专题03 反应原理综合题（大题专练，逐空突破）（广东专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

专题03 反应原理综合题 内容导航 【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点设问拆解 【解题精析·通技法】析典例，明思路，技法贯通破类题 【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题，强化实战能力，得高分 命题·趋势·定位 近三年广东高考原理综合题高频考点集中在三大板块：化学反应速率与化学平衡（平衡常数Kp/Kc计算、转化率分析、速率图像与机理判断）、水溶液中的离子平衡（滴定曲线分析、三大守恒及离子浓度比较）、反应热（盖斯定律计算、热化学方程式书写）。题目常以真实工业情境（如碳达峰、新能源）为载体，侧重多原理融合与图表数据解读。预测2026年将延续高综合性与计算要求，需重点训练速率平衡、多曲线图像分析及复杂体系Kp计算。 热点·设问·拆解 热点设问01 反应热的计算及盖斯定律的应用 2025年广东卷19（3）① 2024年广东卷19（1）② 热点设问02 化学平衡状态及移动方向的判断 2025年广东卷19（2） 2023年广东卷19（2）② 热点设问03 速率、转化率及平衡常数的计算 2025年广东卷19（3）③（4） 2024年广东卷19（3） 2023年广东卷19（3）（4） 热点设问04 速率、平衡图像的综合分析 2025年广东卷19（3）② 2024年广东卷19（1）③（2） 热点设问01 反应热的计算及盖斯定律的应用 析典例·明思路 （2025·广东卷）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。 （3）以为原料可制备。将与10.0molTi放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。 编号 过程 (a) (b) (c) (d) ① kJ/mol。 研考点·通技法 1.掌握反应热计算的三种方法 2.盖斯定律的应用 （1）盖斯定律既可以计算出目标反应的ΔH,也可以得出目标反应的热化学方程式。 （2）应用步骤。 ①调方向:根据目标化学方程式反应物、生成物的位置,调整已知化学方程式的反应方向。ΔH的“+”“-”随之改变,但数值不变。 ②调化学计量数:调整已知化学方程式,将目标化学方程式中不存在的物质的化学计量数调整为相等,ΔH随之进行调整,与化学计量数成比例。 ③相加:把调整好的化学方程式相加就得到目标化学方程式,必要时可约简化学计量数,同时也得到相应化学方程式的反应热ΔH。 破类题·提能力 1．（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 （2）反应的焓变___________。 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。 （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。 热点设问02 化学平衡状态及移动方向的判断 析典例·明思路 （2025·广东卷）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。 （2）298K下，反应的、，则298K下该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 研考点·通技法 1.两步法判断化学平衡状态 第一步　析特点 第二步　做判断 根据参加反应的体系的特点,通过推理作出判断,如v正=v逆,则反应处于平衡状态,否则反应未达到平衡状态。 2.化学平衡移动的判断 依据勒夏特列原理判断 如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强等),平衡就向能使这种改变减弱的方向移动 依据图像中正、逆反应速率相对大小判断 若v正>v逆,则平衡向正反应方向移动;反之,向逆反应方向移动 依据变化过程中速率变化的性质判断 若平衡移动的过程中,正反应速率增大的程度小于(或大于)逆反应速率增大的程度,则平衡向逆(或正)反应方向移动 依据浓度商(Q)规则判断 若某温度下Q<K,平衡向正反应方向移动;Q>K,平衡向逆反应方向移动 3.影响因素与速率变化、平衡移动的关系 条件改变 速率变化 平衡移动 增大反 应物浓度 v正瞬间增大,v逆瞬间不变,随后也增大 正向移动 增大压强 v正和v逆都增大,气体分子数减小方向的反应速率增大的程度大 向气体分子总数减小的方向移动 对无气体参加或生成的化学反应的速率无影响 平衡不移动 反应前后气体分子数不变的反应,正、逆反应速率同等程度地增大 平衡不移动 升高 温度 v正和v逆都增大,但吸热反应方向的反应速率增大的程度大 向吸热反应方向移动 使用 催化剂 能同等程度地改变正、逆反应速率 平衡不移动 破类题·提能力 1．（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。 （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．（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。 （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 热点设问03 速率、转化率及平衡常数的计算 析典例·明思路 （2023·广东卷）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。 （1）某有机物能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。 ②完成反应的离子方程式： （2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。 用浓度分别为的溶液进行了三组实验，得到随时间t的变化曲线如图。    ①时，在内，的平均消耗速率= 。 研考点·通技法 1.速率、转化率及平衡常数的计算方法——三段式法 　　　　　　　　mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 起始量/(mol/L) a b 0 0 变化量/(mol/L) mx nx px qx 平衡量/(mol/L) a-mx b-nx px qx （1）平衡转化率=×100%, 如α(A)平=×100%。 （2）平衡常数:K=。 （3）百分含量:φ(A)=×100%。 （4）平衡前后的压强之比(物质的量之比):=。 （5）平衡时的平均摩尔质量: = g/mol。 （6）某气体组分的体积分数=×100%。 （7）生成物的产率:产率=×100%。 2.分压常数(Kp)与速率常数(k正、k逆) （1）Kp的两种计算模板。 ①平衡总压为p0。 　　　 　N2(g)　+　3H2(g) 2NH3(g) n(平) a b c p(分压) p0 p0 p0 Kp=。 ②刚性容器起始压强为p0,平衡转化率为α。 　　　　2NO2(g)N2O4(g) p(始) p0 0 Δp p0α p0α p(平) p0-p0α p0α Kp=。 （2）Kp与k正、k逆的关系。 以2NO2(g)N2O4(g)为例: k正·p2(NO2)=k逆·p(N2O4)==Kp。 破类题·提能力 1．（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 （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)。 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。 （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： 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。 热点设问04 速率、平衡图像的综合分析 析典例·明思路 （2025·广东卷）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。 （4）钛基催化剂可以催化储氢物质肼的分解反应： (e) (f) 为研究某钛基催化剂对上述反应的影响，以肼的水溶液为原料(含的物质的量为)，进行实验，得到、随时间t变化的曲线如图。其中，为与的物质的量之和；为剩余的物质的量。设为0~t时间段内反应(e)消耗的物质的量，该时间段内，本体系中催化剂的选择性用表示。 ①内，的转化率为 (用含的代数式表示)。 ②内，催化剂的选择性为 (用含与的代数式表示，写出推导过程)。 研考点·通技法 化学反应速率、平衡图像的分析方法 （1）整体扫描图像,明确面、线、点的物理、化学意义。 ①看面:弄清纵、横坐标的物理含义,注意把坐标的变化转变为化学量的变化。 ②看线:弄清线的斜率、变化趋势及线的陡与平所代表的化学意义。 ③看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、拐点、最高点与最低点等。 ④作线:多条件变化时,是否需要确定一个条件为衡量的线,如等温线、等压线。 （2）对化学平衡图像信息进行加工。 在准确解读图像信息的基础上,对试题信息进行加工处理,分析角度如图所示。 （3）找准切入口,明确图像的意义。 ①从“断点”着手。 当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况,即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小,即可确定变化的是何种条件。 ②从“拐点”入手。 同一可逆反应,若反应条件不同,达到平衡所用的时间也可能不同,反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。根据外界条件对化学反应速率的影响,即可判断出温度的高低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂。 ③从曲线的变化趋势着手。 a.对于速率—温度(或压强)图像,由于随着温度逐渐升高或压强逐渐增大,反应速率会逐渐增大,因此图像上出现的是平滑的递增曲线。 b.温度或压强的改变对正、逆反应速率的影响是一致的,在图像上,就是v(正)、v(逆)两条曲线的走势大致相同。 c.分析外界条件对化学反应速率的影响时,只能分析达到平衡之后化学反应速率的变化情况。 破类题·提能力 1．（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 （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)。 2．（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。 （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)。 刷模拟 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·广东东莞·一模）催化生产甲醇，可实现碳元素的再利用。 主要发生的反应有： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： （1）反应Ⅰ的机理历程如图所示（标注“*”的物质吸附在催化剂表面）： ①反应历程中决速步的反应方程式为________。 ②，则________。 （2）向恒容密闭容器中充入混合反应气，发生上述反应合成甲醇，平衡转化率、含碳产物选择性与温度的关系如下图所示（的选择性）。 ①温度由220℃升高至260℃，平衡转化率减小的原因可能为________。 ②曲线________表示的选择性（填“a”或“b”）。 （3）某温度下，将、充入压强为6 MPa的恒压密闭容器中，在催化剂作用下充分反应，测得平衡转化率为，甲醇的选择性是CO的2倍。反应Ⅱ的平衡常数为________（是以分压表示的平衡常数，分压总压×物质的量分数）。 （4）向恒压密闭容器中通入混合反应气，测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如下图所示。（甲醇时空收率为一定温度下，单位时间内单位物质的量催化剂表面甲醇的生成量）。 ①温度低于210℃，甲醇时空收率随温度升高增大的原因为________。 ②30分钟催化剂表面生成了甲醇1.6 g，对应的反应温度为________。 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) 4．（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） 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___________。 7．（2026·广东江门·二模）捕集工业排放的高浓度并将其与结合，转化为，可实现碳减排和资源再利用，有关的反应方程式为ⅰ．；ⅱ．。回答下列问题： 已知上述反应的焓变和熵变如表所示。 反应 ⅰ -48.97 -177.76 ⅱ +41.17 +42.08 （1）HCHO催化加氢合成时，催化剂为纳米纤维。 ①该催化剂中过渡元素第二电离能与第一电离能相差较小的是___________(填元素符号)。 ②、的沸点分别为-19.5℃，64.7℃，两者沸点相差较大的原因是___________。 （2）反应ⅰ正反应自发进行的条件是___________(填“低温”“高温”或“任何温度”，下同)，反应ⅱ正反应自发进行的条件是___________。 （3）  ___________。 （4）在恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol ，发生反应ⅰ和反应ⅱ，测得的选择性和平衡转化率与温度的关系如图所示。 ①D、E、F三点中，的物质的量最大的是___________(填字母)。 ②温度高于513K时，平衡转化率增大程度加快，其主要原因是___________。 提示：的选择性。 （5）某温度下，保持总压强为100 kPa，向一体积可变的密闭容器中充入1 mol 和3 mol 发生反应ⅰ和反应ⅱ，达到平衡时转化率为50%，体积分数为10%。 ①平衡时，分压为___________。 ②该温度下，反应ⅰ的平衡常数为___________(列计算式即可)。 提示：用分压代替浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数。 8．（2026·广东惠州·二模）乙二醇是一种重要的化工原料，在制药、合成树脂等工业领域有广泛应用，可采取下列两种方法合成。 I．直接合成法：用CO和合成乙二醇，反应为： （1）基态C原子的价层电子排布式为___________。 （2）已知： 则合成乙二醇的反应___________(用和c表示)。 （3）在密闭容器中加入2 mol CO和模拟合成乙二醇，调节容器的温度和压强，保持平衡转化率不变。当分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图。 ①该反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。 ②代表的曲线为___________(填“”“”或“”)，原因是___________。 Ⅱ．间接合成法：可用草酸二甲酯(DMO)催化加氢合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 （4）在固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比，出口处DMO的转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图(某物质的选择性，3种物质的选择性之和为1)。 ①曲线c表示乙醇的选择性，曲线___________(填图中标号)表示DMO的转化率。 ②483 K时，出口处的值为___________(精确至0.01)。 ③A点反应的浓度商___________(用物质的量分数代替浓度表示，列出计算式，写出推导过程)。 9．（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___________。 10．（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)。 刷真题 1．（2024·广东·真题）酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。 （1）酸催化下与混合溶液的反应(反应a)，可用于石油开采中油路解堵。 ①基态N原子价层电子的轨道表示式为 。 ②反应a： 已知： 则反应a的 。 ③某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图。 据图可知，在该过程中 。 A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变 B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率 C．催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应 D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小 （2）在非水溶剂中，将转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有 和 。 （3）在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的。 a．选择合适的指示剂HIn，；其钾盐为。 b．向溶液中加入，发生反应：。起始的物质的量为，加入的物质的量为，平衡时，测得随的变化曲线如图。 已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。 ①计算 。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) ②在该溶剂中， ； 。(填“>”“<”或“=”) 2．（2023·广东·真题）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。 （1）某有机物能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。 ①基态的电子轨道表示式为 。 ②完成反应的离子方程式： （2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。 用浓度分别为的溶液进行了三组实验，得到随时间t的变化曲线如图。    ①时，在内，的平均消耗速率= 。 ②下列有关说法中，正确的有 。 A．平衡后加水稀释，增大 B．平衡转化率： C．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小 D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间： （3）R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡：         研究组配制了L起始浓度与L起始浓度比不同的系列溶液，反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种中的化学位移不同，该特征H对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H的总峰面积计为1)如下表。 0 1.00 0 0 a x 0.64 b 0.40 0.60 【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比；“”表示未检测到。 ①时， 。 ②时，平衡浓度比 。 （4）研究组用吸收光谱法研究了（3）中M与L反应体系。当时，测得平衡时各物种随的变化曲线如图。时，计算M的平衡转化率 (写出计算过程，结果保留两位有效数字)。    4 / 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 反应原理综合题 内容导航 【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点设问拆解 【解题精析·通技法】析典例，明思路，技法贯通破类题 【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题，强化实战能力，得高分 命题·趋势·定位 近三年广东高考原理综合题高频考点集中在三大板块：化学反应速率与化学平衡（平衡常数Kp/Kc计算、转化率分析、速率图像与机理判断）、水溶液中的离子平衡（滴定曲线分析、三大守恒及离子浓度比较）、反应热（盖斯定律计算、热化学方程式书写）。题目常以真实工业情境（如碳达峰、新能源）为载体，侧重多原理融合与图表数据解读。预测2026年将延续高综合性与计算要求，需重点训练速率平衡、多曲线图像分析及复杂体系Kp计算。 热点·设问·拆解 热点设问01 反应热的计算及盖斯定律的应用 2025年广东卷19（3）① 2024年广东卷19（1）② 热点设问02 化学平衡状态及移动方向的判断 2025年广东卷19（2） 2023年广东卷19（2）② 热点设问03 速率、转化率及平衡常数的计算 2025年广东卷19（3）③（4） 2024年广东卷19（3） 2023年广东卷19（3）（4） 热点设问04 速率、平衡图像的综合分析 2025年广东卷19（3）② 2024年广东卷19（1）③（2） 热点设问01 反应热的计算及盖斯定律的应用 析典例·明思路 （2025·广东卷）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。 （3）以为原料可制备。将与10.0molTi放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。 编号 过程 (a) (b) (c) (d) ① kJ/mol。 【答案】 【解析】① 已知：反应b：，反应c：，将反应c-2×反应b可得，则，故答案为：； 研考点·通技法 1.掌握反应热计算的三种方法 2.盖斯定律的应用 （1）盖斯定律既可以计算出目标反应的ΔH,也可以得出目标反应的热化学方程式。 （2）应用步骤。 ①调方向:根据目标化学方程式反应物、生成物的位置,调整已知化学方程式的反应方向。ΔH的“+”“-”随之改变,但数值不变。 ②调化学计量数:调整已知化学方程式,将目标化学方程式中不存在的物质的化学计量数调整为相等,ΔH随之进行调整,与化学计量数成比例。 ③相加:把调整好的化学方程式相加就得到目标化学方程式,必要时可约简化学计量数,同时也得到相应化学方程式的反应热ΔH。 破类题·提能力 1．（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 （2）反应的焓变___________。 【答案】+251 【解析】根据盖斯定律，Ⅰ+3×Ⅱ得到目标反应，因此。 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。 （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。 【答案】a-2b 【解析】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； 热点设问02 化学平衡状态及移动方向的判断 析典例·明思路 （2025·广东卷）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。 （2）298K下，反应的、，则298K下该反应 (填“能”或“不能”)自发进行。 【答案】能 【解析】反应的、，则根据可知，该反应在298K下能自发进行，故答案为：能； 研考点·通技法 1.两步法判断化学平衡状态 第一步　析特点 第二步　做判断 根据参加反应的体系的特点,通过推理作出判断,如v正=v逆,则反应处于平衡状态,否则反应未达到平衡状态。 2.化学平衡移动的判断 依据勒夏特列原理判断 如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强等),平衡就向能使这种改变减弱的方向移动 依据图像中正、逆反应速率相对大小判断 若v正>v逆,则平衡向正反应方向移动;反之,向逆反应方向移动 依据变化过程中速率变化的性质判断 若平衡移动的过程中,正反应速率增大的程度小于(或大于)逆反应速率增大的程度,则平衡向逆(或正)反应方向移动 依据浓度商(Q)规则判断 若某温度下Q<K,平衡向正反应方向移动;Q>K,平衡向逆反应方向移动 3.影响因素与速率变化、平衡移动的关系 条件改变 速率变化 平衡移动 增大反 应物浓度 v正瞬间增大,v逆瞬间不变,随后也增大 正向移动 增大压强 v正和v逆都增大,气体分子数减小方向的反应速率增大的程度大 向气体分子总数减小的方向移动 对无气体参加或生成的化学反应的速率无影响 平衡不移动 反应前后气体分子数不变的反应,正、逆反应速率同等程度地增大 平衡不移动 升高 温度 v正和v逆都增大,但吸热反应方向的反应速率增大的程度大 向吸热反应方向移动 使用 催化剂 能同等程度地改变正、逆反应速率 平衡不移动 破类题·提能力 1．（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。 （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% 【答案】B 【解析】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．（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。 （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 【答案】BC 【解析】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。 热点设问03 速率、转化率及平衡常数的计算 析典例·明思路 （2023·广东卷）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。 （1）某有机物能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。 ②完成反应的离子方程式： （2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。 用浓度分别为的溶液进行了三组实验，得到随时间t的变化曲线如图。    ①时，在内，的平均消耗速率= 。 【答案】（1） HNO2 （2） 【解析】（1）②根据原子守恒可知离子方程式中需要增加HNO2。 （2）①浓度分别为的溶液，反应物浓度增加，反应速率增大，据此可知三者对应的曲线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；时，在内，观察图像可知的平均消耗速率为； 研考点·通技法 1.速率、转化率及平衡常数的计算方法——三段式法 　　　　　　　　mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 起始量/(mol/L) a b 0 0 变化量/(mol/L) mx nx px qx 平衡量/(mol/L) a-mx b-nx px qx （1）平衡转化率=×100%, 如α(A)平=×100%。 （2）平衡常数:K=。 （3）百分含量:φ(A)=×100%。 （4）平衡前后的压强之比(物质的量之比):=。 （5）平衡时的平均摩尔质量: = g/mol。 （6）某气体组分的体积分数=×100%。 （7）生成物的产率:产率=×100%。 2.分压常数(Kp)与速率常数(k正、k逆) （1）Kp的两种计算模板。 ①平衡总压为p0。 　　　 　N2(g)　+　3H2(g) 2NH3(g) n(平) a b c p(分压) p0 p0 p0 Kp=。 ②刚性容器起始压强为p0,平衡转化率为α。 　　　　2NO2(g)N2O4(g) p(始) p0 0 Δp p0α p0α p(平) p0-p0α p0α Kp=。 （2）Kp与k正、k逆的关系。 以2NO2(g)N2O4(g)为例: k正·p2(NO2)=k逆·p(N2O4)==Kp。 破类题·提能力 1．（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 （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)。 【答案】 1.2 【解析】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。 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。 （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： 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。 【答案】 0.81 0.0135 【解析】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； 热点设问04 速率、平衡图像的综合分析 析典例·明思路 （2025·广东卷）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。 （4）钛基催化剂可以催化储氢物质肼的分解反应： (e) (f) 为研究某钛基催化剂对上述反应的影响，以肼的水溶液为原料(含的物质的量为)，进行实验，得到、随时间t变化的曲线如图。其中，为与的物质的量之和；为剩余的物质的量。设为0~t时间段内反应(e)消耗的物质的量，该时间段内，本体系中催化剂的选择性用表示。 ①内，的转化率为 (用含的代数式表示)。 ②内，催化剂的选择性为 (用含与的代数式表示，写出推导过程)。 【答案】 【解析】① 因为肼为反应物，肼的含量逐渐下降，起始时，时， ，则内，的转化率为=，故答案为：； ② 由图可知，内，，，则，反应掉的肼为，生成的氮气和氢气的物质的量为，根据反应前后原子个数守恒，可得，反应f消耗的肼为，反应e消耗的肼为， 则本体系中催化剂的选择性===，故答案为：； 研考点·通技法 化学反应速率、平衡图像的分析方法 （1）整体扫描图像,明确面、线、点的物理、化学意义。 ①看面:弄清纵、横坐标的物理含义,注意把坐标的变化转变为化学量的变化。 ②看线:弄清线的斜率、变化趋势及线的陡与平所代表的化学意义。 ③看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、拐点、最高点与最低点等。 ④作线:多条件变化时,是否需要确定一个条件为衡量的线,如等温线、等压线。 （2）对化学平衡图像信息进行加工。 在准确解读图像信息的基础上,对试题信息进行加工处理,分析角度如图所示。 （3）找准切入口,明确图像的意义。 ①从“断点”着手。 当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况,即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小,即可确定变化的是何种条件。 ②从“拐点”入手。 同一可逆反应,若反应条件不同,达到平衡所用的时间也可能不同,反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。根据外界条件对化学反应速率的影响,即可判断出温度的高低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂。 ③从曲线的变化趋势着手。 a.对于速率—温度(或压强)图像,由于随着温度逐渐升高或压强逐渐增大,反应速率会逐渐增大,因此图像上出现的是平滑的递增曲线。 b.温度或压强的改变对正、逆反应速率的影响是一致的,在图像上,就是v(正)、v(逆)两条曲线的走势大致相同。 c.分析外界条件对化学反应速率的影响时,只能分析达到平衡之后化学反应速率的变化情况。 破类题·提能力 1．（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 （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】 【解析】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：。 2．（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。 （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】（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】（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。 刷模拟 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·广东东莞·一模）催化生产甲醇，可实现碳元素的再利用。 主要发生的反应有： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： （1）反应Ⅰ的机理历程如图所示（标注“*”的物质吸附在催化剂表面）： ①反应历程中决速步的反应方程式为________。 ②，则________。 （2）向恒容密闭容器中充入混合反应气，发生上述反应合成甲醇，平衡转化率、含碳产物选择性与温度的关系如下图所示（的选择性）。 ①温度由220℃升高至260℃，平衡转化率减小的原因可能为________。 ②曲线________表示的选择性（填“a”或“b”）。 （3）某温度下，将、充入压强为6 MPa的恒压密闭容器中，在催化剂作用下充分反应，测得平衡转化率为，甲醇的选择性是CO的2倍。反应Ⅱ的平衡常数为________（是以分压表示的平衡常数，分压总压×物质的量分数）。 （4）向恒压密闭容器中通入混合反应气，测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如下图所示。（甲醇时空收率为一定温度下，单位时间内单位物质的量催化剂表面甲醇的生成量）。 ①温度低于210℃，甲醇时空收率随温度升高增大的原因为________。 ②30分钟催化剂表面生成了甲醇1.6 g，对应的反应温度为________。 【答案】（1）或 -54 （2）升温使反应Ⅱ正向移动的程度小于反应Ⅰ逆向移动的程度（其他合理答案也可） b （3）或0.1875 （4）温度低于210℃时反应未达平衡，温度升高速率增大，时空收率增大（或者催化剂活性随温度升高而增大，使甲醇生成速率增大，故时空收率增大，其他合理答案也可） 223℃ 【解析】（1）①活化能越大的步骤反应速率越慢，由图可知，活化能最大的步骤为：或，其活化能为： [0.82-(-0.35)]eV=1.17eV； ②目标反应=反应I-反应II，故，； （2）①反应I放热，反应II吸热，温度由220℃升高至260℃时，反应II正向移动程度小于反应I逆向移动程度，平衡转化率减小； ②反应I为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的选择性降低，故曲线b表示CH3OH的选择性； （3）设生成CH3OH的物质的量为x mol，生成CO的物质的量为y mol，故：、，则：x+y=0.6，x=2y，解得x=0.4，y=0.2，平衡时：，反应II前后气体分子数相同且化学计量数均为1，Kp=Kc=； （4）①反应I为放热反应，温度低于210℃时反应未达平衡，温度升高速率增大，时空收率增大（或者催化剂活性随温度升高而增大，使甲醇生成速率增大，故时空收率增大，其他合理答案也可）； ②30分钟催化剂表面生成了甲醇1.6 g，30 分钟时1 mol催化剂表面生成了甲醇3.2g，60分钟（1 h）时1 mol催化剂表面生成了甲醇6.4 g，甲醇的物质的量为：，由图可知，对应的反应温度为223℃。 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。 4．（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：。 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：。 7．（2026·广东江门·二模）捕集工业排放的高浓度并将其与结合，转化为，可实现碳减排和资源再利用，有关的反应方程式为ⅰ．；ⅱ．。回答下列问题： 已知上述反应的焓变和熵变如表所示。 反应 ⅰ -48.97 -177.76 ⅱ +41.17 +42.08 （1）HCHO催化加氢合成时，催化剂为纳米纤维。 ①该催化剂中过渡元素第二电离能与第一电离能相差较小的是___________(填元素符号)。 ②、的沸点分别为-19.5℃，64.7℃，两者沸点相差较大的原因是___________。 （2）反应ⅰ正反应自发进行的条件是___________(填“低温”“高温”或“任何温度”，下同)，反应ⅱ正反应自发进行的条件是___________。 （3）  ___________。 （4）在恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol ，发生反应ⅰ和反应ⅱ，测得的选择性和平衡转化率与温度的关系如图所示。 ①D、E、F三点中，的物质的量最大的是___________(填字母)。 ②温度高于513K时，平衡转化率增大程度加快，其主要原因是___________。 提示：的选择性。 （5）某温度下，保持总压强为100 kPa，向一体积可变的密闭容器中充入1 mol 和3 mol 发生反应ⅰ和反应ⅱ，达到平衡时转化率为50%，体积分数为10%。 ①平衡时，分压为___________。 ②该温度下，反应ⅰ的平衡常数为___________(列计算式即可)。 提示：用分压代替浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数。 【答案】（1）Zn 分子间存在氢键，分子间不能形成氢键，分子间作用力更强，沸点更高 （2）低温 高温 （3）-90.14 （4）F 反应ⅱ为吸热反应，温度升高对反应ⅱ平衡正向移动的促进作用大于反应i逆向移动使转化率减小的作用，总转化率增大程度加快 （5）55 【解析】（1）①催化剂中过渡元素为、，为主族元素。价电子为，失去1个电子后形成全满稳定结构，第二电离能远大于第一电离能；价电子为，第一、第二电离能均失去轨道电子，二者相差较小。 ②甲醛分子中醛基的氧不能形成分子间氢键，甲醇分子中羟基氧可以形成分子间氢键，分子间作用力显著增大，因此沸点远高于甲醛。 （2）反应自发进行的判据为，反应ⅰ：，，低温下，正反应自发； 反应ⅱ：，，高温下，正反应自发。 （3）根据盖斯定律，目标反应反应ⅰ反应ⅱ，。 （4）①，代入数值计算可得，，，的物质的量最大的是F； ②反应ⅰ放热，升温使转化率降低；反应ⅱ吸热，升温使转化率升高，高于513K后反应ⅱ的影响占主导，因此转化率增大程度加快。 （5）①设平衡时，，转化，故；体积分数为10%，列出变化量： ； 平衡时，，，，计算得总物质的量，由，解得，进一步得，，分压； ②反应ⅰ的，气体总物质的量，各分压：，同理：、、，代入得。 8．（2026·广东惠州·二模）乙二醇是一种重要的化工原料，在制药、合成树脂等工业领域有广泛应用，可采取下列两种方法合成。 I．直接合成法：用CO和合成乙二醇，反应为： （1）基态C原子的价层电子排布式为___________。 （2）已知： 则合成乙二醇的反应___________(用和c表示)。 （3）在密闭容器中加入2 mol CO和模拟合成乙二醇，调节容器的温度和压强，保持平衡转化率不变。当分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图。 ①该反应为___________反应(填“放热”或“吸热”)。 ②代表的曲线为___________(填“”“”或“”)，原因是___________。 Ⅱ．间接合成法：可用草酸二甲酯(DMO)催化加氢合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 （4）在固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比，出口处DMO的转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图(某物质的选择性，3种物质的选择性之和为1)。 ①曲线c表示乙醇的选择性，曲线___________(填图中标号)表示DMO的转化率。 ②483 K时，出口处的值为___________(精确至0.01)。 ③A点反应的浓度商___________(用物质的量分数代替浓度表示，列出计算式，写出推导过程)。 【答案】（1）2s22p2 （2）2a+3b-c （3）放热 该反应是气体分子数减少的反应，温度相同时，压强越小，转化率越小 （4）a 1.98 【解析】（1）已知C是6号元素，故基态C原子的价层电子排布式为2s22p2； （2）已知：反应i：CO(g)+O2(g)=CO2(g) =akJ/mol，反应ii：H2(g)+O2(g)=H2O(l) =bkJ/mol，反应iii：，则2i+2ii-iii可得反应，根据盖斯定律可知，合成乙二醇的反应2+2-=(2a+2b-c)； （3）①利用合成气直接合成乙二醇的反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，p(L1)＞p(L2)＞p(L3)，故L1、L2、L3对应α为0.6、0.5、0.4，由图可知当压强相同时，温度越高平衡转化率越小，即升高温度平衡逆向移动，则该反应为放热反应，故答案为：放热； ②利用合成气直接合成乙二醇的反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，p(L1)＞p(L2)＞p(L3)，故L1、L2、L3对应α为0.6、0.5、0.4，故答案为：L3；该反应是气体分子数减少的反应，温度相同时，压强越小，转化率越小； （4）①根据图示的曲线，随着反应的温度升高曲线a的变化趋势为上升后逐渐平衡，此时说明DMO的转化率趋于恒定，故曲线a为DMO的实际转化率曲线，故答案为：a； ②由图可知，483K时，DMO的转化率为99%，设初始充入1mol DMO和52.4mol H2，MG和乙醇的选择性都为2%，乙二醇的选择性为96%，则出口处n(乙醇)=1mol×99%×2%=0.0198mol，n(DMO)=1mol×(1-99%)=0.01mol，则出口处的值为==1.98，故答案为：1.98； ③设初始充入1mol DMO和52.4mol H2，DMO的转化率为80%，反应的DMO的物质的量为0.8mol，MG和乙二醇的选择性为50%，则MG和乙二醇的物质的量都为0.8mol×50%=0.4mol，则三段式分析为：，，体系中DMO的物质的量为0.2mol，MG的物质的量为0.4mol，H2的物质的量为50.0mol，CH3OH的物质的量为1.2mol，乙二醇的物质的量为0.4mol，体系中总物质的量为(0.2+0.4+50.0+1.2+0.4)mol=52.2mol，A点反应MG(g)+2H2(g)HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)的浓度商Qx=，故答案为：。 9．（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。 10．（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。 刷真题 1．（2024·广东·真题）酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。 （1）酸催化下与混合溶液的反应(反应a)，可用于石油开采中油路解堵。 ①基态N原子价层电子的轨道表示式为 。 ②反应a： 已知： 则反应a的 。 ③某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图。 据图可知，在该过程中 。 A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变 B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率 C．催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应 D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小 （2）在非水溶剂中，将转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有 和 。 （3）在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的。 a．选择合适的指示剂HIn，；其钾盐为。 b．向溶液中加入，发生反应：。起始的物质的量为，加入的物质的量为，平衡时，测得随的变化曲线如图。 已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。 ①计算 。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) ②在该溶剂中， ； 。(填“>”“<”或“=”) 【答案】（1） BD （2）AcOH KI （3） ＞ ＞ 【解析】（1） ①N的原子序数为7，位于第二周期第ⅤA族，基态N原子价层电子的轨道表示式为； ②由已知可得： Ⅰ．，； Ⅱ．，； Ⅲ．，； Ⅳ．，； 由盖斯定律可知，目标方程式可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ＋Ⅳ得到，故反应； ③A．催化剂不能改变反应的焓变，A项错误； B．由图示可知，酸性：硫酸＞磷酸＞乙酸，催化剂酸性增强，反应速率提高，B项正确； C．一个硫酸分子中含有2个H，一个磷酸分子中含有3个H，一个乙酸分子中含有4个H，但含H最少的硫酸催化时，最有利于加速反应，C项错误； D．由图示可知，反应开始一段时间，反应物浓度减小，但反应速率加快，反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小，D项正确； 故选BD。 （2）催化剂参与化学反应，但反应前后质量和化学性质并未改变，由催化机理示意图可知，催化剂有AcOH和KI； （3）由变化曲线图可知，当时，，设初始，则初始，转化的物质的量浓度为，可列出三段式如下： 由，即，解得，则该反应的平衡常数为 解得； ②根据图像可知，当时，设此时转化的物质的量浓度为，可列出三段式如下： 此时，即，则，则平衡常数，则； 由于，则，。 2．（2023·广东·真题）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。 （1）某有机物能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。 ①基态的电子轨道表示式为 。 ②完成反应的离子方程式： （2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。 用浓度分别为的溶液进行了三组实验，得到随时间t的变化曲线如图。    ①时，在内，的平均消耗速率= 。 ②下列有关说法中，正确的有 。 A．平衡后加水稀释，增大 B．平衡转化率： C．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小 D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间： （3）R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡：         研究组配制了L起始浓度与L起始浓度比不同的系列溶液，反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种中的化学位移不同，该特征H对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H的总峰面积计为1)如下表。 0 1.00 0 0 a x 0.64 b 0.40 0.60 【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比；“”表示未检测到。 ①时， 。 ②时，平衡浓度比 。 （4）研究组用吸收光谱法研究了（3）中M与L反应体系。当时，测得平衡时各物种随的变化曲线如图。时，计算M的平衡转化率 (写出计算过程，结果保留两位有效数字)。    【答案】（1）   HNO2 （2） A、B （3）0.36 3：4或0.75 （4）98% 【解析】（1）①基态的电子轨道表示式为  ； ②根据原子守恒可知离子方程式中需要增加HNO2。 （2）①浓度分别为的溶液，反应物浓度增加，反应速率增大，据此可知三者对应的曲线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；时，在内，观察图像可知的平均消耗速率为； ②A．对于反应HNO2，加水稀释，平衡往粒子数增加的方向移动，含量增加，含量减小，增大，A正确； B．浓度增加，转化率增加，故，B正确； C．观察图像可知，三组实验反应速率都是前期速率增加，后期速率减小，C错误； D．硝酸浓度越高，反应速率越快，体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间越短，故，D错误； 故选AB。 （3）①时，，且=0.64，得x=0.36； ②相比于含有两个配体，则与的浓度比应为相对峰面积S的一半与的相对峰面积S之比，即。 （4）；，由L守恒可知，则；则M的转化率为。 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $