专题14 化学反应原理综合题（7年汇编）（山东专用）2020-2026年高考化学真题分类汇编

**基本信息** 汇编2020-2026年山东高考化学反应原理真题及2026年模拟题，聚焦真实工业情境下的多平衡体系分析与定量计算，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|18题|平衡常数计算、焓变计算、图像数据解读、反应机理分析，涉及CO₂转化、水煤气制氢等工业反应|以碳中和、清洁能源为背景，强化多反应竞争耦合与催化剂选择性调控，注重定量化分析与工业条件优化|

专题14 化学反应原理综合题 7年真题1年模拟 题型分类 山东考情 命题规律 化学反应原理综合题 2026山东（1题）、2025山东（1题）、2024山东（1题）、2023山东（1题）、2022山东（1题）、2021山东（1题）、2020山东（1题） · 情境设置：以碳中和、清洁能源、化工生产真实工艺为背景，涉及CO₂转化、水煤气制氢、燃煤脱硫、酯交换等实际反应体系 · 考查重点：多平衡体系分析、分压/浓度平衡常数计算、温度/压强对选择性的影响、反应机理与能垒图、图像数据解读 · 命题趋势：从单一平衡向多反应竞争耦合深化，强化定量化计算与图像分析能力，注重催化剂选择性调控及工业条件优化 1.（2026·山东·高考真题）液相酯交换反应（如反应Ⅰ）是生产化工产品的重要途径，回答下列问题： 反应Ⅰ： （1）B的系统命名为　　　　　　　　　　　　　。 （2）初始投料只有A和B，且均为1mol，不同温度下A转化率随反应时间的变化如图所示，则　　　　　　　　0（填“>”或“<”）；实验证明很小，从化学键变化角度分析，其原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 已知温度下，反应达平衡时，C物质的量为，反应Ⅰ的平衡常数　　　　　　　　　　。 （3）温度下，向上述液相平衡体系中加入一定量的，发生如下反应： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 液相体系重新达平衡后，D物质的量为0.5mol，则A物质的量　　　　　　　　　　mol，E物质的量　　　　　　　　　　mol。 （4）将（3）中平衡体系记为①；同温下，向①加入一定量惰性溶剂，达新的平衡体系②；或不加入惰性溶剂，仅降低一定温度，达新的平衡体系③。相较于①，若②及③中C与A物质的量之比均增大至同一数值，则三个平衡体系按由大到小的排序为　　　　　　　　　　（填编号），D与B物质的量之比最小值对应的平衡体系为　　　　　　　　　　（填编号）。 2.（2025·山东·高考真题）利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 恒容条件下，按和投料反应。平衡体系中，各气态物种的随温度的变化关系如图所示，n为气态物种物质的量的值。 已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数基本不变。 回答下列问题： （1）反应的焓变　　　　　　　(用含的代数式表示)。 （2）乙线所示物种为　　　　　　　(填化学式)。反应Ⅲ的焓变　　　　　　　0(填“>”“<”或“=”)。 （3）温度下，体系达平衡时，乙线、丙线所示物种的物质的量相等，若丁线所示物种为，则为　　　　　　　(用含a的代数式表示)；此时，与物质的量的差值　　　　　　　(用含a的最简代数式表示)。 （4）温度下，体系达平衡后，压缩容器体积产率增大。与压缩前相比，重新达平衡时，与物质的量之比　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)，物质的量　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 3.（2024·山东·高考真题）（多选）水煤气是的主要来源，研究对体系制的影响，涉及主要反应如下： 回答下列问题： （1）的焓变　　　　　　　(用代数式表示)。 （2）压力p下，体系达平衡后，图示温度范围内已完全反应，在温度时完全分解。气相中，和摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a线对应物质为　　　　　　　(填化学式)。当温度高于时，随温度升高c线对应物质摩尔分数逐渐降低的原因是　　　　　　　。 （3）压力p下、温度为时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应的平衡常数　　　　　　　；此时气体总物质的量为，则的物质的量为　　　　　　　；若向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，分压将　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)，将　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 4.（2023·山东·高考真题）一定条件下，水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ． Ⅱ． 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题： （1）一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为、，则该条件下水气变换反应的焓变　　　　　(用含的代数式表示)。 （2）反应Ⅰ正反应速率方程为：，k为反应速率常数。温度下，电离平衡常数为，当平衡浓度为时，浓度为　　　　　，此时反应Ⅰ的反应速率 　　　　　(用含和k的代数式表示)。 （3）温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得的浓度分别为，反应Ⅱ达平衡时，测得的浓度为。体系达平衡后 　　　　　(用含y的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为　　　　　。 相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有盐酸，则图示点中，的浓度峰值点可能是　　　　　(填标号)。与不含盐酸相比，达浓度峰值时，浓度　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)，的值　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 5.（2022·山东·高考真题）利用丁内酯(BL)制备1，丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下： 已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题： （1）以或BD为初始原料，在、的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热；以BD为原料，体系从环境吸热。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变　　　　　　　。 （2）初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得，则图中表示变化的曲线是　　　　　　　；反应Ⅰ平衡常数　　　　　　　(保留两位有效数字)。以BL为原料时，时刻　　　　　　　，BD产率=　　　　　　　(保留两位有效数字)。 （3）为达平衡时与的比值。、、三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，最大的是　　　　　　　(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到所需时间更长，原因是　　　　　　　。 6.（2021·山东·高考真题）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应： 反应Ⅰ：+CH3OH       △H1 反应Ⅱ：+CH3OH△H2 反应Ⅲ：       △H3 回答下列问题： (1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是　　(用系统命名法命名)；的数值范围是　　　(填标号)。 A.<-1            B.-1～0            C.0～1        D.>1 (2)为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为　　　mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1=　　　。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将　　(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=　　　。 (3)为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为　　(填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v正　　逆反应速率v逆(填“＞”“＜”或“=)。 7.（2020·山东·高考真题）探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 回答下列问题： (1)　　　　　　　　　。 (2)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为ɑ mol，CO为b mol，此时H2(g)的浓度为　　　　　　　　　　mol﹒L-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为　　　　　　　　　　　。 (3)不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。 已知：CO2的平衡转化率= CH3OH的平衡产率= 其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图　　　　　　　　　　　(填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是　　　　　　　　　　　。 (4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为　　　　　　　　　(填标号)。 A.低温、高压       B.高温、低压     C.低温、低压 D.高温、高压 1.（2026·山东青岛·一模）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)。 2.（2026·山东淄博·一模）和重整制氢有利于实现“碳中和”，涉及的主要反应如下： Ⅰ．    Ⅱ．    Ⅲ．    压强下，按1 mol 、一定量、一定量投料反应，平衡体系中各气相组分摩尔分数随温度的变化如图所示［不加CaO情况下的摩尔分数如虚线所示；的未画出］。650℃时，测得气体总物质的量为4 mol。 回答下列问题： （1）反应的焓变　　　　　　　　　　　。反应Ⅱ的速率方程为，，(、分别是正、逆反应速率常数)。升高温度，　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）甲线所示物种为　　　　　　　　　　　(填化学式)，500~700℃范围内，不加CaO和加CaO两种情况下的摩尔分数随温度升高呈现不同变化的原因为　　　　　　　　　　　。 （3）650℃时，反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　　　　　(结果用分数表示或保留2位有效数字，下同)，的吸收率(吸收的占总生成的比例)=　　　　　　　　　　　。800℃时，体系达平衡后，压缩容器体积，重新达平衡时，　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 3.（2026·山东滨州·一模）苯乙烯是合成塑料与橡胶的重要原料，可由乙苯氧化脱氢或直接脱氢制备，涉及的反应如下： 反应I(氧化脱氢)：(g)＋CO2(g)(g)＋H2O(g)＋CO(g)    反应II(直接脱氢)：(g)(g)＋H2(g)        回答下列问题： （1）根据下表数据计算，　　　　　　　　　　　。 物质 (g) (g) H2(g) 燃烧热 a b c （2）已知(Kp是以平衡分压代替平衡浓度的平衡常数)。在700K时，向恒温恒容密闭容器中加入过量CaCO3和一定量乙苯，初始压强为p0 kPa，发生上述三个反应，t min时达到平衡。平衡时容器内压强为p1 kPa，其中H2的分压为p2 kPa，则CO的分压为　　　　　　kPa(用含字母的式子表示，下同)，0~t min内v(乙苯)=　　　　　　　　　。 （3）某研究团队成功开发出用于乙苯氧化脱氢制苯乙烯的高效催化剂，催化机理如下： 其中α、β表示乙苯分子中C原子的位置；A、B为催化剂的活性位点，A位点带部分正电荷，B1、B2位点带部分负电荷。 ①键的极性：　　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)。 ②在催化剂中加入碱性氧化物作为助剂，可有效加快氧化脱氢反应速率，根据机理分析其原因是　　　　　　　　　　　。 ③一定温度下，向恒容密闭容器中加入一定量的该催化剂和乙苯，只发生反应I，改变CO2初始分压p0(CO2)，测得不同p0(CO2)下乙苯转化率变化如图。p0(CO2)>14 kPa时，乙苯转化率下降的原因是　　　　　　　　　　　。 4.（2026·山东烟台·一模）一定条件下，工业上以NO和H2为原料合成NH3，涉及主要反应如下： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    研究发现，反应Ⅰ为快反应，其平衡的建立可认为不受慢反应Ⅱ的影响，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。 回答下列问题： （1）的焓变　　　　　　　　。 （2）在T K、100 kPa反应条件下，向密闭容器中充入2 mol NO和6 mol H2，发生上述反应Ⅰ和Ⅱ，测得NO和H2转化率、NH3和N2选择性[N2的选择性]与反应时间的关系如图。 ①表示NH3选择性、H2转化率的是曲线　　　　　　　　、　　　　　　　　（填标号）。 ②已知G点坐标为(32,m)，此时水的物质的量n(H2O)=　　　　　　　　mol（用含m表达式表示）；0~75 min内用NO的分压变化表示的平均反应速率为　　　　　　　　kPa·min-1，25 min时反应Ⅰ以物质的量分数表示的平衡常数Kx=　　　　　　　　（列表达式）。 ③对比上述反应，保持其他条件不变，若使用仅对反应Ⅰ有催化作用的催化剂，则曲线b所示物种的浓度最大值　　　　　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）；若使用仅对反应Ⅱ有催化作用的催化剂，则75 min时曲线b所示物种的浓度　　　　　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）。 5.（2026·山东德州·一模）逆水煤气变换是未来低碳甚至零碳社会的重要技术支柱之一、体系中存在以下反应： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    回答下列问题 （1）已知上述反应的活化能数值如下表所示： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 正反应 逆反应 正反应 逆反应 61.4 20.4 89.5 254 反应焓变　　　　　　　。 （2）反应Ⅰ的机理包括3种路径(主要步骤如图)，在B路径中，决速步骤的能垒是　　　　　　　eV，反应Ⅰ的最优路径是　　　　　　　。 （3）向体积为1 L的恒容密闭容器中投入1 mol 和3 mol 进行反应，测得各组分平衡时物质的量分数(不包括)与温度的关系如图所示。 ①曲线a对应物质的化学式为　　　　　　　。 ②900℃时，适当增大体系压强，　　　　　　　(填“增大”“不变”或“减小”)。 ③在600℃时，测得平衡体系的总压为p，、、的平衡分压分别为：、、。此时CO的平衡分压为　　　　　　　。该温度下反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　(写出计算式即可)。 （4）若将反应体系置于膜反应器中，该膜只允许通过从而脱离该反应体系，与普通反应器相比，达到平衡时，CO的选择性将　　　　　　　(填“升高”“降低”或“不变”)。 6.（2026·山东泰安·一模）是工业常用的催化剂、还原剂。实验室中以为原料可制备。将与放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程： I. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. （1）　　　　　。 （2）若反应Ⅲ的，则该反应随温度的变化趋势正确的是_____（填字母）。 A.  B.  C.  D.  （3）不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅱ对应的物质为　　　　　。 （4）温度下，　　　　　，反应Ⅲ的平衡常数　　　　　（列算式）。 （5）温度为时，平衡体系中、的物质的量分别为、，若将容器容积压缩为，经过再次达到平衡，化学反应速率　　　　　，与原平衡状态相比，容器中的压强　　　　　（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （6）在时，随着温度升高，物质的量逐渐增大的原因是　　　　　。 7.（2026·山东威海·二模）苯甲醛（）广泛应用于多个领域。其相关反应如下： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    回答下列问题： （1）在，恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ。初始加入和，达平衡时，体系向环境放热；若初始加入，达平衡时，体系从环境吸热。则 　　　　　　　　（用含“”“”的代数式表示）。 （2）、的恒压密闭容器中，按物质的量之比为加入和，发生反应Ⅰ和Ⅱ，测得生成物的物质的量与时间关系如图所示（曲线 只表示某物质的部分变化）。已知：的选择性为。 ①图中 　　　　　，曲线c表示的物质是　　　　　（填结构简式），曲线b中A点后下降的原因是　　　　　　　　　　。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A将可能移向点　　　　　（填“B”“C”或“D”）。 ②某条件下当反应均达到平衡时，测得物质的转化率、的选择性，则　　　　　，反应Ⅱ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（只改变起始时的量），加入、的恒压密闭容器中，再次达到平衡时，将　　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）。 8.（2026·山东临沂·二模）硫化铊氧化挥发过程中涉及的主要反应如下： Ⅰ．              Ⅱ．                     Ⅲ．              Ⅳ．              Ⅴ．        Ⅵ．        恒容条件下，按1mol Tl2S(s)、0.5molO2投料反应，平衡体系中各组分的物质的量随温度的变化关系如图所示。 已知：体系达平衡时，O2可认为已反应完全。 回答下列问题： （1）　　　　　　　　　　　(用含、、、的代数式表示)。 （2）　　　　　　　　　　　0(填“＞”“＜”或“=”)；乙线所示物种为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （3）℃时，体系达平衡后，Tl(s)的物质的量为a mol，此时Tl2O(g)为　　　　　　　　　　　mol(用含a的代数式表示，下同)，Tl(g)的体积分数为　　　　　　　　　　　。 （4）℃时，体系达平衡后，压缩容器体积至原容器体积的一半，反应重新达到平衡，与压缩体积前相比，Tl2S(g)的物质的量　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)，　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 9.（2026·山东菏泽·二模）乙烯是基础化工原料，传统生产工艺已无法满足市场需求，由乙烷制备乙烯是一个重要的研究方向。回答下列问题： Ⅰ．乙烷热分解制备乙烯：    （1）不同的分压下，的平衡转化率(α)与温度()的变化关系如图所示，表示分压最大时的曲线为 　　　　　　(填代号)，反应的焓变　　　　　　　0(填“＞”“＜”或“＝”)。实际生产中该反应的温度大多控制在550～750℃，为提高的平衡转化率，可采取的措施有　　　　　　　　(任写一条)。 Ⅱ．催化氧化乙烷脱氢转化为乙烯 （2）在一定条件下，反应历程如图所示。 速率最慢的基元反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。 Ⅲ．作为原料气辅助乙烷脱氢反应，其中一种酸碱反应机理如下： 第一步： 第二步：…… 第三步： （3）第二步反应为　　　　　　　　　　。 （4）在100 kPa下，通入反应釜中，主要发生反应： ① ② 平衡体系中各气态物种的物质的量()与温度()的变化关系如图所示，已知在温度下发生①和②的选择性之比，d线所示物种为　　　　　　　　　　(填化学式)；在温度下的转化率　　　　　　　　　　，反应①的平衡常数　　　　　　　　　　kPa(保留三位有效数字) 10.（2026·山东青岛·二模）常用乙烷高温脱氢制备乙烯的反应为。回答下列问题： （1）已知：Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 的=　　　　　　　　　　　kJ/mol。若该反应的，且和不随温度变化，则：800℃时该反应　　　　　　　　　　　(填“自发”、“不自发”或“无法判断”)。 （2）不同温度下，乙烷脱氢可能生成不同的副产物。T1℃，向压强恒为的密闭容器中充入发生脱氢反应，只生成、C(s)或中的一种副产物，各组分物质的量随反应时间的变化曲线如图。 ①曲线c代表　　　　　　　　　　　(填化学式)。 ②T1℃，压强平衡常数Kp=　　　　　　　　　　　(用含的代数式表示)。 （3）某团队开发的含铁-超氧位点MOF材料，在常温常压下实现了乙烷/乙烯的高效分离。乙烷和乙烯混合气体在MOF表面的吸附，可用Langmuir吸附等温式描述：式中q为某种气体的平衡吸附量，为其最大吸附量，K为吸附系数(，只与气体种类和温度有关)，p为气体的平衡分压(kPa)。T2℃，实验测得乙烷和乙烯的吸附数据如下(两种气体的最大吸附量可视为相等，且吸附过程互不影响)。 气体 平衡分压p/kPa 平衡吸附量 乙烷 2.0 3.00 乙烷 4.0 4.00 乙烯 2.0 1.00 ①该温度下MOF对乙烷或乙烯最大吸附量为　　　　　　　　　　　。乙烯的吸附系数为　　　　　　　　　　　。 ②T2℃，将等物质的量的乙烷和乙烯混合气体通入该MOF材料进行吸附。吸附平衡时，测得混合气体的总压为3.0 kPa，且乙烷与乙烯的平衡吸附量之比为2：1，此时气相中乙烷与乙烯的分压之比= 　　　　　　　　　　　(结果以最简整数比表示)。 11.（2026·山东泰安·二模）甘油()水蒸气重整获得过程中涉及的主要反应如下： Ⅰ．    Ⅱ．    Ⅲ．    （1）平衡常数与温度之间满足关系(R、C均为常数)，反应Ⅱ和Ⅲ的与的关系如图所示，则　　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)。 条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中、、和CH4物质的量变化曲线如图。 （2）表示物质的量随温度变化的曲线是　　　　　　　(填“①”、“②”或“③”)。 （3）550℃反应达平衡状态时，的平衡转化率为　　　　　　　，反应Ⅱ的压强平衡常数　　　　　　　。 （4）其他条件不变，在范围，达到平衡时，对体系加压，的物质的量　　　　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；升高温度，的物质的量　　　　　　　，理由是　　　　　　　。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题14 化学反应原理综合题 1.【答案】（1）1,2-丁二醇     （2）① <    ② 反应中断裂的化学键与形成的化学键的种类和数目相同    ③      （3）① 0.5    ② 0.3     （4）① ③①②    ② ②      2.【答案】（1）ΔH1+ΔH2     （2）① H2O    ② ＜     （3）① 0.45+0.5a    ② 150a     （4）① 增大    ② 减小      3.【答案】（1）++     （2）①     ② 当温度高于T1，已完全分解，只发生反应Ⅱ，温度升高，反应Ⅱ逆向移动，所以的摩尔分数减小。     （3）①     ② 0.5    ③ 不变    ④ 不变      4【答案】（1）－     （2）①     ②      （3）①     ②     ③ a    ④ 减小    ⑤ 不变      5.【答案】（1）-200(X+Y)     （2）① a或c    ② 8.3×10-8    ③ 0.08    ④ 39%     （3）① c    ② 由于b和c代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，b、c速率相等，压强增大增大，故=1.0所需时间更长      6.【答案】（1） 2-甲基-2-丁烯     D    （2） 0.9α          逆向移动     1:10    （3） X     ＜ 7.【答案】（1） +43.9    （2）          （3） 乙     p1、p2、p3     T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响    （4） A 1.【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      2.【答案】（1）①     ② 减小     （2）① CO    ② 500~650℃范围内，在一定温度下，加入氧化钙，氧化钙吸收二氧化碳，促使反应Ⅱ正向移动，反应Ⅱ正向移动消耗一氧化碳，导致Ⅰ正向移动，都会促使氢气产量的增大，故加CaO情况下的摩尔分数更大；加入氧化钙时，当温度高于650℃时，反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动占主导地位，使得氢气的摩尔分数减小     （3）① 1.1    ②     ③ 减小      3.【答案】（1）a-b-c     （2）①     ②      （3）① >    ② 增强催化剂表面的碱性，提高了B1和B2位点的吸附性    ③ 过多的CO2占据了带部分负电荷的B位点(催化剂的活性位点)，使得乙苯的脱除速率降低，乙苯转化率下降      4.【答案】（1）-92.4     （2）① b    ② d    ③ 2m    ④     ⑤     ⑥ 增大    ⑦ 不变      5.【答案】（1）+205.5     （2）① 1.48    ② C     （3）①     ② 不变    ③     ④ 或或     （4）升高      6.【答案】（1）+132.4kJ·mol-1     （2）B     （3）     （4）① 0.5    ②      （5）①     ② 不变     （6）升高温度，反应逆向移动，成为主要反应，故物质的量增大      7.【答案】（1）5(x+y)     （2）① 8.5    ②     ③ A点后反应Ⅱ还在正向移动，CHM浓度下降，使反应Ⅰ逆向进行，曲线b逐渐下降    ④ D    ⑤ 0.4    ⑥ 0.5    ⑦ 增大      8.【答案】（1）     （2）① <    ②      （3）①     ②      （4）① 减小    ② 增大      9.【答案】（1）① 丁    ② ＞    ③ 降低乙烷分压或在反应过程中适时取出产物()     （2）     （3）     （4）① CO、    ② 50%    ③ 5.14      10.【答案】（1）① +120    ② 自发     （2）① C2H4    ②      （3）① 6    ② 0.1    ③ 1：2      11.【答案】（1）>     （2）②     （3）① 20%    ② 3.82     （4）① 减小    ② 减小    ③ 温度升高，反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动，增大，反应Ⅲ逆向移动消耗的物质的量大于反应Ⅱ生成的物质的量      试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题14 化学反应原理综合题 7年真题1年模拟 题型分类 山东考情 命题规律 化学反应原理综合题 2026山东（1题）、2025山东（1题）、2024山东（1题）、2023山东（1题）、2022山东（1题）、2021山东（1题）、2020山东（1题） · 情境设置：以碳中和、清洁能源、化工生产真实工艺为背景，涉及CO₂转化、水煤气制氢、燃煤脱硫、酯交换等实际反应体系 · 考查重点：多平衡体系分析、分压/浓度平衡常数计算、温度/压强对选择性的影响、反应机理与能垒图、图像数据解读 · 命题趋势：从单一平衡向多反应竞争耦合深化，强化定量化计算与图像分析能力，注重催化剂选择性调控及工业条件优化 1.（2026·山东·高考真题）液相酯交换反应（如反应Ⅰ）是生产化工产品的重要途径，回答下列问题： 反应Ⅰ： （1）B的系统命名为　　　　　　　　　　　　　。 （2）初始投料只有A和B，且均为1mol，不同温度下A转化率随反应时间的变化如图所示，则　　　　　　　　0（填“>”或“<”）；实验证明很小，从化学键变化角度分析，其原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 已知温度下，反应达平衡时，C物质的量为，反应Ⅰ的平衡常数　　　　　　　　　　。 （3）温度下，向上述液相平衡体系中加入一定量的，发生如下反应： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 液相体系重新达平衡后，D物质的量为0.5mol，则A物质的量　　　　　　　　　　mol，E物质的量　　　　　　　　　　mol。 （4）将（3）中平衡体系记为①；同温下，向①加入一定量惰性溶剂，达新的平衡体系②；或不加入惰性溶剂，仅降低一定温度，达新的平衡体系③。相较于①，若②及③中C与A物质的量之比均增大至同一数值，则三个平衡体系按由大到小的排序为　　　　　　　　　　（填编号），D与B物质的量之比最小值对应的平衡体系为　　　　　　　　　　（填编号）。 【答案】（1）1,2-丁二醇     （2）① <    ② 反应中断裂的化学键与形成的化学键的种类和数目相同    ③      （3）① 0.5    ② 0.3     （4）① ③①②    ② ②      【解析】(1)B的结构是，主链4个碳，1、2位有羟基，系统命名为1,2-丁二醇； (2)温度越高反应速率越快，先达平衡，所以；平衡时A转化率更低，升温A转化率下降，平衡逆向移动，正反应放热，故； 反应Ⅰ是酯交换，断裂的化学键和形成的化学键种类以及数目相同，因此很小； 初始，平衡，由反应Ⅰ计量比，，剩余，设液相反应体系的体积为V，则平衡常数； (3)设反应Ⅰ中A的转化量为a mol，反应Ⅱ中A的转化量为b mol，反应Ⅲ中C的转化量为c mol，则有： 则达到平衡时、、、、，可列方程组 ，解得，所以此时，； (4)反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应，③降低温度，平衡Ⅱ、Ⅲ正向移动，生成更多E，故③大于①；②加入惰性溶剂稀释，反应Ⅱ、Ⅲ均为物质的量减小的反应，稀释平衡逆向移动，消耗E，故②小于①，因此排序为。 由，变形得。①和②温度相同，相同，：②>①，故：②<①；③温度低于①，，降温增大，且与②相等，故：③>②，因此最小值对应体系②。 2.（2025·山东·高考真题）利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 恒容条件下，按和投料反应。平衡体系中，各气态物种的随温度的变化关系如图所示，n为气态物种物质的量的值。 已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数基本不变。 回答下列问题： （1）反应的焓变　　　　　　　(用含的代数式表示)。 （2）乙线所示物种为　　　　　　　(填化学式)。反应Ⅲ的焓变　　　　　　　0(填“>”“<”或“=”)。 （3）温度下，体系达平衡时，乙线、丙线所示物种的物质的量相等，若丁线所示物种为，则为　　　　　　　(用含a的代数式表示)；此时，与物质的量的差值　　　　　　　(用含a的最简代数式表示)。 （4）温度下，体系达平衡后，压缩容器体积产率增大。与压缩前相比，重新达平衡时，与物质的量之比　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)，物质的量　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）ΔH1+ΔH2     （2）① H2O    ② ＜     （3）① 0.45+0.5a    ② 150a     （4）① 增大    ② 减小      【解析】(1)已知： Ⅰ． Ⅱ． 依据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ即得到反应的焓变为ΔH1+ΔH2； (2)由于图示范围内反应Ⅱ的平衡常数始终为K=108，根据方程式结合平衡常数表达式可知始终成立，因此根据图像可知乙表示的物种是H2O，丁表示的是H2，升高温度S2减小，H2O、H2均增大，所以丙表示表示SO2，甲表示H2S，因此反应Ⅲ的正反应是放热反应，即ΔH＜0； (3)T1平衡时H2是amol，根据可知H2O和SO2的物质的量均为100amol，根据H元素守恒可知H2S为0.1－101a，设平衡时CaS和S2的物质的量分别为xmol和ymol，根据Ca元素守恒可知CaSO4是1－x，根据O元素守恒可知2=100a+200a+4－4x，解得x=75a+0.5，根据S元素守恒可知2=0.1－101a+100a+1+2y，解得y=0.45+0.5a，所以此时CaS和CaSO4的物质的量的差值为2x－1=150a。 (4)设反应I+反应II=反应IV，反应IV为：，KIV=，压缩容器体积产率增大、K不变，，增大，则c(SO2)增大，KIII=，KIII不变，c(SO2)增大，则增大，增大；根据和氢元素守恒可知，增大，所以减小，即n(H2O)减小。 3.（2024·山东·高考真题）（多选）水煤气是的主要来源，研究对体系制的影响，涉及主要反应如下： 回答下列问题： （1）的焓变　　　　　　　(用代数式表示)。 （2）压力p下，体系达平衡后，图示温度范围内已完全反应，在温度时完全分解。气相中，和摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a线对应物质为　　　　　　　(填化学式)。当温度高于时，随温度升高c线对应物质摩尔分数逐渐降低的原因是　　　　　　　。 （3）压力p下、温度为时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应的平衡常数　　　　　　　；此时气体总物质的量为，则的物质的量为　　　　　　　；若向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，分压将　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)，将　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）++     （2）①     ② 当温度高于T1，已完全分解，只发生反应Ⅱ，温度升高，反应Ⅱ逆向移动，所以的摩尔分数减小。     （3）①     ② 0.5    ③ 不变    ④ 不变      【解析】(1)已知三个反应： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 设目标反应为Ⅳ，根据盖斯定律，Ⅳ=Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ，所以++。 (2)图示温度范围内已完全反应，则反应Ⅰ已经进行完全，反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应，从开始到T1，温度不断升高，反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动，依据反应Ⅱ，量减小，摩尔分数减小，量升高，摩尔分数增大，且二者摩尔分数变化斜率相同，所以a曲线代表的摩尔分数的变化，则c曲线代表的摩尔分数随温度的变化，开始到T1，的摩尔分数升高，说明在这段温度范围内，反应Ⅲ占主导，当温度高于T1，已完全分解，只发生反应Ⅱ，所以的摩尔分数减小。 (3)①压力p下、温度为时，、、和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05，则H2O(g)的摩尔分数为：，则反应的平衡常数 ； ②气体总物质的量为4.0mol，则H2、CO、CO2、H2O(g)的物质的量依次为2mol、0.6mol、0.2mol、1.2mol，设反应Ⅰ生成CO和H2物质的量都为xmol，反应Ⅱ消耗CO物质的量为ymol、生成H2物质的量为ymol，则x+y=2、x-y=0.6，解得x=1.3、y=0.7，反应Ⅱ生成CO2物质的量为0.7mol，反应Ⅲ消耗CO2物质的量为0.7mol-0.2mol=0.5mol，则由反应Ⅲ知，此时CaCO3(s)物质的量为0.5mol； ③若向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，反应的Kp=，温度不变，Kp不变，则分压不变；将反应Ⅰ-反应Ⅱ得C(s)+CO2(g)=2CO(g)，温度不变，该反应的Kp=不变，则不变。 4.（2023·山东·高考真题）一定条件下，水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ． Ⅱ． 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题： （1）一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为、，则该条件下水气变换反应的焓变　　　　　(用含的代数式表示)。 （2）反应Ⅰ正反应速率方程为：，k为反应速率常数。温度下，电离平衡常数为，当平衡浓度为时，浓度为　　　　　，此时反应Ⅰ的反应速率 　　　　　(用含和k的代数式表示)。 （3）温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得的浓度分别为，反应Ⅱ达平衡时，测得的浓度为。体系达平衡后 　　　　　(用含y的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为　　　　　。 相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有盐酸，则图示点中，的浓度峰值点可能是　　　　　(填标号)。与不含盐酸相比，达浓度峰值时，浓度　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)，的值　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）－     （2）①     ②      （3）①     ②     ③ a    ④ 减小    ⑤ 不变      【解析】(1)根据盖斯定律，反应Ⅱ-反应Ⅰ＝水气变换反应，故水气变换反应的焓变＝－； (2)T1温度时，HCOOH建立电离平衡： ，c(HCOO－)＝c(H＋)，故c(H＋)＝。 。 (3)t1时刻时，c(CO)达到最大值，说明此时反应Ⅰ达平衡状态。此时 故t1时刻c(HCOOH)＝1.0mol/L－0.70mol/L－0.16mol/L＝0.14 mol·L－1，K(Ⅰ)＝。t1时刻→反应Ⅱ达平衡过程， 则c(H2)＝b＋0.16＝y，b＝(y－0.16)mol·L－1，c(HCOOH)＝0.14－a－b＝0.3－a－y，c(CO)＝a＋0.7，K(Ⅰ)＝，a＝。故＝，K(Ⅱ)＝。 加入0.1 mol·L－1盐酸后，H＋对反应I起催化作用，加快反应I的反应速率，缩短到达平衡所需时间，故CO浓度峰值提前，由于时间缩短，反应Ⅱ消耗的HCOOH减小，体系中HCOOH浓度增大，导致CO浓度大于t1时刻的峰值，故c(CO)最有可能在a处达到峰值。此时c(CO2)会小于不含盐酸的浓度，＝K(Ⅰ)，温度不变，平衡常数不变，则的值不变。 5.（2022·山东·高考真题）利用丁内酯(BL)制备1，丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下： 已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题： （1）以或BD为初始原料，在、的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热；以BD为原料，体系从环境吸热。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变　　　　　　　。 （2）初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得，则图中表示变化的曲线是　　　　　　　；反应Ⅰ平衡常数　　　　　　　(保留两位有效数字)。以BL为原料时，时刻　　　　　　　，BD产率=　　　　　　　(保留两位有效数字)。 （3）为达平衡时与的比值。、、三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，最大的是　　　　　　　(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到所需时间更长，原因是　　　　　　　。 【答案】（1）-200(X+Y)     （2）① a或c    ② 8.3×10-8    ③ 0.08    ④ 39%     （3）① c    ② 由于b和c代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，b、c速率相等，压强增大增大，故=1.0所需时间更长      【解析】(1)依题意，结合已知信息，可推定在同温同压下，以同物质的量的BL或BD为初始原料，达到平衡时的状态相同，两个平衡完全等效。则以5.0×10-3mol的BL为原料，达到平衡时放出XkJ热量与同物质的量的BD为原料达到平衡时吸收YkJ热量的能量二者能量差值为(X+Y)kJ，则1mol时二者能量和为200(X+Y)kJ，反应I为放热反应，因此焓变=-200(X+Y)kJ·mol-1。 (2)实验测定X，则达到平衡时BD物质转化量大于BL物质转化量，平衡状态BD物质的量较小，根据图示可知，表示xBL变化的曲线是a或c；该平衡状态下BL的分压是0.48×3.0×103kPa，BD的分压是0.36×3.0×103kPa，H2的压强近似等于总压，故反应I平衡常数Kp= = Kpa-2≈8.3×10-8kPa-2；以BL为原料时，根据题给反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，体系总物质的量的增加量正好是BD参与反应Ⅱ、Ⅲ的量，也正好是H2O(g)的物质的量，设t1时BL转化了amol，BD转化了bmol，则体系总物质的量为(5.0×10-3+b)mol，得到、，求得a= 、b=，则t1时刻=0.08；此时BD的产率为39%。 (3)依题意，反应I是正向放热过程，以BL为初始原料，温度升高则平衡逆向移动，温度越高，反应速率越快，达到平衡时的时间越短，越小，的值越大；相同温度时，压强增大，BD的比重增大，增大，又可忽略压强对反应速率的影响，则最大即最小，对应曲线c；由于b和c代表的温度相同，而压强对反应速率的影响可忽略，b、c速率相等，c压强更大，压强增大增大，故=1.0所需时间更长。 6.（2021·山东·高考真题）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应： 反应Ⅰ：+CH3OH       △H1 反应Ⅱ：+CH3OH△H2 反应Ⅲ：       △H3 回答下列问题： (1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是　　(用系统命名法命名)；的数值范围是　　　(填标号)。 A.<-1            B.-1～0            C.0～1        D.>1 (2)为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为　　　mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1=　　　。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将　　(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=　　　。 (3)为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为　　(填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v正　　逆反应速率v逆(填“＞”“＜”或“=)。 【答案】（1） 2-甲基-2-丁烯     D    （2） 0.9α          逆向移动     1:10    （3） X     ＜ 【解析】(1)由平衡常数Kx与温度T变化关系曲线可知，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数的自然对数随温度升高（要注意横坐标为温度的倒数）而减小，说明3个反应均为放热反应，即△H1＜0、△H2＜0、△H3＜0，因此，A的总能量高于B的总能量，能量越低越稳定，A和B中相对稳定的是B，其用系统命名法命名为2-甲基-2-丁烯；由盖斯定律可知，Ⅰ-Ⅱ=Ⅲ，则△H1-△H2=△H3＜0，因此△H1＜△H2，由于放热反应的△H越小，其绝对值越大，则的数值范围是大于1，选D。 (2)向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α,则平衡时n(TAME)=(1-α) mol，n(A)+n(B)=n(CH3OH)= α mol。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则=9.0，将该式代入上式可以求出平衡体系中B的物质的量为0.9α mol，n(A)=0.1α mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1=。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将向着分子数增大的方向移动，即逆向移动。平衡时，TAME的转化率变大，但是平衡常数不变，A与CH3OH物质的量浓度之比不变，c(A)：c(CH3OH)=0.1α：α=1:10。 (3)温度为353K，反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，=9.0。由A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化曲线可知，X代表的平衡浓度高于Y，则代表B的变化曲线为X；由母线的变化趋势可知，100s 以后各组分的浓度仍在变化， t=100s时，因此，反应Ⅲ正在向逆反应方向移动，故其正反应速率v正小于逆反应速率v逆，填＜。 7.（2020·山东·高考真题）探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： Ⅰ. Ⅱ. Ⅲ. 回答下列问题： (1)　　　　　　　　　。 (2)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 mol CO2和3 mol H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为ɑ mol，CO为b mol，此时H2(g)的浓度为　　　　　　　　　　mol﹒L-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为　　　　　　　　　　　。 (3)不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。 已知：CO2的平衡转化率= CH3OH的平衡产率= 其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图　　　　　　　　　　　(填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是　　　　　　　　　　　。 (4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为　　　　　　　　　(填标号)。 A.低温、高压       B.高温、低压     C.低温、低压 D.高温、高压 【答案】（1） +43.9    （2）          （3） 乙     p1、p2、p3     T1时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响    （4） A 【分析】根据盖斯定律计算反应热；利用三个反应，进行浓度和化学平衡常数的计算；结合图形根据勒夏特列原理考虑平衡移动的方向，确定温度和压强变化时，CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率之间的关系得到相应的答案。 【解析】(1)根据反应I-II=III，则△H3=△H1-△H2=-48.5kJ∙mol-1-(-92.4 kJ∙mol-1)=+43.9 kJ∙mol-1； (2)假设反应II中，CO反应了xmol，则II生成的CH3OH为xmol，I生成的CH3OH为(a-x)mol，III生成CO为(b+x)mol，根据反应I：，反应II： ，反应III：，所以平衡时H2的物质的量为3mol-3(a-x)mol-2xmol-(b+x)mol =(3-3a-b)mol，浓度为:；平衡时CO2的物质的量为1mol-(a-x)mol-(b+x)mol=(1-a-b)mol，CO的物质的量为bmol，水的物质的量为(a+b)mol，则反应III的平衡常数为：； (3)反应I和II为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则CH3OH的平衡产率减少，所以图甲表示CH3OH的平衡产率，图乙中，开始升高温度，由于反应I和II为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，反应III为吸热反应，升高温度反应III向正反应方向移动，升高一定温度后以反应III为主，CO2的平衡转化率又升高，所以图乙表示CO2的平衡转化率；压强增大，反应I和II是气体体积减小的反应，反应I和II平衡正向移动，反应III气体体积不变化，平衡不移动，故压强增大CH3OH的平衡产率增大，根据图所以压强关系为：p1>p2>p3；温度升高，反应I和II平衡逆向移动，反应III向正反应方向移动，所以T1温度时，三条曲线交与一点的原因为：T1时以反应III为主，反应III前后分子数相等，压强改变对平衡没有影响； (4)根据图示可知，温度越低，CO2的平衡转化率越大，CH3OH的平衡产率越大，压强越大，CO2的平衡转化率越大，CH3OH的平衡产率越大，所以选择低温和高压，答案选A。 模拟题精选 1.（2026·山东青岛·一模）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。 2.（2026·山东淄博·一模）和重整制氢有利于实现“碳中和”，涉及的主要反应如下： Ⅰ．    Ⅱ．    Ⅲ．    压强下，按1 mol 、一定量、一定量投料反应，平衡体系中各气相组分摩尔分数随温度的变化如图所示［不加CaO情况下的摩尔分数如虚线所示；的未画出］。650℃时，测得气体总物质的量为4 mol。 回答下列问题： （1）反应的焓变　　　　　　　　　　　。反应Ⅱ的速率方程为，，(、分别是正、逆反应速率常数)。升高温度，　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）甲线所示物种为　　　　　　　　　　　(填化学式)，500~700℃范围内，不加CaO和加CaO两种情况下的摩尔分数随温度升高呈现不同变化的原因为　　　　　　　　　　　。 （3）650℃时，反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　　　　　(结果用分数表示或保留2位有效数字，下同)，的吸收率(吸收的占总生成的比例)=　　　　　　　　　　　。800℃时，体系达平衡后，压缩容器体积，重新达平衡时，　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）①     ② 减小     （2）① CO    ② 500~650℃范围内，在一定温度下，加入氧化钙，氧化钙吸收二氧化碳，促使反应Ⅱ正向移动，反应Ⅱ正向移动消耗一氧化碳，导致Ⅰ正向移动，都会促使氢气产量的增大，故加CaO情况下的摩尔分数更大；加入氧化钙时，当温度高于650℃时，反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动占主导地位，使得氢气的摩尔分数减小     （3）① 1.1    ②     ③ 减小      【解析】(1)由盖斯定律，反应Ⅰ+Ⅱ得目标反应，则； 平衡时正逆反应速率相等，则，则 ，反应Ⅱ为放热反应，升温，平衡逆向移动，K值减小，故减小； (2)反应Ⅰ为吸热反应，升温，平衡正向移动，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则丙线为甲烷，反应Ⅱ、反应Ⅲ均为放热反应，升温，平衡逆向移动，一氧化碳含量增大，则甲线为一氧化碳，二氧化碳含量受反应Ⅱ、反应Ⅲ平衡移动的双重影响，乙线为二氧化碳； 500~650℃范围内，在一定温度下，加入氧化钙，氧化钙吸收二氧化碳，促使反应Ⅱ正向移动，反应Ⅱ正向移动消耗一氧化碳，导致Ⅰ正向移动，都会促使氢气产量的增大，故加CaO情况下的摩尔分数更大；加入氧化钙时，当温度高于650℃时，反应Ⅱ、Ⅲ逆向移动占主导地位，使得氢气的摩尔分数减小。 (3)反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，可以用其物质的量分数代替压强，650℃时气相总物质的量4mol，各物质的量分数为H2：0.75，CO：0.05，CO2：0.01，CH4：0.05，H2O：1-0.75-0.05-0.05-0.01=0.14，则反应Ⅱ的平衡常数；CO为4mol×0.05=0.2mol，CO2为4mol×0.01=0.04mol，CH4为4mol×0.05=0.2mol，结合碳守恒，氧化钙吸收二氧化碳为1mol-0.2mol-0.04mol-0.2mol=0.56mol，的吸收率；800℃时，体系达平衡后，压缩容器体积，反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅲ的，温度不变，其值不变，则重新达平衡时，减小。 3.（2026·山东滨州·一模）苯乙烯是合成塑料与橡胶的重要原料，可由乙苯氧化脱氢或直接脱氢制备，涉及的反应如下： 反应I(氧化脱氢)：(g)＋CO2(g)(g)＋H2O(g)＋CO(g)    反应II(直接脱氢)：(g)(g)＋H2(g)        回答下列问题： （1）根据下表数据计算，　　　　　　　　　　　。 物质 (g) (g) H2(g) 燃烧热 a b c （2）已知(Kp是以平衡分压代替平衡浓度的平衡常数)。在700K时，向恒温恒容密闭容器中加入过量CaCO3和一定量乙苯，初始压强为p0 kPa，发生上述三个反应，t min时达到平衡。平衡时容器内压强为p1 kPa，其中H2的分压为p2 kPa，则CO的分压为　　　　　　kPa(用含字母的式子表示，下同)，0~t min内v(乙苯)=　　　　　　　　　。 （3）某研究团队成功开发出用于乙苯氧化脱氢制苯乙烯的高效催化剂，催化机理如下： 其中α、β表示乙苯分子中C原子的位置；A、B为催化剂的活性位点，A位点带部分正电荷，B1、B2位点带部分负电荷。 ①键的极性：　　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)。 ②在催化剂中加入碱性氧化物作为助剂，可有效加快氧化脱氢反应速率，根据机理分析其原因是　　　　　　　　　　　。 ③一定温度下，向恒容密闭容器中加入一定量的该催化剂和乙苯，只发生反应I，改变CO2初始分压p0(CO2)，测得不同p0(CO2)下乙苯转化率变化如图。p0(CO2)>14 kPa时，乙苯转化率下降的原因是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）a-b-c     （2）①     ②      （3）① >    ② 增强催化剂表面的碱性，提高了B1和B2位点的吸附性    ③ 过多的CO2占据了带部分负电荷的B位点(催化剂的活性位点)，使得乙苯的脱除速率降低，乙苯转化率下降      【解析】(1)根据燃烧热定义写出三个热化学方程式，结合盖斯定律： 反应Ⅱ = 乙苯的燃烧热方程式 - 苯乙烯的燃烧热方程式 - 的燃烧热方程式，则。 (2)700K时，分解达平衡时，，即平衡时分压恒为。设反应Ⅰ消耗乙苯的分压，反应Ⅱ消耗乙苯的为，平衡时，，，。总压==。代入，得，解得。消耗乙苯的总分压为，故。 (3)①由图可知，机理中α位的以形式被带负电的位点吸附，说明极性更大，更容易解离出，故极性：。 ② 碱性氧化物可增强催化剂表面的碱性，提高了B1和B2位点的吸附性，从而加快反应速率。 ③ 分压过大时，过量会占据带部分负电荷的B位点(催化剂的活性位点)，使得乙苯的脱除速率降低，导致乙苯转化率下降。 4.（2026·山东烟台·一模）一定条件下，工业上以NO和H2为原料合成NH3，涉及主要反应如下： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    研究发现，反应Ⅰ为快反应，其平衡的建立可认为不受慢反应Ⅱ的影响，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。 回答下列问题： （1）的焓变　　　　　　　　。 （2）在T K、100 kPa反应条件下，向密闭容器中充入2 mol NO和6 mol H2，发生上述反应Ⅰ和Ⅱ，测得NO和H2转化率、NH3和N2选择性[N2的选择性]与反应时间的关系如图。 ①表示NH3选择性、H2转化率的是曲线　　　　　　　　、　　　　　　　　（填标号）。 ②已知G点坐标为(32,m)，此时水的物质的量n(H2O)=　　　　　　　　mol（用含m表达式表示）；0~75 min内用NO的分压变化表示的平均反应速率为　　　　　　　　kPa·min-1，25 min时反应Ⅰ以物质的量分数表示的平衡常数Kx=　　　　　　　　（列表达式）。 ③对比上述反应，保持其他条件不变，若使用仅对反应Ⅰ有催化作用的催化剂，则曲线b所示物种的浓度最大值　　　　　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）；若使用仅对反应Ⅱ有催化作用的催化剂，则75 min时曲线b所示物种的浓度　　　　　　　　（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】（1）-92.4     （2）① b    ② d    ③ 2m    ④     ⑤     ⑥ 增大    ⑦ 不变      【解析】(1)根据盖斯定律，由反应Ⅰ- 反应Ⅱ可得目标反应：变； (2)①表示NH3选择性和N2的选择性之和为1，开始阶段反应Ⅰ为快反应，NH3是主产物，选择性高，故曲线b是NH3的选择性，曲线c是的N2选择性，根据初始投料比可知，氢气过量，则NO的转化率应高于H2，故a代表NO的转化率，d代表H2的转化率； ②已知G点坐标(32，m)，即32 min时NO转化率为m，根据反应Ⅰ和反应Ⅱ的化学计量数均为1：1，初始充入2 mol NO，转化率为m，则； 75 min时，NO转化率80%，氨气选择性25%，则：消耗NO 为，反应Ⅰ消耗的NO物质的量为 ，生成，列出消耗量：    反应Ⅱ消耗的NO物质的量为 ，生成，列出消耗量：    共消耗 ，剩余： ；生成水 ；平衡时各物质的量：，总物质的量 ； 初始总压 ，初始 ，初始NO分压，题目前置条件是恒压密闭容器，75 min时平衡时NO分压：，变化量 ，时间 ，平均速率：；反应Ⅰ：，温度不变，25 min时物质的量分数平衡常数按75 min计算：； ③使用仅对反应 Ⅰ 有催化作用的催化剂：反应 Ⅰ 速率加快，生成速率增大，其浓度最大值增大。 使用仅对反应 Ⅱ 有催化作用的催化剂：反应 Ⅱ 速率加快，选择性降低，但最终平衡时浓度由热力学平衡决定，故 75 min 时浓度不变。 5.（2026·山东德州·一模）逆水煤气变换是未来低碳甚至零碳社会的重要技术支柱之一、体系中存在以下反应： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    回答下列问题 （1）已知上述反应的活化能数值如下表所示： 反应Ⅰ 反应Ⅱ 正反应 逆反应 正反应 逆反应 61.4 20.4 89.5 254 反应焓变　　　　　　　。 （2）反应Ⅰ的机理包括3种路径(主要步骤如图)，在B路径中，决速步骤的能垒是　　　　　　　eV，反应Ⅰ的最优路径是　　　　　　　。 （3）向体积为1 L的恒容密闭容器中投入1 mol 和3 mol 进行反应，测得各组分平衡时物质的量分数(不包括)与温度的关系如图所示。 ①曲线a对应物质的化学式为　　　　　　　。 ②900℃时，适当增大体系压强，　　　　　　　(填“增大”“不变”或“减小”)。 ③在600℃时，测得平衡体系的总压为p，、、的平衡分压分别为：、、。此时CO的平衡分压为　　　　　　　。该温度下反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　(写出计算式即可)。 （4）若将反应体系置于膜反应器中，该膜只允许通过从而脱离该反应体系，与普通反应器相比，达到平衡时，CO的选择性将　　　　　　　(填“升高”“降低”或“不变”)。 【答案】（1）+205.5     （2）① 1.48    ② C     （3）①     ② 不变    ③     ④ 或或     （4）升高      【解析】(1)根据反应焓变与活化能的关系：。反应Ⅰ：，反应Ⅱ：，由盖斯定律得。 (2)在B路径中，由图可知最大能垒为，这是决速步骤的能垒；最优路径是总活化能最低的路径，即图中的C路径，因为其整体能量变化最平缓，活化能最低。 (3)①反应Ⅱ是放热反应，温度升高时平衡逆向移动，的物质的量分数降低，因此曲线a对应。 ②时，体系中主要发生反应Ⅰ（气体分子数不变），增大压强平衡不移动，因此不变。 ③已知：，初始，，平衡分压，，。在恒温恒容下，分压之比等于物质的量之比，设，，，，。根据原子守恒列方程： 碳原子守恒：、氢原子守恒：、氧原子守恒：，解得：，，。因此总物质的量。的平衡分压：；反应Ⅱ：，平衡常数或或。 (4)分离出使体系中浓度降低，对消耗4个的反应Ⅱ的抑制作用远大于消耗1个的反应Ⅰ，因此生成的副反应被有效抑制，的选择性升高。 6.（2026·山东泰安·一模）是工业常用的催化剂、还原剂。实验室中以为原料可制备。将与放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程： I. Ⅱ. Ⅲ. Ⅳ. （1）　　　　　。 （2）若反应Ⅲ的，则该反应随温度的变化趋势正确的是_____（填字母）。 A.  B.  C.  D.  （3）不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅱ对应的物质为　　　　　。 （4）温度下，　　　　　，反应Ⅲ的平衡常数　　　　　（列算式）。 （5）温度为时，平衡体系中、的物质的量分别为、，若将容器容积压缩为，经过再次达到平衡，化学反应速率　　　　　，与原平衡状态相比，容器中的压强　　　　　（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （6）在时，随着温度升高，物质的量逐渐增大的原因是　　　　　。 【答案】（1）+132.4kJ·mol-1     （2）B     （3）     （4）① 0.5    ②      （5）①     ② 不变     （6）升高温度，反应逆向移动，成为主要反应，故物质的量增大      【解析】(1)由盖斯定律，Ⅰ+2×Ⅱ得到； (2)反应Ⅲ的，，高温下满足，故选B； (3)由表格可知，反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ、Ⅲ为吸热反应，反应Ⅳ为气体转化为固态也是放热的，曲线Ⅰ、Ⅱ可表示或的物质的量随温度的变化情况，随着温度升高，反应Ⅱ、Ⅲ正向移动，反应Ⅰ、Ⅳ为逆向移动，所以的含量逐渐上升，的含量逐渐下降，所以曲线Ⅰ对应的物质为，曲线Ⅱ对应的物质为； (4)温度下，为8.5mol、为6.0mol，、均为0mol，根据Ti元素守恒，可推出为（10+5-6-8.5）mol=0.5mol，则反应Ⅲ的平衡常数为； (5)由反应Ⅰ可知其平衡常数，反应Ⅳ可知其平衡常数，由于温度不变，则、均不变，由于体积减半，故，化学反应速率，；体系中只存在、，体积减半后，气体总物质的量为，气体浓度不变，故容器总压强不变； (6)温度升高，反应Ⅰ逆向移动，物质的量增大，反应Ⅱ、Ⅲ平衡正向移动，物质的量减小，综合来看，物质的量逐渐增大，说明随着温度升高，以反应Ⅰ为主，故物质的量增大。 7.（2026·山东威海·二模）苯甲醛（）广泛应用于多个领域。其相关反应如下： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    回答下列问题： （1）在，恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ。初始加入和，达平衡时，体系向环境放热；若初始加入，达平衡时，体系从环境吸热。则 　　　　　　　　（用含“”“”的代数式表示）。 （2）、的恒压密闭容器中，按物质的量之比为加入和，发生反应Ⅰ和Ⅱ，测得生成物的物质的量与时间关系如图所示（曲线 只表示某物质的部分变化）。已知：的选择性为。 ①图中 　　　　　，曲线c表示的物质是　　　　　（填结构简式），曲线b中A点后下降的原因是　　　　　　　　　　。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A将可能移向点　　　　　（填“B”“C”或“D”）。 ②某条件下当反应均达到平衡时，测得物质的转化率、的选择性，则　　　　　，反应Ⅱ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（只改变起始时的量），加入、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）5(x+y)     （2）① 8.5    ②     ③ A点后反应Ⅱ还在正向移动，CHM浓度下降，使反应Ⅰ逆向进行，曲线b逐渐下降    ④ D    ⑤ 0.4    ⑥ 0.5    ⑦ 增大      【分析】反应Ⅰ和反应Ⅱ生成物中物质的量最多的是H2，因此纵坐标数值最大的曲线a为H2，由于在t1时，，b曲线对应物质的物质的量为1 mol，c曲线对应物质的物质的量为0.1 mol，由于反应Ⅰ中每生成1 mol BALD，生成H2为4 mol，反应Ⅱ中每生成1 mol CHC，生成H2为1 mol，为了满足，曲线b对应的物质为BALD，曲线c对应的物质为CHC，由此解答； 【解析】(1)在恒压的条件下，两种初始状态（0.2 mol BALD+0.8 mol H2和0.2 mol CHM）最终达到等效平衡，假设0.2 mol CHM完全分解吸收热量为Q kJ，由能量守恒可知，则； (2)①在t2时，由图可知，生成的BALD为2 mol，因此反应Ⅰ中生成H2为8 mol；生成的CHC为0.5 mol，因此反应Ⅱ中生成H2为0.5 mol，，故中8.5；由分析可知，曲线c对应的物质为CHC，即；在A点后反应Ⅱ还在正向移动，CHM浓度下降，使反应Ⅰ逆向进行，曲线b逐渐下降；如果容器更换为恒容的容器，由于反应Ⅰ和反应Ⅱ均为气体分子数增大的反应，随着反应的进行压强增大，两个反应的平衡均向逆向移动，BALD物质的量下降，达到平衡的时间变短，因此A可能移动到D点； ②在恒压的条件下，假设加入CHM的物质的量为1 mol，Ne的物质的量为5 mol，由于CHM的转化率为80%，BALD的选择性为50%，因此参与反应Ⅰ和反应Ⅱ的CHM均为，根据反应Ⅰ可知，生成的BALD为0.4 mol，生成的H2为1.6 mol；根据反应Ⅱ：可知，生成CHC为0.4 mol，生成的H2为0.4mol；因此最终平衡各个气体组分的物质的量分别为，，，，气体的总物质的量为8 mol，则；反应Ⅱ的压强平衡常数； ③起始的CHM和Ne的物质的量之比从1：5改为1:1，Ne减少，容器的体积减小，CHM的分压增加，反应Ⅰ和反应Ⅱ均向正反应方向移动，H2的物质的量增加，虽然总物质的量有所增加，但是H2增加幅度更大，并且系统总压不变，增大。 8.（2026·山东临沂·二模）硫化铊氧化挥发过程中涉及的主要反应如下： Ⅰ．              Ⅱ．                     Ⅲ．              Ⅳ．              Ⅴ．        Ⅵ．        恒容条件下，按1mol Tl2S(s)、0.5molO2投料反应，平衡体系中各组分的物质的量随温度的变化关系如图所示。 已知：体系达平衡时，O2可认为已反应完全。 回答下列问题： （1）　　　　　　　　　　　(用含、、、的代数式表示)。 （2）　　　　　　　　　　　0(填“＞”“＜”或“=”)；乙线所示物种为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （3）℃时，体系达平衡后，Tl(s)的物质的量为a mol，此时Tl2O(g)为　　　　　　　　　　　mol(用含a的代数式表示，下同)，Tl(g)的体积分数为　　　　　　　　　　　。 （4）℃时，体系达平衡后，压缩容器体积至原容器体积的一半，反应重新达到平衡，与压缩体积前相比，Tl2S(g)的物质的量　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)，　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）     （2）① <    ②      （3）①     ②      （4）① 减小    ② 增大      【分析】已知投料1 mol、0.5 mol；1200℃时，含氧元素的物质为、，根据元素守恒，O元素为1 mol，则乙应为，丁为；1200℃时，含硫元素的物质为、，S元素为1 mol，则甲为；剩余的丙为，据此分析。 【解析】(1)根据盖斯定律，； (2)由图中的物质的量随温度升高而减小，说明升温平衡逆向移动，则反应Ⅲ为放热反应，；根据分析，曲线乙表示的的物质的量； (3)已知起始1mol、0.5mol，则，，；℃时，，此时，根据硫元素守恒，；根据氧元素守恒，；根据铊元素守恒，，则Tl(g)的体积分数为； (4)反应Ⅰ． 的，温度不变，K1不变，即不变，则压缩体积（V减小），减小；反应Ⅱ．的，温度不变，K2不变，即不变；反应Ⅵ． 的，温度不变，K6不变，且和均不变，则不变，压缩体积变大，则也增大，即增大。 9.（2026·山东菏泽·二模）乙烯是基础化工原料，传统生产工艺已无法满足市场需求，由乙烷制备乙烯是一个重要的研究方向。回答下列问题： Ⅰ．乙烷热分解制备乙烯：    （1）不同的分压下，的平衡转化率(α)与温度()的变化关系如图所示，表示分压最大时的曲线为 　　　　　　(填代号)，反应的焓变　　　　　　　0(填“＞”“＜”或“＝”)。实际生产中该反应的温度大多控制在550～750℃，为提高的平衡转化率，可采取的措施有　　　　　　　　(任写一条)。 Ⅱ．催化氧化乙烷脱氢转化为乙烯 （2）在一定条件下，反应历程如图所示。 速率最慢的基元反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。 Ⅲ．作为原料气辅助乙烷脱氢反应，其中一种酸碱反应机理如下： 第一步： 第二步：…… 第三步： （3）第二步反应为　　　　　　　　　　。 （4）在100 kPa下，通入反应釜中，主要发生反应： ① ② 平衡体系中各气态物种的物质的量()与温度()的变化关系如图所示，已知在温度下发生①和②的选择性之比，d线所示物种为　　　　　　　　　　(填化学式)；在温度下的转化率　　　　　　　　　　，反应①的平衡常数　　　　　　　　　　kPa(保留三位有效数字) 【答案】（1）① 丁    ② ＞    ③ 降低乙烷分压或在反应过程中适时取出产物()     （2）     （3）     （4）① CO、    ② 50%    ③ 5.14      【解析】(1)该反应是气体分子数增大的反应，分压（总压）越大，平衡逆向移动，乙烷平衡转化率越低，图中丁的转化率最低，对应分压最大； 温度升高，乙烷转化率均升高，说明升温平衡正向移动，正反应吸热，故； 提高转化率可促进平衡正向移动，措施：适当升高温度（吸热反应升温正向）、减小压强（气体分子数增大，减压正向）、及时分离产物等； (2)反应速率由活化能最大的基元反应决定，活化能=过渡态能量-反应物能量：第一步活化能，是所有基元反应中最大的，因此第一步速率最慢，基元反应为：； (3)机理：第一步乙烷异裂为（吸附在O上）和（吸附在Ga上），第三步生成，催化剂复原；因此第二步脱生成乙烯，吸附在O上，反应为； (4)初始，设转化的中，发生反应①的为，发生反应②的为，平衡时各物质：，，，，，反应物下降，且消耗更多，剩余更少，因此b为，a为，产物中最大，对应c，，因此d为、，e为；时b（）与c()相交，即，得，乙烷转化率：；当时，平衡时，，，，，总物质的量，总压，分压，对反应①：。 10.（2026·山东青岛·二模）常用乙烷高温脱氢制备乙烯的反应为。回答下列问题： （1）已知：Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 的=　　　　　　　　　　　kJ/mol。若该反应的，且和不随温度变化，则：800℃时该反应　　　　　　　　　　　(填“自发”、“不自发”或“无法判断”)。 （2）不同温度下，乙烷脱氢可能生成不同的副产物。T1℃，向压强恒为的密闭容器中充入发生脱氢反应，只生成、C(s)或中的一种副产物，各组分物质的量随反应时间的变化曲线如图。 ①曲线c代表　　　　　　　　　　　(填化学式)。 ②T1℃，压强平衡常数Kp=　　　　　　　　　　　(用含的代数式表示)。 （3）某团队开发的含铁-超氧位点MOF材料，在常温常压下实现了乙烷/乙烯的高效分离。乙烷和乙烯混合气体在MOF表面的吸附，可用Langmuir吸附等温式描述：式中q为某种气体的平衡吸附量，为其最大吸附量，K为吸附系数(，只与气体种类和温度有关)，p为气体的平衡分压(kPa)。T2℃，实验测得乙烷和乙烯的吸附数据如下(两种气体的最大吸附量可视为相等，且吸附过程互不影响)。 气体 平衡分压p/kPa 平衡吸附量 乙烷 2.0 3.00 乙烷 4.0 4.00 乙烯 2.0 1.00 ①该温度下MOF对乙烷或乙烯最大吸附量为　　　　　　　　　　　。乙烯的吸附系数为　　　　　　　　　　　。 ②T2℃，将等物质的量的乙烷和乙烯混合气体通入该MOF材料进行吸附。吸附平衡时，测得混合气体的总压为3.0 kPa，且乙烷与乙烯的平衡吸附量之比为2：1，此时气相中乙烷与乙烯的分压之比= 　　　　　　　　　　　(结果以最简整数比表示)。 【答案】（1）① +120    ② 自发     （2）① C2H4    ②      （3）① 6    ② 0.1    ③ 1：2      【解析】(1)根据盖斯定律，可得反应，则，反应的=+120 kJ·mol-1，，800℃即1073K，，，该反应自发； (2)①初始只有1mol ，反应物减少，平衡时为，对应曲线。副产物为时，体系共4种组分（、C、、），对应四条曲线： 设发生主反应，发生副反应，则，产物：，，。乙烷脱氢不论主反应还是副反应都生成氢气，物质的量最大，所以曲线d为H2，，代入得，正好对应曲线的，因此代表，，曲线b为副产物C； ② 平衡时气体总物质的量，总压为，各分压： ，， 压强平衡常数： 。 (3)①根据Langmuir吸附等温式，将表中乙烷的吸附数据代入可得①，②，由①②解得，；由题知两种气体的最大吸附量qm可视为相等，将，平衡分压，平衡吸附量代入可得乙烯的吸附系数； ②已知，，则，代入解得，则，。 11.（2026·山东泰安·二模）甘油()水蒸气重整获得过程中涉及的主要反应如下： Ⅰ．    Ⅱ．    Ⅲ．    （1）平衡常数与温度之间满足关系(R、C均为常数)，反应Ⅱ和Ⅲ的与的关系如图所示，则　　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)。 条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中、、和CH4物质的量变化曲线如图。 （2）表示物质的量随温度变化的曲线是　　　　　　　(填“①”、“②”或“③”)。 （3）550℃反应达平衡状态时，的平衡转化率为　　　　　　　，反应Ⅱ的压强平衡常数　　　　　　　。 （4）其他条件不变，在范围，达到平衡时，对体系加压，的物质的量　　　　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)；升高温度，的物质的量　　　　　　　，理由是　　　　　　　。 【答案】（1）>     （2）②     （3）① 20%    ② 3.82     （4）① 减小    ② 减小    ③ 温度升高，反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动，增大，反应Ⅲ逆向移动消耗的物质的量大于反应Ⅱ生成的物质的量      【解析】(1)根据公式 ，图像的斜率为 （R为常数，）。由图可知，反应Ⅲ的斜率大于反应Ⅱ，因此 ，整理得 。 (2)起始量，C3H8O3的物质的量为1mol，故体系中C原子的物质的量为3mol。550℃时曲线①对应的物质为5.0mol，若为5.0mol CO或5.0mol CH4，均会导致C原子的物质的量超过3mol，故曲线①对应的物质应为H2；反应Ⅲ随增大lnK增大、为放热反应，升高温度，反应Ⅲ的平衡逆向移动，CH4物质的量减小，故曲线②对应的物质是CH4，曲线③对应的物质是CO。 (3)550℃时，CO、CO2、CH4的物质的量分别为0.4mol、2.2mol、0.4mol，根据C守恒，体系中无甘油，初始总O原子：（甘油）（水）。平衡时O原子存在于、、中：，解得 ，故H2O的平衡转化率为。 反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，其压强平衡常数在数值上等于用物质的量计算的平衡常数，平衡常数为。 (4)反应Ⅰ气体分子数增大，反应Ⅲ气体分子数减小，加压使反应Ⅰ逆向移动、反应Ⅲ正向移动，均消耗，因此物质的量减小。 根据图形，反应Ⅱ和反应Ⅲ的斜率均大于0，即（R为常数，），则，故反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应。升高温度，反应Ⅱ平衡逆向移动会消耗CO2，反应Ⅲ平衡逆向移动会生成CO2，由题图可知，温度由400℃升高到500℃的过程中，CO2的物质的量增大，说明反应Ⅲ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动进行的程度，反应Ⅲ逆向移动消耗的物质的量大于反应Ⅱ生成的物质的量，故平衡时H2O的物质的量随温度升高而减小。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $