专题11 化学反应原理综合题（抢分专练）（浙江专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

专题11化学反应原理综合题 【典例】(1)AC (2)“链引发”为决速步，由于Cl-Cl键的键能大，能垒高(或活化能大)，反应慢 (3)[FeCl4]-有较大的离子半径，阻碍Cl·过度进攻已氯化的碳原子 (4) > 1 (5) 4Cl-+O2+2H2O2Cl2+4OH- 阳离子 1．(1) AC 不合理，反应ΔH＞0，ΔS＜0，不能自发进行 9 (2) 可分离出H2O(g)，促进平衡正向移动，增大CO2的转化率 HCHO分子中含π键电子，可与Cu+形成较强的配位键，原先吸附剂吸附的CH3OH被HCHO替代 (3) 2．(1) (2) 第五周期第ⅣB族 Zr4+有更多的空的d轨道，d轨道更伸展，更易与CO2的孤电子对结合；Zr4+正电荷密度更大 AD (3)及时分解H2O2防止其对酶的氧化，同时增大氧气的利用率 C6H12O6+8OH--6e-=C6H8O82-＋6H2O 1．(1) (2) BC n(EACOO-)+n(EACOOH) (3) 大于 产生的积碳覆盖在催化剂表面，催化剂失活，反应Ⅰ、Ⅱ速率下降，最终下降至0 2．(1) 2Fe3++Fe=3Fe2+ 三角锥形 2 (2)由Fe3+水解产物的颜色所致 c (3) 指示剂 5.85 偏小 (4)pH减小，H+离子浓度增大，会生成更多的H，使硝酸根被还原的中间产物NH，在H+参与下更多地与H反应生成NH4+，减少了氮气的生成 3．(1)-124kJ·mol−1 (2)C (3)A (4)在140℃之前，温度升高，反应速率加快，相同时间内产生的碳酸丙烯酯更多；超过140℃，温度升高，平衡向吸热反应的逆向移动故产率下降 (5)氨气中氮原子的给电子能力比1，2-丙二醇中的氧原子更强，且氧原子电负性大于氮原子因此酯基中碳原子正电性比酰胺基中更强，二者均会使逆向更易反应 4．(1)高温 (2)正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果 反应物在反应器内停留时间过短或反应物内扩散不良造成的 (3)B (4) c＞b＞a (5)28CO2＋4H2O+40e-=Ph-CH=CH2＋20CO32- 5．(1)+90 高温 (2)ABD 温度升高，反应速率加快，转化率接近平衡转化率 (3) (4)2NH3+6OH--6e-=N2＋6H2O (5)36 6．(1) ΔH2+ΔH3-ΔH1-ΔH4 AB (2) HD 适当过量的水促进HCOOH电离，防止HCOOH通过氢键聚合 (3) 1.8×10-5 < 7．(1) +40.9 AC (2)CeO2氧化性较强，可将CO氧化为CO2，使得CO的物质的量减小，增大 (3)平面三角形 9∶5或1.8 8．(1) -1320 任意温度 (2) CO2＋2NO3-+18H＋＋16e-=CO(NH2)2+7H2O 80% (3)AC (4)低空速不利于反应后生成物N2、H2O从催化剂表面脱附，减慢脱硝反应速率    过长的停留时间，还会促使NH3发生氧化反应，反而使NOx去除率下降 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11化学反应原理综合题 考情分析 考向预测 浙江选考化学非选择题中的化学反应原理综合题是试卷核心压轴题之一，近五年稳定考查，2026 年首考分值由 12 分增至 14 分，成为拉开分差的关键题型。 1．核心定位：聚焦变化观念与平衡思想核心素养，以真实工业/科研情境为载体，综合考查反应能量、速率、平衡、电化学、水溶液平衡五大模块，要求考生具备“信息提取-模型建构-定量计算-逻辑论证” 的综合能力。 2．题型特征：以“主题+多小题”拼盘式呈现，各小题相对独立，覆盖 5-8 个考点，文字与图表信息交织。涉及主要考点： (1)化学反应与能量：盖斯定律计算 ΔH、热化学方程式书写、能量转化效率分析 (2)化学反应速率与平衡：速率计算/影响因素、平衡常数(K/Kp)计算、平衡移动判断、图像分析(拐点/斜率/交点) (3)水溶液中的离子平衡：电离/水解平衡、三大守恒(电荷/物料/质子)、Ksp 计算、酸碱滴定曲线分析 (4)电化学基础：原电池/ 电解池电极判断、电极反应式书写、电子转移计算、金属腐蚀与防护 3．素材来源：源于教材正文插图、课后习题或前沿文献(如 CO₂资源化、新能源电池、工业催化)，强调 “依标扣本”。 4．能力层级：基础题(概念辨析、简单计算)占 40%，中档题(图像分析、平衡移动)占 40%，压轴题(复杂计算、机理分析、创新设问)占 20%。 浙江选考化学 “化学反应原理综合题” 以稳中有变、融合创新、回归教材为核心趋势，2026 年分值提升进一步凸显其重要性。 1．分值与题型调整 反应原理题分值提升至14分，实验化学降至10分，凸显对反应本质的考查权重；新增画图题(如反应路径设计、平衡曲线绘制)，要求结合原理推导变量关系；大基团用字母简化，减少同分异构体数目计算，强化反应机理与过程分析。 2．命题三大变化 情境真实化：以工业生产(如 CO₂转化、氯碱工业)、前沿科研(如单原子催化、新型电池)为背景，拒绝抽象理论堆砌，考查 “学以致用” 能力。 融合深度升级：打破模块壁垒，如 “结构+原理”(晶胞结构影响催化活性)、“有机+原理”(有机反应速率与官能团关联)、“实验+原理”(实验条件优化基于平衡 / 速率分析)。 能力要求拔高：从 “定性判断” 转向 “定量计算 + 逻辑论证”，如复杂平衡常数联立计算、反应能量与速率的综合解释、多变量控制实验设计。 3．浙江特色命题偏好 紧扣教材：素材多改编自必修《化学反应原理》正文插图、课后习题，如教材中 “合成氨条件优化”“电解饱和食盐水” 改编为工业情境题。 计算规范化：强调三段式计算、有效数字保留、单位换算，平衡常数(K、Ksp、Ka)计算为必考压轴问。 图像解读：高频考查速率 - 时间、浓度 - 时间、lgC-pH 等图像，要求 “识图 — 析图 — 用图” 推导原理。 【典例】(2026·浙江杭州市富阳区高三二模)乙烯氯化法是工业生产氯乙烯的重要方法。请回答： I．合成1，2-二氯乙烷：CH2=CH2(g)+Cl2(g)ClCH2CH2Cl(g)  ΔH=-142 kJ·mol-1 (1)可提高乙烯平衡转化率的条件是______。 A．降低温度 B．增大投料比 C．增大压强 D．加入催化剂 (2)上述反应主要通过自由基链式反应进行： i．“链引发”(慢反应)：Cl2(g)→2Cl·(g) ii．“链增长”(快反应)：Cl·(g)+CH2=CH2(g)→·CH2-CH2Cl(g) ·CH2-CH2Cl(g)+Cl2(g)→ClCH2CH2Cl(g)+Cl·(g) 副反应如下： iii．“链终止”：2Cl·(g)→Cl2(g) ·CH2-CH2Cl(g)+Cl·(g)→ClCH2CH2Cl(g) 室温下上述反应很慢，主要原因可能是_________。 (3)加入FeCl3催化剂(催化剂表面形成活性复合体)，能明显加快反应，且能减少副产物，副产物减少的原因是________。 Ⅱ．1，2-二氯乙烷裂解：ClCH2CH2Cl(g)CH2=CHCl(g)(g)＋HCl(g) (4)向1 L恒容容器中充入2 mol ClCH2CH2Cl(g)，充分反应达到平衡时，测得体系中部分组分的体积分数与反应温度的关系如图1所示。 ①1，2-二氯乙烷裂解反应的ΔH_______0(填“>”或“<”)。 ②生成氯乙烯的净反应速率方程：v=k正c(ClCH2CH2Cl)-k逆c(CH2=CHC1)·c(HCl)(其中k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂、接触面积有关，与浓度无关)。 X点时，_______。 Ⅲ．氯碱工业是氯气的主要来源。图2的设计可大幅度降低氯碱工业的能耗。 (5)电解反应的离子方程式为________，选用_____交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。 一、盖斯定律的两大热点应用—书写和计算 二、化学反应速率问题 外界条件对化学反应速率的影响：纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响反应速率；对于固体、液体物质，由于压强改变对它们的体积影响很小，因而压强对它们浓度的影响可看作不变，压强对无气体参加的化学反应的速率无影响；升高温度，不论吸热反应还是放热反应，也不论正反应速率还是逆反应速率都增大；使用催化剂催化的化学反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围；“惰性气体”(不参加反应的气体)对反应速率的影响：恒温恒容：充入“惰性气体”总压强增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。恒温恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。 三、化学平衡问题 (1)外界条件对化学平衡移动的影响规律 温度的影响 升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动； 降低温度，化学平衡向放热反应方向移动 浓度的影响 增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动； 减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动 压强的影响 增大压强会使平衡向气体体积减小的方向移动； 减小压强会使平衡向气体体积增大的方向移动 (2)化学平衡计算中两组常用公式：在可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)中化学平衡常数(K)与浓度商(Q)，K＝(式中的浓度是指平衡状态的浓度，固体物质、纯液体、水溶液中进行的反应，H2O不列入平衡常数的计算表达式中；气体反应、有机反应，H2O的浓度要列入平衡常数的计算表达式中)，Q＝(式中的浓度是任意时刻的浓度)。转化率α＝。 四、两大常数 1．化学反应速率常数 (1)含义：一定温度下，对于基元反应化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比 (2)表达式 反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g) 表达式：v正＝k正ca(A)·cb(B)(其中k正为正反应的速率常数)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)(其中k逆为逆反应的速率常数) 速率常数与化学平衡常数之间的关系 推导 一定温度下，可逆反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)，因平衡时v正＝v逆，则k正·ca(A)·cb(B)＝k逆·cg(G)·ch(H) 关系 ＝＝K 2．化学平衡常数(Kp) (1)含义 有气体参与的反应，在化学平衡体系中，各气体物质的分压替代平衡浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。 (2)表达式 对于一般可逆反应mA(g)＋nB(g)pc(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时其压强平衡常数Kp可表示为Kp＝，其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压，用平衡分压可以这样计算：分压＝总压×物质的量分数。 p(总)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)；＝＝ 化学平衡图像分析 五、陌生平衡图像的问题 化学理论综合题中最容易失分的是速率与平衡的陌生图像，在非选择题中的陌生图像打破了传统的速率平衡图像模式，反应体系不再局限于气相反应，引入了更多的液相反应，纵坐标和横坐标不再局限于时间、温度、压强、速率、转化率等物理量，而是引入了更多的变量，如两种物质的物质的量之比、气体分压的负对数等，使得图像更新颖、信息容量更大、题目难度更大。 六、原电池与电解池问题 1．原电池中负极发生氧化反应，常出现电极材料溶解、质量减轻等现象；正极发生还原反应，常出现质量不变或增重、有气体产生等现象。 2．电解池中与电源负极连接的阴极材料不反应，与电源正极连接的阳极(除惰性电极外)材料发生氧化反应，可能出现电极溶解、质量减轻等现象。 3．Fe在原电池与电解池反应中发生氧化反应时失去2个电子生成Fe2＋。 4．可充电电池的放电反应是原电池反应，充电反应是电解池反应。放电过程中原电池的负极发生氧化反应，充电过程中电解池的阴极发生还原反应。 1．(2026·浙江宁波市镇海中学等校高三二模)甲醇和乙酸都是化工生产中的基础化学品。请回答： (1)室温时，将冰醋酸溶于水中存在：CH3COOHCH3COO-+H+，现有500mL0.2mol·L-1的醋酸溶液。 ①下列措施可以提高该醋酸溶液中醋酸电离度的是___________。 A．适当升高温度      B．加入冰醋酸      C．加水稀释      D．加入醋酸钠固体 ②将CO2转化为乙酸的某设想如下：2CO2(g)＋2H2O(g)2O2(g)＋CH3COOH(g)。 从反应方向性的角度分析该设想是否合理并说明理由___________。 ③室温下，用氨水吸收CH3COOH，得到0.20 mol/L氨水和0.36 mol/L醋酸铵的混合溶液，该混合溶液的pH=___________。[已知：室温时，电离常数Ka1(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5] (2)CO2催化加氢合成甲醇过程中伴随反应Ⅰ和Ⅱ的发生： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 反应II：CO2(g)＋2H2(g)HCHO(g)＋H2O(g) 在恒压、CO2和H2起始量一定条件下，在分子筛膜反应器中反应，该分子筛膜能选择性分离出H2O(g)。将反应后的气体以一定流速通过含Cu+修饰的吸附剂，分离CH3OH(g)和HCHO(g)，Cu+能与π键电子形成作用力较强的配位键。测得两种气体的出口浓度(c)与进口浓度()之比随时间变化关系如图1所示。 ①写出基态亚铜离子价层电子的轨道表示式是___________。 ②使用分子筛膜的目的是___________。 ③自a-p对应的时间段内，CH3OH(g)浓度比增大而HCHO(g)浓度比几乎为0的原因是___________。 (3)反应Ⅰ一般认为可通过如下两个步骤来实现： CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) 反应Ⅰ的快慢由步骤②决定，在恒压、投料比n(CO)：n(H2)=2：1条件下，使用不同压制压强下形成的催化剂对步骤②在相同时间内进行催化反应，请在图2画出10~30MPa范围内，CO转化率与压制压强P之间的关系曲线(不考虑催化剂失活)___________。 已知：催化剂存在孔结构(孔结构通向催化剂内部的活性中心)，使用前可在高压下压制成型，压制压强越大，孔径越小，但压强超过25MPa时会造成催化剂颗粒破裂成粉末。 2．(2026·浙江金丽衢十二校高三第二次联考)将CO2转化为高附加值化学能源的负碳技术，是全球化学领域的研究热点。请回答： (1)在一定温度下CO2溶于水的过程及其平衡常数如下： ①CO2(g)CO2(aq) K1=c(CO2)/p ②CO2(g)＋H2OHCO3-(aq)+H+(aq) K2 其中p为CO2(g))的平衡压强，c(CO2)为CO2在水溶液中的平衡浓度。CO2在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为C，则C=___________(用平衡压强p和平衡常数K1、K2表示，忽略H2O和HCO3-的电离)。 (2)采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。该体系中涉及以下两个反应： 反应1：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.17kJ·mol−1 反应2：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ①在CO2转化为CH3OH的过程中使用ZnO-ZrO2为催化剂，Zr的原子序数为40，其在元素周期表中的位置为___________。CO2与金属离子通过配位键进行结合，所以CO2在金属离子上的吸附具有选择性，相比，CO2更易吸附，从结构角度解释其可能的原因___________。 ②25℃、下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如下图所示。 下列说法不正确的是___________。 A．反应2是吸热反应 B．反应2的平衡常数：L4处大于L5处 C．L6处的H2O的体积分数大于L5处 D．混合气从起始到通过L1处，反应1的速率小于反应2 ③不同载体的Cu催化剂催化CO2加氢制CH3OH的反应历程如图所示(横线上数字表示该步反应的能垒)，写出羧酸路径中决速步反应的化学方程式：___________。 (3)甲醇进一步合成天然淀粉路线如下图所示，其中cat、aox、fls为生物酶。 ①合成天然淀粉过程中加入过氧化氢酶(cat)的作用是___________。 ②电解葡萄糖(C6H12O6)制取葡萄糖二酸钾(C6H8O8K2)的装置示意图如下，书写N极的电极反应方程式___________。 1．(2026·浙江省杭州首考适应性考试)对空气中的CO2进行捕集和富集，是实现CO2封存与转化的关键步骤。 (1)雨水中含有来自大气的CO2，25℃时有以下平衡 ①CO2(g)CO2(aq)   ②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+HCO3-(aq)  K 溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为y mol·L-1·kPa-1，当大气压强为p kPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为___________mol·L-1(用x、y、p、K表示，忽略水的电离和HCO3-的电离)。 (2)工业上常采用醇胺溶液吸收CO2(最简单的醇胺分子为HOCH2CH2NH2可用EA来表示)，吸收液中发生的主要过程有 Ⅰ 碳酸一级电离：CO2+H2OHCO3-+H+ Ⅱ 醇胺质子化：EA+H+EAH+ Ⅲ 氨基甲酸盐的形成：HCO3-+EAEACOO-+H2O ①下列措施中，一定能提升CO2吸收率的操作是___________。 A．升高温度    B．增大EA浓度    C．增大CO2的分压    D．降低溶液pH ②CO2负载α的定义为溶液中单位物质的量醇胺所能吸收的CO2物质的量。α=n(CO2)溶解+n(CO2)反应。 现有含1mol EA的溶液吸收足量的CO2后存在如下关系，请补全下列量的关系式：__________。 α=n(CO2(aq))+n(H2CO3)+n(HCO3-)+n(CO32-)+___________+___________ ③研究人员测定了2mol/L的EA溶液中，吸收CO2过程中pH与负载曲线如图1所示，在图2中绘出氨基甲酸盐浓度c(EACOO-)随CO2负载α的变化趋势_________。 (3)CaO捕捉CO2后形成了CaCO3.以N2为载气，恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入装有一定量CaCO3固体和催化剂的反应器中，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图3所示。反应过程中发现催化剂上有积碳。 反应Ⅰ CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2  ΔH1； 反应Ⅱ CH4C(s)+2H2  ΔH2； ①t2时刻，生成H2的速率比较：反应Ⅰ___________反应Ⅱ(填大于、等于或小于)。 ②解释t3之后H2曲线变化的原因___________。 2．(2026·浙江省宁波市镇海中学三模)铁及其化合物在生活中应用广泛。 (1) FeCl3有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是新型絮凝剂，处理污水比 FeCl3高效，且腐蚀性小。 ① FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除作用外，另一主要原因是(用离子方程式表示)________。 ②为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性 FeCl2废液得 FeCl3。ClO3-的空间构型为________；若酸性 FeCl2废液中各离子浓度如下：则该溶液的pH约为________。(不考虑其他含铁微粒) (2)Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子，如[Fe(H2O)6]3+、[Fe(SCN)6]3-、[FeF6]3-。某同学按如下步骤完成实验： [Fe(H2O)6]3+为浅紫色，但溶液I却呈黄色，其原因是________，为了能观察到溶[Fe(H2O)6]3+的浅紫色，可采取的方法是________。 a．升温   b．加水稀释   c．加入适量浓硝酸   d．加入适量 (3)某实验小组通过实验测定可逆反应：Fe2++Ag+Ag+Fe3+的平衡常数K。 实验步骤：a：将0.01mol·L-1Ag2SO4，溶液与0.04mol·L-1FeSO4溶液()等体积混合，得到灰黑色的沉淀(证实灰黑色固体是Ag)和黄色的溶液。 B：取实验a中所得上清液20.00 mL。用的KSCN溶液滴定，至溶液变为稳定浅红色时，消耗18.00 mL。 已知：Ag++SCN- AgSCN，K=1012；Fe3++SCN- [FeSCN]2+，K=102.3 溶液中，的作用是________，反应的平衡常数________。(保留2位小数) 若取步骤a所得浊液测定Ag+浓度，所得到的K________(填“偏大”、“无影响”，“偏小”)。 (4)催化剂协同纳米零价铁能将水体中的硝酸盐(NO3-)转化为N2，其催化还原反应的过程如图1所示。为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体pH为4.2，当时，随pH减小，N2生成率逐渐降低，结合图1和图2分析原因：________。 3．(2026·浙江省北斗星联盟高三一模)碳酸丙烯酯(PC)是锂离子电池的常用溶剂。可由如下方法制备： I.CO2与环氧丙烷反应合成碳酸丙烯酯(PC)，反应如下： 反应1：   已知：CO2(g)、环氧丙烷(g)、碳酸丙烯酯(l)的生成焓分别为-394.5kJ·mol−1，-94.7kJ·mol−1、-613.2kJ·mol−1。 (1)ΔH= kJ·mol−1 (2)反应1的 ΔH-TΔS随温度的变化趋势是_______。 A． B． C． D． (3)下列说法不正确的是_______。 A．升高温度或缩小容器体积均可增加反应物分子中活化分子百分数 B．当(碳酸丙烯酯)，可以说明上述反应达到化学平衡 C．加入催化剂可以改变反应途径，但不能改变焓变 D．及时分离出部分产物可以提高反应物的平衡转化率 (4)相同时间内碳酸丙烯酯产率随温度变化如图1所示，请解释产率随温度先变大后下降的原因 。 II.工业上常用尿素合成碳酸丙烯酯。 已知：碳酸丙烯酯沸点为238.14℃；1，2-丙二醇的沸点为162°C。1，2-丙二醇和尿素(160℃以上会分解)合成的反应如下： 反应2：   在烧瓶中加入物质的量之比为2∶1的1，2-丙二醇和尿素，加入催化剂充分反应，测定不同温度下PC平衡收率变化如图2所示。 的收率 (5)①从结构角度解释该反应的逆过程，在低温条件下更容易进行的原因 。 ②假设以液相中各组分的物质的量分数代替各组分的浓度表示平衡常数记为Kx，则150℃时Kx= (数据代入表达式，无需计算)。 4．(2026·浙江省县域教研联盟高三一模)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应(Ph表示苯环)：Ph−CH2CH3(g)Ph−CH=CH2(g)+H2(g)  某研究小组根据热力学基本原理，选取乙苯、苯乙烯、氢气的物性及热力学数据，计算恒压下，不同温度、不同水蒸气与乙苯的物质的量比对脱氢反应中乙苯转化率的影响，结果见表1. 温度/℃ 未加水蒸气 进料比(指水蒸气与乙苯的物质的量比) 6.79 10.00 13.58 20.00 540 0.2678 0.5429 0.5996 0.6459 0.7045 560 0.3289 0.6218 0.6998 0.7206 0.7737 580 0.3964 0.6952 0.7463 0.7853 0.8308 600 0.4686 0.7603 0.8052 0.8384 0.8757 表1  温度和进料比对乙苯平衡转化率的影响 该研究小组在乙苯流量为，控制水蒸气与乙苯的物质的量比为6.79：1，汽化温度为250℃，改变脱氢反应温度测定苯乙烯的选择性和苯乙烯的收率，考察温度对转化率、选择性和收率的影响，结果如图2所示。 将反应器温度控制在600℃，汽化温度250℃，乙苯的流量，水蒸气与乙苯的物质的量比分别为6.79：1、10.00：1、13.58：1、20.00：1，考察进料比对苯乙烯的选择性和收率的影响，结果见图3. 选择性：指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数。 收率：指苯乙烯的实际产量与理论产量的比值。 (1)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应能自发反应的条件是 。 (2)由表1计算可知，水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，原因是 。但实验得出的变化规律(见图3)与表1计算结果相互矛盾，说明实验产生这个变化的原因是 。 (3)关于该乙苯催化脱氢制苯乙烯反应的实验，下列分析正确的是______。 A．使用催化剂能降低正反应的活化能，对逆反应无影响，因此缩短了达到平衡的时间 B．该反应说明催化剂能选择性断裂乙苯中的C-H键 C．若改变条件使该反应的平衡常数增大，则乙苯的平衡转化率一定增大 D．在反应达到平衡后，同时增大反应体系的压力和温度到一定值，平衡移动方向可以确定 (4)工业上也有利用CO2氧化乙苯制苯乙烯。其原理为： Ph−CH2CH3(g)+ CO2(g)Ph−CH=CH2(g)+H2O(g)+ CO(g) ΔH＝+158.7kJ·mol−1 在常压下，n(乙苯)：n(CO2)分别为a、b、c时，乙苯平衡转化率随温度变化的关系如下图所示： 则a、b、c的大小关系是 。 (5)某研究小组尝试以Na2CO3、K2CO3熔盐为电解质，用特效催化剂催化电解CO2和水蒸气获得苯乙烯，如果获得成功，请写出阴极的电极方程式 。 5．(2026·浙江省浙南名校联盟三联考一模)氨作为零碳燃料和氢能载体，能通过氨热分解法制氢、氨电解法制氢，使其在构建“氢能社会”方面发挥重要作用，对保障国家能源安全和实现“双碳”目标具有重要意义。回答下列问题： Ⅰ．氨热分解法制氢：反应原理为2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，氨制氢过程中的能量变化如图所示。 (1)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g) ΔH＝ kJ·mol−1，其能够自发进行的条件为 (填“高温”“低温”或“任何温度”)。 (2)①某温度下，在不同催化剂体系中，氨气以一定流速通过绝热反应管(图1)，测得出口处氨气分解率随温度变化曲线如图2所示。(图2温度范围内，催化剂活性不变) 下列说法不正确的是 。 A．催化效果最好的是催化剂I B．如果增大气体流速(其他条件不变)，则点对应的点可能变为 C．如果用膜分离技术及时分离出H2，可以提高氨气的分解率 D．L1处与L3处氨分解反应的平衡常数相等 ②温度越高，NH3的分解率越接近平衡分解率的原因是： 。 (3)在1470K、100kPa反应条件下，将n(NH3)：n(Ar)=1：1的混合气进行NH3热分解反应)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)。平衡时混合气中NH3与H2的分压相等，平衡常数Kp= kPa2。(用分压计算的平衡常数为Kp，分压总压物质的量分数) Ⅱ．氨电解法制氢：利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其工作原理如图所示。 (4)阳极电极反应式为 。 (5)当外电路转移电子时，右室的质量减少 g。 6．(2025·浙江省江山一中高三模拟)甲酸(HCOOH)被认为是潜在的贮氢物质之一。请回答： (1)加热甲酸可发生两种分解反应，反应过程中的能量变化如图所示。 Ⅰ．HCOOH(g)CO(g)＋H2O(g) Ⅱ．HCOOH(g)CO2(g)＋H2(g) ①根据能量变化图，计算CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的ΔH= 。 ②已知只能催化反应Ⅰ而对于反应Ⅱ无影响。 根据前面的信息判断，下列说法正确的是 (选填序号)。 A．升温，有利于提高产物中H2的体积分数 B．加入，可使能达到的极大值更大 C．加入NaOH(s)，有利于提高H2的平衡浓度 D．当v正(H2)= v逆(H2O)时，反应达到平衡状态 (2)在催化剂作用下，HCOOH能与H2O反应生成H2：HCOOH+H2OHCO3-+H2↑+H+。HCOOH的电离、双聚均会影响放氢速率，反应历程如下图所示： ①用D2O代替H2O，通过检验气体产物中的 (填分子式)可确认上述机理。 ②实验发现，水适当过量能促进HCOOH释放H2，可能原因是 。 (3) HCOOH (25℃，Ka=1.8×10-4)溶液中加入两种可溶性钠盐NaA、NaB，发生反应：X-+HCOOHHCOO-+HX(X=A、B)。平衡时随起始时NaX与HCOOH物质的量浓度之比的变化曲线如下图。 ①弱酸HA的电离平衡常数Ka(HA)= 。 ②Ka(HB) Ka(HA) (选填“<”或“>”)。 7．(2026·浙江省嘉兴市2026届高三基础测试)H2是重要的化工原料。请回答： (1)以H2、CO2为原料合成甲醇，涉及的主要反应如下： Ⅰ．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)  ΔH1=−49.5 kJ·mol−1 Ⅱ．CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)  ΔH2=−90.4 kJ·mol−1 Ⅲ．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)  ΔH3 ①ΔH3= kJ·mol−1。 ②一定温度下，向恒容密闭容器中充入体积比为3∶1的H2和CO2，发生上述反应。下列说法正确的是 。 A．CO的浓度不变，说明反应已达到平衡状态 B．增大投料比n(H2)∶n(CO2)，可提高H2的平衡转化率 C．增大压强，活化分子百分数不变，反应速率加快 D．分离出H2O(g)，反应Ⅰ平衡正向移动，平衡常数KⅠ增大 (2)CH4、H2O(g)与载氧体CeO2(Ce是活泼金属，正价有+3、+4)反应，可制得H2和CO，气体分步制备原理示意如图1所示。相同条件下，先后以一定流速通入固定体积的CH4、H2O(g)，依次发生的主要反应(此条件下CH4不分解)： 步骤Ⅰ：CH42H2＋CO 步骤Ⅱ：H2O2H2 步骤Ⅰ中，大于理论值2的可能原因是 。 (3)在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液(足量)中通入H2生成HCOO−实现储氢，反应为：HCO(aq)＋H2(g)HCOO−(aq)＋H2O(g)  ΔH=−19.4 kJ·mol−1。 ①HCOO−的空间构型为 。 ②25℃下，HCOOH电离平衡常数为Ka=1.8×10−4，则pH=4的某HCOOH、HCOOK的混合溶液中c(HCOO−)∶c(HCOOH)= 。 ③已知催化剂在80℃左右活性最高，40℃时体系中c(HCOO−)随时间变化曲线如图2所示。不改变其他条件，t时刻迅速升温至80℃，画出t时刻后c(HCOO−)随时间变化至平衡时的曲线 。 8．(2026·浙江省名校协作体2026届高三返校联考)工业生产催化剂的过程会产生含大量高浓度氮氧化物(NOx)的烟气，对环境造成严重破坏。某工艺通过选择性催化还原法(SCR)治理去除烟气中的NOx，使其达到排放标准，且无需二次处理。 SCR主反应： NO(g)+4NH3(g)＋O2(g)=4N2(g)＋6H2O(g) (i) 2NO2(g)+4NH3(g)＋O2(g)=3N2(g)＋6H2O(g) (ii) SCR副反应 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) (iii) 请回答： (1)标准状态下，一些物质的相对能量如表所示： 物质 N2(g) O2(g) NH3(g) NO(g) H2O(g) NO2(g) 相对能量/kJ·mol−1 0 0 -50 91 -242 34 ①计算反应(ii)的ΔH = kJ·mol−1。 ②判断反应(ii)在什么条件下自发进行 (填“任意温度”“高温”或“低温”)。 (2)已知尿素[CO(NH2)2]的分解作为还原剂NH3的来源，尿素可以通过如下电化学装置获得，电解过程中生成尿素的电极反应式是 。 电解过程中需控制合适的电流，否则阴极会产生H2导致电解效率下降。若外电路以8A恒定电流工作20分钟，产生尿素0.005mol，则该电解装置的电解效率 ()。［已知：电荷量电流时间。］ (3) NOx的去除率(用R表示)受投料的氨氮比(n)、进入混合器中烟气的NOx浓度(即入口NOx浓度，用表示)等因素的影响，结果如图、所示。 下列有关说法中正确的是___________。 A．为取得最优氮氧化物的去除效果，入口NOx浓度应保持在 B．结合图像，分析NOx的去除率的下降主要受NO去除率的影响 C．当氨氮比小于0.9时，NO2去除率为负值，NH3主要用于满足NO的转化，且部分NO被氧化成NO2 D．由图可知，应尽量提高氨氮比，以提高NOx去除率 (4)空速是指单位时间内通过单位体积催化剂的气体流量，单位为，它反映气体与催化剂的接触时间，该脱硝工艺中空速控制在，请解释空速不宜过低的原因： 。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11化学反应原理综合题 考情分析 考向预测 浙江选考化学非选择题中的化学反应原理综合题是试卷核心压轴题之一，近五年稳定考查，2026 年首考分值由 12 分增至 14 分，成为拉开分差的关键题型。 1．核心定位：聚焦变化观念与平衡思想核心素养，以真实工业/科研情境为载体，综合考查反应能量、速率、平衡、电化学、水溶液平衡五大模块，要求考生具备“信息提取-模型建构-定量计算-逻辑论证” 的综合能力。 2．题型特征：以“主题+多小题”拼盘式呈现，各小题相对独立，覆盖 5-8 个考点，文字与图表信息交织。涉及主要考点： (1)化学反应与能量：盖斯定律计算 ΔH、热化学方程式书写、能量转化效率分析 (2)化学反应速率与平衡：速率计算/影响因素、平衡常数(K/Kp)计算、平衡移动判断、图像分析(拐点/斜率/交点) (3)水溶液中的离子平衡：电离/水解平衡、三大守恒(电荷/物料/质子)、Ksp 计算、酸碱滴定曲线分析 (4)电化学基础：原电池/ 电解池电极判断、电极反应式书写、电子转移计算、金属腐蚀与防护 3．素材来源：源于教材正文插图、课后习题或前沿文献(如 CO₂资源化、新能源电池、工业催化)，强调 “依标扣本”。 4．能力层级：基础题(概念辨析、简单计算)占 40%，中档题(图像分析、平衡移动)占 40%，压轴题(复杂计算、机理分析、创新设问)占 20%。 浙江选考化学 “化学反应原理综合题” 以稳中有变、融合创新、回归教材为核心趋势，2026 年分值提升进一步凸显其重要性。 1．分值与题型调整 反应原理题分值提升至14分，实验化学降至10分，凸显对反应本质的考查权重；新增画图题(如反应路径设计、平衡曲线绘制)，要求结合原理推导变量关系；大基团用字母简化，减少同分异构体数目计算，强化反应机理与过程分析。 2．命题三大变化 情境真实化：以工业生产(如 CO₂转化、氯碱工业)、前沿科研(如单原子催化、新型电池)为背景，拒绝抽象理论堆砌，考查 “学以致用” 能力。 融合深度升级：打破模块壁垒，如 “结构+原理”(晶胞结构影响催化活性)、“有机+原理”(有机反应速率与官能团关联)、“实验+原理”(实验条件优化基于平衡 / 速率分析)。 能力要求拔高：从 “定性判断” 转向 “定量计算 + 逻辑论证”，如复杂平衡常数联立计算、反应能量与速率的综合解释、多变量控制实验设计。 3．浙江特色命题偏好 紧扣教材：素材多改编自必修《化学反应原理》正文插图、课后习题，如教材中 “合成氨条件优化”“电解饱和食盐水” 改编为工业情境题。 计算规范化：强调三段式计算、有效数字保留、单位换算，平衡常数(K、Ksp、Ka)计算为必考压轴问。 图像解读：高频考查速率 - 时间、浓度 - 时间、lgC-pH 等图像，要求 “识图 — 析图 — 用图” 推导原理。 【典例】(2026·浙江杭州市富阳区高三二模)乙烯氯化法是工业生产氯乙烯的重要方法。请回答： I．合成1，2-二氯乙烷：CH2=CH2(g)+Cl2(g)ClCH2CH2Cl(g)  ΔH=-142 kJ·mol-1 (1)可提高乙烯平衡转化率的条件是______。 A．降低温度 B．增大投料比 C．增大压强 D．加入催化剂 (2)上述反应主要通过自由基链式反应进行： i．“链引发”(慢反应)：Cl2(g)→2Cl·(g) ii．“链增长”(快反应)：Cl·(g)+CH2=CH2(g)→·CH2-CH2Cl(g) ·CH2-CH2Cl(g)+Cl2(g)→ClCH2CH2Cl(g)+Cl·(g) 副反应如下： iii．“链终止”：2Cl·(g)→Cl2(g) ·CH2-CH2Cl(g)+Cl·(g)→ClCH2CH2Cl(g) 室温下上述反应很慢，主要原因可能是_________。 (3)加入FeCl3催化剂(催化剂表面形成活性复合体)，能明显加快反应，且能减少副产物，副产物减少的原因是________。 Ⅱ．1，2-二氯乙烷裂解：ClCH2CH2Cl(g)CH2=CHCl(g)(g)＋HCl(g) (4)向1 L恒容容器中充入2 mol ClCH2CH2Cl(g)，充分反应达到平衡时，测得体系中部分组分的体积分数与反应温度的关系如图1所示。 ①1，2-二氯乙烷裂解反应的ΔH_______0(填“>”或“<”)。 ②生成氯乙烯的净反应速率方程：v=k正c(ClCH2CH2Cl)-k逆c(CH2=CHC1)·c(HCl)(其中k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂、接触面积有关，与浓度无关)。 X点时，_______。 Ⅲ．氯碱工业是氯气的主要来源。图2的设计可大幅度降低氯碱工业的能耗。 (5)电解反应的离子方程式为________，选用_____交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)。 【答案】(1)AC (2)“链引发”为决速步，由于Cl-Cl键的键能大，能垒高(或活化能大)，反应慢 (3)[FeCl4]-有较大的离子半径，阻碍Cl·过度进攻已氯化的碳原子 (4) > 1 (5) 4Cl-+O2+2H2O2Cl2+4OH- 阳离子 【解析】(1)上述合成反应为气体分子数减小的放热反应，降温、增压有利于平衡正向移动，乙烯的平衡转化率增大，A、C项正确；B项，增大投料比，平衡正移，但乙烯的平衡转化率下降，B错误；加入催化剂，对平衡移动无影响，D错误，故选AC。 (2)“链引发”为决速步，由于Cl-Cl键的键能大，能垒高(或活化能大)，反应慢。 (3)[FeCl4]-有较大的离子半径，阻碍Cl·过度进攻已氯化的碳原子，减少多氯代产物。 (4)①由图1可知，温度升高，1，2-二氯乙烷裂解反应平衡正移，△H>0；②平衡时净反应v=k正c(ClCH2CH2Cl)-k逆c(CH2=CHCl)·c(HCl)=0，，X点时，1，2-二氯乙烷和氯乙烯的体积分数相等，由平衡计算三段式可求知，平衡时，1，2-二氯乙烷、氯乙烯和HCl的物质的量均为1 mol，代入。 (5)电极I为阳极，发生氧化反应：2Cl--2e-=Cl2，电极Ⅱ为阴极，发生还原反应：O2+4e-+2H2O=4OH-，电解反应为：4Cl-+O2+2H2O2Cl2+4OH-，Na+经阳离子交换膜从阳极区迁移到阴极区，满足两极室的电荷平衡。 一、盖斯定律的两大热点应用—书写和计算 二、化学反应速率问题 外界条件对化学反应速率的影响：纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响反应速率；对于固体、液体物质，由于压强改变对它们的体积影响很小，因而压强对它们浓度的影响可看作不变，压强对无气体参加的化学反应的速率无影响；升高温度，不论吸热反应还是放热反应，也不论正反应速率还是逆反应速率都增大；使用催化剂催化的化学反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围；“惰性气体”(不参加反应的气体)对反应速率的影响：恒温恒容：充入“惰性气体”总压强增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。恒温恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。 三、化学平衡问题 (1)外界条件对化学平衡移动的影响规律 温度的影响 升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动； 降低温度，化学平衡向放热反应方向移动 浓度的影响 增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动； 减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动 压强的影响 增大压强会使平衡向气体体积减小的方向移动； 减小压强会使平衡向气体体积增大的方向移动 (2)化学平衡计算中两组常用公式：在可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)中化学平衡常数(K)与浓度商(Q)，K＝(式中的浓度是指平衡状态的浓度，固体物质、纯液体、水溶液中进行的反应，H2O不列入平衡常数的计算表达式中；气体反应、有机反应，H2O的浓度要列入平衡常数的计算表达式中)，Q＝(式中的浓度是任意时刻的浓度)。转化率α＝。 四、两大常数 1．化学反应速率常数 (1)含义：一定温度下，对于基元反应化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比 (2)表达式 反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g) 表达式：v正＝k正ca(A)·cb(B)(其中k正为正反应的速率常数)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)(其中k逆为逆反应的速率常数) 速率常数与化学平衡常数之间的关系 推导 一定温度下，可逆反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，达到平衡状态时，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cg(G)·ch(H)，因平衡时v正＝v逆，则k正·ca(A)·cb(B)＝k逆·cg(G)·ch(H) 关系 ＝＝K 2．化学平衡常数(Kp) (1)含义 有气体参与的反应，在化学平衡体系中，各气体物质的分压替代平衡浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。 (2)表达式 对于一般可逆反应mA(g)＋nB(g)pc(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时其压强平衡常数Kp可表示为Kp＝，其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压，用平衡分压可以这样计算：分压＝总压×物质的量分数。 p(总)＝p(A)＋p(B)＋p(C)＋p(D)；＝＝ 化学平衡图像分析 五、陌生平衡图像的问题 化学理论综合题中最容易失分的是速率与平衡的陌生图像，在非选择题中的陌生图像打破了传统的速率平衡图像模式，反应体系不再局限于气相反应，引入了更多的液相反应，纵坐标和横坐标不再局限于时间、温度、压强、速率、转化率等物理量，而是引入了更多的变量，如两种物质的物质的量之比、气体分压的负对数等，使得图像更新颖、信息容量更大、题目难度更大。 六、原电池与电解池问题 1．原电池中负极发生氧化反应，常出现电极材料溶解、质量减轻等现象；正极发生还原反应，常出现质量不变或增重、有气体产生等现象。 2．电解池中与电源负极连接的阴极材料不反应，与电源正极连接的阳极(除惰性电极外)材料发生氧化反应，可能出现电极溶解、质量减轻等现象。 3．Fe在原电池与电解池反应中发生氧化反应时失去2个电子生成Fe2＋。 4．可充电电池的放电反应是原电池反应，充电反应是电解池反应。放电过程中原电池的负极发生氧化反应，充电过程中电解池的阴极发生还原反应。 1．(2026·浙江宁波市镇海中学等校高三二模)甲醇和乙酸都是化工生产中的基础化学品。请回答： (1)室温时，将冰醋酸溶于水中存在：CH3COOHCH3COO-+H+，现有500mL0.2mol·L-1的醋酸溶液。 ①下列措施可以提高该醋酸溶液中醋酸电离度的是___________。 A．适当升高温度      B．加入冰醋酸      C．加水稀释      D．加入醋酸钠固体 ②将CO2转化为乙酸的某设想如下：2CO2(g)＋2H2O(g)2O2(g)＋CH3COOH(g)。 从反应方向性的角度分析该设想是否合理并说明理由___________。 ③室温下，用氨水吸收CH3COOH，得到0.20 mol/L氨水和0.36 mol/L醋酸铵的混合溶液，该混合溶液的pH=___________。[已知：室温时，电离常数Ka1(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5] (2)CO2催化加氢合成甲醇过程中伴随反应Ⅰ和Ⅱ的发生： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 反应II：CO2(g)＋2H2(g)HCHO(g)＋H2O(g) 在恒压、CO2和H2起始量一定条件下，在分子筛膜反应器中反应，该分子筛膜能选择性分离出H2O(g)。将反应后的气体以一定流速通过含Cu+修饰的吸附剂，分离CH3OH(g)和HCHO(g)，Cu+能与π键电子形成作用力较强的配位键。测得两种气体的出口浓度(c)与进口浓度()之比随时间变化关系如图1所示。 ①写出基态亚铜离子价层电子的轨道表示式是___________。 ②使用分子筛膜的目的是___________。 ③自a-p对应的时间段内，CH3OH(g)浓度比增大而HCHO(g)浓度比几乎为0的原因是___________。 (3)反应Ⅰ一般认为可通过如下两个步骤来实现： CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) 反应Ⅰ的快慢由步骤②决定，在恒压、投料比n(CO)：n(H2)=2：1条件下，使用不同压制压强下形成的催化剂对步骤②在相同时间内进行催化反应，请在图2画出10~30MPa范围内，CO转化率与压制压强P之间的关系曲线(不考虑催化剂失活)___________。 已知：催化剂存在孔结构(孔结构通向催化剂内部的活性中心)，使用前可在高压下压制成型，压制压强越大，孔径越小，但压强超过25MPa时会造成催化剂颗粒破裂成粉末。 【答案】(1) AC 不合理，反应ΔH＞0，ΔS＜0，不能自发进行 9 (2) 可分离出H2O(g)，促进平衡正向移动，增大CO2的转化率 HCHO分子中含π键电子，可与Cu+形成较强的配位键，原先吸附剂吸附的CH3OH被HCHO替代 (3) 【解析】(1)①A项，醋酸电离吸热，升温促进电离，电离度增大，A正确；B项，加入冰醋酸，醋酸浓度增大，弱酸浓度越大电离度越小，B错误；C项，加水稀释，电离平衡正向移动，电离度增大，C正确；D项，加入醋酸钠，醋酸根浓度增大，电离平衡逆向移动，电离度减小，D错误；故选AC；② 该反应气体分子数减少，熵减，ΔS＜0，该反应是乙酸燃烧的逆反应，正反应吸热，ΔH＞0，根据自由能判据，任何温度下都有 ΔG=ΔH-TΔS＞0，则不能不能自发进行，因此设想不合理；③已知Ka1(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)，醋酸铵溶液呈中性，根据氨水电离平衡，代入数据得，pOH=5，故pH=9。 (2)①Cu+核外价层电子排布为3d10，3d轨道全充满，轨道表示式为；② 据已知，两个反应均生成水，通过分子筛膜可分离出产物H2O(g)，使反应Ⅰ、Ⅱ平衡正向移动，提高CO2转化率和产物产率；③HCHO分子含碳氧双键(π键)，可与Cu+可与之形成强配位键，HCHO被吸附剂吸附，几乎不流出，而CH3OH无π键，不能被吸附，优先流出，因此出口浓度比逐渐增大； (3)10~25MPa范围内，压制压强越大，催化剂孔径越小，反应物难以扩散接触内部活性中心，相同时间内反应速率慢，CO转化率降低，即CO转化率随压制压强增大逐渐降低；超过25MPa，催化剂颗粒破裂为粉末，活性中心充分暴露，反应速率加快，相同时间内CO转化率升高，即CO转化率随压强增大逐渐升高，25MPa时存在最低转化率；因此曲线先下降后上升，25MPa时达到最小点，即。 2．(2026·浙江金丽衢十二校高三第二次联考)将CO2转化为高附加值化学能源的负碳技术，是全球化学领域的研究热点。请回答： (1)在一定温度下CO2溶于水的过程及其平衡常数如下： ①CO2(g)CO2(aq) K1=c(CO2)/p ②CO2(g)＋H2OHCO3-(aq)+H+(aq) K2 其中p为CO2(g))的平衡压强，c(CO2)为CO2在水溶液中的平衡浓度。CO2在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为C，则C=___________(用平衡压强p和平衡常数K1、K2表示，忽略H2O和HCO3-的电离)。 (2)采用“CO2催化加氢制甲醇”方法将其资源化利用。该体系中涉及以下两个反应： 反应1：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.17kJ·mol−1 反应2：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ①在CO2转化为CH3OH的过程中使用ZnO-ZrO2为催化剂，Zr的原子序数为40，其在元素周期表中的位置为___________。CO2与金属离子通过配位键进行结合，所以CO2在金属离子上的吸附具有选择性，相比，CO2更易吸附，从结构角度解释其可能的原因___________。 ②25℃、下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如下图所示。 下列说法不正确的是___________。 A．反应2是吸热反应 B．反应2的平衡常数：L4处大于L5处 C．L6处的H2O的体积分数大于L5处 D．混合气从起始到通过L1处，反应1的速率小于反应2 ③不同载体的Cu催化剂催化CO2加氢制CH3OH的反应历程如图所示(横线上数字表示该步反应的能垒)，写出羧酸路径中决速步反应的化学方程式：___________。 (3)甲醇进一步合成天然淀粉路线如下图所示，其中cat、aox、fls为生物酶。 ①合成天然淀粉过程中加入过氧化氢酶(cat)的作用是___________。 ②电解葡萄糖(C6H12O6)制取葡萄糖二酸钾(C6H8O8K2)的装置示意图如下，书写N极的电极反应方程式___________。 【答案】(1) (2) 第五周期第ⅣB族 Zr4+有更多的空的d轨道，d轨道更伸展，更易与CO2的孤电子对结合；Zr4+正电荷密度更大 AD (3)及时分解H2O2防止其对酶的氧化，同时增大氧气的利用率 C6H12O6+8OH--6e-=C6H8O82-＋6H2O 【解析】(1)CO2的溶解度C是水溶液中所有含碳物种的总浓度，题目忽略电离，故。根据①得；反应②中，由​得​，因此。 (2)① 由Zr的原子序数为40，可知Zr的位置：第五周期第IVB族；②由于Zr4+位于第五周期，因此Zr4+比Zn2+有更多的空轨道，而且Zr4+正电荷更多，更易接受CO2​提供的孤电子对形成配位键；③A项，绝热体系中温度随反应进行升高，说明总反应放热；已知反应1吸热，因此反应2一定是放热反应，故A错误；B项，反应2放热，温度越高平衡常数K越小，L5温度高于L4​，因此K(L4)＞K(L5)，故B正确；C项，越靠后的位点CH3OH生成量越大，总反应生成H2O更多，因此L6处H2O体积分数大于L5，故C正确；D项，起始到L1，CO体积分数逐渐增大，说明反应1生成CO的速率大于反应2消耗CO的速率，即v1＞v2​，故D错误；故选AD。④决速步为能垒最大的步骤，羧酸路径中最大能垒为1.17eV，对应该基元反应为； (3)①催化H2O2​分解为H2O和O2，使O2循环利用，加快甲醇氧化生成； ②葡萄糖在阳极发生氧化反应生成葡萄糖二酸钾，因此N极为阳极，电极反应式为C6H12O6+8OH--6e-=C6H8O82-＋6H2O。 1．(2026·浙江省杭州首考适应性考试)对空气中的CO2进行捕集和富集，是实现CO2封存与转化的关键步骤。 (1)雨水中含有来自大气的CO2，25℃时有以下平衡 ①CO2(g)CO2(aq)   ②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+HCO3-(aq)  K 溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为y mol·L-1·kPa-1，当大气压强为p kPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为___________mol·L-1(用x、y、p、K表示，忽略水的电离和HCO3-的电离)。 (2)工业上常采用醇胺溶液吸收CO2(最简单的醇胺分子为HOCH2CH2NH2可用EA来表示)，吸收液中发生的主要过程有 Ⅰ 碳酸一级电离：CO2+H2OHCO3-+H+ Ⅱ 醇胺质子化：EA+H+EAH+ Ⅲ 氨基甲酸盐的形成：HCO3-+EAEACOO-+H2O ①下列措施中，一定能提升CO2吸收率的操作是___________。 A．升高温度    B．增大EA浓度    C．增大CO2的分压    D．降低溶液pH ②CO2负载α的定义为溶液中单位物质的量醇胺所能吸收的CO2物质的量。α=n(CO2)溶解+n(CO2)反应。 现有含1mol EA的溶液吸收足量的CO2后存在如下关系，请补全下列量的关系式：__________。 α=n(CO2(aq))+n(H2CO3)+n(HCO3-)+n(CO32-)+___________+___________ ③研究人员测定了2mol/L的EA溶液中，吸收CO2过程中pH与负载曲线如图1所示，在图2中绘出氨基甲酸盐浓度c(EACOO-)随CO2负载α的变化趋势_________。 (3)CaO捕捉CO2后形成了CaCO3.以N2为载气，恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入装有一定量CaCO3固体和催化剂的反应器中，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图3所示。反应过程中发现催化剂上有积碳。 反应Ⅰ CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2  ΔH1； 反应Ⅱ CH4C(s)+2H2  ΔH2； ①t2时刻，生成H2的速率比较：反应Ⅰ___________反应Ⅱ(填大于、等于或小于)。 ②解释t3之后H2曲线变化的原因___________。 【答案】(1) (2) BC n(EACOO-)+n(EACOOH) (3) 大于 产生的积碳覆盖在催化剂表面，催化剂失活，反应Ⅰ、Ⅱ速率下降，最终下降至0 【解析】(1)由题可知，c(CO2)= p kPa×x×y mol·L-1·kPa-1=pxy mol/L，反应CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+HCO3-(aq)产生的平衡常数K=，mol/L； (2)①下列措施中，使吸收反应向正向移动可以提升CO2吸收率，A项，升高温度，气体溶解度降低，平衡逆移，不符合题意；B项，增大EA浓度，平衡正移，符合题意；C项，增大CO2的分压，溶液中CO2浓度增大，平衡正移，符合题意；D项，降低溶液pH，氢离子浓度增大，平衡逆移，不符合题意；故选BC；②根据碳元素守恒，题中列出的是溶解的CO2总量，需要计算参加反应的CO2总量，根据反应可知，CO2~HCO3-~ EACOO-，部分EACOO-水解生成EACOOH，故n(CO2)反应= n(EACOO-)+n(EACOOH)；③由图可知，随负载α增大，pH降低，根据方程式HCO3-+EAEACOO-+H2O可知，2mol/L的EA溶液吸收二氧化碳先生成EACOO-，继续通入二氧化碳又转化为EACOOH，故c(EACOO-)随CO2负载α增大从0开始先增大后减小，但是最大不超过2 mol/L； (3)由图可知，t2时甲烷完全反应，H2由反应I和反应II共同产生，CO由反应I产生，故图中H2与CO物质的量的差值为反应II产生的H2，故反应I比反应II速率大，t3之后，流出气体中出现甲烷，结合题目条件可知产生的积碳覆盖在催化剂表面，催化剂失活，反应Ⅰ、Ⅱ速率下降，最后速率下降到0。 2．(2026·浙江省宁波市镇海中学三模)铁及其化合物在生活中应用广泛。 (1) FeCl3有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是新型絮凝剂，处理污水比 FeCl3高效，且腐蚀性小。 ① FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除作用外，另一主要原因是(用离子方程式表示)________。 ②为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性 FeCl2废液得 FeCl3。ClO3-的空间构型为________；若酸性 FeCl2废液中各离子浓度如下：则该溶液的pH约为________。(不考虑其他含铁微粒) (2)Fe3+可与H2O、SCN-、F-等配体形成配位数为6的配离子，如[Fe(H2O)6]3+、[Fe(SCN)6]3-、[FeF6]3-。某同学按如下步骤完成实验： [Fe(H2O)6]3+为浅紫色，但溶液I却呈黄色，其原因是________，为了能观察到溶[Fe(H2O)6]3+的浅紫色，可采取的方法是________。 a．升温   b．加水稀释   c．加入适量浓硝酸   d．加入适量 (3)某实验小组通过实验测定可逆反应：Fe2++Ag+Ag+Fe3+的平衡常数K。 实验步骤：a：将0.01mol·L-1Ag2SO4，溶液与0.04mol·L-1FeSO4溶液()等体积混合，得到灰黑色的沉淀(证实灰黑色固体是Ag)和黄色的溶液。 B：取实验a中所得上清液20.00 mL。用的KSCN溶液滴定，至溶液变为稳定浅红色时，消耗18.00 mL。 已知：Ag++SCN- AgSCN，K=1012；Fe3++SCN- [FeSCN]2+，K=102.3 溶液中，的作用是________，反应的平衡常数________。(保留2位小数) 若取步骤a所得浊液测定Ag+浓度，所得到的K________(填“偏大”、“无影响”，“偏小”)。 (4)催化剂协同纳米零价铁能将水体中的硝酸盐(NO3-)转化为N2，其催化还原反应的过程如图1所示。为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体pH为4.2，当时，随pH减小，N2生成率逐渐降低，结合图1和图2分析原因：________。 【答案】(1) 2Fe3++Fe=3Fe2+ 三角锥形 2 (2)由Fe3+水解产物的颜色所致 c (3) 指示剂 5.85 偏小 (4)pH减小，H+离子浓度增大，会生成更多的H，使硝酸根被还原的中间产物NH，在H+参与下更多地与H反应生成NH4+，减少了氮气的生成 【解析】(1)①FeCl3溶液中Fe3+具有氧化性，可与Fe单质反应腐蚀钢铁，离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+。②ClO3-中心Cl的价层电子对数为，其中1对孤对电子，3个σ键，故空间构型为三角锥形；根据电荷守恒，酸性溶液忽略OH-：，代入数据得c(H＋)=1.0×10-2mol·L-1，故pH=2。 (2)[Fe(H2O)6]3+为浅紫色，Fe3+水解生成的羟基合铁配离子(或氢氧化铁胶体)显黄色，使溶液呈黄色；要观察到浅紫色需抑制Fe3+水解，加浓硝酸可增大H+浓度，抑制水解，升温、稀释都促进水解，加碳酸氢钠发生双水解，故选c。 (3)滴定Ag+时，当Ag+完全反应后，过量SCN-与Fe3+显色，故Fe3+作指示剂，可指示达到滴定终点； 计算：等体积混合后，初始c(Ag+)=0.01mol·L-1，c(Fe2+)=0.02mol·L-1，滴定得平衡时银离子浓度，则平衡时转化的，根据方程式可知反应的二价铁，平衡时生成c(Fe3+)=0.001mol·L-1，平衡时c(Fe2+＋)=(0.02-0.001)mol·L-1=0.019mol·L-1，；若取浊液测定，浊液中Ag单质会与Fe3+反应生成Ag+，释放更多Ag+，测得c(Ag+)偏大，故计算得K偏小。 (4)pH减小，H+浓度增大，促进了纳米零价铁与H+反应生成更多的活性氢(H*)。根据图1，过多的H*会使中间产物氨更多地转化为NH2和NH3，最终生成的NH₃再与溶液中的H⁺反应生成NH4+。该副反应(生成NH4+)与生成N2的主反应发生竞争，导致N2的生成率降低。 3．(2026·浙江省北斗星联盟高三一模)碳酸丙烯酯(PC)是锂离子电池的常用溶剂。可由如下方法制备： I.CO2与环氧丙烷反应合成碳酸丙烯酯(PC)，反应如下： 反应1：   已知：CO2(g)、环氧丙烷(g)、碳酸丙烯酯(l)的生成焓分别为-394.5kJ·mol−1，-94.7kJ·mol−1、-613.2kJ·mol−1。 (1)ΔH= kJ·mol−1 (2)反应1的 ΔH-TΔS随温度的变化趋势是_______。 A． B． C． D． (3)下列说法不正确的是_______。 A．升高温度或缩小容器体积均可增加反应物分子中活化分子百分数 B．当(碳酸丙烯酯)，可以说明上述反应达到化学平衡 C．加入催化剂可以改变反应途径，但不能改变焓变 D．及时分离出部分产物可以提高反应物的平衡转化率 (4)相同时间内碳酸丙烯酯产率随温度变化如图1所示，请解释产率随温度先变大后下降的原因 。 II.工业上常用尿素合成碳酸丙烯酯。 已知：碳酸丙烯酯沸点为238.14℃；1，2-丙二醇的沸点为162°C。1，2-丙二醇和尿素(160℃以上会分解)合成的反应如下： 反应2：   在烧瓶中加入物质的量之比为2∶1的1，2-丙二醇和尿素，加入催化剂充分反应，测定不同温度下PC平衡收率变化如图2所示。 的收率 (5)①从结构角度解释该反应的逆过程，在低温条件下更容易进行的原因 。 ②假设以液相中各组分的物质的量分数代替各组分的浓度表示平衡常数记为Kx，则150℃时Kx= (数据代入表达式，无需计算)。 【答案】(1)-124kJ·mol−1 (2)C (3)A (4)在140℃之前，温度升高，反应速率加快，相同时间内产生的碳酸丙烯酯更多；超过140℃，温度升高，平衡向吸热反应的逆向移动故产率下降 (5)氨气中氮原子的给电子能力比1，2-丙二醇中的氧原子更强，且氧原子电负性大于氮原子因此酯基中碳原子正电性比酰胺基中更强，二者均会使逆向更易反应 【解析】(1)反应1的ΔH=产物总生成焓-反应物总生成焓=(-613.2kJ·mol−1)-(-489.2kJ·mol−1)=-124kJ·mol−1。 (2)反应Ⅰ中，ΔH<0，ΔS<0，ΔH−TΔS(kJ/mol)随温度T/(K)的变化是一次函数的变化，斜率k=-ΔS>0，与y轴的截距ΔH＜0，故选C。 (3)A项，升高温度使更多分子获得足够能量成为活化分子，增加活化分子百分数，但缩小容器体积(即增大压强)只是增加了单位体积内的分子数，提高了碰撞频率，但不改变活化分子百分数，A错误；B项， 根据反应方程式，CO2和碳酸丙烯酯的化学计量数均为 1。当 时，正逆反应速率相等，反应达到平衡，B正确；C项，催化剂通过降低活化能改变反应途径，但不改变反应物和产物的总能量差，即 ΔH 不变，C正确；D项，根据勒夏特列原理，减少产物浓度会使平衡右移，从而提高反应物的转化率，D正确；故选A。 (4)碳酸丙烯酯在单位时间内的产率随温度变化先变大后减小是：在140℃之前，温度升高，反应速率加快，相同时间内产生的碳酸丙烯酯更多；超过140℃，温度升高，平衡向吸热反应的逆向移动故产率下降。 (5)①从结构角度解释该反应的逆过程，在低温条件下更容易进行的原因是：氨气中氮原子的给电子能力比1，2-丙二醇中的氧原子更强，且氧原子电负性大于氮原子因此酯基中碳原子正电性比酰胺基中更强，二者均会使逆向更易反应； ②1，2-丙二醇与尿素的初始物质的量比为2：1。设初始时尿素的物质的量为1 mol，则1,2-丙二醇为2 mol，总物质的量为3 mol。设反应达到平衡时，尿素转化了xmol。根据反应方程式： PC的收率 = ，因此，x=0.85mol ，总物质的量 ，各组分的物质的量分数为：，，，。 4．(2026·浙江省县域教研联盟高三一模)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应(Ph表示苯环)：Ph−CH2CH3(g)Ph−CH=CH2(g)+H2(g)  某研究小组根据热力学基本原理，选取乙苯、苯乙烯、氢气的物性及热力学数据，计算恒压下，不同温度、不同水蒸气与乙苯的物质的量比对脱氢反应中乙苯转化率的影响，结果见表1. 温度/℃ 未加水蒸气 进料比(指水蒸气与乙苯的物质的量比) 6.79 10.00 13.58 20.00 540 0.2678 0.5429 0.5996 0.6459 0.7045 560 0.3289 0.6218 0.6998 0.7206 0.7737 580 0.3964 0.6952 0.7463 0.7853 0.8308 600 0.4686 0.7603 0.8052 0.8384 0.8757 表1  温度和进料比对乙苯平衡转化率的影响 该研究小组在乙苯流量为，控制水蒸气与乙苯的物质的量比为6.79：1，汽化温度为250℃，改变脱氢反应温度测定苯乙烯的选择性和苯乙烯的收率，考察温度对转化率、选择性和收率的影响，结果如图2所示。 将反应器温度控制在600℃，汽化温度250℃，乙苯的流量，水蒸气与乙苯的物质的量比分别为6.79：1、10.00：1、13.58：1、20.00：1，考察进料比对苯乙烯的选择性和收率的影响，结果见图3. 选择性：指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数。 收率：指苯乙烯的实际产量与理论产量的比值。 (1)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应能自发反应的条件是 。 (2)由表1计算可知，水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，原因是 。但实验得出的变化规律(见图3)与表1计算结果相互矛盾，说明实验产生这个变化的原因是 。 (3)关于该乙苯催化脱氢制苯乙烯反应的实验，下列分析正确的是______。 A．使用催化剂能降低正反应的活化能，对逆反应无影响，因此缩短了达到平衡的时间 B．该反应说明催化剂能选择性断裂乙苯中的C-H键 C．若改变条件使该反应的平衡常数增大，则乙苯的平衡转化率一定增大 D．在反应达到平衡后，同时增大反应体系的压力和温度到一定值，平衡移动方向可以确定 (4)工业上也有利用CO2氧化乙苯制苯乙烯。其原理为： Ph−CH2CH3(g)+ CO2(g)Ph−CH=CH2(g)+H2O(g)+ CO(g) ΔH＝+158.7kJ·mol−1 在常压下，n(乙苯)：n(CO2)分别为a、b、c时，乙苯平衡转化率随温度变化的关系如下图所示： 则a、b、c的大小关系是 。 (5)某研究小组尝试以Na2CO3、K2CO3熔盐为电解质，用特效催化剂催化电解CO2和水蒸气获得苯乙烯，如果获得成功，请写出阴极的电极方程式 。 【答案】(1)高温 (2)正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果 反应物在反应器内停留时间过短或反应物内扩散不良造成的 (3)B (4) c＞b＞a (5)28CO2＋4H2O+40e-=Ph-CH=CH2＋20CO32- 【解析】(1)反应Ph−CH2CH3(g)Ph−CH=CH2(g)+H2(g) 正向为气体分子数增大的方向，则ΔS＞0，由表1可知，未加水蒸气时升高温度，乙苯转化率增大，说明正向为吸热反应，则ΔH＞0；则乙苯催化脱氢制苯乙烯反应能自发进行的条件是高温(ΔG=ΔH-TΔS＜0的反应可自发进行)； (2)水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，原因是：正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果；实验得出的变化规律(见图3)与表1计算结果相互矛盾，实验产生这个变化的原因是：随着水蒸气与乙苯物质的量之比增大，反应物在反应器内停留时间过短或反应物内扩散不良造成的； (3)A项，催化剂能‌同等程度地降低正反应和逆反应的活化能‌，‌同等程度地加快正逆反应速率，‌因此缩短了达到平衡的时间，A错误；B项，由反应Ph−CH2CH3(g)⇌Ph−CH=CH2(g)+H2(g)可知 ，断裂的是乙基中的C-H键，苯环上的C-H键未断裂，说明催化剂能选择性断裂乙苯中的C-H键，B正确；C项，ΔH＞0，若升高温度，平衡正移，平衡常数增大，但平衡转化率还受压强等因素影响，若在升高温度的同时增大压强，乙苯的平衡转化率不一定增大，C错误；D项，反应Ph−CH2CH3(g)Ph−CH=CH2(g)+H2(g) ΔH＞0，在反应达到平衡后，增大压力，平衡向逆反应方向移动(气体分子数减少的方向)；升高温度，平衡向正反应方向移动(吸热反应方向)；由于“增大压力”和“升高温度”对平衡的影响是相反的，两者的强度(压力增大的幅度、温度升高的幅度)不确定时，无法判断最终平衡的移动方向；D错误；答案为B； (4)乙苯与二氧化碳物质的量之比越大，乙苯的转化率越小，则c>b>a； (5)阴极发生还原反应，CO2得电子生成苯乙烯(分子式C8H8，碳元素的平均化合价为-1)，环境为熔融碳酸盐，碳酸根离子参与平衡电荷，结合C、H、O原子守恒，最终配平得阴极方程式为：28CO2＋4H2O+40e-=Ph-CH=CH2＋20CO32-。 5．(2026·浙江省浙南名校联盟三联考一模)氨作为零碳燃料和氢能载体，能通过氨热分解法制氢、氨电解法制氢，使其在构建“氢能社会”方面发挥重要作用，对保障国家能源安全和实现“双碳”目标具有重要意义。回答下列问题： Ⅰ．氨热分解法制氢：反应原理为2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，氨制氢过程中的能量变化如图所示。 (1)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g) ΔH＝ kJ·mol−1，其能够自发进行的条件为 (填“高温”“低温”或“任何温度”)。 (2)①某温度下，在不同催化剂体系中，氨气以一定流速通过绝热反应管(图1)，测得出口处氨气分解率随温度变化曲线如图2所示。(图2温度范围内，催化剂活性不变) 下列说法不正确的是 。 A．催化效果最好的是催化剂I B．如果增大气体流速(其他条件不变)，则点对应的点可能变为 C．如果用膜分离技术及时分离出H2，可以提高氨气的分解率 D．L1处与L3处氨分解反应的平衡常数相等 ②温度越高，NH3的分解率越接近平衡分解率的原因是： 。 (3)在1470K、100kPa反应条件下，将n(NH3)：n(Ar)=1：1的混合气进行NH3热分解反应)2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)。平衡时混合气中NH3与H2的分压相等，平衡常数Kp= kPa2。(用分压计算的平衡常数为Kp，分压总压物质的量分数) Ⅱ．氨电解法制氢：利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其工作原理如图所示。 (4)阳极电极反应式为 。 (5)当外电路转移电子时，右室的质量减少 g。 【答案】(1)+90 高温 (2)ABD 温度升高，反应速率加快，转化率接近平衡转化率 (3) (4)2NH3+6OH--6e-=N2＋6H2O (5)36 【解析】(1)焓变等于生成物能量减去反应物能量，由图得，所以；根据ΔG=ΔH-TΔS，反应气体分子数增多，所以熵变大于零，另ΔG＜0，则需温度较高，所以该反应为高温自发进行。 (2)①A项，由图得，使用催化剂1，氨气分解率最低，其效果最差，A错误；B项，增大气体流速，相当于增大氨气浓度，反应正向移动，但(转化率)分解率降低(平衡移动只能减缓改变，不能抵消改变)，c点分解率比X高，故B错误；C项，及时分离产品H2，使得反应正向移动，氨气分解率提高，C正确；D项，反应容器绝热，所以容器内部温度不等，所以L1和L3处的平衡常数不等，D错误，故选ABD；②温度越高，在相同气体流速，即反应时间相同的情况下，反应速率越快，达到平衡时间越快，而催化剂不改变平衡移动，所以温度越高，氨气分解率曲线越和平衡分解率曲线重合。 (3)设通入1 mol 氨气，1 mol Ar，平衡时转化氨气n mol，则生成氮气0.5n mol，生成氢气1.5n mol，平衡时混合气中氨气与氢气的分压相等，所以其物质的量相等，则1-n=1.5n，n=0.4，所以平衡时氨气物质的量为0.6 mol，氢气为0.6 mol，氮气为0.2 mol，气体总物质的量为(0.6+0.6+0.2+1) mol=2.4 mol，则平衡常数为。 (4)图示左室为阳极，氨气被氧化生成氮气，右室为阴极，水得电子生成氢气，阳极反应为2NH3+6OH--6e-=N2＋6H2O。 (5)右室反应为水得电子生成氢气和OH-，氢气被吹出电解池，生成的OH-通过阴离子交换膜向阳极移动，根据2H2O+2 e-=H2+2OH-，所以每转移2 mol电子，右室减少2 mol H2O的质量，为36 g。 6．(2025·浙江省江山一中高三模拟)甲酸(HCOOH)被认为是潜在的贮氢物质之一。请回答： (1)加热甲酸可发生两种分解反应，反应过程中的能量变化如图所示。 Ⅰ．HCOOH(g)CO(g)＋H2O(g) Ⅱ．HCOOH(g)CO2(g)＋H2(g) ①根据能量变化图，计算CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的ΔH= 。 ②已知只能催化反应Ⅰ而对于反应Ⅱ无影响。 根据前面的信息判断，下列说法正确的是 (选填序号)。 A．升温，有利于提高产物中H2的体积分数 B．加入，可使能达到的极大值更大 C．加入NaOH(s)，有利于提高H2的平衡浓度 D．当v正(H2)= v逆(H2O)时，反应达到平衡状态 (2)在催化剂作用下，HCOOH能与H2O反应生成H2：HCOOH+H2OHCO3-+H2↑+H+。HCOOH的电离、双聚均会影响放氢速率，反应历程如下图所示： ①用D2O代替H2O，通过检验气体产物中的 (填分子式)可确认上述机理。 ②实验发现，水适当过量能促进HCOOH释放H2，可能原因是 。 (3) HCOOH (25℃，Ka=1.8×10-4)溶液中加入两种可溶性钠盐NaA、NaB，发生反应：X-+HCOOHHCOO-+HX(X=A、B)。平衡时随起始时NaX与HCOOH物质的量浓度之比的变化曲线如下图。 ①弱酸HA的电离平衡常数Ka(HA)= 。 ②Ka(HB) Ka(HA) (选填“<”或“>”)。 【答案】(1) ΔH2+ΔH3-ΔH1-ΔH4 AB (2) HD 适当过量的水促进HCOOH电离，防止HCOOH通过氢键聚合 (3) 1.8×10-5 < 【解析】(1)①由图可知Ⅰ．HCOOH(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH=ΔH2-ΔH4；Ⅱ．HCOOH(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH=ΔH1-ΔH3；根据盖斯定律，反应Ⅰ－反应Ⅱ得到CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，则ΔH=(ΔH2-ΔH4)-(ΔH1-ΔH3)=ΔH2+ΔH3-ΔH1-ΔH4；②A．由图可知，该反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的ΔH＜0，升温，平衡逆向移动，H2的体积分数增大，A正确；B项，两个分解反应同时进行，加入H+，只催化反应Ⅰ而对于反应Ⅱ无影响，故单位时间内生成的CO更多，可以使能达到的极大值更大，B正确；C项，加入NaOH(s)，氢氧化钠固体易吸水而潮解，反应Ⅰ和反应Ⅱ是两个竞争反应，氢氧化钠固体吸收水分后，更有利于反应Ⅰ平衡正向移动，不利于提高H2的平衡浓度，C错误；D项，H2和水分别是两个反应的生成物，当v正(H2)= v逆(H2O)时，反应不一定达到平衡状态，D错误；故选AB；(2)①由反应机理可知，HCOO-吸附在催化剂上，与水分子反应时，HCOO-上C-H键断裂，形成一个H-，COO与水分子通过配位键结合，随后水分子的1个O-H键断裂，形成一个H+和HCO3-，H+、H-形成氢气分子，故如果用D2O代替H2O，形成的氢气分子是HD；②水适当过量相当稀释HCOOH，HCOOH电离程度增大，HCOO-数量变多，可防止HCOOH通过氢键聚合；(3)①取图像上，的点，，解得， 则，解得，则；②当，平衡时加入NaA溶液的c(H＋)=0.9×10-4mol·L-1，平衡时加入NaB溶液的c(H＋) < 0.9×10-4mol·L-1，说明反应后，滴加NaA溶液的酸性强，则说明B-结合H+能力强，HA的酸性强于HB，故Ka(HB)<Ka(HA)。 7．(2026·浙江省嘉兴市2026届高三基础测试)H2是重要的化工原料。请回答： (1)以H2、CO2为原料合成甲醇，涉及的主要反应如下： Ⅰ．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)  ΔH1=−49.5 kJ·mol−1 Ⅱ．CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)  ΔH2=−90.4 kJ·mol−1 Ⅲ．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)  ΔH3 ①ΔH3= kJ·mol−1。 ②一定温度下，向恒容密闭容器中充入体积比为3∶1的H2和CO2，发生上述反应。下列说法正确的是 。 A．CO的浓度不变，说明反应已达到平衡状态 B．增大投料比n(H2)∶n(CO2)，可提高H2的平衡转化率 C．增大压强，活化分子百分数不变，反应速率加快 D．分离出H2O(g)，反应Ⅰ平衡正向移动，平衡常数KⅠ增大 (2)CH4、H2O(g)与载氧体CeO2(Ce是活泼金属，正价有+3、+4)反应，可制得H2和CO，气体分步制备原理示意如图1所示。相同条件下，先后以一定流速通入固定体积的CH4、H2O(g)，依次发生的主要反应(此条件下CH4不分解)： 步骤Ⅰ：CH42H2＋CO 步骤Ⅱ：H2O2H2 步骤Ⅰ中，大于理论值2的可能原因是 。 (3)在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液(足量)中通入H2生成HCOO−实现储氢，反应为：HCO(aq)＋H2(g)HCOO−(aq)＋H2O(g)  ΔH=−19.4 kJ·mol−1。 ①HCOO−的空间构型为 。 ②25℃下，HCOOH电离平衡常数为Ka=1.8×10−4，则pH=4的某HCOOH、HCOOK的混合溶液中c(HCOO−)∶c(HCOOH)= 。 ③已知催化剂在80℃左右活性最高，40℃时体系中c(HCOO−)随时间变化曲线如图2所示。不改变其他条件，t时刻迅速升温至80℃，画出t时刻后c(HCOO−)随时间变化至平衡时的曲线 。 【答案】(1) +40.9 AC (2)CeO2氧化性较强，可将CO氧化为CO2，使得CO的物质的量减小，增大 (3)平面三角形 9∶5或1.8 【解析】(1)①反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，则由盖斯定律得；②A项，CO的浓度不变，即反应Ⅱ、Ⅲ的正、逆反应速率均相等，反应Ⅱ、Ⅲ均已达到平衡状态，则反应Ⅰ也达到平衡状态，能说明反应已达到平衡状态，A正确；B项，增大投料比n(H2)∶n(CO2)，相当于增加H2的量，H2的浓度增大，能使平衡正向移动，H2的转化量增大，但H2的起始量增大程度更大，会降低H2的平衡转化率，B错误；C项，增大压强，活化分子百分数不变，但单位体积内活化分子数增多，单位时间内有效碰撞的次数增加，反应速率加快，C正确；D项，分离出H2O(g)，H2O(g)的浓度减小，反应Ⅰ平衡正向移动，但平衡常数只与温度有关，温度不变，则平衡常数KⅠ不变，D错误；故选AC。 (2)步骤Ⅰ：CH42H2+CO，的理论值为2，但载氧体CeO2氧化性较强，可能将CO氧化为CO2，导致CO的物质的量减小，增大，则步骤Ⅰ中，大于理论值2的可能原因是：CeO2氧化性较强，可将CO氧化为CO2，使得CO的物质的量减小，增大； (3)①HCOO−的中心C原子的价层电子对数为3，无孤电子对，采用sp2杂化，其空间构型为平面三角形；②因HCOOH电离平衡常数，则pH=4的某HCOOH、HCOOK的混合溶液中；③该储氢反应为放热反应，升高温度(t时刻迅速升温至80 ℃)，平衡逆向移动，且催化剂在80 ℃左右活性最高，反应速率快，体系中c(HCOO−)迅速减小，达到平衡时体系中c(HCOO−)低于40 ℃时的，则不改变其他条件，t时刻迅速升温至80 ℃，画出t时刻后c(HCOO−)随时间变化至平衡时的曲线为：。 8．(2026·浙江省名校协作体2026届高三返校联考)工业生产催化剂的过程会产生含大量高浓度氮氧化物(NOx)的烟气，对环境造成严重破坏。某工艺通过选择性催化还原法(SCR)治理去除烟气中的NOx，使其达到排放标准，且无需二次处理。 SCR主反应： NO(g)+4NH3(g)＋O2(g)=4N2(g)＋6H2O(g) (i) 2NO2(g)+4NH3(g)＋O2(g)=3N2(g)＋6H2O(g) (ii) SCR副反应 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) (iii) 请回答： (1)标准状态下，一些物质的相对能量如表所示： 物质 N2(g) O2(g) NH3(g) NO(g) H2O(g) NO2(g) 相对能量/kJ·mol−1 0 0 -50 91 -242 34 ①计算反应(ii)的ΔH = kJ·mol−1。 ②判断反应(ii)在什么条件下自发进行 (填“任意温度”“高温”或“低温”)。 (2)已知尿素[CO(NH2)2]的分解作为还原剂NH3的来源，尿素可以通过如下电化学装置获得，电解过程中生成尿素的电极反应式是 。 电解过程中需控制合适的电流，否则阴极会产生H2导致电解效率下降。若外电路以8A恒定电流工作20分钟，产生尿素0.005mol，则该电解装置的电解效率 ()。［已知：电荷量电流时间。］ (3) NOx的去除率(用R表示)受投料的氨氮比(n)、进入混合器中烟气的NOx浓度(即入口NOx浓度，用表示)等因素的影响，结果如图、所示。 下列有关说法中正确的是___________。 A．为取得最优氮氧化物的去除效果，入口NOx浓度应保持在 B．结合图像，分析NOx的去除率的下降主要受NO去除率的影响 C．当氨氮比小于0.9时，NO2去除率为负值，NH3主要用于满足NO的转化，且部分NO被氧化成NO2 D．由图可知，应尽量提高氨氮比，以提高NOx去除率 (4)空速是指单位时间内通过单位体积催化剂的气体流量，单位为，它反映气体与催化剂的接触时间，该脱硝工艺中空速控制在，请解释空速不宜过低的原因： 。 【答案】(1) -1320 任意温度 (2) CO2＋2NO3-+18H＋＋16e-=CO(NH2)2+7H2O 80% (3)AC (4)低空速不利于反应后生成物N2、H2O从催化剂表面脱附，减慢脱硝反应速率    过长的停留时间，还会促使NH3发生氧化反应，反而使NOx去除率下降 【解析】ΔH=生成物总能量-反应物总能量，反应自发进行的判断依据是ΔG=ΔH-TΔS，当ΔH＜0，ΔS＞0，则在任意温度下，ΔG＜0，反应都能自发进行。 (1)①ΔH=生成物总能量-反应物总能量，对于反应2NO2(g)+4NH3(g)＋O2(g)=3N2(g)＋6H2O(g：生成物总能量为，反应物总能量为，则该反应的ΔH=；②反应自发进行的判断依据是ΔG=ΔH-TΔS，由反应(ⅱ)可知，反应后气体分子数增加，所以ΔS＞0，又因为，根据ΔG=ΔH-TΔS，ΔH＜0，ΔS＞0，则在任意温度下，ΔG＜0，反应都能自发进行； (2)生成尿素的那一极是a极，在a极NO3-得到电子，结合H+生成CO(NH2)2和H2O，根据氧化还原反应中得失电子守恒配平得电极反应式为CO2＋2NO3-+18H＋＋16e-=CO(NH2)2+7H2O；已知电流I=8A，时间t=20min=1200s，根据电荷量公式Q=It可得，根据电极反应式CO2＋2NO3-+18H＋＋16e-=CO(NH2)2+7H2O可知，生成1mol尿素转移16mol电子，现在生成0.005mol尿素，则转移0.08mol电子，根据法拉第常数，则理论电荷量，； (3)A项，由图b可以看出当入口NOx浓度应保持在时，氮氧化物的去除效果最好，故A正确；B项，NOx的去除率的下降时，NO的去除率并没有明显变化，所以由图中无法得出NOx的去除率的下降主要受NO去除率的影响的结论，故B错误；C项，由图a可以看出，当氨氮比小于0.9时，NO2去除率为负值，此时NH3主要用于满足NO的转化，且部分NO被氧化成NO2，故C正确；D项，由图a可知，氨氮比并非越高越好，当氨氮比达到一定值后，NOx去除率不再明显提高，甚至可能出现其他情况，所以不应尽量提高氨氮比来提高NOx的去除率，故D错误；故选AC。 (4)不宜过低的原因为：低空速不利于反应后生成物N2、H2O从催化剂表面脱附，减慢脱硝反应速率过长的停留时间，还会促使NH3发生氧化反应，反而使NOx去除率下降。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $