专题13 化学反应原理综合题（6年汇编）（河北专用）2021-2026年高考化学真题分类汇编

**基本信息** 聚焦化学反应原理综合题，汇编河北6年高考真题及模拟题，以“双碳”、清洁能源等工业生产为情境，融合图像分析与理论计算，适配高考命题趋势。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |化学反应原理综合题|6年真题+15道模拟题|热化学（2026真题）、平衡移动（2025真题）、Kp/Kc计算（2024真题）、电化学（2023真题）|工业真实情境（丙烯制备、乙二醇合成），多反应体系分析（丙烷脱氢耦合CO2氧化），图像数据与计算融合（分压/浓度图像）|

专题13 化学反应原理综合题 6年真题1年模拟 1.【答案】（1）+165     （2）① 0.03    ② bd     （3）C-H （4）①     ② 减小    ③ A点代表的组分为，该反应体系中发生的主要反应为气体分子数增大的反应，减小压强，反应Ⅰ平衡向正反应方向移动，消耗量增大，其物质的量减小      2.【答案】（1）①     ② cd     （2）①     ② 该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大    ③ <    ④ =    ⑤ 12    ⑥       3.【答案】（1）①     ②     ③ 该反应正反应放热，且气体分子数减小，反应正向进行时，容器内压强减小，从到平衡时增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，对应温度逐渐降低    ④     ⑤ 0.03    ⑥ D     （2）① 5.54    ② 0.033    ③ 增大      4.【答案】（1）① 181    ② CD    ③     ④      （2）     （3）① 阴    ②     ③ bac      5.【答案】（1）H2(g)+O2 (g)=H2O(1) H= -286 kJ•mol-1     （2）① BC    ②     ③ 43%     （3）负     （4）CnH2n+2-(6n+2)e-+ (3n+1) O2-=n CO2+(n+1) H2O     （5）abehj      6.【答案】① 6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l) H=49.1kJmol-1    ②     ③ 100.8    ④ 正    ⑤ 2C+CO2=2C+C    ⑥ 3CO2+18e- +13H2O=CH3CH2CH2OH+18OH-    ⑦ c、a、b 模拟题精选 1.【答案】（1）① 二者均为非极性分子，根据相似相溶原理，易溶于    ②      （2）+411.1     （3）① B    ② 温度低于650℃时总反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，转化率升高；温度高于700℃时总反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率降低     （4）① Cat1    ② 不是平衡点，该温度下平衡转化率低于a点转化率    ③ 温度升高，Cat1催化剂活性降低（失活）     （5）0.36      2.【答案】（1）     （2）     （3）① 水蒸气比热容大，可吸收反应放出的热量，避免体系温度过高导致催化剂失活，同时增大反应物与催化剂的接触面积，保持催化剂活性    ②      （4）AD     （5）① 250℃时压强变化    ② 反应i是气体分子数减少的反应，增大压强，平衡正向移动，生成更多；反应ii反应前后气体分子数不变，平衡不移动，因此的体积分数增大。     （6）      3.【答案】（1）     （2）①     ② 反应Ⅰ的，温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，的平衡物质的量分数将降低，或同温度下大于    ③ 较低    ④ 反应Ⅰ为、的反应，在较低温度下    ⑤     ⑥     ⑦ 催化剂失活    ⑧ 增大    ⑨ 不变      4.【答案】（1）①     ②      （2）① 反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，反应Ⅰ和反应Ⅱ得到了能量上的互补；反应Ⅰ生成，反应Ⅱ消耗，反应Ⅰ和反应Ⅱ得到了物料上的互补（写出任意一点即可）    ②      （3）① 220    ② 依据图示，220℃时，-丁内酯的选择性高，而此时1,4-丁二醇的转化率约为99.6%，丁内酯的收率最大     （4）①     ②       5. 【答案】（1）nCH2OHCH2OH+nHOOCCH2CH2COOH+(2n-1)H2O     （2）-127.8     （3）① 向正反应方向    ② 增大乙醇的量，相当于将原平衡体系加压，平衡逆向移动    ③ 1.0    ④ >    ⑤     ⑥      （4）      6.【答案】（1）-121.9      （2）① T4＜T3＜T2＜T1    ② 反应iv放热，升高温度，平衡逆移，二甲醚的物质的量分数减小，故温度越高，二甲醚的物质的量分数越小，温度由低到高的顺序为T4＜T3＜T2＜T1    ③     ④      （3）① *CH2CHOH+H++e-=*CH2CH2OH    ② 低电压      7.【答案】（1）        （2）①     ② 低于1000℃时，只发生反应；高于1000℃时，随着温度升高，乙中还发生反应     （3）①     ② 吹走阳极表面生成的硫蒸气，防止冷却为固态覆盖在阳极表面，降低电解效率     （4）①     ② B；85.71%      8.【答案】（1）①     ② 低温     （2）bc     （3）①     ② 降低    ③ 由图像可知随温度降低，反应②的平衡常数增大更快，所以低温生成更多的主产物，相当于抑制了副反应     （4）① ＞    ②      （5）①     ②       9.【答案】（1）① 分子晶体    ②      （2）① D    ② =     （3）① 90%    ②      （4）① 温度高，反应速率快    ② 更易于硅的分离      10.【答案】（1）     （2）c     （3）B     （4）① >    ② <    ③ 0.015    ④ 4      11.【答案】（1）1s22s22p63s23p63d74s2或者[Ar] d74s2     （2）① O    ② 0.18NA     （3）① ＞    ② 降低温度，溶液颜色有蓝色变为粉红色，平衡向逆反应方向移动，即正反应方向为吸热反应     （4）① 逆向    ② 令达到平衡时，[Co(H2O)6]2+浓度为c2mol/L，Cl-浓度为c3mol/L，[CoCl4]2-浓度为c1mol/L，此时平衡常数为K=，加水稀释至原来浓度的，假如平衡不移动，[Co(H2O)6]2+浓度为mol/L，Cl-浓度为mol/L，[CoCl4]2-浓度为mol/L，此时Q==＞K，说明反应向逆反应方向进行     （5）① 逆向    ② [ZnCl4]2-     （6）溶液由蓝色变为粉红色     （7）Cl2      12.【答案】（1）第三周期，第Ⅲ族     （2）     （3）     （4）降低氧化铝的熔融温度，节约冶炼铝的能源     （5）      13.【答案】（1）① -10a kJ/mol    ② 低温     （2）D     （3）① a    ② 主反应和副反应均为放热反应，温度升高，主反应和副反应的平衡均逆向移动，主反应逆向移动的程度大于副反应    ③ 使用对主反应催化活性更高的催化剂(或加压)     （4）① 1    ② 2      14.【答案】（1）① +1031.2    ② 高温     （2）     （3）①     ② 由反应Ⅰ可知，增大，平衡向逆反应方向移动，脱硫效率提高     （4）①     ② 1:1      15.【答案】（1）+128     （2）① 1.5    ②      （3）① M    ② (写成也可)    ③ 正反应方向     （4）① 降低    ②     ③ 0.072      16.【答案】（1）+206.2     （2）① 氢键    ② He原子半径太小，无法被笼形水合物的笼状结构束缚     （3）① CO2(g)→CO(ads)+O(ads)    ② 温度高于1100℃时CH4高温分解产生C和H2，额外增加H2的量     （4）① ②    ② ③    ③       17.【答案】（1）①     ② <     （2）①     ② 恒压条件下，通入水蒸气，体系内其他组分分压减小，平衡正向移动，提高平衡转化率     （3）0.4     （4）① 、    ② 0.65      18.【答案】（1）① b    ② +90.5     （2）① 随着CH3OH蒸气逐渐增多，吸附在催化剂表面上的甲醇分子逐渐增多，产氢速率逐渐加快    ② 随着甲醇蒸气逐渐增多，大部分自由基被淬灭，产氢速率降低     （3）① <    ② 否    ③ 40    ④       19.【答案】（1）都     （2）     （3）① 氢气    ② 乙苯    ③ 反应I的反应速率快，乙基环己烷更多的转化为苯乙炔，曲线b上升；当反应I达到平衡时，反应II还在正向进行，乙基环己烷浓度下降，使反应I逆向移动，曲线b开始下降    ④ C    ⑤ 0.6    ⑥     ⑦ 增大      20.【答案】（1）①     ②      （2）①     ② C    ③     ④ 劣于    ⑤ 相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小，而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大     （3）① 负    ② 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题13 化学反应原理综合题 6年真题1年模拟 题型分类 考情示例 命题规律 化学反应原理综合题 2026·河北（1题）、2025·河北（1题）、2024·河北（1题）、2023·河北（1题）、2022·河北（1题）、2021·河北（1题） · 情境设置：以"双碳"目标、清洁能源、重要化工原料合成等真实工业生产为背景，体现学科价值 · 考查重点：热化学方程式书写、盖斯定律计算、平衡移动与转化率分析、Kp/Kc计算、电化学原理综合应用 · 命题趋势：强化多反应体系平衡分析（如丙烷脱氢耦合CO2氧化），注重图像数据分析与理论计算融合，渗透速率方程与反应机理探究 1.（2026·河北·高考真题）（多选）丙烯是石油化工行业的重要原料，利用氧化丙烷制备丙烯对环境保护和经济发展有重要的意义。反应如下： Ⅰ         使用铂锡双金属催化剂(M)，上述反应分两步进行： Ⅱ                     Ⅲ         回答下列问题： （1）　　　　　　　　　。 （2）550℃时，恒容密闭容器中装有0.20 g催化剂M，按通入混合气体，反应2 h后得到0.012 mol ，则0~2 h内每克催化剂催化生成的平均速率为　　　　　。下列能说明该体系达到平衡状态的是　　　　　(不定项选择，填序号)。 a． b．的生成速率和消耗速率相等 c．混合气体的密度不再改变 d．混合气体的平均摩尔质量不再改变 （3）反应历程中，催化剂M表面可能发生的部分基元反应及其相应活化能如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)： ① ② ③ ④ 该催化剂对　　　　　　　　　　(填“C—C”或“C—H”)键的断裂具有更好的选择性。 （4）100 kPa下，向装有适量催化剂M的密闭容器中通入和各1 mol，在不同温度下体系达平衡时各组分的物质的量如图乙所示： ①图乙中曲线L代表的组分为　　　　　　　　　　。 ②若体系压强变为50 kPa，其他条件不变，达平衡时，A点对应组分的物质的量　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)，原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.（2025·河北·高考真题）（多选）乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。 （1）石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。 主反应：    副反应： 体系中环氧乙烷初始浓度为，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中。 ①0~30min内，　　　　　　　。 ②下列说法正确的是　　　　　　　(填序号)。 a．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量 b．0~30min内， c．0~30min内， d．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率 （2）煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图： ①代表的曲线为　　　　　　　(填“”“”或“”)；原因是　　　　　　　。 ②　　　　　　　0(填“>”“<”或“=”)。 ③已知：反应，，x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系，　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)，D点对应体系的的值为　　　　　　　。 ④已知：反应，，p为组分的分压。调整进料比为，系统压强维持，使，此时　　　　　　　(用含有m和的代数式表示)。 3.（2024·河北·高考真题）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。 （1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：。 ①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能　　　　　　　(用含的代数式表示)。 ②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其，测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强，，P为体系平衡压强)，结果如图。 上图中温度由高到低的顺序为　　　　　　　，判断依据为　　　　　　　。M点的转化率为　　　　　　　，温度下用分压表示的平衡常数　　　　　　　。 ③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是　　　　　　　(填序号)。 （2）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为 以上各反应的速率方程均可表示为，其中分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(分别对应反应①~⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，。 ①时，，且内，反应进行到时，　　　　　　　。 ②时，，若产物T的含量可忽略不计，则此时　　　　　　　后，随T的含量增加，　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 4.（2023·河北·高考真题）（多选）氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。 已知：物质中的化学键断裂时所需能量如下表。 物质 能量/ 945 498 631 回答下列问题： （1）恒温下，将空气(和的体积分数分别为0.78和0.21，其余为惰性组分)置于容积为的恒容密闭容器中，假设体系中只存在如下两个反应： i    ii    ①　　　　　　　。 ②以下操作可以降低上述平衡体系中浓度的有　　　　　　　(填标号)。 A．缩小体积       B．升高温度       C．移除       D．降低浓度 ③若上述平衡体系中，则　　　　　　　　　　　　　　(写出含a、b、V的计算式)。 （2）氢气催化还原作为一种高效环保的脱硝技术备受关注。高温下氢气还原反应的速率方程为为速率常数。在一定温度下改变体系中各物质浓度，测定结果如下表。 组号 1 0.10 0.10 r 2 0.10 0.20 3 0.20 0.10 4 0.05 0.30 ？ 表中第4组的反应速率为　　　　　　　。(写出含r的表达式) （3）①以空气中的氮气为原料电解合成氨时，在　　　　　　　(填“阴”或“阳”)极上发生反应，产生。 ②氨燃料电池和氢燃料电池产生相同电量时，理论上消耗和的质量比为，则在碱性介质中氨燃料电池负极的电极反应式为　　　　　　　。 ③我国科学家研究了水溶液中三种催化剂(a、b、c)上电还原为(图1)和电还原为(图2)反应历程中的能量变化，则三种催化剂对电还原为的催化活性由强到弱的顺序为　　　　　　　(用字母a、b、c排序)。 5.（2022·河北·高考真题）（多选）氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。 （1）时，燃烧生成)放热，蒸发吸热，表示燃烧热的热化学方程式为　　　　　　　。 （2）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。 Ⅰ. Ⅱ. ①下列操作中，能提高平衡转化率的是　　　　　　　 (填标号)。 A.增加用量        B.恒温恒压下通入惰性气体 C.移除                 D.加入催化剂 ②恒温恒压条件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反应达平衡时，的转化率为，的物质的量为，则反应Ⅰ的平衡常数　　　　　　　 (写出含有α、b的计算式；对于反应，，x为物质的量分数)。其他条件不变，起始量增加到，达平衡时，，平衡体系中的物质的量分数为　　　　　　　(结果保留两位有效数字)。 （3）氢氧燃料电池中氢气在　　　　　　　(填“正”或“负”)极发生反应。 （4）在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中，放电的电极反应式为　　　　　　　。 （5）甲醇燃料电池中，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO，四步可能脱氢产物及其相对能量如图，则最可行途径为a→　　　　　　　(用等代号表示)。 6.（2021·河北·高考真题）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 (1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如表： 物质 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l) 燃烧热△H(kJ•mol-1) -285.8 -393.5 -3267.5 (1)则25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为　　　　　　　　。 (2)雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离： ①CO2(g)=CO2(aq) ②CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO(aq) 25℃时，反应②的平衡常数为K2。 溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为ymol•L-1•kPa-1，当大气压强为pkPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为　　　　　　　　mol•L-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO的电离) (3)105℃时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。 保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa，CO2(g)的初始压强应大于　　　　　　　　kPa。 (4)我国科学家研究Li—CO2电池，取得了重大科研成果，回答下列问题： ①Li—CO2电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO2在　　　(填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤Ⅲ的离子方程式。 Ⅰ.2CO2+2e-=C2O Ⅱ.C2O=CO2+CO Ⅲ.　　　　　　　　　　               Ⅳ.CO+2Li+=Li2CO3 ②研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。 Ⅰ.CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为　　　　　　　　　。 Ⅱ.在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H+被还原为H2的反应可同时发生)，相对能量变化如图.由此判断，CO2电还原为CO从易到难的顺序为　　　　　　　(用a、b、c字母排序)。 M2CO3(s)+H2O(g)+ CO2(g)，等温等容条件下，压强之比等于物质的量之比，可用分压表示物质的量浓度，平衡常数Kp===529kPa2。温度不变化学平衡常数Kp不变，设平衡时，平衡体系中CO2的分压为x，则K== 529kPa2，=kPa=105.8kPa，CO2的初始压强等于平衡压强减去碳酸氢盐分解产生的CO2的分压，即CO2(g)的初始压强应大于105.8kPa-5kPa=100.8kPa，故答案为：100.8； (4)①由题意知，Li-CO2电池的总反应式为：4Li+3CO2=2Li2CO3+C，CO2发生得电子的还原反应，则CO2作为电池的正极；CO2还原后与Li+结合成Li2CO3，按4个步骤进行，由步骤II可知生成了C，而步骤IV需要C参加反应，所以步骤III的离子方程式为：2C+CO2=2C+C，故答案为：正；2C+CO2=2C+C； ②I.CO2在碱性条件下得电子生成CH3CH2CH2OH，碳元素从+4价降低到-2价，根据电子守恒和电荷守恒写出电极反应式为：3CO2+18e- +13H2O=CH3CH2CH2OH+18OH-； II.c催化剂条件下，CO2电还原的活化能小于H+电还原的活化能，更容易发生CO2的电还原；而催化剂a和b条件下，CO2电还原曲线中a的最大能垒为0.51＜b曲线的0.76，a曲线电化学还原更容易。且H+电还原中a曲线最大能垒0.27＞b曲线的0.22，综上所述，a催化剂比b催化剂更易发生CO2电还原。因此反应从易到难的顺序为c、a、b，故答案为：c、a、b。 …………………… 模拟题精选 1.（2026·河北沧州·一模）是一种溶剂。利用天然气合成的相关反应如下： ① ② 回答下列问题： （1）易溶于的主要原因是　　　　　　。的结构为，其中S的杂化方式是　　　　　　。 （2）　　　　　　。 （3）、随温度变化不大，温度不同时，反应体系中不同。合成的总反应为，其随温度的变化如图所示。 为了提高的平衡转化率，宜控制温度范围为　　　　　　(填标号)，理由是　　　　　　。 A．500~550℃               B．650~700℃               C．750~800℃ （4）利用工业废气替代硫黄矿生产的反应为，向恒容密闭容器中充入和，在不同催化剂Cat1、Cat2下发生反应。测得单位时间内(的转化率与温度的关系如图所示。 ①温度低于550 K时，催化效能较大的是　　　　　　(填“Cat1”或“Cat2”)。 ②判断b点是不是平衡点并简述理由：　　　　　　。在Cat1作用下，温度高于525 K时，的转化率快速降低，可能的原因是　　　　　　。 （5）某温度下，保持压强恒定条件下，向反应器中充入和，发生反应、，达到平衡时，的转化率为50%，。该温度下，可逆反应的平衡常数。　　　　　　(为用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 2.（2026·河北保定·一模）甲醇是工业“基石”原料，也是清洁燃料及溶剂领域的重要物质。 I．合成气制备甲醇的原理为。向容积为1 L的绝热恒容容器中，加入和1 mol CO，反应开始时体系的压强增大。 已知：的燃烧热()分别为、，该反应的Ea(正)。 回答下列问题： （1）该反应的逆　　　　　　　　　　　(用字母表示)。 （2）该反应的速率方程为，，其中、为正、逆反应速率，为速率常数，为各组分的分压。升高温度，增大的倍数　　　　　　　　　　　增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。 （3）向绝热反应器中通入和过量的，发生合成气的转换反应： 。催化作用受接触面积和温度等因素影响，的比热容较大。过量能有效防止催化剂活性下降，其原因有　　　　　　　　　　　。该反应需要在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热，保证反应在最适宜温度附近进行。若采用喷入冷水(蒸汽)方式降温，在图中做出CO平衡转化率随温度变化曲线。　　　　　　　　　　　。 II．工业废气中的二氧化碳加氢制甲醇是“碳中和”的一个重要研究方向，在催化剂作用下，主要自发进行以下反应： i． ii． iii． （4）在恒温、恒压反应器中通入发生反应i和ii，的平衡转化率及的平衡产率随温度变化关系如图所示。 已知：产率；的选择性。 下列说法错误的是___________。 A. ， B. 的平衡选择性随温度的升高而减小 C. 525 K时，的平衡选择性约为 D. 525K时，减小的值或增大压强均能使的平衡转化率达到b点的值 （5）将一定比例和流速的和通过装有催化剂的容器，发生反应i和ii，经过相同时间，测得5 Mpa时反应温度变化、时压强变化对甲醇产量影响的关系如图所示。曲线X表示　　　　　　　　　　　(填“5 Mpa时反应温度变化”或“时压强变化”)。增大压强，产物中的体积分数增大的原因是　　　　　　　　　　　。 （6）已知：对于反应，压强平衡常数为，为各组分平衡时的分压。一定温度下，向恒容密闭容器中通入物质的量之比为1：3的与，发生以上3个反应，若起始压强为200 MPa，反应经后达到平衡，此时体系压强为，反应iii的平衡常数　　　　　　　　　　　(保留两位有效数字)。 3.（2026·河北张家口·一模）乙醛是重要的有机化工原料，我国科研团队研究的二氧化碳高选择性制备乙醛涉及的主要反应如下： Ⅰ．    Ⅱ．    回答下列问题： （1）的　　　　　　　　　　　(用含和的代数式表示)。 （2）向10 L盛放催化剂的恒容密闭容器中充入和，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ．实验测得的平衡物质的量分数、的平衡选择性，反应10 min时的物质的量分数随温度的变化如图所示。其中的选择性。 ①表示随温度变化的曲线为　　　　　　　　　　　(填“”或“”)，原因为　　　　　　　　　　　。 ②反应Ⅰ在　　　　　　　　　　　(填“较高”“较低”或“任意”)温度下能自发进行，原因为　　　　　　　　　　　。 ③时，0∼10 min的平均反应速率　　　　　　　　　　　(结果保留2位有效数字)。 ④时，反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　　　　　(用最简分式表示)。 ⑤时，垂直下降的主要原因为　　　　　　　　　　　；此时再向容器中充入1 mol 和2 mol ，达到新平衡时，的平衡物质的量分数　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　　　　　。 ； 由于反应Ⅱ为分子数目不变的反应，且不参与反应，故反应Ⅱ的进行不影响的物质的量分数。据图可知，10分钟时的物质的量分数，解得，则平均反应速率； ④下，设平衡时的物质的量为，CO的物质的量为，根据三段式 ； 4.（2026·河北承德·一模）-丁内酯（）是一种重要的精细化学品，在纤维、医药、树脂、石油和化妆品等方面有广泛的应用。以1,4-丁二醇（）和顺酐（）为原料，为催化剂，制备-丁内酯的主要反应如下： 反应Ⅰ：       反应Ⅱ：       反应Ⅲ：      K 回答下列问题： （1）反应Ⅱ的　　　　　　　　，若其正反应的活化能为，则逆反应的活化能　　　　　　　　（用含得代数式表示）。 （2）反应Ⅰ（1,4-丁二醇脱氢）和反应Ⅱ（顺酐加氢）同时进行显著提高了1,4-丁二醇和顺酐的转化率，原因是　　　　　　　　。反应Ⅲ的平衡常数　　　　　　　　（（用、表示）。 （3）以1,4-丁二醇为原料，在催化剂上进行脱氢反应制备-丁内酯，可能的转化为： 不同温度下1,4-丁二醇的转化率、收率与产物的选择性如图所示： 则1,4-丁二醇脱氢选择的适宜温度为　　　　　　　　℃，原因是　　　　　　　　。 （4）恒温恒压条件下，向容器中通入3mol1,4-丁二醇和2mol顺酐发生气相反应，达到平衡时1,4-丁二醇的转化率为，水蒸气的物质的量为。则　　　　　　　　mol，反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　　（写出含有、的计算式）。 已知：对于反应，，x为物质的量分数。 5.（2026·河北邯郸·一模）乙烯可以合成多种可自然降解的高分子材料。除石油裂化、裂解产生乙烯外，还有多种方法可制备乙烯。回答下列问题： （1）乙烯在催化剂作用下可以制备乙二醇，而聚丁二酸乙二醇酯(PES)是一种可生物降解的脂肪族聚酯，可用于包装材料、农业薄膜等领域。乙二醇和丁二酸合成PES的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （2）催化加氢合成乙烯。已知： ⅰ.    ⅱ.    ⅲ.    则   　　　　　　　　　　　。 （3）乙醇脱水制乙烯：   。一定温度下，向恒容密闭容器中只通入乙醇蒸气，发生该反应，测得乙醇的平衡转化率与通入乙醇蒸气的物质的量的关系如图；向另一密闭容器中只通入1 mol乙醇蒸气，发生该反应，测得乙醇的平衡转化率与温度、压强(1.0 MPa、1.5 MPa)的关系如图。 ①向达到M点状态的容器中再充入，此时反应　　　　　　　　　　　(填“向正反应方向”或“向逆反应方向”)进行；其他条件不变，增大乙醇的量，乙醇的平衡转化率降低，其原因是　　　　　　　　　　　。 ②为　　　　　　　　　　　；　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)0. ③a、b、c三点对应的平衡常数、、由大到小的排序为　　　　　　　　　　　；初始速率、、由小到大的排序为　　　　　　　　　　　。 （4）工业上，常用裂解法制备乙烯。以正丁烷为原料制备乙烯的原理如下： 主反应： 副反应： 某温度下，保持总压强为100 kPa，向反应器中投入，同时发生主反应和副反应，经恰好达到平衡状态，测得此时容器中含、。 该温度下，副反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(用含x、y的代数式表示即可)kPa．已知：是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压总压×物质的量分数。 6.（2026·河北百师联盟·一模）为了应对CO2浓度过高引起的全球变暖问题，将CO2转化为高附加值产品成为一项重要的研究课题。 Ⅰ．热催化CO2还原。 已知下列反应。 反应i：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   ΔΗ1=+41 反应ii：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   ΔΗ2=-90 反应iii：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)   ΔΗ3=-23.9 反应iv：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)   ΔΗ4 （1）ΔΗ4=　　　　　　　　　　　。 （2）向1L的密闭容器中通入2 molCO2和6 molH2，只发生反应iv，达平衡时，测得不同温度和压强下、二甲醚(CH3OCH3)的物质的量分数如图所示。 ①温度由低到高的顺序为　　　　　　　　　　　，理由是　　　　　　　　　　　。 ②若反应iv在压强为p1、温度为T3条件下进行，30min后反应达平衡，则CO2的转化率为　　　　　　　　　　　×100%(结果用分数表示，下同)，v(H2)为　　　　　　　　　　　mol·L-1·min-1。 Ⅱ．电催化CO2还原。 在催化剂的作用下，CO2先被还原为CO，再进行耦合，进而生成甲醇、乙醇等燃料。如图为外加电压为0V和-0.19V下，在催化剂CuB2@g—C3N4上CO被还原为乙醇的吉布斯自由能(G)图(*表示吸附态)。 （3）在无外加电压下，*COCO经过多步反应不断被还原为乙醇，在H+存在下，该过程中的决速步骤发生的电极反应为　　　　　　　　　　　；由图可知，在　　　　　　　　　　　(填“低电压”或“高电压”)下更有利于生成乙醇。 7.（2026·河北五个一联盟·一模）天然气是重要的化工原料，天然气在开采过程中产生大量的含硫废气（硫元素的主要存在形式为），需要回收处理并加以利用。 （1）天然气采用过渡金属硫化物催化重整反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。其反应机理如图1所示。 经测定每产生吸收热量，上述甲烷脱硫反应的热化学方程式为　　　　　。 （2）①、热重整制过程中除发生上述（1）中反应外，经检测产物中还含有，推测还可能发生反应：　　　　　。 ②常压下，将的混合气甲，的混合气乙分别以相同流速通过反应管，的转化率与温度的关系如图2所示。 结合图像，低于时，保持通入的体积分数不变，甲、乙中转化率相同，高于时，乙中转化率明显升高，解释原因：　　　　　。 （3）一种天然气电解法脱的工作原理如图3所示。 ①阴极电极反应式为　　　　　。 ②电解过程中，N极区域不断通入的目的为　　　　　。 （4）一种新型研究硫化氢的回收处理的有关反应如下： I.    II.    在恒压（）条件下，向密闭容器中充入、、模拟工业尾气的处理过程。若仅考虑上述反应，反应过程中含硫物种的分布系数[如：]随时间变化关系如图4所示。 ①　　　　　0（填“<”“>”或“=”）。 ②图像中表示分布系数的曲线为　　　　　（填“”“”或“”）。时转化率为　　　　　（保留4位有效数字）。 8.（2026·河北八校联考·一模）低碳烃(如甲烷、乙烯等)是重要的化工原料，利用二氧化碳催化加氢制备低碳烃是实现碳资源循环利用的关键途径之一，该过程涉及多个同时发生的反应，用和制备的主要反应如下： ①   ΔH1=+41.2kJ/mol； ②   ΔH2=-210.5kJ/mol； ③   ΔH3=-90kJ/mol； 回答下列问题： （1）写出由和直接反应生成的热化学方程式　　　　　　　　　　　，该反应在　　　　　　　　　　　(填“高温”或“低温”)条件下自发进行。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的和，发生上述反应，下列说法中能表明反应达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 a．气体密度不变 b．气体压强不变 c.的浓度不变 d.和的物质的量相等 （3）平衡常数与温度之间满足关系lnK=(R、C为常数)，反应②和③的lnK与的关系如图1所示，则表示反应②的直线为　　　　　　　　　　　(填“L1”或“L2”)；欲抑制甲醇的生成，应适当　　　　　　　　　　　(填“升高”或“降低”)反应温度，理由是　　　　　　　　　　　。 （4）在恒压密闭反应器中，和初始投料比总压为p，若只发生和直接生成的化学反应，测得相同时间内，不同温度下的转化率如图2所示(实线)，a点：v正　　　　　　　v逆(填“>”、“<”或“=”)，T2K时Kp=　　　　　　　　　(列出代数式即可)。 （5）电解法可将转化为多种原料。用如图装置电解二氧化碳制取，温度控制在左右，持续通入二氧化碳，电解过程中的物质的量基本不变。写出阴极的电极反应式：　　　　　　　　　　　；阳极产生的气体是　　　　　　　　　　　(写化学式)。 9.（2026·河北名校联盟·一模）半导体是人工智能技术发展的关键材料。硅单质是应用最为广泛的半导体材料。工业上将粗硅氯化、精馏后得到和的混合物，然后用还原得到高纯硅。还原过程中发生的主要反应为： i． ii． 回答下列问题： （1）的沸点为，晶体的类型为　　　　　　　　　　　。已知相关化学键键能数据如下，则　　　　　　　　　　　。 化学键 键能 226 381 436 431 （2）恒温条件下，将等物质的量的和通入容积一定的密闭容器中，发生反应ⅱ，下列描述能说明反应ⅱ已经达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填标号)。若实验测得反应ⅱ中，(为速率常数)，则达到平衡后，仅加入催化剂，增大的倍数　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)增大的倍数。 A．和的转化率之比保持不变 B． C．单位时间内，反应物断裂的非极性键和生成物断裂的非极性键数目相等 D．容器内混合气体的密度保持不变 （3）在温度下，将、和加入容积固定的密闭容器中，在催化条件下发生反应i、ⅱ。测得的转化率及体系内的压强随时间的变化关系如图所示。 ①温度下，反应达到平衡时的转化率为　　　　　　　　　　　； ②温度下，反应ⅱ的压强平衡常数的计算式为　　　　　　　　　　　。 （4）锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法。Zn还原的反应如下： 反应1：， 反应2：， 反应3：， 实际制备过程选择反应3，理由是　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。 10.（2026·河北名校联考·一模）二甲醚是重要的有机合成原料。工业上常用合成气（主要成分为CO、）制备二甲醚，其主要反应如下： 反应i    反应ii    回答下列问题： （1）反应的　　　　　　　　　。 （2）已知，随温度变化的三种趋势如图1中线条所示。能用来表示反应i的线条是　　　　　　　　　（填线条字母）。 （3）一定条件下，反应i达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_______（填字母）。 A. 逆反应速率先增大后减小 B. 的转化率增大 C. 反应物的体积分数减小 D. 容器中的变大 （4）一定温度下，在体积为2 L的刚性容器中充入和一定量的发生反应i、ii制备二甲醚，平衡时的分压（分压=总压×物质的量分数）与起始的关系如图2所示。已知：初始充入时，容器内气体的总压强为。 ①d点：　　　　　　　　　（填“>”“=”或“<”，下同）。 ②a点时，CO转化率　　　　　　　　　转化率。 ③若10 min时反应到达c点，CO的转化率为75%，则0~10 min用表示的平均反应速率为　　　　　　　　，反应ii的分压平衡常数　　　　　　　　　。 11.（2026·河北沧州十二校联考·一模）现将溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：       △H，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下： 请按要求回答下列问题。 （1）基态Co原子的电子排布式为　　　　　　　。 （2）中提供孤电子对的成键原子是　　　　　　　。0.01mol 中σ键的数目为　　　　　　　。 （3）由实验①可推知△H　　　　　　　0(填“>”“＜”或“=”)，理由是　　　　　　　。 （4）由实验②判断平衡移动的方向为　　　　　　　，(填“正向”“逆向”或“不移动”)通过计算从Q与K大小关系角度解释：　　　　　　　。 （5）由实验③判断平衡移动的方向为　　　　　　　，(填“正向”“逆向”或“不移动”)可推知配离子(溶液无色)和中，较稳定的是　　　　　　　。 （6）实验④现象：　　　　　　　，且有白色沉淀生成。 （7）实验⑤溶液紫色褪去，且湿润的淀粉KI试纸变蓝。可推测被氧化的产物中含有　　　　　　　。 12.（2026·河北沧州十二校联考·一模）随原子序数的依次增大，五种短周期主族元素原子半径与原子序数的关系如图所示。 已知：是现代光学及光纤制品的基本原料；能破坏水的电离平衡；在工业上常用作助熔剂。 （1）在元素周期表中的位置是　　　　　。 （2）和可组成一种五原子共价化合物，该化合物的电子式为　　　　　任写一种。 （3）请用一个化学方程式比较和的非金属性的强弱：　　　　　。 （4）工业上用作电解的助熔剂的目的是　　　　　。 （5）已知的单质在中完全燃烧，恢复至室温，放出热量，该反应的热化学方程式为　　　　　。 13.（2026·河北衡水中学·一模）先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广，导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇的反应原理如下： 主反应：△H1 副反应： 副反应的反应热绝对值远远小于主反应的反应热绝对值。 （1）一定温度下，将1 mol CH3COOH(g)、5 mol H2(g)通入到恒压密闭容器中(不考虑副反应)。达到平衡时，H2的转化率为4%，该反应放热a kJ。则该温度下主反应的△H1=　　　　　　　。该反应自发发生的条件为　　　　　　　(选填“高温”“低温”或者“任何温度”)。 （2）250℃下，恒压密闭容器中充入一定量H2(g)和CH3COOH(g) (不考虑副反应)，下列条件不能判断反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 A. 混合气体的密度保持不变 B. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 C. H2O的体积分数不变 D. n(H2O)和n(CH3CH2OH)的比值一定 （3）已知：Ⅰ．S表示选择性，且主反应产物的选择性往往大于副反应产物的选择性 Ⅱ． 在n(H2)：n(CH3COOH)=10时：2 MPa下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化；250℃下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化均如图所示。 ①250℃下，乙醇选择性随压强变化的曲线是　　　　　　　(填字母)。 ②曲线b变化的原因是　　　　　　　。 ③150℃，在催化剂作用下H2和CH3COOH反应一段时间后，乙醇的选择性位于m点。不改变反应的温度和时间，一定能提高乙醇选择性的措施　　　　　　　(填一条)。 （4）一定温度和恒定压强下，向初始体积为1 L容积可变的密闭容器中通入2 mol H2和1 mol CH3COOH同时发生主反应和副反应，测得平衡时n[H2O(g)]=0.8 mol，体系中气体物质的量减小20%，则平衡时，c(H2)　　　　　　　mol/L，主反应的Kc=　　　　　　　。 14.（2026·河北石家庄一中·一模）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以的形式固定下来，以减少的排放，但煤燃烧不充分时，产生的CO又会与发生反应，从而降低脱硫效率。相关的热化学方程式如下： Ⅰ．    Ⅱ．    请回答下列问题： （1）计算   　　　　　　kJ/mol，该反应在　　　　　　（填“高温”或“低温”或“任意温度”）时可自发进行； （2）一定温度下，在恒容密闭容器中，加入足量的和一定物质的量的CO气体，此时压强为，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时，CO的体积分数是的3倍，是的6倍，则反应Ⅰ的平衡常数　　　　　　（对于气相反应，用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数，记作，如，p为平衡总压强，为平衡体系中B的物质的量分数）； （3）在恒容密闭容器中，模拟煤炭脱硫技术，测得不同温度下，反应体系中初始浓度比与平衡时体积分数的关系曲线如图所示。回答下列问题： ①温度、、由高到低的顺序是　　　　　　； ②随着初始浓度比值的增大，脱硫效率提高的原因是　　　　　　； （4）处理废气还可以利用电化学原理，下图装置可同时吸收和NO。已知：是一种弱酸。 ①阴极的电极反应式是　　　　　　； ②忽略能量损失，相同条件下，和NO的体积比是　　　　　　时，两种气体都能被完全处理。 ， 15.（2026·河北保定·二模）氢气是一种高效无污染的理想能源，也被人们称为“绿色能源”。回答下列问题： （1）一种利用油脂皂化的副产物丙三醇与水蒸气重整制氢的反应为   。 已知：Ⅰ       Ⅱ       则　　　　　　　　　　　。 （2）已知分解反应的速率方程(为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。某温度下的实验数据如表所示。 组别 速率常数 1 0.04 2 0.16 3 0.25 速率方程中　　　　　　　　　　　；表中　　　　　　　　　　　。 （3）在2 L恒容密闭容器中，充入和，在一定条件下发生反应也可生成氢气：   ，测得平衡体系中、的物质的量分数()与温度的关系如图所示。 ①表示的物质的量分数()与温度的关系曲线是　　　　　　　　　　　(填“M”或“N”)。 ②点、、的正反应速率的关系为　　　　　　　　　　　。 ③点时，往容器中再充入CO、、、COS各0.6 mol，平衡移动的方向是　　　　　　　　　　　。(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”) （4）在一定条件下丙烷热解制备氢气的原理为   ，保持温度和压强()不变，对于分别为5:1、1:1、1:4、1:8的混合气。热分解过程中的转化率随时间的变化如图所示。 ①越大，平衡时所得的产率　　　　　　　　　　　。(填“升高”“降低”或“不变”) ②对应图中曲线　　　　　　　　　　　，计算其在之间，　　　　　　　　　　　。 16.（2026·河北邯郸·二模）甲烷干重整(DRM，反应I)和甲烷蒸汽重整(SMR，反应Ⅱ)反应是化工生产领域利用温室气体制备化工原料的有效手段，涉及反应如下： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    （1）已知标准摩尔生成焓是指标准状态下，由稳定的单质生成化合物的焓变。 物质 0 依据表中数据，计算　　　　　　　　　　　。 （2）富氦天然气是目前提取战略资源氦气的主要气源，通过水合物法气体分离技术获得He是我国目前采用的方法之一。笼形水合物是除He以外的大部分分子装在以　　　　　　　　　　　(填“氢键”或“共价键”)相连的几个水分子构成的笼内；结合图示，从物质结构的角度解释He无法形成笼状水合物的原因：　　　　　　　　　　　。 （3）研究表明，甲烷干重整(反应I)的一种反应机理(ads指吸附在催化剂表面的中间物种)如下： i．……； ii．(可能为0，1，2，3，4)； iii．； iv．，。 则反应i的方程式为　　　　　　　　　　　；当CH4与CO2物质的量比为1:1及2:1时，体系中各物质的含量如下图所示(C2表示2个碳的烃类)，当温度高于1100℃时，H2含量均高于CO的主要原因为　　　　　　　　　　　。 （4）在567K，8MPa条件下，发生反应Ⅱ的同时发生副反应，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Ⅱ的压强平衡常数　　　　　　　　　　　(列出计算式即可，以分压表示，分压=总压×物质的量分数) 17.（2026·河北·二模）工业上常用二乙苯(DEB)在铁基催化下两步脱氢制取二乙烯基苯(DVB)，第一步脱氢产物为乙基苯乙烯(EVB)，反应如下：①      ；②      。回答下列问题： （1）已知，G为吉布斯自由能，A为大于零的常数，T为热力学温度，为压强平衡常数，的　　　　　　　(用含、的代数式表示)。反应①②的随温度变化如图，　　　　　　　0(填“>”“<”或“=”)。 （2）通入水蒸气能够一定程度上减少催化剂上的积炭，原因为　　　　　　　(用化学方程式表示)。恒压条件下，通入一定量的水蒸气能提高DEB的平衡转化率，原因为　　　　　　　。 （3）一定条件下，按一定流速将DEB通入反应器，发生反应①②，DEB的转化率与之间满足关系：，已知。若每小时通入DEB的物质的量为0.5 mol，则DEB的反应速率为　　　　　　　。 （4）一定条件下，DEB的平衡转化率、EVB和DVB的选择性随温度和压强的变化如图甲和图乙。已知过程中会发生副反应③，选择性。 表示DEB的平衡转化率的曲线有　　　　　　　(填标号)。保持压强为100 kPa，容器中通入水蒸气和DEB，，仅发生反应①②③，时反应③的　　　　　　　kPa(保留2位有效数字)。 18.（2026·河北·二模）氢能是一种清洁无污染、储量丰富的能源。分解制氢是一种相对方便且廉价的方法。回答下列问题： （1）已知，在某温度下，由处于标准状态的各种元素的指定单质生成标准状态的1 mol某纯物质的热效应，叫做该温度下该物质的标准摩尔生成焓。已知：常温下，、、的标准摩尔生成焓分别为、、。 ①欲计算的反应热()还需知道的数据为　　　　　　　　　　　(填标号)。 a．的汽化热             b．的汽化热             c．的汽化热 ②若已知该数据为，则　　　　　　　　　　　。 （2）起始时通入和Ar(作为载气)，在纳米催化剂上，发生反应，已知该反应是自由基反应，对自由基具有淬灭作用，其产生的速率和最初反应体系中蒸气的体积分数的关系如图1所示，AB段产氢速率随蒸气体积分数的增加而逐渐增大的原因是　　　　　　　　　　　，BC段产氢速率随蒸气体积分数的增加而逐渐减小的可能原因是　　　　　　　　　　　。 （3）起始时通入3 mol和7 mol Ar(作为载气)，以纳米为催化剂，在温度分别为和的刚性密闭容器中，发生反应，的转化率随时间的变化关系如图2所示，其中　　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)。 0①当时，是否可判定该反应已达平衡状态　　　　　　　　　　　(填“是”或“否”)。 ②若在温度下，0.06 h达平衡状态，此时的转化率为，则0~0.06 h 内，用的质量变化表示的平均反应速率为　　　　　　　　　　　，以平衡时各组分的体积分数代替平衡浓度，则温度下该反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(列出计算式)。 19.（2026·河北）苯乙炔常用作有机合成与生物化学的中间体，可由乙基环己烷脱氢制得，体系中同时发生如下反应： 反应I：+5H2(g) 反应II： (g)+3H2(g) 已知：的含碳物质占比= 回答下列问题： （1）苯乙炔分子中的8个碳原子　　　　　　　处于同一平面(填“都”“不”或“不一定”)。 （2）反应+2H2(g)(g)的　　　　　　　的(用含a、b的式子表示)。 （3）在的恒压密闭容器中，按物质的量之比为1：5通入和的混合气体，发生反应I和反应II，测得生成物的物质的量与时间关系曲线如图所示(曲线a只表示某物质的部分变化)。 ①曲线a表示的物质是　　　　　　　(填名称)，曲线c表示的物质是　　　　　　　(填名称)。曲线b先上升后下降的原因是　　　　　　　。若将容器更换为起始温度为、压强为的恒容容器中进行，则点X将可能移向点　　　　　　　(填“A”“B”或“C”)。 ②当反应均达到平衡时，测得物质的含碳物质占比分别为，则　　　　　　　，反应I的压强平衡常数　　　　　　　(用含的式子表示)。 ③若将和按物质的量之比为1：1通入的恒压密闭容器中，再次达到平衡时，将　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 20.（2026·河北石家庄一中·二模）是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义．回答下列问题： （1）可以被溶液捕获。若所得溶液，溶液中　　　　　　　　； 若所得溶液，主要转化为　　　　　　　(写离子符号)。(室温下，的；) （2）与经催化重整不仅可以制得合成气，还对温室气体的减排具有重要意义。 催化重整反应为： 已知： ①该催化重整反应的　　　　　　　　　　　。有利于提高平衡转化率的条件是　　　　　　　　　(填标号)。 A．低温低压       B．低温高压       C．高温低压       D．高温高压 某温度下，在体积为的容器中加入以及催化剂进行重整反应，达到平衡时的转化率是，其平衡常数为　　　　　　　　　　　　。 ②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表： 积碳反应 消碳反应 活化能/ 催化剂X 33 91 催化剂Y 43 72 由上表判断，催化剂X　　　　　　　　　　　　　(填“优于”或“劣于”)Y，理由是：　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）在固态金属氧化物电解池中，高温共电解混合气体制备和是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示： ①X是电源的　　　　　　　　　　　　　　　(填“正”或“负”)极。 ②阴极的电极反应式是：      阴极产生的气体体积比为，则总反应可表示为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题13 化学反应原理综合题 6年真题1年模拟 题型分类 考情示例 命题规律 化学反应原理综合题 2026·河北（1题）、2025·河北（1题）、2024·河北（1题）、2023·河北（1题）、2022·河北（1题）、2021·河北（1题） · 情境设置：以"双碳"目标、清洁能源、重要化工原料合成等真实工业生产为背景，体现学科价值 · 考查重点：热化学方程式书写、盖斯定律计算、平衡移动与转化率分析、Kp/Kc计算、电化学原理综合应用 · 命题趋势：强化多反应体系平衡分析（如丙烷脱氢耦合CO2氧化），注重图像数据分析与理论计算融合，渗透速率方程与反应机理探究 1.（2026·河北·高考真题）（多选）丙烯是石油化工行业的重要原料，利用氧化丙烷制备丙烯对环境保护和经济发展有重要的意义。反应如下： Ⅰ         使用铂锡双金属催化剂(M)，上述反应分两步进行： Ⅱ                     Ⅲ         回答下列问题： （1）　　　　　　　　　。 （2）550℃时，恒容密闭容器中装有0.20 g催化剂M，按通入混合气体，反应2 h后得到0.012 mol ，则0~2 h内每克催化剂催化生成的平均速率为　　　　　。下列能说明该体系达到平衡状态的是　　　　　(不定项选择，填序号)。 a． b．的生成速率和消耗速率相等 c．混合气体的密度不再改变 d．混合气体的平均摩尔质量不再改变 （3）反应历程中，催化剂M表面可能发生的部分基元反应及其相应活化能如图甲所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)： ① ② ③ ④ 该催化剂对　　　　　　　　　　(填“C—C”或“C—H”)键的断裂具有更好的选择性。 （4）100 kPa下，向装有适量催化剂M的密闭容器中通入和各1 mol，在不同温度下体系达平衡时各组分的物质的量如图乙所示： ①图乙中曲线L代表的组分为　　　　　　　　　　。 ②若体系压强变为50 kPa，其他条件不变，达平衡时，A点对应组分的物质的量　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)，原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）+165     （2）① 0.03    ② bd     （3）C-H （4）①     ② 减小    ③ A点代表的组分为，该反应体系中发生的主要反应为气体分子数增大的反应，减小压强，反应Ⅰ平衡向正反应方向移动，消耗量增大，其物质的量减小      【解析】(1)根据盖斯定律，将反应Ⅱ和反应Ⅲ相加即可得到反应Ⅰ，故 。 (2)0~2 h内每克催化剂催化生成 的平均速率 。 a．由Ⅱ、Ⅲ两步反应关系可得，任意时刻都满足，无法说明各组分浓度或百分含量保持不变，不能作为平衡标志，错误； b．的生成速率等于消耗速率，说明正逆反应速率相等，达到平衡，b正确； c．该反应在恒容密闭容器中进行，气体总质量不变，容器体积不变，混合气体的密度始终不变，不能说明达到平衡状态，错误； d．反应前后气体总质量不变，但反应Ⅰ和反应Ⅱ都是气体分子数增加的反应，气体总物质的量在反应过程中不断增大，平均摩尔质量不断减小，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，说明达到了平衡状态，正确。 故选bd。 (3)由图甲可知，断裂C-H键的基元反应（②和④）的活化能分别为和，明显低于断裂C-C键的基元反应（①和③）的活化能（和）。活化能越低，反应越容易进行，因此该催化剂对C-H键的断裂具有更好的选择性。 (4)① 初始通入和各。根据反应Ⅱ和Ⅲ，设消耗的为，消耗的为，则生成的为，生成的为，体系中存在的为。由于存在，故 ，即消耗的多于消耗的，平衡时剩余的少于。升温使平衡正向移动。因此，反应物（的、）的量会随温度升高而减小，图中下降的曲线中，虚线在上方，代表，点线在下方，代表。观察反应的物质的量一定相等，反应Ⅰ和Ⅱ均会生成主产物，所以其物质的量在所有产物中应该是最高的，对应最上面的那条实线；550℃之后，由于随升温而骤减，下降的比要快，说明反应Ⅱ发生程度较大，导致的量大于，故曲线 L 代表。 ② A点在虚线上，代表的组分为。该反应体系中发生的反应（反应Ⅰ、Ⅱ）均为气体分子数增大的反应，若体系压强由变为，压强减小，平衡向气体分子数增大的方向（即正反应方向）移动， 的转化率增大，其物质的量减小。 2.（2025·河北·高考真题）乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。 （1）石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。 主反应：    副反应： 体系中环氧乙烷初始浓度为，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中。 ①0~30min内，　　　　　　　。 ②下列说法正确的是　　　　　　　(填序号)。 a．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量 b．0~30min内， c．0~30min内， d．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率 （2）煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图： ①代表的曲线为　　　　　　　(填“”“”或“”)；原因是　　　　　　　。 ②　　　　　　　0(填“>”“<”或“=”)。 ③已知：反应，，x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系，　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)，D点对应体系的的值为　　　　　　　。 ④已知：反应，，p为组分的分压。调整进料比为，系统压强维持，使，此时　　　　　　　(用含有m和的代数式表示)。 【答案】（1）①     ② cd     （2）①     ② 该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大    ③ <    ④ =    ⑤ 12    ⑥       【解析】(1)①0~30min内，环氧乙烷完全转化，； ②a．，主反应中，，则生成物总能量低于反应物总能量，a错误； b．由题中信息可知主反应伴随副反应发生，EG作为主反应的生成物同时也是副反应的反应物，即EG浓度的变化量小于EO浓度的变化量，0~30min内，，b错误； c．主反应中，，副反应，同一反应体系中物质一量变化量之比等于浓度变化量之比，产物中，即，，反应时间相同，则，，则，c正确； d．选择适当催化剂可提高主反应的选择性，可提高 乙二醇的最终产率，d正确； 故选cd； (2)①该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，，故、、对应α为0.6、0.5、0.4； ②由图可知，压强相同时，温度升高，平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，<0； ③M、N的进料相同，平衡转化率相等，平衡时各组分物质的量分数分别相等，则=；D点对应的平衡转化率为0.5，根据题中信息，该反应按化学计量比进料，设起始加入2molCO和3molH2，列三段式： ，平衡时，、、的物质的量分数分别为，； ④设起始加入mmolCO和3molH2，此时，列三段式： ，平衡时，气体总的物质的量为mmol，、、平衡分压分别，。 3.（2024·河北·高考真题）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。 （1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：。 ①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能　　　　　　　(用含的代数式表示)。 ②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其，测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强，，P为体系平衡压强)，结果如图。 上图中温度由高到低的顺序为　　　　　　　，判断依据为　　　　　　　。M点的转化率为　　　　　　　，温度下用分压表示的平衡常数　　　　　　　。 ③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是　　　　　　　(填序号)。 （2）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为 以上各反应的速率方程均可表示为，其中分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(分别对应反应①~⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，。 ①时，，且内，反应进行到时，　　　　　　　。 ②时，，若产物T的含量可忽略不计，则此时　　　　　　　后，随T的含量增加，　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）①     ②     ③ 该反应正反应放热，且气体分子数减小，反应正向进行时，容器内压强减小，从到平衡时增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，对应温度逐渐降低    ④     ⑤ 0.03    ⑥ D     （2）① 5.54    ② 0.033    ③ 增大      【解析】(1)①根据反应热与活化能E正和E逆关系为正反应活化能-逆反应活化能可知，该反应的。 ②该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此反应正向进行程度越大，平衡时容器内压强越小，即越大。从到，增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，已知正反应为放热反应，则温度由到逐渐降低，即。由题图甲中M点可知，进料比为，平衡时，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，可据此列出“三段式”。 可计算得，。 ③由题图甲中M点可知，进料比为2时，，结合“三段式”，以及时化学平衡常数可知，进料比为0.5时，也为，曲线D上存在（0.5，60）。本题也可以快解：根据“等效平衡”原理，该反应中和的化学计量数之比为，则和的进料比互为倒数(如2与0.5)时，相等。 (2)①根据化学反应速率的计算公式时，，时，。 ②已知，又由题给反应速率方程推知，，则，即后。后，D和G转化为T的速率比为，G消耗得更快，则增大。 4.（2023·河北·高考真题）氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。 已知：物质中的化学键断裂时所需能量如下表。 物质 能量/ 945 498 631 回答下列问题： （1）恒温下，将空气(和的体积分数分别为0.78和0.21，其余为惰性组分)置于容积为的恒容密闭容器中，假设体系中只存在如下两个反应： i    ii    ①　　　　　　　。 ②以下操作可以降低上述平衡体系中浓度的有　　　　　　　(填标号)。 A．缩小体积       B．升高温度       C．移除       D．降低浓度 ③若上述平衡体系中，则　　　　　　　　　　　　　　(写出含a、b、V的计算式)。 （2）氢气催化还原作为一种高效环保的脱硝技术备受关注。高温下氢气还原反应的速率方程为为速率常数。在一定温度下改变体系中各物质浓度，测定结果如下表。 组号 1 0.10 0.10 r 2 0.10 0.20 3 0.20 0.10 4 0.05 0.30 ？ 表中第4组的反应速率为　　　　　　　。(写出含r的表达式) （3）①以空气中的氮气为原料电解合成氨时，在　　　　　　　(填“阴”或“阳”)极上发生反应，产生。 ②氨燃料电池和氢燃料电池产生相同电量时，理论上消耗和的质量比为，则在碱性介质中氨燃料电池负极的电极反应式为　　　　　　　。 ③我国科学家研究了水溶液中三种催化剂(a、b、c)上电还原为(图1)和电还原为(图2)反应历程中的能量变化，则三种催化剂对电还原为的催化活性由强到弱的顺序为　　　　　　　(用字母a、b、c排序)。 【答案】（1）① 181    ② CD    ③     ④      （2）     （3）① 阴    ②     ③ bac      【解析】(1)①ΔH1=反应物总键能-生成物总键能=； 故答案为：+181； ②A．缩小体积，所有物质浓度均增大，A不符合题意； B．升高温度，平衡向着吸热方向进行，反应i为吸热反应，则升温平衡正向进行，NO浓度增大，B不符合题意； C．移除NO2，平衡ii向正向进行，NO浓度降低，C符合题意； D．降低N2浓度，平衡逆向进行，消耗NO，NO浓度降低，D符合题意； 故答案为：CD； ③根据三段式 ，； 故答案为：；； (2)实验1与实验2相比，，y=1，实验1与实验3相比，，x=2，代入实验3，，根据实验4计算，； 故答案为：0.75r； (3)①N2生成NH3，化合价降低，得电子，发生还原反应，则N2在阴极反应； 故答案为：阴； ②燃料电池中，氨气作负极发生氧化反应，生成N2，生成1个N2转移6个电子，在碱性下发生，； 故答案为：； ③催化剂通过降低反应活化能提高反应速度，则催化活性由强到弱的顺序为b＞a＞c； 故答案为：bac。 5.（2022·河北·高考真题）（多选）氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。 （1）时，燃烧生成)放热，蒸发吸热，表示燃烧热的热化学方程式为　　　　　　　。 （2）工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。 Ⅰ. Ⅱ. ①下列操作中，能提高平衡转化率的是　　　　　　　 (填标号)。 A.增加用量        B.恒温恒压下通入惰性气体 C.移除                 D.加入催化剂 ②恒温恒压条件下，1molCH4(g)和1molH2O(g)反应达平衡时，的转化率为，的物质的量为，则反应Ⅰ的平衡常数　　　　　　　 (写出含有α、b的计算式；对于反应，，x为物质的量分数)。其他条件不变，起始量增加到，达平衡时，，平衡体系中的物质的量分数为　　　　　　　(结果保留两位有效数字)。 （3）氢氧燃料电池中氢气在　　　　　　　(填“正”或“负”)极发生反应。 （4）在允许自由迁移的固体电解质燃料电池中，放电的电极反应式为　　　　　　　。 （5）甲醇燃料电池中，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO，四步可能脱氢产物及其相对能量如图，则最可行途径为a→　　　　　　　(用等代号表示)。 【答案】（1）H2(g)+O2 (g)=H2O(1) H= -286 kJ•mol-1     （2）① BC    ②     ③ 43%     （3）负     （4）CnH2n+2-(6n+2)e-+ (3n+1) O2-=n CO2+(n+1) H2O     （5）abehj      【解析】(1)298K时，1gH2燃烧生成H2O(g)放热121 kJ，则1molH2燃烧生成H2O(g)放热=242kJ，用热化学方程式表示为：H2(g)+O2(g)=H2O(g) H1= -242 kJ•mol-1①，又因为1 mol H2O(1)蒸发吸热44kJ，则H2O(g)= H2O(l) H2= -44 kJ•mol-1②，根据盖斯定律可知，表示H2燃烧热的反应热为 H=H1+H2= -286 kJ•mol-1，故答案为：H2(g)+O2 (g)=H2O(1) H= -286 kJ•mol-1； (2)①A．增加CH4 (g)用量可以提高H2O(g)的转化率，但是CH4(g)平衡转化率减小，A不符合题意； B．恒温恒压下通入惰性气体，相当于减小体系压强，反应混合物中各组分的浓度减小，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，B符合题意； C．移除CO(g)，减小了反应混合物中CO(g)的浓度，反应Ⅰ的化学平衡正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，C符合题意； D．加入催化剂不能改变平衡状态，故不能提高CH4(g)平衡转化率，D不符合题意； 综上所述，上述操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是BC； ②恒温恒压条件下，1 mol CH4 (g)和1 mol H2O(g)反应达平衡时，CH4 (g)的转化率为α，CO2 (g)的物质的量为b mol，则转化的CH4 (g)为α mol，剩余的CH4 (g)为(1-α)mol，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为(α-b)mol，根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(1-α-b)mol，H2(g)的物质的量为(3α+b)mol，则反应混合物的总物质的量为(2α+2)mol，平衡混合物中，CH4(g)、H2O(g)、 CO(g) 、H2(g)的物质的量分数分别为、、、，因此，反应I的平衡常数Kx=；其他条件不变，H2O(g)起始量增加到5mol，达平衡时，α=0.90，b =0.65，则平衡时，CH4 (g)为0.1mol，根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量为0.25mol，，根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(5-0.90-0.65 )mol=3.45mol，H2(g)的物质的量为(3α+b )mol=3.35mol，平衡混合物的总物质的量为(2α+6 )mol=7.8mol，平衡体系中H2(g)的物质的量分数为； (3)燃料电池中的燃料在负极发生氧化反应，因此，氢氧燃料电池中氢气在负极发生反应； (4)在允许O2-自由迁移的固体电解质燃料电池中，CnH2n+2在负极发生氧化反应生成CO2和H2O，电极反应式为CnH2n+2-(6n+2)e-+ (3n+1) O2-=nCO2+(n+1) H2O； (5)由图示可知，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO，且能垒越低，活化能越小，越容易进行，根据图示可知，其可行的途径为：abehj。 6.（2021·河北·高考真题）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。 (1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据如表： 物质 H2(g) C(石墨，s) C6H6(l) 燃烧热△H(kJ•mol-1) -285.8 -393.5 -3267.5 (1)则25℃时H2(g)和C(石墨，s)生成C6H6(l)的热化学方程式为　　　　　　　　。 (2)雨水中含有来自大气的CO2，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离： ①CO2(g)=CO2(aq) ②CO2(aq)+H2O(l)=H+(aq)+HCO(aq) 25℃时，反应②的平衡常数为K2。 溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为ymol•L-1•kPa-1，当大气压强为pkPa，大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为　　　　　　　　mol•L-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO的电离) (3)105℃时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO3(s)M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。 保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO2(g)，再加入足量MHCO3(s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa，CO2(g)的初始压强应大于　　　　　　　　kPa。 (4)我国科学家研究Li—CO2电池，取得了重大科研成果，回答下列问题： ①Li—CO2电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO2在　　　(填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行，写出步骤Ⅲ的离子方程式。 Ⅰ.2CO2+2e-=C2O Ⅱ.C2O=CO2+CO Ⅲ.　　　　　　　　　　               Ⅳ.CO+2Li+=Li2CO3 ②研究表明，在电解质水溶液中，CO2气体可被电化学还原。 Ⅰ.CO2在碱性介质中电还原为正丙醇(CH3CH2CH2OH)的电极反应方程式为　　　　　　　　　。 Ⅱ.在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO2电还原为CO的反应进程中(H+被还原为H2的反应可同时发生)，相对能量变化如图.由此判断，CO2电还原为CO从易到难的顺序为　　　　　　　(用a、b、c字母排序)。 【答案】① 6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l) H=49.1kJmol-1    ②     ③ 100.8    ④ 正    ⑤ 2C+CO2=2C+C    ⑥ 3CO2+18e- +13H2O=CH3CH2CH2OH+18OH-    ⑦ c、a、b 【详解】 (1)根据表格燃烧热数据可知，存在反应①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g) H1=-393.5kJmol-1，②H2(g)+O2(g)=H2O(l) H2=-285.8kJmol-1，③C6H6(l)+O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H3=-3267.5kJmol-1，根据盖斯定律，[①12+②6] -③得反应：6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l)，H=[(-393.5kJmol-1)+(-285.8kJmol-1)6]-(-3267.5kJmol-1)=49.1kJmol-1，故答案为：6C(石墨，s)+3H2(g)= C6H6(l) H=49.1kJmol-1； (2)由题可知，①CO2(s)CO2(aq)，②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+HC(aq)，K2=，设c(H+)为α，则c（OH-）=，根据电荷守恒c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-),可得c(HCO3-)=α-，大气中的CO2分压p(CO2)=px kPa，溶液中CO2的浓度c(CO2)(aq)=pxy mol/L，将c(H+)、c（OH-）、c(CO2)(aq)带入平衡常数表达式 ，所以解得α=c(H+)=，故答案为：； (3)2MHCO3(s) M2CO3(s)+H2O(g)+ CO2(g)，等温等容条件下，压强之比等于物质的量之比，可用分压表示物质的量浓度，平衡常数Kp===529kPa2。温度不变化学平衡常数Kp不变，设平衡时，平衡体系中CO2的分压为x，则K== 529kPa2，=kPa=105.8kPa，CO2的初始压强等于平衡压强减去碳酸氢盐分解产生的CO2的分压，即CO2(g)的初始压强应大于105.8kPa-5kPa=100.8kPa，故答案为：100.8； (4)①由题意知，Li-CO2电池的总反应式为：4Li+3CO2=2Li2CO3+C，CO2发生得电子的还原反应，则CO2作为电池的正极；CO2还原后与Li+结合成Li2CO3，按4个步骤进行，由步骤II可知生成了C，而步骤IV需要C参加反应，所以步骤III的离子方程式为：2C+CO2=2C+C，故答案为：正；2C+CO2=2C+C； ②I.CO2在碱性条件下得电子生成CH3CH2CH2OH，碳元素从+4价降低到-2价，根据电子守恒和电荷守恒写出电极反应式为：3CO2+18e- +13H2O=CH3CH2CH2OH+18OH-； II.c催化剂条件下，CO2电还原的活化能小于H+电还原的活化能，更容易发生CO2的电还原；而催化剂a和b条件下，CO2电还原曲线中a的最大能垒为0.51＜b曲线的0.76，a曲线电化学还原更容易。且H+电还原中a曲线最大能垒0.27＞b曲线的0.22，综上所述，a催化剂比b催化剂更易发生CO2电还原。因此反应从易到难的顺序为c、a、b，故答案为：c、a、b。 …………………… 模拟题精选 1.（2026·河北沧州·一模）是一种溶剂。利用天然气合成的相关反应如下： ① ② 回答下列问题： （1）易溶于的主要原因是　　　　　　。的结构为，其中S的杂化方式是　　　　　　。 （2）　　　　　　。 （3）、随温度变化不大，温度不同时，反应体系中不同。合成的总反应为，其随温度的变化如图所示。 为了提高的平衡转化率，宜控制温度范围为　　　　　　(填标号)，理由是　　　　　　。 A．500~550℃               B．650~700℃               C．750~800℃ （4）利用工业废气替代硫黄矿生产的反应为，向恒容密闭容器中充入和，在不同催化剂Cat1、Cat2下发生反应。测得单位时间内(的转化率与温度的关系如图所示。 ①温度低于550 K时，催化效能较大的是　　　　　　(填“Cat1”或“Cat2”)。 ②判断b点是不是平衡点并简述理由：　　　　　　。在Cat1作用下，温度高于525 K时，的转化率快速降低，可能的原因是　　　　　　。 （5）某温度下，保持压强恒定条件下，向反应器中充入和，发生反应、，达到平衡时，的转化率为50%，。该温度下，可逆反应的平衡常数。　　　　　　(为用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1）① 二者均为非极性分子，根据相似相溶原理，易溶于    ②      （2）+411.1     （3）① B    ② 温度低于650℃时总反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，转化率升高；温度高于700℃时总反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率降低     （4）① Cat1    ② 不是平衡点，该温度下平衡转化率低于a点转化率    ③ 温度升高，Cat1催化剂活性降低（失活）     （5）0.36      【解析】(1)和均为非极性分子，根据相似相溶原理，非极性分子易溶于非极性溶剂，易溶于；中每个S原子形成2个键，含2对孤电子对，价层电子对数为，故为杂化。 (2)根据盖斯定律，目标反应反应②−2×反应①，。 (3)温度低于650℃时总反应，为吸热反应，升高温度平衡正向移动，转化率升高；温度高于700℃时总反应，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率降低，该温度范围平衡转化率最高 ，选B。 (4)①温度低于550K时，相同温度下Cat1对应的转化率更高，催化效能更大。 ②不是平衡点，催化剂不改变平衡转化率，该温度下b点平衡转化率低于a点转化率，故b点未达到平衡；温度升高，Cat1催化剂活性降低（失活），反应速率减慢，单位时间内转化率下降。 (5) 设第一个反应消耗为，第二个反应消耗为，根据题意： ，，解得，，列出变化量： ， 平衡时各物质物质的量： ，，，，，总物质的量。 对于反应，分压，代入表达式： 。 2.（2026·河北保定·一模）甲醇是工业“基石”原料，也是清洁燃料及溶剂领域的重要物质。 I．合成气制备甲醇的原理为。向容积为1 L的绝热恒容容器中，加入和1 mol CO，反应开始时体系的压强增大。 已知：的燃烧热()分别为、，该反应的Ea(正)。 回答下列问题： （1）该反应的逆　　　　　　　　　　　(用字母表示)。 （2）该反应的速率方程为，，其中、为正、逆反应速率，为速率常数，为各组分的分压。升高温度，增大的倍数　　　　　　　　　　　增大的倍数(填“>”、“<”或“=”)。 （3）向绝热反应器中通入和过量的，发生合成气的转换反应： 。催化作用受接触面积和温度等因素影响，的比热容较大。过量能有效防止催化剂活性下降，其原因有　　　　　　　　　　　。该反应需要在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热，保证反应在最适宜温度附近进行。若采用喷入冷水(蒸汽)方式降温，在图中做出CO平衡转化率随温度变化曲线。　　　　　　　　　　　。 II．工业废气中的二氧化碳加氢制甲醇是“碳中和”的一个重要研究方向，在催化剂作用下，主要自发进行以下反应： i． ii． iii． （4）在恒温、恒压反应器中通入发生反应i和ii，的平衡转化率及的平衡产率随温度变化关系如图所示。 已知：产率；的选择性。 下列说法错误的是___________。 A. ， B. 的平衡选择性随温度的升高而减小 C. 525 K时，的平衡选择性约为 D. 525K时，减小的值或增大压强均能使的平衡转化率达到b点的值 （5）将一定比例和流速的和通过装有催化剂的容器，发生反应i和ii，经过相同时间，测得5 Mpa时反应温度变化、时压强变化对甲醇产量影响的关系如图所示。曲线X表示　　　　　　　　　　　(填“5 Mpa时反应温度变化”或“时压强变化”)。增大压强，产物中的体积分数增大的原因是　　　　　　　　　　　。 （6）已知：对于反应，压强平衡常数为，为各组分平衡时的分压。一定温度下，向恒容密闭容器中通入物质的量之比为1：3的与，发生以上3个反应，若起始压强为200 MPa，反应经后达到平衡，此时体系压强为，反应iii的平衡常数　　　　　　　　　　　(保留两位有效数字)。 【答案】（1）     （2）     （3）① 水蒸气比热容大，可吸收反应放出的热量，避免体系温度过高导致催化剂失活，同时增大反应物与催化剂的接触面积，保持催化剂活性    ②      （4）AD     （5）① 250℃时压强变化    ② 反应i是气体分子数减少的反应，增大压强，平衡正向移动，生成更多；反应ii反应前后气体分子数不变，平衡不移动，因此的体积分数增大。     （6）      【解析】(1)根据燃烧热写热化学方程式： ①，② ，③；根据盖斯定律，目标反应；又因为，故。 (2)绝热恒容容器中，反应开始压强增大，说明体系温度升高，该反应为放热反应（），升高温度平衡逆向移动，说明正反应速率常数增大倍数小于逆反应速率常数增大倍数，故填。 (3)催化剂活性通常会受到温度的影响，该反应又是放热反应，容器温度会一直升高。而水蒸气的比热容大，可吸收热量，使温度不至于太高影响催化剂活性。增大水蒸气的浓度，平衡正向移动，得平衡转化率增大，会高于原平衡线，图像为。 (4)A：甲醇产率随温度升高而降低，说明反应i；反应ii的，能自发进行，满足，则必须满足，A错误； B：升温，反应i平衡左移，反应ii平衡右移，更多转化为，甲醇选择性降低，B正确； C：525K时，转化率为30%，甲醇产率为10%，选择性，C正确； D：减小，相当于增加用量，平衡转化率降低，无法达到b点更高的转化率，D错误； 答案选AD。 (5)温度升高时，低温阶段反应速率加快，甲醇产量升高，高温阶段反应i平衡逆向移动，甲醇产量下降，符合Y曲线先升后降的趋势；增大压强，反应i正向移动，甲醇产量一直增大，符合X曲线一直升高的趋势，故X为250℃时压强变化。 (6)设平衡时，，根据反应i和ii的化学计量关系，生成的分压等于生成的分压与生成的分压之和，；反应ii分子数不变，反应iii是反应 i - 反应 ii 得到的，其分压关系由前两个反应决定，因此总压变化仅由反应i引起，每反应，总压减少，故，得，则。 平衡分压：，，，。 。 3.（2026·河北张家口·一模）乙醛是重要的有机化工原料，我国科研团队研究的二氧化碳高选择性制备乙醛涉及的主要反应如下： Ⅰ．    Ⅱ．    回答下列问题： （1）的　　　　　　　　　　　(用含和的代数式表示)。 （2）向10 L盛放催化剂的恒容密闭容器中充入和，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ．实验测得的平衡物质的量分数、的平衡选择性，反应10 min时的物质的量分数随温度的变化如图所示。其中的选择性。 ①表示随温度变化的曲线为　　　　　　　　　　　(填“”或“”)，原因为　　　　　　　　　　　。 ②反应Ⅰ在　　　　　　　　　　　(填“较高”“较低”或“任意”)温度下能自发进行，原因为　　　　　　　　　　　。 ③时，0∼10 min的平均反应速率　　　　　　　　　　　(结果保留2位有效数字)。 ④时，反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　　　　　(用最简分式表示)。 ⑤时，垂直下降的主要原因为　　　　　　　　　　　；此时再向容器中充入1 mol 和2 mol ，达到新平衡时，的平衡物质的量分数　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）①     ② 反应Ⅰ的，温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，的平衡物质的量分数将降低，或同温度下大于    ③ 较低    ④ 反应Ⅰ为、的反应，在较低温度下    ⑤     ⑥     ⑦ 催化剂失活    ⑧ 增大    ⑨ 不变      【解析】(1)由已知反应Ⅰ．   ；Ⅱ．   ，应用盖斯定律推知：得的； (2)，温度升高，反应I平衡逆向移动，的平衡物质的量分数将降低，在反应10分钟时，反应未达到平衡，则温度升高，反应速率增大，反应10分钟时的物质的量分数将增大；由曲线变化可知： ①表示随温度变化的曲线为，原因为反应I的，温度升高，反应Ⅰ平衡逆向移动，的平衡物质的量分数将降低，或相同温度下大于； ②反应Ⅰ为，由反应气体分子数目减少可知，在较低温度下，能自发进行； ③时，设10分钟时的物质的量为，根据三段式： 由于反应Ⅱ为分子数目不变的反应，且不参与反应，故反应Ⅱ的进行不影响的物质的量分数。据图可知，10分钟时的物质的量分数，解得，则平均反应速率； ④下，设平衡时的物质的量为，CO的物质的量为，根据三段式 ； 反应达到平衡时的物质的量分数，解得的物质的量，由选择性可知，CO的物质的量，则此时，，； 反应Ⅱ的平衡常数； ⑤时，垂直下降的主要原因为催化剂失活；催化剂的失活不改变反应的平衡状态，此时再向容器中充入1 mol 和2 mol ，相当于增大压强，反应Ⅰ为气体分子数目减少的反应，压强增大，平衡正向移动，反应Ⅱ为气体分子数目不变的反应，压强不改变平衡的移动，最终达到新平衡时，的平衡物质的量分数增大；平衡常数只与温度有关，反应Ⅱ的平衡常数不变。 4.（2026·河北承德·一模）-丁内酯（）是一种重要的精细化学品，在纤维、医药、树脂、石油和化妆品等方面有广泛的应用。以1,4-丁二醇（）和顺酐（）为原料，为催化剂，制备-丁内酯的主要反应如下： 反应Ⅰ：       反应Ⅱ：       反应Ⅲ：      K 回答下列问题： （1）反应Ⅱ的　　　　　　　　，若其正反应的活化能为，则逆反应的活化能　　　　　　　　（用含得代数式表示）。 （2）反应Ⅰ（1,4-丁二醇脱氢）和反应Ⅱ（顺酐加氢）同时进行显著提高了1,4-丁二醇和顺酐的转化率，原因是　　　　　　　　。反应Ⅲ的平衡常数　　　　　　　　（（用、表示）。 （3）以1,4-丁二醇为原料，在催化剂上进行脱氢反应制备-丁内酯，可能的转化为： 不同温度下1,4-丁二醇的转化率、收率与产物的选择性如图所示： 则1,4-丁二醇脱氢选择的适宜温度为　　　　　　　　℃，原因是　　　　　　　　。 （4）恒温恒压条件下，向容器中通入3mol1,4-丁二醇和2mol顺酐发生气相反应，达到平衡时1,4-丁二醇的转化率为，水蒸气的物质的量为。则　　　　　　　　mol，反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　　（写出含有、的计算式）。 已知：对于反应，，x为物质的量分数。 【答案】（1）①     ②      （2）① 反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，反应Ⅰ和反应Ⅱ得到了能量上的互补；反应Ⅰ生成，反应Ⅱ消耗，反应Ⅰ和反应Ⅱ得到了物料上的互补（写出任意一点即可）    ②      （3）① 220    ② 依据图示，220℃时，-丁内酯的选择性高，而此时1,4-丁二醇的转化率约为99.6%，丁内酯的收率最大     （4）①     ②       【解析】(1)根据盖斯定律，反应Ⅲ = 3×反应Ⅰ + 2×反应Ⅱ，因此： ，代入数据： ，解得 。 焓变与活化能关系：，因此逆反应活化能 。 (2)反应Ⅰ（1,4-丁二醇脱氢）和反应Ⅱ（顺酐加氢）同时进行显著提高了1,4-丁二醇和顺酐的转化率，原因是反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，反应Ⅰ和反应Ⅱ得到了能量上的互补；反应Ⅰ生成，反应Ⅱ消耗，反应Ⅰ和反应Ⅱ得到了物料上的互补。反应Ⅲ反应Ⅰ+2反应Ⅱ，因此平衡常数。 (3)依据图示，220℃时，-丁内酯的选择性高，而此时1，4-丁二醇的转化率约为99.6%，-丁内酯的收率最大。 (4)1,4-丁二醇的分子式为C4H10O2，顺酐的分子式为C4H2O3，的分子式为C4H6O2，通入3mol1,4-丁二醇和2mol顺酐发生气相反应，达到平衡时1,4-丁二醇的转化率为，水蒸气的物质的量为，平衡时物质的量()mol，由反应Ⅱ和Ⅲ可知，消耗的顺酐与生成的水的物质的量相等，即平衡时顺酐物质的量为(b-2)mol，设平衡时和H2物质的量分别为x、y，由碳元素守恒得，即，由氢元素守恒得，即，解得，平衡时物质的量为(b+3a)mol，物质的量为()mol，气体总物质的量为(5+6a-2b)mol，反应Ⅱ的平衡常数。 5.（2026·河北邯郸·一模）乙烯可以合成多种可自然降解的高分子材料。除石油裂化、裂解产生乙烯外，还有多种方法可制备乙烯。回答下列问题： （1）乙烯在催化剂作用下可以制备乙二醇，而聚丁二酸乙二醇酯(PES)是一种可生物降解的脂肪族聚酯，可用于包装材料、农业薄膜等领域。乙二醇和丁二酸合成PES的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （2）催化加氢合成乙烯。已知： ⅰ.    ⅱ.    ⅲ.    则   　　　　　　　　　　　。 （3）乙醇脱水制乙烯：   。一定温度下，向恒容密闭容器中只通入乙醇蒸气，发生该反应，测得乙醇的平衡转化率与通入乙醇蒸气的物质的量的关系如图；向另一密闭容器中只通入1 mol乙醇蒸气，发生该反应，测得乙醇的平衡转化率与温度、压强(1.0 MPa、1.5 MPa)的关系如图。 ①向达到M点状态的容器中再充入，此时反应　　　　　　　　　　　(填“向正反应方向”或“向逆反应方向”)进行；其他条件不变，增大乙醇的量，乙醇的平衡转化率降低，其原因是　　　　　　　　　　　。 ②为　　　　　　　　　　　；　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)0. ③a、b、c三点对应的平衡常数、、由大到小的排序为　　　　　　　　　　　；初始速率、、由小到大的排序为　　　　　　　　　　　。 （4）工业上，常用裂解法制备乙烯。以正丁烷为原料制备乙烯的原理如下： 主反应： 副反应： 某温度下，保持总压强为100 kPa，向反应器中投入，同时发生主反应和副反应，经恰好达到平衡状态，测得此时容器中含、。 该温度下，副反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(用含x、y的代数式表示即可)kPa．已知：是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压总压×物质的量分数。 【答案】（1）nCH2OHCH2OH+nHOOCCH2CH2COOH+(2n-1)H2O     （2）-127.8     （3）① 向正反应方向    ② 增大乙醇的量，相当于将原平衡体系加压，平衡逆向移动    ③ 1.0    ④ >    ⑤     ⑥      （4）      【解析】(1)乙二醇与丁二酸在催化剂催化下发生缩聚反应生成PES，反应方程式为nCH2OHCH2OH+nHOOCCH2CH2COOH+(2n-1)H2O； (2)根据盖斯定律可知，； (3)①增大反应物的量，平衡正向移动；而对于气体体积增大的反应，加入乙醇相当于在原平衡条件下加压，相当于平衡逆向移动，乙醇的转化率下降；②对于气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，乙醇的转化率下降，由图可知，相同条件下，压强为p1时，乙醇的转化率更大，故p1=1.0MPa；结合图像可知，压强不变，随着温度的升高，乙醇的转化率增大，可知反应吸热，即；③对于吸热反应来说，温度越高平衡常数越大，已知，故；温度越高、压强越大，反应速率就越快，，，故； (4)依题意，平衡体系中，，，，平衡时总物质的量为（2-x）mol，，，故副反应的平衡常数。 6.（2026·河北百师联盟·一模）为了应对CO2浓度过高引起的全球变暖问题，将CO2转化为高附加值产品成为一项重要的研究课题。 Ⅰ．热催化CO2还原。 已知下列反应。 反应i：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   ΔΗ1=+41 反应ii：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)   ΔΗ2=-90 反应iii：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)   ΔΗ3=-23.9 反应iv：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)   ΔΗ4 （1）ΔΗ4=　　　　　　　　　　　。 （2）向1L的密闭容器中通入2 molCO2和6 molH2，只发生反应iv，达平衡时，测得不同温度和压强下、二甲醚(CH3OCH3)的物质的量分数如图所示。 ①温度由低到高的顺序为　　　　　　　　　　　，理由是　　　　　　　　　　　。 ②若反应iv在压强为p1、温度为T3条件下进行，30min后反应达平衡，则CO2的转化率为　　　　　　　　　　　×100%(结果用分数表示，下同)，v(H2)为　　　　　　　　　　　mol·L-1·min-1。 Ⅱ．电催化CO2还原。 在催化剂的作用下，CO2先被还原为CO，再进行耦合，进而生成甲醇、乙醇等燃料。如图为外加电压为0V和-0.19V下，在催化剂CuB2@g—C3N4上CO被还原为乙醇的吉布斯自由能(G)图(*表示吸附态)。 （3）在无外加电压下，*COCO经过多步反应不断被还原为乙醇，在H+存在下，该过程中的决速步骤发生的电极反应为　　　　　　　　　　　；由图可知，在　　　　　　　　　　　(填“低电压”或“高电压”)下更有利于生成乙醇。 【答案】（1）-121.9      （2）① T4＜T3＜T2＜T1    ② 反应iv放热，升高温度，平衡逆移，二甲醚的物质的量分数减小，故温度越高，二甲醚的物质的量分数越小，温度由低到高的顺序为T4＜T3＜T2＜T1    ③     ④      （3）① *CH2CHOH+H++e-=*CH2CH2OH    ② 低电压      【解析】(1)反应iv=iii+2×ii+2×i，故ΔΗ4=ΔΗ3+2×ΔΗ2+2×ΔΗ1=-121.9 (2)①反应iv放热，升高温度，平衡逆移，二甲醚的物质的量分数减小，故温度越高，二甲醚的物质的量分数越小，故T4＜T3＜T2＜T1； ②设参加反应的CO2物质的量为x，列出三段式 二甲醚的物质的量分数=，解得x=，则二氧化碳的，v(H2)= (3)G增大的反应不是自发反应，难发生，G增大且最大的步骤为决速步骤，在无外加电压下，*COCO经过多步反应不断被还原为乙醇，在H+存在下，该过程中的决速步骤发生的电极反应为*CH2CHOH+H++e-=*CH2CH2OH，低电压时反应的吉布斯自由能变化量更大，反应进行的程度更大，故低电压更有利于生成乙醇。 7.（2026·河北五个一联盟·一模）天然气是重要的化工原料，天然气在开采过程中产生大量的含硫废气（硫元素的主要存在形式为），需要回收处理并加以利用。 （1）天然气采用过渡金属硫化物催化重整反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。其反应机理如图1所示。 经测定每产生吸收热量，上述甲烷脱硫反应的热化学方程式为　　　　　。 （2）①、热重整制过程中除发生上述（1）中反应外，经检测产物中还含有，推测还可能发生反应：　　　　　。 ②常压下，将的混合气甲，的混合气乙分别以相同流速通过反应管，的转化率与温度的关系如图2所示。 结合图像，低于时，保持通入的体积分数不变，甲、乙中转化率相同，高于时，乙中转化率明显升高，解释原因：　　　　　。 （3）一种天然气电解法脱的工作原理如图3所示。 ①阴极电极反应式为　　　　　。 ②电解过程中，N极区域不断通入的目的为　　　　　。 （4）一种新型研究硫化氢的回收处理的有关反应如下： I.    II.    在恒压（）条件下，向密闭容器中充入、、模拟工业尾气的处理过程。若仅考虑上述反应，反应过程中含硫物种的分布系数[如：]随时间变化关系如图4所示。 ①　　　　　0（填“<”“>”或“=”）。 ②图像中表示分布系数的曲线为　　　　　（填“”“”或“”）。时转化率为　　　　　（保留4位有效数字）。 【答案】（1）        （2）①     ② 低于1000℃时，只发生反应；高于1000℃时，随着温度升高，乙中还发生反应     （3）①     ② 吹走阳极表面生成的硫蒸气，防止冷却为固态覆盖在阳极表面，降低电解效率     （4）①     ② B；85.71%      【解析】(1)根据反应机理图可知，反应物是CH4(g)和H2S(g)，生成物是H2(g)和CS2(g),反应的方程式为CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+4H2(g)，再根据每生成1 g H2(g)吸收热量29.25 kJ，可得该反应吸收的热量为29.25kJ×8=234kJ，进而写出热化学方程式   ； (2)产物中含有S2(g)，结合反应机理图，步骤2中H2S分解为H2和S原子，S与S结合生成S2(g)，则还可能发生的反应为2H2S(g)2H2(g) +S2 (g)；的混合气甲，的混合气乙，甲、乙中硫化氢的体积分数相同，均为，由图可知，低于1000℃时,增大，H2S的转化率不变，说明低于1 000℃时，甲、乙中均只发生反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g)；当温度高于1000℃时，随着温度升高，乙中硫化氢的转化率增大程度较甲中的大，乙中加了甲烷，说明乙中还发生反应CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+4H2(g)； (3)根据图3可知M极消耗H2S生成H2，N极产生S2，根据电解原理，M极为阴极,电极反应式为；N极为阳极，电极反应式为2S2--4e-=S2；N极通入氮气，氮气不参与反应，可以及时将S2(g)吹出，防止S2(g)冷却为固态覆盖在电极上，降低电解效率； (4)反应I相当于H2S气体燃烧，燃烧反应均属于放热反应，故ΔH<0；恒压条件下,向密闭容器中充入2 mol H2S、3 mol O2、95 mol Ar，反应I生成的SO2与H2S发生反应II，故H2S不断减少，S2不断增加，先增加后减少的是SO2，则曲线A表示H2S的分布系数随时间变化关系，曲线B表示SO2的分布系数随时间变化关系，曲线C表示S2的分布系数随时间变化关系；根据题图4可知，设t1 s时，含硫物质的总物质的量为x，则n(SO2)=n(S2)=0.4x，n(H2S)=0.2x，再根据硫元素守恒知0.4x+2×0.4x+0.2x=2 mol，可得x=mol；H2S的物质的量为0.2×mol=mol，则t1 s时H2S的转化率=×100% =85.71%。 8.（2026·河北八校联考·一模）低碳烃(如甲烷、乙烯等)是重要的化工原料，利用二氧化碳催化加氢制备低碳烃是实现碳资源循环利用的关键途径之一，该过程涉及多个同时发生的反应，用和制备的主要反应如下： ①   ΔH1=+41.2kJ/mol； ②   ΔH2=-210.5kJ/mol； ③   ΔH3=-90kJ/mol； 回答下列问题： （1）写出由和直接反应生成的热化学方程式　　　　　　　　　　　，该反应在　　　　　　　　　　　(填“高温”或“低温”)条件下自发进行。 （2）一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的和，发生上述反应，下列说法中能表明反应达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 a．气体密度不变 b．气体压强不变 c.的浓度不变 d.和的物质的量相等 （3）平衡常数与温度之间满足关系lnK=(R、C为常数)，反应②和③的lnK与的关系如图1所示，则表示反应②的直线为　　　　　　　　　　　(填“L1”或“L2”)；欲抑制甲醇的生成，应适当　　　　　　　　　　　(填“升高”或“降低”)反应温度，理由是　　　　　　　　　　　。 （4）在恒压密闭反应器中，和初始投料比总压为p，若只发生和直接生成的化学反应，测得相同时间内，不同温度下的转化率如图2所示(实线)，a点：v正　　　　　　　v逆(填“>”、“<”或“=”)，T2K时Kp=　　　　　　　　　(列出代数式即可)。 （5）电解法可将转化为多种原料。用如图装置电解二氧化碳制取，温度控制在左右，持续通入二氧化碳，电解过程中的物质的量基本不变。写出阴极的电极反应式：　　　　　　　　　　　；阳极产生的气体是　　　　　　　　　　　(写化学式)。 【答案】（1）①     ② 低温     （2）bc     （3）①     ② 降低    ③ 由图像可知随温度降低，反应②的平衡常数增大更快，所以低温生成更多的主产物，相当于抑制了副反应     （4）① ＞    ②      （5）①     ②       【解析】(1)根据盖斯定律：。由①×2+②得，该反应是气体分子数减少的反应，ΔS＜0，ΔH＜0，所以低温条件下自发进行； (2)选取的物理量要满足：未平衡时一直在变化，平衡后则不再改变（“变量不变”）； a．整个体系都是气体，质量和体积不变，密度一直不变，a错误； b．由反应②和③可以看出，反应过程分子数减少，压强会降低，达到平衡后压强不变，b正确； c．未达到平衡时，的浓度一直增加，达到平衡后不变，c正确； d．反应过程中物质的量相等是一个特殊的点，不代表达到平衡，d错误； 故答案选bc； (3)根据lnK=的图像，斜率越大说明反应的-ΔH越大，即ΔH越小，已知；故答案为：；降低；由图像可知随温度降低，反应②的平衡常数增大更快，所以低温时生成更多的主产物，相当于抑制了副反应； (4)由图像可知，时反应达到平衡：，升高温度，平衡逆向移动，转化率降低，a点反应未达平衡，反应正在向正向移动，所以a点：。 根据题中数据列三段式： 共2.8 mol气体； 。 (5)如图装置电解二氧化碳制取，持续通入二氧化碳，电解过程中的物质的量基本不变。据此写出阴极反应式：；阳极反应式：，，故答案为：；。 9.（2026·河北名校联盟·一模）半导体是人工智能技术发展的关键材料。硅单质是应用最为广泛的半导体材料。工业上将粗硅氯化、精馏后得到和的混合物，然后用还原得到高纯硅。还原过程中发生的主要反应为： i． ii． 回答下列问题： （1）的沸点为，晶体的类型为　　　　　　　　　　　。已知相关化学键键能数据如下，则　　　　　　　　　　　。 化学键 键能 226 381 436 431 （2）恒温条件下，将等物质的量的和通入容积一定的密闭容器中，发生反应ⅱ，下列描述能说明反应ⅱ已经达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填标号)。若实验测得反应ⅱ中，(为速率常数)，则达到平衡后，仅加入催化剂，增大的倍数　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)增大的倍数。 A．和的转化率之比保持不变 B． C．单位时间内，反应物断裂的非极性键和生成物断裂的非极性键数目相等 D．容器内混合气体的密度保持不变 （3）在温度下，将、和加入容积固定的密闭容器中，在催化条件下发生反应i、ⅱ。测得的转化率及体系内的压强随时间的变化关系如图所示。 ①温度下，反应达到平衡时的转化率为　　　　　　　　　　　； ②温度下，反应ⅱ的压强平衡常数的计算式为　　　　　　　　　　　。 （4）锌还原四氯化硅是一种有着良好应用前景的制备硅的方法。Zn还原的反应如下： 反应1：， 反应2：， 反应3：， 实际制备过程选择反应3，理由是　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 分子晶体    ②      （2）① D    ② =     （3）① 90%    ②      （4）① 温度高，反应速率快    ② 更易于硅的分离      【解析】(1)①沸点较低，是分子晶体； ②焓变=反应物键能总和-生成物键能总和=(4×381+2×436-4×431-2×226) =+220 (2)①A．反应ⅱ中，和的化学计量数相同，不管是否平衡，二者转化率之比都不改变，A不符题意； B．当，才能说明反应达到平衡，B不符题意； C．平衡时，当反应掉1 mol H2时，反应物断裂1 mol非极性键，同时生成1 mol硅，1 mol硅含有2 mol非极性键，反应物断裂的非极性键和生成物断裂的非极性键数目应为1:2，C错误； D．反应有固体参与，当体积不变时，容器内混合气体的密度保持不变，即固体质量不再变化，可以说明平衡，D正确； 故选择D； ②加入催化剂不改变K大小，故不变，催化剂对和增大倍数相同； (3)①设反应i中被消耗a mol，反应ii中被消耗b mol，由图信息，氢气的转化率为60%，则消耗氢气1.8 mol，由反应化学计量数得：2a+b=1.8；反应前总压强为，反应后为，根据压强之比等于物质的量之比，气体总物质的量为5×=6.35，气体减少量为：a+b=6.35-5=1.35，解得a=0.45，b=0.9，可知转化率为90%； ②根据最后气体的总压强，得到气体总物质的量为5×=6.6 mol，设反应i中被消耗a mol，反应ii中被消耗b mol，同①得到a=0.8 mol，b=0.8 mol，则，，，其中P为总压，； (4)①反应物Zn为气态，反应速率较反应1更快，更充分；②反应3的产物氯化锌为气态，与固态产物Si易于分离，可获得高纯度的硅。 10.（2026·河北名校联考·一模）二甲醚是重要的有机合成原料。工业上常用合成气（主要成分为CO、）制备二甲醚，其主要反应如下： 反应i    反应ii    回答下列问题： （1）反应的　　　　　　　　　。 （2）已知，随温度变化的三种趋势如图1中线条所示。能用来表示反应i的线条是　　　　　　　　　（填线条字母）。 （3）一定条件下，反应i达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_______（填字母）。 A. 逆反应速率先增大后减小 B. 的转化率增大 C. 反应物的体积分数减小 D. 容器中的变大 （4）一定温度下，在体积为2 L的刚性容器中充入和一定量的发生反应i、ii制备二甲醚，平衡时的分压（分压=总压×物质的量分数）与起始的关系如图2所示。已知：初始充入时，容器内气体的总压强为。 ①d点：　　　　　　　　　（填“>”“=”或“<”，下同）。 ②a点时，CO转化率　　　　　　　　　转化率。 ③若10 min时反应到达c点，CO的转化率为75%，则0~10 min用表示的平均反应速率为　　　　　　　　，反应ii的分压平衡常数　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）c     （3）B     （4）① >    ② <    ③ 0.015    ④ 4      【解析】(1)反应可由反应ⅰ+反应ⅱ可得，则，。 (2)已知，随温度变化的三种趋势如图1中线条所示，反应ⅰ的的<0，该反应为气体系数减小的反应，，则T越高，就越大，图像中曲线c符合条件。 (3)A．逆反应速率先增大后减小，可能是增大生成物浓度，平衡向逆反应方向移动，A错误； B．的转化率增大，说明该反应正向移动，B正确； C．反应物的体积分数减小，可能是增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动，C错误： D．容器中的变大，可能是减小CO的量，平衡向逆反应方向移动，D错误； 故答案选B。 (4)从图中可知，d点为非平衡点，b点为平衡点，d→b为达到平衡的过程，在增大，所以在正向移动，则； a点时，，初始，则初始。反应生成的总反应为可知，，。设平衡时生成x mol，则CO的转化率为，的转化率为，显然； 若10 min时反应到达c点，CO的转化率为75%，的分压为，则平衡时， ，设，，根据C原子守恒，，根据压强比等于物质的量之比，平衡时气体共有，平衡时总压为，得，则有，，，则，反应ii的与相等，。 11.（2026·河北沧州十二校联考·一模）现将溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：       △H，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下： 请按要求回答下列问题。 （1）基态Co原子的电子排布式为　　　　　　　。 （2）中提供孤电子对的成键原子是　　　　　　　。0.01mol 中σ键的数目为　　　　　　　。 （3）由实验①可推知△H　　　　　　　0(填“>”“＜”或“=”)，理由是　　　　　　　。 （4）由实验②判断平衡移动的方向为　　　　　　　，(填“正向”“逆向”或“不移动”)通过计算从Q与K大小关系角度解释：　　　　　　　。 （5）由实验③判断平衡移动的方向为　　　　　　　，(填“正向”“逆向”或“不移动”)可推知配离子(溶液无色)和中，较稳定的是　　　　　　　。 （6）实验④现象：　　　　　　　，且有白色沉淀生成。 （7）实验⑤溶液紫色褪去，且湿润的淀粉KI试纸变蓝。可推测被氧化的产物中含有　　　　　　　。 【答案】（1）1s22s22p63s23p63d74s2或者[Ar] d74s2     （2）① O    ② 0.18NA     （3）① ＞    ② 降低温度，溶液颜色有蓝色变为粉红色，平衡向逆反应方向移动，即正反应方向为吸热反应     （4）① 逆向    ② 令达到平衡时，[Co(H2O)6]2+浓度为c2mol/L，Cl-浓度为c3mol/L，[CoCl4]2-浓度为c1mol/L，此时平衡常数为K=，加水稀释至原来浓度的，假如平衡不移动，[Co(H2O)6]2+浓度为mol/L，Cl-浓度为mol/L，[CoCl4]2-浓度为mol/L，此时Q==＞K，说明反应向逆反应方向进行     （5）① 逆向    ② [ZnCl4]2-     （6）溶液由蓝色变为粉红色     （7）Cl2      【解析】(1)Co位于第四周期Ⅷ族，27号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或者[Ar] d74s2；故答案为1s22s22p63s23p63d74s2或者[Ar] d74s2； (2)Co2+为中心离子，H2O为配体，其中提供孤电子对是O；0.01mol[Co(H2O)6]2+中σ键物质的量为0.01mol×(6+6×2)=0.18mol，即σ键个数为0.18NA；故答案为O；0.18NA； (3)[Co(H2O)6]2+(粉红色)+4Cl-[CoCl4]2-(蓝色)+6H2O，根据实验①置于冰水中，溶液由蓝色变为粉红色，说明降低温度，平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，该反应的正反应方向为吸热反应，即ΔH＞0；故答案为＞；降低温度，溶液颜色有蓝色变为粉红色，平衡向逆反应方向移动，即正反应方向为吸热反应； (4)令达到平衡时，[Co(H2O)6]2+浓度为c2mol/L，Cl-浓度为c3mol/L，[CoCl4]2-浓度为c1mol/L，此时平衡常数为K=，加水稀释至原来浓度的，假如平衡不移动，[Co(H2O)6]2+浓度为mol/L，Cl-浓度为mol/L，[CoCl4]2-浓度为mol/L，此时Q==＞K，说明反应向逆反应方向进行；故答案为逆向；令达到平衡时，[Co(H2O)6]2+浓度为c2mol/L，Cl-浓度为c3mol/L，[CoCl4]2-浓度为c1mol/L，此时平衡常数为K=，加水稀释至原来浓度的，假如平衡不移动，[Co(H2O)6]2+浓度为mol/L，Cl-浓度为mol/L，[CoCl4]2-浓度为mol/L，此时Q==＞K，说明反应向逆反应方向进行； (5)实验③加少量ZnCl2固体，溶液有蓝色变为粉红色，说明平衡逆向进行，Zn2+结合Cl-形成[ZnCl4]2-，从而推出[ZnCl4]2-稳定性比[CoCl4]2-强；故答案为逆向；[ZnCl4]2-； (6)实验④滴加硝酸银溶液，出现白色沉淀，该白色沉淀为AgCl，Ag+结合Cl-，减少反应物浓度，平衡逆向进行，溶液由蓝色变为粉红色；故答案为溶液由蓝色变为粉红色； (7)湿润的淀粉KI试纸变蓝，说明产生氧化性比I2还强的气体，可推测出Cl-被KMnO4氧化成Cl2，故答案为Cl2。 12.（2026·河北沧州十二校联考·一模）随原子序数的依次增大，五种短周期主族元素原子半径与原子序数的关系如图所示。 已知：是现代光学及光纤制品的基本原料；能破坏水的电离平衡；在工业上常用作助熔剂。 （1）在元素周期表中的位置是　　　　　。 （2）和可组成一种五原子共价化合物，该化合物的电子式为　　　　　任写一种。 （3）请用一个化学方程式比较和的非金属性的强弱：　　　　　。 （4）工业上用作电解的助熔剂的目的是　　　　　。 （5）已知的单质在中完全燃烧，恢复至室温，放出热量，该反应的热化学方程式为　　　　　。 【答案】（1）第三周期，第Ⅲ族     （2）     （3）     （4）降低氧化铝的熔融温度，节约冶炼铝的能源     （5）      【分析】 由“是光导纤维原料”知为，故为、为； “是助熔剂”，为，Z为Na，为，为，（）能破坏水的电离平衡，据此分析。 【解析】(1)为，原子序数为13，核外有3个电子层，最外层电子数为3，故位于第三周期，第ⅢA族； (2)F和Si组成的五原子共价化合物为SiF4，电子式为； (3)可以通过比较X和Y的单质的氧化性强弱来比较X和Y的非金属性强弱，化学方程式为； (4)工业上以 (冰晶石)作电解熔融态氧化铝制备铝单质时的助熔剂，目的是降低氧化铝的熔融温度，节约冶炼铝的能源； (5)为、为，11.5 g 的物质的量为，0.5 mol 完全燃烧生成放热，则2 mol 燃烧放热，热化学方程式为。 13.（2026·河北衡水中学·一模）先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广，导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇的反应原理如下： 主反应：△H1 副反应： 副反应的反应热绝对值远远小于主反应的反应热绝对值。 （1）一定温度下，将1 mol CH3COOH(g)、5 mol H2(g)通入到恒压密闭容器中(不考虑副反应)。达到平衡时，H2的转化率为4%，该反应放热a kJ。则该温度下主反应的△H1=　　　　　　　。该反应自发发生的条件为　　　　　　　(选填“高温”“低温”或者“任何温度”)。 （2）250℃下，恒压密闭容器中充入一定量H2(g)和CH3COOH(g) (不考虑副反应)，下列条件不能判断反应达到平衡状态的是_______(填字母)。 A. 混合气体的密度保持不变 B. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 C. H2O的体积分数不变 D. n(H2O)和n(CH3CH2OH)的比值一定 （3）已知：Ⅰ．S表示选择性，且主反应产物的选择性往往大于副反应产物的选择性 Ⅱ． 在n(H2)：n(CH3COOH)=10时：2 MPa下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化；250℃下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化均如图所示。 ①250℃下，乙醇选择性随压强变化的曲线是　　　　　　　(填字母)。 ②曲线b变化的原因是　　　　　　　。 ③150℃，在催化剂作用下H2和CH3COOH反应一段时间后，乙醇的选择性位于m点。不改变反应的温度和时间，一定能提高乙醇选择性的措施　　　　　　　(填一条)。 （4）一定温度和恒定压强下，向初始体积为1 L容积可变的密闭容器中通入2 mol H2和1 mol CH3COOH同时发生主反应和副反应，测得平衡时n[H2O(g)]=0.8 mol，体系中气体物质的量减小20%，则平衡时，c(H2)　　　　　　　mol/L，主反应的Kc=　　　　　　　。 【答案】（1）① -10a kJ/mol    ② 低温     （2）D     （3）① a    ② 主反应和副反应均为放热反应，温度升高，主反应和副反应的平衡均逆向移动，主反应逆向移动的程度大于副反应    ③ 使用对主反应催化活性更高的催化剂(或加压)     （4）① 1    ② 2      【解析】(1)根据反应方程式可知：CH3COOH与H2按照1：2的物质的量关系反应。现在在恒压条件下加入1 mol CH3COOH(g)、5 mol H2(g)，可见H2过量，反应达到平衡时H2的转化率为4%，反应消耗H2的物质的量是n(H2)=5 mol×4%=0.2 mol，该反应放热a kJ，则2 mol H2(g)完全反应放出热量为Q=10a kJ，故的反应热△H1=-10a kJ/mol； 该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，△H＜0，△S＜0，根据反应自发进行的条件是△G=△H-T△S＜0，则该反应自发发生的条件为低温条件； (2)A．反应混合物都是气体，气体的质量不变。反应在恒温、恒压条件下进行，气体的体积随着气体的物质的量的改变而改变，则混合气体的密度随着气体的物质的量的改变而改变，因此根据气体的密度不变作为判断化学平衡的标志，A不符合题意； B．该反应的正反应是气体物质的量减小的反应，反应混合物都是气体，气体的质量不变，若气体的平均相对分子质量保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B不符合题意； C．在恒温恒压条件下进行该反应，若反应正向进行，H2O(g)的体积分数就会增大；若反应逆向进行，H2O(g)的体积分数就会减小，若其体积分数不变，则说明反应达到平衡状态，C不符合题意； D．若反应开始加入反应物，则生成的n(H2O)：n(CH3CH2OH)=1：1，则无论反应是否达到平衡状态，在任何时刻二者的物质的量的比都始终是1：1，因此不能根据n(H2O)：n(CH3CH2OH)不变判断反应是否达到平衡状态，D符合题意； 故合理选项是 D； (3)①主反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，化学平衡正向移动，乙醇的选择性上升，则250℃下，乙醇选择性随压强变化的曲线是a； ②主反应和副反应的正反应均为放热反应，升高温度，化学平衡均逆向移动，主反应逆向移动的程度大于副反应，所以乙醇的选择性随着温度升高而减小； ③150℃，在催化剂作用下H2和CH3COOH反应一段时间后，乙醇的选择性位于m点。不改变反应的温度和时间，由于主反应的正反应是气体体积减小的反应，而副反应反应前后气体的物质的量不变，因此要提高乙醇选择性，可以是增大压强；或者是使用对主反应催化活性更高的催化剂，来提高主反应中乙醇选择性； (4)反应开始时容器的容积为1 L，加入物质的物质的量：n(CH3COOH)=1 mol，n(H2)=2 mol，平衡时n[H2O(g)]=0.8 mol，体系中气体物质的量减小20%，假设主反应产生H2O的物质的量为x，假设副反应产生H2O的物质的量是y，根据主反应中物质反应转化关系可知平衡时各种气体的物质的量：n(CH3COOH)=(1-x) mol，n(H2)=(2-2x) mol，n(CH3CH2OH)= n(H2O)=x mol。它们的平衡时的物质的量又是副反应起始时的物质的量，由副反应方程式：中物质反应转化关系可知平衡时：n(CH3COOH)=(1-x-y) mol，n(CH3CH2OH)=(x-y) mol，n(CH3COOC2H5)=y mol，n(H2O)=(x+y) mol=0.8 mol。平衡时气体的物质的量减少20%，则n(总)平衡=n(CH3COOH)+n(CH3CH2OH)+n(CH3COOC2H5)+n(H2O)+n(H2)=(1-x-y) mol+(x-y) mol+y mol+0.8 mol+(2-2x) mol=(1+2)mol×80%=2.4 mol，两式联立，解得x=0.6 mol，y=0.2 mol。容器的容积与气体的物质的量呈正比。反应开始时容器容积是1 L，气体总物质的量是3 mol，反应达到平衡时气体物质的量减小20%，则平衡时容器的容积V=1 L×80%=0.8 L，故平衡时H2的平衡浓度：c(H2)==1 mol/L；c(CH3CH2OH)==0.5 mol/L，c(CH3COOH)==0.25 mol/L，c(H2O)==1.0 mol/L，故主反应的化学平衡常数K==2。 14.（2026·河北石家庄一中·一模）一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以的形式固定下来，以减少的排放，但煤燃烧不充分时，产生的CO又会与发生反应，从而降低脱硫效率。相关的热化学方程式如下： Ⅰ．    Ⅱ．    请回答下列问题： （1）计算   　　　　　　kJ/mol，该反应在　　　　　　（填“高温”或“低温”或“任意温度”）时可自发进行； （2）一定温度下，在恒容密闭容器中，加入足量的和一定物质的量的CO气体，此时压强为，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时，CO的体积分数是的3倍，是的6倍，则反应Ⅰ的平衡常数　　　　　　（对于气相反应，用某组分B的平衡压强代替物质的量浓度也可表示平衡常数，记作，如，p为平衡总压强，为平衡体系中B的物质的量分数）； （3）在恒容密闭容器中，模拟煤炭脱硫技术，测得不同温度下，反应体系中初始浓度比与平衡时体积分数的关系曲线如图所示。回答下列问题： ①温度、、由高到低的顺序是　　　　　　； ②随着初始浓度比值的增大，脱硫效率提高的原因是　　　　　　； （4）处理废气还可以利用电化学原理，下图装置可同时吸收和NO。已知：是一种弱酸。 ①阴极的电极反应式是　　　　　　； ②忽略能量损失，相同条件下，和NO的体积比是　　　　　　时，两种气体都能被完全处理。 【答案】（1）① +1031.2    ② 高温     （2）     （3）①     ② 由反应Ⅰ可知，增大，平衡向逆反应方向移动，脱硫效率提高     （4）①     ② 1:1      【解析】(1)由盖斯定律，得，该反应为吸热的熵增反应，根据，可知温度较高时可自发反应； (2)设初始时CO为amol，平衡时为xmol，则平衡时为2xmol，CO为6xmol，因反应Ⅰ中生成和各xmol，所以反应Ⅱ中消耗CO和生成的量均为xmol，则，平衡时，则， ， ∴； (3)①生成的反应为吸热反应，温度越高平衡正向移动，的体积分数越大，故； ②由反应Ⅰ可知，增大，平衡向逆反应方向移动，的体积分数减小，脱硫效率提高； (4)①左侧S由+4价降低到+3价，化合价降低为阴极，电极反应为； ②由，根据得失电子守恒可知为1:1反应。 15.（2026·河北保定·二模）氢气是一种高效无污染的理想能源，也被人们称为“绿色能源”。回答下列问题： （1）一种利用油脂皂化的副产物丙三醇与水蒸气重整制氢的反应为   。 已知：Ⅰ       Ⅱ       则　　　　　　　　　　　。 （2）已知分解反应的速率方程(为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。某温度下的实验数据如表所示。 组别 速率常数 1 0.04 2 0.16 3 0.25 速率方程中　　　　　　　　　　　；表中　　　　　　　　　　　。 （3）在2 L恒容密闭容器中，充入和，在一定条件下发生反应也可生成氢气：   ，测得平衡体系中、的物质的量分数()与温度的关系如图所示。 ①表示的物质的量分数()与温度的关系曲线是　　　　　　　　　　　(填“M”或“N”)。 ②点、、的正反应速率的关系为　　　　　　　　　　　。 ③点时，往容器中再充入CO、、、COS各0.6 mol，平衡移动的方向是　　　　　　　　　　　。(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”) （4）在一定条件下丙烷热解制备氢气的原理为   ，保持温度和压强()不变，对于分别为5:1、1:1、1:4、1:8的混合气。热分解过程中的转化率随时间的变化如图所示。 ①越大，平衡时所得的产率　　　　　　　　　　　。(填“升高”“降低”或“不变”) ②对应图中曲线　　　　　　　　　　　，计算其在之间，　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）+128     （2）① 1.5    ②      （3）① M    ② (写成也可)    ③ 正反应方向     （4）① 降低    ②     ③ 0.072      【解析】(1)由盖斯定律，重整制氢反应可由得到，故； (2)由组1和2数据可知，，代入数据得，解得n=1.5；由组1和3数据可知，故； (3)①该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，故温度越高，平衡时物质的量分数越小，故对应曲线为M； ②温度越高，正反应速率越快，故点、、的正反应速率的关系为； ③点处物质的量分数为20%，故点处各组分物质的量为：CO 0.4 mol， 0.4 mol， 0.6 mol， 0.6 mol，以物质的量浓度表示，往容器中再充入CO、、、COS各0.6 mol后，，平衡正向移动； (4)①恒温恒压下，越大，分压越大，其平衡转化率越低，平衡时所得的产率降低； ②分压越大，其平衡转化率越低，故对应图中曲线；之间转化率为50%，初始状态下，初始分压为1.32 MPa，10 min后，分压为，故。 16.（2026·河北邯郸·二模）甲烷干重整(DRM，反应I)和甲烷蒸汽重整(SMR，反应Ⅱ)反应是化工生产领域利用温室气体制备化工原料的有效手段，涉及反应如下： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    （1）已知标准摩尔生成焓是指标准状态下，由稳定的单质生成化合物的焓变。 物质 0 依据表中数据，计算　　　　　　　　　　　。 （2）富氦天然气是目前提取战略资源氦气的主要气源，通过水合物法气体分离技术获得He是我国目前采用的方法之一。笼形水合物是除He以外的大部分分子装在以　　　　　　　　　　　(填“氢键”或“共价键”)相连的几个水分子构成的笼内；结合图示，从物质结构的角度解释He无法形成笼状水合物的原因：　　　　　　　　　　　。 （3）研究表明，甲烷干重整(反应I)的一种反应机理(ads指吸附在催化剂表面的中间物种)如下： i．……； ii．(可能为0，1，2，3，4)； iii．； iv．，。 则反应i的方程式为　　　　　　　　　　　；当CH4与CO2物质的量比为1:1及2:1时，体系中各物质的含量如下图所示(C2表示2个碳的烃类)，当温度高于1100℃时，H2含量均高于CO的主要原因为　　　　　　　　　　　。 （4）在567K，8MPa条件下，发生反应Ⅱ的同时发生副反应，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Ⅱ的压强平衡常数　　　　　　　　　　　(列出计算式即可，以分压表示，分压=总压×物质的量分数) 【答案】（1）+206.2     （2）① 氢键    ② He原子半径太小，无法被笼形水合物的笼状结构束缚     （3）① CO2(g)→CO(ads)+O(ads)    ② 温度高于1100℃时CH4高温分解产生C和H2，额外增加H2的量     （4）① ②    ② ③    ③       【解析】(1)由表格数据可知，反应①：C(s)+O2(g)=CO(g) =-110.5kJ/mol，反应③：C(s)+2H2(g)=CH4(g) =-74.9kJ/mol，反应④：H2(g)+O2(g)=H2O(g) =-241.8kJ/mol，则反应①-③-④可得反应Ⅱ，根据盖斯定律可知，--=(-110.5kJ/mol)- (-74.9kJ/mol)- (-241.8kJ/mol)=+206.2kJ/mol； (2)已知水分子间能够形成氢键，以氢键相结合的水分子形成分子笼，即笼形水合物是除He以外的大部分分子装在以氢键相连的几个水分子构成的笼内，结合图示，由于He原子半径太小，无法被笼形水合物的笼状结构束缚，故He无法形成笼状水合物； (3)由题干信息可知，反应Ⅰ为，根据总反应I，结合机理ii、iii、iv可知，总反应I可由i+ii+iii+2iv(CO脱附)+2iv(H₂生成)得到，由此可推导出反应i的方程式为：CO2(g)→CO(ads)+O(ads)，由反应Ⅰ方程式可知，若只发生反应I则体系中的H2和CO含量相等，而题干图像信息可知，当CH4与CO2物质的量比为1:1及2:1时，体系中C2含量一直几乎为0，则由于CH4高温分解产生C和H2，额外增加H2的量，导致当温度高于1100℃时，H2含量均高于CO； (4)投料水碳比增加，H2O的量增加，可以提高CH4转化率，但H2O的转化率下降，所以随着水碳比增加，H2O的物质的量分数升高，则①为H2O；CH4的物质的量分数明显下降，则②为CH4；由于H2O的量增加，又使CO与H2O反应生成H2和CO2，所以CO物质的量分数降低，则③为CO，投料水碳比=4时，根据图中信息可知，x(H2)=36%、x(H2O)=48%，则x(CH4)=x(CO2)=x(CO)=，反应Ⅱ的压强平衡常数Kp==。 17.（2026·河北·二模）工业上常用二乙苯(DEB)在铁基催化下两步脱氢制取二乙烯基苯(DVB)，第一步脱氢产物为乙基苯乙烯(EVB)，反应如下：①      ；②      。回答下列问题： （1）已知，G为吉布斯自由能，A为大于零的常数，T为热力学温度，为压强平衡常数，的　　　　　　　(用含、的代数式表示)。反应①②的随温度变化如图，　　　　　　　0(填“>”“<”或“=”)。 （2）通入水蒸气能够一定程度上减少催化剂上的积炭，原因为　　　　　　　(用化学方程式表示)。恒压条件下，通入一定量的水蒸气能提高DEB的平衡转化率，原因为　　　　　　　。 （3）一定条件下，按一定流速将DEB通入反应器，发生反应①②，DEB的转化率与之间满足关系：，已知。若每小时通入DEB的物质的量为0.5 mol，则DEB的反应速率为　　　　　　　。 （4）一定条件下，DEB的平衡转化率、EVB和DVB的选择性随温度和压强的变化如图甲和图乙。已知过程中会发生副反应③，选择性。 表示DEB的平衡转化率的曲线有　　　　　　　(填标号)。保持压强为100 kPa，容器中通入水蒸气和DEB，，仅发生反应①②③，时反应③的　　　　　　　kPa(保留2位有效数字)。 【答案】（1）①     ② <     （2）①     ② 恒压条件下，通入水蒸气，体系内其他组分分压减小，平衡正向移动，提高平衡转化率     （3）0.4     （4）① 、    ② 0.65      【解析】(1)由盖斯定律可知，反应①+反应②=目标反应，则反应ΔG=ΔG1+ΔG2；由图可知，温度相同时，平衡常数Kp1大于Kp２，则反应吉布斯自由能的关系为：ΔG1－ΔG2=(-ATln Kp1)-( -ATln Kp２) <0； (2)高温条件下水蒸气能与碳反应生成一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为： ，所以通入水蒸气能够一定程度上减少催化剂上的积炭；恒压条件下，通入不参与反应的水蒸气，体系内其他组分分压减小，平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大，所以恒压条件下，通入一定量的水蒸气能提高DEB的平衡转化率； (3)由题意可知，每小时通入0.5 mol DEB时，DEB的转化率为：α=(-11.13×ln+80)%=80%，则1h内，DEB的反应速率为：=0.4 mol/h； (4)设水蒸气、DEB的物质的量分别为8.02 mol、1 mol，由Kp随温度变化可知，温度升高，Kp1、Kp２均增大，说明升高温度，反应①、反应②的平衡均向正反应方向移动，则压强一定时，升高温度，DEB的平衡转化率和DVB的选择性均增大，由DVB的选择性小于DEB的平衡转化率可知，曲线L1、L2、L3分别表示DEB的平衡转化率、DVB的选择性、EVB的选择性随温度的变化；由方程式可知，反应①、反应②均是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，DEB的平衡转化率和DVB的选择性均减小，由DVB的选择性小于DEB的平衡转化率可知，曲线L5表示DEB的平衡转化率随压强的变化；由图可知，T0时，DEB的平衡转化率为70%，DVB的选择性和EVB的选择性都为40%，则平衡时，DEB、EVB、DVB的物质的量分别为：1 mol-1 mol×70%=0.3 mol、1 mol×70%×40%=0.28 mol、1 mol×70%×40%=0.28 mol；由方程式可知，生成0.28mol DVB需要两步脱氢，氢气的物质的量为：0.28 mol×2=0.56 mol，生成0.28mol EVB需要一步脱氢，生成氢气的物质的量为0.28 mol，则生成氢气的总物质的量为0.84 mol；由公式可知，MST的选择性为20%，则MST的物质的量为：1 mol×70%×20%=0.14 mol，由方程式可知，反应生成甲烷的物质的量为0.14 mol，则平衡时混合气体的总物质的量为：0.3 mol+0.28 mol+0.28 mol+0.84 mol+0.14 mol+0.14 mol+8.02 mol=10.0 mol，反应③的平衡常数为：Kp3=≈0.65 kPa。 18.（2026·河北·二模）氢能是一种清洁无污染、储量丰富的能源。分解制氢是一种相对方便且廉价的方法。回答下列问题： （1）已知，在某温度下，由处于标准状态的各种元素的指定单质生成标准状态的1 mol某纯物质的热效应，叫做该温度下该物质的标准摩尔生成焓。已知：常温下，、、的标准摩尔生成焓分别为、、。 ①欲计算的反应热()还需知道的数据为　　　　　　　　　　　(填标号)。 a．的汽化热             b．的汽化热             c．的汽化热 ②若已知该数据为，则　　　　　　　　　　　。 （2）起始时通入和Ar(作为载气)，在纳米催化剂上，发生反应，已知该反应是自由基反应，对自由基具有淬灭作用，其产生的速率和最初反应体系中蒸气的体积分数的关系如图1所示，AB段产氢速率随蒸气体积分数的增加而逐渐增大的原因是　　　　　　　　　　　，BC段产氢速率随蒸气体积分数的增加而逐渐减小的可能原因是　　　　　　　　　　　。 （3）起始时通入3 mol和7 mol Ar(作为载气)，以纳米为催化剂，在温度分别为和的刚性密闭容器中，发生反应，的转化率随时间的变化关系如图2所示，其中　　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)。 0①当时，是否可判定该反应已达平衡状态　　　　　　　　　　　(填“是”或“否”)。 ②若在温度下，0.06 h达平衡状态，此时的转化率为，则0~0.06 h 内，用的质量变化表示的平均反应速率为　　　　　　　　　　　，以平衡时各组分的体积分数代替平衡浓度，则温度下该反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(列出计算式)。 【答案】（1）① b    ② +90.5     （2）① 随着CH3OH蒸气逐渐增多，吸附在催化剂表面上的甲醇分子逐渐增多，产氢速率逐渐加快    ② 随着甲醇蒸气逐渐增多，大部分自由基被淬灭，产氢速率降低     （3）① <    ② 否    ③ 40    ④       【解析】(1)①常温和标准状况下均是液态，目标方程式中的状态是气态，故要计算目标热化学方程式的还需要知道的汽化热。故答案选b。 ②根据题干中已知数据可得如下热化学方程式ⅰ；ⅱ；ⅲ；ⅳ；根据盖斯定律，由ⅱ+ⅲ-ⅰ-ⅳ可得目标热化学方程式。 (2)起始时甲醇蒸气体积分数较小，吸附在催化剂表面上的甲醇分子较小，产氢速率较小，随着甲醇蒸气体积分数的增大，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐渐增多，产氢速率逐渐加快； 由于甲醇对自由基有淬灭作用，甲醇蒸气体积分数增大到一定程度后，其淬灭作用也会阻塞之增强，产氢速率减小。 (3)在反应达到平衡前，在其他条件相同时，温度越高反应速率越快，相同时间内，甲醇的转化率越大，故<； ①该反应中和CO是生成物，二者物质的量之比始终为2:1，当时不可作为反应达到平衡的标志。 ②起始通入3 mol甲醇蒸气和7 molAr，0.06 h达平衡状态，此时的转化率为20%，对该反应列三段式： ，0~0.06 h内产生的质量为=2.4 g。用质量变化表示的平均反应速率为； 平衡时，体系中各物质的量为，则、、CO(g)的体积分数分别为、、。在温度下，该反应的平衡常数。 19.（2026·河北）苯乙炔常用作有机合成与生物化学的中间体，可由乙基环己烷脱氢制得，体系中同时发生如下反应： 反应I：+5H2(g) 反应II： (g)+3H2(g) 已知：的含碳物质占比= 回答下列问题： （1）苯乙炔分子中的8个碳原子　　　　　　　处于同一平面(填“都”“不”或“不一定”)。 （2）反应+2H2(g)(g)的　　　　　　　的(用含a、b的式子表示)。 （3）在的恒压密闭容器中，按物质的量之比为1：5通入和的混合气体，发生反应I和反应II，测得生成物的物质的量与时间关系曲线如图所示(曲线a只表示某物质的部分变化)。 ①曲线a表示的物质是　　　　　　　(填名称)，曲线c表示的物质是　　　　　　　(填名称)。曲线b先上升后下降的原因是　　　　　　　。若将容器更换为起始温度为、压强为的恒容容器中进行，则点X将可能移向点　　　　　　　(填“A”“B”或“C”)。 ②当反应均达到平衡时，测得物质的含碳物质占比分别为，则　　　　　　　，反应I的压强平衡常数　　　　　　　(用含的式子表示)。 ③若将和按物质的量之比为1：1通入的恒压密闭容器中，再次达到平衡时，将　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）都     （2）     （3）① 氢气    ② 乙苯    ③ 反应I的反应速率快，乙基环己烷更多的转化为苯乙炔，曲线b上升；当反应I达到平衡时，反应II还在正向进行，乙基环己烷浓度下降，使反应I逆向移动，曲线b开始下降    ④ C    ⑤ 0.6    ⑥     ⑦ 增大      【解析】(1)苯环是平面形结构，碳碳三键是直线形结构，因此苯乙炔分子中的8个碳原子都处于同一平面。 (2)反应II-反应I，得到反应+2H2(g)(g)的。 (3)①根据反应I和反应II的化学方程式中三种生成物的化学计量数关系和图像纵坐标曲线a的5.3mol、曲线b的1mol、曲线c的0.1mol，可列出如下关系式： 因此，可知曲线a表示氢气，曲线b表示苯乙炔，曲线c表示乙苯。苯乙炔先增大后减小是因为反应I的反应速率快，乙基环己烷更多的转化为苯乙炔，曲线b上升；当反应I达到平衡时，反应II还在正向进行，乙基环己烷浓度下降，使反应I逆向移动，曲线b开始下降。若改为恒容条件，由于生成的气体分子数变多，相当于加压，反应速率加快，平衡逆向移动，苯乙炔的物质的量减少，故点X将可能移向点C。 ②设通入1mol和，当反应I和反应II均达到平衡时，测得苯乙炔、乙基环己烷的含碳物质占比分别为，根据碳元素守恒，则乙苯的含碳物质占比为。根据关系式~和(g)，可知H2的物质的量为1mol×30%×5+1mol×50%×3=3mol，氩气的物质的量为5mol，因为在同温同一容器中，两种气体的分压之比等于两种气体的物质的量之比，则。平衡时容器中混合气体的总物质的量为9mol，反应I的压强平衡常数。 ③若将和按物质的量之比为1：1通入的恒压密闭容器中，再次达到平衡时，由于氩气的分压减小，而总压没有改变，则其他气体的分压均增大，故增大。 20.（2026·河北石家庄一中·二模）是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义．回答下列问题： （1）可以被溶液捕获。若所得溶液，溶液中　　　　　　　　； 若所得溶液，主要转化为　　　　　　　(写离子符号)。(室温下，的；) （2）与经催化重整不仅可以制得合成气，还对温室气体的减排具有重要意义。 催化重整反应为： 已知： ①该催化重整反应的　　　　　　　　　　　。有利于提高平衡转化率的条件是　　　　　　　　　(填标号)。 A．低温低压       B．低温高压       C．高温低压       D．高温高压 某温度下，在体积为的容器中加入以及催化剂进行重整反应，达到平衡时的转化率是，其平衡常数为　　　　　　　　　　　　。 ②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表： 积碳反应 消碳反应 活化能/ 催化剂X 33 91 催化剂Y 43 72 由上表判断，催化剂X　　　　　　　　　　　　　(填“优于”或“劣于”)Y，理由是：　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）在固态金属氧化物电解池中，高温共电解混合气体制备和是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示： ①X是电源的　　　　　　　　　　　　　　　(填“正”或“负”)极。 ②阴极的电极反应式是：      阴极产生的气体体积比为，则总反应可表示为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）①     ②      （2）①     ② C    ③     ④ 劣于    ⑤ 相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小，而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大     （3）① 负    ② 【解析】(1)碳酸二级电离常数 ，变形得 。 pH=10时，，代入得比值为 ； pH=13时，，同理可得 ，主要转化为。 (2)①；②；③；2③-①-②得 ；要提高CH4平衡转化率应该使平衡正向移动，但是不能通过增大甲烷浓度实现，该反应的正反应是一个反应前后气体体积增加的吸热反应，升高温度、减小压强能使平衡正向移动，增大甲烷转化率；达到平衡时CO2的转化率是50%，根据方程式知，参加反应的n(CO2)＝n(CH4)＝1mol×50%＝0.5mol，生成的n(CO)＝n(H2)＝1mol，该化学反应 ，化学平衡常数化学平衡常数；故答案为；C；。 ②根据表中数据知，催化剂X较催化剂Y，积碳反应时，活化能低，反应速率快，消碳反应时，活化能高，反应速率慢，综合考虑，催化剂X较催化剂Y更利于积碳反应，不利于消碳反应，会降低催化剂活性；故答案为劣于；相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小，而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大。 (3)①根据图示知：与X相连的电极产生CO，电解H2O−CO2混合气体，二氧化碳得到电子生成一氧化碳，发生还原反应，电解池阴极发生还原反应，所以X是电源的负极，故答案为负； ②电解H2O−CO2混合气体制备H2和CO，根据图示知：阴极产生H2、CO，阳极产生氧气，所以总反应为： ；故答案为 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $