后d的物质的量分数小于32% ②由a生成b的反应，平衡常数为______(保留2位有效数字)。 ③若将a的初始浓度减半，平衡时其浓度为______mol/L。 （4）以含Pd的纳米颗粒作催化剂，在O2和(NH4)2HPO4存在下发生两步连续反应： 忽略副反应，苯甲醇转化率及部分芳香化合物在所有芳香化合物中的物质的量分数随时间变化如图2所示。 ①曲线Ⅱ对应的物质为______。 ②苯甲醇的初始物质的量为n0，得到n1/n0、n2/n0随时间t变化的曲线如图3所示。其中n1为消耗O2的总物质的量，n2为剩余苯甲醇的物质的量。0～t0 min内，苯甲醛的转化率为______(用只含y的代数式表示，写出计算过程)。 3．（2026·广东中山·一模）水煤气变换反应不仅是重要的化工过程，还可以通过正向或逆向进行影响其它反应。 I．利用(s)脱水制取无水氯化镁能耗高，将其耦合水煤气变换反应后可降低反应温度，并减少副产物生成。发生的反应为：，反应路径如图1(Surf指晶体表面)。 （1）物质“X”为______。 （2）路径______(填“a”或“b”)反应速率更快。 （3）路径b脱附出来的HCOOH进一步发生的化学反应方程式为______。 II．既可单独加氢制，也可混合加氢制，会发生如下反应。 i   ii   iii   （4）反应iii为水煤气变换反应，其______。 （5）图2表示恒压且投入化学计量比氢气的条件下混合气体加氢达到平衡时，的转化率随温度(T)或z的变化。其中指初始的物质的量，指平衡的物质的量。曲线I表示当z为0.5时随温度(T)的变化。 ①下列说法正确的是______。 A．曲线I中    B．曲线II的温度为 C．其它条件不变，增大压强，曲线II上移    D．M点，反应iii生成的的量比反应ii消耗的少 ②结合图3分析图2中曲线I中随温度的升高先减小后增大的原因______。 ③若N点CO的转化率为，则的平衡收率为______。 （6）使用单独加氢制时(投入化学计量比氢气)，会发生反应iii的逆反应生成CO，CO的选择性为。某条件下的平衡收率为y，则此时的转化率为______。(用表示，并写出推导过程) 考点2 液相平衡 【典例】（2026·广东佛山·开学考试）甲酸是最简单的羧酸，可用于制甲酸盐、还原剂、混酸清洗剂等。 （1）甲酸分子中氧原子的价电子排布式为___________。 （2）甲酸盐可用于储氢。甲酸与石灰乳作用制取甲酸钙的化学方程式为___________。 （3）甲酸水溶液在密封石英管中发生多种分解反应，反应机理及能量关系图如下： ①反应的___________(用含的代数式表示) ②关于甲酸水溶液分解体系，说法正确的是___________。 A．加快分解产生的速率 B．分解过程涉及极性键的断裂和形成 C．温度升高有利于的分解 D．压强不再改变时，反应体系达到平衡状态 （4）甲酸可与其他有机酸混合作清洗剂，研究混合酸中的微粒数量关系有意义。 时，相同浓度甲酸、丙酸及某羧酸的水溶液中，酸分子的分布随变化曲线如下图所示。 ①往和的混合溶液中加入至___________(填“>”“=”或“<”)。 ②酸性强弱判断：___________(填“>”“=”或“<”)，依据物质结构分析原因为___________。 ③将等物质的量浓度等体积的和混合充分，发生的反应为：，求平衡时的转化率___________。 1.电解质溶液的稀释图像 （1）25 ℃时相同体积、相同浓度的盐酸、CH3COOH溶液的稀释。 稀释相同的倍数, CH3COOH溶液 的pH大 稀释到相同的pH, 盐酸加入的水多 （2）25 ℃时相同体积、相同pH的盐酸、CH3COOH溶液的稀释。 稀释相同的倍数, 盐酸的pH大 稀释到相同的pH, CH3COOH溶液加入 的水多 （3）pH与稀释倍数的线性关系。 ①HY为强酸、HX为弱酸; ②A、B两点的溶液中:c(X-)=c(Y-); ③水的电离程度: D>C>A=B ①MOH为强碱、ROH为弱碱; ②c(ROH)>c(MOH); ③水的电离程度:A>B 2.两种离子积图像[K=c(X+)·c(Y-)] （1）双曲线型。 图像类型 不同温度下水的离子积曲线 常温下,CaSO4的离子积曲线 图像 图像特点 曲线上的点都满足该温度下的Kw 曲线上的点都满足该温度下的Ksp 图像信息 ①A、C、B三点溶液均为中性,温度依次升高,Kw依次增大; ②D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,Kw=1×10-14; ③AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点:c(H+)<c(OH-) ①A、C两点在曲线上,A→C的变化为增大 c(S),如加入Na2SO4固体,但Ksp不变; ②B点在曲线的上方,Q>Ksp,将会有沉淀生成; ③D点在曲线的下方,Q<Ksp,则为不饱和溶液,还能继续溶解CaSO4 （2）直线型(pM-pR曲线)。 图像 特点 把离子浓度取负对数,曲线变为直线 坐标 含义 pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数 图像 信息 ①直线AB上的点:c(M2+)=c(R2-); ②溶度积:CaSO4>CaCO3>MnCO3; ③X点对CaCO3要析出沉淀,对CaSO4是不饱和溶液,能继续溶解CaSO4; ④Y点:c(S)>c(Ca2+),两者的浓度积等于10-5; ⑤Z点:c(C)<c(Mn2+),两者的浓度积等于10-10.6 3.酸碱中和滴定曲线分析 （1）滴定曲线特点。 滴定 反应 0.1 mol/L NaOH 溶液滴定 20.0 mL 0.1 mol/L 的盐酸、CH3COOH溶液 0.1 mol/L盐酸滴定20.0 mL 0.1 mol/L的氢氧化钠溶液、氨水 滴定 曲线 曲线 起点 强碱滴定强酸的曲线起点低于强碱滴定弱酸的曲线起点 强酸滴定强碱的曲线起点高于强酸滴定弱碱的曲线起点 pH 突跃点 强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(或强酸与弱碱反应)的 滴定 终点 的pH 强碱与强酸反应时,终点pH=7; 强碱与弱酸反应时,终点pH>7 强酸与强碱反应时,终点pH=7; 强酸与弱碱反应时,终点pH<7 （2）滴定曲线上的特殊点的分析与应用。 ①室温下,向20 mL 0.1 mol/L HA溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示: ②各点的特点及意义。 （3）滴定曲线图中各特殊点对水电离程度的影响。 室温下,向20 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液pH及水电离程度的变化图像如图所示: 点 溶质 水的电离情况 A CH3COOH 抑制 B CH3COOH、CH3COONa 抑制 C CH3COOH、CH3COONa 正常电离 D CH3COONa 促进 E CH3COONa、NaOH 抑制 F CH3COONa、NaOH 抑制 4.分布率曲线分析 分布率曲线图是指以pH[或c(OH-)、c(H+)]为横坐标、各组分的分布系数为纵坐标的关系 曲线。 电解质 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸[以草酸(H2C2O4)为例] 图像 图像特点 （1）随着pH增大,溶质分子减少、离子逐渐增多; （2）体现不同pH时溶质的不同存在形式以及比例; （3）同pH时各种溶质粒子的分布系数之和等于1 信息应用 （1）曲线交点表示两种粒子的浓度相等,可用来计算溶质的Ka; （2）根据某点pH、粒子分布系数及酸的浓度,可计算在该pH时各成分的平衡浓度 应用示例 Ka= =c(H+)=10-4.76 A点:= =c(H+)=10-1.2 B点:= =c(H+)=10-4.2 5.对数图像及对数曲线 （1）对数图像的特点:由于离子浓度、平衡常数等数值很小,经对数换算后转化为常用的数值 范围。 （2）常考对数类型。 ①直接取对数:特点是换算后数值的变化趋势不变,本身数值越大,取对数后数值也越大。 如lg c,即离子浓度的对数,lg c越大,离子浓度越大。离子浓度比值取对数,如 lg ,取值为0时,表示离子浓度相等;数值越大,离子浓度比值越大。 ②取负对数:特点是数值的变化趋势换算后相反,本身数值越大,取负对数后数值越小。 如pc,即离子浓度的负对数,pc越大,离子浓度越小;pK,即平衡常数的负对数,pK越大,平衡常数越小。 （3）常考图像举例。 图像类型 pOH-pH曲线 KOH溶液与二元弱酸(H2X)反应,溶液pH与离子浓度曲线 pc-pOH曲线 lg c(x)-pH曲线 图像 图像特点 表示一元酸与一元碱中和过程中H+与OH-浓度的关系 同pH时,各粒子浓度的大小 0.1 mol/L H3PO3溶液含磷粒子的pc-pOH关系 0.1 mol/L CH3COOH 溶液中各粒子浓度与pH 关系 重要点位信息 a.Q点溶液显中性; b.M点溶液显酸性,N点溶液显碱性,这两点水的电离程度相同 a.二元弱酸(H2X)一级电离程度远大于二级电离程度; b.N代表一级电离的曲线,M代表二级电离的曲线; c.根据F点的坐标计算=10-4.4,根据E点的坐标计算=10-5.4 a.三条曲线,三种粒子,是二元弱酸; ①是HP,②是H2P,③是H3PO3; b.X点c(HP)= c(H2P),根据横坐标可计算; c.Z点c(H2P)=c(H3PO3),根据横坐标可计算 a.根据各粒子浓度与pH关系可确定: ①是lg c(CH3COO-),②是lg c(H+), ③是lg c(CH3COOH), ④是lg c(OH-); b.N点c(CH3COOH)=c(CH3COO-),可计算其Ka; c.O点c(H+)=c(OH-), 溶液显中性 1．（2026·广东深圳·期末）丙烯是一种具有重要价值的化工原料。 I．丙烷脱氢制丙烯有以下方式： （1）直接脱氢法： 根据下列数据计算_______。 化学键 键能 332 414 438 611 （2）钒(V)基催化氧化法：反应机理如图所示， ①基态钒(V)原子的价层电子排布式为_______。 ②写出此过程总反应的化学方程式_______。 II．丙烯可直接制备环氧丙烷，也可间接制备丙二酸。 （3）丙烯直接氧化法制备环氧丙烷的反应原理为：，在三个恒容密闭容器中分别充入和(容器I、II、III的容积互不相同，容器I的容积为)，发生以上反应，各容器中丙烯的平衡转化率与温度的关系如图所示： ①容积：容器I_______容器II(填“<”或“>”)。 ②容器III中，若反应开始时总压强为，则A点处总压强_______(用含的分式表示)。 ③E点对应的平衡常数_______(写出计算过程，保留两位有效数字)。 （4）丙二酸(，简记为)是二元弱酸。常温下，向溶液中滴加等浓度的溶液，体系中含碳粒子的分布系数与的关系如图所示。已知：在体系中分布系数为。 ①溶液中水的电离程度：a_______b(填“>”、“＜”或“=”)。 ②常温下，的水溶液呈_______性(填“酸”“碱”或“中”)。 2．（2026·广东·模拟预测）氰离子()可与多种金属离子形成配离子，在化学分析、分离提纯、冶金、电镀等领域有重要应用。 （1）基态N原子价层电子的轨道表示式为：___________，化合物不含有的化学键类型是___________(填字母)。 a．离子键    b．极性共价键    c．非极性共价键    d．配位键 （2）已知： 写出NaCN溶液发生水解反应的热化学方程式：___________。 （3）25℃时，，在该温度下， ①溶液中近似为___________。 ②将浓度相等的HCN与NaCN溶液等体积混合，判断溶液呈___________(填“酸”“碱”或“中”)性，并结合有关数据解释原因：___________。 （4）保持室温不变下，将一定量固体投入溶液中，1min时固体反应完全，反应为。若反应进行到第20s时，测得溶液(忽略NaCN水解和溶液体积变化)，则反应前20s内，的溶解速率为___________。 （5）常温下，溶液中分别与三种金属离子形成配离子、、，平衡时，与的关系如图所示，其中I是与变化的关系。 ①当I对应的相关离子浓度处于点P时，的解离速率___________生成速率(填“>”、“<”或“=”)。 ②当Ⅱ和Ⅲ对应相关离子的混合液处于Q点，向其中加少量粉末，达平衡时，与的大小：前者___________后者(填“>”、“<”或“=”)。 3．（2026·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 （3）科学家发现一种高效催化剂，可使甲酸在温和条件下释放氢气，反应过程如图。循环箭头上只给出部分反应物和生成物，该反应的催化剂是_______。 （4）25℃时，改变相同浓度的甲酸(HCOOH)、乙酸和丙酸溶液的，测得各溶液中与的变化关系如图所示(pX=-lgX；X为酸根离子浓度与酸浓度的比值)。 ①图中代表丙酸的曲线是_______(填“”“”或“”)。 ②当时，该溶液的_______。 ③计算反应：化学平衡常数_______(写出计算过程)。 1．（2026·广东汕头·期中）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）最新研究工业上可以用H+ - Ag为催化剂氧化乙烯制备环氧乙烷(简称EO)；反应方程式为2C2H4(g) + O2(g) → 2EO(g)(反应a) 已知： ①Ag位于第五周期，与Cu同族，有相似的核外电子排布，写出Ag价电子排布式___________。 ②反应a的ΔH=___________。 （2）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 （3）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)。 （4）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H2A在有机相和水相中存在平衡：H2A(环己烷)H2A(aq)，平衡常数为Kd 。25℃时，向VmL 0.1mol∙L-1 H2A环己烷溶液中加入VmL水进行萃取，用NaOH(s)或HCl(g)调节水溶液pH。测得水溶液中c(H2A)、c(HA-)、c(A2-)、环己烷中H2A的浓度 [c环丙烷(H2A)]、水相萃取率α[α=1-]随pH的变化关系如图。 已知：H2A在环己烷中不电离，且忽略过程中溶液体积的变化 ①表示c环丙烷(H2A)的曲线为___________。(填字母) ②由图计算pH=6，H2A的Kd=___________， Ka1=___________，Ka2=___________及水相萃取率α=___________。(保留三位有效数字) 2．（2026·广东广州·月考）锰及其化合物在催化剂及金属材料方面有重要的应用。根据所学知识，回答下列问题： （1）锰基催化剂可用于催化CO2加氢合成乙烯，其中部分反应历程如图1。则反应2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)的焓变为___________(列式用字母表示)，该反应自发进行的条件是___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 （2）一定条件下，溶液的酸碱性对催化分解反应的影响如图所示。 ①单位时间的浓度变化量可以表示分解速率。中性时，的分解速率=___________。 ②以下对图象的分析正确的是___________(选填序号)。 A．起始浓度不同，无法判断溶液的酸碱性对的分解速率的影响 B．相同条件下，溶液的酸性越强，的分解速率越大 C．在间，中性时的分解百分率比酸性时大 （3）EDTA即乙二胺四乙酸，简写为H4Y，因能与众多金属离子络合而在化学分析与测定中有广泛应用。 ①EDTA在水溶液中总共有六级离解平衡，相当于六元酸。室温时其各种存在形式的分布系数δ随pH值的变化关系如图所示，下列说法不正确的是___________。 A．EDTA在水溶液中有七种存在形式                B．室温时，H4Y的电离常数≈10-2.0 C．向溶液中加入少量NaOH固体，平衡的值增大 D．等浓度的H6Y2+和H5Y+按体积比约1：9可配成pH≈0的缓冲溶液 ②20℃时，测得EDTA溶液中lg与pH值的关系如图所示： (其中c(Y4-)表示Y4-的平衡浓度，c(Y′)表示EDTA除Y4-外其它存在形式的浓度之和) 已知EDTA与Mn2+的络合反应为：Mn2++Y4-MnY2-   K=1.0×1014。工业上利用该反应回收水溶液中的Mn2+。数据表明，溶液中H+的存在会降低EDTA与金属离子的络合能力，试从平衡移动的角度解释原因___________。 化学上常用条件稳定常数KMY来描述金属离子M2+与EDTA络合产物的稳定性，(已知KMY=，其中c(Y)表示EDTA所有存在形式的总浓度)，现实验室通过将一定浓度的EDTA溶液与0.02mol/L的MnSO4溶液等体积混合来模拟回收Mn2+，充分反应后测得溶液pH=4.2，c(Y′)=0.01mol/L，计算此时的条件稳定常数KMY=___________，溶液中剩余的Mn2+浓度为___________mol/L。 3．（2026·广东茂名·月考）某小组探秘人体血液中的运载氧平衡及酸碱平衡，回答下列问题： Ⅰ．人体运载氧平衡及CO中毒、解毒机制。 人体中的血红蛋白（Hb）能被CO结合而失去结合能力，吸入高压氧可以使血红蛋白恢复结合能力，原理如下： ⅰ．     ⅱ．     ⅱ．     ⅳ．     （1）________（用含a、b或c的代数式表示）。 （2）也影响Hb结合的能力，反应如下：    ，下列关于该反应的说法正确的是 。 A．当不变时，反应达到平衡 B．若，则该反应任意温度下能自发 C．高氧条件下，血液中浓度增加 D．人体代谢酸增加，该反应K值变大 （3）36.5℃时，氧饱和度[，]与氧气的平衡分压[]关系如下图所示，计算36.5℃时A点反应ⅰ的平衡常数____________________（写出计算过程；氧气的平衡浓度可用氧气的平衡分压代替）。 Ⅱ．人体血液中的酸碱平衡。 正常人体血液中主要含有和形成的缓冲溶液，能缓解外界的酸碱影响而保持pH基本不变。正常人体和代谢性酸中毒病人的血气分析结果见表： 项目名称 结果浓度 参考范围 正常人 代谢性酸中毒病人 分压/mmHg 40 50 35～45 24.2 19 23.3～24.8 血液酸碱度（pH） 7.40 7.21 7.35～7.45 （4）37℃时的水解常数，，已知某同学血浆中，写出人体血液中存在的水解平衡方程式___________；请判断该同学血液的pH是否正常________。（填“是”或“否”） （5）人体酸碱平衡维持机制简要表达如下图： ①当人体摄入酸过多时，肺通过呼吸排出的会__________（选填“增加”或“减少”）。 ②对于重度代谢性酸中毒的病人应该采用什么治疗方法__________。（选填字母） A．口服0.9% KCl溶液                            B．口服5%葡萄糖溶液 C．静脉注射5% 溶液                        D．静脉注射0.9% NaCl溶液 4．（2026·广东·一模）已知反应Ⅰ：(频哪醇)(频哪酮)， 反应Ⅱ：(用“DMBD”表示)  。 反应Ⅰ的反应历程如图所示。 （1）由上图可知，反应Ⅰ的___________(用含a、b、c或d的式子表示)。 （2）下列说法正确的有___________(填序号)。 A．反应Ⅰ分4步进行 B．相同条件下，比稳定 C．其他条件不变，增大不能改变频哪酮的平衡产率 D．其他条件不变，增大c(频哪醇)，的平衡常数增大 （3）在过热水(270℃，30)中同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ．其他条件不变，改变频哪醇的起始浓度，频哪醇的转化率及频哪酮的产率［产率］与反应时间t的关系如图所示。 ①当时，前20s反应Ⅰ的平均反应速率为___________。 ②反应Ⅰ的反应速率：P点___________(填“>”“<”或“=”)M点。 ③反应Ⅰ需要在较高浓度的催化下才能发生。在过热水中不额外加入反应Ⅰ也能发生，可能的原因为___________。 ④请在下图中画出频哪酮的平衡浓度与DMBD的平衡浓度之比随温度T的变化趋势_________。 ⑤若，当反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到化学平衡时，频哪醇的转化率为0.65，频哪酮的产率为0.45，请计算该条件下反应Ⅱ的平衡常数K=___________(写出计算过程)。 5．（2026·广东茂名·一模）氧化脱氢制技术不仅能够助力碳中和目标，还能实现高效制。 （1）基态Co原子的价层电子排布式为_____。 （2）一种基催化剂的反应体系中存在下列过程（忽略副反应）。将与通入容积为的密闭容器中进行反应。 编号 过程 ii iii iv ①_____。 ②下，反应的，则下该反应_____（填“能”或“不能”）自发进行。 ③不同温度下，平衡时反应体系的组成变化如图。已知随温度的升高，的平衡转化率升高幅度大于的，则对应的曲线为_____（填曲线代号）。 ④820℃下，平衡时_____mol，求反应的平衡常数_____（写出计算过程，最后结果无须化简）。 ⑤向某密闭容器中通入和，仅考虑发生反应、。下列说法正确的有_____（填选项）。 A．当时，反应i、ii均达到平衡状态 B．升高反应温度，可加快反应速率，并提高的平衡产率 C．恒温恒容下，平衡后再通入惰性气体，增大 D．恒温恒容下，提高投料比，可以增大的平衡转化率 （3）650K下，初始投料，其他条件相同时，用、和分别催化上述反应，一段时间内的转化率如下表所示。 催化剂 的转化率 8.5 24.4 14.3 ①使用不同催化剂时，反应（i）的：_____（填“>”“<”或“=”）。 ②使用催化剂，该段时间内得到，则的选择性=_____。（列出计算式） 6．（2026·广东湛江·一模）以In2O3为催化剂，能实现CO2向CH3OH的转化，是实现能源化综合利用以及完成“碳中和”的一种途径。 （1）49In位于元素周期表中的___________区。 （2）CO2转化为CH3OH的反应ⅰ：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH1=-49.5kJ·mol-1，该反应在___________(填“较高温度”或“较低温度”)下能自发进行。 （3）CO2转化为CH3OH的过程中伴有副反应： 编号 化学方程式 ΔH ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ・mol-1 ⅲ CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3 反应ⅲ的ΔH3=___________。 （4）不同温度下，按n(CO2)：n(H2)=1：3充入某盛有催化剂的恒压密闭容器中发生上述反应，平衡时CH3OH(g)和CO(g)的选择性［例如CO(g)的选择性］及CO2(g)的转化率随温度变化的关系如图所示。 ①表示CH3OH(g)的选择性的曲线为___________(填“a”“b”或“c”)，曲线b随温度升高而降低的原因为___________。 ②T0K下CH3OH(g)的平衡体积分数为___________(写出推导过程，结果保留3位有效数字)。 ③T0K下，控制上述压强，按一定流速通过盛有催化剂的装置，最终所得CH3OH(g)的体积分数较上述平衡时的体积分数还要高，试分析可能的原因为___________。 7．（2026·广东汕头·一模）由铁基催化剂催化合成气（CO和）费托反应制丙烷、丙烯体系，反应如下： 反应a：   反应b：   体系仅考虑存在副反应： （1）基态Fe原子的价层电子排布式为______。 （2）计算丙烯与氢气发生加成反应的_______。 （3）可改变CO平衡转化率的因素是______。（填写编号） A．温度 B．压强 C．铁基催化剂 D．投料比 （4）副反应生成所需的有两种形成途径：解离、解离。根据图1铁基催化剂反应路径中解离、解离的活化能，推测体系中产生的主要途径是______。（填“CO*解离”或“OH*解离”） （5）若在反应体系中混入微量，可形成新型催化剂Fe-Br。结合图1，推测新型催化剂能抑制生成的核心机理是______。 （6）300℃下，将合成气混入微量，以固定流速通入反应器。出口处测得产物选择性[选择性]随体积分数的变化关系如图2。 ①铁基催化剂，转化率为32%，产物烯烷选择性比为2。结合图2数据可知产率为______（保留2位有效数字，下同），选择性为______。 ②合成气混合体积分数，溴原子像催化剂上的“分子开关”，使的生成速率极慢。适当降低流速可使反应制丙烯、反应制丙烷达到平衡状态，转化率为75%，烯烷选择性比为4，忽略的存在。为物质的量分数平衡常数，用平衡时各组分的物质的量分数代替浓度，求反应a的平衡常数______。（写出计算过程，最后代入数据列出计算式即可） 8．（2026·广东汕尾·一模）均是重要的化工原料，二者均可由制备。 I．制备 与反应制备时发生反应： 主反应：； 副反应：。 （1）根据主反应的能量与反应过程的关系图(图1)可知，___________；利于该反应自发进行的条件为___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 （2）在恒容密闭容器中，与的起始浓度分别为和，发生主反应和副反应，的平衡浓度随温度的变化如图2所示。则时，的选择性___________(的选择性)。 Ⅱ．制备 的乙烯化反应为。将和以物质的量之比1：3充入V L恒容密闭容器中，发生该反应，平衡时和随温度的变化如图3所示。 （3）代表平衡时___________(填“”或“”)的物质的量随温度的变化。 （4）一定温度下，下列能说明反应达到化学平衡的有___________(填字母)。 A．容器内气体压强不变 B．气体密度不变 C．与的物质的量之比不变 D． （5）393 K时该反应的平衡常数___________(列出算式)。 （6）___________mol；M点时，的平衡转化率为___________。 9．（2026·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 （4）在压强为150 kPa恒压条件下，将、、以物质的量之比为投料进行反应ⅰ和ⅱ，理论上体系中平衡时气体组成比例(物质的量分数)随温度变化的关系如图所示：(该条件下会发生CO的氧化即被消耗完全)： ①时，已知的平衡转化率为99%，则平衡时与CO的物质的量比为___________(写出计算过程)。 ②已知远高于，且下的平衡转化率已非常接近下的平衡转化率，但实际生产中反应温度通常选择，其原因是___________。 （5）一种冶炼钛的方法为900℃下发生反应，从平衡移动角度解释该冶炼金属钛方法的原理：___________。 10．（2026·广东·模拟预测）钒单质及其化合物在储氢、高温超导、催化等领域应用广泛。 （1）基态V原子的价层电子排布式为___________。 （2）反应的ΔH<0、ΔS<0，则该反应在___________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。 （3）以V2O5或V2O3为原料，通过金属热还原法可制备V单质。 如：V2O5(s)＋5Ca(s)=2V(s)＋5CaO(s)  ΔH1=-a kJ/mol V2O3(s)＋3Ca(s)=2V(s)＋3CaO(s)  ΔH2=-b kJ/mol 则：3V2O5(s)＋4V(s)=5V2O3(s)  ΔH=___________。 （4）冶炼钒时以萃取法除去VO2＋中的Al3＋。萃取前，c(VO2＋)=0.4 mol/L，c(Al3＋)=0.01 mol/L，pH=1，溶液体积为1 L。萃取剂为溶有HA的煤油，c(HA)=1 mol/L，萃取剂体积为1 L。萃取原理：VO2＋(aq)＋2HA(o)VOA2(o)＋2H＋(aq)，Al3＋(aq)＋3HA(o)AlA3(o)＋3H＋(aq)，式中o指有机相。两种离子萃取达平衡所需时间相同。平衡时VO2＋萃取率达90%，Al3＋仅为4%。HA难溶于水，VO2＋、Al3＋和H＋难溶于煤油。萃取时水溶液中VO2＋、Al3＋和H＋的物质的量变化如图所示。 ①对于上述反应体系，下列说法正确的是___________。 A．a点时，萃取达到平衡 B．平衡后加水稀释，各离子浓度均减小 C．萃取达平衡时，v正(H＋)=2v逆(VO2＋) D．通入HCl气体，萃取平衡逆向移动，平衡常数K不变 ②曲线对应的离子为___________。 ③VO2＋的萃取平衡常数K=___________(列出算式，无须化简)。 （5）进一步研究上述萃取过程，取一定量萃取剂(含n0 mol HA)进行实验，得到n1/n0、n2/n0随时间变化的曲线如图。其中，n1为VOA2和AlA3的物质的量之和；n2为剩余HA的物质的量。设n3为0~t时段内与VO2＋反应的HA的物质的量，该时段内，HA萃取VO2＋的选择性用表示。 ①0~t0 min内，HA对VO2＋的萃取选择性为___________(用含b的代数式表示)。 ②若0~t时段内VO2＋与Al3＋的萃取速率之比等于0~萃取平衡时该两种离子的萃取速率之比，则t0时n3=___________mol(用含n0的代数式表示，写出推导过程)。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 反应原理综合题 题型 考情分析 考向预测 气相平衡 2025 年广东卷：以钛元素为背景，考查四氯化钛的制备以及肼的分解。 将延续四大模块纵深融合,以新能源(固态电池)或绿色化工(碳捕集)为背景分层命题,基础层强化原子、分子结构(激发态电子排布、杂化轨道判断),综合层升级竞争反应平衡常数关联与能垒图解析,难度依然是四道综合题里较大的一题。 液相平衡 2024年广东卷：以酸为背景，考查盖斯定律以及非水条件下酸的电离。 考点1 气相平衡 【典例】（2026·广东广州·一模）利用甘油()制取氢气是一个重要的研究课题。甘油水蒸气重整制氢中主要涉及以下反应： 编号 反应 Ⅰ Ⅱ Ⅲ （1）基态O原子价层电子的轨道表示式为___________。 （2）反应的焓变___________。 （3）将1.0 mol 和4.0 mol 充入恒容密闭容器中，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ．不同温度下，平衡时反应体系的组成如图(该温度范围内均消耗完全)。 ①曲线a对应的物质为___________。 ②T=1073 K时，___________mol，反应Ⅱ的平衡常数K=___________(列出算式，无须化简)。 （4）在800 K、101 kPa、甘油起始物质的量的条件下，研究起始投料比[/]对反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的影响，该温度下达到平衡时消耗完全，平衡时/、/的变化曲线如图。 ①当，平衡时，___________mol(用含、和a的代数式表示)。 ②当，平衡时，___________mol(用含、和a的代数式表示，写出推导过程)。 【答案】（1） （2）+251 （3） 1.2 （4） 【解析】（1）O原子序数为8，价层电子为最外层，根据洪特规则和泡利不相容规则，轨道表示式； （2）根据盖斯定律，Ⅰ+3×Ⅱ得到目标反应，因此。 （3）①该温度范围内均消耗完全，可忽略反应①，1 mol甘油含3 mol C，含C产物为、、。升温时，反应Ⅱ（吸热）正向移动，物质的量增大；反应Ⅲ（放热）逆向移动，物质的量减小，因此上升的曲线a对应，下降的b对应； ②1073K时物质的量接近0，根据C守恒：，已知，得。根据氢元素守恒（1073K时，含氢的物质只有于、）：， 反应Ⅱ为，反应前后气体计量数相等，平衡常数，代入数据得。 （4）①根据C原子守恒，总C为，当，，，因此； ②根据O原子守恒：总O为，平衡后O存在于、、，因此： ，代入，得： ； 根据H原子守恒：总H为，平衡后H存在于、、，因此： ，化简得； 代入、： 整理得：。 1.解答化学平衡移动问题的步骤 （1）正确分析反应特点：包括反应物、生成物的状态、气体体积变化、反应的热效应。 （2）明确外界反应条件：恒温恒容、恒温恒压、反应温度是否变化、反应物投料比是否变化。 （3）结合图像或K与Q的关系、平衡移动原理等，判断平衡移动的方向或结果。 2.分析图表与作图时应注意的问题 （1）仔细分析并准确画出曲线的最高点、最低点、拐点和平衡点。 （2）找准纵坐标与横坐标的对应数据。 （3）描绘曲线时注意点与点之间的连接关系。 （4）分析表格数据时，找出数据大小的变化规律。 （5）实际生产中的陌生图像分析的模型建构 3.解答有关平衡常数的计算 （1）结合题意，运用“三段式”，分析计算、确定各物理量的变化。 （2）多重平衡体系的计算用好连续计算法(分设变量)、守恒法两种方法。 （3）多重平衡体系达到整体综合平衡后，每种平衡组分都只能有一个平衡浓度。 1．（2026·广东梅州·一模）氧化亚氮（）是一种强温室气体，且易转换成颗粒污染物。研究氧化亚氮分解对环境保护有重要意义。 （1）催化分解法可消除。 一种Fe-Ru催化剂催化分解工业尾气，发生以下反应：    ①基态N原子的价层电子排布图为________。 ②根据盖斯定律，反应Ⅰ：的________（写出一个代数式即可）。 ③反应Ⅰ的________0（填“>”“<”或“=”），已知反应Ⅰ在任意温度可自发进行，则________0（填“>”“<”或“=”）。 （2）用CO还原是实现无害化处理的一个重要方法，发生如下反应： 反应Ⅱ：   有人提出上述反应可以用“”作催化剂。其总反应分两步进行： 反应a： 反应b： 反应过程的能量变化如图所示： ①决定总反应速率的是________（填“反应a”或“反应b”）。 ②对于反应，下列说法正确的有________（填字母）。 A．是催化剂，能降低反应的焓变    B．升高温度，的平衡转化率减小 C．降低反应温度，反应平衡常数不变    D．上述反应过程中有极性键的断裂和生成 ③试从绿色化学角度评价该方法________。 （3）在总压为100 kPa的密闭容器中，充入一定量的CO和发生反应，不同条件下达到平衡时，在时的转化率随变化的曲线，以及在时的转化率与的变化曲线如图所示。 ①表示的转化率随变化的曲线为________曲线（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）； ②________（填“>”或“<”）。 （4）已知500℃时，的平衡常数。在此温度下，向一恒容密闭容器中加入足量的固体，再充入一定量气体（其起始压强为b kPa），达到平衡时总压强为c kPa。500℃时，反应的平衡常数________（用含e、b、c的式子表示，写出计算过程）。 【答案】（1） > < （2）反应a BD 反应过程中将有害气体转化成无污染性气体 （3）Ⅱ > （4） 【解析】（1） ①N为7号元素，价电子排布图为；②设已知反应分别为反应1、反应2、反应3，则目标方程式可由反应1+反应2得到，故；③反应Ⅰ为气体系数增大的反应，故；反应Ⅰ在任意温度下均能自发进行，即在任意温度下均有，且，故； （2）①由图可知，反应a的活化能大于反应b，反应速率小于反应b，化学反应速率取决于反应速率慢的一步，则反应a决定总反应速率；②A．催化剂能降低反应活化能，但不能改变反应热(焓变)，A错误； B．该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，的平衡转化率减小，B正确； C．该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，平衡常数增大，C错误； D．由图可知，反应过程中断裂极性键（N-O键），也有极性键的生成（C-O键），D正确；故答案选BD；③由反应方程式可知，用CO还原N2O实现了有害气体向无污染转化（CO2、N2为无污染性气体）； （3）①增大一种反应物的量，另一种反应物的转化率越大，即越小，的转化率越大，故表示的转化率随变化的曲线为Ⅱ；②该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的转化率减小，即越小，的转化率减小，故T1>T2； （4）由草酸钙分解的方程式可知，容器中反应达到平衡时，一氧化碳的平衡分压为ekPa，设CO还原N2O的反应中转化压强为x kPa，由题意可建立如下三段式：，由平衡时总压强为ckPa可得：e+(b-x)+x+x=c，解得x=c-e-b，则平衡常数。 2．（2026·广东江门·一模）镍(Ni)和钯(Pd)同族，它们在储氢、催化等领域均应用广泛。 （1）基态Ni原子的价层电子排布式为______。 （2）标准摩尔生成焓()是指在25℃和101kPa下，由元素最稳定单质生成1mol纯物质时的焓变。(PtO2)=a kJ/mol，(PdO)=b kJ/mol。在25℃和101 kPa下，Pt(s)+2PdO(s)=2Pd(s)+PtO2(s)，ΔΗ=______kJ/mol。 （3）科学家尝试以含Ni配合物作催化剂，利用苯环上-SCH3与-CN之间的可逆交换在特定位置引入氰基。实施方案：以同时含有-SCH3和-CN的芳香化合物a溶于有机溶剂中，恒温条件下实现a、b、c、d四种同分异构体之间的转化，如图1所示。假设a的初始浓度为0.1mol/L，平衡时各成分的物质的量分数分别为：27%(a)、22%(b)、19%(c)和32%(d)。请回答下列问题： ①对于上述反应体系，下列说法正确的有______。 A．平衡时，生成b和生成c的速率相等 B．增大该含Ni配合物用量，平衡常数不变 C．平衡时加入d，d的生成速率先增大后保持不变 D．平衡时分离出d，重新达到平衡后d的物质的量分数小于32% ②由a生成b的反应，平衡常数为______(保留2位有效数字)。 ③若将a的初始浓度减半，平衡时其浓度为______mol/L。 （4）以含Pd的纳米颗粒作催化剂，在O2和(NH4)2HPO4存在下发生两步连续反应： 忽略副反应，苯甲醇转化率及部分芳香化合物在所有芳香化合物中的物质的量分数随时间变化如图2所示。 ①曲线Ⅱ对应的物质为______。 ②苯甲醇的初始物质的量为n0，得到n1/n0、n2/n0随时间t变化的曲线如图3所示。其中n1为消耗O2的总物质的量，n2为剩余苯甲醇的物质的量。0～t0 min内，苯甲醛的转化率为______(用只含y的代数式表示，写出计算过程)。 【答案】（1）3d84s2 （2）a-2b （3）B 0.81 0.0135 （4）苯甲醛 1-y 【解析】（1）基态Ni原子的原子序数为28，其的价层电子排布式为3d84s2； （2）已知(PtO2)=a kJ/mol，(PdO)=b kJ/mol，目标反应：Pt(s)+2PdO(s)=2Pd(s)+PtO2(s)，根据盖斯定律，反应焓变等于生成物标准摩尔生成焓之和减去反应物标准摩尔生成焓之和：ΔΗ= (PtO2)-2 (PdO)= a-2b kJ/mol； （3）①A. b和c是不同产物，平衡时生成速率不一定相等，A错误； B. 平衡常数只与温度有关，催化剂不改变平衡常数，B正确； C. 加入d后，d的生成速率会先减小（逆反应速率增大），逐渐达到新平衡，C错误； D. 分离出d后，平衡正向移动，重新平衡时d的物质的量分数仍等于32%（温度不变，平衡常数不变），D错误； 故选B； ②反应为 ab（同分异构体转化，总物质的量不变），平衡时各物质的量分数：a：27%，b：22%，平衡常数 K =； ③若将a的初始浓度减半为0.05 mol/L，温度不变，平衡常数不变，平衡时a的物质的量分数仍为27%，平衡时其浓度为0.05 mol/L27%=0.0135 mol/L； （4）①曲线II的物质的量分数先增后减，对应中间产物苯甲醛； ②  设定初始量与剩余量   设苯甲醇初始物质的量为n0，则剩余苯甲醇的物质的量n2 = yn0； 已转化的苯甲醇的物质的量为：n0 - n2 = n0(1 - y)；分析反应：1. 苯甲醇 → 苯甲醛：消耗O2的物质的量为n（苯甲醛生成）； 2. 苯甲醛 → 苯甲腈：消耗O2的物质的量为n（苯甲醛转化）；总消耗O2的物质的量：； 由于n(苯甲醛生成) = n0(1 - y)，代入得：  ；苯甲醛转化率公式    由n1的表达式并代入转化率公式： 转化率=，结合图像的比例关系，可得苯甲醛的转转化率=1-y。 3．（2026·广东中山·一模）水煤气变换反应不仅是重要的化工过程，还可以通过正向或逆向进行影响其它反应。 I．利用(s)脱水制取无水氯化镁能耗高，将其耦合水煤气变换反应后可降低反应温度，并减少副产物生成。发生的反应为：，反应路径如图1(Surf指晶体表面)。 （1）物质“X”为______。 （2）路径______(填“a”或“b”)反应速率更快。 （3）路径b脱附出来的HCOOH进一步发生的化学反应方程式为______。 II．既可单独加氢制，也可混合加氢制，会发生如下反应。 i   ii   iii   （4）反应iii为水煤气变换反应，其______。 （5）图2表示恒压且投入化学计量比氢气的条件下混合气体加氢达到平衡时，的转化率随温度(T)或z的变化。其中指初始的物质的量，指平衡的物质的量。曲线I表示当z为0.5时随温度(T)的变化。 ①下列说法正确的是______。 A．曲线I中    B．曲线II的温度为 C．其它条件不变，增大压强，曲线II上移    D．M点，反应iii生成的的量比反应ii消耗的少 ②结合图3分析图2中曲线I中随温度的升高先减小后增大的原因______。 ③若N点CO的转化率为，则的平衡收率为______。 （6）使用单独加氢制时(投入化学计量比氢气)，会发生反应iii的逆反应生成CO，CO的选择性为。某条件下的平衡收率为y，则此时的转化率为______。(用表示，并写出推导过程) 【答案】（1） （2）b （3） （4） （5）BC 三个反应均为放热反应，温度升高，平衡均逆向移动，温度对反应i、ii的影响大于反应iii，减小。超过，反应ii，反应ii几乎不发生，温度升高，反应iii平衡逆向移动，增大 （6） 【解析】（1）根据原子守恒，反应左侧原子总数：，右侧已知原子：，剩余，故为，为。 （2）反应速率由活化能决定：活化能越低，反应速率越快。从图 1 能看出：路径a的能垒（活化能）比路径b的能垒（活化能）更高，因此路径 b反应速率更快。 （3）结合总反应产物，甲酸分解生成和，化学反应方程式为。 （4）根据盖斯定律，反应，因此。 （5）①A．曲线I对应，即。由此可得，所以 ，A错误； B．曲线I中、z=0.5时，曲线II中z=0.5时也为10%，说明曲线II温度为，B正确； C．反应i、ii均为气体分子数减少的反应，增大压强平衡正向移动，更多被消耗，增大，曲线II上移，C正确； D．M点为负，说明平衡大于初始，净生成，即iii生成的比ii消耗的多，D错误； 故选BC。 ②结合图3分析图2得到三个反应均为放热反应，温度升高，平衡均逆向移动，温度对反应i、ii的影响大于反应iii，减小。超过，反应ii，反应ii几乎不发生，温度升高，反应iii平衡逆向移动，增大，故曲线I中随温度的升高先减小后增大。 ③设初始（因 ）的条件下，计算甲烷平衡收率的过程：转化率，反应消耗，生成；N点 ，由，知反应消耗，生成；总；甲烷平衡收率。 （6）假设起始投料，平衡时碳元素以、、形式存在。由平衡收率得 ；设，由选择性得；根据碳守恒：，解得 ；最终平衡转化率。 考点2 液相平衡 【典例】（2026·广东佛山·开学考试）甲酸是最简单的羧酸，可用于制甲酸盐、还原剂、混酸清洗剂等。 （1）甲酸分子中氧原子的价电子排布式为___________。 （2）甲酸盐可用于储氢。甲酸与石灰乳作用制取甲酸钙的化学方程式为___________。 （3）甲酸水溶液在密封石英管中发生多种分解反应，反应机理及能量关系图如下： ①反应的___________(用含的代数式表示) ②关于甲酸水溶液分解体系，说法正确的是___________。 A．加快分解产生的速率 B．分解过程涉及极性键的断裂和形成 C．温度升高有利于的分解 D．压强不再改变时，反应体系达到平衡状态 （4）甲酸可与其他有机酸混合作清洗剂，研究混合酸中的微粒数量关系有意义。 时，相同浓度甲酸、丙酸及某羧酸的水溶液中，酸分子的分布随变化曲线如下图所示。 ①往和的混合溶液中加入至___________(填“>”“=”或“<”)。 ②酸性强弱判断：___________(填“>”“=”或“<”)，依据物质结构分析原因为___________。 ③将等物质的量浓度等体积的和混合充分，发生的反应为：，求平衡时的转化率___________。 【答案】（1） （2） （3） BD （4）＜ > 和均为一元酸有机酸，C2H5—是推电子基，使羧基中的O—H极性减小，酸性减弱 90.9 【解析】（1）O原子为8号原子，氧原子的价电子排布式为； （2）甲酸与石灰乳发生中和反应制取甲酸钙和水，化学方程式为； （3）①由图知，、、，由盖斯定律得反应的； ②A．由图知，不是HCOOH分解产生H2的催化剂，故不能加能快分解产生的速率，A错误； B．的分解过程涉及键、键的断裂和的形成，键、和都为极性键，B正确 C．由能量关系图知，的分解反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，不利于的分解，C错误； D．分解过程为其他分子数增加的反应，压强不再改变时，反应体系达到平衡状态，D正确； 故选BD。 （4）①往HCOOH和C2H5COOH的混合溶液中加入NaOH，溶液中存在电荷守恒：c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCOO-)+c(C2H5COO-)， ，说明，则； ②和均为一元酸有机酸，C2H5—是推电子基，使羧基中的O—H极性减小，酸性减弱，故酸性>； ③由图知，的电离平衡常数为，结合图中酸分子的分布随变化曲线可知，，同理可得某羧酸的电离平常常数为，则的平衡常数，设和的起始浓度为1mol/L，HCOOH的转化率为x，由三段式为，，解。 1.电解质溶液的稀释图像 （1）25 ℃时相同体积、相同浓度的盐酸、CH3COOH溶液的稀释。 稀释相同的倍数, CH3COOH溶液 的pH大 稀释到相同的pH, 盐酸加入的水多 （2）25 ℃时相同体积、相同pH的盐酸、CH3COOH溶液的稀释。 稀释相同的倍数, 盐酸的pH大 稀释到相同的pH, CH3COOH溶液加入 的水多 （3）pH与稀释倍数的线性关系。 ①HY为强酸、HX为弱酸; ②A、B两点的溶液中:c(X-)=c(Y-); ③水的电离程度: D>C>A=B ①MOH为强碱、ROH为弱碱; ②c(ROH)>c(MOH); ③水的电离程度:A>B 2.两种离子积图像[K=c(X+)·c(Y-)] （1）双曲线型。 图像类型 不同温度下水的离子积曲线 常温下,CaSO4的离子积曲线 图像 图像特点 曲线上的点都满足该温度下的Kw 曲线上的点都满足该温度下的Ksp 图像信息 ①A、C、B三点溶液均为中性,温度依次升高,Kw依次增大; ②D点为酸性溶液,E点为碱性溶液,Kw=1×10-14; ③AB直线的左上方均为碱性溶液,任意一点:c(H+)<c(OH-) ①A、C两点在曲线上,A→C的变化为增大 c(S),如加入Na2SO4固体,但Ksp不变; ②B点在曲线的上方,Q>Ksp,将会有沉淀生成; ③D点在曲线的下方,Q<Ksp,则为不饱和溶液,还能继续溶解CaSO4 （2）直线型(pM-pR曲线)。 图像 特点 把离子浓度取负对数,曲线变为直线 坐标 含义 pM为阳离子浓度的负对数,pR为阴离子浓度的负对数 图像 信息 ①直线AB上的点:c(M2+)=c(R2-); ②溶度积:CaSO4>CaCO3>MnCO3; ③X点对CaCO3要析出沉淀,对CaSO4是不饱和溶液,能继续溶解CaSO4; ④Y点:c(S)>c(Ca2+),两者的浓度积等于10-5; ⑤Z点:c(C)<c(Mn2+),两者的浓度积等于10-10.6 3.酸碱中和滴定曲线分析 （1）滴定曲线特点。 滴定 反应 0.1 mol/L NaOH 溶液滴定 20.0 mL 0.1 mol/L 的盐酸、CH3COOH溶液 0.1 mol/L盐酸滴定20.0 mL 0.1 mol/L的氢氧化钠溶液、氨水 滴定 曲线 曲线 起点 强碱滴定强酸的曲线起点低于强碱滴定弱酸的曲线起点 强酸滴定强碱的曲线起点高于强酸滴定弱碱的曲线起点 pH 突跃点 强碱与强酸反应的突跃点变化范围大于强碱与弱酸反应(或强酸与弱碱反应)的 滴定 终点 的pH 强碱与强酸反应时,终点pH=7; 强碱与弱酸反应时,终点pH>7 强酸与强碱反应时,终点pH=7; 强酸与弱碱反应时,终点pH<7 （2）滴定曲线上的特殊点的分析与应用。 ①室温下,向20 mL 0.1 mol/L HA溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液pH的变化如图所示: ②各点的特点及意义。 （3）滴定曲线图中各特殊点对水电离程度的影响。 室温下,向20 mL 0.1 mol/L CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液,溶液pH及水电离程度的变化图像如图所示: 点 溶质 水的电离情况 A CH3COOH 抑制 B CH3COOH、CH3COONa 抑制 C CH3COOH、CH3COONa 正常电离 D CH3COONa 促进 E CH3COONa、NaOH 抑制 F CH3COONa、NaOH 抑制 4.分布率曲线分析 分布率曲线图是指以pH[或c(OH-)、c(H+)]为横坐标、各组分的分布系数为纵坐标的关系 曲线。 电解质 一元弱酸(以CH3COOH为例) 二元弱酸[以草酸(H2C2O4)为例] 图像 图像特点 （1）随着pH增大,溶质分子减少、离子逐渐增多; （2）体现不同pH时溶质的不同存在形式以及比例; （3）同pH时各种溶质粒子的分布系数之和等于1 信息应用 （1）曲线交点表示两种粒子的浓度相等,可用来计算溶质的Ka; （2）根据某点pH、粒子分布系数及酸的浓度,可计算在该pH时各成分的平衡浓度 应用示例 Ka= =c(H+)=10-4.76 A点:= =c(H+)=10-1.2 B点:= =c(H+)=10-4.2 5.对数图像及对数曲线 （1）对数图像的特点:由于离子浓度、平衡常数等数值很小,经对数换算后转化为常用的数值 范围。 （2）常考对数类型。 ①直接取对数:特点是换算后数值的变化趋势不变,本身数值越大,取对数后数值也越大。 如lg c,即离子浓度的对数,lg c越大,离子浓度越大。离子浓度比值取对数,如 lg ,取值为0时,表示离子浓度相等;数值越大,离子浓度比值越大。 ②取负对数:特点是数值的变化趋势换算后相反,本身数值越大,取负对数后数值越小。 如pc,即离子浓度的负对数,pc越大,离子浓度越小;pK,即平衡常数的负对数,pK越大,平衡常数越小。 （3）常考图像举例。 图像类型 pOH-pH曲线 KOH溶液与二元弱酸(H2X)反应,溶液pH与离子浓度曲线 pc-pOH曲线 lg c(x)-pH曲线 图像 图像特点 表示一元酸与一元碱中和过程中H+与OH-浓度的关系 同pH时,各粒子浓度的大小 0.1 mol/L H3PO3溶液含磷粒子的pc-pOH关系 0.1 mol/L CH3COOH 溶液中各粒子浓度与pH 关系 重要点位信息 a.Q点溶液显中性; b.M点溶液显酸性,N点溶液显碱性,这两点水的电离程度相同 a.二元弱酸(H2X)一级电离程度远大于二级电离程度; b.N代表一级电离的曲线,M代表二级电离的曲线; c.根据F点的坐标计算=10-4.4,根据E点的坐标计算=10-5.4 a.三条曲线,三种粒子,是二元弱酸; ①是HP,②是H2P,③是H3PO3; b.X点c(HP)= c(H2P),根据横坐标可计算; c.Z点c(H2P)=c(H3PO3),根据横坐标可计算 a.根据各粒子浓度与pH关系可确定: ①是lg c(CH3COO-),②是lg c(H+), ③是lg c(CH3COOH), ④是lg c(OH-); b.N点c(CH3COOH)=c(CH3COO-),可计算其Ka; c.O点c(H+)=c(OH-), 溶液显中性 1．（2026·广东深圳·期末）丙烯是一种具有重要价值的化工原料。 I．丙烷脱氢制丙烯有以下方式： （1）直接脱氢法： 根据下列数据计算_______。 化学键 键能 332 414 438 611 （2）钒(V)基催化氧化法：反应机理如图所示， ①基态钒(V)原子的价层电子排布式为_______。 ②写出此过程总反应的化学方程式_______。 II．丙烯可直接制备环氧丙烷，也可间接制备丙二酸。 （3）丙烯直接氧化法制备环氧丙烷的反应原理为：，在三个恒容密闭容器中分别充入和(容器I、II、III的容积互不相同，容器I的容积为)，发生以上反应，各容器中丙烯的平衡转化率与温度的关系如图所示： ①容积：容器I_______容器II(填“<”或“>”)。 ②容器III中，若反应开始时总压强为，则A点处总压强_______(用含的分式表示)。 ③E点对应的平衡常数_______(写出计算过程，保留两位有效数字)。 （4）丙二酸(，简记为)是二元弱酸。常温下，向溶液中滴加等浓度的溶液，体系中含碳粒子的分布系数与的关系如图所示。已知：在体系中分布系数为。 ①溶液中水的电离程度：a_______b(填“>”、“＜”或“=”)。 ②常温下，的水溶液呈_______性(填“酸”“碱”或“中”)。 【答案】（1） （2） 或 （3）< 0.16 （4）< 酸 【解析】（1）ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能=8×414 kJ/mol+2×332 kJ/mol-(6×414 kJ/mol+332 kJ/mol+611 kJ/mol+438 kJ/mol)=+111 kJ/mol； （2）①钒为23号元素，其基态原子的价层电子排布为； ②根据反应机理图可知，反应物为C3H8和CO2，生成物为C3H6、CO和H2O，则总反应的化学方程式为：或； （3）①该反应是气体分子数减小的反应，同一温度下起始反应物的物质的量相同时，容器体积越小，压强越大，越有利于平衡正向进行，丙烯的平衡转化率越高，由图可知，相同温度下，I中丙烯的平衡转化率更大，说明容积：容器I<容器II； ②容器III中，A点为T1 ℃时的平衡点，丙烯的平衡转化率为20%，列出三段式： 平衡时气体总物质的量与起始时之比为，恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，即，则A点处压强pA=p0； ③平衡常数只跟温度有关，D、E点为温度相同的平衡点，则K(E)=K(D)，D点丙烯的平衡转化率也为20%，容器I的容积为2 L，由②中三段式结果可知，c(C3H6)=0.8 mol/L，c(O2)=0.4 mol/L，c(C3H6O)=0.2 mol/L，则K(E)=K(D)==0.16； （4）①由图可知，常温下溶液中的pH值：a<b<7，a、b两点溶液均呈酸性，但a点溶液pH较小，c(H+)较大，抑制水的电离程度更大，则溶液中水的电离程度：a<b； ②由图中a、b两点数据可知的、，因常温下，说明的电离程度大于其水解程度，则的水溶液呈酸性。 2．（2026·广东·模拟预测）氰离子()可与多种金属离子形成配离子，在化学分析、分离提纯、冶金、电镀等领域有重要应用。 （1）基态N原子价层电子的轨道表示式为：___________，化合物不含有的化学键类型是___________(填字母)。 a．离子键    b．极性共价键    c．非极性共价键    d．配位键 （2）已知： 写出NaCN溶液发生水解反应的热化学方程式：___________。 （3）25℃时，，在该温度下， ①溶液中近似为___________。 ②将浓度相等的HCN与NaCN溶液等体积混合，判断溶液呈___________(填“酸”“碱”或“中”)性，并结合有关数据解释原因：___________。 （4）保持室温不变下，将一定量固体投入溶液中，1min时固体反应完全，反应为。若反应进行到第20s时，测得溶液(忽略NaCN水解和溶液体积变化)，则反应前20s内，的溶解速率为___________。 （5）常温下，溶液中分别与三种金属离子形成配离子、、，平衡时，与的关系如图所示，其中I是与变化的关系。 ①当I对应的相关离子浓度处于点P时，的解离速率___________生成速率(填“>”、“<”或“=”)。 ②当Ⅱ和Ⅲ对应相关离子的混合液处于Q点，向其中加少量粉末，达平衡时，与的大小：前者___________后者(填“>”、“<”或“=”)。 【答案】（1） c （2） （3） 碱 NaCN溶液水解显碱性，水解常数，则HCN电离程度小于NaCN水解程度，混合溶液呈碱性。 （4） （5）＞ ＜ 【解析】（1） 基态N原子价层电子排布式为2s22p3，则轨道表示式为：，化合物中存在配离子和钠离子间的离子键，配离子内银离子和CN-之间有配位键，CN-内有极性共价键，不含有的化学键类型是非极性共价键，故选c。 （2）已知：① 根据 得②，根据盖斯定律，-①-②得 则NaCN溶液发生水解反应的热化学方程式：。 （3）①25℃时，， ，则在该温度下，溶液中近似为。 ②将浓度相等的HCN与NaCN溶液等体积混合，判断溶液呈碱性，结合有关数据解释原因：NaCN溶液水解显碱性，水解常数，则HCN电离程度小于NaCN水解程度，混合溶液呈碱性。 （4）保持室温不变下，将一定量固体投入溶液中，1min时固体反应完全，反应为。若反应进行到第20s时，测得溶液(忽略NaCN水解和溶液体积变化)，则生成氢氧根，消耗，则反应前20s内，的溶解速率为。 （5）I是与变化的关系。由P点状态移动到形成配离子的反应的平衡状态时，不变，增大，即增大、减小，即平衡左移，则P点状态离子的解离速率＞生成速率。 设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子，则平衡常数，，即，故三种金属离子形成配离子时，m越大，对应曲线斜率越大，则Ⅱ代表、Ⅲ代表； 当Ⅱ和Ⅲ对应相关离子的混合液处于Q点，向其中加少量粉末，会消耗形成配离子，使得溶液中减小(沿横坐标轴向右移动)，与曲线在Q点相交后，随着继续增大，Ⅱ位于Ⅲ上方，即，则，故达平衡时，与的大小：前者＜后者。 3．（2026·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 （3）科学家发现一种高效催化剂，可使甲酸在温和条件下释放氢气，反应过程如图。循环箭头上只给出部分反应物和生成物，该反应的催化剂是_______。 （4）25℃时，改变相同浓度的甲酸(HCOOH)、乙酸和丙酸溶液的，测得各溶液中与的变化关系如图所示(pX=-lgX；X为酸根离子浓度与酸浓度的比值)。 ①图中代表丙酸的曲线是_______(填“”“”或“”)。 ②当时，该溶液的_______。 ③计算反应：化学平衡常数_______(写出计算过程)。 【答案】（1）O>C>H RCOOHRCOO-+H+ （2） ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4-ΔH5 AD （3）NP3RuCl2 （4）L1 4.75 101.01 【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。 （3）如图所示，总反应为HCOOHH2+CO2，含Ru物质反应前后化学组成不变，则催化剂为NP3RuCl2。 （4）①根据RCOOHRCOO-+H+，，则，即pX=pKa-pH，因此各种有机酸的pX与pH的关系为一组平行的斜率为-1的直线，有机酸的pKa越小，解离出H+的能力越大，直线的截距越小，烷基为给电子基团，甲酸、乙酸、丙酸解离出H+的能力逐渐减小，因此L1、L2、L3分别表示丙酸、乙酸、甲酸。 ②将已知点(8.75,-5)、(9.76,-5)、(9.88,-5)代入pX=pKa-pH中可得甲酸、乙酸、丙酸的pKa分别为3.75、4.76、4.88，则当时，pX=-1，该溶液的。 ③的化学平衡常数。 1．（2026·广东汕头·期中）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）最新研究工业上可以用H+ - Ag为催化剂氧化乙烯制备环氧乙烷(简称EO)；反应方程式为2C2H4(g) + O2(g) → 2EO(g)(反应a) 已知： ①Ag位于第五周期，与Cu同族，有相似的核外电子排布，写出Ag价电子排布式___________。 ②反应a的ΔH=___________。 （2）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 （3）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)。 （4）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H2A在有机相和水相中存在平衡：H2A(环己烷)H2A(aq)，平衡常数为Kd 。25℃时，向VmL 0.1mol∙L-1 H2A环己烷溶液中加入VmL水进行萃取，用NaOH(s)或HCl(g)调节水溶液pH。测得水溶液中c(H2A)、c(HA-)、c(A2-)、环己烷中H2A的浓度 [c环丙烷(H2A)]、水相萃取率α[α=1-]随pH的变化关系如图。 已知：H2A在环己烷中不电离，且忽略过程中溶液体积的变化 ①表示c环丙烷(H2A)的曲线为___________。(填字母) ②由图计算pH=6，H2A的Kd=___________， Ka1=___________，Ka2=___________及水相萃取率α=___________。(保留三位有效数字) 【答案】（1）4d105s1 2ΔH1 – 2ΔH2 + 2ΔH3 （2）BD （3）T （4）a 0.25 10-4 10-7 0.965 【解析】（1）①银和铜位于同一族的相邻周期，即Ag位于元素周期表的第五周期IB族，基态Ag原子的价层电子排布式为：4d105s1。 ②已知：反应Ⅰ ΔH1 反应Ⅱ   ΔH2 反应Ⅲ   ΔH3 由盖斯定律可知，反应Ⅰ×2-反应Ⅱ×2+反应Ⅲ×2可得 ，则2ΔH1 – 2ΔH2 + 2ΔH3。 答案为①4d105s1        ②2ΔH1 – 2ΔH2 + 2ΔH3。 （2）A．催化剂不能改变反应的焓变，A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正确； 综上，BD符合题意； 答案选BD。 （3）由图可知，物质T参与第①步反应，并且在第④步反应生成；反应前后没有发生变化，T为反应的催化剂。 答案为T。 （4）①向水溶液中加入NaOH(s)时，NaOH与水溶液中的H2A反应，平衡：H2A(环己烷)H2A(aq)正向移动，c环丙烷(H2A)减小，水相萃取率增大。当pH足够大的时候，水相萃取率达到100%，此时c环丙烷(H2A)=0 mol/L，b和a符合c环丙烷(H2A)、水相萃取率的变化趋势；则表示c环丙烷(H2A)的曲线为a。 ②向水溶液中加入NaOH(s)时，NaOH与水溶液中的H2A反应，c(H2A)逐渐减小，c(HA-)增大；到一定程度时，c(HA-)减小，c(A2-)增大，因此表示c(H2A)、c(HA-)、c(A2-)的曲线分别为c、d、f。平衡常数Kd、Ka1、Ka2只与温度有关，与pH无关。根据图示，当pH=2时，c(HA-)和c(A2-)均为0 mol/L，水相中只有H2A。c(H2A)=0.02 mol/L，c环丙烷(H2A)=0.08 mol/L，平衡：H2A(环己烷)H2A(aq)的平衡常数。H2A在水溶液中电离，电离方程式为H2AHA－＋H＋、HA－A2－＋H＋。当pH=4时，c(H2A)=c(HA-)，则平衡常数。当pH=7时，c(HA-)=c(A2-)，。当pH=6时，c(H＋)=10-6mol/L，带入Ka1、Ka2，可得，；另外根据Kd，有，以及c环丙烷(H2A)+ c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1 mol/L，联立方程式，可得c环丙烷(H2A)≈0.00348 mol/L，则水相萃取率。 答案为①a       ②0.25        10-4                         10-7                      0.965。 2．（2026·广东广州·月考）锰及其化合物在催化剂及金属材料方面有重要的应用。根据所学知识，回答下列问题： （1）锰基催化剂可用于催化CO2加氢合成乙烯，其中部分反应历程如图1。则反应2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)的焓变为___________(列式用字母表示)，该反应自发进行的条件是___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 （2）一定条件下，溶液的酸碱性对催化分解反应的影响如图所示。 ①单位时间的浓度变化量可以表示分解速率。中性时，的分解速率=___________。 ②以下对图象的分析正确的是___________(选填序号)。 A．起始浓度不同，无法判断溶液的酸碱性对的分解速率的影响 B．相同条件下，溶液的酸性越强，的分解速率越大 C．在间，中性时的分解百分率比酸性时大 （3）EDTA即乙二胺四乙酸，简写为H4Y，因能与众多金属离子络合而在化学分析与测定中有广泛应用。 ①EDTA在水溶液中总共有六级离解平衡，相当于六元酸。室温时其各种存在形式的分布系数δ随pH值的变化关系如图所示，下列说法不正确的是___________。 A．EDTA在水溶液中有七种存在形式                B．室温时，H4Y的电离常数≈10-2.0 C．向溶液中加入少量NaOH固体，平衡的值增大 D．等浓度的H6Y2+和H5Y+按体积比约1：9可配成pH≈0的缓冲溶液 ②20℃时，测得EDTA溶液中lg与pH值的关系如图所示： (其中c(Y4-)表示Y4-的平衡浓度，c(Y′)表示EDTA除Y4-外其它存在形式的浓度之和) 已知EDTA与Mn2+的络合反应为：Mn2++Y4-MnY2-   K=1.0×1014。工业上利用该反应回收水溶液中的Mn2+。数据表明，溶液中H+的存在会降低EDTA与金属离子的络合能力，试从平衡移动的角度解释原因___________。 化学上常用条件稳定常数KMY来描述金属离子M2+与EDTA络合产物的稳定性，(已知KMY=，其中c(Y)表示EDTA所有存在形式的总浓度)，现实验室通过将一定浓度的EDTA溶液与0.02mol/L的MnSO4溶液等体积混合来模拟回收Mn2+，充分反应后测得溶液pH=4.2，c(Y′)=0.01mol/L，计算此时的条件稳定常数KMY=___________，溶液中剩余的Mn2+浓度为___________mol/L。 【答案】（1）2(a-b+d-e)kJ/mol 低温 （2） B （3）CD H+会与Y4-结合生成HY3-及其它存在形式，导致c(Y4-)减小，Mn2++Y4-MnY2-平衡逆向移动 1.0×106 1.0×10-6mol/L 【解析】（1）由图像可知：，，根据盖斯定律，则反应，此反应前后气体分子数减小，∆S＜0，由图像可知该反应总能量降低，∆H＜0，根据∆G= ∆H -T∆S＜0反应自发进行，则该反应低温有利于自发进行； （2）①的分解速率：； ② A．起始浓度不同，但可以通过比较分解等量的所用的时间判断溶液的酸碱性对的分解速率的影响，从图中可以看出，碱性、中性、酸性时起始浓度依次减小、氮反应速率依次增加，A错误； B．根据图像可知，分解等量的，酸性条件下的分解时间最短，速率最大，B正确； C．在时，酸性和中性条件时，都为0，则分解率都为100％，C错误； 答案选B； （3）① A．由题意和图像可知，EDTA在水溶液中存在：H6Y2+、H5Y+、H4Y、H3Y-、H2Y2-、HY3-、Y4-共七种形式，A正确；                B．，由图像可知：的，则室温时，H4Y的电离常数≈10-2.0，B正确； C．水解离子方程式：，，向溶液中加入少量NaOH固体，平衡值为水解常数应不变，C错误； D．由图像可知，pH=0时，H6Y2+和H5Y+分布系数比约为9:1，则等浓度的H6Y2+和H5Y+按体积比约9：1可配成pH≈0的缓冲溶液，D错误； 答案选CD； ②根据分布系数δ随pH值的变化关系图，H+与Y4-结合生成HY3-及其它存在形式，导致c(Y4-)减小，则平衡逆向移动，从而降低EDTA与金属离子的络合能力。根据题意可知，达到平衡时，，，则，又根据与pH值的关系图，pH=4.2，，则，，，，；EDTA溶液与0.02mol/L的MnSO4溶液等体积混合后c(Mn2+)=0.01mol/L，Mn2++Y4-⇌MnY2-达到平衡时，根据物料守恒可知c(Mn2+)+ c(MnY2-)=0.01mol/L，设c(Mn2+)为x mol/L，c(MnY2-)为(0.01-x) mol/L，c(Y′)=0.01mol/L，，则，解得，则溶液中剩余的Mn2+浓度为1.0×10-6 mol/L。 3．（2026·广东茂名·月考）某小组探秘人体血液中的运载氧平衡及酸碱平衡，回答下列问题： Ⅰ．人体运载氧平衡及CO中毒、解毒机制。 人体中的血红蛋白（Hb）能被CO结合而失去结合能力，吸入高压氧可以使血红蛋白恢复结合能力，原理如下： ⅰ．     ⅱ．     ⅱ．     ⅳ．     （1）________（用含a、b或c的代数式表示）。 （2）也影响Hb结合的能力，反应如下：    ，下列关于该反应的说法正确的是 。 A．当不变时，反应达到平衡 B．若，则该反应任意温度下能自发 C．高氧条件下，血液中浓度增加 D．人体代谢酸增加，该反应K值变大 （3）36.5℃时，氧饱和度[，]与氧气的平衡分压[]关系如下图所示，计算36.5℃时A点反应ⅰ的平衡常数____________________（写出计算过程；氧气的平衡浓度可用氧气的平衡分压代替）。 Ⅱ．人体血液中的酸碱平衡。 正常人体血液中主要含有和形成的缓冲溶液，能缓解外界的酸碱影响而保持pH基本不变。正常人体和代谢性酸中毒病人的血气分析结果见表： 项目名称 结果浓度 参考范围 正常人 代谢性酸中毒病人 分压/mmHg 40 50 35～45 24.2 19 23.3～24.8 血液酸碱度（pH） 7.40 7.21 7.35～7.45 （4）37℃时的水解常数，，已知某同学血浆中，写出人体血液中存在的水解平衡方程式___________；请判断该同学血液的pH是否正常________。（填“是”或“否”） （5）人体酸碱平衡维持机制简要表达如下图： ①当人体摄入酸过多时，肺通过呼吸排出的会__________（选填“增加”或“减少”）。 ②对于重度代谢性酸中毒的病人应该采用什么治疗方法__________。（选填字母） A．口服0.9% KCl溶液                            B．口服5%葡萄糖溶液 C．静脉注射5% 溶液                        D．静脉注射0.9% NaCl溶液 【答案】（1） （2）BC （3）2 （4） （5）增加 C 【解析】（1）根据盖斯定律可知，=2+= （2）A．对于平衡，当不变时，不能说明反应达到平衡，比如外界加入某一物质可以始终维持浓度之比不变，或如急速冷却、大量稀释等方法停止反应，浓度比仍然不变，不能确为平衡状态， A错误； B．该反应ΔS>0，且由公式ΔG=ΔH-TΔS可知,当ΔH<0和ΔS>0时，即ΔG<0在任意温度下能自发，B正确； C．高氧条件下，结合平衡，平衡逆向移动，血液中浓度增加，C正确； D．K只与温度有关，该反应K值不变，D错误； 故选BC。 （3）反应ⅰ，平衡常数，根据A点=96%，得=；氧气的平衡分压为12kPa；代入K==2； （4）水解平衡方程式：；； 由=20×，得出c(H+)==10-7.4，该同学血液的pH=7.4属于正常； （5）人体摄入酸过多时与H+作用，肺通过呼吸排出的增加；对于重度代谢性酸中毒的病人应该减少H+，选用NaHCO3，故选 C。 4．（2026·广东·一模）已知反应Ⅰ：(频哪醇)(频哪酮)， 反应Ⅱ：(用“DMBD”表示)  。 反应Ⅰ的反应历程如图所示。 （1）由上图可知，反应Ⅰ的___________(用含a、b、c或d的式子表示)。 （2）下列说法正确的有___________(填序号)。 A．反应Ⅰ分4步进行 B．相同条件下，比稳定 C．其他条件不变，增大不能改变频哪酮的平衡产率 D．其他条件不变，增大c(频哪醇)，的平衡常数增大 （3）在过热水(270℃，30)中同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ．其他条件不变，改变频哪醇的起始浓度，频哪醇的转化率及频哪酮的产率［产率］与反应时间t的关系如图所示。 ①当时，前20s反应Ⅰ的平均反应速率为___________。 ②反应Ⅰ的反应速率：P点___________(填“>”“<”或“=”)M点。 ③反应Ⅰ需要在较高浓度的催化下才能发生。在过热水中不额外加入反应Ⅰ也能发生，可能的原因为___________。 ④请在下图中画出频哪酮的平衡浓度与DMBD的平衡浓度之比随温度T的变化趋势_________。 ⑤若，当反应Ⅰ和反应Ⅱ均达到化学平衡时，频哪醇的转化率为0.65，频哪酮的产率为0.45，请计算该条件下反应Ⅱ的平衡常数K=___________(写出计算过程)。 【答案】（1） （2）BC （3） <   ，过热水温度较高，水的电离平衡常数较大，水电离出的浓度较大 【解析】（1）反应焓变生成物总能量反应物总能量，由图可知，反应物总能量为，生成物总能量为，因此。 （2）A. 反应Ⅰ的历程有3个能峰，说明反应Ⅰ分3步进行，A错误； B. 能量越低物质越稳定，能量低于，B正确； C. 是反应Ⅰ的催化剂，催化剂不改变平衡产率，C正确； D. 平衡常数只与温度有关，改变反应物浓度，平衡常数不变，D错误； 答案选BC。 （3）① 由题意，时频哪酮浓度，平均速率。 ② P点频哪醇的浓度为，M点频哪醇的浓度为，反应物浓度越高，反应速率越大，故M点对应速率越快。 ③ 高温下，水的电离程度增大，电离产生足够的，可催化反应Ⅰ进行。 ④ 反应Ⅰ的，反应Ⅱ的；温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，减小，反应Ⅱ平衡正向移动，增大，因此随温度升高逐渐减小，如图。 ⑤  已知，平衡时： 频哪酮浓度 ， 总消耗频哪醇浓度 ， 因此反应Ⅱ消耗的频哪醇浓度，即平衡时， 剩余频哪醇浓度。反应Ⅱ为：，水为溶剂，浓度视为常数，平衡常数： ，即平衡常数。 5．（2026·广东茂名·一模）氧化脱氢制技术不仅能够助力碳中和目标，还能实现高效制。 （1）基态Co原子的价层电子排布式为_____。 （2）一种基催化剂的反应体系中存在下列过程（忽略副反应）。将与通入容积为的密闭容器中进行反应。 编号 过程 ii iii iv ①_____。 ②下，反应的，则下该反应_____（填“能”或“不能”）自发进行。 ③不同温度下，平衡时反应体系的组成变化如图。已知随温度的升高，的平衡转化率升高幅度大于的，则对应的曲线为_____（填曲线代号）。 ④820℃下，平衡时_____mol，求反应的平衡常数_____（写出计算过程，最后结果无须化简）。 ⑤向某密闭容器中通入和，仅考虑发生反应、。下列说法正确的有_____（填选项）。 A．当时，反应i、ii均达到平衡状态 B．升高反应温度，可加快反应速率，并提高的平衡产率 C．恒温恒容下，平衡后再通入惰性气体，增大 D．恒温恒容下，提高投料比，可以增大的平衡转化率 （3）650K下，初始投料，其他条件相同时，用、和分别催化上述反应，一段时间内的转化率如下表所示。 催化剂 的转化率 8.5 24.4 14.3 ①使用不同催化剂时，反应（i）的：_____（填“>”“<”或“=”）。 ②使用催化剂，该段时间内得到，则的选择性=_____。（列出计算式） 【答案】（1） （2）+178.0 不能 a 0.70 AB （3）= 【解析】（1）钴是第27号元素，位于第四周期第Ⅷ族，其价层电子排布式为； （2）①反应i=反应ii+反应iii，根据盖斯定律，； ②在298K下，反应i的，，则该反应，因此该反应在298K下不能自发进行； ③由题干信息可知，随温度升高，的平衡转化率升高幅度大于，从图像可以看出，曲线a的物质的量变化量大于曲线b，因此，曲线a代表，曲线b代表； ④该反应容器容积为1 L，起始投料为与，体系内，，。从图像可以看出，820℃下，平衡状态的，，，，根据质量守恒可算出，。反应i的平衡常数为； ⑤A．当时，的生成速率与消耗速率相等，反应i、ii均达到平衡状态，A正确； B．反应i的，反应ii的，均是吸热反应。因此升高反应温度，可以提高平衡产率，同时，升温可以增加活化分子碰撞频率，也可以提高反应速率，B正确； C．，当温度一定时，反应平衡常数为定值，恒温条件下通入惰性气体，不变，C错误； D．在恒温恒容条件下，增大投料比，平衡时的转化率降低，D错误； 故答案选AB； （3）①是状态函数，仅取决于反应物和生成物的能量，与反应路径无关，因此，使用和作催化剂不影响反应(i)的； ②从表格数据可知，反应i和反应ii每消耗1 mol 生成1 mol ，反应过程中生成 ，相对地，消耗了。使用催化剂，的转化率为24.4%，反应过程中消耗的总物质的量为，则的选择性。 6．（2026·广东湛江·一模）以In2O3为催化剂，能实现CO2向CH3OH的转化，是实现能源化综合利用以及完成“碳中和”的一种途径。 （1）49In位于元素周期表中的___________区。 （2）CO2转化为CH3OH的反应ⅰ：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH1=-49.5kJ·mol-1，该反应在___________(填“较高温度”或“较低温度”)下能自发进行。 （3）CO2转化为CH3OH的过程中伴有副反应： 编号 化学方程式 ΔH ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ・mol-1 ⅲ CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3 反应ⅲ的ΔH3=___________。 （4）不同温度下，按n(CO2)：n(H2)=1：3充入某盛有催化剂的恒压密闭容器中发生上述反应，平衡时CH3OH(g)和CO(g)的选择性［例如CO(g)的选择性］及CO2(g)的转化率随温度变化的关系如图所示。 ①表示CH3OH(g)的选择性的曲线为___________(填“a”“b”或“c”)，曲线b随温度升高而降低的原因为___________。 ②T0K下CH3OH(g)的平衡体积分数为___________(写出推导过程，结果保留3位有效数字)。 ③T0K下，控制上述压强，按一定流速通过盛有催化剂的装置，最终所得CH3OH(g)的体积分数较上述平衡时的体积分数还要高，试分析可能的原因为___________。 【答案】（1）p （2）较低温度 （3）-90.7kJ·mol-1 （4）a 主反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，副反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，综合两个反应，温度对主反应的影响大于对副反应的影响 21.4% 主反应活化能较低，反应速率较快·消耗CO2更多，CH3OH选择性提高 【解析】（1）49In位于第ⅢA族，位于元素周期表中的p区。 （2）反应1的ΔH<0，分子数目减少ΔS<0，由ΔG=ΔH-TΔS可知，当ΔG<0时，即在较低温度下能自发进行。 （3）根据反应ⅲ=反应ⅰ-反应ⅱ可知，反应ⅲ的ΔH3=ΔH1-ΔH2=-90.7kJ·mol-1. （4）①两物质选择性相加应该是100%，所以b表示的是CO2(g)的平衡转化率，反应ⅰ为放热反应，温度升高CH3OH(g)选择性下降，所以表示CH3OH(g)选择性的曲线为a；主反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，副反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，综合两个反应，温度对主反应的影响大于对副反应的影响，故CO2转化率随温度升高而降低。 ②解法1：设反应前总气体物质的量为4mol，即1mol CO2与3mol H2，设反应ⅰ生成CH3OH x mol，反应ⅱ生成CO y mol。 根据三段式： 根据CO2转化率为80%可知，1-x-y=1×(1-80%)，根据CH3OH的选择性为75%，CO的选择性为25%可知。x：y=3：1，解得x=0.6，y=0.2，则平衡时n(CO2)=1-0.6-0.2=0.2mol，n(H2)=3-0.6×3-0.2=1mol，n(CH3OH)=0.6mol，n(CO)=0.2mol，n(H2O)=0.6+0.2=0.8mol，则CH3OH的平衡体积分数。 解法2：设反应前总气体物质的量为4mol，即1mol CO2与3mol H2. 则CH3OH的平衡体积分数为0.6mol÷(0.2+1+0.6+0.2+0.8)mol×100%≈21.4%。 解法3：设反应前总气体物质的量为4mol，即1mol CO2与3mol H2.参加主反应的n(CO2)=0.8mol×0.75=0.6mol，所以总气体减少1.2mol，CH3OH的平衡体积分数为0.6mol÷(4-1.2)mol×100%≈21.4%。 解法4：设初始原料CO2为1mol H2为3mol。设平衡时H2为x mol，H2O为y mol。 根据CO2的转化率为80%，可得平衡时CO2为0.2mol，根据CH3OH和CO的选择性分别为75%和25%，可得CH3OH为0.8mol×0.75=0.6mol，CO为0.8mol×0.25=0.2mol。 根据H原子守恒可得：2x+2y+0.6×4=6，根据O原子守恒可得：y+0.6+0.2+0.2×2=2，解得x=1，y=0.8，所以CH3OH的平衡体积分数。 ③T0K下，控制上述压强，按一定流速通过盛有催化剂的装置，最终所得CH3OH(g)的平衡体积分数较上述平衡时的体积分数还要高，可能的原因为主反应活化能较低，反应速率较快，消耗CO2更多，CH3OH选择性提高。 7．（2026·广东汕头·一模）由铁基催化剂催化合成气（CO和）费托反应制丙烷、丙烯体系，反应如下： 反应a：   反应b：   体系仅考虑存在副反应： （1）基态Fe原子的价层电子排布式为______。 （2）计算丙烯与氢气发生加成反应的_______。 （3）可改变CO平衡转化率的因素是______。（填写编号） A．温度 B．压强 C．铁基催化剂 D．投料比 （4）副反应生成所需的有两种形成途径：解离、解离。根据图1铁基催化剂反应路径中解离、解离的活化能，推测体系中产生的主要途径是______。（填“CO*解离”或“OH*解离”） （5）若在反应体系中混入微量，可形成新型催化剂Fe-Br。结合图1，推测新型催化剂能抑制生成的核心机理是______。 （6）300℃下，将合成气混入微量，以固定流速通入反应器。出口处测得产物选择性[选择性]随体积分数的变化关系如图2。 ①铁基催化剂，转化率为32%，产物烯烷选择性比为2。结合图2数据可知产率为______（保留2位有效数字，下同），选择性为______。 ②合成气混合体积分数，溴原子像催化剂上的“分子开关”，使的生成速率极慢。适当降低流速可使反应制丙烯、反应制丙烷达到平衡状态，转化率为75%，烯烷选择性比为4，忽略的存在。为物质的量分数平衡常数，用平衡时各组分的物质的量分数代替浓度，求反应a的平衡常数______。（写出计算过程，最后代入数据列出计算式即可） 【答案】（1） （2）+106.2 （3）ABD （4）OH*解离 （5）Fe-Br 显著升高CO*解离活化能，抑制CO*解离生成O*，减少CO2生成 （6）9.9% 46% 初始 n(CO) = 1 mol，n(H2) = 2 mol；CO转化率75%，即消耗0.75 mol CO。设反应a消耗CO为3x mol，反应b消耗CO为3y mol，则：，烯烃选择性为4，即：，联立得：，平衡时各物质的量：n(CO) = 0.25 mol；n(H2) = 0.45 mol；n(C3H6) = 0.2 mol；n(C3H8) = 0.05 mol；n(H2O) = 0.75 mol，总物质的量 = 1.7 mol；以摩尔分数φ表示浓度，反应a的平衡常数表达式为： 【解析】（1）铁（Fe）为26号元素，其基态电子排布为 [Ar] 3d64s2；故价层电子排布式为：； （2）目标反应：，由盖斯定律，用反应b减去反应a：； （3）A．反应放热，升温使平衡左移，降低CO的平衡转化率，A符合题意； B．正反应气体分子数减少，加压促进正向进行，提高CO的平衡转化率，B符合题意； C．铁基催化剂仅加速反应速率，不影响平衡，不改变CO的平衡转化率，C不符合题意； D．增加H2比例可提高CO的平衡转化率，D符合题意； 故选ABD； （4）根据图1中活化能数据：OH*解离路径最高活化能为 0.73 eV；CO*解离路径最高活化能为 0.95 eV，由于OH*解离活化能更低，反应更易进行，故O*主要来源于OH*解离； （5）由图可知，新型催化剂Fe-Br 显著升高CO*解离活化能，抑制CO*解离生成O*，减少CO2生成； （6）①由图2，V% = 0时，CO2选择性为 31%；CO总转化率为 32%，故CO2产率为：，烯烃总选择性 = 100% - 31% = 69%；已知 产物烯烷选择性比为2，则：； ② 设初始 n(CO) = 1 mol，n(H2) = 2 mol；CO转化率75%，即消耗0.75 mol CO。设反应a消耗CO为3x mol，反应b消耗CO为3y mol，则：，烯烃选择性为4，即：，联立得：，平衡时各物质的量：n(CO) = 0.25 mol；n(H2) = 0.45 mol；n(C3H6) = 0.2 mol；n(C3H8) = 0.05 mol；n(H2O) = 0.75 mol，总物质的量 = 1.7 mol；以摩尔分数φ表示浓度，反应a的平衡常数表达式为：。 8．（2026·广东汕尾·一模）均是重要的化工原料，二者均可由制备。 I．制备 与反应制备时发生反应： 主反应：； 副反应：。 （1）根据主反应的能量与反应过程的关系图(图1)可知，___________；利于该反应自发进行的条件为___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 （2）在恒容密闭容器中，与的起始浓度分别为和，发生主反应和副反应，的平衡浓度随温度的变化如图2所示。则时，的选择性___________(的选择性)。 Ⅱ．制备 的乙烯化反应为。将和以物质的量之比1：3充入V L恒容密闭容器中，发生该反应，平衡时和随温度的变化如图3所示。 （3）代表平衡时___________(填“”或“”)的物质的量随温度的变化。 （4）一定温度下，下列能说明反应达到化学平衡的有___________(填字母)。 A．容器内气体压强不变 B．气体密度不变 C．与的物质的量之比不变 D． （5）393 K时该反应的平衡常数___________(列出算式)。 （6）___________mol；M点时，的平衡转化率为___________。 【答案】（1）243.9 低温 （2）60% （3） （4）AD （5） （6）5.16 60% 【解析】（1）主反应的焓变，正反应活化能，，则；主反应，，根据，则需在低温下自发； （2）由图可知，在时，平衡浓度为，平衡浓度为；转化的总浓度=初始浓度-平衡浓度=，生成消耗的浓度=，因此CH4的选择性； （3）反应 ，正反应放热；温度升高，平衡逆向移动：为反应物，平衡物质的量增大；为生成物，平衡物质的量减小，因此，代表； （4）A．恒容容器中，反应前后气体分子数不等，则压强是变量，压强不变说明达到平衡，A符合题意； B．恒容容器中，气体总质量不变，密度始终不变，不能作为平衡标志，B不符合题意； C．与是生成物，它们的物质的量之比始终为，不能作为平衡标志，C不符合题意； D．平衡时，，根据化学计量数关系，，联立可得，符合速率比等于化学计量数之比，说明达到平衡，D符合题意； 故答案选AD； （5）起始时与物质的量之比为，设为mol和mol；由图3，时：，；由方程式系数关系可知，生成时，生成的物质的量为，消耗的物质的量为，消耗的物质的量为，则平衡时，，解得，则平衡时，因此平衡常数； （6）温度为时，两曲线交点处，由反应关系，生成时，消耗的物质的量为，起始，故：，解得；生成时，消耗的物质的量为，则转化率：。 9．（2026·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 （4）在压强为150 kPa恒压条件下，将、、以物质的量之比为投料进行反应ⅰ和ⅱ，理论上体系中平衡时气体组成比例(物质的量分数)随温度变化的关系如图所示：(该条件下会发生CO的氧化即被消耗完全)： ①时，已知的平衡转化率为99%，则平衡时与CO的物质的量比为___________(写出计算过程)。 ②已知远高于，且下的平衡转化率已非常接近下的平衡转化率，但实际生产中反应温度通常选择，其原因是___________。 （5）一种冶炼钛的方法为900℃下发生反应，从平衡移动角度解释该冶炼金属钛方法的原理：___________。 【答案】（1）球形 （2） （3） CD （4） 为了加快反应速率，在相同时间内得到更多的产品，能提高生产效率 （5）Mg比Ti活泼，可以和反应生成Ti蒸气，生成的Ti蒸气逸出，使平衡持续正向移动 【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。 （4）①已知的转化率为，假设初始为 ，为2 mol，则平衡时，为0.99 mol，根据氯元素守恒，此时为0.02 mol，因为的物质的量分数为0.36，所以气体总物质的量为2.75 mol，设此时CO为 ，为 ，则，根据氧元素守恒，得，求得平衡时为 ，为1.5 mol，所以二者的物质的量比为。 ②考虑实际生产中要尽可能在单位时间内多出产品，故选择更高的的原因应该是加快反应速率，在相同时间内得到更多的产品，提高生产效率。 （5）从平衡移动角度解释的反应原理：Mg比Ti活泼，可以和反应生成Ti蒸气，生成的Ti蒸气逸出，使平衡持续正向移动。 10．（2026·广东·模拟预测）钒单质及其化合物在储氢、高温超导、催化等领域应用广泛。 （1）基态V原子的价层电子排布式为___________。 （2）反应的ΔH<0、ΔS<0，则该反应在___________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。 （3）以V2O5或V2O3为原料，通过金属热还原法可制备V单质。 如：V2O5(s)＋5Ca(s)=2V(s)＋5CaO(s)  ΔH1=-a kJ/mol V2O3(s)＋3Ca(s)=2V(s)＋3CaO(s)  ΔH2=-b kJ/mol 则：3V2O5(s)＋4V(s)=5V2O3(s)  ΔH=___________。 （4）冶炼钒时以萃取法除去VO2＋中的Al3＋。萃取前，c(VO2＋)=0.4 mol/L，c(Al3＋)=0.01 mol/L，pH=1，溶液体积为1 L。萃取剂为溶有HA的煤油，c(HA)=1 mol/L，萃取剂体积为1 L。萃取原理：VO2＋(aq)＋2HA(o)VOA2(o)＋2H＋(aq)，Al3＋(aq)＋3HA(o)AlA3(o)＋3H＋(aq)，式中o指有机相。两种离子萃取达平衡所需时间相同。平衡时VO2＋萃取率达90%，Al3＋仅为4%。HA难溶于水，VO2＋、Al3＋和H＋难溶于煤油。萃取时水溶液中VO2＋、Al3＋和H＋的物质的量变化如图所示。 ①对于上述反应体系，下列说法正确的是___________。 A．a点时，萃取达到平衡 B．平衡后加水稀释，各离子浓度均减小 C．萃取达平衡时，v正(H＋)=2v逆(VO2＋) D．通入HCl气体，萃取平衡逆向移动，平衡常数K不变 ②曲线对应的离子为___________。 ③VO2＋的萃取平衡常数K=___________(列出算式，无须化简)。 （5）进一步研究上述萃取过程，取一定量萃取剂(含n0 mol HA)进行实验，得到n1/n0、n2/n0随时间变化的曲线如图。其中，n1为VOA2和AlA3的物质的量之和；n2为剩余HA的物质的量。设n3为0~t时段内与VO2＋反应的HA的物质的量，该时段内，HA萃取VO2＋的选择性用表示。 ①0~t0 min内，HA对VO2＋的萃取选择性为___________(用含b的代数式表示)。 ②若0~t时段内VO2＋与Al3＋的萃取速率之比等于0~萃取平衡时该两种离子的萃取速率之比，则t0时n3=___________mol(用含n0的代数式表示，写出推导过程)。 【答案】（1）3d34s2 （2）低温 （3）(5b-3a) kJ/mol （4）D VO2+ 或78.08或78.1 （5） 【解析】（1）V为23号元素，核外电子排布为[Ar]3d34s2，过渡元素价层电子包含3d和4s电子，故价层电子排布式为3d34s2。 （2）反应自发进行的判据为ΔG=ΔH-TΔS<0，该反应ΔH<0、ΔS<0，低温下T较小，可以满足ΔG<0，因此低温下能自发进行。 （3）①V2O5(s)＋5Ca(s)=2V(s)＋5CaO(s) ΔH1=-a kJ/mol， ②V2O3(s)＋3Ca(s)=2V(s)＋3CaO(s) ΔH2=-b kJ/mol， 3V2O5(s)＋4V(s)=5V2O3(s)为3×反应①-5×反应②，则ΔH=3ΔH1-5ΔH2 = [3×(-a)-5×(-b)] kJ/mol = (5b-3a) kJ/mol。 （4）①A． a点后各离子浓度仍改变，未达到平衡，A错误； B．平衡后加水稀释，溶液体积增大，氢离子和氢氧根离子浓度的乘积是常数Kw，氢离子浓度减小，则氢氧根离子浓度增大，B错误； C．根据VO2＋(aq)＋2HA(o)VOA2(o)＋2H＋(aq)，H＋与VO2＋计量系数比为2：1，但Al3+萃取方程：Al3＋(aq)＋3HA(o)AlA3(o)＋3H＋(aq)也有H+参与反应，则v正(H＋)≠2v逆(VO2＋)，C错误； D．通入HCl气体，H+浓度增加，萃取平衡逆向移动，由于温度不变，平衡常数K不变，D正确； 故选D； ②萃取前，c(VO2+)=0.4 mol/L，c(Al3+)=0.01 mol/L，pH=1，VO2+起始浓度最大，且平衡时VO2+萃取率达90%，Al3+仅为4%，曲线Ⅱ对应的离子为VO2+； ③萃取前，c(VO2＋)=0.4 mol/L，c(Al3＋)=0.01 mol/L，pH=1，c(H+)=0.1 mol/L，c(HA)=1 mol/L，平衡时VO2+萃取率达90%，即VO2＋转化的浓度为0.4 mol/L×90%=0.36 mol/L，根据VO2＋(aq)＋2HA(o)VOA2(o)＋2H＋(aq)，可知平衡时VO2＋、HA、VOA2、H＋的浓度分别为0.04 mol/L、0.28 mol/L、0.36 mol/L、0.82 mol/L，则VO2+的萃取平衡常数为===78.08。 （5）①n1为VOA2和AlA3的物质的量之和、n2为剩余HA的物质的量、n3为0~t时段内与VO2＋反应的HA的物质的量，根据VO2＋(aq)＋2HA(o)VOA2(o)＋2H＋(aq)、Al3＋(aq)＋3HA(o)AlA3(o)＋3H＋(aq)可知：0~t时段内生成VOA2的物质的量为、0~t时段内生成AlA3的物质的量为、0~t时段内与Al3＋反应的HA的物质的量为，已知萃取剂含n0 mol HA，则0~t时段内剩余HA的物质的量为，t0时刻，则=⇒，故0~t0 min内，HA对VO2＋的萃取选择性为； ② n1=x+y、n2=n0-(2x+3y)、n1=n2。由以上3得出：3x+4y=n0。，将x=900y代入3x+4y=n0，解得x=，得n3=2x=。 / 学科网（北京）股份有限公司 $