专题07 化学反应原理综合题（3大题型）（黑吉辽蒙专用）2026年高考化学二模分类汇编

**基本信息** 聚焦化学反应原理三大核心考点，精选2026年黑龙江、辽宁等多地二模真题，以平衡图像分析为核心，融合常数计算、电化学及能垒图像，实现知识综合与能力梯度训练。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |平衡图像分析及平衡常数的计算|10题/约60%|平衡常数（如第1题K计算）、分压速率（第1题(3)①）、转化率曲线（第2题T-p关系图）|多图线结合，强调数据处理与图像解读| |平衡图像分析--电化学组合|4题/约25%|电解效率（第1题(4)②）、电极反应（第11题辛腈生成）、离子交换膜（第14题脱硫电解）|电化学与平衡移动综合，贴近工业应用| |平衡图像分析--能垒图像分析组合|5题/约15%|反应历程能量（第15题氧空位影响）、活化能比较（第16题催化剂M/N）、键能计算（第18题合成气反应）|能垒与反应机理融合，突出微观探析|

专题07 化学反应原理综合题 3大考点概览 题型01 平衡图像分析及平衡常数的计算 题型02 平衡图像分析--电化学组合 题型03 平衡图像分析--能垒图像分析组合 平衡图像分析及平衡常数的计算 题型01 1．（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）燃油汽车尾气中NO、和CO处理的有关反应如下： ①     ②     ③     (1)  ___________，K=___________。 (2)已知：平衡常数K与反应热()、温度(T)的关系式为(R=8.314)。上述反应的平衡常数与温度关系如图所示。曲线代表反应___________(填序号)的8.314与T关系，判断依据是___________。 (3) 天然气也可以除去，发生反应：。某温度下，在2.0 L刚性密闭容器中充入1 mol (g)和2 mol (g)，发生上述反应，测得容器内气体压强(p)与反应时间(t)的变化如表所示。 t/min 0 2 4 6 8 10 p/(100 kPa) 4.80 5.44 5.76 5.92 6.00 6.00 ①0～8 min时间段内用分压表示的速率为___________。 ②其他条件不变，起始投入4 mol 和5 mol ，达到平衡时平衡常数___________kPa。(提示：以分压表示的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数) (4)工业上，可采用电解吸收法将工业尾气中氮的氧化物转化成。向0.1 NaCl溶液(含少量NaOH，pH=9)中通入NO电解，测得NO的去除率与电流强度的关系和溶液中相关含氯粒子浓度变化与电流强度的关系如图所示。 ①通过电流强度大于4A时，NO去除率降低的主要原因是___________。 ②如果电流强度为4A，工作a min时，通入了m g NO，则电解效率为___________。[已知：电解效率等于实际通过的电子物质的量与理论通过的电子物质的量之比，，法拉第常数F=96500 ] 【答案】(1) -200.9 (2) ② 反应①是吸热反应，温度升高反应①平衡正向移动，增大，增大代表①；反应②和③是放热反应且②的放热量较大，反应热越大，曲线斜率越大，代表② (3) 30 3240 (4) 的氧化性强于，电流强度大于4A电解液中增大，降低，溶液的氧化性降低，因此NO去除率降低 【详解】(1)根据盖斯定律可知，反应，则，； (2)反应①是吸热反应，温度升高反应①平衡正向移动，增大，增大代表①；反应②和③是放热反应且②的放热量较大，反应热越大，曲线斜率越大，代表②； (3)恒温恒容条件下，气体压强与气体物质的量成正比。设转化的的物质的量为x mol，列三段式： ，解得x=0.75。起始时，，平衡时，，用分压计算反应速率：；根据平衡常数表达式可计算：； (4)由图乙可知，的氧化性强于，电流强度大于4A电解液中增大，降低，溶液的氧化性降低，因此NO去除率降低； 理论通过电子：，实际通过电子： mol，电解效率。 2．（2026·内蒙古赤峰·二模）我国科学家研发的“液态阳光”计划是通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇，发生反应如下： 反应1：   反应2：   (1)反应  _______。 (2)在恒温恒容密闭容器中加入2mol和2mol，若只发生反应1，则下列选项可以说明反应1达到化学平衡的是_______ a．的体积分数不变    b．混合气体平均摩尔质量不变    c．总压不变    d．速率： (3)温度一定时，若只发生反应1，在1L容器中加入和，2min时达到平衡，生成为0.5mol，0~2min内，_______，此时再充入和，平衡_______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 (4)不同压强下，按照投料，同时发生反应1和反应2，实验测定的平衡转化率随温度的变化关系如图1所示。压强、、由大到小的顺序为_______；时三条曲线几乎交于一点的原因是_______。 (5)在T℃、8MPa条件下，将、和2molAr充入反应器，平衡后的转化率和的选择性[的选择性]曲线如图2所示，则反应1的_______(列出计算式即可)。 【答案】(1)-90 (2)bc (3) 0.25 逆向 (4) 时以反应2为主，改变压强对反应2几乎无影响 (5) 【详解】（1）根据盖斯定律可知，反应=反应1-反应2，则=-90； （2）反应1：  是气体体积缩小的放热反应，在恒温恒容密闭容器中加入2mol和2mol，发生反应1； a.设建立平衡的过程中转化CO2物质的量为xmol，则转化H2、CH3OH、H2O的物质的量依次为3xmol、xmol、xmol，则CO2的物质的量分数为=，CO2的体积分数始终不变，CO2的体积分数不变不能说明反应达到平衡状态，故a 不符合题意； b.混合气体平均摩尔质量不变，说明各组分含量不变，反应达到平衡状态，故b符合题意； c.总压不变，说明各组分含量不变，反应达到平衡状态，故c符合题意； d.速率:v(CO2)=v(H2O)，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡状态，故d不符合题意； 故答案为:bc； （3）在1L容器中加入1.5 mol CO2和2.5mol H2，2min时达到平衡，生成CH3OH为0.5mol，则0~2min内，v(CO2)= =0.25mol•L-1•min-1；平衡时CO2浓度为1 mol/L、H2浓度为1mol/L，CH3OH为0.5mol/L，H2O的浓度为0.5mol/L，K==0.25，此时再充入1 mol H2O(g)和1 molCO2，Q==0.375>K，平衡逆向移动； （4）反应1为气体分子数减少的反应，反应2为气体分子数不变的反应，因此低温阶段压强越大，CO2的平衡转化率越高，故压强由大到小的顺序是；反应2为吸热反应，温度较高时，主要发生反应2，反应2前后气体分子数相等，时三条曲线几乎交于一点的原因是：时以反应2为主，改变压强对反应2几乎无影响，故CO2的平衡转化率几乎不再受压强影响； （5）在T℃、8MPa条件下，将、和2molAr充入反应器，平衡后的转化率为40%，的选择性为80%，根据三段式有： 平衡时气体总物质的量为(0.6+0.96+0.08+0.4+0.32+2)mol=4.36mol； 则反应1的=。 3．（2026·辽宁盘锦·二模）我国某大学科研小组在等离子体调控缺陷的氮化硼催化剂上，高效催化丙烷氧化脱氢制丙烯的原理如下： 反应Ⅰ： 反应II： 反应III： 回答下列问题： (1)已知反应，则反应I的___________。 (2)在时，反应的；若在4L容器中通入和各时刻，压强为的反应体系测得的物质的量和压强为的反应体系测得的物质的量如图所示，则时刻压强为的反应体系___________(填“已平衡”“未平衡”或“无法确定”)；压强___________(填“>”“<”或“=”) (3)在恒容的密闭容器中，起始时充入4mol和，反应达到平衡时的转化率，及碳的平衡物质的量随温度的变化如图所示： ①表示的转化率的曲线是___________(填“M”“N”或“P”)。 ②曲线M在先下降后上升的原因是___________。 ③在时，的转化率为的物质的量为0.4mol，此时体系的总压强为7.4MPa，则反应II：的分压平衡常数___________MPa(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压体积分数)。 ④之后，丙烯的选择性下降，其原因可能是___________。 【答案】(1)-146 (2) 未平衡 < (3) 在温度小于时以反应I为主，反应I向逆反应生成的大于反应II向正反应消耗的，故的转化率减小；温度大于时，以反应II为主，反应I向逆反应生成的小于反应II向正反应消耗的的转化率增大 0.6 生成的碳覆盖在催化剂表面使催化剂中毒失去活性 【详解】（1）由盖斯定律可知，反应IV+反应II) ×2=反应Ⅰ，则反应的焓变； （2）由图可知，压强为t时刻时，丙烷的物质的量为1mol，则反应消耗丙烷的物质的量为1mol，由方程式可知，t时刻时，氧气、丙烯、水蒸气的物质的量分别为(2mol-1mol×)=1.5mol、1mol、1mol，则反应的浓度熵Qc=，反应体系未达到平衡；压强为t时刻时，消耗氧气的物质的量为1mol×=0.5mol，压强为t时刻时，消耗氧气的物质的量为2mol-1.4mol=0.6mol，由变化量之比等于反应速率之比可知，条件下反应速率快于，其他条件相同时，压强越大，反应速率越快，则； （3）①反应I为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应II为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，氢气的物质的量增大、水的物质的量减小，则曲线N表示氢气的物质的量、曲线P表示水的物质的量，属于曲线M表示丙烷的转化率； ②在温度间，丙烷的转化率先下降是因为温度小于时反应以反应I为主，反应I向逆反应方向移动生成丙烷的物质的量大于反应II向正反应方向移动消耗丙烷的物质的量所致；后转化率上升是因为温度大于时，反应以反应Ⅱ为主，反应I向逆反应方向移动生成丙烷的物质的量小于反应II向正反应方向移动消耗丙烷的物质的量所致； ③设反应I、反应I中消耗丙烷的物质的量分别为2xmol、ymol，由题意可建立如下三段式： 由平衡时氢气的物质的量可知，y=0.4，由丙烷的转化率可得：，解得x=1，则平衡时丙烷、氧气、丙烯、水蒸气、氢气的物质的量分别为1.6mol、1mol、2.4mol、2mol、0.4mol，则混合气体的总物质的量为7.4mol，反应II的平衡常数Kp===0.6MPa； ④由图可知，在温度时开始发生反应III，丙烷分解生成碳，所以故温度在之后下降的原因是生成的碳覆盖在催化剂表面使催化剂中毒失去活性。 4．（2026·内蒙古兴安·二模）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳排放。回答下列问题： (1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：，该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② 总反应的_______。 (2)合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在下的 、在 下的~t如图所示。 ①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式_______。 ②图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由是_______。 ③当时，的平衡转化率_______，反应条件可能为_______或_______。 【答案】(1)-49 (2) b 总反应的ΔH<0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小 33.3% 、210℃ 、250℃ 【详解】（1）根据盖斯定律，总反应=①+②，则总反应的(+41-90)=-49。 （2）①根据H2和CO2合成甲醇的总反应化学方程式可知，压强平衡常数表达式为。 ②H2和CO2合成甲醇的总反应为气体分子数减小的放热反应，相同条件下升高温度，平衡向逆反应方向移动，混合气体中甲醇的物质的量分数减小，故曲线b为5×105Pa时等压过程的曲线；相同条件下增大压强，平衡向正反应方向移动，混合气体中甲醇的物质的量分数增大，曲线a为250℃时等温过程的曲线。 ③根据，设初始时H2的物质的量为3mol，CO2的物质的量为1mol，参加反应的CO2的物质的量为a mol，用“三段式”计算：      x(CH3OH)==0.10，解得a=，故CO2的平衡转化率为≈33.3%。对照题图中的x(CH3OH)=0.10可知，反应条件是9×105Pa、250℃或5×105Pa、210℃。 5．（2026·内蒙古乌兰察布·二模）甲醇脱氢法制，涉及主要反应如下： 反应； 反应II：。 回答下列问题： (1)已知：键能数据如下表： 化学键 C—H C—O C=O H—O H—H 键能 413 358 799 467 432 则_______kJ/mol。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中充入(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母，下同)。 a．容器内压强不再变化    b．混合气体的密度不再变化 c．容器内的体积分数不再变化    d．的消耗速率等于生成速率的2倍 (3)一定条件下，向密闭容器中充入(g)，反应、II达到平衡后，采取下列措施，一定能提高(g)平衡转化率的是_______。 a．恒温恒压，充入惰性气体    b．恒温恒容，充入适量CO c．恒温恒容，充入    d．其他条件不变，升高温度 (4)向恒容密闭容器中充入，测得平衡时的转化率和的选择性随温度的变化关系如图所示。 ①表示的选择性随温度变化情况的曲线是_______(填“”或“”)。 ②时，_______；温度高于时，随着温度的升高而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③温度为时，若起始时容器内压强为，反应达平衡。则内生成的反应速率为_______，该温度下反应的分压平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度表示，分压总压×物质的量分数)。 【答案】(1) (2)ac (3)ad (4) 增大 【详解】（1）反应焓变反应物总键能生成物总键能。 反应：，反应物总键能：总键能，生成物总键能， 因此； （2）a．反应是气体分子数增大的反应，恒容下压强随气体物质的量变化，压强不变时说明达到平衡，a正确； b．所有反应物生成物都是气体，恒容容器中总质量、体积都不变，密度始终不变，不能说明平衡，b错误； c．的体积分数不再变化，说明各物质浓度不再改变，达到平衡，c正确； d．消耗速率是逆反应速率，生成速率是正反应速率，平衡时应满足：消耗速率生成速率，d不满足，d错误； 故选ac； （3）已知，，两个反应均为气体分子数增大的吸热反应； a．恒温恒压充入惰性气体，体积增大，相当于减压，两个平衡均正向移动，转化率提高，a正确； b. 恒温恒容充入，反应逆向移动，转化率降低，b错误； c. 恒温恒容充入，其自身浓度增大，转化率降低，c错误； d. 两个反应均吸热，升高温度平衡均正向移动，转化率提高，d正确； 故选ad； （4）① 已知反应I 、反应II 均为吸热，升高温度，更有利于吸热反应正向进行，转化率升高，对应曲线；升高温度对反应II的促进作用更大，导致的选择性随温度升高而降低，对应下降的曲线； ② 时，转化率为，总消耗；选择性为，根据选择性公式： ， 代入得：，解得； 温度高于时，升温促进反应II正向进行，CO生成量增加，生成量减少，因此增大； ③ 设，，则，得。平衡时各物质物质的量： ，，，，总物质的量。 恒容下压强之比等于物质的量之比，平衡总压，分压，因此反应速率；计算反应的： ，， 。 6．（2026·辽宁抚顺·二模）探究合成反应化学平衡的影响因素，以提高的产率。以、为原料合成涉及的主要反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   (1)反应Ⅰ的___________0(填“>”或“<”)。 (2)在该合成体系中，下列说法不正确的是___________。 A．若气体的平均相对分子质量不变，说明反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都已达到平衡 B．若在恒容绝热容器中,反应Ⅰ的平衡常数K保持不变,说明反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都已达到平衡 C．选用合适的催化剂可以提高甲醇在单位时间内的产量 D．体系达平衡后，若压缩体积，反应Ⅰ平衡不移动 (3)3 MPa下，以进气流量，持续通过装有0.5 g催化剂的反应管中(仅发生上述反应Ⅰ、Ⅱ)。经相同时间测得的转化率、的选择性及的时空收率随温度(T)的变化关系如图所示。 已知：a．； b．。 ①已知图中曲线a代表随温度的变化，则代表的转化率随温度变化的曲线是___________，280℃后，曲线a快速下降的可能原因是___________。 ②280℃时，CO的选择性为___________；若为，则___________(列出计算式即可)。 ③一定条件下，将进气流量改为(此流量下的转化率可近似认为平衡转化率)，测得出气流量为，为50%，此时反应I的平衡常数___________。 【答案】(1)> (2)D (3) c 反应Ⅰ速率的增大程度远大于反应Ⅱ，故甲醇的选择性快速下降(或催化剂失去活性) 22.5% 【详解】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅲ-反应Ⅱ=反应Ⅰ，则反应Ⅰ的焓变为：； （2）A．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，由方程式可知，反应Ⅰ是气体体积不变的反应，反应Ⅱ和反应Ⅲ都是气体体积减小的反应，反应中气体的平均相对分子质量增大，则气体的平均相对分子质量不变，说明正逆反应速率相等，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都已达到平衡，A正确； B．反应Ⅰ是吸热反应，在恒容绝热容器反应时反应温度减小，反应Ⅱ和反应Ⅲ都是放热反应，在恒容绝热容器反应时反应温度升高，则反应Ⅰ的平衡常数K保持不变，说明容器中反应温度不变，正逆反应速率相等，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都已达到平衡，B正确； C．选用合适的催化剂可以增大反应Ⅱ和反应Ⅲ的反应速率，提高甲醇在单位时间内的产量，C正确； D．反应Ⅱ和反应Ⅲ都是气体体积减小的反应，体系达平衡后，若压缩体积，气体压强增大，平衡均向正反应方向移动，改变了反应I中各物质的浓度，导致反应I的平衡也发生移动，D错误； 故选D； （3）反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动，甲醇的选择性减小，则曲线a、b、c分别代表甲醇的选择性、甲醇时空收率、二氧化碳转化率随温度的变化； ①由分析可知，曲线c代表二氧化碳转化率随温度的变化；280℃后，甲醇的选择性快速下降可能是反应Ⅰ的反应速率的增大程度远大于反应Ⅱ所致，也可能是温度升高，催化剂活性下降，导致反应Ⅱ的反应速率减慢所致； ②由图可知，280℃时，甲醇的选择性为77.5%，由选择性公式可知，一氧化碳的选择性为：1-77.5%=22.5%；由题意可知，进气流量为、二氧化碳和氢气的物质的量比为1：3，则1 h通入二氧化碳的物质的量为：××60 min=；由题意可知，催化剂的质量为0.5 g，甲醇的时空收率为 ，由时空收率公式可知，甲醇的产率为：；280℃时，甲醇的选择性为77.5%，则由1 h甲醇的实际产量可得：×=××77.5%，解得：=； ③根据题意，该气体流速下的转化率为平衡转化率，若假设装置中起始时含有气体，那么起始时、，反应Ⅰ中为，反应Ⅱ中为，则假设反应Ⅰ达到平衡后再发生反应Ⅱ并达到平衡，且平衡时，则由题意可得如下“三段式”： 根据平衡时转化率为，可知，，解得，则平衡时、、，，可以得到反应Ⅰ的。 7．（2026·辽宁大连·二模）合成甲醇是资源化的重要方法，涉及的主要化学反应有： 反应i： 反应ii： (1)已知： 利用和计算时，还需要利用_______反应的ΔH (写出只含有三种物质的化学方程式)。通过计算得出。 (2)控制反应条件(均使用了催化剂)，研究反应物的投料比及温度对反应体系的影响。 产率和选择性的定义：   。 ①图1中，投料比是指_______［填“”或“”)；当投料比为5时，的平衡转化率约为，，则_______(保留2位有效数字) ②当温度高于时，甲醇的产率随温度升高而减小，原因可能有_______(写出2条)。 (3)按的投料比发生上述反应，测得的平衡转化率和的选择性随温度、压强的变化如图所示。 ①、的大小关系为：_______(填“>”、“＜”或“=”)。 ②以上时，和条件下的平衡转化率几乎交于一点的原因是：_______。 ③，压强为时，反应ii的平衡常数_______(保留2位有效数字，是以各物质的物质的量分数代入平衡常数表达式所得到的平衡常数)。 【答案】(1) (2) 31% 原因一：温度高于523K，催化剂失去活性；原因二：温度升高，反应ii速率增大程度更为显著，以反应ii为主；原因三：反应i为放热反应，反应ii为吸热反应，温度升高，反应i平衡逆移，反应ii平衡正移 (3) > 以上副反应占主导，压强对平衡无影响 0.061 【详解】（1）已知反应i：，反应iii：，根据盖斯定律可知为求反应ii：的可用反应i+iii可得，利用和的计算的的。 （2）①根据图1中关系，二氧化碳转化率与投料比成正比，故投料比是指；二氧化碳的转化率=，故； ②图2中，当温度高于时，甲醇的产率随温度升高而减小，原因可能有原因一：温度高于523K，催化剂失去活性；原因二：温度升高，反应ⅱ速率增大程度更为显著，以反应ii为主；原因三：反应ⅰ为放热反应，反应ii为吸热反应，温度升高，反应ⅰ平衡逆移，反应ⅱ平衡正移等。 （3）①根据题干可知，主反应为气体系数减小反应，其他条件相同时，压强越大，转化率越高，根据图像分析可知，温度相同条件下，p1压强下的转化率更大，综合上述信息可知，压强p1> p2； ②随着温度升高，不同压强下的气体转化率趋近相同，是由于350℃以上副反应占主导，压强对平衡无影响导致的； ③依据题干所给数据信息，，压强为时，CO2的平衡转化率为40%，CH3OH的选择性为50%，且的投料比加入反应物，设二氧化碳、氢气投料分别为1mol、3mol，可列主反应和副反应的三段式： 平衡时总的物质的量为3.6mol，反应ii的平衡常数。 8．（2026·吉林·二模）环氧乙烷(C2H4O)具有杀菌、环氧化、羟乙基化等特性，在化工、医药、食品、纺织等多个领域具有广泛应用。 (1)以乙烯为原料生产环氧乙烷，过去主要使用的是氯代乙醇法，其原理为：C2H4(g) + Cl2 + Ca(OH)2   → C2H4O + CaCl2 + H2O。这种生产工艺的原子利用率为________（结果保留三位有效数字）。 已知：原子利用率 =（期望产物的总质量÷生成物的总质量）×100% (2)现代工业常利用氧化乙烯制备环氧乙烷。发生的主要反应有： I．2C2H4(g) + O2(g) 2C2H4O(g)  ΔH1 = -210 kJ·mol−1 Ⅱ．C2H4(g) +3O2(g) 2CO2(g) + 2H2O(g)  ΔH2 = -1239 kJ·mol−1 利用盖斯定律可以间接计算化学反应的反应热，根据下图所示的循环过程， ΔH4 =________（用含ΔH1 、ΔH2 、ΔH3 的代数式表示）。 (3)反应I的正、逆反应速率可分别表示为= (C2H4)·p(O2) 、= (C2H4O)（、分别为正、逆反应的速率常数，p为物质的分压，单位为kPa）。T℃时，。T℃时，反应I的分压平衡常数Kp=________(kPa)－1；仅升高温度，_______，Kp_______（填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)以Ag为催化剂合成C2H4O的反应机理如下： Ⅲ：Ag(s) + O2(g) → Ag+(s)  慢 Ⅳ：C2H4(g) + Ag+(s) → C2H4O(g) + Ag+O－(s)  快 Ⅴ：C2H4(g) + 6Ag+O－(s) → 2CO2(g) + 6Ag(s) + 2H2O(g)  快 ①结合反应机理，能够提高主反应速率的措施有________（填标号）。 A．恒容条件下，通入惰性气体                 B．适当升高温度    C．减小压强                              D．增大O2浓度 ②加入1，2-二氯乙烷会发生反应：2Cl(g) + 2 Ag+O－(s) → 2AgCl(s) + O2(g)。一定条件下，反应一定时间后，C2H4O产率及选择性与1，2-二氯乙烷浓度关系如图。 1，2-二氯乙烷浓度增大使C2H4O产率先升高后降低的原因为________。 【答案】(1)25.4% (2)-ΔH1+ΔH2+ΔH3 (3) 4 增大 减小 (4) BD 浓度低时，增大1，2—二氯乙烷的浓度，会提高氧气浓度，加快慢反应（反应Ⅲ）的速率，降低 Ag+O-浓度，抑制副反应(反应Ⅴ)，增加主反应(反应Ⅳ或环氧乙烷) 浓度较高时会使催化剂的量减少，降低催化效果，或生成的 AgCl 覆盖在 Ag表面，降低催化效果。选择性浓度较高时会使催化剂的量减少，降低催化效果，或生成的 AgCl 覆盖在 Ag表面，降低催化效果。 【详解】（1）根据原子利用率公式：原子利用率，反应物总摩尔质量，期望产物环氧乙烷摩尔质量为，计算得； （2）根据盖斯定律，反应焓变只和始态终态有关：左路径总焓变，右路径总焓变，二者相等，整理得； （3）平衡时，即，分压平衡常数； 升高温度，正逆反应速率都增大，速率常数增大；反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，因此减小； （4）① 总反应速率由慢反应（决速步）决定： A．恒容通入惰性气体，反应物浓度不变，反应速率不变，A错误； B．适当升高温度，反应速率加快，B正确； C．减小压强，反应速率减慢，C错误； D．增大浓度，加快决速步反应速率，D正确； 故选BD； ② 浓度低时，增大1，2—二氯乙烷的浓度，会提高氧气浓度，加快慢反应（反应Ⅲ）的速率，降低 Ag+O-浓度，抑制副反应(反应Ⅴ)，增加主反应(反应Ⅳ或环氧乙烷) 浓度较高时会使催化剂的量减少，降低催化效果，或生成的 AgCl 覆盖在 Ag表面，降低催化效果；浓度较高时会使催化剂的量减少，降低催化效果，或生成的 AgCl 覆盖在 Ag表面，降低催化效果。 9．（2026·辽宁鞍山·二模）某研究小组将咪唑（，简写为Im）质子化后（）与铂类配合物在碱性条件下交换配体，制备功效型新配合物，并探究其在不同酸性条件下的稳定性。 I．配合物的制备 (1)步骤1的离子方程式为__________________； (2)已知分子有两种结构：和，则该分子中最多有________个原子共平面； (3)已知咪唑为平面分子且含5中心6电子的大π键（），则咪唑与配位时，参与配位的N原子的标号为____（，填“a”或“b”）； (4)步骤2中存在以下平衡： i． ii． 反应的平衡常数________（用表示）。 (5)分析整个制备过程可知，和Im与的配位能力强弱关系为：________； II．探究酸度对稳定性的影响 用配制3份酸化程度不同、物质的量浓度均为的溶液A1、A2和A3.在一定温度下酸化反应达到平衡时，测定溶液pH，并分别取等体积溶液测得Im中特定氢原子（）的核磁共振信号如图（峰面积与化学环境相同的氢原子数成正比）。 酸化时存在下列反应： iii． iv． (6)信号峰Ⅱ代表的组分是________，信号峰Ⅲ代表的组分是________（填代号）； a．　b．　c．　d． (7)溶液中酸化反应达到平衡的标志是________（填代号）： a．特征信号峰的位置保持不变　　b．特征信号峰的总面积保持不变 c．特征信号峰的数量保持不变　　d．特征信号峰的数量及其面积保持不变 (8)已知图中溶液A1信号峰I的面积为S，溶液A2信号峰I、II的面积分别为；溶液A2中________（用可能含S、的代数式表示）。 【答案】(1)（分步写也给分：第一步：；第二步：） (2)7 (3)a (4) (5) (6) b d (7)d (8) 【详解】（1） 步骤1中与溶液反应，离子方程式为；（分步写也给分：第一步：；第二步：）； （2）为平面正方形结构，中心原子为杂化，4个配体与共平面；每个为三角锥形，键可旋转，最多有1个原子落在平面正方形所在平面，因此2个最多贡献2个原子，则该分子中最多有个原子共平面； （3）咪唑为平面分子，含大键，其中位原子连接原子，孤电子对参与大键，无多余孤电子对用于配位；位原子有1对未参与大键的孤电子对，可作为配位原子与形成配位键，因此参与配位的原子为； （4）目标反应可由得到，因此总反应的平衡常数； （5）步骤2中可取代中的，说明与的配位能力强于，因此配位能力强弱关系为； （6）A1为未酸化溶液，仅含，对应信号峰I；酸化后发生反应、，随着降低，逐渐转化为，最终转化为与；信号峰II为中间产物，对应b，信号峰III为，对应d； （7）a．特征信号峰的位置由氢原子的化学环境决定，与平衡状态无关，a错误； b．特征信号峰的总面积与体系中特征氢原子的总物质的量成正比，始终保持不变，不能作为平衡标志，b错误； c．特征信号峰的数量仅反映氢原子的化学环境种类，与平衡状态无关，c错误； d．当特征信号峰的数量及其面积保持不变时，说明各组分的浓度不再变化，反应达到平衡状态，d正确； 故选d。 （8）已知三份溶液起始物质的量浓度均为，；A1溶液中只有信号峰的面积为，浓度为；因峰的面积和的数量呈正比，溶液A2中信号峰II的面积为，与溶液A2中对应，即，解得。 10．（2026·内蒙古呼和浩特·二模）将二氧化碳转化为高附加值有机物，不仅助力“碳达峰”，还具有良好经济效益。二氧化碳催化加氢制甲醇，发生以下反应： 反应① 反应② (1)反应①在_______(填“低温”或“高温”)正向自发进行。 (2)反应的_______kJ/mol。 (3)恒压密闭容器中，按照投料，发生反应①和②。测得平衡时的转化率、和的选择性随温度的变化如图所示[选择性]。 ①图中代表平衡转化率随温度变化的曲线是_______(填“”“”或“”)。 ②下列说法正确的是_______(填标号)。 A．范围内，的平衡转化率始终低于 B．温度越高，越有利于工业生产 C．未达平衡前，加入选择性高的催化剂，有可能提高的产率 ③时反应②的分压平衡常数为_______(保留2位有效数字，已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数)。 (4)Zn-Ga-O催化制甲醇，其反应历程如图所示。Zn-Ga-O无催化活性，形成氧原子空位后才具备催化活性，先在表面解离为，随后参与的还原过程。 已知：ⅰ．催化剂上吸附或沉积太多的水，易使催化剂中毒； ⅱ．口表示氧原子空位，*表示微粒吸附在催化剂上。 ①理论上，反应历程中消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为_______。 ②若原料气中比例过低、过高均会减弱催化剂活性，原因是_______。 【答案】(1)低温 (2)-90.2 (3) c AC 0.015 (4) 6：1 太少，形成的氧原子空位少，催化能力较弱；太多，生成的过多，使催化剂中毒 【详解】（1）反应①为 ，，该反应过程中气体分子数减少，混乱度减小，， 时反应能够自发，该反应在低温下正向自发进行。 （2）根据盖斯定律，用反应①减去反应②即可得到的 。 （3）①反应①是放热反应，升高温度平衡逆向移动，甲醇产率降低，故曲线a代表的选择性；反应②是吸热反应，升高温度平衡正向移动，CO产率增加，故b代表 CO 的选择性。在低温区，主要发生放热的反应①，升温导致平衡逆移，转化率下降；在高温区，主要发生吸热的反应②，升温导致平衡正移，转化率上升。因此的转化率随温度变化呈现先降后升的趋势，对应曲线 c； ②A．设初始投入和。设反应①消耗，反应②消耗，的转化率 ，的转化率，只要反应②发生，即，则，即的转化率始终大于的转化率，从图中可知在范围内 CO 选择性大于0，说明反应②始终存在，故A正确； B．生产甲醇主要依靠放热的反应①，高温会使平衡逆向移动，降低甲醇产率；且高温下 CO 选择性高（副反应多），不利于工业生产甲醇，故B错误； C．催化剂具有选择性。在未达平衡前，使用对主反应（生成甲醇）选择性高的催化剂，可以加快主反应速率，从而在相同时间内提高的产率，C正确； 故选AC。 ③假设起始为 ，为 ，转化的总量为，和CO的选择性各占 50%，平衡时n()=1mol-0.24mol=0.76mol，n( )=，n(CO)=，由O元素守恒可知，n2mol-0.76mol×2-0.12mol-0.12mol=，由H元素守恒可知n()= =，气体总物质的量为，反应②是气体物质的量不变的反应，各物质的分压之比等于物质的量之比，平衡常数=。 （4）①从反应历程及总反应分析，在表面解离为，生成甲醇时，总反应消耗，而解离产生，因此解离产生，即反应历程中消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为； ②若原料气中比例过低、过高均会减弱催化剂活性，原因是：太少，形成的氧原子空位少，催化能力较弱；太多，生成的过多，使催化剂中毒。 平衡图像分析--电化学组合 题型02 11．（2026·内蒙古包头·二模）二甲胺—二甲基甲酰胺均是用途广泛的化工原料。用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下： I. Ⅱ. Ⅲ. (1)合成氨：在条件下，混合气体以一定流速通过合成塔。测得出口体积分数随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图，若a点已达平衡，则(g)在该条件下的平衡常数_______(用含P的表达式表示)。达到最高点后，曲线②下降的原因是_______。 (2)为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成1 mol该物质的焓变。对于稳定相态单质，其为零。部分物质的标准摩尔生成焓如下表。 化合物 摩尔生成焓 -45.9 -285.0 -230.0 -17.2 标准状态下，反应  _______。 (3)下，的电离常数为，则水溶液的_______。 (4)有研究采用和催化反应制备。在恒温密闭容器中，投料比，催化剂M足量。反应方程式如下： Ⅳ. V. 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) 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)_______。 (5)天津大学团队以与辛胺为原料用电化学方法实现了甲酸的高选择性合成，同时得到副产物辛腈。装置工作原理如图。 一段时间后，右侧电极室内溶液pH_______(填“降低”、“升高”或“不变”)；电极上发生的电极反应式为_______。 【答案】(1) 温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢 (2)-81.3 (3)5.6 (4)t时刻之前，反应Ⅳ生成的速率大于反应Ⅴ消耗的速率，百分比增大；由于碱性物质对反应Ⅳ有促进作用，t时刻之后，随着减小，反应Ⅴ消耗的速率大于反应Ⅳ生成的速率 (5) 降低 【详解】（1）设起始，，平衡生成，列三段式：，由体积分数为得：，解得，平衡总物质的量为，各物质分压：，，； ； 曲线下降原因：曲线①中的体积分数高于曲线②，说明曲线②未达平衡状态，则达到最高点后，曲线②下降的原因是温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢。 （2）根据标准摩尔生成焓计算反应焓变：生成物总生成焓反应物总生成焓，代入数据得： 。 （3），故，水解常数，则的水解平衡：，，故，故。 （4）HCOOH是反应Ⅳ的生成物，反应Ⅴ的反应物：反应开始时，反应Ⅳ生成的速率大于反应Ⅴ消耗的速率，百分比增大；反应一段时间后，由于碱性物质对反应Ⅳ有促进作用，t时刻之后，随着减小，反应Ⅴ消耗的速率大于反应Ⅳ生成的速率，百分比减小，最终达到平衡保持不变。 （5）根据装置图可知，电极上，得电子发生还原反应生成，应与电源负极相连，为电解装置的阴极；电极应与电源正极相连，辛胺失电子发生氧化反应转化为辛腈，为电解装置的阳极，电极反应为，消耗，故溶液pH降低；左侧为阴极，得电子生成，电极反应为：。 12．（2026·东北三省四市联考·二模）含碳化合物的合成与转化具有研究价值和现实意义。由CO、和制涉及的原理为： ① ② ③ (1)反应①的___________。 (2)反应②自发进行的条件为___________(填“高温”或“低温)。 (3)反应③的速率方程可表示为，其中分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关，则升高温度，会___________(填“增大”、“减小”或“无影响”)。 (4)已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。为探究M、N两种催化剂对反应②的催化效能，进行相关实验，依据实验数据获得如图所示曲线，由图1可知活化能较低的催化剂是___________(填“M”或“N”)。 (5)恒温恒压条件下，将和(不参与反应)充入密闭容器中进行②和③反应，到达平衡，测得容器中的体积分数为12.5%。设此时，计算该温度下反应③的平衡常数___________(用含有a的代数式表示)。的平衡转化率、CO和的选择性(S)随温度的变化曲线如图2所示，图中表示CO选择性的是曲线___________(填“a”、“b”或“c”)。 [已知：①对于反应，，x为物质的量分数；②选择性，] (6)利用电解原理也可将转化为，其装置如图3所示，则电极上的电极反应为___________。 【答案】(1) (2)低温 (3)增大 (4)N (5) a (6) 【详解】（1）根据盖斯定律，反应① = 反应② - 反应③，因此：； （2）反应②：，反应后气体总物质的量减少，故；焓变，故。根据自发反应判据：、时，低温下的绝对值小，，反应自发；高温下，反应非自发。因此反应②自发进行的条件为； （3）反应③为吸热反应（），根据阿伦尼乌斯公式，升高温度，正、逆反应速率常数均增大； （4）阿伦尼乌斯公式：，以为纵坐标、为横坐标作图，直线斜率为，斜率绝对值越小，活化能越低。由图1可知，曲线的斜率绝对值更小，因此活化能更低，对应催化剂为； （5）恒温恒压下，充入，，（不参与反应）。设平衡时，设反应②生成的物质的量为，则反应②：，反应③：。则平衡时各物质的量：，，，，，。总物质的量：，已知的体积分数为，即，解得。因此平衡时各物质的量：，，，，，，。因此反应③：，；反应②为放热反应（），温度升高，平衡逆向移动，选择性降低；反应③为吸热反应（），温度升高，平衡正向移动，选择性升高。由图2可知：曲线：随温度升高，选择性持续降低，对应；曲线：随温度升高，选择性持续升高，对应。因此表示选择性的曲线为； （6）由图3可知，电极上得电子，在参与下生成，为阴极（与电源负极相连）；电极为阳极，失电子生成。根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应：。 13．（2026·黑龙江大庆·二模）碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)是一种低毒、环保的绿色化工原料，可采用多种方法进行制备。 Ⅰ．用CH3OH、CO2直接合成CH3OCOOCH3的反应原理如下。 主反应：   副反应：   请回答下列问题： (1)已知298·K时，部分物质的相对能量如下表所示，则主反应的反应热___________。该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 物质 相对能量 -202 -393 -241 -570 (2)在3.2 MPa下，将物质的量之比为2：1的反应物、混合，使其按一定流速通过装有催化剂的容器，测得CH3OH的转化率、CH3OCOOCH3的产率受温度影响的曲线如图所示： ①温度在90～120℃时，随温度升高，CH3OCOOCH3的产率先增大后减小的主要原因是___________。(不考虑催化剂的活性随温度的变化) ②在一定条件下反应达到平衡后，CH3OH的转化率为25%，CH3OCOOCH3的选择性为90%。则平衡混合气中CH3OCOOCH3与H2O的物质的量之比为___________，主反应的平衡常数___________(列出计算式即可)。 [CH3OCOOCH3的选择性] Ⅱ．以CH3OH、CO和O2为原料，CuCl为催化剂合成CH3OCOOCH3.反应分两步进行： 反应ⅰ： 反应ⅱ：___________ (3)完成反应ⅱ的化学方程式：___________。 Ⅲ．用CH3OH和CO2在催化剂作用下通过电化学法合成CH3OCOOCH3，装置如图所示。 (4)金电极的电极反应式：___________。 【答案】(1) -14 低温 (2) 反应初期，温度升高加快反应速率，使产率增大；温度过高时，主反应是放热反应，平衡逆向移动，产率降低 (3) (4) 【详解】（1）反应热 = 生成物总能量 - 反应物总能量即：；该反应，反应后气体分子数减少，，根据吉布斯自由能判据，在低温下，反应能自发进行，故答案为：-14；低温； （2）①温度在90～120℃时，随温度升高，的产率先增大后减小的主要原因是：反应初期，温度升高加快反应速率，使产率增大；温度过高时，主反应是放热反应，平衡逆向移动，产率降低； ②由题，设初始物质的量为，为，转化率为25%，则转化的甲醇为，的选择性为90%，则：主反应消耗甲醇：，副反应消耗甲醇：，列三段式为： ， ，则平衡时各物质总量为： ，， ，，， 总物质的量：；因此与的物质的量之比为：；平衡常数为 ：，故答案为：；； （3）由题可知，该合成方法的总反应为：， 已知反应ⅰ为：，则反应ⅱ为： ； （4）由图中物质变化可知，金电极为阴极，发生还原反应，根据题意，甲醇（）和二氧化碳（）在该电极上反应，生成一氧化碳（）和甲氧基（），因此电极反应为：。 14．（2026·吉林白城·二模）天然气(含CO2、H2S等杂质)的脱硫和重整制氢综合利用具有重要意义。 (1)甲烷与硫化氢重整制氢反应为，其过程中反应i、ii及其相对能量变化示意图如图甲所示： ①反应在_________(填“高温”或“低温”)下可自发进行。 ②在恒压条件下，起始时按(同时通入一定量的N2进行稀释，N2不参与反应)向某密闭容器中充入反应混合物，温度变化对平衡时反应混合物中CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分数(w)的影响如图乙所示： 研究发现，在800~870℃温度区间内，随温度升高，平衡时H2S在反应混合物中的含量迅速下降，而CS2的含量几乎为0，其原因可能是_________；研究发现，当温度大于900℃时，平衡混合物中非常接近4，则N点对应温度下，CH4的平衡转化率为_________(保留三位有效数字)；保持其他条件不变，若起始时不通入N2进行稀释，则CH4的平衡转化率会________(填“降低”“升高”或“无影响”)。 (2)H2S可用Na2CO3溶液吸收，将吸收足量H2S气体后的溶液用如图丙所示的电解池电解，可在阳极得到有工业应用价值的Na2S2O3，则隔膜应使用_________(填“阳”或“阴”)离子交换膜，阴极反应式为_________。若电解前阳极室和阴极室溶液质量相同，当外电路中通过电子的物质的量为2 mol时，则理论上阳极室和阴极室溶液质量差为_________g。 【答案】(1) 高温 反应ii的活化能比反应i大，在较低温度下发生反应i，反应ii未发生 33.3% 降低 (2) 阴 70 【详解】（1）①据图可知，总反应 ΔH = +234 kJ·mol-1；又反应正向气体分子数增加：左边3 mol气体，右边5 mol气体，得出ΔS > 0，根据吉布斯自由能公式：ΔG =ΔH – TΔS < 0，高温下反应可自发进行； ②升温总反应平衡正向移动，H2S和CH4随温度升高而减少，H2和CS2随温度升高而增加，但在800–870°C区间，H2S迅速下降，而CS2几乎为0，此时主要发生i，反应ii未发生，说明反应ii的活化能比反应i大，在较低温度下发生反应i，反应ii未发生（其他合理解释亦可）； 当温度大于900℃时，平衡混合物中非常接近4，说明主要发生，同时由图可知，N点对应温度下，平衡时反应混合物中H2S和H2的物质的量分数相等，设转化的甲烷的物质的量为x mol，列三段式计算： 则2-2x=4x，解得x=1/3，则CH4的转化率为1/3，约为33.3%，故答案为：33.3%； 正反应是气体分子数增大的反应，在恒压条件下，不通N2稀释相当于缩小体积，有利于平衡逆向移动，，CH4转化率降低，故答案为：降低； （2）阴极发生还原反应，水电离的H+得电子生成H2，电极反应式为；阴极生成，阳极反应消耗，为平衡电荷，需从阴极室向阳极室迁移，故应使用阴离子交换膜； 当外电路中通过电子的物质的量为2 mol时，阴极室因生成1 mol （2 g）和迁出2 mol （34 g）而质量减少36 g。阳极室因迁入2 mol （34 g）而质量增加34 g。理论上阳极室和阴极室溶液质量差为 。 平衡图像分析--能垒图像分析组合 题型03 15．（2026·吉林长春·二模）综合利用化石燃料，提高利用率，有助于实现“碳达峰、碳中和”。 Ⅰ．甲烷—二氧化碳干气重整和甲烷—水蒸气重整是制备水煤气的重要途径，涉及反应如下： 反应i．   反应ii．   (1)计算反应的___________。 (2)一定温度下，反应存在，(、为正、逆反应速率常数)。该温度下反应i的平衡常数___________(用含、的代数式表示)。 (3)反应ii在___________(填“高温”或“低温”)下易自发进行。 (4)可用作甲烷干气重整反应的催化剂。晶体氧空位数不同时，反应历程中的基元反应的能量变化如下图所示。据此判断，氧空位越___________(填“多”或“少”)，越不利于反应进行，判断的理由是___________。 Ⅱ．在一密闭容器中，通入和，利用甲烷的水蒸气重整反应制备氢气，反应方程式为。 (5)时，反应时间相同，的转化率随压强的变化如下图所示。图中处于化学平衡状态的点有___________(填图中标号)。 (6)若5 min末反应至B点，用单位时间内的物质的量变化表示的化学反应速率___________；此温度下该反应的分压平衡常数___________。 【答案】(1) (2) (3)高温 (4) 少 氧空位少，基元反应活化能高 (5)C (6) 1.28 0.04 【详解】（1）根据盖斯定律，用反应ⅱ-反应ⅰ即可得到目标反应：，=。 （2）反应达到平衡时，正、逆反应速率相等：，即2=，反应ⅰ的平衡常数K=，联立两式可知K=。 （3）自发反应的判据为，反应ⅱ>0，气体分子数从2变为4，>0，因此高温下足够大，可使<0，反应自发进行。 （4）从能量变化图可知：氧空位少时，各基元步骤的活化能更高，反应速率更慢，不利于反应进行，氧空位多的体系，活化能更低，反应更易进行。 （5）该反应是气体分子数增大的反应，压强较低时，反应未达平衡，压强增大，反应速率加快，转化率升高，达到平衡点后，压强增大，平衡逆向移动，的转化率降低，从图中变化趋势可知从最高点后均为平衡状态的点，即这三个点中C点为化学平衡状态点。 （6）B点转化率为80%，则，根据反应式可得，反应时间为5 min，因此； C点为平衡状态，由图示中的数据列三段式平衡时总的物质的量为，C点压强为0.5 MPa，各物质的分压为，，，，分压平衡常数==。 16．（2026·辽宁沈阳·二模）3-羟基丙酸乙酯(3-HP)、为原料高效合成丙烯腈(CAN)的原理如下： 反应I：   反应Ⅱ：   回答下列问题： (1)部分化学键键能如下表所示，则___________(用字母表示)；此反应在___________时能自发进行(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 化学键 键能(kJ·mol-1) m n p q x y (2)恒容时，增大，EA单位时间产率降低，其原因是___________。 (3)恒压密闭容器中，按物质的量之比为1:8:2通入3-HP、、，平衡体系中含碳物种(除外)的物质的量分数随温度变化如图所示。表示EA物质的量分数曲线的是___________(填字母)，充入一定量N2的作用是___________。 (4)T1℃时，反应Ⅱ的平衡常数Kx=___________(以平衡时各物质的物质的量分数代替平衡浓度计算)。 (5)科学家通过计算模拟反应Ⅱ的反应历程有两步，其中第一步反应的化学方程式为：。但实验过程中未检测到的原因可能为___________。 【答案】(1) 高温 (2)EA与继续发生反应Ⅱ (3) b 降低各气体分压(扩大体积)，使平衡正向移动 (4)0.008 (5)第一步反应的大于第二步反应，第二步反应速率快于第一步反应速率 【详解】（1）反应焓变等于反应物总键能-生成物总键能，分析题目方程式可知反应Ⅰ实质为键、键和键断裂，形成键和键，由此可得，或根据键能直接计算； 由题目信息可知反应Ⅰ，反应气体分子数增加，，根据自发反应可得该反应在高温条件下能自发进行； （2）恒容时，增大，氨气浓度增大，反应Ⅱ正向移动，EA转化成CAN，使得单位时间内EA的产率降低，故答案为EA与继续发生反应Ⅱ（回答合理即可）； （3）反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应，温度升高，反应平衡正向移动，温度升高，反应物3-HP逐渐减少（对应曲线a），产物EA先增大，后因反应Ⅱ正向进行，EA被消耗，物质的量分数下降，产物CAN的物质的量增大，由此可知EA的物质的量分数曲线应为b；恒压条件下充入，体系体积增大，相当于减压，促进反应Ⅰ、Ⅱ均正向移动，提高原料转化率，故答案为降低各气体分压(扩大体积)，使平衡正向移动（回答合理即可）； （4）设初始投料、、，由图像可知，T1℃平衡时，、，由反应Ⅱ可得此时、，另外由反应Ⅰ、Ⅱ可知生成水的物质的量，则容器内气体总物质的量为，反应Ⅱ的平衡常数； （5） 由反应进程图可知，第一步反应的活化能大于第二步反应，则第二步反应的反应速率比第一步反应快，第一步反应生成的会迅速发生第二步反应，所以检测不到，故答案为第一步反应的大于第二步反应，第二步反应速率快于第一步反应速率（回答合理即可）。 17．（2026·辽宁锦州·二模）尿素是含氮量较高的固体氮肥。回答下列问题： (1)基态氮原子核外电子占据的最高能级共有_____个原子轨道。 (2)研究发现，高温高压下，合成尿素反应过程中存在如下液相平衡体系： 主反应：（主反应反应进程中的能量变化如图所示）； 副反应：。 ①主反应的焓变为_____（用含、、、的代数式表示）。 ②平衡体系内，部分组分的物质的量分数随初始的变化曲线如图所示，代表的是____（填“a”或“b”）；时，_____（填“>”“<”或“”）；随着的增大，与趋于一致，原因是__________。 (3)工业上通过反应  合成尿素，研究小组在恒容密闭容器中对该反应进行跟踪，测得的平衡转化率与起始投料比[，分别为1、2、3］和温度的关系如图所示（不考虑水的蒸气压）： 若℃下，从反应开始至达到M点历时，测得M点对应的总压强为akPa，则内，分压的平均变化速率为_____（用含、的代数式表示），N点对应条件下的分压平衡常数为_____（用含a的代数式表示，写出计算过程）。 【答案】(1)3 (2) a > 随着的增大，副反应被抑制，几乎没有进行，体系中主要发生主反应，与趋于一致(答案合理即可) (3) 【详解】（1）N的原子序数为7，位于第二周期第ⅤA族，基态氮原子核外电子排布式为，最高能级为，能级共含有个原子轨道，故答案为：3； （2）反应焓变等于生成物总能量减去反应物总能量，也等于总正反应活化能减去总逆反应活化能，两步反应正活化能和为，逆活化能和为，因此； 增大，假设相当于不变，增大，主反应和副反应平衡均正向移动，但增大，减小，则代表的是；当时，主反应和副反应同时发生，主反应生成等物质的量的尿素和水，但主反应生成的在副反应中被消耗，所以；随着增大，副反应被抑制，几乎没有进行，体系中主要发生主反应，主反应生成等物质的量的尿素和水，所以与趋于一致； （3）二氧化碳浓度不变时，增大氨气的浓度，平衡正向移动，二氧化碳转化率增大，则曲线C代表投料比为3，M点的投料比为3，设的起始分压为P kPa，变化了，列三段式： M点二氧化碳转化率为40%且总压为akPa，有，则，M点分压的平均变化速率为；对应条件下的分压平衡常数为，N点与M点同温，所以平衡常数相等。 18．（2026·辽宁丹东·二模）为实现“双碳”目标，加氢制甲醇工艺展现出了巨大的潜力与价值，其实现方式可明确区分为直接加氢制备与间接加氢制备两大路径。 (1)计算机模拟直接加氢制备的反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂活性位点的物种用*表示，则决速步骤的化学方程式为___________。 (2)间接加氢制备甲醇工艺(两步合成法)，首先以与作为起始原料制备合成气：___________ 键 键能 799 436 462 1070 (3)①在时，将与通入抽空的瓶中，发生(2)中制备合成气的反应，平衡后瓶中的总压为，平衡常数为，经分析知其中水蒸气的分压为，则该条件下的物质的量为___________。 ②在容器中加入过量的氧化钴和金属，在相同条件下容器中又加了如下两个反应： ，平衡常数为 ，平衡常数为 请分析与、的关系为___________；再次达到平衡时，容器中的水蒸气的体积分数为，那么在该条件下的数值为___________。 (4)间接加氢制备甲醇工艺的第二步主要反应为： 将和按物质的量之比通入某恒温恒压的密闭容器中，若只发生上述反应，下列情况下能说明反应达到平衡状态的是___________(填符号)。 A．混合气体的密度不再变化 B．和的物质的量之比不再改变 C．的体积分数不再变化 D．形成同时形成 (5)氢能用途广泛且绿色低碳，其中两种固态储氢材料吸氢后的晶胞如图所示。 ①晶胞X中、、H原子的最简整数比为___________。 ②晶胞Y的参数为、、，6个H原子围绕原子形成正八面体。 已知：A原子的分数坐标为，B原子的分数坐标为，键长为，请写出C原子的分数坐标___________。 【答案】(1)或 (2) (3) 119 (4)AC (5) 【详解】（1）反应的决速步骤是活化能（能垒）最大的步骤，根据能量图，能垒最大的步骤为吸附态的与结合生成，因此方程式为：或保留不参与反应的得； （2）反应焓变反应物总键能生成物总键能，反应为，反应物键能总和： 生成物键能总和： 因此； （3）① CO物质的量计算反应前后气体总物质的量不变，初始总物质的量为。同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，设，则： ，代入数据：，解得，即； ② K的关系与计算三个反应依次为： i ， ii ， iii 由i = ii - iii，可得。初始，总气体为，平衡时体积分数为30%，故，，因此。 由①可得，代入得： ； （4）A．总质量不变，反应前后气体分子数变化，体积随反应进行变化，密度为变量，密度不变时说明反应达到平衡，A正确； B．投料比，反应计量数比也为，因此二者物质的量之比始终为，不能说明平衡，B错误； C．的体积分数不再变化，说明各组分浓度不变，反应达到平衡，C正确； D．中含键，形成说明正反应生成，形成说明逆反应生成，正逆反应速率不相等，不能说明平衡，D错误。 （5）① 原子个数比晶胞X为长方体，通过均摊法计算：原子数为，原子数来自为，原子数为，因此最简比； ② 晶胞Y参数为，任意原子实际坐标为，则分数坐标为： 已知顶点A分数坐标为，体心Mg（B原子）分数坐标为，Mg-H键长，6个H围绕中心Mg形成正八面体从晶胞结构可以看出，C原子位于晶胞z方向的顶面上，因此C的实际Z坐标等于晶胞z方向的总长度，代入分数坐标定义得： C位于晶胞顶面顶点（对应分数坐标）与体心Mg(B)的连线上，这条连线正好是顶面顶点的连线，连线与x轴夹角为，满足。C距离体心B的长度为键长，沿连线方向从原点计算C的实际坐标：x方向：C的实际X坐标为 ，y方向：C的实际Y坐标为 转换为分数坐标：，即。 19．（2026·内蒙古包头·二模）水煤气变换反应是实现氢能高效清洁利用的重要反应。 (1)水煤气变换反应___________。 （已知：CO燃烧热为，燃烧热为，） (2)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催化下的反应历程：（吸附在催化剂表面上的物种用*标注） 由图可知___________（填“A”或“B”）更有利于该反应进行。 (3)一定条件下，水煤气变换反应的中间产物是HCOOH。HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ．（快）Ⅱ．（慢） 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催化作用；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： 反应Ⅰ正反应速率方程为：，k为反应速率常数。温度下，HCOOH电离平衡常数为，当HCOOH平衡浓度为时，浓度为___________，此时反应Ⅰ的反应速率___________（用含、x和k的代数式表示）。 ②温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使HCOOH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）。图中表示CO随时间变化的曲线为___________（填“X”、“Y”或“Z”）。时刻测得CO、的浓度为、，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___________。 【答案】(1) (2)B (3) Y 【详解】（1）写出已知热化学方程式： ①CO(g) +O2 (g) = CO2(g)    ΔH1=−283kJ/mol，②H2 (g) +O2(g) = H2O(l)    ΔH2 =−285.8 kJ/mol，③H2O(l) = H2O (g)    ΔH3 =+40.67 kJ/mol，目标反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) 可由①-②-③得到，因此：ΔH = ΔH1−ΔH2−ΔH3 =−283−(− 285.8)− 40.67 =− 37.87 kJ/mol； （2）催化剂可降低反应的活化能，活化能越低越有利于反应进行。由图可知，原子层金簇负载催化剂B的最大活化能低于金催化剂A，因此B更有利于反应进行。 （3）① \c的电离平衡为：，电离平衡常数 ，忽略水电离，，已知平衡时，代入得：，因此 ； ②代入速率公式 ，得 ； ③反应Ⅰ为快反应，快速生成，初始阶段浓度快速升高；反应Ⅱ为慢反应，不断消耗，使反应Ⅰ平衡逆向移动，浓度逐渐降低；为反应Ⅱ的产物，浓度随反应进行逐渐升高，因此对应曲线为，浓度先快升，后逐渐降低，浓度高于和； ④平衡时，反应Ⅱ生成，因此，根据碳守恒：，即，时刻，，，可得，反应Ⅰ平衡常数 ，温度不变不变，平衡时，解得，因此； ⑤反应Ⅱ的平衡常数 ，平衡时，代入得。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 化学反应原理综合题 3大考点概览 题型01 平衡图像分析及平衡常数的计算 题型02 平衡图像分析--电化学组合 题型03 平衡图像分析--能垒图像分析组合 平衡图像分析及平衡常数的计算 题型01 1．（2026·黑龙江齐齐哈尔·二模）燃油汽车尾气中NO、和CO处理的有关反应如下： ①     ②     ③     (1)  ___________，K=___________。 (2)已知：平衡常数K与反应热()、温度(T)的关系式为(R=8.314)。上述反应的平衡常数与温度关系如图所示。曲线代表反应___________(填序号)的8.314与T关系，判断依据是___________。 (3) 天然气也可以除去，发生反应：。某温度下，在2.0 L刚性密闭容器中充入1 mol (g)和2 mol (g)，发生上述反应，测得容器内气体压强(p)与反应时间(t)的变化如表所示。 t/min 0 2 4 6 8 10 p/(100 kPa) 4.80 5.44 5.76 5.92 6.00 6.00 ①0～8 min时间段内用分压表示的速率为___________。 ②其他条件不变，起始投入4 mol 和5 mol ，达到平衡时平衡常数___________kPa。(提示：以分压表示的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数) (4)工业上，可采用电解吸收法将工业尾气中氮的氧化物转化成。向0.1 NaCl溶液(含少量NaOH，pH=9)中通入NO电解，测得NO的去除率与电流强度的关系和溶液中相关含氯粒子浓度变化与电流强度的关系如图所示。 ①通过电流强度大于4A时，NO去除率降低的主要原因是___________。 ②如果电流强度为4A，工作a min时，通入了m g NO，则电解效率为___________。[已知：电解效率等于实际通过的电子物质的量与理论通过的电子物质的量之比，，法拉第常数F=96500 ] 2．（2026·内蒙古赤峰·二模）我国科学家研发的“液态阳光”计划是通过太阳能发电电解水制氢，再采用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇，发生反应如下： 反应1：   反应2：   (1)反应  _______。 (2)在恒温恒容密闭容器中加入2mol和2mol，若只发生反应1，则下列选项可以说明反应1达到化学平衡的是_______ a．的体积分数不变    b．混合气体平均摩尔质量不变    c．总压不变    d．速率： (3)温度一定时，若只发生反应1，在1L容器中加入和，2min时达到平衡，生成为0.5mol，0~2min内，_______，此时再充入和，平衡_______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 (4)不同压强下，按照投料，同时发生反应1和反应2，实验测定的平衡转化率随温度的变化关系如图1所示。压强、、由大到小的顺序为_______；时三条曲线几乎交于一点的原因是_______。 (5)在T℃、8MPa条件下，将、和2molAr充入反应器，平衡后的转化率和的选择性[的选择性]曲线如图2所示，则反应1的_______(列出计算式即可)。 3．（2026·辽宁盘锦·二模）我国某大学科研小组在等离子体调控缺陷的氮化硼催化剂上，高效催化丙烷氧化脱氢制丙烯的原理如下： 反应Ⅰ： 反应II： 反应III： 回答下列问题： (1)已知反应，则反应I的___________。 (2)在时，反应的；若在4L容器中通入和各时刻，压强为的反应体系测得的物质的量和压强为的反应体系测得的物质的量如图所示，则时刻压强为的反应体系___________(填“已平衡”“未平衡”或“无法确定”)；压强___________(填“>”“<”或“=”) (3)在恒容的密闭容器中，起始时充入4mol和，反应达到平衡时的转化率，及碳的平衡物质的量随温度的变化如图所示： ①表示的转化率的曲线是___________(填“M”“N”或“P”)。 ②曲线M在先下降后上升的原因是___________。 ③在时，的转化率为的物质的量为0.4mol，此时体系的总压强为7.4MPa，则反应II：的分压平衡常数___________MPa(用平衡分压代替平衡浓度，平衡分压=总压体积分数)。 ④之后，丙烯的选择性下降，其原因可能是___________。 4．（2026·内蒙古兴安·二模）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳排放。回答下列问题： (1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：，该反应一般认为通过如下步骤来实现： ① ② 总反应的_______。 (2)合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在下的 、在 下的~t如图所示。 ①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式_______。 ②图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由是_______。 ③当时，的平衡转化率_______，反应条件可能为_______或_______。 5．（2026·内蒙古乌兰察布·二模）甲醇脱氢法制，涉及主要反应如下： 反应； 反应II：。 回答下列问题： (1)已知：键能数据如下表： 化学键 C—H C—O C=O H—O H—H 键能 413 358 799 467 432 则_______kJ/mol。 (2)一定温度下，向恒容密闭容器中充入(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母，下同)。 a．容器内压强不再变化    b．混合气体的密度不再变化 c．容器内的体积分数不再变化    d．的消耗速率等于生成速率的2倍 (3)一定条件下，向密闭容器中充入(g)，反应、II达到平衡后，采取下列措施，一定能提高(g)平衡转化率的是_______。 a．恒温恒压，充入惰性气体    b．恒温恒容，充入适量CO c．恒温恒容，充入    d．其他条件不变，升高温度 (4)向恒容密闭容器中充入，测得平衡时的转化率和的选择性随温度的变化关系如图所示。 ①表示的选择性随温度变化情况的曲线是_______(填“”或“”)。 ②时，_______；温度高于时，随着温度的升高而_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③温度为时，若起始时容器内压强为，反应达平衡。则内生成的反应速率为_______，该温度下反应的分压平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度表示，分压总压×物质的量分数)。 6．（2026·辽宁抚顺·二模）探究合成反应化学平衡的影响因素，以提高的产率。以、为原料合成涉及的主要反应如下： Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   (1)反应Ⅰ的___________0(填“>”或“<”)。 (2)在该合成体系中，下列说法不正确的是___________。 A．若气体的平均相对分子质量不变，说明反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都已达到平衡 B．若在恒容绝热容器中，反应Ⅰ的平衡常数K保持不变，说明反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都已达到平衡 C．选用合适的催化剂可以提高甲醇在单位时间内的产量 D．体系达平衡后，若压缩体积，反应Ⅰ平衡不移动 (3)3 MPa下，以进气流量，持续通过装有0.5 g催化剂的反应管中(仅发生上述反应Ⅰ、Ⅱ)。经相同时间测得的转化率、的选择性及的时空收率随温度(T)的变化关系如图所示。 已知：a．； b．。 ①已知图中曲线a代表随温度的变化，则代表的转化率随温度变化的曲线是___________，280℃后，曲线a快速下降的可能原因是___________。 ②280℃时，CO的选择性为___________；若为，则___________(列出计算式即可)。 ③一定条件下，将进气流量改为(此流量下的转化率可近似认为平衡转化率)，测得出气流量为，为50%，此时反应I的平衡常数___________。 7．（2026·辽宁大连·二模）合成甲醇是资源化的重要方法，涉及的主要化学反应有： 反应i： 反应ii： (1)已知： 利用和计算时，还需要利用_______反应的ΔH (写出只含有三种物质的化学方程式)。通过计算得出。 (2)控制反应条件(均使用了催化剂)，研究反应物的投料比及温度对反应体系的影响。 产率和选择性的定义：   。 ①图1中，投料比是指_______［填“”或“”)；当投料比为5时，的平衡转化率约为，，则_______(保留2位有效数字) ②当温度高于时，甲醇的产率随温度升高而减小，原因可能有_______(写出2条)。 (3)按的投料比发生上述反应，测得的平衡转化率和的选择性随温度、压强的变化如图所示。 ①、的大小关系为：_______(填“>”、“＜”或“=”)。 ②以上时，和条件下的平衡转化率几乎交于一点的原因是：_______。 ③，压强为时，反应ii的平衡常数_______(保留2位有效数字，是以各物质的物质的量分数代入平衡常数表达式所得到的平衡常数)。 8．（2026·吉林·二模）环氧乙烷(C2H4O)具有杀菌、环氧化、羟乙基化等特性，在化工、医药、食品、纺织等多个领域具有广泛应用。 (1)以乙烯为原料生产环氧乙烷，过去主要使用的是氯代乙醇法，其原理为：C2H4(g) + Cl2 + Ca(OH)2   → C2H4O + CaCl2 + H2O。这种生产工艺的原子利用率为________（结果保留三位有效数字）。 已知：原子利用率 =（期望产物的总质量÷生成物的总质量）×100% (2)现代工业常利用氧化乙烯制备环氧乙烷。发生的主要反应有： I．2C2H4(g) + O2(g) 2C2H4O(g)  ΔH1 = -210 kJ·mol−1 Ⅱ．C2H4(g) +3O2(g) 2CO2(g) + 2H2O(g)  ΔH2 = -1239 kJ·mol−1 利用盖斯定律可以间接计算化学反应的反应热，根据下图所示的循环过程， ΔH4 =________（用含ΔH1 、ΔH2 、ΔH3 的代数式表示）。 (3)反应I的正、逆反应速率可分别表示为= (C2H4)·p(O2) 、= (C2H4O)（、分别为正、逆反应的速率常数，p为物质的分压，单位为kPa）。T℃时，。T℃时，反应I的分压平衡常数Kp=________(kPa)－1；仅升高温度，_______，Kp_______（填“增大”“减小”或“不变”）。 (4)以Ag为催化剂合成C2H4O的反应机理如下： Ⅲ：Ag(s) + O2(g) → Ag+(s)  慢 Ⅳ：C2H4(g) + Ag+(s) → C2H4O(g) + Ag+O－(s)  快 Ⅴ：C2H4(g) + 6Ag+O－(s) → 2CO2(g) + 6Ag(s) + 2H2O(g)  快 ①结合反应机理，能够提高主反应速率的措施有________（填标号）。 A．恒容条件下，通入惰性气体                 B．适当升高温度    C．减小压强                              D．增大O2浓度 ②加入1，2-二氯乙烷会发生反应：2Cl(g) + 2 Ag+O－(s) → 2AgCl(s) + O2(g)。一定条件下，反应一定时间后，C2H4O产率及选择性与1，2-二氯乙烷浓度关系如图。 1，2-二氯乙烷浓度增大使C2H4O产率先升高后降低的原因为________。 9．（2026·辽宁鞍山·二模）某研究小组将咪唑（，简写为Im）质子化后（）与铂类配合物在碱性条件下交换配体，制备功效型新配合物，并探究其在不同酸性条件下的稳定性。 I．配合物的制备 (1)步骤1的离子方程式为__________________； (2)已知分子有两种结构：和，则该分子中最多有________个原子共平面； (3)已知咪唑为平面分子且含5中心6电子的大π键（），则咪唑与配位时，参与配位的N原子的标号为____（，填“a”或“b”）； (4)步骤2中存在以下平衡： i． ii． 反应的平衡常数________（用表示）。 (5)分析整个制备过程可知，和Im与的配位能力强弱关系为：________； II．探究酸度对稳定性的影响 用配制3份酸化程度不同、物质的量浓度均为的溶液A1、A2和A3.在一定温度下酸化反应达到平衡时，测定溶液pH，并分别取等体积溶液测得Im中特定氢原子（）的核磁共振信号如图（峰面积与化学环境相同的氢原子数成正比）。 酸化时存在下列反应： iii． iv． (6)信号峰Ⅱ代表的组分是________，信号峰Ⅲ代表的组分是________（填代号）； a．　b．　c．　d． (7)溶液中酸化反应达到平衡的标志是________（填代号）： a．特征信号峰的位置保持不变　　b．特征信号峰的总面积保持不变 c．特征信号峰的数量保持不变　　d．特征信号峰的数量及其面积保持不变 (8)已知图中溶液A1信号峰I的面积为S，溶液A2信号峰I、II的面积分别为；溶液A2中________（用可能含S、的代数式表示）。 10．（2026·内蒙古呼和浩特·二模）将二氧化碳转化为高附加值有机物，不仅助力“碳达峰”，还具有良好经济效益。二氧化碳催化加氢制甲醇，发生以下反应： 反应① 反应② (1)反应①在_______(填“低温”或“高温”)正向自发进行。 (2)反应的_______kJ/mol。 (3)恒压密闭容器中，按照投料，发生反应①和②。测得平衡时的转化率、和的选择性随温度的变化如图所示[选择性]。 ①图中代表平衡转化率随温度变化的曲线是_______(填“”“”或“”)。 ②下列说法正确的是_______(填标号)。 A．范围内，的平衡转化率始终低于 B．温度越高，越有利于工业生产 C．未达平衡前，加入选择性高的催化剂，有可能提高的产率 ③时反应②的分压平衡常数为_______(保留2位有效数字，已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数)。 (4)Zn-Ga-O催化制甲醇，其反应历程如图所示。Zn-Ga-O无催化活性，形成氧原子空位后才具备催化活性，先在表面解离为，随后参与的还原过程。 已知：ⅰ．催化剂上吸附或沉积太多的水，易使催化剂中毒； ⅱ．口表示氧原子空位，*表示微粒吸附在催化剂上。 ①理论上，反应历程中消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为_______。 ②若原料气中比例过低、过高均会减弱催化剂活性，原因是_______。 平衡图像分析--电化学组合 题型02 11．（2026·内蒙古包头·二模）二甲胺—二甲基甲酰胺均是用途广泛的化工原料。用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下： I. Ⅱ. Ⅲ. (1)合成氨：在条件下，混合气体以一定流速通过合成塔。测得出口体积分数随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图，若a点已达平衡，则(g)在该条件下的平衡常数_______(用含P的表达式表示)。达到最高点后，曲线②下降的原因是_______。 (2)为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成1 mol该物质的焓变。对于稳定相态单质，其为零。部分物质的标准摩尔生成焓如下表。 化合物 摩尔生成焓 -45.9 -285.0 -230.0 -17.2 标准状态下，反应  _______。 (3)下，的电离常数为，则水溶液的_______。 (4)有研究采用和催化反应制备。在恒温密闭容器中，投料比，催化剂M足量。反应方程式如下： Ⅳ. V. 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) 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)_______。 (5)天津大学团队以与辛胺为原料用电化学方法实现了甲酸的高选择性合成，同时得到副产物辛腈。装置工作原理如图。 一段时间后，右侧电极室内溶液pH_______(填“降低”、“升高”或“不变”)；电极上发生的电极反应式为_______。 12．（2026·东北三省四市联考·二模）含碳化合物的合成与转化具有研究价值和现实意义。由CO、和制涉及的原理为： ① ② ③ (1)反应①的___________。 (2)反应②自发进行的条件为___________(填“高温”或“低温)。 (3)反应③的速率方程可表示为，其中分别为正、逆反应速率常数，只与温度有关，则升高温度，会___________(填“增大”、“减小”或“无影响”)。 (4)已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)。为探究M、N两种催化剂对反应②的催化效能，进行相关实验，依据实验数据获得如图所示曲线，由图1可知活化能较低的催化剂是___________(填“M”或“N”)。 (5)恒温恒压条件下，将和(不参与反应)充入密闭容器中进行②和③反应，到达平衡，测得容器中的体积分数为12.5%。设此时，计算该温度下反应③的平衡常数___________(用含有a的代数式表示)。的平衡转化率、CO和的选择性(S)随温度的变化曲线如图2所示，图中表示CO选择性的是曲线___________(填“a”、“b”或“c”)。 [已知：①对于反应，，x为物质的量分数；②选择性，] (6)利用电解原理也可将转化为，其装置如图3所示，则电极上的电极反应为___________。 13．（2026·黑龙江大庆·二模）碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3)是一种低毒、环保的绿色化工原料，可采用多种方法进行制备。 Ⅰ．用CH3OH、CO2直接合成CH3OCOOCH3的反应原理如下。 主反应：   副反应：   请回答下列问题： (1)已知298·K时，部分物质的相对能量如下表所示，则主反应的反应热___________。该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 物质 相对能量 -202 -393 -241 -570 (2)在3.2 MPa下，将物质的量之比为2：1的反应物、混合，使其按一定流速通过装有催化剂的容器，测得CH3OH的转化率、CH3OCOOCH3的产率受温度影响的曲线如图所示： ①温度在90～120℃时，随温度升高，CH3OCOOCH3的产率先增大后减小的主要原因是___________。(不考虑催化剂的活性随温度的变化) ②在一定条件下反应达到平衡后，CH3OH的转化率为25%，CH3OCOOCH3的选择性为90%。则平衡混合气中CH3OCOOCH3与H2O的物质的量之比为___________，主反应的平衡常数___________(列出计算式即可)。 [CH3OCOOCH3的选择性] Ⅱ．以CH3OH、CO和O2为原料，CuCl为催化剂合成CH3OCOOCH3.反应分两步进行： 反应ⅰ： 反应ⅱ：___________ (3)完成反应ⅱ的化学方程式：___________。 Ⅲ．用CH3OH和CO2在催化剂作用下通过电化学法合成CH3OCOOCH3，装置如图所示。 (4)金电极的电极反应式：___________。 14．（2026·吉林白城·二模）天然气(含CO2、H2S等杂质)的脱硫和重整制氢综合利用具有重要意义。 (1)甲烷与硫化氢重整制氢反应为，其过程中反应i、ii及其相对能量变化示意图如图甲所示： ①反应在_________(填“高温”或“低温”)下可自发进行。 ②在恒压条件下，起始时按(同时通入一定量的N2进行稀释，N2不参与反应)向某密闭容器中充入反应混合物，温度变化对平衡时反应混合物中CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分数(w)的影响如图乙所示： 研究发现，在800~870℃温度区间内，随温度升高，平衡时H2S在反应混合物中的含量迅速下降，而CS2的含量几乎为0，其原因可能是_________；研究发现，当温度大于900℃时，平衡混合物中非常接近4，则N点对应温度下，CH4的平衡转化率为_________(保留三位有效数字)；保持其他条件不变，若起始时不通入N2进行稀释，则CH4的平衡转化率会________(填“降低”“升高”或“无影响”)。 (2)H2S可用Na2CO3溶液吸收，将吸收足量H2S气体后的溶液用如图丙所示的电解池电解，可在阳极得到有工业应用价值的Na2S2O3，则隔膜应使用_________(填“阳”或“阴”)离子交换膜，阴极反应式为_________。若电解前阳极室和阴极室溶液质量相同，当外电路中通过电子的物质的量为2 mol时，则理论上阳极室和阴极室溶液质量差为_________g。 平衡图像分析--能垒图像分析组合 题型03 15．（2026·吉林长春·二模）综合利用化石燃料，提高利用率，有助于实现“碳达峰、碳中和”。 Ⅰ．甲烷—二氧化碳干气重整和甲烷—水蒸气重整是制备水煤气的重要途径，涉及反应如下： 反应i．   反应ii．   (1)计算反应的___________。 (2)一定温度下，反应存在，(、为正、逆反应速率常数)。该温度下反应i的平衡常数___________(用含、的代数式表示)。 (3)反应ii在___________(填“高温”或“低温”)下易自发进行。 (4)可用作甲烷干气重整反应的催化剂。晶体氧空位数不同时，反应历程中的基元反应的能量变化如下图所示。据此判断，氧空位越___________(填“多”或“少”)，越不利于反应进行，判断的理由是___________。 Ⅱ．在一密闭容器中，通入和，利用甲烷的水蒸气重整反应制备氢气，反应方程式为。 (5)时，反应时间相同，的转化率随压强的变化如下图所示。图中处于化学平衡状态的点有___________(填图中标号)。 (6)若5 min末反应至B点，用单位时间内的物质的量变化表示的化学反应速率___________；此温度下该反应的分压平衡常数___________。 16．（2026·辽宁沈阳·二模）3-羟基丙酸乙酯(3-HP)、为原料高效合成丙烯腈(CAN)的原理如下： 反应I：   反应Ⅱ：   回答下列问题： (1)部分化学键键能如下表所示，则___________(用字母表示)；此反应在___________时能自发进行(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 化学键 键能(kJ·mol-1) m n p q x y (2)恒容时，增大，EA单位时间产率降低，其原因是___________。 (3)恒压密闭容器中，按物质的量之比为1:8:2通入3-HP、、，平衡体系中含碳物种(除外)的物质的量分数随温度变化如图所示。表示EA物质的量分数曲线的是___________(填字母)，充入一定量N2的作用是___________。 (4)T1℃时，反应Ⅱ的平衡常数Kx=___________(以平衡时各物质的物质的量分数代替平衡浓度计算)。 (5)科学家通过计算模拟反应Ⅱ的反应历程有两步，其中第一步反应的化学方程式为：。但实验过程中未检测到的原因可能为___________。 17．（2026·辽宁锦州·二模）尿素是含氮量较高的固体氮肥。回答下列问题： (1)基态氮原子核外电子占据的最高能级共有_____个原子轨道。 (2)研究发现，高温高压下，合成尿素反应过程中存在如下液相平衡体系： 主反应：（主反应反应进程中的能量变化如图所示）； 副反应：。 ①主反应的焓变为_____（用含、、、的代数式表示）。 ②平衡体系内，部分组分的物质的量分数随初始的变化曲线如图所示，代表的是____（填“a”或“b”）；时，_____（填“>”“<”或“”）；随着的增大，与趋于一致，原因是__________。 (3)工业上通过反应  合成尿素，研究小组在恒容密闭容器中对该反应进行跟踪，测得的平衡转化率与起始投料比[，分别为1、2、3］和温度的关系如图所示（不考虑水的蒸气压）： 若℃下，从反应开始至达到M点历时，测得M点对应的总压强为akPa，则内，分压的平均变化速率为_____（用含、的代数式表示），N点对应条件下的分压平衡常数为_____（用含a的代数式表示，写出计算过程）。 18．（2026·辽宁丹东·二模）为实现“双碳”目标，加氢制甲醇工艺展现出了巨大的潜力与价值，其实现方式可明确区分为直接加氢制备与间接加氢制备两大路径。 (1)计算机模拟直接加氢制备的反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂活性位点的物种用*表示，则决速步骤的化学方程式为___________。 (2)间接加氢制备甲醇工艺(两步合成法)，首先以与作为起始原料制备合成气：___________ 键 键能 799 436 462 1070 (3)①在时，将与通入抽空的瓶中，发生(2)中制备合成气的反应，平衡后瓶中的总压为，平衡常数为，经分析知其中水蒸气的分压为，则该条件下的物质的量为___________。 ②在容器中加入过量的氧化钴和金属，在相同条件下容器中又加了如下两个反应： ，平衡常数为 ，平衡常数为 请分析与、的关系为___________；再次达到平衡时，容器中的水蒸气的体积分数为，那么在该条件下的数值为___________。 (4)间接加氢制备甲醇工艺的第二步主要反应为： 将和按物质的量之比通入某恒温恒压的密闭容器中，若只发生上述反应，下列情况下能说明反应达到平衡状态的是___________(填符号)。 A．混合气体的密度不再变化 B．和的物质的量之比不再改变 C．的体积分数不再变化 D．形成同时形成 (5)氢能用途广泛且绿色低碳，其中两种固态储氢材料吸氢后的晶胞如图所示。 ①晶胞X中、、H原子的最简整数比为___________。 ②晶胞Y的参数为、、，6个H原子围绕原子形成正八面体。 已知：A原子的分数坐标为，B原子的分数坐标为，键长为，请写出C原子的分数坐标___________。 19．（2026·内蒙古包头·二模）水煤气变换反应是实现氢能高效清洁利用的重要反应。 (1)水煤气变换反应___________。 （已知：CO燃烧热为，燃烧热为，） (2)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催化下的反应历程：（吸附在催化剂表面上的物种用*标注） 由图可知___________（填“A”或“B”）更有利于该反应进行。 (3)一定条件下，水煤气变换反应的中间产物是HCOOH。HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ．（快）Ⅱ．（慢） 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催化作用；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： 反应Ⅰ正反应速率方程为：，k为反应速率常数。温度下，HCOOH电离平衡常数为，当HCOOH平衡浓度为时，浓度为___________，此时反应Ⅰ的反应速率___________（用含、x和k的代数式表示）。 ②温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使HCOOH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）。图中表示CO随时间变化的曲线为___________（填“X”、“Y”或“Z”）。时刻测得CO、的浓度为、，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___________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题07 化学反应原理综合题 平衡图像分析及平衡常数的计算 题型01 1. (1) -200.9 (2) ② 反应①是吸热反应，温度升高反应①平衡正向移动，增大，增大代表①；反应②和③是放热反应且②的放热量较大，反应热越大，曲线斜率越大，代表② (3) 30 3240 (4) 的氧化性强于，电流强度大于4A电解液中增大，降低，溶液的氧化性降低，因此NO去除率降低 2. (1)-90 (2)bc (3) 0.25 逆向 (4) 时以反应2为主，改变压强对反应2几乎无影响 (5) 3. (1)-146 (2) 未平衡 < (3) 在温度小于时以反应I为主，反应I向逆反应生成的大于反应II向正反应消耗的，故的转化率减小；温度大于时，以反应II为主，反应I向逆反应生成的小于反应II向正反应消耗的的转化率增大 0.6 生成的碳覆盖在催化剂表面使催化剂中毒失去活性 4. (1)-49 (2) b 总反应的ΔH<0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小 33.3% 、210℃ 、250℃ 5. (1) (2)ac (3)ad (4) 增大 6. (1)> (2)D (3) c 反应Ⅰ速率的增大程度远大于反应Ⅱ，故甲醇的选择性快速下降(或催化剂失去活性) 22.5% 7. (1) (2) 31% 原因一：温度高于523K，催化剂失去活性；原因二：温度升高，反应ii速率增大程度更为显著，以反应ii为主；原因三：反应i为放热反应，反应ii为吸热反应，温度升高，反应i平衡逆移，反应ii平衡正移 (3) > 以上副反应占主导，压强对平衡无影响 0.061 8. (1)25.4% (2)-ΔH1+ΔH2+ΔH3 (3) 4 增大 减小 (4) BD 浓度低时，增大1，2—二氯乙烷的浓度，会提高氧气浓度，加快慢反应（反应Ⅲ）的速率，降低 Ag+O-浓度，抑制副反应(反应Ⅴ)，增加主反应(反应Ⅳ或环氧乙烷) 浓度较高时会使催化剂的量减少，降低催化效果，或生成的 AgCl 覆盖在 Ag表面，降低催化效果。选择性浓度较高时会使催化剂的量减少，降低催化效果，或生成的 AgCl 覆盖在 Ag表面，降低催化效果。 9. (1)（分步写也给分：第一步：；第二步：） (2)7 (3)a (4) (5) (6) b d (7)d (8) 10. (1)低温 (2)-90.2 (3) c AC 0.015 (4) 6：1 太少，形成的氧原子空位少，催化能力较弱；太多，生成的过多，使催化剂中毒 平衡图像分析--电化学组合 题型02 11. (1) 温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢 (2)-81.3 (3)5.6 (4)t时刻之前，反应Ⅳ生成的速率大于反应Ⅴ消耗的速率，百分比增大；由于碱性物质对反应Ⅳ有促进作用，t时刻之后，随着减小，反应Ⅴ消耗的速率大于反应Ⅳ生成的速率 (5) 降低 12. (1) (2)低温 (3)增大 (4)N (5) a (6) 13. (1) -14 低温 (2) 反应初期，温度升高加快反应速率，使产率增大；温度过高时，主反应是放热反应，平衡逆向移动，产率降低 (3) (4) 14. (1) 高温 反应ii的活化能比反应i大，在较低温度下发生反应i，反应ii未发生 33.3% 降低 (2) 阴 70 平衡图像分析--能垒图像分析组合 题型03 15. (1) (2) (3)高温 (4) 少 氧空位少，基元反应活化能高 (5)C (6) 1.28 0.04 16. (1) 高温 (2)EA与继续发生反应Ⅱ (3) b 降低各气体分压(扩大体积)，使平衡正向移动 (4)0.008 (5)第一步反应的大于第二步反应，第二步反应速率快于第一步反应速率 17. (1)3 (2) a > 随着的增大，副反应被抑制，几乎没有进行，体系中主要发生主反应，与趋于一致(答案合理即可) (3) 18. (1)或 (2) (3) 119 (4)AC (5) 19. (1) (2)B (3) Y / 学科网（北京）股份有限公司 $