第03讲 化学平衡的移动（专项训练）（江苏专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦化学平衡移动核心原理，通过基础-重难-真题三级演练，构建“原理应用-图像分析-工业实践”逻辑链，强化科学思维与证据推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|6考向（各5-10题）|结合工业情境（合成氨等）、图像分析（转化率-温度曲线）|从外界条件影响到勒夏特列原理应用，形成概念→原理→应用的认知递进| |重难·创新演练|10题|复杂反应体系分析、多因素变量图像解读|整合多反应竞争、催化剂影响等综合问题，培养模型认知能力| |真题·实战演练|5题|高考真题再现（如CO₂加氢制甲醇）|对接高考命题趋势，强化真实情境下的平衡移动分析与工业条件优化|

第03讲 化学平衡的移动（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 外界条件对化学平衡移动的影响 考向02 勒夏特列原理及应用 考向03 转化率、选择性与温度曲线图像 考向04 化学平衡图像原因分析 考向05 工业生产适宜条件的选择 考向06 合成氨工业适宜条件的选择 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 外界条件对化学平衡移动的影响 1. 【结合工业合成氨考查化学反应自发性判断及温度压强对平衡移动的影响】（2025·江苏省南通市海门中学上学期二调）对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ∆H＜0，下列说法正确的是 A．该反应在任何条件下都能自发进行 B．反应的∆H＝E(N≡N)＋3E(H－H)－2E(N－H)(E表示键能) C．高温、高压均能提高H2的平衡转化率 D．反应中每消耗1 mol N2转移电子的数目为6×6.02×1023 2． 【结合工业合成氨考查化学反应自发性判断及温度压强对平衡移动的影响】（25-26高二下·江苏徐州·期末）和重整制氢过程中的主要反应为 反应I     反应II     反应III     下，在密闭容器中，和各1 mol发生上述反应，平衡时各气态物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线表示平衡时随温度的变化 B．降低因反应II向逆反应方向进行 C．，反应II的平衡常数 D．时，增大压强，增大 3．【依据已知化学反应方程式结合图像信息考查温度对平衡移动的影响】（25-26高三上·江苏扬州·阶段检测）萨巴帝尔反应可以实现二氧化碳转化为甲烷，其主要反应为 反应Ⅰ     反应Ⅱ     在恒压密闭容器中充入和，反应一定时间，的转化率及的选择性随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．高温和低压均有利于提高甲烷的平衡产率 B．280℃时，容器内产生的物质的量为0.5 mol C．280～400℃，n(CO)随着温度升高将不断减少 D．320～400℃，值随着温度升高变化不大 4．【依据已知化学反应方程式结合图像信息考查温度、配料比对平衡移动及转化率的影响】（2026·江苏·二模）CO、既可单独加氢制，也可混合加氢制，发生如下反应。 i．   ii．   iii．   下图表示恒压且投入化学计量比氢气的条件下CO、混合气体加氢达到平衡时，的转化率随温度(T)或Z的变化。其中，指初始的物质的量。曲线Ⅰ表示当Z为0.5时随温度(T)的变化。下列说法不正确的是 A．反应i、反应ii均是低温自发 B．曲线II的温度为600℃ C．其它条件不变，增大压强，曲线II上移 D．若N点CO的转化率为80%，则的平衡收率y为50%[] 5. 【依据已知化学反应方程式结合图像信息考查温度、压强对平衡移动的影响】（2025·江苏·模拟预测）二氧化碳加氢制甲烷过程中发生如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在1.01×105Pa条件下，按n起始(CO2)：n起始(H2)=1：1投料比进行反应，平衡时CO2、CH4和CO占所有含碳物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列不正确的是 A．曲线①对应的物质是CO2 B．800℃时，反应Ⅱ的化学平衡常数小于1 C．温度低于300℃，曲线②对应的纵坐标数值可能大于30% D．500℃时，其他条件一定，增大压强，反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动 考向02 勒夏特列原理及应用 6．【结合生产生活中的化学考查勒夏特列原理的应用】（2025·江苏省南通市市期中）下列实验操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业生产硫酸时，使用过量的空气提高SO2的利用率 B．向含有Fe(SCN)3的溶液中加入铁粉，颜色变浅 C．铁与稀H2SO4反应液中加入几滴CuSO4溶液加快反应速率 D．利用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体 7．【结合实例考查利用勒夏特列原理解释化学平衡的移动结果】（2026·河南平顶山·三模）一定温度下，在恒容密闭容器中充入 和 ，发生反应：，达到平衡时。平衡时，只改变下列一个条件，叙述正确的是 A．充入惰性气体，平衡逆向移动 B．再充入 和 ，达到新平衡时 C．加入适量高效催化剂，的平衡转化率增大 D．再充入 和 ，此时， 8.【结合图像信息考查温度、压强对化学平衡移动的影响】（2026·北京·三模）氨分解制氢是一种极具前景的便携式制氢方法，不同压强下氨的平衡转化率随温度变化如下。下列说法正确的是 A．断开键吸收的能量小于形成键与键放出的能量之和 B．氢气和氮气的物质的量之比保持不变，说明氨分解反应达到平衡状态 C．400K时，对应氨的平衡转化率大于，是因为此情况下，对应的平衡常数比的大 D．生产条件可选择高温、适当压强和加入催化剂 8．【依据已知反应方程式结合图像信息考查物质的量、温度对化学平衡移动的影响】（2026·江苏镇江·一模）一定条件下，加氢合成涉及的主要反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： 在2.0L恒容密闭容器中通入、的混合反应物，发生上述反应，两种含碳产物的选择性[的选择性=]及的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。 下列说法正确的是 A． B．温度为时， C．温度为时，平衡体系中 D．曲线丙随温度升高，先减小后增大的原因为在之间，以反应Ⅱ为主；在之间，以反应Ⅰ为主 10．【依据反应结合图像信息考查温度、压强、反应物配料比对化学平衡移动的影响】（2026·山东青岛·一模）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)ΔH<0，恒容密闭容器中按不同的投料比充入SO2(g)和Cl2(g)，测定某温度下体系达平衡时的Δp，结果如图。已知：Δp=p0-pt，p0=240 kPa为体系初始压强；pt为体系平衡压强。 下列说法错误的是 A．图甲能准确表示该温度下Δp随进料比变化的曲线是④ B．图甲中，该温度下产物SO2Cl2平衡时物质的量分数的最大值约为43% C．图乙中温度关系为T3>T2>T1 D．图乙T1温度下，平衡常数Kp=0.06 -1 考向03 转化率、选择性与温度曲线图像 11．【依据已知反应方程式结合图像信息考查温度与选择性、产率的关系】（2026·江苏省镇江一中学情调查）恒压条件下，密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1∶3合成CH3OH，其中涉及的主要反应: Ⅰ．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49 kJ·mol－1 Ⅱ．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41 kJ·mol－1 在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图 已知：CH3OH的选择性＝×100% 下列说法正确的是 A．保持恒温恒压下充入氮气，不影响CO的产率 B．合成甲醇的适宜工业条件是约230 ℃，催化剂选择CZ(Zr－1)T C．使用CZ(Zr－1)T，230 ℃以上，升高温度甲醇的产率降低，原因是催化剂的活性降低 D．使用CZT，230 ℃以上，升高温度甲醇的产率降低，是因为反应Ⅰ平衡逆向移动 12．【依据已知反应方程式结合图像信息考查温度与选择性、转化率的关系】（2026·江苏·二模）下，在密闭容器中加入和各发生反应。反应如下： 反应I   反应II   反应III   （温度高于，反应I完全进行） 的平衡转化率和、的平衡选择性随温度变化关系如图所示。 （或）的平衡选择性下列说法不正确的是 A．图中曲线表示的选择性 B．高于时，温度升高的选择性增大 C．500°C时，增大平衡体系压强反应Ⅲ进行程度不变 D．时，和的平衡转化率接近相等 13．【依据已知反应方程式结合图像信息考查温度、压强与选择性、转化率的关系】（25-26高三上·江苏南京·期中）催化加氢制甲醇发生的反应有： i．   ii．   iii．   将和按通入密闭容器中发生反应，测得不同压强下的平衡转化率以及相同压强下和CO选择性[选择性：]随温度变化如图所示。下列说法正确的是 A．相同压强下，从到，的平衡产率先降低后逐渐增大 B．的选择性曲线为b C．由大到小的顺序为 D．三条曲线接近重合的原因是催化剂失去活性 14．【依据已知反应方程式结合图像信息考查温度、催化剂与选择性、转化率的关系】（2026·江苏南京·模拟预测）甲醇和水蒸气在CuYZrOx催化下重整可获得H2.其主要反应为 反应 Ⅰ：CH3OH(g)＋H2O(g) = CO2(g)＋3H2(g)     ∆H>0 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g) = CO(g)＋H2O(g)            ∆H>0 1.0×105Pa条件下，将一定比例CH3OH (g)、H2O (g)混合气匀速通过装有催化剂的反应管。CO2和CO的选择性及CH3OH的转化率随温度变化如图所示。CO的选择性=。下列说法正确的是 A．240-260℃之间，随温度升高，体系中n(CO2)减小 B．催化重整制H2应选择200℃，因为该温度下制得的H2纯 C．催化重整制H2应选择260℃，因为该温度下催化剂活性好 D．260-300℃之间，随温度升高CO选择性增大原因是温度对反应Ⅱ的影响小于反应Ⅰ 15．【依据已知反应方程式结合图像信息考查温度、浓度与脱除率的关系】（2026·江苏南通·模拟预测）催化还原生成和可以同时实现两种有害气体的有效脱除，因而成为治理烟气的最理想方案之一。将组成一定的与混合气体通入恒容密闭容器中，含氮物质反应为： 反应1：   反应2：   反应3：   不同温度下，反应相同时间，反应体系中各气体的物质的量浓度随温度的变化如图。 已知： 下列说法正确的是 A． B．时， C．时，的脱除率约为80% D．其他条件不变，升高温度有利于提高NO平衡转化率 考向04 化学平衡图像原因分析 16．【依据已知反应方程式结合图像信息考查化学平衡移动结果原因分析】（2026·湖北襄阳·模拟预测）常温下，将的混合气体以较低的恒定流速通过装有催化剂的恒容反应管，发生如下反应(忽略其他副反应)：  ；  。控制起始时混合气体总压，测得转化率、出口处与的关系如图所示(虚线表示该条件下的平衡转化率)。下列说法错误的是 A．为得到更多的，可适当增大混合气体中的含量 B．时，的转化率为72% C．其他条件不变，温度越高，的平衡转化率越大 D．其他条件不变，时，延长反应时间，不变 17．【依据已知反应方程式结合转化率—温度——选择性图像信息考查外界条件对化学平衡移动的影响】（25-26高三上·江苏镇江·阶段检测）丙烷催化脱氢制备丙烯的主要反应为 反应1   反应2   在时，将与的混合气体[]按一定流速通过催化反应管，测得的转化率、的收率[的收率]与的选择性[的选择性]随温度变化的关系如题图所示。下列说法正确的是 A．图中曲线①表示的选择性 B．其他条件相同，590℃时生成的物质的量比620℃时的多 C．丙烷中掺入氢气的主要目的是为了提高反应1的速率 D．升高温度对反应1的影响大于对反应2的影响 18．【依据已知反应方程式结合图像信息综合考查化学平衡的移动】（2026高三下·江苏扬州·阶段检测）资源利用具有重要意义。 （1）利用制。已知：和的标准燃烧热分别为、。则甲烷化反应：的___________。 （2）利用电解催化制。其装置原理如图1所示。 ①该装置的阴极电极反应式为___________。 ②生成，则电解过程中通过质子交换膜的为___________mol。 （3）利用双金属协同催化加氢制。在Fe/MC或Fe-Co/MC表面反应前后的催化剂样品的XRD图如图2、图3。在Fe-Co/MC表面催化加氢制的反应机理如图4所示。 ①Fe-Co/MC催化加氢制的效果优于Fe/MC的原因是___________。 ②含量过高时产量增多的原因是___________。 ③产量与关系如图5，当时，的产量最高的原因是___________。 19. 【结合二氧化碳利用新技术考查化学平衡有关知识在工业生产中的应用】（2026高三下·江苏苏州·阶段检测）碳元素是主要能源元素，但其长期、广泛使用导致一系列环境问题。（的捕集、封存和利用）是化学重点研究和发展的技术。 Ⅰ.的来源之一是汽车尾气。 （1）已知：碳的燃烧热为；   ；   。   ________。 （2）催化转换器中机动车尾气转化效率与气缸中空燃比（空气与燃油气的体积比）的关系如图-1。若空燃比大于14.7，则氮氧化物的转化效率降低的原因是________。 Ⅱ.的捕集 （3）一种由阴离子交换树脂-碳纳米管构成的复合膜可利用电化学原理捕集空气中的，如图-2，复合膜的a侧将空气中的捕集并转化为；b侧通入少量即可释放。 ①复合膜中加入碳纳米管的作用是：________。 ②a侧空气流量为，理论上要将空气中的完全去除，则b侧流量至少为________。 Ⅲ.的资源化 （4）电还原制备，电解装置如图-3所示。 ①电解时工作电极上生成的电极反应式为________。 ②当玻碳电极收集到标准状况下时，阴极区产生的的质量小于4.6g，原因可能是________。 （5）还可以如图-4历程转化为HCOOH。 ①过程ⅱ形成一个负离子中间体，将图中口部分补齐________。 ②若将换成，则生成甲酸的结构简式可能为________。 考向05 工业生产适宜条件的选择 20． 【结合石油、硫酸、纯碱等化工生产考查利用化学平衡知识及生产实际选择适宜条件】（2026·福建福州·模拟预测）关于化工生产的叙述中，符合生产实际的是 A．石油化工中，采用干馏的方法把石油分成不同沸点范围的产品 B．硫酸工业中，利用热交换器预热反应物，降低能耗提高生产效率 C．纯碱工业中，侯氏制碱法通过氨气和二氧化碳的循环利用，提高了原料的利用率 D．合成氨工业中，采用高压条件，增大合成氨反应的平衡常数，增大反应速率 21．【结合化工生产实际考查转化率、平衡常数的计算、化学平衡的移动】（2025·江苏·一模）乙醇与水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应（忽略其他副反应）为： ① ② ③ 在条件下，乙醇的进料速率为； 水醇（水与乙醇）的进料比与生成物气体平衡产量（）的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．其他条件不变，增大压强，乙醇的平衡转化率降低 B．该条件下，水醇进料比为7时，乙醇的平衡转化率为 C．时，反应③的 D．水醇进料比为10时，温度超过后，升温不利于提高的平衡产量 22.【依据化工生产实际结合图像信息考查转化率与反应物的配比关系】（2026·湖南·一模）工业上利用乙烷和二氧化碳反应脱氢制乙烯的相关反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   在923K条件下，向VL恒容密闭容器中充入与一定量发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时和CO的物质的量分数随起始投料比的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是 A．若图中曲线p表示CO，则曲线m表示 B．为了提高乙烯的产率可选择高温 C．当时，平衡时体系中 D．在923K条件下，向容器中再充入和的平衡转化率增大 23．【依据醇化工生产实际综合考查适宜条件的选择等】（2026高三下·江苏南京·阶段检测）醇是重要的化工原料。 （1）电催化CO2还原耦合乙二醇(C2H6O2)氧化制甲酸，可同步解决PET塑料和CO2废弃物的环境负荷问题，并降低电解所需的电压，还能提高的电子经济性，工作原理如图-1所示。 ①阴极生成的电极方程式为_______。 ②的电子经济性=0.7时，=_______。 ③Ni(OH)2可提高乙二醇中C-C键的断键效率，故在阳极负载Ni(OH)2作催化剂，目的是_______。 ④电解电压过大，乙二醇的转化率会降低，原因是_______。 （2）CH3CH2OH在有Bronsted酸中心的铝硅酸盐催化下可制乙烯，机理如下： 中间产物发生副反应生成乙醚的机理如下： ①温度升高到500℃，几乎所有CH3CH2OH都断开C-O键生成，此时的主要产物是_______。 A．CH3CH2CH2CH3     B．CH3CH2OCH2CH3     C．CH2=CH2 ②生成的乙烯不能及时脱附，会造成催化剂积碳失活。催化剂的酸性强弱会影响反应所需的温度和乙烯的脱附能力，不同催化剂下势能变化如图-2所示，使用酸性较强催化剂的优缺点分别是_______。 ③将生成的水和乙醇混合进料，可延长催化剂的寿命，但会降低乙烯的生成速率，原因是_______。 考向06 合成氨工业适宜条件的选择 24． 【利用化学平衡原理知识考查工业合成氨适宜生产条件的选择】（2026·云南玉溪·一模）工业上通常采用铁触媒、在400~500℃和10MPa~30MPa的条件下合成氨，合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.4kJ·mol−1  ΔS=-200 J·K−1·mol−1。下列说法正确的是 A．采用10MPa~30MPa的高压能促进反应正向进行，增大反应的平衡常数 B．采用400-500℃的高温有利于提高单位时间反应物的转化率和氨气产率 C．使用铁触媒可以提高反应速率，但不改变反应热 D．该反应在常温下不能自发 25.【依据工业合成氨工艺流程图考查合成氨适宜条件的选择】（2026·安徽宿州·一模）合成氨是人类历史上首次实现规模化“从空气制面包”的关键技术，其核心意义在于解决了全球粮食安全的基础——氮肥来源问题，生产流程示意图如下。 下列有关合成氨说法正确的是 A．净化去除原料气中等杂质气体，可以防止催化剂中毒 B．合成氨温度控制在是因为该反应高温下自发 C．当时，反应达到平衡 D．压缩机加压时压强越大越好，无需考虑对设备和动力的要求 26．【以工业合成氨为载体综合考查化学平衡原理在工业生产中的应用】（2026·江苏·二模）氨是一种化工原料，也是良好的储氢载体。氨的制备与转化一直备受关注。 （1）一种以AlN为载氮体的化学链合成氨原理如图-1所示。 ①“吸氮反应”为高温自发反应，该反应的_______0(填“>”“=”或“<”)。 ②若“吸氮反应”和“释氮反应”收集到相同条件下的气体体积比，则“释氮反应”中AlN的转化率为_______。 ③一种催化“释氮反应”可能的路径如下，补充完整路径中ⅱ的离子方程式。 ⅰ．； ⅱ．_______； ⅲ．。 ④将过量AlN粉末置于恒温热水中，溶液pH随时间变化如图-2所示。15～30 min溶液pH明显增大的原因是_______；120 min后，溶液pH不再变化的原因是_______。时，饱和氨水) （2）其他条件相同，向两只管式炉中分别加入负载等量Fe的和催化剂载体，向管式炉中通入，测得分解率与温度的关系如图-3所示，反应后固体X-射线衍射实验结果如图-4所示。 ①结合图示分析：影响分解速率的可能因素有_______。 ②已知：  ；  。比更适合作为储氢物质的原因有_______。 重难·创新演练 1．（25-26·江苏淮安·期末）钛单质及其化合物在化工生产中有广泛的应用。以和为原料制备过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①   ②   ③   在恒容密闭容器中，投料比，平衡反应体系中各含钛组分的物质的量分数[例如的物质的量分数]随温度变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线Ⅰ对应的物质为 B．时，的平衡转化率约为90% C．上述平衡体系中， D．900℃时，压缩容器体积会增大平衡时的物质的量 2. （2026·江苏南通·期末）甲醇水蒸气重整法可获得，主要反应为         在一定条件下，向密闭容器中充入和的混合气体，反应相同时间，测得不同温度下，的转化率与的选择性[]如图所示(曲线为选择性)。下列说法正确的是 A．给定条件下，的选择性随温度升高而减小 B．范围内，随着温度的升高的浓度逐渐减小 C．保持温度恒定，增加可使与的转化率达到相等 D．其他条件不变，升高容器温度，的平衡产率下降 3．（2026·江苏连云港·三模）二氧化碳加氢制甲烷过程中发生如下反应： 反应I： 反应Ⅱ： 在条件下，按投料比进行反应，平衡时、和CO占所有含碳物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．曲线①代表的物质的量分数 B．温度低于时，曲线②对应的纵坐标轴数值可能大于25% C．时，其他条件一定，增大压强，反应Ⅱ平衡不移动 D．若将起始投料比改为，相同条件下达到平衡时CO的物质的量分数将减小 4．（2026·江苏南京·模拟预测）油酸甲酯催化加氢制备烷烃包含的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   仅考虑上述反应，在、反应物起始物质的量比条件下达到平衡时，和的选择性随温度的变化如图所示。 已知：选择性，下列说法正确的是 A．反应的 B．反应I的，且其平衡常数随温度升高而减小 C．其他条件一定，增大体系压强，平衡时的选择性不变 D．时测得的选择性为且反应混合物中，则 5．（2026·江苏南京·模拟预测）燃油汽车尾气中除含大量CO2外，还含有NO和CO气体。某研究小组用新型催化剂对CO、NO的催化转化进行试验研究，测得一段时间内，条件下，NO的转化率、CO剩余的百分率以及无CO且无催化剂时NO直接分解为N2的转化率随温度的变化情况如图所示。 已知NO可发生下列反应： 反应Ⅰ：     ΔH1 反应Ⅱ：     ΔH2 下列叙述不正确的是 A．曲线a表示CO剩余的百分率 B．ΔH1<0，ΔH2>0 C．时，该催化剂脱除NO的最适宜温度在975℃左右 D．775℃，时，只发生反应Ⅰ和Ⅱ，该时刻c(CO2)：c(N2)=3：2 6．（2026·江苏·模拟预测）一定温度下，CO、和（体积比为）按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器（入口压强为100kPa）发生反应： I．    II．    随着x的增加，的转化率和产物的选择性（）如图所示： 已知：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。下列说法不正确的是 A．反应    B．时，的选择性大于 C．当时，达到平衡时的物质的量分数为52.2% D．当时，随着x的增大，反应Ⅰ和反应Ⅱ平衡均逆向移动，的转化率减小 7．（2026·江苏·二模）一定温度下，将的混合气体以的固定流速通过长度较短且装有足量镧铁载氧体()的反应管制备CO和，测得出口处、、和的流速如图所示(出口处除上述气体和外，不含其他气体)。下列说法不正确的是 A．X代表的物质是 B．250～375 s，反应生成逐渐增大 C．500～1000 s，的反应速率逐渐减小 D．1000～1500 s，仅发生分解为C和的反应 8．（2026高三下·江苏·开学考试）甲醇水蒸气催化重整制氢过程中发生的反应如下： ①   ②   以作为催化剂时，向密闭容器中充入的与的，平衡时的转化率、的选择性[]及的物质的量分数随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．其他条件不变，压缩体积会增加的平衡转化率 B．时，升高温度，的平衡产量先增大后减小 C．时，容器内的量为 D．时，使用对选择性更高的催化剂可以提高平衡时的产率 9．（25-26高三下·江苏·开学考试）是一种绿色燃料，制氢技术研究具有重要意义。 （1）肼硼烷水解制氢。肼硼烷是一种在室温下稳定安全的固体，是良好的储氢材料。 ①肼硼烷在催化剂条件下与水反应，主要反应如下： ， ， ， 若分解生成的物质的量为，则理论上最多可以得到______。已知：  ，则______。 ②一种双金属催化剂能使肼硼烷高选择性释放。时，肼硼烷在不同催化剂作用下的性能如图1所示。氢气的产量和所用时间随中不同金属物质的量之比的变化关系如图2所示。 该条件下，选择的原因是______。当时，随的增大，的生成速率逐渐减小的原因是______。 （2）电催化乙二醇制氢。在一定电压下，以乙二醇和作电解液，用Pd-作催化剂，电解原理如图所示。已知金属活动性Pd<Ag。 ①吸附在催化剂______的表面(填“”或“”)。 ②阳极会产生少量，写出转化为的电极反应式为______。 （3）甲醇和水蒸气重整、甲醇裂解制氢。在时用氩气将的混合气体以一定流速通入反应池中，在催化剂表面发生反应的一种机理如图3所示。甲醇的转化率和反应的活化能随变化关系如图4所示。 ①机理图中的结构简式为______。 ②甲醇催化裂解制氢过程发生的主要反应为，，随着持续增多，氢气的产量降低，其原因是______。 ③甲醇和水蒸气重整反应中控制的最佳比值为______。 10．（2026·江苏·模拟预测）甲醇是重要的储氢燃料， 二氧化碳加氢制甲醇， 开启了绿色低碳的新时代。 I． 与 合成甲醇涉及的主要反应有： ① ② ③ 在 的条件下，将混合气体以 进行投料，按照不同空速(空速=)在装有催化剂的反应器中发生反应，测得的转化率、 的选择性( 的选择性 )随空速变化如图所示。 （1） ______ 。 （2）根据上图信息回答， 的产量( 产量 随空速增大而增大的原因是______。 （3）在空速为 条件下， 产量随温度变化如图所示。变化的原因可能是______。 （4） 和 在催化剂作用下合成 的可能反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用 “*” 标注， 能量数值表示该步基元反应的活化能)。 脱离催化剂吸附生成 时需要克服 2.94 eV 能量。请根据图中信息回答， 当温度超过 时， 的选择性在下降的可能原因是______。 II． 甲醇燃料电池主要有直接甲醇燃料电池和甲醇重整燃料电池(利用重整反应生成的 作燃料)两大类，它们的工作原理如图所示。 （5）直接甲醇燃料电池负极电极反应式为______。 （6）甲醇重整反应时，水醇比控制在 比较合适，其原因有：①若水醇比过大，水吸收能量过多，造成能耗比过大；②______。 （7）甲醇重整时，温度过高甲醇会发生深度热裂解。为了提高甲醇重整固体氧化物燃料电池的余热利用率，可以将重整反应移到固体氧化物燃料电池负极室内发生，该做法的缺点是______。 真题·实战演练 1．（2025·甘肃·高考真题）加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃，101kPa下，。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是 A．减小体系压强 B．升高温度 C．增大浓度 D．恒容下充入惰性气体 2．（2026·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制乙烯过程中的主要反应有：               在密闭容器中，时，、压强下的平衡转化率和压强下的实际转化率(催化剂作用下反应相同时间，且)随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．压强不变，温度从200℃升高至300℃，平衡时减小 B．300℃时，增大反应压强，平衡时减小 C．200℃升高至300℃，下平衡转化率变化值大于下平衡转化率变化值 D．其他条件不变，延长点实际反应时间，转化率不变 3．（2024·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) ∆H1＝41.2 kJ·mol－1 ②CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) ∆H2 225℃、8×106 Pa下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B．反应②的焓变∆H2＞0 C．L6处的H2O的体积分数大于L5处 D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3OH的生成速率 4．(2024·浙江·高考真题)为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向1mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中加入1mL0.1mol·L-1 HBr溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动 B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入100mLAr 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动 C 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 D 催化剂 向乙酸乙酯中加入1mL0.3mol·L-1H2SO4溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 5．（2025·山东·高考真题）利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SO2转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ．CaS(s)＋2SO2(g)CaSO4(s)＋S2(g) ∆H1 Ⅱ．CaSO4(s)＋4H2(g)CaS(s)＋4H2O(g) ∆H2 Ⅲ．SO2(g)＋3H2(g)H2S(g)＋2H2O(g) ∆H3 恒容条件下，按1 mol CaS、1 mol SO20.1 mol H2投料反应。平衡体系中，各气态物种的lgn随温度的变化关系如图所示，n为气态物种物质的量的值。 已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数K＝108基本不变。 回答下列问题： （1）反应4H2(g)＋2SO2(g)4H2O(g)＋S2(g)的焓变∆H＝_____________(用含∆H1、∆H2的代数式表示)。 （2）乙线所示物种为_________(填化学式)。反应Ⅲ的焓变∆H3_____0(填“＞”“＜”或“＝”)。 （3）T1温度下，体系达平衡时，乙线、丙线所示物种的物质的量相等，若丁线所示物种为a mol，则S2为________________(用含a的代数式表示)；此时，CaS与CaSO4物质的量的差值n(CaS)－n(CaSO4)______(用含a的最简代数式表示)。 （4）T2温度下，体系达平衡后，压缩容器体积S2产率增大。与压缩前相比，重新达平衡时，H2S与H2物质的量之比________(填“增大”“减小”或“不变”)，H2O物质的量n(H2O)_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 化学平衡的移动（专项训练） 参考答案 模拟·基础演练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 D B D D C C B D C D B C A 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 C C C A — — B C D — C A — 18．（1） （2） 4 （3） Fe/MC只有Fe3O4活性位点，而Fe-Co/MC反应后额外生成Fe5C2、Co2C活性位点，三者协同催化，活性更高 浓度过高时，二氧化碳会发生深度过度加氢，更倾向于生成含氢量更高的甲烷 当过小时，Fe不足，铁基活性位点不足，产量低；当比例过大时，Co不足，钴基活性位点不足；当比例为6时，Fe3O4、Fe5C2、Co2C三种活性位点达到最佳配比，协同催化效果最好 19．（1） （2）空燃比大于14.7，汽油充分燃烧，CO和CxHy的含量少，NOx难以被还原 （3）提高薄膜导电性，促进气体吸附 1.5%aL/min （4） 阴极可能发生副反应 （5） DCOOH、DCOOD 23．（1） 7 提高阳极生成甲酸根的选择性（或电子经济性），减少副产物乙醇酸根的产生 电压过大，OH⁻与乙二醇在阳极竞争放电 （2）C 优点：，反应所需要的温度更低 缺点：，乙烯难脱附（或生成的乙烯容易再次吸附），易形成积碳 在高温下，水可以除去催化剂表面积碳（抑制催化剂结焦），延长催化剂寿命；但是水分子会和乙醇竞争吸附，降低乙烯的生成速率 26．（1） > 15% 生成的催化AlN水解 生成[或]覆盖在AlN表面，阻止反应发生 （2）温度、载体种类、载体表面金属氧化物的形成 生成等质量，消耗的能量更少；相同质量时，储氢量更高 重难·创新演练 1 2 3 4 5 6 7 8 B C D B B C B C 9．（1）4.4 -88 该条件下，的生成速率最大，的产量最高 本身不能与肼硼烷作用制氢，当含量增多时，表面的活性位点被过多的阻塞或覆盖，使催化剂的活性下降 （2） （3） 或 生成积碳，覆盖在催化剂表面，使催化剂活性降低；还原亚铜离子，使增大，甲醇的转化率降低；增多，无法及时脱附，占据活性位点 10．（1） （2）空速增大时转化率降低，但单位时间、单位质量催化剂表面参加反应的二氧化碳总量在增加，同时甲醇的选择性也在逐步提高，单位时间处理的反应物总量增加，最终生成甲醇的总量升高 （3）温度低于时，升高温度加快反应速率，并且反应①③占主导，故甲醇产率增大；温度超过后，反应②占主导，因此甲醇产量下降 （4）转化时生成比更容易，当温度升高，平均能量升高，能量高于2.94 eV的的比例在增大，有更多的脱离催化剂表面转化为CO气体。 （5） （6）水不足时反应物甲醇不能充分转化 （7）负极室温度较高，重整时产生的积碳等杂质会沉积在负极上，降低电极活性，导致电池性能下降 真题·实战演练 1 2 3 4 C B C C 5．（1）ΔH1＋ΔH2 （2）H2O ＜ （3）0.45＋0.5a 150a （4）增大 减小 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 化学平衡的移动（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 外界条件对化学平衡移动的影响 考向02 勒夏特列原理及应用 考向03 转化率、选择性与温度曲线图像 考向04 化学平衡图像原因分析 考向05 工业生产适宜条件的选择 考向06 合成氨工业适宜条件的选择 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 外界条件对化学平衡移动的影响 1. 【结合工业合成氨考查化学反应自发性判断及温度压强对平衡移动的影响】（2025·江苏省南通市海门中学上学期二调）对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ∆H＜0，下列说法正确的是 A．该反应在任何条件下都能自发进行 B．反应的∆H＝E(N≡N)＋3E(H－H)－2E(N－H)(E表示键能) C．高温、高压均能提高H2的平衡转化率 D．反应中每消耗1 mol N2转移电子的数目为6×6.02×1023 【答案】D 【解析】A项，该反应∆H＜0，∆S＜0，根据∆G＝∆H－T∆S＜0反应可自发进行，说明该反应低温可自发进行，错误；B项，根据焓变＝反应物总键能－生成物总键能，∆H＝E(N≡N)＋3E(H－H)－6E(N－H)(E表示键能)，错误；C项，该反应为放热反应，高温使平衡逆向移动，不能提高H2的平衡转化率，错误；D项，反应中N元素化合价从0价降低至－3价，即每消耗1 mol N2转移电子的数目为6×6.02×1023，正确。 2． 【结合工业合成氨考查化学反应自发性判断及温度压强对平衡移动的影响】（25-26高二下·江苏徐州·期末）和重整制氢过程中的主要反应为 反应I     反应II     反应III     下，在密闭容器中，和各1 mol发生上述反应，平衡时各气态物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线表示平衡时随温度的变化 B．降低因反应II向逆反应方向进行 C．，反应II的平衡常数 D．时，增大压强，增大 【答案】B 【解析】升高温度，反应Ⅰ平衡正向移动，CO、的物质的量都增大；升高温度，反应Ⅱ平衡正向移动，CO的物质的量增大，的物质的量减小；反应Ⅲ中，升高温度，平衡逆向移动，CO的物质的量增大。综合分析，升高温度，CO物质的量增大的幅度大于物质的量增大的幅度，所以曲线b表示CO平衡时物质的量随温度变化的曲线。据此分析。A．由分析可知，曲线b表示CO平衡时物质的量随温度变化的曲线，A错误；B．升高温度，反应Ⅰ平衡正向移动，反应Ⅲ平衡逆向移动，都使得的浓度减小，进而导致反应II向逆反应方向进行使得降低，B正确；C．时，，，，依据氢元素守恒，可求出平衡时，设容器的体积为VL，则反应Ⅱ的平衡常数，C错误；D．图中时，体系中的气体只有CO、，且二者均为2.0 mol，说明反应I恰好反应完全，且不存在反应II、反应Ⅲ，所以增大压强对无影响，D错误；故选B。 3．【依据已知化学反应方程式结合图像信息考查温度对平衡移动的影响】（25-26高三上·江苏扬州·阶段检测）萨巴帝尔反应可以实现二氧化碳转化为甲烷，其主要反应为 反应Ⅰ     反应Ⅱ     在恒压密闭容器中充入和，反应一定时间，的转化率及的选择性随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．高温和低压均有利于提高甲烷的平衡产率 B．280℃时，容器内产生的物质的量为0.5 mol C．280～400℃，n(CO)随着温度升高将不断减少 D．320～400℃，值随着温度升高变化不大 【答案】D 【解析】A．高温高于320℃，甲烷的选择性不变、CO2的转化率降低，所以高温高于320℃甲烷的平衡产率降低，减小压强，平衡逆向移动，甲烷的平衡产率降低，故A错误；B．280℃时，甲烷的选择性为90%，CO2的转化率为50%，参加反应的CO2为0.5mol，则反应生成甲烷的物质的量为0.45mol，生成CO的物质的量为0.05mol，根据O元素守恒，容器内产生的物质的量为0.45mol×2+0.05mol=0.95 mol，故B错误；C．280～320℃，CO2转化率升高、甲烷选择性几乎不变，n(CO)增多；320～400℃，CO2转化率降低、甲烷选择性不变，n(CO)减少，故C错误；D．反应Ⅱ中每消耗1molCO生成1molCH4，所以恒为1，故D正确；选D。 4．【依据已知化学反应方程式结合图像信息考查温度、配料比对平衡移动及转化率的影响】（2026·江苏·二模）CO、既可单独加氢制，也可混合加氢制，发生如下反应。 i．   ii．   iii．   下图表示恒压且投入化学计量比氢气的条件下CO、混合气体加氢达到平衡时，的转化率随温度(T)或Z的变化。其中，指初始的物质的量。曲线Ⅰ表示当Z为0.5时随温度(T)的变化。下列说法不正确的是 A．反应i、反应ii均是低温自发 B．曲线II的温度为600℃ C．其它条件不变，增大压强，曲线II上移 D．若N点CO的转化率为80%，则的平衡收率y为50%[] 【答案】D 【解析】A．反应i、反应ii正反应均放热，反应i、反应ii正反应气体物质的量均减少，△S<0，所以均是低温自发，故A正确；B．根据N点数据，Z为0.5、反应温度为600℃时CO2的转化率a=10%，根据P点坐标，Z为0.5时CO2的转化率a=10%，可知曲线II的温度为600℃，故B正确；C．其它条件不变，增大压强，平衡正向移动，CO2的转化率增大，所以曲线II上移，故C正确；D．曲线Ⅰ表示当Z为0.5时a(CO2)随温度的变化，设CO、CO2的投料均为amol，N点CO2的转化率a为10%，若N点CO的转化率a为80%，则CH4的平衡收率y=，故D错误；选D。 5. 【依据已知化学反应方程式结合图像信息考查温度、压强对平衡移动的影响】（2025·江苏·模拟预测）二氧化碳加氢制甲烷过程中发生如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在1.01×105Pa条件下，按n起始(CO2)：n起始(H2)=1：1投料比进行反应，平衡时CO2、CH4和CO占所有含碳物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列不正确的是 A．曲线①对应的物质是CO2 B．800℃时，反应Ⅱ的化学平衡常数小于1 C．温度低于300℃，曲线②对应的纵坐标数值可能大于30% D．500℃时，其他条件一定，增大压强，反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动 【答案】C 【解析】反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，反应Ⅱ平衡正向移动，CO的物质的量增大，则曲线③对应的物质是CO，反应I为放热反应，升高温度，反应I平衡逆向移动，CH4的物质的量减小，由图可知，当温度大于750℃时，曲线②对应的物质的物质的量分数为0，由于CO2不可能完全转化为生成物，故曲线①对应的物质是CO2，曲线②对应的物质是CH4，以此解题。A．结合分析可知，曲线①对应的物质是CO2，A正确；B．设n起始(CO2)=n起始(H2)=1mol，830℃时，CH4的物质的量分数为0，所以该温度下只发生反应Ⅱ，此时CO2和CO的物质的量分数相等，则n(CO2)=n(CO)=0.5mol，列三段式： 830℃时，反应II的平衡常数，降低温度，反应Ⅱ平衡逆向移动，K值减小，所以830℃时，平衡常数K小于1，B正确；C．曲线②对应的物质是CH4，由图可知，350℃左右才开始生成CO，说明温度低于300℃时，只发生反应I，设n起始(CO2)=n起始(H2)=1mol，当1molH2完全反应，CH4的物质的量分数最大，消耗0.25molCO2，生成0.25molCH4，剩余0.75molCO2，此时CH4的物质的物质的量分数=，所以温度低于300℃也无法超过30%，C错误；D．500℃时，两个反应同时发生，增大压强，反应I平衡正向移动，CO2和H2的浓度减小，导致反应II平衡逆向移动，D正确；故选C。 考向02 勒夏特列原理及应用 6．【结合生产生活中的化学考查勒夏特列原理的应用】（2025·江苏省南通市市期中）下列实验操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业生产硫酸时，使用过量的空气提高SO2的利用率 B．向含有Fe(SCN)3的溶液中加入铁粉，颜色变浅 C．铁与稀H2SO4反应液中加入几滴CuSO4溶液加快反应速率 D．利用饱和食盐水除去Cl2中的HCl气体 【答案】C 【解析】A项，使用过量空气使SO2转化率提高，通过增加O2浓度使平衡右移，符合勒夏特列原理，正确；B项，加入铁粉消耗Fe3＋，导致Fe(SCN)3浓度降低，平衡移动符合勒夏特列原理，正确；C项，加入CuSO4后，Fe置换出Cu形成原电池，加快反应速率，但铁与稀硫酸反应不可逆，无平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，错误；D项，饱和食盐水的高Cl－浓度抑制Cl2溶解，通过平衡左移减少Cl2损失，符合勒夏特列原理，正确。 7．【结合实例考查利用勒夏特列原理解释化学平衡的移动结果】（2026·河南平顶山·三模）一定温度下，在恒容密闭容器中充入 和 ，发生反应：，达到平衡时。平衡时，只改变下列一个条件，叙述正确的是 A．充入惰性气体，平衡逆向移动 B．再充入 和 ，达到新平衡时 C．加入适量高效催化剂，的平衡转化率增大 D．再充入 和 ，此时， 【答案】B 【解析】首先计算初始平衡状态各物质浓度及平衡常数：容器体积为，初始，平衡时，则反应消耗的，生成，平衡时，。恒容容器充入惰性气体，反应物、生成物浓度均不变，平衡不移动，A错误；再充入和，等效于增大体系压强，该反应气体分子数减少，平衡正向移动，若平衡不移动时，正向移动后，B正确；催化剂只改变反应速率，不影响平衡移动，的平衡转化率不变，C错误；充入物质后，，，浓度商，平衡不移动，，D错误；故选B。 8.【结合图像信息考查温度、压强对化学平衡移动的影响】（2026·北京·三模）氨分解制氢是一种极具前景的便携式制氢方法，不同压强下氨的平衡转化率随温度变化如下。下列说法正确的是 A．断开键吸收的能量小于形成键与键放出的能量之和 B．氢气和氮气的物质的量之比保持不变，说明氨分解反应达到平衡状态 C．400K时，对应氨的平衡转化率大于，是因为此情况下，对应的平衡常数比的大 D．生产条件可选择高温、适当压强和加入催化剂 【答案】D 【解析】氨分解反应为2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)，由图像知温度升高氨平衡转化率增大，说明正反应吸热ΔH>0。ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和，则断开6mol N-H键吸收的能量大于形成3mol H-H键与1mol N≡N键放出的能量之和，故A错误；该反应中N2和H2的物质的量之比始终为1:3，比值均是恒量，N2和H2的物质的量之比不变，反应不一定平衡，故B错误；平衡常数K仅与温度有关，400K时温度相同，p1和p4的K相等，故C错误；正反应吸热，高温可提高转化率，减小压强平衡正向移动，催化剂加快反应速率，所以生产条件可选择高温、适当压强和加入催化剂，故D正确；故选D。 8．【依据已知反应方程式结合图像信息考查物质的量、温度对化学平衡移动的影响】（2026·江苏镇江·一模）一定条件下，加氢合成涉及的主要反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： 在2.0L恒容密闭容器中通入、的混合反应物，发生上述反应，两种含碳产物的选择性[的选择性=]及的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。 下列说法正确的是 A． B．温度为时， C．温度为时，平衡体系中 D．曲线丙随温度升高，先减小后增大的原因为在之间，以反应Ⅱ为主；在之间，以反应Ⅰ为主 【答案】C 【解析】反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，随温度的升高，反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ正向移动，导致平衡时CO的物质的量增大，的物质的量减小，因此曲线甲代表的是在含碳产物中的物质的量百分数，曲线乙代表CO在含碳产物中的物质的量百分数，曲线丙代表的平衡转化率随温度的变化。A．根据盖斯定律可知，等于反应I-反应Ⅱ，因此该反应的，故A错误；B．温度为时，CO2的平衡转化率为20%，则转化的，CO、CH3OH的选择性均为50%，则平衡时，，根据反应可知平衡时，，，，，，因此，故B错误；C．温度为时，CO2的平衡转化率为30%，则转化的，CH3OH的选择性均为18%，则平衡时，因此，根据反应可知平衡时，，根据反应可知，，故C正确；D．曲线丙代表的平衡转化率随温度的变化，的平衡转化率随温度升高，先减小后增大的原因为：在之间，温度较低时，以反应Ⅰ为主，主要转化为，随着温度升高，反应Ⅰ的平衡逆向移动，而反应Ⅱ的平衡正向移动，但此时反应Ⅰ仍占主导，导致的总转化率减小；250℃以上，以反应Ⅱ为主，主要转化为CO，反应 Ⅱ是吸热反应，升温显著促进其进行，导致的总转化率增大，故D错误；故答案选C。 10．【依据反应结合图像信息考查温度、压强、反应物配料比对化学平衡移动的影响】（2026·山东青岛·一模）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)ΔH<0，恒容密闭容器中按不同的投料比充入SO2(g)和Cl2(g)，测定某温度下体系达平衡时的Δp，结果如图。已知：Δp=p0-pt，p0=240 kPa为体系初始压强；pt为体系平衡压强。 下列说法错误的是 A．图甲能准确表示该温度下Δp随进料比变化的曲线是④ B．图甲中，该温度下产物SO2Cl2平衡时物质的量分数的最大值约为43% C．图乙中温度关系为T3>T2>T1 D．图乙T1温度下，平衡常数Kp=0.06 -1 【答案】D 【解析】反应：，每消耗，总物质的量减少1 mol，即变化的压强由每个反应物消耗的物质的量决定；恒容恒温，压强变化量Δp与物质的量减少量成正比，Δp=p0−pt，Δp越大代表反应正向进行程度越大； 投料比r=1时两种反应物等量，平衡转化率总和最大，Δp达到峰值；r<1或r>1，一种反应物过量，Δp均下降，且r互为倒数时，Δp相等。图甲中曲线变化规律：r从0增加至1，Δp持续上升；r>1后Δp逐步下降，峰值恰好出现在r=1处，曲线④上r=0.25与r=4.0的两点对应Δp相等，符合变化趋势，A正确；r=1 时 Δp=72 kPa，根据反应方程式化学计量数之比，物质的量分数= ，B正确；反应焓变ΔH<0，正向放热，升高温度，平衡逆向移动，体系气体总物质的量增大，平衡压强pt变大，Δp=p0−pt减小，观察图乙横坐标同一投料比的纵坐标Δp，得到温度关系为，C正确；投料比r=2时，平衡时Δp=60 kPa，则平衡时，，，平衡常数，D错误；故选D。 考向03 转化率、选择性与温度曲线图像 11．【依据已知反应方程式结合图像信息考查温度与选择性、产率的关系】（2026·江苏省镇江一中学情调查）恒压条件下，密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1∶3合成CH3OH，其中涉及的主要反应: Ⅰ．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49 kJ·mol－1 Ⅱ．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41 kJ·mol－1 在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图 已知：CH3OH的选择性＝×100% 下列说法正确的是 A．保持恒温恒压下充入氮气，不影响CO的产率 B．合成甲醇的适宜工业条件是约230 ℃，催化剂选择CZ(Zr－1)T C．使用CZ(Zr－1)T，230 ℃以上，升高温度甲醇的产率降低，原因是催化剂的活性降低 D．使用CZT，230 ℃以上，升高温度甲醇的产率降低，是因为反应Ⅰ平衡逆向移动 【答案】】B 【解析】A项，充入氮气反应Ⅰ压强减小平衡逆向移动，H2和CO2增加从而导致反应Ⅱ的反应物浓度增大平衡正向移动，所以CO的产率增加，错误；B项，相同条件下催化剂CZ(Zr－1)T选择性更高。此催化剂在230 ℃选择性较高且CH3OH的产率最高，所以甲醇的最适宜条件约为230 ℃、催化剂选择CZ(Zr－1)T，正确；C项，230 ℃以上反应Ⅰ为放热反应，升温平衡逆向移动，而反应Ⅱ为吸热反应，升温平衡正向移动，导致甲醇的产率降低，错误；D项，CZT，230 ℃以上甲醇的选择性低，且升温反应Ⅱ正向移动，所以该条件下主要以反应Ⅱ为主，导致甲醇的产率降低，错误。 12．【依据已知反应方程式结合图像信息考查温度与选择性、转化率的关系】（2026·江苏·二模）下，在密闭容器中加入和各发生反应。反应如下： 反应I   反应II   反应III   （温度高于，反应I完全进行） 的平衡转化率和、的平衡选择性随温度变化关系如图所示。 （或）的平衡选择性下列说法不正确的是 A．图中曲线表示的选择性 B．高于时，温度升高的选择性增大 C．500°C时，增大平衡体系压强反应Ⅲ进行程度不变 D．时，和的平衡转化率接近相等 【答案】C 【解析】A．温度高于之前，随温度升高，反应I(吸热反应)平衡正向移动，碳酸镁分解产生更多，故曲线表示的选择性，A正确；B．高于450℃反应I完全进行，升温时反应III(吸热反应)平衡正向移动，CO的生成量增加，选择性增大，B正确；C．500℃时增大压强，气体分子数减小的反应II平衡正向移动，导致、的百分含量减小，而的增大，使得反应III平衡逆向移动，进行程度减小，C错误；D．600℃时(曲线Y)选择性接近0，几乎仅发生反应III，反应III中和计量数比为1:1，且初始（反应I完全进行）、，故两者平衡转化率接近相等，D正确；故答案选C。 13．【依据已知反应方程式结合图像信息考查温度、压强与选择性、转化率的关系】（25-26高三上·江苏南京·期中）催化加氢制甲醇发生的反应有： i．   ii．   iii．   将和按通入密闭容器中发生反应，测得不同压强下的平衡转化率以及相同压强下和CO选择性[选择性：]随温度变化如图所示。下列说法正确的是 A．相同压强下，从到，的平衡产率先降低后逐渐增大 B．的选择性曲线为b C．由大到小的顺序为 D．三条曲线接近重合的原因是催化剂失去活性 【答案】A 【解析】反应i为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲醇的选择性减小，则表明甲醇选择性的曲线为a，则b表示一氧化碳的选择性，据此解答。A．反应i和ii均生成H2O，每消耗1 mol CO2对应生成1 mol H2O，低温时放热的反应i为主，升高温度平衡逆移，CO2转化率降低，H2O产率降低；高温时吸热的反应ii为主，升高温度平衡正移，CO2转化率升高，H2O产率增大，故H2O(g)的平衡产率先降低后逐渐增大，A正确；B．生成CH3OH的反应i、iii均为放热反应，升高温度平衡逆移，CH3OH选择性随温度升高而降低，对应曲线为a，B错误； C．反应i为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，反应ii是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，反应iii为气体体积减小的反应，则增大压强，二氧化碳的转化率增大，由图可知，条件下二氧化碳的转化率依次减小，则压强由大到小的顺序为：，C错误；D．高温时体系以反应ii为主，反应ii前后气体分子数相等，压强改变对平衡几乎无影响，故三条曲线接近重合，与催化剂失活无关，D错误； 答案选A。 14．【依据已知反应方程式结合图像信息考查温度、催化剂与选择性、转化率的关系】（2026·江苏南京·模拟预测）甲醇和水蒸气在CuYZrOx催化下重整可获得H2.其主要反应为 反应 Ⅰ：CH3OH(g)＋H2O(g) = CO2(g)＋3H2(g)     ∆H>0 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g) = CO(g)＋H2O(g)            ∆H>0 1.0×105Pa条件下，将一定比例CH3OH (g)、H2O (g)混合气匀速通过装有催化剂的反应管。CO2和CO的选择性及CH3OH的转化率随温度变化如图所示。CO的选择性=。下列说法正确的是 A．240-260℃之间，随温度升高，体系中n(CO2)减小 B．催化重整制H2应选择200℃，因为该温度下制得的H2纯 C．催化重整制H2应选择260℃，因为该温度下催化剂活性好 D．260-300℃之间，随温度升高CO选择性增大原因是温度对反应Ⅱ的影响小于反应Ⅰ 【答案】C 【解析】由图可知，选择性随温度升高而增大，因选择性与选择性之和等于1，则选择性随温度升高而减小，故曲线a表示选择性随温度变化，曲线b表示CH3OH的转化率随温度变化，据此分析。A．240-260℃之间，随温度升高，转化率从85.00%升高至94.49%，反应I生成的总量增多，虽然选择性从3.00%升高至5.80%，反应II消耗的量增加，但体系中等于转化的物质的量乘以(1-选择性)，数值随温度升高增大，增大，A错误；B．200℃时的转化率仅为55.00%，大量甲醇未反应，的产率很低，不适合作为制的温度，B错误； C．260℃时的转化率高达94.49%，接近完全转化，且选择性仅为5.80%，产物中含量低，产率高，说明该温度下催化剂活性好，适合催化重整制，C正确；D．260-300℃之间，随温度升高选择性增大，说明升高温度更有利于反应II正向进行，温度对反应II的影响大于反应I，D错误；故选 C。 15．【依据已知反应方程式结合图像信息考查温度、浓度与脱除率的关系】（2026·江苏南通·模拟预测）催化还原生成和可以同时实现两种有害气体的有效脱除，因而成为治理烟气的最理想方案之一。将组成一定的与混合气体通入恒容密闭容器中，含氮物质反应为： 反应1：   反应2：   反应3：   不同温度下，反应相同时间，反应体系中各气体的物质的量浓度随温度的变化如图。 已知： 下列说法正确的是 A． B．时， C．时，的脱除率约为80% D．其他条件不变，升高温度有利于提高NO平衡转化率 【答案】C 【解析】A．根据盖斯定律，反应3=反应1 + 反应2 ，则 ， A错误；B．CO、NO是反应物，浓度随温度升高（反应速率加快，消耗增多）逐渐降低，​和​是生成物，浓度随温度升高逐渐增大，总反应中计量数为2，计量数为1，因此相同温度下浓度大于，故曲线x为、曲线y为，曲线e为​，450℃时，、，恒容密闭容器中各成分的物质的量之比等于浓度之比，故，B错误；C．根据N原子守恒：初始NO浓度，根据B选项可知，曲线x为、曲线y为​，则曲线e为，如图可知，450℃时，、、，代入得： ，根据脱除率定义可知：，C正确；D．三个反应均为放热反应（ΔH均小于0），其他条件不变升高温度，平衡逆向移动，NO平衡转化率降低，D错误；故选C。 考向04 化学平衡图像原因分析 16．【依据已知反应方程式结合图像信息考查化学平衡移动结果原因分析】（2026·湖北襄阳·模拟预测）常温下，将的混合气体以较低的恒定流速通过装有催化剂的恒容反应管，发生如下反应(忽略其他副反应)：  ；  。控制起始时混合气体总压，测得转化率、出口处与的关系如图所示(虚线表示该条件下的平衡转化率)。下列说法错误的是 A．为得到更多的，可适当增大混合气体中的含量 B．时，的转化率为72% C．其他条件不变，温度越高，的平衡转化率越大 D．其他条件不变，时，延长反应时间，不变 【答案】C 【解析】不参与两个主反应，增大（a增大），体系总压不变、各反应物分压变化：由图像，a增大，升高，产率提升，因此增大含量利于获得更多的，A正确；由图可知，当时，的转化率为，；设起始、，、，故已转化的，根据守恒：，解得，生成消耗：，故的转化率为，B正确；两个反应、，均为放热反应；升高温度，平衡逆向移动，平衡转化率减小，C错误；时，实线（实际转化率）与虚线（平衡转化率）重合，反应已达平衡；恒温恒容下平衡不随时间变化，延长时间不变，D正确；故选C。 17．【依据已知反应方程式结合转化率—温度——选择性图像信息考查外界条件对化学平衡移动的影响】（25-26高三上·江苏镇江·阶段检测）丙烷催化脱氢制备丙烯的主要反应为 反应1   反应2   在时，将与的混合气体[]按一定流速通过催化反应管，测得的转化率、的收率[的收率]与的选择性[的选择性]随温度变化的关系如题图所示。下列说法正确的是 A．图中曲线①表示的选择性 B．其他条件相同，590℃时生成的物质的量比620℃时的多 C．丙烷中掺入氢气的主要目的是为了提高反应1的速率 D．升高温度对反应1的影响大于对反应2的影响 【答案】A 【解析】反应1和反应2均为吸热反应，升温平衡右移，丙烯的收率增加，由题给条件知丙烷的催化脱氢制备丙烯会发生副反应（反应2），则丙烷的转化率大于丙烯的收率，因此基于这些分析，可知①是丙烯选择性，②是丙烷转化率，③是丙烯收率。A．由分析可知，图中曲线①表示的选择性，A正确；B．根据定义，生成丙烯的物质的量=丙烯收率×起始丙烷物质的量，由图可知590℃时丙烯收率远低于620℃时的丙烯收率，因此590℃生成的丙烯物质的量更少，B错误；C．反应1的生成物包含，掺入会使反应1的平衡逆向移动，主要目的不是为了提高反应1的速率，而是减少副反应，C错误；D．随温度升高，丙烯选择性逐渐降低，说明升高温度时，更多丙烷发生副反应2，即反应2的速率或者平衡正向进行程度增大的幅度比反应1更大，因此升高温度对反应2的影响大于反应1，D错误；故选A。 18．【依据已知反应方程式结合图像信息综合考查化学平衡的移动】（2026高三下·江苏扬州·阶段检测）资源利用具有重要意义。 （1）利用制。已知：和的标准燃烧热分别为、。则甲烷化反应：的___________。 （2）利用电解催化制。其装置原理如图1所示。 ①该装置的阴极电极反应式为___________。 ②生成，则电解过程中通过质子交换膜的为___________mol。 （3）利用双金属协同催化加氢制。在Fe/MC或Fe-Co/MC表面反应前后的催化剂样品的XRD图如图2、图3。在Fe-Co/MC表面催化加氢制的反应机理如图4所示。 ①Fe-Co/MC催化加氢制的效果优于Fe/MC的原因是___________。 ②含量过高时产量增多的原因是___________。 ③产量与关系如图5，当时，的产量最高的原因是___________。 【答案】（1） （2） 4 （3） Fe/MC只有Fe3O4活性位点，而Fe-Co/MC反应后额外生成Fe5C2、Co2C活性位点，三者协同催化，活性更高 浓度过高时，二氧化碳会发生深度过度加氢，更倾向于生成含氢量更高的甲烷 当过小时，Fe不足，铁基活性位点不足，产量低；当比例过大时，Co不足，钴基活性位点不足；当比例为6时，Fe3O4、Fe5C2、Co2C三种活性位点达到最佳配比，协同催化效果最好 【解析】（1）由题意可知：a： b： 由盖斯定律，反应-a+4b得到反应 ； （2）①该装置为电解池，由图可知酸性条件下，二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲酸：，则右侧电极为阴极、左侧为阳极； ②阳极水失去电子被氧化为氧气：，生成，电路中转移4mol电子，则电解过程中有4mol氢离子通过质子交换膜迁移到阴极区。 （3）① 由XRD图和机理可知，Fe/MC只有Fe3O4活性位点，而Fe-Co/MC反应后额外生成Fe5C2、Co2C活性位点，三者协同催化，活性更高，因此制乙烯效果更好； ② 浓度过高时，二氧化碳会发生过度加氢，更倾向于生成含氢量更高的甲烷，因此甲烷产量升高； ③ 当过小时，Fe不足，铁基活性位点不足，产量低；当比例过大时，Co不足，钴基活性位点不足；当比例为6时，Fe3O4、Fe5C2、Co2C三种活性位点达到最佳配比，协同催化效果最好，使C2H4产量最高。 19. 【结合二氧化碳利用新技术考查化学平衡有关知识在工业生产中的应用】（2026高三下·江苏苏州·阶段检测）碳元素是主要能源元素，但其长期、广泛使用导致一系列环境问题。（的捕集、封存和利用）是化学重点研究和发展的技术。 Ⅰ.的来源之一是汽车尾气。 （1）已知：碳的燃烧热为；   ；   。   ________。 （2）催化转换器中机动车尾气转化效率与气缸中空燃比（空气与燃油气的体积比）的关系如图-1。若空燃比大于14.7，则氮氧化物的转化效率降低的原因是________。 Ⅱ.的捕集 （3）一种由阴离子交换树脂-碳纳米管构成的复合膜可利用电化学原理捕集空气中的，如图-2，复合膜的a侧将空气中的捕集并转化为；b侧通入少量即可释放。 ①复合膜中加入碳纳米管的作用是：________。 ②a侧空气流量为，理论上要将空气中的完全去除，则b侧流量至少为________。 Ⅲ.的资源化 （4）电还原制备，电解装置如图-3所示。 ①电解时工作电极上生成的电极反应式为________。 ②当玻碳电极收集到标准状况下时，阴极区产生的的质量小于4.6g，原因可能是________。 （5）还可以如图-4历程转化为HCOOH。 ①过程ⅱ形成一个负离子中间体，将图中口部分补齐________。 ②若将换成，则生成甲酸的结构简式可能为________。 【答案】（1） （2）空燃比大于14.7，汽油充分燃烧，CO和CxHy的含量少，NOx难以被还原 （3）提高薄膜导电性，促进气体吸附 1.5%aL/min （4） 阴极可能发生副反应 （5） DCOOH、DCOOD 【解析】（1）①  ； ②  。 碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体放出的能量，碳的燃烧热为，则③ ； 根据盖斯定律，③×2-②-①得   。 （2）空燃比大于14.7，汽油充分燃烧，CO和CxHy的含量少，NOx难以被被还，所以空燃比大于14.7，氮氧化物的转化效率降低。 （3）①复合膜中加入碳纳米管的作用是提高薄膜导电性；促进气体吸附。 ②a侧发生反应,b侧发生反应，根据得失电子守恒，反应消耗二氧化碳和氢气的物质的量比为2:1, a侧空气流量为，则二氧化碳的流量为3%aL/min，所以理论上要将空气中的完全去除，b侧流量至少为1.5%aL/min。 （4）①电解时，得电子发生还原反应得到，生成的电极为阴极，阴极反应式为。 ②当玻碳电极发生反应，收集到标准状况下时，电路中转移1.2mol电子，根据得失电子守恒，理论上阴极生成0.1mol，由于阴极可能发生副反应，所以阴极区产生的的质量小于4.6g。 （5）过程ⅱ中得电子转化为负离子中间体，过程iii中得电子转化为，则形成的负离子中间体为。 ②过程iii中转化为，过程iv中结合水电离出的H+ 生成、结合水电离出的H+ 生成甲酸，若将换成，生成甲酸的结构简式为DCOOH；而生成的三唑的结构简式为，可与二氧化碳反应进入新的循环，经过程i、ii、iii、iv可得到DCOOD，则生成甲酸的结构简式可能为DCOOH、DCOOD。 考向05 工业生产适宜条件的选择 20． 【结合石油、硫酸、纯碱等化工生产考查利用化学平衡知识及生产实际选择适宜条件】（2026·福建福州·模拟预测）关于化工生产的叙述中，符合生产实际的是 A．石油化工中，采用干馏的方法把石油分成不同沸点范围的产品 B．硫酸工业中，利用热交换器预热反应物，降低能耗提高生产效率 C．纯碱工业中，侯氏制碱法通过氨气和二氧化碳的循环利用，提高了原料的利用率 D．合成氨工业中，采用高压条件，增大合成氨反应的平衡常数，增大反应速率 【答案】B 【解析】石油化工采用分馏的方法分离不同沸点范围的产品，干馏是煤的加工方法，A错误；硫酸工业中，利用热交换器将反应放出的热量预热反应物，可节约能源，降低能耗，提高生产效率，B正确；侯氏制碱法中只有二氧化碳循环利用，氨气转化为副产品氯化铵，不参与循环，C错误；化学平衡常数只与温度有关，高压条件不会改变合成氨反应的平衡常数，D错误；故选B。 21．【结合化工生产实际考查转化率、平衡常数的计算、化学平衡的移动】（2025·江苏·一模）乙醇与水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应（忽略其他副反应）为： ① ② ③ 在条件下，乙醇的进料速率为； 水醇（水与乙醇）的进料比与生成物气体平衡产量（）的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．其他条件不变，增大压强，乙醇的平衡转化率降低 B．该条件下，水醇进料比为7时，乙醇的平衡转化率为 C．时，反应③的 D．水醇进料比为10时，温度超过后，升温不利于提高的平衡产量 【答案】C 【解析】A．总反应可由①+②+2③得到：CH3​CH2​OH(g)+3H2​O(g)=2CO2​(g)+6H2​(g)  ΔH=+173 kJ/mol该反应是气体分子数增大的反应(反应物4mol气体，生成物8mol气体)，增大压强，平衡向气体分子数减小的方向（逆向）移动，乙醇的平衡转化率降低，A正确；B．水醇进料比为7时，进料乙醇100 mol/h，水700 mol/h。由图可知：n(CO)=50 mol/h，n(CO2​)=130 mol/h。根据C原子守恒，乙醇转化的物质的量×2=生成的CH4、CO和CO2​的物质的量之和：n(转化的乙醇)==90 mol/h，乙醇的平衡转化率：=×100%=90%，B正确；C．在水醇进料比为7时，乙醇的平衡转化率为90%，消耗乙醇的速率为90mol/h，反应①生成的CO和CH4均为90mol/h，甲烷在反应②中完全消耗，可知反应②中消耗水为90mol/h，CO2平衡时为130 mol/h，反应③消耗水为130 mol/h，H2O的平衡产量为(700-90-130)mol/h=480mol/h，氢气的平衡产量为(90+90×3+130)mol/h=490mol/h，对于反应③：CO(g)+H2​O(g)CO2​(g)+H2​(g)，其平衡常数表达式为：K=​。代入估算，K，其结果远小于26，C错误；D．总反应ΔH>0，升温有利于H2​生成，但温度超过650°C后，可能存在副反应，或反应①、②的平衡移动幅度变化，使得升温不利于H2​的平衡产量，D正确；故选C。 22.【依据化工生产实际结合图像信息考查转化率与反应物的配比关系】（2026·湖南·一模）工业上利用乙烷和二氧化碳反应脱氢制乙烯的相关反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   在923K条件下，向VL恒容密闭容器中充入与一定量发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时和CO的物质的量分数随起始投料比的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是 A．若图中曲线p表示CO，则曲线m表示 B．为了提高乙烯的产率可选择高温 C．当时，平衡时体系中 D．在923K条件下，向容器中再充入和的平衡转化率增大 【答案】D 【解析】图中曲线p表示的物质为CO，随起始投料比比值增大，浓度增大，致使反应Ⅱ正向移动，浓度降低，致使反应Ⅰ也正向移动，乙烯浓度增大，但由于起始的物质的量的增加，乙烯的平衡物质的量分数减小，反应Ⅰ正向移动使乙烷的转化率增大，平衡物质的量减小，平衡物质的量分数减小，因此，乙烷的平衡物质的量分数改变量比乙烯的物质的量分数改变量变化大，故表示的曲线为m， A正确；反应Ⅰ的焓变大于0，为吸热反应，升高温度平衡正向移动，的产率提高， B正确；当时，CO平衡物质的量分数为12%，曲线m与曲线n相交，，利用三段式分析计算： 平衡时为为xmol，，解得，平衡时CO为ymol，总气体物质的量为，代入，总气体为2.7mol，CO平衡物质的量分数为，解得，即平衡时体系中， C正确；恒温恒容条件下，向容器中再充入和，反应Ⅰ逆向移动，的平衡转化率减小， D错误；故选D。 23．【依据醇化工生产实际综合考查适宜条件的选择等】（2026高三下·江苏南京·阶段检测）醇是重要的化工原料。 （1）电催化CO2还原耦合乙二醇(C2H6O2)氧化制甲酸，可同步解决PET塑料和CO2废弃物的环境负荷问题，并降低电解所需的电压，还能提高的电子经济性，工作原理如图-1所示。 ①阴极生成的电极方程式为_______。 ②的电子经济性=0.7时，=_______。 ③Ni(OH)2可提高乙二醇中C-C键的断键效率，故在阳极负载Ni(OH)2作催化剂，目的是_______。 ④电解电压过大，乙二醇的转化率会降低，原因是_______。 （2）CH3CH2OH在有Bronsted酸中心的铝硅酸盐催化下可制乙烯，机理如下： 中间产物发生副反应生成乙醚的机理如下： ①温度升高到500℃，几乎所有CH3CH2OH都断开C-O键生成，此时的主要产物是_______。 A．CH3CH2CH2CH3     B．CH3CH2OCH2CH3     C．CH2=CH2 ②生成的乙烯不能及时脱附，会造成催化剂积碳失活。催化剂的酸性强弱会影响反应所需的温度和乙烯的脱附能力，不同催化剂下势能变化如图-2所示，使用酸性较强催化剂的优缺点分别是_______。 ③将生成的水和乙醇混合进料，可延长催化剂的寿命，但会降低乙烯的生成速率，原因是_______。 【答案】（1） 7 提高阳极生成甲酸根的选择性（或电子经济性），减少副产物乙醇酸根的产生 电压过大，OH⁻与乙二醇在阳极竞争放电 （2）C 优点：，反应所需要的温度更低 缺点：，乙烯难脱附（或生成的乙烯容易再次吸附），易形成积碳 在高温下，水可以除去催化剂表面积碳（抑制催化剂结焦），延长催化剂寿命；但是水分子会和乙醇竞争吸附，降低乙烯的生成速率 【解析】（1）①如图所示，阴极为CO2在碱性条件下发生的还原反应，C从+4价降为+2价，得到2e⁻，电极反应式为； ②乙二醇转化为乙醇酸根，C的平均化合价由-1价升为+1价，失去2×2=4个电子，乙二醇转化为甲酸根，C的平均化合价由-1价升为+2价，失去2×3=6个电子，则阳极电极反应为：；阴极电极反应为；根据得失电子守恒可知：转移10 mol电子，生成7 mol，此时，生成乙醇酸根1 mol，故的电子经济性=0.7时，； ③由图示可知，阳极上乙二醇还可以转化为副产物乙醇酸根，Ni(OH)2可提高乙二醇中C-C键的断键效率，减少副产物乙醇酸根的产生，提高阳极生成甲酸根的选择性（或电子经济性）； ④电压过高时，阳极水/OH⁻在阳极放电生成O2的副反应占比增加，消耗更多电子，乙二醇氧化得到的电子减少，转化率降低。 （2）①乙醇在较低温度发生分子间脱水生成乙醚，在较高温度发生分子内脱水生成乙烯，本题温度达到500℃，属于高温条件，生成乙基正离子后更易发生消除脱质子，最终生成乙烯，故答案为C； ②催化剂的酸性强弱会影响反应所需的温度和乙烯的脱附能力，结合势能图和题干可知，用酸性较强催化剂时，，反应所需要的温度更低；生成的乙烯不能及时脱附，会造成催化剂积碳失活，结合势能图和题干可知，，生成的乙烯更难脱离催化剂，容易滞留在催化剂表面，更易造成催化剂积碳失活； ③该反应的活性中心是催化剂的Bronsted酸性位点，水会与乙醇竞争吸附催化剂的酸性活性中心，占据了大量活性位点后，催化剂表面吸附的乙醇量减少，因此乙烯的生成速率降低；高温下水可以除去催化剂表面积碳（抑制催化剂结焦），延长催化剂寿命。 考向06 合成氨工业适宜条件的选择 24． 【利用化学平衡原理知识考查工业合成氨适宜生产条件的选择】（2026·云南玉溪·一模）工业上通常采用铁触媒、在400~500℃和10MPa~30MPa的条件下合成氨，合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.4kJ·mol−1  ΔS=-200 J·K−1·mol−1。下列说法正确的是 A．采用10MPa~30MPa的高压能促进反应正向进行，增大反应的平衡常数 B．采用400-500℃的高温有利于提高单位时间反应物的转化率和氨气产率 C．使用铁触媒可以提高反应速率，但不改变反应热 D．该反应在常温下不能自发 【答案】C 【解析】高压促进反应正向移动，但平衡常数与温度有关，温度不变则平衡常数不变，A错误；高温加快反应速率、有利于提高单位时间反应物的转化率，但使平衡逆向移动，降低氨气的产率，B错误；催化剂降低活化能，加快反应速率，但不影响ΔH，反应热不变，C正确；该反应的，，根据时能自发，得到该反应在常温下的，反应常温下能自发进行，D错误；故选C。 25.【依据工业合成氨工艺流程图考查合成氨适宜条件的选择】（2026·安徽宿州·一模）合成氨是人类历史上首次实现规模化“从空气制面包”的关键技术，其核心意义在于解决了全球粮食安全的基础——氮肥来源问题，生产流程示意图如下。 下列有关合成氨说法正确的是 A．净化去除原料气中等杂质气体，可以防止催化剂中毒 B．合成氨温度控制在是因为该反应高温下自发 C．当时，反应达到平衡 D．压缩机加压时压强越大越好，无需考虑对设备和动力的要求 【答案】A 【解析】氮气和氢气混合气体净化干燥后经过压缩机加压，进入热交换加热后在催化剂作用下发生反应生成氨气，再经过热交换后冷却分离出液态氨，未反应完的氮气和氢气可循环利用。合成氨原料气中含有等杂质气体，可以使催化剂中毒，A正确；合成氨控制温度在是因为此时催化剂活性高，反应速率较快，B错误；反应到达平衡时，正逆反应速率相等，，C错误；压缩机加压时，压强过大会引发爆炸等问题，必须考虑对设备和动力的要求，D错误；故选A。 26．【以工业合成氨为载体综合考查化学平衡原理在工业生产中的应用】（2026·江苏·二模）氨是一种化工原料，也是良好的储氢载体。氨的制备与转化一直备受关注。 （1）一种以AlN为载氮体的化学链合成氨原理如图-1所示。 ①“吸氮反应”为高温自发反应，该反应的_______0(填“>”“=”或“<”)。 ②若“吸氮反应”和“释氮反应”收集到相同条件下的气体体积比，则“释氮反应”中AlN的转化率为_______。 ③一种催化“释氮反应”可能的路径如下，补充完整路径中ⅱ的离子方程式。 ⅰ．； ⅱ．_______； ⅲ．。 ④将过量AlN粉末置于恒温热水中，溶液pH随时间变化如图-2所示。15～30 min溶液pH明显增大的原因是_______；120 min后，溶液pH不再变化的原因是_______。时，饱和氨水) （2）其他条件相同，向两只管式炉中分别加入负载等量Fe的和催化剂载体，向管式炉中通入，测得分解率与温度的关系如图-3所示，反应后固体X-射线衍射实验结果如图-4所示。 ①结合图示分析：影响分解速率的可能因素有_______。 ②已知：  ；  。比更适合作为储氢物质的原因有_______。 【答案】（1） > 15% 生成的催化AlN水解 生成[或]覆盖在AlN表面，阻止反应发生 （2）温度、载体种类、载体表面金属氧化物的形成 生成等质量，消耗的能量更少；相同质量时，储氢量更高 【解析】（1）①“吸氮反应”的化学方程式为N2+3C+Al2O32AlN+3CO，该反应的，为高温自发反应，根据 反应能自发进行，可知该反应的>0。 ②若“吸氮反应”和“释氮反应”收集到相同条件下的气体体积比，根据氧元素守恒，“吸氮反应”释放10molCO，消耗氧化铝的物质的量，生成AlN的物质的量为，根据N元素守恒，“释氮反应”放出1molNH3，消耗1molAlN，则“释氮反应”中AlN的转化率为。 ③“释氮反应”的总反应为2AlN+3H2O=Al2O3+2NH3↑，(总反应-ⅰ×2-ⅲ)÷2得反应ⅱ的方程式为； ④将过量AlN粉末置于恒温热水中，TiO2和水反应生成的催化AlN水解，所以15～30 min溶液pH明显增大；120 min后，反应生成[或]覆盖在AlN表面，阻止反应发生，所以溶液pH不再变化。 （2）①结合图示分析：随温度升高氨气的分解率升高；相同温度下，Fe/MgO、Fe/SiO2催化剂的分解率不同；使用催化剂Fe/MgO，反应后固体X-射线衍射实验中检测到Fe2O3，则影响分解速率的可能因素有温度、载体种类、载体表面金属氧化物的形成。 ②根据  、  ，可知生成等质量，消耗的能量更少；相同质量时，储氢量更高，所以比更适合作为储氢物质。 重难·创新演练 1．（25-26·江苏淮安·期末）钛单质及其化合物在化工生产中有广泛的应用。以和为原料制备过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①   ②   ③   在恒容密闭容器中，投料比，平衡反应体系中各含钛组分的物质的量分数[例如的物质的量分数]随温度变化如图所示。下列说法正确的是 A．曲线Ⅰ对应的物质为 B．时，的平衡转化率约为90% C．上述平衡体系中， D．900℃时，压缩容器体积会增大平衡时的物质的量 【答案】B 【解析】反应①为放热反应，反应②、反应③为吸热反应，升高温度，反应①平衡逆向移动，反应②、③平衡正向移动，由于反应②平衡正向移动，反应①平衡逆向移动，导致物质的量不断减少，因此曲线Ⅱ对应；反应②和反应③平衡正向移动，导致物质的量不断增加；反应①平衡逆向移动，和的物质的量增加，反应②和反应③平衡正向移动，和的物质的量减小；根据图中的变化趋势，说明反应①为主，因此的物质的量也以增加为主，但是物质的量增加幅度不如多，因此曲线Ⅰ对应，曲线Ⅲ对应，由此解答；A．由分析可知，曲线Ⅰ对应，A错误；B．时，的物质的量分数为40%，的物质的量分数为56.67%，的物质的量分数基本为0，因此的物质的量分数为3.33%，设和的初始的物质的量为2mol和1mol，根据Ti元素的质量守恒，的物质的量为，的平衡转化率为，B正确；C．设和的初始的物质的量为2mol和1mol，根据Ti元素守恒可知，平衡时存在，根据图像可知，物质的量分数不会高于56.67%，，，根据Cl元素守恒可知，平衡时存在，因此，C错误；D．反应①的平衡常数为，温度不变平衡常数不变，因此保持不变，压缩体积导致体积减小，的物质的量需要减小才能保证保持不变，D错误；故选B。 2. （2026·江苏南通·期末）甲醇水蒸气重整法可获得，主要反应为         在一定条件下，向密闭容器中充入和的混合气体，反应相同时间，测得不同温度下，的转化率与的选择性[]如图所示(曲线为选择性)。下列说法正确的是 A．给定条件下，的选择性随温度升高而减小 B．范围内，随着温度的升高的浓度逐渐减小 C．保持温度恒定，增加可使与的转化率达到相等 D．其他条件不变，升高容器温度，的平衡产率下降 【答案】C 【解析】已知曲线a为选择性，随温度升高逐渐下降，剩余单调上升的曲线对应的转化率。 A．的选择性为1减去选择性，选择性随温度升高而减小，故的选择性随温度升高而增大，A错误；B．240℃~300℃范围内，转化率的上升幅度大于选择性的下降幅度，生成的物质的量为反应的物质的量乘以选择性，故的物质的量随温度升高而增大，容器体积恒定，的浓度逐渐增大，B错误；C．初始投料比为1时，仅第一个反应消耗，第二个反应仅消耗，故的转化率低于的转化率，保持温度恒定，增加，即增大的起始量，第一个反应正向移动，的转化率升高，的转化率降低，可使两者达到相等，C正确；D．两个反应的正反应均为吸热反应，其他条件不变，升高容器温度，平衡均正向移动，的平衡产率升高，D错误；故选C。 3．（2026·江苏连云港·三模）二氧化碳加氢制甲烷过程中发生如下反应： 反应I： 反应Ⅱ： 在条件下，按投料比进行反应，平衡时、和CO占所有含碳物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．曲线①代表的物质的量分数 B．温度低于时，曲线②对应的纵坐标轴数值可能大于25% C．时，其他条件一定，增大压强，反应Ⅱ平衡不移动 D．若将起始投料比改为，相同条件下达到平衡时CO的物质的量分数将减小 【答案】D 【解析】，反应I为放热反应，升温平衡逆向，CH4量分数下降；，反应Ⅱ为吸热，升温平衡正向，CO量分数上升；曲线判断：①随升温缓慢下降：CO2；②随升温下降：CH4；③随升温持续上升：CO；A．曲线①是CO2，②是CH4，③是CO，A错误；B．投料比，温度低于时，几乎不发生反应Ⅱ，假设只发生反应I，反应I中CO2与H2的化学计量数之比为1:4，H2不足，CH4上限受H2限制，且反应I为可逆反应，不可能完全反应，所以CH4理论最大物质的量分数小于25%，纵坐标不可能＞25%，B错误；C．反应体系中存在反应I，增大压强，反应I平衡向右移动，会消耗CO2和H2，生成CH4和H2O，对反应Ⅱ而言，反应物减少、生成物增加，反应Ⅱ的平衡向左移动（逆移），C错误；D．若将起始投料比改为，反应I正向消耗大量CO2，使反应Ⅱ的CO2原料减少；H2同时促进反应Ⅱ正向，但Ⅰ消耗CO2占主导，平衡时CO物质的量分数减小，D正确；因此答案选D； 4．（2026·江苏南京·模拟预测）油酸甲酯催化加氢制备烷烃包含的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   仅考虑上述反应，在、反应物起始物质的量比条件下达到平衡时，和的选择性随温度的变化如图所示。 已知：选择性，下列说法正确的是 A．反应的 B．反应I的，且其平衡常数随温度升高而减小 C．其他条件一定，增大体系压强，平衡时的选择性不变 D．时测得的选择性为且反应混合物中，则 【答案】B 【解析】A．由盖斯定律可知，反应Ⅱ反应Ⅲ得，因此，A错误；B．由图像可知，温度升高，选择性不断降低，说明升温，反应Ⅰ平衡逆向移动，正反应放热，，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，即反应Ⅰ平衡常数随温度升高而减小，B正确；C．反应Ⅱ、Ⅲ前后气体分子数相等，加压自身平衡不移动；反应Ⅰ为系数减小的反应，加压平衡正向移动，更多油酸甲酯通过反应Ⅰ被消耗生成，使选择性升高，则的选择性降低，C错误；D．设消耗的总物质的量为，选择性，则反应Ⅰ消耗的物质的量为；反应Ⅱ、Ⅲ共消耗的物质的量为，设Ⅱ消耗的物质的量为、Ⅲ消耗的物质的量为，则。由方程式可得；Ⅰ生成Ⅲ生成；由，、；因此，，则，D错误；故选B。 5．（2026·江苏南京·模拟预测）燃油汽车尾气中除含大量CO2外，还含有NO和CO气体。某研究小组用新型催化剂对CO、NO的催化转化进行试验研究，测得一段时间内，条件下，NO的转化率、CO剩余的百分率以及无CO且无催化剂时NO直接分解为N2的转化率随温度的变化情况如图所示。 已知NO可发生下列反应： 反应Ⅰ：     ΔH1 反应Ⅱ：     ΔH2 下列叙述不正确的是 A．曲线a表示CO剩余的百分率 B．ΔH1<0，ΔH2>0 C．时，该催化剂脱除NO的最适宜温度在975℃左右 D．775℃，时，只发生反应Ⅰ和Ⅱ，该时刻c(CO2)：c(N2)=3：2 【答案】B 【解析】的转化率越大，剩余的百分率越小，因此用、两个趋势相反的线表示。表示无时直接分解为的转化率。因为，若无直接分解的反应，则的剩余百分率和的转化率之和应该为；现会直接分解，因此的转化率会大于剩余百分率，由此可知表示剩余百分率，表示发生反应Ⅰ时的转化率，据此分析。A．在反应Ⅰ中，与反应，随着温度升高，反应速率加快，剩余百分率应先降低；但温度过高时，若反应Ⅰ逆向移动，剩余百分率会升高。曲线符合“先降后升”的变化，且初始时剩余百分率接近（未反应），因此曲线表示剩余的百分率，A不符合题意；B．曲线表示转化率，因为反应相同的时间，首先随温度的升高，反应速率加快，的转化率升高，后温度再高的话，则是平衡移动的结果了，说明升温平衡逆向，；曲线表示无且无催化剂时直接分解为的转化率，反应Ⅱ转化率随温度升高先升高后降低，说明高温下平衡逆向移动，则，B符合题意；C．脱除最适宜温度为转化率最高时对应的温度，曲线（转化率）在达最高，C不符合题意；D．根据图示可知，、条件下，剩余的百分含量为，设，根据已知条件列出“三段式”： ， ，c(CO2)：c(N2)= 3：2，D不符合题意；故选B。 6．（2026·江苏·模拟预测）一定温度下，CO、和（体积比为）按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器（入口压强为100kPa）发生反应： I．    II．    随着x的增加，的转化率和产物的选择性（）如图所示： 已知：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。下列说法不正确的是 A．反应    B．时，的选择性大于 C．当时，达到平衡时的物质的量分数为52.2% D．当时，随着x的增大，反应Ⅰ和反应Ⅱ平衡均逆向移动，的转化率减小 【答案】C 【解析】A．根据盖斯定律，反应Ⅱ减去反应Ⅰ可得目标反应：，，A正确；B．由图像可知，x>2时，的选择性曲线始终处于较高位置（约80%），而的选择性较低，故的选择性大于，B正确；C．x=2时，进料物质的量比为。设初始量为2 mol CO、2 mol C2H4、1 mol H2，乙烯转化率按图像约90%，则转化的乙烯物质的量为2 mol×90%=1.8 mol，剩余的乙烯的物质的量；选择性约80%，则转化为的乙烯为1.8 mol×80%=1.44 mol，转化为的乙烯为1.8 mol-1.44 mol=0.36 mol；由反应Ⅰ方程式知，生成 的物质的量，由反应Ⅱ方程式知，生成的物质的量，消耗H2的物质的量，则剩余H2的物质的量，总物质的量=2 mol+0.2 mol+0.28 mol+0.18 mol+0.72 mol=3.38 mol，物质的量分数，C错误；D．增大即CO增多，C2H4和H2分压降低，反应Ⅰ和反应Ⅱ均为气体分子数减少的反应，减小压强平衡逆向移动，乙烯转化率减小，D正确；故选C。 7．（2026·江苏·二模）一定温度下，将的混合气体以的固定流速通过长度较短且装有足量镧铁载氧体()的反应管制备CO和，测得出口处、、和的流速如图所示(出口处除上述气体和外，不含其他气体)。下列说法不正确的是 A．X代表的物质是 B．250～375 s，反应生成逐渐增大 C．500～1000 s，的反应速率逐渐减小 D．1000～1500 s，仅发生分解为C和的反应 【答案】B 【解析】A．将的混合气体以的固定流速通过长度较短且装有足量镧铁载氧体()的反应管制备CO和，开始CH4的流速为30mL/min，反应过程中消耗CH4，则出口处甲烷的流速小于30mL/min，故Y代表的物质为CH4，X代表的物质为H2，A正确；   B．由图，250～375 s，CO2的流速为0，根据C、H守恒，恒等于2∶1，B错误；C．由图，500～1000 s，的流出速率增大，则其反应速率逐渐减小，C正确；D．由图，1000～1500 s，CO、二氧化碳的流速为0，说明仅发生分解为C和的反应，D正确；故选B。 8．（2026高三下·江苏·开学考试）甲醇水蒸气催化重整制氢过程中发生的反应如下： ①   ②   以作为催化剂时，向密闭容器中充入的与的，平衡时的转化率、的选择性[]及的物质的量分数随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．其他条件不变，压缩体积会增加的平衡转化率 B．时，升高温度，的平衡产量先增大后减小 C．时，容器内的量为 D．时，使用对选择性更高的催化剂可以提高平衡时的产率 【答案】C 【解析】A．压缩体积即增大压强，反应①和②的正反应均为气体分子数增大的反应。根据勒夏特列原理，增大压强，平衡均向逆反应方向移动，因此的平衡转化率降低，A错误；B．由图可知，在范围内，的转化率增大的幅度大于选择性减小的幅度，因此的平衡产量应持续增大，B错误；C．由图可知，在520 K时的转化率为，则反应的的物质的量为：。的选择性为，则生成的物质的量为：。生成的物质的量为：。因此反应①生成的，反应②生成的。因此容器内的总量为：，C正确；D．催化剂只能改变反应速率，不影响化学平衡。因此，使用选择性更高的催化剂不能提高平衡时的产率，D错误；故答案选C。 9．（25-26高三下·江苏·开学考试）是一种绿色燃料，制氢技术研究具有重要意义。 （1）肼硼烷水解制氢。肼硼烷是一种在室温下稳定安全的固体，是良好的储氢材料。 ①肼硼烷在催化剂条件下与水反应，主要反应如下： ， ， ， 若分解生成的物质的量为，则理论上最多可以得到______。已知：  ，则______。 ②一种双金属催化剂能使肼硼烷高选择性释放。时，肼硼烷在不同催化剂作用下的性能如图1所示。氢气的产量和所用时间随中不同金属物质的量之比的变化关系如图2所示。 该条件下，选择的原因是______。当时，随的增大，的生成速率逐渐减小的原因是______。 （2）电催化乙二醇制氢。在一定电压下，以乙二醇和作电解液，用Pd-作催化剂，电解原理如图所示。已知金属活动性Pd<Ag。 ①吸附在催化剂______的表面(填“”或“”)。 ②阳极会产生少量，写出转化为的电极反应式为______。 （3）甲醇和水蒸气重整、甲醇裂解制氢。在时用氩气将的混合气体以一定流速通入反应池中，在催化剂表面发生反应的一种机理如图3所示。甲醇的转化率和反应的活化能随变化关系如图4所示。 ①机理图中的结构简式为______。 ②甲醇催化裂解制氢过程发生的主要反应为，，随着持续增多，氢气的产量降低，其原因是______。 ③甲醇和水蒸气重整反应中控制的最佳比值为______。 【答案】（1）4.4 -88 该条件下，的生成速率最大，的产量最高 本身不能与肼硼烷作用制氢，当含量增多时，表面的活性位点被过多的阻塞或覆盖，使催化剂的活性下降 （2） （3） 或 生成积碳，覆盖在催化剂表面，使催化剂活性降低；还原亚铜离子，使增大，甲醇的转化率降低；增多，无法及时脱附，占据活性位点 【解析】（1）①令反应1：， 反应2： ， 反应3： ， 反应4： 。 根据反应2和反应3，由N元素守恒可知，1mol分解生成0.8mol ，还会生成0.4mol NH3，再由H元素可知，该过程会生成1.4mol H2，反应1中，1mol水解生成3mol和1mol，因此，理论上最多得到4.4mol ；由盖斯定律可得，，因此。 ②选择的原因为该条件下，的生成速率最大，的产量最高；当时，本身不能与肼硼烷作用制氢，当含量增多时，表面的活性位点被过多的阻塞或覆盖，使催化剂的活性下降，因此生成速率减小。 （2）①在Pd-Ag双金属催化剂中，Ag具有更强的亲氧性，倾向于吸附OH⁻，而Pd主要吸附有机物，二者协同催化，因此OH⁻吸附在Ag的表面。 ②乙二醇（）在阳极被氧化为，在碱性电解液中，失电子发生氧化反应：。 （3）①根据反应机理和原子守恒，在催化剂表面分解，失去原子后生成的中间产物为或。 ②甲醇催化裂解制氢过程中，生成的积碳会覆盖在催化剂表面，使催化剂活性降低；同时，会还原亚铜离子，使增大，导致甲醇的转化率降低；此外，增多的无法及时脱附，占据了活性位点，进一步抑制了反应，导致氢气产量降低。 ③由图4可知，甲醇转化率最高时横坐标为，即，得，因此这是重整反应的最佳控制比值。 10．（2026·江苏·模拟预测）甲醇是重要的储氢燃料， 二氧化碳加氢制甲醇， 开启了绿色低碳的新时代。 I． 与 合成甲醇涉及的主要反应有： ① ② ③ 在 的条件下，将混合气体以 进行投料，按照不同空速(空速=)在装有催化剂的反应器中发生反应，测得的转化率、 的选择性( 的选择性 )随空速变化如图所示。 （1） ______ 。 （2）根据上图信息回答， 的产量( 产量 随空速增大而增大的原因是______。 （3）在空速为 条件下， 产量随温度变化如图所示。变化的原因可能是______。 （4） 和 在催化剂作用下合成 的可能反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用 “*” 标注， 能量数值表示该步基元反应的活化能)。 脱离催化剂吸附生成 时需要克服 2.94 eV 能量。请根据图中信息回答， 当温度超过 时， 的选择性在下降的可能原因是______。 II． 甲醇燃料电池主要有直接甲醇燃料电池和甲醇重整燃料电池(利用重整反应生成的 作燃料)两大类，它们的工作原理如图所示。 （5）直接甲醇燃料电池负极电极反应式为______。 （6）甲醇重整反应时，水醇比控制在 比较合适，其原因有：①若水醇比过大，水吸收能量过多，造成能耗比过大；②______。 （7）甲醇重整时，温度过高甲醇会发生深度热裂解。为了提高甲醇重整固体氧化物燃料电池的余热利用率，可以将重整反应移到固体氧化物燃料电池负极室内发生，该做法的缺点是______。 【答案】（1） （2）空速增大时转化率降低，但单位时间、单位质量催化剂表面参加反应的二氧化碳总量在增加，同时甲醇的选择性也在逐步提高，单位时间处理的反应物总量增加，最终生成甲醇的总量升高 （3）温度低于时，升高温度加快反应速率，并且反应①③占主导，故甲醇产率增大；温度超过后，反应②占主导，因此甲醇产量下降 （4）转化时生成比更容易，当温度升高，平均能量升高，能量高于2.94 eV的的比例在增大，有更多的脱离催化剂表面转化为CO气体。 （5） （6）水不足时反应物甲醇不能充分转化 （7）负极室温度较高，重整时产生的积碳等杂质会沉积在负极上，降低电极活性，导致电池性能下降 【解析】（1）根据盖斯定律，反应③=反应①-反应②，因此有：。 （2）由图可知，空速增大时转化率降低，但单位时间、单位质量催化剂表面参加反应的二氧化碳总量在增加，同时甲醇的选择性也在逐步提高，单位时间处理的反应物总量增加，最终生成甲醇的总量升高。 （3）温度低于时，升高温度加快反应速率，并且反应①③占主导，故甲醇产率增大；温度超过后，生成甲醇的反应①为放热反应，升温平衡逆向移动，且吸热副反应②正向进行，甲醇选择性降低，因此甲醇产量下降。 （4）转化时生成比更容易，当温度升高，平均能量升高，能量高于2.94 eV的的比例在增大，有更多的脱离催化剂表面转化为CO气体。 （5）该电池为质子交换膜燃料电池，环境为酸性，负极甲醇失电子生成，负极电极反应式为：。 （6）甲醇重整反应为，水不足时反应物甲醇不能充分转化。 （7）负极室温度较高，重整时产生的积碳等杂质会沉积在负极上，降低电极活性，导致电池性能下降。 真题·实战演练 1．（2025·甘肃·高考真题）加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃，101kPa下，。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是 A．减小体系压强 B．升高温度 C．增大浓度 D．恒容下充入惰性气体 【答案】C 【解析】A．反应物气体总物质的量为5mol，生成物为3mol，减小压强会使平衡向气体体积增大的方向（逆反应）移动，A不符合题意；B．该反应为放热反应，升高温度会使平衡向吸热的逆反应方向移动，B不符合题意；C．增大H2浓度会提高反应物浓度，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动以消耗增加的H2，C符合题意；D．恒容充入惰性气体不改变各物质浓度，对平衡无影响，D不符合题意；故选C。 2．（2026·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制乙烯过程中的主要反应有：               在密闭容器中，时，、压强下的平衡转化率和压强下的实际转化率(催化剂作用下反应相同时间，且)随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．压强不变，温度从200℃升高至300℃，平衡时减小 B．300℃时，增大反应压强，平衡时减小 C．200℃升高至300℃，下平衡转化率变化值大于下平衡转化率变化值 D．其他条件不变，延长点实际反应时间，转化率不变 【答案】B 【解析】A．温度从200℃升高至300℃，反应，，平衡逆向移动，消耗H2的量减小；反应，，平衡正向移动，消耗H2的量增加，200~300℃范围内，CO2平衡转化率随温度升高降低，说明总消耗H2的量减少，平衡体系中c(H2)增大，A错误；B．300℃时，增大压强，则生成乙烯反应平衡正向移动，减小；由生成CO的反应的平衡常数可得，温度不变时平衡常数不变，可知最终平衡时减小，B正确；C．从图中可看出，200℃到300℃，p2曲线的下降幅度远大于p1，即p2下CO2平衡转化率的变化值更大，C错误；D．X点是实际转化率曲线和p2平衡曲线的交点，，由曲线可知，X点的实际转化率还未达到p3下的平衡转化率，则可说明与X点同温度下，p3的CO2平衡转化率高于p2的平衡转化率，延长反应时间，反应会继续正向进行，CO2转化率会升高，D错误；故选B。 3．（2024·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) ∆H1＝41.2 kJ·mol－1 ②CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g) ∆H2 225℃、8×106 Pa下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B．反应②的焓变∆H2＞0 C．L6处的H2O的体积分数大于L5处 D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3OH的生成速率 【答案】C 【解析】A项，L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，错误；B项，由图像可知，L1－L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2＜0，错误；C项，从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗CO，而CO体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H₂O)增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故n总减小而n(H₂O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L6处的H2O的体积分数大于L5处，正确；D项，L1处CO的体积分数大于CH3OH，说明生成的CO的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率，错误。 4．(2024·浙江·高考真题)为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向1mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中加入1mL0.1mol·L-1 HBr溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动 B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入100mLAr 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动 C 温度 将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 D 催化剂 向乙酸乙酯中加入1mL0.3mol·L-1H2SO4溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 【答案】C 【解析】A项，2CrO42-(黄色)+2H+Cr2O72-(橙色)+H2O ，向1mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中加入1mL0.1mol·L-1 HBr溶液，H+浓度增大，平衡正向移动，实验现象应为溶液橙色加深，A错误；B项，反应2HIH2+I2为反应前后气体总体积不变的可逆反应，向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mLHI气体，分解达到平衡后再充入100mLAr，平衡不发生移动，气体颜色不变，应得到的结论是：对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，恒温恒容时，改变压强平衡不移动，B错误；C项，反应2NO2N2O4为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，C正确；D项，催化剂只会改变化学反应速率，不影响平衡移动，D错误；故选C。 5．（2025·山东·高考真题）利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SO2转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ．CaS(s)＋2SO2(g)CaSO4(s)＋S2(g) ∆H1 Ⅱ．CaSO4(s)＋4H2(g)CaS(s)＋4H2O(g) ∆H2 Ⅲ．SO2(g)＋3H2(g)H2S(g)＋2H2O(g) ∆H3 恒容条件下，按1 mol CaS、1 mol SO20.1 mol H2投料反应。平衡体系中，各气态物种的lgn随温度的变化关系如图所示，n为气态物种物质的量的值。 已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数K＝108基本不变。 回答下列问题： （1）反应4H2(g)＋2SO2(g)4H2O(g)＋S2(g)的焓变∆H＝_____________(用含∆H1、∆H2的代数式表示)。 （2）乙线所示物种为_________(填化学式)。反应Ⅲ的焓变∆H3_____0(填“＞”“＜”或“＝”)。 （3）T1温度下，体系达平衡时，乙线、丙线所示物种的物质的量相等，若丁线所示物种为a mol，则S2为________________(用含a的代数式表示)；此时，CaS与CaSO4物质的量的差值n(CaS)－n(CaSO4)______(用含a的最简代数式表示)。 （4）T2温度下，体系达平衡后，压缩容器体积S2产率增大。与压缩前相比，重新达平衡时，H2S与H2物质的量之比________(填“增大”“减小”或“不变”)，H2O物质的量n(H2O)_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1）ΔH1＋ΔH2 （2）H2O ＜ （3）0.45＋0.5a 150a （4）增大 减小 【解析】（1）已知：Ⅰ．CaS(s)＋2SO2(g)CaSO4(s)＋S2(g) ∆H1；Ⅱ．CaSO4(s)＋4H2(g)CaS(s)＋4H2O(g) ∆H2。依据盖斯定律Ⅰ＋Ⅱ即得到反应4H2(g)＋2SO2(g)4H2O(g)＋S2(g)的焓变为ΔH1＋ΔH2；（2）由于图示范围内反应Ⅱ的平衡常数始终为K＝108，根据方程式结合平衡常数表达式可知＝100始终成立，因此根据图像可知乙表示的物种是H2O，丁表示的是H2，升高温度S2减小，H2O、H2均增大，所以丙表示表示SO2，甲表示H2S，因此反应Ⅲ的正反应是放热热反应，即ΔH＜0；（3）T1平衡时H2是a mol，根据＝100可知H2O和SO2的物质的量均为100a mol，根据H元素守恒可知H2S为0.1－101a，设平衡时CaS和S2的物质的量分别为x mol和y mol，根据Ca元素守恒可知CaSO4是1－x，根据O元素守恒可知2＝100a＋200a＋4－4x，解得x＝75a＋0.5，根据S元素守恒可知2＝0.1－101a＋100a＋1＋2y，解得y＝0.45＋0.5a，所以此时CaS和CaSO4的物质的量的差值为2x－1＝150a；（4）压缩容器容积，压强增大，反应4H2(g)＋2SO2(g)4H2O(g)＋S2(g)平衡正向进行，S2的产率增大，氢气的物质的量减小，由于＝100始终不变，H2O的物质的量减小；温度不变反应4H2(g)＋2SO2(g)4H2O(g)＋S2(g)的平衡常数不变，所以SO2增大，由于反应Ⅲ[SO2(g)＋3H2(g)H2S(g)＋2H2O(g)]的平衡常数可表示为K＝，＝100始终不变，所以增大。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $