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

专题03 化学反应原理综合题 内容导航 【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 此题承载着对化学反应原理、对真实问题情境、对理论联系实际、对微粒观变化观平衡观守恒观等综合考查。一般通过陌生复杂的情境及陌生的图象形式，综合考查热化学、电化学、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液等主干理论知识，主要命题点有盖斯定律的应用，反应速率和化学平衡的分析，化学平衡常数的表达式书写与计算，反应条件的分析选择、生产生活中的实际应用等。检测学生“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”素养的发展水平。在近几年的相关考题中，对单一因素影响的考查已经越来越少了，主要以“多因素影响”出现，考查考生的综合分析判断能力。以实际情景(场景)为背景，更能体现核心素养的要求。而在实际生产过程中，影响因素是多元化、多方位和多层次的。 预测2026年6月选考仍将以化学平衡为主，涉及定性分析和定量计算，定性分析主要是外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，定量计算主要是围绕转化率和平衡常数的计算。 热点·设问·拆解 热点设问01 焓变与盖斯定律 2026·浙江1月卷，18(1) 2024·浙江省6月，19(5) 2024·浙江省1月，19(2) 2023·浙江省6月，19(1) 2023·浙江省1月，19(2) 热点设问02 化学反应速率和化学平衡影响因素 2025·浙江6月卷，18(1)(3) 2024·浙江省1月，19(1)(4)(5) 2024·浙江省6月，19(1)(2)(3) 2024·浙江省1月，19(3) 2023·浙江省6月，19(3)(4)(5) 热点设问03 化学平衡计算 2024·浙江省1月，19(2) 2024·浙江省1月，19(1) 2023·浙江省6月，19(2) 热点设问04 作出有关物理量变化趋势曲线 2026·浙江1月卷，18(2)(3) 2025·浙江6月卷，18(2) 2023·浙江省6月，19(4) 2023·浙江省1月，19(4) 2022·浙江省6月，19(2) 热点设问01焓变与盖斯定律 析典例·明思路 1．(2026·浙江1月卷，18)某小组想用CO制取CO2，反应如下： I．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 K1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH2＝-484kJ·mol−1 K2 Ⅲ．CO(g)+1/2O2(g)=CO2 (g) ΔH3 K3 请回答： (1)①ΔH3= kJ/mol。 ②某同学在常温常压下，往CO与O2以体积比为2：1混合至密闭体系中，放置数年后却发现几乎无CO2。该同学认为是该反应的平衡常数K3极小导致的，你认为该同学的说法 (“正确”或“错误”)，设计实验验证你的结论： (简述即可)。 2．(2024·浙江省6月，19)氢是清洁能源，硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢反应方程式如下：(除非特别说明，本题中反应条件均为，) NaBH4(s)＋2H2O(l)= NaBO2(aq)＋4H2(g) ΔH＜0 (5)资源的再利用和再循环有利于人类的可持续发展。选用如下方程式，可以设计能自发进行的多种制备方法，将反应副产物偏硼酸钠(NaBO2)再生为NaBH4。(已知：是反应的自由能变化量，其计算方法也遵循盖斯定律，可类比计算方法；当时，反应能自发进行。) I． II． III． 请书写一个方程式表示NaBO2再生为NaBH4的一种制备方法，并注明 。(要求：反应物不超过三种物质；氢原子利用率为。) 3．(2024·浙江省1月，19)通过电化学、热化学等方法，将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。请回答： (2)该研究小组改用热化学方法，相关热化学方程式如下： ：C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH1＝-393.5kJ·mol−1 Ⅱ：C(s)＋H2(g)＋O2(g)==HCOOH(g) ΔH2＝-378.7kJ·mol−1 Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g) ΔH3 ΔH3= kJ·mol−1。 4．(2023·浙江省6月，19)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：H2O(g)+ CO(g)CO2 (g)+ H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 该反应分两步完成： 3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 2Fe3O4 (s)＋H2O(g)3Fe2O3 (s)＋H2(g) ΔH2 请回答： (1) ΔH2=_______ kJ·mol－1。 5．(2023·浙江省1月，19)“碳达峰•碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1= +247 kJ•mol-1 ，K1 II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2= +41 kJ•mol-1 ， K2 (2)反应CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的∆H=_________kJ•mol-1，K=_________ (用K1、K2表示)。 研考点·通技法 破类题·提能力 1．(2026·浙江宁波市“十校”高三二模)自1913年合成氨工业化以来，科学家一直致力于合成氨技术的研究和发展。回答下列问题： (1)根据下图数据计算反应的__________。 2．(2026·浙江大学附中高三模拟)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= 。 3．(2026·浙江强基联盟高三联考)蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺，其中水碳比是目前研究的关键。水碳比是指原料气中H2O和CH4的物质的量之比，一般用表示，即。CH4用水蒸气重整制氢的总反应为CH4(g)＋2H2O(g)CO(g)＋4H2(g) ΔH，该总反应可分为以下两个过程： 反应I．水蒸气重整：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH1＞0 反应II．水煤气变换：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2＜0 (1)已知：CH4燃烧热为-890.31kJ·mol−1，H2燃烧热为-285.8kJ·mol−1，H2O(l)＋H2O(g)　ΔH3＝+44.0kJ·mol−1，CH4(g)＋2H2O(g)CO(g)＋4H2(g) ΔH=_______kJ·mol−1(结果保留一位小数)。 热点设问02 化学反应速率与化学平衡影响因素 析典例·明思路 1．(2025·浙江6月卷，18)氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌，有重要的应用价值。请回答： (1)下列措施中能提高新制饱和氯水中HClO浓度的是_______。 A．加固体 B．加水 C．加CaCO3粉末 D．加足量Ca(OH)2溶液 (3)某研究小组提出，商用ClO2 (常含杂质Cl2)在水中易发生如下反应，影响自来水消毒效果。 Ⅳ 2ClO2(aq)＋H2O(l)=2H+(aq)+ClO3-(aq)＋ClO2-(aq) V 2ClO2(aq)+ClO-(aq)＋H2O(l)=2H+(aq)+2ClO3-(aq)＋Cl-(aq) ClO2中Cl2含量对ClO2反应初始速率[v初始(ClO2)]的影响如图所示。实验条件：T2℃，ClO2初始浓度相同。 ①Cl2的存在主要加快了反应_______(填“Ⅳ”或“V”)。 ②指出改变v初始(ClO2)的影响因素，并解释原因_______。 2．(2024·浙江省1月，19)二甲胺[(CH3)2NH]、N，N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请回答： (1)用氨和甲醇在闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下： Ⅰ．NH3(g)＋CH3OH(g) CH3NH2(g)＋H2O(g) Ⅱ．CH3NH2(g)＋CH3OH(g)(CH3)2NH(g)＋H2O(g) Ⅲ．(CH3)2NH(g)＋CH3OH(g) (CH3)3N(g)＋H2O(g) 可改变甲醇平衡转化率的因素是_______。 A．温度 B．投料比[n(NH3)：n(CH3OH)] C．压强 D．催化剂 (4)上述电化学方法产率不高，工业中常用如下反应生产HCON(CH3)2：(CH3)2NH(g)＋CO(g)=HCON(CH3)2(l)。某条件下反应自发且熵减，则反应在该条件下ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。 (5)有研究采用CO2、H2和(CH3)2NH催化反应制备HCON(CH3)2。在恒温密闭容器中，投料比n(CO2)：n(H2)： n(CH3)2NH)=20：15：1，催化剂M足量。反应方程式如下： Ⅳ． V．HCOOH(g)＋(CH3)2NH(g)= HCON(CH3)2(g)＋H2O(g) HCOOH、(CH3)2NH、HCON(CH3)2三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。 (例：HCOOH的物质的量百分比 ①请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂M活性降低或失活) 。 ②若用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH，可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因 。 3．(2024·浙江省6月，19)氢是清洁能源，硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢反应方程式如下：(除非特别说明，本题中反应条件均为，) NaBH4(s)＋2H2O(l)= NaBO2(aq)＋4H2(g) ΔH＜0 (1)该反应能自发进行的条件是_______。 A．高温 B．低温 C．任意温度 D．无法判断 (2)该反应比较缓慢。忽略体积变化的影响，下列措施中可加快反应速率的是_______。 A．升高溶液温度 B．加入少量异丙胺[(CH3)2CHNH2] C．加入少量固体硼酸[B(OH)3] D．增大体系压强 (3)为加速NaBH4水解，某研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时，测得反应开始时生氢速率v与投料比[n(NaBH4)：n(H2O)]之间的关系，结果如图1所示。请解释ab段变化的原因 。 4．(2024·浙江省1月，19)通过电化学、热化学等方法，将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。 (3)为提高效率，该研究小组参考文献优化热化学方法，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的(有机溶剂)溶液，CO2和H2在溶液中反应制备，反应过程中保持CO2(g)和H2(g)的压强不变，总反应CO2＋H2HCOOH的反应速率为v，反应机理如下列三个基元反应，各反应的活化能E2＜E1＜＜E3 (不考虑催化剂活性降低或丧失)。 Ⅳ：M+CO2Q          E1 V：Q+H2L             E2 VI：LM+HCOOH       E3 ①催化剂M足量条件下，下列说法正确的是 。 A．v与CO2(g)的压强无关         B．v与溶液中溶解H2的浓度无关 C．温度升高，v不一定增大         D．在溶液中加入N(CH2CH3)3，可提高CO2转化率 ②实验测得：，下，v随催化剂M浓度c变化如图。c≤c0时，v随c增大而增大：c＞c0时，v不再显著增大。请解释原因 。 5．(2023·浙江省6月，19)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：H2O(g)+ CO(g)CO2 (g)+ H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 该反应分两步完成： 3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 2Fe3O4 (s)＋H2O(g)3Fe2O3 (s)＋H2(g) ΔH2 (3)下列说法正确的是______。 A．通入反应器的原料气中应避免混入O2 B．恒定水碳比[n (H2O)/ n(CO)]，增加体系总压可提高H2的平衡产率 C．通入过量的水蒸气可防止Fe3O4被进一步还原为Fe D．通过充入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率 (4)水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。 在催化剂活性温度范围内，图2中b-c段对应降温操作的过程，实现该过程的一种操作方法是______。 A．按原水碳比通入冷的原料气 B．喷入冷水(蒸气) C．通过热交换器换热 (5)在催化剂活性温度范围内，水煤气变换反应的历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附(快速)、反应及产物分子脱附等过程。随着温度升高，该反应的反应速率先增大后减小，其速率减小的原因是________。 6．(2023·浙江省1月，19)“碳达峰•碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1= +247 kJ•mol-1 ，K1 II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2= +41 kJ•mol-1 ， K2 请回答： (1)有利于提高CO2平衡转化率的条件是___________。 A．低温低压 B．低温高压 C．高温低压 D．高温高压 (3)恒压、750℃时，CH4和CO2按物质的量之比1：3投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。 ①下列说法正确的是__________。 A．Fe3O4可循环利用，CaO不可循环利用 B．过程ii，CaO吸收CO2可促进Fe3O4氧化CO的平衡正移 C．过程ii产生的H2O最终未被CaO吸收，在过程iii被排出 D．相比于反应I，该流程的总反应还原1mol CO2需吸收的能量更多 ②过程ii平衡后通入He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程iii，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因______________________________。 研考点·通技法 1．影响化学反应速率的因素 (1)内因 反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为：v(Mg)>v(Al)。 (2)外因(其他条件不变，只改变一个条件) 2．压强对速率的影响有以下几种情况： (1)恒温时：增大压强体积缩小浓度增大化学反应速率加快。 (2)恒容时： ①充入气体反应物压强增大浓度增大速率加快。 ②充入惰性气体总压强增大，但各气体物质的量浓度不变，反应速率不变。 (3)恒压时：压强不变充入惰性气体压强不变体积增大各物质浓度减小反应速率减慢。 3．焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响 ΔH ΔS ΔH－TΔS 反应情况 － ＋ 永远是负值 在任何温度下过程均自发进行 ＋ － 永远是正值 在任何温度下过程均非自发进行 ＋ ＋ 低温为正高温为负 低温时非自发，高温时自发 － － 低温为负高温为正 低温时自发，高温时非自发 4．化学平衡状态的判断 (1)原则。“体系中一个变化的物理量到某一时刻不再变化”，这个物理量可作为平衡状态的“标志”。 (2)等速标志。v正＝v逆是化学平衡状态的本质特征，对于等速标志的理解，要注意以下两个方面的内容： ①用同一种物质来表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等。 ②用不同种物质来表示反应速率时必须符合两方面：a.表示两个不同的方向；b.速率之比＝浓度的变化量之比＝物质的量的变化量之比＝化学计量数之比。 (3)浓度标志。反应混合物中各组分的浓度不变是平衡状态的宏观表现，可逆反应中各组分的物质的量、浓度、百分含量、气体的体积分数一定时，可逆反应达到平衡状态。 (4)混合气体的平均相对分子质量()标志 ①当反应物与生成物均为气体时：对于反应前后气体分子数不等的反应，为定值可作为反应达到平衡状态的标志；对于反应前后气体分子数相等的反应，为定值不能作为反应达到平衡状态的标志。 ②若有非气体参与，无论反应前后气体的分子数是否相等，为定值一定可作为反应达到平衡状态的标志。 (5)混合气体的密度(ρ)标志 ①当反应物与生成物均为气体时：在恒容条件下，无论反应前后气体分子数是否相等，ρ为定值，不能作为反应达到平衡状态的标志；在恒压条件下，对于反应前后气体分子数相等的反应，ρ为定值，不能作为反应达到平衡状态的标志，对于反应前后气体分子数不等的反应，ρ为定值，可作为反应达到平衡状态的标志。 ②当有非气体物质参与反应时：对于恒容体系，ρ为定值，可作为反应达到平衡状态的标志。 (6)混合气体的压强标志 因为恒容、恒温条件下，气体的物质的量n(g)越大则压强p就越大，则无论各成分是否均为气体，只需要考虑Δn(g)。对于Δn(g)＝0的反应，当p为定值时，不能作为反应达到平衡状态的标志；对于Δn(g)≠0的反应，当p为定值时，可作为反应达到平衡状态的标志。 5．影响化学平衡的因素 (1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度改变v正、v逆，平衡不移动 破类题·提能力 1．(2026·浙江省宁波市镇海首考最后一卷)环戊二烯()重要的有机合成中间体。一定条件下，存在以下转化： 反应①：  (g) (g)+H2(g) ΔH1 反应②：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH2＝-11kJ·mol−1 反应③：(g)+ I2(g) (g)+2HI(g) ΔH3＝+89.3kJ·mol−1 (3)在恒温恒容的容器中，当反应②达到化学平衡时，则下列一定正确的是_______。 a．混合气体的颜色保持不变      b．混合气体的压强保持不变 c．c(H2)= c(I2)                 d．混合气体的平均相对分子质量不再变化 2．(2026·浙江宁波市“十校”高三二模)自1913年合成氨工业化以来，科学家一直致力于合成氨技术的研究和发展。 (2)常温常压下，在密闭容器中H2和N2按照体积比3：1混合放置较长时间，没有明显生成NH3，有同学认为原因是反应的速率极小。请判断该同学观点是否正确__________(填“正确”或“错误”)，并设计实验验证__________(简述实验方法即可)。 (3)某科研团队构筑了“过渡金属-LiH”双活性中心催化体系，实现了温和条件下氮向氨的逐步转化。已知吸附态或游离态的氮均能与LiH反应： 反应Ⅰ：2Rh4N+3LiH=8Rh+LiNH2+Li2NH ΔH1 反应Ⅱ：N2+3LiH=LiNH2+Li2NH ΔH2 ①上述两个反应的ΔG(ΔG=ΔH-TΔS )与温度T的关系如下图所示，其中__________线(填“a”或“b”)表示反应Ⅱ的ΔG与温度T的关系。 ②请写出Rh(45号元素)在元素周期表中的位置(周期和族)__________。 3．(2026·江省台州市椒江区等5地高三一模)研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 (2) H2CO3(aq)中存在下列平衡： CO2(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)  KII H2CO3(aq) HCO3-(aq)+H+(aq) KIII HCO3(aq) CO32-(aq)+H+(aq)   KIV ①CO2(aq)+H2O(l)HCO3-(aq)+H+(aq)的K，K= (用KII、KIII表示)。 ②相同条件下，Na2CO3和NaHCO3在水中溶解度大小：Na2CO3 NaHCO3 (用“＞”、“＜”或“＝”表示)，从微粒间作用力角度解释原因 。 (3)碳酸酐酶(EZn)催化下H2O与CO2反应(途径a)、无催化下H2O与CO2反应(途径b)的机理如下图所示： 已知：假设快反应先达到平衡。 ①下列说法不正确的是 。 A．途径a中Q为49kJ/mol B．途径a决速步的过渡态为TS2 C．碳酸酐酶(EZn)提高了CO2的平衡转化率 D．若途径b加入NaOH(s)，平衡右移，HCO3-的平衡浓度一定增大 ②途径b保持CO2分压不变，适当升高温度，反应速率减小，请解释 。 4．(2026·浙江强基联盟高三联考)蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺，其中水碳比是目前研究的关键。 (2)在恒容密闭容器中，加入1molCH4和一定量的H2O(g)，若仅发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＞0，CH4的平衡转化率按不同水碳比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是_______(填标号)。 A．点对应的平衡常数：Ka=Kb＞Kc B． C．T1下，若容器内比值不变，可判断反应达到平衡 D．T1下达平衡后，压强： 我国学者研发了一种用于低温水煤气变换反应的高效稳定催化剂——原子层金簇负载催化剂，下图表示该催化剂与金催化剂的反应历程：(吸附在催化剂表面上的物种用*标注) (4)使用金催化剂(A)和原子层金簇负载—MoC催化剂(B)，哪种更有利于该反应进行？_______(填“A”或“B”)，原因是_______。 热点设问03 化学平衡计算 析典例·明思路 1．(2024·浙江省1月，19)二甲胺[(CH3)2NH]、N，N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请回答： (2)25℃下，(CH3)2NH·H2O的电离常数为Kb，-lgKb=3.2，则1mol/L[(CH3)2NH2] +Cl-水溶液的pH= 。 2．(2024·浙江省1月，19)通过电化学、热化学等方法，将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。 ：C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH1＝-393.5kJ·mol−1 Ⅱ：C(s)＋H2(g)＋O2(g)==HCOOH(g) ΔH2＝-378.7kJ·mol−1 Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g) ΔH3 ②反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行，CO2和H2的投料浓度均为，平衡常数，则CO2的平衡转化率为 。 ③用氨水吸收，得到氨水和甲酸铵的混合溶液，时该混合溶液的pH= 。[已知：时，电离常数Kb (NH3• H2O)=1.8×10-5、Ka(HCOOH)=1.8×10-4] 3．(2023·浙江省6月，19)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：H2O(g)+ CO(g)CO2 (g)+ H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 该反应分两步完成： 3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 2Fe3O4 (s)＋H2O(g)3Fe2O3 (s)＋H2(g) ΔH2 (2)恒定总压1.70MPa和水碳比[n (H2O)/ n(CO)] =12：5投料，在不同条件下达到平衡时CO2和H2的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表： p(CO2)/MPa p(H2)/MPa p(CH4)/MPa 条件1 0.40 0.40 0 条件2 0.42 0.36 0.02 ①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数___________。 ②对比条件1，条件2中H2产率下降是因为发生了一个不涉及CO2的副反应，写出该反应方程式____。 研考点·通技法 1．“三段式” 化学平衡计算的最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具体步骤是在化学方程式下写出有关物质起始时的物质的量、发生转化的物质的量、平衡时的物质的量(也可以是物质的量浓度或同温同压下气体的体积)，再根据题意列式求解。 　　　　　 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) n(起始)/mol a b 0 0 n(转化)/mol mx nx px qx n(平衡)/mol a－mx b－nx px qx 起始、转化、平衡是化学平衡计算的“三步曲”。 2．化学平衡常数 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 (1)数学表达式：对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)来说，K＝。 注意：①不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。例如： CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)　K＝c(CO2) Cr2O(aq)＋H2O(l)2CrO(aq)＋2H＋(aq) K＝ ②同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式亦不同。例如： N2O4(g)2NO2(g)　K＝ N2O4(g)NO2(g)　K′＝＝ 2NO2(g)N2O4(g)　K″＝＝ 因此书写平衡常数表达式时，要与化学反应方程式相对应，否则意义就不明确。 (2)对于气体反应，写平衡常数表达式时，除可以用平衡时的物质的量浓度表示外，也可以用平衡时各气体的分压来表示。例如： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　Kp＝ 其中：p(NH3)、p(N2)、p(H2)分别为NH3、N2、H2的平衡分压，某气体平衡分压＝平衡时总压×该气体的物质的量分数。 破类题·提能力 1．(2026·江省台州市椒江区等5地高三一模)研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。请回答： (1)25℃，雨水中含有来自大气的CO2，发生如下反应： 反应Ⅰ  CO2(g)CO2(aq)  ，表示CO2的分压 反应Ⅱ  CO2(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)  KII ①反应Ⅰ能自发进行的条件是 。 ②若反应Ⅱ的反应速率表示为：，，计算KII= 。 2．(2026·浙江省宁波市镇海首考最后一卷)环戊二烯()重要的有机合成中间体。一定条件下，存在以下转化： 反应①：  (g) (g)+H2(g) ΔH1 反应②：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH2＝-11kJ·mol−1 反应③：(g)+ I2(g) (g)+2HI(g) ΔH3＝+89.3kJ·mol−1 (1)根据上述信息，写出一个反应条件既能加快反应③速率又能提高反应③的平衡转化率_______。 (2)恒温恒容时，向体系中充入1molI2 (g)和1mol (g)发生上述反应，初始压强为p0，测得平衡时、H2体积分数分别为20%、10%，则反应①的平衡常数Kp为_______。(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×物质的量分数)。 3．(2026·浙江省东阳中学高三模拟)以CO2为碳源催化加氢合成甲醇，有利于降低碳的排放，实现“碳中和”。 已知：I：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-49.8kJ·mol−1 Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2 (2)将CO2和H2按物质的量之比1：3充入恒压(5MPa)容器中，在催化剂的作用下发生反应I和Ⅱ，测得CO2的平衡转化率及CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。 ③225℃时，反应Ⅱ的平衡常数K= (保留3位小数)。 4．(2026·浙江强基联盟高三联考)蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺，其中水碳比是目前研究的关键。 反应II水煤气变换：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，是重要化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。曾有科学家做过如下实验，在下，分别使H2和CO还原CoO(s)，得到如下数据： 化学方程式 平衡后气体的物质的量分数 CoO＋H2(g)CO＋H2O(g) H2：0.025     CoO＋COCO＋CO2 CO：0.0192 (3)根据上述实验结果判断： ①CO、H2还原CoO(s)为Co(s)能力的强弱_______(填标号)。 A．CO＞H2   B．CO＜H2     C．CO=H2     D．无法判断 ②反应II水煤气变换的化学平衡常数K=_______(保留2位小数)。 热点设问04 作出有关物理量变化趋势曲线 析典例·明思路 1．(2026·浙江1月卷，18)某小组想用CO制取CO2，反应如下： I．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 K1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH2＝-484kJ·mol−1 K2 Ⅲ．CO(g)+1/2O2(g)=CO2 (g) ΔH3 K3 (2)Pt因其原子结构特点，有良好的催化活性，是催化小分子反应的优异催化剂。某小组在250℃条件下，用Pt催化CO制取CO2，反应如下： Ⅳ   V   Ⅵ (过渡态) Ⅶ Ⅷ ①Pt(原子序数78)，位于元素周期表第 周期 族。 ②反应Ⅳ的ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)。 ③在图中画出位置(虚线框内) 。 (3)某小组在其他条件不变的情况下采取某种措施，使反应温度由降为，相关反应如下： 序号 反应 Ea(kJ/mol) a 144 b 101 c 56 d 48 e 40 f 39 g 24 h 15 i OH*+H*→H2O*→H2O(g) 14 ①该研究小组采取的措施是 。 ②请选出合理的反应并排序，补全反应历程： (填序号)→CO2*→CO2(g)。 2．(2025·浙江6月卷，18)氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌，有重要的应用价值。请回答： (2)氯气常用于自来水消毒。稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应)： I Cl2(aq)＋H2O(l)H+(aq)+Cl-(aq)＋HClO(aq) Ⅱ 2HClO(aq)Cl2O(aq)＋H2O(l) K=10-2.0 Ⅲ HClO(aq)H+(aq)+ClO-(aq) T1℃时，在不同pH下，约2mg/L氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值(lgc)如图所示(溶液体积保持不变)。 ①Cl2O分子的空间构型是_______。 ②在pH=4~9之间，ClO-浓度增加，其最大来源是_______(填含氯微粒符号)。 ③该氯水中氯元素质量守恒表达式：c(Cl-)= c(HClO)+ _______。 ④在图中画出pH=4~9之间，lgc(Cl2O)随pH的变化曲线_______。 3．(2023·浙江省6月，19)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：H2O(g)+ CO(g)CO2 (g)+ H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 (4)水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。 若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温，在图3中作出平衡转化率随温度变化的曲线____。 4．(2023·浙江省1月，19)“碳达峰•碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1= +247 kJ•mol-1 ，K1 II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2= +41 kJ•mol-1 ， K2 (4)CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率，R=∆n(CO2)/∆n(CH4)(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化之比)。 ①常压下CH4和CO2按物质的量之比1：3投料，某一时段内CH4和CO2的转化率随温度变化如图1，请在图2中画出400~1000℃之间R的变化趋势，并标明1000℃时间R值。 ②催化剂X可提高R值，另一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表： 温度/℃ 480 500 520 550 CH4转化率/% 7.9 11.5 20.2 34.8 R 2.6 2.4 2.1 1.8 下列说法不正确的是___________ A.R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应II的速率 B.温度越低，含氢产物中H2O占比越高 C.温度升高，CH4转化率增加，CO2转化率降低，R值减小 D.改变催化剂提高CH4转化率，R值不一定增大 5．(2022·浙江省6月，19)主要成分为H2S的工业废气的回收利用有重要意义。 (2)热解H2S制H2。根据文献，将H2S和CH4的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应： Ⅰ   2H2S(g)2H2(g)+ S2(g) ΔH1＝170kJ·mol−1 Ⅱ   CH4(g)+ S2(g)CS2(g)+2H2(g) ΔH2＝64kJ·mol−1 总反应： Ⅲ    2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g) 若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_______。 研考点·通技法 1．化学反应速率与化学平衡图象 (1)分析图像纵、横坐标轴上的数据，观察图像上曲线的走向和变化趋势。 (2)若图像上的曲线有两条或者两条以上时，注意观察和理解曲线的交点和拐点所代表的意义，先出现拐点的“温度高或压强大”。 (3)若图像中有三个量时，应“定一议二”。 (4)④加入催化剂或对等体反应改变压强，平衡不移动，但会改变到达平衡的时间。 (5)曲线斜率大表示反应速率快，可能是升温、加压或使用催化剂。 (6)综合运用勒夏特列原理解决问题。 2．画平衡曲线通用技法 (1)定坐标轴 明确：横坐标(时间 t/温度 T /压强 P)、纵坐标(v/c/n/α/φ等)。 (2)定起点 反应开始：反应物浓度 / 物质的量最大，生成物从0开始。 v-t 图：v 正最大，v 逆 = 0。 (3)定变化趋势(单调性) 反应物：递减 生成物：递增 速率：v 正↓、v 逆↑，直至相等。 (4)定斜率(快慢) T 高、P 大、c 大、有催化剂 → 斜率大，曲线陡 反之 → 斜率小，曲线平缓 (5)定平衡点(拐点/平台) 达到平衡：曲线变水平，不再变化 先出现平台 → 先达平衡。 (6)定条件改变(突变/渐变) 浓度：只变一条速率曲线，单点突变 温度/压强：v 正、v 逆同时突变 催化剂：同等幅度突变，平衡不移动 破类题·提能力 1．(2026·浙江强基联盟高三联考)蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺，其中水碳比是目前研究的关键。 (5)乙二醇是一种重要的化工原料，以合成气(CO、H2)为原料合成乙二醇具有重要意义。 直接合成法：2CO(g)＋3H2(g)HOCH2CH2OH(g) ΔH＜0 ①下列措施有利于提高H2平衡转化率的是_______(填标号)。 A．增大压强      B．降低温度   C．加入催化剂     D．恒容装置充入H2 ②355 K时，在1 L的恒容容器中，通入CO的物质的量为1 mol，控制H2的物质的量为x。达到平衡时，相应平衡体系中乙二醇的物质的量分数为y，绘制y随x变化的示意图_______。 2．(2026·江省台州市椒江区等5地高三一模)研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。请回答： (1)25℃，雨水中含有来自大气的CO2，发生如下反应： 反应Ⅰ  CO2(g)CO2(aq)  ，表示CO2的分压 反应Ⅱ  CO2(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)  KII ③25℃时，某1L密闭容器中，t=0时将CO2通入10mLH2O中，保持体系温度和不变发生上述反应(不考虑H2CO3的电离)，t1时达到平衡，t2时溶液体积变为20mL(加10mLH2O)，t3时再达到平衡。画出t1~ t3时，浓度与时间t关系图[已知]。 3．(2026·浙江省宁波市镇海首考最后一卷)环戊二烯()重要的有机合成中间体。一定条件下，存在以下转化： 反应①：  (g) (g)+H2(g) ΔH1 反应②：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH2＝-11kJ·mol−1 反应③：(g)+ I2(g) (g)+2HI(g) ΔH3＝+89.3kJ·mol−1 (4)两分子环戊二烯易发生加成反应形成二聚体：　ΔH＜0。在T1温度下，恒容密闭容器中环戊二烯物质的量与反应时间的关系如图所示。 ①请用“…”在图1中画出在T2(T1＞T2)温度下，环戊二烯物质的量与反应时间的关系_______。 ②在图2中画出该反应在有催化剂和无催化剂t条件下的反应过程与能量示意图，并做必要标注_______。 4．(2026·浙江宁波市“十校”高三二模)自1913年合成氨工业化以来，科学家一直致力于合成氨技术的研究和发展。 (4)过渡金属-LiH复合催化合成氨的进程可表示为如下5步。 其中a～e所表示的状态如下表所示：(cat.和cat.(N)分别代表未吸附和吸附了氮的过渡金属催化剂，未表示出各物质的化学计量数) a b c d e 当cat.为Rh时，全过程的能量-反应进程如图中点划线所示。 ①过程a→b的ΔS__________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。 ②现将cat.改为Mn，已知： 4Mn2N+3LiH=2Mn4N+LiNH2+Li2NH ΔH3(ΔH1＜ΔH3＜0)若状态a的初始相对能量仍为0，请你在上图中用实线画出全过程的能量-反应进程图__________。 刷模拟 1．(2026·浙江省第二届NBchem高三第一次联考)硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染物。请回答： (1)在一密闭容器中充入足量SO2，并加入适量蒸馏水，体系中存在下列平衡(不考虑其他副反应)： Ⅰ  SO2(g)SO2(aq) ΔH＜0 Ⅱ  SO2(aq)＋H2O(l)H+(aq)＋HSO3-(aq) K=10-1.80 Ⅲ  HSO3-(aq)H+(aq)＋SO32-(aq) K=10-7.20 ①保持其他条件不变，下列操作能降低溶液中cSO2的是 。 A．提高体系内SO2的压强 B．加入足量盐酸 C．升高体系温度 D．加水 ②溶液中硫元素主要以 形式存在(填写含硫微粒符号)。 ③在水溶液中，HSO3-以如图1所示两种结构存在： 按照稳定性大小对二者进行排序 ，请说明理由 (写出两点即可)。 (2)研究小组甲发现，较高温度下Na2S2O8在水中可发生如下反应产生活性自由基，提高氧化脱除NO的效率： Ⅳ S2O8 2-(aq)2•SO4-(aq) Ⅴ•SO4-(aq) ＋H2O(l)2SO42-(aq)+ •OH(aq) 已知：自由基具有单电子，反应活性高，但易两两结合“湮灭”。 在Na2S2O8浓度、NO流速恒定时，测得不同溶液温度下NO脱除率如图2所示。 ①指出NO脱除率随温度升高先上升后趋于平缓的原因 。 ②若提高Na2S2O8浓度，在图2中画出NO脱除率随溶液温度的变化曲线 。 (3)研究小组乙发现，利用CO选择性催化还原NOx时，工业烟气中存在的少量O2会造成NOx脱除率大幅下降。指出上述现象产生的原因 。 2．(2026·浙江省名校新高考研究联盟高三一模)氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌，有重要的应用价值。 请回答： I.(1)氯水中存在以下平衡Cl2+H2OHCl+HClO，其平衡常数表达式K= 。氯水中加入CaCO3会增大c(HClO)，用平衡移动原理解释其原因 。 (2)常温下，将0.1molCl2通入100mL2mol/L溶液中充分吸收，则溶液 (已知，) Ⅱ.工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气，同时实现氯资源循环利用：，将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中，在360℃、400℃和440℃下反应，通过检测流出气成分绘制HCl转化率(α)曲线，如下图1所示，其中较低流速时(≤0.10mol/h)转化率可近似为平衡转化率。 (3)T3= ℃。 (4)下列措施可提高N点HCl转化率的是________(填字母)。 A．增大n(HCl)：n(O2) B．将温度适当降低 C．使用更高效的催化剂 D．用分子筛分离H2O(g) (5)图中较高流速时，a(T3)小于a(T2)和a(T1)，原因是 。 Ⅲ.(6)含氯化合物二氧化氯ClO2是一种高效安全的消毒剂，其可由图2所示装置制备(电极不反应)。写出生成ClO2的电极反应方程式为 。 3．(2026·浙江省天域全国名校协作体高三一模)水是化学反应的良好介质，是“永远值得探究的物质”。 (1)①25℃，c(H2O)=55.6mol·L-1，H2OH++OH-的平衡常数K= mol·L-1 (保留2位有效数字)。 ②HF也能发生与水类似的电离，当其作溶剂时是很强的酸，请画出线性分子结构 。 (2)用惰性电极电解碱性Na[B(OH)4]水溶液，在阳极生成O2，在阴极生成BH4-和OH-，实现NaBH4的再生。总反应为[B(OH)4]-BH4-+2O2↑，阴极的电极反应式为 。 (3)为研究快速反应的速率常数(k，在一定温度下为常数)。可通过微扰(瞬时升温)使化学平衡发生偏离，观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间，从而获得k的信息。对于H2OH++OH-，若将纯水瞬时升温到25℃，测得。 已知：，，(为的平衡浓度)。 ①请画出时刻瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图 。 ②25℃时，计算得k2为 L/(mol·s)。 (4)利用超临界水氧化技术，在一定条件下，测得乙醇的超临界水氧化结果如图所示，其中为以碳元素计的物质的量分数，为反应时间。 升温到600℃，峰值出现的时间提前，且峰值更高，请解释原因 。 4．(2026·浙江省A9协作体2026届高三返校联考)利用工业废气中的H2S可以制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。 已知：H2S：Ka1=1.0×10-7，Ka2=1.0×10-13；H2CO3；Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11；H2SO3：Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.2×10-8 (1)某未饱和的H2S浓溶液，下列措施可以显著提升溶液中浓度方法有___________。 A．通入适量H2S气体 B．加热 C．加适量水稀释 D．加适量NaOH (2)工业上，H2S通过煅烧炉一多级串联反应釜等设备转化，离心分离可得到焦亚硫酸钠(Na2S2O5)，具体反应如下： 第一步：2H2S+3O2=2SO2+2H2O 第二步：2Na2CO3+SO2+H2O=Na2SO3+2NaHCO3 第三步：NaHCO3+SO2=2NaHCO3+CO2；Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 当反应釜中溶液pH达到3.8～4.1时，形成的NaHSO3悬浊液逐渐转化为Na2S2O5固体。 ①写出S2O52-离子的结构式： 。 ②常温下，若第二步反应恰好完全反应，溶液中溶质存在物料守恒：cNa＋＝2cSO32-＋cHCO3-＋ 。 (3)常温下，某研究小组将0.02molH2S气体通过100mL0.3mol/LNaOH溶液中，溶液的pH值约为 。(，，忽略溶液体积变化) (4)理论研究Na2SO3、NaHCO3与SO2的反应。一定温度时，在1L浓度均为1mol·L-1的Na2SO3和NaHCO3的混合溶液中，随n(SO2)的增加，SO32-平衡转化率的变化如图所示。 0~bmol区间，SO32-平衡转化率先升高后下降，请结合所发生的离子方程式分析原因： 。 (5)请在图中画出0~bmol区间内，HCO3-的平衡转化率变化趋势图 。 5．(2026·浙江省杭州第二中学高三月考)降低空气中CO2含量在环保方面有重要意义。 (1)工业上用CO2制备CH3OH的主要反应为： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝-46.5kJ·mol−1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.2kJ·mol−1 反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2 ①反应Ⅲ的 ，该反应自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)。 ②下列条件能改变反应Ⅱ中H2的平衡转化率的措施有 。 A．温度 B．压强 C．催化剂 D．投料比[n(CO2)：n(H2)] (2)3.0MPa时，将n起始(CO2)：n起始(H2) =1：3的原料气匀速通过装有催化剂的反应管，测得CH3OH产率随温度的变化如图所示。 ①240℃时，若n起始(CO2)=1mol，反应管出口处检测到0.68molCO2，则CH3OH的选择性= 。 ②研究发现，CH3OH可由(吸附在催化剂表面的物种用*标注)转化生成，与或作用生成的相对能量变化如下图所示。在催化剂表面修饰羟基的优点是 。 (3) CO2制环状碳酸酯。CO2与环氧乙烷转化为环状碳酸酯的一种可能机理如下图所示，图中表示催化剂。 ①中间体X的结构简式为 。 ②若用代替环氧乙烷，相同条件下，生成的产率远大于其原因是 。 (4)以CO2为原料，电化学法制备甲酸(甲酸盐)工作原理如图所示。 ①HCOO−的空间构型为 。 ②阴极表面发生的电极反应式为 。 刷真题 1．(2026·浙江1月卷，18)某小组想用CO制取CO2，反应如下： I．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 K1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH2＝-484kJ·mol−1 K2 Ⅲ．CO(g)+1/2O2(g)=CO2 (g) ΔH3 K3 请回答： (1)①ΔH3= kJ/mol。 ②某同学在常温常压下，往CO与O2以体积比为2：1混合至密闭体系中，放置数年后却发现几乎无CO2。该同学认为是该反应的平衡常数K3极小导致的，你认为该同学的说法 (“正确”或“错误”)，设计实验验证你的结论： (简述即可)。 (2)Pt因其原子结构特点，有良好的催化活性，是催化小分子反应的优异催化剂。某小组在250℃条件下，用Pt催化CO制取CO2，反应如下： Ⅳ   V   Ⅵ (过渡态) Ⅶ Ⅷ ①Pt(原子序数78)，位于元素周期表第 周期 族。 ②反应Ⅳ的 0(填“>”、“<”或“=”)。 ③在图中画出位置(虚线框内) 。 (3)某小组在其他条件不变的情况下采取某种措施，使反应温度由降为，相关反应如下： 序号 反应 Ea(kJ/mol) a 144 b 101 c 56 d 48 e 40 f 39 g 24 h 15 i OH*+H*→H2O*→H2O(g) 14 ①该研究小组采取的措施是 。 ②请选出合理的反应并排序，补全反应历程： (填序号)→CO2*→CO2(g)。 2．(2025·浙江6月卷，18)氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌，有重要的应用价值。请回答： (1)下列措施中能提高新制饱和氯水中HClO浓度的是_______。 A．加固体 B．加水 C．加CaCO3粉末 D．加足量Ca(OH)2溶液 (2)氯气常用于自来水消毒。稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应)： I Cl2(aq)＋H2O(l)H+(aq)+Cl-(aq)＋HClO(aq) Ⅱ 2HClO(aq)Cl2O(aq)＋H2O(l) K=10-2.0 Ⅲ HClO(aq)H+(aq)+ClO-(aq) T1℃时，在不同pH下，约2mg/L氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值(lgc)如图所示(溶液体积保持不变)。 ①Cl2O分子的空间构型是_______。 ②在pH=4~9之间，ClO-浓度增加，其最大来源是_______(填含氯微粒符号)。 ③该氯水中氯元素质量守恒表达式：c(Cl-)= c(HClO)+ _______。 ④在图中画出pH=4~9之间，lgc(Cl2O)随pH的变化曲线_______。 (3)某研究小组提出，商用ClO2 (常含杂质Cl2)在水中易发生如下反应，影响自来水消毒效果。 Ⅳ 2ClO2(aq)＋H2O(l)=2H+(aq)+ClO3-(aq)＋ClO2-(aq) V 2ClO2(aq)+ClO-(aq)＋H2O(l)=2H+(aq)+2ClO3-(aq)＋Cl-(aq) ClO2中Cl2含量对ClO2反应初始速率[v初始(ClO2)]的影响如图所示。实验条件：T2℃，ClO2初始浓度相同。 ①Cl2的存在主要加快了反应_______(填“Ⅳ”或“V”)。 ②指出改变v初始(ClO2)的影响因素，并解释原因_______。 3．(12分) (2025·浙江1月卷，18)二甲胺[(CH3)2NH]、N，N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请回答： (1)用氨和甲醇在闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下： Ⅰ．NH3(g)＋CH3OH(g) CH3NH2(g)＋H2O(g) Ⅱ．CH3NH2(g)＋CH3OH(g)(CH3)2NH(g)＋H2O(g) Ⅲ．(CH3)2NH(g)＋CH3OH(g) (CH3)3N(g)＋H2O(g) 可改变甲醇平衡转化率的因素是_______。 A．温度 B．投料比[n(NH3)：n(CH3OH)] C．压强 D．催化剂 (2)25℃下，(CH3)2NH·H2O的电离常数为Kb，-lgKb=3.2，则1mol/L[(CH3)2NH2] +Cl-水溶液的pH= 。 (3)在[(CH3)2NH2]+Cl-的有机溶液中电化学还原CO2制备HCON(CH3)2阴极上生成HCON(CH3)2的电极反应方程式是 。 (4)上述电化学方法产率不高，工业中常用如下反应生产HCON(CH3)2：(CH3)2NH(g)＋CO(g)=HCON(CH3)2(l)。某条件下反应自发且熵减，则反应在该条件下ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。 (5)有研究采用CO2、H2和(CH3)2NH催化反应制备HCON(CH3)2。在恒温密闭容器中，投料比n(CO2)：n(H2)： n(CH3)2NH)=20：15：1，催化剂M足量。反应方程式如下： Ⅳ． V．HCOOH(g)＋(CH3)2NH(g)= HCON(CH3)2(g)＋H2O(g) HCOOH、(CH3)2NH、HCON(CH3)2三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。 (例：HCOOH的物质的量百分比 ①请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂M活性降低或失活) 。 ②若用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH，可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因 。 4．(2024·浙江省6月，19)氢是清洁能源，硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢反应方程式如下：(除非特别说明，本题中反应条件均为，) NaBH4(s)＋2H2O(l)= NaBO2(aq)＋4H2(g) ΔH＜0 请回答： (1)该反应能自发进行的条件是_______。 A．高温 B．低温 C．任意温度 D．无法判断 (2)该反应比较缓慢。忽略体积变化的影响，下列措施中可加快反应速率的是_______。 A．升高溶液温度 B．加入少量异丙胺[(CH3)2CHNH2] C．加入少量固体硼酸[B(OH)3] D．增大体系压强 (3)为加速NaBH4水解，某研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时，测得反应开始时生氢速率v与投料比[n(NaBH4)：n(H2O)]之间的关系，结果如图1所示。请解释ab段变化的原因 。 (4)氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图2所示，正极上的电极反应式是 。该电池以恒定电流工作14分钟，消耗H2体积为，故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为 。[已知：该条件下H2 的摩尔体积为24.5L· mol -1；电荷量q(C) =电流时间；NA=6.0×10-23mol·L-1；e=1.60×10-19C。] (5)资源的再利用和再循环有利于人类的可持续发展。选用如下方程式，可以设计能自发进行的多种制备方法，将反应副产物偏硼酸钠(NaBO2)再生为NaBH4。(已知：是反应的自由能变化量，其计算方法也遵循盖斯定律，可类比计算方法；当时，反应能自发进行。) I． II． III． 请书写一个方程式表示NaBO2再生为NaBH4的一种制备方法，并注明 。(要求：反应物不超过三种物质；氢原子利用率为。) 5．(2024·浙江省1月，19))通过电化学、热化学等方法，将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。请回答： (1)某研究小组采用电化学方法将CO2转化为，装置如图。电极B上的电极反应式是 。 (2)该研究小组改用热化学方法，相关热化学方程式如下： ：C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH1＝-393.5kJ·mol−1 Ⅱ：C(s)＋H2(g)＋O2(g)==HCOOH(g) ΔH2＝-378.7kJ·mol−1 Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g) ΔH3 ①ΔH3= kJ·mol−1。 ②反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行，CO2和H2的投料浓度均为，平衡常数，则CO2的平衡转化率为 。 ③用氨水吸收，得到氨水和甲酸铵的混合溶液，时该混合溶液的pH= 。[已知：时，电离常数Kb (NH3• H2O)=1.8×10-5、Ka(HCOOH)=1.8×10-4] (3)为提高效率，该研究小组参考文献优化热化学方法，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的(有机溶剂)溶液，CO2和H2在溶液中反应制备，反应过程中保持CO2(g)和H2(g)的压强不变，总反应CO2＋H2HCOOH的反应速率为v，反应机理如下列三个基元反应，各反应的活化能E2＜E1＜＜E3 (不考虑催化剂活性降低或丧失)。 Ⅳ：M+CO2Q          E1 V：Q+H2L             E2 VI：LM+HCOOH       E3 ①催化剂M足量条件下，下列说法正确的是 。 A．v与CO2(g)的压强无关         B．v与溶液中溶解H2的浓度无关 C．温度升高，v不一定增大         D．在溶液中加入N(CH2CH3)3，可提高CO2转化率 ②实验测得：，下，v随催化剂M浓度c变化如图。c≤c0时，v随c增大而增大：c＞c0时，v不再显著增大。请解释原因 。 1 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学反应原理综合题 热点设问01焓变与盖斯定律 析典例·明思路 1．(1)-283 错误 点燃，检验产物 2(5) 3．(2) +14.8 4．(1)6 5．(2)+329 K1•K22 破类题·提能力 1．(1)-45 2．(1) ΔH2+ΔH3-ΔH1-ΔH4 AB 3．(1)+164.9 热点设问02 化学反应速率与化学平衡影响因素 析典例·明思路 1．(1)C (3)① V ②影响因素是溶液 pH以及Cl2含量等，原因是Cl2浓度增大、pH增大，均使溶液中ClO﹣浓度增大，反应V的反应物浓度增大，反应速率增大 2．(1)AB (4)＜ (5)①t时刻之前反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的快，t时刻之后由于浓度的影响导致反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的慢 ②用H2作氢原需要断裂H-H键，用SiH4作氢源需要断裂Si-H键，由于Si原子半径大于H，Si-H的键能比H-H小，所以用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH，可以降低反应所需温度 3．(1)C (2)A (3)随着投料比[n(NaBH4)：n(H2O)]增大，NaBH4的水解转化率降低 4．(3) CD 当c≤c0时，v随c增大而增大，因M是基元反应IV的反应物(直接影 响基元反应VI中反应物L的生成)； c>c0时，v不再显著增加，因受限 于CO2(g)和H2 (g)在溶液中的溶解速度(或浓度) 5．(3)AC (4) AC (5)温度过高时，不利于反应物分子在催化剂表面的吸附，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低，反应速率减小；温度过高还会导致催化剂的活性降低，从而使化学反应速率减小 6．(1)C (3)①BC ②通入He，CaCO3分解平衡正移，导致c(CO2)/c(CO)增大，促进Fe还原CO2平衡正移 破类题·提能力 1．(3)abd 2．(2) 正确 升温、加压、添加催化剂(能加快反应速率的操作皆可)，用湿润的红色石蕊试纸检验，若变红则有氨气(其他检验方法合理即可)，可证明原因是速率较小 (3) a 第五周期第Ⅷ族 3．(2) KII×KIII ＞ 碳酸氢根离子之间存在氢键 (3) CD 温度升高，CO2(aq)+H2OH2O+-CO2-的平衡左移，c(H2O+-CO2-)减小对反应H2O+-CO2-HCO3-+H+的速率影响大于温度升高的影响 4．(2)CD (4) B 由图可知，使用催化剂(B)的活化能比使用催化剂(A)的活化能低，因此使用催化剂(B)更有利于该反应进行 热点设问03 化学平衡计算 析典例·明思路 1．(2)5.4 2．2.4×10−8 10.00 3．(2)① 2.0 ②CO+3H2CH4+H2O 破类题·提能力 1．(1) ①较低温度 ②0.002 2．(1)高温 (2)0.125p0 3．(2)③0.007 4．(3) A 1.31 热点设问04 作出有关物理量变化趋势曲线 析典例·明思路 1．(1)-283 错误 点燃，检验产物 (2)第六周期 Ⅷ < (3)通入氢气 hgeidf或dhgeif等合理答案 2．(2)①V形(或角形) ②HClO ③2c(Cl2O)+ c(ClO-) ④ 3． 4．(4) ①       ②C 5．       破类题·提能力 1．(5) AB 2．(1) ③ 3．(4)      4．(4) ＜ 刷模拟 1．(1)CD SO2 A<B(或B>A) O的电负性大，电离后负电荷位于O上更稳定，O-H键的极性强，使H原子带有较强的正电性，易与水分子间形成氢键，S-H键键能小于O-H键，B共轭稳定作用更强 (2)温度升高，S2O82-中的O-O键更易发生断裂，产生更多的•SO4-(aq)自由基；温度高于70℃时，体系内自由基浓度过高，易两两组合“湮灭”，温度升高几乎不引起自由基浓度的进一步提高或(温度高于70℃时，反应Ⅳ正反应速率的增大值和逆反应速率的增大值几乎一致，自由基浓度无显著提高) (3)O2浓度升高，平衡2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)正移，造成与NOx(g)反应的CO(g)减少 2．(1) 氯水中加入CaCO3会与HCl反应消耗H+，使Cl2与H2O的反应平衡正向移动，从而增大c(HClO) (2)10.7 (3)360℃ (4)BD (5)在较高流速时，反应还未达到平衡，T3温度低，反应速率小 (6)ClO3-+e-+2H+=ClO2↑+H2O 3．(1)K=1.8×10-16 (2)[B(OH)4]-+8e-+4H2O=BH4-+8OH- (3) k2=1.25×1011 (4)乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增长幅度更大。或乙醇氧化为CO的活化能大于CO氧化成CO2的活化能，温度升高对活化能大的影响大 4．(1)D (2)或者 2cHSO3-＋2cH2SO3+cCO32-＋cH2CO3 (3)12.6 (4)0~amol区间，SO2优先发生反应1：SO32-+SO2+H2O2HSO3-，故SO32-的平衡转化率上升；a~bmol时，主要发生反应2：HCO3-+SO2HSO3-+CO2，随着产生的CO2逸出，使反应2不断正移，HCO3-平衡转化率上升，同时cHSO3-的上升，导致反应1逆移，故SO32-平衡转化率下降 (5) 5．(1) -90.7 kJ·mol−1 低温 AD (2)93.75% 降低反应活化能，加快反应速率 (3) 右侧两个甲基的空间位阻较大，Nu+易进攻左侧碳原子或难进攻右侧碳原子 (4)平面三角形 2CO2+2e−+H2O=HCOO−+HCO3- 刷真题 1．(1)-283 错误 点燃，检验产物 (2)第六周期 Ⅷ < (3)通入氢气 hgeidf或dhgeif等合理答案 2．(1)C (2)①V形(或角形) ②HClO ③2c(Cl2O)+ c(ClO-) ④ (3)① V ②影响因素是溶液 pH以及Cl2含量等，原因是Cl2浓度增大、pH增大，均使溶液中ClO﹣浓度增大，反应V的反应物浓度增大，反应速率增大 3．(1)AB (2)5.4 (3)CO2+2e-+2[(CH3)2NH2] += HCON(CH3)2+(CH3)2NH+H2O (4)＜ (5)①t时刻之前反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的快，t时刻之后由于浓度的影响导致反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的慢 ②用H2作氢原需要断裂H-H键，用SiH4作氢源需要断裂Si-H键，由于Si原子半径大于H，Si-H的键能比H-H小，所以用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH，可以降低反应所需温度 4．(1)C (2)A (3)随着投料比[n(NaBH4)：n(H2O)]增大，NaBH4的水解转化率降低 (4) O2+4e-+2CO2=2CO32- 70% (5) 5．(1) CO2+2H++2e-=HCOOH　 (2) +14.8 2.4×10−8 10.00 (3) CD 当c≤c0时，v随c增大而增大，因M是基元反应IV的反应物(直接影 响基元反应VI中反应物L的生成)； c>c0时，v不再显著增加，因受限 于CO2(g)和H2 (g)在溶液中的溶解速度(或浓度) 1 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 化学反应原理综合题 内容导航 【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 此题承载着对化学反应原理、对真实问题情境、对理论联系实际、对微粒观变化观平衡观守恒观等综合考查。一般通过陌生复杂的情境及陌生的图象形式，综合考查热化学、电化学、化学反应速率和化学平衡、电解质溶液等主干理论知识，主要命题点有盖斯定律的应用，反应速率和化学平衡的分析，化学平衡常数的表达式书写与计算，反应条件的分析选择、生产生活中的实际应用等。检测学生“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”素养的发展水平。在近几年的相关考题中，对单一因素影响的考查已经越来越少了，主要以“多因素影响”出现，考查考生的综合分析判断能力。以实际情景(场景)为背景，更能体现核心素养的要求。而在实际生产过程中，影响因素是多元化、多方位和多层次的。 预测2026年6月选考仍将以化学平衡为主，涉及定性分析和定量计算，定性分析主要是外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响，定量计算主要是围绕转化率和平衡常数的计算。 热点·设问·拆解 热点设问01 焓变与盖斯定律 2026·浙江1月卷，18(1) 2024·浙江省6月，19(5) 2024·浙江省1月，19(2) 2023·浙江省6月，19(1) 2023·浙江省1月，19(2) 热点设问02 化学反应速率和化学平衡影响因素 2025·浙江6月卷，18(1)(3) 2024·浙江省1月，19(1)(4)(5) 2024·浙江省6月，19(1)(2)(3) 2024·浙江省1月，19(3) 2023·浙江省6月，19(3)(4)(5) 热点设问03 化学平衡计算 2024·浙江省1月，19(2) 2024·浙江省1月，19(1) 2023·浙江省6月，19(2) 热点设问04 作出有关物理量变化趋势曲线 2026·浙江1月卷，18(2)(3) 2025·浙江6月卷，18(2) 2023·浙江省6月，19(4) 2023·浙江省1月，19(4) 2022·浙江省6月，19(2) 热点设问01焓变与盖斯定律 析典例·明思路 1．(2026·浙江1月卷，18)某小组想用CO制取CO2，反应如下： I．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 K1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH2＝-484kJ·mol−1 K2 Ⅲ．CO(g)+1/2O2(g)=CO2 (g) ΔH3 K3 请回答： (1)①ΔH3= kJ/mol。 ②某同学在常温常压下，往CO与O2以体积比为2：1混合至密闭体系中，放置数年后却发现几乎无CO2。该同学认为是该反应的平衡常数K3极小导致的，你认为该同学的说法 (“正确”或“错误”)，设计实验验证你的结论： (简述即可)。 【答案】(1)-283 错误 点燃，检验产物 【解析】(1)①根据盖斯定律，反应Ⅲ=(-484kJ·mol−1)-(41kJ·mol−1)= -283kJ·mol−1。②该同学的结论“错误”。CO与O2常温下难反应的根本原因是活化能高而并非平衡常数过小，可通过点燃使之迅速产生CO2来验证。 2．(2024·浙江省6月，19)氢是清洁能源，硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢反应方程式如下：(除非特别说明，本题中反应条件均为，) NaBH4(s)＋2H2O(l)= NaBO2(aq)＋4H2(g) ΔH＜0 (5)资源的再利用和再循环有利于人类的可持续发展。选用如下方程式，可以设计能自发进行的多种制备方法，将反应副产物偏硼酸钠(NaBO2)再生为NaBH4。(已知：是反应的自由能变化量，其计算方法也遵循盖斯定律，可类比计算方法；当时，反应能自发进行。) I． II． III． 请书写一个方程式表示NaBO2再生为NaBH4的一种制备方法，并注明 。(要求：反应物不超过三种物质；氢原子利用率为。) 【答案】(5) 【解析】(5)结合题干信息，要使得氢原子利用率为100%，可由(2×反应3)-(2×反应Ⅱ+反应Ⅰ)得，。 3．(2024·浙江省1月，19)通过电化学、热化学等方法，将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。请回答： (2)该研究小组改用热化学方法，相关热化学方程式如下： ：C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH1＝-393.5kJ·mol−1 Ⅱ：C(s)＋H2(g)＋O2(g)==HCOOH(g) ΔH2＝-378.7kJ·mol−1 Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g) ΔH3 ΔH3= kJ·mol−1。 【答案】(2) +14.8 【解析】(2)ΔH3= ΔH2 -ΔH1=-378 .7 kJ /mol+393 .5 kJ/mol =+14.8 kJ/ mol。 4．(2023·浙江省6月，19)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：H2O(g)+ CO(g)CO2 (g)+ H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 该反应分两步完成： 3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 2Fe3O4 (s)＋H2O(g)3Fe2O3 (s)＋H2(g) ΔH2 请回答： (1) ΔH2=_______ kJ·mol－1。 【答案】(1)6 【解析】(1)设方程式①H2O(g)+ CO(g)CO2 (g)+ H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 ②3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 ③2Fe3O4 (s)＋H2O(g)3Fe2O3 (s)＋H2(g) ΔH2 根据盖斯定律可知，③=①-②，则ΔH2=ΔH-ΔH1=(－41.2 kJ·mol－1)-( －47.2 kJ·mol－1)= 6 kJ·mol－1。 5．(2023·浙江省1月，19)“碳达峰•碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1= +247 kJ•mol-1 ，K1 II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2= +41 kJ•mol-1 ， K2 (2)反应CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的∆H=_________kJ•mol-1，K=_________ (用K1、K2表示)。 【答案】(2)+329 K1•K22 【解析】(2)已知：I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1= +247 kJ•mol-1 ，K1 II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2= +41 kJ•mol-1 ， K2 根据盖斯定律，由Ⅰ+Ⅱ2得反应H4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)；故△H=△H1+2△H2=+329 kJ•mol-1，K= K1•K22。 研考点·通技法 破类题·提能力 1．(2026·浙江宁波市“十校”高三二模)自1913年合成氨工业化以来，科学家一直致力于合成氨技术的研究和发展。回答下列问题： (1)根据下图数据计算反应的__________。 【答案】(1)-45 【解析】(1)根据能量转换图，利用盖斯定律进行计算，断键吸收的能量=473+654=1127 kJ/mol，成键释放能量等于各步释放之和：339+397+436=1172 kJ/mol，反应热等于断键吸收的能量减去成键释放的总能量，故，答案为-45； 2．(2026·浙江大学附中高三模拟)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= 。 【答案】(1) ΔH2+ΔH3-ΔH1-ΔH4 AB 【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。 3．(2026·浙江强基联盟高三联考)蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺，其中水碳比是目前研究的关键。水碳比是指原料气中H2O和CH4的物质的量之比，一般用表示，即。CH4用水蒸气重整制氢的总反应为CH4(g)＋2H2O(g)CO(g)＋4H2(g) ΔH，该总反应可分为以下两个过程： 反应I．水蒸气重整：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH1＞0 反应II．水煤气变换：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH2＜0 (1)已知：CH4燃烧热为-890.31kJ·mol−1，H2燃烧热为-285.8kJ·mol−1，H2O(l)＋H2O(g)　ΔH3＝+44.0kJ·mol−1，CH4(g)＋2H2O(g)CO(g)＋4H2(g) ΔH=_______kJ·mol−1(结果保留一位小数)。 【答案】(1)+164.9 【解析】(1)由题给信息可知以下反应的热化学方程式： ① ② ③ 由盖斯定律可知总反应等于①-4×②-③，总反应的反应热； 热点设问02 化学反应速率与化学平衡影响因素 析典例·明思路 1．(2025·浙江6月卷，18)氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌，有重要的应用价值。请回答： (1)下列措施中能提高新制饱和氯水中HClO浓度的是_______。 A．加固体 B．加水 C．加CaCO3粉末 D．加足量Ca(OH)2溶液 (3)某研究小组提出，商用ClO2 (常含杂质Cl2)在水中易发生如下反应，影响自来水消毒效果。 Ⅳ 2ClO2(aq)＋H2O(l)=2H+(aq)+ClO3-(aq)＋ClO2-(aq) V 2ClO2(aq)+ClO-(aq)＋H2O(l)=2H+(aq)+2ClO3-(aq)＋Cl-(aq) ClO2中Cl2含量对ClO2反应初始速率[v初始(ClO2)]的影响如图所示。实验条件：T2℃，ClO2初始浓度相同。 ①Cl2的存在主要加快了反应_______(填“Ⅳ”或“V”)。 ②指出改变v初始(ClO2)的影响因素，并解释原因_______。 【答案】(1)C (3)① V ②影响因素是溶液 pH以及Cl2含量等，原因是Cl2浓度增大、pH增大，均使溶液中ClO﹣浓度增大，反应V的反应物浓度增大，反应速率增大 【解析】(1)饱和氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH++Cl-＋HClO，平衡正向移动，增加HClO浓度：A项，加NaCl固体，Cl-浓度增加，平衡逆向移动，HClO降低，A错误；B项，加水，平衡正向移动，HClO物质的量增加，但浓度降低，B错误；C项，加CaCO3粉末，消耗H+，平衡正向移动，HClO浓度增加，C正确；D项，加足量Ca(OH)2溶液，消耗H+，平衡正向移动，但溶液体积会变大，HClO浓度下降，且足量的Ca(OH)2也会和HClO反应，进一步导致HClO浓度下降，D错误；故答案为C。 (3)①反应Ⅳ是ClO2自身的氧化还原反应，而反应V是ClO-做氧化剂，将ClO2氧化为ClO3- (氯的含氧酸中并不是化合价越高，氧化性越强)，故当Cl2存在时，存在题(2)中Ⅰ和Ⅲ的电离平衡，主要影响的是反应Ⅴ，即加快了反应Ⅴ的反应速率；②读图可知，影响v初始(ClO2)的主要因素有溶液 pH以及Cl2含量等，原因是Cl2浓度增大、pH增大，均使溶液中ClO﹣浓度增大，反应V的反应物浓度增大，反应速率增大。 2．(2024·浙江省1月，19)二甲胺[(CH3)2NH]、N，N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请回答： (1)用氨和甲醇在闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下： Ⅰ．NH3(g)＋CH3OH(g) CH3NH2(g)＋H2O(g) Ⅱ．CH3NH2(g)＋CH3OH(g)(CH3)2NH(g)＋H2O(g) Ⅲ．(CH3)2NH(g)＋CH3OH(g) (CH3)3N(g)＋H2O(g) 可改变甲醇平衡转化率的因素是_______。 A．温度 B．投料比[n(NH3)：n(CH3OH)] C．压强 D．催化剂 (4)上述电化学方法产率不高，工业中常用如下反应生产HCON(CH3)2：(CH3)2NH(g)＋CO(g)=HCON(CH3)2(l)。某条件下反应自发且熵减，则反应在该条件下ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。 (5)有研究采用CO2、H2和(CH3)2NH催化反应制备HCON(CH3)2。在恒温密闭容器中，投料比n(CO2)：n(H2)： n(CH3)2NH)=20：15：1，催化剂M足量。反应方程式如下： Ⅳ． V．HCOOH(g)＋(CH3)2NH(g)= HCON(CH3)2(g)＋H2O(g) HCOOH、(CH3)2NH、HCON(CH3)2三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。 (例：HCOOH的物质的量百分比 ①请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂M活性降低或失活) 。 ②若用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH，可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因 。 【答案】(1)AB (4)＜ (5)①t时刻之前反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的快，t时刻之后由于浓度的影响导致反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的慢 ②用H2作氢原需要断裂H-H键，用SiH4作氢源需要断裂Si-H键，由于Si原子半径大于H，Si-H的键能比H-H小，所以用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH，可以降低反应所需温度 【解析】(1)A项，已知化学反应必然有热效应，故改变温度化学平衡一定能够发生改变，即改变温度一定能够改变甲醇的平衡转化率，A符合题意；B项，增大投料比[n(NH3)：n(CH3OH)] 将增大CH3OH的转化率，相反减小投料比[n(NH3)：n(CH3OH)]，将减小CH3OH的平衡转化率，B符合题意；C项，由题干方程式可知，反应前后气体的体积不变，故改变压强不能使上述化学平衡发生移动，即不能改变CH3OH的平衡转化率，C不合题意；D项，．催化剂只能同等幅度的改变正逆化学反应速率，故不能使平衡发生移动，即不能改变CH3OH的平衡转化率，D不合题意；故选AB；(4)反应生产HCON(CH3)2的反应方程式(CH3)2NH(g)＋CO(g)=HCON(CH3)2(l)是一个某条件下反应自发且熵减，根据自由能变ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发可知，则反应在该条件下ΔH<0；(5)①由题干图示信息可知，t时刻之前HCOOH的物质的量百分比增大速率比HCON(CH3)2的增大速率，而t时刻之后HCOOH逐渐减小至不变，HCON(CH3)2继续增大，故t时刻之前反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的快，t时刻之后由于浓度的影响导致反应Ⅳ的速率比反应V的慢；②用H2作氢原需要断裂H-H键，用SiH4作氢源需要断裂Si-H键，由于Si原子半径大于H，Si-H的键能比H-H小，所以用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH，可以降低反应所需温度。 3．(2024·浙江省6月，19)氢是清洁能源，硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢反应方程式如下：(除非特别说明，本题中反应条件均为，) NaBH4(s)＋2H2O(l)= NaBO2(aq)＋4H2(g) ΔH＜0 (1)该反应能自发进行的条件是_______。 A．高温 B．低温 C．任意温度 D．无法判断 (2)该反应比较缓慢。忽略体积变化的影响，下列措施中可加快反应速率的是_______。 A．升高溶液温度 B．加入少量异丙胺[(CH3)2CHNH2] C．加入少量固体硼酸[B(OH)3] D．增大体系压强 (3)为加速NaBH4水解，某研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时，测得反应开始时生氢速率v与投料比[n(NaBH4)：n(H2O)]之间的关系，结果如图1所示。请解释ab段变化的原因 。 【答案】(1)C (2)A (3)随着投料比[n(NaBH4)：n(H2O)]增大，NaBH4的水解转化率降低 【解析】(1)反应，ΔS＞0 ，由ΔG=ΔH-TΔS可知，任意温度下，该反应均能自发进行，故选C；(2)A项，升高温度，活化分子数增多，有效碰撞几率增大，反应速率加快，A符合题意；B项，加入少量异丙胺[(CH3)2CHNH2]，H2O的量减少，化学反应速率降低，B不符合题意；C项，加入少量固体硼酸[B(OH)3]，H2O的量减少，化学反应速率降低，C不符合题意；D项，增大体系压强，忽略体积变化，则气体浓度不变，化学反应速率不变，D不符合题意；故选A。(3)随着投料比[n(NaBH4)：n(H2O)]增大，NaBH4的水解转化率降低，因此生成氢气的速率不断减小。 4．(2024·浙江省1月，19)通过电化学、热化学等方法，将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。 (3)为提高效率，该研究小组参考文献优化热化学方法，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的(有机溶剂)溶液，CO2和H2在溶液中反应制备，反应过程中保持CO2(g)和H2(g)的压强不变，总反应CO2＋H2HCOOH的反应速率为v，反应机理如下列三个基元反应，各反应的活化能E2＜E1＜＜E3 (不考虑催化剂活性降低或丧失)。 Ⅳ：M+CO2Q          E1 V：Q+H2L             E2 VI：LM+HCOOH       E3 ①催化剂M足量条件下，下列说法正确的是 。 A．v与CO2(g)的压强无关         B．v与溶液中溶解H2的浓度无关 C．温度升高，v不一定增大         D．在溶液中加入N(CH2CH3)3，可提高CO2转化率 ②实验测得：，下，v随催化剂M浓度c变化如图。c≤c0时，v随c增大而增大：c＞c0时，v不再显著增大。请解释原因 。 【答案】(3) CD 当c≤c0时，v随c增大而增大，因M是基元反应IV的反应物(直接影 响基元反应VI中反应物L的生成)； c>c0时，v不再显著增加，因受限 于CO2(g)和H2 (g)在溶液中的溶解速度(或浓度) 【解析】(3)①A项，v与CO2(g)的压强有关，压强越大，溶液中CO2的浓度越大，v越大，A错误；B项，v与溶液中溶解H2的浓度有关，氢气浓度越大，速率越快，B错误；C项，温度升高，v不一定增大，反应Ⅳ和Ⅴ是快反应，而Ⅵ是慢反应(决速步骤)，若Ⅳ和Ⅴ是放热反应且可以快速建立平衡状态，则随着温度升高L的浓度减小，若L的浓度减小对反应速率的影响大于温度升高对总反应速率的影响，则总反应速率减小 ，故总反应的速率不一定增大，C错误；D项，在溶液中加入的N(CH2CH3)3会与HCOOH反应，使得三个平衡正向移动，可提高CO2转化率，D正确；故选CD。②当c≤c0时，v随c增大而增大，因M是基元反应IV的反应物(直接影 响基元反应VI中反应物L的生成)； c>c0时，v不再显著增加，因受限 于CO2(g)和H2 (g)在溶液中的溶解速度(或浓度)。 5．(2023·浙江省6月，19)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：H2O(g)+ CO(g)CO2 (g)+ H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 该反应分两步完成： 3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 2Fe3O4 (s)＋H2O(g)3Fe2O3 (s)＋H2(g) ΔH2 (3)下列说法正确的是______。 A．通入反应器的原料气中应避免混入O2 B．恒定水碳比[n (H2O)/ n(CO)]，增加体系总压可提高H2的平衡产率 C．通入过量的水蒸气可防止Fe3O4被进一步还原为Fe D．通过充入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率 (4)水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。 在催化剂活性温度范围内，图2中b-c段对应降温操作的过程，实现该过程的一种操作方法是______。 A．按原水碳比通入冷的原料气 B．喷入冷水(蒸气) C．通过热交换器换热 (5)在催化剂活性温度范围内，水煤气变换反应的历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附(快速)、反应及产物分子脱附等过程。随着温度升高，该反应的反应速率先增大后减小，其速率减小的原因是________。 【答案】(3)AC (4) AC (5)温度过高时，不利于反应物分子在催化剂表面的吸附，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低，反应速率减小；温度过高还会导致催化剂的活性降低，从而使化学反应速率减小 【解析】(3) A项，一氧化碳和氢气都可以和氧气反应，则通入反应器的原料气中应避免混入O2，A正确；B项，该反应前后气体计量系数相同，则增加体系总压平衡不移动，不能提高平衡产率，B错误；C项，通入过量的水蒸气可以促进四氧化三铁被氧化为氧化铁，水蒸气不能将铁的氧化物还原为单质铁，但过量的水蒸气可以降低体系中CO和H2的浓度，从而防止铁的氧化物被还原为单质铁，C正确；D项，若保持容器的体积不变，通过充入惰性气体增加体系总压，反应物浓度不变，反应速率不变，D错误；故选AC；(4)A项，按原水碳比通入冷的原料气，可以降低温度，同时化学反应速率稍减小，导致CO的转化率稍减小，与图中变化相符，A正确；B项，喷入冷水(蒸气)，可以降低温度，但是同时水蒸气的浓度增大，会导致CO的转化率增大，与图中变化不符，B错误；C项，通过热交换器换热，可以降低温度，且不改变投料比，同时化学反应速率稍减小，导致CO的转化率稍减小，与图中变化相符，C正确；故选AC；(5)反应物分子在催化剂表面的吸附是一个放热的快速过程，温度过高时，不利于反应物分子在催化剂表面的吸附，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸附量及浓度降低，反应速率减小；温度过高还会导致催化剂的活性降低，从而使化学反应速率减小。 6．(2023·浙江省1月，19)“碳达峰•碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1= +247 kJ•mol-1 ，K1 II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2= +41 kJ•mol-1 ， K2 请回答： (1)有利于提高CO2平衡转化率的条件是___________。 A．低温低压 B．低温高压 C．高温低压 D．高温高压 (3)恒压、750℃时，CH4和CO2按物质的量之比1：3投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。 ①下列说法正确的是__________。 A．Fe3O4可循环利用，CaO不可循环利用 B．过程ii，CaO吸收CO2可促进Fe3O4氧化CO的平衡正移 C．过程ii产生的H2O最终未被CaO吸收，在过程iii被排出 D．相比于反应I，该流程的总反应还原1mol CO2需吸收的能量更多 ②过程ii平衡后通入He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程iii，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因______________________________。 【答案】(1)C (3)①BC ②通入He，CaCO3分解平衡正移，导致c(CO2)/c(CO)增大，促进Fe还原CO2平衡正移 【解析】(1)反应Ⅰ为气体体积增大的吸热反应，反应Ⅱ为气体体积不变的吸热反应，△H>0，升高温度，平衡右移，CH4平衡转化率增大；降低压强，平衡右移，CH4平衡转化率增大，故有利于提高CO2平衡转化率的条件是高温低压；故选C；(3)①A项，根据流程可知，Fe3O4转化为Fe，Fe又转化为Fe3O4，Fe3O4可循环利用；CaCO3受热分解生成CaO和CO2, CaO又与CO2反应生成CaCO3，CaO也可循环利用，A错误；B项，过程ⅱ，CaO吸收CO2使CO2浓度降低，促进Fe3O4氧化CO的平衡正移，B正确；C项，过程ⅱCaO吸收CO2而产生的H2O最终未被CaO吸收，在过程ⅲ被排出，C正确；D项，焓变只与起始物质的量有关，与过程无关，故相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原1 mol CO2需吸收的能量一样多，D错误；故选BC；②通入He，CaCO3分解平衡正移，导致增大，促进Fe还原CO2平衡正移，故过程ⅱ平衡后通入He，测得一段时间内CO物质的量上升。 研考点·通技法 1．影响化学反应速率的因素 (1)内因 反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为：v(Mg)>v(Al)。 (2)外因(其他条件不变，只改变一个条件) 2．压强对速率的影响有以下几种情况： (1)恒温时：增大压强体积缩小浓度增大化学反应速率加快。 (2)恒容时： ①充入气体反应物压强增大浓度增大速率加快。 ②充入惰性气体总压强增大，但各气体物质的量浓度不变，反应速率不变。 (3)恒压时：压强不变充入惰性气体压强不变体积增大各物质浓度减小反应速率减慢。 3．焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响 ΔH ΔS ΔH－TΔS 反应情况 － ＋ 永远是负值 在任何温度下过程均自发进行 ＋ － 永远是正值 在任何温度下过程均非自发进行 ＋ ＋ 低温为正高温为负 低温时非自发，高温时自发 － － 低温为负高温为正 低温时自发，高温时非自发 4．化学平衡状态的判断 (1)原则。“体系中一个变化的物理量到某一时刻不再变化”，这个物理量可作为平衡状态的“标志”。 (2)等速标志。v正＝v逆是化学平衡状态的本质特征，对于等速标志的理解，要注意以下两个方面的内容： ①用同一种物质来表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等。 ②用不同种物质来表示反应速率时必须符合两方面：a.表示两个不同的方向；b.速率之比＝浓度的变化量之比＝物质的量的变化量之比＝化学计量数之比。 (3)浓度标志。反应混合物中各组分的浓度不变是平衡状态的宏观表现，可逆反应中各组分的物质的量、浓度、百分含量、气体的体积分数一定时，可逆反应达到平衡状态。 (4)混合气体的平均相对分子质量()标志 ①当反应物与生成物均为气体时：对于反应前后气体分子数不等的反应，为定值可作为反应达到平衡状态的标志；对于反应前后气体分子数相等的反应，为定值不能作为反应达到平衡状态的标志。 ②若有非气体参与，无论反应前后气体的分子数是否相等，为定值一定可作为反应达到平衡状态的标志。 (5)混合气体的密度(ρ)标志 ①当反应物与生成物均为气体时：在恒容条件下，无论反应前后气体分子数是否相等，ρ为定值，不能作为反应达到平衡状态的标志；在恒压条件下，对于反应前后气体分子数相等的反应，ρ为定值，不能作为反应达到平衡状态的标志，对于反应前后气体分子数不等的反应，ρ为定值，可作为反应达到平衡状态的标志。 ②当有非气体物质参与反应时：对于恒容体系，ρ为定值，可作为反应达到平衡状态的标志。 (6)混合气体的压强标志 因为恒容、恒温条件下，气体的物质的量n(g)越大则压强p就越大，则无论各成分是否均为气体，只需要考虑Δn(g)。对于Δn(g)＝0的反应，当p为定值时，不能作为反应达到平衡状态的标志；对于Δn(g)≠0的反应，当p为定值时，可作为反应达到平衡状态的标志。 5．影响化学平衡的因素 (1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度改变v正、v逆，平衡不移动 破类题·提能力 1．(2026·浙江省宁波市镇海首考最后一卷)环戊二烯()重要的有机合成中间体。一定条件下，存在以下转化： 反应①：  (g) (g)+H2(g) ΔH1 反应②：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH2＝-11kJ·mol−1 反应③：(g)+ I2(g) (g)+2HI(g) ΔH3＝+89.3kJ·mol−1 (3)在恒温恒容的容器中，当反应②达到化学平衡时，则下列一定正确的是_______。 a．混合气体的颜色保持不变      b．混合气体的压强保持不变 c．c(H2)= c(I2)                 d．混合气体的平均相对分子质量不再变化 【答案】(3)abd 【解析】(3)a项，平衡时I2浓度不变，I2(g)有颜色，浓度不变则颜色不变，a正确；b项，反应②前后气体分子数不变，恒温恒容下压强始终不变，b正确；c项，H2和I2浓度比和起始投料有关，平衡时不一定相等，c错误；d项，反应前后总质量、总物质的量都不变，平均相对分子质量始终不变， d正确；故选abd； 2．(2026·浙江宁波市“十校”高三二模)自1913年合成氨工业化以来，科学家一直致力于合成氨技术的研究和发展。 (2)常温常压下，在密闭容器中H2和N2按照体积比3：1混合放置较长时间，没有明显生成NH3，有同学认为原因是反应的速率极小。请判断该同学观点是否正确__________(填“正确”或“错误”)，并设计实验验证__________(简述实验方法即可)。 (3)某科研团队构筑了“过渡金属-LiH”双活性中心催化体系，实现了温和条件下氮向氨的逐步转化。已知吸附态或游离态的氮均能与LiH反应： 反应Ⅰ：2Rh4N+3LiH=8Rh+LiNH2+Li2NH ΔH1 反应Ⅱ：N2+3LiH=LiNH2+Li2NH ΔH2 ①上述两个反应的ΔG(ΔG=ΔH-TΔS )与温度T的关系如下图所示，其中__________线(填“a”或“b”)表示反应Ⅱ的ΔG与温度T的关系。 ②请写出Rh(45号元素)在元素周期表中的位置(周期和族)__________。 【答案】(2) 正确 升温、加压、添加催化剂(能加快反应速率的操作皆可)，用湿润的红色石蕊试纸检验，若变红则有氨气(其他检验方法合理即可)，可证明原因是速率较小 (3) a 第五周期第Ⅷ族 【解析】(2)氮气分子中存在氮氮三键，键能极大，破坏它需要的活化能很高，常温常压下，分子间的有效碰撞几率极低，因此反应速率极小，几乎观察不到反应，该同学说法正确；实验验证：需要改变条件(通常是加入催化剂或升高温度)，使反应明显进行。方法：向混合气体中加入铁触媒(催化剂)，加热至500℃左右，将生成的气体通入滴有酚酞的水中，若溶液变红，证明生成了NH3； (3)反应Ⅱ中有气态反应物N2转化为固态产物，气体的混乱度减小，即∆S<0，根据公式∆G=∆H-T∆S，随着温度的升高，-T∆S项变得越来越大，导致∆G随温度升高而增大(斜率为正)，反应Ⅰ主要是固体参与，熵变∆S接近于零，其∆G随温度变化不大(斜率变缓，近乎于水平线b)，因此，斜率明显的直线a对应反应Ⅱ；Rh为45号元素，位于Kr(36号)之后9位，故电子排布式为[Kr]4d85s1，价电子数为9，元素周期位置为第五周期，属于第VIII族； 3．(2026·江省台州市椒江区等5地高三一模)研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 (2) H2CO3(aq)中存在下列平衡： CO2(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)  KII H2CO3(aq) HCO3-(aq)+H+(aq) KIII HCO3(aq) CO32-(aq)+H+(aq)   KIV ①CO2(aq)+H2O(l)HCO3-(aq)+H+(aq)的K，K= (用KII、KIII表示)。 ②相同条件下，Na2CO3和NaHCO3在水中溶解度大小：Na2CO3 NaHCO3 (用“＞”、“＜”或“＝”表示)，从微粒间作用力角度解释原因 。 (3)碳酸酐酶(EZn)催化下H2O与CO2反应(途径a)、无催化下H2O与CO2反应(途径b)的机理如下图所示： 已知：假设快反应先达到平衡。 ①下列说法不正确的是 。 A．途径a中Q为49kJ/mol B．途径a决速步的过渡态为TS2 C．碳酸酐酶(EZn)提高了CO2的平衡转化率 D．若途径b加入NaOH(s)，平衡右移，HCO3-的平衡浓度一定增大 ②途径b保持CO2分压不变，适当升高温度，反应速率减小，请解释 。 【答案】(2) KII×KIII ＞ 碳酸氢根离子之间存在氢键 (3) CD 温度升高，CO2(aq)+H2OH2O+-CO2-的平衡左移，c(H2O+-CO2-)减小对反应H2O+-CO2-HCO3-+H+的速率影响大于温度升高的影响 【解析】 (2)①由题，方程式CO2(aq)+H2O(l)HCO3-(aq)+H+(aq)，K可由CO2(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)与H2CO3(aq) HCO3-(aq)+H+(aq)相加得到，因此K= KII×KIII； ②相同条件下，Na2CO3在水中溶解度大于NaHCO3在水中溶解度；Na2CO3和NaHCO3均为离子晶体，碳酸氢根离子之间存在氢键，这种分子间作用力增强了HCO3-的聚集程度，使其更难分散到水中，因此溶解度更低，故选＞；碳酸氢根离子之间存在氢键； (3)①A项，催化剂改变反应路径，不改变反应热，由途径b可知，该反应，则(Q-60)=-11 kJ·mol−1，因此Q=49 kJ·mol−1，A正确；B项，决速步对应活化能大的过渡态，TS2的活化能(129-90=39)小于TS1(106-60=46)，因此途径a决速步的过渡态为TS1，B错误；C项，催化剂(碳酸酐酶)只改变反应速率，不影响平衡，因此不能提高CO2的平衡转化率，C错误；D项，途径b中加入NaOH(s)，OH-与H+反应，平衡右移，但HCO3-可能与OH-进一步反应生成CO32-，因此HCO3-的平衡浓度不一定增大，D错误；故选BCD；②途径b保持CO2分压不变，适当升高温度，温度升高，CO2(aq)+H2OH2O+-CO2-的平衡左移，c(H2O+-CO2-)减小对反应H2O+-CO2-HCO3-+H+的速率影响大于温度升高的影响，因此反应速率减小。 4．(2026·浙江强基联盟高三联考)蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺，其中水碳比是目前研究的关键。 (2)在恒容密闭容器中，加入1molCH4和一定量的H2O(g)，若仅发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) ΔH＞0，CH4的平衡转化率按不同水碳比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是_______(填标号)。 A．点对应的平衡常数：Ka=Kb＞Kc B． C．T1下，若容器内比值不变，可判断反应达到平衡 D．T1下达平衡后，压强： 我国学者研发了一种用于低温水煤气变换反应的高效稳定催化剂——原子层金簇负载催化剂，下图表示该催化剂与金催化剂的反应历程：(吸附在催化剂表面上的物种用*标注) (4)使用金催化剂(A)和原子层金簇负载—MoC催化剂(B)，哪种更有利于该反应进行？_______(填“A”或“B”)，原因是_______。 【答案】(2)CD (4) B 由图可知，使用催化剂(B)的活化能比使用催化剂(A)的活化能低，因此使用催化剂(B)更有利于该反应进行 【解析】(2)A项，平衡常数只受温度影响，a、b两点温度相同(T1)，c点温度为T2，由图可知T1＞T2，反应I为吸热反应(ΔH1＞0)，升高温度，平衡常数增大，所以Ka=Kb＞Kc，A不符合题意；B项，因为反应开始时加入的H2O(g)的物质的量的值越大，CH4的平衡转化率越高，所以有，B不符合题意；C项，反应开始进行后，容器内比值一直不变，故无法根据这个比值判断反应是否达到平衡，C符合题意；D项，设起始时H2O(g)的物质的量为xmol，转化了ymolCH4，容器的体积为VL，列三段式如下： 反应达到平衡后，在同一温度且容器体积不变的情况下，容器内的压强和容器内气体总的物质的量成正比。反应达到平衡后a点的总物质的量为，ya为a点转化了的CH4的物质的量，x1为a点起始时H2O(g)的物质的量，下同。b点的总物质的量为，由图可知，则有，则有，D符合题意；故选CD； (4)B；由图可知使用催化剂(B)的活化能比使用催化剂(A)的活化能低，因此使用催化剂(B)更有利于该反应进行； 热点设问03 化学平衡计算 析典例·明思路 1．(2024·浙江省1月，19)二甲胺[(CH3)2NH]、N，N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请回答： (2)25℃下，(CH3)2NH·H2O的电离常数为Kb，-lgKb=3.2，则1mol/L[(CH3)2NH2] +Cl-水溶液的pH= 。 【答案】(2)5.4 【解析】(2)25℃下，(CH3)2NH·H2O的电离常数为Kb，-lgKb=3.2，即Kb==10-3.2，则[(CH3)2NH2] ++H2O (CH3)2NH·H2O+H+的水解平衡常数为：Kh===10-10.8，1mol/L[(CH3)2NH2] +Cl-水溶液中Kh===10-10.8，故c(H+)==10-5.4，故其pH=-lgc(H+)=-lg10-5.4=5.4。 2．(2024·浙江省1月，19)通过电化学、热化学等方法，将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。 ：C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH1＝-393.5kJ·mol−1 Ⅱ：C(s)＋H2(g)＋O2(g)==HCOOH(g) ΔH2＝-378.7kJ·mol−1 Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g) ΔH3 ②反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行，CO2和H2的投料浓度均为，平衡常数，则CO2的平衡转化率为 。 ③用氨水吸收，得到氨水和甲酸铵的混合溶液，时该混合溶液的pH= 。[已知：时，电离常数Kb (NH3• H2O)=1.8×10-5、Ka(HCOOH)=1.8×10-4] 【答案】2.4×10−8 10.00 【解析】②根据三段式，设转化的CO2为x，则： 则，，则转化率= ；③用氨水吸收HCOOH，得到1.00 mol·L－1氨水和0.18 mol·L－1甲酸铵的混合溶液，得出cNH4＋=0.18 mol·L－1， 根据，则，pOH=4，pH =14-4=10。 3．(2023·浙江省6月，19)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：H2O(g)+ CO(g)CO2 (g)+ H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 该反应分两步完成： 3Fe2O3(s)＋CO(g)2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH1＝－47.2 kJ·mol－1 2Fe3O4 (s)＋H2O(g)3Fe2O3 (s)＋H2(g) ΔH2 (2)恒定总压1.70MPa和水碳比[n (H2O)/ n(CO)] =12：5投料，在不同条件下达到平衡时CO2和H2的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表： p(CO2)/MPa p(H2)/MPa p(CH4)/MPa 条件1 0.40 0.40 0 条件2 0.42 0.36 0.02 ①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数___________。 ②对比条件1，条件2中H2产率下降是因为发生了一个不涉及CO2的副反应，写出该反应方程式____。 【答案】(2)① 2.0 ②CO+3H2CH4+H2O 【解析】(2)①条件1下没有甲烷生成，只发生了水煤气变换反应，该反应是一个气体分子数不变的反应。设在条件1下平衡时容器的总体积为V，参加反应的一氧化碳为xmol，根据已知信息可得以下三段式： ，解得x=4；则平衡常数；②根据表格中的数据可知，有甲烷生成，且该副反应没有二氧化碳参与，且氢气的产率降低，则该方程式为：CO+3H2CH4+H2O。 研考点·通技法 1．“三段式” 化学平衡计算的最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具体步骤是在化学方程式下写出有关物质起始时的物质的量、发生转化的物质的量、平衡时的物质的量(也可以是物质的量浓度或同温同压下气体的体积)，再根据题意列式求解。 　　　　　 mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) n(起始)/mol a b 0 0 n(转化)/mol mx nx px qx n(平衡)/mol a－mx b－nx px qx 起始、转化、平衡是化学平衡计算的“三步曲”。 2．化学平衡常数 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 (1)数学表达式：对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)来说，K＝。 注意：①不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。例如： CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)　K＝c(CO2) Cr2O(aq)＋H2O(l)2CrO(aq)＋2H＋(aq) K＝ ②同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式亦不同。例如： N2O4(g)2NO2(g)　K＝ N2O4(g)NO2(g)　K′＝＝ 2NO2(g)N2O4(g)　K″＝＝ 因此书写平衡常数表达式时，要与化学反应方程式相对应，否则意义就不明确。 (2)对于气体反应，写平衡常数表达式时，除可以用平衡时的物质的量浓度表示外，也可以用平衡时各气体的分压来表示。例如： N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　Kp＝ 其中：p(NH3)、p(N2)、p(H2)分别为NH3、N2、H2的平衡分压，某气体平衡分压＝平衡时总压×该气体的物质的量分数。 破类题·提能力 1．(2026·江省台州市椒江区等5地高三一模)研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。请回答： (1)25℃，雨水中含有来自大气的CO2，发生如下反应： 反应Ⅰ  CO2(g)CO2(aq)  ，表示CO2的分压 反应Ⅱ  CO2(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)  KII ①反应Ⅰ能自发进行的条件是 。 ②若反应Ⅱ的反应速率表示为：，，计算KII= 。 【答案】(1) ①较低温度 ②0.002 【解析】(1)①反应Ⅰ混乱度减小(ΔS＜0)；气体溶于水放热即ΔH＞0，要使反应Ⅰ能自发进行，则ΔG=ΔH-TΔS＜0，因此需要低温条件才能自发进行，故选较低温度；②反应Ⅱ达到平衡时，正、逆反应速率相等，即：，反应Ⅱ的平衡常数，因此：； 2．(2026·浙江省宁波市镇海首考最后一卷)环戊二烯()重要的有机合成中间体。一定条件下，存在以下转化： 反应①：  (g) (g)+H2(g) ΔH1 反应②：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH2＝-11kJ·mol−1 反应③：(g)+ I2(g) (g)+2HI(g) ΔH3＝+89.3kJ·mol−1 (1)根据上述信息，写出一个反应条件既能加快反应③速率又能提高反应③的平衡转化率_______。 (2)恒温恒容时，向体系中充入1molI2 (g)和1mol (g)发生上述反应，初始压强为p0，测得平衡时、H2体积分数分别为20%、10%，则反应①的平衡常数Kp为_______。(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压×物质的量分数)。 【答案】(1)高温 (2)0.125p0 【解析】(1)反应③是吸热反应(ΔH3＞0)，升高温度既能加快反应速率，又能使平衡正向移动，提高平衡转化率； (2)已知初始n(I2)=1mol，n(环戊烯)=1 mol。设平衡时环戊烯转化的物质的量为x，总物质的量为n总，总压强为p总，根据反应方程式，反应①和③反应后分子数都增加1，反应②分子数不变，所以n总=2+x；再根据守恒及环戊烯和环戊二烯的转化关系比1：1，平衡时。已知平衡时环戊二烯体积分数为20%，即，解得x=0.5 mol，则平衡时：n总=2.5mol，，，。恒温恒容时，压强比等于物质的量比，平衡时总压，各物质分压为，，则反应①； 3．(2026·浙江省东阳中学高三模拟)以CO2为碳源催化加氢合成甲醇，有利于降低碳的排放，实现“碳中和”。 已知：I：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-49.8kJ·mol−1 Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2 (2)将CO2和H2按物质的量之比1：3充入恒压(5MPa)容器中，在催化剂的作用下发生反应I和Ⅱ，测得CO2的平衡转化率及CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。 ③225℃时，反应Ⅱ的平衡常数K= (保留3位小数)。 【答案】(2)③0.007 【解析】③由图像可知，225℃时，CO2的平衡转化率为25%，CH3OH的选择性为80%，设反应I中CO2的转化量为x mol，设反应II中CO2的转化量为y mol，根据题意列三段式有： 则， ，解得，；反应Ⅱ为等体积反应，故反应Ⅱ的平衡常数。 4．(2026·浙江强基联盟高三联考)蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺，其中水碳比是目前研究的关键。 反应II水煤气变换：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，是重要化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。曾有科学家做过如下实验，在下，分别使H2和CO还原CoO(s)，得到如下数据： 化学方程式 平衡后气体的物质的量分数 CoO＋H2(g)CO＋H2O(g) H2：0.025     CoO＋COCO＋CO2 CO：0.0192 (3)根据上述实验结果判断： ①CO、H2还原CoO(s)为Co(s)能力的强弱_______(填标号)。 A．CO＞H2   B．CO＜H2     C．CO=H2     D．无法判断 ②反应II水煤气变换的化学平衡常数K=_______(保留2位小数)。 【答案】(3) A 1.31 【解析】(3)①设反应开始时H2的物质的量为1mol，CoO的物质的量为xmol，转化了的H2的物质的量为bmol，容器的体积为VL；有三段式： 设反应开始时CO的物质的量为1mol，CoO的物质的量为xmol，转化了的CO的物质的量为dmol，容器的体积为VL，有三段式： 平衡时，H2的物质的量分数为1-b=0.025，CO的物质的量分数为1-d=0.0192，则有，则在温度为时，CO可以还原更多的CoO，A符合题意； ②假设在温度为时，向密闭容器中加入一定量的CoO、H2O(g)、CO，在容器中发生反应(1)CoO＋H2(g)CO＋H2O(g)和反应(2) CoO＋COCO＋CO2，反应(2)减去反应(1)可得到水煤气变换反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，达到平衡时，根据第三题的小题①详解可以得到，反应(1)的化学平衡常数：，；反应(2)的化学平衡常数：，则水煤气变换反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的化学平衡常数：； 热点设问04 作出有关物理量变化趋势曲线 析典例·明思路 1．(2026·浙江1月卷，18)某小组想用CO制取CO2，反应如下： I．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 K1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH2＝-484kJ·mol−1 K2 Ⅲ．CO(g)+1/2O2(g)=CO2 (g) ΔH3 K3 (2)Pt因其原子结构特点，有良好的催化活性，是催化小分子反应的优异催化剂。某小组在250℃条件下，用Pt催化CO制取CO2，反应如下： Ⅳ   V   Ⅵ (过渡态) Ⅶ Ⅷ ①Pt(原子序数78)，位于元素周期表第 周期 族。 ②反应Ⅳ的ΔS 0(填“>”、“<”或“=”)。 ③在图中画出位置(虚线框内) 。 (3)某小组在其他条件不变的情况下采取某种措施，使反应温度由降为，相关反应如下： 序号 反应 Ea(kJ/mol) a 144 b 101 c 56 d 48 e 40 f 39 g 24 h 15 i OH*+H*→H2O*→H2O(g) 14 ①该研究小组采取的措施是 。 ②请选出合理的反应并排序，补全反应历程： (填序号)→CO2*→CO2(g)。 【答案】(1)-283 错误 点燃，检验产物 (2)第六周期 Ⅷ < (3)通入氢气 hgeidf或dhgeif等合理答案 【解析】(2)①Pt(原子序数78)，可根据稀有气体氡(86号元素)进行推断，按照元素周期表位置可知其在Ni元素所在列，故位于元素周期表第六周期第Ⅷ族。②反应Ⅳ是CO吸附在催化剂表面的过程，气态的CO吸附在固体的催化剂上，混乱度减小，ΔS＜0 。③由O···CO*转化为CO2*时形成新的化学键放热故CO2*的能量比O···CO*低，但在催化剂上脱附是吸热过程，故CO2*的位置在O···CO*与CO2(g)的下面，如图：。 (3)①根据(3)题干表格中给出的反应历程，如h：H2(g)→H*2→2H* ，g： O2(g)+H*→O2H*等，均涉及H2或含氢物种，说明体系中引入了H2(g)→H*2→2H*作为反应物或助催化剂，开辟了新的、活化能更低的反应路径，从而能在30℃下进行反应。②根据表格中各基元反应判断反应进行的优先顺序h(H2(g)→H2*→2H*)→g(O2(g)+H*→O2H*)→e(O2H*→O*+OH*)→i[OH*+H*→H2O*→H2O(g)]→d[CO(g)→CO*]→f(O*+CO*→O...CO*→CO2*)→CO2*→CO2(g)，故反应顺序是hgeidf；或其他合理答案：hgei位置不能互换，d可以在hgei前，也可以在hgei后，f在hgei后面，如dhgeif也可。 2．(2025·浙江6月卷，18)氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌，有重要的应用价值。请回答： (2)氯气常用于自来水消毒。稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应)： I Cl2(aq)＋H2O(l)H+(aq)+Cl-(aq)＋HClO(aq) Ⅱ 2HClO(aq)Cl2O(aq)＋H2O(l) K=10-2.0 Ⅲ HClO(aq)H+(aq)+ClO-(aq) T1℃时，在不同pH下，约2mg/L氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值(lgc)如图所示(溶液体积保持不变)。 ①Cl2O分子的空间构型是_______。 ②在pH=4~9之间，ClO-浓度增加，其最大来源是_______(填含氯微粒符号)。 ③该氯水中氯元素质量守恒表达式：c(Cl-)= c(HClO)+ _______。 ④在图中画出pH=4~9之间，lgc(Cl2O)随pH的变化曲线_______。 【答案】(2)①V形(或角形) ②HClO ③2c(Cl2O)+ c(ClO-) ④ 【解析】(2)①Cl2O分子的中心原子O的价层电子数为，O有2对孤电子对，空间构型是V形(或角形)；②在pH=4~9之间，ClO-浓度增加，ClO-主要来自 HClO的电离：HClO(aq)H+(aq)+ClO-(aq)；③Cl2溶于水生成等量的H+和HClO，HClO进一步转化为Cl2O和ClO-，则该氯水中氯元素质量守恒表达式：c(Cl-)= c(HClO)+ 2c(Cl2O)+ c(ClO-)；④由2HClO(aq)Cl2O(aq)＋H2O(l) K=10-2.0可知，随着 pH 升高，c(HClO)减小，c(Cl2O)亦随之减小，且，代入pH=4时，c(HClO)=10-4.5，得到lgc(Cl2O)=-11，同理，pH=9时，c(HClO)=10-6.0，lgc(Cl2O)= -14，故lgc(Cl2O)从 pH=4 到9时，从-11点位大致呈单调下降曲线递减到-14点位，如图所示：； 3．(2023·浙江省6月，19)水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。 水煤气变换反应：H2O(g)+ CO(g)CO2 (g)+ H2(g) ΔH＝－41.2 kJ·mol－1 (4)水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。 若采用喷入冷水(蒸气)的方式降温，在图3中作出平衡转化率随温度变化的曲线____。 【答案】 【解析】增大水蒸气的浓度，平衡正向移动，则一氧化碳的的平衡转化率增大，会高于原平衡线，故图像为：。 4．(2023·浙江省1月，19)“碳达峰•碳中和”是我国社会发展重大战略之一，CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： I：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1= +247 kJ•mol-1 ，K1 II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2= +41 kJ•mol-1 ， K2 (4)CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率，R=∆n(CO2)/∆n(CH4)(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化之比)。 ①常压下CH4和CO2按物质的量之比1：3投料，某一时段内CH4和CO2的转化率随温度变化如图1，请在图2中画出400~1000℃之间R的变化趋势，并标明1000℃时间R值。 ②催化剂X可提高R值，另一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表： 温度/℃ 480 500 520 550 CH4转化率/% 7.9 11.5 20.2 34.8 R 2.6 2.4 2.1 1.8 下列说法不正确的是___________ A.R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应II的速率 B.温度越低，含氢产物中H2O占比越高 C.温度升高，CH4转化率增加，CO2转化率降低，R值减小 D.改变催化剂提高CH4转化率，R值不一定增大 【答案】 (4) ①       ②C 【解析】(4)①根据图1可知1000℃时，CH4转化率为100%，即∆n(CH4)=1mol, CO2转化率为60%,即∆n(CO2) =3mol60%=1.8mol，故R=∆n(CO2)/∆n(CH4)==1.8，故400~1000℃间R的变化趋势如图：；②A项，R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率，使单位时间内反应Ⅱ中CO2的转化率增大，∆n(CO2)增大的倍数比∆n(CH4)大，则R提高，A正确；B项，根据表中数据可知，温度越低，CH4转化率越小，而R越大，∆n(CO2)增大的倍数比∆n(CH4)大，含氢产物中H2O占比越高，B正确；C项，温度升高，CH4转化率增加，CO2转化率也增大，且两个反应中的CO2转化率均增大，增大倍数多，故R值增大，C不正确；D项，改变催化剂使反应有选择性按反应Ⅰ而提高CH4转化率，若CO2转化率减小，则R值不一定增大，D正确；故选C。 5．(2022·浙江省6月，19)主要成分为H2S的工业废气的回收利用有重要意义。 (2)热解H2S制H2。根据文献，将H2S和CH4的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应： Ⅰ   2H2S(g)2H2(g)+ S2(g) ΔH1＝170kJ·mol−1 Ⅱ   CH4(g)+ S2(g)CS2(g)+2H2(g) ΔH2＝64kJ·mol−1 总反应： Ⅲ    2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g) 若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_______。 【答案】        【解析】反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ均是吸热反应，则反应过程能量示意图可表示为。 研考点·通技法 1．化学反应速率与化学平衡图象 (1)分析图像纵、横坐标轴上的数据，观察图像上曲线的走向和变化趋势。 (2)若图像上的曲线有两条或者两条以上时，注意观察和理解曲线的交点和拐点所代表的意义，先出现拐点的“温度高或压强大”。 (3)若图像中有三个量时，应“定一议二”。 (4)④加入催化剂或对等体反应改变压强，平衡不移动，但会改变到达平衡的时间。 (5)曲线斜率大表示反应速率快，可能是升温、加压或使用催化剂。 (6)综合运用勒夏特列原理解决问题。 2．画平衡曲线通用技法 (1)定坐标轴 明确：横坐标(时间 t/温度 T /压强 P)、纵坐标(v/c/n/α/φ等)。 (2)定起点 反应开始：反应物浓度 / 物质的量最大，生成物从0开始。 v-t 图：v 正最大，v 逆 = 0。 (3)定变化趋势(单调性) 反应物：递减 生成物：递增 速率：v 正↓、v 逆↑，直至相等。 (4)定斜率(快慢) T 高、P 大、c 大、有催化剂 → 斜率大，曲线陡 反之 → 斜率小，曲线平缓 (5)定平衡点(拐点/平台) 达到平衡：曲线变水平，不再变化 先出现平台 → 先达平衡。 (6)定条件改变(突变/渐变) 浓度：只变一条速率曲线，单点突变 温度/压强：v 正、v 逆同时突变 催化剂：同等幅度突变，平衡不移动 破类题·提能力 1．(2026·浙江强基联盟高三联考)蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺，其中水碳比是目前研究的关键。 (5)乙二醇是一种重要的化工原料，以合成气(CO、H2)为原料合成乙二醇具有重要意义。 直接合成法：2CO(g)＋3H2(g)HOCH2CH2OH(g) ΔH＜0 ①下列措施有利于提高H2平衡转化率的是_______(填标号)。 A．增大压强      B．降低温度   C．加入催化剂     D．恒容装置充入H2 ②355 K时，在1 L的恒容容器中，通入CO的物质的量为1 mol，控制H2的物质的量为x。达到平衡时，相应平衡体系中乙二醇的物质的量分数为y，绘制y随x变化的示意图_______。 【答案】(5) AB 【解析】(5)①A项，该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，H2的平衡转化率增大，A符合题意；B项，该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，H2的平衡转化率增大，B符合题意；C项，加入催化剂，降低反应的活化能，化学反应速率加快，但平衡不移动，H2的平衡转化率不变，C不符合题意；D项，恒容装置充入H2，平衡正向移动，但H2的平衡转化率减小，D不符合题意；故选AB；②CO和H2合成乙二醇的反应方程式为2CO(g)＋3H2(g)HOCH2CH2OH(g)，当通入CO的物质的量固定为1molH2的物质的量x=1.5时，乙二醇的物质的量分数最大，此后，随H2的物质的量增加，乙二醇的物质的量增幅小于气体总物质的量的增幅，故y随x变化的示意图为。 2．(2026·江省台州市椒江区等5地高三一模)研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。请回答： (1)25℃，雨水中含有来自大气的CO2，发生如下反应： 反应Ⅰ  CO2(g)CO2(aq)  ，表示CO2的分压 反应Ⅱ  CO2(aq)+H2O(l)H2CO3(aq)  KII ③25℃时，某1L密闭容器中，t=0时将CO2通入10mLH2O中，保持体系温度和不变发生上述反应(不考虑H2CO3的电离)，t1时达到平衡，t2时溶液体积变为20mL(加10mLH2O)，t3时再达到平衡。画出t1~ t3时，浓度与时间t关系图[已知]。 【答案】(1) ③ 【解析】③由题，反应Ⅰ的平衡常数，已知，因此平衡时cCO2=a mol·L-1，则t1~ t2段：t1时达到平衡，cCO2=a mol·L-1，因此此段浓度保持水平直线(值为a)；t2时刻：加入10 mL 水，溶液体积从10 mL 变为20 mL ，cCO2被稀释，浓度瞬间降至0.5a(体积加倍，浓度减半); t2~t3段：稀释后，由于cCO2和温度不变，反应Ⅰ会正向进行(溶解更多CO2(g)，使CO2(g)浓度逐渐回升至平衡浓度a，最终保持稳定，因此图像为：； 3．(2026·浙江省宁波市镇海首考最后一卷)环戊二烯()重要的有机合成中间体。一定条件下，存在以下转化： 反应①：  (g) (g)+H2(g) ΔH1 反应②：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH2＝-11kJ·mol−1 反应③：(g)+ I2(g) (g)+2HI(g) ΔH3＝+89.3kJ·mol−1 (4)两分子环戊二烯易发生加成反应形成二聚体：　ΔH＜0。在T1温度下，恒容密闭容器中环戊二烯物质的量与反应时间的关系如图所示。 ①请用“…”在图1中画出在T2(T1＞T2)温度下，环戊二烯物质的量与反应时间的关系_______。 ②在图2中画出该反应在有催化剂和无催化剂t条件下的反应过程与能量示意图，并做必要标注_______。 【答案】(4)      【解析】(4)①温度越高，速率越大，斜率越大，起点相同，则在T2(T1＞T2)温度下，环戊二烯物质的量与反应时间的关系如图 ；②该二聚反应是放热反应，生成物总能量低于反应物总能量；催化剂不改变反应物和生成物总能量，只降低活化能，则反应过程与能量示意图为 ； 4．(2026·浙江宁波市“十校”高三二模)自1913年合成氨工业化以来，科学家一直致力于合成氨技术的研究和发展。 (4)过渡金属-LiH复合催化合成氨的进程可表示为如下5步。 其中a～e所表示的状态如下表所示：(cat.和cat.(N)分别代表未吸附和吸附了氮的过渡金属催化剂，未表示出各物质的化学计量数) a b c d e 当cat.为Rh时，全过程的能量-反应进程如图中点划线所示。 ①过程a→b的ΔS__________0(填“＞”、“＜”或“＝”)。 ②现将cat.改为Mn，已知： 4Mn2N+3LiH=2Mn4N+LiNH2+Li2NH ΔH3(ΔH1＜ΔH3＜0)若状态a的初始相对能量仍为0，请你在上图中用实线画出全过程的能量-反应进程图__________。 【答案】(4) ＜ 【解析】(4)①状态a：反应物为N2(g)+H2(g)(气态分子较多)，状态b：表中显示为cat.(N)，意味着氮气分子在催化剂表面发生了吸附和解离(化学吸附)，形成了表面物种，气体转化为固体表面吸附物(或气体分子数减小)，体系的混乱度显著降低，∆S<0，；②催化剂不改变反应的起始和最终状态的能量，Mn催化路径的最终产物能量应与Rh路径的相同。根据∆H1<∆H3<0，应为Mn催化路径的中间产物c的能量比Rh路径的更高，故答案为：。 刷模拟 1．(2026·浙江省第二届NBchem高三第一次联考)硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染物。请回答： (1)在一密闭容器中充入足量SO2，并加入适量蒸馏水，体系中存在下列平衡(不考虑其他副反应)： Ⅰ  SO2(g)SO2(aq) ΔH＜0 Ⅱ  SO2(aq)＋H2O(l)H+(aq)＋HSO3-(aq) K=10-1.80 Ⅲ  HSO3-(aq)H+(aq)＋SO32-(aq) K=10-7.20 ①保持其他条件不变，下列操作能降低溶液中cSO2的是 。 A．提高体系内SO2的压强 B．加入足量盐酸 C．升高体系温度 D．加水 ②溶液中硫元素主要以 形式存在(填写含硫微粒符号)。 ③在水溶液中，HSO3-以如图1所示两种结构存在： 按照稳定性大小对二者进行排序 ，请说明理由 (写出两点即可)。 (2)研究小组甲发现，较高温度下Na2S2O8在水中可发生如下反应产生活性自由基，提高氧化脱除NO的效率： Ⅳ S2O8 2-(aq)2•SO4-(aq) Ⅴ•SO4-(aq) ＋H2O(l)2SO42-(aq)+ •OH(aq) 已知：自由基具有单电子，反应活性高，但易两两结合“湮灭”。 在Na2S2O8浓度、NO流速恒定时，测得不同溶液温度下NO脱除率如图2所示。 ①指出NO脱除率随温度升高先上升后趋于平缓的原因 。 ②若提高Na2S2O8浓度，在图2中画出NO脱除率随溶液温度的变化曲线 。 (3)研究小组乙发现，利用CO选择性催化还原NOx时，工业烟气中存在的少量O2会造成NOx脱除率大幅下降。指出上述现象产生的原因 。 【答案】(1)CD SO2 A<B(或B>A) O的电负性大，电离后负电荷位于O上更稳定，O-H键的极性强，使H原子带有较强的正电性，易与水分子间形成氢键，S-H键键能小于O-H键，B共轭稳定作用更强 (2)温度升高，S2O82-中的O-O键更易发生断裂，产生更多的•SO4-(aq)自由基；温度高于70℃时，体系内自由基浓度过高，易两两组合“湮灭”，温度升高几乎不引起自由基浓度的进一步提高或(温度高于70℃时，反应Ⅳ正反应速率的增大值和逆反应速率的增大值几乎一致，自由基浓度无显著提高) (3)O2浓度升高，平衡2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)正移，造成与NOx(g)反应的CO(g)减少 【解析】(1)A项，提高体系内SO2的压强，根据平衡ⅠSO2(g)SO2(aq)，增大压强，平衡正向移动，溶液中cSO2增大，故A不符合要求；B项，加入足量盐酸，盐酸提供H+，根据平衡ⅡSO2(aq)＋H2O(l)H+(aq)＋HSO3-(aq)和平衡ⅢHSO3-(aq)H+(aq)＋SO32-(aq)，H+浓度增大，平衡均逆向移动，会使SO2浓度增大，故B不符合要求；C项，反应ⅠΔH＜0，升高体系温度，平衡逆向移动，溶液中cSO2减小，故C符合要求；D项，加水稀释，平衡ⅠSO2(g)SO2(aq)正向移动，但溶液体积增大的影响更显著，溶液中cSO2降低；同时平衡Ⅱ、Ⅲ也会正向移动，但总体上溶液中cSO2降低，故D符合要求；由平衡Ⅱ的K=10-1.80，平衡Ⅲ的K=10-7.20可知，溶液中硫元素主要以SO2形式存在；O的电负性大，电离后负电荷位于O上更稳定，O-H键的极性强，使H原子带有较强的正电性，易与水分子间形成氢键，S-H键键能小于O-H键，B共轭稳定作用更强，所以B更稳定； (2)温度升高时，反应ⅣS2O8 2-(aq)2•SO4-(aq)和反应Ⅴ•SO4-(aq) ＋H2O(l)2SO42-(aq)+ •OH(aq)的速率加快，活性自由基(•SO4-(aq)、•OH)生成增多，所以NO脱除率上升。当温度升高到一定程度后，活性自由基易两两结合“湮灭”，温度升高几乎不引起自由基浓度的进一步提高或(温度高于70℃时，反应Ⅳ正反应速率的增大值和逆反应速率的增大值几乎一致，自由基浓度无显著提高)；提高Na2S2O8浓度时，在相同温度下，反应Ⅳ会生成更多的•SO4-(aq)，进而生成更多的活性自由基，NO脱除率会比原来更高。所以新的曲线整体在原曲线的上方，形状类似，先上升后趋于平缓，其图为； (3)工业烟气中少量O2会与CO反应2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)，消耗了用于选择性催化还原NOx(g)的CO，导致参与还原NOx(g)的CO减少，从而使NOx(g)脱除率大幅下降。 2．(2026·浙江省名校新高考研究联盟高三一模)氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌，有重要的应用价值。 请回答： I.(1)氯水中存在以下平衡Cl2+H2OHCl+HClO，其平衡常数表达式K= 。氯水中加入CaCO3会增大c(HClO)，用平衡移动原理解释其原因 。 (2)常温下，将0.1molCl2通入100mL2mol/L溶液中充分吸收，则溶液 (已知，) Ⅱ.工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气，同时实现氯资源循环利用：，将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中，在360℃、400℃和440℃下反应，通过检测流出气成分绘制HCl转化率(α)曲线，如下图1所示，其中较低流速时(≤0.10mol/h)转化率可近似为平衡转化率。 (3)T3= ℃。 (4)下列措施可提高N点HCl转化率的是________(填字母)。 A．增大n(HCl)：n(O2) B．将温度适当降低 C．使用更高效的催化剂 D．用分子筛分离H2O(g) (5)图中较高流速时，a(T3)小于a(T2)和a(T1)，原因是 。 Ⅲ.(6)含氯化合物二氧化氯ClO2是一种高效安全的消毒剂，其可由图2所示装置制备(电极不反应)。写出生成ClO2的电极反应方程式为 。 【答案】(1) 氯水中加入CaCO3会与HCl反应消耗H+，使Cl2与H2O的反应平衡正向移动，从而增大c(HClO) (2)10.7 (3)360℃ (4)BD (5)在较高流速时，反应还未达到平衡，T3温度低，反应速率小 (6)ClO3-+e-+2H+=ClO2↑+H2O (1)氯水中存在以下平衡Cl2+H2OHCl+HClO，离子方程式为：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，其平衡常数表达式为：；氯水中加入CaCO3，与HCl反应消耗H+，使Cl2与H2O的反应平衡正向移动，从而增大c(HClO)； (2)常温下，将0.1 molCl2通入100 mL 2 mol/L NaOH溶液中充分吸收，化学方程式为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，NaClO为强碱弱酸盐，水解呈碱性，水解方程式为：ClO-+H2OOH-+HClO，则，NaClO浓度为1 mol/L，且水解生成的，则，则，则pH=-lg(H+)=11-0.3=10.7； (3)该反应为放热反应，由于在流速较低时的转化率视为平衡转化率，所以在流速低时，温度越高，HCl的转化率越小，故代表的温度为T3为360 ℃，T1为440 ℃，T2为400 ℃； (4)A项，N点为平衡状态，增大n(HCl)：n(O2)，HCl的转化率减小，A不符合题意；B项，N点为平衡状态，对应温度为440 ℃，由图像可知，温度降低，平衡正向移动，HCl的转化率增大，B符合题意；C项，N点为平衡状态，使用高效催化剂，可以增大该温度下的反应速率，但不影响化学平衡的移动，C不符合题意；D项，N点为平衡状态，用分子筛分离H2O(g)，H2O(g)浓度减小，平衡正向移动，HCl的转化率增大，D符合题意；故选BD； (5)在较高流速时，反应还未达到平衡，T3温度低，反应速率小，故a(T3)小于a(T2)和a(T1)； (6)由图可知，NaClO3发生还原反应生成ClO2，电极反应式为：ClO3-+e-+2H+=ClO2↑+H2O。 3．(2026·浙江省天域全国名校协作体高三一模)水是化学反应的良好介质，是“永远值得探究的物质”。 (1)①25℃，c(H2O)=55.6mol·L-1，H2OH++OH-的平衡常数K= mol·L-1 (保留2位有效数字)。 ②HF也能发生与水类似的电离，当其作溶剂时是很强的酸，请画出线性分子结构 。 (2)用惰性电极电解碱性Na[B(OH)4]水溶液，在阳极生成O2，在阴极生成BH4-和OH-，实现NaBH4的再生。总反应为[B(OH)4]-BH4-+2O2↑，阴极的电极反应式为 。 (3)为研究快速反应的速率常数(k，在一定温度下为常数)。可通过微扰(瞬时升温)使化学平衡发生偏离，观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间，从而获得k的信息。对于H2OH++OH-，若将纯水瞬时升温到25℃，测得。 已知：，，(为的平衡浓度)。 ①请画出时刻瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图 。 ②25℃时，计算得k2为 L/(mol·s)。 (4)利用超临界水氧化技术，在一定条件下，测得乙醇的超临界水氧化结果如图所示，其中为以碳元素计的物质的量分数，为反应时间。 升温到600℃，峰值出现的时间提前，且峰值更高，请解释原因 。 【答案】(1)K=1.8×10-16 (2)[B(OH)4]-+8e-+4H2O=BH4-+8OH- (3) k2=1.25×1011 (4)乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增长幅度更大。或乙醇氧化为CO的活化能大于CO氧化成CO2的活化能，温度升高对活化能大的影响大 【解析】(1)①25℃，水的电离常数，根据H2OH++OH-，。②HF也能发生与水类似的电离，即，当其作溶剂时是很强的酸，线性分子是3个形成的结构，H-F之间通过氢键相连呈线性，结构为。 (2)根据总反应[B(OH)4]-BH4-+2O2↑，结合阴极要发生还原反应，+3价B生成-5价B，电极方程式为[B(OH)4]-+8e-+4H2O=BH4-+8OH-。 (3)①瞬时升温后，逆反应速率增大，但水的浓度是恒定的，正反应速率不变，所以建立新平衡的过程示意图为。②驰豫时间公式为，其中，，代入得：，在平衡时，，可推出，，代入已知值：，即，将k1代入驰豫时间公式为：，整理可得，，计算括号内：，，由于，可忽略不计，所以，得出，。 (4)随着温度的升高，乙醇的氧化速率和一氧化碳氧化速率均增长，但CO是中间产物，为乙醇不完全氧化的结果，CO峰值出现的时间提前，且峰值更高，说明乙醇氧化为CO的活化能大于CO氧化成CO2的活化能，温度升高对活化能大的影响大。 4．(2026·浙江省A9协作体2026届高三返校联考)利用工业废气中的H2S可以制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。 已知：H2S：Ka1=1.0×10-7，Ka2=1.0×10-13；H2CO3；Ka1=4.5×10-7，Ka2=4.7×10-11；H2SO3：Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.2×10-8 (1)某未饱和的H2S浓溶液，下列措施可以显著提升溶液中浓度方法有___________。 A．通入适量H2S气体 B．加热 C．加适量水稀释 D．加适量NaOH (2)工业上，H2S通过煅烧炉一多级串联反应釜等设备转化，离心分离可得到焦亚硫酸钠(Na2S2O5)，具体反应如下： 第一步：2H2S+3O2=2SO2+2H2O 第二步：2Na2CO3+SO2+H2O=Na2SO3+2NaHCO3 第三步：NaHCO3+SO2=2NaHCO3+CO2；Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 当反应釜中溶液pH达到3.8～4.1时，形成的NaHSO3悬浊液逐渐转化为Na2S2O5固体。 ①写出S2O52-离子的结构式： 。 ②常温下，若第二步反应恰好完全反应，溶液中溶质存在物料守恒：cNa＋＝2cSO32-＋cHCO3-＋ 。 (3)常温下，某研究小组将0.02molH2S气体通过100mL0.3mol/LNaOH溶液中，溶液的pH值约为 。(，，忽略溶液体积变化) (4)理论研究Na2SO3、NaHCO3与SO2的反应。一定温度时，在1L浓度均为1mol·L-1的Na2SO3和NaHCO3的混合溶液中，随n(SO2)的增加，SO32-平衡转化率的变化如图所示。 0~bmol区间，SO32-平衡转化率先升高后下降，请结合所发生的离子方程式分析原因： 。 (5)请在图中画出0~bmol区间内，HCO3-的平衡转化率变化趋势图 。 【答案】(1)D (2)或者 2cHSO3-＋2cH2SO3+cCO32-＋cH2CO3 (3)12.6 (4)0~amol区间，SO2优先发生反应1：SO32-+SO2+H2O2HSO3-，故SO32-的平衡转化率上升；a~bmol时，主要发生反应2：HCO3-+SO2HSO3-+CO2，随着产生的CO2逸出，使反应2不断正移，HCO3-平衡转化率上升，同时cHSO3-的上升，导致反应1逆移，故SO32-平衡转化率下降 (5) 【解析】(1) A项，未饱和的H2S浓溶液，通入适量H2S气体，增加H2S浓度(反应物)，推动平衡右移，S2-浓度提升，由于开始为浓溶液，故提升不显著，A不选；B项，H2S电离为吸热过程，升温促进电离，S2-浓度增大，同时因温度升高H2S会逸出溶液，故不能显著提升，B错误；C项，虽促进电离，但体积增大导致S2-总浓度降低，C错误；D项，加适量NaOH中和H+使平衡右移，S2-浓度显著增加，D正确；故选D； (2)①S可以形成四条共价键，O可以形成两条共价键，S2O52-其中S为+4价，故结构式为：或者；②根据物料守恒：，，故混合液中cNa＋＝2cSO32-＋cHCO3-＋2cHSO3-＋2cH2SO3+cCO32-＋cH2CO3； (3)0.02molH2S气体通过100mL0.3mol/LNaOH溶液中生成Na2S和NaHS各0.01mol，浓度为0.1mol/L，形成缓冲溶液，，根据S2-+H2OHS-+OH-，，设水解生成的氢氧根浓度为xmol/L，可得，则pH值约为12.6； (4)0~amol区间，SO2优先发生反应1：SO32-+SO2+H2O2HSO3-，故SO32-的平衡转化率上升；a~bmol时，主要发生反应2：HCO3-+SO2HSO3-+CO2，随着产生的CO2逸出，使反应2不断正移，HCO3-平衡转化率上升，同时cHSO3-的上升，导致反应1逆移，故SO32-平衡转化率下降； (5)根据①中分析可知0~bmol区间内，HCO3-的平衡转化率变化趋势图。 5．(2026·浙江省杭州第二中学高三月考)降低空气中CO2含量在环保方面有重要意义。 (1)工业上用CO2制备CH3OH的主要反应为： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝-46.5kJ·mol−1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41.2kJ·mol−1 反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH2 ①反应Ⅲ的 ，该反应自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)。 ②下列条件能改变反应Ⅱ中H2的平衡转化率的措施有 。 A．温度 B．压强 C．催化剂 D．投料比[n(CO2)：n(H2)] (2)3.0MPa时，将n起始(CO2)：n起始(H2) =1：3的原料气匀速通过装有催化剂的反应管，测得CH3OH产率随温度的变化如图所示。 ①240℃时，若n起始(CO2)=1mol，反应管出口处检测到0.68molCO2，则CH3OH的选择性= 。 ②研究发现，CH3OH可由(吸附在催化剂表面的物种用*标注)转化生成，与或作用生成的相对能量变化如下图所示。在催化剂表面修饰羟基的优点是 。 (3) CO2制环状碳酸酯。CO2与环氧乙烷转化为环状碳酸酯的一种可能机理如下图所示，图中表示催化剂。 ①中间体X的结构简式为 。 ②若用代替环氧乙烷，相同条件下，生成的产率远大于其原因是 。 (4)以CO2为原料，电化学法制备甲酸(甲酸盐)工作原理如图所示。 ①HCOO−的空间构型为 。 ②阴极表面发生的电极反应式为 。 【答案】(1) -90.7 kJ·mol−1 低温 AD (2)93.75% 降低反应活化能，加快反应速率 (3) 右侧两个甲基的空间位阻较大，Nu+易进攻左侧碳原子或难进攻右侧碳原子 (4)平面三角形 2CO2+2e−+H2O=HCOO−+HCO3- 【解析】(1)①根据盖斯定律可知，反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，则反应Ⅲ的ΔH=−(49.5kJ⋅mol−1)-(+41.2kJ·mol−1)=−90.7 kJ·mol−1；该反应ΔH<0、ΔS<0，当温度较低时，ΔG=ΔH-TΔS＜0，故该反应低温下自发；②反应Ⅱ的ΔH>0，若升高温度，反应正向移动，可以增大H2的转化率；该反应反应前后气体的总物质的量不变，改变压强，平衡不移动；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡转化率；投料比[n(CO2)：n(H2)]不同，H2的转化率不同，综上所述，能改变H2的平衡转化率的有AD两个选项。 (2)①由图可知，240℃时，甲醇的产率为30%，由起始二氧化碳的物质的量为1mol，反应管出口处检测到二氧化碳的物质的量为0.68mol可知，甲醇的选择性为=93.75%；②由图可知，在催化剂表面修饰羟基可以降低生成HCOO *的活化能，加快反应速率。 (3)①由反应机理图中反应物和生成物的结构可推知，中间体X的结构简式为；②由反应机理可知，若用代替环氧乙烷，相同条件下，生成的产率远大于，因为是右侧两个甲基的体积大于氢原子，空间位阻大，Nu-易进攻左侧碳原子或难进攻右侧碳原子。 (4)①HCOO−的中心原子C的价层电子对数为，C的孤电子对数为0，则其空间构型为平面三角形；②CO2(碳元素为+4价)在左侧电极转化为HCOO−(碳元素为+2价)，则CO2被还原，左侧电极为阴极，根据电荷守恒和原子守恒，阴极反应式可写2CO2+2e−+H2O=HCOO−+HCO3-。 刷真题 1．(2026·浙江1月卷，18)某小组想用CO制取CO2，反应如下： I．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1＝+41kJ·mol−1 K1 Ⅱ．2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH2＝-484kJ·mol−1 K2 Ⅲ．CO(g)+1/2O2(g)=CO2 (g) ΔH3 K3 请回答： (1)①ΔH3= kJ/mol。 ②某同学在常温常压下，往CO与O2以体积比为2：1混合至密闭体系中，放置数年后却发现几乎无CO2。该同学认为是该反应的平衡常数K3极小导致的，你认为该同学的说法 (“正确”或“错误”)，设计实验验证你的结论： (简述即可)。 (2)Pt因其原子结构特点，有良好的催化活性，是催化小分子反应的优异催化剂。某小组在250℃条件下，用Pt催化CO制取CO2，反应如下： Ⅳ   V   Ⅵ (过渡态) Ⅶ Ⅷ ①Pt(原子序数78)，位于元素周期表第 周期 族。 ②反应Ⅳ的 0(填“>”、“<”或“=”)。 ③在图中画出位置(虚线框内) 。 (3)某小组在其他条件不变的情况下采取某种措施，使反应温度由降为，相关反应如下： 序号 反应 Ea(kJ/mol) a 144 b 101 c 56 d 48 e 40 f 39 g 24 h 15 i OH*+H*→H2O*→H2O(g) 14 ①该研究小组采取的措施是 。 ②请选出合理的反应并排序，补全反应历程： (填序号)→CO2*→CO2(g)。 【答案】(1)-283 错误 点燃，检验产物 (2)第六周期 Ⅷ < (3)通入氢气 hgeidf或dhgeif等合理答案 【解析】(1)①根据盖斯定律，反应Ⅲ=(-484kJ·mol−1)-(41kJ·mol−1)= -283kJ·mol−1。②该同学的结论“错误”。CO与O2常温下难反应的根本原因是活化能高而并非平衡常数过小，可通过点燃使之迅速产生CO2来验证。 (2)①Pt(原子序数78)，可根据稀有气体氡(86号元素)进行推断，按照元素周期表位置可知其在Ni元素所在列，故位于元素周期表第六周期第Ⅷ族。②反应Ⅳ是CO吸附在催化剂表面的过程，气态的CO吸附在固体的催化剂上，混乱度减小，ΔS＜0 。③由O···CO*转化为CO2*时形成新的化学键放热故CO2*的能量比O···CO*低，但在催化剂上脱附是吸热过程，故CO2*的位置在O···CO*与CO2(g)的下面，如图：。 (3)①根据(3)题干表格中给出的反应历程，如h：H2(g)→H*2→2H* ，g： O2(g)+H*→O2H*等，均涉及H2或含氢物种，说明体系中引入了H2(g)→H*2→2H*作为反应物或助催化剂，开辟了新的、活化能更低的反应路径，从而能在30℃下进行反应。②根据表格中各基元反应判断反应进行的优先顺序h(H2(g)→H2*→2H*)→g(O2(g)+H*→O2H*)→e(O2H*→O*+OH*)→i[OH*+H*→H2O*→H2O(g)]→d[CO(g)→CO*]→f(O*+CO*→O...CO*→CO2*)→CO2*→CO2(g)，故反应顺序是hgeidf；或其他合理答案：hgei位置不能互换，d可以在hgei前，也可以在hgei后，f在hgei后面，如dhgeif也可。 2．(2025·浙江6月卷，18)氯气、二氧化氯常用于漂白、杀菌，有重要的应用价值。请回答： (1)下列措施中能提高新制饱和氯水中HClO浓度的是_______。 A．加固体 B．加水 C．加CaCO3粉末 D．加足量Ca(OH)2溶液 (2)氯气常用于自来水消毒。稀氯水中存在如下反应(不考虑其他反应)： I Cl2(aq)＋H2O(l)H+(aq)+Cl-(aq)＋HClO(aq) Ⅱ 2HClO(aq)Cl2O(aq)＋H2O(l) K=10-2.0 Ⅲ HClO(aq)H+(aq)+ClO-(aq) T1℃时，在不同pH下，约2mg/L氯水中部分含氯微粒的平衡浓度对数值(lgc)如图所示(溶液体积保持不变)。 ①Cl2O分子的空间构型是_______。 ②在pH=4~9之间，ClO-浓度增加，其最大来源是_______(填含氯微粒符号)。 ③该氯水中氯元素质量守恒表达式：c(Cl-)= c(HClO)+ _______。 ④在图中画出pH=4~9之间，lgc(Cl2O)随pH的变化曲线_______。 (3)某研究小组提出，商用ClO2 (常含杂质Cl2)在水中易发生如下反应，影响自来水消毒效果。 Ⅳ 2ClO2(aq)＋H2O(l)=2H+(aq)+ClO3-(aq)＋ClO2-(aq) V 2ClO2(aq)+ClO-(aq)＋H2O(l)=2H+(aq)+2ClO3-(aq)＋Cl-(aq) ClO2中Cl2含量对ClO2反应初始速率[v初始(ClO2)]的影响如图所示。实验条件：T2℃，ClO2初始浓度相同。 ①Cl2的存在主要加快了反应_______(填“Ⅳ”或“V”)。 ②指出改变v初始(ClO2)的影响因素，并解释原因_______。 【答案】(1)C (2)①V形(或角形) ②HClO ③2c(Cl2O)+ c(ClO-) ④ (3)① V ②影响因素是溶液 pH以及Cl2含量等，原因是Cl2浓度增大、pH增大，均使溶液中ClO﹣浓度增大，反应V的反应物浓度增大，反应速率增大 【解析】(1)饱和氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH++Cl-＋HClO，平衡正向移动，增加HClO浓度：A项，加NaCl固体，Cl-浓度增加，平衡逆向移动，HClO降低，A错误；B项，加水，平衡正向移动，HClO物质的量增加，但浓度降低，B错误；C项，加CaCO3粉末，消耗H+，平衡正向移动，HClO浓度增加，C正确；D项，加足量Ca(OH)2溶液，消耗H+，平衡正向移动，但溶液体积会变大，HClO浓度下降，且足量的Ca(OH)2也会和HClO反应，进一步导致HClO浓度下降，D错误；故答案为C。 (2)①Cl2O分子的中心原子O的价层电子数为，O有2对孤电子对，空间构型是V形(或角形)；②在pH=4~9之间，ClO-浓度增加，ClO-主要来自 HClO的电离：HClO(aq)H+(aq)+ClO-(aq)；③Cl2溶于水生成等量的H+和HClO，HClO进一步转化为Cl2O和ClO-，则该氯水中氯元素质量守恒表达式：c(Cl-)= c(HClO)+ 2c(Cl2O)+ c(ClO-)；④由2HClO(aq)Cl2O(aq)＋H2O(l) K=10-2.0可知，随着 pH 升高，c(HClO)减小，c(Cl2O)亦随之减小，且，代入pH=4时，c(HClO)=10-4.5，得到lgc(Cl2O)=-11，同理，pH=9时，c(HClO)=10-6.0，lgc(Cl2O)= -14，故lgc(Cl2O)从 pH=4 到9时，从-11点位大致呈单调下降曲线递减到-14点位，如图所示：； (3)①反应Ⅳ是ClO2自身的氧化还原反应，而反应V是ClO-做氧化剂，将ClO2氧化为ClO3- (氯的含氧酸中并不是化合价越高，氧化性越强)，故当Cl2存在时，存在题(2)中Ⅰ和Ⅲ的电离平衡，主要影响的是反应Ⅴ，即加快了反应Ⅴ的反应速率； ②读图可知，影响v初始(ClO2)的主要因素有溶液 pH以及Cl2含量等，原因是Cl2浓度增大、pH增大，均使溶液中ClO﹣浓度增大，反应V的反应物浓度增大，反应速率增大。 3．(12分) (2025·浙江1月卷，18)二甲胺[(CH3)2NH]、N，N-二甲基甲酰胺[HCON(CH3)2]均是用途广泛的化工原料。请回答： (1)用氨和甲醇在闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下： Ⅰ．NH3(g)＋CH3OH(g) CH3NH2(g)＋H2O(g) Ⅱ．CH3NH2(g)＋CH3OH(g)(CH3)2NH(g)＋H2O(g) Ⅲ．(CH3)2NH(g)＋CH3OH(g) (CH3)3N(g)＋H2O(g) 可改变甲醇平衡转化率的因素是_______。 A．温度 B．投料比[n(NH3)：n(CH3OH)] C．压强 D．催化剂 (2)25℃下，(CH3)2NH·H2O的电离常数为Kb，-lgKb=3.2，则1mol/L[(CH3)2NH2] +Cl-水溶液的pH= 。 (3)在[(CH3)2NH2]+Cl-的有机溶液中电化学还原CO2制备HCON(CH3)2阴极上生成HCON(CH3)2的电极反应方程式是 。 (4)上述电化学方法产率不高，工业中常用如下反应生产HCON(CH3)2：(CH3)2NH(g)＋CO(g)=HCON(CH3)2(l)。某条件下反应自发且熵减，则反应在该条件下ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。 (5)有研究采用CO2、H2和(CH3)2NH催化反应制备HCON(CH3)2。在恒温密闭容器中，投料比n(CO2)：n(H2)： n(CH3)2NH)=20：15：1，催化剂M足量。反应方程式如下： Ⅳ． V．HCOOH(g)＋(CH3)2NH(g)= HCON(CH3)2(g)＋H2O(g) HCOOH、(CH3)2NH、HCON(CH3)2三种物质的物质的量百分比随反应时间变化如图所示。 (例：HCOOH的物质的量百分比 ①请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂M活性降低或失活) 。 ②若用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH，可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释原因 。 【答案】(1)AB (2)5.4 (3)CO2+2e-+2[(CH3)2NH2] += HCON(CH3)2+(CH3)2NH+H2O (4)＜ (5)①t时刻之前反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的快，t时刻之后由于浓度的影响导致反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的慢 ②用H2作氢原需要断裂H-H键，用SiH4作氢源需要断裂Si-H键，由于Si原子半径大于H，Si-H的键能比H-H小，所以用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH，可以降低反应所需温度 【解析】(1)A项，已知化学反应必然有热效应，故改变温度化学平衡一定能够发生改变，即改变温度一定能够改变甲醇的平衡转化率，A符合题意；B项，增大投料比[n(NH3)：n(CH3OH)] 将增大CH3OH的转化率，相反减小投料比[n(NH3)：n(CH3OH)]，将减小CH3OH的平衡转化率，B符合题意；C项，由题干方程式可知，反应前后气体的体积不变，故改变压强不能使上述化学平衡发生移动，即不能改变CH3OH的平衡转化率，C不合题意；D项，．催化剂只能同等幅度的改变正逆化学反应速率，故不能使平衡发生移动，即不能改变CH3OH的平衡转化率，D不合题意；故选AB；(2)25℃下，(CH3)2NH·H2O的电离常数为Kb，-lgKb=3.2，即Kb==10-3.2，则[(CH3)2NH2] ++H2O (CH3)2NH·H2O+H+的水解平衡常数为：Kh===10-10.8，1mol/L[(CH3)2NH2] +Cl-水溶液中Kh===10-10.8，故c(H+)==10-5.4，故其pH=-lgc(H+)=-lg10-5.4=5.4；(3)已知电解池中阴极发生还原反应，故在[(CH3)2NH2] +Cl-的有机溶液中电化学还原CO2制备HCON(CH3)2阴极上生成HCON(CH3)2的电极反应方程式是：CO2+2e-+2[(CH3)2NH2] += HCON(CH3)2+(CH3)2NH+H2O；(4)反应生产HCON(CH3)2的反应方程式(CH3)2NH(g)＋CO(g)=HCON(CH3)2(l)是一个某条件下反应自发且熵减，根据自由能变ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发可知，则反应在该条件下ΔH<0；(5)①由题干图示信息可知，t时刻之前HCOOH的物质的量百分比增大速率比HCON(CH3)2的增大速率，而t时刻之后HCOOH逐渐减小至不变，HCON(CH3)2继续增大，故t时刻之前反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的快，t时刻之后由于浓度的影响导致反应Ⅳ的速率比反应Ⅴ的慢；②用H2作氢原需要断裂H-H键，用SiH4作氢源需要断裂Si-H键，由于Si原子半径大于H，Si-H的键能比H-H小，所以用SiH4代替H2作为氢源与CO2反应生成HCOOH，可以降低反应所需温度。 4．(2024·浙江省6月，19)氢是清洁能源，硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢反应方程式如下：(除非特别说明，本题中反应条件均为，) NaBH4(s)＋2H2O(l)= NaBO2(aq)＋4H2(g) ΔH＜0 请回答： (1)该反应能自发进行的条件是_______。 A．高温 B．低温 C．任意温度 D．无法判断 (2)该反应比较缓慢。忽略体积变化的影响，下列措施中可加快反应速率的是_______。 A．升高溶液温度 B．加入少量异丙胺[(CH3)2CHNH2] C．加入少量固体硼酸[B(OH)3] D．增大体系压强 (3)为加速NaBH4水解，某研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时，测得反应开始时生氢速率v与投料比[n(NaBH4)：n(H2O)]之间的关系，结果如图1所示。请解释ab段变化的原因 。 (4)氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图2所示，正极上的电极反应式是 。该电池以恒定电流工作14分钟，消耗H2体积为，故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为 。[已知：该条件下H2 的摩尔体积为24.5L· mol -1；电荷量q(C) =电流时间；NA=6.0×10-23mol·L-1；e=1.60×10-19C。] (5)资源的再利用和再循环有利于人类的可持续发展。选用如下方程式，可以设计能自发进行的多种制备方法，将反应副产物偏硼酸钠(NaBO2)再生为NaBH4。(已知：是反应的自由能变化量，其计算方法也遵循盖斯定律，可类比计算方法；当时，反应能自发进行。) I． II． III． 请书写一个方程式表示NaBO2再生为NaBH4的一种制备方法，并注明 。(要求：反应物不超过三种物质；氢原子利用率为。) 【答案】(1)C (2)A (3)随着投料比[n(NaBH4)：n(H2O)]增大，NaBH4的水解转化率降低 (4) O2+4e-+2CO2=2CO32- 70% (5) 【解析】(1)反应，ΔS＞0 ，由ΔG=ΔH-TΔS可知，任意温度下，该反应均能自发进行，故选C；(2)A项，升高温度，活化分子数增多，有效碰撞几率增大，反应速率加快，A符合题意；B项，加入少量异丙胺[(CH3)2CHNH2]，H2O的量减少，化学反应速率降低，B不符合题意；C项，加入少量固体硼酸[B(OH)3]，H2O的量减少，化学反应速率降低，C不符合题意；D项，增大体系压强，忽略体积变化，则气体浓度不变，化学反应速率不变，D不符合题意；故选A。(3)随着投料比[n(NaBH4)：n(H2O)]增大，NaBH4的水解转化率降低，因此生成氢气的速率不断减小。(4)根据题干信息，该燃料电池中H2为负极，O2为正极，熔融碳酸盐为电解质溶液，故正极的电极反应式为：O2+4e-+2CO2=2 CO32-， 该条件下，0.49L H2的物质的量为，工作时，H2失去电子：H2-2e-=2H+，所带电荷量为：2×0.02mol×6.0×1023mol-1×1.60×10-19= 3840C，工作电荷量为：3.2×14×60=2688C，则该电池将化学能转化为电能的转化率为：；(5)结合题干信息，要使得氢原子利用率为100%，可由(2×反应3)-(2×反应Ⅱ+反应Ⅰ)得，。 5．(2024·浙江省1月，19))通过电化学、热化学等方法，将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。请回答： (1)某研究小组采用电化学方法将CO2转化为，装置如图。电极B上的电极反应式是 。 (2)该研究小组改用热化学方法，相关热化学方程式如下： ：C(s)＋O2(g)==CO2(g) ΔH1＝-393.5kJ·mol−1 Ⅱ：C(s)＋H2(g)＋O2(g)==HCOOH(g) ΔH2＝-378.7kJ·mol−1 Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g) ΔH3 ①ΔH3= kJ·mol−1。 ②反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行，CO2和H2的投料浓度均为，平衡常数，则CO2的平衡转化率为 。 ③用氨水吸收，得到氨水和甲酸铵的混合溶液，时该混合溶液的pH= 。[已知：时，电离常数Kb (NH3• H2O)=1.8×10-5、Ka(HCOOH)=1.8×10-4] (3)为提高效率，该研究小组参考文献优化热化学方法，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的(有机溶剂)溶液，CO2和H2在溶液中反应制备，反应过程中保持CO2(g)和H2(g)的压强不变，总反应CO2＋H2HCOOH的反应速率为v，反应机理如下列三个基元反应，各反应的活化能E2＜E1＜＜E3 (不考虑催化剂活性降低或丧失)。 Ⅳ：M+CO2Q          E1 V：Q+H2L             E2 VI：LM+HCOOH       E3 ①催化剂M足量条件下，下列说法正确的是 。 A．v与CO2(g)的压强无关         B．v与溶液中溶解H2的浓度无关 C．温度升高，v不一定增大         D．在溶液中加入N(CH2CH3)3，可提高CO2转化率 ②实验测得：，下，v随催化剂M浓度c变化如图。c≤c0时，v随c增大而增大：c＞c0时，v不再显著增大。请解释原因 。 【答案】(1) CO2+2H++2e-=HCOOH　 (2) +14.8 2.4×10−8 10.00 (3) CD 当c≤c0时，v随c增大而增大，因M是基元反应IV的反应物(直接影 响基元反应VI中反应物L的生成)； c>c0时，v不再显著增加，因受限 于CO2(g)和H2 (g)在溶液中的溶解速度(或浓度) 【解析】(1)①电极B是阴极，则电极反应式是CO2+2H++2e-=HCOOH；(2)①ΔH3= ΔH2 -ΔH1=-378 .7 kJ /mol+393 .5 kJ/mol =+14.8 kJ/ mol；②根据三段式，设转化的CO2为x，则： 则，，则转化率= ；③用氨水吸收HCOOH，得到1.00 mol·L－1氨水和0.18 mol·L－1甲酸铵的混合溶液，得出cNH4＋=0.18 mol·L－1， 根据，则，pOH=4，Ph=14-4=10；(3)①A项，v与CO2(g)的压强有关，压强越大，溶液中CO2的浓度越大，v越大，A错误；B项，v与溶液中溶解H2的浓度有关，氢气浓度越大，速率越快，B错误；C项，温度升高，v不一定增大，反应Ⅳ和Ⅴ是快反应，而Ⅵ是慢反应(决速步骤)，若Ⅳ和Ⅴ是放热反应且可以快速建立平衡状态，则随着温度升高L的浓度减小，若L的浓度减小对反应速率的影响大于温度升高对总反应速率的影响，则总反应速率减小 ，故总反应的速率不一定增大，C错误；D项，在溶液中加入的N(CH2CH3)3会与HCOOH反应，使得三个平衡正向移动，可提高CO2转化率，D正确；故选CD。②当c≤c0时，v随c增大而增大，因M是基元反应IV的反应物(直接影 响基元反应VI中反应物L的生成)； c>c0时，v不再显著增加，因受限 于CO2(g)和H2 (g)在溶液中的溶解速度(或浓度)。 1 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $