2027届高三化学一轮复习解答题专项训练化学原理综合

**基本信息** 聚焦化学原理综合应用，以高考真题与变式训练为载体，系统整合反应热、化学平衡、电化学等核心模块，构建"概念-原理-应用"三阶解题体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题演练|4道高考题|盖斯定律叠加法、平衡常数计算模型、图像分析三步法|从基态电子排布（微观）到反应自发性（宏观），形成结构-性质-能量-平衡的逻辑链| |变式训练|24道模拟题|转化率计算通式、选择性分析技巧、复杂体系守恒法|以工业流程为背景，整合多反应竞争、催化剂影响等实际问题，体现科学态度与社会责任|

2027届高三化学一轮复习解答题 专项训练化学原理综合 一、真题演练 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)。    二、变式训练 5．（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“＜”)。 6．（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)。 7．（2026·广东佛山·模拟预测）利用合成气制取低碳醇可有效减缓对传统石油的依赖。可能发生如下反应： 反应ⅰ：2CO(g)+4H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+H2O(g)  ΔH1=-256 kJ·mol-1 反应ⅱ：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)     ΔH2=-90.1 kJ·mol-1 反应ⅲ：CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)    ΔH3=-206 kJ·mol-1 反应ⅳ：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)     ΔH4=-41 kJ·mol-1 (1)反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH=_______ kJ·mol-1。 (2)将H2与CO按一定投料比在密闭容器中催化制取低碳醇，不同温度和压强对CO转化率的影响关系如图5所示。 ①a点CO的消耗速率_______b点CO的消耗速率((填“>”或“<”或“=”)。 ②b点CO转化率小于a点的原因可能为_______。 (3)在2L恒温密闭容器中，1 mol CO与一定量H2在不同催化剂作用下反应相同时间(忽略反应ⅳ，CO的转化率和产物选择性的关系如图。 (已知：) ①基态Co原子和Cu原子的未成对电子个数比为_______。 ②适合用于合成C2H5OH的催化剂是_______。 ③在Co/Cu-N-C的催化下，当C2H5OH的选择性为60%，n(CH4):n(CH3OH)=1:2，此时CH4的物质的量浓度为_______(写出计算过程，保留两位有效数字)。 (4)相图可快速确定乙醇-水混合溶液中各相的组成与温度的关系。如图中曲线m代表不同乙醇物质的量分数下混合溶液的沸点；曲线n表示相应温度下溶液或蒸汽中乙醇的物质的量分数。 若对乙醇物质的量分数为xA的乙醇-水混合溶液进行蒸馏，该溶液的沸点为_______℃，该温度下蒸馏得到馏出液中，乙醇的物质的量分数为_______。 8．（2026·广东深圳·模拟预测）可在催化剂作用下实现资源化利用，在生产生活中有着非常重要的作用。相关反应有： Ⅰ：； Ⅱ：   Ⅲ：   (1)基态Ni原子的价层电子排布式为__________。 (2)反应Ⅲ被称为和的催化重整，对碳中和有重要意义。该反应__________，在__________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行 (3)向密闭容器中充入和，在不同条件下仅发生反应Ⅲ，测得平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示。 ①、条件下，能说明反应达到平衡状态的是_________(填字母)。 A． B．容器内气体密度不再改变 C．混合气体平均相对分子质量不变 D．单位时间内，断开键的数目和断开键的数目相同 ②_________(填“>”或“<”)。 ③若，在点对应条件下，反应的平衡常数________(以分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数；列出计算式即可) (4)在恒容密闭容器中，与反应制备时发生反应： 主反应：； 副反应：。 和的起始浓度分别为和，和的平衡浓度随温度的变化如图所示。 ①时，的转化率=__________(用含的代数式表示) ②时，的选择性__________(用含和的代数式表示，的选择性，写出推导过程)。 9．（2026·广东佛山·二模）锗是重要的半导体材料，在航空航天、太阳能电池等领域应用广泛。 (1)基态Ge原子的价层电子轨道表示式为___________。 (2)以GeO2为原料可制备Ge．将1mol GeO2和1mol C放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列反应。 编号 反应 ΔH (a) (b) (c) (d) (e) ① ___________。 ②不同温度下，平衡时反应体系中的含氧物质组成变化如图1，曲线Ⅱ代表的物质___________。 ③已知，在温度T0℃下，反应达到平衡时，n(Ge)=___________mol，反应(d)的平衡常数K=___________(列出计算式)。 (3)已知反应的 ，该反应___________(填选项)。 A．高温下自发进行    B．低温下自发进行    C．任意温度下自发进行 (4)一定温度下，将等物质的量的GeO2和C放入恒容密闭容器中，仅考虑反应(a)与反应(b)，反应前固体总质量为，反应一段时间后测得容器中α1和α2随时间t变化曲线如图2所示。 (其中，) ①内，Ge的生成速率为___________(用含和代数式表示)。 ②时，体系中CO和CO2的物质的量之比为___________(写出计算过程)。 10．（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)。 11．（2026·广东广州·二模）锰及其化合物是优良的催化剂，在生产生活中有着重要的应用。 (1)基态Mn的简化电子排布式为___________。 (2)复合氧化物铁酸锰()可用于热化学循环分解制氢气，原理如下： ①   ②   ③   则 ___________(用含a的代数式表示)。 (3)我国主要以菱锰矿(主要成分为，M为Mn、Mg或Ca)为原料，通过热解法生产二氧化锰等锰基催化剂。提取的转化关系如下：    已知：   ，关系如图。 ①“焙烧”过程 最小的是___________(填序号)。 A．    B．    C． ②“焙烧”温度应控制在___________K的范围内。 (4)一定条件下，溶液的酸碱性对催化分解反应的影响如下图所示。 ①单位时间的浓度变化量可以表示分解速率。 中性时，0∼10 min，的分解速率 ___________。 ②以下对图象的分析正确的是___________(选填序号)。 A．在0∼50 min间，中性时的分解百分率比酸性时大 B．相同条件下，溶液的酸性越弱，的分解速率越小 C．起始浓度不同，无法判断溶液的酸碱性对的分解速率的影响 (5)常温下，在不同pH溶液中含锰微粒的分布系数与pH的关系如图。 已知：； 可脱水生成；难溶于水，具有两性。 ①Q点溶液加水稀释，平衡时：的值___________(填“增大”、“不变”或“减小”)。 ②Q点存在___________。(填“>”“<”或“=”)。 ③计算O点___________(写出计算过程)。 12．（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”)。 13．（2026·广东广州·二模）甲烷重整能有效捕集二氧化碳，并使低热值的转化为高热值的和，涉及的主要反应如下。 Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．   (1)的轨道表示式为___________。 (2)反应的焓变___________(用含、、的代数式表示)。 (3)反应Ⅰ的随温度T的变化趋势是___________。 A． B． C． D． (4)恒容条件下，按和投料反应。不同温度下平衡时各组分的物质的量(n)随温度(T)变化如图所示。 已知：温度高于时，主要发生反应Ⅰ。 ①乙线所示物种为___________(填化学式)。 ②温度高于时，的物质的量随温度升高而下降的原因是___________。 (5)下，体系达平衡时，若，体系总压强为，则___________mol，此时，反应Ⅰ的平衡常数___________。(写出推导过程，列出算式，无需化简) 14．（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)。 15．（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___________。 16．（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”)。 17．（2026·广东广州·模拟预测）乙二醇()是一种重要化工原料，以和为催化剂，用合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ、直接合成法：，不同温度下平衡常数见下表。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 (1)基态的价层电子轨道表示式为______。 (2)已知的燃烧热分别为-a kJ∙mol-1、-b kJ∙mol-1、-c kJ∙mol-1，则上述合成反应的ΔH= ______(用a、b和c表示)。 (3)在355K下，将2 mol和3mol通入体积为1 L的恒容密闭容器中发生上述合成反应，对于该反应体系，下列说法正确的是______。 A．降低温度，可提高H2的平衡转化率 B．平衡时，通入乙二醇，平衡逆向移动，乙二醇的质量分数减小 C．当的转化率为50%，此时v正>v逆 D．延长合成气与催化剂接触时间，能提高乙二醇的平衡产率 (4)该体系还发生副反应：  ΔH= -128 kJ∙mol-1，在下图中绘制表示和反应生成过程中能量变化示意图，并在图中标明ΔH的数值______。 Ⅱ、间接合成法：用合成气和制备的DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 (5)在2 MPa、催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比，出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线______(填图中标号)表示DMO的转化率。 ②483K时，出口处的值为______。 ③A点反应的浓度商______(用物质的量分数代替浓度计算，写出计算过程，结果保留两位有效数字)。 18．（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）。 19．（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)。 20．（2026·广东深圳·三模）物质的分离在化工生产中有重要的意义。 Ⅰ．金属有机骨架化合物(MOF)通过吸附气体实现气体分离。其储氢过程可模拟为： [M(s)代表MOF-5的吸附位点，代表吸附氢气的MOF-5]。 一定温度下，氢气的吸附率与其平衡压强的关系可用Langmuir吸附等温式描述：，其中，为吸附位点的吸附率(，饱和吸附量只与MOF-5的吸附位点数有关，)，为该温度下的吸附平衡常数，为氢气的平衡压强。左图为不同温度下，MOF-5吸附氢气的吸附等温线(关系图)。 (1)升高温度，平衡将向___________(填“吸附”或“脱附”)方向移动；由图可知，三个温度由大到小的顺序为___________。 (2)某温度T下，若已知MOF-5的饱和吸附量为2 mol。当氢气的平衡分压为时，其吸附量为1.5 mol，计算此时氢气的吸附平衡常数___________。 (3)恒容条件下，平衡时吸附位点的吸附率为，H２分压为。保持温度不变，继续充入H2，当体系重新达到平衡时，H2的分压增加到，新平衡下，MOF-5吸附位点的吸附率___________(填“＞”“＜”或“=”)。 Ⅱ．5-磺基水杨酸(，用H3L表示，其溶液无色)为白色晶体，是化学分析中的一种常用试剂，能与多种金属离子结合形成配合物，从而实现离子分离。与有如下平衡：。在pH=2(实验过程中保持不变)的溶液中，保持起始，用分光光度计对混合溶液的吸光度(A)进行测定，得到溶液吸光度与起始Fe3+物质的量浓度分数的关系如图所示。 已知：①；    ；    。 ②吸光度A与配合物FeL的浓度成正比。 (4)下列分析方法中，可以确定H3L分子的键长、键角等信息的是___________(填标号)。 A．X射线衍射 B．质谱 C．元素分析 D．核磁共振氢谱 (5)图中a点和c点，Fe3+转化率更高的是___________(填“a”或“c”)。 (6)ad是通过数据拟合得到的趋势线，d点为理论结果点，则b点溶液中___________mol/L。 (7)的反应平衡常数称为的稳定平衡常数()，的___________(写出计算过程)。 21．（2026·广东深圳·三模）可用于制备光学材料和回收砷。 (1)制备。由闪锌矿[含、及少量硫化镉()等]制备的过程如下： 已知：，，，，当离子浓度小于时，认为离子沉淀完全。 ①酸浸时提高浸出率的措施有______(任写一条)。 ②酸浸过程中溶解的化学方程式为______。 ③通过计算判断当溶液、时，是否沉淀完全？______(填“完全”或“未完全”) ；写出计算过程：______。 (2)制备光学材料。如图所示，晶体中掺入少量后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光，已知：晶胞掺杂过程中，应由半径相近的微粒进行替换。 ①区域A“”中的离子为______(填离子符号)，区域B带______(填“正电”或“负电”)。 ②上图立方晶胞边长为，则晶胞中两个最近的之间的距离为______。 (3)回收砷。用去除酸性废液中的三价砷，并回收生成的沉淀。 已知：溶液中主要以弱酸形式存在，。时，按向酸性废液中加入，砷回收率随反应时间的变化如图所示。 ①写出、在酸性条件下反应生成的离子方程式：______。 ②结合①中物质变化，应用平衡移动原理解释：反应后，砷回收率下降的原因：______。 22．（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)。 23．（2026·广东广州·模拟预测）燃煤中的处理与利用是一项重要的研究课题。 Ⅰ．利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： ①   ②   ③   恒容条件下，加入、、开始反应，平衡体系中，各气态物种的随温度的变化关系如图所示， 为气态物种物质的量的值。 回答下列问题： (1)S的价层电子排布式为___________。 (2)反应的___________(用含、的代数式表示)。 (3)反应①___________更有利于自发进行(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。 (4)已知：图示温度范围内反应②平衡常数基本不变，则体系中___________，可以表示变化的为图中曲线___________(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)。 Ⅱ．溶液用于吸收持续通入的，反应如下： 第一步： 第二步：和 已知： 物质 (5)计算第一步的___________[]。 (6)理论研究、与的反应。一定温度时，在2 L浓度均为的和混合溶液中，随的增加，和平衡转化率的变化如图。 ①仅从结合的能力考虑，当时，与优先反应的离子是___________。 ②当时，的平衡转化率为___________(用含、和b的代数式表示，写出推导过程)。 ③，平衡转化率上升而平衡转化率下降，原因是：___________。 24．（2026·广东东莞·二模）深入研究氨的合成和应用具有重要意义。 (1)科研人员利用NO催化加氢制备氨。已知： 反应1：   反应2：   哈伯法制氨反应  ___________。仅从键能角度分析，工业上合成氨气宜选择___________(填“NO”或“N2”)为氮源。(已知：N=O、N≡N的键能分别为607 kJ·mol-1、941 kJ·mol-1) (2)某研究团队开发了一种新型固溶体催化剂，能在常压下通过反应1实现NO到NH3的高效转化，NH3产率、合成速率随着x的变化曲线如图所示。当___________时达到最佳催化效果，相同条件下，经由反应1转化的H2的反应速率为___________。 (3)以氮掺杂多孔碳(NPC)为电极，电催化还原N2制备NH3的电极反应为：。25°C电解液体积为100 mL时，不同N2分压下产氨速率等相关数据见下表。 的分压 的溶解度/ 产氨速率/ 78 kPa 101 kPa ①根据上表数据，N2的分压增大，产氨速率变大的原因为___________。 ②N2分压为101 kPa时，反应4 h后溶解N2的转化率为___________。(列出计算式即可，溶解N2的转化率) (4)银氨溶液可以显著提高镀银液的稳定性。常温下向20 mL 0.125 mol/L AgNO3溶液中逐滴滴加氨水。溶液的酸度值()与氨水的体积V关系如图所示。 图中e点对应的溶液迅速由浑浊变澄清，此时溶液中c(Ag+)与c(NH3)均约为。 ①b点对应溶液中：___________(选填“>”“=”或“<”)。 ②由e点计算常温下反应：的平衡常数K___________。(忽略[Ag(NH3)]+的存在及Ag+的水解，在答题卡上写出计算过程) 25．（2026·广东中山·模拟预测）CO2可在Ni/Rh催化剂作用下实现资源化利用，在生产生活中有着非常重要的作用。相关反应有： I：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O  ； ΔH1=-165.0 kJ∙mol-1 II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O       ΔH2=+40.7 kJ∙mol-1 III：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)  ； ΔH (1)基态Ni原子的价层电子排布式为___________。 (2)CO2和CH4的催化重整对碳中和有重要意义：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)，该反应ΔH=___________kJ∙mol-1，在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 (3)向密闭容器中充入1mol CH4(g)和1mol CO2(g)，在不同条件下仅发生重整反应，测得平衡时CO2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。 ①T0、p1条件下，能说明反应达到平衡状态的是___________ (填字母)。 A．ν逆(CH4)=2ν正(CO) B．容器内气体密度不再改变 C．混合气体平均相对分子质量不变 D．单位时间内，断开H-H键的数目和断开C-H键的数目相同 ②p1___________ (填“>”或“<”)p2. ③若p1=100 kPa，在M点对应条件下，反应的平衡常数Kp=___________(以分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数，用分数表示) (4)在恒容密闭容器中，CO2与H2反应制备CH4时发生反应： 主反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O；副反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O。 CO2和H2的起始浓度分别为2 mol/L和8 mol/L，CO2和H2O的平衡浓度随温度的变化如图所示。 ①时，CO2的转化率=___________(用含c2的代数式表示) ②650℃时，CH4的选择性S%=___________(用含c1和c2的代数式表示，CH4的选择性，写出推导过程)。 26．（2026·广东汕头·二模）半导体硫化镉是人工模拟光合作用分解水制氢的重要催化剂： (1)基态O的价层电子轨道表示式为______。 (2)光照条件下催化剂表面产生光生电子和空穴，从而催化分解水制氢，反应机理如图1。由此可知，______（列出包含、、、的代数式） (3)下列关于常温下光催化分解水制氢的说法，错误的是______（填写编号）。 A．该反应是常温常压下可自发的反应 B．催化剂可大大降低该反应的焓变 C．水分子在催化剂空穴上发生了氧化反应 D．该反应将光能转化为化学能 (4)具有强氧化的光生空穴易使催化剂自身氧化腐蚀，失去活性。改良催化剂与相比，相同反应条件下、不同时段的氢气生成速率如下表。 不同时段 催化剂种类 ①在，催化剂表面的水分解速率为______。 ②完成光腐蚀反应的离子方程式：______。 (5)常温下，在溶液中加入固体，即可制得硫化镉沉淀。 已知： i．图2中曲线表示体系中各含硫粒子的物质的量分数与的关系； ii．， ①的水解常数______。 ②溶液中第二步水解和水的电离程度很小，均可忽略。计算该溶液中的浓度，写出计算过程______（结果保留2位有效数字）。 ③比较两种含镉沉淀的溶解度：______（填“<”“>”或“=”）。 ④常温下，将溶液与溶液混合并达到平衡，溶液中、，此时体系中______沉淀生成（填“有”或“无”），理由是______。 27．（2026·广东深圳·二模）工业合成氨是20世纪人类的伟大发明之一。以与为原料合成，直接合成氨路线与传统合成氨路线如图所示。 I．“传统合成”法： (1)在合成氨工业中，原料气在进入合成塔前需经过铜氨液处理，目的是除去其中的，其反应为：、，该反应在_____（填“高温”或“低温”）下能正向自发进行。 (2)已知：；键能为；与全部变为气态原子，最终结合为过程的能量变化如图所示，图中_____。 II．“直接合成”法： 该反应体系中发生主反应；同时，还发生副反应。 (3)当体系达到平衡时，下列说法正确的有_____。 A．使用合适的催化剂可以提高的平衡产率 B．当时，说明反应体系达到平衡状态 C．增大体系压强，副反应的平衡逆向移动 D．再次通入， 的平衡转化率增大 (4)向恒容密闭体系中加入、和，达平衡后，的平衡转化率与随温度的变化关系如图所示。 ①曲线i对应_____（填“”或“”）。 ②计算时副反应的平衡常数（写出计算过程）_________________。 (5)时空产率是衡量催化剂活性的物理量，用单位时间内单位质量的催化剂催化产生的生成物的物质的量表示，其单位为。恒温恒压下，向均含有催化剂的密闭容器中，分别通入足量。保持分压为，改变分压；或保持为，改变。分别测定反应时的产量，得到产量随气体分压的变化曲线如图所示。 已知：一般情况下，催化剂对气体的吸附能力越强，时空产率受该气体分压影响越大。 ①由图可知，催化剂对_____（填“”或“）的吸附能力更强。 ②若分压为分压为，则该条件下，的时空产率为______。 28．（2026·广东·二模）异山梨醇(，简写为ISB)是重要的生物基功能材料。以山梨醇，简写为ST)为原料经中间产物1，4-失水山梨醇(，简写为SA)可制得异山梨醇。 (1)以熔融态ST为原料在Ti基催化剂的催化下合成ISB，涉及的反应如下： Ⅰ、      Ⅱ、   ①基态Ti原子的价层电子排布式为______。 ②反应过程中可能存在副反应Ⅲ：  。也可以脱水得到ISB，则的______(用含、和的代数式表示)。 (2)在水溶液中，ST在酸催化下生成ISB存在以下平衡： ⅰ、   ⅱ、   一定条件下，ST的初始浓度，反应过程中(、SA或ISB)随时间变化的关系如图所示。 ①曲线b对应的物质为______(填简写符号)。 ②在0~2 h内，反应ⅰ的平均反应速率为______。 ③下列说法正确的有______。 A．反应ⅱ是决速步骤    B．增大可以提高ISB的平衡产率 C．15 h后溶液中各反应终止    D．该温度下，平衡常数 ④达到平衡时，平衡常数，则______(用含a和b的代数式表示，写出推导过程)。 (3)在离子液体和碳酸二甲酯的作用下，由SA合成ISB的反应历程如图所示。 ①上述反应的催化剂为______。 ②该历程的总反应方程式为______(用已知的简写符号表示)。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《2027届高三化学一轮复习解答题专项训练化学原理综合》参考答案 1．(1) (2) (3) BC 3.2 (4)> (5) 0.82 0.22 【知识点】浓度对化学平衡移动的影响、熵判据、化学平衡常数的计算、轨道表示式、盖斯定律的应用 【详解】（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．(1) (2)能 (3) 0.5 (4) 【知识点】化学平衡常数的计算、转化率的计算、电子排布式 【详解】（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．(1) BD (2) AcOH KI (3) ＞ ＞ 【知识点】化学平衡常数的计算、电离平衡常数及影响因素、化学平衡图像、核外电子排布规律 【详解】（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．(1) HNO2 (2) AB (3) 0.36 3：4或0.75 (4)98% 【知识点】化学反应速率计算、转化率的计算、轨道表示式、影响化学平衡的因素 【详解】（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．(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 ＞ 【知识点】化学平衡常数的计算、转化率的计算、盖斯定律的应用、温度对化学平衡移动的影响、与物质百分含量变化有关图像的分析 【详解】（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：>。 6．(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 【知识点】结合反应热图像与化学平衡的综合考查、催化剂对化学反应速率的影响、化学平衡常数的计算、盖斯定律的应用、温度对化学平衡移动的影响、化学反应速率与化学平衡的综合应用 【详解】（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==。 7．(1)-49.1 (2) < b点温度高，升高温度平衡逆向移动，CO转化率下降；b点温度过高，导致催化剂活性降低，CO转化率下降 (3) 3:1 Co/Cu-N-C 0.053 (4) T2 xB 【知识点】转化率的计算、盖斯定律的应用、温度对化学反应速率的影响、温度对化学平衡移动的影响、电子排布式、化学平衡的有关计算 【详解】（1）根据盖斯定律，目标反应CO2(g) + 3H2(g) ⇌ CH3OH(g) + H2O(g)= 反应ⅱ - 反应ⅳ，因此 ΔH = ΔH2 − ΔH4 = − 90.1kJ·mol−1− (−41 kJ·mol−1) =−49.1 kJ·mol−1； （2）①a、b点压强相同，a点温度为600K，b点温度为700K，温度越高反应速率越快，因此CO消耗速率：va<vb； ②所有反应均为放热反应，b点温度高于a点，升高温度平衡逆向移动，CO转化率降低；此外升高温度催化剂活性也可能会降低，导致CO转化率下降； （3）①基态Co原子电子排布为[Ar]3d74s2，未成对电子数为3；基态Cu原子电子排布为 [Ar]3d104s1，未成对电子数为1，因此未成对电子个数比为 3:1； ②由图可知， Co/Cu-N-C作催化剂时，C2H5OH的选择性最高，最适合合成乙醇； ③由图可知， Co/Cu-N-C催化下，CO转化率为80%，总消耗CO：n总(CO消耗)=1 mol×80%=0.8 mol，生成乙醇消耗CO： n(CO,乙醇)=0.8 mol×60%=0.48 mol，剩余用于生成CH4和CH3OH的CO：n(CO,剩余)=0.8 mol−0.48 mol=0.32 mol；设 n(CH4)=x，则n(CH3OH)=2x，生成1mol CH4和1molCH3OH均消耗1mol CO，因此：x+2x=0.32 mol，解得 x = mol容器体积为2 L，因此c(CH4)=  ≈0.053 mol·L−1； （4）曲线m是溶液（液相）沸点线，横坐标代表溶液中乙醇物质的量分数；横坐标xA竖直向上，与实线m相交，交点对应的纵坐标温度即为该溶液的沸点，温度是T2，所以①沸点为T2； 温度T2作水平横线，与虚线n（气相蒸汽组成线）相交，交点对应横坐标是xB，即馏出液乙醇物质的量分数②为xB。 8．(1) (2) 高温 (3) BC > (4) 设转化的物质的量为x mol，列三段式： ， M点体积分数为30%，总物质的量，因此，解得。 平衡时各物质物质的量：，，，总压，因此： 【知识点】化学平衡常数的计算、盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断方法、电子排布式 【详解】（1）Ni是28号元素，基态原子核外电子排布为，过渡金属价层电子包含最外层能级和次外层能级电子，因此价层电子排布式为。 （2）根据盖斯定律，反应Ⅲ = 反应Ⅱ 反应Ⅰ，因此： 。 反应Ⅲ中，反应后气体分子数增大，，，根据自发判据，只有高温下才能满足，自发进行。 （3）①A．平衡时速率比等于化学计量数比，满足，A不选； B．在恒温、恒压密闭容器中，气体总质量不变，该反应是气体体积增大的反应，反应过程中气体总体积增大，导致容器体积变大，因此密度减小，容器内气体密度不再改变时，说明反应达到平衡，B可选； C．混合气体平均相对分子质量 。反应中气体总质量不变，但气体总物质的量随反应进行而变化。当不再改变时，说明不再变化，反应达到平衡，C可选； D．平衡时正反应断开1 mol 的4 mol 键，逆反应断开2 mol 的2 mol 键，平衡时断开键数目是断开键数目的2倍，数目相同时未平衡，D不选； 故选BC。 ②反应Ⅲ是气体分子数增大的反应，压强增大平衡逆向移动，体积分数增大。相同温度下，对应的体积分数更大，因此。 ③设转化的物质的量为x mol，列三段式： ， M点体积分数为30%，总物质的量，因此，解得。 平衡时各物质物质的量：，，，总压，因此： 。 （4） ①的起始浓度为 ，的起始浓度为。从图中可以看出，下降的曲线代表反应物 的浓度，上升的曲线代表产物的浓度。起始浓度为，时浓度为，转化率。 ②设时浓度为，浓度为，碳守恒：总转化浓度 = ，氢守恒：总生成浓度 = ，联立两式消去，得，即生成的浓度为。 根据选择性定义，的选择性。 9．(1) (2) ＋164.8 CO2 0.49 (3)B (4) 【知识点】复合判据、盖斯定律的应用、与物质百分含量变化有关图像的分析 【详解】（1） Ge是32号元素，基态Ge原子的价层电子排布式为4s24p2，价电子轨道表示式为； （2）①反应b-反应e得。 ②生成CO的反应均为吸热反应，随温度升高，CO的含量增大，根据图1，曲线Ⅰ代表CO，则曲线Ⅱ代表的物质CO2。 ③根据O原子守恒，在温度T0℃下，反应达到平衡时n(CO)=0.6 mol、n(CO2)=0.38 mol、n(GeO)=0.38 mol、n(GeO2)=，根据Ge元素守恒n(Ge)=1 mol-0.38 mol-0.13 mol=0.49 mol，反应(d)的平衡常数K=。 （3）反应的 ，正反应气体物质的量减少，根据反应自发进行，可知该反应低温下自发进行，选B； （4）反应前固体总质量为，n(GeO2)=n(C)=；反应(a)与反应(b)均有气体生成，所以随反应进行，反应消耗GeO2的物质的量增多，反应剩余固体的质量逐渐减少，所以t0时，α1=0.8、α2=0.5，反应生成Ge的物质的量为；根据质量守恒反应生成CO、CO2的总质量为0.2m0； ①内，Ge的生成速率为。 ②时，设体系中CO和CO2的物质的量分别为x mol、y mol，，解得，所以14:23。 10．(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) 【知识点】化学平衡常数的计算、核外电子排布规律、温度对化学平衡移动的影响 【详解】（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。 11．(1) (2)或 (3) C 622.7～913.3K (4) B (5) 减小 > ，图中O点存在电离平衡，在P点时，，，O点时，，则 ，则 【知识点】化学反应速率计算、催化剂对化学反应速率的影响、盖斯定律的应用、盐溶液中离子浓度大小的比较、电子排布式 【详解】（1）Mn为25号元素，核外电子排布为，简化电子排布式为； （2）已知： ①   ②   ③   将①+②得，反应③整体乘以得。两个反应式焓变相等，则，因此或； （3）①“焙烧”过程中，相同温度下，的大小为，且，“焙烧”过程最小的是，故选C； ②由图可知，“焙烧”过程中，分解时对应的温度为622.7K，MgCO3开始分解温度为913.3K，保证MnCO3分解，MgCO3不分解，则“焙烧”温度应控制在； （4）①的分解速率； ② A．在时，酸性和中性条件时，都为0，则分解率都为100％，A错误； B．根据图像可知，分解等量的，酸性条件下的分解时间最短，速率最大，B正确； C．起始浓度不同，但可以通过比较分解等量的所用的时间判断溶液的酸碱性对的分解速率的影响，从图中可以看出，碱性、中性、酸性时起始浓度依次减小、但反应速率依次增加，C错误； （5）难溶于水，具有两性，某温度下，在不同浓度的水溶液中，若的分布系数与的关系如图，结合曲线变化和分布分数可知，较小时，元素存在形式为，则曲线为，曲线为，曲线为。 ①由题，反应体系中存在平衡，，两式相乘得，即。加水稀释，溶液碱性减弱，减小，温度不变保持定值，因此减小； ②点物料守恒：溶液中全部含锰微粒浓度之和等于硫酸根浓度：，由图像点分布系数关系：、，代入物料守恒式：，溶液中，因此； ③图中点存在平衡：；点时，对应，该反应平衡常数表达式，将代入，化简得；由水的离子积，变形；，，，代入计算。点，，同一溶液体积相同，浓度比值等于分布系数比值；由变形得：，再根据计算氢离子浓度。 12．(1) (2)ΔH3-ΔH2-ΔH1 (3)低温 (4) (5) 12 增大 【知识点】化学平衡常数的计算、复合判据、盖斯定律的应用、化学平衡常数的影响因素及应用 【详解】（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。 13．(1) (2) (3)C (4) 随着温度升高，反应 Ⅰ 正向移动的程度大于反应 Ⅲ 逆向移动的程度，的物质的量减少 (5) 【知识点】化学平衡常数的计算、盖斯定律的应用、核外电子排布规律、温度对化学平衡移动的影响 【详解】（1） 氧为 8 号元素，基态电子排布1s22s22p4，遵循泡利原理与洪特规则，2p 轨道 4 个电子先分占 3 个轨道，第 4 个配对，轨道表示为。 （2）目标反应为，根据盖斯定律，目标反应=反应 Ⅰ −反应 Ⅱ − 反应 Ⅲ，则。 （3）反应 Ⅰ ，气体分子数由 2 变为 4，； 由可知：时（纵轴截距为正）；斜率为，随温度升高单调减小，对应图像为纵轴正半轴出发、向右下倾斜的直线，故选C。 （4）①图像中甲和乙分别是和C中的一种物质；反应前后O原子守恒，反应前O原子是2mol（1mol中含有的O），620℃时，，此时中O物质的量为2-0.5-0.5=1mol，则，则乙线对应物质为，甲线对应物质为C； ②反应Ⅱ不消耗，对其无影响；反应Ⅰ为吸热反应（），升高温度物质的量质逐渐降低，温度低于300℃时，随着温度升高含量升高，说明反应Ⅲ为放热反应（），升温后反应逆向移动生成，因此温度高于300℃时，随着温度升高，反应 Ⅰ 正向移动的程度大于反应 Ⅲ 逆向移动的程度，的物质的量减少。 （5）①620℃交点处，，由元素守恒知，则； 由元素守恒知，； ②平衡时总气体物质的量：，各气体分压，代入表达式：。 14．(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 【知识点】化学反应速率计算、化学平衡常数的计算、活化能对反应速率的影响、化学平衡状态的判断方法、温度对化学平衡移动的影响 【详解】（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。 15．(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 【知识点】化学平衡常数的计算、复合判据、化学平衡状态的判断方法、电解池电极反应式及化学方程式的书写 【详解】（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。 16．(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 【知识点】转化率的计算、盖斯定律的应用、温度对化学平衡移动的影响、化学反应自发过程、与转化率变化有关图像的分析、与物质百分含量变化有关图像的分析 【详解】（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。 17．(1) (2)c-(2a+3b)或c-2a-3b (3)AC (4) (5) I 1.98 0.025 【知识点】轨道表示式、温度对化学平衡移动的影响、依据热化学方程式的计算、与转化率变化有关图像的分析、化学平衡的有关计算 【详解】（1） 基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，轨道表示式为 。 （2）将各物质的燃烧热当作物质能量进行计算，反应焓变等于生成物总能量-反应物总能量，则或根据盖斯定律，反应焓变等于反应物燃烧热减去生成物燃烧热，即，答案为c-(2a+3b)或c-2a-3b。 （3）A．由表格可知，温度升高，反应平衡常数减小，说明反应的正反应是放热反应，降低温度，反应平衡向正反应（放热反应）方向移动，的平衡转化率提高，A正确； B．恒容条件下通入乙二醇，增大乙二醇浓度，平衡逆向移动，但乙二醇浓度的增加量大于平衡移动的消耗量，最终乙二醇质量分数增大，B错误； C．转化率为50%，根据反应可得此时容器内、、，计算浓度商，反应未达平衡，继续正向进行，，C正确； D．延长反应物与催化剂接触时间不改变平衡状态，不能提高平衡产率，D错误； 故选AC。 （4） 副反应焓变小于零，生成物总能量低于反应物总能量，两者能量之差为反应焓变，1 mol与2 mol反应生成1 mol，放出热量，能量图表示为； （5）①由题目信息可知，DMO不是可逆反应，升高温度，反应速率加快，DMO转化率逐渐升高接近100%，曲线I符合该变化，故曲线I表示DMO转化率，答案为I。 ②3个反应均为放热反应，已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，MG生成乙二醇的反应可逆，升高温度，该反应平衡逆向移动，乙二醇、乙醇选择性降低，DMO转化率升高，MG选择性升高，反应主要产物时乙二醇，所以，反应前期没有乙醇生成，由此可判断，曲线Ⅳ表示MG的选择性，曲线Ⅲ表示乙醇的选择性，483 K时，DMO转化率为99%，乙醇的选择性为2%，则设DMO初始投料为10 mol，可得，。 ③A点时，DMO转化率为80%，乙二醇和乙醇的选择性均为50%，设DMO初始投料为10 mol，则的初始投料为524 mol，反应到达A点，，根据选择性计算，生成4 mol乙二醇需要先由第一步反应生成4 mol MG，消耗8 mol氢气，然后MG进行第二步反应生成乙二醇，再消耗8 mol氢气，由此可计算反应剩余的物质的量，生成甲醇的物质的量，总物质的量，反应的浓度商。 18．(1) (2) -230.7 A (3) BD 20% 0.18 mol 【知识点】化学平衡常数的计算、盖斯定律的应用、电子排布式 【详解】（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，，，， 19．(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 【知识点】化学平衡常数的计算、转化率的计算、盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断方法、温度对化学平衡移动的影响 【详解】（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。 20．(1) 脱附 T3＞T2＞T1 (2) (3)＜ (4)A (5)a (6) (7) 【知识点】化学平衡常数的计算、转化率的计算、勒夏特列原理的应用、化学平衡题中基于图表数据的相关计算 【详解】（1）该反应，为放热反应，升高温度平衡逆向移动，即向脱附方向移动；温度越高，平衡越不利于吸附，相同压强下吸附率越小，由图可知相同压强下，故温度顺序为； （2）Langmuir公式可写为：，其中，实际吸附量n=1.5 mol，饱和吸附量为2 mol，氢气的平衡分压p=2105 Pa，所以，代入公式，故； （3），，则，，分子相同，分母更大，故； （4）X射线衍射可测定分子晶体的结构，获得键长、键角等结构信息；质谱测相对分子质量，元素分析测元素组成，核磁共振氢谱测氢原子种类数目，故选A； （5）a点更小，说明反应物（配体）过量，促进平衡正向移动，使转化率更高，故转化率更高； （6）b点，故起始，1:1投料时若完全转化，，对应吸光度A=0.84；吸光度与成正比，b点，故； （7），已知：，，可得：。反应的平衡常数：；b点平衡时：，；，，，故，b点平衡时，未参与配位的配体总浓度为。在pH=2的溶液中，和浓度可忽略不计，故，故，代入得：，因此：。 21．(1) 粉碎闪锌矿、适当升温、适当增加硫酸浓度等 未完全 计算过程：溶液、时，，则 ，则未沉淀完全 (2) 负电 (3) 随着反应的的消耗，减小，减小，促使平衡正移，溶解，砷回收率下降 【知识点】氧化还原反应方程式的书写和配平、沉淀转化、化学平衡的移动、离子反应的发生及书写、影响化学反应速率的其他因素、晶胞的有关计算 【分析】闪锌矿在酸浸过程中被氧气氧化后，转化为溶液（含有、、、）以及硫单质；通过一定操作除去溶液中的后，溶液中还有、和等离子，向溶液中加入一定量的，生成沉淀，从而达到除镉的目的；最后溶液中还有、、和等离子，通过调节溶液，生成沉淀，达到沉锌的目的。 【详解】（1）①可通过增大反应物间的接触面积来增大反应速率，例如将闪锌矿粉碎，也可通过适当升温以及增加硫酸浓度等来增大反应速率； ②在酸浸过程中被氧气氧化，该反应的化学方程式为； ③溶液、时，溶液中存在平衡（），该平衡的平衡常数为，，则 ，则未沉淀完全； （2） ①区域“”中的被其他离子取代，因为带负电荷，因此取代的离子也应该带负电荷，故区域“”中的离子为； 区域“”中的被其他离子取代（在取代之前，区域为电中性），因为带正电荷，故取代的离子也应该带正电荷，区域“”中的离子为，因为比多一个单位正电荷，故取代后区域带负电； ②由晶胞图可知，晶胞中两个最近的之间的距离为面对角线的二分之一，即为； （3）①已知酸性废液中存在平衡（），向酸性废液中加入，废液中会发生反应，该反应会生成，从而促进平衡（）逆向移动，该过程是在进行的，该过程总的离子方程式为； ②随着反应的的消耗，减小，减小，促使平衡（）正向移动，溶解，砷回收率下降。 22．(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 ， ，， 【知识点】化学平衡常数的计算、转化率的计算、轨道表示式、温度对化学平衡移动的影响 【详解】（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。 23．(1) (2) (3)低温 (4) 丁 (5) (6) a~b范围内，通入的主要与反应生成，溶液中增大，使平衡逆向移动，平衡转化率下降；同时增大，且反应生成的逸出，使平衡正向移动，平衡转化率上升 【知识点】化学平衡常数的计算、盖斯定律的应用、化学平衡图像、温度对化学平衡移动的影响 【分析】反应① 的气体计量数减小，，低温下可自发进行，故，升温平衡逆向移动，的物质的量总体呈下降趋势，结合图像标注可知甲为的变化曲线。反应②的平衡常数，纯固体不写入平衡常数表达式，故，得 ，即平衡时的物质的量为的100倍， 。观察曲线，低温时乙的 ，丁的 ，差值为2，且总反应消耗为放热反应，升温平衡逆向移动，的物质的量增大，丁曲线呈上升趋势且量最少，故丁为，乙为，剩余丙曲线对应或。 【详解】（1）为16号元素，位于第三周期ⅥA族，价层电子为最外层电子，排布式为。 （2）根据盖斯定律，将反应①+反应②可得目标反应： 消去相同物质后得到，故。 （3）反应自发进行的条件为，反应①中气体计量数减小，，要使，需且温度较低时，的数值较小，满足，故低温更有利于反应①自发进行。 （4）反应②为，纯固体不写入平衡常数表达式，故，恒容条件下浓度之比等于物质的量之比，因此。 总反应消耗为放热反应，升温平衡逆向移动，的物质的量增大，且的量为的，比小2，对应曲线丁，故表示变化的为曲线丁。 （5）第一步反应为，已知，故平衡常数： 将分子分母同乘，结合电离常数表达式： 两式相乘得： 代入数值： （6）① 结合的能力与对应酸的酸性负相关，酸性越强，酸根结合的能力越弱。由电离常数可知酸性，故结合的能力强于，因此时，优先与反应。 ② 一定温度时，在2 L浓度均为的和混合溶液中，n()=n()=2 mol，列式： 的平衡转化率=。 ③ a~b范围内，通入的主要与反应生成，溶液中增大，使的平衡逆向移动，的平衡转化率下降；同时增大，且反应生成的逸出体系，使的平衡正向移动，故的平衡转化率上升。 24．(1) -92 NO (2) 775 (3) 分压增大使N2在电解液中的溶解度增大，参与反应的N2浓度增大 或者 (4) < 【知识点】化学反应速率计算、化学平衡常数的计算、转化率的计算、盖斯定律的应用 【详解】（1）根据盖斯定律，反应1-反应2可得，；已知键能为，键能为，化学反应的第一步通常是旧键的断裂。键能越小，化学键越容易断裂，反应所需的活化能通常越低，反应越容易进行。因为的键能远小于的键能，破坏分子比破坏分子更容易，因此工业上若仅考虑键能因素，宜选择NO为氮源。 （2）从图中可以看出，当时， 产率达到最高点，同时合成速率也处于最高峰，由化学式可知 时达到最佳催化效果；根据图像，最佳条件下的合成速率。根据反应1的化学计量数关系：，的反应速率。 （3）①根据表格数据分析：当分压从增大到时，的溶解度从增加到，分压增大使N2在电解液中的溶解度增大，参与反应的N2浓度增大，产氨速率变大； ②初始溶解的总量，4小时生成的物质的量为，根据电极反应，转化的物质的量，N2的转化率为 或。 （4）①从图中可以看出，b点对应的横坐标L，也就是还没有加入氨水，此时溶液仅仅是溶液，银元素和氮元素的初始物质的量之比是1:1，发生微弱水解，且溶液中不存在，则<； ②在 e点：，，初始的物质的量为，e点时溶液的总体积为，根据题意“溶液由浑浊变澄清”，说明此时银元素主要以形式存在，少部分解离为，根据银元素守恒：，即，≈0.1mol/L，根据反应方程式 ，平衡常数 的表达式为：=。 25．(1)3d84s2 (2) +246.4 kJ/mol 高温 (3) B、C > (4) ×100% ×100% 【知识点】化学平衡常数的计算、转化率的计算、化学平衡状态的判断方法、盖斯定律 【详解】（1）是28号元素，其基态原子的价层电子排布式为： （2）①，由盖斯定律得：； ②该反应，气体分子数增多，，根据自发反应判据，高温下项占主导，反应自发，故在高温下自发进行； （3）①反应达到平衡状态时，反应速率比等于计量数比，应为，A错误；②恒压条件下，反应前后气体总质量不变，但气体分子数变化，因此容器体积会随反应进行而变化，若容器内气体密度不再改变，则此容器体积不变，能说明反应达到平衡状态；B正确；反应前后气体总质量不变，若混合气体平均相对分子质量不变，则气体的总物质的量不变，该反应是气体分子数增多的反应，能说明反应达到平衡状态，C正确；若反应达到平衡状态，断开H-H键的数目和断开C-H键的数目之比应为1：2，D错误；故选B、C； ②温度均为T0时，平衡时的体积分数在p1下体积分数更大，该反应是气体分子数增多的反应，增大压强会使反应朝逆反应方向移动，体积分数增大，所以； ③等化学计量数加入反应物和，平衡时二者体积分数相等，均为30%；则根据化学计量数之比得平衡时和体积分数均为20%；消耗的与生成的物质的量的比为1：2，则（气体分压比），平衡时，，；平衡时分压，，； （4）①两个反应均消耗，均生成，所以时，，，CO2的转化率； ②根据化学计量数之比，设主反应消耗a mol/L，则生成a mol/L与2a mol/L；设副反应消耗b mol/L，则生成b mol/L；已知，，得到，则的选择性。 26．(1) (2) (3)AB (4) 17.23 S (5) 0.1 第二步水解和水的电离程度很小，设 ，则 ， ： 整理得 ，解得 ，因此 ； < 无 时， ，计算离子积： ，因此无沉淀。 【知识点】溶度积常数相关计算、催化剂对化学反应速率的影响、轨道表示式、盖斯定律 【详解】（1） 基态O原子价层电子为，价层电子轨道表示式为：； （2）根据盖斯定律，将机理中四个反应相加，中间物种全部消去，得到总反应，因此总焓变： ； （3）A．该反应、，常温下，常温常压不能自发，A错误； B．催化剂不改变反应的焓变，只降低活化能，B错误； C．水生成，O元素化合价从-2升高为0，发生氧化反应，C正确； D． 反应利用光能分解水，将光能转化为化学能，D正确。 故选AB。 （4）① 水分解生成，计量数关系 ，因此水分解速率等于生成速率，即； ② 配平氧化还原反应：被氧化，2mol 得2mol电子，1mol 失2 mol电子生成单质，因此产物为； （5）① 第一步水解：，水解常数，由图2可知，时c(HS−)=c(S2−)，因此 ； ② 第二步水解和水的电离程度很小，设 ，则 ， ： 整理得 ，解得 ，因此 ； ③ 计算溶解度： ， ，因此两种含镉沉淀的溶解度：< ④ 时， ，计算离子积： ，因此无沉淀。 27．(1)低温 (2)2253.6 (3)CD (4) 54 (5) CO 600 【知识点】催化剂对化学反应速率的影响、化学平衡常数的计算、化学平衡状态的判断方法 【详解】（1）已知该反应，，故当低温时，即低温下能正向自发进行。 （2）由图中可知，E表示断开与化学键全部变为气态原子所需要的总能量，气态原子形成释放出的能量为，故，。 （3）A．催化剂能改变反应速率，但不影响平衡移动，故不能提高的平衡产率，A错误； B．并不能说明达到平衡状态，平衡状态的本质是各组分的浓度保持不变，并不是相等，B错误； C．主反应为气体分子数减小的反应，增大体系压强，平衡向正方向移动，增大，副反应为反应前后气体分子数不变的反应，不受压强影响，但由于增大，平衡逆向移动，C正确； D．再次通入，主副反应平衡都正向移动，的平衡转化率增大，D正确； 故答案选CD。 （4）①主副反应均为放热反应，升温平衡均逆移，的平衡转化率减小。图中曲线i随温度升高而下降，可以表示的变化趋势，故曲线i对应。 ②设主反应生成的为2y mol，副反应生成的为x mol，则，由图中时为90%可得，，图中时 ，即，联立可解得，x=1.8，y=0.3，则平衡时=3-3y-x=0.3 mol/L，=3-3y-x=0.3 mol/L，=3y+x=2.7 mol/L，= x=1.8 mol/L，故时副反应的平衡常数 。 （5）①催化剂对气体的吸附能力越强，时空产率受该气体分压影响越大，对比两条曲线的变化趋势，保持为 ，改变时，的产量变化幅度大，故催化剂对CO的吸附能力更强。 ②当分压为 ，分压为 时，的产量为 ，催化剂的质量 ，反应时间为，故时空产率为。 28．(1) (2) SA 0.8 AD (3) 【知识点】化学反应速率计算、化学平衡常数的计算、盖斯定律的应用、电子排布式 【详解】（1）①Ti是22号元素，基态原子核外电子排布式为[Ar]3d24s2，价层电子包含3d和4s电子，因此价层电子排布式为3d24s2； ②根据盖斯定律，已知： 反应Ⅰ ，反应Ⅱ ，反应Ⅲ ， 目标反应的焓变= Ⅰ+Ⅱ-Ⅲ，因此； （2）①ST是反应物，浓度持续降低（对应曲线a）；SA是第一步反应的产物、第二步反应的反应物（中间产物），浓度先升高后降低（对应曲线b）；ISB是最终产物，浓度持续升高（对应曲线c），因此b对应SA； ② 由图可知，2h时，，则，平均速率； A．SA浓度先升高，说明第一步反应（ⅰ）生成SA的速率大于第二步（ⅱ）消耗SA的速率，因此第二步反应速率更慢，慢反应是决速步骤，A正确； B．总反应为，平衡常数，为定值，增大不改变平衡转化率，ISB平衡产率不变，B错误； C．15h后反应达到平衡，是动态平衡，反应并未终止，C错误； D．平衡时接近0，接近，因此，D正确； 故选AD。 ④平衡时，则， 对于反应ⅰ，，得， 根据物料守恒：，因此： ，反应ⅱ的平衡常数，代入得： ； （3）① 催化剂在反应前后质量和化学性质不变，由反应历程可知，参与循环，反应结束后重新生成，因此是该反应的催化剂； ② 将所有步骤反应物、产物整理消去中间物，得到总反应，配平后为。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $