专题13 化学反应速率与化学平衡综合题（期中真题汇编，全国通用）高二化学上学期

专题13 化学反应速率与化学平衡综合题 1.(2025-2026高二上·江苏苏州·期中)合成气（CO和）是重要的工业原料气，由合成气制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚的主要涉及反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： （1）反应的　　　　　　　　　；CO和分子中的化学键分别视为和，则估算该反应的需要　　　　　　　　　（填数字）种化学键的键能。 （2）下列措施中，既能提高反应中平衡产率又能加快反应速率的有　　　　　　　　　（填序号）。 a．升高温度       b．增大压强       c．加入合适的催化剂 （3）一定温度下，将0.2 mol CO和0.2 mol 通入1 L恒容密闭容器中，若只发生反应Ⅲ，5 min后达到化学平衡，平衡后测得的体积分数为0.2. ①0~5 min内　　　　　　　　　。 ②下列情况一定能说明该反应已经达到平衡状态的是　　　　　　　　　（填序号）。 A．混合气体的压强保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．与的体积比保持不变 D． （4）将合成气以通入1 L的反应器中，一定条件下只发生反应：   其中CO的平衡转化率随温度、压强的变，化关系如图所示。 ①　　　　　　　　　0（填“>”“<”或“=”，下同）。 ②　　　　　　　　　。 ③X点和Y点对应的化学平衡常数　　　　　　　　　。 ④不改变反应温度，CO平衡转化率由Z点达到Y点的措施有　　　　　　　　　。 【答案】（1）①     ② 5     （2）b     （3）①     ② C     （4）① <    ② >    ③ =    ④ 增大起始时的投料比，增大压强      【解析】(1)根据盖斯定律，目标反应可由 得到，因此。估算该反应的焓变需要反应物和生成物中所有化学键的键能，包括CO中的、 中的、中的和、中的，共计5种。 (2)a．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，产率降低； b．该反应正向为气体分子数减小的反应，增大压强可加快反应速率且平衡正向移动，产率提高； c．加入催化剂只能加快反应速率，不改变平衡转化率； 故选b。 (3)① 设转化的为xmol，根据反应方程式，平衡时、、、的物质的量分别为（0.2-x）mol、（0.2-x）mol、xmol、xmol。混合气体总物质的量为（0.2-x）+（0.2-x）+x+x=0.4mol。由的体积分数为，可得，解得 。则。 ② A．反应前后气体分子数不变，恒温恒容下压强始终不变，A错误； B．恒容容器，反应前后气体质量不变，密度始终不变，B错误； C．与的体积比不变说明各组分含量不再变化，达到平衡状态，C正确； D． 只是某一时刻的浓度关系，不能说明达到平衡，D错误； 故选C。 (4)① 由图可知，随着温度升高，的平衡转化率降低，说明升温使平衡逆向移动，正反应为放热反应，故 。 ② 该反应正向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，转化率增大。图中对应的转化率大于，故。 ③ X点和Y点温度相同，化学平衡常数仅与温度有关，故。 ④ Z点到Y点温度不变，转化率增大，可通过增大压强（由变为）或增大另一种反应物的浓度（即增大起始时的投料比）来实现平衡正向移动。 2.(2025-2026高二上·安徽芜湖·期中)在化工生产中有着广泛的应用前景，主要用于制造黏胶纤维和玻璃纸的原材料，工业上常用合成，原理如下： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    总反应：    （1）当时，合成总反应的　　　　　　　。 （2）转化为的热化学方程式为　　　　　　　。 （3）工业上利用反应Ⅰ制备，在的密闭容器中加入和，反应后，测得体积分数为10%，则内的平均反应速率　　　　　　　。 （4）利用工业废气替代硫黄矿生产的反应为。反应物投料比采用，维持体系压强为应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度的变化如图。 ①图中，和随温度变化的曲线分别是　　　　　　　、　　　　　　　。(填字母) ②下列操作中，能提高平衡转化率的是　　　　　　　。 a．增大       b．恒温恒压下通入       c．移除       d．加入催化剂       e．降低温度 ③曲线交点的横坐标为840℃，该温度下以分压表示的平衡常数　　　　　　　。(用含的代数式表示，是以平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数) 【答案】（1）+119.6     （2）     （3）0.05     （4）① d；a    ② bc    ③       【解析】(1)根据盖斯定律，总反应可由反应Ⅰ和反应Ⅱ组合得到。当 x=0.8时，总反应中 S2的系数为 0.8，S8的系数为 1−0.25x=0.8。设总反应由 a个反应Ⅰ和 b个反应Ⅱ组成，满足：CH4系数：a+2b=2，S2系数：2a=0.8，解得 a=0.4，代入 CH4系数方程：0.4+2b=2，解得 b=0.8，则总反应焓变：ΔH=aΔH1+bΔH2=0.4×(−105)+0.8×202=+119.6kJ/mol (2)通过反应Ⅱ −2×反应Ⅰ，推导 S2(g)转化为 S8(g)的热化学方程式：反应Ⅱ：2CH4(g)+S8(g)⇌2CS2(g)+4H2S(g)　ΔH2=+202kJ/mol 反应Ⅰ ×2：2CH4(g)+4S2(g)⇌2CS2(g)+4H2S(g)　ΔH=2×(−105)=−210kJ/mol，两式相减得：S8(g)⇌4S2(g)ΔH=+412kJ/mol，整理得； (3)设反应的 CH4为 xmol，则平衡时各物质的量：n(CH4)=2−x，n(S2)=1−2x，n(CS2)=x，n(H2S)=2x，总物质的量：(2−x)+(1−2x)+x+2x=3mol，由 CS2体积分数 10%得：=0.1，解得 x=0.3。H2S的浓度变化：=0.3mol/L，平均速率：； (4)① 图像中 a，b表示产物，其体积分数增加，则该正反应吸热，反应 CH4(g)+2H2S(g) ⇌CS2(g)+4H2(g)中，H2是生成物且系数最大，随温度升高平衡正向移动，故 x(H2)对应曲线 a；CH4反应物，随温度升高平衡正向移动，物质的量分数减小，对应曲线 d。 ② 提高 CH4平衡转化率需使平衡正向移动： a．增大平衡正向移动，但是甲烷的量增多，其转化率降低； b．恒温恒压通 N2，体积增大，平衡向气体分子数增大的方向（正反应）移动，甲烷转化率增大； c．移除 CS2，平衡正向移动，甲烷转化率增大； d ．催化剂不影响平衡，甲烷转化率不变； e ．正反应吸热，降温逆向移动，甲烷转化率减小； 故选bc； ③ 结合① 分析可知，反应物中硫化氢系数较大，则c表示硫化氢，交点处 x(H2)=x(H2S)，设平衡时 CH4反应 xmol，则：n(CH4)=1−x，n(H2S)=2−2x，n(CS2)=x，n(H2)=4x，总物质的量 3+2x，由，解得x=，各物质的量分数：x(CH4)=，x(H2S)= ，x(CS2)=，x(H2)=，分压：p(CH4)=，p(H2S)= ，p(CS2)=，p(H2)=；平衡常数：。 3.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)NO、CO是大气污染物，研究NO、CO等气体的无害化处理，对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO发生反应：   。回答下列问题： （1）升高温度，该反应的平衡常数减小，则　　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)0。 （2）某研究小组模拟该反应，一定温度下，在容积为2 L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 ①X代表的物质是　　　　　　　　　　　(填化学式)；反应达到平衡时，　　　　　　　　　　　mol。 ②相同温度下，三种不同催化剂对CO还原NO的催化效果不同。容器容积为2 L，开始时加入2 mol NO、2 mol CO的条件下，测得结果如图所示。 使用催化剂　　　　　　　　　　　(填“甲”“乙”或“丙”)效果差；A、B两状态下，生成的速率大小关系是　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)。 （3）向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和2 mol NO发生上述反应，在一定温度下达到平衡，整个过程容器中的压强(p)与反应时间(t)的关系曲线如图所示，已知，平衡时，容器中　　　　　　　　　　　，该温度下，该反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(用含n的代数式表示；为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1）<     （2）①     ② 0.8    ③ 丙    ④ >     （3）① 0.6    ②       【解析】(1)升高温度，该反应的平衡常数减小，说明平衡逆向移动，则<0。 (2)①50min内消耗的Y与生成的X均为1.6mol，结合化学方程式中各物质的化学计量数知，X为，Y为NO或CO。根据方程式可知，反应达到平衡时生成的物质的量是二氧化碳的一半，即0.8 mol。 ② 相同时间内，在使用催化剂丙时生成的物质的量最少，说明反应速率最慢，催化效果最差；A、B两点都没有达到平衡，A点反应时间短，反应物的浓度高于B点，故A点生成的速率大于B点生成的速率，即生成的速率：。 (3)同温同体积条件下，气体的总物质的量与容器内的压强成正比关系，，则平衡时气体的总物质的量为，可列出三段式 ： ，则4-x=3.6，x=0.4，故平衡时容器中的。该反应的平衡常数。 4.(2025-2026高二上·河北保定·期中)甲醇是一种重要的化工原料，具有广阔的开发和应用前景。工业上将水煤气(CO与的混合气体)转化成甲醇，发生的反应为。 （1）已知：Ⅰ．    Ⅱ．    Ⅲ．    则的　　　　　　　　　　　，该反应能自发进行的条件为　　　　　　　　　　　(填“高温”或“低温”)。 （2）一定条件下，在恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol 合成，下列说法能判断反应达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．混合气体的密度不再发生变化 B．混合气体的压强不再发生变化 C． （3）在密闭容器中充入1 mol 和2 mol 合成，实验测得CO的平衡转化率与温度、压强(单位为kPa)的关系如图所示。 ①　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)，判断的理由是　　　　　　　　　　　。 ②、、的大小关系是　　　　　　　　　　　。 ③若在℃，下发生反应，平衡时的体积分数是　　　　　　　　　　　(保留3位有效数字)％，平衡常数　　　　　　　　　　　(为用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算的平衡常数，分压=总压×气体的物质的量分数；整理出含的最简表达式)。 【答案】（1）①     ② 低温     （2）B     （3）① <    ② 正反应为气体分子数减小的反应，压强越大，反应物的平衡转化率越大    ③ 或    ④ 57.1    ⑤       【解析】(1)由盖斯定律可知，目标反应是由已知反应得来，则目标反应的=；对于，该反应的，反应前后气体分子数减小，则，根据，当时反应能自发进行，因为，当温度比较小时，，则该反应能自发进行的条件是低温。 (2)根据反应分析： A．反应前后气体的总重量不变，且是恒容密闭容器，即容器的体积不变，根据密度公式可知，混合气体的密度始终不变，因此不能用混合气体的密度不再发生变化来判断反应是否达到平衡，A不符合题意； B．反应前后气体分子数不相等，当混合气体的压强不再发生变化时，说明气体的物质的量不再改变，即反应达到了平衡状态，B符合题意； C．达到平衡状态时，正逆反应速率相等，应该是，C不符合题意； 故选B。 (3)①对于，反应前后气体分子数减小，在相同温度下，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，即压强越大，CO的平衡转化率越大。由图可知，温度为时，压强下CO的平衡转化率小于压强下CO的平衡转化率，所以。 ②化学平衡常数只与温度有关，A、B两点温相同，则，C点温度高于A、B两点，由图可知，温度升高，CO的平衡转化率减小，即平衡逆向移动，该反应的正反应是放热反应，因此温度越高，越小，故。 ③起始时，。在，下，CO的平衡转化率为0.8，则反应的，根据反应 可知，平衡时气体总物质的量，则的体积分数为；CO的物质的量分数为，的物质的量分数为，CH3OH的物质的量分数为，则。 5.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)二甲胺是用途广泛的化工原料，用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺是一种常用的方法。回答下列问题： （1）合成气制备甲醇：一定条件下发生反应，。CO的结构式为，估算该反应的需要　　　　　　　(填数字)种化学键的键能数据，该反应的活化能　　　　　　　(填“大于”或“小于”)。 （2）合成氨：在30.4MPa、条件下，混合气体以一定流速通过合成塔。测得出口含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图。的原因是　　　　　　　。达到最高点后，曲线②下降的原因是　　　　　　　。 （3）用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下： Ⅰ．    Ⅱ．    该条件下氨气合成二甲胺的热化学方程式为　　　　　　　。 （4）为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质，其为零。部分物质的标准摩尔生成焓如下表。 化合物 摩尔生成焓 -45.9 -285.8 -239.2 -18.4 标准状态下，反应   　　　　　　　。 【答案】（1）① 5    ② 小于     （2）① 催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越大，催化效果越好，反应速率越快    ② 温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢     （3）        （4）-65.7      【解析】(1)已知反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和，反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)中含有、H-H、C-H、C-O和O-H等五种键，CO的结构式为，即估算该反应的需要5种化学键的键能数据，化合反应是一个放热反应，反应热等于正反应活化能减去逆反应的活化能，故该反应的活化能小于，故答案为：5；小于； (2)由题干出口NH3含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线图信息可知，随着温度升高反应速率加快，相同时间内生成的NH3的量增加，催化剂的粒径越小，表面积也大，反应速率越快，相同时间内生成的NH3的量增加，故的原因是催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越大，催化效果越好，反应速率越快，达到最高点后，温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢，导致相同时间内生成的NH3的量减小，即曲线② 下降，故答案为：催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越大，催化效果越好，反应速率越快；温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减慢； (3)已知反应Ⅰ．   ，反应Ⅱ．   可知，反应Ⅰ+Ⅱ可得该条件下氨气合成二甲胺的反应：，根据盖斯定律可知，=(m+n) kJ/mol，该反应的热化学方程式为=(m+n)kJ/mol，故答案为：=(m+n)kJ/mol； (4)由题干信息可知，反应①N2(g)+H2(g)NH3(g) =-45.9kJ/mol，②H2(g)+O2(g)=H2O(l) =-285.8kJ/mol，③C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3OH(g) =-239.2kJ/mol，④2C(s)+H2(g)+N2(g)=(CH3)2NH(g) =-18.4kJ/mol，则反应2②+④-①-2③ 可得反应，根据盖斯定律可知，=2×(-285.5kJ/mol)+(-18.4kJ/mol)-(-45.9kJ/mol)-2×(-239.2kJ/mol)=-65.7kJ/mol，故答案为：-65.7。 6.(2025-2026高二上·天津河西·期中)℃时，在容积为1L恒容密闭容器中，通入一定量的，发生反应，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。 （1）在，该反应的平均速率为　　　　　　　　　　　。 （2）该温度下，反应平衡常数的值为　　　　　　　　　　　。 （3）不能说明反应达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　。 a．混合气体的摩尔质量不变                      b． c．混合气体的颜色不变                            d． （4）下图是实验小组在常温时探究压强对平衡移动的影响，将一定量的充入注射器中后封口，在拉伸和压缩注射器的过程中(忽略能量损失)气体透光率随时间的变化曲线如图，回答问题： ①a点的操作是　　　　　　　　　　　注射器(填“压缩”或“拉伸”)，d点与a点相比，：d　　　　　　　　　　　a(填“大于”或“小于”)。 ②综合分析，a、b、c三点透光率先减小后增大的原因　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）0.36     （3）bd     （4）① 压缩    ② 大于    ③ 体积瞬间减小，急剧增大，因此透光率快速降低；压强增大使平衡逆向移动，转化为，浓度逐渐减小，透光率缓慢增大      【解析】(1)在时段，反应速率为，故答案为：， (2)由图中数据可知，反应的平衡常数，故答案为：0.36； (3)a．反应中气体总质量不变，但物质的量变化，因此摩尔质量是变量。当M不变时，说明n不变，反应达到平衡，a不符合题意； b．平衡时各物质浓度与初始浓度、转化率有关，只是某一时刻的浓度关系，且未标明方向，不能说明反应达到平衡，b符合题意； c．是有色气体，颜色深浅与的浓度成正比。颜色不变说明的浓度不变，反应达到平衡，c不符合题意； d．反应速率的平衡标志是 “正逆速率之比等于化学计量数之比”。正确的比例应为：，选项中比例错误，不能说明反应达到平衡，d符合题意； 故答案选bd； (4)① a点后透光率突然降低，可知突然增大，a点的操作是压缩注射器；d 点是压缩后的平衡状态：压缩使平衡逆向移动（减小），但最终仍大于压缩前（a点）的初始浓度，因此：d 大于 a，故答案为：压缩；大于； ② 体积瞬间减小，急剧增大，因此透光率快速降低；压强增大使平衡逆向移动转化为，浓度逐渐减小，透光率缓慢增大，直至达到新平衡，故答案为：体积瞬间减小，急剧增大，因此透光率快速降低；压强增大使平衡逆向移动，转化为，浓度逐渐减小，透光率缓慢增大。 7.(2025-2026高二上·陕西宝鸡·期中)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。铁触媒催化合成氨经历下图所示①～⑥步过程（从状态Ⅰ至状态Ⅶ）：（注解：图中“”表示吸附在催化剂表面的物质） 请根据信息回答下列问题： （1）催化反应往往经过物质在催化剂表面的“吸附”过程和脱离催化剂表面的“脱附”过程。上图历程中包含　　　　　　个基元反应，第　　　　　　（填序号）步为决速步，“吸附”过程是　　　　　　（填“吸热”或“放热”）过程。 （2）相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越　　　　　　（填“高”或“低”），催化效果越好。 （3）根据上图计算合成氨反应的焓变   　　　　　　。 （4）关于合成氨工艺流程，下列理解正确的是______（填字母）。 A. 控制温度（）远高于室温，是为了保证尽可能大的平衡转化率和快的反应速率 B. 可将液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 C. 当温度、压强一定时，在原料气（和比例不变）中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 D. 分离空气可得，通过天然气和水蒸气转化可得，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 （5）工业尾气中的可通过催化氧化为除去，已知与作用分别生成、、的反应均为放热反应。将一定比例的、和的混合气体以一定流速经过装有催化剂的反应管，的转化率、的选择性[]与温度的关系如图。 其他条件不变，在范围内升高温度，出口处氮氧化物的量　　　　　　（填“增大”或“减小”），原因是　　　　　　。 【答案】（1）① 4    ② ③    ③ 放热     （2）高     （3）     （4）BD     （5）① 增大    ② 在范围，温度升高，速率加快，的转化率增大，但的选择性下降      【解析】(1)由反应历程图可知，② ③ ④ ⑤ 是基元反应，上图历程中包含4个基元反应，其中第③ 步基元反应的活化能最大，反应速率最慢，为决速步，① 是吸附过程，⑥ 是脱附过程，“吸附”过程体系的能量降低，是放热过程。 (2)相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越高，与反应物的接触面积越大，催化效果越好。 (3)焓变=生成物的总能量-反应物的总能量，根据上图计算合成氨反应的焓变   。 (4)A．合成氨反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应物的平衡转化率降低，故A错误； B．不断将液氨移去，生成物的浓度减小，平衡向正反应方向移动，故B正确； C．在原料气中添加不参与反应的少量惰性气体相当于减小压强，减小压强，平衡向逆反应方向移动，反应物的平衡转化率降低，故C错误； D．合成氨反应的原料气中混用能使催化剂中毒的杂质，且甲烷、氢气是易燃易爆的气体，所以制得的原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生，故D正确；答案为BD。 (5)由图可知，其他条件不变时在200～300℃范围内升高温度，NH3的转化率一直是增大，N2的选择性下降，根据N原子守恒可知，出口处氮氧化物的量增大，其原因为在200～300℃范围，温度升高，速率加快，NH3的转化率增大，但N2的选择性下降。 8.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)CO2资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义，使用镍氢催化剂可使CO2转化为CH4.体系中主要反应的热化学方程式如下： 反应I．； 反应Ⅱ．； 反应Ⅲ．。 回答下列问题： （1）　　　　　　　　　　　(用含的代数式表示)，　　　　　　　　　　　(用含的代数式表示)。 （2）查阅资料可知，。　　　　　　　　　　　(填“高温”或“低温”)条件有利于反应I自发进行。 （3）为了提高反应I和反应Ⅱ中H2(g)的平衡转化率，可采取的措施为　　　　　　　　　　　(写1种即可)。 （4）T℃下，在5L恒容密闭容器中，充入0.1molCO2(g)和0.4molH2(g)，发生反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ。5min时，反应均达到平衡，此时测得。 ①CO2(g)的平衡转化率为　　　　　　　　　　　%。 ②0～5min内，v(CH4)　　　　　　　　　　　。 ③反应前后混合气体的总压强之比为　　　　　　　　　　　。 ④T℃下，反应Ⅲ的平衡常数K=　　　　　　　　　　　(写出计算式即可)。 【答案】（1）①     ②      （2）低温     （3）增大CO2的浓度     （4）① 40    ②     ③ 100：87    ④       【解析】(1)由盖斯定律可知，反应Ⅲ=2×反应I-反应Ⅱ，故，； (2)反应I为气体物质的量减小的反应，故ΔS1＜0，查阅资料可知，，当时，反应可自发进行，可知低温条件有利于反应I自发进行； (3)为了提高反应I和反应Ⅱ中H2(g)的平衡转化率，即要使平衡正向移动，可采取的措施为增大CO2的浓度、增大压强等； (4)T℃下，在5L恒容密闭容器中，充入0.1molCO2(g)和0.4molH2(g)，发生反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ；5min时，反应均达到平衡，此时测得，则CO2(g)的平衡转化率=；根据碳元素守恒可知，，根据氢元素守恒可知，，，则，联立可得，则；0～5min内，；反应前，气体的物质的量和为0.1mol+0.4mol=0.5mol，反应达到平衡时，气体的物质的量和为0.06mol+0.08mol+0.01mol+0.015mol+0.27mol=0.435mol，相同条件下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，则反应前后混合气体的总压强之比为0.5:0.435=100:87；T℃下，反应Ⅲ的平衡常数。 9.(2025-2026高二上·福建宁德·期中)氨在国民经济中占有重要地位。目前，我国合成氨的生产能力位居世界首位。已知298 K时有合成氨反应：，请回答下列问题： （1）此反应在　　　　　　　　　　　(“高温”或“低温”)条件下更有利于自发进行。 （2）在其他条件相同时，分别测定的平衡转化率在不同压强()下随温度的变化，曲线如图所示，正确的是　　　　　　　　　　　(填“A”或“B”)，比较的大小关系：　　　　　　　　　　　。 （3）在一定条件下，向某反应容器中投入5 mol N2、15 mol H2，在不同温度()下发生反应：，平衡体系中的质量分数随平衡时气体总压强变化的曲线如图所示。 ①中，温度最低的是　　　　　　　　　　　。 ②点时，的转化率为　　　　　　　　　　　。为了提高的转化率，可采取的措施有　　　　　　　　　　　(任写一条)。 （4）一定温度下，向刚性密闭容器中充入物质的量之比为1：2的和的混合气体，初始压强为30 MPa，平衡后混合气体总压强为20 MPa，则该温度下反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(列出计算式即可)。 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) 【答案】（1）低温     （2）① A    ②      （3）①     ②     ③ 增大的浓度(或增大压强等合理答案)     （4）      【解析】，，该反应低温下有利于反应的自发进行；合成氨反应是放热反应，同一压强下升高温度，平衡逆向移动，N2的转化率降低； (1)已知反应，，，该反应低温下有利于反应的自发进行，故答案为：低温； (2)合成氨反应是放热反应，同一压强下升高温度，平衡逆向移动，N2的转化率降低，A图符合N2的转化率随温度升高而下降；对于工业固氮反应体积缩小的可逆反应，同一温度下，增大压强平衡正向移动，N2的转化率增大， P2 >P1，原因是：反应为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，N2的转化率增大，所以，故答案为：A；； (3)①由第(1)小题可知，合成氨反应为放热反应，降低温度，平衡向合成氨的方向移动，平衡体系中NH3的质量分数增大，故、、中，温度最低的是，故答案为：； ②5mol N2和15mol H2的总质量，设M点时NH3的物质的量为n(NH3)，则平衡体系中NH3的质量分数，解得n(NH3)=6mol。则M 点时，消耗9mol H2和3mol N2，H2的转化率；为了提高的转化率，可采取的措施有增大的浓度或增大压强等合理答案，故答案为：60%；增大的浓度(或增大压强等合理答案)； (4)一定温度下向刚性密闭容器中充入物质的量之比为的和混合气体，设和的物质的量分别为1 mol、2 mol，转化的物质的量为x mol，建立三段式： 初始压强为30 MPa，反应后混合气体总压强为20 MPa，故，解得x=0.5，故平衡时气体总物质的量为,，故答案为：。 10.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中) 化学反应原理在工业生产中有广泛的用途。完成下列各题： （1）油气开采，石油化工，煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。已知下列反应的热化学方程式： ①   ； ②   ； ③   。 计算反应④的　　　　　　　　　　　。 （2）加氢可转化为二甲醚，反应原理为。 ①一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生该反应，能说明该反应达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 a．       b．的质量分数保持不变 c．混合气体的密度不变       d．混合气体的平均相对分子质量不变 ②在体积为3L的恒容密闭容器中充入和，测得、的物质的量随时间的变化如图所示。 ⅰ．反应达到时，　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”) ⅱ．内，　　　　　　　　　　　mol·L-1·min-1。 （3）一定条件下，向某恒容容器中通入一定量的CO发生反应：2CO(g)C(s)+CO2(g)(无催化剂)，在不同温度下相同时间内产物CO2的物质的量浓度随温度的变化如下图所示，在T3之前，随温度升高c(CO2)逐渐升高的原因是　　　　　　　　　　　，该反应为　　　　　　　　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。 （4）在催化剂作用下，CO2和CH4可直接转化为乙酸：CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)   H>0在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示： 当温度在250℃-300℃范围时，乙酸的生成速率减慢的原因是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）84     （2）① bd    ② >    ③ 0.5     （3）① 升高温度，反应速率增大    ② 放热     （4）催化剂活性较低      【解析】(1)由盖斯定律可知，反应④ =3×（②+③ ）-① ，则3×（）+1056=84。 (2)①a．气体反应物的速率之比等于系数之比是一定成立的，因此3(CO2)=(H2)不能说明反应达到平衡，故a不符合题意； b．的质量分数保持不变，说明平衡不再移动，说明反应达到平衡，b符合题意； c．该反应在恒容装置中进行，反应物和产物均为气体，混合气体密度始终不变，故混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡，c不符合题意； d．该反应的气体的质量守恒，反应为气体分子改变的反应，则混合气体的平均相对分子质量是变量，因此混合气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡，d符合题意； 故选bd。 ②ⅰ．反应达到3min时，尚未达到平衡，此时二氧化碳的物质的量仍处于减少的趋势，故正>逆； ⅱ．0～5min内，二氧化碳物质的量减少2.5mol，则。 (3)在T3之前，升高温度，反应速率增大，所以相同时间内产物CO2的物质的量浓度增大；T3之后，升高温度，相同时间内产物CO2的物质的量浓度减小，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应。 (4)催化剂的活性与温度有关，当温度在250℃～300℃范围时，乙酸的生成速率减慢的主要原因是催化剂活性较低。 11.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)乙烯是石油化工的核心原料，核心用途是生产有机化工产品： （1）一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量和，发生如下反应：   ，测得的转化率与时间的关系如图1所示。其中、表示温度，速率方程：，(是速率常数，只与温度有关)。 ①该反应的　　　　　　　　　　　0(填“>”“=”或“<”，下同)。 ②点：　　　　　　　　　　　。 ③温度为时，测定平衡体系中，则：　　　　　　　　　　　。 （2）在反应器中，发生如下反应： 反应    反应ii：    计算反应：   　　　　　　　　　　　。 （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)发生反应和。有存在时，反应的反应进程如图2所示。随着的增加，的转化率和产物的选择性如图3所示。 已知：的选择性。 ①根据图2，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3，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，随着的增大，的转化率减小的原因是　　　　　　　　　　　；当时，该温度下反应ii的　　　　　　　　　　　(保留两位小数)。 【答案】（1）① <    ② >    ③ 16     （2）-126     （3）① *    ② 由生成时，活化能较大，反应速率慢    ③ 随着的增大，的分压增大，对于反应i和反应ii相当于减压，反应和反应平衡均逆向移动，所以的转化率减小    ④ 0.16      【解析】(1)①根据图1中测得的转化率与时间的关系可知斜率越大反应速率越快，故反应速率，温度越高速率越快，则有温度：，达到平衡时温度下测得的转化率更高说明低温会使平衡正移，则该反应为放热反应，。 ②速率方程：，(是速率常数，只与温度有关)。点未达到平衡故，，>。 ③ 温度为时，达到平衡时测得的转化率为80%，设投入的的物质的量为a mol，则转化量为0.8a mol，故平衡时生成的乙醇的物质的量为0.8a mol，平衡时乙烯的物质的量为0.2a mol，测定平衡体系中，在1L容器中，，，。 (2)反应可通过反应ii-反应i得到，故。 (3)① 决速步是速率最慢的一步，即活化能最大的，根据图2可知生成的决速步是第二步基元反应，反应式为。 由生成时，活化能较大，反应速率慢故选择性会降低，使的选择性大于。 ② 结合图3，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，随着的增大，的转化率减小的原因是随着的增大，的分压增大，对于反应i和反应ii相当于减压，反应和反应平衡均逆向移动，所以的转化率减小。 当时，一定温度下，、和的体积比为，设投入的、和的物质的量依次为2 mol、2 mol、1 mol，按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为)发生反应和。的转化率为90%，则有1.8 mol参与反应； 的选择性为80%， 的选择性， 则有， =1.44 mol， =1.8-1.44 =0.36 mol。 以此列三段式： 平衡时，，，，，故， 根据PV=nRT可知压强之比等于物质的量之比，故， 该温度下反应ii的≈0.16。 12.(2025-2026高二上·河南新乡·期中)的过度排放会造成另一种“大气污染”——温室效应。是目前大气中含量最高的一种温室气体，因此，控制和治理是解决温室效应的有效途径。 （1）高炉炼铁会排放大量的和烟尘，必须进行严格的控制。已知：    ，若在恒温恒容密闭容器中发生该反应，当达到平衡后，充入，则达到新平衡后CO的体积分数　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）科学家积极探索新技术利用合成低碳烯烃：    ，测得温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图所示，请回答。 ①上述由合成的反应在　　　　　　　　　　　(填“高温”或“低温”)下自发进行，理由是　　　　　　　　　　　。 ②在容积为1 L的恒容密闭容器中，充入3 mol 和1 mol ，测得温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法错误的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．平衡常数大小： B．催化剂在250℃时催化效率最高，所以该反应只能选在250℃进行 C．图中M点时，乙烯()的体积分数约为7.7% D．压强不变时可证明化学反应已达到平衡状态 （3）可将与反应得到气体燃料，其原理为，反应历程的能量变化如图1所示。某小组向容积是0.5 L的一密闭容器中充入2mol 与3mol ，反应过程中的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。 ①图1反应Ⅱ是　　　　　　　　　　　(填“慢反应”或“快反应”)。 ②图2压强：　　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)。 ③1100℃、条件下，20 min时反应达到平衡状态，则0～20 min用表示的反应速率　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）不变     （2）① 低温    ② 时反应可自发进行。升高温度，的平衡转化率下降，说明该反应，因其，低温下才能满足    ③ B     （3）① 快反应    ② <    ③ 0.36      【解析】(1)平衡后充入，由于增加了产物的量，化学平衡逆向移动，但由于化学平衡常数，只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，则在恒容条件下，平衡时二氧化碳和一氧化碳的物质的量分数与原平衡相同，故平衡后CO的体积分数保持不变。 (2)①的反应可自发进行。图中升高温度，的平衡转化率下降，说明该反应，结合其(该反应正反应为气体分子数减小的反应)知，要使反应自发进行，需在低温下。 ② A．该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，所以，A不选； B．催化剂在时催化效率最高，但是平衡转化率却不是最高的，所以该反应并非只能选在条件下进行，B可选； C．题图中M点的二氧化碳的转化率，可列出“三段式”： ，则平衡时乙烯的体积分数为，C不选； D．该反应是气体总分子数发生变化的反应，压强不变时可以说明反应达到平衡状态，D不选； 故选B。 (3)①反应Ⅱ的活化能(E5-E2)小于反应Ⅰ(E4-E1)，反应Ⅱ是快反应。 ②对于反应，在温度不变时，减小压强，化学平衡向气体体积增大的正反应方向移动，使的转化率增大，根据图像可知，在相同温度下，条件下的CO2转化率高于条件下的，说明压强：。 ③在温度为1100℃、压强为条件下，20 min时反应达到平衡状态时，的转化率为，即，由于容器的容积是0.5 L，则，所以 。 13.(2025-2026高二上·河南新乡·期中)氨的合成是工业上重要的反应，广泛应用于化肥生产。回答下列问题。 （1）合成氨反应的热化学方程式为：    。 ①下列说法正确的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．使用催化剂可提高氮气的平衡转化率 B．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．增大压强，平衡向正反应方向移动 ②工业上常以铁触媒为催化剂，该催化剂能　　　　　　　　　　　(填“降低”或“提高”)反应的活化能，从而增大反应速率。 （2）将1 mol 和3 mol 充入容积为1 L恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应，测得容器内气体总压强(p)随时间(t)的变化如图所示。 ①该反应的速率方程可表示为，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．使用催化剂，k增大 B．升高温度，k增大 C．平衡后分离出，k减小 D．平衡后再充入1 mol 和3 mol ，的转化率不变 ②若在温度下反应达到平衡时，则的平衡转化率为　　　　　　　　　　　，反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(用分压表示，列出计算式，省略单位)；此时，再向容器中充入1 mol 和2 mol ，平衡　　　　　　　　　　　(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)，原因是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① C    ② 降低     （2）① AB    ② 25%    ③     ④ 逆向移动    ⑤ (合理即可)      【解析】(1)催化剂只能改变反应速率，不影响平衡移动，故的平衡转化率不变，A错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，B错误；增大压强使平衡向气体分子数减少的方向移动，则平衡正向移动，C正确；故选C；催化剂的作用是降低反应的活化能，增大反应速率； (2)速率方程，使用催化剂可以增大反应速率，使速率常数增大，A正确；升高温度使速率增大，增大，B正确；分离出使平衡正向移动，但只与温度、催化剂有关，与浓度无关，不变，C错误；再充入和，相当于加压，平衡正向移动，的转化率增大，D错误；故选AB； 初始状态为 和 ，总物质的量为，温度下初始压强为4.0 atm，平衡时总压强为3.5 atm，设转化，列“三段式”： 平衡时，，，，的平衡转化率为。，，，平衡常数，此时，再向容器中充入 和 ，，平衡逆向移动。 14.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)党的二十大报告指出，要积极稳妥推进碳达峰、碳中和。二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)已成为科学家研究的重要课题。 （1）用和合成的原理如下：，在容积恒定的密闭容器中充入，在催化剂作用下，反应相同时间，测得混合气体中的体积分数与温度的关系如下图所示。 ①该反应　　　　　　　(填“低温”或“高温”)下可自发进行。 ②该反应在a、b、c三点平衡常数的大小关系　　　　　　　。 ③c点时，向容器中再充入等物质的量的和，再次达到平衡时，的体积分数　　　　　　　(“增大”、“减小”或“不变”)。 （2）在三个容积均为1 L的密闭容器中，起始时浓度均为，以不同的氢碳比充入和，一定条件下发生反应，的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是_______。 A. 该反应的 B. 在氢碳比为2.0时，点：正逆) C. 氢碳比：①＜② D. P点对应温度的平衡常数为 （3）向某恒容密闭容器中充入等物质的量的和，发生如下反应：，测得不同温度下的转化率与时间的关系如图所示。其速率方程为：(k是速率常数，只与温度有关)，升高温度，增大的倍数　　　　　　　(填“大于”、“小于”或“等于”)增大的倍数。 （4）由催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应如下： 反应I： 反应II： 在时，向容积为1 L的恒容密闭容器中投入和，此时容器内的总压为，发生反应I、反应II。 ①实验测得平衡时的选择性和平衡转化率随温度的变化如图所示。 已知：的选择性的选择性。 其中，表示平衡时的选择性的是曲线　　　　　　　(填“i”或“ii”)；为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择的反应条件为　　　　　　　(填标号)。 A．低温、低压            B．高温、高压            C．高温、低压               D．低温、高压 ②若在上述条件下，反应经5 min后达平衡，的平衡转化率为的选择性为20%。则在内　　　　　　　，反应I的压强平衡常数　　　　　　　(用各气体物质分压代替浓度表示的平衡常数，分压=气体物质的物质的量分数×总压强)。 【答案】（1）① 低温    ②     ③ 减少     （2）D     （3）小于     （4）① i    ② D    ③     ④       【解析】(1)①反应自发进行的条件是，由反应可知，该反应是气体分子数减少的反应，结合图像，b点之前反应未达平衡，b时反应达到平衡，b点之后，随着温度的升高，下降，说明升高温度平衡逆向移动，故该反应。因此，低温时，，反应可自发进行； ②平衡常数仅与温度有关，该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，平衡常数K值减小。由图像可知温度：a，故平衡常数：； ③该反应为恒容体系，平衡后按起始投料比投料，充入等物质的量的和，相当于增大压强，平衡向气体系数减小的正反应方向移动，因此体积分数减小。 (2)A．由图像可知，升高温度，的平衡转化率降低，平衡逆向移动，因此该反应为放热反应，，A 错误； B．由图像可知，在氢碳比为 2.0 时，Q 点的转化率低于该温度下对应的平衡时P 点的转化率，说明反应未达到平衡，此时反应向正反应方向进行，故v(正)>v(逆)，B 错误； C．氢碳比越大，的平衡转化率越高，由图可知，相同温度下，的转化率，曲线①的高于曲线②，故氢碳比：① > ②，C 错误； D．该容器容积为1L，起始时，，氢碳比为 2.0，故起始时，P 点时的转化率为50%，则转化的浓度为：，根据以上信息，列三段式： ，根据三段式可得，平衡常数，D 正确。 (3)温度越高，反应速率越快，图中对应的曲线达到平衡的时间更短，故，升高温度，的转化率降低，说明平衡逆向移动，因此该反应是放热反应；平衡时，，则，整理可得，，升高温度时，正逆反应速率同时增大，与也均增大，由于，平衡向逆反应方向移动，K值减小，则减小，说明增大的倍数大于增大的倍数。 (4)①生成的反应 Ⅱ为放热反应，温度升高时，平衡逆向移动，的选择性降低，生成的反应 Ⅰ 为吸热反应，温度升高时，平衡正向移动， 选择性升高，因此，的选择性为曲线 i；反应Ⅱ是放热反应，同时也是气体分子数减少的反应，降低温度与增大压强均使反应向正反应方向移动，有助于提高平衡转化率和的选择性，因此选择低温、高压，故答案选D； ②初始时，、，5 min平衡后转化率为50%，的选择性为20%，则转换的物质的量为 ，平衡时，，，根据生成的的物质的量可推出反应Ⅰ消耗的物质的量为0.1mol，根据物质的量可推出，反应II消耗的物质的量为0.4mol×3=1.2mol，则总消耗的物质的量为：0.1+1.2=1.3mol，因此；由反应Ⅰ和反应II可得，，平衡时各气体物质的量分别为：、、、、，则气体的总物质的量为：0.5+1.7+0.1+0.5+0.4=3.2mol，该反应为恒容体系，总压强与总物质的量成正比，则，则平衡时， 反应 Ⅰ 的平衡常数：。 15.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)甲醇常用作溶剂、防冻剂、燃料等，工业上有多种方法制备甲醇。回答下列问题： （1）一定条件下可用含Mo催化剂将甲烷氧化成甲醇，其部分反应的能量变化如图所示。 ①图中步骤1和步骤2的总反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　，该反应的逆反应的　　　　　　　　　　　0(填“>”或“<”)。图中反应过程的决速步骤为　　　　　　　　　　　(填“步骤1”或“步骤2”)。 ②该反应过程中断裂的化学键类型为　　　　　　　　　　　(填“极性键”或“非极性键”)。 （2）(g)与(g)在某催化剂的作用下发生如图所示反应生成1 mol (g)并放出46 kJ的热量，某些化学键的键能如下表所示(键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)： 化学键 H-H C-O C=O O-H C-H 键能/() 436 326 464 414 该反应的产物除了甲醇外，还有　　　　　　　　　　　(填化学式)，C=O键的键能是　　　　　　　　　　　。 （3）氧化时主要发生如下反应： ①    ②    ③    　　　　　　　　　　　(用含a、b的代数式表示)。 【答案】（1）①     ② >    ③ 步骤1    ④ 极性键     （2）①     ② 803     （3）      【解析】(1)根据图示反应物为MoO2和CH4，生成物为MoO和CH3OH，总反应方程式为，该反应的逆反应，由图可知，步骤1活化能更高，所以步骤1是决速步骤；该反应过程中断裂的化学键有Mo=O、Mo-O和C-H，均为极性键； (2)根据图示反应，产物还有H2O，热化学方程式为，设C=O键键能为x，，解得x=803； (3)根据盖斯定律，，。 16.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)环氧乙烷是一种高效灭菌剂。工业上使用作催化剂，采用乙烯催化氧化法合成环氧乙烷，相关反应如下。 主反应：    副反应：    回答下列问题： （1）上述反应历程如图： 结合机理，三个反应中活化能最大的是　　　　　　　　　　　(填编号)，下列操作一定能够显著提高主反应反应速率的措施有　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．降低温度     B．通入氮气     C．增大浓度     D．增大浓度 （2）主反应的正、逆反应速率分别表示为、(、分别为正、逆反应速率常数，为物质的分压，分压=总压×物质的量分数)。时，向恒容密闭容器中充入和，起始时压强为，发生上述反应，达平衡时测得的转化率为，的选择性为[的选择性]。 ①若仅降温，主反应将　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)，其原因为　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．、均增大，且增大程度更大     B．、均减小，且减小程度更大 C．、均增大，且增大程度更大     D．、均减小，且减小程度更大 ②下列情况能表明体系达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．混合气体密度不随时间变化     B．气体平均摩尔质量不随时间变化 C．       D．气体压强不随时间变化 ③时，达平衡时主反应的　　　　　　　　　　　。 （3）在温度分别为、和下发生上述反应，的平衡转化率与压强的关系如图所示。反应温度最低的是　　　　　　　　　　　(填“”“”或“”)，其他条件相同，增大压强，的平衡转化率增大的原因是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① Ⅰ    ② D     （2）① 增大    ② B    ③ BD    ④      （3）①     ② 主反应是气体分子数减少的反应，副反应是气体分子数不变的反应，其他条件不变，增大压强，主反应平衡正向移动，故的平衡转化率增大      【解析】(1)活化能越大，反应速率越慢。反应Ⅰ是慢反应，因此其活化能最大； A. 降低温度会减小反应速率；B. 恒容通入惰性气体，反应物分压不变，速率不变；C. 增大浓度会抑制副反应，但对主反应速率无显著提升；D. 速率与分压相关，增大浓度，主反应速率加快，故选D； (2)主反应是放热反应，降温平衡正向移动，故Kp增大，降温时，、均减小，但放热反应的平衡正向移动，说明减小程度更大，选B； A. 恒容容器中，混合气体总质量、体积均不变，密度始终不变，不能判定平衡； B. 反应前后气体物质的量变化，总质量不变，根据，平均摩尔质量不变时，说明n不变，达到平衡； C. 碳元素守恒始终满足，不能判定平衡； D. 反应前后气体物质的量变化，恒容时压强不变，说明n不变，达到平衡； 故选BD； 、，平衡时，有，有，根据题意：起始有，达平衡时测得的转化率为，消耗， 的选择性为，故主反应消耗，生成，副反应消耗，生成，平衡时，，平衡时总的混合气体的物质的量为：，，故； (3)主反应和副反应均为放热反应，降低温度，平衡转化率增大，图中相同压强下， T1时转化率最大， T1温度最低； 主反应是气体分子数减少的反应，副反应是气体分子数不变的反应，其他条件不变，增大压强，主反应平衡正向移动，故的平衡转化率增大。 17.(2025-2026高二上·天津河北·期中)SO2、NO、CO均为大气污染物，它们在一定条件下可以转化为其他物质，以减少对环境的污染。 （1）I．一定条件下，将2molSO2与1molO2置于恒容密闭容器中发生如下反应：，下列状态能说明该反应达到化学平衡状态的是　　　　　　　　　　　。 A．混合气体的密度保持不变             B．SO2的转化率保持不变 C．SO2和O2的物质的量之比保持不变       D．O2的消耗速率和SO3的消耗速率相等 II．某研究小组拟用下图装置测定SO2转化为SO3的转化率。 已知：SO3熔点为16.8℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，忽略空气中CO2的影响。 ①仪器 a 的名称是　　　　　　　　　　　。 ②D 中烧杯装的液体是　　　　　　　　　　　(填“热水”或“冰水”)。 ③B 装置的作用除了干燥SO2和O2外、还有　　　　　　　　　　　。 ④写出 E中反应的离子方程式　　　　　　　　　　　。 （2）反应，在不同条件时N2的体积分数随时间(t)的变化如图所示。根据图象可以判断曲线R1、R2对应的下列反应条件是　　　　　　　　　　　。 A．压强             B．温度             C．催化剂 （3）CO和H2在一定条件下可以合成甲醇：。现在体积为1 L的恒容密闭容器中通入1molCO和2molH2，测定不同时间，不同温度下容器中CO的物质的量，结果如表所示： 反应时间物质的量温度 0 min 10 min 20 min 30 min 40 min T1 1 mol 0.8 mol 0.62 mol 0.4 mol 0.4 mol T2 1 mol 0.7 mol 0.5 mol a a 请回答下列问题。 ①T1　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)T2，理由是　　　　　　　　　　　。 ②T2温度下，第20min时容器内压强不再改变，此时H2的转化率为　　　　　　　　　　　(填具体数值，下同)，该温度下的化学平衡常数为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① B    ② 分液漏斗    ③ 冰水    ④ 通过观察气泡控制气体比例和气流速度，使SO2和 O2两种气体混合均匀    ⑤      （2）B     （3）① <    ② 相同时间内，T2时CO的减少量大于T1时CO的减少量    ③ 50%    ④ I      【解析】(1)I．A．恒容条件下，混合气体的质量和体积始终不变，即混合气体的密度始终保持不变，无法判断是否达到平衡状态，A错误； B．SO2的转化率保持不变，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，B正确； C．SO2和O2的起始物质的量之比为2:1，变化物质的量之比为2:1，则反应过程中，二者的物质的量之比始终是2:1，根据SO2和O2的物质的量之比保持不变，无法确定是否达到平衡状态，C错误； D．O2的消耗速率和SO3的消耗速率之比为1:2时，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态， D错误； 故答案选B； II．由图示可知，仪器a是分液漏斗； 已知：SO3熔点为16.8℃，则D 中烧杯装的液体是冰水，用于冷却三氧化硫，使三氧化硫转化为固体； B 装置的作用除了干燥SO2和O2外、还有通过观察气泡控制气体比例和气流速度，使SO2和 O2两种气体混合均匀； SO3在装置D中冷却为固体，SO2进入装置E中，发生反应的离子方程式为； (2)先拐先平，对应的温度或压强越大； A．压强R1＜R2，增大压强，平衡不移动，平衡时N2的体积分数不变，A错误； B．温度R1＜R2，升高温度，平衡逆向移动，平衡时N2的体积分数减小，B正确； C．催化剂不改变平衡的移动， C错误； 故答案选B； (3)由表中信息可知，温度为T1时前10 min CO的变化量小于T2时前10 min CO的变化量小，即T2时反应速率快，温度越高反应速率越快，则T1＜T2； T2时，第20 min时容器内压强不再改变，说明达到平衡，此时CO的物质的量为0.5 mol，变化量为0.5 mol，对应的H2的变化量为1 mol，此时H2的转化率为：；   该温度下的化学平衡常数为：。 18.(2025-2026高二上·广东茂名·期中)研究合成氨及的转化具有重要的意义。回答下列问题： （1）氨气加热时可催化氧化产生NO，是工业制硝酸的基础，该反应的化学方程式为：　　　　　　。 （2）已知合成氨反应Ⅰ：   ，根据下表数据，计算　　　　　　。 化学键 键能 946.0 436.0 X （3）在2 L恒容密闭容器，充入NO和CO气体各2.4 mol，在催化剂作用下发生反应Ⅱ： 。分别在和下测得随时间的变化曲线如图（a）所示。 ①图（a）中　　　　　　（填“＞”或“＜”）；反应Ⅱ是　　　　　　反应（填“放热”或“吸热”）。 ②时，内的平均反应速率　　　　　　。 ③时，反应Ⅱ在20 s时达到平衡，该反应的化学平衡常数　　　　　　（用分数表示，不写单位）。 ④在密闭容器中充入和，改变外界条件，NO的平衡转化率变化关系如图（b）所示，则X可代表　　　　　　（填字母）。 a.反应温度的变化             b.反应压强的变化 c.加入CO物质的量变化             d.催化剂的接触面积大小 （4）某温度下   ，该温度下某时刻测得体系内的浓度分别为，则此时（正）　　　　　　v（逆）（填“”、“”或“”）。 【答案】（1）4NH3+5O2 4NO+6H2O     （2）390.8     （3）① >    ② 放热    ③ 0.025    ④     ⑤ bc     （4）<      【解析】(1)氨气加热时可催化氧化产生NO，是工业制硝酸的基础，则该反应是利用氨气的催化氧化，化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O2 4NO+6H2O； (2)设N-H键的键能为X kJ/mol，根据ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和，则有ΔH=反应物总键能-生成物总键能”，即，解得X=390.8，故答案为390.8； (3)① 由图知，T1温度下先达到平衡，则反应温度T1＞T2；温度升高，二氧化碳的生产量下降，则说明升高温度，平衡逆向移动，则反应Ⅱ是放热反应，故答案为：>、放热； ② 根据反应Ⅱ：2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)可知，v(N2)=v(CO2)==0.025 mol/(L·s)，故答案为：0.025； ③ 在2L恒容密闭容器，充入NO和CO气体各2.4 mol，T2时，生成二氧化碳的物质的量为1.2 mol，根据三段式有： 则反应Ⅱ的化学平衡常数K===，故答案为； ④ 改变外界条件，NO的平衡转化率升高，说明反应正向移动。 a．反应Ⅱ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，a项不符合题意； b．反应Ⅱ为正反应方向体积减小，增大压强，平衡正向移动，b项符合题意； c．CO为反应物，加入CO，平衡正向移动，NO的平衡转化率升高，c项符合题意； d．增大反应物与催化剂的接触面积，反应速率加快，但是平衡不移动，d项不符合题意； 故答案为bc； (4)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) K=2，该温度下某时刻测得体系内的浓度分别为c(CO)=0.4 mol/L、c(H2)=0.4 mol/L、c(CH3OH)=0.8 mol/L，则Q==12.5>K=2，当Q大于平衡常数K时，化学平衡会向逆反应方向移动，则v(正)<v(逆)，故答案为：<； 19.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，合成乙二醇具有重要意义。回答下列问题： Ⅰ．直接合成法：，不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 （1）恒温恒容条件下，可提高CO转化率的措施有　　　　　　　。 a．增加原料中的量       b．增加原料中的量       c．通入Ar气       d．及时分离出乙二醇 （2）实验表明，在500K时，即使压强（34 MPa）很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是　　　　　　　(答出1条即可)。 Ⅱ．环氧乙烷(EO)水合工艺法：主反应：   ；副反应：。体系中环氧乙烷初始浓度为，恒温下反应，环氧乙烷完全转化，产物中。 （3）0∼30 min内，　　　　　　　(保留两位有效数字)。 （4）下列说法正确的是　　　　　　　。 a．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量 b．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率 c．0∼30 min内， Ⅲ．以甲醛和合成气为原料制备乙二醇，反应如下： ① ② （5）反应中伴随副反应③：。平衡常数与温度之间满足关系常数，反应②和③的与的关系如图所示，则　　　　　　　，(填“>”“<”或“=”)；欲抑制甲醇的生成，应适当　　　　　　　(填“升高”或“降低”)反应温度，理由是　　　　　　　。 【答案】（1）bd     （2）温度过高，反应平衡常数较小导致产率过低（或温度过高，催化剂的催化活性下降导致产率过低）     （3）0.046     （4）b     （5）① <    ② 降低    ③ 随着的增大，即温度降低，反应② 的增大的程度大于反应③ 的增大程度      【解析】(1)a．增加原料中CO的量，平衡正向移动，CO的转化量增多，但CO总量增加更多，其转化率反而降低，a不符合题意； b．增加原料中H2的量，平衡正向移动，CO的转化量增多，而CO总量不变，则其转化率升高，b符合题意； c．恒容条件下通入Ar气，反应中各物质的浓度均不发生改变，平衡不移动，CO的转化率不变，c不符合题意； d．及时分离出乙二醇，则乙二醇浓度减小，平衡正向移动，CO的转化率升高，d符合题意； 故选bd； (2)从表中数据可知，温度升高，平衡常数K值减小，则该反应为放热反应，温度升高至500K时，K＜1.3×10-3，即反应正向进行的程度很小，乙二醇产率很低；也可能是在高温条件下，催化剂失去活性，导致反应速率很慢，乙二醇产率很低； (3)30 min时，环氧乙烷转化完全，即消耗的EO总量为1.5 mol∙L-1，设主反应消耗的EO为x mol∙L-1，则副反应消耗的EO为(1.5-x) mol∙L-1，则生成的EG为[x-(1.5-x)] mol∙L-1，生成的DEG为(1.5-x) mol∙L-1，根据产物中，即，得到[x-(1.5-x)]:(1.5-x)=10:1，解得x=1.375，因此； (4)a．主反应为放热反应，生成物的总能量低于反应物的总能量，a错误； b．选择合适的催化剂能提高主反应的选择性，减少副反应的发生，从而提高乙二醇的最终产率，b正确； c．0∼30 min内，主反应：   ；副反应：，，c错误； 故选b； (5)根据关系式可知，图中两条曲线的斜率为，反应② 的斜率更大，说明反应② 的更小，即；由图可知，越大，即温度越低，反应③ 与反应② 的平衡常数差距越大，达平衡时甲醇含量越低，因此可通过适当降低温度抑制甲醇的生成。 20.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)短链烃是重要的化工原料，也是衡量国家化工水平的重要指标之一。 Ⅰ．丙烷制烯烃的反应有：i．   ；ii．   。回答下列问题： （1）在温度为600℃、起始压强为600kPa的恒温恒容密闭容器中充入发生反应i和ii，达到平衡后和的体积分数均为20%；反应i的平衡常数为　　　　　　　kPa； （2）在催化剂的作用下的转化率和的产率随温度变化关系如图所示。 的选择性随温度升高而　　　　　　　(填“增大”、“减小”、“不变”)，原因可能是　　　　　　　(的选择性 = )。 （3）在密闭容器中仅发生反应ii，平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示： ①据图分析可知，　　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)； ②反应在D点达到平衡后，若此时升高温度，同时压缩容器体积，在重新达到平衡过程中，D点会向A~G点中的　　　　　　　点方向移动。 Ⅱ．丙烷、甲醇共进料时，除发生反应i和ii外，还发生反应iii：    （4）平衡体系中、、和在含碳微粒中的物质的量分数随不同投料比的变化关系如图所示，其中代表的变化曲线为　　　　　　　(填字母)。 （5）在恒容密闭容器中充入和发生反应，随温度的升高，平衡体系中先增大后减小，解释其原因为　　　　　　　。 【答案】（1）200     （2）① 减小    ② 催化剂对的选择性降低(或发生副反应)     （3）① >    ② C     （4）b     （5）升高温度反应i、ii正向移动，反应iii逆向移动，开始时反应iii占主导，温度升高到一定程度后反应i、ii占主导      【解析】(1)达到平衡后和的体积分数均为20%，CH4和C2H4体积分数应相同，C3H6和H2体积分数应相同，均为20%，所以达平衡时C3H8体积分数= ，设初始C3H8的物质的量为n mol，达平衡时各生成物体积分数相同，设生成的CH4、C2H4、C3H6和H2的物质的量为x mol，则达平衡时，n(C3H8)=(n-2x) mol，n总=(n+2x) mol，，解得，，同温同体积，物质的量之比等于压强之比，平衡时总压为1000 kPa，； (2)随温度升高，转化率持续增大的幅度大于产率增大的幅度，所以C3H6选择性降低，可能的原因是催化剂对的选择性降低或发生副反应； (3)①由图可知，同压条件下，T1温度下C2H4体积分数更大，说明T1平衡向正向移动，该反应为吸热反应，所以T1＞T2； ② 由① 分析可知，升高温度D点应向上移动，压缩体积相当于增大压强，D点应向右移动，即同时升温加压D点就向右上方移动，故选C； (4)增大，可以看作甲醇物质的量减小，C3H8物质的量不变，抑制反应ⅲ正向进行，生成的CH4减少，CO体积分数减小，由于反应ⅱ也会生成CH4，CH4体积分数应该更大，所以选b； (5)升高温度反应i、ii正向移动，反应iii逆向移动，开始时反应iii占主导，温度升高到一定程度后反应i、ii占主导，随温度的升高，平衡体系中先增大后减小。 21.(2025-2026高二上·天津河西·期中)是重要的化工原料。 （1）已知化学键的键能如下表。 化学键 H-H N-H N-N 键能 435.9 946.5 391.1 192.8 则合成氨反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （2）下图为合成氨的流程图，根据流程的操作，可提高原料平衡转化率的是　　　　　　　　　　　(填流程序号)。 （3）实验测得合成氨速率与浓度的方程为：，为速率常数，结合实验测得四组相关数据，计算并分析： 实验 1 m n p q 2 2m n p 2q 3 m n 0.1p 10q 4 m 2n p 2.828q ①速率方程中的　　　　　　　　　　　。 ②合成氨时要及时分离出氨的原因：有利于平衡正向移动、　　　　　　　　　　　。 （4）在密闭容器中，初始按照投料，发生合成氨反应，平衡时混合气中氨气的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示。 ①比较反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(填“<”“=”或“>”)。 ②温度500℃、压强为达平衡时，的转化率为　　　　　　　　　　　；反应的压强平衡常数　　　　　　　　　　　［已知：为平衡分压求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)］。 【答案】（1）     （2）② ⑤     （3）① 1    ② 加快反应速率     （4）① <    ②     ③       【解析】(1)合成氨反应为：，根据焓变 = 反应物总键能 - 生成物总键能计算：反应物总键能为 ，生成物总键能为，焓变热化学方程式为：； (2)提高原料平衡转化率的操作合成氨反应是气体分子数减小的放热反应，提高平衡转化率的措施为：增大压强、分离产物（减小生成物浓度）或降温。 ① 干燥净化：是为了防止催化剂中毒； ② 压缩机加压：增大压强，平衡正向移动，提高转化率； ③ 热交换：此操作的目的是预热反应气，节约能源，该反应放热，降低温度才能提高平衡转化率； ④ 催化剂：加快反应速率，但不能使平衡移动，转化率不变； ⑤ 液化分离：分离出，减小生成物浓度，平衡正向移动，提高转化率； 故答案选② ⑤ ； (3)① 对比实验 1 和实验 2：实验 1：，实验 2：，两式相除得：，因此，故答案为：1； ② 根据速率方程，实验 3 中减小为原来的 0.1 倍，速率增大为原来的 10 倍，说明为负数，浓度增大时速率减慢）。因此，及时分离出氨，除了使平衡正向移动，还能加快反应速率，故答案为：加快反应速率； (4)① 合成氨反应是放热反应，平衡常数随温度升高而减小。由图可知：a点温度（500℃）高于b点温度，因此，故答案为：<； ② 设初始投入为、为，的转化率为x，则： ，由图知，500℃、下，的物质的量分数为20%，因此： ，则的转化率为；平衡时，，，； 平衡时各物质的分压：， ，，则，故答案为：；。 22.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)氨是一种重要的化工原料和储氢材料。回答下列问题。 （1）下列叙述正确的是_______(填字母)。 A. 在合成氨过程中，一定有 B. 在恒温恒容下1 mol 和1 mol 制，当体积分数不变时达到平衡 C. 在恒温恒压下合成氨，平衡后通入少量氩气，的平衡转化率不变 D. 在恒温恒容下合成氨，平衡后通入少量氨气，逆反应速率增大且大于正反应速率 （2）现有两个容积相等的恒容容器实验室合成氨气。 a．向恒温(300℃)的容器1中通入一定量的和，的产率随时间变化关系如下图。 b．向绝热(起始温度300℃)的容器2按相同方式投料，该体系在时刻达到平衡。此后保持体系恒温(300℃)，在时刻重新达到平衡。 请在图中补充画出容器2从投料后到时刻的NH3的产率随时间变化关系曲线　　　　　　　。 （3）在钨表面发生反应：，速率方程为(为速率常数，只与温度、催化剂有关)，在钨催化作用下，不同温度和起始浓度时，与时间关系如图所示，化学上，将物质的浓度衰变一半所用时间叫“半衰期”。 ①=　　　　　　　；温度下，当起始浓度时半衰期为　　　　　　　min。 ②温度：　　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)。 （4）在一定条件下，体积相同的甲、乙密闭容器中，开始均投入和.相对于乙，甲容器中仅改变一个条件，测得的转化率与时间关系如下图。 ①相对于乙，甲改变的条件是　　　　　　　(填字母)。 A．加入催化剂       B．升高温度       C．增大压强       D．分离氨 ②在乙条件下，容器体积为0.5 L，0-4 min内，　　　　　　　。 ③在甲条件下，达到平衡后，再加入和，合成氨反应平衡移动的方向是　　　　　　　(填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”)。 【答案】（1）AD     （2）     （3）① 0    ② 5    ③ <     （4）① C    ②     ③ 向正反应方向移动      【解析】(1)A．在合成氨反应中，反应速率之比等于化学计量数之比，A正确； B．由反应式可知，若某时刻的物质的量为2x　mol，则为(1-x)　mol，为(1-3x)　mol，体积分数为，它是定值不能用于判断反应是否平衡，B错误； C．在恒温恒压条件下，通入氩气，气体体积增大，相当于减压，平衡向逆反应方向移动，的平衡转化率减小，C错误； D．平衡后，充入少量氨气，产物浓度增大，逆反应速率增大，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，D正确； 故选AD。 (2)向恒温(300℃)的容器1中通入一定量的和，的产率随时间变化关系如下图可知该反应是放热反应；若起始温度300℃绝热容器中，随反应进行温度升高反应速率加快，在时刻达到平衡，相同时间内氨气产率变大，曲线在容器1的上方；此后保持体系恒温(300℃)，则温度降低平衡正移，氨气的产率进一步提高，在时刻重新达到平衡产率比原曲线大，则曲线仍在原曲线上方。故曲线图为：。 (3)① 由图可知，该反应是匀速反应，氨的浓度变化与时间成正比，则n=0。时，， 当起始浓度时半衰期为。 ②由图可知，消耗等量氨气时，温度为所需时间少于温度为，说明条件下反应速率大于，则大于，故答案为<。 (4)① 由图可知，甲条件下的转化率大于乙条件，说明平衡向正反应方向移动，合成氨反应为体积减小的放热反应，则降低温度、增大压强、分离氨，平衡向正反应方向移动，有利于提高氮气的转化率，由图可知，甲条件下合成氨反应的反应速率快于乙条件下，则相对于乙，甲改变的条件是增大压强，故选C； ②在乙条件下，容器体积为0.5 L，0-4 min内，的转化率为20%，转化了的的物质的量为0.2 mol，转化了的的物质的量为0.6 mol，。 ③在甲条件下，达到平衡后的转化率为60%，则平衡后，，，则；故再加入和，，则Q<K，合成氨反应平衡移动的方向是向正反应方向移动。 23.(2025-2026高二上·陕西安康·期中)碳达峰和碳中和是应对气候变化的重要策略，以为原料合成甲醇可以减少的排放，可以更快地实现碳达峰和碳中和。和生成甲醇涉及的反应如下： 主反应：； 副反应：。 回答下列问题： （1）主反应的焓变和熵变随温度变化很小，可视为常数，主反应能自发进行温度范围是小于　　　　　　K(保留一位小数)。 （2）反应　　　　　　。 （3）下图中表示反应的平衡常数随温度变化关系的曲线为　　　　　　(填“a”或“b”)。 （4）在恒温、恒容条件下，发生主反应和副反应，下列说法不能表明达到平衡状态的是　　　　　　(填选项字母)。 a．气体的平均摩尔质量不变             b．某时刻 c．气体的压强保持不变             d．保持不变 （5）T℃时，在主、副反应的混合体系中，平衡时，生成甲醇的选择性随压强的变化如图所示［已知：的选择性］。 ①增大压强，甲醇的选择性增大的原因是　　　　　　。 ②T℃时，若在1L密闭容器中充入和时，在压强为时反应达到平衡，生成0.6molCO(此时水为气态)，甲醇的平均反应速率=　　　　　　；T℃时，主反应的压强平衡常数　　　　　　(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用含的代数式表示)。 （6）一定条件下使、混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。其他条件相同时，在不同催化剂作用下发生主、副反应，在相同的时间段内的产率、选择性随温度的变化如图所示： 在上述条件下合成甲醇的工业条件是______(填选项字母)。 A. 210℃ B. 230℃ C. CZT催化剂 D. 催化剂 【答案】（1）277.8     （2）-91.2     （3）a     （4）b     （5）① 主反应正反应为气体分子数减小的反应，副反应为气体分子数不变的反应，故增大压强主反应向正反应方向移动，甲醇的选择性增大；    ②     ③      （6）BD      【解析】(1)根据自发进行的条件，＜0，则T＜，故答案为：277.8； (2)根据盖斯定律可知，主反应-副反应得到CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH3， 则； (3)由（2）知，该反应是放热反应，故温度升高，平衡逆移，K减小，曲线为a，答案为a； (4)a．主反应和副反应反应前后都是气体，根据质量守恒，反应前后气体总质量之和不变，但主反应反应前后气体的物质的量之和变化，则混合气体的平均摩尔质量为变量，能判断平衡，a不符合题意； b．二氧化碳既参与主反应又参与副反应，一氧化碳参与副反应，“表示的总消耗速率，表示副反应中的消耗速率，则不能用来判断平衡，b符合题意； c．气体的压强与气体的分子数有关，主反应前后气体分子总数发生变化，恒容容器中压强会变化，故可以用来判断平衡，c不符合题意； d．是主反应的浓度熵Q，Q不变时等于此时主反应的化学平衡常数，说明达到平衡状态，d不符合题意； 故答案选择b； (5)①加压，平衡向气体分子数减小的反应，则增大压强，甲醇的选择性增大的原因是：主反应正反应为气体分子数减小的反应，副反应为气体分子数不变的反应，故增大压强主反应向正反应方向移动，甲醇的选择性增大； ②由图可知，平衡时，甲醇的选择性为40%，此时生成0.6 molCO，则生成0.4 mol的甲醇，故甲醇的平均反应速率=，根据主反应可知， 根据副反应可知， 平衡时总物质的量：1 mol+1 mol+0.6 mol+1 mol+0.4 mol=4 mol，平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、水蒸气的分压分别为：、、、，则时，主反应的压强平衡常数； (6)由图可知，相同温度条件下，使用催化剂的选择性更高，产率也更高，故在催化剂中选择D；由图，随着温度的升高，的选择性单调下降，是因为生成的主反应是放热反应，而生成CO的副反应是吸热反应，故温度高不利于CO2转化为；但温度高，反应速率快，从的产率曲线可以看出，在230℃时，同等条件下的产率达到最高，故温度选择230℃，即答案B，故答案选择BD。 24.(2025-2026高二上·山东德州·期中)氢化制是资源利用的重要途径，该过程主要涉及如下反应： i.    ii. iii. 已知：甲醇的选择性。 （1）　　　　　　　，有利于反应i自发进行的条件是　　　　　　　。(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 （2）反应ii的速率，其中分别代表正、逆反应的速率常数。升高温度时　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）向1L密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在某催化剂作用下发生上述反应(不考虑反应ⅲ)： ①恒温恒容条件下，测得CO2平衡转化率是20%，甲醇的选择性为60%，已知初始压强为4MPa，该温度下达到平衡，则CH3OH的体积分数为　　　　　　　(保留2位小数)；该条件下反应的　　　　　　　(列式即可)。 ②恒压下的混合气体以一定流速通过装有催化剂和分子筛膜的反应管(分子筛膜能选择性分离出)，反应相同时间，甲醇的产率随温度的变化如图所示。 X点高于Y点的主要原因是　　　　　　　，N点高于M点的可能原因有　　　　　　　。 【答案】（1）① -48.97    ② 低温     （2）增大     （3）① 3.2    ②     ③ 分子筛膜可将H2O从体系中分离，反应i正向进行程度增大    ④ N点温度更高，催化剂催化反应i的活性增大(或N点分子筛膜分离出H2O的速率增大)      【解析】(1)i.    ii. iii. 利用盖斯定律，将反应ⅱ-ⅲ得， =-=(+41.43)-(+90.4)=-48.97；反应ⅰ的ΔH＜0、ΔS＜0，则有利于反应i自发进行的条件是低温。 (2)反应ii的ΔH＞0，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，平衡时，速率=0，K==，升高温度时=lgK，则会增大。 (3)① 向1L密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，在某催化剂作用下发生反应ⅰ和ⅱ，恒温恒容条件下，测得CO2平衡转化率是20%，甲醇的选择性为60%，则参加反应CO2的物质的量为0.20 mol，生成CH3OH的物质的量为0.20 mol×60%=0.12 mol，可建立如下三段式： 则平衡时CO2的物质的量为0.80mol，H2的物质的量为2.56mol，CH3OH的物质的量为0.12mol，CO的物质的量为0.08mol，H2O的物质的量为0.20mol，混合气的总物质的量为(0.80+2.56+0.12+0.08+0.20)mol=3.76mol，平衡时总压强为=3.76MPa，则CH3OH的体积分数为≈3.2%；该条件下反应ⅰ的Kp===MPa-2。 ②X点为有分子筛膜的甲醇平衡产率，Y点为无分子筛膜的甲醇平衡产率，由于分子筛能选择性分离出H2O，从而促进平衡正向移动，所以X点高于Y点，主要原因是：分子筛膜可将H2O从体系中分离，反应i正向进行程度增大；N点温度高于M点，催化剂的活性更大，则N点高于M点的可能原因有：N点温度更高，催化剂催化反应i的活性增大(或N点分子筛膜分离出H2O的速率增大)。 温度一定时，减少生成物浓度，此时正反应速率不变，逆反应速率减小，平衡正向移动，反应物的平衡转化率增大。 25.(2025-2026高二上·江苏苏州·期中)硝酸工业的尾气中含有大量氮氧化物，将进行吸收与再利用，既可以减少环境污染，又能获得额外的产品。研究者们研究了多种的吸收与转化方法。 （1）水吸收法：可与发生反应生成和，以下措施中一定可以提高的吸收效率的有　　　　　　　　　　　(填字母)。 a．提高吸收用水的温度             b．延长吸收时间             c．采取气液逆流 （2）络合吸收法：利用能与部分金属离子形成配位键的特点，可用的氨水溶液吸收并将其转化为硝酸盐，转化过程如图-1所示(转化均为可逆反应)。 ①写出反应Ⅱ的离子方程式：　　　　　　　　　　　。 ②该流程中的作用是　　　　　　　　　　　。 ③保持其他条件不变，测得溶液初始在范围内，的转化率如图-2所示。当时，转化率快速下降的原因是　　　　　　　　　　　。 （3）催化还原法。将通过灼热的催化剂表面，并喷淋高浓度的尿素[]溶液，二者被转化为和等无害物质。 ①写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　。 ②也可用于催化还原，与直接通入工业尾气与的混合气体相比，催化还原法的优势是提供高浓度的还原剂和　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）c     （2）①     ② 作催化剂    ③ 降低使浓度增大，反应Ⅱ逆向移动，浓度减小，转化率快速下降     （3）①     ② 减少氨的催化氧化等副反应发生      【解析】(1)水吸法原理为， a．提高温度，气体的溶解度降低，溶解的NO2减少，吸收效率降低，a不符合题意； b．延长吸收时间后产物NO常温下与空气中的O2反应又生成NO2，b不符合题意； c．气液逆流可以增加反应物的接触面积，从而起到提高吸收效率的作用，c符合题意； 故选c； (2)① 根据图-1，过程II的反应物为，O2，NH3，产物为和，根据电子得失守恒、电荷守恒和元素守恒可得反应的离子方程式为； ② 同理，过程I的离子方程式为；故先消耗后生成，作用是作催化剂； ③ 从平衡角度来看，pH越小，酸性越强，氢离子浓度越大，平衡反应程度越小，使浓度增大，反应Ⅱ逆向移动，浓度减小，转化率快速下降；故答案为：降低使浓度增大，反应Ⅱ逆向移动，浓度减小，转化率快速下降； (3)① 根据题干条件，NO被转化为N2，尿素被转化为N2和CO2，实现污染物的处理，N的化合价从尿素中的-3升到0，从NO的+2降到0，为N元素的价态归中反应，则根据电子守恒、元素守恒规律，得到化学方程式为： ； ② 氨气直接催化还原NO的原理为 ，但NH3在空气中也可以被催化氧化，从而降低还原NO的效率，故答案为：减少氨的催化氧化等副反应发生。 26.(2025-2026高二上·陕西宝鸡·期中)油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢，需要回收处理并利用。已知下列反应的热化学方程式： ①      （平衡常数） ②      （平衡常数） ③      （平衡常数） （1）　　　　　　（用含和的代数式表示）。 （2）已知反应②中相关化学键的键能数据如表： 化学键 键能/（） a b c d 则键的键能　　　　　　（用含，，的代数式表示）。 （3）下列叙述一定能说明反应②达到平衡状态的是______（填字母）。 A. 断裂键的同时生成键 B. 恒温恒容，和浓度之比不再变化 C. 恒温恒压，混合气体的密度不再变化 D. 恒容绝热，不再变化 （4）在恒压密闭容器内，充入与只发生反应③。的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①压强：　　　　　　（填“＞”、“＜”或“”）。 ②比较，，三点的平衡常数大小：　　　　　　（用，，表示）。 （5）若其他条件相同的情况下，反应③在不同温度下反应相同时间后，测得的转化率（）随温度（）的变化曲线如图，其原因是　　　　　　。 （6）在、条件下，按充入混合气体发生反应①，平衡时混合气中与的分压相等，则该温度下平衡常数　　　　　　。（用分数表示）（为以分压表示的平衡常数，以各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度，气体的分压等于其物质的量分数总压强） （7）将和按体积比投料，并用稀释，发生反应①③。在常压和不同温度下，反应相同时间后，、和的体积分数随温度的变化关系如图所示。时，的体积分数为　　　　　　。 【答案】（1）     （2）     （3）CD     （4）① >    ②      （5）段未达到平衡，升高温度，反应速率增大，单位时间内的转化率增大；点为平衡点，段升高温度，平衡逆向移动，转化率减小     （6）     （7）      【解析】(1)化学平衡常数等于生成物的浓度系数次方与反应物的浓度系数次方之比；由盖斯定律，①-③ 得反应②，则； (2)反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和；则   ，； (3)A．断裂键的同时生成键，描述的都是正反应，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应平衡； B．反应速率比等于反应中系数比；恒温恒容，生成物和浓度之比等于系数比，其比值不再变化，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应平衡； C．反应为气体分子数改变的反应，恒温恒压，随着反应进行，容器体积改变，而混合气总质量不变，当混合气体的密度不再变化，能说明平衡不再移动，达到平衡； D．平衡常数受温度影响，恒容绝热，随着反应进行，温度发生改变，不再变化，说明平衡不再移动，反应达到平衡； 故选CD； (4)①是气体体积减小的反应，同一温度条件下，增大压强，平衡正向移动，的转化率增大，所以压强： > ； ② 平衡常数受温度影响，反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故； (5)升高温度，反应速率增大；段未达到平衡，升高温度，反应速率增大，单位时间内的转化率增大；点为平衡点，段升高温度，平衡逆向移动，转化率减小。 (6)、条件下，按充入混合气体发生反应① ，设硫化氢、氩气投料分别为1mol、3mol，平衡时混合气中与的分压相等，则反应0.5mol硫化氢，由三段式： 平衡时总的物质的量为4.25mol，该温度下平衡常数 (7)由图，时，和的体积分数分别为1.95%、0.4%，由方程式可知，③ 中生成氢气0.4%×2=0.8%、消耗0.4%，则反应① 中生成1.95%+0.4%=2.35%，则生成氢气2.35%×2=4.7%；故的体积分数为4.7%+0.8%=5.5%。 27.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)将转化为高附加值的化学品，实现资源化利用，是一项重要的碳减排技术。 Ⅰ．逆水煤气变换(RWGS)：    Ⅱ．甲烷化：    Ⅲ．甲烷化：    在恒定压强条件下，将的混合气体投入反应器中，图1为各组分平衡时物质的量分数(不包括)与温度的关系，图2为在不同温度下反应相同的时间的转化率、及的产率与温度的关系。 已知：的产率，的产率。 回答下列问题： （1）　　　　　　　　　　　。 （2）图1中曲线Y对应的物质是　　　　　　　　　　　(填化学式)，温度高于550℃时，从化学平衡的角度解释CO曲线随温度变化的原因　　　　　　　　　　　。 （3）图1中M点(对应温度下，可认为体系中不含CO)时，CH4的压强为　　　　　　　　　　　MPa，该温度下甲烷化反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 （4）根据图2计算，518℃时的转化率　　　　　　　　　　　(计算结果精确到0.1%)。 【答案】（1）-166     （2）①     ② 升高温度，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，均有利于提高平衡时的物质的量分数，且高温时，反应Ⅰ占优势     （3）① 0.025    ②      （4）33.3%      【解析】(1)反应II=反应I+反应III，根据盖斯定律，ΔH2=ΔH1+ΔH3=+41kJ/mol-207kJ/mol=-166kJ/mol； (2)温度越高·，曲线Y下降，则生成Y在三个反应中均为放热方向，Y不是CO2或CO，则Y为CH4；升高温度，反应Ⅰ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，均有利于提高CO平衡时的物质的量分数，且高温时反应Ⅰ占优势，故CO曲线随温度升高而升高。 (3)曲线Z为H2，M点时体系中不含CO，则只发生反应II，初始，假设初始CO2和H2的物质的量分别为x mol和3x mol，CO2转化的物质的量为a mol，平衡时CO2和H2的物质的量分数相等，则x-a=3x-4a，，平衡时CO2、H2、CH4、H2O的物质的量分别为mol、mol、mol、mol，气体总物质的量为mol，则CH4的压强为，该反应的平衡常数为。 (4)图2在518℃时，CO2的转化率为40%，CO和CH4的产率均为20%，起始时CO2和H2的物质的量之比为1:3，设起始时CO2的物质的量为1 mol，则H2的物质的量为3 mol，转化的CO2的物质的量为0.4 mol，生成的CO和CH4均为0.2 mol，设反应Ⅰ转化的CO2的物质的量为x mol，则消耗的H2的物质的量为x mol，生成的CO的物质的量也为x mol，反应Ⅱ转化的CO2的物质的量为(0.4-x) mol，则消耗的H2的物质的量为(1.6-4x) mol，生成的CH4的物质的量为(0.4-x) mol，在反应Ⅲ中，起始的CO的物质的量为x mol，平衡时CO的物质的量为0.2 mol，所以转化的CO的物质的量为(x-0.2) mol，则同时转化的H2的物质的量为(3x-0.6) mol，所以三个反应总共转化的H2的物质的量为(x+1.6-4x+3x-0.6) mol = 1 mol，所以H2的转化率为α(H2) = 。 28.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)乙醇与水催化重整制氢发生以下反应： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    反应Ⅲ：    回答下列问题： （1）　　　　　　　，该反应能自发进行的条件为　　　　　　　。 （2）压强为，H2的平衡产率与温度、起始时的关系如下图，每条曲线表示H2相同的平衡产率。 ①反应Ⅲ的平衡常数：　　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)，原因是　　　　　　　。 ②H2的产率：C点　　　　　　　B点(填“>”、“<”或“=”)。 （3）压强为100 kPa下，和发生上述反应，平衡时CO2和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如下图。[已知：CO的选择性] ①表示乙醇转化率的曲线是　　　　　　　(填字母)。 ②573 K时，平衡体系中水的物质的量=　　　　　　　mol；反应Ⅱ的　　　　　　　(保留到小数点后两位)。 【答案】（1）①     ② 高温     （2）① =    ② B点温度等于A点    ③ >     （3）① b    ② 1.38    ③ 14.04      【解析】(1)反应Ⅰ：C2H5OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g) ΔH1；反应Ⅱ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2 kJ•mol-1；已知反应Ⅲ：C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) ΔH3=+173.3kJ•mol-1；依据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ×2，则ΔH1=+173.3kJ•mol-1-(-41.2 kJ•mol-1)×2=+255.7kJ/mol，反应Ⅰ为C2H5OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g) ΔH1=+255.7kJ•mol-1，ΔS＞0，ΔH＞0，要自发进行，则ΔG=ΔH-TΔS＜0，所以该反应能自发进行的条件为高温。 (2)①平衡常数只受温度影响，B点温度等于A点，则=； ②每条曲线表示氢气相同的平衡产率，则在 C 点所在曲线上取一个点与 B 点温度相同，标为点 A，A 点与 B 点相比温度相同，但是 A点的大于 B 点的，而增大时，三个反应均会正向移动，氢气的产率增大，因此H2的产率：C >B点。 (3)①反应Ⅰ、Ⅲ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，反应Ⅱ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则反应Ⅰ、Ⅱ平衡移动的结果，都使CO的物质的量增大，故温度升高CO的选择性增大，CO2的选择性减小；由于CO的选择性+CO2的选择性=1，则表示CO2选择性的曲线为a，表示CO选择性的曲线为c，表示乙醇转化率的曲线为b； ②573K时，压强为100kPa下，1mol C2H5OH(g)和3mol H2O(g)发生上述反应，乙醇的转化率为60%，CO2的选择性为85%，CO的选择性为15%，则参加反应乙醇的物质的量为1mol×60%=0.6mol，平衡时n(C2H5OH)=0.4mol，生成n(CO)=0.6mol×2×15%=0.18mol，n(CO2)=0.6mol×2×85%=1.02mol，由O元素守恒可知n(H2O)= =1.38mol，由H元素守恒可知n(H2)= ，平衡时混合气体总物质的量为0.4mol+0.18mol+1.02mol+1.38mol+3.42mol=6.4mol，反应Ⅱ的 =14.04。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题13化学反应速率与化学平衡综合题 1.【答案】(1)①-246.1kJmo1 ②5 (2)b (3)① 0.016mol.L.min1 ②C (4)①< ②> ③= ④增大起 n(H2 始时nCO 的投料比，增大压强 2.【答案】(1)+119.6 (2)4S2g=Sag AH=-412kJ/mol (3) 0.05 (4)①d;a ②bc ③ 8p6 121 3.【答案】(1)< (2)①C02 ②0.8 ③丙 ④> (3) 4 ①0.6 ②9n 4【答案】(1)①-90.7 ②低温 (2)B (3)①< ②正反应 为气体分子数减小的反应，压强越大，反应物的平衡转化率越大 ③KA=KB>KC或 49 KC<KA=KB ④57.1 ⑤ p 5.【答案】(1)①5 ②小于 (2)①催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越 大，催化效果越好，反应速率越快 ②温度太高，催化剂的活性减弱，反应速率减 慢 (3 NH3(g]+2CH3OH(g=CH3NH(g)+2H2O(g)AH=(m+nkJ.mol (4)-65.7 6.【答案】(1)0.001~molL1.s1 (2)0.36 (3)bd (4)①压 缩 ②大于 ③体积瞬间减小，CO2急剧增大，因此透光率快速降低：压强增大使平衡 N2O4g=2NO2g逆向移动，NO2转化为N2O4,NO2浓度逐渐减小，透光率缓慢增大 7.【答案】(1)①4 ②③ ③放热 (2)高 (3)-46 (4)BD (5)①增大 ②在200~300口°C范围，温度升高，速率加快， NH3的转化率增大，但N2的选择性下降 8.【答案】(1)①2△H1-△H2 K ② (2)低温 (3)增大CO,的浓 K2 0.0022 度 (4)①40 ②4×104 ③100：87 ④ (0.0542×0.003 9.【答案】(1)低温 (2)①A ②P2>P1 (3)①T1 ②60% 114 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 1 ×20 2 ③增大N2的浓度（或增大压强等合理答案） (4) 0.5×20 0.5×20 2 2 10.【答案】(1)84kJ·mol1 (2)①bd ②> ③0.5 (3)①升 高温度，反应速率增大 ②放热 (4)催化剂活性较低 11.【答案】(1)①< ②> ③16 (2)-126 (3)①* C,Hs+C2H=CHg ②由*C4Hg生成C4Hg时，活化能较大，反应速率慢 ③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，反应和反应i平衡均逆向移动，所以 C2H4的转化率减小 ④0.16 12.【答案】(1)不变 (2)①低温 ②△G=△H-T△S<0时反应可自发进行。升高 温度，CO2的平衡转化率下降，说明该反应△H<0,因其△S<0,低温下才能满足△G<0 ③ B (3)①快反应 ②< ③0.36 13.【答案】(1)①C ②降低 (2)①AB ②25% ③ 0.52 ④逆向移动 ⑤Q= 1.52 >K= 0.52 0.75×2.253 0.75×4.253 0.75×2.25(合理即叭 14.【答案】(1)①低温 ②Ka>Kb>K。 ③减少 (2)D (3) 1 小于 (4)①i ②D ③0.26 ④ 17 15.【答案】(1)①MoO2+CH4→CH3OH+MoO ②> ③步骤1 ④极性 a+4b 键 (2)①H2O ②803 (3) 3 16.【答案】(1)①I ②D (2)①增大 ②B ③BD ④ 20 MPa (3)①T1 ②主反应是气体分子数减少的反应，副反应是气体分子数不 变的反应，其他条件不变，增大压强，主反应平衡正向移动，故C2H4的平衡转化率增大 17.【答案】(1)①B ②分液漏斗 ③冰水 ④通过观察气泡控制气体比例和 气流速度，使S02和 O2两种气体混合均匀 ⑤ 3Ba2++3SO2+2NO3+2H2O=3BaS04↓+2NO↑+4H (2)B (3)① ②相同时间内，T2时C0的减少量大于T1时C0的减少量 ③50% ④ I 催化剂 18.【答案】(1)4NH+50, 4N0+6H0(2)390.8(3)①>②放热 ③ 214 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 0.025④ ⑤bc (4)< 6 19.【答案】(1)bd (2)温度过高，反应平衡常数较小导致产率过低（或温度过高，催化剂 的催化活性下降导致产率过低) (3)0.046 (4)b (5)①< ② 1 降低 ③随着云的增大， 即温度降低，反应②的lnK增大的程度大于反应③的lnK增大程 度 20.【答案】(1)200 (2)①减小 ②催化剂对C3H6的选择性降低（或发生副反 应) (3)①> ②C (4)b (5)升高温度反应i、iⅱ正向移动， 反应i逆向移动，开始时反应ⅱ占主导，温度升高到一定程度后反应i、ⅱ占主导 21.【答案】(1)N2(g+3H2(g=2NH3(g△H=-92.4kJmo1 (2)② ⑤ (3)①1 ②加快反应速率 (4)①< ②33.3% ③ 1 27p 容器2 容器1 t/min 22.【答案】(1)AD (2) 氨气的产率随时间关系图 (3)①0 ② 5 ③< (4)①C ② 0.3~mol.L.min ③向正反应方向移 动 23.【答案】(1)277.8 (2)-91.2 (3)a (4)b (5)①主 反应正反应为气体分子数减小的反应，副反应为气体分子数不变的反应，故增大压强主反应向正反应方向 6.4 移动，甲醇的选择性增大： ②0.08mol:L1min1 (6) BD 24.【答案】(1)①-48.97 ②低温 (2)增大 (3)①3.2 ② 0.12×0.2 ③分子筛膜可将H0从体系中分离，反应i正向进行程度增大 ④N点温度 0.8×2.56 更高，催化剂催化反应i的活性增大（或N点分子筛膜分离出HO的速率增大） 25. 答 案】 (1) c ( ① 4Co(NH3 NO)+302+8NH3+2H20=4Co(NH3lo+4NO3+4NH ②作催化 剂 ③pH降低使NH4浓度增大，反应Ⅱ逆向移动，CoH6浓度减小，NO转化率快速下 3/4 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 降 (3)①2CONH22+6NO 催化剂 ②减少氨的催化氧化等副反应发 生 26. 【答案】(1) K (2)2a+2b-2d-112 (3)CD (4)① > ②KA=KB>KC (5)DE段未达到平衡，升高温度，反应速率增大，单位时间内 100 CS2的转化率增大；E点为平衡点，EF段升高温度，平衡逆向移动，CS2转化率减小 (6)17 (7)5.5% 27.【答案】(1)-166 (2)①CH4 ②升高温度，反应I正向移动，反应逆向移 动，均有利于提高CO平衡时的物质的量分数，且高温时，反应I占优势 (3)① 0.025 ②3.2×10 (4)33.3% 28.【答案】(1)①+255.7kJ/mol ②高温 (2)①= ②B点温度等于A 点 ③> (3)①b ②1.38 ③14.04 414 专题13 化学反应速率与化学平衡综合题 1.(2025-2026高二上·江苏苏州·期中)合成气（CO和）是重要的工业原料气，由合成气制备“21世纪的清洁燃料”二甲醚的主要涉及反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： （1）反应的　　　　　　　　　；CO和分子中的化学键分别视为和，则估算该反应的需要　　　　　　　　　（填数字）种化学键的键能。 （2）下列措施中，既能提高反应中平衡产率又能加快反应速率的有　　　　　　　　　（填序号）。 a．升高温度       b．增大压强       c．加入合适的催化剂 （3）一定温度下，将0.2 mol CO和0.2 mol 通入1 L恒容密闭容器中，若只发生反应Ⅲ，5 min后达到化学平衡，平衡后测得的体积分数为0.2. ①0~5 min内　　　　　　　　　。 ②下列情况一定能说明该反应已经达到平衡状态的是　　　　　　　　　（填序号）。 A．混合气体的压强保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．与的体积比保持不变 D． （4）将合成气以通入1 L的反应器中，一定条件下只发生反应：   其中CO的平衡转化率随温度、压强的变，化关系如图所示。 ①　　　　　　　　　0（填“>”“<”或“=”，下同）。 ②　　　　　　　　　。 ③X点和Y点对应的化学平衡常数　　　　　　　　　。 ④不改变反应温度，CO平衡转化率由Z点达到Y点的措施有　　　　　　　　　。 2.(2025-2026高二上·安徽芜湖·期中)在化工生产中有着广泛的应用前景，主要用于制造黏胶纤维和玻璃纸的原材料，工业上常用合成，原理如下： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    总反应：    （1）当时，合成总反应的　　　　　　　。 （2）转化为的热化学方程式为　　　　　　　。 （3）工业上利用反应Ⅰ制备，在的密闭容器中加入和，反应后，测得体积分数为10%，则内的平均反应速率　　　　　　　。 （4）利用工业废气替代硫黄矿生产的反应为。反应物投料比采用，维持体系压强为应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度的变化如图。 ①图中，和随温度变化的曲线分别是　　　　　　　、　　　　　　　。(填字母) ②下列操作中，能提高平衡转化率的是　　　　　　　。 a．增大       b．恒温恒压下通入       c．移除       d．加入催化剂       e．降低温度 ③曲线交点的横坐标为840℃，该温度下以分压表示的平衡常数　　　　　　　。(用含的代数式表示，是以平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数) 3.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)NO、CO是大气污染物，研究NO、CO等气体的无害化处理，对治理大气污染、建设生态文明有重要意义。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO和CO发生反应：   。回答下列问题： （1）升高温度，该反应的平衡常数减小，则　　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)0。 （2）某研究小组模拟该反应，一定温度下，在容积为2 L的恒容密闭容器中加入等物质的量的NO和CO，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。 ①X代表的物质是　　　　　　　　　　　(填化学式)；反应达到平衡时，　　　　　　　　　　　mol。 ②相同温度下，三种不同催化剂对CO还原NO的催化效果不同。容器容积为2 L，开始时加入2 mol NO、2 mol CO的条件下，测得结果如图所示。 使用催化剂　　　　　　　　　　　(填“甲”“乙”或“丙”)效果差；A、B两状态下，生成的速率大小关系是　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)。 （3）向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和2 mol NO发生上述反应，在一定温度下达到平衡，整个过程容器中的压强(p)与反应时间(t)的关系曲线如图所示，已知，平衡时，容器中　　　　　　　　　　　，该温度下，该反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(用含n的代数式表示；为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 4.(2025-2026高二上·河北保定·期中)甲醇是一种重要的化工原料，具有广阔的开发和应用前景。工业上将水煤气(CO与的混合气体)转化成甲醇，发生的反应为。 （1）已知：Ⅰ．    Ⅱ．    Ⅲ．    则的　　　　　　　　　　　，该反应能自发进行的条件为　　　　　　　　　　　(填“高温”或“低温”)。 （2）一定条件下，在恒容密闭容器中充入1 mol 和2 mol 合成，下列说法能判断反应达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．混合气体的密度不再发生变化 B．混合气体的压强不再发生变化 C． （3）在密闭容器中充入1 mol 和2 mol 合成，实验测得CO的平衡转化率与温度、压强(单位为kPa)的关系如图所示。 ①　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)，判断的理由是　　　　　　　　　　　。 ②、、的大小关系是　　　　　　　　　　　。 ③若在℃，下发生反应，平衡时的体积分数是　　　　　　　　　　　(保留3位有效数字)％，平衡常数　　　　　　　　　　　(为用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算的平衡常数，分压=总压×气体的物质的量分数；整理出含的最简表达式)。 5.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)二甲胺是用途广泛的化工原料，用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺是一种常用的方法。回答下列问题： （1）合成气制备甲醇：一定条件下发生反应，。CO的结构式为，估算该反应的需要　　　　　　　(填数字)种化学键的键能数据，该反应的活化能　　　　　　　(填“大于”或“小于”)。 （2）合成氨：在30.4MPa、条件下，混合气体以一定流速通过合成塔。测得出口含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图。的原因是　　　　　　　。达到最高点后，曲线②下降的原因是　　　　　　　。 （3）用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下： Ⅰ．    Ⅱ．    该条件下氨气合成二甲胺的热化学方程式为　　　　　　　。 （4）为标准摩尔生成焓，其定义为标准状态下，由稳定相态的单质生成1mol该物质的焓变。对于稳定相态单质，其为零。部分物质的标准摩尔生成焓如下表。 化合物 摩尔生成焓 -45.9 -285.8 -239.2 -18.4 标准状态下，反应   　　　　　　　。 6.(2025-2026高二上·天津河西·期中)℃时，在容积为1L恒容密闭容器中，通入一定量的，发生反应，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。 （1）在，该反应的平均速率为　　　　　　　　　　　。 （2）该温度下，反应平衡常数的值为　　　　　　　　　　　。 （3）不能说明反应达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　。 a．混合气体的摩尔质量不变                      b． c．混合气体的颜色不变                            d． （4）下图是实验小组在常温时探究压强对平衡移动的影响，将一定量的充入注射器中后封口，在拉伸和压缩注射器的过程中(忽略能量损失)气体透光率随时间的变化曲线如图，回答问题： ①a点的操作是　　　　　　　　　　　注射器(填“压缩”或“拉伸”)，d点与a点相比，：d　　　　　　　　　　　a(填“大于”或“小于”)。 ②综合分析，a、b、c三点透光率先减小后增大的原因　　　　　　　　　　。 7.(2025-2026高二上·陕西宝鸡·期中)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。铁触媒催化合成氨经历下图所示①～⑥步过程（从状态Ⅰ至状态Ⅶ）：（注解：图中“”表示吸附在催化剂表面的物质） 请根据信息回答下列问题： （1）催化反应往往经过物质在催化剂表面的“吸附”过程和脱离催化剂表面的“脱附”过程。上图历程中包含　　　　　　个基元反应，第　　　　　　（填序号）步为决速步，“吸附”过程是　　　　　　（填“吸热”或“放热”）过程。 （2）相同质量的同种催化剂，在载体上的分散度越　　　　　　（填“高”或“低”），催化效果越好。 （3）根据上图计算合成氨反应的焓变   　　　　　　。 （4）关于合成氨工艺流程，下列理解正确的是______（填字母）。 A. 控制温度（）远高于室温，是为了保证尽可能大的平衡转化率和快的反应速率 B. 可将液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 C. 当温度、压强一定时，在原料气（和比例不变）中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 D. 分离空气可得，通过天然气和水蒸气转化可得，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生 （5）工业尾气中的可通过催化氧化为除去，已知与作用分别生成、、的反应均为放热反应。将一定比例的、和的混合气体以一定流速经过装有催化剂的反应管，的转化率、的选择性[]与温度的关系如图。 其他条件不变，在范围内升高温度，出口处氮氧化物的量　　　　　　（填“增大”或“减小”），原因是　　　　　　。 8.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)CO2资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义，使用镍氢催化剂可使CO2转化为CH4.体系中主要反应的热化学方程式如下： 反应I．； 反应Ⅱ．； 反应Ⅲ．。 回答下列问题： （1）　　　　　　　　　　　(用含的代数式表示)，　　　　　　　　　　　(用含的代数式表示)。 （2）查阅资料可知，。　　　　　　　　　　　(填“高温”或“低温”)条件有利于反应I自发进行。 （3）为了提高反应I和反应Ⅱ中H2(g)的平衡转化率，可采取的措施为　　　　　　　　　　　(写1种即可)。 （4）T℃下，在5L恒容密闭容器中，充入0.1molCO2(g)和0.4molH2(g)，发生反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ。5min时，反应均达到平衡，此时测得。 ①CO2(g)的平衡转化率为　　　　　　　　　　　%。 ②0～5min内，v(CH4)　　　　　　　　　　　。 ③反应前后混合气体的总压强之比为　　　　　　　　　　　。 ④T℃下，反应Ⅲ的平衡常数K=　　　　　　　　　　　(写出计算式即可)。 9.(2025-2026高二上·福建宁德·期中)氨在国民经济中占有重要地位。目前，我国合成氨的生产能力位居世界首位。已知298 K时有合成氨反应：，请回答下列问题： （1）此反应在　　　　　　　　　　　(“高温”或“低温”)条件下更有利于自发进行。 （2）在其他条件相同时，分别测定的平衡转化率在不同压强()下随温度的变化，曲线如图所示，正确的是　　　　　　　　　　　(填“A”或“B”)，比较的大小关系：　　　　　　　　　　　。 （3）在一定条件下，向某反应容器中投入5 mol N2、15 mol H2，在不同温度()下发生反应：，平衡体系中的质量分数随平衡时气体总压强变化的曲线如图所示。 ①中，温度最低的是　　　　　　　　　　　。 ②点时，的转化率为　　　　　　　　　　　。为了提高的转化率，可采取的措施有　　　　　　　　　　　(任写一条)。 （4）一定温度下，向刚性密闭容器中充入物质的量之比为1：2的和的混合气体，初始压强为30 MPa，平衡后混合气体总压强为20 MPa，则该温度下反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(列出计算式即可)。 (用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数) 10.(2025-2026高二上·江西景德镇·期中) 化学反应原理在工业生产中有广泛的用途。完成下列各题： （1）油气开采，石油化工，煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。已知下列反应的热化学方程式： ①   ； ②   ； ③   。 计算反应④的　　　　　　　　　　　。 （2）加氢可转化为二甲醚，反应原理为。 ①一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生该反应，能说明该反应达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 a．       b．的质量分数保持不变 c．混合气体的密度不变       d．混合气体的平均相对分子质量不变 ②在体积为3L的恒容密闭容器中充入和，测得、的物质的量随时间的变化如图所示。 ⅰ．反应达到时，　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”) ⅱ．内，　　　　　　　　　　　mol·L-1·min-1。 （3）一定条件下，向某恒容容器中通入一定量的CO发生反应：2CO(g)C(s)+CO2(g)(无催化剂)，在不同温度下相同时间内产物CO2的物质的量浓度随温度的变化如下图所示，在T3之前，随温度升高c(CO2)逐渐升高的原因是　　　　　　　　　　　，该反应为　　　　　　　　　　　(填“放热”或“吸热”)反应。 （4）在催化剂作用下，CO2和CH4可直接转化为乙酸：CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g)   H>0在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示： 当温度在250℃-300℃范围时，乙酸的生成速率减慢的原因是　　　　　　　　　　　。 11.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)乙烯是石油化工的核心原料，核心用途是生产有机化工产品： （1）一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量和，发生如下反应：   ，测得的转化率与时间的关系如图1所示。其中、表示温度，速率方程：，(是速率常数，只与温度有关)。 ①该反应的　　　　　　　　　　　0(填“>”“=”或“<”，下同)。 ②点：　　　　　　　　　　　。 ③温度为时，测定平衡体系中，则：　　　　　　　　　　　。 （2）在反应器中，发生如下反应： 反应    反应ii：    计算反应：   　　　　　　　　　　　。 （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)发生反应和。有存在时，反应的反应进程如图2所示。随着的增加，的转化率和产物的选择性如图3所示。 已知：的选择性。 ①根据图2，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3，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，随着的增大，的转化率减小的原因是　　　　　　　　　　　；当时，该温度下反应ii的　　　　　　　　　　　(保留两位小数)。 12.(2025-2026高二上·河南新乡·期中)的过度排放会造成另一种“大气污染”——温室效应。是目前大气中含量最高的一种温室气体，因此，控制和治理是解决温室效应的有效途径。 （1）高炉炼铁会排放大量的和烟尘，必须进行严格的控制。已知：    ，若在恒温恒容密闭容器中发生该反应，当达到平衡后，充入，则达到新平衡后CO的体积分数　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （2）科学家积极探索新技术利用合成低碳烯烃：    ，测得温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图所示，请回答。 ①上述由合成的反应在　　　　　　　　　　　(填“高温”或“低温”)下自发进行，理由是　　　　　　　　　　　。 ②在容积为1 L的恒容密闭容器中，充入3 mol 和1 mol ，测得温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法错误的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．平衡常数大小： B．催化剂在250℃时催化效率最高，所以该反应只能选在250℃进行 C．图中M点时，乙烯()的体积分数约为7.7% D．压强不变时可证明化学反应已达到平衡状态 （3）可将与反应得到气体燃料，其原理为，反应历程的能量变化如图1所示。某小组向容积是0.5 L的一密闭容器中充入2mol 与3mol ，反应过程中的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。 ①图1反应Ⅱ是　　　　　　　　　　　(填“慢反应”或“快反应”)。 ②图2压强：　　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)。 ③1100℃、条件下，20 min时反应达到平衡状态，则0～20 min用表示的反应速率　　　　　　　　　　　。 13.(2025-2026高二上·河南新乡·期中)氨的合成是工业上重要的反应，广泛应用于化肥生产。回答下列问题。 （1）合成氨反应的热化学方程式为：    。 ①下列说法正确的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．使用催化剂可提高氮气的平衡转化率 B．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 C．增大压强，平衡向正反应方向移动 ②工业上常以铁触媒为催化剂，该催化剂能　　　　　　　　　　　(填“降低”或“提高”)反应的活化能，从而增大反应速率。 （2）将1 mol 和3 mol 充入容积为1 L恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应，测得容器内气体总压强(p)随时间(t)的变化如图所示。 ①该反应的速率方程可表示为，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．使用催化剂，k增大 B．升高温度，k增大 C．平衡后分离出，k减小 D．平衡后再充入1 mol 和3 mol ，的转化率不变 ②若在温度下反应达到平衡时，则的平衡转化率为　　　　　　　　　　　，反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(用分压表示，列出计算式，省略单位)；此时，再向容器中充入1 mol 和2 mol ，平衡　　　　　　　　　　　(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)，原因是　　　　　　　　　　　。 14.(2025-2026高二上·河南南阳·期中)党的二十大报告指出，要积极稳妥推进碳达峰、碳中和。二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)已成为科学家研究的重要课题。 （1）用和合成的原理如下：，在容积恒定的密闭容器中充入，在催化剂作用下，反应相同时间，测得混合气体中的体积分数与温度的关系如下图所示。 ①该反应　　　　　　　(填“低温”或“高温”)下可自发进行。 ②该反应在a、b、c三点平衡常数的大小关系　　　　　　　。 ③c点时，向容器中再充入等物质的量的和，再次达到平衡时，的体积分数　　　　　　　(“增大”、“减小”或“不变”)。 （2）在三个容积均为1 L的密闭容器中，起始时浓度均为，以不同的氢碳比充入和，一定条件下发生反应，的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是_______。 A. 该反应的 B. 在氢碳比为2.0时，点：正逆) C. 氢碳比：①＜② D. P点对应温度的平衡常数为 （3）向某恒容密闭容器中充入等物质的量的和，发生如下反应：，测得不同温度下的转化率与时间的关系如图所示。其速率方程为：(k是速率常数，只与温度有关)，升高温度，增大的倍数　　　　　　　(填“大于”、“小于”或“等于”)增大的倍数。 （4）由催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应如下： 反应I： 反应II： 在时，向容积为1 L的恒容密闭容器中投入和，此时容器内的总压为，发生反应I、反应II。 ①实验测得平衡时的选择性和平衡转化率随温度的变化如图所示。 已知：的选择性的选择性。 其中，表示平衡时的选择性的是曲线　　　　　　　(填“i”或“ii”)；为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性，应选择的反应条件为　　　　　　　(填标号)。 A．低温、低压            B．高温、高压            C．高温、低压               D．低温、高压 ②若在上述条件下，反应经5 min后达平衡，的平衡转化率为的选择性为20%。则在内　　　　　　　，反应I的压强平衡常数　　　　　　　(用各气体物质分压代替浓度表示的平衡常数，分压=气体物质的物质的量分数×总压强)。 15.(2025-2026高二上·河南焦作·期中)甲醇常用作溶剂、防冻剂、燃料等，工业上有多种方法制备甲醇。回答下列问题： （1）一定条件下可用含Mo催化剂将甲烷氧化成甲醇，其部分反应的能量变化如图所示。 ①图中步骤1和步骤2的总反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　，该反应的逆反应的　　　　　　　　　　　0(填“>”或“<”)。图中反应过程的决速步骤为　　　　　　　　　　　(填“步骤1”或“步骤2”)。 ②该反应过程中断裂的化学键类型为　　　　　　　　　　　(填“极性键”或“非极性键”)。 （2）(g)与(g)在某催化剂的作用下发生如图所示反应生成1 mol (g)并放出46 kJ的热量，某些化学键的键能如下表所示(键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)： 化学键 H-H C-O C=O O-H C-H 键能/() 436 326 464 414 该反应的产物除了甲醇外，还有　　　　　　　　　　　(填化学式)，C=O键的键能是　　　　　　　　　　　。 （3）氧化时主要发生如下反应： ①    ②    ③    　　　　　　　　　　　(用含a、b的代数式表示)。 16.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)环氧乙烷是一种高效灭菌剂。工业上使用作催化剂，采用乙烯催化氧化法合成环氧乙烷，相关反应如下。 主反应：    副反应：    回答下列问题： （1）上述反应历程如图： 结合机理，三个反应中活化能最大的是　　　　　　　　　　　(填编号)，下列操作一定能够显著提高主反应反应速率的措施有　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．降低温度     B．通入氮气     C．增大浓度     D．增大浓度 （2）主反应的正、逆反应速率分别表示为、(、分别为正、逆反应速率常数，为物质的分压，分压=总压×物质的量分数)。时，向恒容密闭容器中充入和，起始时压强为，发生上述反应，达平衡时测得的转化率为，的选择性为[的选择性]。 ①若仅降温，主反应将　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)，其原因为　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．、均增大，且增大程度更大     B．、均减小，且减小程度更大 C．、均增大，且增大程度更大     D．、均减小，且减小程度更大 ②下列情况能表明体系达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．混合气体密度不随时间变化     B．气体平均摩尔质量不随时间变化 C．       D．气体压强不随时间变化 ③时，达平衡时主反应的　　　　　　　　　　　。 （3）在温度分别为、和下发生上述反应，的平衡转化率与压强的关系如图所示。反应温度最低的是　　　　　　　　　　　(填“”“”或“”)，其他条件相同，增大压强，的平衡转化率增大的原因是　　　　　　　　　　　。 17.(2025-2026高二上·天津河北·期中)SO2、NO、CO均为大气污染物，它们在一定条件下可以转化为其他物质，以减少对环境的污染。 （1）I．一定条件下，将2molSO2与1molO2置于恒容密闭容器中发生如下反应：，下列状态能说明该反应达到化学平衡状态的是　　　　　　　　　　　。 A．混合气体的密度保持不变             B．SO2的转化率保持不变 C．SO2和O2的物质的量之比保持不变       D．O2的消耗速率和SO3的消耗速率相等 II．某研究小组拟用下图装置测定SO2转化为SO3的转化率。 已知：SO3熔点为16.8℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，忽略空气中CO2的影响。 ①仪器 a 的名称是　　　　　　　　　　　。 ②D 中烧杯装的液体是　　　　　　　　　　　(填“热水”或“冰水”)。 ③B 装置的作用除了干燥SO2和O2外、还有　　　　　　　　　　　。 ④写出 E中反应的离子方程式　　　　　　　　　　　。 （2）反应，在不同条件时N2的体积分数随时间(t)的变化如图所示。根据图象可以判断曲线R1、R2对应的下列反应条件是　　　　　　　　　　　。 A．压强             B．温度             C．催化剂 （3）CO和H2在一定条件下可以合成甲醇：。现在体积为1 L的恒容密闭容器中通入1molCO和2molH2，测定不同时间，不同温度下容器中CO的物质的量，结果如表所示： 反应时间物质的量温度 0 min 10 min 20 min 30 min 40 min T1 1 mol 0.8 mol 0.62 mol 0.4 mol 0.4 mol T2 1 mol 0.7 mol 0.5 mol a a 请回答下列问题。 ①T1　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)T2，理由是　　　　　　　　　　　。 ②T2温度下，第20min时容器内压强不再改变，此时H2的转化率为　　　　　　　　　　　(填具体数值，下同)，该温度下的化学平衡常数为　　　　　　　　　　　。 18.(2025-2026高二上·广东茂名·期中)研究合成氨及的转化具有重要的意义。回答下列问题： （1）氨气加热时可催化氧化产生NO，是工业制硝酸的基础，该反应的化学方程式为：　　　　　　。 （2）已知合成氨反应Ⅰ：   ，根据下表数据，计算　　　　　　。 化学键 键能 946.0 436.0 X （3）在2 L恒容密闭容器，充入NO和CO气体各2.4 mol，在催化剂作用下发生反应Ⅱ： 。分别在和下测得随时间的变化曲线如图（a）所示。 ①图（a）中　　　　　　（填“＞”或“＜”）；反应Ⅱ是　　　　　　反应（填“放热”或“吸热”）。 ②时，内的平均反应速率　　　　　　。 ③时，反应Ⅱ在20 s时达到平衡，该反应的化学平衡常数　　　　　　（用分数表示，不写单位）。 ④在密闭容器中充入和，改变外界条件，NO的平衡转化率变化关系如图（b）所示，则X可代表　　　　　　（填字母）。 a.反应温度的变化             b.反应压强的变化 c.加入CO物质的量变化             d.催化剂的接触面积大小 （4）某温度下   ，该温度下某时刻测得体系内的浓度分别为，则此时（正）　　　　　　v（逆）（填“”、“”或“”）。 19.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，合成乙二醇具有重要意义。回答下列问题： Ⅰ．直接合成法：，不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 （1）恒温恒容条件下，可提高CO转化率的措施有　　　　　　　。 a．增加原料中的量       b．增加原料中的量       c．通入Ar气       d．及时分离出乙二醇 （2）实验表明，在500K时，即使压强（34 MPa）很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是　　　　　　　(答出1条即可)。 Ⅱ．环氧乙烷(EO)水合工艺法：主反应：   ；副反应：。体系中环氧乙烷初始浓度为，恒温下反应，环氧乙烷完全转化，产物中。 （3）0∼30 min内，　　　　　　　(保留两位有效数字)。 （4）下列说法正确的是　　　　　　　。 a．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量 b．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率 c．0∼30 min内， Ⅲ．以甲醛和合成气为原料制备乙二醇，反应如下： ① ② （5）反应中伴随副反应③：。平衡常数与温度之间满足关系常数，反应②和③的与的关系如图所示，则　　　　　　　，(填“>”“<”或“=”)；欲抑制甲醇的生成，应适当　　　　　　　(填“升高”或“降低”)反应温度，理由是　　　　　　　。 20.(2025-2026高二上·山东临沂·期中)短链烃是重要的化工原料，也是衡量国家化工水平的重要指标之一。 Ⅰ．丙烷制烯烃的反应有：i．   ；ii．   。回答下列问题： （1）在温度为600℃、起始压强为600kPa的恒温恒容密闭容器中充入发生反应i和ii，达到平衡后和的体积分数均为20%；反应i的平衡常数为　　　　　　　kPa； （2）在催化剂的作用下的转化率和的产率随温度变化关系如图所示。 的选择性随温度升高而　　　　　　　(填“增大”、“减小”、“不变”)，原因可能是　　　　　　　(的选择性 = )。 （3）在密闭容器中仅发生反应ii，平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示： ①据图分析可知，　　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)； ②反应在D点达到平衡后，若此时升高温度，同时压缩容器体积，在重新达到平衡过程中，D点会向A~G点中的　　　　　　　点方向移动。 Ⅱ．丙烷、甲醇共进料时，除发生反应i和ii外，还发生反应iii：    （4）平衡体系中、、和在含碳微粒中的物质的量分数随不同投料比的变化关系如图所示，其中代表的变化曲线为　　　　　　　(填字母)。 （5）在恒容密闭容器中充入和发生反应，随温度的升高，平衡体系中先增大后减小，解释其原因为　　　　　　　。 21.(2025-2026高二上·天津河西·期中)是重要的化工原料。 （1）已知化学键的键能如下表。 化学键 H-H N-H N-N 键能 435.9 946.5 391.1 192.8 则合成氨反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （2）下图为合成氨的流程图，根据流程的操作，可提高原料平衡转化率的是　　　　　　　　　　　(填流程序号)。 （3）实验测得合成氨速率与浓度的方程为：，为速率常数，结合实验测得四组相关数据，计算并分析： 实验 1 m n p q 2 2m n p 2q 3 m n 0.1p 10q 4 m 2n p 2.828q ①速率方程中的　　　　　　　　　　　。 ②合成氨时要及时分离出氨的原因：有利于平衡正向移动、　　　　　　　　　　　。 （4）在密闭容器中，初始按照投料，发生合成氨反应，平衡时混合气中氨气的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示。 ①比较反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(填“<”“=”或“>”)。 ②温度500℃、压强为达平衡时，的转化率为　　　　　　　　　　　；反应的压强平衡常数　　　　　　　　　　　［已知：为平衡分压求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)］。 22.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)氨是一种重要的化工原料和储氢材料。回答下列问题。 （1）下列叙述正确的是_______(填字母)。 A. 在合成氨过程中，一定有 B. 在恒温恒容下1 mol 和1 mol 制，当体积分数不变时达到平衡 C. 在恒温恒压下合成氨，平衡后通入少量氩气，的平衡转化率不变 D. 在恒温恒容下合成氨，平衡后通入少量氨气，逆反应速率增大且大于正反应速率 （2）现有两个容积相等的恒容容器实验室合成氨气。 a．向恒温(300℃)的容器1中通入一定量的和，的产率随时间变化关系如下图。 b．向绝热(起始温度300℃)的容器2按相同方式投料，该体系在时刻达到平衡。此后保持体系恒温(300℃)，在时刻重新达到平衡。 请在图中补充画出容器2从投料后到时刻的NH3的产率随时间变化关系曲线　　　　　　　。 （3）在钨表面发生反应：，速率方程为(为速率常数，只与温度、催化剂有关)，在钨催化作用下，不同温度和起始浓度时，与时间关系如图所示，化学上，将物质的浓度衰变一半所用时间叫“半衰期”。 ①=　　　　　　　；温度下，当起始浓度时半衰期为　　　　　　　min。 ②温度：　　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)。 （4）在一定条件下，体积相同的甲、乙密闭容器中，开始均投入和.相对于乙，甲容器中仅改变一个条件，测得的转化率与时间关系如下图。 ①相对于乙，甲改变的条件是　　　　　　　(填字母)。 A．加入催化剂       B．升高温度       C．增大压强       D．分离氨 ②在乙条件下，容器体积为0.5 L，0-4 min内，　　　　　　　。 ③在甲条件下，达到平衡后，再加入和，合成氨反应平衡移动的方向是　　　　　　　(填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”)。 23.(2025-2026高二上·陕西安康·期中)碳达峰和碳中和是应对气候变化的重要策略，以为原料合成甲醇可以减少的排放，可以更快地实现碳达峰和碳中和。和生成甲醇涉及的反应如下： 主反应：； 副反应：。 回答下列问题： （1）主反应的焓变和熵变随温度变化很小，可视为常数，主反应能自发进行温度范围是小于　　　　　　K(保留一位小数)。 （2）反应　　　　　　。 （3）下图中表示反应的平衡常数随温度变化关系的曲线为　　　　　　(填“a”或“b”)。 （4）在恒温、恒容条件下，发生主反应和副反应，下列说法不能表明达到平衡状态的是　　　　　　(填选项字母)。 a．气体的平均摩尔质量不变             b．某时刻 c．气体的压强保持不变             d．保持不变 （5）T℃时，在主、副反应的混合体系中，平衡时，生成甲醇的选择性随压强的变化如图所示［已知：的选择性］。 ①增大压强，甲醇的选择性增大的原因是　　　　　　。 ②T℃时，若在1L密闭容器中充入和时，在压强为时反应达到平衡，生成0.6molCO(此时水为气态)，甲醇的平均反应速率=　　　　　　；T℃时，主反应的压强平衡常数　　　　　　(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数，用含的代数式表示)。 （6）一定条件下使、混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。其他条件相同时，在不同催化剂作用下发生主、副反应，在相同的时间段内的产率、选择性随温度的变化如图所示： 在上述条件下合成甲醇的工业条件是______(填选项字母)。 A. 210℃ B. 230℃ C. CZT催化剂 D. 催化剂 24.(2025-2026高二上·山东德州·期中)氢化制是资源利用的重要途径，该过程主要涉及如下反应： i.    ii. iii. 已知：甲醇的选择性。 （1）　　　　　　　，有利于反应i自发进行的条件是　　　　　　　。(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 （2）反应ii的速率，其中分别代表正、逆反应的速率常数。升高温度时　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）向1L密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在某催化剂作用下发生上述反应(不考虑反应ⅲ)： ①恒温恒容条件下，测得CO2平衡转化率是20%，甲醇的选择性为60%，已知初始压强为4MPa，该温度下达到平衡，则CH3OH的体积分数为　　　　　　　(保留2位小数)；该条件下反应的　　　　　　　(列式即可)。 ②恒压下的混合气体以一定流速通过装有催化剂和分子筛膜的反应管(分子筛膜能选择性分离出)，反应相同时间，甲醇的产率随温度的变化如图所示。 X点高于Y点的主要原因是　　　　　　　，N点高于M点的可能原因有　　　　　　　。 25.(2025-2026高二上·江苏苏州·期中)硝酸工业的尾气中含有大量氮氧化物，将进行吸收与再利用，既可以减少环境污染，又能获得额外的产品。研究者们研究了多种的吸收与转化方法。 （1）水吸收法：可与发生反应生成和，以下措施中一定可以提高的吸收效率的有　　　　　　　　　　　(填字母)。 a．提高吸收用水的温度             b．延长吸收时间             c．采取气液逆流 （2）络合吸收法：利用能与部分金属离子形成配位键的特点，可用的氨水溶液吸收并将其转化为硝酸盐，转化过程如图-1所示(转化均为可逆反应)。 ①写出反应Ⅱ的离子方程式：　　　　　　　　　　　。 ②该流程中的作用是　　　　　　　　　　　。 ③保持其他条件不变，测得溶液初始在范围内，的转化率如图-2所示。当时，转化率快速下降的原因是　　　　　　　　　　　。 （3）催化还原法。将通过灼热的催化剂表面，并喷淋高浓度的尿素[]溶液，二者被转化为和等无害物质。 ①写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　。 ②也可用于催化还原，与直接通入工业尾气与的混合气体相比，催化还原法的优势是提供高浓度的还原剂和　　　　　　　　　　　。 26.(2025-2026高二上·陕西宝鸡·期中)油气开采、石油化工、煤化工等行业产生的废气普遍含有硫化氢，需要回收处理并利用。已知下列反应的热化学方程式： ①      （平衡常数） ②      （平衡常数） ③      （平衡常数） （1）　　　　　　（用含和的代数式表示）。 （2）已知反应②中相关化学键的键能数据如表： 化学键 键能/（） a b c d 则键的键能　　　　　　（用含，，的代数式表示）。 （3）下列叙述一定能说明反应②达到平衡状态的是______（填字母）。 A. 断裂键的同时生成键 B. 恒温恒容，和浓度之比不再变化 C. 恒温恒压，混合气体的密度不再变化 D. 恒容绝热，不再变化 （4）在恒压密闭容器内，充入与只发生反应③。的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①压强：　　　　　　（填“＞”、“＜”或“”）。 ②比较，，三点的平衡常数大小：　　　　　　（用，，表示）。 （5）若其他条件相同的情况下，反应③在不同温度下反应相同时间后，测得的转化率（）随温度（）的变化曲线如图，其原因是　　　　　　。 （6）在、条件下，按充入混合气体发生反应①，平衡时混合气中与的分压相等，则该温度下平衡常数　　　　　　。（用分数表示）（为以分压表示的平衡常数，以各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度，气体的分压等于其物质的量分数总压强） （7）将和按体积比投料，并用稀释，发生反应①③。在常压和不同温度下，反应相同时间后，、和的体积分数随温度的变化关系如图所示。时，的体积分数为　　　　　　。 27.(2025-2026高二上·山东烟台·期中)将转化为高附加值的化学品，实现资源化利用，是一项重要的碳减排技术。 Ⅰ．逆水煤气变换(RWGS)：    Ⅱ．甲烷化：    Ⅲ．甲烷化：    在恒定压强条件下，将的混合气体投入反应器中，图1为各组分平衡时物质的量分数(不包括)与温度的关系，图2为在不同温度下反应相同的时间的转化率、及的产率与温度的关系。 已知：的产率，的产率。 回答下列问题： （1）　　　　　　　　　　　。 （2）图1中曲线Y对应的物质是　　　　　　　　　　　(填化学式)，温度高于550℃时，从化学平衡的角度解释CO曲线随温度变化的原因　　　　　　　　　　　。 （3）图1中M点(对应温度下，可认为体系中不含CO)时，CH4的压强为　　　　　　　　　　　MPa，该温度下甲烷化反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(用分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 （4）根据图2计算，518℃时的转化率　　　　　　　　　　　(计算结果精确到0.1%)。 28.(2025-2026高二上·山东聊城·期中)乙醇与水催化重整制氢发生以下反应： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    反应Ⅲ：    回答下列问题： （1）　　　　　　　，该反应能自发进行的条件为　　　　　　　。 （2）压强为，H2的平衡产率与温度、起始时的关系如下图，每条曲线表示H2相同的平衡产率。 ①反应Ⅲ的平衡常数：　　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)，原因是　　　　　　　。 ②H2的产率：C点　　　　　　　B点(填“>”、“<”或“=”)。 （3）压强为100 kPa下，和发生上述反应，平衡时CO2和CO的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如下图。[已知：CO的选择性] ①表示乙醇转化率的曲线是　　　　　　　(填字母)。 ②573 K时，平衡体系中水的物质的量=　　　　　　　mol；反应Ⅱ的　　　　　　　(保留到小数点后两位)。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $