专题10 化学反应原理综合题（3年汇编）（江西专用）2024-2026年高考化学真题分类汇编

**基本信息** 专题10化学反应原理综合题汇编，含2024-2026江西高考真题及模拟题，以能源转化、碳中和为背景，聚焦热化学、平衡、机理等核心考点，强调信息提取与建模能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |非选择题（综合题）|真题3题/模拟18题|热化学方程式书写与计算（如2026真题CaO储能体系）、平衡常数及反应方向判断（如2025真题CO₂催化转化）、反应机理与速率分析（如2024真题CH₄和H₂S重整制氢）|情境紧扣碳中和等社会热点，问题梯度从基础计算到复杂图像分析（如平衡曲线、反应历程图），突出跨模块融合与真实工业应用|

专题10 化学反应原理综合题 3年真题1年模拟 考点分类 江西考情（2024-2026） 命题规律 化学反应原理综合题 2026江西(1题)、2025江西(1题)、2024江西(1题) · 情境设置: 以能源转化、碳中和社会热点为背景，如热化学储能、催化制氢、天然气重整等，突出化学在可持续发展中的应用。 · 考查重点: 聚焦热化学方程式书写与计算、平衡常数与反应方向判断、反应机理与速率分析、多反应体系的热力学与动力学综合。 · 命题趋势: 问题梯度明显，从简单计算到复杂图像分析、多步反应关联，强调信息提取与建模能力，跨模块融合趋势增强。 1.(2026·江西·高考真题)/CaO热化学储能体系可作为化学热泵，具有储能密度高、储／释能速度快等优点。其化学反应与能量关系图如下： 回答下列问题： （1）　　　　　　　　。 （2）同等条件下，表面自由能G（块状）　　　　　　　　G（粉末）（填“>”“=”或“<”）。 （3）/CaO开放系统在脱水过程中，起始质量为，当固体质量为m时，转化率为　　　　　　　　。 （4）空调属于物理热泵，上述关系图中与物理热泵相似的供热过程是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （5）下图为密闭容器中的理论平衡曲线，在图中能稳定存在的状态点有　　　　　　　　（填标号）。 （6）假设金属Ca，原子半径为，在二维平面单层紧密堆积，则其总面积（含空隙）计算式　　　　　　　　。 （7）初始CaO质量相同，不同比例与CaO反应时间和温度的关系曲线如图。 甲同学通过到达最高温度的时间长短，推断出化学反应速率最大的是④。 乙同学认为该结论不正确，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）-63     （2）＜     （3）     （4）     （5）a、c、d     （6）     （7）四组实验水的用量不同，④ 中水的用量最少，反应放出总热量少，升温幅度小，因此到达最高温度时间短不能说明反应速率大      【解析】(1)根据盖斯定律，整个循环焓变总和为0：，解得； (2)同等条件下，粉末状的物质相比于块状物质，被粉碎得更细，具有更大的比表面积。表面原子由于配位不饱和，具有比内部原子更高的能量，因此块状的表面自由能小于粉末状。 (3)设转化率为，起始物质的量为，每脱水失去，固体质量减少，因此： ，整理得。 (4)空调等物理热泵的供热原理是利用制冷剂发生物理相变(如气态冷凝液化)来释放热量。在上述关系图中，发生物理变化且放热的过程是510℃的转变为25℃的的过程(放出62kJ/mol的热量)。 (5)对于平衡，平衡常数；若实际，反应逆向进行，不符合题意。 图中点c在平衡曲线下方，同温度下实际小于平衡，平衡正向趋势大，因此可以稳定存在；而点 a 和点 d 位于平衡曲线上，体系处于平衡状态，此时和CaO稳定共存，故选a、c、d。 (6)的原子个数为；二维单层紧密堆积（六方密堆积），框内表示每个原子所占总面积（含空隙），计算结果为，因此总表面积： 。 (7)初始质量相同，水的比例不同，放热量不同：水越少，总放热量越少，体系需要升高的温度越小，到达最高温度的时间就越短，和反应速率无关，因此该推断不正确。 2.(2025·江西·高考真题)与通过催化转化为高附加值化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。相关反应体系及其热力学数据(、)如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ． Ⅴ． 回答下列问题： （1）　　　　　　　 （2）反应Ⅰ的机理包括3种路径(主要步骤如图)，在A路径中，决速步骤的能垒是　　　　　　　，反应Ⅰ的最优路径是　　　　　　　(填标号)。 （3）某课题组模拟了加氢在不同温度下的平衡组分(如图)。保持总压为，温度为以上时，主要含碳产物是　　　　　　　，计算时相关反应的平衡常数　　　　　　　。 （4）反应Ⅰ某路径的主要步骤如下(其中*表示吸附态)： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 写出与第⑤步竞争的基元反应　　　　　　　。 （5）通过对负载的单原子催化剂进行掺杂，可调控催化剂选择性生成或，其示意图如下： ⅰ．写出Y的化学式　　　　　　　。 ⅱ．依据示意图，掺杂的催化剂可以提高Y的选择性，其原因是　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）①     ② C     （3）①     ②      （4）     （5）①     ② 钠抑制了对的活化；钠与中间体的氧成键稳定了中间体构型      【解析】(1)由盖斯定律，Ⅴ-Ⅳ得反应； (2)过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；由图，在A路径中，决速步骤的能垒，反应Ⅰ的最优路径是C，其最大活化能最小，更利于反应进行； (3)由图，保持总压为，温度为以上时，主要含碳产物是；由图，时，氢气和水含量相等均为40%、乙醇和二氧化碳含量相等均为10%，则中氢气和水分压均为、乙醇和二氧化碳分压均为，则平衡常数； (4)反应⑤消耗的反应，与步骤⑤ 形成竞争反应是争夺OH*的反应，即OH*+*=O*+H*和反应；由反应可知，④为可逆反应，则与第⑤ 步竞争的基元反应为：； (5)ⅰ．可调控催化剂选择性生成或，由图，右侧C、O相结合且均吸附与催化剂表面，则其后生成的Y为CO； ⅱ．由图，钠抑制了对的活化，钠与中间体的氧成键稳定了中间体构型，从而使得掺杂的催化剂可以提高CO的选择性。 3.(2024·江西·高考真题)石油开采的天然气含有H2S。综合利用天然气制氢是实现“碳中和”的重要途径。CH4和H2S重整制氢的主要反应如下： 反应Ⅰ：CH4(g)+2H2S(g)⇌CS2(g)+4H2(g)   ΔH1=+260kJ/mol 反应Ⅱ：CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)   ΔH2=+90kJ/mol 反应Ⅲ：2H2S(g)⇌S2(g)+2H2(g)   ΔH3=+181kJ/mol 回答下列问题： （1）H2S分子的电子式为 　　　　　　　。 （2）反应Ⅳ：CS2(g)⇌S2(g)+C(s)ㅤΔH4=　　　　　　　kJ/mol。 （3）保持反应器进料口总压为100kPa．分别以8kPaCH4、24kPaH2S(He作辅气)与25kPaCH4、75kPaH2S进料。CH4平衡转化率与温度的关系如图1，含有He的曲线为 　　　　　　　，理由是 　　　　　　　。 （4）假设在10L的恒温刚性容器中，通入0.3mol CH4和0.15mol H2S发生反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，起始总压为P0.CH4和H2S的转化率与时间的关系如图2，0～5min内H2的化学反应速率为 　　　　　　　mol/(L•min)；5min时，容器内总压为 　　　　　　　。 （5）假设H2S和CH4的混合气体在某固体催化剂上的吸附服从Langmuir等温吸附(吸附分子彼此不发生相互作用，且气体分子为单分子层吸附)。吸附等温式为：。其中a是气体的吸附系数，Vm是气体在固体表面的饱和吸附量(标态)，P是气体的分压，V是气体分压为P时的平衡吸附量(标态)。在一定温度下，H2S的吸附系数是CH4的4倍，当H2S的分压为2MPa及4MPa，CH4和H2S的分压相同时，H2S平衡吸附量分别为0.6m3/kg和0.8m3/kg(已换算成标态)，则H2S的吸附系数为　　　　　　　MPa﹣1。 （6）与传统天然气制氢中需要脱硫将H2S转化为硫黄和水相比，上述方法优点是 　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）+11     （3）① M    ② 总压一定，充入氦气，反应物分压减小，相当于减压，反应Ⅰ、Ⅱ均正向移动，CH4平衡转化率增大     （4）① 1.2×10-3    ② P0     （5）0.4     （6）H2S得到了综合利用，3步反应均生成了H2      【解析】(1)H2S为共价化合物，其电子式为； (2)根据盖斯定律可知，反应Ⅱ+Ⅲ﹣Ⅰ＝Ⅳ，则CS2(g)⇌S2(g)+C(s)ㅤΔH4＝ΔH2+ΔH3﹣ΔH1＝(90+181－260)kJ/mol＝+11kJ/mol； (3)保持反应器进料口总压为100kPa。分别以8kPaCH4、24kPaH2S（He作辅气）与25kPaCH4、75kPaH2S进料。CH4平衡转化率与温度的关系如图1，含有He的曲线为M，理由是总压一定，充入氦气，反应物分压减小，相当于减压，反应Ⅰ、Ⅱ均正向移动，CH4平衡转化率增大 (4)由图可知，0～5min内消耗的CH4为0.3mol×5%＝0.015mol，消耗的H2S为0.15mol×20%＝0.03mol，根据氢原子守恒，则生成H2的物质的量为n(H2)＝2×0.015mol+0.03＝0.06mol，0～5min内H2的化学反应速率为v(H2)1.2×10-3mol/(L•min)； 设反应Ⅰ转化了xmolCH4，则反应Ⅱ转化了(0.015－x)molCH4，反应Ⅰ转化了2xmolH2S，反应Ⅲ转化了(0.03-2x) molH2S，列三段式有 ，5min时，n(CH4)=0.285mol，n(H2S)=0.12mol，n(H2)＝0.06mol，n(CS2)=xmol，n(S2)=(0.015-x)mol，n(总)=0.48mol，起始总压为P0，气体总量为0.45mol，根据压强之比等于物质的量之比，可得5min时，容器内总压为×P0=P0； (5)根据题意可知方程：①，②，联立方程①与②，解得：α1＝0.4MPa﹣1； (6)与传统天然气制氢中需要脱硫将H2S转化为硫黄和水相比，上述方法优点是H2S得到了综合利用，3步反应均生成了H2。 …………………… 1.(2026·江西新余·模拟)(多选)将转化为、、等化学品是研究热点。请回答下列问题： （1）二氧化碳催化加氢制取甲醇的反应为   。 ①T1℃时，向恒压容器中充入和发生上述反应，达平衡时，放出的热量；若向相同容器中充入和，吸收的热量，则该反应的　　　　　　　　　　　。 ②在恒温恒容条件下，该反应达到平衡状态的判断依据是　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．             B．容器内压强不变 C．混合气体密度不变             D．混合气体的平均分子量不变 （2）一定温度和条件下，将和按物质的量之比充入某容器中仅发生以下反应Ⅰ、Ⅱ，达平衡时，的平衡转化率为，的选择性为[的选择性]。 Ⅰ．    Ⅱ．    ①的平衡转化率为　　　　　　　　　　　。 ②该温度下，反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　　　　　(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。 ③一定温度下，若向某恒容密闭容器中充入和，发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得体系中的平衡转化率与温度变化关系如图所示，其原因为　　　　　　　　　　　。 （3）已知Arrhenius经验公式为(为活化能，为速率常数，与温度和催化剂有关，和为常数)。分别使用催化剂a、b、c进行和合成反应：，依据实验数据获得的曲线如图所示。在催化剂c作用下，反应的活化能　　　　　　　　　　　；催化剂　　　　　　　　　　　(填“a”、“b”或“c”)是更高效的催化剂。 【答案】（1）①     ②      （2）①     ②     ③ 温度低于时，以反应Ⅰ为主，升高温度，反应Ⅰ逆向移动，转化率降低；温度高于时，以反应Ⅱ为主，升高温度，反应Ⅱ正向移动，转化率升高     （3）① 30.0    ②       【解析】(1)① 正向充入1 mol 和3 mol 达到平衡时放热20 kJ，逆向充入1 mol 和1 mol 达到相同平衡时吸热29.8kJ，说明1 mol 完全反应时总能量变化为，故。 ② A．平衡时正逆反应速率满足，A错误； B．反应前后气体分子数减小，恒容条件下压强为变量，压强不变说明反应达到平衡状态，B正确； C．反应体系所有物质均为气体，总质量不变，恒容条件下体积恒定，故混合气体密度始终不变，不能作为判断平衡状态的依据，C错误； D．反应前后气体总物质的量变化，总质量不变，混合气体平均分子量为变量，平均分子量不变说明反应达到平衡状态，D正确； 故选BD。 (2)设初始充入的物质的量为1 mol，的物质的量为4 mol，平衡转化率为80%，故参与反应的物质的量为。选择性为50%，故生成的物质的量为，生成的物质的量为。 ① 反应I消耗的物质的量为，反应Ⅱ消耗的物质的量为，总消耗的物质的量为，故的平衡转化率为。 ② 平衡时各物质的物质的量：，，，，，总物质的量为。反应Ⅱ的平衡常数。 ③ 反应I为放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率降低。反应Ⅱ为吸热反应，升高温度平衡正向移动，转化率升高。温度低于时，升高温度，反应I逆向移动使转化率降低的程度大于反应Ⅱ正向移动使转化率升高的程度，故平衡转化率随温度升高而降低。温度高于时，升高温度，反应Ⅱ正向移动使转化率升高的程度大于反应I逆向移动使转化率降低的程度，故平衡转化率随温度升高而升高。 (3)根据Arrhenius经验公式，可知与的图像斜率为。取催化剂c对应两点，为3.0时为63.0，为4.0时为33.0，计算得斜率为，故，解得。 催化剂的活化能越低，催化效率越高。图像中a对应曲线的斜率绝对值最小，活化能最小，故a是更高效的催化剂。 2.(2026·江西重点中学协作体·二模)一定条件下，可催化还原为S，实现硫元素资源的回收利用，反应如下： 反应I：        同时伴有许多副反应发生，产生、、、、、炭黑等产物，部分反应如下： 反应II：      反应III：      反应IV：    回答下列问题： （1）计算　　　　　　 。 （2）和相比，沸点更高的是　　　　　　，判断依据为　　　　　　。 （3）恒容密闭容器中加入等量催化剂，按不同投料比充入和，测定、温度下体系达平衡时的转化率，结果如图所示。 ①　　　　　　(填“>”“=”或“<”)；随着的增大，图中曲线先升高后降低的原因可能是　　　　　　。 ②测得a点时容器内压强为，若只考虑反应I，则的转化率为　　　　　　，反应I的平衡常数　　　　　　(结果保留两位小数)。 （4）研究表明，反应I的决速步骤活化能为；若向体系中通入少量，可使决速步骤活化能降至，原因是　　　　　　。 【答案】（1）−208.3     （2）① SO2    ② CO2是非极性分子，SO2是极性分子，极性更大；SO2相对分子质量也更大，所以范德华力更大，沸点更高     （3）① <    ② 先升高，是因为甲烷比例越高，SO2转化率越大；后降低，是因为发生了许多副反应，如甲烷分解产生炭黑，导致催化活性降低    ③ 50%    ④ 1.51p02     （4）H2S改变了反应路径，降低了决速步骤的活化能      【解析】(1)由题可知，反应I=反应II + 反应III + 反应IV，根据盖斯定律计算，ΔH1 = ΔH2 + ΔH3 + ΔH4 = (-99.2 kJ·mol-1) + (-156.1 kJ·mol-1) + 47 kJ·mol-1 = -208.3 kJ·mol-1。 (2)SO2和CO2均为分子晶体，结构相似，相对分子质量二氧化硫更大（SO2为64，CO2为44），且SO2是极性分子，CO2是非极性分子。根据分子间作用力，极性分子的范德华力大于非极性分子，因此SO2的沸点高于CO2。 (3)① 从图中可以看出，在相同投料比下，T 1对应的SO2转化率始终高于T2。由于反应I是放热反应（ΔH1 < 0），根据勒夏特列原理，升高温度会使平衡左移，SO2转化率降低。因此，T1< T2。随着n(CH4)/n(SO2)的增大，曲线先升高后降低的原因可能有以下几点：初始阶段，n(CH4)/n(SO2)增大，相当于增加CH4浓度，平衡右移，SO2转化率提高。当n(CH4)/n(SO2)过大时，CH4过量导致副反应（如甲烷分解产生炭黑）增多，使反应I的平衡左移，SO2转化率下降。另外，CH4浓度过高可能使催化剂活性降低，或反应物浓度过高导致反应速率下降，也可能影响SO2转化率。（任意一点合理即可） ② 已知a点n(CH4)/n(SO2) = 0.8，SO2转化率为80%。设起始时n(CH4) = 0.8 mol，n(SO2) = 1 mol，总物质的量为1.8 mol。根据反应I三段式求解： 根据题意，SO2转化率 = () × 100% = 80%，解得x = 0.4 mol。 因此，CH4的转化率 = () × 100% = 50%。平衡时各组分的物质的量：n(CH4) = 0.8 - 0.4 = 0.4 mol，n(SO2) = 1 - 0.8 = 0.2 mol，n(S) = 0.8 mol，n(CO2) = 0.4 mol，n(H2O) = 0.8 mol，总物质的量 = 0.4 + 0.2 + 0.8 + 0.4 + 0.8 = 2.6 mol 。各组分分压：p(CH4) = () p = × p0= p0，p(SO2) = () p = ×p0 = p0，p(S) = () p = × p0 = p0，p(CO2) = () p = × p0 = p0，p(H2O) = () p =p0，反应I的平衡常数Kp为： Kp= ==p02=1.51p02。 (4)根据题目，反应I的决速步骤活化能为128 kJ·mol-1，通入少量H2S后，活化能降至37 kJ·mol-1。这说明H2S参与了反应，改变了反应历程，使决速步骤的活化能显著降低，从而加快了反应速率。H2S可能作为催化剂或中间体，提供了新的反应路径。 3.(2026·江西南昌·4月检测)“乙醇选择性部分重整制氢”是一项极具前瞻性的制氢技术，反应如下： 。 回答下列问题： （1）已知常温下各物质的相对能量如下，则　　　　　　；若通过键能估算该反应的，至少需要　　　　　　（填数字）种化学键的键能数据。 （2）反应中4种物质的沸点由高到低的顺序为：　　　　　　。 （3）一定温度下，使用某催化剂时反应历程如下图。其中选择性最高的产物为______（填序号）。 A.  B.  C.  D. CO （4）按体积比投入和，不考虑副反应，得到温度、压强和平衡转化率的关系如图所示。 ①是以物质的量分数表示的平衡常数，则　　　　　　（填“>”“＜”或“=”）； ②O点对应体系的为　　　　　　kPa（保留两位小数）。 （5）一定条件下，乙醇水蒸气制氢还有其他途径，反应机理如图。 ①若用标记，则产物中的化学式为　　　　　　； ②相比之下，“乙醇选择性部分重整制氢”的优点有　　　　　　。 【答案】（1）①     ② 4     （2）     （3）A     （4）① =    ② 29.63     （5）① 或    ② 减少CO和排放（或生成的产物乙酸具有高附加值）      【解析】(1)反应焓变生成物总相对能量反应物总相对能量，代入数据：； 用键能计算焓变时，反应物总键能生成物总键能，对该反应化简后，、键能抵消，只需要、、、共4种化学键的键能； (2)分子晶体沸点与氢键、相对分子质量有关：乙酸分子间形成氢键且相对分子质量最大，故沸点最高；水分子可形成更多分子间氢键，沸点高于乙醇；氢气分子间仅存在范德华力，沸点最低，故顺序为； (3)要判断选择性最高的产物，关键是看反应路径中决速步（活化能最高的步骤）的能垒大小，能垒越低，反应越容易进行，对应产物的选择性就越高，据此计算各产物路径的最高能垒： A．从（-2.06）到过渡态（-1.26 ），能垒为 (−1.26 )−(−2.06 )=0.80 ； B．从（-3.5 ）到过渡态（-2.15 ），能垒为 (−2.15)−(−3.5 )=1.35 ； C．从（-2.75）到过渡态（-1.41 ），能垒为 (−1.41 )−(−2.75 )=1.34 ； D．从（-3.75）到过渡态（-2.01 ），能垒为 (−2.01)−(−3.75 )=1.74 ；对比可知，A的决速步能垒最低，说明该反应路径最容易进行，因此选择性最高的产物是；故答案选A。 (4)① 由图像可知点和点对应的平衡转化率均为40%，则平衡时两点对应各组分的物质的量分数相同，因此； ② 由图知P点和O点对应温度相同，故P点和O点平衡常数相同，已知P点转化率为40%，设初始投入、各，建立三段式： ，P点总压强，平衡时总物质的量，代入分压计算得：；故O点对应的； (5)①标记在乙醇的羟基中，反应中进入，与水提供的催化剂表面结合生成，因此产物中含1个、1个，故其化学式为或； ② 对比其他途径会生成甲烷、一氧化碳等副产物，该工艺直接得到乙酸和氢气，原子利用率高，减少CO和副产物排放。 4.((2026·江西赣州)·适应性考试)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域。 回答下列问题： （1）一定条件下，氧化镓与氨气反应得到氮化镓。反应如下： Ⅰ．    Ⅱ．    Ⅲ．    则Ⅳ．的　　　　　　　　　　　(用、和表示)。 （2）总反应Ⅳ的历程(TS代表过渡态)如下图所示： 上述总反应历程中，反应Ⅰ的　　　　　　　　　　　0(填“大于”、“小于”或“无法确定”)，反应Ⅲ中包含　　　　　　　　　　　个基元反应，总反应决速步的活化能是　　　　　　　　　　　eV。 （3）一定条件下，液态镓与氨气发生反应：   ，按照化学计量比进料，固定平衡转化率α，探究温度与压强的关系。α分别为0.3、0.4和0.5时，温度与压强的关系如图： ①代表α=0.3的曲线为　　　　　　　　　　　(填“”、“”或“”)；原因是　　　　　　　　　　　。 ②已知：反应，，x为组分的体积分数。M、N两点对应的体系，　　　　　　　　　　　(填“＞”、“＜”或“=”)，D点对应体系的Kx的值为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）① 大于    ② 2    ③ 3.07     （3）①     ② 该反应为气体体积增大的反应，温度相同时，增大压强，平衡逆向移动，平衡转化率减小    ③ =    ④ 1.35或      【解析】(1)将反应I、II、III相加，可以得到反应IV，由盖斯定律可知，。 (2)由图可知，反应I中反应物的总能量高于生成物，为吸热反应，，该反应能够发生说明能够成立，则反应Ⅰ的大于0，在阶段 Ⅲ 中，曲线出现了2个波峰（过渡态 TS），分别是 TS6、TS7。每一个“波峰-波谷”的结构代表一个基元反应步骤。有几个过渡态（TS），就代表包含几个基元反应。因此，反应 III 包含2个基元反应。总反应决速步的活化能最高，是6.37eV-3.30eV=3.07eV。 (3)①根据勒夏特列原理，该反应为气体体积增大的反应，温度相同时，增大压强，平衡逆向移动，平衡转化率减小，代表α=0.3的曲线为； ②是基于摩尔分数（体积分数）的平衡常数，按照化学计量比进料，M、N两点平衡转化率α相等，说明平衡时各组分的体积分数相等，不变，则=，D点位于曲线上，曲线代表的转化率，假设初始投入和，利用“三段式”计算平衡时的物质的量： 气体总物质的量为，，，。 5.(2026·江西九江·二模)(多选)以为原料合成甲醇，是实现“双碳”目标的有效途径之一，合成过程中涉及的反应如下： Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 回答下列问题： （1）向恒压密闭容器中分别充入和，若只发生反应Ⅰ，该反应在不同的条件下的转化率随时间变化关系如下图所示。 ①下列事实能说明反应达到平衡状态的是　　　　　　(填标号)。 A．容器内的体积分数不变       B．容器内和的物质的量相等 C．容器内气体的密度不变       D．每生成的同时生成 ②压强　　　　　　(填“>”或“<”)，判断理由为　　　　　　。 （2）①反应Ⅳ：　　　　　　(用含、的代数式表示)。 ②反应Ⅰ的平衡常数和反应Ⅱ的平衡常数随温度的变化如下图所示(已知：)，推断出反应Ⅳ的反应热　　　　　　0(填“>”或“<”)。 （3）向恒容密闭容器中充入和发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在不同温度下达到平衡时，转化率和各含碳产物选择性变化如图所示，其中c曲线表示的物质为正四面体结构。经测定在达到平衡状态时，容器内的总压强为，则反应Ⅰ的压强平衡常数　　　　　　。已知：选择性。 （4）在传统方法中，转化率和选择性通常比较低，科学团队研制了一种具有反应和分离气态水双功能的分子筛膜催化反应器()，提高了目标产物的选择性，同时降低了其它副产物的选择性，模式原理如下图所示。 ①模式下，的平衡转化率显著提高，结合信息分析原因：　　　　　　。 ②模式下，极性大的分子，更易被膜吸附并快速通过。结合题中信息和所学知识分析比较、、的极性由大到小的顺序为　　　　　　。 【答案】（1）① CD    ② >    ③ 反应Ⅰ为气体体积缩小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大，因此     （2）①     ② <     （3）     （4）① 分子筛膜能及时分离出水蒸气，使平衡正向移动，的转化率增大    ②       【解析】(1)①A．设反应xmol，列三段式： 容器内的体积分数为，一直不变，故不能说明反应达到平衡状态，A错误； B．根据反应Ⅰ的化学计量数，容器内和的物质的量一直相等，不能说明反应达到平衡状态，B错误； C．恒压密闭容器，该反应为非等体积反应，气体的密度不变说明气体总的物质的量不变，能说明反应达到平衡状态，C正确； D．每生成的同时生成，正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态，D正确； 故选CD； ② 相同温度下，催化剂不影响平衡状态，反应Ⅰ为气体体积缩小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大，因此； (2)① 根据盖斯定律，反应Ⅱ-反应Ⅰ可得反应Ⅳ，则； ② 反应Ⅳ的平衡常数，随着温度升高，较减小更多，说明升高温度，减小，则反应Ⅳ的反应热<0； (3)c曲线表示的物质为正四面体结构，为甲烷，c曲线表示甲烷的选择性，反应Ⅰ放热，随着温度升高，选择性减小，d曲线表示的选择性；反应Ⅲ吸热，随着温度升高，CO选择性增大，a曲线表示CO的选择性，则b曲线表示转化率；达到平衡状态时，转化率为40%，甲烷的选择性为50%，的选择性为25%，则CO的选择性为25%，反应，可知生成0.4mol、0.2mol、CO 0.2mol，余下1.2mol，根据O原子守恒，生成H2O的物质的量为，根据H原子守恒，剩余H2的物质的量为；平衡时气体总的物质的量为：，的分压为，H2的分压为，的分压为，H2O的分压为，的分压和H2O的分压相等，则反应Ⅰ的压强平衡常数=； (4)①模式下，的平衡转化率显著提高，是因为分子筛膜能及时分离出水蒸气，使平衡正向移动，的转化率增大； ②模式下，极性大的分子，更易被膜吸附并快速通过，分子筛膜催化反应器()，提高了目标产物的选择性，同时降低了其它副产物的选择性，可知其中的极性最大，为正四面体结构，是非极性分子，极性最小，则极性由大到小的顺序为。 6.(2026·江西八所重点中学·联考)(多选)随着“碳达峰”、“碳中和”战略的提出，大气中含量的控制和回收利用已成为当今化学研究的主题。以与为原料制备甲醇是实现资源化利用的方式之一，某温度下，利用生产甲醇主要涉及以下反应： 反应i．     ； 反应ⅱ.   ； 反应ⅲ.   ； （1）反应ⅲ的　　　　　　　　　　　；反应i自发进行的条件是　　　　　　　　　　　(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 （2）时，将与充入恒容密闭容器中，只发生反应ⅲ，下列可证明反应ⅲ达到平衡状态的是___________(填标号)。 A. 容器中混合气体的密度保持不变 B. 体系压强保持不变 C. 的体积分数保持不变 D. 消耗速率是消耗速率的两倍 （3）在压强为下，起始投入和，发生反应i、ⅱ和ⅲ，的平衡转化率和平衡时的选择性(的选择性)随温度的变化如图所示。 ①时，达到平衡时反应Ⅱ的压强平衡常数　　　　　　　　　　　。(答案保留两位有效数字，已知：分压=总压×该组分物质的量分数) ②合成甲醇时较适宜的温度为，其原因是　　　　　　　　　　　。 （4）某电化学还原法制备甲醇的电解原理如下图1所示，写出催化电极的电极反应式　　　　　　　　　　　。 （5）在催化剂作用下加氢制甲醇，再通过催化剂制乙烯，反应历程如下图2所示(表示氧原子空位，*表示微粒吸附在催化剂表面)。 ①催化剂中形成的氧原子空位的作用是　　　　　　　　　　　。 ②甲醇在催化剂作用下制乙烯的方程式为，则理论上，每产生乙烯，需消耗氢气的物质的量为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）①     ② 低温     （2）BD     （3）① 0.067    ② 温度过低，则反应速率太慢；温度高于260℃，CO2的平衡转化率变化不大，而CO的选择性过大会导致甲醇选择性减小，故合成甲醇时较适宜的温度为260℃     （4）     （5）① 捕获CO2    ② 6      【解析】温度对转化率/选择性的影响图：上升曲线为的选择性，随温度升高选择性增大；下降平缓曲线为平衡转化率，随温度升高转化率缓慢升高；时，平衡转化率为，的选择性为；电解装置图：石墨电极生成，为电解池阳极；催化电极上还原生成，为电解池阴极；反应历程图：氧原子空位可以结合吸附，经多步加氢生成甲醇，最终甲醇再转化为乙烯，催化剂完成循环。 (1)根据盖斯定律，反应反应反应，因此： ，反应：，反应后气体分子数减少，；根据自发，只有低温下才能满足，因此自发条件为低温； (2)恒容密闭容器，发生反应 ： A．反应前后气体总质量不变，恒容体积不变，密度始终不变，不能判断平衡，A错误； B．反应是气体分子数减小的反应，体系压强不变说明气体总物质的量不变，反应达到平衡，B正确； C．体积分数为，始终为定值，不能判断平衡，C错误； D．消耗速率为正反应速率，消耗速率为逆反应速率，速率比等于计量数比，说明反应达到平衡，D正确； 故选BD； (3)① 时，起始、，从图中A点（）可得：，。根据转化率定义：总反应的物质的量 = 起始物质的量 × 转化率得，根据CO选择性定义：，因此： ，根据C守恒：所有反应的中，C元素要么转化为，要么转化为，因此： ，再结合两个反应的计量关系，反应ⅱ：，每生成，消耗、，生成，因此反应ⅱ消耗、，生成；反应i：，每生成，消耗、，生成，因此反应i消耗、，生成，平衡时各物质物质的量： ，，，，。 反应反应前后气体分子数不变，；② 温度选择原因：温度过低，反应速率太慢；温度高于260℃，的平衡转化率变化不大，而的选择性过大会导致甲醇选择性（产率）减小，因此选择260℃； (4)催化电极为阴极，得电子生成，电解液为溶液，配平后电极反应为： ； (5)① 从反应历程可知，氧原子空位可以吸附捕获，活化促进反应进行，作用为捕获(活化)；② 总反应推导：生成1 mol乙烯需要2 mol甲醇，生成2 mol甲醇需要，结合甲醇制乙烯的反应，总反应为，因此生成1 mol乙烯消耗6 mol氢气。 7.(2026·江西上饶·二模)甲醇不仅是重要的化工原料，还是性能优良的能源。二氧化碳催化加氢制甲醇可以减少温室气体排放、利用废弃物产生有用的化学品、促进甲醇的广泛应用和推动能源转型，这些优点使得二氧化碳加氢制甲醇技术成为当前最受关注的环保技术之一。已知几种相关物质的相对能量如表所示。 物质 CO（g） CH3OH（l） －110.5 －393.5 －201 －239.2 0 －241.8 －285.8 催化加氢制甲醇的总反应可表示为   ，该反应一般可以通过如下步骤来实现： ①   ；②   。 （1）　　　　　；　　　　　。 （2）某温度下，向容积为的恒容密闭容器中充入和，发生反应①、②，时达到平衡，此时的平衡转化率为的选择性 （）为60%。若初始压强为4.5 MPa，则0~5 min内，分压变化速率为　　　　　；反应②的压强平衡常数　　　　　（保留三位有效数字）；二氧化碳加氢合成甲醇反应往往伴有副反应，生成、等物质。一定温度和压强下，为了提高反应速率和甲醇的选择性，应当　　　　　。 （3）在时，将与充入5 L的刚性密闭容器中，若只发生反应①，达到平衡时，的物质的量分数。 ①的平衡物质的量浓度　　　　　。 ②由时上述实验数据计算得到和的关系如图所示。若降低温度反应重新达到平衡，则平衡时和（CO）相应的点分别可能变为　　　　　、　　　　　（填字母）。 【答案】（1）①     ②      （2）① 0.09    ② 0.823    ③ 加入合适的催化剂     （3）①     ② G    ③ A      【解析】(1)根据题表中各物质的相对能量计算出第一步反应物的总能量、第一步生成物的总能量，故，第二步反应物的总能量，第二步生成物的总能量，故，故，； (2)的平衡转化率为的选择性为，故反应中消耗的物质的量为，体系中剩余的物质的量为，生成的物质的量为，假设反应① 达到平衡后再发生反应② ，列三段式 ，在恒温恒容的密闭容器中，气体的压强之比等于其物质的量之比，平衡时气体的总物质的量为，设反应后气体的压强为，则， 故，则平衡时，，同理、、、。的初始分压为，则内，分压变化速率为；反应② 的压强平衡常数；为了提高反应速率和甲醇的选择性，可以向体系中加入合适的催化剂； (3)① 设平衡时的转化量为，列三段式： 由题信息，达平衡时的物质的量分数计算，，解得，的平衡物质的量浓度； ② 由第（1 ）分析知，反应① 为吸热反应，温度降低，、均减小，平衡逆向移动，增大，减小，且增大的量与减小的量相等，故平衡时和相应的点分别可能变为和。 8.(2026·江西“三新”协同教研共同体·4月训练)甲烷在制备高附加值化学品和清洁燃料领域展现出巨大潜力。请回答下列问题： （1）已知：反应Ⅰ为   。常温下，反应Ⅰ体系中相关物质的标准摩尔生成焓(，指在标准状态下，由最稳定的单质生成1 mol某纯物质的焓变，最稳定单质的标准摩尔生成焓为零)数据如表： 物质 0 　　　　　　　　　　　。 （2）某研究小组对反应Ⅰ的光催化剂进行了改良，制备了Ti掺杂和Au附载的(用表示)。 ①Ti的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　；X射线衍射(XRD)分析表明，Ti掺杂替换Ce后所得晶体的结构变形程度较小，其原因可能是　　　　　　　　　　　。 ②该研究小组通过电荷转移动力学研究及关键中间体测定，提出了催化剂上光催化甲烷选择性生成乙烷的反应机理模型(“*”表示吸附态物质，表示光生电子，和的吸附过程已略去)； ⅰ.； ⅱ.； Ⅲ.； ⅳ.； ⅴ.　　　　　　　　　　　。 （3）某研究团队利用共沉淀法制备了一系列催化剂并用于甲烷化反应[反应Ⅱ：]，发生的副反应为。 ①该团队固定催化剂床层位于某恒容反应炉的恒温区，将反应气以体积比混合投料，起始时气体总压强为1.2 MPa，在不同催化剂作用下发生反应，反应2h时的转化率随温度变化的关系如图所示。 从的转化率来看，图中最理想的催化剂为　　　　　　　　　　　。研究发现较宽的温度范围内催化剂均表现出高活性，且其表面的积碳率低。请解释图中，变化的原因：　　　　　　　　　　　。200℃时，以为催化剂，测得的选择性[]为95%。则整个反应过程中，的平均反应速率为　　　　　　　　　　　。 ②不考虑副反应的情况下，下列能说明恒温、恒容条件下反应Ⅱ已达到化学平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．反应体系中氧元素的质量分数不发生变化 B．反应体系的压强不发生变化 C．单位时间内每断裂1 mol碳氧双键，同时形成2 mol碳氢单键 D．反应体系中气体的平均相对分子质量不发生变化 ③向某恒温、恒容反应容器内充入、，再加入最优的催化剂，起始时气体总压强为100 kPa，达到平衡后，和的转化率分别为80%和65%。该温度下，反应的压强平衡常数　　　　　　　　　　　(列出计算式即可)。 【答案】（1）     （2）①     ② 和的半径接近    ③      （3）①     ② 温度较低时，2 h内反应未达到平衡，此时温度越高，反应速率越快，的转化率越大，当温度较高时，2 h内反应达到平衡，温度升高，化学平衡逆向移动，的转化率下降    ③ 0.076    ④ BD    ⑤       【解析】(1)反应焓变生成物总标准生成焓反应物总标准生成焓：可得； (2)① Ti为22号元素，价层电子排布式为； Ti掺杂替换Ce后晶体变形小，原因是：与离子半径相近，替换后晶格结构变形程度小； ② 根据总反应，消去前四步的中间产物，剩余配平得第五步： ； (3)① 由图可知，相同温度下的转化率最高，故最理想催化剂为； 变化原因：低温下反应速率慢，2 h内反应未达到平衡，转化率低；随温度升高，反应速率加快，的转化率越大，转化率升高；当温度较高时，2 h内反应达到平衡，主反应甲烷化为放热反应，温度过高平衡逆向移动，转化率降低；起始分压为，200℃时转化率为80%，选择性为95%，则，； ② A．反应前后氧元素总质量不变，体系总质量不变，氧元素质量分数始终不变，不能判断平衡，A错误； B．反应前后气体总物质的量变化，恒温恒容下压强与总物质的量成正比，压强不变说明达到平衡，B正确； C．断裂碳氧双键、形成碳氢单键均为正反应，不能说明正逆速率相等，C错误； D．气体总质量不变，总物质的量变化，平均相对分子质量，不变说明不变，达到平衡，D正确； 故选； ③ 设主反应消耗为，副反应消耗为，则： ，解得，。 平衡时各物质物质的量：，，，，，总物质的量，平衡总压，计算得分压：，同理，，。 压强平衡常数： 。 9.(2026·江西新余·二模)尿素为农业生产常用氮肥。回答下列问题： （1）常温下，下列各物质的相对能量如图。则反应的　　　　　　　　　　　，该反应在　　　　　　　　　　　(填“高温”、“低温”或“任意”)条件下可自发进行。 （2），恒容的密闭容器中加入物质的量之比为的和，发生上述反应。下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 a．的体积分数不再变化       b． c．混合气体的密度不再变化       d．断裂键的同时断裂键 （3）上述反应合成尿素的机理及能量变化(单位：kJ/mol)，TS表示过渡态。 写出历程中决速步骤的方程式：　　　　　　　　　　　。 （4）某恒温恒容密闭容器中，充入物质的量之比为的和中间体，合成尿素，发生反应：   。、温度下，平衡时与的关系如图所示。[其中表示的分压，单位为，，为物质的量分数] ①　　　　　　　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”) ②平衡达到点状态时，向该容器中再加入物质的量之比为的，中间体和，若重新达到平衡时，点将由原来的点向　　　　　　　　　　　方向移动(填“点”、“O点”或“Q点”) ③点，反应的标准平衡常数　　　　　　　　　　　。 (反应的标准平衡常数计算公式为：，。其中、和均为平衡分压。) 【答案】（1）① -122.3 kJ/mol    ② 低温     （2）c     （3） 或     （4）① 大于    ② 点    ③       【解析】(1)根据生成物的总能量−反应物的总能量，可得： (−285.8) kJ/mol+(−321.8) kJ/mol−(−393.5) kJ/mol−2×(−45.9) kJ/mol=−122.3 kJ/mol；该反应为气体分子数减少的反应，即，又，根据，当时反应自发进行，所以该反应在低温条件下可自发进行。 (2)a．起始时加入物质的量之比为的和，反应过程中二者按的比例反应，所以的体积分数始终不变，不能据此判断反应达到平衡状态，a错误； b．，不满足化学计量数之比，正逆反应速率不相等，反应未达到平衡状态，b错误； c．该反应在恒容密闭容器中进行，反应前后气体质量发生变化，根据，混合气体的密度不再变化时，说明气体质量不再改变，反应达到平衡状态，c正确； d．断裂键同时断裂键，无法明确正逆反应速率，不能据此判断反应达到平衡状态，d错误； 故选c。 (3)由图可知，能垒最大的（TS2）步骤为决速步骤，该步骤的化学方程式为： 或。 (4)① 该反应为放热反应，温度越高，平衡逆向移动，的平衡分压越大，的平衡分压越小，在相同的条件下，对应的更大，说明温度下的平衡分压更高，平衡正向程度更大，因此温度更低，故大于； ②M点为温度下的平衡状态，向容器中再加入、和，所有组分的分压均瞬间增大，由于起始投料比和增加的、投料比均为1：1，故新平衡体系中依然满足，因此新平衡点仍在对应的曲线上，由于各物质的量均增加，新平衡时各组分分压都会比M点高，故平衡点会沿曲线向右上移动，O点符合此移动方向； ③ 由题，点反应的标准平衡常数公式为，其中，初始投料和物质的量之比为，因此平衡时，M点和O点温度相同，K相同，由图可知，O点，，因此，，，代入公式计算可得。 10.(2026·江西宜春·三模)我国向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一。 信息1：还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： Ⅰ．    Ⅱ．    （1）在℃、1 L容器中充入0.1 mol 和0.1 mol ，若只发生反应Ⅱ，吸收2 kJ能量，若℃、1 L容器中充入0.1 mol CO和0.1 mol (g)，若只发生反应Ⅱ，放出2.12 kJ能量，则反应Ⅱ的　　　　　　　　　　　。 （2）有利于提高平衡转化率的条件是___________。 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压 （3）还原能力(R)可衡量转化效率，(同一时段内与的物质的量变化之比)。 ①常压下和按物质的量之比1：3投料，某一时段内和的转化率随温度变化如图1，请在图2中画出400～1000℃之间R的变化趋势，并标明1000℃的R值　　　　　　　　　　。 ②催化剂X可提高R值，另一时段内转化率、R值随温度变化如下表： 温度/℃ 480 500 520 550 转化率1% 7.9 11.5 20.2 34.8 R 2.6 2.4 2.1 1.8 下列说法错误的是　　　　　　　　　　　。 A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率 B．温度越低，含氢产物中占比越高 C．温度升高，转化率增加，转化率降低，R值减小 D．改变催化剂提高转化率，R值不一定增大 信息2：以生产高附加值的精细化学品，被认为是优化传统工业合成方法的绿色经济途径，以、为原料合成涉及的反应如下： 反应Ⅰ．    反应Ⅱ．    反应Ⅲ．    （4）为了探究反应发生可行性，测得反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的；；；下图为随温度的变化关系如图所示。 表示反应Ⅱ的直线是　　　　　　　　　　　(填“a、b、c”)，在1000 K时，上述三个反应的自发趋势大小关系是(填“反应Ⅰ、反应Ⅱ、反应Ⅲ”)　　　　　　　　　　　。 （5）在7.0 MPa下，将5 mol 和9 mol 充入某密闭容器中，在Cu/催化剂作用下发生反应Ⅱ和Ⅲ。平衡时和CO的选择性S[S(或CO)]随温度的变化如图所示。 250℃时，平衡体系中有2 mol CO，则的平衡转化率=　　　　　　　　　　　，反应Ⅲ的　　　　　　　　　　　(是以组分体积分数代替物质的量浓度表示的平衡常数)。 【答案】（1）+41.2     （2）C     （3）①        ② C     （4）① b    ② 反应Ⅰ>反应Ⅱ>反应Ⅲ     （5）① 80%    ② 800      【解析】(1)反应Ⅱ为可逆反应，正向投料反应吸收，逆向投料反应放出，同一温度下平衡常数相等，推导可得总转化量和为，因此。 (2)反应Ⅰ（吸热，正向气体分子数增大）、反应Ⅱ（吸热，气体分子数不变）均为吸热反应，升温平衡正向移动；降压促进反应Ⅰ正向移动，均可提高转化率，故选C。 (3) ① ，投料比，代入转化率、，得；随温度升高，转化率增速快于，因此逐渐下降，达到一定温度后，的转化率达到100%，不再增加，继续升高温度，转化率缓慢增加，因此逐渐上升，的总体趋势为先下降后上升，如图所示  ； ② A．催化剂选择性加快反应Ⅱ，相同时间消耗更多、不额外消耗，提高，A正确； B．温度越低，越大，说明反应Ⅱ进行程度越大，含氢产物中占比越高，B正确； C．由转化率图可知，温度升高转化率逐渐升高，C错误； D．若催化剂仅选择性加快反应Ⅰ，提高转化率，不一定增大，D正确； 故选C。 (4)根据公式，图的斜率为，反应Ⅱ，斜率为负，对应直线；计算得时，：反应Ⅰ<反应Ⅱ<反应Ⅲ，越小自发趋势越大，因此自发顺序：反应Ⅰ>反应Ⅱ>反应Ⅲ。 (5) 时选择性为，已知，可得总转化为，转化率为；平衡时各物质物质的量：，，，，，总物质的量为，代入得： 。 11.(2026·江西九江·二模)二氧化碳加氢制甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。主要反应如下： I． II． 回答下列问题： （1）已知反应III：的　　　　　　　　　　　。 （2）反应I的机理如图所示。在途径A中，决速步骤的能垒是　　　　　　　　　　　eV。从热力学和动力学综合考虑，反应I的最优路径是　　　　　　　　　　　(填“途径A”“途径B”或“途径C”)。 （3）温度为时，向某恒容密闭容器中充入和，只发生反应I． ①初始总压为，平衡时测得容器内总压为。计算该温度下的平衡转化率　　　　　　　　　　　。 ②反应I：的平衡常数为。温度保持不变，将容器体积缓慢压缩至原来的一半，重新达到平衡后，的转化率　　　　　　　　　　　(填“增大”或“减小”或“不变”)；请结合平衡常数解释原因　　　　　　　　　　　。 （4）反应I的某路径主要步骤如下(*表示吸附态)： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 其中，与第⑤步构成竞争关系的基元反应是　　　　　　　　　　　(填序号)。 （5）工业上利用加氢制甲醇时，通常采用Cu基催化剂。某科研团队在不同条件下进行了实验，测得转化率和甲醇选择性数据如下表： 实验组 温度/ 压力/MPa (物质的量比) 转化率/％ 甲醇选择性/％ ① 200 5 3：1 18.5 92.3 ② 250 5 3：1 24.2 85.6 ③ 300 5 3：1 28.7 72.4 ④ 250 3 3：1 19.8 84.1 ⑤ 250 8 3：1 27.5 87.3 ⑥ 250 5 4：1 28.9 88.2 ⑦ 250 5 5：1 31.2 86.5 已知：反应I为主反应，反应II副反应； 甲醇选择性 工业条件选择：某工厂计划建设一套加氢制甲醇生产装置，要求兼顾较高的转化率和甲醇选择性。请根据表中数据，选择最优的反应条件组合(温度、压力、配比)：　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）-90.7     （2）① 1.8    ② 途径B     （3）① 30％    ② 增大    ③ 压缩体积至一半，各气体分压瞬间加倍，此时反应商,故平衡正向移动，转化率增大     （4）⑥     （5）温度、压力的物质的量比      【解析】(1)反应III可以由反应I减去反应II得到，其焓变。 (2)途径A为实线，通过图中观察，相对能量越大，反应越慢，途径A中反应的决速步骤为第一步，能垒1.8 eV；综合热力学和动力学因素，选择产物能量低且决速步骤能垒低的路径作为最优路径，综合这一点，最优路径为途径B。 (3)反应I：，设消耗了n mol的CO2，根据反应后的压强为原压强的85%，有：，解得，则CO2的平衡转化率为： ；压缩体积至一半，各气体分压瞬间加倍，此时反应商,故平衡正向移动，转化率增大。 (4)基元反应是指在反应中一步直接转化为产物的反应，第④ 步将一步转化成了和，此时体系中有这两个成分，根据与反应，可以知道和在此时竞争，故与第⑤ 步构成竞争关系的基元反应为⑥ 。 (5)根据表中数据，当温度、压力的物质的量比时，CO2的转化率较高且甲醇具有较高的选择性，生产出的甲醇较其他条件更多。 12.(2026·江西南昌·一模)氢能是理想的清洁能源，一些制氢的反应体系及其热力学数据如下： Ⅰ．    Ⅱ．    Ⅲ．    Ⅳ．    回答下列问题： （1）   　　　　　　　　 （2）平衡常数与温度之间的关系可用方程式表示（C为常数），上述反应的与的关系如图所示，若曲线c表示反应Ⅰ，则曲线d表示反应　　　　　　　　（填标号，下同）；从反应自发性判断，在较低温度下更易发生的是反应　　　　　　　　，原因是　　　　　　　　。 （3）5 MPa下，向密闭容器中按投料，只考虑反应Ⅱ和Ⅳ，平衡时和CO的体积分数随温度变化关系如图。 ①随着温度的升高，的体积分数将　　　　　　　　； ②Q点时的转化率为　　　　　　　　（保留两位有效数字，下同），此时反应Ⅱ的　　　　　　　　。 （4）甲醇在催化剂表面的反应产物与反应条件有关。在如图条件下，产物X的化学式为　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）① Ⅲ    ② Ⅱ    ③ ，放热反应低温易自发     （3）① 先增大后减小    ② 92%    ③ 4.3     （4）CO2      【解析】(1)根据盖斯定律，目标反应可由反应Ⅳ-反应Ⅱ得到，则。 (2)根据关系式，反应吸热（），直线斜率为负，越大，斜率绝对值越大，直线下降越陡，若反应放热（），斜率为正，的绝对值越大，斜率绝对值越大，直线上升越陡，已知曲线c表示反应Ⅰ，反应Ⅰ的，从图像可知，曲线d比曲线c下降更陡，即斜率绝对值更大，说明d对应反应的为正值，且数值更大，四个反应中，反应Ⅲ的，符合该特征，因此曲线d表示反应Ⅲ； 反应自发进行的判据是，反应Ⅱ是反应前后气体分子数不变的放热反应：，因此，在任何温度均可自发进行，反应I、III、IV均为气体分子数增大的吸热反应，，根据为自发反应的条件，则只有在高温下才可自发进行，故在较低温度下更易发生的是反应II。 (3)① 反应Ⅱ是放热反应，温度升高，抑制反应Ⅱ正向进行，的体积分数减小，反应Ⅳ是吸热反应，温度升高，促进反应IV正向进行，的体积分数增加，图示中曲线上升的代表CO的体积分数，先升高后下降的代表CO2体积分数与温度的关系，的体积分数与CO2体积分数的变化趋势相同，随着温度升高，氢气的体积分数先增大后减小； ② 设起始投料、消耗的物质的量为、反应II逆向生成，故平衡时的物质的量分别为，平衡时总物质的量，Q点和体积分数均为，即物质的量分数为，因此：，得，代入解得，即的转化率为，反应Ⅱ的压强平衡常数为。 (4)对比和可知生成物为H2和CO2，X为二氧化碳（CO2）。 13.(2026·江西·一模)(多选)高硫合成气一步法制备甲硫醇具有良好的工业应用前景。涉及反应如下： ① ② （1）标准状态下，各物质的相对能量如下表： 物质 能量 0 23 则　　　　　　　，反应①在　　　　　　　(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 （2）恒温恒容条件下，CO、和的投料比为，发生反应①。下列操作能提高平衡转化率的是_______(填标号)。 A. 增加的投料量 B. 将分离出反应体系 C. 提高催化剂的活性 D. 等比例增大三种气体的投料量 （3）恒温恒容条件下，CO、和的投料比为，发生反应①和②。平衡时，的转化率为50%，，则反应②的平衡常数　　　　　　　。将部分分离出体系，重新平衡时，的转化率为75%，则的平衡转化率为　　　　　　　(保留小数点后一位)。 （4）硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如图所示。 ①过程I、Ⅱ均需要　　　　　　　(填“吸收”或“放出”)能量。 ②总反应方程式可以表示为　　　　　　　。 【答案】（1）①     ② 低温     （2）BD     （3）① 1    ② 56.3%     （4）① 吸收    ② 【解析】(1)反应① 为， ，根据反应自发，该反应是气体分子数减少的反应，，所以在低温条件下反应可以自发进行； (2)A．增加投料量可以使平衡正向移动，但自身转化率降低，A错误； B．将分离出来可以使平衡向正反应方向移动，转化率提高，B正确； C．催化剂只改变反应速率，不影响平衡，转化率不变，C错误； D．等比例增大三种气体投料量相当于等效于加压，平衡正向移动， 转化率提高，D正确； 答案是BD； (3)设初始投料，，，容器体积为 V，温度为 T，转化率为50%，即反应①消耗，设反应② 消耗，建立三段式 已知，即，所以x=0.25，平衡时各气体物质的量分别是，，，，，，总物质的量，所以， 分离部分后，新转化率 75%，即反应①消耗0.75mol，假设反应② 消耗CO的量为y mol，重新建立三段式， 根据，得出y=0.375mol，所以CO总转化量为0.75mol+0.375mol=1.125mol，所以CO的转化率为； (4)过程I中吸附在催化剂表面并发生化学键断裂，断键需要吸收能量，过程Ⅱ中吸附在催化剂表面并发生化学键断裂，断键同样需要吸收能量， 从催化过程可知，反应物为和，最终产物为和，反应方程式为 。 14.(2026·江西九江·一模)甲醇是一种广泛使用的有机化工原料。“碳中和”背景下，利用工业废气中的与合成甲醇是绿色化工技术，其核心反应及相关数据如下： 主反应：    副反应：    化学键 C=O H-H C-H C-O O-H 键能 745 436 413 326 463 回答下列问题： （1）从热力学角度分析，主反应能自发进行的条件是　　　　　　　(填“高温”“低温”或“任意温度”)；若该条件下主反应能一步完成，且正反应活化能，则逆反应活化能　　　　　　　。 （2）在条件下，表示的平衡转化率；表示的收率，；表示的选择性，。 ①某温度下，压强对反应结果的影响如下图： 工业生产选择适宜的压强为　　　　　　　；增大压强，甲醇的选择性增大，其原因为　　　　　　　。 ②一定温度下，向刚性密闭容器中加入和，起始压强为。达到平衡时，，的选择性为，该温度下副反应的平衡常数　　　　　　　(保留两位小数)；若此时向容器中再充入和，再次平衡时的转化率将　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）兰州大学团队在电化学法合成甲醇的研究走在前列，该技术以为碳源构建高效电解池。甲醇在　　　　　　　极生成，若电解质溶液为酸性体系，该电极反应式可表示为　　　　　　　。 【答案】（1）① 低温    ② 251.0     （2）①     ② 主反应为气体体积减小的反应，副反应为气体体积不变的反应，增大压强，更有利于主反应正向进行，故甲醇的选择性增大    ③ 0.04    ④ 增大     （3）① 阴    ②       【解析】(1)主反应的焓变可通过键能计算：\Delta H_{1}=\sum E\left(\text{反应物键能}\right)-\sum E\left(\text{生成物键能}\right)=\left[2\times 745+3\times 436\left\right]-\right[3\times 413+326+463+2\times 463]\mathrm{~ kJ}\cdot \mathrm{mol}^{-1}=-156\mathrm{~ kJ}\cdot \mathrm{mol}^{-1}，该反应，且气体分子数减少，故。根据，在低温下，反应能自发进行。根据，可得。 (2)① 从图像可知，压强为5MPa时，转化率、收率和选择性均较高，再增大压强，提升幅度有限，且会增加设备成本和能耗，故选择5MPa。主反应是气体体积减小的反应，副反应是气体体积不变的反应。增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，更有利于主反应正向进行，因此甲醇的选择性增大。 ② 已知：，，，，选择性。设主反应消耗为，副反应消耗为。根据守恒：。根据选择性定义：，即，解得，。因此平衡时各物质的物质的量：、、、、，则总物质的量。各物质的分压：，，，。因此副反应的平衡常数。再充入和，相当于增大体系压强，平衡向气体体积减小的方向（主反应正向）移动，因此的转化率增大。 (3)转化为是得电子的还原反应，还原反应在阴极发生，因此甲醇在阴极生成；酸性电解质体系中，阴极的电极反应式为：。 15.(2026·江西·4月测试)(多选)利用合成是有效利用资源的重要途径。在一定条件下，和可发生以下两个反应： 反应①： ； 反应②： 。 回答下列问题： （1）已知在恒容密闭容器中，按照投料，发生上述反应，平衡时CO和在含碳物质中的物质的量分数随温度的变化如图所示。 ①表示CO物质的量分数随温度变化的曲线是　　　　　　(填“”或“”)。 ②500℃时，平衡转化率为　　　　　　。 ③500℃时，反应②的化学平衡常数　　　　　　。 （2）为探究三种不同的催化剂(cat-1、cat-2、cat-3)在不同温度下相同反应时间对产率的影响，将原料气：充入某一恒容密闭容器中只发生反应①，实验结果如图所示。三种催化剂作用下，活化能最小的是　　　　　　。cat-2和cat-3作用下，产率在温度高于240℃时下降的原因为　　　　　　。 （3）在铜催化作用下无氧脱氢生产HCHO有两种可能路径，反应机理如图所示(*表示吸附在催化剂表面，TS表示过渡态)。 脱氢制HCHO的路径1与路径2的决速步骤中分别断裂的是分子中的　　　　　　键与　　　　　　键；脱氢制HCHO的路径1与路径2的各基元反应均为　　　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。 【答案】（1）①     ② 60%    ③ 0.25     （2）① cat-1    ② 温度高于240°C，温度升高，催化剂活性降低，反应速率降低，相同时间内CH3OH产率降低     （3）① C—H    ② O—H    ③ 吸热      【解析】(1)① 反应① ： 为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成物的物质的量减小，表示CH3OH物质的量分数随温度变化的曲线；故表示CO物质的量分数随温度变化的曲线是； ② 设投入n(CO2)=1mol，则n(H2)=3mol，由图1知，平衡时生成n(CH3OH)=0.3mol，n(CO)= 0.3mol。由三段式： 故500℃时CO2的平衡转化率为； ③ 由上面三段式知，500℃时反应② 的平衡常数Kc=； (2)若取等温线，当三种不同的催化剂(cat-1、cat-2、cat-3)在相同温度下相同反应时间时产率最大的是cat-1，故三种催化剂作用下，催化剂cat-1下反应最快，活化能最小，答案选cat-1； 由图可知，在cat-2、cat-3催化剂作用下，均未达到平衡，温度高于240°C，温度升高，催化剂活性降低，反应速率降低，相同时间内CH3OH产率降低； (3)根据图中信息可知，脱氢制HCHO的路径1与路径2的最大能垒分别对应反应和，为决速步骤，因此二者断裂的是分子中的C—H键与O—H键； 脱氢制HCHO的路径1与路径2的各基元反应均为反应物总能量低于生成物总能量，故均为吸热反应。 16.(2026·江西重点中学盟校·一模)(多选)回收和利用有助于实现“碳中和”。工业上，利用制备涉及反应如下： 反应I：； 反应II： 已知反应II的平衡常数与温度关系如下表所示： 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： （1）　　　　　　0(填“>”或“<”)。 （2）在恒温、恒容条件下，下列事实能说明反应I已达平衡状态的是______。 A. 体系内 B. 体系内的体积分数不再发生变化 C. 体系内混合气体的平均相对分子质量保持不变 D. 体系内混合气体的密度保持不变 （3），向恒容密闭容器中充入及，此时反应II　　　　　　。 A．正向进行       B．逆向进行       C．已达到平衡 （4）在总压，催化剂为纳米纤维，反应相同时间时，甲醇产率与温度关系如图1所示。在520 K，其他条件相同，甲醇体积分数与压强关系如图2所示(假设只发生上述反应I、II)。 图1中，温度高于520 K时，甲醇产率降低的原因可能是　　　　　　。图2中，当压强大于体积分数急剧降低，其原因是　　　　　　。 （5）某温度下，向恒容密闭容器中充入和，发生上述反应I、II，起始压强为200 KPa，平衡时压强为选择性为。则的平衡转化率为　　　　　　，反应II的平衡常数　　　　　　(分数表示即可)。(提示：是用分压来计算平衡常数。气体分压=总压×物质的量分数，甲醇选择性) 【答案】（1）>     （2）BC     （3）B     （4）① 520K时，反应Ⅰ、Ⅱ都达平衡，升温时反应Ⅰ平衡向左移动，反应Ⅱ平衡向右移动    ② 甲醇已液化     （5）① 62.5%    ②       【解析】(1)由表格可知，反应II的平衡常数K随温度升高而增大，说明升温使平衡正向移动。根据勒夏特列原理，升温平衡向吸热方向移动，因此反应II为吸热反应，则ΔH2>0。 (2)A．体系内，这仅是某一时刻各组分浓度的一种特定关系，并不能说明反应已达平衡，平衡时各组分的浓度是恒定的，但不一定相等，A错误； B．当的体积分数保持不变时，说明其物质的量不再变化，反应达到了平衡状态，B正确； C．反应I是一个气体分子数发生变化的反应。在恒容容器中，气体总质量不变，但总物质的量会随反应进行而变化。平均相对分子质量。当保持不变时，意味着不再变化，反应达到平衡，C正确； D．在恒容密闭容器中，气体的总质量始终守恒，容器体积V恒定。因此，混合气体的密度始终保持不变，无论反应是否达到平衡，D错误； 故选BC。 (3)反应II为，反应商的表达式为：，在恒容条件下，又反应前后气体体积不变，可以用各物质的物质的量代替浓度进行计算：，，反应 II 的平衡常数K=1.0，因为，说明反应II逆向进行，故选B。 (4)升温反应速率增大，同时升温使平衡朝着吸热方向移动。图1中520K之前未达到平衡，升温，反应速率增大，甲醇产率增大；520K时达到峰值（达到平衡），温度高于520K时，甲醇产率降低的原因可能是：高于520K时，升温，反应l平衡向左移动、反应Ⅱ平衡向右移动，使甲醇产率降低。 图2中甲醇体积分数与各物质状态有关，增大压强，反应速率加快，达到平衡时增大压强平衡向正方向移动，但同时增大压强，甲醇易液化，导致甲醇体积分数急剧降低。 (5)在恒容条件下，气体的压强之比等于其物质的量之比。起始总物质的量 。平衡时总物质的量 平衡为，解得 ；设反应I中消耗的 为mol，反应II中消耗的为mol，反应I：；反应II：；平衡时各物质的量：；；；；；平衡总物质的量：，，根据甲醇选择性为80%：，，转化的 物质的量 = ，的平衡转化率 = ； 平衡时各物质的量分数：；；；；总物质的量 ；平衡时各组分的分压：kPa；kPa；kPakPa；反应II的平衡常数：。 17.(2026·江西萍乡·二模)含量的控制和资源化利用具有重要意义，我国在碳氧化物催化加氢合成甲醇上取得了突破性进展。 （1）在催化剂的作用下，的微观反应历程和相对能量(E)如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。 已知：表示C，表示O，表示H。 历程I： 反应甲： 历程II： 反应乙： 历程III： 反应丙：______。 ①历程III中的反应丙可表示为　　　　　　。 ②的决速步骤的能垒是　　　　　　eV。 （2）由合成甲醇是资源化利用的重要方法，该过程的有关反应如下： 主反应： 副反应： 按的投料比发生上述反应，测得的平衡转化率和的选择性(S—)随温度、压强的变化如图所示。 (已知：①LTA分子筛膜具有很强的亲水性。 ②) ①使用LTA分子筛膜可以提高的平衡转化率，原因是　　　　　　。 ②、的大小关系为：　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)。 ③350℃以上时，和条件下的平衡转化率几乎交于一点的原因是　　　　　　。 ④条件下，的平衡转化率为　　　　　　，副反应的Kp=　　　　　　(均保留到小数点后2位)。 （3）反应一般认为可通过如下两个步骤来实现： 步骤①： 步骤②： 反应的快慢由步骤②决定，在恒压、投料比条件下，使用不同压制压强下形成的催化剂对步骤②在相同时间内进行催化反应，请在图2画出10～30MPa范围内，CO转化率与压制压强P之间的关系曲线(不考虑催化剂失活)　　　　　　。(已知：催化剂存在孔结构(孔结构通向催化剂内部的活性中心)，使用前可在高压下压制成型，压制压强越大，孔径越小，但压强超过25MPa时会造成催化剂颗粒破裂成粉末。) 【答案】（1）①     ② 1.48     （2）① 此分子筛膜具有强亲水性，分离出生成的水，促使主反应和副反应均正向移动，促使二氧化碳的转化率提高    ② >    ③ 以上副反应占主导，副反应前后气体分子数不变，压强对平衡无影响    ④ 26.67%    ⑤ 0.06     （3）      【解析】(1)① 根据图示，历程III中吸附在催化剂M上的生成，反应丙可表示为； ② 决速步骤是能垒最大的一步，可知历程III 能垒最大，为=1.48 eV； (2)①LTA分子筛膜具有很强的亲水性，可分离出生成的水，促使主反应和副反应均正向移动，促使二氧化碳的转化率提高； ② 副反应为等体积反应，主反应正向反应气体分子数减小，相同温度下，增大压强，主反应平衡正向移动，S—增大，可知>； ③350℃以上时，和条件下的平衡转化率几乎交于一点的原因是以上副反应占主导，副反应前后气体分子数不变，压强对平衡无影响； ④条件下，，S—=50%， 起始，设起始、，则转化的物质的量为0.4 mol，列三段式： ， ，的平衡转化率为26.67%；副反应为等体积反应，化学计量数均为1，副反应的Kp=0.06； (3)10~25MPa范围内，压制压强越大，催化剂孔径越小，反应物难以扩散接触内部活性中心，相同时间内反应速率慢，CO转化率降低，即CO转化率随压制压强增大逐渐降低；超过25MPa，催化剂颗粒破裂为粉末，活性中心充分暴露，反应速率加快，相同时间内CO转化率升高，即CO转化率随压强增大逐渐升高，25MPa时存在最低转化率；因此曲线先下降后上升，25MPa时达到最小点，即。 18.(2026·江西新余·一模)用接触法制硫酸产生的废钒催化剂()制备钒(IV)的一种工艺如图所示。 已知：钒(IV)在水溶液中的存在形态与pH的关系如下。 （1）钒催化剂参与反应的能量变化如图所示。 热化学方程式： 　　　　　　　。 （2）“还原”过程中，发生的离子方程式为　　　　　　　。 （3）时，萃取钒(IV)的过程示意图如下： 已知：i．萃取平衡为，其中org表示有机相。 ii．有机相和水相的分配比；钒的萃取率。 ①萃取达到平衡的标志是　　　　　　　(填标号)。 A．水相pH不再变化             B．水相不再变化 C．有机相中与相等       D．分配比D不再变化 ②利用NaOH溶液调节水相初始从1调至4的过程中，钒的萃取率先增大后减小的原因是随着pH增大，　　　　　　　(从平衡移动的角度分析，下同)；pH过大，　　　　　　　。 ③不同萃取剂(简写为HR)的微观结构如图所示，HR在煤油中以二聚体形式与金属离子络合，HR通过　　　　　　　形成二聚体(填微粒间相互作用名称)。 萃取剂 A B C 结构 ④维持水相，分别测得萃取剂的随的变化曲线如图所示。“■”表示的萃取剂是　　　　　　　(填“A”“B”或“C”)；萃取平衡常数　　　　　　　。 【答案】（1）-351     （2）     （3）① ABD    ② 氢离子浓度减小，萃取平衡正向移动，萃取率E增大    ③ 转化为沉淀，水相中浓度降低，萃取率E下降    ④ 氢键    ⑤ A    ⑥ 或0.2      【解析】废钒催化剂()中加入硫酸进行“酸浸”后得到的浸出液，加入HCOOH将还原为，加入和煤油进行萃取，得到含有机相，向有机相中加入硫酸反萃取，得到的无机相。 (1)根据能量图写出反应① ，反应  ②   ，可由反应②-反应①×2得到，由盖斯定律可知，； (2)“还原”过程中，被HCOOH还原为，HCOOH被氧化为二氧化碳，根据电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒配平离子方程式为。 (3)①A．水相pH不再变化，则氢离子浓度不再变化，平衡不再移动，达到平衡状态，A正确； B．水相中不再变化，则平衡不再移动，达到平衡状态，B正确； C．有机相与相等，不能说明浓度不变，未达到平衡状态，C错误； D．分配比D不再变化，说明不变，即两者浓度不再改变，平衡不再移动，达到平衡状态，D正确； 故选ABD； ② 萃取平衡为，随着pH增大，氢离子浓度减小，萃取平衡正向移动，萃取率E增大；根据钒存在形态，当pH过大时，转化为沉淀，水相中浓度降低，萃取率E下降。 ③HR中存在羟基，两个HR分子中的羟基可以通过氢键形成二聚体。 ④ 支链位阻越小，越容易形成二聚体、越容易与钒络合，相同下，分配比D越大，越大,三种萃取剂中A的位阻最小，萃取能力最强，最大，对应最上方的曲线(■)；平衡常数：，由图中数据可知，=。 19.(2026·江西赣州·摸底)(多选)近年来甲烷资源化的利用备受关注。重整主要反应有： 反应Ⅰ、    反应Ⅱ、    已知：一定温度下，由稳定单质(其标准摩尔生成焓视为0)生成1mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓()。表中为几种物质在298K时的标准摩尔生成焓。 物质 0 回答下列问题： （1）　　　　　　。 （2）为了进一步研究的甲烷化反应，科学家研究催化剂(M表示Ni或Ru)在300℃、光照的条件下进行反应，催化反应的核心过程如图所示： ①关于核心反应过程，下列说法正确的是　　　　　　。 A．步骤Ⅰ中生成了非极性键 B．步骤Ⅲ发生的反应为(*表示吸附在催化剂上) C．步骤Ⅳ中碳元素发生还原反应 D．整个反应过程中只有金属M起到催化作用 ②研究发现，光诱导电子从转移到M，富电子的M表面可以促进的解离和的活化，从而提高反应效率。已知Ni和Ru的电负性分别为1.91和2.20，使用催化剂的反应效率　　　　　　(填“高于”或“低于”)使用作催化剂的反应效率。 （3）在总压为100kPa的恒压密闭容器中，按投料，在一定温度下发生反应Ⅰ、Ⅱ，测得、的平衡转化率分别为30%和50%。反应Ⅰ的压强平衡常数　　　　　　。(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) （4）在一定条件下的密闭容器中，按投料，只发生反应Ⅰ，和的速率-浓度关系如下左图所示，温度对产率的影响如下右图所示。 ①表示的速率-浓度关系曲线是　　　　　　(填“甲”或“乙”)，升高温度，反应重新达到平衡时，图中对应的平衡点可能为　　　　　　(填写字母)。 ②此反应优选温度为900℃的原因是　　　　　　。 （5）我国科学家通过固体氧化物电解池(如图所示)，实现电化学重整制合成气，其原子效率高达100%，电极B的电极反应式为　　　　　　。 【答案】（1）     （2）① BC    ② 高于     （3）     （4）① 甲    ② B    ③ 900℃时合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，且升高温度耗能较大，经济效益降低；温度低时合成气产率降低且反应速率降低(合理即可)     （5）      【解析】(1)反应焓变 = 生成物标准生成焓总和 - 反应物标准生成焓总和。 反应I：， ，代入数据计算：。 (2)① A．步骤I中的非极性键断裂，没有生成非极性键，A错误； B．步骤II得到吸附态，步骤III发生分解反应：，B正确； C．步骤IV中中C为+2价，生成中C为-4价，C元素化合价降低，发生还原反应，C正确； D．整个过程中和都起到催化作用，D错误； 故选BC。 ② 电负性，电负性越大越容易得到电子，表面更富电子，更能促进解离和活化，因此反应效率更高，催化剂的反应效率高于。 (3)设初始投料： 转化率，反应I消耗、，生成、； 总转化率，总消耗，列出三段式： ， ， 平衡时各物质物质的量：，，，，，总物质的量。 反应的压强平衡常数。 (4)①由方程式可知，甲烷是反应的反应物、一氧化碳是反应的生成物，由题意可知，开始时一氧化碳的浓度为0，逆反应速率为0，平衡建立过程中， 一氧化碳的浓度增大，逆反应速率增大，则图乙表示的速率-浓度关系，图甲表示的速率-浓度关系。 反应I，吸热，升高温度平衡正向移动，增大，正逆速率均增大，因此新平衡的平衡点为B。 ② 由右图可知，时，产率已经很高，继续升温，产率几乎不增加，反而会增加能耗，提高生产成本；若温度过低合成气产率降低且反应速率降低，因此优选。 (5)该装置为电解池，电极B连接电源正极，为阳极，在阳极失电子，氧化物电解质传导，产物为和，电极反应式为：。 20.(2026·江西部分高中·联考)CO2的捕集、利用和封存技术因其能够缓解大气中CO2浓度的增大而备受关注。科学家利用多种方法捕获CO2，使其转化为CH3OH，转化过程涉及以下反应： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    已知相关热力学数据（298 K）如下表，其中是标准摩尔生成焓（标准摩尔生成焓是在标准压强下，由最稳定单质合成1 mol物质的焓变）。 物质 0 请回答下列问题： （1）　　　　　　　　　　　。反应Ⅰ自发进行的条件是　　　　　　　　　　　（填“高温”“低温”或“任意温度”）。 （2）T ℃时，分别在p1、p2压强下，向密闭容器充入和，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得平衡时CO及甲醇的物质的量分数随温度的变化如图所示。 ①表示p1压强下CO的物质的量分数曲线为　　　　　　　　　　　（填“b”“c”或“d”）；p1　　　　　　　　　　　（填“>”“<”或“=”）p2，请解释原因：　　　　　　　　　　　。 ②若恒压条件下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅱ平衡　　　　　　　　　　　（填“正向移动”“逆向移动”和“不移动”）。 ③600 ℃，反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　　　　　。 （3）CO2催化加氢制甲醇的反应历程中，某一步基元反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示，已知Arrhenius经验公式为（其中Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数）。在图中画出使用更低效的催化剂时，与的关系曲线：　　　　　　　　　　　（用虚线表示）。 【答案】（1）① -49.3 kJ·mol-1    ② 低温     （2）① c    ② <    ③ 图中曲线a对应p2，曲线b对应p1，反应Ⅰ是气体体积减小的反应，增大压强，平衡时甲醇的物质的量分数应升高，故p1<p2    ④ 正向移动    ⑤ 0.4     （3）      【解析】(1)在反应物、生成物、最稳定单质、生成焓之间建立联系：。根据盖斯定律，有。，说明反应Ⅰ放热，又知反应Ⅰ是气体体积减小的反应，熵减，，根据，可判断反应Ⅰ自发进行的条件是低温。 (2)① 已知反应Ⅰ放热，温度升高，平衡时甲醇的物质的量分数应降低，则曲线a、b表示平衡时甲醇的物质的量分数随温度的变化。已知反应Ⅱ吸热，温度升高，平衡时CO的物质的量分数应升高，则曲线c、d表示平衡时CO的物质的量分数随温度的变化。已知曲线a对应p2，曲线b对应p1，反应Ⅰ是气体体积减小的反应，增大压强，平衡时甲醇的物质的量分数应升高，故p1<p2。反应Ⅱ是气体体积不变的反应，增大压强本不影响其平衡，但反应Ⅱ和反应Ⅰ共享反应物（CO2、H2）和部分生成物（H2O），反应Ⅰ的平衡正向移动，会使反应Ⅱ的平衡逆向移动，故增大压强，平衡时CO的物质的量分数应降低，则曲线c对应p1，曲线d对应p2。 ② 若恒压条件下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，容器体积增大，反应Ⅰ的平衡逆向移动（向气体体积增大的方向移动），导致反应Ⅱ的平衡正向移动。 ③Y（600 ℃，10%）点是曲线b、c交点，曲线b、c都对应p1，即600 ℃、p1条件下，平衡时CO及甲醇的物质的量分数均为10%。设发生了x mol反应Ⅰ和y mol反应Ⅱ，则有 ，，，，，，，，故，，，，，故600 ℃时反应Ⅱ的平衡常数。 (3)换元法，换成y，换成x，则整理为，是一次函数，-Ea是斜率，C是y轴截距。使用更低效的催化剂时，Ea变大，-Ea（斜率）变小（更陡地下降），C（y轴截距）不变，与的关系曲线见答案。 21.(2026·江西上饶·一模)(多选)耦合乙苯()脱氢制备苯乙烯()是综合利用的热点研究领域，制备苯乙烯涉及的主要反应如下： 反应I．(g)⇌　(g)+H2(g)        反应Ⅱ． 反应Ⅲ．(g)+CO2(g)⇌(g)+CO(g)+H2O(g)        （1）相关的化学键键能数据如表： 化学键 436 413 348 615 利用上表数据计算为　　　　　　　，为提高的平衡转化率，可采取的措施为　　　　　　　。 （2）下列关于反应I~Ⅲ的说法正确的是_______(填标号) A. 及时分离出水蒸气，有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量 B. 保持恒定时，说明反应Ⅲ达到化学平衡状态 C. 其他条件相同，反应I分别在恒容和恒压条件下进行，前者乙苯的平衡转化率更高 D. 反应Ⅱ正反应的活化能小于逆反应的活化能 （3）常压下，乙苯和经催化剂吸附后才能发生上述反应。控制投料比分别为和，并在催化剂作用下发生反应，乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图甲所示： ①乙苯平衡转化率相同时，投料比越高，对应的反应温度越　　　　　　　(填“高”或“低”)。 ②相同温度下，投料比远大于时，乙苯的消耗速率明显下降，可能的原因是： i．乙苯的浓度过低；ii．　　　　　　　。 ③时，反应经达到图中P点所示状态，若初始时乙苯的物质的量为，则　　　　　　　 （4）向恒容密闭容器中，投入乙苯和各，此时气体压强为，催化脱氢制备苯乙烯，除上述反应外，还发生副反应： (g)+H2(g)(g)+CH4(g) ，测得反应体系中甲苯的选择性、乙苯的平衡转化率、的平衡转化率随温度的变化关系如图乙所示。表示乙苯的平衡转化率的曲线是　　　　　　　；温度下反应Ⅱ的压强平衡常数　　　　　　　(保留两位小数)。 【答案】（1）①     ② 升高温度或降低压强     （2）AB     （3）① 低    ② 过多地占据催化剂表面，导致催化剂对乙苯的吸附率降低    ③      （4）① N    ② 1.52      【解析】(1)利用表中数据可得，，反应I为吸热的、体积增大的可逆反应，为提高的平衡转化率，可采取的措施为：升高温度或降低压强。 (2)A．由反应Ⅲ可知，及时分离出水蒸气，有利于反应I平衡正向移动，从而提高平衡混合物中苯乙烯的含量，故A正确； B．二氧化碳为反应物，CO为生成物，反应过程中二氧化碳逐渐减少，CO逐渐增多，则的比值在减小，当保持恒定时，说明反应Ⅲ达到化学平衡状态，故B正确； C．其他条件相同，反应I正向气体分子数增大，若在恒容条件下进行，容器内压强逐渐增大，不利于反应正向进行，因此恒压条件下乙苯的平衡转化率更高，故C错误； D．反应Ⅱ为吸热反应，正反应的活化能大于逆反应的活化能，故D错误； 故选AB。 (3)① 温度相同时，越大，乙苯的转化率越高，结合图像可知越靠上的曲线乙苯转化率越高，则靠上曲线对应的较大，则在转化率相同时，较大的对应的温度越低； ② 相同温度下，投料比远大于时，乙苯的消耗速率明显下降，可能的原因是乙苯的浓度过低，也可能是过多地占据催化剂表面，导致催化剂对乙苯的吸附率降低，从而导致乙苯反应的量大大减少，转化率降低； ③时，反应经达到P点，初始时乙苯的物质的量为，此时乙苯转化率为，则消耗的乙苯的物质的量为，生成苯乙烯的物质的量为，。 (4)向恒容密闭容器中，投入乙苯和各，此时气体压强为。升高温度，反应Ⅳ平衡逆向移动，甲苯的选择性不断减小，苯乙烯的选择性不断增大，则曲线M为甲苯的选择性曲线：反应Ⅱ、Ⅳ消耗的全部来自反应I，则乙苯的转化率大于的转化率，所以表示乙苯的平衡转化率的曲线是N。图中数据显示，时，乙苯的转化率为，的转化率为，甲苯的选择性为，则参加反应乙苯的物质的量为，平衡时乙苯的物质的量为0.2mol，平衡时CO2的物质的量为0.74mol，由反应Ⅲ可知生成CO的物质的量为1mol-0.74mol=0.26mol，生成H2O的物质的量为0.26mol，由副反应可知生成甲苯和甲烷的物质的量均为，生成苯乙烯的物质的量为，由H元素守恒可知平衡时n(H2)==0.06mol，气体总物质的量为0.2mol+0.56mol+0.06mol+0.24mol+0.24mol+0.74mol+0.26mol+0.26mol=2.56mol，温度下反应Ⅱ的压强平衡常数。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 化学反应原理综合题 3年真题1年模拟 1.【答案】（1）-63     （2）＜     （3）     （4）     （5）a、c、d     （6）     （7）四组实验水的用量不同，④ 中水的用量最少，反应放出总热量少，升温幅度小，因此到达最高温度时间短不能说明反应速率大      2.【答案】（1）     （2）①     ② C     （3）①     ②      （4）     （5）①     ② 钠抑制了对的活化；钠与中间体的氧成键稳定了中间体构型      3.【答案】（1）     （2）+11     （3）① M    ② 总压一定，充入氦气，反应物分压减小，相当于减压，反应Ⅰ、Ⅱ均正向移动，CH4平衡转化率增大     （4）① 1.2×10-3    ② P0     （5）0.4     （6）H2S得到了综合利用，3步反应均生成了H2      1.【答案】（1）①     ②      （2）①     ②     ③ 温度低于时，以反应Ⅰ为主，升高温度，反应Ⅰ逆向移动，转化率降低；温度高于时，以反应Ⅱ为主，升高温度，反应Ⅱ正向移动，转化率升高     （3）① 30.0    ②       2.【答案】（1）−208.3     （2）① SO2    ② CO2是非极性分子，SO2是极性分子，极性更大；SO2相对分子质量也更大，所以范德华力更大，沸点更高     （3）① <    ② 先升高，是因为甲烷比例越高，SO2转化率越大；后降低，是因为发生了许多副反应，如甲烷分解产生炭黑，导致催化活性降低    ③ 50%    ④ 1.51p02     （4）H2S改变了反应路径，降低了决速步骤的活化能      3.【答案】（1）①     ② 4     （2）     （3）A     （4）① =    ② 29.63     （5）① 或    ② 减少CO和排放（或生成的产物乙酸具有高附加值）      4.【答案】（1）     （2）① 大于    ② 2    ③ 3.07     （3）①     ② 该反应为气体体积增大的反应，温度相同时，增大压强，平衡逆向移动，平衡转化率减小    ③ =    ④ 1.35或      5.【答案】（1）① CD    ② >    ③ 反应Ⅰ为气体体积缩小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大，因此     （2）①     ② <     （3）     （4）① 分子筛膜能及时分离出水蒸气，使平衡正向移动，的转化率增大    ②       6.【答案】（1）①     ② 低温     （2）BD     （3）① 0.067    ② 温度过低，则反应速率太慢；温度高于260℃，CO2的平衡转化率变化不大，而CO的选择性过大会导致甲醇选择性减小，故合成甲醇时较适宜的温度为260℃     （4）     （5）① 捕获CO2    ② 6      7.【答案】（1）①     ②      （2）① 0.09    ② 0.823    ③ 加入合适的催化剂     （3）①     ② G    ③ A      8.【答案】（1）     （2）①     ② 和的半径接近    ③      （3）①     ② 温度较低时，2 h内反应未达到平衡，此时温度越高，反应速率越快，的转化率越大，当温度较高时，2 h内反应达到平衡，温度升高，化学平衡逆向移动，的转化率下降    ③ 0.076    ④ BD    ⑤       9.【答案】（1）① -122.3 kJ/mol    ② 低温     （2）c     （3） 或     （4）① 大于    ② 点    ③       10.【答案】（1）+41.2     （2）C     （3）①        ② C     （4）① b    ② 反应Ⅰ>反应Ⅱ>反应Ⅲ     （5）① 80%    ② 800      11.【答案】（1）-90.7     （2）① 1.8    ② 途径B     （3）① 30％    ② 增大    ③ 压缩体积至一半，各气体分压瞬间加倍，此时反应商,故平衡正向移动，转化率增大     （4）⑥     （5）温度、压力的物质的量比      12.【答案】（1）     （2）① Ⅲ    ② Ⅱ    ③ ，放热反应低温易自发     （3）① 先增大后减小    ② 92%    ③ 4.3     （4）CO2      13.【答案】（1）①     ② 低温     （2）BD     （3）① 1    ② 56.3%     （4）① 吸收    ② 14.【答案】（1）① 低温    ② 251.0     （2）①     ② 主反应为气体体积减小的反应，副反应为气体体积不变的反应，增大压强，更有利于主反应正向进行，故甲醇的选择性增大    ③ 0.04    ④ 增大     （3）① 阴    ②       15.【答案】（1）①     ② 60%    ③ 0.25     （2）① cat-1    ② 温度高于240°C，温度升高，催化剂活性降低，反应速率降低，相同时间内CH3OH产率降低     （3）① C—H    ② O—H    ③ 吸热      16.【答案】（1）>     （2）BC     （3）B     （4）① 520K时，反应Ⅰ、Ⅱ都达平衡，升温时反应Ⅰ平衡向左移动，反应Ⅱ平衡向右移动    ② 甲醇已液化     （5）① 62.5%    ②       17.【答案】（1）①     ② 1.48     （2）① 此分子筛膜具有强亲水性，分离出生成的水，促使主反应和副反应均正向移动，促使二氧化碳的转化率提高    ② >    ③ 以上副反应占主导，副反应前后气体分子数不变，压强对平衡无影响    ④ 26.67%    ⑤ 0.06     （3）      18.【答案】（1）-351     （2）     （3）① ABD    ② 氢离子浓度减小，萃取平衡正向移动，萃取率E增大    ③ 转化为沉淀，水相中浓度降低，萃取率E下降    ④ 氢键    ⑤ A    ⑥ 或0.2      19.【答案】（1）     （2）① BC    ② 高于     （3）     （4）① 甲    ② B    ③ 900℃时合成气产率已经较高，再升高温度产率增幅不大，且升高温度耗能较大，经济效益降低；温度低时合成气产率降低且反应速率降低(合理即可)     （5）      20.【答案】（1）① -49.3 kJ·mol-1    ② 低温     （2）① c    ② <    ③ 图中曲线a对应p2，曲线b对应p1，反应Ⅰ是气体体积减小的反应，增大压强，平衡时甲醇的物质的量分数应升高，故p1<p2    ④ 正向移动    ⑤ 0.4     （3）      21.【答案】（1）①     ② 升高温度或降低压强     （2）AB     （3）① 低    ② 过多地占据催化剂表面，导致催化剂对乙苯的吸附率降低    ③      （4）① N    ② 1.52      试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 化学反应原理综合题 3年真题1年模拟 考点分类 江西考情（2024-2026） 命题规律 化学反应原理综合题 2026江西(1题)、2025江西(1题)、2024江西(1题) · 情境设置: 以能源转化、碳中和社会热点为背景，如热化学储能、催化制氢、天然气重整等，突出化学在可持续发展中的应用。 · 考查重点: 聚焦热化学方程式书写与计算、平衡常数与反应方向判断、反应机理与速率分析、多反应体系的热力学与动力学综合。 · 命题趋势: 问题梯度明显，从简单计算到复杂图像分析、多步反应关联，强调信息提取与建模能力，跨模块融合趋势增强。 1.(2026·江西·高考真题)/CaO热化学储能体系可作为化学热泵，具有储能密度高、储／释能速度快等优点。其化学反应与能量关系图如下： 回答下列问题： （1）　　　　　　　　。 （2）同等条件下，表面自由能G（块状）　　　　　　　　G（粉末）（填“>”“=”或“<”）。 （3）/CaO开放系统在脱水过程中，起始质量为，当固体质量为m时，转化率为　　　　　　　　。 （4）空调属于物理热泵，上述关系图中与物理热泵相似的供热过程是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （5）下图为密闭容器中的理论平衡曲线，在图中能稳定存在的状态点有　　　　　　　　（填标号）。 （6）假设金属Ca，原子半径为，在二维平面单层紧密堆积，则其总面积（含空隙）计算式　　　　　　　　。 （7）初始CaO质量相同，不同比例与CaO反应时间和温度的关系曲线如图。 甲同学通过到达最高温度的时间长短，推断出化学反应速率最大的是④。 乙同学认为该结论不正确，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.(2025·江西·高考真题)与通过催化转化为高附加值化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。相关反应体系及其热力学数据(、)如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ． Ⅴ． 回答下列问题： （1）　　　　　　　 （2）反应Ⅰ的机理包括3种路径(主要步骤如图)，在A路径中，决速步骤的能垒是　　　　　　　，反应Ⅰ的最优路径是　　　　　　　(填标号)。 （3）某课题组模拟了加氢在不同温度下的平衡组分(如图)。保持总压为，温度为以上时，主要含碳产物是　　　　　　　，计算时相关反应的平衡常数　　　　　　　。 （4）反应Ⅰ某路径的主要步骤如下(其中*表示吸附态)： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 写出与第⑤步竞争的基元反应　　　　　　　。 （5）通过对负载的单原子催化剂进行掺杂，可调控催化剂选择性生成或，其示意图如下： ⅰ．写出Y的化学式　　　　　　　。 ⅱ．依据示意图，掺杂的催化剂可以提高Y的选择性，其原因是　　　　　　　。 3.(2024·江西·高考真题)石油开采的天然气含有H2S。综合利用天然气制氢是实现“碳中和”的重要途径。CH4和H2S重整制氢的主要反应如下： 反应Ⅰ：CH4(g)+2H2S(g)⇌CS2(g)+4H2(g)   ΔH1=+260kJ/mol 反应Ⅱ：CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)   ΔH2=+90kJ/mol 反应Ⅲ：2H2S(g)⇌S2(g)+2H2(g)   ΔH3=+181kJ/mol 回答下列问题： （1）H2S分子的电子式为 　　　　　　　。 （2）反应Ⅳ：CS2(g)⇌S2(g)+C(s)ㅤΔH4=　　　　　　　kJ/mol。 （3）保持反应器进料口总压为100kPa．分别以8kPaCH4、24kPaH2S(He作辅气)与25kPaCH4、75kPaH2S进料。CH4平衡转化率与温度的关系如图1，含有He的曲线为 　　　　　　　，理由是 　　　　　　　。 （4）假设在10L的恒温刚性容器中，通入0.3mol CH4和0.15mol H2S发生反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，起始总压为P0.CH4和H2S的转化率与时间的关系如图2，0～5min内H2的化学反应速率为 　　　　　　　mol/(L•min)；5min时，容器内总压为 　　　　　　　。 （5）假设H2S和CH4的混合气体在某固体催化剂上的吸附服从Langmuir等温吸附(吸附分子彼此不发生相互作用，且气体分子为单分子层吸附)。吸附等温式为：。其中a是气体的吸附系数，Vm是气体在固体表面的饱和吸附量(标态)，P是气体的分压，V是气体分压为P时的平衡吸附量(标态)。在一定温度下，H2S的吸附系数是CH4的4倍，当H2S的分压为2MPa及4MPa，CH4和H2S的分压相同时，H2S平衡吸附量分别为0.6m3/kg和0.8m3/kg(已换算成标态)，则H2S的吸附系数为　　　　　　　MPa﹣1。 （6）与传统天然气制氢中需要脱硫将H2S转化为硫黄和水相比，上述方法优点是 　　　　　　　。 …………………… 1.(2026·江西新余·模拟)(多选)将转化为、、等化学品是研究热点。请回答下列问题： （1）二氧化碳催化加氢制取甲醇的反应为   。 ①T1℃时，向恒压容器中充入和发生上述反应，达平衡时，放出的热量；若向相同容器中充入和，吸收的热量，则该反应的　　　　　　　　　　　。 ②在恒温恒容条件下，该反应达到平衡状态的判断依据是　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．             B．容器内压强不变 C．混合气体密度不变             D．混合气体的平均分子量不变 （2）一定温度和条件下，将和按物质的量之比充入某容器中仅发生以下反应Ⅰ、Ⅱ，达平衡时，的平衡转化率为，的选择性为[的选择性]。 Ⅰ．    Ⅱ．    ①的平衡转化率为　　　　　　　　　　　。 ②该温度下，反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　　　　　(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。 ③一定温度下，若向某恒容密闭容器中充入和，发生上述反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得体系中的平衡转化率与温度变化关系如图所示，其原因为　　　　　　　　　　　。 （3）已知Arrhenius经验公式为(为活化能，为速率常数，与温度和催化剂有关，和为常数)。分别使用催化剂a、b、c进行和合成反应：，依据实验数据获得的曲线如图所示。在催化剂c作用下，反应的活化能　　　　　　　　　　　；催化剂　　　　　　　　　　　(填“a”、“b”或“c”)是更高效的催化剂。 2.(2026·江西重点中学协作体·二模)一定条件下，可催化还原为S，实现硫元素资源的回收利用，反应如下： 反应I：        同时伴有许多副反应发生，产生、、、、、炭黑等产物，部分反应如下： 反应II：      反应III：      反应IV：    回答下列问题： （1）计算　　　　　　 。 （2）和相比，沸点更高的是　　　　　　，判断依据为　　　　　　。 （3）恒容密闭容器中加入等量催化剂，按不同投料比充入和，测定、温度下体系达平衡时的转化率，结果如图所示。 ①　　　　　　(填“>”“=”或“<”)；随着的增大，图中曲线先升高后降低的原因可能是　　　　　　。 ②测得a点时容器内压强为，若只考虑反应I，则的转化率为　　　　　　，反应I的平衡常数　　　　　　(结果保留两位小数)。 （4）研究表明，反应I的决速步骤活化能为；若向体系中通入少量，可使决速步骤活化能降至，原因是　　　　　　。 3.(2026·江西南昌·4月检测)“乙醇选择性部分重整制氢”是一项极具前瞻性的制氢技术，反应如下： 。 回答下列问题： （1）已知常温下各物质的相对能量如下，则　　　　　　；若通过键能估算该反应的，至少需要　　　　　　（填数字）种化学键的键能数据。 （2）反应中4种物质的沸点由高到低的顺序为：　　　　　　。 （3）一定温度下，使用某催化剂时反应历程如下图。其中选择性最高的产物为______（填序号）。 A.  B.  C.  D. CO （4）按体积比投入和，不考虑副反应，得到温度、压强和平衡转化率的关系如图所示。 ①是以物质的量分数表示的平衡常数，则　　　　　　（填“>”“＜”或“=”）； ②O点对应体系的为　　　　　　kPa（保留两位小数）。 （5）一定条件下，乙醇水蒸气制氢还有其他途径，反应机理如图。 ①若用标记，则产物中的化学式为　　　　　　； ②相比之下，“乙醇选择性部分重整制氢”的优点有　　　　　　。 4.((2026·江西赣州)·适应性考试)氮化镓(GaN)是一种重要的半导体材料，广泛应用于光电信息材料等领域。 回答下列问题： （1）一定条件下，氧化镓与氨气反应得到氮化镓。反应如下： Ⅰ．    Ⅱ．    Ⅲ．    则Ⅳ．的　　　　　　　　　　　(用、和表示)。 （2）总反应Ⅳ的历程(TS代表过渡态)如下图所示： 上述总反应历程中，反应Ⅰ的　　　　　　　　　　　0(填“大于”、“小于”或“无法确定”)，反应Ⅲ中包含　　　　　　　　　　　个基元反应，总反应决速步的活化能是　　　　　　　　　　　eV。 （3）一定条件下，液态镓与氨气发生反应：   ，按照化学计量比进料，固定平衡转化率α，探究温度与压强的关系。α分别为0.3、0.4和0.5时，温度与压强的关系如图： ①代表α=0.3的曲线为　　　　　　　　　　　(填“”、“”或“”)；原因是　　　　　　　　　　　。 ②已知：反应，，x为组分的体积分数。M、N两点对应的体系，　　　　　　　　　　　(填“＞”、“＜”或“=”)，D点对应体系的Kx的值为　　　　　　　　　　　。 5.(2026·江西九江·二模)(多选)以为原料合成甲醇，是实现“双碳”目标的有效途径之一，合成过程中涉及的反应如下： Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 回答下列问题： （1）向恒压密闭容器中分别充入和，若只发生反应Ⅰ，该反应在不同的条件下的转化率随时间变化关系如下图所示。 ①下列事实能说明反应达到平衡状态的是　　　　　　(填标号)。 A．容器内的体积分数不变       B．容器内和的物质的量相等 C．容器内气体的密度不变       D．每生成的同时生成 ②压强　　　　　　(填“>”或“<”)，判断理由为　　　　　　。 （2）①反应Ⅳ：　　　　　　(用含、的代数式表示)。 ②反应Ⅰ的平衡常数和反应Ⅱ的平衡常数随温度的变化如下图所示(已知：)，推断出反应Ⅳ的反应热　　　　　　0(填“>”或“<”)。 （3）向恒容密闭容器中充入和发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在不同温度下达到平衡时，转化率和各含碳产物选择性变化如图所示，其中c曲线表示的物质为正四面体结构。经测定在达到平衡状态时，容器内的总压强为，则反应Ⅰ的压强平衡常数　　　　　　。已知：选择性。 （4）在传统方法中，转化率和选择性通常比较低，科学团队研制了一种具有反应和分离气态水双功能的分子筛膜催化反应器()，提高了目标产物的选择性，同时降低了其它副产物的选择性，模式原理如下图所示。 ①模式下，的平衡转化率显著提高，结合信息分析原因：　　　　　　。 ②模式下，极性大的分子，更易被膜吸附并快速通过。结合题中信息和所学知识分析比较、、的极性由大到小的顺序为　　　　　　。 6.(2026·江西八所重点中学·联考)(多选)随着“碳达峰”、“碳中和”战略的提出，大气中含量的控制和回收利用已成为当今化学研究的主题。以与为原料制备甲醇是实现资源化利用的方式之一，某温度下，利用生产甲醇主要涉及以下反应： 反应i．     ； 反应ⅱ.   ； 反应ⅲ.   ； （1）反应ⅲ的　　　　　　　　　　　；反应i自发进行的条件是　　　　　　　　　　　(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 （2）时，将与充入恒容密闭容器中，只发生反应ⅲ，下列可证明反应ⅲ达到平衡状态的是___________(填标号)。 A. 容器中混合气体的密度保持不变 B. 体系压强保持不变 C. 的体积分数保持不变 D. 消耗速率是消耗速率的两倍 （3）在压强为下，起始投入和，发生反应i、ⅱ和ⅲ，的平衡转化率和平衡时的选择性(的选择性)随温度的变化如图所示。 ①时，达到平衡时反应Ⅱ的压强平衡常数　　　　　　　　　　　。(答案保留两位有效数字，已知：分压=总压×该组分物质的量分数) ②合成甲醇时较适宜的温度为，其原因是　　　　　　　　　　　。 （4）某电化学还原法制备甲醇的电解原理如下图1所示，写出催化电极的电极反应式　　　　　　　　　　　。 （5）在催化剂作用下加氢制甲醇，再通过催化剂制乙烯，反应历程如下图2所示(表示氧原子空位，*表示微粒吸附在催化剂表面)。 ①催化剂中形成的氧原子空位的作用是　　　　　　　　　　　。 ②甲醇在催化剂作用下制乙烯的方程式为，则理论上，每产生乙烯，需消耗氢气的物质的量为　　　　　　　　　　　。 7.(2026·江西上饶·二模)甲醇不仅是重要的化工原料，还是性能优良的能源。二氧化碳催化加氢制甲醇可以减少温室气体排放、利用废弃物产生有用的化学品、促进甲醇的广泛应用和推动能源转型，这些优点使得二氧化碳加氢制甲醇技术成为当前最受关注的环保技术之一。已知几种相关物质的相对能量如表所示。 物质 CO（g） CH3OH（l） －110.5 －393.5 －201 －239.2 0 －241.8 －285.8 催化加氢制甲醇的总反应可表示为   ，该反应一般可以通过如下步骤来实现： ①   ；②   。 （1）　　　　　；　　　　　。 （2）某温度下，向容积为的恒容密闭容器中充入和，发生反应①、②，时达到平衡，此时的平衡转化率为的选择性 （）为60%。若初始压强为4.5 MPa，则0~5 min内，分压变化速率为　　　　　；反应②的压强平衡常数　　　　　（保留三位有效数字）；二氧化碳加氢合成甲醇反应往往伴有副反应，生成、等物质。一定温度和压强下，为了提高反应速率和甲醇的选择性，应当　　　　　。 （3）在时，将与充入5 L的刚性密闭容器中，若只发生反应①，达到平衡时，的物质的量分数。 ①的平衡物质的量浓度　　　　　。 ②由时上述实验数据计算得到和的关系如图所示。若降低温度反应重新达到平衡，则平衡时和（CO）相应的点分别可能变为　　　　　、　　　　　（填字母）。 【解析】(1)根据题表中各物质的相对能量计算出第一步反应物的总能量、第一步生成物的总能量，故，第二步反应物的总能量，第二步生成物的总能量，故，故，； (2)的平衡转化率为的选择性为，故反应中消耗的物质的量为，体系中剩余的物质的量为，生成的物质的量为，假设反应① 达到平衡后再发生反应② ，列三段式 ，在恒温恒容的密闭容器中，气体的压强之比等于其物质的量之比，平衡时气体的总物质的量为，设反应后气体的压强为，则， 故，则平衡时，，同理、、、。的初始分压为，则内，分压变化速率为；反应② 的压强平衡常数；为了提高反应速率和甲醇的选择性，可以向体系中加入合适的催化剂； (3)① 设平衡时的转化量为，列三段式： 由题信息，达平衡时的物质的量分数计算，，解得，的平衡物质的量浓度； ② 由第（1 ）分析知，反应① 为吸热反应，温度降低，、均减小，平衡逆向移动，增大，减小，且增大的量与减小的量相等，故平衡时和相应的点分别可能变为和。 8.(2026·江西“三新”协同教研共同体·4月训练)甲烷在制备高附加值化学品和清洁燃料领域展现出巨大潜力。请回答下列问题： （1）已知：反应Ⅰ为   。常温下，反应Ⅰ体系中相关物质的标准摩尔生成焓(，指在标准状态下，由最稳定的单质生成1 mol某纯物质的焓变，最稳定单质的标准摩尔生成焓为零)数据如表： 物质 0 　　　　　　　　　　　。 （2）某研究小组对反应Ⅰ的光催化剂进行了改良，制备了Ti掺杂和Au附载的(用表示)。 ①Ti的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　；X射线衍射(XRD)分析表明，Ti掺杂替换Ce后所得晶体的结构变形程度较小，其原因可能是　　　　　　　　　　　。 ②该研究小组通过电荷转移动力学研究及关键中间体测定，提出了催化剂上光催化甲烷选择性生成乙烷的反应机理模型(“*”表示吸附态物质，表示光生电子，和的吸附过程已略去)； ⅰ.； ⅱ.； Ⅲ.； ⅳ.； ⅴ.　　　　　　　　　　　。 （3）某研究团队利用共沉淀法制备了一系列催化剂并用于甲烷化反应[反应Ⅱ：]，发生的副反应为。 ①该团队固定催化剂床层位于某恒容反应炉的恒温区，将反应气以体积比混合投料，起始时气体总压强为1.2 MPa，在不同催化剂作用下发生反应，反应2h时的转化率随温度变化的关系如图所示。 从的转化率来看，图中最理想的催化剂为　　　　　　　　　　　。研究发现较宽的温度范围内催化剂均表现出高活性，且其表面的积碳率低。请解释图中，变化的原因：　　　　　　　　　　　。200℃时，以为催化剂，测得的选择性[]为95%。则整个反应过程中，的平均反应速率为　　　　　　　　　　　。 ②不考虑副反应的情况下，下列能说明恒温、恒容条件下反应Ⅱ已达到化学平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．反应体系中氧元素的质量分数不发生变化 B．反应体系的压强不发生变化 C．单位时间内每断裂1 mol碳氧双键，同时形成2 mol碳氢单键 D．反应体系中气体的平均相对分子质量不发生变化 ③向某恒温、恒容反应容器内充入、，再加入最优的催化剂，起始时气体总压强为100 kPa，达到平衡后，和的转化率分别为80%和65%。该温度下，反应的压强平衡常数　　　　　　　　　　　(列出计算式即可)。 9.(2026·江西新余·二模)尿素为农业生产常用氮肥。回答下列问题： （1）常温下，下列各物质的相对能量如图。则反应的　　　　　　　　　　　，该反应在　　　　　　　　　　　(填“高温”、“低温”或“任意”)条件下可自发进行。 （2），恒容的密闭容器中加入物质的量之比为的和，发生上述反应。下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 a．的体积分数不再变化       b． c．混合气体的密度不再变化       d．断裂键的同时断裂键 （3）上述反应合成尿素的机理及能量变化(单位：kJ/mol)，TS表示过渡态。 写出历程中决速步骤的方程式：　　　　　　　　　　　。 （4）某恒温恒容密闭容器中，充入物质的量之比为的和中间体，合成尿素，发生反应：   。、温度下，平衡时与的关系如图所示。[其中表示的分压，单位为，，为物质的量分数] ①　　　　　　　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”) ②平衡达到点状态时，向该容器中再加入物质的量之比为的，中间体和，若重新达到平衡时，点将由原来的点向　　　　　　　　　　　方向移动(填“点”、“O点”或“Q点”) ③点，反应的标准平衡常数　　　　　　　　　　　。 (反应的标准平衡常数计算公式为：，。其中、和均为平衡分压。) 10.(2026·江西宜春·三模)我国向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一。 信息1：还原是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有： Ⅰ．    Ⅱ．    （1）在℃、1 L容器中充入0.1 mol 和0.1 mol ，若只发生反应Ⅱ，吸收2 kJ能量，若℃、1 L容器中充入0.1 mol CO和0.1 mol (g)，若只发生反应Ⅱ，放出2.12 kJ能量，则反应Ⅱ的　　　　　　　　　　　。 （2）有利于提高平衡转化率的条件是___________。 A. 低温低压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 高温高压 （3）还原能力(R)可衡量转化效率，(同一时段内与的物质的量变化之比)。 ①常压下和按物质的量之比1：3投料，某一时段内和的转化率随温度变化如图1，请在图2中画出400～1000℃之间R的变化趋势，并标明1000℃的R值　　　　　　　　　　。 ②催化剂X可提高R值，另一时段内转化率、R值随温度变化如下表： 温度/℃ 480 500 520 550 转化率1% 7.9 11.5 20.2 34.8 R 2.6 2.4 2.1 1.8 下列说法错误的是　　　　　　　　　　　。 A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率 B．温度越低，含氢产物中占比越高 C．温度升高，转化率增加，转化率降低，R值减小 D．改变催化剂提高转化率，R值不一定增大 信息2：以生产高附加值的精细化学品，被认为是优化传统工业合成方法的绿色经济途径，以、为原料合成涉及的反应如下： 反应Ⅰ．    反应Ⅱ．    反应Ⅲ．    （4）为了探究反应发生可行性，测得反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的；；；下图为随温度的变化关系如图所示。 表示反应Ⅱ的直线是　　　　　　　　　　　(填“a、b、c”)，在1000 K时，上述三个反应的自发趋势大小关系是(填“反应Ⅰ、反应Ⅱ、反应Ⅲ”)　　　　　　　　　　　。 （5）在7.0 MPa下，将5 mol 和9 mol 充入某密闭容器中，在Cu/催化剂作用下发生反应Ⅱ和Ⅲ。平衡时和CO的选择性S[S(或CO)]随温度的变化如图所示。 250℃时，平衡体系中有2 mol CO，则的平衡转化率=　　　　　　　　　　　，反应Ⅲ的　　　　　　　　　　　(是以组分体积分数代替物质的量浓度表示的平衡常数)。 11.(2026·江西九江·二模)二氧化碳加氢制甲醇是实现“双碳”目标的重要途径。主要反应如下： I． II． 回答下列问题： （1）已知反应III：的　　　　　　　　　　　。 （2）反应I的机理如图所示。在途径A中，决速步骤的能垒是　　　　　　　　　　　eV。从热力学和动力学综合考虑，反应I的最优路径是　　　　　　　　　　　(填“途径A”“途径B”或“途径C”)。 （3）温度为时，向某恒容密闭容器中充入和，只发生反应I． ①初始总压为，平衡时测得容器内总压为。计算该温度下的平衡转化率　　　　　　　　　　　。 ②反应I：的平衡常数为。温度保持不变，将容器体积缓慢压缩至原来的一半，重新达到平衡后，的转化率　　　　　　　　　　　(填“增大”或“减小”或“不变”)；请结合平衡常数解释原因　　　　　　　　　　　。 （4）反应I的某路径主要步骤如下(*表示吸附态)： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 其中，与第⑤步构成竞争关系的基元反应是　　　　　　　　　　　(填序号)。 （5）工业上利用加氢制甲醇时，通常采用Cu基催化剂。某科研团队在不同条件下进行了实验，测得转化率和甲醇选择性数据如下表： 实验组 温度/ 压力/MPa (物质的量比) 转化率/％ 甲醇选择性/％ ① 200 5 3：1 18.5 92.3 ② 250 5 3：1 24.2 85.6 ③ 300 5 3：1 28.7 72.4 ④ 250 3 3：1 19.8 84.1 ⑤ 250 8 3：1 27.5 87.3 ⑥ 250 5 4：1 28.9 88.2 ⑦ 250 5 5：1 31.2 86.5 已知：反应I为主反应，反应II副反应； 甲醇选择性 工业条件选择：某工厂计划建设一套加氢制甲醇生产装置，要求兼顾较高的转化率和甲醇选择性。请根据表中数据，选择最优的反应条件组合(温度、压力、配比)：　　　　　　　　　　　。 12.(2026·江西南昌·一模)氢能是理想的清洁能源，一些制氢的反应体系及其热力学数据如下： Ⅰ．    Ⅱ．    Ⅲ．    Ⅳ．    回答下列问题： （1）   　　　　　　　　 （2）平衡常数与温度之间的关系可用方程式表示（C为常数），上述反应的与的关系如图所示，若曲线c表示反应Ⅰ，则曲线d表示反应　　　　　　　　（填标号，下同）；从反应自发性判断，在较低温度下更易发生的是反应　　　　　　　　，原因是　　　　　　　　。 （3）5 MPa下，向密闭容器中按投料，只考虑反应Ⅱ和Ⅳ，平衡时和CO的体积分数随温度变化关系如图。 ①随着温度的升高，的体积分数将　　　　　　　　； ②Q点时的转化率为　　　　　　　　（保留两位有效数字，下同），此时反应Ⅱ的　　　　　　　　。 （4）甲醇在催化剂表面的反应产物与反应条件有关。在如图条件下，产物X的化学式为　　　　　　　　。 13.(2026·江西·一模)(多选)高硫合成气一步法制备甲硫醇具有良好的工业应用前景。涉及反应如下： ① ② （1）标准状态下，各物质的相对能量如下表： 物质 能量 0 23 则　　　　　　　，反应①在　　　　　　　(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 （2）恒温恒容条件下，CO、和的投料比为，发生反应①。下列操作能提高平衡转化率的是_______(填标号)。 A. 增加的投料量 B. 将分离出反应体系 C. 提高催化剂的活性 D. 等比例增大三种气体的投料量 （3）恒温恒容条件下，CO、和的投料比为，发生反应①和②。平衡时，的转化率为50%，，则反应②的平衡常数　　　　　　　。将部分分离出体系，重新平衡时，的转化率为75%，则的平衡转化率为　　　　　　　(保留小数点后一位)。 （4）硫化氢与甲醇合成甲硫醇的催化过程如图所示。 ①过程I、Ⅱ均需要　　　　　　　(填“吸收”或“放出”)能量。 ②总反应方程式可以表示为　　　　　　　。 【解析】(1)反应① 为， ，根据反应自发，该反应是气体分子数减少的反应，，所以在低温条件下反应可以自发进行； (2)A．增加投料量可以使平衡正向移动，但自身转化率降低，A错误； B．将分离出来可以使平衡向正反应方向移动，转化率提高，B正确； C．催化剂只改变反应速率，不影响平衡，转化率不变，C错误； D．等比例增大三种气体投料量相当于等效于加压，平衡正向移动， 转化率提高，D正确； 答案是BD； (3)设初始投料，，，容器体积为 V，温度为 T，转化率为50%，即反应①消耗，设反应② 消耗，建立三段式 已知，即，所以x=0.25，平衡时各气体物质的量分别是，，，，，，总物质的量，所以， 分离部分后，新转化率 75%，即反应①消耗0.75mol，假设反应② 消耗CO的量为y mol，重新建立三段式， 根据，得出y=0.375mol，所以CO总转化量为0.75mol+0.375mol=1.125mol，所以CO的转化率为； (4)过程I中吸附在催化剂表面并发生化学键断裂，断键需要吸收能量，过程Ⅱ中吸附在催化剂表面并发生化学键断裂，断键同样需要吸收能量， 从催化过程可知，反应物为和，最终产物为和，反应方程式为 。 14.(2026·江西九江·一模)甲醇是一种广泛使用的有机化工原料。“碳中和”背景下，利用工业废气中的与合成甲醇是绿色化工技术，其核心反应及相关数据如下： 主反应：    副反应：    化学键 C=O H-H C-H C-O O-H 键能 745 436 413 326 463 回答下列问题： （1）从热力学角度分析，主反应能自发进行的条件是　　　　　　　(填“高温”“低温”或“任意温度”)；若该条件下主反应能一步完成，且正反应活化能，则逆反应活化能　　　　　　　。 （2）在条件下，表示的平衡转化率；表示的收率，；表示的选择性，。 ①某温度下，压强对反应结果的影响如下图： 工业生产选择适宜的压强为　　　　　　　；增大压强，甲醇的选择性增大，其原因为　　　　　　　。 ②一定温度下，向刚性密闭容器中加入和，起始压强为。达到平衡时，，的选择性为，该温度下副反应的平衡常数　　　　　　　(保留两位小数)；若此时向容器中再充入和，再次平衡时的转化率将　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）兰州大学团队在电化学法合成甲醇的研究走在前列，该技术以为碳源构建高效电解池。甲醇在　　　　　　　极生成，若电解质溶液为酸性体系，该电极反应式可表示为　　　　　　　。 15.(2026·江西·4月测试)(多选)利用合成是有效利用资源的重要途径。在一定条件下，和可发生以下两个反应： 反应①： ； 反应②： 。 回答下列问题： （1）已知在恒容密闭容器中，按照投料，发生上述反应，平衡时CO和在含碳物质中的物质的量分数随温度的变化如图所示。 ①表示CO物质的量分数随温度变化的曲线是　　　　　　(填“”或“”)。 ②500℃时，平衡转化率为　　　　　　。 ③500℃时，反应②的化学平衡常数　　　　　　。 （2）为探究三种不同的催化剂(cat-1、cat-2、cat-3)在不同温度下相同反应时间对产率的影响，将原料气：充入某一恒容密闭容器中只发生反应①，实验结果如图所示。三种催化剂作用下，活化能最小的是　　　　　　。cat-2和cat-3作用下，产率在温度高于240℃时下降的原因为　　　　　　。 （3）在铜催化作用下无氧脱氢生产HCHO有两种可能路径，反应机理如图所示(*表示吸附在催化剂表面，TS表示过渡态)。 脱氢制HCHO的路径1与路径2的决速步骤中分别断裂的是分子中的　　　　　　键与　　　　　　键；脱氢制HCHO的路径1与路径2的各基元反应均为　　　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。 【解析】(1)① 反应① ： 为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成物的物质的量减小，表示CH3OH物质的量分数随温度变化的曲线；故表示CO物质的量分数随温度变化的曲线是； ② 设投入n(CO2)=1mol，则n(H2)=3mol，由图1知，平衡时生成n(CH3OH)=0.3mol，n(CO)= 0.3mol。由三段式： 故500℃时CO2的平衡转化率为； ③ 由上面三段式知，500℃时反应② 的平衡常数Kc=； (2)若取等温线，当三种不同的催化剂(cat-1、cat-2、cat-3)在相同温度下相同反应时间时产率最大的是cat-1，故三种催化剂作用下，催化剂cat-1下反应最快，活化能最小，答案选cat-1； 由图可知，在cat-2、cat-3催化剂作用下，均未达到平衡，温度高于240°C，温度升高，催化剂活性降低，反应速率降低，相同时间内CH3OH产率降低； (3)根据图中信息可知，脱氢制HCHO的路径1与路径2的最大能垒分别对应反应和，为决速步骤，因此二者断裂的是分子中的C—H键与O—H键； 脱氢制HCHO的路径1与路径2的各基元反应均为反应物总能量低于生成物总能量，故均为吸热反应。 16.(2026·江西重点中学盟校·一模)(多选)回收和利用有助于实现“碳中和”。工业上，利用制备涉及反应如下： 反应I：； 反应II： 已知反应II的平衡常数与温度关系如下表所示： 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： （1）　　　　　　0(填“>”或“<”)。 （2）在恒温、恒容条件下，下列事实能说明反应I已达平衡状态的是______。 A. 体系内 B. 体系内的体积分数不再发生变化 C. 体系内混合气体的平均相对分子质量保持不变 D. 体系内混合气体的密度保持不变 （3），向恒容密闭容器中充入及，此时反应II　　　　　　。 A．正向进行       B．逆向进行       C．已达到平衡 （4）在总压，催化剂为纳米纤维，反应相同时间时，甲醇产率与温度关系如图1所示。在520 K，其他条件相同，甲醇体积分数与压强关系如图2所示(假设只发生上述反应I、II)。 图1中，温度高于520 K时，甲醇产率降低的原因可能是　　　　　　。图2中，当压强大于体积分数急剧降低，其原因是　　　　　　。 （5）某温度下，向恒容密闭容器中充入和，发生上述反应I、II，起始压强为200 KPa，平衡时压强为选择性为。则的平衡转化率为　　　　　　，反应II的平衡常数　　　　　　(分数表示即可)。(提示：是用分压来计算平衡常数。气体分压=总压×物质的量分数，甲醇选择性) 17.(2026·江西萍乡·二模)含量的控制和资源化利用具有重要意义，我国在碳氧化物催化加氢合成甲醇上取得了突破性进展。 （1）在催化剂的作用下，的微观反应历程和相对能量(E)如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用“*”标注。 已知：表示C，表示O，表示H。 历程I： 反应甲： 历程II： 反应乙： 历程III： 反应丙：______。 ①历程III中的反应丙可表示为　　　　　　。 ②的决速步骤的能垒是　　　　　　eV。 （2）由合成甲醇是资源化利用的重要方法，该过程的有关反应如下： 主反应： 副反应： 按的投料比发生上述反应，测得的平衡转化率和的选择性(S—)随温度、压强的变化如图所示。 (已知：①LTA分子筛膜具有很强的亲水性。 ②) ①使用LTA分子筛膜可以提高的平衡转化率，原因是　　　　　　。 ②、的大小关系为：　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)。 ③350℃以上时，和条件下的平衡转化率几乎交于一点的原因是　　　　　　。 ④条件下，的平衡转化率为　　　　　　，副反应的Kp=　　　　　　(均保留到小数点后2位)。 （3）反应一般认为可通过如下两个步骤来实现： 步骤①： 步骤②： 反应的快慢由步骤②决定，在恒压、投料比条件下，使用不同压制压强下形成的催化剂对步骤②在相同时间内进行催化反应，请在图2画出10～30MPa范围内，CO转化率与压制压强P之间的关系曲线(不考虑催化剂失活)　　　　　　。(已知：催化剂存在孔结构(孔结构通向催化剂内部的活性中心)，使用前可在高压下压制成型，压制压强越大，孔径越小，但压强超过25MPa时会造成催化剂颗粒破裂成粉末。) 18.(2026·江西新余·一模)用接触法制硫酸产生的废钒催化剂()制备钒(IV)的一种工艺如图所示。 已知：钒(IV)在水溶液中的存在形态与pH的关系如下。 （1）钒催化剂参与反应的能量变化如图所示。 热化学方程式： 　　　　　　　。 （2）“还原”过程中，发生的离子方程式为　　　　　　　。 （3）时，萃取钒(IV)的过程示意图如下： 已知：i．萃取平衡为，其中org表示有机相。 ii．有机相和水相的分配比；钒的萃取率。 ①萃取达到平衡的标志是　　　　　　　(填标号)。 A．水相pH不再变化             B．水相不再变化 C．有机相中与相等       D．分配比D不再变化 ②利用NaOH溶液调节水相初始从1调至4的过程中，钒的萃取率先增大后减小的原因是随着pH增大，　　　　　　　(从平衡移动的角度分析，下同)；pH过大，　　　　　　　。 ③不同萃取剂(简写为HR)的微观结构如图所示，HR在煤油中以二聚体形式与金属离子络合，HR通过　　　　　　　形成二聚体(填微粒间相互作用名称)。 萃取剂 A B C 结构 ④维持水相，分别测得萃取剂的随的变化曲线如图所示。“■”表示的萃取剂是　　　　　　　(填“A”“B”或“C”)；萃取平衡常数　　　　　　　。 19.(2026·江西赣州·摸底)(多选)近年来甲烷资源化的利用备受关注。重整主要反应有： 反应Ⅰ、    反应Ⅱ、    已知：一定温度下，由稳定单质(其标准摩尔生成焓视为0)生成1mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓()。表中为几种物质在298K时的标准摩尔生成焓。 物质 0 回答下列问题： （1）　　　　　　。 （2）为了进一步研究的甲烷化反应，科学家研究催化剂(M表示Ni或Ru)在300℃、光照的条件下进行反应，催化反应的核心过程如图所示： ①关于核心反应过程，下列说法正确的是　　　　　　。 A．步骤Ⅰ中生成了非极性键 B．步骤Ⅲ发生的反应为(*表示吸附在催化剂上) C．步骤Ⅳ中碳元素发生还原反应 D．整个反应过程中只有金属M起到催化作用 ②研究发现，光诱导电子从转移到M，富电子的M表面可以促进的解离和的活化，从而提高反应效率。已知Ni和Ru的电负性分别为1.91和2.20，使用催化剂的反应效率　　　　　　(填“高于”或“低于”)使用作催化剂的反应效率。 （3）在总压为100kPa的恒压密闭容器中，按投料，在一定温度下发生反应Ⅰ、Ⅱ，测得、的平衡转化率分别为30%和50%。反应Ⅰ的压强平衡常数　　　　　　。(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) （4）在一定条件下的密闭容器中，按投料，只发生反应Ⅰ，和的速率-浓度关系如下左图所示，温度对产率的影响如下右图所示。 ①表示的速率-浓度关系曲线是　　　　　　(填“甲”或“乙”)，升高温度，反应重新达到平衡时，图中对应的平衡点可能为　　　　　　(填写字母)。 ②此反应优选温度为900℃的原因是　　　　　　。 （5）我国科学家通过固体氧化物电解池(如图所示)，实现电化学重整制合成气，其原子效率高达100%，电极B的电极反应式为　　　　　　。 20.(2026·江西部分高中·联考)CO2的捕集、利用和封存技术因其能够缓解大气中CO2浓度的增大而备受关注。科学家利用多种方法捕获CO2，使其转化为CH3OH，转化过程涉及以下反应： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    已知相关热力学数据（298 K）如下表，其中是标准摩尔生成焓（标准摩尔生成焓是在标准压强下，由最稳定单质合成1 mol物质的焓变）。 物质 0 请回答下列问题： （1）　　　　　　　　　　　。反应Ⅰ自发进行的条件是　　　　　　　　　　　（填“高温”“低温”或“任意温度”）。 （2）T ℃时，分别在p1、p2压强下，向密闭容器充入和，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得平衡时CO及甲醇的物质的量分数随温度的变化如图所示。 ①表示p1压强下CO的物质的量分数曲线为　　　　　　　　　　　（填“b”“c”或“d”）；p1　　　　　　　　　　　（填“>”“<”或“=”）p2，请解释原因：　　　　　　　　　　　。 ②若恒压条件下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅱ平衡　　　　　　　　　　　（填“正向移动”“逆向移动”和“不移动”）。 ③600 ℃，反应Ⅱ的平衡常数　　　　　　　　　　　。 （3）CO2催化加氢制甲醇的反应历程中，某一步基元反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示，已知Arrhenius经验公式为（其中Ea为活化能，k为速率常数，R和C为常数）。在图中画出使用更低效的催化剂时，与的关系曲线：　　　　　　　　　　　（用虚线表示）。 21.(2026·江西上饶·一模)(多选)耦合乙苯()脱氢制备苯乙烯()是综合利用的热点研究领域，制备苯乙烯涉及的主要反应如下： 反应I．(g)⇌　(g)+H2(g)        反应Ⅱ． 反应Ⅲ．(g)+CO2(g)⇌(g)+CO(g)+H2O(g)        （1）相关的化学键键能数据如表： 化学键 436 413 348 615 利用上表数据计算为　　　　　　　，为提高的平衡转化率，可采取的措施为　　　　　　　。 （2）下列关于反应I~Ⅲ的说法正确的是_______(填标号) A. 及时分离出水蒸气，有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量 B. 保持恒定时，说明反应Ⅲ达到化学平衡状态 C. 其他条件相同，反应I分别在恒容和恒压条件下进行，前者乙苯的平衡转化率更高 D. 反应Ⅱ正反应的活化能小于逆反应的活化能 （3）常压下，乙苯和经催化剂吸附后才能发生上述反应。控制投料比分别为和，并在催化剂作用下发生反应，乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图甲所示： ①乙苯平衡转化率相同时，投料比越高，对应的反应温度越　　　　　　　(填“高”或“低”)。 ②相同温度下，投料比远大于时，乙苯的消耗速率明显下降，可能的原因是： i．乙苯的浓度过低；ii．　　　　　　　。 ③时，反应经达到图中P点所示状态，若初始时乙苯的物质的量为，则　　　　　　　 （4）向恒容密闭容器中，投入乙苯和各，此时气体压强为，催化脱氢制备苯乙烯，除上述反应外，还发生副反应： (g)+H2(g)(g)+CH4(g) ，测得反应体系中甲苯的选择性、乙苯的平衡转化率、的平衡转化率随温度的变化关系如图乙所示。表示乙苯的平衡转化率的曲线是　　　　　　　；温度下反应Ⅱ的压强平衡常数　　　　　　　(保留两位小数)。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $