专题05 化学反应原理综合题（大题专练，逐空突破）（山东专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

专题05 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 化学反应原理综合题在山东高考卷中一般作为最后一题进行考查，有着综合性强、思维难度大等特点，题干中的曲线图的设计通常都会比较陌生。分析近3年山东高考化学主观题中的化学反应原理综合题，注重 反应热的计算及盖斯定律的应用，曲线物种判断、外界条件对平衡的影响、 速率、平衡图像的综合分析，速率、转化率及平衡常数的计算等。预测2026年将延续高综合性与计算要求，需重点训练速率平衡、多曲线图像分析及复杂体系化学平衡的多种形式的计算。 热点·设问·拆解 热点设问01 反应热的计算及盖斯定律的应用 2025·山东卷20(1) 2024·山东卷20(1) 2023·山东卷20(1) 热点设问02 曲线物种判断、外界条件对平衡的影响、 速率、平衡图像的综合分析 2025·山东卷20(2)（4） 2024·山东卷20(2)（3） 2023·山东卷20(3) 热点设问03 速率、转化率及平衡常数的计算 2025·山东卷20(3) 2024·山东卷20(3) 2023·山东卷20(2)(3) 热点设问01 反应热的计算及盖斯定律的应用 析典例·明思路 1．（2025·山东卷）利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）反应的焓变 (用含的代数式表示)。 【答案】（1）ΔH1+ΔH2 【解析】（1）已知： Ⅰ． Ⅱ． 依据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ即得到反应的焓变为ΔH1+ΔH2； 2．（2024·山东卷）水煤气是的主要来源，研究对体系制的影响，涉及主要反应如下： 回答列问题： （1）的焓变 (用代数式表示)。 【答案】（1）++ 【解析】（1）已知三个反应： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 设目标反应为Ⅳ，根据盖斯定律，Ⅳ=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ，所以++。 研考点·通技法 利用盖斯定律计算反应热的“四步骤” 破类题·提能力 1.（2026·山东潍坊·一模）碳酸镁应用广泛，MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． （1）已知：H2(g)、CH4(g)燃烧热分别为、， ，则___________kJ·mol-1(用a、b和c表示)；反应Ⅰ的吉布斯自由能随温度T的变化趋势是___________(填标号)。 A． B． C． D． 【答案】（1）(b+2c-4a) D 【解析】根据燃烧热定义： ① ② ④ 利用盖斯定律，由4×①-②-2×④可得反应Ⅱ：=(b+2c-4a) ；反应Ⅰ： ，。吉布斯自由能，随温度T升高，下降，且低温时>0，高温时<0，对应图像为D。 2.（2026·山东烟台·一模）一定条件下，工业上以NO和H2为原料合成NH3，涉及主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 研究发现，反应Ⅰ为快反应，其平衡的建立可认为不受慢反应Ⅱ的影响，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。 回答下列问题： （1）的焓变________。 【答案】（1）-92.4 【解析】根据盖斯定律，由反应Ⅰ- 反应Ⅱ可得目标反应焓变。 热点设问02 曲线物种判断、外界条件对平衡的影响、 速率、平衡图像的综合分析 析典例·明思路 1．（2025·山东卷）利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 恒容条件下，按和投料反应。平衡体系中，各气态物种的随温度的变化关系如图所示，n为气态物种物质的量的值。 已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数基本不变。 回答下列问题： （2）乙线所示物种为 (填化学式)。反应Ⅲ的焓变 0(填“>”“<”或“=”)。 （4）温度下，体系达平衡后，压缩容器体积产率增大。与压缩前相比，重新达平衡时，与物质的量之比 (填“增大”“减小”或“不变”)，物质的量 (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】 （2）H2O ＜ （4）增大 增大 【解析】 （2）由于图示范围内反应Ⅱ的平衡常数始终为K=108，根据方程式结合平衡常数表达式可知始终成立，因此根据图像可知乙表示的物种是H2O，丁表示的是H2，升高温度S2减小，H2O、H2均增大，所以丙表示表示SO2，甲表示H2S，因此反应Ⅲ的正反应是放热热反应，即ΔH＜0； （4）压缩容器容积，压强增大，反应平衡正向进行，S2的产率增大，H2O的物质的量增大；温度不变，由于始终不变，反应的平衡常数不变，所以SO2增大，由于反应Ⅲ的平衡常数可表示为，始终不变，所以增大。 研考点·通技法 1.化学反应速率、平衡图像的分析方法 .2.化工生产中的复杂图像分析，寻找破译图像关键点 （1）曲线上点所处的状态 需要通过曲线的升降趋势或斜率变化判断曲线上点的状态是否为平衡状态，只有达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。 如一定比例的CO2和H2在装有催化剂的反应器中发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－63 kJ·mol－1。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示，温度为470 K时，图中P点没有处于平衡状态，在490 K之前，甲醇产率随着温度升高而增大的原因是温度越高化学反应速率越快。 （2）催化剂的活性 不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低于或高于这个温度都会下降。 以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率关系如图所示。根据两条曲线可以判断涉及影响反应速率的两个因素：催化剂和温度。250～300 ℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250 ℃时，催化剂的催化效率降低。 （3）不同投料比对产率的影响 可以根据“定一议二”的方法，相同投料比时温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改变投料比时平衡移动的方向进行判断，确定反应的吸、放热或气体物质化学计量数和的相对大小。 如将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)。已知在压强为a MPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图： 当投料比一定时，温度越高，CO2的转化率越低，升温，平衡左移，正反应为放热反应。若温度不变，提高投料比，则提高了二氧化碳的转化率。 （4）副反应的干扰或影响 试题会有一定的信息提示，尤其温度的改变影响较大。 如磷石膏是湿法生产磷酸排出的工业废渣，主要成分是CaSO4·2H2O。用不同的还原剂可以将CaSO4还原，所得SO2可用于工业生产硫酸。以C作还原剂，向密闭容器中加入相同质量的几组不同值（C与CaSO4的物质的量之比）的混合物在1 100 ℃加热，结果如图所示。当值为0.5时，反应产物为CaO、SO2、CO2；当值大于0.7时，反应所得气体中SO2的体积分数不升反降，其可能原因是当值大于0.7时，原料中的还原剂C的含量增加，则高温下过量的C与CO2发生反应CO2＋C2CO，从而使得气体总体积增大（或部分转化为其他含S物质）。 破类题·提能力 1.（2026·山东济宁·一模）是一种重要的脱硝剂和化工原料，可由尿素[]热解制备，涉及主要反应： Ⅰ． Ⅱ． 压强p下，按1 mol 和1 mol 投料反应，平衡体系中，各物质的摩尔分数随温度的变化关系如图所示。 回答下列问题： （1）曲线b所示物种为___________(填化学式)；反应Ⅱ的焓变___________0(填“>”“<”或“=”)。 （2）在500℃、600℃时，HNCO的平衡水解率___________(填“>”“<”或“=”)；在图示温度范围内，曲线a对应物种的摩尔分数先增大后减小的原因为___________。 （3）750℃时， 此时再向容器中充入1 mol ，重新达到平衡时，分压 将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1） < （2） > 反应Ⅰ为吸热反应，低于600℃时主要发生反应Ⅰ，温度升高平衡正向移动，的摩尔分数增大；高于600℃时主要发生反应Ⅱ，该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，的摩尔分数减小 （3） 增大 【解析】（1）起始充入和，两个反应均生成，故曲线a对应摩尔分数随温度的变化，600℃之前随温度升高的平衡摩尔分数减小，反应Ⅰ为吸热反应，且该温度范围内HNCO和的摩尔分数均增大，的摩尔分数减小，曲线b所示物种为；600℃之后，的摩尔分数趋近于0，主要发生反应Ⅱ，随温度升高摩尔分数减小，则反应Ⅱ为放热反应，； （2）温度升高，反应Ⅱ的平衡逆向移动，在500℃、600℃时，HNCO的平衡水解率；由信息推知，曲线a对应物种为，、，低于600℃时几乎消耗完，故低于600℃时主要发生反应Ⅰ，温度升高平衡正向移动，的摩尔分数增大；高于600℃时主要发生反应Ⅱ，温度升高平衡逆向移动，的摩尔分数减小； （3）750℃时再充入时，的平衡分压增大；反应Ⅰ的平衡常数，由于不变，所以增大。 2.（2026·山东烟台·一模）一定条件下，工业上以NO和H2为原料合成NH3，涉及主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 研究发现，反应Ⅰ为快反应，其平衡的建立可认为不受慢反应Ⅱ的影响，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。 回答下列问题： 在T K、100 kPa反应条件下，向密闭容器中充入2 mol NO和6 mol H2，发生上述反应Ⅰ和Ⅱ，测得NO和H2转化率、NH3和N2选择性[N2的选择性]与反应时间的关系如图。 ①表示NH3选择性、H2转化率的是曲线________、________（填标号）。 ②对比上述反应，保持其他条件不变，若使用仅对反应Ⅰ有催化作用的催化剂，则曲线b所示物种的浓度最大值________（填“增大”“减小”或“不变”）；若使用仅对反应Ⅱ有催化作用的催化剂，则75 min时曲线b所示物种的浓度________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】①. b ② 增大 不变 【解析】①表示NH3选择性和N2的选择性之和为1，开始阶段反应Ⅰ为快反应，NH3是主产物，选择性高，故曲线b是NH3的选择性，曲线c是的N2选择性，根据初始投料比可知，氢气过量，则NO的转化率应高于H2，故a代表NO的转化率，d代表H2的转化率； ② 使用仅对反应 Ⅰ 有催化作用的催化剂：反应 Ⅰ 速率加快，生成速率增大，其浓度最大值增大。 使用仅对反应 Ⅱ 有催化作用的催化剂：反应 Ⅱ 速率加快，选择性降低，但最终平衡时浓度由热力学平衡决定，故 75 min 时浓度不变。 热点设问03 速率、转化率及平衡常数的计算 析典例·明思路 1．（2025·山东卷）利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 恒容条件下，按和投料反应。平衡体系中，各气态物种的随温度的变化关系如图所示，n为气态物种物质的量的值。 已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数基本不变。 回答下列问题： （3）温度下，体系达平衡时，乙线、丙线所示物种的物质的量相等，若丁线所示物种为，则为 (用含a的代数式表示)；此时，与物质的量的差值 (用含a的最简代数式表示)。 【答案】（3）0.45+0.5a 150a 【解析】（3）T1平衡时H2是amol，根据可知H2O和SO2的物质的量均为100amol，根据H元素守恒可知H2S为0.1－101a，设平衡时CaS和S2的物质的量分别为xmol和ymol，根据Ca元素守恒可知CaSO4是1－x，根据O元素守恒可知2=100a+200a+4－4x，解得x=75a+0.5，根据S元素守恒可知2=0.1－101a+100a+1+2y，解得y=0.45+0.5a，所以此时CaS和CaSO4的物质的量的差值为2x－1=150a。 2．（2024·山东卷）水煤气是的主要来源，研究对体系制的影响，涉及主要反应如下： 回答列问题： （3）压力p下、温度为时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应的平衡常数 ；此时气体总物质的量为，则的物质的量为 。 【答案】（3） 0.5 【解析】（3）压力p下、温度为时，、、和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05，则H2O(g)的摩尔分数为：，则反应的平衡常数 ； 设起始状态1molC(s)，xmolH2O(g)，反应Ⅰ进行完全。 则依据三段式： 根据平衡时、、和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05，则有、、，解出，，则，而由于平衡时n(总)=4mol，则y=4，y=，则n(CaCO3)= ==0.5。 研考点·通技法 1.速率、转化率及平衡常数的计算方法——三段式法 　　　　　　　　 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 起始量/(mol/L) a b 0 0 变化量/(mol/L) mx nx px qx 平衡量/(mol/L) a-mx b-nx px qx （1）平衡转化率=×100%, 如α(A)平=×100%。 （2）平衡常数:K=。 （3）百分含量:φ(A)=×100%。 （4）平衡前后的压强之比(物质的量之比):=。 （5）平衡时的平均摩尔质量: = g/mol。 （6）某气体组分的体积分数=×100%。 （7）生成物的产率:产率=×100%。 2.分压常数(Kp)与速率常数(k正、k逆) （1）Kp的两种计算模板。 ①平衡总压为p0。 　　　 　 N2(g)　+　3H2(g) 2NH3(g) n(平) a b c p(分压) p0 p0 p0 Kp=。 ②刚性容器起始压强为p0,平衡转化率为α。 　　　　2NO2(g)N2O4(g) p(始) p0 0 Δp p0α p0α p(平) p0-p0α p0α Kp=。 （2）Kp与k正、k逆的关系。 以2NO2(g)N2O4(g)为例: k正·p2(NO2)=k逆·p(N2O4)==Kp。 破类题·提能力 1.（2026·山东即墨·模拟）丙烷是一种重要的化工原料，工业上常用丙烷制备丙烯，涉及下列反应。 I． Ⅱ． （1）温度下，在某刚性密闭容器中充入和，初始压强为。在催化剂条件下发生反应I和Ⅱ，达平衡时气相中含有和。 ①温度下，的平衡转化率为_______。 ②温度下，反应I的平衡常数_______(用表示)。 （3）②在某一密闭容器中充入和，加入催化剂只发生反应Ⅱ，的平衡转化率与温度和压强的关系如图乙所示。温度下，若要使的平衡转化率达到，需要将压强控制在_______(保留到小数点后两位)。若要使图中b和c两点的平衡转化率达到相等，可向_______(填“b”或“c”)点所处的体系中通入气体，判断的理由是_______。 【答案】 （1） 70% 25P0 （3） 1.25 c 该反应正反应为气体分子数增大的反应，等压条件下通入Ar气体，降低了所有气体的分压，使平衡正向移动，从而使c点C3H8的平衡转化率增大 【解析】（1）①温度下，在某刚性密闭容器中充入和，初始压强为。在催化剂条件下发生反应I和Ⅱ，达平衡时气相中含有和。由此可得出如下两个三段式： 则平衡时，C3H8(g)的物质的量为0.6mol，O2(g)的物质的量为0.2mol，C3H6(g)的物质的量为1.2mol，H2O(g)的物质的量为2.0mol，混合气的总物质的量为0.6mol+0.2mol+1.2mol+2.0mol=4.0mol，平衡时总压强为=1.25。 温度下，的平衡转化率为=70%。 ②温度下，反应I的平衡常数Kp==25P0。 （3）②在某一密闭容器中充入和，加入催化剂只发生反应Ⅱ：，T1温度下，利用C3H8(g)的平衡转化率为80%和60%可建立如下两个三段式： 30kPa时，转化率为60%，设转化率为80%时，压强为p，则利用两种压强下的平衡常数相等可得Kp=，p=1.25kPa，所以需要将压强控制在1.25 kPa。若要使图中b和c两点C3H8(g)的平衡转化率达到相等，则需增大c点的C3H8(g)的平衡转化率，即可通过减小压强促进平衡正向移动，但b、c两点的总压强相等，则可向c点所处的体系中通入Ar气体，判断的理由是：该反应正反应为气体分子数增大的反应，等压条件下通入Ar气体，降低了所有气体的分压，使平衡正向移动，从而使c点C3H8的平衡转化率增大。 2.（2026·山东日照·一模）生物柴油的废弃物甘油进行催化重整制氢，能有效解决能源问题，并实现的零净排放。发生反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 副反应： 请回答下列问题： 膜反应器含有氢气选择透过性膜。反应时间和其它条件均相同，甘油()催化重整制氢气膜反应器和传统反应器中压强对甘油转化率、水蒸汽转化率和氢气产量的影响如下图。 （1）下列说法错误的是___________(填标号)。 A. 甘油转化率增大，说明压强增大，有利于平衡正向移动 B. 一定条件下，甘油转化率可接近100% C. 氢气产量增量随压强增大而减小(氢气产量增量) D. 与膜反应器相比，传统反应器随压强增大水蒸气转化率下降的主要原因是的分压增大 （2）550℃，条件，和发生反应Ⅰ、Ⅱ和副反应。反应达到平衡状态时，体系中，，则的平衡转化率为___________，反应Ⅱ的平衡常数为___________(保留1位小数)。 【答案】 （1）AC （2） 20% 3.8 【解析】（1）A． 目标总反应是气体分子数增大的反应，增大压强平衡逆向移动，甘油转化率升高是因为氢气透膜分离移出产物、或副反应正向消耗氢气促进平衡移动，不是压强本身使平衡正向移动，A错误； B． 由图可知，压强足够大时，甘油转化率接近100%，B正确； C． 氢气产量增量=，随压强增大，膜反应器氢气产量增大、传统反应器氢气产量减小，计算得增量随压强增大而增大，C错误； D． 传统反应器不能移出氢气，压强增大导致氢气分压增大，产物浓度升高，平衡逆向移动，因此水蒸气转化率下降，D正确； 故答案为AC。 （2）反应达到平衡状态时，体系中，，总碳原子的物质的量为，对应消耗1 mol甘油，因此加入的甘油已完全反应，反应Ⅱ生成的的物质的量=平衡时的物质的量+副反应消耗的物质的量=平衡时的物质的量+副反应生成的物质的量=2.2 mol+0.4 mol=2.6 mol，因此反应Ⅱ消耗，副反应生成为，总消耗为，的转化率，平衡时，由氢原子守恒可得，初始加入氢原子的总物质的量为，则平衡时氢气的物质的量为，反应Ⅱ的平衡常数为。 刷模拟 1.（2026·山东济南·一模）利用镁基化合物耦合氢还原反应实现的资源化利用，涉及主要反应如下： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 回答下列问题： （1）的焓变______（用含，的代数式表示）。 （2）压力p下，向体系中投入一定量的和4 mol，发生上述反应。体系达平衡后，图示温度范围内已完全分解，中间产物转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量（n）随温度的变化如图所示。 反应Ⅲ的焓变______0（填“”“”或“”）；②线表示的是______（填化学式）的物质的量；温度低于时，随温度升高④线对应数值逐渐降低，原因是______；温度下，反应Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数_____，开始时投入的物质的量为______mol。 （3）压力p下，维持温度不变，若向上述平衡体系中加入足量，重新达平衡后，分压将______（填“增大”“减小”或“不变”），继续压缩容器体积，与压缩前相比，重新达平衡时，与物质的量之比将_____（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1） （2） ＞ 反应Ⅱ的焓变，随着温度升高，反应逆向移动 1 （3） 增大（或变大） 增大（或变大） 【解析】（1）已知：Ⅱ. Ⅲ. ，目标反应：，根据盖斯定律，用反应Ⅱ-反应Ⅲ可得：。 （2）在之前，曲线③和曲线④重合，说明的转化率和的产率相等，说明在这之前只发生反应Ⅱ，在之后，曲线④大于曲线③，说明曲线④代表的转化率，曲线③代表的产率，温度升高的转化率减小，说明<0，在之后，的转化率略有上升，说明反应Ⅲ的>0； 在之前，曲线③和曲线④重合，说明的转化率和的产率相等，说明在这之前只发生反应Ⅱ，温度升高时，反应Ⅱ逆向进行，的物质的量减少，所以曲线②为的物质的量； 在之前，曲线③和曲线④重合，说明的转化率和的产率相等，说明在这之前只发生反应Ⅱ，温度升高的转化率减小，说明<0，随着温度升高，反应逆向移动； 由以上分析可知曲线①为的物质的量，曲线②为的物质的量，曲线③为的产率，曲线④为的转化率。由图中可知，在时，=1.36 mol，的产率为0.64。设反应Ⅱ中消耗的物质的量为x mol，反应Ⅲ中消耗的物质的量为y mol，列三段式则，解得x=0.64，y=0.08。已知的产率为0.64，平衡时的物质的量为0.64 mol，则的理论产量为1 mol，且全部转化为，则的初始物质的量为1 mol，平衡时的物质的量为0.28 mol，由反应Ⅲ反应前后的气体的物质的量相等可得===； 由上述分析可知，的初始物质的量为1 mol，则投入的的物质的量也为1 mol。 （3）向上述平衡体系中加入足量，会继续释放，则重新达平衡后，分压将增大；压缩体积，压强增大。反应Ⅱ正反应是气体分子数减少的反应。增大压强，平衡正向移动，增大，减小，则增大。 2.（2026·山东临沂·模拟）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。 以为原料可制备。将与放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。 编号 过程 （a） （b） （c） （d） （1）______。 （2）不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅱ对应的物质为______。 （3）温度下，的物质的量为______，反应（c）的平衡常数______（列出算式，无须化简） （4）温度为时，平衡体系中、、的物质的量分别为、、，如果将容器的容积减半，再次达到平衡时，的物质的量增加了，则的物质的量为______，容器中的总压强应该______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】（1）+132.4 （2） （3） 0.5 （4） 不变 【解析】（1）由盖斯定律，a+2b得到(-267.8)+2(+200.1)=+132.4； （2）由表格可知，反应a为放热反应，反应b、c为吸热反应，反应d为气体转化为固态也是放热的，曲线Ⅰ、Ⅱ可表示或的物质的量随温度的变化情况，随着温度升高，反应b、c正向移动，反应a、d为逆向移动，所以的含量逐渐上升，的含量逐渐下降，所以曲线Ⅰ对应的物质为，曲线Ⅱ对应的物质为； （3）温度下，为8.5mol、为6.0mol，、均为0mol，根据Ti元素守恒，可推出为（10+5-6-8.5）mol=0.5mol，则反应(c)的平衡常数为K=； （4）由反应（a）可知其平衡常数，反应（d）可知其平衡常数，由于温度不变，则、均不变，由于体积减半，故、；物质的量增加了p，故Ti(s)反应了，则Ti(s)的物质的量变为；原气体总物质的量为n+p，体积减半后，气体总物质的量为，故容器总压强不变。 3.（2026·山东聊城·模拟）甘油和水蒸气经催化重整可制得氢气，主要反应如下： I． II． III． 条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。 （1）催化重整反应的焓变___________。 （2）曲线丙表示的物种是___________(填化学式)，反应Ⅲ的焓变 ___________0(填“>”“<”或“=”)。 （3）400℃~550℃，的变化趋势为___________(填“增大”“减小”或“不变”)。550℃达到平衡时，的平衡转化率为___________， ___________。 （4）催化重整反应制备时的副产物很多，主要有等，研究人员通过加入CaO可提高氢气产率的原因是___________。 【答案】（1） （2） < （3） 减小 45% 11：2 （4）CaO消耗，降低的浓度，平衡正向移动，提高的产率 【解析】（1）根据盖斯定律，，因此催化重整反应的焓变。 （2）时，曲线甲物质的量是，根据原子守恒，，则其不可能是含碳微粒，故曲线甲表示，升高温度，反应平衡正移，反应II平衡逆向移动，物质的量增大，则曲线丁代表，丙代表，乙代表。温度升高，的量减少，平衡逆向移动，因此反应III为放热反应，即； （3）在区间，温度升高使放热的反应Ⅱ和反应Ⅲ均逆向进行，又因为增大，说明反应Ⅲ逆向程度更大，因此呈减小趋势；平衡时，由图可知、，反应Ⅲ生成，消耗，则反应Ⅱ生成，消耗，净消耗，初始为，故平衡转化率为；同时、，二者物质的量之比为。 （4）为碱性氧化物，可与体系中发生反应，从而降低的浓度；根据勒夏特列原理，浓度降低会使反应Ⅱ正向移动（生成更多）、反应Ⅲ逆向移动（释放被消耗的），最终促使总催化重整反应正向进行，从而显著提高的产率。 4.（2026·山东菏泽·一模）甲烷-水蒸气重整(SMR)补碳工艺能有效减少排放，涉及反应： I． II． III． 回答下列问题： （1）_______。 （2）反应II的速率，其中分别为正、逆反应速率常数。升高温度时_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）其他条件不变时，减小压强，的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是_______。 （4）在条件下，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i的摩尔分数)与投料水碳比的关系如图所示 和随水碳比的变化曲线分别是_______、_______(填序号)。当时，反应III的压强平衡常数_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，结果保留三位有效数字)。 【答案】（1）-41.2 （2）减小 （3） 增大 反应Ⅰ和反应Ⅲ均为气体分子数增多的反应，减小压强，平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大 （4） ② ③ 【解析】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅲ-反应Ⅰ可得反应Ⅱ，故。 （2）反应II正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，逆反应速率大于正反应速率，则增大的倍数小于增大的倍数，即减小。 （3）反应Ⅰ和反应Ⅲ均为气体分子数增多的反应，减小压强，平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大。 （4）水碳比增大时，水的量增加，可以提高甲烷转化率，但水的转化率下降，所以随着水碳比增加，水的物质的量分数升高，甲烷的物质的量分数明显下降，则曲线①为H2O、曲线②为CH4，由于水的量增加，又使CO与水反应生成氢气和CO2，所以CO物质的量分数降低，二氧化碳物质的量分数升高，则③为CO，④为CO2；投料水碳比时，根据图中信息可知，，，则≈5.33%，反应III的压强平衡常数。 5.（2026·山东实验中学·模拟）循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线，主要反应如下： I． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题 （1）已知：一定温度下，由稳定单质(其标准摩尔生成焓视为0)生成1 mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓()。表中为几种物质在298K时的标准摩尔生成焓： 物质 ______kJ/mol。 （2）若将一定量的和充入恒温恒容密闭容器中仅进行反应Ⅱ，下列事实能说明该反应已达到平衡状态的是______(填标号)。 A. 体系的压强保持不变 B. 消耗的速率与生成的速率相等 C. 混合气体的平均相对分子质量不再改变 D. 混合气体的密度不再改变 （3）100 kPa下，向密闭容器中投入和各1 mol发生反应。反应达到平衡时，反应物()转化率和生成物()的选择性随温度变化关系如下图(温度低于360℃反应Ⅲ不发生)。 注：含碳生成物选择性 ①表示选择性的曲线是______(填a”、“b”、“c”、“d”，下同)，600℃以后，随温度升高，还有可能上升的曲线是___，500℃~600℃，随温度升高曲线d下降的原因可能是______。 ②550℃下达到平衡， ______mol，该温度下反应Ⅱ的______(列出计算式即可)。 ③300℃，若初始压强为50 kPa，达平衡时，c曲线上的点应______移(填“上”、“下”、“不”)。 【答案】（1）(m-2p-q) （2）AC （3） ①c d 随温度升高，反应Ⅱ(放热反应)平衡逆向移动的程度大于反应Ⅲ(吸热反应)平衡正向移动的程度，导致的转化率下降 ②0.4 ③下 【解析】（1）反应的焓变为：△H=生成物生成焓-反应物生成焓，则反应II 的焓变为△H=[ (-p kJ/mol)×2+(-q kJ/mol) ]-( -m kJ/mol) =(m-2p-q) kJ/mol； （2）A．反应Ⅱ是气体体积减小的反应，反应中体系的压强减小，则体系的压强保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，A正确； B．消耗二氧化碳的速率与生成甲烷的速率都代表正反应速率，则消耗二氧化碳的速率与生成甲烷的速率相等不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，B错误； C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，反应Ⅱ是气体体积减小的反应，反应中混合气体的平均相对分子质量增大，则混合气体的平均相对分子质量不再改变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，C正确； D．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度不再改变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，D错误； 故选AC； （3）①温度低于360℃反应Ⅲ不发生，由方程式可知，反应I为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，反应Ⅱ为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，碳酸镁的转化率和二氧化碳的选择性增大、氢气的转化率和甲烷的选择性减小，所以曲线a表示碳酸镁的转化率、曲线b表示二氧化碳的选择性、曲线c表示甲烷的选择性、曲线d表示氢气的转化率，故选c； 由图可知，600℃以后，碳酸镁完全转化，由方程式可知，反应Ⅱ为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应Ⅲ为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，二氧化碳选择性和甲烷选择性减小，所以随温度升高，还有可能上升的曲线是d； 反应Ⅱ为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应Ⅲ为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，则500℃~600℃，随温度升高曲线d下降说明反应Ⅱ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅲ平衡正向移动的程度，反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气导致氢气的转化率减小； ②由图可知，550℃下达到平衡时，碳酸镁完全转化，氢气的转化率为60%、甲烷的选择性为10%、二氧化碳的选择性为70%，则平衡时，氢气物质的量为：1 mol-1 mol×60%=0.4 mol，甲烷、二氧化碳的物质的量为：1 mol×10%=0.1 mol、1 mol×70%=0.7 mol；由氢原子个数守恒可知，水蒸气的物质的量为：=0.4 mol，由碳原子个数守恒可知，一氧化碳的物质的量为：1 mol-0.1 mol-0.7 mol=0.2 mol，则平衡时混合气体的总物质的量为1.8 mol，反应Ⅱ的平衡常数为：Kp=； ③300℃，若初始压强为50 kPa相当于减小压强，反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动，甲烷的选择性减小，则达平衡时，c曲线上的点应下移。 6.（2026·山东泰安·模拟）的热分解与催化重整相结合生产高纯度合成气()，实现碳资源的二次利用。主要反应如下： 反应： 反应： 反应： 回答下列问题： （1）相关物质的燃烧热数据如下表： 物质 燃烧热/() 则反应的焓变___________。 （2）恒压条件下，重整反应可以促进分解，原因是___________。 （3）一定温度、100 kPa下，向体系中加入1.0 mol 和1.0 mol ，反应至平衡时，体系中转化率为80%，转化率为60%，CO物质的量为1.3 mol，反应的平衡常数___________(保留小数点后一位)，此时原位利用率为___________。向平衡体系中通入少量，达到新的平衡时___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 已知：原位利用率 （4）通过计算机模拟对反应进行理论研究，提出在Pt-Ni合金或Sn-Ni合金催化下，以甲烷逐级脱氢开始反应。脱氢阶段的反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面，吸附过程产生的能量称为吸附能)。 Sn-Ni合金催化下甲烷脱氢反应的决速步为___________；其它条件相同，在Sn-Ni合金催化下的，而Pt-Ni合金催化下的，两者不相等的原因是___________。 【答案】（1） （2）反应消耗反应产生的，使反应平衡右移 （3） 1.2 70% 不变 （4） (或) 两者吸附能不同 【解析】（1）甲烷的燃烧热的热化学方程式为，氢气的燃烧热的热化学方程式为，一氧化碳燃烧热的热化学方程式为，由盖斯定律可知，反应II=①-2×②-2×③，故 （2）反应消耗反应产生的，使反应平衡右移, 可以促进分解； （3）由题可知，碳酸钙转化率为80%，进入平衡体系的碳原子0.8 mol，氧原子1.6 mol，甲烷转化率为60%，进入平衡体系的氢原子2.4 mol，碳原子0.6 mol，CO的物质的量为1.3 mol，由碳原子守恒，可知二氧化碳的物质的量为0.8 mol+0.6 mol-1.3 mol=0.1 mol，由氧原子守恒可知水的物质的量为1.6 mol-0.2 mol-1.3 mol=0.1 mol，由氢原子守恒可知氢气的物质的量为，平衡时n总=0.1 mol+0.4 mol+1.1 mol+1.3 mol+0.1 mol=3 mol，， 原位利用率，反应I的平衡常数Kc=c(CO2)，温度不变，平衡常数不变，故向平衡体系中通入少量，达到新的平衡时不变； （4）Sn-Ni合金催化下甲烷脱氢反应的决速步是活化能最大的反应，由图可知决速步为(或)，其它条件相同，在不同催化剂下不同，说明吸附在不同催化剂表面，吸附过程产生的能量不同，也就是吸附能不同。 7.（2026·山东枣庄·二模）耦合乙苯(简称EB)脱氢制备苯乙烯(简称ST)是综合利用的热点研究领域。一定条件下，制备苯乙烯(ST)涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）在恒容密闭容器中通入乙苯和，容器内存在上述三个反应，下列说法正确的是_______(填标号)。 A．及时分离水蒸气，有利于提高苯乙烯(ST)的平衡产率 B．时，说明反应Ⅰ达到化学平衡状态 C．其他条件相同，将容器改成恒压条件，乙苯(EB)的平衡转化率将提高 其中，反应Ⅱ的部分化学键键能数据见表格： 化学键 C-H C-C C=C H-H 键能/kJ·mol⁻¹ 413 348 x 436 则_______。 （2）恒压0.1 MPa下，改变原料气配比为下列三种情况：仅EB、、进行以上反应Ⅱ和反应Ⅲ，测得EB的平衡转化率与温度的变化关系如图所示： ①图中表示原料气配比的是曲线_______(填“a”或“b”)。 ②能显著提高乙苯(EB)的平衡转化率，原因是_______。 （3）乙苯(EB)和经催化剂吸附后才能发生反应Ⅰ，反应历程如图所示： 催化剂表面碱性过强，则乙苯(EB)转化率会_______(填“升高”或“降低”)；过程③可能生成的副产物的结构简式为_______。 （4）700 K时，向恒容密闭容器中加入过量和一定量乙苯(EB)，初始压强为100 kPa，只考虑反应Ⅰ和反应Ⅱ，反应到时达平衡，平衡时容器内压强为，其中的分压为，，，则_______(用含有、、p的代数式表示)。 【答案】（1） AC 615 （2） ① b ② CO2作为稀释气，降低乙苯分压并消耗氢气，促进乙苯脱氢反应平衡向正反应方向移动 （3） 降低 （4） 【解析】（1）A．由反应Ⅰ可知，及时分离出水蒸气，有利于反应Ⅰ平衡正向移动，从而提高苯乙烯的平衡产率，A正确； B．CO2为反应物，CO为生成物，反应过程中CO2逐渐减少，CO逐渐增多，则的值在减小，当比值恒定时，说明反应Ⅰ达到平衡状态，但比值不一定是1:1，B错误； C．其他条件相同，反应Ⅰ、Ⅱ正向气体分子数增大，在恒容条件下进行，容器内压强逐渐增大，若容器改为恒压状态，则相当于平衡时减小压强，反应Ⅰ、Ⅱ平衡均正向移动，乙苯的平衡转化率升高，C正确； 故选AC； 根据物质结构可知，反应Ⅱ的过程可看成断裂2 mol C-H键和1 mol C-C键，生成1 mol C=C键和1 mol H-H键，则，解得； （2）①恒压状态下发生反应Ⅱ和反应Ⅲ，原料气配比相对于仅EB来说，减小了乙苯(EB)的分压，反应Ⅱ平衡向分子数增多的正反应方向移动，乙苯(EB)的平衡转化率增大，则根据图像可知，表示原料气配比的是曲线b； ②恒压状态下，充入CO2能降低乙苯(EB)的分压，促进反应Ⅱ平衡向正反应方向移动；同时，CO2能消耗H2，降低生成物的浓度，也能使反应Ⅱ平衡正向移动，从而显著提高乙苯(EB)的平衡转化率； （3）催化剂表面碱性太强，则带负电荷的氢氧根离子较多，不利于的吸附，且碱性物质会和二氧化碳反应，导致吸附在催化剂表面的二氧化碳减少，从而降低了乙苯(EB)的转化率；过程③可能生成阳离子和阴离子直接结合的副产物，其结构简式为； （4）恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比；向容器中加入过量和一定量乙苯(EB)，初始压强为100 kPa，即，综合反应Ⅰ和反应Ⅱ方程式可知，EB等比例转化为ST，则反应中恒成立，而生成的CO和H2O物质的量相等，ST的总物质的量等于CO和H2物质的量之和，即，；达到平衡时，容器内总压强为，其中的分压为，已知 ，即反应过程中恒成立；根据分压定律：，则，解得；，因此。 8.（2026·山东四月·调研）利用、为原料合成的主要反应如下： 反应Ⅰ（主反应）： 反应Ⅱ（副反应）： 回答下列问题： （1）已知反应Ⅲ平衡常数，反应Ⅲ的焓变______，该反应在______（填“低温”“高温”或“任意温度”）下自发进行。 （2）一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入和混合气体，平衡转化率和选择性随温度、投料比的变化曲线如图所示。 ①表示选择性的曲线是______（填“”或“”）； ②生成的最佳条件是______（填标号）。 A. B. C. D. （3）向温度为的恒容容器中加入，发生反应（反应Ⅳ），充分反应后仍有剩余，测得压强为。 若在相同温度、相同容器中按通入和，并加入适量CaO，测得初始压强为。发生上述四个反应，待反应达平衡后，测得选择性为的分压为对的吸收率为。则的平衡分压______kPa，反应Ⅲ的分压平衡常数______；若向体系中继续加入甲醇，则______（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1） －90.7 低温 （2） ① ② C （3） a 增大 【解析】（1）平衡常数满足​​，说明反应Ⅲ = 反应Ⅰ - 反应Ⅱ，因此焓变： 。根据反应Ⅲ = 反应Ⅰ - 反应Ⅱ ，整理反应Ⅲ得：，反应后气体分子数减少，，根据自发判据，、时，低温下反应可自发进行。 （2）①反应Ⅰ是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，反应Ⅱ是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，因此，升高温度CH3OH的选择性减小，则表示CH3OH选择性的曲线是L1；L2代表CO2平衡转化率随温度变化的曲线。 ②由图可知，时，CH3OH选择性较大，同时CO2的转化率也较大，故选C。 （3）在温度为 的恒容容器中加入碳酸钙，加热至反应完全后，测得二氧化碳压强为，反应的平衡常数，温度不变，不变，因此平衡时，即二氧化碳在该温度下的平衡压强一直是； 恒温恒容，压强之比等于物质的量之比，得甲醇起始压强 ，水起始压强，假设平衡体系中甲醇分压，水分压，氢气的分压为，二氧化碳压强为，氧化钙对二氧化碳的吸收率为50%，则二氧化碳总共生成量表示为，根据H原子守恒可知，，消耗的甲醇中转化为，故，解得甲醇压强，则为，氢气的分压为，根据压强平衡常数 ； 若继续加入甲醇，则增大，二氧化碳压强仍为，则​ 增大。 9.（2026·山东临沂·一模）捕集并进行资源化利用是实现“双碳”目标的关键。利用捕获生成的和为原料合成的主要反应如下： Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 回答下列问题： （1）反应的焓变______(用代数式表示)。 （2）下，在密闭容器中，加和发生上述反应。反应Ⅲ在低于温度时不反应，在温度时完全分解。平衡时各气体的物质的量随温度变化如图所示。 ①______0(填“>”“<”或“=”)；曲线丁代表的物种为______(填化学式)。 ②M点时，容器中和分别为和，则的物质的量为______(用含a、b的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数______。 ③温度高于时，的物质的量随温度升高而逐渐减少的原因是______。 （3）在M点对应条件下，改变容器体积，重新达平衡时，测得的浓度变大，的浓度______(填“增大”“减小”或“不变”)，______(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1） （2） ① < ② ③在温度时完全分解，继续升高温度反应Ⅲ平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度 （3） 不变 减小 【解析】反应Ⅲ在低于温度时不反应，此时仅发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，由图可知，曲线丙在温度低于时物质的量为0，温度高于时随温度升高逐渐增大，CO仅在反应Ⅲ中生成，故曲线丙代表的物种为CO； 在温度时完全分解，则温度高于时只发生反应Ⅱ和反应Ⅲ，完全发生反应Ⅱ最多生成，故平衡时的物质的量一定小于0.25 mol，且温度低于时的物质的量为的物质的量的2倍，由图像知，只有曲线丁在温度高于时物质的量小于0.25 mol，温度低于时，曲线乙的物质的量高于曲线丁，故曲线丁代表的物种为，曲线乙代表的物种为，故曲线甲代表的物种为，据此分析解答。 （1）根据盖斯定律，将反应Ⅰ+反应Ⅱ即可得到反应，因此焓变 。 （2）① 由分析知，曲线丁代表的物种为，由图可知，温度升高，平衡时的物质的量减小，说明反应Ⅱ逆向移动，逆反应为吸热反应，故正反应为放热反应，。 ② 由图及分析可知，M点时，容器中和分别为和，假设分解的为，反应Ⅱ消耗，反应Ⅲ消耗，根据反应方程式可知，的物质的量为，反应Ⅰ生成的的物质的量为，故，，，解得，；平衡时，反应Ⅲ的平衡常数=。 ③温度高于时，已经完全分解，反应Ⅲ是吸热反应，升高温度反应Ⅲ平衡正向移动，消耗的程度大于反应Ⅱ升温逆向生成的程度，因此物质的量随温度升高逐渐减少。 （3）反应Ⅰ的平衡常数，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，平衡时不变；反应Ⅲ 的平衡常数，由于，因此当温度不变和不变时，为定值，浓度变大，则 ​ 减小。 10.（2026·山东枣庄·二模）耦合乙苯(简称EB)脱氢制备苯乙烯(简称ST)是综合利用的热点研究领域。一定条件下，制备苯乙烯(ST)涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）在恒容密闭容器中通入乙苯和，容器内存在上述三个反应，下列说法正确的是_______(填标号)。 A．及时分离水蒸气，有利于提高苯乙烯(ST)的平衡产率 B．时，说明反应Ⅰ达到化学平衡状态 C．其他条件相同，将容器改成恒压条件，乙苯(EB)的平衡转化率将提高 其中，反应Ⅱ的部分化学键键能数据见表格： 化学键 C-H C-C C=C H-H 键能/kJ·mol⁻¹ 413 348 x 436 则_______。 （2）恒压0.1 MPa下，改变原料气配比为下列三种情况：仅EB、、进行以上反应Ⅱ和反应Ⅲ，测得EB的平衡转化率与温度的变化关系如图所示： ①图中表示原料气配比的是曲线_______(填“a”或“b”)。 ②能显著提高乙苯(EB)的平衡转化率，原因是_______。 （3）乙苯(EB)和经催化剂吸附后才能发生反应Ⅰ，反应历程如图所示： 催化剂表面碱性过强，则乙苯(EB)转化率会_______(填“升高”或“降低”)；过程③可能生成的副产物的结构简式为_______。 （4）700 K时，向恒容密闭容器中加入过量和一定量乙苯(EB)，初始压强为100 kPa，只考虑反应Ⅰ和反应Ⅱ，反应到时达平衡，平衡时容器内压强为，其中的分压为，，，则_______(用含有、、p的代数式表示)。 【答案】（1） AC 615 （2） ①b ②CO2作为稀释气，降低乙苯分压并消耗氢气，促进乙苯脱氢反应平衡向正反应方向移动 （3） 降低 （4） 【解析】（1）A．由反应Ⅰ可知，及时分离出水蒸气，有利于反应Ⅰ平衡正向移动，从而提高苯乙烯的平衡产率，A正确； B．CO2为反应物，CO为生成物，反应过程中CO2逐渐减少，CO逐渐增多，则的值在减小，当比值恒定时，说明反应Ⅰ达到平衡状态，但比值不一定是1:1，B错误； C．其他条件相同，反应Ⅰ、Ⅱ正向气体分子数增大，在恒容条件下进行，容器内压强逐渐增大，若容器改为恒压状态，则相当于平衡时减小压强，反应Ⅰ、Ⅱ平衡均正向移动，乙苯的平衡转化率升高，C正确； 故选AC； 根据物质结构可知，反应Ⅱ的过程可看成断裂2 mol C-H键和1 mol C-C键，生成1 mol C=C键和1 mol H-H键，则，解得； （2）①恒压状态下发生反应Ⅱ和反应Ⅲ，原料气配比相对于仅EB来说，减小了乙苯(EB)的分压，反应Ⅱ平衡向分子数增多的正反应方向移动，乙苯(EB)的平衡转化率增大，则根据图像可知，表示原料气配比的是曲线b； ②恒压状态下，充入CO2能降低乙苯(EB)的分压，促进反应Ⅱ平衡向正反应方向移动；同时，CO2能消耗H2，降低生成物的浓度，也能使反应Ⅱ平衡正向移动，从而显著提高乙苯(EB)的平衡转化率； （3）催化剂表面碱性太强，则带负电荷的氢氧根离子较多，不利于的吸附，且碱性物质会和二氧化碳反应，导致吸附在催化剂表面的二氧化碳减少，从而降低了乙苯(EB)的转化率；过程③可能生成阳离子和阴离子直接结合的副产物，其结构简式为； （4）恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比；向容器中加入过量和一定量乙苯(EB)，初始压强为100 kPa，即，综合反应Ⅰ和反应Ⅱ方程式可知，EB等比例转化为ST，则反应中恒成立，而生成的CO和H2O物质的量相等，ST的总物质的量等于CO和H2物质的量之和，即，；达到平衡时，容器内总压强为，其中的分压为，已知 ，即反应过程中恒成立；根据分压定律：，则，解得；，因此。 刷真题 1．（2023·山东卷）一定条件下，水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分子反应： Ⅰ． Ⅱ． 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题： （1）一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为、，则该条件下水气变换反应的焓变_____(用含的代数式表示)。 （2）反应Ⅰ正反应速率方程为：，k为反应速率常数。温度下，电离平衡常数为，当平衡浓度为时，浓度为_____，此时反应Ⅰ应速率_____(用含和k的代数式表示)。 （3）温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得的浓度分别为，反应Ⅱ达平衡时，测得的浓度为。体系达平衡后_____(用含y的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为_____。 相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有盐酸，则图示点中，的浓度峰值点可能是_____(填标号)。与不同盐酸相比，达浓度峰值时，浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)，的反应_____(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）－ （2） （3） a 减小 不变 【解析】（1）根据盖斯定律，反应II-反应I＝水气变换反应，故水气变换反应的焓变＝－； （2）T1温度时，HCOOH建立电离平衡： ，c(HCOO－)＝c(H＋)，故c(H＋)＝。 。 （3）t1时刻时，c(CO)达到最大值，说明此时反应I达平衡状态。此时 故t1时刻c(HCOOH)＝1.0－0.70－0.16＝0.14 mol·L－1，K(I)＝。t1时刻→反应II达平衡过程， 则c(H2)＝b＋0.16＝y，b＝(y－0.16)mol·L－1，c(HCOOH)＝0.14－a－b＝0.3－a－y，c(CO)＝a＋0.7，K(I)＝，a＝。故＝，K(II)＝。 加入0.1 mol·L－1盐酸后，H＋对反应I起催化作用，加快反应I的反应速率，缩短到达平衡所需时间，故CO浓度峰值提前，由于时间缩短，反应Ⅱ消耗的HCOOH减小，体系中HCOOH浓度增大，导致CO浓度大于t1时刻的峰值，故c(CO)最有可能在a处达到峰值。此时c(CO2)会小于不含盐酸的浓度，＝K(I)，温度不变，平衡常数不变，则的值不变。 2．（2022·山东卷）利用丁内酯(BL)制备1，丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下： 已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题： （1）以或BD为初始原料，在、的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热；以BD为原料，体系从环境吸热。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变_______。 （2）初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得，则图中表示变化的曲线是_______；反应Ⅰ平衡常数_______(保留两位有效数字)。以BL为原料时，时刻_______，BD产率=_______(保留两位有效数字)。 （3）为达平衡时与的比值。、、三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，最大的是_______(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到所需时间更长，原因是_______。 【答案】（1）-200(X+Y) （2）   a或c     8.3×10-8     0.08     39% （3）   c     由于b和c代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动，增大，故=1.0所需时间更长 【解析】（1）依题意，结合已知信息，可推定在同温同压下，以同物质的量的BL或BD为初始原料，达到平衡时的状态相同，两个平衡完全等效。则以5.0×10-3mol的BL为原料，达到平衡时放出XkJ热量与同物质的量的BD为原料达到平衡时吸收YkJ热量的能量二者能量差值为(X+Y)kJ，则1mol时二者能量差值为200(X+Y)kJ，反应I为放热反应，因此焓变=-200(X+Y)kJ·mol-1。 （2）实验测定X<Y，则达到平衡时BD物质转化量大于BL物质转化量，平衡状态BD物质的量较小，根据图示可知，表示xBL变化的曲线是a或c；该平衡状态下BL的分压是0.48×3.0×103kPa，BD的分压是0.36×3.0×103kPa，H2的压强近似等于总压，故反应I平衡常数Kp= = Kpa-2=8.3×10-8kPa-2；以BL为原料时，根据题给反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，体系总物质的量的增加量正好是BD参与反应Ⅱ、Ⅲ的量，也正好是H2O(g)的物质的量，设t1时BL转化了amol，BD转化了bmol，则体系总物质的量为(5.0×10-3+b)mol，得到、，求得a= 、b=，则t1时刻=0.08；此时BD的产率为39%。 （3）依题意，反应I是正向放热过程，以BL为初始原料，温度升高则平衡逆向移动，温度越高，反应速率越快，达到平衡时的时间越短，越小，的值越大；相同温度时，压强增大，BD的比重增大，增大，又可忽略压强对反应速率的影响，则最大即最小，对应曲线c；由于b和c代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动，增大，故=1.0所需时间更长。 1 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 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 化学反应原理综合题在山东高考卷中一般作为最后一题进行考查，有着综合性强、思维难度大等特点，题干中的曲线图的设计通常都会比较陌生。分析近3年山东高考化学主观题中的化学反应原理综合题，注重 反应热的计算及盖斯定律的应用，曲线物种判断、外界条件对平衡的影响、 速率、平衡图像的综合分析，速率、转化率及平衡常数的计算等。预测2026年将延续高综合性与计算要求，需重点训练速率平衡、多曲线图像分析及复杂体系化学平衡的多种形式的计算。 热点·设问·拆解 热点设问01 反应热的计算及盖斯定律的应用 2025·山东卷20(1) 2024·山东卷20(1) 2023·山东卷20(1) 热点设问02 曲线物种判断、外界条件对平衡的影响、 速率、平衡图像的综合分析 2025·山东卷20(2)（4） 2024·山东卷20(2)（3） 2023·山东卷20(3) 热点设问03 速率、转化率及平衡常数的计算 2025·山东卷20(3) 2024·山东卷20(3) 2023·山东卷20(2)(3) 热点设问01 反应热的计算及盖斯定律的应用 析典例·明思路 1．（2025·山东卷）利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）反应的焓变 (用含的代数式表示)。 2．（2024·山东卷）水煤气是的主要来源，研究对体系制的影响，涉及主要反应如下： 回答列问题： （1）的焓变 (用代数式表示)。 研考点·通技法 利用盖斯定律计算反应热的“四步骤” 破类题·提能力 1.（2026·山东潍坊·一模）碳酸镁应用广泛，MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． （1）已知：H2(g)、CH4(g)燃烧热分别为、， ，则___________kJ·mol-1(用a、b和c表示)；反应Ⅰ的吉布斯自由能随温度T的变化趋势是___________(填标号)。 A． B． C． D． 2.（2026·山东烟台·一模）一定条件下，工业上以NO和H2为原料合成NH3，涉及主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 研究发现，反应Ⅰ为快反应，其平衡的建立可认为不受慢反应Ⅱ的影响，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。 回答下列问题： （1）的焓变________。 热点设问02 曲线物种判断、外界条件对平衡的影响、 速率、平衡图像的综合分析 析典例·明思路 1．（2025·山东卷）利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 恒容条件下，按和投料反应。平衡体系中，各气态物种的随温度的变化关系如图所示，n为气态物种物质的量的值。 已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数基本不变。 回答下列问题： （2）乙线所示物种为 (填化学式)。反应Ⅲ的焓变 0(填“>”“<”或“=”)。 （4）温度下，体系达平衡后，压缩容器体积产率增大。与压缩前相比，重新达平衡时，与物质的量之比 (填“增大”“减小”或“不变”)，物质的量 (填“增大”“减小”或“不变”)。 研考点·通技法 1.化学反应速率、平衡图像的分析方法 .2.化工生产中的复杂图像分析，寻找破译图像关键点 （1）曲线上点所处的状态 需要通过曲线的升降趋势或斜率变化判断曲线上点的状态是否为平衡状态，只有达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。 如一定比例的CO2和H2在装有催化剂的反应器中发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－63 kJ·mol－1。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示，温度为470 K时，图中P点没有处于平衡状态，在490 K之前，甲醇产率随着温度升高而增大的原因是温度越高化学反应速率越快。 （2）催化剂的活性 不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低于或高于这个温度都会下降。 以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率关系如图所示。根据两条曲线可以判断涉及影响反应速率的两个因素：催化剂和温度。250～300 ℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250 ℃时，催化剂的催化效率降低。 （3）不同投料比对产率的影响 可以根据“定一议二”的方法，相同投料比时温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改变投料比时平衡移动的方向进行判断，确定反应的吸、放热或气体物质化学计量数和的相对大小。 如将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)。已知在压强为a MPa下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率如图： 当投料比一定时，温度越高，CO2的转化率越低，升温，平衡左移，正反应为放热反应。若温度不变，提高投料比，则提高了二氧化碳的转化率。 （4）副反应的干扰或影响 试题会有一定的信息提示，尤其温度的改变影响较大。 如磷石膏是湿法生产磷酸排出的工业废渣，主要成分是CaSO4·2H2O。用不同的还原剂可以将CaSO4还原，所得SO2可用于工业生产硫酸。以C作还原剂，向密闭容器中加入相同质量的几组不同值（C与CaSO4的物质的量之比）的混合物在1 100 ℃加热，结果如图所示。当值为0.5时，反应产物为CaO、SO2、CO2；当值大于0.7时，反应所得气体中SO2的体积分数不升反降，其可能原因是当值大于0.7时，原料中的还原剂C的含量增加，则高温下过量的C与CO2发生反应CO2＋C2CO，从而使得气体总体积增大（或部分转化为其他含S物质）。 破类题·提能力 1.（2026·山东济宁·一模）是一种重要的脱硝剂和化工原料，可由尿素[]热解制备，涉及主要反应： Ⅰ． Ⅱ． 压强p下，按1 mol 和1 mol 投料反应，平衡体系中，各物质的摩尔分数随温度的变化关系如图所示。 回答下列问题： （1）曲线b所示物种为___________(填化学式)；反应Ⅱ的焓变___________0(填“>”“<”或“=”)。 （2）在500℃、600℃时，HNCO的平衡水解率___________(填“>”“<”或“=”)；在图示温度范围内，曲线a对应物种的摩尔分数先增大后减小的原因为___________。 （3）750℃时， 此时再向容器中充入1 mol ，重新达到平衡时，分压 将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 2.（2026·山东烟台·一模）一定条件下，工业上以NO和H2为原料合成NH3，涉及主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 研究发现，反应Ⅰ为快反应，其平衡的建立可认为不受慢反应Ⅱ的影响，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。 回答下列问题： 在T K、100 kPa反应条件下，向密闭容器中充入2 mol NO和6 mol H2，发生上述反应Ⅰ和Ⅱ，测得NO和H2转化率、NH3和N2选择性[N2的选择性]与反应时间的关系如图。 ①表示NH3选择性、H2转化率的是曲线________、________（填标号）。 ②对比上述反应，保持其他条件不变，若使用仅对反应Ⅰ有催化作用的催化剂，则曲线b所示物种的浓度最大值________（填“增大”“减小”或“不变”）；若使用仅对反应Ⅱ有催化作用的催化剂，则75 min时曲线b所示物种的浓度________（填“增大”“减小”或“不变”）。 热点设问03 速率、转化率及平衡常数的计算 析典例·明思路 1．（2025·山东卷）利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 恒容条件下，按和投料反应。平衡体系中，各气态物种的随温度的变化关系如图所示，n为气态物种物质的量的值。 已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数基本不变。 回答下列问题： （3）温度下，体系达平衡时，乙线、丙线所示物种的物质的量相等，若丁线所示物种为，则为 (用含a的代数式表示)；此时，与物质的量的差值 (用含a的最简代数式表示)。 2．（2024·山东卷）水煤气是的主要来源，研究对体系制的影响，涉及主要反应如下： 回答列问题： （3）压力p下、温度为时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应的平衡常数 ；此时气体总物质的量为，则的物质的量为 。 研考点·通技法 1.速率、转化率及平衡常数的计算方法——三段式法 　　　　　　　　 mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) 起始量/(mol/L) a b 0 0 变化量/(mol/L) mx nx px qx 平衡量/(mol/L) a-mx b-nx px qx （1）平衡转化率=×100%, 如α(A)平=×100%。 （2）平衡常数:K=。 （3）百分含量:φ(A)=×100%。 （4）平衡前后的压强之比(物质的量之比):=。 （5）平衡时的平均摩尔质量: = g/mol。 （6）某气体组分的体积分数=×100%。 （7）生成物的产率:产率=×100%。 2.分压常数(Kp)与速率常数(k正、k逆) （1）Kp的两种计算模板。 ①平衡总压为p0。 　　　 　 N2(g)　+　3H2(g) 2NH3(g) n(平) a b c p(分压) p0 p0 p0 Kp=。 ②刚性容器起始压强为p0,平衡转化率为α。 　　　　2NO2(g)N2O4(g) p(始) p0 0 Δp p0α p0α p(平) p0-p0α p0α Kp=。 （2）Kp与k正、k逆的关系。 以2NO2(g)N2O4(g)为例: k正·p2(NO2)=k逆·p(N2O4)==Kp。 破类题·提能力 1.（2026·山东即墨·模拟）丙烷是一种重要的化工原料，工业上常用丙烷制备丙烯，涉及下列反应。 I． Ⅱ． （1）温度下，在某刚性密闭容器中充入和，初始压强为。在催化剂条件下发生反应I和Ⅱ，达平衡时气相中含有和。 ①温度下，的平衡转化率为_______。 ②温度下，反应I的平衡常数_______(用表示)。 （3）②在某一密闭容器中充入和，加入催化剂只发生反应Ⅱ，的平衡转化率与温度和压强的关系如图乙所示。温度下，若要使的平衡转化率达到，需要将压强控制在_______(保留到小数点后两位)。若要使图中b和c两点的平衡转化率达到相等，可向_______(填“b”或“c”)点所处的体系中通入气体，判断的理由是_______。 2.（2026·山东日照·一模）生物柴油的废弃物甘油进行催化重整制氢，能有效解决能源问题，并实现的零净排放。发生反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 副反应： 请回答下列问题： 膜反应器含有氢气选择透过性膜。反应时间和其它条件均相同，甘油()催化重整制氢气膜反应器和传统反应器中压强对甘油转化率、水蒸汽转化率和氢气产量的影响如下图。 （1）下列说法错误的是___________(填标号)。 A. 甘油转化率增大，说明压强增大，有利于平衡正向移动 B. 一定条件下，甘油转化率可接近100% C. 氢气产量增量随压强增大而减小(氢气产量增量) D. 与膜反应器相比，传统反应器随压强增大水蒸气转化率下降的主要原因是的分压增大 （2）550℃，条件，和发生反应Ⅰ、Ⅱ和副反应。反应达到平衡状态时，体系中，，则的平衡转化率为___________，反应Ⅱ的平衡常数为___________(保留1位小数)。 刷模拟 1.（2026·山东济南·一模）利用镁基化合物耦合氢还原反应实现的资源化利用，涉及主要反应如下： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 回答下列问题： （1）的焓变______（用含，的代数式表示）。 （2）压力p下，向体系中投入一定量的和4 mol，发生上述反应。体系达平衡后，图示温度范围内已完全分解，中间产物转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量（n）随温度的变化如图所示。 反应Ⅲ的焓变______0（填“”“”或“”）；②线表示的是______（填化学式）的物质的量；温度低于时，随温度升高④线对应数值逐渐降低，原因是______；温度下，反应Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数_____，开始时投入的物质的量为______mol。 （3）压力p下，维持温度不变，若向上述平衡体系中加入足量，重新达平衡后，分压将______（填“增大”“减小”或“不变”），继续压缩容器体积，与压缩前相比，重新达平衡时，与物质的量之比将_____（填“增大”“减小”或“不变”）。 2.（2026·山东临沂·模拟）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。 以为原料可制备。将与放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。 编号 过程 （a） （b） （c） （d） （1）______。 （2）不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅱ对应的物质为______。 （3）温度下，的物质的量为______，反应（c）的平衡常数______（列出算式，无须化简） （4）温度为时，平衡体系中、、的物质的量分别为、、，如果将容器的容积减半，再次达到平衡时，的物质的量增加了，则的物质的量为______，容器中的总压强应该______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 3.（2026·山东聊城·模拟）甘油和水蒸气经催化重整可制得氢气，主要反应如下： I． II． III． 条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。 （1）催化重整反应的焓变___________。 （2）曲线丙表示的物种是___________(填化学式)，反应Ⅲ的焓变 ___________0(填“>”“<”或“=”)。 （3）400℃~550℃，的变化趋势为___________(填“增大”“减小”或“不变”)。550℃达到平衡时，的平衡转化率为___________， ___________。 （4）催化重整反应制备时的副产物很多，主要有等，研究人员通过加入CaO可提高氢气产率的原因是___________。 4.（2026·山东菏泽·一模）甲烷-水蒸气重整(SMR)补碳工艺能有效减少排放，涉及反应： I． II． III． 回答下列问题： （1）_______。 （2）反应II的速率，其中分别为正、逆反应速率常数。升高温度时_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）其他条件不变时，减小压强，的平衡转化率_______(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是_______。 （4）在条件下，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i的摩尔分数)与投料水碳比的关系如图所示 和随水碳比的变化曲线分别是_______、_______(填序号)。当时，反应III的压强平衡常数_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，结果保留三位有效数字)。 5.（2026·山东实验中学·模拟）循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线，主要反应如下： I． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题 （1）已知：一定温度下，由稳定单质(其标准摩尔生成焓视为0)生成1 mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓()。表中为几种物质在298K时的标准摩尔生成焓： 物质 ______kJ/mol。 （2）若将一定量的和充入恒温恒容密闭容器中仅进行反应Ⅱ，下列事实能说明该反应已达到平衡状态的是______(填标号)。 A. 体系的压强保持不变 B. 消耗的速率与生成的速率相等 C. 混合气体的平均相对分子质量不再改变 D. 混合气体的密度不再改变 （3）100 kPa下，向密闭容器中投入和各1 mol发生反应。反应达到平衡时，反应物()转化率和生成物()的选择性随温度变化关系如下图(温度低于360℃反应Ⅲ不发生)。 注：含碳生成物选择性 ①表示选择性的曲线是______(填a”、“b”、“c”、“d”，下同)，600℃以后，随温度升高，还有可能上升的曲线是___，500℃~600℃，随温度升高曲线d下降的原因可能是______。 ②550℃下达到平衡， ______mol，该温度下反应Ⅱ的______(列出计算式即可)。 ③300℃，若初始压强为50 kPa，达平衡时，c曲线上的点应______移(填“上”、“下”、“不”)。 6.（2026·山东泰安·模拟）的热分解与催化重整相结合生产高纯度合成气()，实现碳资源的二次利用。主要反应如下： 反应： 反应： 反应： 回答下列问题： （1）相关物质的燃烧热数据如下表： 物质 燃烧热/() 则反应的焓变___________。 （2）恒压条件下，重整反应可以促进分解，原因是___________。 （3）一定温度、100 kPa下，向体系中加入1.0 mol 和1.0 mol ，反应至平衡时，体系中转化率为80%，转化率为60%，CO物质的量为1.3 mol，反应的平衡常数___________(保留小数点后一位)，此时原位利用率为___________。向平衡体系中通入少量，达到新的平衡时___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 已知：原位利用率 （4）通过计算机模拟对反应进行理论研究，提出在Pt-Ni合金或Sn-Ni合金催化下，以甲烷逐级脱氢开始反应。脱氢阶段的反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面，吸附过程产生的能量称为吸附能)。 Sn-Ni合金催化下甲烷脱氢反应的决速步为___________；其它条件相同，在Sn-Ni合金催化下的，而Pt-Ni合金催化下的，两者不相等的原因是___________。 7.（2026·山东枣庄·二模）耦合乙苯(简称EB)脱氢制备苯乙烯(简称ST)是综合利用的热点研究领域。一定条件下，制备苯乙烯(ST)涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）在恒容密闭容器中通入乙苯和，容器内存在上述三个反应，下列说法正确的是_______(填标号)。 A．及时分离水蒸气，有利于提高苯乙烯(ST)的平衡产率 B．时，说明反应Ⅰ达到化学平衡状态 C．其他条件相同，将容器改成恒压条件，乙苯(EB)的平衡转化率将提高 其中，反应Ⅱ的部分化学键键能数据见表格： 化学键 C-H C-C C=C H-H 键能/kJ·mol⁻¹ 413 348 x 436 则_______。 （2）恒压0.1 MPa下，改变原料气配比为下列三种情况：仅EB、、进行以上反应Ⅱ和反应Ⅲ，测得EB的平衡转化率与温度的变化关系如图所示： ①图中表示原料气配比的是曲线_______(填“a”或“b”)。 ②能显著提高乙苯(EB)的平衡转化率，原因是_______。 （3）乙苯(EB)和经催化剂吸附后才能发生反应Ⅰ，反应历程如图所示： 催化剂表面碱性过强，则乙苯(EB)转化率会_______(填“升高”或“降低”)；过程③可能生成的副产物的结构简式为_______。 （4）700 K时，向恒容密闭容器中加入过量和一定量乙苯(EB)，初始压强为100 kPa，只考虑反应Ⅰ和反应Ⅱ，反应到时达平衡，平衡时容器内压强为，其中的分压为，，，则_______(用含有、、p的代数式表示)。 8.（2026·山东四月·调研）利用、为原料合成的主要反应如下： 反应Ⅰ（主反应）： 反应Ⅱ（副反应）： 回答下列问题： （1）已知反应Ⅲ平衡常数，反应Ⅲ的焓变______，该反应在______（填“低温”“高温”或“任意温度”）下自发进行。 （2）一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入和混合气体，平衡转化率和选择性随温度、投料比的变化曲线如图所示。 ①表示选择性的曲线是______（填“”或“”）； ②生成的最佳条件是______（填标号）。 A. B. C. D. （3）向温度为的恒容容器中加入，发生反应（反应Ⅳ），充分反应后仍有剩余，测得压强为。 若在相同温度、相同容器中按通入和，并加入适量CaO，测得初始压强为。发生上述四个反应，待反应达平衡后，测得选择性为的分压为对的吸收率为。则的平衡分压______kPa，反应Ⅲ的分压平衡常数______；若向体系中继续加入甲醇，则______（填“增大”“减小”或“不变”）。 9.（2026·山东临沂·一模）捕集并进行资源化利用是实现“双碳”目标的关键。利用捕获生成的和为原料合成的主要反应如下： Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 回答下列问题： （1）反应的焓变______(用代数式表示)。 （2）下，在密闭容器中，加和发生上述反应。反应Ⅲ在低于温度时不反应，在温度时完全分解。平衡时各气体的物质的量随温度变化如图所示。 ①______0(填“>”“<”或“=”)；曲线丁代表的物种为______(填化学式)。 ②M点时，容器中和分别为和，则的物质的量为______(用含a、b的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数______。 ③温度高于时，的物质的量随温度升高而逐渐减少的原因是______。 （3）在M点对应条件下，改变容器体积，重新达平衡时，测得的浓度变大，的浓度______(填“增大”“减小”或“不变”)，______(填“增大”“减小”或“不变”)。 10.（2026·山东枣庄·二模）耦合乙苯(简称EB)脱氢制备苯乙烯(简称ST)是综合利用的热点研究领域。一定条件下，制备苯乙烯(ST)涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 回答下列问题： （1）在恒容密闭容器中通入乙苯和，容器内存在上述三个反应，下列说法正确的是_______(填标号)。 A．及时分离水蒸气，有利于提高苯乙烯(ST)的平衡产率 B．时，说明反应Ⅰ达到化学平衡状态 C．其他条件相同，将容器改成恒压条件，乙苯(EB)的平衡转化率将提高 其中，反应Ⅱ的部分化学键键能数据见表格： 化学键 C-H C-C C=C H-H 键能/kJ·mol⁻¹ 413 348 x 436 则_______。 （2）恒压0.1 MPa下，改变原料气配比为下列三种情况：仅EB、、进行以上反应Ⅱ和反应Ⅲ，测得EB的平衡转化率与温度的变化关系如图所示： ①图中表示原料气配比的是曲线_______(填“a”或“b”)。 ②能显著提高乙苯(EB)的平衡转化率，原因是_______。 （3）乙苯(EB)和经催化剂吸附后才能发生反应Ⅰ，反应历程如图所示： 催化剂表面碱性过强，则乙苯(EB)转化率会_______(填“升高”或“降低”)；过程③可能生成的副产物的结构简式为_______。 （4）700 K时，向恒容密闭容器中加入过量和一定量乙苯(EB)，初始压强为100 kPa，只考虑反应Ⅰ和反应Ⅱ，反应到时达平衡，平衡时容器内压强为，其中的分压为，，，则_______(用含有、、p的代数式表示)。 刷真题 1．（2023·山东卷）一定条件下，水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分子反应： Ⅰ． Ⅱ． 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题： （1）一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为、，则该条件下水气变换反应的焓变_____(用含的代数式表示)。 （2）反应Ⅰ正反应速率方程为：，k为反应速率常数。温度下，电离平衡常数为，当平衡浓度为时，浓度为_____，此时反应Ⅰ应速率_____(用含和k的代数式表示)。 （3）温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得的浓度分别为，反应Ⅱ达平衡时，测得的浓度为。体系达平衡后_____(用含y的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为_____。 相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有盐酸，则图示点中，的浓度峰值点可能是_____(填标号)。与不同盐酸相比，达浓度峰值时，浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)，的反应_____(填“增大”“减小”或“不变”)。 2．（2022·山东卷）利用丁内酯(BL)制备1，丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下： 已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题： （1）以或BD为初始原料，在、的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热；以BD为原料，体系从环境吸热。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变_______。 （2）初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得，则图中表示变化的曲线是_______；反应Ⅰ平衡常数_______(保留两位有效数字)。以BL为原料时，时刻_______，BD产率=_______(保留两位有效数字)。 （3）为达平衡时与的比值。、、三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，最大的是_______(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到所需时间更长，原因是_______。 1 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 化学反应原理综合题 第一部分 破类题/变式·参考答案 热点设问01 反应热的计算及盖斯定律的应用 破类题·提能力 1.（1）(b+2c-4a) D 2.（1）-92.4 热点设问02 曲线物种判断、外界条件对平衡的影响、 速率、平衡图像的综合分析 破类题·提能力 1.（1） < （2） > 反应Ⅰ为吸热反应，低于600℃时主要发生反应Ⅰ，温度升高平衡正向移动，的摩尔分数增大；高于600℃时主要发生反应Ⅱ，该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，的摩尔分数减小 （3） 增大 2.① b ② 增大 不变 热点设问03 速率、转化率及平衡常数的计算 破类题·提能力 1.（1） 70% 25P0 （3） 1.25 c 该反应正反应为气体分子数增大的反应，等压条件下通入Ar气体，降低了所有气体的分压，使平衡正向移动，从而使c点C3H8的平衡转化率增大 2.（1）AC （2） 20% 3.8 第二部分 实战刷题·参考答案 刷模拟 1.（1） （2） ＞ 反应Ⅱ的焓变，随着温度升高，反应逆向移动 1 （3） 增大（或变大） 增大（或变大） 2.（1）+132.4 （2） （3） 0.5 （4） 不变 3.（1） （2） < （3） 减小 45% 11：2 （4）CaO消耗，降低的浓度，平衡正向移动，提高的产率 4.（1）-41.2 （2）减小 （3） 增大 反应Ⅰ和反应Ⅲ均为气体分子数增多的反应，减小压强，平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大 （4） ② ③ 5.（1）(m-2p-q) （2）AC （3） ①c d 随温度升高，反应Ⅱ(放热反应)平衡逆向移动的程度大于反应Ⅲ(吸热反应)平衡正向移动的程度，导致的转化率下降 ②0.4 ③下 6.（1） （2）反应消耗反应产生的，使反应平衡右移 （3） 1.2 70% 不变 （4） (或) 两者吸附能不同 7.（1） AC 615 （2） ① b ② CO2作为稀释气，降低乙苯分压并消耗氢气，促进乙苯脱氢反应平衡向正反应方向移动 （3） 降低 （4） 8.（1） －90.7 低温 （2） ① ② C （3） a 增大 9.（1） （2） ① < ② ③在温度时完全分解，继续升高温度反应Ⅲ平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度 （3） 不变 减小 10.（1） AC 615 （2） ①b ②CO2作为稀释气，降低乙苯分压并消耗氢气，促进乙苯脱氢反应平衡向正反应方向移动 （3） 降低 （4） 刷真题 1．（1）－ （2） （3） a 减小 不变 2．（1）-200(X+Y) （2）   a或c     8.3×10-8     0.08     39% （3）   c     由于b和c代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动，增大，故=1.0所需时间更长 1 4 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $