题19 化学反应原理综合——新高考五年真题一年模拟：命题逻辑透视与趋势研判（广东专用）

**基本信息** 聚焦化学反应原理综合应用，以高考真题为载体，系统整合热力学、动力学、平衡理论的定量计算与图像分析方法，构建“概念-原理-应用”逻辑链条。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |反应热力学|6道高考真题|键能法、盖斯定律、ΔG=ΔH-TΔS判据|从焓变计算到反应自发性的递进推导| |反应动力学|5道模拟题|速率方程、活化能计算、有效碰撞理论|结合实验数据与图像分析反应速率影响因素| |平衡移动与计算|8道综合题|三段式法、Kc/Kp计算、转化率分析|平衡状态判断到常数计算的定量推理| |图像分析|4道真题|“先拐先平”“恒压线/温线”解读|从单一变量图像到多因素耦合体系的逻辑拆解|

题19 化学反应原理综合 1．（2026·广东·高考真题）硫、氯单质及其化合物在科研和生产中均具有重要作用。 （1）基态S原子的价层电子轨道表示式为___________。 （2）我国科学家在深海发现化能合成生物群落，硫化物的氧化可为生物活动提供能量。          则___________(用和表示)。 （3）的氧化可在卟啉铁配合物[](用表示)催化下进行，其中的一步反应为。为研究不同因素对该反应的影响，进行4组实验：Ⅰ~Ⅲ组仅初始不同；Ⅳ与Ⅱ组仅温度不同。时间内的实验数据如图1。 ①下列说法正确的有___________。 A．0~t内反应速率：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ              B．Z的平衡转化率：Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ C．实验温度：Ⅱ>Ⅳ                     D．平衡时的浓度：Ⅱ和Ⅳ相等 ②Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的数据点分布在一条直线上，且，则___________。 （4）可用于橡胶的硫化。其在潮湿空气中水解生成、和，该水解反应的熵变___________0(填“>”“=”或“<”)。 （5）某低共熔溶剂(D)可用于吸收，其吸收过程可表示为： ， 在一定和压强()下，吸收至饱和时，每摩尔D吸收的量为，相关信息见图2，或随的变化如图3。 ①1 mol D在303 K、下吸收至饱和，再升温至、降压至，达平衡后可释放___________。 ②形成的总过程表示为，其平衡常数可表示为。已知：时，，则在、、最多可吸收___________。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) 2．（2025·广东·高考真题）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。 （1）基态Ti原子的价层电子排布式为_______。 （2）298K下，反应的、，则298K下该反应_______(填“能”或“不能”)自发进行。 （3）以为原料可制备。将与10.0molTi放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。 编号 过程 (a) (b) (c) (d) ①_______kJ/mol。 ②不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅰ对应的物质为_______。 ③温度下，_______，反应(c)的平衡常数_______(列出算式，无须化简)。 （4）钛基催化剂可以催化储氢物质肼的分解反应： (e) (f) 为研究某钛基催化剂对上述反应的影响，以肼的水溶液为原料(含的物质的量为)，进行实验，得到、随时间t变化的曲线如图。其中，为与的物质的量之和；为剩余的物质的量。设为0~t时间段内反应(e)消耗的物质的量，该时间段内，本体系中催化剂的选择性用表示。 ①内，的转化率为_______(用含的代数式表示)。 ②内，催化剂的选择性为_______(用含与的代数式表示，写出推导过程)。 3．（2024·广东·高考真题）酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。 （1）酸催化下与混合溶液的反应(反应a)，可用于石油开采中油路解堵。 ①基态N原子价层电子的轨道表示式为_______。 ②反应a： 已知： 则反应a的_______。 ③某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图。 据图可知，在该过程中_______。 A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变 B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率 C．催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应 D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小 （2）在非水溶剂中，将转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有_______和_______。 （3）在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的。 a．选择合适的指示剂，；其钾盐为。 b．向溶液中加入，发生反应：。起始的物质的量为，加入的物质的量为，平衡时，测得随的变化曲线如图。 已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。 ①计算_______。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) ②在该溶剂中，_______；_______。(填“>”“<”或“=”) 4．（2023·广东·高考真题）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。 （1）某有机物能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。 ①基态的电子轨道表示式为___________。 ②完成反应的离子方程式：______ （2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。 用浓度分别为的溶液进行了三组实验，得到随时间t的变化曲线如图。 ①时，在内，的平均消耗速率=___________。 ②下列有关说法中，正确的有___________。 A．平衡后加水稀释，增大 B．平衡转化率： C．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小 D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间： （3）R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡：         研究组配制了L起始浓度与L起始浓度比不同的系列溶液，反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种中的化学位移不同，该特征H对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H的总峰面积计为1)如下表。 0 1.00 0 0 a x 0.64 b 0.40 0.60 【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比；“”表示未检测到。 ①时， ___________。 ②时，平衡浓度比___________。 （4）研究组用吸收光谱法研究了（3）中M与L反应体系。当时，测得平衡时各物种随的变化曲线如图。时，计算M的平衡转化率___________(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。 5．（2022·广东·高考真题）硒()是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光()效应以来，在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下： （1）与S同族，基态硒原子价电子排布式为_______。 （2）的沸点低于，其原因是_______。 （3）关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_______。 A．I中仅有键 B．I中的键为非极性共价键 C．II易溶于水 D．II中原子的杂化轨道类型只有与 E．I~III含有的元素中，O电负性最大 （4）IV中具有孤对电子的原子有_______。 （5）硒的两种含氧酸的酸性强弱为_______(填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒。的立体构型为_______。 （6）我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。 ①X的化学式为_______。 ②设X的最简式的式量为，晶体密度为，则X中相邻K之间的最短距离为_______(列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。 6．（2021·广东·高考真题）很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。 （1）基态硫原子价电子排布式为_______。 （2）H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为_______。 （3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第_______周期第ⅡB族。 （4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有_______。 A．在I中S原子采取sp3杂化 B．在Ⅱ中S元素的电负性最大 C． 在Ⅲ中C-C-C键角是180°          D．在Ⅲ中存在离子键与共价键 E. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等 （5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内 重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是_______。 （6）理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。 ①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是_______。 ②图9c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_______；该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb = _______。 ③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为_______g/cm3(列出算式)。 本专题作为广东卷化学非选择题的理论核心板块（通常位于第19题），是检验学生将热力学、动力学与电化学等抽象原理转化为解决真实复杂问题能力的“分水岭”，其立意可概括为“以数据为据，以模型为桥，以定量推理为魂”。具体分述如下： · 考查意图： 依托能源转化、环境治理、工业催化等真实科研或产业场景，考查学生对“反应方向判据、速率方程构建、平衡常数计算、电极过程分析”等核心原理的系统掌握；同时检验学生在多变量耦合、非理想体系、信息干扰等复杂情境中构建“条件→响应→证据”完整逻辑链、识别主导因素、进行严谨定量推演的高阶科学思维能力。 · 能力聚焦： 核心指向“变化观念与平衡思想”及“证据推理与模型认知”素养。要求学生能熟练运用“ΔG = ΔH - TΔS + RTlnQ”“r = k·cⁿ”“E = E° - (RT/nF)lnQ”三重校验机制，并能在图像解读、表格处理、异常归因等任务中保持逻辑严密性与边界意识。 · 思维品质： 强调系统思维与批判思维的融合。既要建立“热力学可行性+动力学现实性+工程约束性”三维评估框架，又要对选项中的绝对化表述（如“一定自发”“必然加速”）保持高度警惕，结合非基元反应、传质限制、副反应竞争等进行动态评估。 · 价值引领： 深度融入国家“双碳”战略与粤港澳大湾区绿色技术需求，如CO₂电还原制燃料、绿氢制备、VOCs催化氧化、固态电池界面调控等案例，体现反应原理在可持续发展中的基石作用；同时渗透科学方法论教育，培养学生尊重数据、审慎推断、勇于质疑的理性精神。 近六年真题及最新模拟题显示，该题型呈现出从“定性判断”向“定量实证”转型的鲜明特征： · 情境创设：从“理想模型”向“真实体系”深化。 早期试题多以密闭容器中简单可逆反应为背景进行纯理论推断；近年逐步转向顶刊文献、专利技术和产业痛点等非标场景。例如2025年全运会场馆用光催化降解VOCs中TiO₂表面吸附-反应耦合动力学、2026年固态电解质Li₁₀GeP₂S₁₂合成中固相扩散控制步骤识别、2024年岭南土壤重金属As(III)氧化修复中pH/Eh对Fe-Mn氧化物催化活性的非线性响应等，强调理论应用的现实适配性。 · 知识融合：从“单一模块”向“多学科交叉”拓展。 打破传统仅围绕勒夏特列原理的局限，增加与反应机理（决速步、中间体）、仪器分析（原位光谱、质谱监测）、统计学（误差传递、显著性检验）及绿色化学（原子经济性、能耗优化）的联动。例如将表观活化能与DFT计算能垒关联、将转化率波动与原料纯度/催化剂失活结合、将平衡常数测定与滴定终点判断挂钩，考查维度更加立体。 · 设问创新：从“直接推断”向“证据评估”升级。 问题设置减少纯趋势判断，增加数据解读、模型修正、反常归因类内容。如“该曲线拐点出现的原因是…”“若考虑…效应，则K值应为…”“下列实验数据不能支持该速率方程的是…”“该平衡移动方向与勒夏特列原理预测不符的根源是…”等句式增多；部分题目引入原始数据表、能垒图或时间分辨谱图，提升信息整合与证伪能力要求。 · 难度控制：从“中等稳定”向“精细区分”调整。 整体难度维持在0.55-0.70，但内部区分度显著增强。基础层保障核心规律识记合格考要求，进阶层通过隐含变量、非基元反应、数据陷阱等拉开差距，避免“背口诀得高分”，更契合新高考对科学推理能力的选拔导向。 针对上述趋势，备考需构建“变量溯源-定量验证-模型修正”三位一体的复习体系： · 复习理念：坚持“变量为本、数据为纲、模型为要” · 摒弃“死记结论”的误区，明确反应原理的核心是“条件变化下系统响应的定量描述”，而非机械套用勒夏特列原理。 · 强化“证伪意识”，将所有推断置于“假设-验证-修正”科学探究循环中审视，培养批判性推理思维。 · 方法落地：实施三阶能力进阶训练 · 一阶：变量溯源专项训练。 建立“高频影响因素-响应规律-典型反常”速查图谱，重点标注三类易错点：①速率与平衡移动方向混淆（如升温既加快速率又可能使放热反应左移）；②压强影响仅限气体且Δn≠0；③催化剂只改速率不改平衡位置。每日精选3-5组图像/表格题进行“5分钟变量拆解”，训练精准识别主导因素的能力。 · 二阶：定量验证整合训练。 围绕典型体系（气相反应、溶液平衡、多相催化）绘制“条件参数-速率/平衡响应-数据表征”三维响应图。例如“温度对k和K的影响”主题串联：Arrhenius方程/van't Hoff方程→lnk-1/T、lnK-1/T线性关系→斜率求Ea/ΔH，形成数据驱动型定量认知。 · 三阶：模型修正实战训练。 精选含反常现象、模型局限、证伪选项的真题与模拟题，开展“证据权重评估”练习：对每个推断结论，追溯其支持证据与反驳证据的强度，识别常见漏洞（如忽略非基元反应级数、误将表观速率当本征速率、未考虑传质限制、将热力学可行等同于动力学快速）。每周安排2次限时微测，强化严谨表达与自我纠错能力。 · 策略优化：精准对接命题动向 · 关注课标修订： 研读《普通高中化学课程标准》中“化学反应原理”学业质量描述，预判高阶速率平衡能力考查重点（如机理推断、多尺度关联）。 · 强化教材延伸： 所有复杂问题最终落脚于教材核心规律。定期开展“课本规律前沿化拓展”活动，确保学生能从新颖体系中识别出基本速率平衡原理及其修正条件。 · 模拟适配升级： 优先选用体现“真实体系”“多学科交叉”“证据评估”特征的新题型，避免重复训练陈旧的纯定性判断类题目；对错题按“变量误判”“数据误读”“模型僵化”三类归因，针对性补弱。 维度 具体考点 课标依据 教材锚点 能力层级 反应热力学 ΔG、ΔH、ΔS、K、Qc 选修4•化学反应原理 P40-65 理解应用 van't Hoff方程、温度对K的影响 选修4•化学平衡 P65-75 分析综合 反应动力学 速率方程、反应级数、活化能 选修4•化学反应速率 P20-35 理解应用 Arrhenius方程、催化剂作用机制 选修4•化学反应速率 P35-45 分析综合 电化学原理 Nernst方程、过电位、法拉第效率 选修4•电化学基础 P70-95 分析综合 电极过程动力学、传质限制 选修4•电化学基础 P85-95 分析综合 STSE 原理在能源/环境/材料中的应用 课标•社会责任 贯穿 价值认同 粤港澳湾区绿色技术案例 课标•文化传承 贯穿 价值认同 · 变量误判误区： 脱离适用条件套用规律。如认为“升温一定加快正逆反应速率”（忽略酶等生物催化剂高温失活）；或在恒容条件下充入惰性气体误认为平衡移动；或将固体/纯液体浓度变化纳入平衡常数表达式；或混淆瞬时速率与平均速率。 · 数据误读误区： 忽视数据背后的物理意义。如从lnk-1/T图斜率求Ea时单位换算错误；或将转化率-时间曲线平台期误认为反应停止（实为动态平衡）；或未校正气体体积测量中的温度/压力影响；或将多个实验点的偶然偏差当作系统趋势。 · 模型僵化误区： 将理想模型视为绝对真理。如因某反应不符合一级动力学就否定其合理性，未认识复合机理；或对勒夏特列原理过度依赖，忽视非理想溶液活度系数变化；或忽略传质/传热限制对表观速率的决定性影响；或将热力学自发等同于实际发生。 · 证据不足误区： 推断缺乏充分数据支持。如仅凭单一温度点数据断定活化能；或未做空白对照排除背景干扰；或忽略测量不确定度，将微小差异视为显著效应；或未考虑副反应对主反应速率的掩盖作用。 · 价值偏离误区： 将理论完美性等同于现实适用性。如因某催化剂活性高就认定其必工业化，忽视成本/寿命/毒性；或对平衡转化率追求极致，未权衡能耗与设备投资；或忽视反应过程中的安全风险与环境代价。 · 表达失范误区： 答题时使用模糊语言代替专业术语。如用“反应变快”代替“初始速率提高至2.5×10⁻³ mol·L⁻¹·s⁻¹”，用“平衡右移”代替“K值增大至4.2（298 K）”，导致论证不被认可；或在书写分析过程时遗漏关键证据（数据单位、图表坐标、反应条件）、未说明模型假设或未标注有效数字，使推理失去严谨性与可验证性。 一、ΔH的计算 ΔH（焓变）是化学反应中生成物总能量与反应物总能量之差，核心计算方法覆盖教材基础与真题高频考法，具体如下： 计算方法 适用场景 核心公式/依据 键能法 气态物质间的反应、已知键能数据 ΔH=∑反应物总键能−∑生成物总键能 盖斯定律法 多步连续反应、未知反应焓变推导 总反应ΔH=各分步反应ΔH之和（代数叠加） 热化学方程式法 已知热化学方程式、求目标反应ΔH 方程式系数与ΔH成正比； 反应逆向，ΔH符号相反 燃烧热/中和热法 已知燃烧热、中和热数据 燃烧热：ΔH=可燃物物质的量×其燃烧热； 中和热：强酸强碱稀溶液中和ΔH≈-57.3kJ/mol 能量图像法 反应能量变化曲线图、势能面图 ΔH=生成物总能量−反应物总能量； 活化能=过渡态能量−反应物能量 二、反应自发性判断 反应自发性由焓变（ΔH）、熵变（ΔS）、温度（T）共同决定，高考核心考查方向如下： （1）熵变（ΔS）基础判断 ①熵增（ΔS>0）：气态物质物质的量增多、固体溶解、液体汽化、混乱度增加（如2SO2+O2⇌2SO3，ΔS<0；CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)，ΔS>0）。 ②熵减（ΔS<0）：气态物质物质的量减少、物质凝聚、混乱度降低。 （2）吉布斯自由能（ΔG）核心判据 ①公式：ΔG=ΔH−TΔS​（T为热力学温度，单位K，恒为正）。 ②判据规则： a.ΔG<0：反应自发进行； b.ΔG=0：反应达到平衡状态； c.ΔG>0：反应非自发进行（逆向自发）。 ③温度对自发性的影响（4类典型情况）： ΔH符号 ΔS符号 自发性规律 典型反应示例 负（ΔH<0） 正（ΔS>0） 任何温度下均自发 2H2+O22H2O 负（ΔH<0） 负（ΔS<0） 低温自发，高温非自发 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) 正（ΔH>0） 正（ΔS>0） 高温自发，低温非自发 CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g) 正（ΔH>0） 负（ΔS<0） 任何温度下均非自发 2CO(g)=2C(s)+O2(g) 三、活化能与有效碰撞理论 1．基元反应：大多数化学反应往往经历多个反应步骤才能实现，其中每一步反应都称为基元反应。决定速率的步骤是最慢的一个基元步骤。 例 过氧化氢H2O2在水溶液中把溴化氢HBr氧化为溴Br2的反应H2O2 + 2H+ +2Br－Br2 + 2H2O，反应机理为： H2O2＋H+＋Br－HBrO＋H2O (慢反应) HBrO＋Br－＋H+ Br2＋H2O (快反应) 决定速率的就是第一个反应，且这个反应中HBrO不是最终产物，称为反应的中间产物或中间体。 2．基元反应过渡状态理论 （1）如图所示是两步完成的化学反应，分析如下： ①该反应的反应物为A、B，中间体为C，生成物为D。 ②由A、B生成C的反应为吸热反应，由C生成D的反应为放热反应，总反应为放热反应。 ③第一步为慢反应，第二步为快反应，决定总反应快慢的是第一步反应。 （2）基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。 AB＋C[A…B…C]A＋BC 反应物　 　 过渡态　 产物 过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能。如：一溴甲烷与NaOH溶液反应的历程可以表示为： CH3Br＋OH－[Br…CH3…OH]Br－＋CH3OH 反应物　　 过渡态　　 　 产物 3．从活化分子、有效碰撞角度分析外界条件对反应速率的影响 条件改变 活化能 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率 分子总数 活化分子数 活化分子百分数 增大反应物浓度 不变 增加 增加 不变 增加 增大 增大压强 不变 增加 增加 不变 增加 增大 升高温度 不变 不变 增加 增加 增加 增大 加催化剂 降低 不变 增加 增加 增加 增大 四、化学反应速率计算（v） 公式类型 核心公式 适用范围 易错警示 定义式 v=Δc/Δt=Δn/(VΔt)​ 已知浓度/物质的量变化、时间 注意体积 V是否变化 （恒容 / 恒压） 比例式 vA:vB:vC=ΔnA:ΔnB:ΔnC =ΔcA:ΔcB:ΔcC​ 已知一种物质速率，求其他 必须等于化学计量数之比 影响因素 v∝cn（级数反应）、 v∝e−Ea/RT 浓度、温度、催化剂 催化剂不改变平衡， 只改变速率 五、化学平衡状态的判断 1．动态标志：v正＝v逆≠0 （1）同一物质(两种表述)：v正＝v逆、断键数＝成键数。 （2）不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 2．“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时反应就达到平衡状态。 （1）混合体系中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度、百分含量(体积分数、质量分数)、转化率、颜色(某组分有颜色)等会随时间变化而变化，为变量，当其不随时间而改变时，反应达到平衡。 （2）绝热体系中温度为变量，当其不随时间而改变时，反应达到平衡。 （3）、ρ、p总等，不一定为变量，要根据不同情况进行判断。 ④若有非气体物质参与反应，无论Δn(g)是否等于0，、ρ均为变量，若其恒定不变，则化学反应达到平衡状态。 mA(s)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若A为固体或液体 是否是平衡状态 混合气体的平均摩尔质量一定 平衡 混合气体的密度一定 平衡 3．常见的判断依据（以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例） 类型 判断依据 是否是平衡状态 混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 平衡 ②各物质的质量或各物质质量分数一定 平衡 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 ④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反应速率的关系 ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即v(正)=v(逆) 平衡 ②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则v(正)=v(逆) 平衡 ③在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指v(逆) 不一定平衡 ④v(A):v(B):v(C):v(D)＝m:n:p:q，v(正)不一定等于v(逆) 不一定平衡 压强 ①m＋n≠p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 平衡 ②m＋n=p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 不一定平衡 混合气体平均相对分子质量 ①一定时，只有当m＋n≠p＋q时 平衡 ②一定时，但m＋n=p＋q时 不一定平衡 温度 任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色一定 平衡 体系的密度 恒温恒容时，密度一定 不一定平衡 恒温恒压时，若m＋n≠p＋q，则密度一定时 平衡 恒温恒压时，若m＋n=p＋q，则密度一定时 不一定平衡 六、化学平衡的移动、勒夏特列原理 1．化学平衡移动与化学反应速率的关系 （1）v正>v逆：平衡向正反应方向移动。 （2）v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。 （3）v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。 2．影响化学平衡的因素 若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响，结果如下： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强 (对有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度改变v正、v逆，平衡不移动 3．勒夏特列原理——化学平衡移动原理 内容 如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 适用范围 适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。 七、化学平衡常数（Kc）的含义及应用 1．化学平衡常数表达式：对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定温度下，可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 K＝， 固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中。 2．化学平衡常数的影响因素 K值只受温度的影响，与物质的浓度、压强等的变化无关。 影响因素 内因 反应物本身的性质 外因 温度升高 ΔH<0，K值减小 ΔH>0，K值增大 3．平衡常数与方程式的关系 （1）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K正＝。 （2）方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的x次方。 （3）两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即K总＝K1·K2。 化学方程式 平衡常数表达式 相互关系 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) K1＝K22 K2·K3＝1 K1·K32＝1 N2(g)＋H2(g)NH3(g) NH3(g)N2(g)＋H2(g) 4．应用 （1）对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的任意状态，浓度商Q＝。 根据浓度商与平衡常数的大小关系，可以判断化学平衡移动的方向： 当Q<K时，反应向正反应方向进行，直至达到新的平衡状态； 当Q＝K时，反应处于平衡状态； 当Q>K时，反应向逆反应方向进行，直至达到新的平衡状态。 （2）判断可逆反应的反应热 八、化学平衡常数（Kc）的计算 对以下反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡后，A的消耗量为mx mol，容器容积为V L。 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a－mx b－nx px qx 平衡常数：K＝。 九、压强平衡常数(Kp)的计算 1．压强平衡常数 对于有气体参与的化学反应，写平衡常数表达式时，用平衡时各气体的分压代替浓度，计算所得到的平衡常数称为压强平衡常数(Kp)。如aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)： Kp＝ [其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压]。 2．计算步骤及模板 模板一 模板二 ①平衡总压为p0 N2(g)　＋　3H2(g) 2NH3(g) n(平) a b c p(分压) p0 p0 p0 Kp＝ ②刚性容器起始压强为p0，平衡转化率为α。 　2NO2(g)N2O4(g) p(始) p0 0 Δp p0α p0α p(平) p0－p0α p0α Kp＝ 十、平衡转化率、体积分数等有关计算 1．掌握一个方法——“三段式”法 “三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意准确地列出起始量、变化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 对以下反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡后，A的消耗量为mx mol，容器容积为V L。 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a－mx b－nx px qx 2．掌握以下公式 公式 A的转化率 α(A)＝×100% （转化率＝×100%＝×100%） A的平衡浓度 c(A)＝ mol·L－1 A的体积分数 φ(A)＝×100% （某组分的体积分数＝×100%） 平衡混合物中某组分 的百分含量 ×100% 平衡压强与起始压强之比 ＝ 混合气体的平均密度 ρ混＝ g·L－1 混合气体的平均摩尔质量 ＝ g·mol－1 十一、常见反应机理图像分析 1．常见反应机理图像分析——物质(相对)能量与反应历程 图像 解读 催化剂与化学反应： （1）在无催化剂的情况下：E1为正反应的活化能；E2为逆反应的活化能；E1－E2为此反应的焓变(ΔH)。 （2）有催化剂时，总反应分成了两个反应步骤(也可能为多个)，反应①为吸热反应，产物为总反应的中间产物，反应②为放热反应，总反应为放热反应。 （3）催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH，反应是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和终点(生成物)能量的相对大小 能垒与决速步骤： 能垒：简单可以理解为从左往右进行中，向上爬坡最高的为能垒，而包含此能垒的反应我们称之为决速步骤，也成为慢反应。 例如图中，从第一个中间态到过渡态2的能量就是能垒，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh做催化剂时该历程的决速步骤。 注意： ①能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。 ②用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大，说明催化效果越好。 ③相同反应物同时发生多个竞争反应，其中能垒越小的反应，反应速率越大，产物占比越高。 2．常见反应机理图像分析——“环形”反应历程 图像 解读 “环式”反应： 对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④，“出环”的物质为生成物，如②和③ 1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理 催化剂与中间产物： 催化剂：在连续反应中从一开始就参与了反应，在最后又再次生成，所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化，实则是消耗多少后续又生成了多少。 中间产物：在连续反应中为第一步的产物，在后续反应中又作为反应物被消耗，所以仅从结果上来看似乎并没有生成，实则是生成多少后续有消耗多少。 例1：在含少量 I-的溶液中，H2O2 分解的机理为： H2O2 + I- → H2O + IO- 慢 H2O2 + IO-→ O2 + I- +H2O 快 在该反应中I-为催化剂， IO-为中间产物。 例2：而在机理图中，先找到确定的反应物，反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质，(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)与之同时反应的就是催化剂，并且经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如图中，MoO3则是该反应的催化剂，图中剩余的三个物质均为中间产物。 十二、化学反应速率与平衡图像分析 1．物质的量—时间图 典例分析：某温度时，在定容(VL)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 a.由图像得出的信息 Ⅰ、X、Y是反应物，Z是产物。 Ⅱ、t3s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。 Ⅲ、0～t3s时间段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。 b、根据图像可进行如下计算 Ⅰ、某物质的平均速率、转化率，如v(X)＝mol·L－1·s－1； Y的转化率＝×100%。 Ⅱ、确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。 2．速率-时间图（v−t图） a.t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大； b.t2时升高温度，对任何反应，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的正反应速率增大较快； c.t3时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小； d.t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大 2．转化率(或含量)—时间图——先拐先平 【解析】甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大； 乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大； 丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。 3．平衡曲线类（最高频、最易错） （1）含义：描述平衡状态下，物理量（转化率、产率、常数）与外界条件（温度、压强、投料比）的函数关系。 （2）常见子图： ①α−T图：转化率随温度变化 。 ②α−P图：转化率随压强变化 。 ③lnK−1/T图：关联平衡常数与温度（阿伦尼乌斯公式延伸） 。 ④物质的量分数-组成图：三角坐标图 。 （3）分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即：为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响 恒压线(恒温线) 答题策略 叙特点(反应特点或容器特点)→变条件→定方向→得结论(或结果) 答题模板 该反应的正反应是气体分子数减小(或增大)的反应，当温度一定时，增大压强，平衡正向移动，因此×××(得结论) 经典例题 乙烯气相水合反应的热化学方程式为C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)　ΔH＝－45.5kJ·mol－1，下图是乙烯气相水合法制乙醇中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)＝1∶1]。图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为__________，理由是______________ 标注答案 p1＜p2＜p3＜p4，反应正方向是分子数减少的反应，相同温度下，压强升高乙烯转化率提高 1．（2026·广东深圳·三模）当前能源资源短缺，甲醇合成制备与应用是国际研究的热点。 Ⅰ．某温度下，利用生产甲醇主要涉及以下三个反应： ①   ②   ③   （1）___________(填“>”“<”或“=”)，反应③自发进行的条件是___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 （2）在恒容密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是___________(填标号)。 A．加入催化剂，降低了反应的，从而加快了反应速率 B．混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C．反应达到平衡时，升高温度，的浓度增大 D．平衡时向容器中充入惰性气体，甲醇的产率不变 （3）阿伦尼乌斯公式为(其中为速率常数，和为常数，为反应的活化能，为自然对数的底，为温度)，反应Ⅰ的速率方程为，。 ①增大体系的压强，___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②在催化剂作用下，将和的混合气体通入密闭容器发生反应①、②。当反应达到平衡状态时，的转化率是60%，此时和的平均相对分子质量是23，若反应1的，平衡时反应1的反应速率___________。 Ⅱ．甲醇应用： （4）甲醇是一种潜在的储氢材料。在某催化剂作用下，甲醇制氢的反应历程如图所示(表示过渡态，*表示物种被吸附在催化剂表面)。 写出决速步骤的反应方程式：___________。 （5）甲醇是生产甘油的辅助原料，甘油()水蒸气重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     反应Ⅲ     条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中、、和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。 550℃时，的平衡转化率为___________(写出计算过程)。 2．（2026·广东茂名·三模）我国“碳中和”研究领域取得了很大的成效，转化为甲醇是实现“碳中和”的重要手段，该过程主要发生下列反应： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   （1）若反应Ⅲ逆反应的活化能为，则正反应的活化能为___________(用含的式子表示)；反应Ⅱ能够自发进行的条件是___________(填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”)。 （2）刚性绝热密闭容器中只发生反应Ⅰ，下列能说明反应Ⅰ一定达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．的消耗速率和CO的生成速率相等 B．和CO的物质的量之比不再变化 C．混合气体的平均相对分子质量不再变化 D．反应体系的压强不再变化 （3）以的进气比通入载有催化剂的密闭反应管中，维持压强为3 MPa进行上述三个反应，反应达到平衡状态时，测得的转化率、的选择性和CO的选择性随温度的变化如图所示。 已知：或CO的选择性。 ①表示的选择性的曲线为___________(填“a”或“b”)，理由是___________。 ②M点对应温度下达到平衡状态时，的转化率为20%。M点对应温度下反应Ⅱ的___________(保留3位有效数字)。 （4）科学家们设计出了利用合成气合成液态烃和甲醇的方法，现用电解原理模拟利用合成气制备甲醇，其制备原理装置如图所示。 ①交换膜为___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 ②M极的电极反应式为___________。 3．（2026·广东东莞·模拟预测）H2S和CH4的重整制氢涉及如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1）=___________kJ·mol-1，该反应能___________(填“高温”或“低温”)自发进行。 （2）一定温度下，向容积不等的恒容密闭容器中分别通入等量的H2S发生反应Ⅰ，经过相同时间，测得各容器中的H2S转化率与容器容积的关系如图所示，下列说法正确的是___________。 A．b、c点的Q=K B．正反应速率a>c C．a点所示条件下满足 D．在a点再通入H2S，平衡后H2S的转化率将增大 （3）在恒压100 kPa下按组成通入混合气体，反应相同时间后，H2、S2和CS2的体积分数随温度的变化关系如图甲所示，测得平衡状态下S2的收率和H2S的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。[已知：H2的收率=，S2的收率=] ①1050℃时，H2的体积分数为___________，在950℃~1150℃范围内，其他条件不变，随着温度升高，S2(g)的体积分数先增大而后减小，其原因可能是___________。 ②计算T1℃，H2的收率=___________。保持恒压100kPa和投料比n(H2S)：n(CH4)=1∶1不变，不通入Ar，则相同温度下H2S转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 4．（2026·广东深圳·模拟预测）在温和条件下，将转化为烃类具有重要意义。 采用电化学-化学串联催化策略可将高选择性合成，该流程示意图如下图： （1）基态镍原子的价层电子排布式为_____。 （2）混合气体进入反应器后发生如下反应： 反应i：　 反应ii：　 已知　。则反应ii的反应热____，该反应____（填标号）。 A．低温自发        B．高温自发 C．高温低温均不自发        D．高温低温均自发 （3）一定温度下，CO、和（物质的量之比为）按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器（入口压强为）发生反应和。有存在时，反应和的反应进程如图1所示。随着的增加，的转化率和产物的选择性如图2所示。（选择性） ①根据图1（实线表示生成的路径），以为催化剂，生成的反应历程中决速步的反应式为_____。 ②关于反应ii，以下说法不正确的是_____。 A．据图2可知，越大，的选择性越大 B．升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小 C．保持不变，增大乙烯与氢气的投料比，有利于提高氢气的平衡转化率 D．增大压强平衡正向移动，K增大 ③结合图2，当时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡。当时，起始投入和，达到平衡时，的选择性为_____，物质的量为_____mol，反应ii的_____（写出计算过程，结果用计算式表示。以分压表示，分压=总压×物质的量分数）。 5．（2026·广东梅州·模拟预测）CO2过量排放打破碳循环平衡，“碳中和”成为环境治理关键目标。将CO2转化为高附加值化学品甲醇，既能减排，又能满足工业需求。CO2加氢制CH3OH过程涉及以下反应： Ⅰ、 Ⅱ、 （1）①则反应的___________，反应Ⅰ在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 ②将等物质的量的CO2和H2充入恒温恒容密闭容器，仅考虑发生反应Ⅱ，下列事实能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．容器内压强保持不变                B．生成的速率与生成的速率相等 C．混合气体的平均相对分子质量不变    D．与的比值保持不变 （2）在、氢碳比、使用催化剂条件下，反应相同时间，不同温度下CO2转化率和CH3OH选择性的如图像所示。从下图可看出，该催化剂的最适宜温度为___________℃(已知：CH3OH的选择性，CO的选择性，下同) （3）LTA分子筛膜具有很强的亲水性。在、氢碳比条件下，改用LTA分子筛膜催化反应器，反应相同时间，不同温度对LTA分子筛膜催化反应器的催化性能影响如图所示。使用LTA分子筛膜，CO2的转化率提高的原因是___________。 （4）将和充入恒温密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，并达到平衡状态，测得CO2的平衡转化率、CH3OH的选择性和CO的选择性随压强变化曲线如图所示。 图中表示CH3OH选择性的曲线是___________(填“m”、“n”或“p”)，A点时H2的转化率为___________。在某压强下CO2的平衡转化率为20%，CH3OH的选择性为，则该条件下CH3OH的平衡产率为___________。 （5）①某温度下，分别在、压强下，将和通过装有催化剂的反应器发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，并达到平衡状态，测得平衡时CO及CH3OH的物质的量分数随温度的变化如图所示。表示压强下CO的物质的量分数曲线为___________(填“b”、“c”、“d”)；___________(填“＞”、“＜”或“=”)。 ②在600℃的温度下，反应Ⅱ的平衡常数Kp=___________(写出计算过程)。 6．（2026·广东广州·三模）二乙烯基苯(DVB)是一种十分重要的交联剂，工业上常用二乙苯(DEB)在铁基催化剂(以为主要成分)下两步脱氢制取，第一步脱氢产物为乙基苯乙烯(EVB)，反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 回答下列问题： （1）基态的价层电子轨道表示式为___________。 （2）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，反应Ⅰ、Ⅱ的随温度变化如图1. ①的___________(用含、的代数式表示) ②反应Ⅰ___________进行。(填写对应选项的字母) a．高温自发    b．低温自发    c．任意温度自发    d．任意温度不自发 （3）恒温时，在体积为恒容密闭反应器中进行DEB(1.0 mol)脱氢实验，只发生反应Ⅰ、Ⅱ，测得EVB产率、DVB产率随时间变化关系如图2所示。 ①0~6h，DEB的平均反应速率为___________mol/(L·h)。 ②3h时，图中显著高于的原因是___________。 ③在恒温密闭容器中加入一定量的DEB，其它条件不变，压缩体积增大反应体系压强，反应相同的时间，若测得DEB的转化率增大，原因是___________。 （4）保持压强为100 kPa，容器中通入水蒸气和发生反应Ⅰ、Ⅱ和副反应Ⅲ：。DEB的平衡转化率、EVB和DVB的选择性随温度的变化如图3.选择性 。 ①表示DEB的平衡转化率的曲线是___________(填标号)。 ②时，DVB的平衡产率为___________。 ③反应Ⅲ的___________kPa(写出计算过程，结果用计算式表示即可)。 7．（2026·广东佛山·一模）“一碳化学”是指以分子中只含有一个碳原子的化合物(如等)为原料合成一系列化工产品的化学。回答下列问题： （1）通常利用反应实现“碳中和”。 ①CO2、H2O、CH3OH沸点由大到小的顺序为___________，理由是___________。 ②在一定温度下，由稳定态单质生成化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。几种物质在298K的标准摩尔生成焓如表： 物质 标准摩尔生成焓/ -393.5 -201.2 -241.8 0 则___________，该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 （2）已知：反应I． 反应Ⅱ． 温度为时，向某固定容积的容器中充入一定量的和，仅发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时H2(g)和CO(g)的转化率(α)及CO2(g)的物质的量(n)随起始投料比变化的情况如图所示。 ①图中表示α(H2)变化的曲线为___________(填“a”“b”或“c”)。 ②曲线c上A点的纵坐标m=___________。 ③起始投料比时，的选择性___________%(保留三位有效数字)。 ④若温度为，起始投料比=1时，反应Ⅱ的，则___________(填“＞”“=”或“＜”)。 8．（2026·广东深圳·模拟预测）/循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线，主要反应如下： I．　 Ⅱ．　 Ⅲ．　 （1）计算_______，该反应在_______(填“高温”或“低温”)条件下利于自发进行。 （2）高温下MgCO3分解产生的MgO催化CO2与H2反应生成CH4，部分历程如图，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注，所示步骤中最慢的基元反应是_______(填序号)，生成水的基元反应方程式为_______。 （3）100kPa下，在体积为1L的密闭容器中，H2(g)和MgCO3(g)各1mol发生反应。反应物(H2、MgCO3)的平衡转化率和生成物(CH4、CO2)的选择性随温度变化关系如下图(反应Ⅲ在360℃以下不考虑)。 注：含碳生成物选择性 ①表示CH4选择性的曲线是_______(填字母)。 ②在550℃下达到平衡时，_______mol。500~600℃，随温度升高H2平衡转化率下降的原因可能是_______。 ③点M温度下，反应Ⅱ的Kp=_______(写出计算过程，最后结果列出计算式即可)。 9．（2026·广东广州·模拟预测）丙烯作为重要的基本化工原料，在化学工业中具有举足轻重的作用。回答下列问题： （1）丙烯作为还原剂可以在铁柱撑黏土催化剂(Fe-PILC)上选择性还原NO。 已知：反应Ⅰ．  ； 反应Ⅱ．  。 ①反应的 _______。 ②基态铁原子核外有_______个未成对电子。 （2）一定条件下，丙烯与HCl的反应历程与能量变化的关系如图所示。下列说法正确的是_______(填选项字母)。 A．丙烯与HCl发生加成反应有2种产物 B．反应过程中恒有 C．体系达平衡后升高温度，丙烯的转化率减小 D．选择合适的催化剂可以提高的产率 （3）丙烷直接脱氢制丙烯反应为   ，其中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系如图所示(图中压强分别为和 )： ①工业生产中为提高丙烯的平衡产率，常在恒压时向原料气中掺入水蒸气，其目的是_______。 ②时，图中表示丙烷和丙烯体积分数的曲线分别是_______、_______(填序号)。 ③、500℃时，该反应的平衡常数 _______Pa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，计算结果保留两位有效数字)。 （4）异丙醇催化脱水生成丙烯，有关反应如下： 反应甲：； 反应乙：。 保持恒温恒压，向反应器中投入和Ar(Ar为惰性气体)，发生上述反应甲和反应乙，当起始投料比时，平衡转化率为a％，此时，丙烯的选择性为b％[已知：丙烯的选择性]，此时水蒸气与的物质的量之比为_______(用含a或b的代数式表示，写出计算过程)。 10．（2026·广东·模拟预测）Ⅰ．含硫化合物在能源、材料及环境等工业领域均有广泛的应用。 （1）Cu2S中基态亚铜离子的价层电子轨道表示式为___________。 ⅠI．工业废气分解可制取。 （2）已知热化学方程式： ⅰ. ⅱ. ⅲ. 热分解反应的___________(用含、、的式子表示)。 （3）已知反应ⅲ是放热反应，则反应iii在___________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。 （4）一定温度下，2mol在体积为VL的恒容密闭容器中发生上述分解反应，ts时的产率为40%，充分分解达到平衡时，容器中和的分压相等，则该温度下的平衡常数___________。 （5）过碳酸钠(2Na2CO3∙3H2O2)又称固体过氧化氢，是碳酸钠和过氧化氢的加成复合物。将2Na2CO3∙3H2O2置入真空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：平衡时的关系如图乙所示。a点时，该反应的平衡总压=___________kPa，平衡常数Kp=___________(列出算式)，Kp随温度升高而___________(填“增大”、“减少”或“不变”)。 1 / 36 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 题19 化学反应原理综合 1．（2026·广东·高考真题）硫、氯单质及其化合物在科研和生产中均具有重要作用。 （1）基态S原子的价层电子轨道表示式为___________。 （2）我国科学家在深海发现化能合成生物群落，硫化物的氧化可为生物活动提供能量。          则___________(用和表示)。 （3）的氧化可在卟啉铁配合物[](用表示)催化下进行，其中的一步反应为。为研究不同因素对该反应的影响，进行4组实验：Ⅰ~Ⅲ组仅初始不同；Ⅳ与Ⅱ组仅温度不同。时间内的实验数据如图1。 ①下列说法正确的有___________。 A．0~t内反应速率：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ              B．Z的平衡转化率：Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ C．实验温度：Ⅱ>Ⅳ                     D．平衡时的浓度：Ⅱ和Ⅳ相等 ②Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的数据点分布在一条直线上，且，则___________。 （4）可用于橡胶的硫化。其在潮湿空气中水解生成、和，该水解反应的熵变___________0(填“>”“=”或“<”)。 （5）某低共熔溶剂(D)可用于吸收，其吸收过程可表示为： ， 在一定和压强()下，吸收至饱和时，每摩尔D吸收的量为，相关信息见图2，或随的变化如图3。 ①1 mol D在303 K、下吸收至饱和，再升温至、降压至，达平衡后可释放___________。 ②形成的总过程表示为，其平衡常数可表示为。已知：时，，则在、、最多可吸收___________。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) 【答案】（1） （2） （3） BC 3.2 （4）> （5） 0.82 0.22 【解析】（1）S的原子序数为16，在周期表中位于第三周期VIA族，所以其价层电子轨道表示式为； （2）根据盖斯定律，，故； （3）①A．题图1的纵坐标是Z的反应速率，从实验Ⅰ到Ⅲ，随着的增大，Z的反应速率逐渐增大，转化率也逐渐增大，A错误； B．从实验Ⅰ到Ⅲ，随着的增大，Z转化率逐渐增大，B正确； C．温度越高反应速率越快，由题图1可知实验Ⅱ的反应速率比Ⅳ的反应速率大，故实验温度：Ⅱ>Ⅳ，C正确； D．Ⅱ和Ⅳ温度不同，该分步反应平衡常数不同，平衡时Z的浓度不相等，D错误； 故BC； ②已知Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的数据点分布在一条直线上，故，，则。 （4）在潮湿空气中水解的化学方程式为，该反应为熵增反应，熵变。 （5）①由题干可知，每摩尔D吸收的量为。结合题图3可知，303 K、时，，，；350 K、时，，，，故达平衡后释放的为。 ②由题图3可知，时，温度不变不变。时，，结合题图2中信息，，，则，解得；时，，解得，，故最多可吸收。 2．（2025·广东·高考真题）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。 （1）基态Ti原子的价层电子排布式为_______。 （2）298K下，反应的、，则298K下该反应_______(填“能”或“不能”)自发进行。 （3）以为原料可制备。将与10.0molTi放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。 编号 过程 (a) (b) (c) (d) ①_______kJ/mol。 ②不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅰ对应的物质为_______。 ③温度下，_______，反应(c)的平衡常数_______(列出算式，无须化简)。 （4）钛基催化剂可以催化储氢物质肼的分解反应： (e) (f) 为研究某钛基催化剂对上述反应的影响，以肼的水溶液为原料(含的物质的量为)，进行实验，得到、随时间t变化的曲线如图。其中，为与的物质的量之和；为剩余的物质的量。设为0~t时间段内反应(e)消耗的物质的量，该时间段内，本体系中催化剂的选择性用表示。 ①内，的转化率为_______(用含的代数式表示)。 ②内，催化剂的选择性为_______(用含与的代数式表示，写出推导过程)。 【答案】（1） （2）能 （3） 0.5 （4） 【解析】（1）Ti为22号元素，基态Ti原子的价层电子排布式为，故答案为：： （2）反应的、，则根据可知，该反应在298K下能自发进行，故答案为：能； （3）① 已知： 反应b： 反应c： 将反应c-2×反应b可得，则，故答案为：； ② 由表格可知，反应a为放热反应，反应b、c为吸热反应，反应d也是放热的，曲线Ⅰ，Ⅱ可表示或的物质的量随温度的变化情况，随着温度升高，反应b、c正向移动，反应a、d为逆向移动，所以的含量逐渐上升，的含量逐渐下降，所以曲线Ⅰ对应的物质为，故答案为：； ③ 温度下，，，，根据Ti元素守恒，可推出（10+5-6-8.5）mol=0.5mol，则，，反应(c)的平衡常数=，故答案为：0.5；； （4）① 因为肼为反应物，肼的含量逐渐下降，起始时，时， ，则内，的转化率为=，故答案为：； ② 由图可知，内，，，则，反应掉的肼为，生成的氮气和氢气的物质的量为，根据反应前后原子个数守恒，可得，反应f消耗的肼为，反应e消耗的肼为， 则本体系中催化剂的选择性===，故答案为：； 3．（2024·广东·高考真题）酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。 （1）酸催化下与混合溶液的反应(反应a)，可用于石油开采中油路解堵。 ①基态N原子价层电子的轨道表示式为_______。 ②反应a： 已知： 则反应a的_______。 ③某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸，测得体系的温度T随时间t的变化如图。 据图可知，在该过程中_______。 A．催化剂酸性增强，可增大反应焓变 B．催化剂酸性增强，有利于提高反应速率 C．催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应 D．反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小 （2）在非水溶剂中，将转化为化合物ⅱ(一种重要的电子化学品)的催化机理示意图如图，其中的催化剂有_______和_______。 （3）在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值。一定温度下，某研究组通过分光光度法测定了两种一元弱酸(X为A或B)在某非水溶剂中的。 a．选择合适的指示剂，；其钾盐为。 b．向溶液中加入，发生反应：。起始的物质的量为，加入的物质的量为，平衡时，测得随的变化曲线如图。 已知：该溶剂本身不电离，钾盐在该溶剂中完全电离。 ①计算_______。(写出计算过程，结果保留两位有效数字) ②在该溶剂中，_______；_______。(填“>”“<”或“=”) 【答案】（1） BD （2） AcOH KI （3） ＞ ＞ 【解析】（1）①N的原子序数为7，位于第二周期第ⅤA族，基态N原子价层电子的轨道表示式为； ②由已知可得： Ⅰ．，； Ⅱ．，； Ⅲ．，； Ⅳ．，； 由盖斯定律可知，目标方程式可由方程式Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ＋Ⅳ得到，故反应； ③A．催化剂不能改变反应的焓变，A项错误； B．由图示可知，酸性：硫酸＞磷酸＞乙酸，催化剂酸性增强，反应速率提高，B项正确； C．一个硫酸分子中含有2个H，一个磷酸分子中含有3个H，一个乙酸分子中含有4个H，但含H最少的硫酸催化时，最有利于加速反应，C项错误； D．由图示可知，反应开始一段时间，反应物浓度减小，但反应速率加快，反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小，D项正确； 故选BD。 （2）催化剂参与化学反应，但反应前后质量和化学性质并未改变，由催化机理示意图可知，催化剂有AcOH和KI； （3）由变化曲线图可知，当时，，设初始，则初始，转化的物质的量浓度为，可列出三段式如下： 由，即，解得，则该反应的平衡常数为 解得； ②根据图像可知，当时，设此时转化的物质的量浓度为，可列出三段式如下： 此时，即，则，则平衡常数，则； 由于，则，。 4．（2023·广东·高考真题）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。 （1）某有机物能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。 ①基态的电子轨道表示式为___________。 ②完成反应的离子方程式：______ （2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。 用浓度分别为的溶液进行了三组实验，得到随时间t的变化曲线如图。 ①时，在内，的平均消耗速率=___________。 ②下列有关说法中，正确的有___________。 A．平衡后加水稀释，增大 B．平衡转化率： C．三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小 D．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间： （3）R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡：         研究组配制了L起始浓度与L起始浓度比不同的系列溶液，反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种中的化学位移不同，该特征H对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H的总峰面积计为1)如下表。 0 1.00 0 0 a x 0.64 b 0.40 0.60 【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比；“”表示未检测到。 ①时， ___________。 ②时，平衡浓度比___________。 （4）研究组用吸收光谱法研究了（3）中M与L反应体系。当时，测得平衡时各物种随的变化曲线如图。时，计算M的平衡转化率___________(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。 【答案】（1） HNO2 （2） AB （3） 0.36 3：4或0.75 （4）98% 【解析】（1）①基态的电子轨道表示式为  ； ②根据原子守恒可知离子方程式中需要增加HNO2。 （2）①浓度分别为的溶液，反应物浓度增加，反应速率增大，据此可知三者对应的曲线分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；时，在内，观察图像可知的平均消耗速率为； ②A．对于反应HNO2，加水稀释，平衡往粒子数增加的方向移动，含量增加，含量减小，增大，A正确； B．浓度增加，转化率增加，故，B正确； C．观察图像可知，三组实验反应速率都是前期速率增加，后期速率减小，C错误； D．硝酸浓度越高，反应速率越快，体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间越短，故，D错误； 故选AB。 （3）①时，，且=0.64，得x=0.36； ②相比于含有两个配体，则与的浓度比应为相对峰面积S的一半与的相对峰面积S之比，即。 （4）；，由L守恒可知，则；则M的转化率为。 5．（2022·广东·高考真题）硒()是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光()效应以来，在发光材料、生物医学等领域引起广泛关注。一种含的新型分子的合成路线如下： （1）与S同族，基态硒原子价电子排布式为_______。 （2）的沸点低于，其原因是_______。 （3）关于I~III三种反应物，下列说法正确的有_______。 A．I中仅有键 B．I中的键为非极性共价键 C．II易溶于水 D．II中原子的杂化轨道类型只有与 E．I~III含有的元素中，O电负性最大 （4）IV中具有孤对电子的原子有_______。 （5）硒的两种含氧酸的酸性强弱为_______(填“>”或“<”)。研究发现，给小鼠喂食适量硒酸钠()可减轻重金属铊引起的中毒。的立体构型为_______。 （6）我国科学家发展了一种理论计算方法，可利用材料的晶体结构数据预测其热电性能，该方法有助于加速新型热电材料的研发进程。化合物X是通过该方法筛选出的潜在热电材料之一，其晶胞结构如图1，沿x、y、z轴方向的投影均为图2。 ①X的化学式为_______。 ②设X的最简式的式量为，晶体密度为，则X中相邻K之间的最短距离为_______(列出计算式，为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1）4s24p4 （2）两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高 （3）BDE （4）O、Se （5） ＞ 正四面体形 （6） K2SeBr6 【解析】（1）基态硫原子价电子排布式为3s23p4，与S同族，Se为第四周期元素，因此基态硒原子价电子排布式为4s24p4；故答案为：4s24p4。 （2）的沸点低于，其原因是两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高；故答案为：两者都是分子晶体，由于水存在分子间氢键，沸点高。 （3）A．I中有键，还有大π键，故A错误；B．Se−Se是同种元素，因此I中的键为非极性共价键，故B正确；C．烃都是难溶于水，因此II难溶于水，故C错误；D．II中苯环上的碳原子和碳碳双键上的碳原子杂化类型为sp2，碳碳三键上的碳原子杂化类型为sp，故D正确；E．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主族从上到下电负性逐渐减小，因此I~III含有的元素中，O电负性最大，故E正确；综上所述，答案为：BDE。 （4）根据题中信息IV中O、Se都有孤对电子，碳、氢、硫都没有孤对电子；故答案为：O、Se。 （5）根据非羟基氧越多，酸性越强，因此硒的两种含氧酸的酸性强弱为＞。中Se价层电子对数为，其立体构型为正四面体形；故答案为：＞；正四面体形。 （6）①根据晶胞结构得到K有8个，有，则X的化学式为K2SeBr6；故答案为：K2SeBr6。 ②设X的最简式的式量为，晶体密度为，设晶胞参数为anm，得到，解得，X中相邻K之间的最短距离为晶胞参数的一半即；故答案为：。 6．（2021·广东·高考真题）很多含巯基(-SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物I可与氧化汞生成化合物Ⅱ。 （1）基态硫原子价电子排布式为_______。 （2）H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为_______。 （3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第_______周期第ⅡB族。 （4）化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有_______。 A．在I中S原子采取sp3杂化 B．在Ⅱ中S元素的电负性最大 C． 在Ⅲ中C-C-C键角是180°          D．在Ⅲ中存在离子键与共价键 E. 在Ⅳ中硫氧键的键能均相等 （5）汞解毒剂的水溶性好，有利于体内 重金属元素汞的解毒。化合物I与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是_______。 （6）理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图9a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。 ①图9b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是_______。 ②图9c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为_______；该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb = _______。 ③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为_______g/cm3(列出算式)。 【答案】 3s23p4 H2O>H2S>CH4 六 AD 化合物III 由图9c可知，图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式 4 1：1：2 【解析】（1）基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价电子排布式为3s23p4，故答案为：3s23p4。 （2）H2S、CH4、H2O均为分子晶体，H2O分子间存在氢键，沸点较高，H2S、CH4的分子间范德华力随相对分子质量增大而增加，因此沸点由高到低顺序为：H2O>H2S>CH4，故答案为：H2O>H2S>CH4。 （3）第六周期0族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅡB族，故答案为：六。 （4）A．中S原子的价层电子对数=2+=4，因此S原子采取sp3杂化，故A正确； B．中含有的元素为H、C、O、S、Hg，同周期元素从左至右元素的电负性逐渐增大，同主族元素从上至下元素的电负性逐渐减小，因此5种元素中电负性最大的为O元素，故B错误； C．中C原子成键均为单键，因此C原子采取sp3杂化，所以C-C-C键角接近109º28’，故C错误； D．中存在C-H、C-C、C-S、S=O、S-O、S-H共价键和与Na+之间的离子键，故D正确； E．中硫氧键分为硫氧单键和硫氧双键，共价键种类不同，因此二者的键能不同，故 E错误； 综上所述，说法正确的是AD项，故答案为AD。 （5）中羟基能与水分子之间形成分子间氢键，为易溶于水的钠盐，溶于水后电离出的中O原子均能与水分子之间形成氢键，相同物质的量两种物质溶于水后，形成的氢键更多，因此化合物III更易溶于水，故答案为：化合物III。 （6）①对比图9b和图9c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞晶胞是晶体的最小重复单位要求，故答案为：由图9c可知，图9b中Sb、Hg原子取代位置除图9b外还有其它形式。 ②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，右侧晶胞中有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4；该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子数为8，Ge原子位于晶胞顶点、面心、体心，因此1个晶胞中含有Ge原子数为1+8×+4×=4，Hg原子位于棱边、面心，因此1个晶胞中含有Hg原子数为6×+4×=4，则该晶胞中粒子个数比Hg：Ge：Sb =4：4：8=1：1：2，故答案为：4；1：1：2。 ③1个晶胞的质量m=，1个晶胞的体积V=(x×10-7cm)2×(y×10-7cm)=x2y×10-21cm3，则X晶体的密度为== g/cm3，故答案为：。 本专题作为广东卷化学非选择题的理论核心板块（通常位于第19题），是检验学生将热力学、动力学与电化学等抽象原理转化为解决真实复杂问题能力的“分水岭”，其立意可概括为“以数据为据，以模型为桥，以定量推理为魂”。具体分述如下： · 考查意图： 依托能源转化、环境治理、工业催化等真实科研或产业场景，考查学生对“反应方向判据、速率方程构建、平衡常数计算、电极过程分析”等核心原理的系统掌握；同时检验学生在多变量耦合、非理想体系、信息干扰等复杂情境中构建“条件→响应→证据”完整逻辑链、识别主导因素、进行严谨定量推演的高阶科学思维能力。 · 能力聚焦： 核心指向“变化观念与平衡思想”及“证据推理与模型认知”素养。要求学生能熟练运用“ΔG = ΔH - TΔS + RTlnQ”“r = k·cⁿ”“E = E° - (RT/nF)lnQ”三重校验机制，并能在图像解读、表格处理、异常归因等任务中保持逻辑严密性与边界意识。 · 思维品质： 强调系统思维与批判思维的融合。既要建立“热力学可行性+动力学现实性+工程约束性”三维评估框架，又要对选项中的绝对化表述（如“一定自发”“必然加速”）保持高度警惕，结合非基元反应、传质限制、副反应竞争等进行动态评估。 · 价值引领： 深度融入国家“双碳”战略与粤港澳大湾区绿色技术需求，如CO₂电还原制燃料、绿氢制备、VOCs催化氧化、固态电池界面调控等案例，体现反应原理在可持续发展中的基石作用；同时渗透科学方法论教育，培养学生尊重数据、审慎推断、勇于质疑的理性精神。 近六年真题及最新模拟题显示，该题型呈现出从“定性判断”向“定量实证”转型的鲜明特征： · 情境创设：从“理想模型”向“真实体系”深化。 早期试题多以密闭容器中简单可逆反应为背景进行纯理论推断；近年逐步转向顶刊文献、专利技术和产业痛点等非标场景。例如2025年全运会场馆用光催化降解VOCs中TiO₂表面吸附-反应耦合动力学、2026年固态电解质Li₁₀GeP₂S₁₂合成中固相扩散控制步骤识别、2024年岭南土壤重金属As(III)氧化修复中pH/Eh对Fe-Mn氧化物催化活性的非线性响应等，强调理论应用的现实适配性。 · 知识融合：从“单一模块”向“多学科交叉”拓展。 打破传统仅围绕勒夏特列原理的局限，增加与反应机理（决速步、中间体）、仪器分析（原位光谱、质谱监测）、统计学（误差传递、显著性检验）及绿色化学（原子经济性、能耗优化）的联动。例如将表观活化能与DFT计算能垒关联、将转化率波动与原料纯度/催化剂失活结合、将平衡常数测定与滴定终点判断挂钩，考查维度更加立体。 · 设问创新：从“直接推断”向“证据评估”升级。 问题设置减少纯趋势判断，增加数据解读、模型修正、反常归因类内容。如“该曲线拐点出现的原因是…”“若考虑…效应，则K值应为…”“下列实验数据不能支持该速率方程的是…”“该平衡移动方向与勒夏特列原理预测不符的根源是…”等句式增多；部分题目引入原始数据表、能垒图或时间分辨谱图，提升信息整合与证伪能力要求。 · 难度控制：从“中等稳定”向“精细区分”调整。 整体难度维持在0.55-0.70，但内部区分度显著增强。基础层保障核心规律识记合格考要求，进阶层通过隐含变量、非基元反应、数据陷阱等拉开差距，避免“背口诀得高分”，更契合新高考对科学推理能力的选拔导向。 针对上述趋势，备考需构建“变量溯源-定量验证-模型修正”三位一体的复习体系： · 复习理念：坚持“变量为本、数据为纲、模型为要” · 摒弃“死记结论”的误区，明确反应原理的核心是“条件变化下系统响应的定量描述”，而非机械套用勒夏特列原理。 · 强化“证伪意识”，将所有推断置于“假设-验证-修正”科学探究循环中审视，培养批判性推理思维。 · 方法落地：实施三阶能力进阶训练 · 一阶：变量溯源专项训练。 建立“高频影响因素-响应规律-典型反常”速查图谱，重点标注三类易错点：①速率与平衡移动方向混淆（如升温既加快速率又可能使放热反应左移）；②压强影响仅限气体且Δn≠0；③催化剂只改速率不改平衡位置。每日精选3-5组图像/表格题进行“5分钟变量拆解”，训练精准识别主导因素的能力。 · 二阶：定量验证整合训练。 围绕典型体系（气相反应、溶液平衡、多相催化）绘制“条件参数-速率/平衡响应-数据表征”三维响应图。例如“温度对k和K的影响”主题串联：Arrhenius方程/van't Hoff方程→lnk-1/T、lnK-1/T线性关系→斜率求Ea/ΔH，形成数据驱动型定量认知。 · 三阶：模型修正实战训练。 精选含反常现象、模型局限、证伪选项的真题与模拟题，开展“证据权重评估”练习：对每个推断结论，追溯其支持证据与反驳证据的强度，识别常见漏洞（如忽略非基元反应级数、误将表观速率当本征速率、未考虑传质限制、将热力学可行等同于动力学快速）。每周安排2次限时微测，强化严谨表达与自我纠错能力。 · 策略优化：精准对接命题动向 · 关注课标修订： 研读《普通高中化学课程标准》中“化学反应原理”学业质量描述，预判高阶速率平衡能力考查重点（如机理推断、多尺度关联）。 · 强化教材延伸： 所有复杂问题最终落脚于教材核心规律。定期开展“课本规律前沿化拓展”活动，确保学生能从新颖体系中识别出基本速率平衡原理及其修正条件。 · 模拟适配升级： 优先选用体现“真实体系”“多学科交叉”“证据评估”特征的新题型，避免重复训练陈旧的纯定性判断类题目；对错题按“变量误判”“数据误读”“模型僵化”三类归因，针对性补弱。 维度 具体考点 课标依据 教材锚点 能力层级 反应热力学 ΔG、ΔH、ΔS、K、Qc 选修4•化学反应原理 P40-65 理解应用 van't Hoff方程、温度对K的影响 选修4•化学平衡 P65-75 分析综合 反应动力学 速率方程、反应级数、活化能 选修4•化学反应速率 P20-35 理解应用 Arrhenius方程、催化剂作用机制 选修4•化学反应速率 P35-45 分析综合 电化学原理 Nernst方程、过电位、法拉第效率 选修4•电化学基础 P70-95 分析综合 电极过程动力学、传质限制 选修4•电化学基础 P85-95 分析综合 STSE 原理在能源/环境/材料中的应用 课标•社会责任 贯穿 价值认同 粤港澳湾区绿色技术案例 课标•文化传承 贯穿 价值认同 · 变量误判误区： 脱离适用条件套用规律。如认为“升温一定加快正逆反应速率”（忽略酶等生物催化剂高温失活）；或在恒容条件下充入惰性气体误认为平衡移动；或将固体/纯液体浓度变化纳入平衡常数表达式；或混淆瞬时速率与平均速率。 · 数据误读误区： 忽视数据背后的物理意义。如从lnk-1/T图斜率求Ea时单位换算错误；或将转化率-时间曲线平台期误认为反应停止（实为动态平衡）；或未校正气体体积测量中的温度/压力影响；或将多个实验点的偶然偏差当作系统趋势。 · 模型僵化误区： 将理想模型视为绝对真理。如因某反应不符合一级动力学就否定其合理性，未认识复合机理；或对勒夏特列原理过度依赖，忽视非理想溶液活度系数变化；或忽略传质/传热限制对表观速率的决定性影响；或将热力学自发等同于实际发生。 · 证据不足误区： 推断缺乏充分数据支持。如仅凭单一温度点数据断定活化能；或未做空白对照排除背景干扰；或忽略测量不确定度，将微小差异视为显著效应；或未考虑副反应对主反应速率的掩盖作用。 · 价值偏离误区： 将理论完美性等同于现实适用性。如因某催化剂活性高就认定其必工业化，忽视成本/寿命/毒性；或对平衡转化率追求极致，未权衡能耗与设备投资；或忽视反应过程中的安全风险与环境代价。 · 表达失范误区： 答题时使用模糊语言代替专业术语。如用“反应变快”代替“初始速率提高至2.5×10⁻³ mol·L⁻¹·s⁻¹”，用“平衡右移”代替“K值增大至4.2（298 K）”，导致论证不被认可；或在书写分析过程时遗漏关键证据（数据单位、图表坐标、反应条件）、未说明模型假设或未标注有效数字，使推理失去严谨性与可验证性。 一、ΔH的计算 ΔH（焓变）是化学反应中生成物总能量与反应物总能量之差，核心计算方法覆盖教材基础与真题高频考法，具体如下： 计算方法 适用场景 核心公式/依据 键能法 气态物质间的反应、已知键能数据 ΔH=∑反应物总键能−∑生成物总键能 盖斯定律法 多步连续反应、未知反应焓变推导 总反应ΔH=各分步反应ΔH之和（代数叠加） 热化学方程式法 已知热化学方程式、求目标反应ΔH 方程式系数与ΔH成正比； 反应逆向，ΔH符号相反 燃烧热/中和热法 已知燃烧热、中和热数据 燃烧热：ΔH=可燃物物质的量×其燃烧热； 中和热：强酸强碱稀溶液中和ΔH≈-57.3kJ/mol 能量图像法 反应能量变化曲线图、势能面图 ΔH=生成物总能量−反应物总能量； 活化能=过渡态能量−反应物能量 二、反应自发性判断 反应自发性由焓变（ΔH）、熵变（ΔS）、温度（T）共同决定，高考核心考查方向如下： （1）熵变（ΔS）基础判断 ①熵增（ΔS>0）：气态物质物质的量增多、固体溶解、液体汽化、混乱度增加（如2SO2+O2⇌2SO3，ΔS<0；CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)，ΔS>0）。 ②熵减（ΔS<0）：气态物质物质的量减少、物质凝聚、混乱度降低。 （2）吉布斯自由能（ΔG）核心判据 ①公式：ΔG=ΔH−TΔS​（T为热力学温度，单位K，恒为正）。 ②判据规则： a.ΔG<0：反应自发进行； b.ΔG=0：反应达到平衡状态； c.ΔG>0：反应非自发进行（逆向自发）。 ③温度对自发性的影响（4类典型情况）： ΔH符号 ΔS符号 自发性规律 典型反应示例 负（ΔH<0） 正（ΔS>0） 任何温度下均自发 2H2+O22H2O 负（ΔH<0） 负（ΔS<0） 低温自发，高温非自发 NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) 正（ΔH>0） 正（ΔS>0） 高温自发，低温非自发 CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g) 正（ΔH>0） 负（ΔS<0） 任何温度下均非自发 2CO(g)=2C(s)+O2(g) 三、活化能与有效碰撞理论 1．基元反应：大多数化学反应往往经历多个反应步骤才能实现，其中每一步反应都称为基元反应。决定速率的步骤是最慢的一个基元步骤。 例 过氧化氢H2O2在水溶液中把溴化氢HBr氧化为溴Br2的反应H2O2 + 2H+ +2Br－Br2 + 2H2O，反应机理为： H2O2＋H+＋Br－HBrO＋H2O (慢反应) HBrO＋Br－＋H+ Br2＋H2O (快反应) 决定速率的就是第一个反应，且这个反应中HBrO不是最终产物，称为反应的中间产物或中间体。 2．基元反应过渡状态理论 （1）如图所示是两步完成的化学反应，分析如下： ①该反应的反应物为A、B，中间体为C，生成物为D。 ②由A、B生成C的反应为吸热反应，由C生成D的反应为放热反应，总反应为放热反应。 ③第一步为慢反应，第二步为快反应，决定总反应快慢的是第一步反应。 （2）基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。 AB＋C[A…B…C]A＋BC 反应物　 　 过渡态　 产物 过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能。如：一溴甲烷与NaOH溶液反应的历程可以表示为： CH3Br＋OH－[Br…CH3…OH]Br－＋CH3OH 反应物　　 过渡态　　 　 产物 3．从活化分子、有效碰撞角度分析外界条件对反应速率的影响 条件改变 活化能 单位体积内 有效碰撞次数 化学反应速率 分子总数 活化分子数 活化分子百分数 增大反应物浓度 不变 增加 增加 不变 增加 增大 增大压强 不变 增加 增加 不变 增加 增大 升高温度 不变 不变 增加 增加 增加 增大 加催化剂 降低 不变 增加 增加 增加 增大 四、化学反应速率计算（v） 公式类型 核心公式 适用范围 易错警示 定义式 v=Δc/Δt=Δn/(VΔt)​ 已知浓度/物质的量变化、时间 注意体积 V是否变化 （恒容 / 恒压） 比例式 vA:vB:vC=ΔnA:ΔnB:ΔnC =ΔcA:ΔcB:ΔcC​ 已知一种物质速率，求其他 必须等于化学计量数之比 影响因素 v∝cn（级数反应）、 v∝e−Ea/RT 浓度、温度、催化剂 催化剂不改变平衡， 只改变速率 五、化学平衡状态的判断 1．动态标志：v正＝v逆≠0 （1）同一物质(两种表述)：v正＝v逆、断键数＝成键数。 （2）不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 2．“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时反应就达到平衡状态。 （1）混合体系中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度、百分含量(体积分数、质量分数)、转化率、颜色(某组分有颜色)等会随时间变化而变化，为变量，当其不随时间而改变时，反应达到平衡。 （2）绝热体系中温度为变量，当其不随时间而改变时，反应达到平衡。 （3）、ρ、p总等，不一定为变量，要根据不同情况进行判断。 ④若有非气体物质参与反应，无论Δn(g)是否等于0，、ρ均为变量，若其恒定不变，则化学反应达到平衡状态。 mA(s)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若A为固体或液体 是否是平衡状态 混合气体的平均摩尔质量一定 平衡 混合气体的密度一定 平衡 3．常见的判断依据（以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例） 类型 判断依据 是否是平衡状态 混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 平衡 ②各物质的质量或各物质质量分数一定 平衡 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 ④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反应速率的关系 ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即v(正)=v(逆) 平衡 ②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则v(正)=v(逆) 平衡 ③在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指v(逆) 不一定平衡 ④v(A):v(B):v(C):v(D)＝m:n:p:q，v(正)不一定等于v(逆) 不一定平衡 压强 ①m＋n≠p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 平衡 ②m＋n=p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 不一定平衡 混合气体平均相对分子质量 ①一定时，只有当m＋n≠p＋q时 平衡 ②一定时，但m＋n=p＋q时 不一定平衡 温度 任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色一定 平衡 体系的密度 恒温恒容时，密度一定 不一定平衡 恒温恒压时，若m＋n≠p＋q，则密度一定时 平衡 恒温恒压时，若m＋n=p＋q，则密度一定时 不一定平衡 六、化学平衡的移动、勒夏特列原理 1．化学平衡移动与化学反应速率的关系 （1）v正>v逆：平衡向正反应方向移动。 （2）v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。 （3）v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。 2．影响化学平衡的因素 若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响，结果如下： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强 (对有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度改变v正、v逆，平衡不移动 3．勒夏特列原理——化学平衡移动原理 内容 如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 适用范围 适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。 七、化学平衡常数（Kc）的含义及应用 1．化学平衡常数表达式：对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在一定温度下，可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。 K＝， 固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中。 2．化学平衡常数的影响因素 K值只受温度的影响，与物质的浓度、压强等的变化无关。 影响因素 内因 反应物本身的性质 外因 温度升高 ΔH<0，K值减小 ΔH>0，K值增大 3．平衡常数与方程式的关系 （1）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，在相同温度下，对于给定的可逆反应，正逆反应的平衡常数互为倒数，即K正＝。 （2）方程式乘以某个系数x，则平衡常数变为原来的x次方。 （3）两方程式相加得总方程式，则总方程式的平衡常数等于两分方程式平衡常数的乘积，即K总＝K1·K2。 化学方程式 平衡常数表达式 相互关系 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) K1＝K22 K2·K3＝1 K1·K32＝1 N2(g)＋H2(g)NH3(g) NH3(g)N2(g)＋H2(g) 4．应用 （1）对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的任意状态，浓度商Q＝。 根据浓度商与平衡常数的大小关系，可以判断化学平衡移动的方向： 当Q<K时，反应向正反应方向进行，直至达到新的平衡状态； 当Q＝K时，反应处于平衡状态； 当Q>K时，反应向逆反应方向进行，直至达到新的平衡状态。 （2）判断可逆反应的反应热 八、化学平衡常数（Kc）的计算 对以下反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡后，A的消耗量为mx mol，容器容积为V L。 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a－mx b－nx px qx 平衡常数：K＝。 九、压强平衡常数(Kp)的计算 1．压强平衡常数 对于有气体参与的化学反应，写平衡常数表达式时，用平衡时各气体的分压代替浓度，计算所得到的平衡常数称为压强平衡常数(Kp)。如aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)： Kp＝ [其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压]。 2．计算步骤及模板 模板一 模板二 ①平衡总压为p0 N2(g)　＋　3H2(g) 2NH3(g) n(平) a b c p(分压) p0 p0 p0 Kp＝ ②刚性容器起始压强为p0，平衡转化率为α。 　2NO2(g)N2O4(g) p(始) p0 0 Δp p0α p0α p(平) p0－p0α p0α Kp＝ 十、平衡转化率、体积分数等有关计算 1．掌握一个方法——“三段式”法 “三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意准确地列出起始量、变化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。 对以下反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量分别为amol、bmol，达到平衡后，A的消耗量为mx mol，容器容积为V L。 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a－mx b－nx px qx 2．掌握以下公式 公式 A的转化率 α(A)＝×100% （转化率＝×100%＝×100%） A的平衡浓度 c(A)＝ mol·L－1 A的体积分数 φ(A)＝×100% （某组分的体积分数＝×100%） 平衡混合物中某组分 的百分含量 ×100% 平衡压强与起始压强之比 ＝ 混合气体的平均密度 ρ混＝ g·L－1 混合气体的平均摩尔质量 ＝ g·mol－1 十一、常见反应机理图像分析 1．常见反应机理图像分析——物质(相对)能量与反应历程 图像 解读 催化剂与化学反应： （1）在无催化剂的情况下：E1为正反应的活化能；E2为逆反应的活化能；E1－E2为此反应的焓变(ΔH)。 （2）有催化剂时，总反应分成了两个反应步骤(也可能为多个)，反应①为吸热反应，产物为总反应的中间产物，反应②为放热反应，总反应为放热反应。 （3）催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH，反应是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和终点(生成物)能量的相对大小 能垒与决速步骤： 能垒：简单可以理解为从左往右进行中，向上爬坡最高的为能垒，而包含此能垒的反应我们称之为决速步骤，也成为慢反应。 例如图中，从第一个中间态到过渡态2的能量就是能垒，而HCOO*+H*=CO2+2H*是在Rh做催化剂时该历程的决速步骤。 注意： ①能垒越大，反应速率越小，即多步反应中能垒最大的反应为决速反应。 ②用不同催化剂催化化学反应，催化剂使能垒降低幅度越大，说明催化效果越好。 ③相同反应物同时发生多个竞争反应，其中能垒越小的反应，反应速率越大，产物占比越高。 2．常见反应机理图像分析——“环形”反应历程 图像 解读 “环式”反应： 对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④，“出环”的物质为生成物，如②和③ 1,2-丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理 催化剂与中间产物： 催化剂：在连续反应中从一开始就参与了反应，在最后又再次生成，所以仅从结果上来看似乎并没有发生变化，实则是消耗多少后续又生成了多少。 中间产物：在连续反应中为第一步的产物，在后续反应中又作为反应物被消耗，所以仅从结果上来看似乎并没有生成，实则是生成多少后续有消耗多少。 例1：在含少量 I-的溶液中，H2O2 分解的机理为： H2O2 + I- → H2O + IO- 慢 H2O2 + IO-→ O2 + I- +H2O 快 在该反应中I-为催化剂， IO-为中间产物。 例2：而在机理图中，先找到确定的反应物，反应物一般是通过一个箭头进入整个历程的物质，(产物一般多是通过一个箭头最终脱离这个历程的物质)与之同时反应的就是催化剂，并且经过一个完整循环之后又会生成；中间产物则是这个循环中的任何一个环节。如图中，MoO3则是该反应的催化剂，图中剩余的三个物质均为中间产物。 十二、化学反应速率与平衡图像分析 1．物质的量—时间图 典例分析：某温度时，在定容(VL)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 a.由图像得出的信息 Ⅰ、X、Y是反应物，Z是产物。 Ⅱ、t3s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。 Ⅲ、0～t3s时间段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。 b、根据图像可进行如下计算 Ⅰ、某物质的平均速率、转化率，如v(X)＝mol·L－1·s－1； Y的转化率＝×100%。 Ⅱ、确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。 2．速率-时间图（v−t图） a.t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大； b.t2时升高温度，对任何反应，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的正反应速率增大较快； c.t3时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小； d.t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大 2．转化率(或含量)—时间图——先拐先平 【解析】甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大； 乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大； 丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。 3．平衡曲线类（最高频、最易错） （1）含义：描述平衡状态下，物理量（转化率、产率、常数）与外界条件（温度、压强、投料比）的函数关系。 （2）常见子图： ①α−T图：转化率随温度变化 。 ②α−P图：转化率随压强变化 。 ③lnK−1/T图：关联平衡常数与温度（阿伦尼乌斯公式延伸） 。 ④物质的量分数-组成图：三角坐标图 。 （3）分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即：为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响 恒压线(恒温线) 答题策略 叙特点(反应特点或容器特点)→变条件→定方向→得结论(或结果) 答题模板 该反应的正反应是气体分子数减小(或增大)的反应，当温度一定时，增大压强，平衡正向移动，因此×××(得结论) 经典例题 乙烯气相水合反应的热化学方程式为C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)　ΔH＝－45.5kJ·mol－1，下图是乙烯气相水合法制乙醇中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)＝1∶1]。图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为__________，理由是______________ 标注答案 p1＜p2＜p3＜p4，反应正方向是分子数减少的反应，相同温度下，压强升高乙烯转化率提高 1．（2026·广东深圳·三模）当前能源资源短缺，甲醇合成制备与应用是国际研究的热点。 Ⅰ．某温度下，利用生产甲醇主要涉及以下三个反应： ①   ②   ③   （1）___________(填“>”“<”或“=”)，反应③自发进行的条件是___________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 （2）在恒容密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是___________(填标号)。 A．加入催化剂，降低了反应的，从而加快了反应速率 B．混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C．反应达到平衡时，升高温度，的浓度增大 D．平衡时向容器中充入惰性气体，甲醇的产率不变 （3）阿伦尼乌斯公式为(其中为速率常数，和为常数，为反应的活化能，为自然对数的底，为温度)，反应Ⅰ的速率方程为，。 ①增大体系的压强，___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②在催化剂作用下，将和的混合气体通入密闭容器发生反应①、②。当反应达到平衡状态时，的转化率是60%，此时和的平均相对分子质量是23，若反应1的，平衡时反应1的反应速率___________。 Ⅱ．甲醇应用： （4）甲醇是一种潜在的储氢材料。在某催化剂作用下，甲醇制氢的反应历程如图所示(表示过渡态，*表示物种被吸附在催化剂表面)。 写出决速步骤的反应方程式：___________。 （5）甲醇是生产甘油的辅助原料，甘油()水蒸气重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     反应Ⅲ     条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中、、和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。 550℃时，的平衡转化率为___________(写出计算过程)。 【答案】（1） 低温 （2）BD （3） 不变 0.512 （4） （5）由图可知，，，   平衡体系中的含H物质有、、、，含C物质有 、、、，根据C元素守恒有：，根据H元素守恒有：，，故550℃时，的平衡转化率为 【解析】（1）根据盖斯定律，反应①=反应②+反应③，因此：，，由于，故。反应③：（放热）；反应前气体总物质的量为，反应后为，熵变。根据自发判据：、时，低温下的绝对值较小，，反应自发。故反应③自发进行的条件是低温； （2）A．催化剂仅降低活化能、加快速率，不改变反应的，A错误。 B．混合气体总质量m守恒，平均相对分子质量，体系总物质的量n是变量（反应①、③的气体物质的量变化）；当M不变时，说明n不变，反应达平衡，B正确。 C．反应①、③均为放热反应，升高温度平衡逆向移动，浓度减小，C错误。 D．恒容充入惰性气体，各物质浓度不变，平衡不移动，甲醇产率不变，D正确。 因此正确选项为BD； （3）①根据阿伦尼乌斯公式为，速率常数仅与温度有关，压强不改变、，因此不变。 ②初始、，容器体积，转化率，剩余为。平衡时和的平均相对分子质量为23，设平衡时和的物质的量分别为x和y,则有,平衡时，，。平衡时，代入：； （4）反应历程中活化能最大的步骤为决速步骤，观察图像，相对能量最高，对应反应物为，生成物为，故反应方程式为：； （5）随着温度升高，反应Ⅰ向正向移动，反应Ⅱ、反应Ⅲ向逆向移动，、的物质的量均增大，增大的幅度大于，的物质的量减少，故①为随温度变化曲线，②为随温度变化曲线，③为随温度变化曲线。由图可知，，，平衡体系中的含H物质有、、、，含C物质有、、、，根据C元素守恒有：，根据H元素守恒有：，，故时，的平衡转化率为。 2．（2026·广东茂名·三模）我国“碳中和”研究领域取得了很大的成效，转化为甲醇是实现“碳中和”的重要手段，该过程主要发生下列反应： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   （1）若反应Ⅲ逆反应的活化能为，则正反应的活化能为___________(用含的式子表示)；反应Ⅱ能够自发进行的条件是___________(填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”)。 （2）刚性绝热密闭容器中只发生反应Ⅰ，下列能说明反应Ⅰ一定达到平衡状态的是___________(填标号)。 A．的消耗速率和CO的生成速率相等 B．和CO的物质的量之比不再变化 C．混合气体的平均相对分子质量不再变化 D．反应体系的压强不再变化 （3）以的进气比通入载有催化剂的密闭反应管中，维持压强为3 MPa进行上述三个反应，反应达到平衡状态时，测得的转化率、的选择性和CO的选择性随温度的变化如图所示。 已知：或CO的选择性。 ①表示的选择性的曲线为___________(填“a”或“b”)，理由是___________。 ②M点对应温度下达到平衡状态时，的转化率为20%。M点对应温度下反应Ⅱ的___________(保留3位有效数字)。 （4）科学家们设计出了利用合成气合成液态烃和甲醇的方法，现用电解原理模拟利用合成气制备甲醇，其制备原理装置如图所示。 ①交换膜为___________(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。 ②M极的电极反应式为___________。 【答案】（1） 较低温度 （2）BD （3） a 反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应，升高温度，反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动，的选择性降低；反应Ⅰ为吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，均有利于增大CO的选择性 0.333 （4） 阳离子 【解析】（1）​，反应Ⅲ，逆反应活化能为，故；反应Ⅱ，反应后气体分子数减少，，根据自发，只有较低温度下才能满足，故自发条件为较低温度。 （2）反应Ⅰ：，反应前后气体总物质的量不变； A．消耗速率、生成速率均为正反应速率，任何时刻都相等，不能说明平衡，A错误； B．和物质的量之比不再变化，说明各物质的量不再改变，反应达到平衡，B正确； C．反应前后总质量、总物质的量均不变，平均相对分子质量始终不变，不能说明平衡，C错误； D．刚性绝热容器，反应Ⅰ吸热，未平衡时温度不断变化，，不变，压强随温度变化，压强不变说明温度不变，反应达到平衡，D正确； 故答案为：BD。 （3）①反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应，升高温度，反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动，的选择性降低；反应Ⅰ为吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，均有利于增大CO的选择性，选择性随温度升高而降低，对应曲线a； ②设起始，，：转化率20%，共消耗0.2 mol，M点、选择性均为50%，故，，剩余，消耗共0.1×3+0.1×1=0.4 mol，剩余，；总物质的量，总压3 MPa，分压：，，； 。 （4）①N极生成，为阳极，反应为，生成的需要通过交换膜移向阴极M，故交换膜为阳离子交换膜； ②M为阴极，得电子，在酸性条件下结合生成，电极反应为。 3．（2026·广东东莞·模拟预测）H2S和CH4的重整制氢涉及如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 回答下列问题： （1）=___________kJ·mol-1，该反应能___________(填“高温”或“低温”)自发进行。 （2）一定温度下，向容积不等的恒容密闭容器中分别通入等量的H2S发生反应Ⅰ，经过相同时间，测得各容器中的H2S转化率与容器容积的关系如图所示，下列说法正确的是___________。 A．b、c点的Q=K B．正反应速率a>c C．a点所示条件下满足 D．在a点再通入H2S，平衡后H2S的转化率将增大 （3）在恒压100 kPa下按组成通入混合气体，反应相同时间后，H2、S2和CS2的体积分数随温度的变化关系如图甲所示，测得平衡状态下S2的收率和H2S的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。[已知：H2的收率=，S2的收率=] ①1050℃时，H2的体积分数为___________，在950℃~1150℃范围内，其他条件不变，随着温度升高，S2(g)的体积分数先增大而后减小，其原因可能是___________。 ②计算T1℃，H2的收率=___________。保持恒压100kPa和投料比n(H2S)：n(CH4)=1∶1不变，不通入Ar，则相同温度下H2S转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1） 高温 （2）BC （3） 950℃~1100℃时，反应Ⅰ占主导，速率增幅大，生成多；1100℃~1150℃时反应Ⅱ占主导，速率增幅大，消耗多 20% 减小 【解析】（1）反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ，根据盖斯定律可知，，所以； 当时，反应可以自发进行，该反应，正反应为气体分子数增大的反应，则，可知高温能自发进行； （2）A．容器体积越小，压强越大，反应速率越大，达平衡所需时间越短，b点H2S转化率最高，说明达到平衡，c点容器体积更大，反应更慢，故a、b点为平衡点，c点为非平衡点，a、b点的Q=K，c点的Q≠K，A错误； B．容器体积越小，压强越大，反应速率越大，故正反应速率a>c，B正确； C．由选项A的分析知a点为平衡点，故a点所示条件下满足，C选正确； D．反应Ⅰ为气体分子数增大的反应，在a点再通入H2S，相当于增大压强平衡逆向移动，平衡后H2S的转化率将减小，D错误； 故选BC； （3）①在恒压100kPa下按组成n(H2S)：n(CH4)：n(Ar)=1：1：4.7通入混合气体，由图甲知，1050℃时，CS2的体积分数为0.1%，S2体积分数为1.6%，设起始n(H2S)=1.0 mol、n(CH4)= 1.0 mol、n(Ar)= 4.7 mol，H2S转化了mol，CH4转化了mol，列三段式如下： n总=2+y+0.5x，CS2的体积分数=， S2的体积分数=，由H2体积分数=解得H2体积分数=3.6%； 950℃~1100℃时，反应Ⅰ占主导，速率增幅大，生成S2(g)多；1100℃~1150℃时反应Ⅱ占主导，速率增幅大，消耗S2(g)多，故在950℃~1150℃范围内，其他条件不变，随着温度升高，S2(g)的体积分数先增大而后减小； ②T1℃时，H2S的转化率为32%，S2的收率为4%，设起始投料H2S为1mol，则反应的H2S为0.32mol，S2和CS2中总的S原子为0.32mol，S2中的S原子为0.04mol，则CS2中S原子为0.28mol，CS2中C原子为0.14mol，则消耗的CH4为0.14mol，H2中总的H原子为0.32mol×2＋0.14×4=1.2mol，则H2的收率为； 保持恒压100kPa和投料比n(H2S)：n(CH4)=1：1不变，不通入Ar，反应体系总物质的量减小，相当于增大反应体系的分压，该反应是气体分子数增大的反应，增大压强，则平衡逆向进行，相同温度下H2S转化率减小。 4．（2026·广东深圳·模拟预测）在温和条件下，将转化为烃类具有重要意义。 采用电化学-化学串联催化策略可将高选择性合成，该流程示意图如下图： （1）基态镍原子的价层电子排布式为_____。 （2）混合气体进入反应器后发生如下反应： 反应i：　 反应ii：　 已知　。则反应ii的反应热____，该反应____（填标号）。 A．低温自发        B．高温自发 C．高温低温均不自发        D．高温低温均自发 （3）一定温度下，CO、和（物质的量之比为）按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器（入口压强为）发生反应和。有存在时，反应和的反应进程如图1所示。随着的增加，的转化率和产物的选择性如图2所示。（选择性） ①根据图1（实线表示生成的路径），以为催化剂，生成的反应历程中决速步的反应式为_____。 ②关于反应ii，以下说法不正确的是_____。 A．据图2可知，越大，的选择性越大 B．升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小 C．保持不变，增大乙烯与氢气的投料比，有利于提高氢气的平衡转化率 D．增大压强平衡正向移动，K增大 ③结合图2，当时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡。当时，起始投入和，达到平衡时，的选择性为_____，物质的量为_____mol，反应ii的_____（写出计算过程，结果用计算式表示。以分压表示，分压=总压×物质的量分数）。 【答案】（1） （2） -230.7 A （3） BD 20% 0.18 mol 【解析】（1）Ni是28号元素，价电子包含轨道，价层电子排布式为； （2）（2），该反应，，，低温下，因此选A； （3）①决速步对应最高能垒TSⅡ，反应物； ②A．根据图像可知，x增大，的选择性越大，A正确； B．升温，正、逆反应速率一定同步增大，B错误； C．增加投料，平衡正向移动，消耗变多，转化率上升，C正确； D．K只与温度有关，压强改变不影响平衡常数，K不变，D错误； 故答案选BD； ③守恒法：起始时：，，。达到平衡时：选择性为20%，，，；根据C守恒：，根据H守恒：，平衡时，，，， 5．（2026·广东梅州·模拟预测）CO2过量排放打破碳循环平衡，“碳中和”成为环境治理关键目标。将CO2转化为高附加值化学品甲醇，既能减排，又能满足工业需求。CO2加氢制CH3OH过程涉及以下反应： Ⅰ、 Ⅱ、 （1）①则反应的___________，反应Ⅰ在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 ②将等物质的量的CO2和H2充入恒温恒容密闭容器，仅考虑发生反应Ⅱ，下列事实能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．容器内压强保持不变                B．生成的速率与生成的速率相等 C．混合气体的平均相对分子质量不变    D．与的比值保持不变 （2）在、氢碳比、使用催化剂条件下，反应相同时间，不同温度下CO2转化率和CH3OH选择性的如图像所示。从下图可看出，该催化剂的最适宜温度为___________℃(已知：CH3OH的选择性，CO的选择性，下同) （3）LTA分子筛膜具有很强的亲水性。在、氢碳比条件下，改用LTA分子筛膜催化反应器，反应相同时间，不同温度对LTA分子筛膜催化反应器的催化性能影响如图所示。使用LTA分子筛膜，CO2的转化率提高的原因是___________。 （4）将和充入恒温密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，并达到平衡状态，测得CO2的平衡转化率、CH3OH的选择性和CO的选择性随压强变化曲线如图所示。 图中表示CH3OH选择性的曲线是___________(填“m”、“n”或“p”)，A点时H2的转化率为___________。在某压强下CO2的平衡转化率为20%，CH3OH的选择性为，则该条件下CH3OH的平衡产率为___________。 （5）①某温度下，分别在、压强下，将和通过装有催化剂的反应器发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，并达到平衡状态，测得平衡时CO及CH3OH的物质的量分数随温度的变化如图所示。表示压强下CO的物质的量分数曲线为___________(填“b”、“c”、“d”)；___________(填“＞”、“＜”或“=”)。 ②在600℃的温度下，反应Ⅱ的平衡常数Kp=___________(写出计算过程)。 【答案】（1） -90.5kJ·mol-1 低温 B （2）260 （3）此分子筛膜具有强亲水性，在反应时可分离出H2O(g)，有利于反应Ⅰ和Ⅱ(主要是反应Ⅰ)的进行，CO2的转化率提高 （4） m 24% 10% （5） c ＜ 0.4 【解析】（1）①由盖斯定律，反应可由反应Ⅰ减去反应Ⅱ得到，因此；该反应Ⅰ为放热反应、，根据的反应能自发进行，因此反应Ⅰ应在低温条件下更易自发； ②判断是否达到平衡的本质是正、逆反应速率相等， A．反应Ⅱ为反应前后气体分子数相等的反应，在恒温恒容容器中，压强始终不变，容器内压强保持不变不能作为平衡标志，A不符合题意； B．“生成CO的速率等于生成H2的速率”实质反映正逆反应速率相等，可以判断达到平衡，B符合题意； C．对于反应Ⅱ，因反应前后气体总物质的量不变且总质量守恒，故混合气体的平均相对分子质量始终不变，混合气体的平均相对分子质量不变不能说明反应达到平衡状态，C不符合题意； D．因题干中起始时和的物质的量相等且按1：1反应，故二者比值始终为1∶1，因此CO2与H2物质的量的比值保持不变不能作为平衡状态的标志，D不符合题意； （2）由图可知，在260℃时，的转化率和的选择性均达到最大值，此时的选择性为67.3%，因此该催化剂的最适宜温度为260℃； （3）LTA分子筛膜具有强的亲水性，在反应时可分离出，有利于反应Ⅰ和Ⅱ(主要是反应Ⅰ)的进行，的转化率提高； （4）由反应Ⅰ可知，反应前后气体分子数由4变为2，增大压强有利于平衡向生成CH3OH的方向移动，因此随着压强增大，CH3OH的选择性应逐渐升高；CH3OH与CO的选择性之和为1，对照各曲线，图中CH3OH选择性对应曲线m，CO选择性对应曲线p，CO2的平衡转化率对应曲线n； A点CO2转化率为30%，CO选择性为30%、CH3OH选择性为70%，说明转化的CO2中有70%生成CH3OH，30%生成CO。则反应Ⅰ消耗CO2为，反应Ⅱ消耗CO2为。反应Ⅰ每消耗1 mol CO2消耗3 mol H2，反应Ⅱ每消耗1 mol CO2消耗1molH2，所以H2转化率为：；在某压强下的平衡转化率为20%，的选择性为，则该条件下CH3OH的平衡产率==10%； （5）①反应Ⅰ为放热反应，升温不利于CH3OH生成，所以CH3OH的物质的量分数随温度升高而降低，对应下降曲线，为曲线a、b；反应Ⅱ为吸热反应，升温有利于生成CO，所以CO的物质的量分数随温度升高而增大，对应上升曲线，为曲线c、d。在相同温度下，增大压强，反应Ⅰ正向移动，CH3OH物质的量分数增大，则p1＜p2；由于反应Ⅰ正向移动，导致反应Ⅱ逆向移动，CO物质的量分数减小，即较高压强下CO的物质的量分数较小，故在压强下，代表CO的物质的量分数曲线为c； ②列出三段式： 反应I： 反应Ⅱ： 平衡时总物质的量为(6−2x) mol，甲醇的物质的量为x mol，CO的物质的量为y mol，x=y，，解得x=y=0.5，平衡时，n(CO2)=0.5mol，n(H2)=2.5mol，n(CO)=0.5mol，n(H2O)=1mol，由于反应Ⅱ为反应前后气体分子数不变的反应，则反应Ⅱ的。 6．（2026·广东广州·三模）二乙烯基苯(DVB)是一种十分重要的交联剂，工业上常用二乙苯(DEB)在铁基催化剂(以为主要成分)下两步脱氢制取，第一步脱氢产物为乙基苯乙烯(EVB)，反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 回答下列问题： （1）基态的价层电子轨道表示式为___________。 （2）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，反应Ⅰ、Ⅱ的随温度变化如图1. ①的___________(用含、的代数式表示) ②反应Ⅰ___________进行。(填写对应选项的字母) a．高温自发    b．低温自发    c．任意温度自发    d．任意温度不自发 （3）恒温时，在体积为恒容密闭反应器中进行DEB(1.0 mol)脱氢实验，只发生反应Ⅰ、Ⅱ，测得EVB产率、DVB产率随时间变化关系如图2所示。 ①0~6h，DEB的平均反应速率为___________mol/(L·h)。 ②3h时，图中显著高于的原因是___________。 ③在恒温密闭容器中加入一定量的DEB，其它条件不变，压缩体积增大反应体系压强，反应相同的时间，若测得DEB的转化率增大，原因是___________。 （4）保持压强为100 kPa，容器中通入水蒸气和发生反应Ⅰ、Ⅱ和副反应Ⅲ：。DEB的平衡转化率、EVB和DVB的选择性随温度的变化如图3.选择性 。 ①表示DEB的平衡转化率的曲线是___________(填标号)。 ②时，DVB的平衡产率为___________。 ③反应Ⅲ的___________kPa(写出计算过程，结果用计算式表示即可)。 【答案】（1） （2） a （3） 第一步反应生成EVB的活化能小于第二步反应中生成DVB的活化能，导致第一步反应速率更快，造成短时间内EVB积累，产率较大 反应未达平衡，压强增大，反应速率增大，转化率增大 （4） 0.28(28%) 设起始时，，DEB 的平衡转化率为70%，选择性：DVB40%；EVB40%；MST20%。平衡时 ， ，， 【解析】（1）铁（ ）的原子序数为 ，基态原子的电子排布式为。是失去个电子形成的，因此的价层电子排布式为3d5，价层电子轨道表示式为。 （2）①总反应为反应Ⅰ与反应Ⅱ的加和：。根据盖斯定律，总反应的吉布斯自由能变等于各分步反应的吉布斯自由能变之和，因此：； ②由图1可知，反应Ⅰ的压强平衡常数 随温度升高而增大。结合公式 ，当增大时， 增大，减小，同时，反应Ⅰ的气体分子数增加，即熵变。根据吉布斯自由能公式，若，则高温下的正值会超过，使，反应自发；低温下较小，，反应非自发。因此反应Ⅰ高温自发，选。 （3）①由于初始为 mol，因此 h时，产率，即生成的物质的量为 mol， 产率，即生成的物质的量为 mol，根据反应关系：反应Ⅰ消耗 的物质的量=生成 的物质的量= mol；反应Ⅱ消耗的物质的量=生成 的物质的量= mol，消耗的DEB物质的量等于最终体系中EVB和DVB的物质的量之和，即，容器体积为 L，时间为 h，因此平均反应速率：mol/(L·h)； ②3h时，图中显著高于的原因是第一步反应生成EVB的活化能小于第二步反应中生成DVB的活化能，导致第一步反应速率更快，造成短时间内EVB积累，产率较大； ③压缩体积增大压强时，体系中各组分浓度均增大，反应速率加快。在相同时间内， 的消耗更多，因此转化率增大。 （4）①由图可知，升高温度， 和 均增大，说明反应Ⅰ和反应Ⅱ都是吸热反应，随着温度升高，平衡向正反应方向移动，DEB的平衡转化率应该升高。观察图像，L1和 L2都是上升的，L3是下降的。所以 L3不可能是转化率。假设L2是转化率（40%），那么L1（70%）和 L3（40%）就是选择性，70%+40%>1，说明L2不是转化率，则L1代表DEB的平衡转化率； ② 时，DVB和EVB的选择性均为40%，保持压强为100 kPa，容器中通入水蒸气和，假设的物质的量为1mol，的转化率为70%，则生成DVB的物质的量为1mol×70%×40%=0.28mol，理论上1mol DEB完全转化为DVB为1mol，为=28%； ③计算过程见答案。 7．（2026·广东佛山·一模）“一碳化学”是指以分子中只含有一个碳原子的化合物(如等)为原料合成一系列化工产品的化学。回答下列问题： （1）通常利用反应实现“碳中和”。 ①CO2、H2O、CH3OH沸点由大到小的顺序为___________，理由是___________。 ②在一定温度下，由稳定态单质生成化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。几种物质在298K的标准摩尔生成焓如表： 物质 标准摩尔生成焓/ -393.5 -201.2 -241.8 0 则___________，该反应在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 （2）已知：反应I． 反应Ⅱ． 温度为时，向某固定容积的容器中充入一定量的和，仅发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时H2(g)和CO(g)的转化率(α)及CO2(g)的物质的量(n)随起始投料比变化的情况如图所示。 ①图中表示α(H2)变化的曲线为___________(填“a”“b”或“c”)。 ②曲线c上A点的纵坐标m=___________。 ③起始投料比时，的选择性___________%(保留三位有效数字)。 ④若温度为，起始投料比=1时，反应Ⅱ的，则___________(填“＞”“=”或“＜”)。 【答案】（1） H2O、CH3OH、CO2 CO2不能形成分子间氢键，沸点最低；H2O形成的分子间氢键的数目多于CH3OH，沸点最高 -49.5 低温 （2） b 0.125 33.3 ＞ 【解析】（1）①二氧化碳不能形成分子间氢键，沸点最低；水分子和甲醇分子都能形成分子间氢键，而水分子形成的分子间氢键的数目多于甲醇，沸点最高，所以沸点由大到小的顺序为H2O、CH3OH、CO2； ②由标准摩尔生成焓的定义可知，反应ΔH=生成物的标准摩尔生成焓之和-反应物的标准摩尔生成焓之和，则反应ΔH=[(-201.2kJ/mol)+(-241.8kJ/mol)]-[(-393.5kJ/mol)+0]= -49.5kJ/mol，该反应是熵减的放热反应，低温条件下反应ΔH-TΔS<0，能自发进行； （2）①起始投料比增大相当于增大氢气的浓度，反应I的平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增大，但氢气的转化率减小，根据图像以及时的曲线纵坐标数值可知曲线a、b、c分别表示一氧化碳的转化率、氢气的转化率、二氧化碳的物质的量随投料比变化的情况，故选b； ②由图可知，起始投料比=1时，一氧化碳和氢气的转化率分别为37.5%、62.5%，二氧化碳的物质的量为mmol，则平衡时一氧化碳的物质的量为1mol-1mol×37.5%=0.625mol、氢气的物质的量为1mol-1mol×62.5%=0.375mol，由碳原子个数守恒可知，甲烷的物质的量为1mol-0.625mol-mmol=(0.375-m) mol，由氧原子个数守恒可知，水的物质的量为1mol-0.625mol-2mmol=(0.375-2m) mol，由氢原子个数守恒可得：0.375mol×2+(0.375-m) mol×4+(0.375-2m) mol×2=1 mol×2，解得m=0.125，故答案为：0.125； ③由②可知，二氧化碳的选择性为≈33.3%； ④反应Ⅱ为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应的平衡常数减小，设温度为T1条件下反应达到平衡时混合气体的总物质的量为nmol、压强为P，由②所得数据可知，反应的平衡常数Kp==0.6，由题意可知，温度为T2条件下反应的平衡常数Kp=1，则温度T1大于T2，故答案为：>。 8．（2026·广东深圳·模拟预测）/循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线，主要反应如下： I．　 Ⅱ．　 Ⅲ．　 （1）计算_______，该反应在_______(填“高温”或“低温”)条件下利于自发进行。 （2）高温下MgCO3分解产生的MgO催化CO2与H2反应生成CH4，部分历程如图，其中吸附在催化剂表面的物种用*标注，所示步骤中最慢的基元反应是_______(填序号)，生成水的基元反应方程式为_______。 （3）100kPa下，在体积为1L的密闭容器中，H2(g)和MgCO3(g)各1mol发生反应。反应物(H2、MgCO3)的平衡转化率和生成物(CH4、CO2)的选择性随温度变化关系如下图(反应Ⅲ在360℃以下不考虑)。 注：含碳生成物选择性 ①表示CH4选择性的曲线是_______(填字母)。 ②在550℃下达到平衡时，_______mol。500~600℃，随温度升高H2平衡转化率下降的原因可能是_______。 ③点M温度下，反应Ⅱ的Kp=_______(写出计算过程，最后结果列出计算式即可)。 【答案】（1） -65 低温 （2） ④ HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O （3） c 0.2 温度升高，反应Ⅱ逆移，H2平衡转化率下降；使反应Ⅲ正移，H2平衡转化率升高；反应Ⅱ逆移比反应Ⅲ正移程度大 【解析】（1）已知：I．MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)  ΔH1=+101kJ⋅mol-1，Ⅱ．CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)  ΔH2=-166kJ⋅mol-1；将I+Ⅱ可得∆H4=∆H1+∆H2=+101kJ/mol+(-166kJ/mol)=-65kJ/mol； 已知该反应∆H4=-65kJ/mol，小于0，为放热反应；若该反应自发进行，则∆G=∆H-T∆S＜0，正反应为熵减反应，∆S＜0，应选择低温的条件； （2）反应活化能越高，反应速率越慢，从图中可以看出，第④步活化能最高，速率最慢，基元反应为CH3*+H*+2H2O=CH4*+2H2O； 由图可知，在第③步时生成了水，基元反应为：HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O； （3）①已知反应I为吸热反应，Ⅱ为放热反应，Ⅲ为吸热反应，根据图像，温度逐渐升高，则碳酸镁的转化率逐渐升高，在360℃以下不考虑反应Ⅲ，则氢气的转化率下降，则二氧化碳的选择性上升，甲烷的选择性下降，所以a表示碳酸镁的转化率，b表示二氧化碳的选择性，c表示甲烷的选择性，故答案为c； ②在550℃下达到平衡时，碳酸镁完全转化，二氧化碳的选择性为70%，甲烷的选择性为10%，则生成的二氧化碳为0.7mol，生成的甲烷为0.1mol，根据碳原子守恒得出n(CO)=1-0.7-0.1mol=0.2mol；温度升高，反应Ⅱ逆移，平衡转化率下降，使反应Ⅲ正移，平衡转化率升高，总的表现为反应Ⅱ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅲ平衡正向移动的程度，因此500~600℃，随温度升高的平衡转化率下降。 ③点M温度下，从图中看出碳酸镁的转化率为49%，则剩余的碳酸镁为0.51mol，根据碳原子守恒，甲烷和二氧化碳中碳原子的物质的量之和为0.49mol，又因为此时二氧化碳的选择性和甲烷的选择性相等，则二氧化碳和甲烷的物质的量为0.245mol，根据氧原子守恒得出水的物质的量为0.49mol，根据氢原子守恒得出氢气的物质的量为0.02mol，总的物质的量为0.02+0.245+0.245+0.49=1mol，p(H2)=×100kPa=2kPa，p(CO2)=p(CH4)=×100kPa=24.5kPa，p(H2O)=×100kPa=49kPa，则反应Ⅱ的==。 9．（2026·广东广州·模拟预测）丙烯作为重要的基本化工原料，在化学工业中具有举足轻重的作用。回答下列问题： （1）丙烯作为还原剂可以在铁柱撑黏土催化剂(Fe-PILC)上选择性还原NO。 已知：反应Ⅰ．  ； 反应Ⅱ．  。 ①反应的 _______。 ②基态铁原子核外有_______个未成对电子。 （2）一定条件下，丙烯与HCl的反应历程与能量变化的关系如图所示。下列说法正确的是_______(填选项字母)。 A．丙烯与HCl发生加成反应有2种产物 B．反应过程中恒有 C．体系达平衡后升高温度，丙烯的转化率减小 D．选择合适的催化剂可以提高的产率 （3）丙烷直接脱氢制丙烯反应为   ，其中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系如图所示(图中压强分别为和 )： ①工业生产中为提高丙烯的平衡产率，常在恒压时向原料气中掺入水蒸气，其目的是_______。 ②时，图中表示丙烷和丙烯体积分数的曲线分别是_______、_______(填序号)。 ③、500℃时，该反应的平衡常数 _______Pa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，计算结果保留两位有效数字)。 （4）异丙醇催化脱水生成丙烯，有关反应如下： 反应甲：； 反应乙：。 保持恒温恒压，向反应器中投入和Ar(Ar为惰性气体)，发生上述反应甲和反应乙，当起始投料比时，平衡转化率为a％，此时，丙烯的选择性为b％[已知：丙烯的选择性]，此时水蒸气与的物质的量之比为_______(用含a或b的代数式表示，写出计算过程)。 【答案】（1） －2838.4 4 （2）ACD （3） 该反应是气体分子数增多的反应，恒压条件下充入水蒸气容器体积增大，平衡向正反应方向移动 ⅳ ⅰ （4） 【解析】（1）①根据盖斯定律，可知总反应，则； ②基态铁原子的价层电子排布式为，3d轨道上有4个未成对电子，即基态铁原子核外有4个未成对电子； （2）丙烯与HCl发生加成反应，氯可以加成在1号或2号碳，有2种产物，A项正确； 生成的反应活化能低，反应开始时生成的更多，B项错误； 反应均为放热反应，升高温度平衡逆向移动，丙烯的转化率减小，C项正确； 选择合适的催化剂提高的选择性，可以提高的产率，D项正确； 故选ACD； （3）①工业生产中为提高丙烯的平衡产率，还常在恒压时向原料气中掺入水蒸气，可增大混合气的体积，减小与反应有关气体的浓度，由于该反应为气体分子数增多的反应，所以恒压条件下充入水蒸气的目的是增大容器体积，使平衡正向移动； ②升高温度，平衡正向移动，丙烷的体积分数减小，丙烯的体积分数增大，则ⅰ、ⅲ为丙烯的曲线，ⅱ、ⅳ为丙烷的曲线，与相比，压强减小，平衡正向移动，从而得出时，表示丙烷体积分数的曲线为ⅳ，表示丙烯体积分数的曲线为ⅰ； ③、500℃时，丙烷、丙烯、氢气的体积分数都为30％，由此可计算该反应的平衡常数； （4）设的投料为1mol，的转化率为a％，的选择性为b％，则参与反应甲的的物质的量为，参与反应乙的的物质的量为，的物质的量为，则水蒸气与的物质的量之比为。 10．（2026·广东·模拟预测）Ⅰ．含硫化合物在能源、材料及环境等工业领域均有广泛的应用。 （1）Cu2S中基态亚铜离子的价层电子轨道表示式为___________。 ⅠI．工业废气分解可制取。 （2）已知热化学方程式： ⅰ. ⅱ. ⅲ. 热分解反应的___________(用含、、的式子表示)。 （3）已知反应ⅲ是放热反应，则反应iii在___________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。 （4）一定温度下，2mol在体积为VL的恒容密闭容器中发生上述分解反应，ts时的产率为40%，充分分解达到平衡时，容器中和的分压相等，则该温度下的平衡常数___________。 （5）过碳酸钠(2Na2CO3∙3H2O2)又称固体过氧化氢，是碳酸钠和过氧化氢的加成复合物。将2Na2CO3∙3H2O2置入真空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：平衡时的关系如图乙所示。a点时，该反应的平衡总压=___________kPa，平衡常数Kp=___________(列出算式)，Kp随温度升高而___________(填“增大”、“减少”或“不变”)。 【答案】（1） （2）ΔH3-ΔH2-ΔH1 （3）低温 （4） （5） 12 增大 【解析】（1）Cu2S中基态亚铜离子的价层电子排布式为3d10，其轨道表示式为； （2）由盖斯定律可知ⅲ-ⅰ-ⅱ得反应，故； （3）反应iii为熵减小的放热反应，即，，由时反应可自发进行可知，在低温下反应iii可自发进行； （4），充分分解达到平衡时，容器中和的分压相等，由方程式可知，平衡时硫化氢、氢气的物质的量相等，均为2 mol÷2=1 mol，同时生成为1 mol÷2=0.5 mol，则该温度下的平衡常数=； （5）反应生成，同温同容下分压比等于物质的量比，a点，则，总压。平衡常数Kp===。横坐标越小，温度越高，由图可知温度越高，越大，说明升高温度平衡正向移动，因此随温度升高而增大。 11 / 55 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $