压轴06 化学反应速率与平衡应用（压轴题专练）（上海专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

压轴06 化学反应速率与平衡应用 命题预测 化学反应速率与平衡应用是上海高考化学计算与逻辑推理核心压轴点，三轮复习聚焦综合应用。命题常以工业合成、气体反应为真实情境，融合速率、平衡常数、转化率等考点，侧重多变量图像分析与化工条件优化。2026 年命题将强化分压常数 (Kp) 计算、复杂平衡图像解读、投料比对平衡的影响，结合绿色化工理念考查反应条件选择，注重数据处理与平衡原理迁移。 高频考法 1. 化学反应速率计算、影响因素及控制变量实验分析； 2. 化学平衡状态判断，勒夏特列原理应用； 3. 平衡常数 (Kc、Kp)、转化率、产率定量计算； 4. 速率 - 时间、浓度 - 时间、平衡曲线图像综合分析； 5. 工业生产中温度、压强、催化剂的最优条件选择； 6. 等效平衡与复合平衡体系分析。 知识·技法·思维 考向01 影响化学反应速率的外因 考向02 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 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 2．“惰性气体”对化学平衡移动的影响 (1)恒温、恒容下：加入惰性气体体系总压增大，但体积不变，各反应物、生成物的浓度均未改变，故反应速率不变，V正、V逆也不变，化学平衡也不发生移动 (2)恒温、恒压下：加入惰性气体体积增大各反应物浓度减少反应速率减小，V正、 V逆均减小，等效于降压，故化学平衡向气体总体积增大的方向移动 考向03 转化率、产率等计算与变化判断 1．三段式突破平衡的有关计算 　　　 　　mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) a b 0 0 mx nx px qx a－mx b－nx px qx (1)vA＝。 (2)转化率αA＝×100%。 (3)K＝。 (4)生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来说，转化率越高，原料利用率越高，产率越高。 产率＝×100%。 (5)混合物中某组分的百分含量＝×100%。 2．平衡移动与转化率的关系 在一恒容密闭容器中通入a mol A、b mol B发生反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，达到平衡后，改变下列条件，分析转化率的变化情况： (1)再通入b mol B，α(A)增大，α(B)减小。 (2)再通入a mol A、b mol B，若a＋b>c，α(A)增大、α(B)增大；若a＋b＝c，α(A)不变、α(B)不变；若a＋b<c，α(A)减小、α(B)减小。 考向04 化学平衡常数(K)及Kp的计算 1．化学平衡常数表达式的书写 (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。如： CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) K＝c(CO2)。 Cr2O(aq)＋H2O(l)2CrO(aq)＋2H＋(aq) K＝。 但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。如： C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) K＝。 (2)有气体参与的反应，用平衡分压(总压乘以各自的物质的量分数)表示平衡常数。 如：2A(g)＋B(s)C(g)。若达到平衡时，n(A)＝n1、n(C)＝n2，密闭体系的压强为p，则Kp＝＝。 (3)化学平衡常数的计算规则 ①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。 ②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝。 ③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积；两方程式相减所得反应的平衡常数为两个平衡常数之比。 ④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。 2．化学平衡常数与温度的关系 热效应 温度变化 K的变化 热效应 温度变化 K的变化 放热 反应 升温 减小 吸热 反应 升温 增大 降温 增大 降温 减小 考向05 综合图像分析方法 (1)审题：审明各物质的状态(有无固体、液体)，明确气体分子数的变化(变大、变小、不变)，正反应吸热还是放热。 (2)析题——找准解题的突破口 看图像 (3)解题——掌握分析的方法 ①三步分析法：一看反应速率增大还是减小；二看v(正)、v(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 ②先拐先平数值大：在含量(转化率)时间曲线中，先出现拐点的反应则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。 ③定一议二：当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。 ④想规律做判断：联想化学反应速率、化学平衡移动规律，将图表与原理结合，对照得出结论。 典例·靶向·突破 考向01 反应速率和化学平衡的影响因素 例1（2026·上海嘉定·二模）闪锌矿氧压浸出工艺中回收部分有价元素的方法如下： (1)以下操作与浸出过程中加压操作效果不同的是______。 A．适当加热 B．粉碎闪锌矿 C．使用98%的浓硫酸 D．搅拌 【变式探究】（2026·上海杨浦·二模）氨是生产化肥、硝酸的原料，也作制冷剂、脱硝剂和储氢载体。目前，工业上主要由和合成，已知：  。 （1）能增加合成反应有效碰撞的措施有：升高温度、___________、___________。 （2）合成氨反应达平衡后，若只改变一种条件，下列结论正确的是___________。(不定项) A．升高温度，对影响更大 B．增大压强，对影响更大 C．减小，对影响更大 D．使用催化剂，对影响更大 （3）某工厂，采用铁催化剂，在500 ℃，30 MPa，氢氮比为2.9的条件下合成氨。 ①合成塔中和随时间变化如图所示。下列叙述正确的是___________。(不定项) A．a点处的正反应速率比b点处大 B．b点处反应达到平衡状态 C．d点(时)和e点(时)处不同 D．其他条件不变，550 ℃反应至时，比d点处值大 考向02 反应速率和化学平衡的计算 例2（2026·上海青浦·二模）工业尾气中常含有NO和CO，可利用含Ni催化剂将其转化为、或。 通过催化剂可将NO和CO转化为无毒气体。反应方程式为：  ，恒容密闭容器中，固定投料比，反应相同时间，不同温度下NO的转化率如图： （1）一定温度下，向2 L密闭容器中充入2 mol NO和2.4 mol CO发生上述反应。10 s时，容器内的总压强为起始时的。计算10s内_______。 将通入溶液可制氮肥。 主要反应： 已知：：、、；：。 （2），测得溶液，此时溶液中的微粒浓度大小关系：_______(选填“>”、“<”或“=”)。 （3）计算该反应的平衡常数_______(保留2位有效数字)。 【变式探究】（2026·上海浦东新·模拟预测）据央视新闻报道，中国“天宫”空间站已实现CO2的高效去除。该空间站用Sabatier反应和电解水实现上述目的，具体流程如下图所示： 在恒温条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2，若只发生Sabatier反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)  ∆H1<0 (4)10 min时，反应体系中剩余气体4.6 mol。则0～10 min内，CO2的平均反应速率v(CO2)=______mol·L-1·min-1。 实际过程中，发生Sabatier反应CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)  ∆H1<0时，同时发生副反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)  ∆H2>0。 已知：CH4的选择性=×100% (8)若反应开始前，CO2为1 mol，H2为4 mol，达到平衡后，容器中的CO2为0.2 mol，H2为1.4 mol，此时CH4的选择性为______。 考向03 反应速率和化学平衡图像 例3【热点——CO2-CH4干气重整】（25-26高三下·上海·开学考试）干气重整制合成气(、CO)是资源化利用的重要研究方向。其反应主要包括： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     向T℃、2.8 MPa的恒压密闭容器中，充入和发生反应Ⅰ和Ⅱ．达到平衡时，的转化率为80%，。 （1）则平衡时气体的总物质的量___________。 （2）反应Ⅰ的压强平衡常数___________。(用分压代替浓度计算得到压强平衡常数。某物质的分压=总压×该物质的体积分数) （3）若反应在刚性容器中达到平衡，则的转化率___________(填“>”、“=”或“<”)80%。 向反应体系中充入等量的和混合气体，测得相同时间内的转化率随温度变化曲线如图所示。 （4）相同压强下，若图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线表示三种不同催化剂，则图中b、d、e三点最可能达到平衡的点是___________。 （5）相同温度下，若图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线表示三种不同压强下的反应，且反应均达到平衡，则p(Ⅰ)、p(Ⅱ)、p(Ⅲ)由大到小的顺序是___________；转化率在a点重合的原因是___________。 （6）甲烷干重整的过程中，活化的可能途径如图所示(“*”表示物质吸附在催化剂上)，则___________(选填“”或“”)是主要的中间体，其原因是___________。 情境链接 CO₂-CH₄干气重整是 CO₂资源化利用、低碳减排的核心前沿技术，可制备清洁能源合成气，助力双碳战略落地。本题贴合上海高考能源化学热点，以耦合可逆反应为载体，串联恒温恒压平衡计算、压强平衡常数Kp​、外界条件对平衡的影响、催化剂与反应活化能机理分析，完美契合上海化学平衡综合大题的命题逻辑。 考向解码 1.多重三段式平衡计算：联立两个竞争可逆反应，计算平衡总物质的量、分压平衡常数Kp，属高频综合计算层级。 2.压强对平衡移动的影响：判断反应物转化率变化，考查勒夏特列原理应用。 3.平衡图像分析：区分催化剂速率影响、压强平衡移动规律，判断平衡点与压强大小顺序。 4.反应机理与活化能：结合能量反应进程图，判断优势反应中间体，用决速步活化能解释反应路径，是近年上海高考新增热点考点。 【变式探究】（2026·上海杨浦·二模）钙是典型的造岩元素和生命元素，由方解石开始被人类广泛认知。钙还是人体骨骼和牙齿的核心组成成分，被称为“岩骨”元素。金属钙密度、熔点839 ℃。 已知：，(精确到小数点后2位) 草酸钙常与方解石共生于岩石中，探究草酸钙在盐酸中的溶解可实现二者的分离。某温度下，将定量的草酸钙与足量不同初始浓度的盐酸混合，平衡时测得、、的随变化趋势如图所示。 已知：该温度下草酸，。 （1）曲线Ⅰ表示、曲线Ⅱ表示___________的浓度变化趋势。 A．    B． （2）时，溶液的___________。 A．0 B．1 C．1.2 D．1.3 （3）由图中获取信息并结合草酸的电离平衡常数，计算：的平衡常数___________。(写出计算过程) 1．（2026·上海·模拟预测）用乙苯为原料，通过直接脱氢法或氧化脱氢法均可制备苯乙烯。反应原理表示如下： 反应①(直接脱氢)：  ； 反应②(氧化脱氢)   ； 已知：  ； (3)实验测得反应①的速率方程为，(、为速率常数，只与温度有关)，下图中③代表随的变化关系，则能代表随的变化关系的是___________。(选填序号) (4)对于反应①：实际生产中常在恒压条件下掺入高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应)，乙苯的转化率随稀释比的变化如图所示，说明乙苯转化率变化的原因：___________。 某温度下，向2 L容器中通入2 mol 气态乙苯与2 mol O2发生反应②，10 min后反应达到平衡，此时混合气体中乙苯和苯乙烯的物质的量相等。 (5)反应②从开始反应至达到平衡时间段内平均反应速率v(O2) = ___________。 (6)写出表示氢气燃烧热的热化学方程式：___________。 (7)判断反应②能否自发进行：___________，并说明理由：___________。 (8)该温度下某时刻容器中所有反应物和生成物浓度均为1mol/L，则v正________v逆(选填“>”或“=”或“<”)，结合数据计算给出判断理由：________。 (9)CO2氧化乙苯脱氢是制备苯乙烯的另一种方式。其方程式如下： 该反应在催化剂表面发生的历程如图所示： 反应过程中需要将催化剂表面的酸性控制在pH=3.5~4.5之间，原因是pH过低时，催化剂表面正电荷聚集，妨碍与CO2结合；pH过高时，CO2易形成；相对于反应①，CO2氧化法制备苯乙烯工艺的优点为合成速率快、单位时间内的产量高；其缺点为：①：反应需要控制酸度，工艺较为复杂；②：___________；③：___________。 2.（2026·上海静安·二模）2024年4月，上海港首开绿色甲醇“船-船”加注，至2025年底已形成10万吨绿色甲醇本地产能，成为东北亚航运脱碳核心补给港。 绿色甲醇的主流生产是生物质路线和二氧化碳加氢路线，两路线涉及的反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   恒温恒容时，在密闭容器中进行反应Ⅱ，初始时只投入和。 （1）若转化为的平衡转化率为50%，则平衡常数___________。 A．0.148 B．0.2 C．0.333 D．0.111 （2）对容器内混合气体的推测，能说明反应Ⅱ已达平衡状态的是___________(不定项)。 A．压强不再改变 B． C．密度不再改变 D．容器内与的物质的量浓度相等 在A、B两种不同催化剂作用下，反应Ⅱ的相对能量与反应历程关系如下。 （3）工业生产上优选的是___________。 A．催化剂A    B．催化剂B （4）该催化条件下的控速步骤为___________。 A．④ B．③ C．② D．① （4）生物质路线主要涉及反应Ⅰ，其中CO、来源于生物质的氧化，反应Ⅰ的___________。升高温度，有利于反应Ⅲ的自发进行，则反应Ⅲ的___________。 A．>0    B．=0    C．<0 3MPa下，按、进气流量持续通过装有0.5 g催化剂的反应管，仅发生反应Ⅱ和反应Ⅲ，经相同时间，测得的时空收率、转化率和的选择性随温度(T)变化的曲线如图。 已知： 的时空收率 的选择性 CO的选择性 （5）图中，代表选择性随温度变化的是___________。 A．曲线P    B．曲线N    C．曲线M （6）280℃时，若的时空收率为，则的转化率=___________。 （7）当，曲线M快速下降的原因是___________。 3．（2026·上海闵行·二模）红树林湿地被誉为“海岸卫士”，通过厌氧氨氧化和硫自养脱氮高效净化水体。 厌氧氨氧化的总反应为   已知：①   ②   ③   (1)上述厌氧氨氧化反应的_______。 (2)在15℃、25℃和35℃下模拟厌氧氨氧化，实验数据如下图所示，则35℃时，0~2 min内的平均反应速率为_______。(反应前后溶液体积不变，) 红树林底泥中富含硫元素，硫自养脱氮细菌能利用单质硫将还原脱氮。 反应原理： (3)配平上述硫自养脱氮过程的离子方程式_______。 (4)底泥中的也可参与脱氮过程：。一定温度下，在恒容密闭体系中模拟上述反应。能说明该反应达到平衡状态的是_______。(不定项) A．溶液的pH不再变化 B．体系内 C．体系压强不再改变 D． 科研人员测得红树林水层与沉积物中、总硫化物相对浓度随深度的变化关系如下图。(沉积物中富含等离子) (5)利用该沉积物的层级结构可设计微生物燃料电池，则该电池的正极最应放置在深度为_______mm的区域。 A．-1～0 B．0～1 C．1～2 D．大于2 (6)结合图像解释总硫化物浓度在沉积物表层几乎为0，而在沉积物深层随深度增加而升高的原因：_______。 4.（2025·上海·模拟预测）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，我国采用铁触媒作催化剂合成氨。 （1）在固定体积为2 L的容器中模拟合成氨反应，反应前充入和各6 mol，10 min后达平衡，此时的转化率为15%，则在此过程中，的平均反应速率为_________。反应_________能量（“吸收”或“放出”） _________kJ。 共价键 N-H H-H N≡N 键能（kJ/mol） 390 436 946 水煤气变换在合成氨工业中起到至关重要的作用，所得产物和可以合成甲醇，可能发生如下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 向刚性容器中按初始体积为1：3充入和，在不同催化剂（Cat.1、Cat.2）下反应相同时间，的转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图所示： （2）由图可知，催化效果Cat.1_________Cat.2（填“>”、“<”或“=”）。 （3）在210~270℃间，的选择性随温度的升高而下降，可能的原因是_________。 （4）若使用催化剂Cat.1，温度为T ℃时，的转化率为a%，此时甲醇的选择性为b%，则该反应混合物中甲醇的体积分数为_________%。 5.（25-26高三下·上海·月考）和是两种主要的温室气体，有多种方法可以实现两者的资源化利用。 甲烷、水蒸气重整制氢是目前工业制氢最为成熟的方法，涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ： （1）一定温度下，2 L容器中充入4 mol 和12 mol ，若20 min后反应达到平衡，容器中、均为1 mol。则0～20 min内_______，反应Ⅰ的平衡常数_______(保留三位有效小数)。 恒温恒压下，甲烷水蒸气重整反应达到平衡时体系中各组分摩尔分数(物质的摩尔分数)与投料水碳比的关系如图所示。 （2）随水碳比的变化曲线是_______ A．曲线①　　　B．曲线②　　　C．曲线③ （3）随水碳比的变化曲线是_______ A．曲线①　　　B．曲线②　　　C．曲线③ （4）下列说法不正确的是_______ A．升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅱ正、逆反应速率同时增大 B．保持恒定时，反应达到化学平衡状态 C．其他条件保持不变，向上述容器中加入，平衡体系中的值将减小 D．仅压缩上述容器体积，有利于提高的平衡转化率 （5）联合重整技术：也是研究热点，下列关于该反应的随温度变化判断正确的是_______。 研究发现，甲烷、水蒸气重整制氢原料气的比较高会使得催化剂易结焦，高温反应时积碳严重，影响了此过程大规模工业化的应用。某科研小组研究了助剂对催化剂性能的影响如下表所示。 （6）请判断催化剂上助剂的最佳质量含量为_______。 （7）反应体系中过量能有效缓解积碳带来的催化剂活性下降，原因为_______ 向催化剂中加入适量的颗粒，有利于甲烷制氢。固定水碳比和气体流速，分别向装有无颗粒和有颗粒的催化剂反应器中通入混合气体，使气体离开装置前达到化学平衡，随时间推移，出气口气体成分变化如下。 （8）催化剂中无添加颗粒与添加颗粒比较，前的平衡含量下降，其他气体平衡含量升高，可能的原因是_______。后气体含量发生变化可能的原因是_______。 （9）实验同时发现，不论是否加入，后的平衡含量低于理论平衡值，平衡含量高于理论平衡值，可能的原因是_______(化学方程式表示)。 6.（2026·上海·一模）用乙苯为原料，通过直接脱氢法或氧化脱氢法均可制备苯乙烯。反应原理表示如下： 反应①(直接脱氢)：； 反应②(氧化脱氢) ； 已知：； （1）实验测得反应①的速率方程为v正=k正p乙苯，v逆=k逆p苯乙烯p氢气(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，下图中③代表lgk逆随的变化关系，则能代表lgk正随的变化关系的是___________。(选填序号) （2）对于反应①：实际生产中常在恒压条件下掺入高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应)，乙苯的转化率随稀释比的变化如图所示，说明乙苯转化率变化的原因：___________。 某温度下，向2 L容器中通入2 mol 气态乙苯与2 mol O2发生反应②，10 min后反应达到平衡，此时混合气体中乙苯和苯乙烯的物质的量相等。 （3）反应②从开始反应至达到平衡时间段内平均反应速率v(O2) = ___________。 （4）写出表示氢气燃烧热的热化学方程式：___________。 （5）判断反应②能否自发进行：___________，并说明理由：___________。 （6）该温度下某时刻容器中所有反应物和生成物浓度均为1mol/L，则v正___________v逆(选填“>”或“=”或“<”)，结合数据计算给出判断理由：___________。 （7）CO2氧化乙苯脱氢是制备苯乙烯的另一种方式。其方程式如下： 该反应在催化剂表面发生的历程如图所示： 反应过程中需要将催化剂表面的酸性控制在pH=3.5~4.5之间，原因是pH过低时，催化剂表面正电荷聚集，妨碍与CO2结合；pH过高时，CO2易形成CO； 相对于反应①，CO2氧化法制备苯乙烯工艺的优点为合成速率快、单位时间内的产量高；其缺点为：①：反应需要控制酸度，工艺较为复杂；②：___________；③：___________。 7.（2025·上海杨浦·模拟预测）沼气的主要成分甲烷是一种重要的化工原料，其中混有杂质有毒的。 在工业生产中需脱硫处理，主要反应为： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     （1）_______条件下，有利于反应I自发正向进行。 A．高温 B．低温 C．任意温度 D．无法判断 若在恒容密闭容器中按物质的量比为投入和，发生上述Ⅰ、Ⅱ两个反应，不同温度下达到平衡，、与体积分数随温度的变化如图所示： （2）曲线Y代表的是_______平衡体积分数随温度的变化，发生该变化的原因是_______。 （3）1000℃时，_______。 研究表明含化合物可高效催化分解。 （4）另一种光解过程是利用为催化剂。形成有机八面体结构，该结构中的空隙可容纳，其光解催化原理如图所示。 （5）图中总反应的化学方程式为_______。 工业上采用和的高温气相反应制备有机合成中间体苯硫酚()，同时有副产物生成： Ⅰ.     Ⅱ.   使氯苯和硫化氢按一定的比例进入反应器，定时测定由反应器尾端出来的混合气中各产物的量，得到单程收率(原料一次性通过反应器反应后得到的产品与原料总投入量的百分比)与温度的关系如图所示。 （6）活化能较大的是反应_______。 A．Ⅰ　　　　B．Ⅱ （7）根据图中曲线判断，下列说法正确的是_______。(不定项) A．500℃~-540℃反应Ⅱ已经达到平衡 B．590℃以上，反应Ⅰ平衡逆向移动 C．645℃，反应Ⅰ、Ⅱ速率相等 D．645℃，延长反应时间，可以提高的单程收率 8.（25-26高三下·上海·开学考试）干气重整制合成气(、CO)是资源化利用的重要研究方向。其反应主要包括： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     （1）已知、CO(g)的燃烧热分别为和，水的汽化热为，则___________。 向T℃、2.8 MPa的恒压密闭容器中，充入和发生反应Ⅰ和Ⅱ．达到平衡时，的转化率为80%，。 （2）则平衡时气体的总物质的量___________。 （3）反应Ⅰ的压强平衡常数___________。(用分压代替浓度计算得到压强平衡常数。某物质的分压=总压×该物质的体积分数) （4）若反应在刚性容器中达到平衡，则的转化率___________(填“>”、“=”或“<”)80%。 向反应体系中充入等量的和混合气体，测得相同时间内的转化率随温度变化曲线如图所示。 （5）相同压强下，若图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线表示三种不同催化剂，则图中b、d、e三点最可能达到平衡的点是___________。 （6）相同温度下，若图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线表示三种不同压强下的反应，且反应均达到平衡，则p(Ⅰ)、p(Ⅱ)、p(Ⅲ)由大到小的顺序是___________；转化率在a点重合的原因是___________。 （7）甲烷干重整的过程中，活化的可能途径如图所示(“*”表示物质吸附在催化剂上)，则___________(选填“”或“”)是主要的中间体，其原因是___________。 9.（2026·上海·模拟预测）肼(分子式为，结构简式为)是一种重要的化工原料和火箭推进剂，具有强还原性。工业上常用氨氧化法制备，在催化剂作用下，肼可发生分解反应，或与过氧化氢、氧气等氧化剂反应，释放大量能量。已知反应： ①   ②    ③      60．比较肼()、过氧化氢()和乙烷()的沸点高低，并说明原因：_______。 （1）恒温恒容下，向2 L的密闭容器中通入，发生反应①。反应10 min时达到平衡，测得容器内的物质的量为0.4 mol．则10 min内的平均反应速率_______；平衡时的转化率为_______。 （2）恒温恒容时，向密闭容器中通入一定量的和，发生反应③。下列能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(不定项)。 A．容器内气体的总压强不再变化 B．混合气体的平均相对分子质量不再变化 C．单位时间内，每生成，同时有被消耗 D．容器内， （3）下列关于反应②的随温度T的变化趋势正确的是_______。 A．B． C． D． （4）一定条件下，改变和的投料比，产物中和的物质的量之比随投料比的变化如下图所示。随着投料比的增大，先减小后增大，原因是_______。 以负载型为催化剂时，肼分解的初始阶段反应过程如下图所示： 部分—H可能与吸附的反应，生成和。 （5）上述过程中，若反应体系中混入少量，除生成和外，还可能生成的含氮有机物有_______(写出一种物质的结构简式)。 （6）在催化剂作用下，测得不同温度、相同时间内肼转化率及选择性(生成的肼占总转化肼的比例)随温度变化情况如下图所示。 说明： ①肼转化率在温度高于400℃后急剧下降的原因_______。 ②选择性在到区间内持续升高可能的原因_______。 10.（25-26高三上·上海·期末）氮氧化物是大气的主要污染物，为防治环境污染，科研人员做了大量研究。 Ⅰ．汽油燃油车上安装三元催化转化器，可以使CO和NO两种尾气反应生成N2，可有效降低汽车尾气污染，反应为：2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)  ΔH1。 （1）将CO和NO按物质的量之比为1:1以一定的流速分别通过两种催化剂（Cat1和Cat2）进行反应，相同时间内测定逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率（NO的转化率），结果如图所示。 ①最合适的催化剂是______。 A．Cat1                    B．Cat2 最佳温度是______℃。 A．100                    B．250                    C．450 ②催化剂Cat2催化条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因是______。 （2）下表中数据是该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓（）（标准摩尔生成焓是指在298.15K、100 kPa条件下，由稳定态单质生成1 mol化合物时的焓变）数据。 物质 N2(g) CO2(g) CO(g) NO(g) （kJ/mol） 0 -393.5 -110.5 90 则ΔH1=______kJ/mol。 Ⅱ．一定条件下NO2与SO2可发生反应：4SO2(g)+2NO2(g))⇌4SO3(g)+N2(g)  ΔH2<0。 （3）将NO2与SO2按物质的量之比为1:1置于恒温恒容密闭容器中反应。下列能说明反应达到平衡状态的是______（不定项）。 A．体系压强保持不变 B．NO2与SO2的物质的量之比保持不变 C．v消耗(SO2)=v生成(SO3) D．c(SO3):c(N2)=4:1 （4）将一定量的NO2与SO2置于密闭容器中发生反应，在相同时间内测得SO3的物质的量分数与温度的变化曲线如图1所示（虚线为平衡时的曲线）。SO2的平衡转化率与压强、温度及氮硫比m=n(NO2)/n(SO2)的关系如图2所示。 ①由图1可知，温度过高或过低均不利于该反应的进行，原因是______。 ②图2中压强：p1______p2（填“>”、“<”或“=”，下同）；氮硫比：m1______m2。 Ⅲ．一定条件下NO2与O2可生成N2O5，反应为：4NO2(g)+O2(g)⇌2N2O5(g)。 （5）恒温恒压时，在一容积可变的容器内充入一定量的NO2与O2发生上述反应，达到平衡时，测得容器体积为1 L，n(NO2)=2 mol，n(O2)=2 mol，n(N2O5)=1 mol。 同样条件下，回答下列问题： ①该反应的平衡常数K=______，O2的平衡转化率为______。 ②在该容器内继续充入5 mol O2,是否能够提高NO2的平衡转化率，请结合计算说明______。 11．（25-26高三上·上海·期末）利用(一碘甲烷)热裂解是制备低碳烯烃的主要途径之一，过程中涉及反应： ． ． ． (1)结合已知反应，写出热裂解反应生成和的热化学方程式___________。 (2)反应在___________条件下可以自发进行，原因是：___________。 A．低温        B．高温 碘甲烷是一种高神经毒性的卤代烃，但核电站排放出的放射性有机碘，可采用电化学方法脱碘，在酸性条件下的一种反应机理如下(其中R代表烷基，X代表卤素原子)： (3)从半反应的角度看，该方法属于电化学___________法。 A．氧化        B．还原 (4)利用该原理处理碘甲烷时，试写出阴极的电极反应式___________。 (5)实验发现，酸性条件下碘甲烷残留率较低，但过低时，降解效率反而有所下降，试分析原因___________。 ． ． ． 在容积为的恒容密闭容器中投入发生上述反应，在不同温度下平衡体系中、、物质的量分数随温度的变化如图所示： (6)图中曲线___________(填“X”或“Y”)表示物质的量分数随温度的变化曲线，判断的理由是___________。 (7)下列关于上述体系说法正确的是___________。 A．增大压强对3个反应的影响相同 B．时，说明反应达到平衡状态 C．对于反应、，升高温度，正、逆反应速率均增大 D．反应体系中碳元素的质量分数不变，说明反应达到平衡状态 (8)时，的转化率为___________，该温度下反应的化学平衡常数为___________。 12.（25-26高三下·上海·开学考试）丙烯是一种重要的有机化工基础原料，丙烷催化脱氢制丙烯的不同工艺反应如下： Ⅰ．直接脱氢   Ⅱ．氧化脱氢 Ⅲ．副反应   （1）根据上述的信息，写出氢气在空气中点燃生成水蒸气的热化学方程式：___________。 （2）下列关于反应Ⅰ和Ⅱ的说法错误的是___________。(不定项) A．高温有利于反应Ⅰ自发进行反应 B．反应Ⅰ的正反应活化能小于其逆反应活化能，反应Ⅱ恰好相反 C．恒温恒容条件下，容器中气体压强不变时，反应Ⅰ和Ⅱ均已达平衡 D．恒温恒容条件下，混合气体的密度保持不变，反应Ⅰ和Ⅱ均已达平衡 直接脱氢：向一密闭容器中充入1.00 mol丙烷，进行反应Ⅰ。 （3）恒温恒压条件下，若反应开始时容器体积为1 L，经t min反应达到平衡，生成，则内___________。 A．> B．< C．= D．无法确定 （4）恒温恒容条件下，测得平衡时的气体体积分数为80.0%，则的平衡转化率=___________。(保留3位有效数字) （5）相比于恒温恒压，在恒温恒容条件下的平衡转化率将___________。 A．减小 B．增大 C．不变 D．无法确定 （6）第5题的理由是___________。 氧化脱氢：在压强为的恒压体系中通入1 mol丙烷、1 mol氧气，仅发生反应Ⅱ和Ⅲ，达平衡时，丙烷的转化率和丙烯及副产物乙烯的选择性随温度变化如图所示。 已知：ⅰ.为用平衡分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。 ⅱ.丙烯选择性。 （7）温度升高，丙烯选择性下降的原因可能是___________。 （8）其他条件不变时，下列措施中一定有利于提高丙烯选择性的是___________。 A．增大压强 B．通入 C．通入 D．延长氧化脱氢时间 （9）500℃下反应Ⅱ的___________。(结果保留3位有效数字) 13.（2026·上海·一模）2021年度中国科学十大进展之一就是人工淀粉合成途径的研究，其关键步骤之一就是利用CO2合成出有机小分子。这将有利于我国实现碳达峰碳中和，有利于建设环境友好型社会。如CO2可与H2生成CH4： 反应①：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) （1）在恒温恒容装置中进行反应①，能判断反应已达平衡状态的是_________(不定项选择) A．混合气体密度不再改变 B．混合气体压强不再改变 C．混合气体平均摩尔质量不再改变 D．n(CO2)：n(H2)=1：4 （2）反应①的平衡常数表达式K=___________。 （3）下列措施有利于提高其反应速率的是________ (不定项选择) A．使用合适的催化剂 B．减压 C．升高温度 D．增大初始投料比n(CO2)/n(H2) （4）将1mol CO2和4mol H2置于体积为2L的密闭容器中发生反应①，测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示，该反应的平衡常数K随温度升高而___________(选填“增大”或“减小”)。 （5）化石燃料在能源结构中依然占比巨大，选择碳排放较低的化石燃料利于碳中和的实现： 已知甲烷的单位热值含碳量为，丙烷的燃烧热，计算丙烷的单位热值含碳量为___________，从单位热值含碳量角度分析，___________(填电子式)更有利于碳中和。 14.（2026·上海奉贤·二模）碳酸二甲酯(DMC)结构简式为，是一种重要的化工原料，用于制备锂离子电池和聚碳酸酯等。DMC的合成方法如下： 方法I：“甲醇氧化羰基法” i．制备 此方法以捕集回收的为原料，在一定条件下直接催化合成甲醇，全过程无新的碳排放。涉及的反应为: 在某催化剂作用下的反应机理如图所示： （1）判断该反应的热效应________0。 A．>    B．＜ （2）在该反应机理中，共有________个基元反应。 A．7 B．8 C．13 D．14 （3）写出上述机理中决速步骤反应方程式_________。 ii．制备DMC 以和为原料，为催化剂，一定条件下发生反应为： 反应1 已知： 反应2   反应3   反应4   （4）__________。 （5）如图关于反应1的随温度变化趋势正确的是__________。 A．① B．② C．③ D．④ 生成DMC的过程中会发生副反应： 反应5   已知：DMC的选择性； 催化剂部分被还原为是活化CO和的活性中心。 （6）在恒温恒压密闭容器中合成DMC，不能说明反应1达到平衡状态的是__________。(不定项) A． B．DMC与的物质的量之比保持不变 C．混合气体的密度保持不变 D．混合气体平均摩尔质量保持不变 （7）向2 L密闭容器中充入的混合气体，一定条件下发生上述反应。2小时后反应达平衡，测得，则小时内DMC的平均生成速率为__________。 保持其他条件不变时，改变CO与的进料比，测得的转化率、DMC的选择性在相同时间内变化趋势如下图所示： （8）由图可知，当时，DMC选择性最高，但工业上的进料比：，分析其原因_________。 （9）对反应1，下列说法正确的是__________(不定项)。 A．使用催化剂，可降低反应的热效应，加快反应速率 B．活化分子之间的碰撞不都能发生化学反应 C．增加的浓度，平衡正向移动，有利于提高的转化率 D．为了增加DMC的产率，应及时将循环气冷却后分离冷凝水 15.（25-26高三下·上海·月考）环氧丙醇(GLD)常用作树脂改性剂。在液相有机体系中，可通过碳酸二甲酯(DMC)和丙三醇(GL)制得，体系中同时存在如下反应： 反应I：   反应Ⅱ：   反应III：   反应I、II、III的焓变随温度的变化如图所示： （1）据图判断，表示反应I的焓变曲线为__。 A．曲线a    B．曲线b    C． 曲线c （2）反应II的自发性判断是___。 A．高温自发    B．低温自发    C． 任意条件自发 已知： ①敞口容器可看成恒压装置，体系压强在反应过程中与大气压相等； ②反应中产生的物质的量相对于空气中很少，故可忽略不计，空气中的体积分数约为0.04%； ③气体和液体共存于同一体系，如在溶剂中发生的反应，其平衡常数表达式可表示为、为气体分压，为液相体系中物质的物质的量分数，)。 （3）为研究上述反应的平衡关系，向敞口反应容器中加入1.0molDMC和1.0molGL，控制温度为。平衡时，测得液相体系中的物质的量分数，反应II的平衡常数，平衡时GLD的产率___________。(请写出计算过程) （4）反应I各组分以液相体系中物质的量分数表示的平衡常数_____。 （5）同温下，向上述体系中注入惰性四氯化碳稀释，重新达到平衡时，GLD的产率将__。 A．增大    B．减小    C． 不变 以表示体系中加入与反应物物质的量的比值。实验测定不同时，DMC的平衡转化率和GLD的平衡产率随温度的变化关系如图所示： （6）其中纵坐标表示GLD平衡产率的是图__。 A．甲    B．乙 （7）最大的是___。 A．    B．    C． （8）图乙中的曲线先减小后增大，请解释原因：___________；而和曲线没有出现明显的先减小后增大的原因是___________。 16．（2026·上海·模拟预测）和是两种主要的温室气体，有多种方法可以实现两者的资源化利用。 (1)我国科学家实现了如图所示的碳循环研究，为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确_______。 A．淀粉和纤维素化学式相同，互为同分异构体 B．葡萄糖和果糖是同分异构体 C．转化为淀粉的过程中，每一步碳元素的化合价均下降 D．生成2.8 g CO，有22.4 L 在阴极被还原 甲烷、水蒸气重整制氢是目前工业制氢最为成熟的方法，涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： (2)一定温度下，2 L容器中充入4 mol 和12 mol ，若20 min后反应达到平衡，容器中、CO均为1 mol。则0～20 min内_______，反应Ⅰ的平衡常数_______(保留三位有效小数)。 恒温恒压下，甲烷水蒸气重整反应达到平衡时体系中各组分摩尔分数(物质的摩尔分数)与投料水碳比的关系如图所示。 (3)随水碳比的变化曲线是_______ A．曲线①　　　B．曲线②　　　C．曲线③ (4)随水碳比的变化曲线是_______ A．曲线①　　　B．曲线②　　　C．曲线③ (5)下列说法不正确的是_______。 A．升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅱ正、逆反应速率同时增大 B．保持恒定时，反应达到化学平衡状态 C．其他条件保持不变，向上述容器中加入Ar，平衡体系中的值将减小 D．仅压缩上述容器体积，有利于提高的平衡转化率 (6)联合重整技术：也是研究热点，下列关于该反应的随温度变化判断正确的是_______。 A． B． C．  D． 研究发现，甲烷、水蒸气重整制氢原料气的比较高会使得催化剂易结焦，高温反应时积碳严重，影响了此过程大规模工业化的应用。某科研小组研究了助剂对催化剂性能的影响如下表所示。 (7)请判断催化剂上Sr助剂的最佳质量含量为_______。 (8)反应体系中过量能有效缓解积碳带来的催化剂活性下降，原因为_______。 向催化剂中加入适量的颗粒，有利于甲烷制氢。固定水碳比和气体流速，分别向装有无颗粒和有颗粒的催化剂反应器中通入混合气体，使气体离开装置前达到化学平衡，随时间推移，出气口气体成分变化如下。 (9)催化剂中无添加颗粒与添加颗粒比较，前的平衡含量下降，其他气体平衡含量升高，可能的原因是_______。后气体含量发生变化可能的原因是_______。 (10)实验同时发现，不论是否加入，后的平衡含量低于理论平衡值，CO平衡含量高于理论平衡值，可能的原因是_______(化学方程式表示)。 17．（25-26高三下·上海·月考）NO和CO均为汽车尾气的成分，是造成大气污染的罪魁祸首。 (1)在汽车内燃机工作时，空气中的部分成分会直接生成少许NO。对内燃机中生成NO的反应，下列分析正确的是___________。 A．不属于“氮的固定” B．形成雾霾后，可能观察到丁达尔现象。 C．反应的活化能很小 D．该过程在自然界中无法发生 NO和CO在汽车的催化转换器中可发生如下反应：； (2)已知该反应为自发反应，则该反应的反应热___________0。 A．大于    B．小于    C．等于 (3)已知：①   ②   ③   则反应  ___________(用含a、b、c的表达式表示)。 (4)一定温度下，将2 mol CO、4 mol NO充入2 L密闭容器。5 min到达平衡，测得的物质的量为0.5 mol，则5 min内该反应的速率v为___________，该反应的平衡常数的数值为___________(保留两位小数)。 (5)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，反应到达平衡时，下列说法错误的是。 A． B．不再生成 C．混合气体的平均摩尔质量不再改变 D．CO与NO的转化率比值不再改变 YA兴趣小组探究催化剂Ⅰ、Ⅱ对CO、NO转化的影响。将CO和NO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图所示： (6)由图可知：要达到最大脱氮率，该反应应采取的最佳实验条件为___________。 (7)温度低于200℃时，图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高变化不大的主要原因是___________。 18．（2026·上海徐汇·二模）乙二醇是重要的化工原料，可用于生产防冻液、聚酯纤维等产品。煤制乙二醇主要包括煤制合成气(CO和)和合成气制乙二醇两个步骤，煤制合成气的原理如下。   。 (1)能表示煤制合成气反应的与温度()关系的是___________。 A．① B．② C．③ D．④ (2)一定条件下，在恒容密闭容器中模拟煤制合成气，能说明该反应已达到化学平衡状态的是___________(不定项)。 A．体系内气体压强保持不变 B． C．CO和的物质的量之比为1:1 D．混合气体的密度保持不变 (3)煤制合成气反应的平衡常数与反应温度或压强的关系正确的是___________。 A． B． C． D． 合成气间接法制乙二醇的原料转化率高、催化剂经济性好，是目前生产乙二醇的主要方法，一种合成路线如下图。 (5)按照CO和的物质的量之比为1:2投料，该合成路线总的化学方程式为___________。 合成气直接合成乙二醇正在研究中，主要反应如下。 ①   ②   (6)  ___________。 (8)向2 L密闭容器中，充入一定量的合成气，在温度473 K，催化剂(含)下，仅发生反应①和②。测得和的时空收率分别为和(时空收率)。则用CO表示反应速率为___________。 (9)一定条件下，使用某种铑催化剂发生反应①和②，下图为某一时刻，不同温度下CO的转化率，反应均未达平衡状态。温度从升高至，CO转化率减小可能的原因为___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 压轴06 化学反应速率与平衡应用 命题预测 化学反应速率与平衡应用是上海高考化学计算与逻辑推理核心压轴点，三轮复习聚焦综合应用。命题常以工业合成、气体反应为真实情境，融合速率、平衡常数、转化率等考点，侧重多变量图像分析与化工条件优化。2026 年命题将强化分压常数 (Kp) 计算、复杂平衡图像解读、投料比对平衡的影响，结合绿色化工理念考查反应条件选择，注重数据处理与平衡原理迁移。 高频考法 1. 化学反应速率计算、影响因素及控制变量实验分析； 2. 化学平衡状态判断，勒夏特列原理应用； 3. 平衡常数 (Kc、Kp)、转化率、产率定量计算； 4. 速率 - 时间、浓度 - 时间、平衡曲线图像综合分析； 5. 工业生产中温度、压强、催化剂的最优条件选择； 6. 等效平衡与复合平衡体系分析。 知识·技法·思维 考向01 影响化学反应速率的外因 考向02 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 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 2．“惰性气体”对化学平衡移动的影响 (1)恒温、恒容下：加入惰性气体体系总压增大，但体积不变，各反应物、生成物的浓度均未改变，故反应速率不变，V正、V逆也不变，化学平衡也不发生移动 (2)恒温、恒压下：加入惰性气体体积增大各反应物浓度减少反应速率减小，V正、 V逆均减小，等效于降压，故化学平衡向气体总体积增大的方向移动 考向03 转化率、产率等计算与变化判断 1．三段式突破平衡的有关计算 　　　 　　mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) a b 0 0 mx nx px qx a－mx b－nx px qx (1)vA＝。 (2)转化率αA＝×100%。 (3)K＝。 (4)生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来说，转化率越高，原料利用率越高，产率越高。 产率＝×100%。 (5)混合物中某组分的百分含量＝×100%。 2．平衡移动与转化率的关系 在一恒容密闭容器中通入a mol A、b mol B发生反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，达到平衡后，改变下列条件，分析转化率的变化情况： (1)再通入b mol B，α(A)增大，α(B)减小。 (2)再通入a mol A、b mol B，若a＋b>c，α(A)增大、α(B)增大；若a＋b＝c，α(A)不变、α(B)不变；若a＋b<c，α(A)减小、α(B)减小。 考向04 化学平衡常数(K)及Kp的计算 1．化学平衡常数表达式的书写 (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。如： CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) K＝c(CO2)。 Cr2O(aq)＋H2O(l)2CrO(aq)＋2H＋(aq) K＝。 但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。如： C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) K＝。 (2)有气体参与的反应，用平衡分压(总压乘以各自的物质的量分数)表示平衡常数。 如：2A(g)＋B(s)C(g)。若达到平衡时，n(A)＝n1、n(C)＝n2，密闭体系的压强为p，则Kp＝＝。 (3)化学平衡常数的计算规则 ①同一可逆反应中，K正·K逆＝1。 ②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝。 ③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积；两方程式相减所得反应的平衡常数为两个平衡常数之比。 ④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。 2．化学平衡常数与温度的关系 热效应 温度变化 K的变化 热效应 温度变化 K的变化 放热 反应 升温 减小 吸热 反应 升温 增大 降温 增大 降温 减小 考向05 综合图像分析方法 (1)审题：审明各物质的状态(有无固体、液体)，明确气体分子数的变化(变大、变小、不变)，正反应吸热还是放热。 (2)析题——找准解题的突破口 看图像 (3)解题——掌握分析的方法 ①三步分析法：一看反应速率增大还是减小；二看v(正)、v(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 ②先拐先平数值大：在含量(转化率)时间曲线中，先出现拐点的反应则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。 ③定一议二：当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。 ④想规律做判断：联想化学反应速率、化学平衡移动规律，将图表与原理结合，对照得出结论。 典例·靶向·突破 考向01 反应速率和化学平衡的影响因素 例1（2026·上海嘉定·二模）闪锌矿氧压浸出工艺中回收部分有价元素的方法如下： (1)以下操作与浸出过程中加压操作效果不同的是______。 A．适当加热 B．粉碎闪锌矿 C．使用98%的浓硫酸 D．搅拌 【答案】(1)C 【详解】（1）加压的目的是提高O2的溶解度，加快反应速率，提高浸出率，本质是通过增大反应物浓度加快反应速率。 A．适当加热，升高温度可以加快反应速率，和加压的效果一致，不符合题意； B．粉碎闪锌矿，增大固体反应物的接触面积，加快反应速率，和加压的效果一致，不符合题意； C．98%的浓硫酸中H2O含量极低，H2SO4主要以分子形式存在，H+浓度极低，会降低反应速率，且O2在浓硫酸中溶解度低，会降低反应速率，和加压的效果不同，符合题意。 D．搅拌，可以加快反应速率，和加压的效果一致，不符合题意； 【变式探究】（2026·上海杨浦·二模）氨是生产化肥、硝酸的原料，也作制冷剂、脱硝剂和储氢载体。目前，工业上主要由和合成，已知：  。 （1）能增加合成反应有效碰撞的措施有：升高温度、___________、___________。 （2）合成氨反应达平衡后，若只改变一种条件，下列结论正确的是___________。(不定项) A．升高温度，对影响更大 B．增大压强，对影响更大 C．减小，对影响更大 D．使用催化剂，对影响更大 （3）某工厂，采用铁催化剂，在500 ℃，30 MPa，氢氮比为2.9的条件下合成氨。 ①合成塔中和随时间变化如图所示。下列叙述正确的是___________。(不定项) A．a点处的正反应速率比b点处大 B．b点处反应达到平衡状态 C．d点(时)和e点(时)处不同 D．其他条件不变，550 ℃反应至时，比d点处值大 【答案】（1） 增大压强 使用催化剂 （2）BC （3） AD D 【解析】（1）能增加有效碰撞即可加快反应速率，合成氨反应中，升高温度、增大反应物浓度、增大压强、使用催化剂都可以加快反应速率，增加有效碰撞。 （2）A．该反应正反应放热，升高温度，正、逆速率都增大，对逆反应速率影响更大，A错误； B．该反应正反应气体分子数减少，增大压强，正、逆速率都增大，对正反应速率影响更大，B正确； C．减小生成物浓度，逆反应速率瞬间减小，正反应速率瞬间不变，对响更大，C正确； D．催化剂同等程度改变正、逆反应速率，D错误。 故选BC （3）①A． a点反应物浓度大于b点，正反应速率a点更大，A正确； B． b点后、物质的量仍在变化，未达到平衡，B错误； C．后物质的量不再变化，d点和e点相等，C错误； D． 该反应放热，升温平衡逆向移动，且温度升高反应速率更快，时已达到平衡，平衡时大于d点，D正确； 故选AD ②温度从降到，共降低，每降低速率变为原来的，因此速率变为原来的，相同时间产量与速率成正比： 原日产，因此现在日产氨约为，故选D。 考向02 反应速率和化学平衡的计算 例2（2026·上海青浦·二模）工业尾气中常含有NO和CO，可利用含Ni催化剂将其转化为、或。 通过催化剂可将NO和CO转化为无毒气体。反应方程式为：  ，恒容密闭容器中，固定投料比，反应相同时间，不同温度下NO的转化率如图： （1）一定温度下，向2 L密闭容器中充入2 mol NO和2.4 mol CO发生上述反应。10 s时，容器内的总压强为起始时的。计算10s内_______。 将通入溶液可制氮肥。 主要反应： 已知：：、、；：。 （2），测得溶液，此时溶液中的微粒浓度大小关系：_______(选填“>”、“<”或“=”)。 （3）计算该反应的平衡常数_______(保留2位有效数字)。 【答案】 （1） （2）< （3） 【分析】图1（NO转化率-温度图） 该图为相同反应时间下，不同温度测得的NO转化率，趋势为：温度低于250℃时，NO转化率随温度升高逐渐增大；温度高于250℃时，NO转化率随温度升高逐渐减小，最高点出现在250℃附近。结合反应放热（）的特征：低温下反应速率慢，未达到平衡，温度升高反应速率加快，相同时间内转化率上升；温度升高到一定程度后反应达到平衡，放热反应升温平衡逆向移动，转化率下降；图2（电催化反应历程能量图） 该图为NO催化转化为过程中各中间体的相对能量图，整体为放热反应（终态能量低于初始反应物）；第一步活化能远大于后续步骤，是整个反应的决速步骤；图3（产物谱图） 横坐标为质荷比，纵坐标为相对强度，特征峰出现在，符合（相对分子质量为）的质谱图特征。 （1）恒温恒容下，压强比等于物质的量之比，起始总物质的量为，10 s后总物质的量为。 设转化的NO为，根据反应，总物质的量，解得，则，； （2）根据电荷守恒：，时，移项得； （3）反应的平衡常数变形推导： ， 代入、、，得。 【变式探究】（2026·上海浦东新·模拟预测）据央视新闻报道，中国“天宫”空间站已实现CO2的高效去除。该空间站用Sabatier反应和电解水实现上述目的，具体流程如下图所示： 在恒温条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2，若只发生Sabatier反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)  ∆H1<0 (4)10 min时，反应体系中剩余气体4.6 mol。则0～10 min内，CO2的平均反应速率v(CO2)=______mol·L-1·min-1。 实际过程中，发生Sabatier反应CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)  ∆H1<0时，同时发生副反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)  ∆H2>0。 已知：CH4的选择性=×100% (8)若反应开始前，CO2为1 mol，H2为4 mol，达到平衡后，容器中的CO2为0.2 mol，H2为1.4 mol，此时CH4的选择性为______。 【答案】 (4)0.01 (8)75% 【分析】整个流程实现空间站去除和氧气再生，循环逻辑如下：宇航员呼吸作用产生，被有机胺捕捉；吸收了的有机胺加热分解，释放出纯净的，有机胺再生，返回捕捉步骤循环使用；进入反应器，和电解水生成的发生Sabatier反应，生成和，作为含碳废气排出体系；反应生成的H₂O送入电解池电解，得到供给宇航员呼吸，返回反应器循环使用，完成整个氧循环。 【详解】 （4）起始总气体物质的量为，10 min后总气体为，总物质的量减少。设反应消耗物质的量为，对反应，每消耗，总物质的量减少，因此，得。平均反应速率； （8）总反应的为，设生成为，生成为，可得方程组： ， 解得，因此\的选择性为； 考向03 反应速率和化学平衡图像 例3【热点——CO2-CH4干气重整】（25-26高三下·上海·开学考试）干气重整制合成气(、CO)是资源化利用的重要研究方向。其反应主要包括： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     向T℃、2.8 MPa的恒压密闭容器中，充入和发生反应Ⅰ和Ⅱ．达到平衡时，的转化率为80%，。 （1）则平衡时气体的总物质的量___________。 （2）反应Ⅰ的压强平衡常数___________。(用分压代替浓度计算得到压强平衡常数。某物质的分压=总压×该物质的体积分数) （3）若反应在刚性容器中达到平衡，则的转化率___________(填“>”、“=”或“<”)80%。 向反应体系中充入等量的和混合气体，测得相同时间内的转化率随温度变化曲线如图所示。 （4）相同压强下，若图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线表示三种不同催化剂，则图中b、d、e三点最可能达到平衡的点是___________。 （5）相同温度下，若图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线表示三种不同压强下的反应，且反应均达到平衡，则p(Ⅰ)、p(Ⅱ)、p(Ⅲ)由大到小的顺序是___________；转化率在a点重合的原因是___________。 （6）甲烷干重整的过程中，活化的可能途径如图所示(“*”表示物质吸附在催化剂上)，则___________(选填“”或“”)是主要的中间体，其原因是___________。 【答案】 （1）2.8 （2）1.92 （3）< （4）b （4） 在320℃以上温度时以反应ⅱ为主，反应ⅱ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响，故二氧化碳的转化率在a点重合 （5） 生成的活化能较小、反应速率快，且产物能量低、稳定，有利于生成 【解析】 （1）设反应I中转化，反应II中转化： 已知转化率为80%，则；且，即，解得，总物质的量： （2）各物质分压：，，，， （3）反应I是气体分子数增大的反应，刚性容器体积不变，恒容时压强比恒压时大，平衡逆向移动；同时加入等量和，浓度增大，浓度也增大，但转化率会小于80%（恒压时体积增大，平衡正向移动，转化率更高）； （4）相同投料、相同压强、相同温度下，尽管催化剂不同，但的平衡转化率相同，d、e点的转化率低于Ⅰ线相同温度下的转化率，故d、e点不是平衡点；b点在三种催化剂中，同一温度下转化率最大，故最有可能是平衡点； （5）相同温度、相同投料，三种不同压强，对于反应I，压强越大，的转化率越小，对于反应II，压强增大，的转化率不变，即压强越大，的转化率越小，根据图示知；图中，在a点对应的高温下，反应体系的平衡位置受压强影响很小，因此不同压强下的转化率趋于一致； （6）生成的活化能较小、反应速率快，且产物能量低、稳定，有利于生成； 情境链接 CO₂-CH₄干气重整是 CO₂资源化利用、低碳减排的核心前沿技术，可制备清洁能源合成气，助力双碳战略落地。本题贴合上海高考能源化学热点，以耦合可逆反应为载体，串联恒温恒压平衡计算、压强平衡常数Kp​、外界条件对平衡的影响、催化剂与反应活化能机理分析，完美契合上海化学平衡综合大题的命题逻辑。 考向解码 1.多重三段式平衡计算：联立两个竞争可逆反应，计算平衡总物质的量、分压平衡常数Kp，属高频综合计算层级。 2.压强对平衡移动的影响：判断反应物转化率变化，考查勒夏特列原理应用。 3.平衡图像分析：区分催化剂速率影响、压强平衡移动规律，判断平衡点与压强大小顺序。 4.反应机理与活化能：结合能量反应进程图，判断优势反应中间体，用决速步活化能解释反应路径，是近年上海高考新增热点考点。 【变式探究】（2026·上海杨浦·二模）钙是典型的造岩元素和生命元素，由方解石开始被人类广泛认知。钙还是人体骨骼和牙齿的核心组成成分，被称为“岩骨”元素。金属钙密度、熔点839 ℃。 已知：，(精确到小数点后2位) 草酸钙常与方解石共生于岩石中，探究草酸钙在盐酸中的溶解可实现二者的分离。某温度下，将定量的草酸钙与足量不同初始浓度的盐酸混合，平衡时测得、、的随变化趋势如图所示。 已知：该温度下草酸，。 （1）曲线Ⅰ表示、曲线Ⅱ表示___________的浓度变化趋势。 A．    B． （2）时，溶液的___________。 A．0 B．1 C．1.2 D．1.3 （3）由图中获取信息并结合草酸的电离平衡常数，计算：的平衡常数___________。(写出计算过程) 【答案】 （1）A （2）D （3） 【解析】 （1）初始浓度越大，酸性越强，浓度越大，结合的程度越大，浓度越小，随增大而减小，因此下降的曲线II表示​，选A。 （2）时，此时图中， ，带入浓度条件得， ，pH=1.3，故选D。 （3）平衡常数 ​ 已知：时，，此时 ，所以 ​ 此时，结合 ，可得，则。 1．（2026·上海·模拟预测）用乙苯为原料，通过直接脱氢法或氧化脱氢法均可制备苯乙烯。反应原理表示如下： 反应①(直接脱氢)：  ； 反应②(氧化脱氢)   ； 已知：  ； (3)实验测得反应①的速率方程为，(、为速率常数，只与温度有关)，下图中③代表随的变化关系，则能代表随的变化关系的是___________。(选填序号) (4)对于反应①：实际生产中常在恒压条件下掺入高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应)，乙苯的转化率随稀释比的变化如图所示，说明乙苯转化率变化的原因：___________。 某温度下，向2 L容器中通入2 mol 气态乙苯与2 mol O2发生反应②，10 min后反应达到平衡，此时混合气体中乙苯和苯乙烯的物质的量相等。 (5)反应②从开始反应至达到平衡时间段内平均反应速率v(O2) = ___________。 (6)写出表示氢气燃烧热的热化学方程式：___________。 (7)判断反应②能否自发进行：___________，并说明理由：___________。 (8)该温度下某时刻容器中所有反应物和生成物浓度均为1mol/L，则v正________v逆(选填“>”或“=”或“<”)，结合数据计算给出判断理由：________。 (9)CO2氧化乙苯脱氢是制备苯乙烯的另一种方式。其方程式如下： 该反应在催化剂表面发生的历程如图所示： 反应过程中需要将催化剂表面的酸性控制在pH=3.5~4.5之间，原因是pH过低时，催化剂表面正电荷聚集，妨碍与CO2结合；pH过高时，CO2易形成；相对于反应①，CO2氧化法制备苯乙烯工艺的优点为合成速率快、单位时间内的产量高；其缺点为：①：反应需要控制酸度，工艺较为复杂；②：___________；③：___________。 【答案】 (3)④ (4)乙苯转化率变化的原因该反应为气体分子数增多的反应，随着增大，容积增大，平衡正向移动，乙苯的平衡转化率增大 (5)0.025mol·L-1·min-1 (6) (7) 能 反应②为熵增的放热反应，任何条件下都可自发 (8) < ，反应正在向逆反应方向进行，故v正<v逆 (9) 催化剂易失去活性 原料转化率低 【详解】 （3）平衡时，正逆反应速率相等，平衡常数，反应①吸热，图示横坐标为，从左到右温度降低，温度越低，越小，由图知减小，则减小幅度应更大，故为④； （4）该反应为气体分子数增多的反应，恒压条件下，随着增大，容积增大，平衡正向移动，乙苯的平衡转化率增大； （5）设消耗氧气浓度为x，列出三段式为，因为乙苯和苯乙烯的物质的量相等，故1-2x=2x，得x=0.25，； （6）反应①(直接脱氢)：； 反应②(氧化脱氢) ； 已知③； 根据盖斯定律，-①+②+③可得，故氢气燃烧热的热化学方程式为； （7）能，反应②为熵增的放热反应，由0知，任何条件下都可自发； （8），，大于，反应正在向逆反应方向进行，故； （9） pH过低时，催化剂表面正电荷聚集，妨碍与结合，所以催化剂易失去活性；pH过高时，易形成，减少和乙苯的反应，易导致原料转化率低。 2.（2026·上海静安·二模）2024年4月，上海港首开绿色甲醇“船-船”加注，至2025年底已形成10万吨绿色甲醇本地产能，成为东北亚航运脱碳核心补给港。 绿色甲醇的主流生产是生物质路线和二氧化碳加氢路线，两路线涉及的反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   恒温恒容时，在密闭容器中进行反应Ⅱ，初始时只投入和。 （1）若转化为的平衡转化率为50%，则平衡常数___________。 A．0.148 B．0.2 C．0.333 D．0.111 （2）对容器内混合气体的推测，能说明反应Ⅱ已达平衡状态的是___________(不定项)。 A．压强不再改变 B． C．密度不再改变 D．容器内与的物质的量浓度相等 在A、B两种不同催化剂作用下，反应Ⅱ的相对能量与反应历程关系如下。 （3）工业生产上优选的是___________。 A．催化剂A    B．催化剂B （4）该催化条件下的控速步骤为___________。 A．④ B．③ C．② D．① （4）生物质路线主要涉及反应Ⅰ，其中CO、来源于生物质的氧化，反应Ⅰ的___________。升高温度，有利于反应Ⅲ的自发进行，则反应Ⅲ的___________。 A．>0    B．=0    C．<0 3MPa下，按、进气流量持续通过装有0.5 g催化剂的反应管，仅发生反应Ⅱ和反应Ⅲ，经相同时间，测得的时空收率、转化率和的选择性随温度(T)变化的曲线如图。 已知： 的时空收率 的选择性 CO的选择性 （5）图中，代表选择性随温度变化的是___________。 A．曲线P    B．曲线N    C．曲线M （6）280℃时，若的时空收率为，则的转化率=___________。 （7）当，曲线M快速下降的原因是___________。 【答案】（1）A （2）A （3）B （4）C （5） A （6）C （7） （8）反应Ⅱ为放热反应，反应Ⅲ为吸热反应，升高温度后反应Ⅱ平衡逆向移动、反应Ⅲ平衡正向移动，的选择性大幅降低，因此曲线M快速下降 【解析】（1）据三段式计算平衡浓度，初始，，转化率为：，平衡常数； （2）A．反应Ⅱ是气体分子数减小的反应（左 mol气体，右 mol气体），恒容下压强不再改变，说明气体总物质的量不变，反应达到平衡，A正确； B．未说明正逆反应方向，任何反应阶段该比例都成立，不能判断平衡，B错误； C．恒容容器，气体总质量始终不变，密度​始终不变，不能判断平衡，C错误； D．与浓度相等不能说明浓度不再变化，无法判断平衡，D错误； 故选A； （3）催化剂可以降低反应活化能，从能量图可知，催化剂B的整体活化能更低，反应速率更快，因此优选催化剂B； （4）反应的控速步骤是活化能最大的一步。对催化剂B，步骤②需要的活化能最大，因此控速步骤为②； （5）根据盖斯定律：反应I = 反应II - 反应III，因此。 自发反应满足，反应III，升高温度更利于自发，说明，选A； （6）反应Ⅱ放热，反应III吸热，升高温度，平衡向反应Ⅲ正向、反应Ⅱ逆向移动，转化为的比例降低，因此选择性随温度升高逐渐降低，对应图中一直下降的曲线M，选C； （7）总进气流量为，，因此单位时间（小时）通入的物质的量为 ，根据题干时空收率的公式得，时，由图可知选择性，则； （8）反应Ⅱ为放热反应，反应Ⅲ为吸热反应，升高温度后，平衡向反应Ⅱ逆向、反应Ⅲ正向移动，更多转化为，的选择性大幅降低，因此代表选择性的曲线M快速下降。 3．（2026·上海闵行·二模）红树林湿地被誉为“海岸卫士”，通过厌氧氨氧化和硫自养脱氮高效净化水体。 厌氧氨氧化的总反应为   已知：①   ②   ③   (1)上述厌氧氨氧化反应的_______。 (2)在15℃、25℃和35℃下模拟厌氧氨氧化，实验数据如下图所示，则35℃时，0~2 min内的平均反应速率为_______。(反应前后溶液体积不变，) 红树林底泥中富含硫元素，硫自养脱氮细菌能利用单质硫将还原脱氮。 反应原理： (3)配平上述硫自养脱氮过程的离子方程式_______。 (4)底泥中的也可参与脱氮过程：。一定温度下，在恒容密闭体系中模拟上述反应。能说明该反应达到平衡状态的是_______。(不定项) A．溶液的pH不再变化 B．体系内 C．体系压强不再改变 D． 科研人员测得红树林水层与沉积物中、总硫化物相对浓度随深度的变化关系如下图。(沉积物中富含等离子) (5)利用该沉积物的层级结构可设计微生物燃料电池，则该电池的正极最应放置在深度为_______mm的区域。 A．-1～0 B．0～1 C．1～2 D．大于2 (6)结合图像解释总硫化物浓度在沉积物表层几乎为0，而在沉积物深层随深度增加而升高的原因：_______。 【答案】(1)-274.0 (2) (3) (4)AC (5)B (6)沉积物表层氧气浓度高，总硫化物被氧气氧化而消耗，浓度几乎为0；沉积物深层氧气浓度几乎为0，微生物将还原为总硫化物，且深度越深，总硫化物积累越多，总硫化物浓度随深度增加而升高 【详解】（1）目标反应可由反应③-反应①-反应②得到，则由盖斯定律得； （2）相同条件下，升高温度，反应速率加快，则35 ℃对应曲线Ⅲ，0~2 min内的平均反应速率为； （3）反应中S被氧化生成，S元素化合价从0价升到+6价，被还原生成，N元素化合价从+5价降到0价，根据得失电子守恒，S与计量系数之比为5∶6，结合电荷守恒、原子守恒配平得离子方程式为：； （4）A．反应生成，溶液的pH不再变化，即不变，说明该反应达到平衡状态，A符合题意； B．，即两者浓度之比等于其化学计量系数之比，不能说明其浓度不变，则不能说明该反应达到平衡状态，B不符合题意； C．反应生成，体系压强不再改变，说明不变，说明该反应达到平衡状态，C符合题意； D．，即(化学反应计量系数之比)，不能说明该反应达到平衡状态，D不符合题意； 故选AC。 （5）微生物燃料电池的正极发生还原反应，需要氧气作为氧化剂。该电池的正极最应放置在浓度高的区域，由图像可知，沉积物的层级结构中，0~1 mm区域既处于沉积物表层，又有较高的浓度，更适合作为正极的放置区域(兼顾氧气供应和与微生物、电解质的接触)，故选B； （6）结合图像解释总硫化物浓度在沉积物表层几乎为0，而在沉积物深层随深度增加而升高的原因为：沉积物表层氧气浓度高，总硫化物被氧气氧化而消耗，浓度几乎为0；沉积物深层氧气浓度几乎为0，微生物将还原为总硫化物，且深度越深，总硫化物积累越多，总硫化物浓度随深度增加而升高； 4.（2025·上海·模拟预测）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就，在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题，我国采用铁触媒作催化剂合成氨。 （1）在固定体积为2 L的容器中模拟合成氨反应，反应前充入和各6 mol，10 min后达平衡，此时的转化率为15%，则在此过程中，的平均反应速率为_________。反应_________能量（“吸收”或“放出”） _________kJ。 共价键 N-H H-H N≡N 键能（kJ/mol） 390 436 946 水煤气变换在合成氨工业中起到至关重要的作用，所得产物和可以合成甲醇，可能发生如下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 向刚性容器中按初始体积为1：3充入和，在不同催化剂（Cat.1、Cat.2）下反应相同时间，的转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图所示： （2）由图可知，催化效果Cat.1_________Cat.2（填“>”、“<”或“=”）。 （3）在210~270℃间，的选择性随温度的升高而下降，可能的原因是_________。 （4）若使用催化剂Cat.1，温度为T ℃时，的转化率为a%，此时甲醇的选择性为b%，则该反应混合物中甲醇的体积分数为_________%。 【答案】（1） 放出 77.4 （2）> （3）温度升高，催化剂的活性降低(或温度升高，更有利于反应II速率增大) （4） 【解析】（1）由题已知，反应10 min后达到平衡，此时N2转化率为15 %，则转化的N2的物质的量为，按化学计量比：，H2的浓度变化率：，故；对于反应反应物断键所吸收的能量为2254 kJ/mol，生成物所释放的能量为2340 kJ/mol，生成物放出的能量>反应物所吸收的能量，故该反应放出能量，放出的能量为86 kJ，但实际反应掉的N2为0.9 mol，所以放出的总热量为0.9×86=77.4 kJ （2）根据图示，相同条件下，Cat.1对应的CO2的转化率及甲醇的选择性均较高，故催化效果Cat.1>Cat.2，故答案为：＞ （3）在210～270 ℃间，CH3OH的选择性随温度的升高而下降，可能的原因是温度升高，催化剂的活性降低(或温度升高，更有利于反应II速率增大) （4）设起始时CO2为1 mol则H2为3 mol，因CO2(g)转化率为a%，则转化的CO2为a%，又因甲醇的选择性为b%，则生成甲醇的物质的量为a%×b%，列出三段式： 则平衡时的总物质的量为，则该反应混合物中甲醇的体积分数为： 5.（25-26高三下·上海·月考）和是两种主要的温室气体，有多种方法可以实现两者的资源化利用。 甲烷、水蒸气重整制氢是目前工业制氢最为成熟的方法，涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ： （1）一定温度下，2 L容器中充入4 mol 和12 mol ，若20 min后反应达到平衡，容器中、均为1 mol。则0～20 min内_______，反应Ⅰ的平衡常数_______(保留三位有效小数)。 恒温恒压下，甲烷水蒸气重整反应达到平衡时体系中各组分摩尔分数(物质的摩尔分数)与投料水碳比的关系如图所示。 （2）随水碳比的变化曲线是_______ A．曲线①　　　B．曲线②　　　C．曲线③ （3）随水碳比的变化曲线是_______ A．曲线①　　　B．曲线②　　　C．曲线③ （4）下列说法不正确的是_______ A．升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅱ正、逆反应速率同时增大 B．保持恒定时，反应达到化学平衡状态 C．其他条件保持不变，向上述容器中加入，平衡体系中的值将减小 D．仅压缩上述容器体积，有利于提高的平衡转化率 （5）联合重整技术：也是研究热点，下列关于该反应的随温度变化判断正确的是_______。 研究发现，甲烷、水蒸气重整制氢原料气的比较高会使得催化剂易结焦，高温反应时积碳严重，影响了此过程大规模工业化的应用。某科研小组研究了助剂对催化剂性能的影响如下表所示。 （6）请判断催化剂上助剂的最佳质量含量为_______。 （7）反应体系中过量能有效缓解积碳带来的催化剂活性下降，原因为_______ 向催化剂中加入适量的颗粒，有利于甲烷制氢。固定水碳比和气体流速，分别向装有无颗粒和有颗粒的催化剂反应器中通入混合气体，使气体离开装置前达到化学平衡，随时间推移，出气口气体成分变化如下。 （8）催化剂中无添加颗粒与添加颗粒比较，前的平衡含量下降，其他气体平衡含量升高，可能的原因是_______。后气体含量发生变化可能的原因是_______。 （9）实验同时发现，不论是否加入，后的平衡含量低于理论平衡值，平衡含量高于理论平衡值，可能的原因是_______(化学方程式表示)。 【答案】 （1） 0.075 4.76 （2）B （3）C （4）D （5）B （6）3% （7）过量H2​O(g)可与积碳发生反应，将积碳转化为气体，减少催化剂表面的积碳，从而缓解催化剂活性下降。 （8） 添加CaO颗粒，CaO吸收CO2​使平衡移动，降低了CO2的浓度，H2的含量升高。 t1 min后，CaO 吸收CO2​能力减弱，平衡组成向无添加CaO状态变化。 （9） 【解析】（1）反应Ⅰ：   反应Ⅱ： 总反应为： 根据题意列三段式： 计算 v(H2​O)： Δn(H2​O)= 3 mol，v(H2​O)=； 计算反应I的平衡常数K： 平衡浓度： c(CH4​) = mol/L =1 mol/L，c(H2​O)=​ mol/L =4.5 mol/L，c(CO)​=mol/L ​=0.5 mol/L，c(H2​)=mol/L ​=3.5 mol/L​； 反应I：CH4​(g)+H2​O(g)⇌CO(g)+3H2​(g) ； （2）水碳比增大，相当于增加 H2​O，平衡正向移动，CH4​转化率提高，其摩尔分数持续下降，对应曲线②； （3）水碳比增大时，H2​O过量，更利于反应Ⅱ（生成CO2​），反应Ⅰ被抑制，CO摩尔分数先降后趋于平缓，对应曲线③； （4）A.升高温度，正、逆反应速率均增大，正确；B.n(CO):n(H2​) 恒定，说明各组分浓度不变，反应达到平衡，正确；C.恒温恒压下加入Ar，容器体积增大，各组分分压减小，平衡向气体分子数增大的方向移动（反应 Ⅰ、Ⅱ 均正向），虽然CO与H2​的物质的量均增加，但H2​增加幅度更大，减小，正确；D.压缩体积（增大压强），平衡向气体分子数减小的方向移动（逆向），CH4​转化率降低，错误； （5）该反应是气体分子数增大的反应，ΔS>0；结合之前重整反应的吸热规律，该反应为吸热反应，ΔH>0。公式 ΔG=ΔH−TΔS，斜率为−ΔS<0，所以ΔG随T升高而减小，ΔH>0，所以截距大于0，对应选项B； （6）Sr质量分数为3%时，甲烷和氢气的转化率均达到峰值，同时积碳质量含量处于较低水平； （7）积碳主要是甲烷裂解、CO 歧化等反应生成的单质碳，过量H2​O(g)可与碳发生反应：，该反应将积碳转化为CO和H2​，从而减少催化剂表面的积碳，缓解其活性下降； （8）添加CaO颗粒，t1 min前，CaO吸收CO2​使平衡移动，降低了CO2的浓度，H2的含量升高；t1 min后，CaO 吸收CO2​能力减弱，导致体系中CO2浓度升高，故t1 min后H2的平衡含量降低，CO2、CO和CH4的平衡含量升高； （9）积碳与CO2反应生成CO，会导致CO2减少、CO增多，发生反应化学方程式为。 6.（2026·上海·一模）用乙苯为原料，通过直接脱氢法或氧化脱氢法均可制备苯乙烯。反应原理表示如下： 反应①(直接脱氢)：； 反应②(氧化脱氢) ； 已知：； （1）实验测得反应①的速率方程为v正=k正p乙苯，v逆=k逆p苯乙烯p氢气(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，下图中③代表lgk逆随的变化关系，则能代表lgk正随的变化关系的是___________。(选填序号) （2）对于反应①：实际生产中常在恒压条件下掺入高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(水蒸气不参加反应)，乙苯的转化率随稀释比的变化如图所示，说明乙苯转化率变化的原因：___________。 某温度下，向2 L容器中通入2 mol 气态乙苯与2 mol O2发生反应②，10 min后反应达到平衡，此时混合气体中乙苯和苯乙烯的物质的量相等。 （3）反应②从开始反应至达到平衡时间段内平均反应速率v(O2) = ___________。 （4）写出表示氢气燃烧热的热化学方程式：___________。 （5）判断反应②能否自发进行：___________，并说明理由：___________。 （6）该温度下某时刻容器中所有反应物和生成物浓度均为1mol/L，则v正___________v逆(选填“>”或“=”或“<”)，结合数据计算给出判断理由：___________。 （7）CO2氧化乙苯脱氢是制备苯乙烯的另一种方式。其方程式如下： 该反应在催化剂表面发生的历程如图所示： 反应过程中需要将催化剂表面的酸性控制在pH=3.5~4.5之间，原因是pH过低时，催化剂表面正电荷聚集，妨碍与CO2结合；pH过高时，CO2易形成CO； 相对于反应①，CO2氧化法制备苯乙烯工艺的优点为合成速率快、单位时间内的产量高；其缺点为：①：反应需要控制酸度，工艺较为复杂；②：___________；③：___________。 【答案】 （1）④ （2）乙苯转化率变化的原因该反应为气体分子数增多的反应，随着增大，容积增大，平衡正向移动，乙苯的平衡转化率增大 （3）0.025mol·L-1·min-1 （4） （5） 能 反应②为熵增的放热反应，任何条件下都可自发 （6） < ，反应正在向逆反应方向进行，故v正<v逆 （7） 催化剂易失去活性 原料转化率低 【解析】 （1）平衡时，正逆反应速率相等，平衡常数，反应①吸热，图示横坐标为，从左到右温度降低，温度越低，K越小，由图知k逆减小，则k正减小幅度应更大，故为④； （2）该反应为气体分子数增多的反应，恒压条件下，随着增大，容积增大，平衡正向移动，乙苯的平衡转化率增大； （3）设消耗氧气浓度为x，列出三段式为，因为乙苯和苯乙烯的物质的量相等，故1-2x=2x，得x=0.25，； （4）反应①(直接脱氢)：； 反应②(氧化脱氢) ； 已知③； 根据盖斯定律，-①+②+③可得，故氢气燃烧热的热化学方程式为； （5）反应②为熵增的放热反应，由知，任何条件下都可自发； （6），，Q大于K，反应正在向逆反应方向进行，故v正<v逆； （7）pH过低时，催化剂表面正电荷聚集，妨碍与CO2结合，所以催化剂易失去活性；pH过高时，CO2易形成，减少和乙苯的反应，易导致原料转化率低。 7.（2025·上海杨浦·模拟预测）沼气的主要成分甲烷是一种重要的化工原料，其中混有杂质有毒的。 在工业生产中需脱硫处理，主要反应为： 反应Ⅰ：     反应Ⅱ：     （1）_______条件下，有利于反应I自发正向进行。 A．高温 B．低温 C．任意温度 D．无法判断 若在恒容密闭容器中按物质的量比为投入和，发生上述Ⅰ、Ⅱ两个反应，不同温度下达到平衡，、与体积分数随温度的变化如图所示： （2）曲线Y代表的是_______平衡体积分数随温度的变化，发生该变化的原因是_______。 （3）1000℃时，_______。 研究表明含化合物可高效催化分解。 （4）另一种光解过程是利用为催化剂。形成有机八面体结构，该结构中的空隙可容纳，其光解催化原理如图所示。 （5）图中总反应的化学方程式为_______。 工业上采用和的高温气相反应制备有机合成中间体苯硫酚()，同时有副产物生成： Ⅰ.     Ⅱ.   使氯苯和硫化氢按一定的比例进入反应器，定时测定由反应器尾端出来的混合气中各产物的量，得到单程收率(原料一次性通过反应器反应后得到的产品与原料总投入量的百分比)与温度的关系如图所示。 （6）活化能较大的是反应_______。 A．Ⅰ　　　　B．Ⅱ （7）根据图中曲线判断，下列说法正确的是_______。(不定项) A．500℃~-540℃反应Ⅱ已经达到平衡 B．590℃以上，反应Ⅰ平衡逆向移动 C．645℃，反应Ⅰ、Ⅱ速率相等 D．645℃，延长反应时间，可以提高的单程收率 【答案】 （1）A （2） 温度较低时升高温度以反应I正向移动为主；温度较高时升高温度以反应Ⅱ正向移动为主 （3）0.86    （4） （5）B （6）BD 【解析】 （1）反应Ⅰ中，正反应气体分子数增加，，根据时反应自发，高温下满足，因此选A； （2）反应Ⅰ、Ⅱ都是吸热反应，​是反应Ⅰ的生成物、反应Ⅱ的反应物，升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅱ均正向移动；低温阶段，升高温度，以反应Ⅰ正向移动为主；高温阶段，升高温度，以反应Ⅱ逆向移动为主，故 温度变化对两个反应的影响导致S2的体积分数先升后降，符合Y的变化趋势；； （3）根据反应的特点知，X代表的是CS2、Z代表的是H2；在恒容密闭容器中按物质的量比为2∶1投入和，发生上述Ⅰ、Ⅱ两个反应，假设、，由图可知，1000℃时S2的体积分数为0.03，CS2的体积分数为0.2，得，，平衡时总物质的量为(3+x+y)mol，得=0.03，=0.2，解得x=0.23(3+x+y)，y=0.2(3+x+y)，则H2的体积分数为=0.86，即 ； （4）根据循环图可知，反应物为，生成物为和单质，即总反应的化学方程式为； （5）活化能越大，反应速率受温度影响越大；低温时反应Ⅱ收率远低于反应Ⅰ，升高温度后反应Ⅱ收率增加更快，说明反应Ⅱ活化能更大，因此选B； （6）A．，反应Ⅱ收率低且变化小，是因为温度低速率慢，并未达到平衡，A错误； B．根据图可知以上苯硫酚收率下降，反应Ⅰ的，放热，升高温度平衡逆向移动，B正确； C．二者单程收率相等，不代表反应速率相等，C错误； D．时苯的收率仍随温度升高而增大，说明反应Ⅱ未达到平衡，延长反应时间可以让反应更充分，提高苯的单程收率，D正确； 选BD。 8.（25-26高三下·上海·开学考试）干气重整制合成气(、CO)是资源化利用的重要研究方向。其反应主要包括： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     （1）已知、CO(g)的燃烧热分别为和，水的汽化热为，则___________。 向T℃、2.8 MPa的恒压密闭容器中，充入和发生反应Ⅰ和Ⅱ．达到平衡时，的转化率为80%，。 （2）则平衡时气体的总物质的量___________。 （3）反应Ⅰ的压强平衡常数___________。(用分压代替浓度计算得到压强平衡常数。某物质的分压=总压×该物质的体积分数) （4）若反应在刚性容器中达到平衡，则的转化率___________(填“>”、“=”或“<”)80%。 向反应体系中充入等量的和混合气体，测得相同时间内的转化率随温度变化曲线如图所示。 （5）相同压强下，若图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线表示三种不同催化剂，则图中b、d、e三点最可能达到平衡的点是___________。 （6）相同温度下，若图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线表示三种不同压强下的反应，且反应均达到平衡，则p(Ⅰ)、p(Ⅱ)、p(Ⅲ)由大到小的顺序是___________；转化率在a点重合的原因是___________。 （7）甲烷干重整的过程中，活化的可能途径如图所示(“*”表示物质吸附在催化剂上)，则___________(选填“”或“”)是主要的中间体，其原因是___________。 【答案】 （1）41.2 （2）2.8 （3）1.92 （4）< （5）b （6） 在320℃以上温度时以反应ⅱ为主，反应ⅱ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响，故二氧化碳的转化率在a点重合 （7） 生成的活化能较小、反应速率快，且产物能量低、稳定，有利于生成 【解析】（1）燃烧热： 水的汽化热： 根据盖斯定律，反应II = 氢气燃烧热 - CO燃烧热 + 水的汽化热： ； （2）设反应I中转化，反应II中转化： 已知转化率为80%，则；且，即，解得，总物质的量： （3）各物质分压：，，，， （4）反应I是气体分子数增大的反应，刚性容器体积不变，恒容时压强比恒压时大，平衡逆向移动；同时加入等量和，浓度增大，浓度也增大，但转化率会小于80%（恒压时体积增大，平衡正向移动，转化率更高）； （5）相同投料、相同压强、相同温度下，尽管催化剂不同，但的平衡转化率相同，d、e点的转化率低于Ⅰ线相同温度下的转化率，故d、e点不是平衡点；b点在三种催化剂中，同一温度下转化率最大，故最有可能是平衡点； （6）相同温度、相同投料，三种不同压强，对于反应I，压强越大，的转化率越小，对于反应II，压强增大，的转化率不变，即压强越大，的转化率越小，根据图示知；图中，在a点对应的高温下，反应体系的平衡位置受压强影响很小，因此不同压强下的转化率趋于一致； （7）生成的活化能较小、反应速率快，且产物能量低、稳定，有利于生成； 9.（2026·上海·模拟预测）肼(分子式为，结构简式为)是一种重要的化工原料和火箭推进剂，具有强还原性。工业上常用氨氧化法制备，在催化剂作用下，肼可发生分解反应，或与过氧化氢、氧气等氧化剂反应，释放大量能量。已知反应： ①   ②    ③      60．比较肼()、过氧化氢()和乙烷()的沸点高低，并说明原因：_______。 （1）恒温恒容下，向2 L的密闭容器中通入，发生反应①。反应10 min时达到平衡，测得容器内的物质的量为0.4 mol．则10 min内的平均反应速率_______；平衡时的转化率为_______。 （2）恒温恒容时，向密闭容器中通入一定量的和，发生反应③。下列能说明该反应达到化学平衡状态的是_______(不定项)。 A．容器内气体的总压强不再变化 B．混合气体的平均相对分子质量不再变化 C．单位时间内，每生成，同时有被消耗 D．容器内， （3）下列关于反应②的随温度T的变化趋势正确的是_______。 A．B． C． D． （4）一定条件下，改变和的投料比，产物中和的物质的量之比随投料比的变化如下图所示。随着投料比的增大，先减小后增大，原因是_______。 以负载型为催化剂时，肼分解的初始阶段反应过程如下图所示： 部分—H可能与吸附的反应，生成和。 （5）上述过程中，若反应体系中混入少量，除生成和外，还可能生成的含氮有机物有_______(写出一种物质的结构简式)。 （6）在催化剂作用下，测得不同温度、相同时间内肼转化率及选择性(生成的肼占总转化肼的比例)随温度变化情况如下图所示。 说明： ①肼转化率在温度高于400℃后急剧下降的原因_______。 ②选择性在到区间内持续升高可能的原因_______。 【答案】（1）沸点顺序：；和分子间存在氢键，分子间氢键作用更强，分子间仅存在范德华力，氢键的作用力大于范德华力 （2） 40% （3）AB （4）D （5）投料比较小时，过量，会氧化反应①生成的，使增大；随着投料比增大，相对减少，氧化的能力减弱，减小；当投料比过大时，过量，反应①（生成）的占比增大，又增大 （6） （7） 温度高于400℃后，催化剂活性急剧下降甚至失活，反应速率显著减慢，肼转化率急剧降低 到区间内，温度升高使催化剂对生成的反应选择性增强，或副反应速率增幅小于生成的反应速率增幅，选择性持续升高 【解析】（1）和分子间存在氢键，且分子间氢键作用更强；分子间仅存在范德华力，氢键的作用力大于范德华力，故沸点。 （2）容器体积，平衡时，则 。根据反应计量比，，故平均反应速率 。 初始，根据反应计量比，反应消耗的，故转化率 。 （3）A．恒温恒容下，反应前后气体分子数不等，总压强随反应进行而改变，能作为平衡标志，A符合题意； B．反应前后气体总质量不变，气体分子数改变，故平均相对分子质量随反应进行而改变，能作为平衡标志，B符合题意； C．单位时间内生成是反应向正反应方向发生，消耗也是反应向正反应方向发生，不能说明平衡，C不符合题意； D．起始投入一定量的和，当容器内浓度比，可能是反应进行当中的某一情况，无法说明正逆反应速率相等，不能说明平衡，D不符合题意； 故选AB。 （4）反应②是放热反应， ，反应后气体分子数增加，故，根据可知，则随温度T升高而减小，且该反应为自发进行的反应，，故变化趋势正确的是D。 （5）投料比较小时，过量，可氧化反应①生成的（），导致减少，增大；随着投料比增大，相对减少：氧化的能力减弱，增加，减小；投料比过大时，过量，反应①的占比增大，即生成增多，进一步增加，又增大。 （6）体系中混入，可与含氮基团，如、反应生成含氮有机物。例如，与 反应生成甲酰胺，结构简式为（或）。 （7）① 温度高于400℃后，催化剂活性急剧下降，甚至失活，反应速率显著减慢，肼转化率急剧下降。 ②到区间内，温度升高使催化剂对生成的反应选择性增强，或副反应速率增幅小于生成的反应速率增幅，故选择性持续升高。 10.（25-26高三上·上海·期末）氮氧化物是大气的主要污染物，为防治环境污染，科研人员做了大量研究。 Ⅰ．汽油燃油车上安装三元催化转化器，可以使CO和NO两种尾气反应生成N2，可有效降低汽车尾气污染，反应为：2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)  ΔH1。 （1）将CO和NO按物质的量之比为1:1以一定的流速分别通过两种催化剂（Cat1和Cat2）进行反应，相同时间内测定逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率（NO的转化率），结果如图所示。 ①最合适的催化剂是______。 A．Cat1                    B．Cat2 最佳温度是______℃。 A．100                    B．250                    C．450 ②催化剂Cat2催化条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因是______。 （2）下表中数据是该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓（）（标准摩尔生成焓是指在298.15K、100 kPa条件下，由稳定态单质生成1 mol化合物时的焓变）数据。 物质 N2(g) CO2(g) CO(g) NO(g) （kJ/mol） 0 -393.5 -110.5 90 则ΔH1=______kJ/mol。 Ⅱ．一定条件下NO2与SO2可发生反应：4SO2(g)+2NO2(g))⇌4SO3(g)+N2(g)  ΔH2<0。 （3）将NO2与SO2按物质的量之比为1:1置于恒温恒容密闭容器中反应。下列能说明反应达到平衡状态的是______（不定项）。 A．体系压强保持不变 B．NO2与SO2的物质的量之比保持不变 C．v消耗(SO2)=v生成(SO3) D．c(SO3):c(N2)=4:1 （4）将一定量的NO2与SO2置于密闭容器中发生反应，在相同时间内测得SO3的物质的量分数与温度的变化曲线如图1所示（虚线为平衡时的曲线）。SO2的平衡转化率与压强、温度及氮硫比m=n(NO2)/n(SO2)的关系如图2所示。 ①由图1可知，温度过高或过低均不利于该反应的进行，原因是______。 ②图2中压强：p1______p2（填“>”、“<”或“=”，下同）；氮硫比：m1______m2。 Ⅲ．一定条件下NO2与O2可生成N2O5，反应为：4NO2(g)+O2(g)⇌2N2O5(g)。 （5）恒温恒压时，在一容积可变的容器内充入一定量的NO2与O2发生上述反应，达到平衡时，测得容器体积为1 L，n(NO2)=2 mol，n(O2)=2 mol，n(N2O5)=1 mol。 同样条件下，回答下列问题： ①该反应的平衡常数K=______，O2的平衡转化率为______。 ②在该容器内继续充入5 mol O2,是否能够提高NO2的平衡转化率，请结合计算说明______。 【答案】（1） B C 该反应正反应为放热反应，温度升高使平衡逆向移动；且温度过高会降低催化剂Cat2的活性，因此脱氮率下降 （2）-746 （3）AB （4） 温度过低，反应速率慢，相同时间内生成量少，产率低；该反应正反应放热，温度过高平衡逆向移动，​产率降低，因此高低温都不利于反应 < < （5） 或 20% 恒温恒压下，原总物质的量为，体积，加入后总物质的量为，体积变为，浓度商，平衡逆向移动，因此不能提高的平衡转化率 【解析】（1）①由图可知，相同温度下Cat2的脱氮率远高于Cat1，故最合适的催化剂为Cat2；Cat2的脱氮率峰值在450℃左右，故最佳温度为450℃； ②该反应正反应为放热反应，温度升高使平衡逆向移动；且温度过高会降低催化剂Cat2的活性，因此脱氮率下降。 （2）反应焓变=生成物总标准生成焓-反应物总标准生成焓： 。 （3）该反应正反应为气体分子数减少的反应： A．恒温恒容下，体系压强随气体总物质的量变化，压强不变说明总物质的量不变，反应达到平衡，A正确； B．起始，反应按的比例消耗二者，因此随反应变化，比值不变时反应达到平衡，B正确； C．消耗和生成均为正反应，速率比始终等于计量数比，不能说明平衡，C错误； D．生成物和计量数比为，因此始终为，不能说明平衡，D错误； 答案选AB。 （4）①温度过低，反应速率慢，相同时间内生成量少，产率低；该反应正反应放热，温度过高平衡逆向移动，​产率降低，因此高低温都不利于反应 ； ②该反应正反应气体分子数减少，压强越大平衡转化率越高，相同氮硫比下对应转化率更低，故p1<p2； NO2越多，SO2平衡转化率越高，相同压强下，m1的SO2转化率低于m2，故m1< m2。 （5）①平衡体积，，，，则： ； 生成消耗，起始，转化率； ②不能，计算如下： 恒温恒压下，原总物质的量为，体积，加入后总物质的量为，体积变为，浓度商，平衡逆向移动，因此不能提高的平衡转化率。 11．（25-26高三上·上海·期末）利用(一碘甲烷)热裂解是制备低碳烯烃的主要途径之一，过程中涉及反应： ． ． ． (1)结合已知反应，写出热裂解反应生成和的热化学方程式___________。 (2)反应在___________条件下可以自发进行，原因是：___________。 A．低温        B．高温 碘甲烷是一种高神经毒性的卤代烃，但核电站排放出的放射性有机碘，可采用电化学方法脱碘，在酸性条件下的一种反应机理如下(其中R代表烷基，X代表卤素原子)： (3)从半反应的角度看，该方法属于电化学___________法。 A．氧化        B．还原 (4)利用该原理处理碘甲烷时，试写出阴极的电极反应式___________。 (5)实验发现，酸性条件下碘甲烷残留率较低，但过低时，降解效率反而有所下降，试分析原因___________。 ． ． ． 在容积为的恒容密闭容器中投入发生上述反应，在不同温度下平衡体系中、、物质的量分数随温度的变化如图所示： (6)图中曲线___________(填“X”或“Y”)表示物质的量分数随温度的变化曲线，判断的理由是___________。 (7)下列关于上述体系说法正确的是___________。 A．增大压强对3个反应的影响相同 B．时，说明反应达到平衡状态 C．对于反应、，升高温度，正、逆反应速率均增大 D．反应体系中碳元素的质量分数不变，说明反应达到平衡状态 (8)时，的转化率为___________，该温度下反应的化学平衡常数为___________。 【答案】(1) (2) B 该反应，，根据，高温下，反应自发进行 (3)B (4) (5)pH过低即浓度过高，会在阴极优先得电子发生副反应，消耗电子，降低了碘甲烷的降解效率 (6) Y 反应I为吸热反应，反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应，升高温度，反应I正向移动，乙烯物质的量均增大，X代表乙烯，Y对应​ (7)C (8) 80% 0.8 【详解】（1）根据盖斯定律，得目标反应： ，化简为。 （2）该反应，，根据，高温下，反应自发进行。 （3）反应过程中RX不断得到电子，发生还原反应。 （4）合并机理三步反应，R为甲基、X为I，阴极（得电子）反应为： 。 （5）pH过低即浓度过高，会在阴极优先得电子发生副反应，消耗电子，降低了碘甲烷的降解效率。 （6）反应I为吸热反应，反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应，升高温度，反应I正向移动，乙烯物质的量均增大，所以X代表乙烯，Y对应​。 （7）A．三个反应气体分子数变化不同，增大压强对平衡移动方向影响不同，A错误； B．未说明正逆反应速率，不能说明平衡，B错误； C．升高温度，正逆反应速率均增大，C正确； D．整个体系碳元素质量守恒，碳元素质量分数始终不变，不能说明平衡，D错误; 故选C。 （8）715K时，物质的量分数为4%，为8%，​为8%，设平衡时 为x mol，为2x mol，​为2x mol，CH3I为y mol，根据碘原子守恒，HI为(1-y) mol。 由碳原子守恒可得：y+2x+8x+6x=1； 乙烯的物质的量分数为4%可得： ； 解得，y=0.2； CH3I的转化率为； 反应I平衡常数为。 12.（25-26高三下·上海·开学考试）丙烯是一种重要的有机化工基础原料，丙烷催化脱氢制丙烯的不同工艺反应如下： Ⅰ．直接脱氢   Ⅱ．氧化脱氢 Ⅲ．副反应   （1）根据上述的信息，写出氢气在空气中点燃生成水蒸气的热化学方程式：___________。 （2）下列关于反应Ⅰ和Ⅱ的说法错误的是___________。(不定项) A．高温有利于反应Ⅰ自发进行反应 B．反应Ⅰ的正反应活化能小于其逆反应活化能，反应Ⅱ恰好相反 C．恒温恒容条件下，容器中气体压强不变时，反应Ⅰ和Ⅱ均已达平衡 D．恒温恒容条件下，混合气体的密度保持不变，反应Ⅰ和Ⅱ均已达平衡 直接脱氢：向一密闭容器中充入1.00 mol丙烷，进行反应Ⅰ。 （3）恒温恒压条件下，若反应开始时容器体积为1 L，经t min反应达到平衡，生成，则内___________。 A．> B．< C．= D．无法确定 （4）恒温恒容条件下，测得平衡时的气体体积分数为80.0%，则的平衡转化率=___________。(保留3位有效数字) （5）相比于恒温恒压，在恒温恒容条件下的平衡转化率将___________。 A．减小 B．增大 C．不变 D．无法确定 （6）第5题的理由是___________。 氧化脱氢：在压强为的恒压体系中通入1 mol丙烷、1 mol氧气，仅发生反应Ⅱ和Ⅲ，达平衡时，丙烷的转化率和丙烯及副产物乙烯的选择性随温度变化如图所示。 已知：ⅰ.为用平衡分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。 ⅱ.丙烯选择性。 （7）温度升高，丙烯选择性下降的原因可能是___________。 （8）其他条件不变时，下列措施中一定有利于提高丙烯选择性的是___________。 A．增大压强 B．通入 C．通入 D．延长氧化脱氢时间 （9）500℃下反应Ⅱ的___________。(结果保留3位有效数字) 【答案】（1）   （2）BD （3）B （4）11.1% （5）A （6）反应Ⅰ正反应为气体分子数增大的反应，平衡时恒温恒容比恒温恒压的压强更大，增大压强使平衡逆向移动，故平衡转化率减小 （7）反应Ⅱ是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动；过高的温度可能导致催化剂失活 （8）C （9）0.00759 【解析】（1）根据盖斯定律，2（Ⅱ-Ⅰ）得到： ； （2）A．，反应可自发进行，反应I的，，故高温有利于其反应自发进行，故A正确；B．反应I的，故正反应活化能大于其逆反应活化能，而反应Ⅱ的，因此反应Ⅱ恰好相反，故B错误；C．恒温恒容条件下，反应I和Ⅱ反应前后气体分子数不等且相互影响，故容器中气体压强不变时，反应I和Ⅱ均已达平衡，故C正确；D．恒温恒容条件下，气体总质量及容积始终不变，混合气体的密度为定值，不能用于判定平衡状态，故D错误；故答案选BD； （3）恒温恒压条件下，随反应I的进行，气体分子数增多，导致容积大于1L，，则； （4）恒温恒容条件下，测得平衡时C3H8(g)的气体体积分数为80.0%，设C3H8初始浓度为1.00mol·L-1，变化量为xmol·L-1，列三段式：可得，x≈0.111，则C3H8的平衡转化率=； （5）相比于恒温恒压，恒温恒容条件下C3H8的平衡转化率将减小，原因是：反应I正反应为气体分子数增大的反应，平衡时恒温恒容比恒温恒压的压强更大，增大压强使平衡逆向移动，不利于反应I正向进行，平衡转化率减小； （6）反应Ⅰ正反应为气体分子数增大的反应，平衡时恒温恒容比恒温恒压的压强更大，增大压强使平衡逆向移动，故平衡转化率减小； （7）温度升高，丙烯选择性下降的原因可能是：反应Ⅱ是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动；过高的温度可能导致催化剂失活，故丙烯选择性降低； （8）A．增大压强，使反应Ⅱ和Ⅲ平衡均向逆反应方向移动，无法提高丙烯的选择性，故A不符合题意；B．通入H2O(g)使反应Ⅱ和Ⅲ平衡均向逆反应方向移动，无法提高丙烯的选择性，故B不符合题意；C．通入CO2使反应Ⅲ向逆反应方向移动，有利于提高丙烯的选择性，故C符合题意；D．延长氧化脱氢时间，C—C键断裂更多，提高了乙烯的选择性，造成了丙烯选择性的下降，故D不符合题意； （9）结合图示可知，500℃时，丙烷的转化率为10%，可知剩余的丙烷为0.90mol，丙烯的选择性75%，即生成的丙烯为1×0.10×0.75 mol =0.075mol，乙烯的选择性为25%，则生成的乙烯为1×0.10×0.25 mol =0.025mol，列出三段式： 反应Ⅱ：反应Ⅲ：平衡时n(总)== ，。 13.（2026·上海·一模）2021年度中国科学十大进展之一就是人工淀粉合成途径的研究，其关键步骤之一就是利用CO2合成出有机小分子。这将有利于我国实现碳达峰碳中和，有利于建设环境友好型社会。如CO2可与H2生成CH4： 反应①：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) （1）在恒温恒容装置中进行反应①，能判断反应已达平衡状态的是_________(不定项选择) A．混合气体密度不再改变 B．混合气体压强不再改变 C．混合气体平均摩尔质量不再改变 D．n(CO2)：n(H2)=1：4 （2）反应①的平衡常数表达式K=___________。 （3）下列措施有利于提高其反应速率的是________ (不定项选择) A．使用合适的催化剂 B．减压 C．升高温度 D．增大初始投料比n(CO2)/n(H2) （4）将1mol CO2和4mol H2置于体积为2L的密闭容器中发生反应①，测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示，该反应的平衡常数K随温度升高而___________(选填“增大”或“减小”)。 （5）化石燃料在能源结构中依然占比巨大，选择碳排放较低的化石燃料利于碳中和的实现： 已知甲烷的单位热值含碳量为，丙烷的燃烧热，计算丙烷的单位热值含碳量为___________，从单位热值含碳量角度分析，___________(填电子式)更有利于碳中和。 【答案】（1）BC （2） （3）AC （4）减小 （5） 0.0163g/kJ 【解析】（1）A．，反应前后所有物质均为气体，总质量不变，恒容容器体积不变，因此混合气体密度始终不变，不能判断平衡，A不符合题意； B．方程式左右两边气体分子数不相等，恒温条件下，反应未达到平衡时气体压强一直在变化，达到平衡后保持不变，因此混合气体压强不变时说明反应达到平衡，B符合题意； C．平均摩尔质量，参加反应的物质均为气体，始终不变，方程式左右两边气体分子数不同，平衡前随反应变化，因此不变时说明反应达到平衡，C符合题意； D．、均为反应物，变化量之比始终为1：4，但起始的物质的量未知，因此物质的量之比未知，无法判断平衡，D不符合题意； 答案选BC。 （2）平衡常数为平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，该反应所有物质均为气态，全部代入表达式即可得。 （3）A．合适的催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，A符合题意； B．减压会降低反应物浓度，减慢反应速率，B不符合题意； C．升高温度一定加快反应速率，C符合题意； D．增大投料比不一定提高反应物总浓度，不一定能加快反应速率，D不符合题意； 答案选AC。 （4）由图可知，温度升高，平衡时的物质的量分数降低，说明升高温度平衡逆向移动，因此平衡常数随温度升高减小。 （5） 中含碳总质量为，丙烷燃烧放热，因此单位热值含碳量； 该数值大于甲烷的，甲烷单位热值含碳量更低，碳排放更少，更利于碳中和，甲烷中C与H形成4个极性共价键，电子式如图。 14.（2026·上海奉贤·二模）碳酸二甲酯(DMC)结构简式为，是一种重要的化工原料，用于制备锂离子电池和聚碳酸酯等。DMC的合成方法如下： 方法I：“甲醇氧化羰基法” i．制备 此方法以捕集回收的为原料，在一定条件下直接催化合成甲醇，全过程无新的碳排放。涉及的反应为: 在某催化剂作用下的反应机理如图所示： （1）判断该反应的热效应________0。 A．>    B．＜ （2）在该反应机理中，共有________个基元反应。 A．7 B．8 C．13 D．14 （3）写出上述机理中决速步骤反应方程式_________。 ii．制备DMC 以和为原料，为催化剂，一定条件下发生反应为： 反应1 已知： 反应2   反应3   反应4   （4）__________。 （5）如图关于反应1的随温度变化趋势正确的是__________。 A．① B．② C．③ D．④ 生成DMC的过程中会发生副反应： 反应5   已知：DMC的选择性； 催化剂部分被还原为是活化CO和的活性中心。 （6）在恒温恒压密闭容器中合成DMC，不能说明反应1达到平衡状态的是__________。(不定项) A． B．DMC与的物质的量之比保持不变 C．混合气体的密度保持不变 D．混合气体平均摩尔质量保持不变 （7）向2 L密闭容器中充入的混合气体，一定条件下发生上述反应。2小时后反应达平衡，测得，则小时内DMC的平均生成速率为__________。 保持其他条件不变时，改变CO与的进料比，测得的转化率、DMC的选择性在相同时间内变化趋势如下图所示： （8）由图可知，当时，DMC选择性最高，但工业上的进料比：，分析其原因_________。 （9）对反应1，下列说法正确的是__________(不定项)。 A．使用催化剂，可降低反应的热效应，加快反应速率 B．活化分子之间的碰撞不都能发生化学反应 C．增加的浓度，平衡正向移动，有利于提高的转化率 D．为了增加DMC的产率，应及时将循环气冷却后分离冷凝水 【答案】 （1）B （2）B （3）或； （4） （5）C （6）AB （7） （8）当时，虽然DMC选择性最高，但此时的转化率过低，反应速率慢，不具备经济效益。工业采用的进料比，是在保证较高转化率（反应速率）的同时，获得较优的DMC选择性，是经济效益和生产效率的最佳平衡点 （9）BD 【解析】（1）从反应历程能垒图可以看出，反应的最终状态能量低于初始状态能量，说明该反应为放热反应，因此； （2）基元反应的数目等于反应历程中过渡态（TS）的数目和吸附于催化剂和脱离催化剂过程，因此共8步基元反应； （3）决速步是活化能最大的步骤，对应能垒图中能量差最大的一步。从图中可以看出，第4步的能垒最高，为决速步。该步骤的反应方程式为：或：； （4）目标反应1：； 已知反应： 反应2：， 反应3：， 反应4：。根据盖斯定律，将反应4+反应2-反应3可得反应1，故，则； （5）反应1的焓变，为放热反应；同时该反应是气体分子数减少的反应，。根据吉布斯自由能判据，因此低温自发，高温不自发。反应1的随温度变化趋势为曲线③，选C； （6）A．，速率比不等于化学计量数比（应为），不能说明平衡，A符合题意； B．二者均为生成物，初始投料比不确定，不能说明平衡，B符合题意； C．恒压容器中，反应前后气体物质的量变化，体积变化；总质量不变，密度不变说明体积不变，即气体物质的量不变，反应达平衡，C不符合题意； D．平均摩尔质量，总质量不变，反应前后变化，不变说明不变，反应达平衡，D不符合题意； （7）体系中同时存在生成DMC的主反应：，以及生成副产物的反应：；根据初始投料、与平衡数据、，可得总消耗量为，总消耗量为；设生成DMC的物质的量为、生成副产物的物质的量为，依据两个反应的计量关系列出方程组：，解得；则； （8）工业生产需综合考虑反应速率和产率。由图可知，当时，虽然DMC选择性最高，但此时的转化率过低，反应速率慢，不具备经济效益。工业采用的进料比，是在保证较高转化率（反应速率）的同时，获得较优的DMC选择性，是经济效益和生产效率的最佳平衡点； （9）A．催化剂只改变活化能，不改变焓变，A错误； B．只有活化分子之间的有效碰撞才能反应，B正确； C．增加反应物浓度，平衡正向移动，但自身转化率降低，C错误； D．降低生成物浓度，平衡正向移动，提高产率，D正确； 15.（25-26高三下·上海·月考）环氧丙醇(GLD)常用作树脂改性剂。在液相有机体系中，可通过碳酸二甲酯(DMC)和丙三醇(GL)制得，体系中同时存在如下反应： 反应I：   反应Ⅱ：   反应III：   反应I、II、III的焓变随温度的变化如图所示： （1）据图判断，表示反应I的焓变曲线为__。 A．曲线a    B．曲线b    C． 曲线c （2）反应II的自发性判断是___。 A．高温自发    B．低温自发    C． 任意条件自发 已知： ①敞口容器可看成恒压装置，体系压强在反应过程中与大气压相等； ②反应中产生的物质的量相对于空气中很少，故可忽略不计，空气中的体积分数约为0.04%； ③气体和液体共存于同一体系，如在溶剂中发生的反应，其平衡常数表达式可表示为、为气体分压，为液相体系中物质的物质的量分数，)。 （3）为研究上述反应的平衡关系，向敞口反应容器中加入1.0molDMC和1.0molGL，控制温度为。平衡时，测得液相体系中的物质的量分数，反应II的平衡常数，平衡时GLD的产率___________。(请写出计算过程) （4）反应I各组分以液相体系中物质的量分数表示的平衡常数_____。 （5）同温下，向上述体系中注入惰性四氯化碳稀释，重新达到平衡时，GLD的产率将__。 A．增大    B．减小    C． 不变 以表示体系中加入与反应物物质的量的比值。实验测定不同时，DMC的平衡转化率和GLD的平衡产率随温度的变化关系如图所示： （6）其中纵坐标表示GLD平衡产率的是图__。 A．甲    B．乙 （7）最大的是___。 A．    B．    C． （8）图乙中的曲线先减小后增大，请解释原因：___________；而和曲线没有出现明显的先减小后增大的原因是___________。 【答案】（1）C （2）A （3）25%（计算过程见解析） （4）0.4 （5）A （6）B （7）A （8） 低温时，温度升高，反应Ⅰ逆向移动的程度大于反应Ⅱ正向移动的程度；高温时，温度升高，反应Ⅰ逆向移动的程度小于反应Ⅱ正向移动的程度 温度升高，反应Ⅰ逆向移动的程度始终大于反应Ⅱ正向移动的程度 【解析】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅰ+反应Ⅱ=反应Ⅲ，则反应Ⅲ的焓变为：ΔH3=ΔH1+ΔH2，且ΔH3＜0，ΔH1＜0，ΔH2＞0，由图可知，温度为T1时，焓变存在如下关系式：(-6.63kJ/mol)+(+1.88kJ/mol)=-4.75kJ/mol，则曲线a代表反应Ⅱ、曲线b代表Ⅲ、曲线c代表反应Ⅰ，故选C； （2）由方程式可知，反应Ⅱ是熵增的吸热反应，高温条件下反应(ΔH—TΔS)小于0，反应能自发进行，故选A； （3）由题意可知，二氧化碳的平衡分压为：1105 Pa0.04%=40 Pa；由方程式可知，反应Ⅱ的平衡常数为：，则由平衡常数K2为40 Pa可得：=40 Pa，解得：=1；设平衡时GLD和R的物质的量为x mol，由方程式可知，平衡时DMC、GL的物质的量均为(1-2x) mol，甲醇的物质的量为4x mol，则平衡时液相体系中总的物质的量为：[(1-2x)+ (1-2x)+4x+x+x] mol=(2+2x) mol，由GLD的物质的量分数为10%可得：，解得：x=0.25，则平衡时GLD的产率为：=25%； （4）平衡时，DMC、GL的物质的量分数均为：=20%，甲醇的物质的量分数均为：=40%，则反应Ⅰ的平衡常数为：==0.4； （5）同温下，加入不参与反应的惰性四氯化碳稀释时，反应物和产物浓度均降低，在二氧化碳平衡分压不变的情况下，反应Ⅱ的平衡不移动，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，GLD的产率增大，故选A； （6）反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，反应Ⅰ的平衡向逆反应方向移动，反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动，DMC的平衡转化率降低，则图甲表示DMC的平衡转化率、图乙表示GLD的平衡产率，故选B； （7）同温下，加入不参与反应的惰性四氯化碳稀释时，反应物和产物浓度均降低，反应Ⅱ的平衡不移动，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，GLD的产率增大，则W最大的是W1，故选A； （8）反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，反应Ⅰ的平衡向逆反应方向移动，反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动，DMC的平衡转化率降低、GLD的产率，图乙中的曲线先减小后增大说明条件下，低温时，温度升高，反应Ⅰ逆向移动的程度大于反应Ⅱ正向移动的程度；高温时，温度升高，反应Ⅰ逆向移动的程度小于反应Ⅱ正向移动的程度；和曲线没有出现明显的先减小后增大说明温度升高，反应Ⅰ逆向移动的程度始终大于反应Ⅱ正向移动的程度。 16．（2026·上海·模拟预测）和是两种主要的温室气体，有多种方法可以实现两者的资源化利用。 (1)我国科学家实现了如图所示的碳循环研究，为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确_______。 A．淀粉和纤维素化学式相同，互为同分异构体 B．葡萄糖和果糖是同分异构体 C．转化为淀粉的过程中，每一步碳元素的化合价均下降 D．生成2.8 g CO，有22.4 L 在阴极被还原 甲烷、水蒸气重整制氢是目前工业制氢最为成熟的方法，涉及的主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： (2)一定温度下，2 L容器中充入4 mol 和12 mol ，若20 min后反应达到平衡，容器中、CO均为1 mol。则0～20 min内_______，反应Ⅰ的平衡常数_______(保留三位有效小数)。 恒温恒压下，甲烷水蒸气重整反应达到平衡时体系中各组分摩尔分数(物质的摩尔分数)与投料水碳比的关系如图所示。 (3)随水碳比的变化曲线是_______ A．曲线①　　　B．曲线②　　　C．曲线③ (4)随水碳比的变化曲线是_______ A．曲线①　　　B．曲线②　　　C．曲线③ (5)下列说法不正确的是_______。 A．升高温度，反应Ⅰ和反应Ⅱ正、逆反应速率同时增大 B．保持恒定时，反应达到化学平衡状态 C．其他条件保持不变，向上述容器中加入Ar，平衡体系中的值将减小 D．仅压缩上述容器体积，有利于提高的平衡转化率 (6)联合重整技术：也是研究热点，下列关于该反应的随温度变化判断正确的是_______。 A． B． C．  D． 研究发现，甲烷、水蒸气重整制氢原料气的比较高会使得催化剂易结焦，高温反应时积碳严重，影响了此过程大规模工业化的应用。某科研小组研究了助剂对催化剂性能的影响如下表所示。 (7)请判断催化剂上Sr助剂的最佳质量含量为_______。 (8)反应体系中过量能有效缓解积碳带来的催化剂活性下降，原因为_______。 向催化剂中加入适量的颗粒，有利于甲烷制氢。固定水碳比和气体流速，分别向装有无颗粒和有颗粒的催化剂反应器中通入混合气体，使气体离开装置前达到化学平衡，随时间推移，出气口气体成分变化如下。 (9)催化剂中无添加颗粒与添加颗粒比较，前的平衡含量下降，其他气体平衡含量升高，可能的原因是_______。后气体含量发生变化可能的原因是_______。 (10)实验同时发现，不论是否加入，后的平衡含量低于理论平衡值，CO平衡含量高于理论平衡值，可能的原因是_______(化学方程式表示)。 【答案】(1)B (2) 0.075 4.76 (3)B (4)C (5)D (6)B (7)3% (8)过量H2​O(g)可与积碳发生反应，将积碳转化为气体，减少催化剂表面的积碳，从而缓解催化剂活性下降 (9) 添加CaO颗粒，CaO吸收CO2​使反应Ⅱ平衡正向移动，降低了CO2的浓度，H2的含量升高 t1 min后CaO 吸收CO2能力减弱，CO2 浓度逐渐升高，因此气体含量发生变化 (10) 【详解】（1）A．淀粉和纤维素的聚合度n不同，分子式不同，不互为同分异构体，A错误； B．葡萄糖和果糖分子式均为C6H12O6，结构不同，互为同分异构体，B正确； C．CO2转化为淀粉过程中，葡萄糖合成淀粉等步骤碳元素化合价不变，不是每一步都下降，C错误； D．未说明标准状况，无法确定CO2的体积，D错误； 故选B。 （2）平衡时，则反应Ⅰ消耗、，生成，反应Ⅱ消耗、，生成，总消耗，则： ；平衡浓度：，，，c(H2)=3.5 mol/L，反应Ⅰ平衡常数： 。 （3）水碳比增大，转化率升高，剩余摩尔分数减小，排除上升的曲线①，初始水碳比小时，摩尔分数大于，因此对应曲线②，故选B。 （4）水碳比增大，过量会促进转化为，摩尔分数减小，且初始水碳比小时摩尔分数小于，因此对应曲线③，故选C。 （5）A．升高温度，正逆反应速率都增大，A正确； B．反应过程中会发生变化，比值不变时反应达到平衡，B正确； C．恒温恒压下加入Ar，相当于减小压强，反应Ⅰ和反应Ⅱ均为气体分子数增大的反应，平衡均向正反应方向移动，由于两个反应均向正反应方向移动，n(H2)的增加量大于n(CO)的增加量，因此减小，C正确； D．两个反应均为气体分子数增大的反应，压缩体积压强增大，平衡逆向移动，平衡转化率降低，D错误； 故选D。 （6）由盖斯定律可知该反应Δ�� = 2Δ��1-Δ��2=+ 247.4 kJ/mol > 0 ，又ΔS>0，因此  ΔH − TΔS 的斜率为−ΔS < 0 ，T = 0 时ΔH − TΔS = ΔH > 0 ，随��增大，Δ�� − ��Δ��减小，高温下小于0，对应选项B的图像。 （7）当Sr助剂的质量分数为3%时，甲烷转化率较高，且积碳质量含量很低，综合性能最好，因此最佳含量为 3%。 （8）过量 H2O(g)可与积碳反应生成一氧化碳和氢气，从而减少催化剂表面的积碳，缓解催化剂活性下降。 （9）CaO能吸收反应生成的CO2，降低体系CO2浓度，使反应Ⅱ平衡正向移动，提高H2平衡含量，因此无添加CaO时H2含量更低；t1 min后CaO 吸收CO2能力减弱，CO2 浓度逐渐升高，因此气体含量发生变化。 （10）积碳与CO2反应生成CO，会导致CO2减少、CO增多，发生反应化学方程式为。 17．（25-26高三下·上海·月考）NO和CO均为汽车尾气的成分，是造成大气污染的罪魁祸首。 (1)在汽车内燃机工作时，空气中的部分成分会直接生成少许NO。对内燃机中生成NO的反应，下列分析正确的是___________。 A．不属于“氮的固定” B．形成雾霾后，可能观察到丁达尔现象。 C．反应的活化能很小 D．该过程在自然界中无法发生 NO和CO在汽车的催化转换器中可发生如下反应：； (2)已知该反应为自发反应，则该反应的反应热___________0。 A．大于    B．小于    C．等于 (3)已知：①   ②   ③   则反应  ___________(用含a、b、c的表达式表示)。 (4)一定温度下，将2 mol CO、4 mol NO充入2 L密闭容器。5 min到达平衡，测得的物质的量为0.5 mol，则5 min内该反应的速率v为___________，该反应的平衡常数的数值为___________(保留两位小数)。 (5)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，反应到达平衡时，下列说法错误的是。 A． B．不再生成 C．混合气体的平均摩尔质量不再改变 D．CO与NO的转化率比值不再改变 YA兴趣小组探究催化剂Ⅰ、Ⅱ对CO、NO转化的影响。将CO和NO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图所示： (6)由图可知：要达到最大脱氮率，该反应应采取的最佳实验条件为___________。 (7)温度低于200℃时，图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高变化不大的主要原因是___________。 【答案】(1)B (2)B (3) (4) 0.11 (5)AB (6)催化剂Ⅱ，450 °C (7)温度较低时，催化剂的活性偏低，反应速率较小 【详解】（1）A．氮的固定是指将空气中游离态的N2转化为含氮化合物的过程，N2和O2反应生成NO，正是将氮气转化为了含氮化合物，所以这个过程属于氮的固定，因此，A错误； B．雾霾是悬浮在空气中的大量微小颗粒物形成的气溶胶，属于胶体，胶体具有丁达尔效应，所以形成雾霾后可能观察到丁达尔现象，B正确； C．该反应需要在高温（内燃机工作时的高温环境）下才能发生，说明反应的活化能较高，C错误； D．自然界中雷电作用下，N2和O2也能反应生成NO，所以该过程在自然界中可以发生，D错误； 故选B； （2），该反应的，该反应为自发反应，，故； （3）根据盖斯定律可知：，； （4）可用“三等式”求算反应速率和平衡常数，“三等式”如下： 5 min内，；该反应的平衡常数； （5）A．，未说反应速率代表正反应速率还是逆反应速率，它不能作为平衡的标志，所以A错误； B．化学平衡是动态平衡，平衡时正逆反应仍在进行，CO2仍然会生成，只是生成速率和消耗速率相等，B错误； C．混合气体的平均摩尔质量，反应前后气体总质量不变，但气体总物质的量会变化，平衡时各物质的物质的量不再变化，总物质的量也不再变化，所以平均摩尔质量不再改变，C正确； D．CO与NO的转化率比值等于它们的化学计量数之比（初始投料比等于化学计量数比时），平衡时转化率比值不再改变，D正确； （6）由图像可知，在催化剂II，450 °C条件下达到最大脱氮率； （7）温度较低时，催化剂的活性偏低，反应速率慢，所以温度低于200 °C时，脱氮率随温度升高变化不大； 18．（2026·上海徐汇·二模）乙二醇是重要的化工原料，可用于生产防冻液、聚酯纤维等产品。煤制乙二醇主要包括煤制合成气(CO和)和合成气制乙二醇两个步骤，煤制合成气的原理如下。   。 (1)能表示煤制合成气反应的与温度()关系的是___________。 A．① B．② C．③ D．④ (2)一定条件下，在恒容密闭容器中模拟煤制合成气，能说明该反应已达到化学平衡状态的是___________(不定项)。 A．体系内气体压强保持不变 B． C．CO和的物质的量之比为1:1 D．混合气体的密度保持不变 (3)煤制合成气反应的平衡常数与反应温度或压强的关系正确的是___________。 A． B． C． D． 合成气间接法制乙二醇的原料转化率高、催化剂经济性好，是目前生产乙二醇的主要方法，一种合成路线如下图。 (5)按照CO和的物质的量之比为1:2投料，该合成路线总的化学方程式为___________。 合成气直接合成乙二醇正在研究中，主要反应如下。 ①   ②   (6)  ___________。 (8)向2 L密闭容器中，充入一定量的合成气，在温度473 K，催化剂(含)下，仅发生反应①和②。测得和的时空收率分别为和(时空收率)。则用CO表示反应速率为___________。 (9)一定条件下，使用某种铑催化剂发生反应①和②，下图为某一时刻，不同温度下CO的转化率，反应均未达平衡状态。温度从升高至，CO转化率减小可能的原因为___________。 【答案】(1)C (2)AD (3)A (5) (6)+7 (8) (9)催化剂活性降低 【详解】（1）煤制合成气反应的，,随温度升高，由大变小，数值由正转负，故能表示煤制合成气反应的与温度()关系的是③； （2）A．煤制合成气是前后气体分子数增大的反应，在恒容密闭容器中气体压强保持不变，则达平衡，A符合题意； B．，不能表明正逆反应速率相等，B不符合题意； C．反应开始后，任何时刻CO和的物质的量之比都为1:1，不一定达到平衡，C不符合题意； D．反应物为固体，未达平衡时，容器内气体质量是变化的，密度也在变化，若混合气体的密度保持不变，则达平衡，D符合题意； 答案选择AD。 （3）平衡常数只与温度有关，与压强变化无关，煤制合成气为吸热反应，升温平衡正向移动，平衡常数变大，压强变化平衡常数不变，故答案选择A； （5）根据合成总线可知，反应物为一氧化碳、氢气、氧气，产物为和水，所以总的化学方程式为 （6）设为反应③，根据盖斯定律可知反应③=①-②2，，； （8）据反应①，的时空收率为时，则其生成速率为，消耗的CO速率为，据反应②，的时空收率，则其生成速率为，消耗的CO速率为，则用CO表示反应速率为； （9）由于反应均未达平衡状态，温度从升高至，CO转化率减小可能的原因催化剂的活性降低； / 学科网（北京）股份有限公司 $