专题11 化学反应原理综合题（期中真题汇编，湖北专用）高二化学上学期

专题11 化学反应原理综合题 1.(2025-2026高二上·湖北省华中师范大学第一附属中学·期中)在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等多种平衡。回答下列问题： I.25℃时，三种弱酸的电离平衡常数如表所示： 弱酸 HClO 电离平衡常数 ， （1）碳酸二级电离平衡常数的表达式为　　　　　　　。 （2）下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是　　　　　　　(填选项字母)。 A．　　B．　　C．　　D． （3）下列反应不能发生的是_______(填选项字母)。 A.  B.  C.  D.  II.醋酸是一种常见的有机酸，在一定温度下，冰醋酸稀释过程中溶液导电能力的变化如图所示。 （4）①a、b、c三点对应的溶液中，由小到大的顺序是　　　　　　　(填图中字母，下同)。 ②a、b、c三点对应的溶液中，的电离程度最大的是　　　　　　　。 ③b→c的过程中，的值将　　　　　　　(填“变大”、“不变”或“变小”)。 ④若使b点对应的溶液中增大、减小，可采用的方法是　　　　　　　(填选项字母)。 A．加入       B．加入固体       C．加入冰醋酸       D．加入固体 【答案】（1）     （2）     （3）CD     （4）①     ② c    ③ 变大    ④ BD      【解析】(1)的电离方程式为：，，则。 (2)根据电离平衡常数，酸性：，则酸根结合的能力：，故答案为A>B>D>C。 (3)A．酸性：，根据强酸制弱酸原理，和反应生成、，A正确； B．酸性：，根据强酸制弱酸原理，和反应生成和，B正确； C．酸性：，根据强酸制弱酸原理，不能和反应生成，C错误； D．酸性：，根据强酸制弱酸原理，、和反应生成和，D错误； 故答案选CD。 (4)①溶液的导电能力越强，氢离子的浓度越大，则a、b、c三点对应的溶液中，由小到大的顺序是； ②加入水的体积越大，醋酸的浓度越低，其电离程度越大，a、b、c三点对应的溶液中，的电离程度最大的是c； ③的过程中减小，而是定值，故的值将变大； ④A．加入，、都减小，A项不符合题意； B．加入固体，减小，平衡正向移动，增大，B项符合题意； C．加入冰醋酸，平衡正向移动，增大，增大，C项不符合题意； D．加入固体，和反应，减小，平衡正向移动，增大，D项符合题意。 故答案选BD。 2.(2025-2026高二上·湖北十堰普通高中区县联合体·期中)甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景：工业上一般以CO和为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：   。 （1）恒温时，向恒容密闭容器中充入一定量的CO和，发生上述反应。 ①下列情况能说明反应达到化学平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．混合气体的密度保持不变       B．体系的压强不再改变 C．甲醇的浓度保持不变       D． E．混合气体的平均摩尔质量保持不变 ②该反应能在　　　　　　　　　　　(填“高温”“低温”或“任何温度”)下自发。 ③欲增大反应速率且使反应正向进行，下列措施可行的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 a．使用高效催化剂             b．降低反应温度 c．随时将与反应混合物分离       d．增大体系压强(减小容器容积) （2）某密闭容器中存在反应：   ，起始时容器中只有和，平衡时测得混合气体中的物质的量分数与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。 ①温度　　　　　　　　　　　(填“”“”或“”，下同)，理由是　　　　　　　　　　　； ②若恒温恒容条件下，起始时充入1 mol CO和，达平衡后，CO的转化率为，此时，若再充入1 mol CO和，再次达平衡后，CO的转化率为，则　　　　　　　　　　　； （3）一定条件下向2 L的密闭容器中充入1 mol CO和发生反应：，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示： ①A、B、C三点平衡常数、、的大小关系是　　　　　　　　　　　(用、、表示)； ②A点的平衡常数　　　　　　　　　　　； ③在和条件下，由D点到B点过程中，正、逆反应速率之间的关系： 　　　　　　　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)。 【答案】（1）① BCE    ② 低温    ③ d     （2）① <    ② 该反应为放热反应，压强一定时，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的物质的量分数减小    ③ <     （3）①     ② 4    ③ 大于      【解析】(1)①A．该反应中气体的总质量不变，容器为恒容的密闭容器，体积不变，因此混合气体的密度始终不变，不能证明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．该反应为反应前后气体的物质的量减少的反应，因此在恒容条件下，当体系的压强不变时，反应达到了平衡状态，B符合题意； C．甲醇的浓度都不再发生变化时，证明反应达到平衡状态，C符合题意； D．v正(H2)=v逆(CH3OH)不能说明正逆反应速率相等，不能证明反应达到平衡状态，D不符合题意； E．反应前后气体总质量不变，气体总物质的量变化，则混合气体的平均摩尔质量是变量，故平均摩尔质量保持不变，反应一定达到平衡状态，E符合题意； 故选BCE； ②，正反应气体物质的量减少，ΔS<0，正反应放热ΔH<0，该反应能在低温下自发； ③A．使用高效催化剂，能增大反应速率，但催化剂不影响平衡移动，不能使该反应正向进行，a不符合题意； B．降低反应温度，反应速率减小，但该反应是放热反应，降低反应温度，利于反应正向进行，b不符合题意； C．随时将甲醇与反应混合物分离，生成物浓度减小，反应速率减小，但有利于反应正向进行，c不符合题意； D．该反应是气体分子数减少的反应，增大体系压强(减小容器容积)，能增大反应速率，且利于反应正向进行，d符合题意； 故选d； (2)① 该反应为放热反应，压强一定时，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的物质的量分数减小，故T1<T2； ② 容器固定，若再充入1 mol CO和2 mol H2，相当于在原来基础上加压，平衡正向移动，CO转化率增大，则α1<α2； (3)① 该反应是放热反应，其他条件相同时，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，则，且平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，则，所以A、B、C三点平衡常数的大小关系是； ②A点时，CO的转化率为，据此列出三段式： ，； ③ 由图可知，在此条件下，CO的转化率：，且B点已达到平衡，由D点到B点过程中，CO的转化率增大，说明平衡正向进行，则此时正、逆反应速率之间的关系：。 3.(2025-2026高二上·湖北十堰普通高中区县联合体·期中)我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。以为原料合成甲烷等，依然是“碳达峰”环境下的科研热点。回答下列问题： Ⅰ．已知：    C(s，石墨)        （1）根据盖斯定律，则C(s，石墨)   　　　　　　　　　　　。 Ⅱ．为有效降低空气中的含量，涉及的反应如下： 主反应：采用在固体催化剂表面加氢合成甲烷的方法； 副反应：   ； （2）键能是指在标准条件(常温常压)下，断裂1 mol气态分子中的化学键，生成气态中性原子所需的能量，已知主反应各物质的化学键键能如下表： 化学键 键能 750 413 463 436 ①则主反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ②下面符合副反应的能量变化示意图是图　　　　　　　　　　　(填“a”或“b”)。 （3）一定条件下，分解形成碳的反应历程如图所示，该历程分　　　　　　　　　　　步进行，其中决定反应速率的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　。 （4）我国科研人员研究了由和转化为高附加值产品的催化反应历程，该历程如下图所示。下列说法不正确的是___________(填字母)。 A. 该反应为非氧化还原反应 B. 该历程中催化剂首先吸附分子 C. 总反应属于化合反应 D. 该历程中没有非极性共价键的形成 【答案】（1）-74.8 kJ/mol     （2）①     ② b     （3）① 4    ② 或者     （4）AD      【解析】(1)令① ，②C(s，石墨) ，③ ，根据盖斯定律可知，C(s，石墨) ； (2)① 主反应为，根据∆H4=反应物键能之和-生成物键能之和，则∆H4=； ② 根据副反应的反应热为正值判断该反应为吸热反应，说明生成物的总能量高于反应物的总能量，所以图b符合题意； (3)由图可知，反应过程中能量变化出现了4个峰，即吸收了4次活化能，经历了4步反应；活化能最大的一步反应的反应速率最慢，是决定反应速率的步骤，根据反应历程图分析，最后一步活化能最大，其化学反应方程式为：； (4)A．根据反应前后元素化合价变化，碳元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，A错误； B．根据图示反应历程，催化剂首先吸附的是分子，B正确； C．根据图示反应历程，和反应生成，两种反应物生成一种产物，该反应为化合反应，C正确； D．生成的过程中有C-C非极性共价键的形成，D错误； 故选AD。 4.(2025-2026高二上·湖北省襄阳第四中学·期中)合成氨技术开辟了人工固氮的重要途径，其原理为： 。 （1）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2 L的密闭容器内充入1 mol 和3 mol ，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在一定温度压强下开始反应，其气体总物质的量随时间变化如下表： 反应时间 气体总物质的量 则从反应开始到25 min时，以表示的平均反应速率为　　　　　　　。 （2）合成氨反应，初始时氮气、氢气的体积比为，在相同催化剂条件下平衡混合物中氨的体积分数与温度、压强的关系如图所示。、、由大到小排序　　　　　　　；、两点的化学反应速率较大的是　　　　　　　（填“点”或“点”）。 （3）在合成氨工业中，要使氨的平衡产率增大，同时又能提高反应速率，可采取的措施有　　　　　　　（填编号）。 使用催化剂；恒温恒容，增大原料气和充入量；升高温度；恒温恒容，充入惰性气体使压强增大。 （4）工业上可以利用氨气生产氢氰酸（）的反应为： ，在其他条件一定，该反应达到平衡时转化率随外界条件变化的关系如图所示，代表　　　　　　　。 A．原料中与的体积比            B．温度            C．压强 【答案】（1）     （2）①     ② B点     （3）②     （4）C      【解析】(1)假设反应开始到25 min时参加反应的氢气为x mol，由反应可得，参与反应的氢气物质的量与总气体减少量的关系为 ，则，故用表示的平均反应速率为。 (2)合成氨的反应为反应前后气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，氨气的体积分数会增大，则、、由大到小排序为；温度越高，压强越大，反应速率越大，B点的温度和压强都比A点大，则A、B两点化学反应速率较大的是B点。 (3)要使氨的平衡产率增大，则平衡应向正向移动，且要提高反应速率。① 使用催化剂，平衡不移动，不能使氨的平衡产率增大；② 恒温恒容，增大原料气和充入量，相当于加压，可使得平衡向正向移动，使氨的平衡产率增大，反应速率也增大；③ 合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡会逆向移动，氨的平衡产率会减小；④ 恒温恒容，充入惰性气体Ar使压强增大，由于不改变反应物和生成物的浓度，对反应速率和化学平衡无影响；故满足题意可采取的措施有② 。 (4)该反应达到平衡时转化率随外界条件Y增大而减小。 A．原料中与的体积比越大，的平衡转化率会越大，不符合题意，A错误； B．，为吸热反应，温度升高，反应平衡正移，的平衡转化率会增大，不符合题意，B错误； C．反应为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，的平衡转化率会减小，符合题意，C正确； 故答案选C。 5.(2025-2026高二上·湖北省鄂东南联盟·期中)1，3-丁二烯在有机合成中具有重要意义，以下对其反应机理和有关反应原理进行探究。 I．探究反应进程中的能量变化，1，3-丁二烯与HBr加成反应分两步进行和得到两种加成产物，其反应的能量进程和反应历程如图所示。 （1）由图可知，该反应速率主要由第　　　　　　(填“一”或“二”)步决定。 （2）探究第二步反应温度对两种产物的影响。由阿伦尼乌斯公式推知，同一反应在不同温度(T)下，反应速率常数(k)与活化能的关系为：(其中为常数)。已知在和时，相同时间为1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70：30和15：85，则产物A为　　　　　　(填“1，2”或“1，4”)加成产物。 II．进一步探究1，3-丁二烯和的反应如下： 反应1：    反应2：    反应3：    （3）根据题中数据比较气态时和的稳定性并说明理由：　　　　　　。 （4）在恒温恒容的密闭容器中发生反应1，下列说法能说明反应1一定达到化学平衡状态的是______(填标号)。 A. 体系的压强保持不变 B. 混合气体的密度保持不变 C. 的体积分数保持不变 D. 1，3-丁二烯和的比例保持不变 （5）在、体积的密闭容器中通入，3-丁二烯和，在催化剂作用下反应一段时间后达平衡，测得各物质的选择性如下，此时n()。(已知：物质的选择性) 物质 选择性 50% 10% 40% ①此时1，3-丁二烯的转化率为　　　　　　。 ②反应2的平衡常数　　　　　　(列出计算式)。 【答案】（1）一     （2）1，2     （3）稳定性强于，根据题中数据可以得出∆H=-2kJ/mol，因此能量低，更稳定（或由反应2和反应3对比可知，二者反应物相同，生成放热更多，所得产物更稳定）     （4）AC     （5）① 95%    ②       【解析】(1)第一步活化能较高，因此该反应速率主要由第一步决定，故答案为：一； (2)由题中阿伦尼乌斯公式可知，升高相同的温度，活化能越大，速率常数增大的越多，所以升高温度，对产物B的生成速率提高更有利，由于在和时，相同时间内1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70：30和15：85，温度越高，1，4-加成产物越多，则产物A为1，2-加成产物，产物B为1，4-加成产物，故答案为：1，2； (3)根据盖斯定律，由反应3-反应2可得出∆H=-2kJ/mol，因此能量低，更稳定（或由反应2和反应3对比可知，二者反应物相同，生成放热更多，所得产物更稳定）； (4)A．反应分子数改变，体系压强不变可说明达到平衡，A正确； B．恒容气态反应体系中，混合气体密度在反应中不改变，不能用于判断平衡，B错误； C．反应分子数改变，的体积分数保持不变可说明达到平衡，C正确； D．因未说明起始1，3-丁二烯和的加入比例，所以二者比例保持不变不能用于判断平衡，D错误； 故答案为AC； (5)① 生成，根据选择性数据可知：反应消耗1，3-丁二烯1.9mol，转化率为，故答案为：95%； ② 反应消耗1，3-丁二烯1.9 mol，根据选择性数据可知：生成的物质的量为0.76 mol，生成的物质的量为0.95 mol，根据反应式可知，平衡时1，3-丁二烯的物质的量为、氢气的物质的量为，反应2的平衡常数，故答案为：。 6.(2025-2026高二上·湖北省宜城一中、枣阳一中等鄂北六校·期中)反应热和化学平衡常数在工业生产中有重要的应用。 （1）反应：   ，平衡常数为 反应：   ，平衡常数为 在不同温度时的值如下表： 700°C 900°C 1.47 2.15 2.38 1.67 反应   ，则　　　　　　(用和表示)，且由上述计算可知，反应是　　　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。 （2）在恒温恒容密闭容器中充入一定量的和发生反应：，下列能说明该反应达到平衡状态的是______(填标号)。 A. 和的物质的量之比不变 B. 容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化 C. 混合气体中不变 D. 的值保持不变 （3）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应：   。CO2的浓度与时间的关系如图所示： ①，用CO的浓度变化表示该反应的速率为　　　　　　；该条件下反应的平衡常数为　　　　　　；该条件下若铁粉足量，CO2的起始浓度是，则平衡时CO2的浓度为　　　　　　。 ②下列措施中能使平衡时，增大的是　　　　　　(填标号)。 A．升高温度                       B．增大压强 C．再充入一定量的CO2       D．再加入一定量铁粉 【答案】（1）① ∆H1-∆H2    ② 吸热     （2）CD     （3）① 0.1mol∙L-1∙min-1    ② 2.0    ③ (或0.67)    ④ A      【解析】(1)反应① ：   ∆H1，平衡常数为K1 反应② ：   ∆H2，平衡常数为K2 利用盖斯定律，将反应① -反应② 得，反应   ∆H=∆H1-∆H2。对于反应① ，随温度升高，K1增大，则升高温度平衡正向移动，∆H1＞0， 对于反应② ，随温度升高，K2减小，则升高温度平衡逆向移动，∆H2＜0，故∆H=∆H1-∆H2＞0，反应是吸热反应。 (2)在恒温恒容密闭容器中充入一定量的和发生反应：。 A．反应前，CO和H2O的物质的量都为0，不管反应是否达到平衡，二者的物质的量之比都等于化学计量数之比，也就是比值都恒定，A不符合题意； B．反应前后混合气的质量始终不变，物质的量始终不变，则容器内混合气体的平均相对分子质量始终不变，所以混合气的平均相对分子质量不变时，反应不一定达平衡状态，B不符合题意； C．随着反应的进行，CO的浓度不断发生改变，当混合气体中不变时，反应达平衡状态，C符合题意； D．=，温度一定时，K为定值，不变，各物质的浓度不变，表明反应达平衡状态，D符合题意； 故选CD。 (3)①0~10min，CO2的浓度变化为(1.5-0.5) mol/L =1.0 mol/L，则CO的浓度变化也为1.0 mol∙L-1，用CO的浓度变化表示该反应的速率为v(CO)== 0.1mol∙L-1∙min-1；该条件下反应的平衡常数为==2.0；该条件下若铁粉足量，CO2的起始浓度是2.0mol∙L-1，设参加反应CO2的物质的量浓度为x，则生成CO物质的量浓度为x，，x=mol/L，平衡时CO2的浓度为2.0 mol∙L-1-x=2.0 mol∙L-1-mol∙L-1=(或0.67)mol∙L-1。 ②A．升高温度，平衡正向移动，增大，A符合题意； B．由于反应前后气体的分子数相等，所以增大压强，平衡不发生移动，不变，B不符合题意； C．再充入一定量的CO2，虽然平衡正向移动，但K==2.0，所以不变，C不符合题意； D．再加入一定量铁粉，对CO2、CO的浓度都不产生影响，平衡不发生移动，不变，D不符合题意； 故选A。 若可逆反应中，反应物或生成物中只有一种气体，则压强改变时，该气体的浓度不变。 7.(2025-2026高二上·湖北黄冈部分高中·期中)丙烯是一种重要的化工原料，可在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。 反应Ⅰ(直接脱氢)：    反应Ⅱ(氧化脱氢)：   kJ·mol-1 （1）、、的燃烧热分别为：-2219.9 kJ·mol-1、-2059.2 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1，则　　　　　　　　　　　kJ·mol-1，该反应在　　　　　　　　　　　(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。 （2）下列操作有利于提高反应Ⅱ中平衡转化率的措施有　　　　　　　　　　　(填字母)。 a．减小压强       b．升高温度     c．使用更高效的催化剂       d．减小和的初始投料比 （3）与丙烷氧化脱氢制丙烯相比，丙烷直接脱氢的优点是　　　　　　　　　　　，缺点是　　　　　　　　　　　。 （4）不同压强下，在密闭容器中充入发生反应Ⅰ，平衡转化率随温度变化关系如图所示。 ①图中压强由小到大的顺序为　　　　　　　　　　　。 ②800K、kPa时，a点对应平衡常数的计算式为　　　　　　　　　　　kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1）① +125.1    ② 高温     （2）ad     （3）① 可获得清洁能源    ② 需要消耗较多的能量(或产物较氧化脱氢难分离)     （4）①     ② (或、等合理答案)      【解析】(1)、、的燃烧热分别为：-2219.9 kJ·mol-1、-2059.2 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1； 则① ② ③ 根据盖斯定律①-②-③ 得 ；正反应吸热，正反应气体物质的量增多，ΔH>0、ΔS>0，该反应在高温条件下能自发进行。 (2)a．正反应气体物质的量增多，减小压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，故选a；      b．正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，平衡转化率减小，故不选b；      c．使用更高效的催化剂，反应速率加快，平衡不移动，平衡转化率不变，故不选c；        d．减小和的初始投料比，相当于增大氧气浓度，平衡正向移动，平衡转化率增大，故选d； 选ad。 (3)与丙烷氧化脱氢制丙烯相比，丙烷直接脱氢的优点是可获得清洁能源；丙烷直接脱氢是吸热反应，缺点是需要消耗较多的能量。 (4)① 反应Ⅰ正反应气体物质的量增多，减小压强，平衡正向移动，平衡转化率增大， 图中压强由小到大的顺序为。 ②800K、kPa时，a点平衡转化率为40%， 平衡常数的计算式为kPa。 8.(2025-2026高二上·湖北黄冈部分高中·期中)载人航天器中，利用萨巴蒂尔反应可将航天员呼出的转化为，然后通过电解得到，从而实现的再生，同时还能制备。 已知：①    ②    回答下列问题： （1）反应   　　　　　　　　　　　kJ·mol-1。 （2）甲醇是一种新型的汽车动力燃料。以和为原料合成甲醇()，反应的能量变化如图所示，反应过程则图中A处应填写的内容为　　　　　　　　　　　。 （3）工业上也可用CO和为原料合成，反应为   。已知反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 键能/(kJ·mol-1) 436 351 1076 463 413 已知CO的结构式为，由此计算　　　　　　　　　　　kJ·mol-1。 （4）在容积不变的密闭容器中，CO与发生下列反应并达到平衡：。 若反应前CO的物质的量为10 mol，达到平衡时CO的物质的量为8 mol，且化学平衡常数为0.1。 ①降低温度，CO的浓度增大，表明该反应是　　　　　　　　　　　反应(填“吸热”或“放热”)。 ②该反应的平衡常数表达式为　　　　　　　　　　　。 ③反应前的物质的量为　　　　　　　　　　　mol。 ④平衡时CO的转化率为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）-890.4     （2）1 mol mol      （3）-105     （4）① 吸热    ②     ③ 7    ④ 20%      【解析】(1)得，； (2)由题干可知和反应产物为和，该反应热化学方程式为。图中A代表反应物的状态，应填写； (3) (4)假设平衡状态下的物质的量为x mol，根据已知条件可列三段式： 该反应平衡常数，解得。据此分析； ① 降低温度，CO浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动。逆反应为放热反应，则正反应为吸热反应； ② 由分析可知，平衡常数表达式为； ③ 由分析可知，反应前的物质的量； ④。 9.(2025-2026高二上·湖北省级示范高中·期中)硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。 （1）a处气体需净化的原因是　　　　　　　　　　　。 （2）b处出来的气体主要是___________。 A. 低温的、 B. 低温的、和 C. 高温的、 D. 高温的、和 （3）接触室中原料气多次经过热交换后再次催化氧化的目的　　　　　　　　　　　。 （4）根据化学平衡移动原理来确定的条件或措施有　　　　　　　　　　　。 A．含铁矿石加入沸腾炉之前先粉碎        B．使用作催化剂 C．接触室中使用500℃高温        D．净化后的炉气中要有过量的空气 E．排出的酸性废水用石灰乳中和处理 （5）在一个固定容积为的密闭容器中充入0.20mol和0.10mol，时刻达到平衡，测得容器中含。时刻达到平衡后，改变一个条件使化学反应速率发生如上图所示的变化，则改变的条件是　　　　　　　　　　　。 A．体积不变，向容器中通入少量        B．体积不变，向容器中通入少量 C．缩小容器体积        D．升高温度        E．体积不变，向容器中通入少量氮气 （6）若时刻继续通入和，保持其他条件不变。则此时的浓度商　　　　　　　　　　　(填“>、<或=”)，平衡向　　　　　　　　　　　(填“正”或“逆”)反应方向移动。 【答案】（1）防止催化剂中毒     （2）C     （3）使未反应的SO2进一步反应产生SO3，从而可以提高SO2的转化率     （4）D     （5）C     （6）① ＜    ② 正      【解析】(1)a处气体含有氮气、二氧化碳等气体，能使催化剂失去活性，所以a处气体需净化的原因是防止催化剂中毒； (2)从a进入的气体是含有SO2、O2等的冷气，经过热交换器后从b处出来的是热的气体，成分与a处相同，b处流出的气体是高温的SO2、O2，故选C； (3)接触室中原料气多次经过热交换后再次被催化氧化，目的就是使未反应的SO2进一步反应产生SO3，从而可以提高SO2的转化率。 (4)A．矿石加入沸腾炉之前先粉碎，目的是增大黄铁矿与空气的接触面，加快4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2反应速率，而不是从化学平衡角度考虑，故A不正确； B．使用V2O5作催化剂，催化2SO2+O22SO3反应，只能加快该反应的速率，不能使平衡移动，故B不正确； C．接触室中使用500℃高温，目的是使催化剂活性最强，使反应速率最快，而实际上升高温度，会促使2SO2+O22SO3平衡向吸热方向移动，即逆向移动，与提高SO2的转化率矛盾，故C不正确； D．从沸腾炉中出来的气体成分为氮气、二氧化碳、SO2、O2等经过净化后进入接触室，炉气中要有过量的空气，即增大O2浓度，会促使2SO2+O22SO3平衡正向移动，有利于提高SO2的转化率，故D正确； E．排出的酸性废水用石灰乳中和处理是为了防止污染，与化学平衡移动原理以及反应速率无关，故E不正确； 故选D。 (5)A．体积不变，向容器中通入少量，反应物浓度增大，正反应速率瞬间增大，但逆反应速率瞬间是不变的，该过程与图像不符，A错误； B．体积不变，向容器中通入少量SO2，正反应速率瞬间增大，逆反应速率瞬间不变，该过程与图像不符，B错误； C．缩小容器体积，各气体浓度均增大，即正逆反应速率均加快，平衡正向移动，与图像符合，C正确； D．升高温度，正逆反应速率均增大，逆反应速率增大幅度大于正反应速率增大幅度，即平衡逆向移动，该过程与图像不符，D错误； E．体积不变，向容器中通入少量氮气，涉及反应的各气体浓度不变，正逆反应速率均不变，E错误； 答案选C； (6)①列三段式： ，平衡常数；若继续通入0.02molSO3和0.010molO2，此时的浓度商，平衡正向移动。 10.(2025-2026高二上·湖北省黄冈中学·期中)近年来，利用合成气(主要成分为和)在催化剂作用下合成甲醇技术取得重大突破。二氧化碳催化加氢制甲醇的总反应可表示为： 该反应一般认为通过如下两步来实现： i． ii． （1）①上述反应符合原子经济性的是反应　　　　　(填“i”或“ii”)。 ②已知反应ii中各物质中的键能如表所示，计算生成放热　　　　　(用字母表示) 化学键 键能 a b c d e （2）对于总反应 已知：，下图中表示与T之间的关系正确的是　　　　　(填字母)。 （3）在一恒温、体积为的恒容密闭容器中，充入和发生反应，初始压强为时测得体系的压强为且不再随时间变化。 ①内，　　　　　。 ②该温度下的压强平衡常数　　　　　【用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=(总压×物质的量分数)，保留二位有效数字】。 （4）一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如下图所示。温度为时，图中P点　　　　　(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在之前，甲醇产率随着温度升高而增大的原因是　　　　　。 【答案】（1）① ii    ②      （2）a     （3）① 0.035    ② 0.017     （4）① 不是    ② 升高温度，化学反应速率加快，甲醇的产率提高      【解析】(1)① 原子经济性指的是反应物原子全部转移到生成物中，原子利用率是100%，反应i和ii中符合原子经济性的是反应ii； ② 由反应热和反应物的键能之和与生成物键能之和的差值相等可知，反应的ΔH=( a+2b)kJ/mol-(3c+d+e)kJ/mol=( a+2b-3c-d-e) kJ/mol，则生成16g甲醇放出的热量为×( a+2b-3c-d-e) kJ/mol=kJ/mol； (2)，反应Ⅰ，随温度升高，增大，故正确的是a； (3)列出三段式： 初始压强为时测得体系的压强为且不再随时间变化，则，解得x=0.35; ①内，。 ② 该温度下的压强平衡常数=0.017。 (4)温度升高反应ⅰ的平衡逆向移动，反应ⅲ的平衡正向移动，两者均导致甲醇的产率应降低，故甲醇产率曲线最高点的左半部分为未平衡状态，故反应温度为470K时，P点CH3OH的产率未达到最大值，不是平衡状态；490K之前反应未达平衡，反应正在正向进行，升高温度，化学反应速率加快，甲醇的产率提高。 11.(2025-2026高二上·湖北省孝感市新协作体·期中)已知：25℃时，0.1 mol·L-1的HA溶液中，0.01 mol·L-1 BOH溶液pH=12。回答下列问题： （1）HA是　　　　　　(填“强酸”或“弱酸”)，BOH的电离方程式为　　　　　　。 （2）25℃时，0.1 mol·L-1 HA溶液中由水电离出的c(OH-)=　　　　　　mol·L-1。 （3）在加水稀释0.1 mol·L-1的HA的过程中，随着水量的增加而减小的是______(填标号)。 A.  B.  C. c(H+)与c(OH-)的乘积 D. c(OH-) （4）常温下，部分物质的电离平衡常数如表所示： 化学式 CH3COOH H2CO3 HClO 电离平衡常数 1.7×10-5 K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11 3.0×10-8 回答下列问题： ①常温下，CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由弱到强的顺序为　　　　　　。 ②向NaClO溶液中通入少量CO2发生反应的化学方程式为　　　　　　。 ③常温下，将氯气通入水中发生反应Cl2+H2OHCl+HClO。为提高c(HClO)可向新制氯水中加入　　　　　　(填化学式，至少写出两种)固体。 【答案】（1）① 弱酸    ② BOH=B++OH-     （2）1×10-11     （3）B     （4）① HClO<H2CO3<CH3COOH    ② NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO    ③ NaClO或NaHCO3或CH3COONa      【解析】(1)由0.1 mol/L HA溶液中可知，溶液中氢离子浓度为：c(H+)= mol/L= mol/L= 1×10-3 mol/L，则HA为弱酸；0.01   mol/L BOH溶液pH=12，说明BOH是在溶液中完全电离的强碱，则BOH的电离方程式为：BOH=B++OH-； (2)HA在溶液中部分电离出的氢离子会抑制水的电离，则溶液中水电离出的氢氧根离子浓度： c水(OH-)=c(OH-)==1×10-11   mol/L； (3)HA溶液加水稀释时溶液中的c(HA)、c(A-)、c(H+)均减小，但电离常数Ka和水的离子积常数Kw均不变； A．由电离常数可知，溶液中：=，稀释时，c(A-)减小，Ka不变，则溶液中和的值增大，A不符合题意； B．由电离常数可知，溶液中：=，稀释时，c(H+)减小，Ka不变，则溶液中和的值减小，B符合题意； C．溶液中水的离子积常数Kw= c(H+)c(OH-)，稀释时， Kw不变，C不符合题意； D．稀释时，c(H+)减小，Kw不变，则溶液中c(OH-)增大，D不符合题意； 故选B； (4)① 弱酸的电离常数越大，酸性越强，由表格数据可知，电离常数的大小顺序为：HClO<H2CO3<CH3COOH，则弱酸的酸性由弱到强的顺序为：HClO<H2CO3<CH3COOH； ② 由电离常数可知，HClO的酸性弱于H2CO3，但强于，由强酸制弱酸的原理可知，向NaClO溶液中通入少量CO2反应生成HClO和NaHCO3，反应的化学方程式为：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO； ③ 由电离常数可知，HClO的酸性弱于H2CO3和CH3COOH，所以向氯水中加入能与盐酸反应的NaClO或NaHCO3或CH3COONa，使盐酸的浓度减小，平衡向正反应方向移动，可以提高HClO的浓度。 12.(2025-2026高二上·湖北孝感·重点中学5G联合体·期中)排放的骤增导致了温室效应等环境问题，于是的捕集与转化技术受到了广泛的关注。一种基于催化剂的加氢制备CO的方法涉及反应如下： 主反应： 副反应： （1）已知的燃烧热为，CO的燃烧热为，   。求主反应的　　　　　　。 （2）副反应在　　　　　　(填标号)条件下可以自发进行。 A．高温            B．低温            C．任意温度 （3）已知在催化剂表面先通过裂解形成CO，CO可以与继续反应生成或直接从催化剂表面脱附，如图1所示。反应过程中发现，随着反应时间的延长，CO产量逐渐减少，产量增加，试结合反应途径分析其原因　　　　　　。 （4）一定条件下，向1 L密闭容器中通入和发生上述两个反应。达到平衡后测得体系中，则CO的选择性=　　　　　　[CO选择性，保留小数点后1位]，主反应的平衡常数　　　　　　。 （5）研究表明，用金属阳离子修饰，可改变催化剂的性能，下图为不同金属阳离子修饰的催化剂下CO的选择性，则等阳离子的引入　　　　　　(填“增强”或“减弱”)了催化剂对CO的吸附强度。 （6）可作燃料电池的原料，写出碱性电解质溶液中发生的电极反应式　　　　　　。 【答案】（1）     （2）B     （3）随着时间延长，催化剂表面的CO开始发生反应① ，结合生成     （4）① 88.9%    ② (或2.86)     （5）减弱     （6）      【解析】(1)根据给出的燃烧热数据可知：、，，可得主反应的反应热。 (2)副反应为分子数减小的反应，，，结合可自发进行，可判断其在低温下可以自发进行，故答案为B。 (3)随着时间延长，催化剂表面的CO开始发生反应① ，结合生成，故随着反应时间的延长，CO产量逐渐减少，产量增加。 (4)密闭容器中充入和发生反应，则、、，平衡时，由碳原子守恒可知，据此可计算CO选择性，由氧原子守恒可知，由氢原子守恒可知，则主反应的平衡常数。 (5)结合图可知，吸附在催化剂表面后先裂解为，可直接脱附得到CO，或与结合得到，CO选择性越高说明越多的直接脱附。催化剂对的吸附能力越弱，则越容易脱附。因此Cd2+、Mn2+、Na+等阳离子的引入减弱了催化剂对CO的吸附强度。 (6)碱性电解质溶液中发生的电极反应为甲烷失电子生成，电极反应式为。 13.(2025-2026高二上·湖北十堰八校教联体·期中)研究的综合利用、实现资源化，是能源领域的重要发展方向。 （1）已知，时，的燃烧热为，请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）与在催化作用下生成可再生资源甲醇，相关反应如下： 反应I： 反应II： ①向容器中充入与，下列不能判断反应I达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．容积固定的绝热容器中，温度保持不变 B．一定温度和容积固定的容器中，混合气体的密度保持不变 C．一定温度和容积固定的容器中，混合气体的平均相对分子质量保持不变 D．单位时间内生成同时生成 ②和合成甲醇时温度对单位时间内转化率及甲醇和CO产率的影响如图1所示。则由图1可知　　　　　　　　　　　　　　0(填“<”、“>”或“=”)。 （3）电化学装置能够实现化学能与电能的相互转化。利用下图所示的装置(电极均为惰性电极)，实现电解饱和食盐水。 ①P电极是　　　　　　　　　　(填“正”“负”“阴”或“阳”)极：Q电极溶液的pH将　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②M电极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③外电路中每通过电子，电极区溶液质量理论上减少　　　　　　　　　　　　　　g。 ④a气体与溶液C反应的离子方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）      （2）① B    ② >     （3）① 阳    ② 增大    ③     ④ 58.5    ⑤       【解析】(1)燃烧热的定义是25℃、101kPa下，1 mol纯物质完全燃烧生成指定稳定氧化物（C转化为气态，H转化为液态）时放出的热量，热化学方程式为。 (2)①A．反应I放热，绝热容器中温度是变量，温度保持不变说明反应达到平衡，A不符合题意； B．恒温恒容时，所有物质均为气体，气体总质量不变、容器体积固定，混合气体密度始终为定值，密度不变不能说明反应达平衡，B符合题意； C．反应前后气体总物质的量不相等，气体总质量不变，平均相对分子质量是变量，其保持不变说明反应达平衡，C不符合题意； D．单位时间生成3 mol（逆反应方向）同时生成1 mol（正反应方向），正逆反应速率相等，说明反应达平衡，D不符合题意； 故选B。 ②反应I放热，温度升高时反应I平衡逆向移动，甲醇产率下降；但图中随温度升高CO产率持续上升，说明升温促进反应II正向进行，根据勒夏特列原理，正反应为吸热反应，因此。 (3)①P连接电源正极，为电解池的阳极，Q为阴极，Q极发生反应2H2O+2e-=H2↑+2OH-，溶液pH增大 。 ②酸性条件下，负极失电子被氧化为，电极反应为。 ③P极（阳极）的反应为，外电路通过1 mol电子时，生成0.5mol（质量35.5g），同时有1 mol通过阳离子交换膜从P极区迁移到Q极区（质量23 g），因此P极区溶液总质量减少。 ④a气体是P电极生成的，溶液C为Q电极生成的NaOH溶液，二者发生歧化反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为。 14.(2025-2026高二上·湖北省十堰市郧阳中学·期中)Ⅰ.已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表： 化学式 HF HClO 电离常数 （1）0.1 mol/L的NaClO溶液和0.1 mol/L的溶液中，　　　　　　　　　　　(填“>，<，=”)可使上述两种溶液pH相等的方法是　　　　　　　　　　　(填代号) a．向NaClO溶液中加适量的水                                 b．向NaClO溶液中加适量的NaOH c．向溶液中加适量的水                           d．向溶液中加适量的NaOH （2）25℃时，将等体积、等物质的量浓度的溶液和溶液混合，反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　。 （3）某温度下，的溶液呈中性。该温度下，将的溶液与等物质的量浓度的溶液等体积混合，所得混合液的　　　　　　　　　　　。 Ⅱ. （4）已知：，。现欲用沉淀转化法将转化为，则的平衡常数为　　　　　　　　　　　，如用溶液处理(假设处理过程中溶液体积不变)，被转化的质量为　　　　　　　　　　　g。 Ⅲ. （5）常温下，用的NaOH溶液滴定溶液，溶液的pH与离子浓度的关系如下图所示： ①　　　　　　　　　　　。 ②足量NaOH溶液和亚磷酸反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① <    ② ad     （2）     （3）10     （4）①     ② 2.33     （5）①     ②       【解析】(1)根据电离平衡常数可知，HClO电离平衡常数大于的第一步电离平衡常数，则等浓度的溶液水解程度大于溶液的水解程度，则溶液和溶液中，； 使上述两种溶液pH相等，必须让前者减小，据此分析： a．向溶液中加入适量的水，减小，a符合题意； b．向溶液中加入适量的溶液，溶液中的浓度增大，b不符合题意； c．向溶液中加入适量的水，减小，c不符合题意； d．向溶液中加入适量的溶液，溶液中的增大，d符合题意； 故选ad。 (2)常温下将等浓度等体积的氯化铵溶液和氢氧化钡溶液混合反应后溶液中溶质是、、，且=，，由于，则，故。 (3)该温度下，水的离子积常数为，的溶液中为，溶液的浓度为，为，当二者等体积混合后，溶液中的，则，故该溶液的。 (4)的平衡常数表达式为，由于和的溶解平衡分别为和，故，代入数据计算得；设平衡时，初始浓度为，则，根据平衡常数，解得。因此生成的，对应被转化的，故。 (5)取横坐标相同时，可看出Ⅰ的<Ⅱ的，则曲线Ⅰ代表与pH的关系，曲线Ⅱ代表与pH的关系，B点时，，，，，有两步电离，说明是二元酸，足量氢氧化钠溶液和亚磷酸反应的化学方程式是。 15.(2025-2026高二上·湖北省十堰市郧阳中学·期中)氢能是一种理想的绿色能源，利用太阳能两步法甲烷蒸气重整制氢，其原理合成示意图如下： 回答下列问题： （1）第Ⅰ步：NiFe2O4(s)＋CH4(g)NiO(s)＋2FeO(s)＋CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1。总反应可表示为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1。写出第Ⅱ步反应的热化学方程式：　　　　　　　　　　。 （2）第Ⅰ、Ⅱ步反应的lgKp­T图象如下。 由图象可知a　　　　　　　　　　b(填“大于”或“小于”)，1000 ℃时，第Ⅱ步反应的压强平衡常数Kp＝　　　　　　　　　　，测得该温度下第Ⅰ步反应平衡时CH4的平衡分压p(CH4)＝4.0 kPa，则平衡混合气体中H2的体积分数为　　　　　　　　　　(保留一位小数)。 （3）第Ⅰ步反应产生的合成气(CO和H2的混合气体)可用于F－T合成(以合成气为原料在催化剂和适当条件下合成碳氢化合物的工艺过程)。合成碳氢化合物时易发生副反应CO＋H2O(g)CO2＋H2，如图为相同条件下用不同催化剂在不同时间段测得反应体系内CO2的体积分数，据此应选择的催化剂是　　　　　　　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，选择的依据是　　　　　　　　　　。 （4）对于反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.1 kJ·mol－1，反应速率v＝v正－v逆＝k正p(CO2)·p(H2)－k逆p(CO)·p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压＝总压×物质的量分数)。 ①降低温度，k正－k逆　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)； ②在T K、101 kPa下，按照n(CO2)∶n(H2)＝1∶1投料，CO2转化率为50%时，＝，用气体分压表示的平衡常数Kp＝　　　　　　　　。 【答案】（1）NiO(s)＋2FeO(s)＋H2O(g)NiFe2O4(s)＋H2(g)　ΔH=(b-a)kJ·mol-1     （2）① 大于    ② 10    ③ 58.8%     （3）① Ⅱ    ② 催化剂Ⅱ对主反应选择性高(或催化剂Ⅱ抑制 CO2生成，减少了副产物)     （4）① 减小    ② 0.8      【解析】(1)由盖斯定律可知，反应Ⅰ+Ⅱ得到总反应，则反应Ⅱ为NiO(s)＋2FeO(s)＋H2O(g)NiFe2O4(s)＋H2(g)，反应的焓变ΔH=ΔH2—ΔH1＝(b-a)kJ·mol-1，反应的热化学方程式为NiO(s)＋2FeO(s)＋H2O(g)NiFe2O4(s)＋H2(g)　ΔH=(b-a)kJ·mol-1，故答案为：NiO(s)＋2FeO(s)＋H2O(g)NiFe2O4(s)＋H2(g)　ΔH=(b-a)kJ·mol-1； (2)由图可知，升高温度，反应Ⅰ的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，反应Ⅱ的平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，则a大于b；1000 ℃时，反应Ⅰ和Ⅱ的lgKp分别为3和1，则平衡常数Kp分别为1000和10；由方程式可知，第Ⅰ步反应平衡时氢气的平衡分压是一氧化碳的2倍，由第Ⅰ步反应平衡时甲烷的平衡分压为4.0kPa可得：Kp===1000，解得一氧化碳和氢气的平衡分压分别为10kPa和20kPa，则氢气的体积分数为×100%≈58.8%，故答案为：大于；10；58.8%； (3)由图可知，相同条件下，催化剂Ⅱ条件下二氧化碳的体积分数小于催化剂Ⅰ，说明催化剂Ⅱ对主反应的选择性高，能减少副反应的发生，抑制二氧化碳的生成，所以F－T合成应选择的催化剂Ⅱ，故答案为：Ⅱ；催化剂Ⅱ对主反应选择性高(或催化剂Ⅱ抑制 CO2生成，减少了副产物)； (4)①该反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动，逆反应速率大于正反应速率，逆反应速率常数减小的幅度小于正反应速率常数减小的幅度，则正、逆反应速率常数的差值减小，故答案为：减小； ②设在T K、101 kPa下，起始二氧化碳和氢气的物质的量都为1mol，由题意可建立如下三段式： 由＝可得：==，解得=0.8，反应达到平衡时，正逆反应速率相等，则== Kp＝0.8，故答案为：0.8。 16.(2025-2026高二上·湖北省华中师范大学第一附属中学·期中)氢能源是一种绿色能源，其工业生产来源之一是天然气，通过甲烷的重整反应获得。 重整反应：     ； 副反应I：     ； 副反应II：     ； （1）从反应的自发性考虑，重整反应在　　　　　　　(填“高温”或“低温”)下更有利于反应的进行。从平衡时CO的产率考虑，重整反应应选择　　　　　　　。 A．高温高压　　B．高温低压　　C．低温低压　　D．低温高压 （2）若在某温度下，恒压容器中达到平衡后，向平衡体系中通入一定量，重新达到平衡后，将　　　　　　　(填“变大”、“不变”或“变小”)。 （3）制备氢气过程中产生积碳对设备产生不利影响，工业上消除积碳的常用反应为　　　　　　　。(写方程式) （4）压强恒定为的密闭容器中加入各进行反应。在不同温度下反应达到平衡时，气相中含碳组分的摩尔分数和固体碳的物质的量变化曲线如图所示，曲线　　　　　　　(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)表示的摩尔分数变化。 （5）压强下、温度为时，图示气相中含碳组分的摩尔分数分别为，反应：的　　　　　　　(写出计算式)；甲烷的转化率为　　　　　　　，碳的物质的量为　　　　　　　 mol。 【答案】（1）① 高温    ② B     （2）变大     （3）     （4）乙     （5）①     ② 40%    ③ 0.3      【解析】(1)要使反应能够自发进行，需满足ΔH-TΔS<0，已知重整反应为     ，已知，同时此反应是气体分子数增加的反应，熵变>0，故在高温条件下有利于反应自发进行；从平衡时CO的产率考虑，该反应正向移动有利于提高的产率，正向反应为吸热反应，同时气体分子数增加，故选择的条件为：高温低压，故答案选B； (2)恒压容器中通入惰性气体Ne(g)，容器体积会增大，参与反应的气体浓度降低，平衡会向气体分子数增多的方向（即重整反应正向）移动，故n()将变大； (3)工业上消除积碳（C）的常用反应是碳与水蒸气反应：； (4)根据重整反应： 为吸热反应，温度升高，平衡正移，副反应Ⅱ：为吸热反应，温度升高，平衡正移，则的摩尔分数减小，而副反应Ⅰ：为放热反应，温度升高，平衡逆移，的摩尔分数减小的程度缓慢，故曲线乙代表的摩尔分数随温度的变化，曲线甲代表的摩尔分数随温度的变化；从重整反应、副反应Ⅰ方程式中可以看出，随的减少，增加，曲线甲代表的摩尔分数始终减小，图中曲线丙始终增大，而曲线丁的变化为先增大后减小，故曲线丙表示的摩尔分数随温度的变化，曲线丁表示碳的物质的量变化； (5)根据图像中曲线含义，温度为T0时，图示气相中含碳组分的摩尔分数分别为0.36、为0.24、为0.08，则为，则反应的Kp=；根据H元素守恒可知，生成的的物质的量是参加反应的物质的量的2倍，则转化率；根据初始密闭容器中加入、各1mol，参加反应的为0.4mol，生成的物质的量为0.8mol，平衡时气体总物质的量为，则气相中含碳组分、、总物质的量为，根据碳元素守恒，固相碳的物质的量为。 17.(2025-2026高二上·湖北省华中师范大学第一附属中学·期中)二氧化碳加氢制甲烷是实现“双碳”目标的有效方法之一，主要反应为 反应Ⅰ：   kJ·mol-1 反应Ⅱ：   kJ·mol-1 （1）反应   ，则　　　　　　　　　　　kJ·mol-1。 （2）一定温度条件下，利用不同催化剂，在相同反应时间内，测得产物的生成速率与催化剂的关系如图1。 ①由图1可知，有利于获得甲烷的催化剂是　　　　　　　　　　　(填“Cat1”、“Cat2”、“Cat3”或“Cat4”)。 ②已知(k为速率常数，R、C均为常数)，下列关于反应Ⅱ在题设条件下图像与上述两种催化剂Cat1、Cat2关系对应正确的是　　　　　　　　　　　(图2，填标号)。 （3）反应Ⅱ的正、逆反应速率分别表示为：；，其中、分别为正、逆反应速率常数。升高温度时，　　　　　　　　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （4）不同条件下，按照投料同时发生上述反应，的平衡转化率如图3所示。压强、、由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　。压强为时，温度高于700℃之后，温度升高转化率增大的原因是　　　　　　　　　　　。 （5）在PMPa、T℃下，将投料比的原料气匀速通过无分子筛膜多孔载体反应器，只发生反应Ⅱ，的平衡转化率为25%。同温同压下，若通入装有催化剂的新型膜反应器(如图4所示)，的平衡转化率为40%，则相同时间内出口a和出口b中的质量比为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）-206.1     （2）① Cat4    ② c     （3）增大     （4）① >>    ② 二氧化碳的平衡转化率为两个反应的平衡转化率之和，反应Ⅰ放热，温度升高，平衡逆向移动，反应Ⅱ吸热，温度升高平衡正向移动，温度高于700℃之后，温度升高转化率增大的原因是此时二氧化碳的转化率主要取决于反应Ⅱ。     （5）      【解析】(1)根据盖斯定律，反应Ⅰ减去反应Ⅱ得，则。 (2)① 根据图示可知，催化剂为Cat4时，甲烷生成速率最大且一氧化碳生成速率最小，有利于获得甲烷； ② 根据关系式，减小时，温度升高，反应速率加快，速率常数增大，纵坐标增大；根据图1，Cat1比Cat2在相同条件下的速率大，Cat1时活化能小，则斜率大的是Cat1，故选c。 (3)反应Ⅱ是吸热反应，升高温度时，正反应速率增大的倍数大于逆反应速率增大的倍数，则增大。 (4)反应Ⅰ为气体分子数减小的反应，相同温度下增大压强，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，故>>；二氧化碳的平衡转化率为两个反应的平衡转化率之和，反应Ⅰ放热，温度升高，平衡逆向移动，反应Ⅱ吸热，温度升高平衡正向移动，温度高于700℃之后，温度升高转化率增大的原因是此时二氧化碳的转化率主要取决于反应Ⅱ。 (5)只发生反应Ⅱ，设通入的氢气物质的量为amol，则通入的二氧化碳物质的量为2amol，的平衡转化率为25%，列三段式       ，该反应前后气体分子数不变，用物质的量代替物质的量浓度计算平衡常数。同温同压下，若通入装有催化剂的新型膜反应器，的平衡转化率为40%，列三段式 ，根据K==，解得n(H2O)a出口=0.1a，则相同时间内出口a和出口b中的质量比=物质的量之比=。 18.(2025-2026高二上·湖北圆创联考·期中)已知：25℃时，下列酸的电离平衡常数如下表所示： HClO （1）等浓度的四种酸溶液①②HClO③④溶液的pH大到小的顺序为　　　　　　　(忽略二元弱酸的第二步电离，用序号作答)。 （2）向NaClO溶液中通入少量气体，写出溶液中发生反应的离子方程式　　　　　　　。 （3）稀释稀醋酸的过程中，下列各式表示的数值随水量的增加而减小的是_______(填字母)。 A.  B.  C.  D.  （4）25℃时向20mL0.1mol/L一元弱酸(HX)溶液中逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液，溶液中由水电离出浓度的负对数[]与所加溶液体积关系如图所示，请回答下列问题： ①a、b、c、d、f五点水的电离程度由大到小的顺序依次为：　　　　　　　。 ②f点对应的溶液中离子浓度由大到小关系为：　　　　　　　。 ③b点对应的溶液在实验室常用作缓冲溶液(向缓冲溶液中加入少量酸或少量碱后溶液的pH几乎不变)，请解释b点溶液可以作缓冲溶液的原因　　　　　　　。 ④计算d点溶液的pH约为　　　　　　　。(，计算结果保留两位小数) 【答案】（1）②>③>④>①     （2）     （3）AD     （4）①     ②     ③ b点对应的溶液组成为等浓度的HX和NaX溶液，向该溶液中加入少量酸，发生的反应，浓度不发生变化；当加入少量碱溶液发生的反应，此时浓度不变，因此加少量酸或少量碱溶液的几乎不变    ④ 8.85      【解析】根据酸碱浓度及酸碱体积可知，b点，b点溶质为等物质的量浓度的；c点溶液呈中性，c点加入酸碱的物质的量关系为，则溶质为；d点加入酸碱的物质的量相等，恰好中和，则d点溶质为；e点NaOH过量，e点溶质为、NaOH，f点加入碱是酸的2倍，则溶质为等物质的量浓度的、NaOH； (1)酸的电离平衡常数越大，酸性越强，pH越小，由表格可知，所以等浓度溶液的酸性，因此pH由大到小的顺序为：②>③>④>① ，故答案为：②>③>④>① ； (2)根据 “强酸制弱酸”：由表中数据可知，酸性，因此通入少量时，与、反应生成和，因此离子方程式为：； (3)醋酸的电离平衡：，稀释时平衡正向移动。 A．，稀释时浓度减小，不变，则 增大，因此减小，A符合题意； B．，只与温度有关，不变，B不符合题意； C．根据醋酸的电离平衡：，根据电荷守恒，可得。稀释过程中增大，减小，因此比值增大，C不符合题意； D．稀释时减小，则增大，因此减小，D符合题意； 故答案选AD； (4)① 由分析可知，酸或碱抑制水电离，弱离子促进水电离，因此a、b、c、d、f五点水的电离程度由大到小的顺序依次为：，故答案为：； ② 由分析可知，f点加入碱是酸的2倍，则溶质为等物质的量浓度的、NaOH，浓度最大的是，会水解生成，因此浓度小于，则离子浓度大小关系为：，故答案为：； ③b点是等浓度的混合液，加入少量酸时，与反应：；加入少量碱时，与反应：，此时浓度不变，因此加少量酸或少量碱溶液的几乎不变，故答案为：b点对应的溶液组成为等浓度的溶液，向该溶液中加入少量酸，发生的反应，浓度不发生变化；当加入少量碱溶液发生的反应，此时浓度不变，因此加少量酸或少量碱溶液的几乎不变； ④ 由图可知，a点为溶液，，因，则溶液中，根据的电离平衡得的电离平衡常数；d点溶质为，的水解平衡为，水解平衡常数为，因此溶液中，则，因此，故答案为：8.85。 19.(2025-2026高二上·湖北圆创联考·期中)氢气是理想的清洁和高能燃料。甲烷和水蒸气或硫化氢催化重整都可以制氢气。甲烷与水蒸气催化重整反应：    （1）甲烷与水蒸气催化重整反应自发进行的条件是　　　　　　　(填“高温自发”、“低温自发”或“任意温度下自发”)。 （2）已知：的燃烧热为，   ；请写出甲烷燃烧热的热化学方程式　　　　　　　。 （3）一定条件下，在某恒容密闭容器中，只发生甲烷与水蒸气催化重整反应。下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是_______。 A.  B. 断裂1molC-H键同时形成O-H键 C. 混合气体的平均摩尔质量不再变化 D. 甲烷与的物质的量浓度相等 （4）600℃时，向容积恒定为2L的刚性密闭容器中按投料，发生催化重整反应，同时有副反应发生，容器内的总压强随反应时间的变化如表所示： t/min 0 2 4 6 8 10 12 p/kPa 16.0 18.5 19.9 21.0 21.8 22.4 22.4 已知：平衡时，实验测得的分压等于的分压。 ①达到平衡时甲烷的转化率为　　　　　　　； ②该温度下，甲烷与水蒸气催化重整反应的平衡常数　　　　　　　(是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可，不用化简)。 （5）甲烷与硫化氢催化重整制取氢气主要反应为：。将原料气按充入反应容器中，保持体系压强为，研究不同温度对该反应体系的影响。平衡体系中各组分的物质的量分数随温度T的变化如图所示： 图中表示物质的量分数变化的曲线是　　　　　　　(选填字母)，升高温度，甲烷与硫化氢催化重整反应的平衡常数K会　　　　　　　(选填“增大”、“减少”或“不变”)。保持其他条件不变，升高温度测得的平衡转化率先增大后下降，其原因可能是　　　　　　　。 【答案】（1）高温自发     （2）        （3）BC     （4）① 80%    ②      （5）① a    ② 增大    ③ 该反应是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，CH4的平衡转化率升高；温度继续升高，H2S发生分解产生H2，导致H2S浓度减小，CH4的平衡转化率下降      【解析】(1)该反应是熵增的吸热反应，高温条件下反应ΔH—TΔS＜0，能自发进行； (2)由题意可得如下方程式：①   ，②，③   ，由盖斯定律可知，(反应①+反应② ×4+反应③ ×2)得到目标反应，则反应△H=(+164.9kJ/mol) +( -285.8kJ/mol) ×4+( +44kJ/mol) ×2= -890.3kJ/mol，则反应的热化学方程式为：   ； (3)A．不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，A错误； B．断裂C-H键代表正反应速率，形成1molO-H键代表逆反应速率，则由方程式可知，断裂1molC-H键同时形成1molO-H键说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，B正确； C．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，该反应是气体体积增大的反应，反应中混合气体的平均摩尔质量减小，则混合气体的平均摩尔质量不再变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，C正确； D．甲烷与二氧化碳的物质的量浓度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，D错误； 故选BC； (4)由题意可知，平衡时，二氧化碳和一氧化碳的分压相等，由表格数据可知，初始压强为16.0 kPa、平衡时总压强为22.4 kPa，设起始甲烷和水蒸气的物质的量分别为1 mol和3 mol， 平衡时消耗甲烷a mol，二氧化碳和一氧化碳的物质的量都为b mol，由题意可建立如下三段式： 由可得，主反应是气体体积增大的反应、副反应是气体体积不变的反应，则平衡时混合气体总物质的量为(4+2a) mol，由气体的物质的量之比等于压强之比可得：=，解得a=0.8、b=0.4，则平衡时甲烷、水蒸气、二氧化碳、氢气、一氧化碳的物质的量分别为：0.2 mol、1.8 mol、0.4 mol、2.8 mol、0.4 mol，混合气体总物质的量为5.6 mol； ①由分析可知，达到平衡时反应消耗甲烷的物质的量为0.8 mol，则甲烷的转化率为：×100%=80%； ② 由分析可知，该温度下，平衡时甲烷、水蒸气、二氧化碳、氢气、一氧化碳的物质的量分别为：0.2 mol、1.8 mol、0.4 mol、2.8 mol、0.4 mol，混合气体总物质的量为5.6 mol，则甲烷与水蒸气催化重整反应的平衡常数为：Kp==kPa2； (5)由题意可知，甲烷和硫化氢的起始物质的量比为1：2，则c、d分别代表硫化氢、甲烷物质的量分数随温度的变化，由方程式可知， 温度相同时，反应生成二硫化碳和氢气的物质的量比为1：4，则a、b分别代表氢气、二硫化碳物质的量分数随温度的变化；温度升高，氢气物质的量分数增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，反应的平衡常数K增大；该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，甲烷的转化率增大，但硫化氢不稳定，温度过高会受热易分解生成硫和氢气，使得反应物的浓度减小、生成物的浓度增大，平衡向逆反应方向移动，导致甲烷的转化率减小，所以保持其他条件不变，升高温度测得甲烷的平衡转化率先增大后下降。 20.(2025-2026高二上·湖北省襄阳第四中学·期中)回答下列问题： （1）常温下，在的与的混合溶液中水电离出来的　　　　　　　。 （2）在时，将的溶液与的溶液混合，若所得溶液为中性，则。　　　　　　　。 （3）常温下将的溶液与的醋酸溶液混合，则混合后溶液中各离子浓度的大小顺序为　　　　　　　。 （4）在的溶液中，电荷守恒式是　　　　　　　。 （5）已知时，等浓度的与溶液等体积混合，溶液呈酸性的原因是　　　　　　　。 （6）在溶液中， 　　　　　　　 已知的分别为和的为。 （7）已知 的为指个大气压。仔细观察发现，在相同温度下以蒸汽态存在的碘的分压为。反应的为　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）     （3）     （4）     （5）的电离程度大于的水解程度     （6）     （7）4      【解析】(1)的与混合溶液中，的电离抑制水的电离，的水解促进水的电离，的电离程度大于的水解程度，整体表现为抑制，所以溶液中的来自水的电离，常温下，溶液中，则，即水电离出的； (2)将的溶液与的溶液混合，溶液中，溶液中，溶液呈中性时， ，即，得； (3)与醋酸等物质的量混合，恰好生成，水解使溶液呈碱性，离子浓度大小为：； (4)溶液中，电荷守恒式为：； (5)等浓度的与混合，溶液呈酸性，是因为的电离程度大于的水解程度； (6)中，的水解常数，的电离常数，因为，电离程度大于水解程度，所以； (7)首先，反应的，相同温度下，的平衡分压，此过程的平衡常数，目标反应的。 21.(2025-2026高二上·湖北省鄂东南联盟·期中)I．醋酸和醋酸盐在生产生活中有着众多的用途。时，的溶液pH为11。 （1）溶液呈碱性的原因是　　　　　　(用离子方程式表示)。 （2）时，向醋酸中加入少量醋酸钠固体。当固体溶解后，推测溶液变化情况并说明理由　　　　　　。 （3）若起始浓度为，电离度为，则电离常数　　　　　　(用含的代数式表示)。 （4）将下列溶液升温至，升温前后溶液pH变化最小的是______(不考虑溶液的挥发和分解)。 A. 溶液 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液 Ⅱ．已知水在和时的电离平衡曲线如图所示： （5）25°C时水的电离平衡曲线应为　　　　　　(填“A”或“B”)；若在点温度下，盐酸中，则由水电离产生的　　　　　　；时，将的溶液与的溶液混合，若所得混合溶液的，则溶液与溶液的体积比为　　　　　　。 【答案】（1）     （2）pH增大，醋酸钠溶于水电离出大量的醋酸根离子，抑制醋酸的电离，使减小     （3）     （4）D     （5）① A    ②     ③ 10:1      【解析】(1)溶液呈碱性的原因是由于醋酸根离子发生水解生成了醋酸和，水解的离子方程式为。 (2)在醋酸溶液中存在电离平衡：，当加入少量醋酸钠固体时，醋酸钠在溶液中电离：，电离出的对醋酸的电离起到抑制作用，使电离平衡向左移动，减小，增大。 (3)若起始浓度为，电离度为，列三段式： 则电离常数。 (4)A．溶液：升温促进电离，显著增加，明显下降，A错误； B．溶液：升温使水的离子积增大，不变，氢离子浓度增大，pH下降，B错误； C．溶液：升温促进水解，增加，由于的水解是吸热过程，升温会促进水解，导致变化显著，pH下降，C错误； D．溶液：属于强酸，升温对影响甚微，pH变化最小，D正确； 故答案选D。 (5)水的电离为吸热过程，升高温度，电离平衡右移，水中氢离子浓度、氢氧根离子浓度增大，Kw增大，曲线A的，曲线B的，则时水的电离平衡曲线为A；在B点温度下，水的离子积常数，水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出的氢氧根离子浓度，则盐酸中，由水电离产生的氢离子浓度为；时，水的离子积常数，设氢氧化钠溶液的体积为、硫酸溶液的体积为，由反应所得混合溶液为7可得：，解得。 22.(2025-2026高二上·湖北黄冈部分高中·期中)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。下列反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一。    回答下列问题： （1）已知：①   kJ·mol-1 ②   kJ·mol-1 ③   kJ·mol-1 则　　　　　　　　　　　。 （2）在生产中，欲提高CO的转化率，同时提高的产率，可采取的措施有　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　(答两条)。 （3）T℃下，将2.0 mol CO与8.0 mol充入V L恒容密闭容器中发生上述反应，达到平衡时的体积分数为8.0%。平衡转化率为　　　　　　　　　　　，平衡常数　　　　　　　　　　　(保留2位有效数字)。 （4）工业上可利用制取的与CO反应合成二甲醚，反应为   。其他条件不变时，测得相同时间内CO的转化率随温度T的变化情况如图所示。 ①　　　　　　　　　　　0(填“>”“<”或“=”)。 ②250℃之前，随温度升高，CO转化率增大的原因是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）-41.2 kJ·mol-1     （2）① 降低温度    ② 增大的浓度(或其他合理答案)     （3）① 10%(或0.1)    ② 0.074     （4）① <    ② 250℃之前，反应未达平衡，温度越高反应速率越快，CO的转化率越大      【解析】(1)根据盖斯定律； (2)平衡正向移动同时提高CO转化率和H2产率，该反应为放热反应，适当降低温度，平衡向放热方向进行，增加水蒸气浓度，平衡正向移动； (3)根据题意，列出三段式， 达平衡时，H2体积分数=，解得x=0.8 mol，H2O的平衡转化率，； (4)温度升高，CO转化率先升高后降低，开始时随温度升高，速率加快，CO转化率升高，当反应达平衡时，温度升高，平衡逆向移动，转化率降低，该反应为放热反应。 23.(2025-2026高二上·湖北省武汉市问津联盟·期中)“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，以、为原料合成甲醇是实现“双碳”经济的有效途径之一、回答下列问题： 已知：①    ②    （1）以、为原料合成甲醇，该反应的   　　　　　　。 （2）时，向容积为的密闭容器中充入和，并加入催化剂合成甲醇：，容器中的物质的量随时间变化如图中实线所示，图中虚线表示仅改变某一反应条件时，的物质的量随时间的变化。 ①在图像中的a点时，的转化率为　　　　　　。 ②该反应在内，用表示的平均反应速率为　　　　　　。 ③时，该反应的化学平衡常数　　　　　　。 ④曲线Ⅰ、Ⅱ改变的条件分别可能是　　　　　　、　　　　　　。 （3）在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明达到平衡状态的是　　　　　　(填字母)。 a．       b．容器中的压强不再改变 c．和的浓度之比为       d．容器中混合气体的密度不再改变 【答案】（1）-48.9kJ/mol     （2）① 25%    ②     ③ 0.5或    ④ 升高温度    ⑤ 增大压强     （3）a、b      【解析】(1)由盖斯定律可知，反应②+反应①=目标反应，则目标反应的； (2)①a点时，氢气的物质的量为6 mol，则变化量为2 mol，转化率； ②由图知，0∼8 min内氢气物质的量变化量为6 mol，又变化量之比等于计量数比，则该时间段内二氧化碳的物质的量变化量为2 mol，则； ③由图知，T℃时，反应在8 min后为平衡状态，列出三段式： ，则； ④曲线Ⅰ、Ⅱ更快达到平衡状态，则反应速率增大；曲线Ⅰ平衡时氢气含量更大，则平衡逆向移动，改变条件为升高温度；Ⅱ平衡时氢气含量更小，则平衡正向移动，改变条件为增大压强；答案为：升高温度；增大压强； (3)a．正逆反应速率相等即达到平衡，又速率之比等于系数比，则时反应达平衡状态，a符合题意； b．该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，则容器内的压强不随时间变化而变化时反应达到平衡状态，b符合题意； c．H2和CO2的浓度之比为3:1，不能说明正逆反应速率是否相等，不能说明反应是否达到平衡状态，c不符合题意； d．容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变；容器内气体密度不再改变不能说明反应是否达到平衡状态，d不符合题意； 答案为：a、b。 24.(2025-2026高二上·湖北八校联考·期中)我国汽车尾气排放已实施国六B标准，这是目前中国燃油车尾气排放控制的最高要求。辛烷(C8H18)是汽油的主要成分之一，影响汽油发动机排放的最主要因素是空气燃油比，理论上一公斤燃料完全燃烧时需要14.7公斤的空气。尾气中有害气体主要是CO、CxHy(碳氢化合物)、NO、NO2等，空气燃油比不同时，尾气成分含量不同。 （1）用化学方程式解释汽车尾气中含有NO的原因：　　　　　　　　　　　。 （2）当空气燃油比较低，此时尾气中有害气体　　　　　　　　　　　含量较高。 （3）在汽车尾气的排气管上安装如图的“催化转化器”，可以实现尾气净化，尾气中反应物或生成物浓度随温度变化如图2、图3所示。 请选择使用催化剂的最佳温度　　　　　　　　　　　，并说明理由　　　　　　　　　　　。 （4）现模拟催化转化器中的反应。 ①在某密闭刚性容器中通入等物质的量的CO和NO，加入催化剂发生上述反应时，c(CO)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图所示。 据此判断该反应的正反应　　　　　　　　　　　0(填“＞”或“＜”)，由图中数据计算0-6s内，N2(g)的平均反应速率为　　　　　　　　　　　 ②能说明上述反应达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．       B．混合气体的密度不变 C．CO与NO体积分数比不变       D．容器内气体压强不变 ③若温度T时，密闭刚性容器中充入CO和NO物质的量均为，，其中p为分压，(单位略)，平衡时测得(单位略)，此时密闭容器内的压强为，该温度下反应的Kp=　　　　　　　　　　　(用组分的分压计算的平衡常数)。 【答案】（1）     （2）CO、CxHy     （3）① 425℃    ② 此温度下，主反应产物CO2和N2的浓度较高，副反应产物N2O浓度很低     （4）① ＜    ② 4    ③ A、D    ④ 800      【解析】(1)在汽车气缸内，高温条件下氮气和氧气反应生成一氧化氮，故化学方程式为： 。 (2)空气燃油比较低的时候就是空气不足，那么燃料燃烧不充分，这个时候主要的有害气体就是一氧化碳和碳氢化合物。 (3)观察图像可知，425℃，图1中CO和NO浓度较低，图2中主反应产物CO2和N2的浓度较高，副反应产物N2O的浓度很低；则使用催化剂的最佳温度为425℃，理由：此温度下，主反应产物CO2和N2的浓度较高，副反应产物N2O浓度很低。 (4)① 根据先拐先平速率大温度高，，纵轴温度越高平衡浓度越大，则升高温度平衡浓度增大，说明升温平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应。 由图像可知，6s时，，mol∙L-1∙min-1，=4mol∙L-1∙min-1。 ②A．同向反应速率比等于化学计量数之比，，则正逆反应速率相等，反应达平衡状态，A符合题意； B．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，因此混合气体的密度不变不能说明反应已达平衡，B不符合题意； C．CO和NO等物质的量充入，反应中等物质的量消耗，其物质的量之比等于两者气体体积分数之比，始终等于1，为定值，则其不再改变不能说明反应达平衡，C不符合题意； D．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，压强是变量，则混合气体的压强不随时间的变化而变化时，反应达到平衡状态，D符合题意； 故选AD。 ③ 平衡时，，，则，CO和NO的分压相等，可求，平衡时总压为，则和两者压强和为，，， ，。 对于化学平衡体系，变量不变时，反应达平衡状态。 25.(2025-2026高二上·湖北八校联考·期中)二氧化碳的利用技术潜力巨大，可用于合成诸多化工产品。某科研小组将CO2用于合成新型能源二甲醚(CH3OCH3)。 （1）已知一定条件下，由元素的最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓，符号为。根据下表数据，计算出反应的反应热　　　　　　　　　　　。 物质 -393.5 -241.8 -185 0 （2）上述过程主要包含以下三个反应： 反应1：    反应2：    反应3：    有关上述反应体系的下列说法中正确的有___________。 A. 反应1和反应2均为放热反应，因此工业生产中应采取低温环境进行 B. 若生产过程中移去部分CH3OH(g)，反应3的平衡不移动 C. 增大CO2的浓度，反应1和3平衡都会正向移动，因此CO2的转化率增大 D. 增大压强既能加快反应速率，也能提升CH3OCH3的产率 （3）在5MPa下在恒压密闭容器中充入6 molH2和2.5molCO2发生反应，CO2的平衡转化率和或CO的选择性随温度变化如下图所示。 已知： ①指出图中表示CO2的平衡转化率的曲线是　　　　　　　　　　　(填字母)，试解释该曲线的变化趋势：　　　　　　　　　　　。 ②计算220℃时，CH3OCH3的平衡产率为　　　　　　　　　　　。(产率=实际产量/理论产量×100%) ③220℃时反应2的为　　　　　　　　　　　。(为用分压表示的平衡常数，气体的分压=总压×该气体的物质的量分数，保留3位有效数字) ④未知容器体积时，若要得到浓度平衡常数，可以借助理想气体状态方程和压力平衡常数来实现，试得出反应1的和关系式：=　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）+123.4     （2）D     （3）① z    ② 低温时以反应1和反应2为主，温度升高平衡左移，CO2平衡转化率减小；高温时以反应3为主，温度升高平衡右移，CO2平衡转化率增大    ③ 40%    ④ 24.9    ⑤       【解析】(1)。 (2)A．反应1和反应2的焓变均小于0，所以反应1和反应2均为放热反应，但是温度低反应速率慢，不利于工业生产，A错误； B．若生产过程中移去部分，反应1平衡正向移动，CO2和H2的浓度减小、的浓度增大，反应3的平衡逆向移动，B错误； C．增大的浓度，使得反应1和3平衡会正向移动，但是的起始浓度增大，因此的转化率减小，C错误； D．增大压强既能加快反应速率，同时反应1平衡正向移动，的浓度增大，从而引起反应2的平衡正向移动，的产率增大，D正确； 故答案选D。 (3)① 反应1和反应2为放热反应，反应3为吸热反应，低温时有利于反应1和反应2平衡右移，平衡转化率减小，高温时有利于反应3平衡右移，平衡转化率增大，因此图中表示的平衡转化率的曲线是z，原因是z低温时以反应1和反应2为主，温度升高平衡左移，平衡转化率减小，高温时以反应3为主，温度升高平衡右移，平衡转化率增大； ② 设反应1、2、3的转化量分别为x，y，z mol， 反应1： 反应2： 反应3： 反应1和反应2为放热反应，反应3为吸热反应，随温度升高，反应1、反应2逆向移动，反应3正向移动，CH3OCH3的选择性减小、CO的选择性增大，曲线x、y、z分别为的选择性、CO的选择性、的平衡转化率随温度变化，因此得到：，，，解得，，，因此，，，，, ，由起始和发生反应可知过量，所以应该由来计算的理论产量为1 mol，的平衡产率为； ③ 由② 得，220℃、恒压、平衡时：，，，，, ，因此，，，所以； ④ 由得，，即，反应1：。 26.(2025-2026高二上·湖北省级示范高中·期中)“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，合成尿素具有重要意义。 反应Ⅰ    (快反应)； 反应Ⅱ    (慢反应)； （1）则合成尿素的热化学方程式　　　　　　　　　　　(为反应Ⅲ)。 （2）下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是___________(填标号)； A.  B.  C.  D.  （3）能说明尿素合成塔中达到平衡状态的是___________(填标号)； A. 恒容，混合气体的密度不再发生变化 B. 尿素的质量不再发生变化 C.  D. 单位时间内，有生成的同时有断裂 （4）T℃，在的恒容容器中，通入和，发生合成尿素的反应Ⅲ，时反应刚好达到平衡。测得平衡时压强为起始压强的一半，则内，用的浓度变化表示的平均反应速率　　　　　　　　　　　平衡常数　　　　　　　　　　　。 （5）在不同催化剂作用下合成尿素，单位时间内氨的转化率与温度的变化关系如图所示。工业生产宜选择　　　　　　　　　　　(填Cat1或Cat2)。100～400℃时升温，Cat1作用下，活化分子百分数　　　　　　　　　　　(填增大、减小或不变)。 【答案】（1）     （2）D     （3）AB     （4）①     ②      （5）① Cat2    ② 增大      【解析】(1)合成尿素的反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ，，则合成尿素的热化学方程式为。 (2)反应Ⅰ为快反应，反应Ⅱ为慢反应，得出反应Ⅱ的活化能高于反应Ⅰ，反应Ⅰ的，为放热反应，反应Ⅱ的，为吸热反应，因此图像中能表示尿素合成塔中发生的能量变化历程是D，答案选D。 (3)A．合成尿素：，该正反应为气体质量减少，因此当反应正向进行时，恒容状态下，混合气体质量减少，混合气体密度减少，同理，当反应逆向进行时，混合气体密度增加，因此当混合气体密度不再发生变化，可逆反应达到平衡状态，A正确； B．当反应正向进行时，尿素的质量在增加，当反应逆向进行时，尿素的质量在减少，因此当尿素质量不再发生变化时，可逆反应达到平衡状态，B正确； C．按系数比充入反应物，任何时刻，不能说明可逆反应达到平衡状态，C错误； D．单位时间内，有2 mol O-H键生成的同时有6 mol N－H键断裂，由于氨气和尿素中均含有N－H键，根据方程式可知该反应没有达到平衡，D错误； 故答案选AB。 (4)设转化的，依题意，得： 因为，解得，，，， ，，所以。 (5)由图可知，在相同温度下，使用催化剂Cat2时氨的转化率更高，说明Cat2的催化活性更好，故工业生产宜选择催化剂Cat2，100~400时升温，Cat1作用下，活化分子百分数增大，原因是400以前，温度升高，反应速率增大，活化分子百分数增大。 27.(2025-2026高二上·湖北省武汉外国语学校·期中)近日，某化学物理研究所团队开发出一种新型单原子催化剂，在、和共同激发作用下，实现了乙醇在温和条件下高选择性定向转化为乙醇酸。 反应ⅰ：    反应ⅱ：    回答下列问题： （1）标准生成焓是指在、下，由最稳定单质生成某物质时的焓变，稳定单质的标准生成焓为0。已知、、的标准生成焓分别为、、。试计算　　　　　　　　　　　。 （2）在某温度下，向两个恒容密闭容器、中各充入和，只发生反应ⅱ，达到平衡时气体总物质的量均为。分别进行如下实验： ①向容器a中再充入1 mol 和1 mol ，此时　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)。 ②向容器中再充入和，达到新平衡时，　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)2.4 mol。 （3）在恒容反应器中，充入和，只发生反应ⅰ。固定乙醇平衡转化率(α)不变，当、0.5、0.7时，探究其在温度、压强变化时的对应关系，绘制下图。 ①代表的曲线是　　　　　　　　　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②在、、三点中，对应的平衡常数最大的是　　　　　　　　　　　。(填字母，后同)，达到平衡所用时间最短的是　　　　　　　　　　　(不考虑催化剂活性的变化)。 （4）一定温度下，保持总压强为时，向反应器充入(g)和(g)，发生反应ⅰ和反应ⅱ，达到平衡时测得含有，的选择性为。反应ⅰ的平衡常数为　　　　　　　　　　　。已知：乙醇酸的选择性。 【答案】（1）-345.8     （2）①     ② <     （3）① Ⅰ    ② A    ③ C     （4）2592      【解析】(1)标准生成焓是指在、下，由最稳定单质生成某物质时的焓变，稳定单质的标准生成焓为0，反应ⅱ：    (2)设转化x mol，有三段式 达到平衡时气体总物质的量均为，则x=0.6mol， 向容器a中再充入1 mol 和1 mol ，此时，平衡正向移动，故有>；向容器中再充入和，达到新平衡时，相当于压强增大，平衡逆向移动，的物质的量小于原平衡的2倍， <2.4 mol (3)反应ⅰ：    正反应方向为气体物质的量减小的反应，当温度一定时，压强增大，平衡正向移动，乙醇转化率α增大，故α=0.3曲线I，故α=0.7曲线Ⅲ；当压强一定时，温度增大，乙醇转化率α减小，，A点对应的平衡常数最大，温度越高，K越小，达到平衡时间越短，故C点时间最短； (4)达到平衡时测得含有，的选择性为，设反应ⅰ消耗O2：3a mol，反应ⅱ消耗O2：b mol，反应ⅰ消耗的乙醇和生成的均为2a mol，生成2a mol；反应ⅱ消耗的乙醇和生成的乙醛均为2b mol，生成：2b mol， 由总量：2a+2b=0.3； 由选择性： 解得a= 0.12，b=0.03，平衡时有各物质的物质的量：n()=0.3mol； n()=0.24mol； n()=0.4-2(a+b)=0.1mol； n(O2)=0.4-(3a+b)=0.01mol； n()=2b=0.06mol，n(总)=0.3+0.24+0.1+0.01+0.06=0.71mol， 保持总压强为时 28.(2025-2026高二上·湖北省沙市中学·期中)在温和条件下，将CO转化为C4烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将CO高选择性合成，该流程示意图如下： 回答下列问题： （1）在电解池中CO放电生成的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 （2）在反应器中，发生如下反应： 反应i： 反应ii： 计算反应的　　　　　　　　　　　，该反应　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．高温自发       B．低温自发       C．高温低温均自发       D．高温低温均不自发 （3）一定温度下，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)发生反应i和ii。有存在时，反应ii的反应进程如图1所示。随着x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，写出生成的决速步反应式　　　　　　　　　　　；的选择性大于的原因是　　　　　　　　　　　。 ②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，随着x的增大，的转化率减小的原因是　　　　　　　　　　　；当时，该温度下反应达到平衡时C4H10的分压　　　　　　　　　　　kPa(保留三位有效数字，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1）     （2）① ﹣126    ② B     （3）①     ② 由或()生成时，活化能较大，反应速率慢    ③ 入口压强为，随着x的增大，CO的分压增大，对于反应i和反应ii相当于减压，反应i和反应ii平衡均逆向移动，所以的转化率减小    ④ 14.4      【解析】(1)由图可知，N电极上CO转化为C2H4，C元素化合价降低，发生得电子的还原反应，电解液是碱性环境，电极反应为：； (2)根据盖斯定律，反应ii－反应i即可得到目标反应，则；该反应是熵减的放热反应，则依据反应能自发进行，则低温下自发进行，答案选B； (3)总反应的反应速率由慢反应决定，故决速步是反应最慢的步骤，由图可知，TSⅡ的垒能最大，该步骤是决速步骤，反应式为；由图可知，由C4H9生成C4H8时，活化能较大，反应速率慢，所以C4H10的选择性大于C4H8； 当x≥2时，由题意可知，该过程近似认为是平衡状态，入口压强为，随着x的增大，CO的分压增大，对于反应i和反应ii相当于减压，反应i和反应ii平衡均逆向移动，所以的转化率减小； 当x=2时，C2H4的转化率为90%，C4H10的选择性为80%，设初始投料：CO：2 mol、C2H4：2 mol、H2：1 mol，则、、、，气体总物质的量为，此时压强为，。 29.(2025-2026高二上·湖北部分省级示范·期中)探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有 ⅰ． ⅱ． ⅲ． 已知：为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。在下，丙烷单独进料时，平衡体系中各组分的体积分数见下表。 物质 丙烯 乙烯 甲烷 丙烷 氢气 体积分数(%) 21 23.7 55.2 0.1 0 （1）比较反应自发进行（∆G=∆H-T∆S＜0）的最低温度，反应 ⅰ　　　　　反应 ⅱ（填“＞”或“＜”）。 （2）①在该温度下，Kp2远大于 Kp1，但φ（C3H6)和φ（C2H4)相差不大，说明反应 ⅲ 的正向进行有利于反应 ⅰ 的　　　　　　　　　　反应和反应 ⅱ 的　　　　　　　　　反应（填“正向”或“逆向”）。 ②从初始投料到达到平衡，反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为：　　　　　　　　　　。 ③平衡体系中检测不到，可认为存在反应：，下列相关说法正确的是　　　　　　　(填标号)。 a． b． c．使用催化剂，可提高丙烯的平衡产率 d．平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的体积分数 ④由表中数据推算：丙烯选择性　　　　　　　(列出计算式)。 （3）丙烷甲醇共进料时，还发生反应： ⅳ． 在下，平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。 ①进料比n(丙烷)(甲醇)时，体系总反应：　　　　　　　 ②随着甲醇投料增加，平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是　　　　　　　。 【答案】（1）＞     （2）① 正向    ② 逆向    ③ ⅱ＞ⅰ＞ⅲ    ④ ab    ⑤      （3）① -29    ② 甲醇投料增加，氢气增多，导致反应1逆移，则丙烯体积分数降低      【解析】Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压，巧用盖斯定律解决问题。结合阿伏加德罗定律将物质的量和体积进行转化。 (1)反应ⅰ的∆G=124-127T（未带单位）＜0，T＞，同理反应ⅱ：T＞，故反应ⅰ的最低温度比反应ⅱ的最低温度大，故答案为：＞； (2)① ⅲ的正向进行氢气浓度减小，有利于i正向；ⅲ的正向进行甲烷浓度增大，有利于ⅱ逆向，② 根据平衡体积分数，消耗1mol丙烷生成1mol丙烯或1mol乙烯或3mol甲烷，可知反应速率ⅱ＞ⅰ＞ⅲ，③ 根据盖斯定律：目标反应=2ⅰ+ⅲ，故；分压=物质的量分数×总压=体积分数×总压，故；催化剂不能影响平衡；通入丙烷平衡正向移动，根据温度不变Kp为定值，各组分的体积分数不变；④ 在相同条件下，物质的量之比等于体积之比；同时消耗1mol丙烷生成1mol丙烯或1mol乙烯或3mol甲烷，生成乙烯时同时生成等量的甲烷，因此丙烯的选择性； (3)ⅲ．ⅳ． 目标反应=ⅲ+ⅳ，故△H=-29kJ/mol； 甲醇投料增加，氢气增多，导致反应1逆移，则丙烯体积分数降低。故答案为：-29 kJ/mol ；甲醇投料增加，氢气增多，导致反应1逆移，则丙烯体积分数降低。 30.(2025-2026高二上·湖北省孝感市新协作体·期中)二氧化碳是当今最主要的温室气体，将其进行资源化利用是实现“碳中和”的途径之一。回答下列问题： I．利用CO2制备CO 一定温度下，在恒容密闭容器中进行反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)   ΔH>0 （1）该反应　　　　　　(填“能”或“否”)自发进行，理由是该反应的ΔG　　　　　　(填“>”“<”或“=”)0。 Ⅱ．利用CO2制备甲醇(CH3OH) 一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的CO2和H2。发生反应如下： 主反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH=-90.4 kJ·mol-1   K主 副反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)   ΔH=+40.5 kJ·mol-1   K副 （2）一定条件下，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=　　　　　　(用K主、K副表示)。 （3）我国科研人员研究了CO2在催化制甲醇的反应路径(H原子未呈现)如图1所示。 研究团队发现，催化剂1(CuO/MgO)及催化剂2(Cu2O/Ov-MgO)在最后一步基元反应中“反应过程-能量”如图2表示。 根据图中信息，可推知在　　　　　　(填“催化剂1”或“催化剂2”)催化作用下，最后一步基元反应更快。 （4）探究温度和压强对平衡的影响。(其他条件相同)不同压强下，平衡时CO2转化率随温度的变化关系如图3所示： ①压强P1　　　　　　(填“大于”或“小于”)P2。 ②图3中当温度高于T1时，两条曲线重叠的原因是　　　　　　。 ③一定温度下，向恒容密闭容器中通入3 mol CO2和7 mol H2发生主、副反应，初始压强为p，反应达到平衡时产物中含2 mol CH3OH和0.5 mol CO，则副反应的Kp=　　　　　　。 【答案】（1）① 否    ② >     （2）     （3）催化剂1     （4）① 大于    ② 当温度高于T1时，主要发生副反应，副反应反应前后气体系数变化为0，平衡转化率不受压强影响    ③ 5      【解析】(1)ΔG=ΔH-TΔS＜0反应自发进行，该反应ΔH＞0，ΔS<0，反应不能自发进行，因为该反应的ΔG＞0； (2)主反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH=-90.4 kJ·mol-1   K主 副反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)   ΔH=+40.5 kJ·mol-1   K副 根据盖斯定律，主反应-副反应可得CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)，平衡常数K=； (3)催化剂在催化反应中，活化能越小，催化效果越好，反应越快，根据图中信息，在催化剂1作用下，最后一步基元反应最快； (4)① 副反应为气体分子数不变的反应，主反应是气体体积减小的反应，温度一定时压强越大，主反应正向进行，CO2的平衡转化率增大，图中压强P1时CO2的平衡转化率大于P2时CO2平衡转化率，所以P1> P2； ② 副反应是气体体积不变化的吸热反应，压强改变对平衡没有影响，副反应为放热反应，T1温度后，体系中主要发生副反应，图3中当温度高于T1时，两条曲线重叠的原因是T1温度后，体系中主要发生副反应，则两条曲线几乎交于一点； ③ 一定温度下，向恒容密闭容器中通入3mol CO2和7mol H2发生主、副反应，初始压强为p，反应达到平衡时产物中含2mol CH3OH和0.5mol CO，结合数据可得； 平衡时CO2为0.5mol、H2为0.5mol、CH3OH为2mol、H2O为2.5mol、CO为0.5mol，总物质的量为6mol，Kp=。 31.(2025-2026高二上·湖北省沙市中学·期中)水是化学反应的良好介质，探索水溶液中的酸碱平衡具有重要意义。 （1）天然水中可以分离出重水()。溶液中存在电离平衡：，的关系如下图所示。 ①图中3个状态点对应的溶液呈酸性的是　　　　　　　　　　　。(填字母) ②　　　　　　　　　　　(填“>”“=”或者“<”)。 （2）利用驰豫法可研究快速反应的速率常数(k，在一定温度下为常数)。其原理是通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离，观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间()，从而获得k的信息。对于，若将纯水瞬时升温到25℃，测得。已知：25℃时，，，，(为的平衡浓度)。 ①25℃时，平衡常数　　　　　　　　　　　(保留2位有效数字)。 ②下列能正确表示瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图为　　　　　　　　　　　。(填字母) ③25℃时，计算得为　　　　　　　　　　　(保留3位有效数字)。 【答案】（1）① C    ② >     （2）①     ② D    ③       【解析】(1)① 对于重水，其中存在电离平衡，在酸性溶液中，需满足，而图中只有C点满足该关系，故C点对应的溶液呈酸性； ② 水的电离为吸热过程，而重水的性质与水相似，温度升高，电离程度会增大，和均会增大，二者的总离子浓度更高，由图可知，对应的溶液中和的总离子浓度更高，故； (2)① 对于反应，平衡常数K的定义为：K=，在25℃的纯水中，水的离子积常数为Kw=，而且平衡时，已知，带入公式：K=，保留两位小数K； ② 由于水的浓度远大于与的浓度，故水的浓度可认为是恒定的，在瞬时升温后，逆反应速率增大，而正反应速率不变，故建立新平衡的过程示意图为D； ③ 驰豫时间公式为，其中，，带入得：，在平衡时，，可推出，带入已知值：，即，将k1带入驰豫时间公式为：，整理可得，，计算括号内：，，由于，可忽略不计，所以，得出。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 化学反应原理综合题 1.(2025-2026高二上·湖北省华中师范大学第一附属中学·期中)在电解质溶液中存在电离平衡、水解平衡、溶解平衡等多种平衡。回答下列问题： I.25℃时，三种弱酸的电离平衡常数如表所示： 弱酸 HClO 电离平衡常数 ， （1）碳酸二级电离平衡常数的表达式为　　　　　　　。 （2）下列四种离子结合质子的能力由大到小的顺序是　　　　　　　(填选项字母)。 A．　　B．　　C．　　D． （3）下列反应不能发生的是_______(填选项字母)。 A.  B.  C.  D.  II.醋酸是一种常见的有机酸，在一定温度下，冰醋酸稀释过程中溶液导电能力的变化如图所示。 （4）①a、b、c三点对应的溶液中，由小到大的顺序是　　　　　　　(填图中字母，下同)。 ②a、b、c三点对应的溶液中，的电离程度最大的是　　　　　　　。 ③b→c的过程中，的值将　　　　　　　(填“变大”、“不变”或“变小”)。 ④若使b点对应的溶液中增大、减小，可采用的方法是　　　　　　　(填选项字母)。 A．加入       B．加入固体       C．加入冰醋酸       D．加入固体 2.(2025-2026高二上·湖北十堰普通高中区县联合体·期中)甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景：工业上一般以CO和为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：   。 （1）恒温时，向恒容密闭容器中充入一定量的CO和，发生上述反应。 ①下列情况能说明反应达到化学平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．混合气体的密度保持不变       B．体系的压强不再改变 C．甲醇的浓度保持不变       D． E．混合气体的平均摩尔质量保持不变 ②该反应能在　　　　　　　　　　　(填“高温”“低温”或“任何温度”)下自发。 ③欲增大反应速率且使反应正向进行，下列措施可行的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 a．使用高效催化剂             b．降低反应温度 c．随时将与反应混合物分离       d．增大体系压强(减小容器容积) （2）某密闭容器中存在反应：   ，起始时容器中只有和，平衡时测得混合气体中的物质的量分数与温度(T)、压强(p)之间的关系如图所示。 ①温度　　　　　　　　　　　(填“”“”或“”，下同)，理由是　　　　　　　　　　　； ②若恒温恒容条件下，起始时充入1 mol CO和，达平衡后，CO的转化率为，此时，若再充入1 mol CO和，再次达平衡后，CO的转化率为，则　　　　　　　　　　　； （3）一定条件下向2 L的密闭容器中充入1 mol CO和发生反应：，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示： ①A、B、C三点平衡常数、、的大小关系是　　　　　　　　　　　(用、、表示)； ②A点的平衡常数　　　　　　　　　　　； ③在和条件下，由D点到B点过程中，正、逆反应速率之间的关系： 　　　　　　　　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)。 3.(2025-2026高二上·湖北十堰普通高中区县联合体·期中)我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。以为原料合成甲烷等，依然是“碳达峰”环境下的科研热点。回答下列问题： Ⅰ．已知：    C(s，石墨)        （1）根据盖斯定律，则C(s，石墨)   　　　　　　　　　　　。 Ⅱ．为有效降低空气中的含量，涉及的反应如下： 主反应：采用在固体催化剂表面加氢合成甲烷的方法； 副反应：   ； （2）键能是指在标准条件(常温常压)下，断裂1 mol气态分子中的化学键，生成气态中性原子所需的能量，已知主反应各物质的化学键键能如下表： 化学键 键能 750 413 463 436 ①则主反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ②下面符合副反应的能量变化示意图是图　　　　　　　　　　　(填“a”或“b”)。 （3）一定条件下，分解形成碳的反应历程如图所示，该历程分　　　　　　　　　　　步进行，其中决定反应速率的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　。 （4）我国科研人员研究了由和转化为高附加值产品的催化反应历程，该历程如下图所示。下列说法不正确的是___________(填字母)。 A. 该反应为非氧化还原反应 B. 该历程中催化剂首先吸附分子 C. 总反应属于化合反应 D. 该历程中没有非极性共价键的形成 4.(2025-2026高二上·湖北省襄阳第四中学·期中)合成氨技术开辟了人工固氮的重要途径，其原理为： 。 （1）某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2 L的密闭容器内充入1 mol 和3 mol ，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在一定温度压强下开始反应，其气体总物质的量随时间变化如下表： 反应时间 气体总物质的量 则从反应开始到25 min时，以表示的平均反应速率为　　　　　　　。 （2）合成氨反应，初始时氮气、氢气的体积比为，在相同催化剂条件下平衡混合物中氨的体积分数与温度、压强的关系如图所示。、、由大到小排序　　　　　　　；、两点的化学反应速率较大的是　　　　　　　（填“点”或“点”）。 （3）在合成氨工业中，要使氨的平衡产率增大，同时又能提高反应速率，可采取的措施有　　　　　　　（填编号）。 使用催化剂；恒温恒容，增大原料气和充入量；升高温度；恒温恒容，充入惰性气体使压强增大。 （4）工业上可以利用氨气生产氢氰酸（）的反应为： ，在其他条件一定，该反应达到平衡时转化率随外界条件变化的关系如图所示，代表　　　　　　　。 A．原料中与的体积比            B．温度            C．压强 5.(2025-2026高二上·湖北省鄂东南联盟·期中)1，3-丁二烯在有机合成中具有重要意义，以下对其反应机理和有关反应原理进行探究。 I．探究反应进程中的能量变化，1，3-丁二烯与HBr加成反应分两步进行和得到两种加成产物，其反应的能量进程和反应历程如图所示。 （1）由图可知，该反应速率主要由第　　　　　　(填“一”或“二”)步决定。 （2）探究第二步反应温度对两种产物的影响。由阿伦尼乌斯公式推知，同一反应在不同温度(T)下，反应速率常数(k)与活化能的关系为：(其中为常数)。已知在和时，相同时间为1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70：30和15：85，则产物A为　　　　　　(填“1，2”或“1，4”)加成产物。 II．进一步探究1，3-丁二烯和的反应如下： 反应1：    反应2：    反应3：    （3）根据题中数据比较气态时和的稳定性并说明理由：　　　　　　。 （4）在恒温恒容的密闭容器中发生反应1，下列说法能说明反应1一定达到化学平衡状态的是______(填标号)。 A. 体系的压强保持不变 B. 混合气体的密度保持不变 C. 的体积分数保持不变 D. 1，3-丁二烯和的比例保持不变 （5）在、体积的密闭容器中通入，3-丁二烯和，在催化剂作用下反应一段时间后达平衡，测得各物质的选择性如下，此时n()。(已知：物质的选择性) 物质 选择性 50% 10% 40% ①此时1，3-丁二烯的转化率为　　　　　　。 ②反应2的平衡常数　　　　　　(列出计算式)。 6.(2025-2026高二上·湖北省宜城一中、枣阳一中等鄂北六校·期中)反应热和化学平衡常数在工业生产中有重要的应用。 （1）反应：   ，平衡常数为 反应：   ，平衡常数为 在不同温度时的值如下表： 700°C 900°C 1.47 2.15 2.38 1.67 反应   ，则　　　　　　(用和表示)，且由上述计算可知，反应是　　　　　　(填“吸热”或“放热”)反应。 （2）在恒温恒容密闭容器中充入一定量的和发生反应：，下列能说明该反应达到平衡状态的是______(填标号)。 A. 和的物质的量之比不变 B. 容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化 C. 混合气体中不变 D. 的值保持不变 （3）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应：   。CO2的浓度与时间的关系如图所示： ①，用CO的浓度变化表示该反应的速率为　　　　　　；该条件下反应的平衡常数为　　　　　　；该条件下若铁粉足量，CO2的起始浓度是，则平衡时CO2的浓度为　　　　　　。 ②下列措施中能使平衡时，增大的是　　　　　　(填标号)。 A．升高温度                       B．增大压强 C．再充入一定量的CO2       D．再加入一定量铁粉 7.(2025-2026高二上·湖北黄冈部分高中·期中)丙烯是一种重要的化工原料，可在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。 反应Ⅰ(直接脱氢)：    反应Ⅱ(氧化脱氢)：   kJ·mol-1 （1）、、的燃烧热分别为：-2219.9 kJ·mol-1、-2059.2 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1，则　　　　　　　　　　　kJ·mol-1，该反应在　　　　　　　　　　　(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。 （2）下列操作有利于提高反应Ⅱ中平衡转化率的措施有　　　　　　　　　　　(填字母)。 a．减小压强       b．升高温度     c．使用更高效的催化剂       d．减小和的初始投料比 （3）与丙烷氧化脱氢制丙烯相比，丙烷直接脱氢的优点是　　　　　　　　　　　，缺点是　　　　　　　　　　　。 （4）不同压强下，在密闭容器中充入发生反应Ⅰ，平衡转化率随温度变化关系如图所示。 ①图中压强由小到大的顺序为　　　　　　　　　　　。 ②800K、kPa时，a点对应平衡常数的计算式为　　　　　　　　　　　kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 8.(2025-2026高二上·湖北黄冈部分高中·期中)载人航天器中，利用萨巴蒂尔反应可将航天员呼出的转化为，然后通过电解得到，从而实现的再生，同时还能制备。 已知：①    ②    回答下列问题： （1）反应   　　　　　　　　　　　kJ·mol-1。 （2）甲醇是一种新型的汽车动力燃料。以和为原料合成甲醇()，反应的能量变化如图所示，反应过程则图中A处应填写的内容为　　　　　　　　　　　。 （3）工业上也可用CO和为原料合成，反应为   。已知反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 键能/(kJ·mol-1) 436 351 1076 463 413 已知CO的结构式为，由此计算　　　　　　　　　　　kJ·mol-1。 （4）在容积不变的密闭容器中，CO与发生下列反应并达到平衡：。 若反应前CO的物质的量为10 mol，达到平衡时CO的物质的量为8 mol，且化学平衡常数为0.1。 ①降低温度，CO的浓度增大，表明该反应是　　　　　　　　　　　反应(填“吸热”或“放热”)。 ②该反应的平衡常数表达式为　　　　　　　　　　　。 ③反应前的物质的量为　　　　　　　　　　　mol。 ④平衡时CO的转化率为　　　　　　　　　　　。 9.(2025-2026高二上·湖北省级示范高中·期中)硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。 （1）a处气体需净化的原因是　　　　　　　　　　　。 （2）b处出来的气体主要是___________。 A. 低温的、 B. 低温的、和 C. 高温的、 D. 高温的、和 （3）接触室中原料气多次经过热交换后再次催化氧化的目的　　　　　　　　　　　。 （4）根据化学平衡移动原理来确定的条件或措施有　　　　　　　　　　　。 A．含铁矿石加入沸腾炉之前先粉碎        B．使用作催化剂 C．接触室中使用500℃高温        D．净化后的炉气中要有过量的空气 E．排出的酸性废水用石灰乳中和处理 （5）在一个固定容积为的密闭容器中充入0.20mol和0.10mol，时刻达到平衡，测得容器中含。时刻达到平衡后，改变一个条件使化学反应速率发生如上图所示的变化，则改变的条件是　　　　　　　　　　　。 A．体积不变，向容器中通入少量        B．体积不变，向容器中通入少量 C．缩小容器体积        D．升高温度        E．体积不变，向容器中通入少量氮气 （6）若时刻继续通入和，保持其他条件不变。则此时的浓度商　　　　　　　　　　　(填“>、<或=”)，平衡向　　　　　　　　　　　(填“正”或“逆”)反应方向移动。 10.(2025-2026高二上·湖北省黄冈中学·期中)近年来，利用合成气(主要成分为和)在催化剂作用下合成甲醇技术取得重大突破。二氧化碳催化加氢制甲醇的总反应可表示为： 该反应一般认为通过如下两步来实现： i． ii． （1）①上述反应符合原子经济性的是反应　　　　　(填“i”或“ii”)。 ②已知反应ii中各物质中的键能如表所示，计算生成放热　　　　　(用字母表示) 化学键 键能 a b c d e （2）对于总反应 已知：，下图中表示与T之间的关系正确的是　　　　　(填字母)。 （3）在一恒温、体积为的恒容密闭容器中，充入和发生反应，初始压强为时测得体系的压强为且不再随时间变化。 ①内，　　　　　。 ②该温度下的压强平衡常数　　　　　【用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=(总压×物质的量分数)，保留二位有效数字】。 （4）一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如下图所示。温度为时，图中P点　　　　　(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在之前，甲醇产率随着温度升高而增大的原因是　　　　　。 11.(2025-2026高二上·湖北省孝感市新协作体·期中)已知：25℃时，0.1 mol·L-1的HA溶液中，0.01 mol·L-1 BOH溶液pH=12。回答下列问题： （1）HA是　　　　　　(填“强酸”或“弱酸”)，BOH的电离方程式为　　　　　　。 （2）25℃时，0.1 mol·L-1 HA溶液中由水电离出的c(OH-)=　　　　　　mol·L-1。 （3）在加水稀释0.1 mol·L-1的HA的过程中，随着水量的增加而减小的是______(填标号)。 A.  B.  C. c(H+)与c(OH-)的乘积 D. c(OH-) （4）常温下，部分物质的电离平衡常数如表所示： 化学式 CH3COOH H2CO3 HClO 电离平衡常数 1.7×10-5 K1=4.3×10-7，K2=5.6×10-11 3.0×10-8 回答下列问题： ①常温下，CH3COOH、H2CO3、HClO的酸性由弱到强的顺序为　　　　　　。 ②向NaClO溶液中通入少量CO2发生反应的化学方程式为　　　　　　。 ③常温下，将氯气通入水中发生反应Cl2+H2OHCl+HClO。为提高c(HClO)可向新制氯水中加入　　　　　　(填化学式，至少写出两种)固体。 12.(2025-2026高二上·湖北孝感·重点中学5G联合体·期中)排放的骤增导致了温室效应等环境问题，于是的捕集与转化技术受到了广泛的关注。一种基于催化剂的加氢制备CO的方法涉及反应如下： 主反应： 副反应： （1）已知的燃烧热为，CO的燃烧热为，   。求主反应的　　　　　　。 （2）副反应在　　　　　　(填标号)条件下可以自发进行。 A．高温            B．低温            C．任意温度 （3）已知在催化剂表面先通过裂解形成CO，CO可以与继续反应生成或直接从催化剂表面脱附，如图1所示。反应过程中发现，随着反应时间的延长，CO产量逐渐减少，产量增加，试结合反应途径分析其原因　　　　　　。 （4）一定条件下，向1 L密闭容器中通入和发生上述两个反应。达到平衡后测得体系中，则CO的选择性=　　　　　　[CO选择性，保留小数点后1位]，主反应的平衡常数　　　　　　。 （5）研究表明，用金属阳离子修饰，可改变催化剂的性能，下图为不同金属阳离子修饰的催化剂下CO的选择性，则等阳离子的引入　　　　　　(填“增强”或“减弱”)了催化剂对CO的吸附强度。 （6）可作燃料电池的原料，写出碱性电解质溶液中发生的电极反应式　　　　　　。 13.(2025-2026高二上·湖北十堰八校教联体·期中)研究的综合利用、实现资源化，是能源领域的重要发展方向。 （1）已知，时，的燃烧热为，请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）与在催化作用下生成可再生资源甲醇，相关反应如下： 反应I： 反应II： ①向容器中充入与，下列不能判断反应I达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．容积固定的绝热容器中，温度保持不变 B．一定温度和容积固定的容器中，混合气体的密度保持不变 C．一定温度和容积固定的容器中，混合气体的平均相对分子质量保持不变 D．单位时间内生成同时生成 ②和合成甲醇时温度对单位时间内转化率及甲醇和CO产率的影响如图1所示。则由图1可知　　　　　　　　　　　　　　0(填“<”、“>”或“=”)。 （3）电化学装置能够实现化学能与电能的相互转化。利用下图所示的装置(电极均为惰性电极)，实现电解饱和食盐水。 ①P电极是　　　　　　　　　　(填“正”“负”“阴”或“阳”)极：Q电极溶液的pH将　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ②M电极的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③外电路中每通过电子，电极区溶液质量理论上减少　　　　　　　　　　　　　　g。 ④a气体与溶液C反应的离子方程式为：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 14.(2025-2026高二上·湖北省十堰市郧阳中学·期中)Ⅰ.已知常温下部分弱电解质的电离平衡常数如下表： 化学式 HF HClO 电离常数 （1）0.1 mol/L的NaClO溶液和0.1 mol/L的溶液中，　　　　　　　　　　　(填“>，<，=”)可使上述两种溶液pH相等的方法是　　　　　　　　　　　(填代号) a．向NaClO溶液中加适量的水                                 b．向NaClO溶液中加适量的NaOH c．向溶液中加适量的水                           d．向溶液中加适量的NaOH （2）25℃时，将等体积、等物质的量浓度的溶液和溶液混合，反应后溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　。 （3）某温度下，的溶液呈中性。该温度下，将的溶液与等物质的量浓度的溶液等体积混合，所得混合液的　　　　　　　　　　　。 Ⅱ. （4）已知：，。现欲用沉淀转化法将转化为，则的平衡常数为　　　　　　　　　　　，如用溶液处理(假设处理过程中溶液体积不变)，被转化的质量为　　　　　　　　　　　g。 Ⅲ. （5）常温下，用的NaOH溶液滴定溶液，溶液的pH与离子浓度的关系如下图所示： ①　　　　　　　　　　　。 ②足量NaOH溶液和亚磷酸反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　。 15.(2025-2026高二上·湖北省十堰市郧阳中学·期中)氢能是一种理想的绿色能源，利用太阳能两步法甲烷蒸气重整制氢，其原理合成示意图如下： 回答下列问题： （1）第Ⅰ步：NiFe2O4(s)＋CH4(g)NiO(s)＋2FeO(s)＋CO(g)＋2H2(g)　ΔH1＝a kJ·mol－1。总反应可表示为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH2＝b kJ·mol－1。写出第Ⅱ步反应的热化学方程式：　　　　　　　　　　。 （2）第Ⅰ、Ⅱ步反应的lgKp­T图象如下。 由图象可知a　　　　　　　　　　b(填“大于”或“小于”)，1000 ℃时，第Ⅱ步反应的压强平衡常数Kp＝　　　　　　　　　　，测得该温度下第Ⅰ步反应平衡时CH4的平衡分压p(CH4)＝4.0 kPa，则平衡混合气体中H2的体积分数为　　　　　　　　　　(保留一位小数)。 （3）第Ⅰ步反应产生的合成气(CO和H2的混合气体)可用于F－T合成(以合成气为原料在催化剂和适当条件下合成碳氢化合物的工艺过程)。合成碳氢化合物时易发生副反应CO＋H2O(g)CO2＋H2，如图为相同条件下用不同催化剂在不同时间段测得反应体系内CO2的体积分数，据此应选择的催化剂是　　　　　　　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，选择的依据是　　　　　　　　　　。 （4）对于反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.1 kJ·mol－1，反应速率v＝v正－v逆＝k正p(CO2)·p(H2)－k逆p(CO)·p(H2O)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，p为气体的分压(分压＝总压×物质的量分数)。 ①降低温度，k正－k逆　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)； ②在T K、101 kPa下，按照n(CO2)∶n(H2)＝1∶1投料，CO2转化率为50%时，＝，用气体分压表示的平衡常数Kp＝　　　　　　　　。 16.(2025-2026高二上·湖北省华中师范大学第一附属中学·期中)氢能源是一种绿色能源，其工业生产来源之一是天然气，通过甲烷的重整反应获得。 重整反应：     ； 副反应I：     ； 副反应II：     ； （1）从反应的自发性考虑，重整反应在　　　　　　　(填“高温”或“低温”)下更有利于反应的进行。从平衡时CO的产率考虑，重整反应应选择　　　　　　　。 A．高温高压　　B．高温低压　　C．低温低压　　D．低温高压 （2）若在某温度下，恒压容器中达到平衡后，向平衡体系中通入一定量，重新达到平衡后，将　　　　　　　(填“变大”、“不变”或“变小”)。 （3）制备氢气过程中产生积碳对设备产生不利影响，工业上消除积碳的常用反应为　　　　　　　。(写方程式) （4）压强恒定为的密闭容器中加入各进行反应。在不同温度下反应达到平衡时，气相中含碳组分的摩尔分数和固体碳的物质的量变化曲线如图所示，曲线　　　　　　　(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”)表示的摩尔分数变化。 （5）压强下、温度为时，图示气相中含碳组分的摩尔分数分别为，反应：的　　　　　　　(写出计算式)；甲烷的转化率为　　　　　　　，碳的物质的量为　　　　　　　 mol。 17.(2025-2026高二上·湖北省华中师范大学第一附属中学·期中)二氧化碳加氢制甲烷是实现“双碳”目标的有效方法之一，主要反应为 反应Ⅰ：   kJ·mol-1 反应Ⅱ：   kJ·mol-1 （1）反应   ，则　　　　　　　　　　　kJ·mol-1。 （2）一定温度条件下，利用不同催化剂，在相同反应时间内，测得产物的生成速率与催化剂的关系如图1。 ①由图1可知，有利于获得甲烷的催化剂是　　　　　　　　　　　(填“Cat1”、“Cat2”、“Cat3”或“Cat4”)。 ②已知(k为速率常数，R、C均为常数)，下列关于反应Ⅱ在题设条件下图像与上述两种催化剂Cat1、Cat2关系对应正确的是　　　　　　　　　　　(图2，填标号)。 （3）反应Ⅱ的正、逆反应速率分别表示为：；，其中、分别为正、逆反应速率常数。升高温度时，　　　　　　　　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。 （4）不同条件下，按照投料同时发生上述反应，的平衡转化率如图3所示。压强、、由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　。压强为时，温度高于700℃之后，温度升高转化率增大的原因是　　　　　　　　　　　。 （5）在PMPa、T℃下，将投料比的原料气匀速通过无分子筛膜多孔载体反应器，只发生反应Ⅱ，的平衡转化率为25%。同温同压下，若通入装有催化剂的新型膜反应器(如图4所示)，的平衡转化率为40%，则相同时间内出口a和出口b中的质量比为　　　　　　　　　　　。 18.(2025-2026高二上·湖北圆创联考·期中)已知：25℃时，下列酸的电离平衡常数如下表所示： HClO （1）等浓度的四种酸溶液①②HClO③④溶液的pH大到小的顺序为　　　　　　　(忽略二元弱酸的第二步电离，用序号作答)。 （2）向NaClO溶液中通入少量气体，写出溶液中发生反应的离子方程式　　　　　　　。 （3）稀释稀醋酸的过程中，下列各式表示的数值随水量的增加而减小的是_______(填字母)。 A.  B.  C.  D.  （4）25℃时向20mL0.1mol/L一元弱酸(HX)溶液中逐滴加入0.1mol/LNaOH溶液，溶液中由水电离出浓度的负对数[]与所加溶液体积关系如图所示，请回答下列问题： ①a、b、c、d、f五点水的电离程度由大到小的顺序依次为：　　　　　　　。 ②f点对应的溶液中离子浓度由大到小关系为：　　　　　　　。 ③b点对应的溶液在实验室常用作缓冲溶液(向缓冲溶液中加入少量酸或少量碱后溶液的pH几乎不变)，请解释b点溶液可以作缓冲溶液的原因　　　　　　　。 ④计算d点溶液的pH约为　　　　　　　。(，计算结果保留两位小数) 19.(2025-2026高二上·湖北圆创联考·期中)氢气是理想的清洁和高能燃料。甲烷和水蒸气或硫化氢催化重整都可以制氢气。甲烷与水蒸气催化重整反应：    （1）甲烷与水蒸气催化重整反应自发进行的条件是　　　　　　　(填“高温自发”、“低温自发”或“任意温度下自发”)。 （2）已知：的燃烧热为，   ；请写出甲烷燃烧热的热化学方程式　　　　　　　。 （3）一定条件下，在某恒容密闭容器中，只发生甲烷与水蒸气催化重整反应。下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是_______。 A.  B. 断裂1molC-H键同时形成O-H键 C. 混合气体的平均摩尔质量不再变化 D. 甲烷与的物质的量浓度相等 （4）600℃时，向容积恒定为2L的刚性密闭容器中按投料，发生催化重整反应，同时有副反应发生，容器内的总压强随反应时间的变化如表所示： t/min 0 2 4 6 8 10 12 p/kPa 16.0 18.5 19.9 21.0 21.8 22.4 22.4 已知：平衡时，实验测得的分压等于的分压。 ①达到平衡时甲烷的转化率为　　　　　　　； ②该温度下，甲烷与水蒸气催化重整反应的平衡常数　　　　　　　(是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可，不用化简)。 （5）甲烷与硫化氢催化重整制取氢气主要反应为：。将原料气按充入反应容器中，保持体系压强为，研究不同温度对该反应体系的影响。平衡体系中各组分的物质的量分数随温度T的变化如图所示： 图中表示物质的量分数变化的曲线是　　　　　　　(选填字母)，升高温度，甲烷与硫化氢催化重整反应的平衡常数K会　　　　　　　(选填“增大”、“减少”或“不变”)。保持其他条件不变，升高温度测得的平衡转化率先增大后下降，其原因可能是　　　　　　　。 20.(2025-2026高二上·湖北省襄阳第四中学·期中)回答下列问题： （1）常温下，在的与的混合溶液中水电离出来的　　　　　　　。 （2）在时，将的溶液与的溶液混合，若所得溶液为中性，则。　　　　　　　。 （3）常温下将的溶液与的醋酸溶液混合，则混合后溶液中各离子浓度的大小顺序为　　　　　　　。 （4）在的溶液中，电荷守恒式是　　　　　　　。 （5）已知时，等浓度的与溶液等体积混合，溶液呈酸性的原因是　　　　　　　。 （6）在溶液中， 　　　　　　　 已知的分别为和的为。 （7）已知 的为指个大气压。仔细观察发现，在相同温度下以蒸汽态存在的碘的分压为。反应的为　　　　　　　。 21.(2025-2026高二上·湖北省鄂东南联盟·期中)I．醋酸和醋酸盐在生产生活中有着众多的用途。时，的溶液pH为11。 （1）溶液呈碱性的原因是　　　　　　(用离子方程式表示)。 （2）时，向醋酸中加入少量醋酸钠固体。当固体溶解后，推测溶液变化情况并说明理由　　　　　　。 （3）若起始浓度为，电离度为，则电离常数　　　　　　(用含的代数式表示)。 （4）将下列溶液升温至，升温前后溶液pH变化最小的是______(不考虑溶液的挥发和分解)。 A. 溶液 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液 Ⅱ．已知水在和时的电离平衡曲线如图所示： （5）25°C时水的电离平衡曲线应为　　　　　　(填“A”或“B”)；若在点温度下，盐酸中，则由水电离产生的　　　　　　；时，将的溶液与的溶液混合，若所得混合溶液的，则溶液与溶液的体积比为　　　　　　。 22.(2025-2026高二上·湖北黄冈部分高中·期中)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。下列反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一。    回答下列问题： （1）已知：①   kJ·mol-1 ②   kJ·mol-1 ③   kJ·mol-1 则　　　　　　　　　　　。 （2）在生产中，欲提高CO的转化率，同时提高的产率，可采取的措施有　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　(答两条)。 （3）T℃下，将2.0 mol CO与8.0 mol充入V L恒容密闭容器中发生上述反应，达到平衡时的体积分数为8.0%。平衡转化率为　　　　　　　　　　　，平衡常数　　　　　　　　　　　(保留2位有效数字)。 （4）工业上可利用制取的与CO反应合成二甲醚，反应为   。其他条件不变时，测得相同时间内CO的转化率随温度T的变化情况如图所示。 ①　　　　　　　　　　　0(填“>”“<”或“=”)。 ②250℃之前，随温度升高，CO转化率增大的原因是　　　　　　　　　　　。 23.(2025-2026高二上·湖北省武汉市问津联盟·期中)“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，以、为原料合成甲醇是实现“双碳”经济的有效途径之一、回答下列问题： 已知：①    ②    （1）以、为原料合成甲醇，该反应的   　　　　　　。 （2）时，向容积为的密闭容器中充入和，并加入催化剂合成甲醇：，容器中的物质的量随时间变化如图中实线所示，图中虚线表示仅改变某一反应条件时，的物质的量随时间的变化。 ①在图像中的a点时，的转化率为　　　　　　。 ②该反应在内，用表示的平均反应速率为　　　　　　。 ③时，该反应的化学平衡常数　　　　　　。 ④曲线Ⅰ、Ⅱ改变的条件分别可能是　　　　　　、　　　　　　。 （3）在一定温度下的恒容密闭容器中，能说明达到平衡状态的是　　　　　　(填字母)。 a．       b．容器中的压强不再改变 c．和的浓度之比为       d．容器中混合气体的密度不再改变 24.(2025-2026高二上·湖北八校联考·期中)我国汽车尾气排放已实施国六B标准，这是目前中国燃油车尾气排放控制的最高要求。辛烷(C8H18)是汽油的主要成分之一，影响汽油发动机排放的最主要因素是空气燃油比，理论上一公斤燃料完全燃烧时需要14.7公斤的空气。尾气中有害气体主要是CO、CxHy(碳氢化合物)、NO、NO2等，空气燃油比不同时，尾气成分含量不同。 （1）用化学方程式解释汽车尾气中含有NO的原因：　　　　　　　　　　　。 （2）当空气燃油比较低，此时尾气中有害气体　　　　　　　　　　　含量较高。 （3）在汽车尾气的排气管上安装如图的“催化转化器”，可以实现尾气净化，尾气中反应物或生成物浓度随温度变化如图2、图3所示。 请选择使用催化剂的最佳温度　　　　　　　　　　　，并说明理由　　　　　　　　　　　。 （4）现模拟催化转化器中的反应。 ①在某密闭刚性容器中通入等物质的量的CO和NO，加入催化剂发生上述反应时，c(CO)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图所示。 据此判断该反应的正反应　　　　　　　　　　　0(填“＞”或“＜”)，由图中数据计算0-6s内，N2(g)的平均反应速率为　　　　　　　　　　　 ②能说明上述反应达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．       B．混合气体的密度不变 C．CO与NO体积分数比不变       D．容器内气体压强不变 ③若温度T时，密闭刚性容器中充入CO和NO物质的量均为，，其中p为分压，(单位略)，平衡时测得(单位略)，此时密闭容器内的压强为，该温度下反应的Kp=　　　　　　　　　　　(用组分的分压计算的平衡常数)。 25.(2025-2026高二上·湖北八校联考·期中)二氧化碳的利用技术潜力巨大，可用于合成诸多化工产品。某科研小组将CO2用于合成新型能源二甲醚(CH3OCH3)。 （1）已知一定条件下，由元素的最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓，符号为。根据下表数据，计算出反应的反应热　　　　　　　　　　　。 物质 -393.5 -241.8 -185 0 （2）上述过程主要包含以下三个反应： 反应1：    反应2：    反应3：    有关上述反应体系的下列说法中正确的有___________。 A. 反应1和反应2均为放热反应，因此工业生产中应采取低温环境进行 B. 若生产过程中移去部分CH3OH(g)，反应3的平衡不移动 C. 增大CO2的浓度，反应1和3平衡都会正向移动，因此CO2的转化率增大 D. 增大压强既能加快反应速率，也能提升CH3OCH3的产率 （3）在5MPa下在恒压密闭容器中充入6 molH2和2.5molCO2发生反应，CO2的平衡转化率和或CO的选择性随温度变化如下图所示。 已知： ①指出图中表示CO2的平衡转化率的曲线是　　　　　　　　　　　(填字母)，试解释该曲线的变化趋势：　　　　　　　　　　　。 ②计算220℃时，CH3OCH3的平衡产率为　　　　　　　　　　　。(产率=实际产量/理论产量×100%) ③220℃时反应2的为　　　　　　　　　　　。(为用分压表示的平衡常数，气体的分压=总压×该气体的物质的量分数，保留3位有效数字) ④未知容器体积时，若要得到浓度平衡常数，可以借助理想气体状态方程和压力平衡常数来实现，试得出反应1的和关系式：=　　　　　　　　　　　。 26.(2025-2026高二上·湖北省级示范高中·期中)“碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一，合成尿素具有重要意义。 反应Ⅰ    (快反应)； 反应Ⅱ    (慢反应)； （1）则合成尿素的热化学方程式　　　　　　　　　　　(为反应Ⅲ)。 （2）下列图像能表示尿素合成塔中发生反应的能量变化历程的是___________(填标号)； A.  B.  C.  D.  （3）能说明尿素合成塔中达到平衡状态的是___________(填标号)； A. 恒容，混合气体的密度不再发生变化 B. 尿素的质量不再发生变化 C.  D. 单位时间内，有生成的同时有断裂 （4）T℃，在的恒容容器中，通入和，发生合成尿素的反应Ⅲ，时反应刚好达到平衡。测得平衡时压强为起始压强的一半，则内，用的浓度变化表示的平均反应速率　　　　　　　　　　　平衡常数　　　　　　　　　　　。 （5）在不同催化剂作用下合成尿素，单位时间内氨的转化率与温度的变化关系如图所示。工业生产宜选择　　　　　　　　　　　(填Cat1或Cat2)。100～400℃时升温，Cat1作用下，活化分子百分数　　　　　　　　　　　(填增大、减小或不变)。 27.(2025-2026高二上·湖北省武汉外国语学校·期中)近日，某化学物理研究所团队开发出一种新型单原子催化剂，在、和共同激发作用下，实现了乙醇在温和条件下高选择性定向转化为乙醇酸。 反应ⅰ：    反应ⅱ：    回答下列问题： （1）标准生成焓是指在、下，由最稳定单质生成某物质时的焓变，稳定单质的标准生成焓为0。已知、、的标准生成焓分别为、、。试计算　　　　　　　　　　　。 （2）在某温度下，向两个恒容密闭容器、中各充入和，只发生反应ⅱ，达到平衡时气体总物质的量均为。分别进行如下实验： ①向容器a中再充入1 mol 和1 mol ，此时　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)。 ②向容器中再充入和，达到新平衡时，　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)2.4 mol。 （3）在恒容反应器中，充入和，只发生反应ⅰ。固定乙醇平衡转化率(α)不变，当、0.5、0.7时，探究其在温度、压强变化时的对应关系，绘制下图。 ①代表的曲线是　　　　　　　　　　　(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ②在、、三点中，对应的平衡常数最大的是　　　　　　　　　　　。(填字母，后同)，达到平衡所用时间最短的是　　　　　　　　　　　(不考虑催化剂活性的变化)。 （4）一定温度下，保持总压强为时，向反应器充入(g)和(g)，发生反应ⅰ和反应ⅱ，达到平衡时测得含有，的选择性为。反应ⅰ的平衡常数为　　　　　　　　　　　。已知：乙醇酸的选择性。 28.(2025-2026高二上·湖北省沙市中学·期中)在温和条件下，将CO转化为C4烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将CO高选择性合成，该流程示意图如下： 回答下列问题： （1）在电解池中CO放电生成的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 （2）在反应器中，发生如下反应： 反应i： 反应ii： 计算反应的　　　　　　　　　　　，该反应　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．高温自发       B．低温自发       C．高温低温均自发       D．高温低温均不自发 （3）一定温度下，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)发生反应i和ii。有存在时，反应ii的反应进程如图1所示。随着x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，写出生成的决速步反应式　　　　　　　　　　　；的选择性大于的原因是　　　　　　　　　　　。 ②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，随着x的增大，的转化率减小的原因是　　　　　　　　　　　；当时，该温度下反应达到平衡时C4H10的分压　　　　　　　　　　　kPa(保留三位有效数字，分压=总压×物质的量分数)。 29.(2025-2026高二上·湖北部分省级示范·期中)探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有 ⅰ． ⅱ． ⅲ． 已知：为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。在下，丙烷单独进料时，平衡体系中各组分的体积分数见下表。 物质 丙烯 乙烯 甲烷 丙烷 氢气 体积分数(%) 21 23.7 55.2 0.1 0 （1）比较反应自发进行（∆G=∆H-T∆S＜0）的最低温度，反应 ⅰ　　　　　反应 ⅱ（填“＞”或“＜”）。 （2）①在该温度下，Kp2远大于 Kp1，但φ（C3H6)和φ（C2H4)相差不大，说明反应 ⅲ 的正向进行有利于反应 ⅰ 的　　　　　　　　　　反应和反应 ⅱ 的　　　　　　　　　反应（填“正向”或“逆向”）。 ②从初始投料到达到平衡，反应 ⅰ、ⅱ、ⅲ 的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为：　　　　　　　　　　。 ③平衡体系中检测不到，可认为存在反应：，下列相关说法正确的是　　　　　　　(填标号)。 a． b． c．使用催化剂，可提高丙烯的平衡产率 d．平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的体积分数 ④由表中数据推算：丙烯选择性　　　　　　　(列出计算式)。 （3）丙烷甲醇共进料时，还发生反应： ⅳ． 在下，平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。 ①进料比n(丙烷)(甲醇)时，体系总反应：　　　　　　　 ②随着甲醇投料增加，平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是　　　　　　　。 30.(2025-2026高二上·湖北省孝感市新协作体·期中)二氧化碳是当今最主要的温室气体，将其进行资源化利用是实现“碳中和”的途径之一。回答下列问题： I．利用CO2制备CO 一定温度下，在恒容密闭容器中进行反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(l)   ΔH>0 （1）该反应　　　　　　(填“能”或“否”)自发进行，理由是该反应的ΔG　　　　　　(填“>”“<”或“=”)0。 Ⅱ．利用CO2制备甲醇(CH3OH) 一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的CO2和H2。发生反应如下： 主反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH=-90.4 kJ·mol-1   K主 副反应：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)   ΔH=+40.5 kJ·mol-1   K副 （2）一定条件下，CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=　　　　　　(用K主、K副表示)。 （3）我国科研人员研究了CO2在催化制甲醇的反应路径(H原子未呈现)如图1所示。 研究团队发现，催化剂1(CuO/MgO)及催化剂2(Cu2O/Ov-MgO)在最后一步基元反应中“反应过程-能量”如图2表示。 根据图中信息，可推知在　　　　　　(填“催化剂1”或“催化剂2”)催化作用下，最后一步基元反应更快。 （4）探究温度和压强对平衡的影响。(其他条件相同)不同压强下，平衡时CO2转化率随温度的变化关系如图3所示： ①压强P1　　　　　　(填“大于”或“小于”)P2。 ②图3中当温度高于T1时，两条曲线重叠的原因是　　　　　　。 ③一定温度下，向恒容密闭容器中通入3 mol CO2和7 mol H2发生主、副反应，初始压强为p，反应达到平衡时产物中含2 mol CH3OH和0.5 mol CO，则副反应的Kp=　　　　　　。 31.(2025-2026高二上·湖北省沙市中学·期中)水是化学反应的良好介质，探索水溶液中的酸碱平衡具有重要意义。 （1）天然水中可以分离出重水()。溶液中存在电离平衡：，的关系如下图所示。 ①图中3个状态点对应的溶液呈酸性的是　　　　　　　　　　　。(填字母) ②　　　　　　　　　　　(填“>”“=”或者“<”)。 （2）利用驰豫法可研究快速反应的速率常数(k，在一定温度下为常数)。其原理是通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离，观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间()，从而获得k的信息。对于，若将纯水瞬时升温到25℃，测得。已知：25℃时，，，，(为的平衡浓度)。 ①25℃时，平衡常数　　　　　　　　　　　(保留2位有效数字)。 ②下列能正确表示瞬时升温后反应建立新平衡的过程示意图为　　　　　　　　　　　。(填字母) ③25℃时，计算得为　　　　　　　　　　　(保留3位有效数字)。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 化学反应原理综合题 1.【答案】（1）     （2）     （3）CD     （4）①     ② c    ③ 变大    ④ BD      2.【答案】（1）① BCE    ② 低温    ③ d     （2）① <    ② 该反应为放热反应，压强一定时，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的物质的量分数减小    ③ <     （3）①     ② 4    ③ 大于      3.【答案】（1）-74.8 kJ/mol     （2）①     ② b     （3）① 4    ② 或者     （4）AD      4.【答案】（1）     （2）①     ② B点     （3）②     （4）C      5.【答案】（1）一     （2）1，2     （3）稳定性强于，根据题中数据可以得出∆H=-2kJ/mol，因此能量低，更稳定（或由反应2和反应3对比可知，二者反应物相同，生成放热更多，所得产物更稳定）     （4）AC     （5）① 95%    ②       6.【答案】（1）① ∆H1-∆H2    ② 吸热     （2）CD     （3）① 0.1mol∙L-1∙min-1    ② 2.0    ③ (或0.67)    ④ A      7.【答案】（1）① +125.1    ② 高温     （2）ad     （3）① 可获得清洁能源    ② 需要消耗较多的能量(或产物较氧化脱氢难分离)     （4）①     ② (或、等合理答案)      8.【答案】（1）-890.4     （2）1 mol mol      （3）-105     （4）① 吸热    ②     ③ 7    ④ 20%      9.【答案】（1）防止催化剂中毒     （2）C     （3）使未反应的SO2进一步反应产生SO3，从而可以提高SO2的转化率     （4）D     （5）C     （6）① ＜    ② 正      10.【答案】（1）① ii    ②      （2）a     （3）① 0.035    ② 0.017     （4）① 不是    ② 升高温度，化学反应速率加快，甲醇的产率提高      11.【答案】（1）① 弱酸    ② BOH=B++OH-     （2）1×10-11     （3）B     （4）① HClO<H2CO3<CH3COOH    ② NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO    ③ NaClO或NaHCO3或CH3COONa      12.【答案】（1）     （2）B     （3）随着时间延长，催化剂表面的CO开始发生反应① ，结合生成     （4）① 88.9%    ② (或2.86)     （5）减弱     （6）      13.【答案】（1）      （2）① B    ② >     （3）① 阳    ② 增大    ③     ④ 58.5    ⑤       14.【答案】（1）① <    ② ad     （2）     （3）10     （4）①     ② 2.33     （5）①     ②       15.【答案】（1）NiO(s)＋2FeO(s)＋H2O(g)NiFe2O4(s)＋H2(g)　ΔH=(b-a)kJ·mol-1     （2）① 大于    ② 10    ③ 58.8%     （3）① Ⅱ    ② 催化剂Ⅱ对主反应选择性高(或催化剂Ⅱ抑制 CO2生成，减少了副产物)     （4）① 减小    ② 0.8      16.【答案】（1）① 高温    ② B     （2）变大     （3）     （4）乙     （5）①     ② 40%    ③ 0.3      17.【答案】（1）-206.1     （2）① Cat4    ② c     （3）增大     （4）① >>    ② 二氧化碳的平衡转化率为两个反应的平衡转化率之和，反应Ⅰ放热，温度升高，平衡逆向移动，反应Ⅱ吸热，温度升高平衡正向移动，温度高于700℃之后，温度升高转化率增大的原因是此时二氧化碳的转化率主要取决于反应Ⅱ。     （5）      18.【答案】（1）②>③>④>①     （2）     （3）AD     （4）①     ②     ③ b点对应的溶液组成为等浓度的HX和NaX溶液，向该溶液中加入少量酸，发生的反应，浓度不发生变化；当加入少量碱溶液发生的反应，此时浓度不变，因此加少量酸或少量碱溶液的几乎不变    ④ 8.85      19.【答案】（1）高温自发     （2）        （3）BC     （4）① 80%    ②      （5）① a    ② 增大    ③ 该反应是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，CH4的平衡转化率升高；温度继续升高，H2S发生分解产生H2，导致H2S浓度减小，CH4的平衡转化率下降      20.【答案】（1）     （2）     （3）     （4）     （5）的电离程度大于的水解程度     （6）     （7）4      21.【答案】（1）     （2）pH增大，醋酸钠溶于水电离出大量的醋酸根离子，抑制醋酸的电离，使减小     （3）     （4）D     （5）① A    ②     ③ 10:1      22.【答案】（1）-41.2 kJ·mol-1     （2）① 降低温度    ② 增大的浓度(或其他合理答案)     （3）① 10%(或0.1)    ② 0.074     （4）① <    ② 250℃之前，反应未达平衡，温度越高反应速率越快，CO的转化率越大      23.【答案】（1）-48.9kJ/mol     （2）① 25%    ②     ③ 0.5或    ④ 升高温度    ⑤ 增大压强     （3）a、b      24.【答案】（1）     （2）CO、CxHy     （3）① 425℃    ② 此温度下，主反应产物CO2和N2的浓度较高，副反应产物N2O浓度很低     （4）① ＜    ② 4    ③ A、D    ④ 800      25.【答案】（1）+123.4     （2）D     （3）① z    ② 低温时以反应1和反应2为主，温度升高平衡左移，CO2平衡转化率减小；高温时以反应3为主，温度升高平衡右移，CO2平衡转化率增大    ③ 40%    ④ 24.9    ⑤       26.【答案】（1）     （2）D     （3）AB     （4）①     ②      （5）① Cat2    ② 增大      27.【答案】（1）-345.8     （2）①     ② <     （3）① Ⅰ    ② A    ③ C     （4）2592      28.【答案】（1）     （2）① ﹣126    ② B     （3）①     ② 由或()生成时，活化能较大，反应速率慢    ③ 入口压强为，随着x的增大，CO的分压增大，对于反应i和反应ii相当于减压，反应i和反应ii平衡均逆向移动，所以的转化率减小    ④ 14.4      29.【答案】（1）＞     （2）① 正向    ② 逆向    ③ ⅱ＞ⅰ＞ⅲ    ④ ab    ⑤      （3）① -29    ② 甲醇投料增加，氢气增多，导致反应1逆移，则丙烯体积分数降低      30.【答案】（1）① 否    ② >     （2）     （3）催化剂1     （4）① 大于    ② 当温度高于T1时，主要发生副反应，副反应反应前后气体系数变化为0，平衡转化率不受压强影响    ③ 5      31.【答案】（1）① C    ② >     （2）①     ② D    ③       试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $