专题04 化学反应原理综合题——化学平衡主线（期中真题汇编，上海专用）高三化学上学期

专题04 化学反应原理综合题——化学平衡主线 （2025-2026高三上·上海市同济大学第一附属中学·期中）综合利用、CO对实现“零排放”有重要意义。和CO合成甲醇反应为：  ∆H=-99kJ·mol-1。回答下列问题： 1．能正确表示合成甲醇反应中能量变化的图像是___________。 A． B． C． D． 2．该反应的随温度的变化趋势正确的是___________。 A． B． C． D． 3．恒容条件下，下列说法能说明该反应已经达到平衡状态的是___________。(不定项) A．CO、、的物质的量之比为 B．混合气体密度不发生变化 C．容器内压强不再变化 D．混合气体平均相对分子质量不再变化 【答案】1．B 2．C 3．CD 【详解】1．该反应焓变小于零，反应焓变等于生成物能量减去反应物能量，所以生成物能量小于反应物能量，反应时，需要先吸收能量突破活化能能垒，故答案为：B。 2．该反应为气体分子数减小的反应，所以熵变小于零，则ΔH-TΔS(kJ•mol-1)随温度T/(K)的图像斜率大于零，焓变小于零，所以温度接近0 K时曲线与纵轴的交点小于零，故答案为：C。 3．A．CO、、的物质的量之比为时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故A不选； B．混合气体总质量不变，恒温恒容下，容器内气体密度始终保持不变，不能说明反应到达平衡，故B不选； C．随反应进行混合气体物质的量减小，恒温恒容下压强减小，容器中压强保持不变说明到达平衡，故C选； D．混合气体总质量不变，随反应进行混合气体物质的量减小，平均相对分子质量增大，平均相对分子质量不变说明到达平衡，故D选； 故答案为：CD。 （2025-2026高三上·上海市同济大学第一附属中学·期中）直接以为原料生产是目前的研究热点，我国科学家用人工合成淀粉时，第一步就需要将转化为。 已知：Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．  ___________ 4．反应Ⅲ的焓变___________。 5．对于反应Ⅰ，不同温度对的转化率及催化剂的效率影响如图所示。 (1)下列有关说法不正确的是___________。(不定项) A．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时的平衡转化率仍位于M B．温度低于250℃时，随温度升高甲醇的产率增大 C．使用催化剂时，M点的正反应速率小于N点的正反应速率 D．M点时平衡常数比N点时平衡常数大 (2)若在2L密闭容器中充入和发生反应Ⅰ，则图中M点时，产物甲醇的体积分数为___________；该温度下，反应的平衡常数___________。(均保留3位有效数字) 上述反应制得的甲醇可以作为燃料电池的燃料使用，下图为KOH溶液为电解质溶液的甲醇-燃料电池示意图。据图回答下列问题： 6．电池工作时，甲醇蒸汽通入该电池的___________(填“b”或“c”)口。 7．X电极上的电极反应式为___________。 8．电池工作时，理论上每转移2mol电子，Y电极上消耗___________L(标准状况下)气体。 【答案】4．-1352 5． BC 16.7% 0.593 6．b 7． 8．11.2 【详解】4．由盖斯定律可知，Ⅱ×3-Ⅰ×2可得反应Ⅲ的焓变=-1352。 5．A．催化剂不影响平衡移动，故不使用催化剂，250℃时CO2的平衡转化率仍位于M点，故A正确； B．反应I为放热反应，温度低于250℃时，随温度升高，平衡逆向移动，甲醇的产率减小，故B错误； C．温度高于250℃时，随温度升高，催化效率降低，M点的正反应速率大于N点的正反应速率，故C错误； D．升高温度，二氧化碳的平衡转化率减小，则升温平衡逆向移动，所以M点时平衡常数比N点时平衡常数大，故D正确； 故选：BC； 根据已知条件列出“三段式” 恒温恒容体积之比等于物质的量之比，甲醇的体积分数等于其物质的量分数，则甲醇的体积分数为×100%≈16.7%，容器容积为2 L，则该温度下反应的平衡常数K=≈0.593。 6．图-1溶液中的氢氧根离子流向X电极，故X电极为负极，发生氧化反应，氧气在Y电极（正极）发生还原反应，甲醇在X极被氧化为二氧化碳，故氧气从c口进入，甲醇从b口进入。 7．图-1溶液中的氢氧根离子流向X电极，故X电极为负极，甲醇在负极失去电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：； 8．图-1溶液中的氢氧根离子流向X电极，故X电极为负极，发生氧化反应，氧气在Y电极（正极）发生还原反应，正极电极方程式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，电池工作时，理论上每转移2mol电子，Y电极上消耗0.5mol O2，标准状况下的体积为22.4L/mol×0.5mol=11.2L。 9．（2025-2026高三上·上海市吴淞中学·期中）乙酸是一种重要的有机化工原料，在催化剂的作用下甲醇羰基化是工业生产乙酸的主要方法之一，涉及的相关反应如下： 主反应：     副反应：     (1)主反应能在______条件下自发进行。 A．高温 B．低温 C．任意温度 D．不能进行 现在向容积为2 L的密闭容器中充入2 mol CH3OH(g)和2 mol ，在一定温度下发生上述两个反应，测得容器内的压强随时间变化如下所示： t/min 0 2 4 6 8 10 12 14 p/kPa - - - (2)该条件下，0～4 min内的消耗速率______。 (3)以下可以证明达到平衡的是______。(不定项) A．容器内质量保持不变 B．CO物质的量分数保持不变 C．K保持不变 D． 研究表明，Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂能有效提高主反应的选择性。Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化甲醇羰基化制乙酸的反应历程如下(其中TS表示过渡态，Rh(Ⅰ)配合物简写为TN)： (4)反应历程中起催化作用的是______。(不定项) A．LiOH B．LiI C． D． (5)关于以上反应历程说法正确的是______。(不定项) A．CO作为配体时，C的配位能力强于O B．增大Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚的用量，甲醇的平衡转化率增大 C．经定量测定，反应历程中物质TN3含量最少，可能原因是TN3→TN4活化能较低 (6)进一步研究发现，极性溶剂可以帮助维持催化剂的稳定性，故甲醇羰基化反应可在______中进行。(不定项) A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．甲苯 通过计算机模拟对反应历程进行模拟，得到如下图像： (7)上图的反应历程中，表示使用了Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂的是______线。 A．虚        B．实 (8)上图的反应历程中，主要决定总反应速率快慢的是______。 A． B． C． D． (9)当体系中CO浓度不足时，会被碘离子氧化形成沉淀，结合题干信息和反应历程图，从反应速率角度说明甲醇羰基化制乙酸时CO须保持较高浓度的原因______。 【答案】(1)B (2)0.1 (3)BD (4)BC (5)AC (6)AD (7)B (8)A (9)体系中CO浓度不足时，会被碘离子氧化形成沉淀，使浓度大幅降低，通过反应历程图可知与的反应活化能最高，为决速步，浓度的大幅降低会导致反应速率大幅减慢 【详解】（1）主反应的，，，低温时，故答案选B。 （2）初始总物质的量为4 mol，对应的压强为，4分钟时总压强为，在恒温恒容条件下，气体压强之比等于物质的量之比，则4分钟时总物质的量为3.2 mol，减少0.8 mol，因主、副反应每消耗和1molCO均减少1 mol气体，故总消耗的为0.8 mol，=0.1，故答案为0.1。 （3）A．所有反应物和产物均为气体，容器内总质量始终不变（质量守恒），不能证明平衡，A不符合题意； B．CO物质的量分数不变，说明CO的消耗速率 = 生成速率，反应达到平衡，B符合题意； C．平衡常数K仅与温度有关，温度不变时K始终不变，不能证明平衡，C不符合题意； D．ΔG=ΔH−TΔS=0是反应达到平衡的热力学标志，可证明平衡，D符合题意； 故选BD。 （4） 催化剂是反应过程中先消耗后生成的物质，根据循环图知，LiI 先与反应生成LiOH和，与反应生成TN2（），TN2经过TS2生成TN3，TN3转化为TN4，由TN4反应生成和， 与LiOH反应生成 和LiI ，在反应中和LiI为催化剂，LiOH和为中间产物，故答案为BC。 （5）A．CO中碳和氧均有孤对电子，碳的电负性小于氧，作为配体时，C的配位能力强于O，A正确； B．Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚是催化剂，增大Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚的用量，平衡不移动，甲醇的平衡转化率不变，B错误； C．经定量测定，反应历程中物质TN3含量最少，可能是生成TN3的速率比较慢或者消耗TN3的速率比较快，即TN2→TN3的活化能比较高或TN3→TN4活化能较低，故C正确； 故答案选AC。 （6）由题信息知，极性溶剂可以帮助维持催化剂的稳定性，甲醇羰基化反应应在极性溶剂中进行，水、甲苯为极性分子，四氯化碳、苯为非极性分子，故答案为AD。 （7）由图可知，虚线的反应历程中的最大活化能大于实线的反应历程中的最大活化能，催化剂能降低反应的活化能，故表示使用了Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂的是实线，故答案为B。 （8）由图可知，反应历程中的第一步的活化能最高，为决速步骤，反应方程式为，故答案为A。 （9） 体系中CO浓度不足时，会被碘离子氧化形成沉淀，使浓度大幅降低，通过反应历程图可知与的反应活化能最高，为决速步，浓度的大幅降低会导致反应速率大幅减慢，因此需在反应过程中保持较高的CO浓度，故答案为：体系中CO浓度不足时，会被碘离子氧化形成沉淀，使浓度大幅降低，通过反应历程图可知与的反应活化能最高，为决速步，浓度的大幅降低会导致反应速率大幅减慢。 10．（2025-2026高三上·上海市杨浦高级中学·期中）和是两种主要的温室气体。 (1)分子属于___________分子(填“极性”或“非极性”)。 (2)C与Si同族且相邻，熔点远低于的原因是___________。 (3)C原子中有___________种空间运动状态的电子。 A．2 B．3 C．4 D．6 甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO和)的重要方法，主要反应有： ①  kJ·mol-1 ②  kJ·mol-1 (4)反应的___________kJ·mol-1。 (5)反应①在___________条件下自发进行 A．高温                B．低温                C．任意温度 (6)一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的和，发生反应①和反应②，下列说法中能表明反应达到平衡状态的是___________(不定项)。 A．气体总压强不变 B．气体密度不变 C．CO和的物质的量相等 D．的浓度不变 恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的混合气，若只发生反应①和反应②，投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。 (7)在2 L密闭容器中投入4 mol ，4 mol ，2 mol Ar，反应4 h后达到平衡，的反应速率为___________mol/(L·h)；反应②的平衡常数___________(保留小数点后三位)。 (8)投料组成中Ar含量降低，平衡体系中的值将___________； A．增大     B．减小     C．不变 其原因是___________。 【答案】(1)非极性 (2)SiO2是共价晶体，CO2是分子晶体，共价晶体的熔点远大于分子晶体 (3)C (4)+206 (5)A (6)AD (7) 0.198 0.238 (8) A 恒温恒压条件下，降低Ar含量相当于增大压强，使反应①逆向移动，导致n(H2)减少；同时各组分浓度的变化使反应②正向移动，进一步消耗n(H2)，故最终n(H2)减小，导致n(CO):n(H2)的值增大 【详解】（1）二氧化碳的空间结构为直线形，正负电荷中心重合，所以二氧化碳是非极性分子； （2）二氧化硅是共价晶体，二氧化碳是分子晶体，共价晶体的熔点远大于分子晶体，所以二氧化碳的熔点远低于二氧化硅； （3）原子核外的轨道数与核外电子的空间运动状态种类相同，碳原子的原子序数为6，基态原子的电子排布式为1s22s22p2，原子核外的轨道数为4，所以原子中有4种空间运动状态的电子，故选C； （4）由盖斯定律可知，反应①-反应②=目标反应，则反应△H=( +247 kJ/mol) -(+ 41 kJ/mol=+206  kJ/mol； （5）反应①是熵增的吸热反应，高温条件下，有ΔH-TΔS＜0，能自发进行，故选A； （6）A．反应①是气体体积增大的反应，反应②是气体体积不变的反应，反应中容器内压强增大，则容器内压强保持不变，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，A正确； B．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变，不能说明反应是否达到平衡，B错误； C．一氧化碳和二氧化碳的物质的量相等，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，C错误； D．氢气的浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，D正确； 故选AD； （7）由图可知，反应4 h达到平衡时，二氧化碳的转化率为30%、甲烷的转化率为20%，则平衡时二氧化碳的物质的量为：4 mol-4 mol×30%=2.8 mol，甲烷的物质的量为：4 mol-4 mol×20%=3.2 mol；由碳原子个数守恒可知，一氧化碳的物质的量为：8 mol-2.8 mol-3.2 mol=2 mol；由氧原子个数守恒可知，水蒸气的物质的量为：4 mol×2-2 mol-2.8 mol×2=0.4 mol；由氢原子个数守恒可知，氢气的物质的量为：(4 mol×4-3.2 mol×4-0.4 mol×2) ×=1.2 mol，则混合气体的总物质的量为2.8 mol+3.2 mol+2 mol+0.4 mol+1.2 mol+2 mol=11.6 mol，设平衡时容器的体积为V L，由恒温恒压条件下气体的物质的量之比等于气体体积之比可得：=，解得V=2.32 L，则0-4  h内二氧化碳的反应速率为：≈0.198mol/(L·h)；反应②的平衡常数K=≈0.238； （8）<>恒温恒压条件下，降低Ar含量相当于增大压强，使反应①逆向移动，导致n(H2)减少；同时各组分浓度的变化使反应②正向移动，进一步消耗n(H2)，故最终n(H2)减小，导致n(CO):n(H2)的值增大，故选A。 11．（2025-2026高三上·上海市上海交通大学附属中学嘉定分校·期中）2024年，国产DeepSeek开源AI模型大放异彩，给工作、生活带来很多便利，为本卷提供了诸多理论和数据的支持，AI模型训练需要使用图形处理器(GPU)，GPU芯片的主要成分是硅，、、是制备半导体材料硅的重要原料。 (1)已知，将氢化为的化学方程式为：  。 ①在相同条件，相同时间t时，不同温度下该反应中转化率如图所示。下列叙述一定正确的是________。 A．相同时间t内，A点的平均反应速率大于B点 B．相同时间t时，B点： C．工业生产中采用了适宜温度： ②整个操作流程都需隔绝空气，可能的原因是______________ (任答出一条即可) (2)773 K的2 L密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应，转化率随时间的变化如下图所示，0-50 min，经方式________处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率________。当反应平衡时，平衡常数________。(保留三位有效数字) (3)对于反应  ，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时，的转化率随时间变化的结果如图所示。 ①323 K时反应的平衡转化率________%。 ②比较a、b处反应速率大小：________(填“大于”“小于”或“等于”)。 (4)上述生产中所用的，可由制得。在催化剂作用下，催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是________。 A．催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成 B．该反应的决速步是：中间体Ⅱ中间体Ⅲ C．在催化剂表面解离键比解离键更容易 (5)氮化硼陶瓷基复合材料电推进系统及以SiC单晶制作器件，在航空航天特殊环境下具有广泛的应用前景。科学家用金属钠、四氯化碳和四氯化硅制得了SiC纳米棒，反应的化学方程式为________，每生成1 mol SiC，转移的电子为________mol。 (6)在硅酸盐中，四面体如下图(a)，通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大结构型式。图(b)为一种链状结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为________。 【答案】(1) BC Si、等易与空气中的氧气反应或与空气混合加热易爆炸 (2) 甲 0.00457 (3) 22 大于 (4)A (5) 8 (6) 【详解】（1）①该反应过程中，开始反应正向进行，温度升高，化学反应速率增大，转化率增大，当反应达到平衡时，升高温度，平衡逆向移动，转化率降低。 A．相同时间t内，B点转化率大于A点，所以A点的平均反应速率小于B点，A错误； B．相同时间t时，B点反应正向进行，，B正确; C．相同时间内，温度℃时反应物转化率最大，所以工业生产中采用了适宜温度，C正确； 故选BC； ②由于体系内Si、等易与空气中的氧气反应，且参加反应的在高温下与空气混合容易发生爆炸，因此整个操作流程都需隔绝空气； （2）0-50 min，经方式甲的转化率最大，因此方式甲处理后的速率最快；在此期间，结合方程式经方式丙处理后的平均速率；达到平衡时，的转化率为20%，因此，当反应平衡时，体积V=2L，各物质平衡时浓度：、、，平衡常数； （3）对于反应  ，正向吸热，升高温度，平衡正向移动，的转化率增大，因此a曲线表示343K，b曲线表示323K。 ①由图可知，323K时反应的平衡转化率； ②a、b两点反应物浓度相同，但a曲线温度高于b，因此； （4）A．HCOOH催化释放氢的过程涉及C-H、O-H极性键的断裂和H-H非极性键的形成，A正确； B．该反应决速步骤为活化能最大的步骤，由图可知活化能最大的步骤为中间体Ⅲ到中间体Ⅳ，B错误； C．由图可知，Ⅱ到Ⅲ过程中断裂O-H键，Ⅲ到Ⅳ过程断裂C-H键，Ⅲ到Ⅳ的活化能大于Ⅱ到Ⅲ的活化能，故在催化剂表面解离C-H键比解离O-H键更难，C错误； 故选A； （5）科学家用金属钠、四氯化碳和四氯化硅制得了SiC纳米棒，该环境中无氧气因此钠单质生成氯化钠，由此可知生成物为SiC、NaCl、Na元素化合价由0升高至+1，C元素化合价由+4价降低至-4，Si、Cl元素化合价不变，根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为；每生成1 mol SiC，有8 mol Na失去电子生成氯化钠，因此转移的电子为8 mol； （6）由图可知，Si原子连接4各Si-O键，含4个键，其孤电子对数为，因此价电子层对数为4，其杂化方式为。 （2025-2026高三上·上海市控江中学、市西中学联考·期中）通过生物柴油副产物甘油制取正成为将其高值化利用的一个重要研究方向。生物甘油()水蒸气重整获得过程中的主要反应如下： 反应Ⅰ．   反应Ⅱ．   12．重整总反应  ___________。 13．反应Ⅰ在___________自发进行。 A．高温 B．低温 C．任意温度 D．任意温度都不能 在生物甘油重整中，有副反应： 反应Ⅲ．   条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中CO、、和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。 14．代表随温度变化的曲线是___________。 A．a        B．b        C．c 15．恒温恒容状态下，向容器中加入和，不考虑反应Ⅲ的情况下，能说明反应Ⅱ发生的是___________。 A．体系压强逐渐增大 B．反应过程中，体积分数逐渐增大 C．反应体系达到平衡前，CO和浓度之比随时间变化 D．气体平均相对分子质量减小 16．根据图中信息计算：600℃时，的平衡转化率为___________。 甘油水蒸气重整制氢时，其他条件不变，在不同水醇比时的平衡产率与温度的关系如下图所示。 17．水醇比从大到小的顺序是___________。 A． B． C． D． 18．保持特定水醇比不变，900K以上时，的平衡产率随温度的升高而减小的主要原因是___________。 19．该工艺中第Ⅲ步反应与反应生成甲烷是主要副反应，实际生产中为抑制的生成，提高氢气的产率，不考虑压强的影响，可采取的措施有(写2点)___________。 【答案】12． 13．A 14．A 15．C 16．36% 17．B 18．900K以上以反应Ⅱ为主，随温度升高，反应Ⅱ平衡逆向移动，平衡产率降低 19．增大水醇比；升高温度；使用选择性高的催化剂 【详解】12．根据盖斯定律，重整总反应=反应Ⅰ+3×反应Ⅱ，则； 13．反应能自发进行的条件为，该反应，反应的气体分子数增大，所以>0，则要使该反应自发进行，必须高温条件下，选A； 14．600℃时，曲线a物质的量是10 mol，根据初始反应物，体系中碳原子总物质的量为2.1 mol × 3 = 6.3 mol，因此任何含碳产物的物质的量均不可能超过6.3 mol，而n(CO2)=4.4 mol，则其不可能是含碳微粒，故曲线a表示H2，升高温度，反应Ⅰ平衡正移，反应Ⅱ平衡逆向移动，CO物质的量增大，则曲线c代表CO，温度升高，反应Ⅲ逆向移动，CH4物质的量降低，则曲线b代表CH4；故本题选A； 15．A．反应Ⅰ是气体分子数增大的反应，而反应Ⅱ左右两边气体总物质的量相同，反应发生后体系压强必然增大，无法判定反应Ⅱ是否发生，A不选； B．两个反应中，均为生成物，只要反应发生，体积分数必然增大，无法判定反应Ⅱ是否发生，B不选； C．若只发生反应Ⅰ，CO和浓度之比始终为3：4，若同时发生反应Ⅱ，CO和浓度之比是个变量，故该条件能说明反应Ⅱ，C选； D．反应Ⅰ是气体分子数增大的反应，反应发生后，气体总质量不变，则气体体平均相对分子质量减小，反应Ⅱ是气体总物质的量不变的反应，若只发生反应Ⅱ，气体体平均相对分子质量不变，则气体平均相对分子质量减小，无法判断是否发生反应Ⅱ，D不选； 故选C； 16．600℃时，n(H2)=10 mol，n(CO2)=4.4 mol，n(CH4)=n(CO)=0.8 mol，根据C原子守恒，可得n()=，根据O原子守恒，可得n(H2O)=，则的平衡转化率为； 17．根据此反应，当的物质的量固定时，水的量越多，氢气的产率越高，即水醇比越大，氢气产率越高，故水醇比的大小顺序为，选B； 18．甘油的分解(反应I)是吸热反应，升高温度有利于生成，会使的净含量增加；约左右达到极值，但升高温度，以反应Ⅱ为主，随温度升高，反应Ⅱ平衡逆向移动，平衡产率降低 19．工艺中、与反应生成甲烷是主要副反应(均为放热反应)，重整反应为吸热反应，所以可以升高温度，有利于发生重整反应生成氢气；还可以使用选择性高的催化剂、适当增大水醇比都有利于提高氢气的产率。 （2025-2026高三上·上海市上海师范大学附属中学·期中）合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，至今有三位科学家因在该领域的研究获诺贝尔奖。“哈伯法”合成氨的反应：  。请回答下列问题： 20．某温度时，将和按一定比例充入1L恒容容器中，平衡后测得数据如下表： 平衡时物质的量 2.00 5.00 1.00 ①该反应可以在________________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下自发进行。 ②该温度下，若平衡后，再向平衡体系中加入、和各1.00 mol，此时反应向________________方向(填“正反应”或“逆反应”)进行，结合计算说明理由：_____________________________________。 21．向密闭容器中按1：3体积比通入和，反应达平衡时的体积分数为25%，则氮气的平衡转化率=________________。实际生产中维持氢氮比为2.8-2.9，请解释原因：_______________________。 22．下列能说明该反应达到平衡的是________________(不定项)。 A．恒容时气体的密度不变 B．恒压时气体的压强不变 C．绝热时系统的温度不变 D．恒压时气体的物质的量不变 “球磨法”是在温和的条件下(45℃和l00 kPa，1bar≈100 kPa)合成氨，氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如图)：第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上，有助于氮分子的解离；第二步、发生加氢反应得到，剧烈碰撞中，从催化剂表面脱附得到产物氨。 23．“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法正确的是________________(不定项)。 A．“球磨法”催化剂缺陷密度越高，的吸附率越高 B．“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键 C．“球磨法”中“剧烈碰撞”产生“活化缺陷”，是为了提高平衡转化率 D．“球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本 24．机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成，而摩擦生热会使体系温度升高。如图是吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线，则应选择的最佳转速约400转/min。若选择500转/min的转速，的吸附量降低的原因是________________。 25．用氨气研发燃料电池，电池反应为，(如图) ①b极是________________。 A．负极        B．正极        C．阴极        D．阳极 ②通入a气体一极的电极反应式为________________。 【答案】20．低温 逆反应 原平衡时。向体系各加入1.00 mol后，，故反应向逆反应方向进行 21．40% 由于氮气在催化剂上的吸附活化是总反应的速控步骡，适当提高氮气浓度有利于合成氨反应的进行 22．CD 23．AD 24．体系温度升高，不利于氮气的吸附 25．B 【详解】20．①反应（放热），且 气体分子数减少，即（熵减）。根据吉布斯自由能公式,要是反应自发()，由于，需要在低温下，使得的正值较小，从而。 ②容器体积为1L，平衡时浓度分别为：，计算平衡常数,各加入后，新浓度：，，所以反应向逆反应方向进行。 21．设起始为，为，转化为。平衡时：，总物质的量。 。转化率。由于氮气在催化剂上的吸附活化是总反应的速控步骡，适当提高氮气浓度有利于合成氨反应的进行 22．A．全为气体，质量不变，体积不变，密度始终不变，不能说明，A错误； B．恒压下压强始终不变，不能说明，B错误； C．绝热条件下，反应放热/吸热会导致温度变化，温度不变说明达到平衡，C正确； D．反应前后分子数改变，恒压下体积会变，物质的量不变说明达到平衡，D正确； 故答案选CD。 23．A．缺陷密度越高，吸附率越高，A正确； B．球磨法也需要解离氮氮三键（吸附在缺陷上有助于解离），B错误； C．剧烈碰撞是为了活化，不是提高平衡转化率，C错误； D．低压产率已高，加压成本高，D正确； 故答案选AD。 24．转速过高，摩擦生热导致体系温度升高（图中显示500转时温度近 90℃），而合成氨是放热反应，且气体吸附通常是放热过程，温度升高不利于的吸附。 25．图中电子从a极流出（N型半导体电子向下），说明a为负极（通氨气），b为正极（通氧气）。 ①b极是正极（B）。 ②a极（负极）反应式（碱性）：。 26．（2025-2026高三上·上海市上海财经大学附属北郊高级中学·期中）空间站的生命保障系统功能之一是实现氧的再生，其中涉及Sabatier反应： 已知：①25℃、100 kPa时，和的燃烧热分别为和； ②   (1)Sabatier反应的_______(用含、、的代数式表示)。 (2)空间站中氧的再生分两步，Sabatier反应是第一步，第二步在太阳能电池作用下完成。写出第二步的化学方程式：_______。 将原料气按=1:4以一定流速通过Sabatier反应器，测得出口处的物质的量分数与温度的关系如图实线“”所示(虚线“”表示相同温度下平衡曲线，假设反应器中不发生其他反应)。 (3)由图可知，Sabatier反应的_______。 A．>0　　　　B．<0 (4)根据图像，列式计算350℃下原料气通过反应器后的转化率。(精确到0.1%) (5)空间站运行Sabatier反应器时，下列措施能提高转化效率的是_______。 A．适当减压 B．反应器前段加热，后段冷却 C．提高原料气中所占比 D．合理控制反应器中气体的流速 氧再生的另一种途径是利用Bosch反应：   (6)一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动，原因是该反应_______。 A．反应物能量低于生成物能量 B．属于熵减反应，只有在高温下才能自发 C．活化能较高 D．平衡常数随温度升高而增大 (7)一定温度下，向某恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol 发生Bosch反应，下列能说明反应达到化学平衡状态的是_______。 A． B．的值不再变化 C．与之和不再变化 D．混合气体密度不再变化 (8)写出使用Bosch反应进行氧再生较Sabatier反应的一项优势和一项不足： 优势：_______；不足：_______。 【答案】(1) (2) (3)B (4)77.6% (5)BD (6)C (7)D (8) 氢原子利用率为100% 能耗较高 【详解】（1）已知：①25℃、100 kPa时，和的燃烧热分别为和；则得反应： ①   ②    ③   根据盖斯定律，由②4-③+④2得反应=； （2）空间站中氧的再生分两步，Sabatier反应是第一步，第二步在太阳能电池作用下完成，完成在太阳能及催化剂作用下氧的再生，则第二步的化学方程式为：； （3）由图可知，曲线最高点时反应达平衡，达平衡后升高温度，的物质的量分数减小，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，则Sabatier反应的<0，答案选B； （4）将原料气按=1:4以一定流速通过Sabatier反应器，设二氧化碳的物质的量为1mol，则氢气的物质的量为4mol,根据图像，350℃下的物质的量分数为0.45，设原料气通过反应器后的转化率为x,根据三段式有： 则有，解得x=0.776mol，则转化率为=77.6％； （5）Sabatier反应：为气体体积缩小的放热反应； A．适当减压，平衡向气体体积增大的逆反应方向移动，转化效率减小，A不符合； B．反应器前段加热，反应快速达平衡，后段冷却，温度降低，有利于平衡向放热反应的正方向移动，转化效率增大，B符合； C．提高原料气中所占比，则转化效率反而减小，C不符合；     D．合理控制反应器中气体的流速，有利于反应正向进行，转化效率增大，D符合； 答案选BD； （6）催化剂可以降低反应的活化能加快反应速率，无催化剂Bosch反应必须在高温下才能启动，说明断裂二氧化碳和氢气所需的能量较高，即该反应的活化能较高，则一定条件下 Bosch反应必须在高温下才能启动，故答案为：反应的活化能高，答案选C； （7）一定温度下，向某恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol 发生Bosch反应，  ，反应为气体体积缩小的放热反应； A．，则正逆反应速率不相等(才是)，反应没有达到平衡状态，A不符合； B．因充入1 mol 和2 mol ，且反应也按比例为1：2进行，故的值始终不变，当比值不再变化时不能说明反应达平衡状态，B不符合； C．与的化学计量数相等且一为反应物一为生成物，两者之和不再变化    不能说明反应达平衡状态，C不符合； D．反应中碳为固体，随着反应的进行气体的质量发生变化，反应在恒容条件下进行，混合气体密度为变量，根据“变量不变达平衡”可知，密度不再变化则反应达平衡状态，D符合； 答案选D； （8）反应中氢元素完全转化为水，氢原子利用率为100%，但反应需要在300-400℃下进行，能耗高；故答案为：氢原子利用率为100%；能耗较高。 （2025-2026高三上·上海市南洋模范中学·期中）乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO和)为原料制备乙二醇，反应按如下两步进行： ① ② 已知：为物质的生成焓：在一定温度和压强下，由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应。例如：。相关物质的生成焓如下表所示： 物质 -116 -111 0 -455 27．生成乙二醇的总反应③，其热化学方程式为___________。该反应的熵变以及自发性判断正确的是___________。 A．<0，任意条件自发    B．<0，低温自发 C．>0，低温自发    D．>0，高温自发 28．恒压时，合成气中增大，单位时间产率降低，其原因是___________。 反应中伴随副反应④：。平衡常数与温度之间满足以下关系：常数。反应②和④的与的关系如图所示： 29．___________(选填A表示“大于”、B表示“小于”或C表示“等于”)。 30．欲抑制甲醇的生成，应适当___________(选填A表示“升高”、B表示“降低”)反应温度，理由是___________。 石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇(EG)，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。 主反应： 副反应： 体系中环氧乙烷初始浓度为，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中。 31．内，___________。 32．下列说法正确的是___________。(不定项) A．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量 B．内， C．内， D．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率 煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达，具有广阔的发展前景。反应如下：。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图： 33．___________0(选填A表示“大于”、B表示“小于”或C表示“等于”)。 34．代表的曲线为___________(选填A表示“L1”、B表示“L2”或C表示“L3”)，原因是___________。 35．已知：为物质的量分数平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用组分的物质的量分数代替浓度。M、N两点对应的体系，___________(选填A表示“大于”、B表示“小于”或C表示“等于”)，D点对应体系的的值为___________。 【答案】27． B 28．反应②（消耗）的速率大于反应①（消耗CO）的速率使得单位时间内(羟基乙醛)产率降低 29．B 30． B 随着的增大，即温度降低，反应②的增大的程度大于反应④的增大程度 31． 32．CD 33．B 34．A 该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大 35．C 12 【详解】27．将反应①和②相加，消去中间产物，得到总反应：，反应焓变公式：，因此总反应③的热化学方程式为：；反应中气体分子数减少混乱度降低，则；反应自发性条件是，为负、为负时，则低温时能使，反应自发，因此选B，故答案为：；B； 28．恒压下增大合成气中与CO的物质的量之比，意味着CO的分压降低而的分压升高。这导致反应①（消耗CO）的速率减慢，而反应②（消耗）的速率加快，因此中间产物的单位时间产率降低，故答案为：反应②（消耗）的速率大于反应①（消耗CO）的速率使得单位时间内(羟基乙醛)产率降低； 29．平衡常数与温度之间满足关系常数，与的关系图中，斜率为。图中反应②的斜率大于反应④，表明，由于两反应的K随温度降低均增大，均为放热，因此，故答案选：B； 30．抑制甲醇生成，即让反应②的正向进行程度大于反应④，由图可知，随着的增大，增大的程度大于增大程度，故需要降低温度才能抑制甲醇的生成，故答案为：B；随着的增大，即温度降低，反应②的增大的程度大于反应④的增大程度； 31．0~30min内，环氧乙烷完全转化，，故答案为：； 32．A．，主反应中，，则生成物总能量低于反应物总能量，A错误； B．由题中信息可知主反应伴随副反应发生，EG作为主反应的生成物同时也是副反应的反应物，即EG浓度的变化量小于EO浓度的变化量，0~30min内，，B错误； C．主反应中，，副反应，同一反应体系中物质一量变化量之比等于浓度变化量之比，产物中，即，，反应时间相同，则，，则，C正确； D．选择适当催化剂可提高主反应的选择性，可提高 乙二醇的最终产率，D正确； 故答案选CD； 33．，压强相同时，温度升高，平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，<0，故答案选B； 34．该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，，故、、对应α为0.6、0.5、0.4；，即选A，原因为该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，故答案为：A；该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大； 35．M、N的进料相同，平衡转化率相等，平衡时各组分物质的量分数分别相等，则=，即选C；D点对应的平衡转化率为0.5，根据题中信息，该反应按化学计量比进料，设起始加入2molCO和3molH2，列三段式：，平衡时，、、的物质的量分数分别为，则，故答案为：C；12。 （2025-2026高三上·上海市青浦区第一中学·期中）甲醇()是一种可再生能源，由制备甲醇的过程可能涉及的反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：     反应Ⅲ：   36．反应Ⅱ的=________。反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的化学平衡常数分别用、、表示，=________(用含，的式子表示)。 37．反应Ⅲ的________0(填“<”或“>”)，在________(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)下能够自发进行。 38．恒温、恒容密闭容器中，对于反应Ⅰ，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是________。(不定项) A．混合气体的密度不再变化 B．、、、的物质的量之比为 C．混合气体的平均相对分子质量不再变化 D．混合气体的总压不再变化 对于反应Ⅰ，不同温度对的转化率及催化剂的效率影响如图所示。 39．下列有关说法不正确的是________。 A．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时的平衡转化率仍位于M B．温度低于250℃时，随温度升高甲醇的产率减小 C．使用催化剂时，M点的正反应速率小于N点的正反应速率 D．M点时平衡常数比N点时平衡常数大 40．若在2 L密闭容器中充入3 mol 和1 mol 发生反应Ⅰ，则图中M点时，产物甲醇的体积分数为________(保留3位有效数字)；该温度下，反应的平衡常数________(保留3位有效数字) 41．常温常压下可利用催化剂实现加氢制甲醇，反应历程和能量变化如下图(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，下列说法正确的是________(不定项)。 A．转化历程中基元反应的决速步为 B．选用不同的催化剂可改变该反应的 C．该过程的总反应是吸热反应 D．该反应历程中有5个基元反应 42．甲醇制氢产生的CO在一定条件下与污染性气体的反应为：。某温度下，在1 L恒容密闭容器中充入0.1 mol 和0.2 mol CO，5 s时反应达到平衡，此时容器的压强变为原来的，请计算反应开始到平衡时CO的平均反应速率________。 【答案】36．+41.19 kJ•mol-1 37． < 较低温度 38．CD 39．C 40．16.7% 0.593 41．AD 42． 【详解】36．根据盖斯定律由反应Ⅰ-反应Ⅲ可得反应Ⅱ，则△H2=△H1-△H3=(-49.58kJ•mol-1)-(-90.77kJ•mol-1)=+41.19 kJ•mol-1，； 37．反应Ⅲ为气体分子数减小的反应，<0；的反应能自发进行，该反应为放热的熵减反应，在较低温度下能够自发进行； 38．A．容器体积和气体总质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，A不符合题意； B．、、、的物质的量之比为，不能说明正逆反应速率相等，不确定是否平衡，B不符合题意； C．混合气体的平均摩尔质量为，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，C符合题意； D．恒温、恒容密闭容器中进行反应，反应是气体分子数改变的化学反应，物质的量与压强成正比，则混合气体的压强不随时间的变化而变化，达到平衡状态，D符合题意； 故选CD； 39．A．催化剂不影响平衡移动，故不使用催化剂，250℃时CO2的平衡转化率仍位于M点，A正确； B．反应I为放热反应，温度低于250℃时，随温度升高，平衡逆向移动，甲醇的产率减小，B正确； C．温度高于250℃时，随温度升高，催化效率降低，M点的正反应速率大于N点的正反应速率，C错误； D．升高温度，二氧化碳的平衡转化率减小，则升温平衡逆向移动，所以M点时平衡常数比N点时平衡常数大，D正确； 故选C； 40．由题干信息可知，M点对应的CO2平衡转化率为50%，则反应0.5mol二氧化碳，三段式： 总的物质的量为3mol，恒温恒容体积之比等于物质的量之比，甲醇的体积分数等于其物质的量分数，则甲醇的体积分数为×100%≈16.7%，容器容积为2L，则该温度下反应的平衡常数； 41．A．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；该转化历程中基元反应的决速步为，A正确； B．选用不同的催化剂可改变反应速率，但不能改变反应的，B错误； C．该过程的总反应中反应物总能量高于生成物的总能量，为放热反应，C错误； D．由图可判断该反应历程中有5个基元反应，D正确； 故选AD； 42．由阿伏加德罗定律，平衡时总的物质的量为，反应为气体分子数减小反应，则根据方程式可知参加反应的CO为（0.1mol+0.2mol-0.29mol）×4=0.04mol，反应开始到平衡时CO的平均反应速率。 （2025-2026高三上·上海市上海中学·期中）蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺，其中水碳比是目前研究的关键。水碳比是指原料气中和的物质的量之比，一般用表示，即。 用水蒸气重整制氢的总反应为： 已知：燃烧热为，燃烧热为，液态水的汽化热为。 43．总反应的___________。 用水蒸气重整制氢的总反应可分为以下两个过程： 反应Ⅰ．水蒸气重整： 反应Ⅱ．水煤气变换： 44．在恒容密闭容器中，加入和一定量的，若仅发生反应Ⅰ，的平衡转化率按不同水碳比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是___________(填字母)。 A．点a、b、c对应的平衡常数： B． C．下，若容器内比值不变，可判断反应达到平衡 D．下达平衡后，压强P： 对于反应Ⅱ水煤气变换：，是重要化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。曾有科学家做过如下实验，在下，分别使和还原，得到如下数据： 化学方程式 平衡后气体的物质的量分数 ： ： 45．根据上述实验结果判断： ①、还原为能力的强弱___________(填字母)。 A．        B．        C．        D．无法判断 ②反应Ⅱ水煤气变换的化学平衡常数___________(保留2位小数)。 我国学者研发了一种用于低温水煤气变换反应的高效稳定催化剂——原子层金簇负载催化剂，下图表示该催化剂与金催化剂的反应历程：(吸附在催化剂表面上的物种用*标注) 46．使用金催化剂(A)和原子层金簇负载催化剂(B)，哪种更有利于该反应进行？___________(填“A”或“B”)，原因是___________。 47．100 kPa时，将水碳比的混合气体投入恒压反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。 ①图中表示的虚线是曲线___________(选填“A”或“B”)，理由是___________。 ②总反应的速率也可用单位时间内分压的变化来描述。若反应在下，2小时达到平衡，则这2小时内的___________。(注：气体分压总压强气体物质的量分数) ③若在，将的混合气投入恒容反应器中，则的平衡物质的量分数___________0.04(填“”“”或“”)。 【答案】43． 44．CD 45．A 46．B 由图可知，使用催化剂（B）的活化能比使用催化剂（A）的活化能低，因此使用催化剂（B）更有利于该反应进行 47．A 反应I为吸热反应，反应II为放热反应，温度升高，反应I正向移动，反应II逆向移动， 600°C前随温度升高，CO浓度增大使反应II正向进行的程度大于温度升高使其逆向进行的程 度，600°C后随温度升高，CO浓度增大使反应II正向进行的程度小于温度升高使其逆向进行的程度，CO的物质的量分数先增大后减小， 故曲线A符合，CO平衡曲线是曲线B； 【解析】43．由题可知以下反应的热化学方程式： （1） （2） （3） 由盖斯定律可知总反应的反应热：； 44．A．平衡常数只受温度影响，、两点温度相同（），点温度为，由图可知；反应Ⅰ为吸热反应()，升高温度，平衡常数增大，所以，A正确； B．因为反应开始时加入的的物质的量的值越大，的平衡转化率越高，所以有，B正确； C．反应开始进行后，容器内比值一直不变，故无法根据这个比值判断反应是否达到平衡，C错误； D．设起始时的物质的量为，转化了的，容器的体积为， 反应达到平衡后，在同一温度且容器体积不变的情况下，容器内的压强和容器内气体总的物质的量成正比，反应达到平衡后点的总的物质的量为（为点转化了的的物质的量，为点起始时的物质的量），点的总的物质的量为（为点转化了的的物质的量，为点起始时的物质的量），由图可知，，则有，则有，D错误； 故答案选CD； 45．①设反应开始时的物质的量为，的物质的量为，转化了的的物质的量为，容器的体积为， 设反应开始时的物质的量为，的物质的量为，转化了的的物质的量为，容器的体积为， 平衡时，的物质的量分数为，的物质的量分数为，则有，则在温度为时，可以还原更多的，故答案选A； ②假设在温度为时，向密闭容器中加入一定量的、气体、，在容器中发生了反应（1）和反应（2），这反应（2）减去反应（1）可得到水煤气变换反应：，达到平衡时，反应（1）的化学平衡常数（根据第三题的小题①详解可以得到），反应（2）的化学平衡常数（根据第三题的小题①详解可以得到），则水煤气变换（）的化学平衡常数：； 46．由图可知使用催化剂（B）的活化能比使用催化剂（A）的活化能低，因此使用催化剂（B）更有利于该反应进行； 47．①反应I为吸热反应，反应II为放热反应，温 度升高，反应I正向移动，反应II逆向移动， 600°C前随温度升高，CO浓度增大使反应II正向进行的程度大于温度升高使其逆向进行的程 度，600°C后随温度升高，CO浓度增大使反应II正向进行的程度小于温度升高使其逆向进行 的程度，CO的物质的量分数先增大后减小， 故曲线A符合； ②反应开始时，总压强为，根据水碳比可知气体的物质的量分数为，气体的分压，由图可知平衡时气体的分压，则； ③图中红圈中的曲线为恒压条件下平衡时的物质的量分数随温度变化的曲线，点对应的的物质的量分数为；根据反应（）可知，在恒容反应器中随着正反应的进行，容器中的压强会增大（正反应是气体分子数增大的反应），根据勒夏特列原理，压强增大，平衡向逆反应方向移动，平衡时的转化率比恒压时低，故其平衡物质的量分数会大于。 48．（2025-2026高三上·上海市上海外国语大学附属外国语学校·期中）以NOx为主要成分的雾霾综合治理是当前重要的研究课题，其中汽车尾气的处理尤为重要。请回答下列问题： (1)某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”，能高选择性吸附NO2。废气中的NO2被吸附后，经处理能全部转化为HNO3。原理示意图如下。 已知：2NO2(g)N2O4(g)  ΔH<0，下列说法错误的是__________ A．温度升高时不利于NO2吸附 B．多孔材料“固定”N2O4，促进2NO2(g)N2O4(g)平衡正向移动 C．转化为HNO3的反应是2N2O4 + O2 + 2H2O = 4HNO3 D．每获得0.4mol HNO3时，转移电子的数目为6.02×1022 (2)NO和CO均为汽车尾气的成分，在催化转换器中可发生反应：2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ，已知该反应为自发反应，则该反应的反应热ΔH___________0(填“>”或“<”或“=”)。 (3)已知：N2(g) + O2(g)=2NO(g)  ΔH= a kJ·mol-1 C(s) + O2(g)=CO2(g)  ΔH= b kJ·mol-1 2C(s) + O2(g)=2CO(g)  ΔH= c kJ·mol-1 则2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)  ΔH=___________kJ·mol-1 (用含a、b、c的表达式表示)。 (4)一定温度下，将2 mol CO、4 mol NO充入2 L密闭容器。5 min到达平衡，测得N2的物质的量为0.5 mol，则： ①5min内v(NO)=___________。该反应的平衡常数的数值为K=___________(保留两位小数)。 ②该条件下，可判断此反应到达平衡的标志是______ A．单位时间内，消耗2 mol CO同时形成1 mol N2 B．混合气体的平均相对分子质量不再改变 C．混合气体的密度不再改变 D．CO与NO的转化率比值不再改变 (5)某研究小组探究催化剂Ⅰ、Ⅱ对CO、NO转化的影响。将CO和NO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中N2的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图所示： ①由图可知：要达到最大脱氮率，该反应应采取的最佳实验条件为___________。 ②温度低于200℃时，图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高变化不大的主要原因是___________。 (6)在酸性溶液中，间接电化学法可对NO进行无害化处理，其工作原理如图所示。 ①阳极反应为：___________； ②为使电解产物全部转化为NH4NO3，需要补充物质A，A是___________。 【答案】(1)D (2)< (3)-(a+c-2b) 或 2b-a-c (4) 0.1mol/(L·min) 0.11 B (5) 催化剂II，450℃ 温度较低时，催化剂的活性偏低 (6) NO-3e- + 2H2O = NO+ 4H+ NH3 【详解】（1）温度升高时NO2动能大，不利于NO2吸附，A正确； 多孔材料“固定”N2O4，使N2O4分离，促进2NO2(g)N2O4(g)平衡正向移动，B正确； N2O4与O2和水反应生成硝酸，转化为HNO3的反应是2N2O4 + O2 + 2H2O = 4HNO3，C正确； 根据方程式2N2O4 + O2 + 2H2O = 4HNO3得知，生成4mol硝酸转移4mol电子，每获得0.4mol HNO3时，转移电子的数目为0.4×6.02×1023电子，D错误； （2）2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ，该反应为自发反应，△G=△H-T×△S<0，则该反应的△S<0，故△H也应该小于0； （3）由题干信息可知，反应I：N2(g)+O2(g)= 2NO(g) △H1= a kJ/mol 反应II：C(s)+O2(g)= CO2(g) △H2= b kJ/mol 反应III：2C(s)+O2(g) = 2CO(g) △H3 = c kJ/mol，目标反应：2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)可由2II-I-III， 根据盖斯定律可知：△H =2△H2 -△H1-△H3=(2b-a-c)kJ/mol，故答案为：(2b-a-c)kJ/mol； （4）5 min到达平衡，测得N2的物质的量为0.5 mol，v(N2)= mol/(L·min)，NO系数是N2的2倍，速率也是N2的2倍，v(NO)= 0.1mol/(L·min)； 平衡浓度分别是c(CO)=0.5mol·L-1·min-1，c(NO)=1.5mol·L-1·min-1，c(N2)=0.25mol·L-1·min-1，c(CO2)=0.5mol·L-1·min-1，K==0.11； 判断达到平衡状态按照正逆反应速率相等，变量不变的原则分析。 单位时间内，消耗2 mol CO同时形成1 mol N2表示的是正反应方向，不符合正逆反应速率相等，A错误； 混合气体的平均相对分子质量不再改变符合变量不变，可以证明可逆反应达到平衡状态，B正确； 混合气体密度是定值，混合气体的密度不再改变不能说明达到平衡状态，C错误； CO与NO的转化率比值是定值，不是变量，不符合变量不变，D错误； （5）由图象可知，在催化剂II，450℃条件下达到最大脱氮率，温度较低时，催化剂的活性偏低，反应速率慢，所以脱氮率随温度升高变化不大，故答案为：催化剂II，450℃；温度较低时，催化剂的活性偏低； （6）解NO制备NH4NO3，阳极反应为NO-3e-+2H2O=+4H+，阴极反应为：NO+5e-+6H+=+H2O，从两极反应可看出，要使得失电子守恒，阳极产生的物质的量大于阴极产生的物质的量，总反应方程式为：8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充NH3，故答案为：NO-3e-+2H2O=+4H+；NH3。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 化学反应原理综合题——化学平衡主线 1．B 2．C 3．CD 4．-1352 5． BC 16.7% 0.593 6．b 7． 8．11.2 9．(1)B (2)0.1 (3)BD (4)BC (5)AC (6)AD (7)B (8)A (9)体系中CO浓度不足时，会被碘离子氧化形成沉淀，使浓度大幅降低，通过反应历程图可知与的反应活化能最高，为决速步，浓度的大幅降低会导致反应速率大幅减慢 10．(1)非极性 (2)SiO2是共价晶体，CO2是分子晶体，共价晶体的熔点远大于分子晶体 (3)C (4)+206 (5)A (6)AD (7) 0.198 0.238 (8) A 恒温恒压条件下，降低Ar含量相当于增大压强，使反应①逆向移动，导致n(H2)减少；同时各组分浓度的变化使反应②正向移动，进一步消耗n(H2)，故最终n(H2)减小，导致n(CO):n(H2)的值增大 11．(1) BC Si、等易与空气中的氧气反应或与空气混合加热易爆炸 (2) 甲 0.00457 (3) 22 大于 (4)A (5) 8 (6) 12． 13．A 14．A 15．C 16．36% 17．B 18．900K以上以反应Ⅱ为主，随温度升高，反应Ⅱ平衡逆向移动，平衡产率降低 19．增大水醇比；升高温度；使用选择性高的催化剂 20．低温 逆反应 原平衡时。向体系各加入1.00 mol后，，故反应向逆反应方向进行 21．40% 由于氮气在催化剂上的吸附活化是总反应的速控步骡，适当提高氮气浓度有利于合成氨反应的进行 22．CD 23．AD 24．体系温度升高，不利于氮气的吸附 25．B 26．(1) (2) (3)B (4)77.6% (5)BD (6)C (7)D (8) 氢原子利用率为100% 能耗较高 27． B 28．反应②（消耗）的速率大于反应①（消耗CO）的速率使得单位时间内(羟基乙醛)产率降低 29．B 30． B 随着的增大，即温度降低，反应②的增大的程度大于反应④的增大程度 31． 32．CD 33．B 34．A 该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大 35．C 12 36．+41.19 kJ•mol-1 37． < 较低温度 38．CD 39．C 40．16.7% 0.593 41．AD 42． 43． 44．CD 45．A 46．B 由图可知，使用催化剂（B）的活化能比使用催化剂（A）的活化能低，因此使用催化剂（B）更有利于该反应进行 47．A 反应I为吸热反应，反应II为放热反应，温度升高，反应I正向移动，反应II逆向移动， 600°C前随温度升高，CO浓度增大使反应II正向进行的程度大于温度升高使其逆向进行的程 度，600°C后随温度升高，CO浓度增大使反应II正向进行的程度小于温度升高使其逆向进行的程度，CO的物质的量分数先增大后减小， 故曲线A符合，CO平衡曲线是曲线B； 48．(1)D (2)< (3)-(a+c-2b) 或 2b-a-c (4) 0.1mol/(L·min) 0.11 B (5) 催化剂II，450℃ 温度较低时，催化剂的活性偏低 (6) NO-3e- + 2H2O = NO+ 4H+ NH3 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 化学反应原理综合题——化学平衡主线 （2025-2026高三上·上海市同济大学第一附属中学·期中）综合利用、CO对实现“零排放”有重要意义。和CO合成甲醇反应为：  ∆H=-99kJ·mol-1。回答下列问题： 1．能正确表示合成甲醇反应中能量变化的图像是___________。 A． B． C． D． 2．该反应的随温度的变化趋势正确的是___________。 A． B． C． D． 3．恒容条件下，下列说法能说明该反应已经达到平衡状态的是___________。(不定项) A．CO、、的物质的量之比为 B．混合气体密度不发生变化 C．容器内压强不再变化 D．混合气体平均相对分子质量不再变化 （2025-2026高三上·上海市同济大学第一附属中学·期中）直接以为原料生产是目前的研究热点，我国科学家用人工合成淀粉时，第一步就需要将转化为。 已知：Ⅰ．   Ⅱ．   Ⅲ．  ___________ 4．反应Ⅲ的焓变___________。 5．对于反应Ⅰ，不同温度对的转化率及催化剂的效率影响如图所示。 (1)下列有关说法不正确的是___________。(不定项) A．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时的平衡转化率仍位于M B．温度低于250℃时，随温度升高甲醇的产率增大 C．使用催化剂时，M点的正反应速率小于N点的正反应速率 D．M点时平衡常数比N点时平衡常数大 (2)若在2L密闭容器中充入和发生反应Ⅰ，则图中M点时，产物甲醇的体积分数为___________；该温度下，反应的平衡常数___________。(均保留3位有效数字) 上述反应制得的甲醇可以作为燃料电池的燃料使用，下图为KOH溶液为电解质溶液的甲醇-燃料电池示意图。据图回答下列问题： 6．电池工作时，甲醇蒸汽通入该电池的___________(填“b”或“c”)口。 7．X电极上的电极反应式为___________。 8．电池工作时，理论上每转移2mol电子，Y电极上消耗___________L(标准状况下)气体。 9．（2025-2026高三上·上海市吴淞中学·期中）乙酸是一种重要的有机化工原料，在催化剂的作用下甲醇羰基化是工业生产乙酸的主要方法之一，涉及的相关反应如下： 主反应：     副反应：     (1)主反应能在______条件下自发进行。 A．高温 B．低温 C．任意温度 D．不能进行 现在向容积为2 L的密闭容器中充入2 mol CH3OH(g)和2 mol ，在一定温度下发生上述两个反应，测得容器内的压强随时间变化如下所示： t/min 0 2 4 6 8 10 12 14 p/kPa - - - (2)该条件下，0～4 min内的消耗速率______。 (3)以下可以证明达到平衡的是______。(不定项) A．容器内质量保持不变 B．CO物质的量分数保持不变 C．K保持不变 D． 研究表明，Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂能有效提高主反应的选择性。Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化甲醇羰基化制乙酸的反应历程如下(其中TS表示过渡态，Rh(Ⅰ)配合物简写为TN)： (4)反应历程中起催化作用的是______。(不定项) A．LiOH B．LiI C． D． (5)关于以上反应历程说法正确的是______。(不定项) A．CO作为配体时，C的配位能力强于O B．增大Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚的用量，甲醇的平衡转化率增大 C．经定量测定，反应历程中物质TN3含量最少，可能原因是TN3→TN4活化能较低 (6)进一步研究发现，极性溶剂可以帮助维持催化剂的稳定性，故甲醇羰基化反应可在______中进行。(不定项) A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．甲苯 通过计算机模拟对反应历程进行模拟，得到如下图像： (7)上图的反应历程中，表示使用了Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂的是______线。 A．虚        B．实 (8)上图的反应历程中，主要决定总反应速率快慢的是______。 A． B． C． D． (9)当体系中CO浓度不足时，会被碘离子氧化形成沉淀，结合题干信息和反应历程图，从反应速率角度说明甲醇羰基化制乙酸时CO须保持较高浓度的原因______。 10．（2025-2026高三上·上海市杨浦高级中学·期中）和是两种主要的温室气体。 (1)分子属于___________分子(填“极性”或“非极性”)。 (2)C与Si同族且相邻，熔点远低于的原因是___________。 (3)C原子中有___________种空间运动状态的电子。 A．2 B．3 C．4 D．6 甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(CO和)的重要方法，主要反应有： ①  kJ·mol-1 ②  kJ·mol-1 (4)反应的___________kJ·mol-1。 (5)反应①在___________条件下自发进行 A．高温                B．低温                C．任意温度 (6)一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的和，发生反应①和反应②，下列说法中能表明反应达到平衡状态的是___________(不定项)。 A．气体总压强不变 B．气体密度不变 C．CO和的物质的量相等 D．的浓度不变 恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的混合气，若只发生反应①和反应②，投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。 (7)在2 L密闭容器中投入4 mol ，4 mol ，2 mol Ar，反应4 h后达到平衡，的反应速率为___________mol/(L·h)；反应②的平衡常数___________(保留小数点后三位)。 (8)投料组成中Ar含量降低，平衡体系中的值将___________； A．增大     B．减小     C．不变 其原因是___________。 11．（2025-2026高三上·上海市上海交通大学附属中学嘉定分校·期中）2024年，国产DeepSeek开源AI模型大放异彩，给工作、生活带来很多便利，为本卷提供了诸多理论和数据的支持，AI模型训练需要使用图形处理器(GPU)，GPU芯片的主要成分是硅，、、是制备半导体材料硅的重要原料。 (1)已知，将氢化为的化学方程式为：  。 ①在相同条件，相同时间t时，不同温度下该反应中转化率如图所示。下列叙述一定正确的是________。 A．相同时间t内，A点的平均反应速率大于B点 B．相同时间t时，B点： C．工业生产中采用了适宜温度： ②整个操作流程都需隔绝空气，可能的原因是______________ (任答出一条即可) (2)773 K的2 L密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应，转化率随时间的变化如下图所示，0-50 min，经方式________处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率________。当反应平衡时，平衡常数________。(保留三位有效数字) (3)对于反应  ，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时，的转化率随时间变化的结果如图所示。 ①323 K时反应的平衡转化率________%。 ②比较a、b处反应速率大小：________(填“大于”“小于”或“等于”)。 (4)上述生产中所用的，可由制得。在催化剂作用下，催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况如图所示。下列叙述正确的是________。 A．催化释放氢的过程中有极性键的断裂和非极性键的形成 B．该反应的决速步是：中间体Ⅱ中间体Ⅲ C．在催化剂表面解离键比解离键更容易 (5)氮化硼陶瓷基复合材料电推进系统及以SiC单晶制作器件，在航空航天特殊环境下具有广泛的应用前景。科学家用金属钠、四氯化碳和四氯化硅制得了SiC纳米棒，反应的化学方程式为________，每生成1 mol SiC，转移的电子为________mol。 (6)在硅酸盐中，四面体如下图(a)，通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大结构型式。图(b)为一种链状结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为________。 （2025-2026高三上·上海市控江中学、市西中学联考·期中）通过生物柴油副产物甘油制取正成为将其高值化利用的一个重要研究方向。生物甘油()水蒸气重整获得过程中的主要反应如下： 反应Ⅰ．   反应Ⅱ．   12．重整总反应  ___________。 13．反应Ⅰ在___________自发进行。 A．高温 B．低温 C．任意温度 D．任意温度都不能 在生物甘油重整中，有副反应： 反应Ⅲ．   条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中CO、、和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。 14．代表随温度变化的曲线是___________。 A．a        B．b        C．c 15．恒温恒容状态下，向容器中加入和，不考虑反应Ⅲ的情况下，能说明反应Ⅱ发生的是___________。 A．体系压强逐渐增大 B．反应过程中，体积分数逐渐增大 C．反应体系达到平衡前，CO和浓度之比随时间变化 D．气体平均相对分子质量减小 16．根据图中信息计算：600℃时，的平衡转化率为___________。 甘油水蒸气重整制氢时，其他条件不变，在不同水醇比时的平衡产率与温度的关系如下图所示。 17．水醇比从大到小的顺序是___________。 A． B． C． D． 18．保持特定水醇比不变，900K以上时，的平衡产率随温度的升高而减小的主要原因是___________。 19．该工艺中第Ⅲ步反应与反应生成甲烷是主要副反应，实际生产中为抑制的生成，提高氢气的产率，不考虑压强的影响，可采取的措施有(写2点)___________。 （2025-2026高三上·上海市上海师范大学附属中学·期中）合成氨对人类的生存和发展有着重要意义，至今有三位科学家因在该领域的研究获诺贝尔奖。“哈伯法”合成氨的反应：  。请回答下列问题： 20．某温度时，将和按一定比例充入1L恒容容器中，平衡后测得数据如下表： 平衡时物质的量 2.00 5.00 1.00 ①该反应可以在________________(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下自发进行。 ②该温度下，若平衡后，再向平衡体系中加入、和各1.00 mol，此时反应向________________方向(填“正反应”或“逆反应”)进行，结合计算说明理由：_____________________________________。 21．向密闭容器中按1：3体积比通入和，反应达平衡时的体积分数为25%，则氮气的平衡转化率=________________。实际生产中维持氢氮比为2.8-2.9，请解释原因：_______________________。 22．下列能说明该反应达到平衡的是________________(不定项)。 A．恒容时气体的密度不变 B．恒压时气体的压强不变 C．绝热时系统的温度不变 D．恒压时气体的物质的量不变 “球磨法”是在温和的条件下(45℃和l00 kPa，1bar≈100 kPa)合成氨，氨的最终体积分数可高达82.5%。该法分为两个步骤(如图)：第一步，铁粉在球磨过程中被反复剧烈碰撞而活化，产生高密度的缺陷，氮分子被吸附在这些缺陷上，有助于氮分子的解离；第二步、发生加氢反应得到，剧烈碰撞中，从催化剂表面脱附得到产物氨。 23．“球磨法”与“哈伯法”相比较，下列说法正确的是________________(不定项)。 A．“球磨法”催化剂缺陷密度越高，的吸附率越高 B．“哈伯法”采用高温主要用于解离氮氮三键，而“球磨法”不用解离氮氮三键 C．“球磨法”中“剧烈碰撞”产生“活化缺陷”，是为了提高平衡转化率 D．“球磨法”不采用高压，是因为低压产率已经较高，加压会增大成本 24．机械碰撞有助于催化剂缺陷的形成，而摩擦生热会使体系温度升高。如图是吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线，则应选择的最佳转速约400转/min。若选择500转/min的转速，的吸附量降低的原因是________________。 25．用氨气研发燃料电池，电池反应为，(如图) ①b极是________________。 A．负极        B．正极        C．阴极        D．阳极 ②通入a气体一极的电极反应式为________________。 26．（2025-2026高三上·上海市上海财经大学附属北郊高级中学·期中）空间站的生命保障系统功能之一是实现氧的再生，其中涉及Sabatier反应： 已知：①25℃、100 kPa时，和的燃烧热分别为和； ②   (1)Sabatier反应的_______(用含、、的代数式表示)。 (2)空间站中氧的再生分两步，Sabatier反应是第一步，第二步在太阳能电池作用下完成。写出第二步的化学方程式：_______。 将原料气按=1:4以一定流速通过Sabatier反应器，测得出口处的物质的量分数与温度的关系如图实线“”所示(虚线“”表示相同温度下平衡曲线，假设反应器中不发生其他反应)。 (3)由图可知，Sabatier反应的_______。 A．>0　　　　B．<0 (4)根据图像，列式计算350℃下原料气通过反应器后的转化率。(精确到0.1%) (5)空间站运行Sabatier反应器时，下列措施能提高转化效率的是_______。 A．适当减压 B．反应器前段加热，后段冷却 C．提高原料气中所占比 D．合理控制反应器中气体的流速 氧再生的另一种途径是利用Bosch反应：   (6)一定条件下Bosch反应必须在高温下才能启动，原因是该反应_______。 A．反应物能量低于生成物能量 B．属于熵减反应，只有在高温下才能自发 C．活化能较高 D．平衡常数随温度升高而增大 (7)一定温度下，向某恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol 发生Bosch反应，下列能说明反应达到化学平衡状态的是_______。 A． B．的值不再变化 C．与之和不再变化 D．混合气体密度不再变化 (8)写出使用Bosch反应进行氧再生较Sabatier反应的一项优势和一项不足： 优势：_______；不足：_______。 （2025-2026高三上·上海市南洋模范中学·期中）乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO和)为原料制备乙二醇，反应按如下两步进行： ① ② 已知：为物质的生成焓：在一定温度和压强下，由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应。例如：。相关物质的生成焓如下表所示： 物质 -116 -111 0 -455 27．生成乙二醇的总反应③，其热化学方程式为___________。该反应的熵变以及自发性判断正确的是___________。 A．<0，任意条件自发    B．<0，低温自发 C．>0，低温自发    D．>0，高温自发 28．恒压时，合成气中增大，单位时间产率降低，其原因是___________。 反应中伴随副反应④：。平衡常数与温度之间满足以下关系：常数。反应②和④的与的关系如图所示： 29．___________(选填A表示“大于”、B表示“小于”或C表示“等于”)。 30．欲抑制甲醇的生成，应适当___________(选填A表示“升高”、B表示“降低”)反应温度，理由是___________。 石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇(EG)，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。 主反应： 副反应： 体系中环氧乙烷初始浓度为，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中。 31．内，___________。 32．下列说法正确的是___________。(不定项) A．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量 B．内， C．内， D．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率 煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达，具有广阔的发展前景。反应如下：。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图： 33．___________0(选填A表示“大于”、B表示“小于”或C表示“等于”)。 34．代表的曲线为___________(选填A表示“L1”、B表示“L2”或C表示“L3”)，原因是___________。 35．已知：为物质的量分数平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用组分的物质的量分数代替浓度。M、N两点对应的体系，___________(选填A表示“大于”、B表示“小于”或C表示“等于”)，D点对应体系的的值为___________。 （2025-2026高三上·上海市青浦区第一中学·期中）甲醇()是一种可再生能源，由制备甲醇的过程可能涉及的反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：     反应Ⅲ：   36．反应Ⅱ的=________。反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的化学平衡常数分别用、、表示，=________(用含，的式子表示)。 37．反应Ⅲ的________0(填“<”或“>”)，在________(填“较低温度”、“较高温度”或“任何温度”)下能够自发进行。 38．恒温、恒容密闭容器中，对于反应Ⅰ，下列说法中能说明该反应达到化学平衡状态的是________。(不定项) A．混合气体的密度不再变化 B．、、、的物质的量之比为 C．混合气体的平均相对分子质量不再变化 D．混合气体的总压不再变化 对于反应Ⅰ，不同温度对的转化率及催化剂的效率影响如图所示。 39．下列有关说法不正确的是________。 A．其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时的平衡转化率仍位于M B．温度低于250℃时，随温度升高甲醇的产率减小 C．使用催化剂时，M点的正反应速率小于N点的正反应速率 D．M点时平衡常数比N点时平衡常数大 40．若在2 L密闭容器中充入3 mol 和1 mol 发生反应Ⅰ，则图中M点时，产物甲醇的体积分数为________(保留3位有效数字)；该温度下，反应的平衡常数________(保留3位有效数字) 41．常温常压下可利用催化剂实现加氢制甲醇，反应历程和能量变化如下图(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)，下列说法正确的是________(不定项)。 A．转化历程中基元反应的决速步为 B．选用不同的催化剂可改变该反应的 C．该过程的总反应是吸热反应 D．该反应历程中有5个基元反应 42．甲醇制氢产生的CO在一定条件下与污染性气体的反应为：。某温度下，在1 L恒容密闭容器中充入0.1 mol 和0.2 mol CO，5 s时反应达到平衡，此时容器的压强变为原来的，请计算反应开始到平衡时CO的平均反应速率________。 （2025-2026高三上·上海市上海中学·期中）蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺，其中水碳比是目前研究的关键。水碳比是指原料气中和的物质的量之比，一般用表示，即。 用水蒸气重整制氢的总反应为： 已知：燃烧热为，燃烧热为，液态水的汽化热为。 43．总反应的___________。 用水蒸气重整制氢的总反应可分为以下两个过程： 反应Ⅰ．水蒸气重整： 反应Ⅱ．水煤气变换： 44．在恒容密闭容器中，加入和一定量的，若仅发生反应Ⅰ，的平衡转化率按不同水碳比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是___________(填字母)。 A．点a、b、c对应的平衡常数： B． C．下，若容器内比值不变，可判断反应达到平衡 D．下达平衡后，压强P： 对于反应Ⅱ水煤气变换：，是重要化工过程，主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。曾有科学家做过如下实验，在下，分别使和还原，得到如下数据： 化学方程式 平衡后气体的物质的量分数 ： ： 45．根据上述实验结果判断： ①、还原为能力的强弱___________(填字母)。 A．        B．        C．        D．无法判断 ②反应Ⅱ水煤气变换的化学平衡常数___________(保留2位小数)。 我国学者研发了一种用于低温水煤气变换反应的高效稳定催化剂——原子层金簇负载催化剂，下图表示该催化剂与金催化剂的反应历程：(吸附在催化剂表面上的物种用*标注) 46．使用金催化剂(A)和原子层金簇负载催化剂(B)，哪种更有利于该反应进行？___________(填“A”或“B”)，原因是___________。 47．100 kPa时，将水碳比的混合气体投入恒压反应器中，平衡时，各组分的物质的量分数与温度的关系如图所示。 ①图中表示的虚线是曲线___________(选填“A”或“B”)，理由是___________。 ②总反应的速率也可用单位时间内分压的变化来描述。若反应在下，2小时达到平衡，则这2小时内的___________。(注：气体分压总压强气体物质的量分数) ③若在，将的混合气投入恒容反应器中，则的平衡物质的量分数___________0.04(填“”“”或“”)。 48．（2025-2026高三上·上海市上海外国语大学附属外国语学校·期中）以NOx为主要成分的雾霾综合治理是当前重要的研究课题，其中汽车尾气的处理尤为重要。请回答下列问题： (1)某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将N2O4“固定”，能高选择性吸附NO2。废气中的NO2被吸附后，经处理能全部转化为HNO3。原理示意图如下。 已知：2NO2(g)N2O4(g)  ΔH<0，下列说法错误的是__________ A．温度升高时不利于NO2吸附 B．多孔材料“固定”N2O4，促进2NO2(g)N2O4(g)平衡正向移动 C．转化为HNO3的反应是2N2O4 + O2 + 2H2O = 4HNO3 D．每获得0.4mol HNO3时，转移电子的数目为6.02×1022 (2)NO和CO均为汽车尾气的成分，在催化转换器中可发生反应：2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ，已知该反应为自发反应，则该反应的反应热ΔH___________0(填“>”或“<”或“=”)。 (3)已知：N2(g) + O2(g)=2NO(g)  ΔH= a kJ·mol-1 C(s) + O2(g)=CO2(g)  ΔH= b kJ·mol-1 2C(s) + O2(g)=2CO(g)  ΔH= c kJ·mol-1 则2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g)  ΔH=___________kJ·mol-1 (用含a、b、c的表达式表示)。 (4)一定温度下，将2 mol CO、4 mol NO充入2 L密闭容器。5 min到达平衡，测得N2的物质的量为0.5 mol，则： ①5min内v(NO)=___________。该反应的平衡常数的数值为K=___________(保留两位小数)。 ②该条件下，可判断此反应到达平衡的标志是______ A．单位时间内，消耗2 mol CO同时形成1 mol N2 B．混合气体的平均相对分子质量不再改变 C．混合气体的密度不再改变 D．CO与NO的转化率比值不再改变 (5)某研究小组探究催化剂Ⅰ、Ⅱ对CO、NO转化的影响。将CO和NO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应，相同时间内测量逸出气体中N2的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图所示： ①由图可知：要达到最大脱氮率，该反应应采取的最佳实验条件为___________。 ②温度低于200℃时，图中曲线Ⅰ脱氮率随温度升高变化不大的主要原因是___________。 (6)在酸性溶液中，间接电化学法可对NO进行无害化处理，其工作原理如图所示。 ①阳极反应为：___________； ②为使电解产物全部转化为NH4NO3，需要补充物质A，A是___________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $