专题10 化学反应原理综合题（期中真题汇编，江西专用）高二化学上学期

专题10 化学反应原理综合题 3大高频考点 考点01 化学反应速率与化学平衡综合题 考点02 水溶液中的离子反应与平衡综合题 考点03 化学反应原理综合题 考点01 化学反应速率与化学平衡综合题 1.(2025-2026高二上·江西大联考·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)。 2.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)在复合组分催化剂作用下，通过反应CH4(g)+2SO2(g)⇌CO2(g)+2S(s)+2H2O(g)，可实现硫的回收，从而减轻环境污染。 已知：①CH4(g)+2SO2(g) ⇌CO2(g)+2S(s)+2H2O(g)   △H=﹣370kJ·mol-1 ②S(s)+O2(g)=SO2(g)   △H=﹣216kJ·mol-1 ③H2O(1)=H2O(g)   △H=+44kJ•mol﹣1 （1）CH4的燃烧热的热化学方程式为：　　　　　　　。 （2）某温度下，向容积为2L的密闭容器中充入1.0molCH4和2.0molSO2，发生反应①，CH4、CO2、SO2的物质的量随反应时间的变化情况如图所示。 ①反应开始至达到平衡时，平均反应速率v(H2O)=　　　　　　　；该温度下，该反应的平衡常数K=　　　　　　　。 ②5min时，改变的外界条件可能是　　　　　　　(填字母)。 A．升高温度　　 B．降低温度 　　C．充入CH4(g)　　D．加入催化剂 ③下列物理量不再改变时，一定能说明反应达到平衡状态的是　　　　　　　(填字母)。 A．m(S)　　B．　　C．容器中气体的密度　　D．CH4和CO2的浓度之和 （3）为研究某催化剂X的催化活性与温度的关系，在其他条件相同时，改变反应温度，经过相同时间后测得CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(s)+2H2O(g)正反应速率如图所示。B点至C点反应速率变化的原因可能是　　　　　　　。 （4）一定条件下，按不同的投料比X[X=]向某恒容密闭容器中充入CH4、SO2发生反应①，测得SO2的转化率与温度、X的关系如图所示。则X1　　　　　　　X2(填“>”或“＜”)。 3.(2024-2025高二上·江西新余第一中学·期中)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。 （1）在尿素合成塔中发生的反应可表示为2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l)[CO(NH2)2](s)+H2O(g)；其中第一步反应为快速反应，△H1=-119.2kJ·mol-1，第二步反应为慢速反应，△H2=+15.5kJ·mol-1，已知在其他条件相同时，活化能越低化学反应速率越快。则下列图象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.  （2）T℃，在2L的密闭容器中，通入2molNH3和1molCO2，保持体积不变，发生反应2NH3(g)+CO2(g)⇌[CO(NH2)2](s)+H2O(g)，10min时反应刚好达到平衡。测得起始压强为平衡时压强的1.5倍，则： ①NH3的平衡转化率为　　　　　　　。 ②能说明上述反应达到平衡状态的是　　　　　　　(填标号)。 A. n(CO2)：n(NH3)=1：2 B. 混合气体的密度不再发生变化 C. 单位时间内消耗2molNH3，同时生成1molH2O D. CO2的体积分数在混合气体中保持不变 ③若10min时保持温度和压强不变，再向容器中同时充入0.5molCO2和0.5molH2O(g)，则此时平衡　　　　(填正向移动，逆向移动或不移动)。 （3）一定温度下，某恒容密闭容器中发生反应2NH3(g)+CO2(g)⇌[CO(NH2)2](s)+H2O(g)，若原料气中=m，测得m与CO2的平衡转化率(α)的关系如图所示。 ①若平衡时A点容器内总压强为0.5MPa，则上述反应的平衡常数Kp=　　　　　(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 ②若平衡时A、B对应容器的压强相等，则A、B对应的容器中，起始时投入氨气的物质的量之比nA(NH3)：nB(NH3)=　　　　。 4.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)和CO是常见的环境污染气体。 （1）对于反应来说，“”可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行：第一步为；则第二步为　　　　　　　　　　　(写方程式)。 （2）在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体，发生反应：，容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的平衡转化率如图乙所示： ①该反应的　　　　　　　　　　　(填“＞”或“＜”)0。 ②若容器Ⅰ的体积为2 L，反应在370 ℃下进行，20 s后达到平衡，则0~20 s内容器Ⅰ中用表示的反应速率为　　　　　　　　　　　，B点对应的平衡常数K=　　　　　　　　　　　(保留两位有效数字)。 ③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　。 ④若容器Ⅳ体积为1 L，反应在370 ℃下进行，则起始时反应　　　　　　　　　　　(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)进行。 （3）采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示： 容易得到的副产物有CO和CH2O，其中相对较少的副产物为　　　　　　　　　　　；上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中　　　　　　　　　　　 (填字母)的能量变化。 A．            B． C．                          D． 5.(2025-2026高二上·江西·期中)利用和制取，不仅可以回收利用，减少碳的排放量，还可以生产重要的化工原料。已知在一定温度和压强下，发生如下反应：①    ②    ③    （ 1）已知部分化学键的键能（断开或形成1mol化学键需要吸收或放出的能量，键能越大化学键越稳定）数据如下： 化学键 C-O C-H H-H O-H 键能 803 351 462 随着温度升高，反应③的平衡常数K　　　　　（填“增大”或“减小”）；试判断a　　　　　（填“<”或“>”），则中C-H键比中H-H键的稳定性　　　　　（填“弱”或“强”）。 （2）T℃时，向恒容密闭容器中充入、仅发生反应③，反应到时刻测得各组分的浓度如表所示： 物质 浓度/ 0.4 0.2 0.8 0.8 若T℃时该反应的平衡常数，则时刻该反应的正、逆反应速率：　　　　　（填“>”“<”或“=”） （3）若按投料，将和充入恒容密闭容器中，在一定条件下仅发生反应②，测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示： ①、、由大到小的顺序为　　　　　，理由是　　　　　。 ②若温度为℃、压强为，起始时的物质的量为2 mol，则平衡时的体积分数为　　　　　，℃时该反应的平衡常数约为　　　　　。（保留到小数点后一位）。 6.(2025-2026高二上·江西省南昌市第十中学·期中)含氮化合物在工业生产和生活中有着重要作用。回答下列问题。Ⅰ .工业合成氨反应过程中的能量变化示意图如图所示。（ 1）写出和合成的热化学方程式：　　　　　　　　。（ 2）合成氨反应在恒温、恒容体系中进行，一定能说明该反应达到平衡状态的是________（填标号）。 A. 、、的浓度之比为 B. 单位时间内，消耗的同时生成 C. 容器内气体的总压强保持不变 D. 混合气体的密度保持不变 （3）合成氨工业中，原料气（、及少量、的混合气）在进入合成塔前需经含的溶液处理，其目的是除去其中的、，反应的化学方程式为：   ，下列说法错误的是________（填标号）。 A. 原料气中的体积分数越大，平衡混合物中氨的体积分数也越大 B. 杂质有可能引发催化剂中毒 C. 使用催化剂可降低反应的活化能，大大提高生产效率 D. 含的溶液再生的适宜条件是高温低压 （4）在一容积为2L的密闭容器中加入和，一定条件下进行合成氨的反应。 ①反应进行到10min时测得体系中的物质的量为0.1mol，则内，用表示的化学反应速率为　　　　　　　　。 ②维持温度为TK，压强为4MPa的条件下达到化学平衡，该体系中氨气的体积分数为，则的平衡转化率为　　　　　　　　（结果精确到小数点后两位），压强平衡常数　　　　　　　　（结果用分数表示，为用分压表示的平衡常数，分压总压×物质的量分数）。 Ⅱ.氨的催化氧化过程可发生以下两种反应，该过程易受催化剂选择性的影响。 ⅰ.    ⅱ.    向一定容积的密闭容器中充入一定量和，在催化剂作用下反应一段时间后，生成物和的物质的量随温度的变化曲线如图所示。 （5）当温度处于440℃~820℃时，的物质的量减少，NO的物质的量增加，其原因是　　　　　　　　。 7.(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　　　　　　　　　　　。 8.(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)。 9.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和，因此，研发利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究重点。Ⅰ ．以、为原料合成涉及的主要反应如下：①    ②    试 回答下列问题：（ 1）恒温恒容下，向密闭容器按投料比通入原料气，若只发生反应①，能判断反应处于平衡状态的是　　　　　　　(填标号)。A ．B ．气体的密度保持不变C ．的体积分数保持不变D ．断裂键的同时断裂键E ．气体的平均相对分子质量保持不变（ 2）不同压强下，按照投料，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。其 中纵坐标表示平衡转化率的是图　　　　　　　(填“甲”或“乙”)；图乙中温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是　　　　　　　。(已知：的平衡转化率，的平衡产率)（ 3）若以做催化剂，可使在温和的条件下转化为甲醇，经历如下过程：ⅰ ．催化剂活化：(无活性)(有活性)ⅱ ．与在活化后的催化剂表面可逆的发生反应①和②。其反应历程如图：a ．关于反应①历程，以下描述正确的是　　　　　　　。(填序号)。A ．反应物键能之和大于生成物键能之和B ．以上过程中经历了、键的形成和断裂C ．使用做催化剂，可以提高的平衡转化率D ．原料气中添加少量主要目的只是为了抑制反应②进行b ．与混合气体以不同流速通过反应器，气体流速与转化率、选择性的关系如图：[已知：选择性]。其 他条件不变，气体流速较慢可造成的积累，使催化剂失活。请从平衡移动的角度解释，气体流速加快，选择性变化的原因：　　　　　　　。(结合化学方程式进行解释) 10.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)二甲醚(DME)是一种新兴的基本有机化工原料，具有甲基化反应性能，用于生产硫酸二甲酯，还可合成N，N-二甲基苯胺、醋酸甲酯、酸酐和乙烯等。工业上常用合成气制备二甲醚，主要原理如下： 反应Ⅰ. 反应Ⅱ． 回答下列问题： （1）①已知：通常状况下，和的燃烧热分别为气态水变成液态放出44kJ的热量，则燃烧热为　　　　　　　　　　　 ②若有反应Ⅱ活化能Ea(正)为，则该反应的活化能Ea(逆)为　　　　　　　　　　　kJ/mol ③反应达平衡后采取下列措施，能提高产率的有　　　　　　　　　　　(填字母代号)。 A.升高温度B．增大压强C．加入D．移出E．使用催化剂 （2）若反应Ⅰ正反应速率方程为v正=k正c(CO)c2(H2)，逆反应速率方程为v逆=k逆c(CH3OH)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数，图1所示中，若斜线①、②分别表示k正、k逆随温度变化，则　　　　　　　　　　　0(填“＞”、“＜”或“=”)，图中A、B的纵坐标分别为x+0.5、x-1.5，则温度T1时化学平衡常数K=　　　　　　　　　　　。 （3）在下，将充入2L恒容密闭容器中，发生上述两个反应。若T℃时，10min达到平衡，测得、，则v(CO)=　　　　　　　　　　　，反应I平衡常数Kp=　　　　　　　　　　　(Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数；列计算式)。 11.(2025-2026高二上·江西抚州宜黄县联考·期中)循环在捕获及能源转化领域具有广泛应用。研究人员提出可利用与反应制备合成气(和)，主要发生反应： Ⅰ.    Ⅱ.    Ⅲ.    Ⅳ.    回答下列问题： （1）　　　　　　　，图1中能表示反应Ⅳ的吉布斯自由能的变化与温度关系的曲线是　　　　　　　(填字母)。 （2）往的恒容密闭容器中加入和，只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数随温度变化关系如图2所示。 ①780℃下，某时刻容器中、、、的物质的量分别为、、、，此时反应Ⅱ的　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)；下列叙述能判断反应Ⅱ达到平衡状态的是　　　　　　　(填字母)。 A.不再改变   B.的值不再改变   C.   D.的质量不再改变 ②700℃以上，在该体系中的平衡转化率远大于单独分解的平衡转化率，原因是　　　　　　　。 （3）反应Ⅱ的反应机理如下： i. ii. iii._______ iv. v. 第iii步反应消耗了，则第iii步反应为　　　　　　　。 （4）恒压条件下，将充入某密闭容器中，进行反应Ⅱ和Ⅲ，平衡时各物质的物质的量随温度的变化如图3所示。 ①曲线代表的物质是　　　　　　　(填“”或“”)。 ②随着温度的升高，平衡时的含量先增大后减小的原因是　　　　　　　。 ③当温度为时，反应Ⅲ的平衡常数　　　　(CO含量视为0，结果保留三位有效数字)。 12.(2025-2026高二上·江西抚州宜黄县联考·期中)甲醇是一种潜在的储氢材料，一种利用甲醇制氢的反应如下：。回答下列问题： （1）上述反应自发进行的条件为　　　　　　　(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 （2），上述反应的平衡常数，则该温度下，反应的平衡常数　　　　　　　(用含的式子表示)。 （3）一定温度下，向恒容密闭容器中通入，发生反应：   。末，反应达到平衡，此时。 ①内，的平均反应速率　　　　，体系吸收　　　　能量。 ②该条件下，的平衡转化率为　　　　　　　%。 （4）对于反应 ，下列图像正确的是_______(填字母)。 A.  B.  C.  D.  （5）甲醇分解制氢的反应历程如图所示，吸附在催化剂表面的物质用*标注，表示过渡态。 ①反应历程中，速率最慢的步骤发生的反应为　　　　　　　。 ②使用不同的催化剂会导致　　　　　　　不同(填字母)。 A.甲醇的平衡转化率       B.平衡时的浓度       C.反应的焓变       D.活化分子百分数 13.(2025-2026高二上·江西省赣州市定南中学·期中)一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(和的混合气体)是一碳化学的重要原料，焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中会发生如下三个反应： I： Ⅱ： Ⅲ： （1）当反应I达到平衡后，下列措施可提高正反应速率的是______(填标号)。 A. 加入焦炭 B. 通入CO C. 升高温度 D. 分离出氢气 （2）若在恒温恒容容器中仅发生反应Ⅱ，则下列能说明反应达到平衡状态的是______。 A. 容器内气体的压强不变 B. 容器内气体的总质量不变 C. 容器内气体的平均相对分子质量不变 D. 单位时间内，每有2mol键断裂，同时有1mol键断裂 （3）向容积为的密闭容器中加入活性炭(足量)和，发生反应，和的物质的量变化如下表所示。 条件 保持温度为/℃ 时间 0 5min 10min 15min 20min 25min 30min 物质的量 2.0 1.4 1.0 0.70 0.50 0.40 0.40 物质的量 0 0.3 0.50 0.65 0.75 0.80 0.80 ①内，以表示的该反应速率　　　　　　，最终达平衡时的转化率　　　　　　，该温度℃下的平衡常数　　　　　　。 ②保持温度℃不变，向该密闭容器中加入该四种反应混合物各，该时刻，正、逆反应速率的大小关系为：　　　　　　(填“>”“<”或“=”)。 考点02 水溶液中的离子反应与平衡综合题 1.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)碳酸及碳酸盐与自然界碳的循环有着密切的联系。 （1）已知常温常压下，空气中CO2 溶于水达到平衡时，溶液 pH=5.60，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol/L。 ①写出H2CO3 一级电离的电离方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②若忽略水的电离及H2CO3 的第二级电离，则H2CO3 一级电离的平衡常数K1 = 　　　　　　　　　　　　　 。(已知10-5.60=2.5×10-6，计算结果保留小数点后两位) （2）已知H2CO3 的Ka2=5.6×10-11，HClO 的电离常数K=3.0×10-8。写出下列反应的离子方程式： ①少量Cl2 通入过量的Na2CO3 溶液中：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②少量CO2 通入过量的 NaClO 溶液中：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系()维持 pH 稳定。已知正常人体血液在正常体温时， H2CO3 的一级电离常数Ka1=10-6.1，，lg2=0.3。由题给数据可算得正常人体血液的 pH约为　　　　　　　　，当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中 c() 的值将 　　　　　　 (填“变大”“变小”或“不变”)。 （4）H2X 溶液中滴加 NaOH 溶液，混合溶液中lgY[其中Y表示或]随pH变化关系如图。下列叙述正确的是 　　　　　　　　　　　　。 ①直线Ⅱ中Y表示的是                         ②电离常数Ka2(H2X)的数量级是10-5 ③当pH=7.2时，               ④当时，溶液pH=2.7 2.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)25℃时，醋酸、次氯酸、碳酸的电离平衡常数如下所示： 化学式 CH3COOH HClO H2CO3 电离平衡常数 ； （1）写出HClO在水中的电离方程式：　　　　　　　。 （2）同浓度的在溶液中结合的能力最弱的是　　　　　　　。 （3）下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大，且溶液导电性增强的操作是　　　　　　　。 A．升高温度      B．加水稀释     C．加少量的CH3COONa固体     D．加少量冰醋酸     E．加氢氧化钠固体 （4）判断CO2通入次氯酸钠溶液是否发生反应，如果不能说出理由，如果能发生反应请写出相应的离子方程式：　　　　　　　。 （5）取等体积等pH的醋酸、盐酸两溶液，分别与等浓度的NaOH溶液中和，则消耗NaOH溶液的体积大小关系为： 　　　　　　 (填“>”、“<”或“=”)。 （6）在新制氯水中加入少量的NaCl固体，水的电离平衡　　　　　　　移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 （7）已知：，1mol醋酸在水溶液中完全电离吸收0.3kJ热量。则稀醋酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为　　　　　　　。 （8）在水溶液中会发生自偶电离：，的，)，该反应的平衡常数是　　　　　　　(保留三位有效数字)。 3.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)乙酸(CH3COOH)，俗名醋酸，乙二酸(H2C2O4)，俗名草酸，是工业上两种重要的有机弱酸。已知常温下 Ka(CH3COOH)=1.8×10-5 、 Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2、 Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5。 （1）可以证明 CH3COOH 是弱酸的事实是_______(填标号)。 A. 乙酸和水能以任意比例混溶 B. 在乙酸水溶液中含有未电离的乙酸分子 C. 乙酸与Na2CO3 溶液反应放出CO2 气体 D. 1 mol/L 的乙酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色 （2）有下列物质的溶液：a．CH3COOH ；b．HCl ；c．H2SO4 ；d．NaHSO4   ；e．H2C2O4。 若五种溶液的 c(H+)相同且该浓度大于，则五种物质的物质的量浓度由大到小的顺序为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）常温下，取一定量纯净的醋酸向其中逐渐加水稀释，溶液导电能力随加水体积的变化如图1所示：对于m、n、k三点，pH 从大到小排序 　　　　　　　　　　　　　 ，其中醋酸电离度最大的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）常温下，向10 mL 0.1 mol/L的H2C2O4 溶液中逐渐滴加20 mL 0.1 mol/L的NaOH 溶液，溶液中含碳微粒浓度随加入NaOH体积的变化如图2所示： ①a 点的氢离子浓度为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②当V(NaOH)=10 mL时，测得溶液 pH＜7，请解释其原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，溶液中存在 c(H+)=c(OH-)+　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用该溶液中含碳微粒浓度补全等式)。 4.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)亚砷酸可用于治疗白血病，其在溶液中存在多种微粒形态，时各种微粒的物质的量分数与溶液的关系如图所示。（ 1）人体血液的pH为7.35~7.45，服用含的药物后人体所含砷元素的主要微粒是　　　　　　　　　　　(填化学式)。（ 2）25°C，的　　　　　　　　　　　，当时，溶液pH为　　　　　　　　　　　。（ 3）在溶液中加入一定量固体至为11，发生主要反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　。（ 4）在溶液中，　　　　　　　　　　　(填“>”“=”或“<”)。（ 5）下列说法正确的是___________(填字母)。 A. 时，溶液中 B. 溶液中， C. 时， D. 溶液中， （6）为减少工业废水中砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水：向废水中加入适量漂白粉、石灰乳，将废水中的亚砷酸转化为沉淀。请写出以上转化过程中的化学方程式　　　　　　　　　　　。 5.(2025-2026高二上·江西省赣州市定南中学·期中)Ⅰ．现有常温下pH=2的盐酸(甲)、pH=2的醋酸溶液(乙)和0.1mol/LNH3·H2O(丙)，请根据下列操作回答： （1）常温下，将丙溶液加水稀释，下列数值变大的是____________(填字母)。 A.  B.  C.  D.  （2）已知Ka(CH3COOH)=1.75×10-5，则醋酸溶液(乙)的浓度为　　　　　　mol/L(结果保留三位有效数字)。 （3）常温下，取甲、乙各1mL分别稀释至100mL，稀释后，溶液的pH：甲　　　　　　乙(填“>”“<”或“=”)。 （4）相同条件下，取等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种碱溶液，分别滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和，用去酸的体积分别为V1、V2、V3，则三者的大小关系为　　　　　　。 （5）某温度下，，将pH=4的HCl溶液和pH=9的Ba(OH)2溶液混合均匀，测得溶液的pH=7，则　　　　　　。 Ⅱ．已知：在25℃，有关弱电解质的电离平衡常数如下表： 弱电解质 H2SO3 H2CO3 HClO NH3·H2O 电离平衡常数 （6）将SO2通入氨水中，当降至时，溶液中的　　　　　　。 （7）下列微粒在溶液中不能大量共存的是____________。 A. 、HClO B. ClO-、 C. HClO、 D. 、 Ⅲ:已知在25℃时，醋酸、次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为： 醋酸 次氯酸 碳酸 、 亚硫酸 、 （8）写出亚硫酸的第一步电离平衡常数表达式　　　　　　。 （9）相同条件下，、、、的酸性由强到弱的顺序为　　　　　　。 （10）在相同条件下，、、和结合的能力由弱到强的顺序是　　　　　　。 （11）若保持温度不变，在醋酸溶液中通入少量气体，下列量会变小的是　　　　　　（填字母序号，下同）。 A．       B．       C．醋酸的电离平衡常数 （12）下列离子方程式中错误的是　　　　　　。 A．少量通入次氯酸钠溶液中： B．少量通入次氯酸钙溶液中： C．过量通入氢氧化钠溶液中： 6.(2024-2025高二上·江西八校协作体·期中)是典型的有机酸，常温下，其电离常数如下表： 有机酸 电离常数 ， 回答下列问题： （1）常温下，的溶液，　　　　　　　(填数值)。 （2）常温下，等体积的HCOOH和溶液分别与同浓度的NaOH溶液恰好中和时，消耗NaOH溶液的体积依次为，则　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)，等体积的HCOOH和的分别加水稀释至，　　　　　　　加水体积更多。 （3）过量HCOOH与溶液反应的离子方程式为　　　　　　　。 （4）常温下，将的HCOOH和的NaOH溶液等体积混合，所得溶液呈中性，则HCOOH的电离平衡常数可表示为　　　　　　　(用含a、b的代数式表示)。 （5）常温下，pH均为3的HCOOH和两种溶液中，由水电离出的之比为　　　　　　　。 （6）常温下，向溶液中逐滴滴入的KOH溶液，当溶液的时，所加KOH溶液的体积　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)20mL。 （7）常温下，将加入溶液中(假设溶液的体积不变)，所得溶液的，则　　　　　　　(用含a的代数式表示)。 考点03 化学反应原理综合题 1.(2025-2026高二上·江西省南昌市第二中学·期中)氮的化合物种类繁多，性质也各不相同。请回答下列问题： （1）已知：①    ②    则的　　　　　　　。 （2）NO作为主要空气污染物，其主要来源是汽车尾气，研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附，并发生反应：   。在恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体，反应相同时间时，测得NO的转化率随温度的变化如图所示： 图中a、b、c三点中，达到平衡的点是　　　　　　；温度为1100 K时，的平衡体积分数为　　　　　　。 （3）现代技术用氨气将汽车尾气中的还原为和，反应原理是   。500℃时，在2 L恒容密闭容器中充入1 mol NO、1 mol 和2 mol ，8 min时反应达到平衡，此时的转化率为40%，体系压强为 MPa，则0~8 min内用表示的平均反应速率　　　　　　　，500℃时该反应的平衡常数　　　　　　　MPa(用含的代数式表示，为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 （4）利用反应构成的电池既能有效消除氮氧化物的排放，减轻雾霾污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。 ①B极的电极反应式为　　　　　　　。 ②若反应转移1.6 mol电子，A极生成N2的体积为　　　　　　　L(标准状况)。 2.(2024-2025高二上·江西新余第一中学·期中)氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题： (1)查阅资料： 标准摩尔生成焓是指在 25℃和101kPa时，由元素最稳定的单质生成 1mol纯化合物时的焓变，符号为。已知以下物质的标准摩尔生成焓如下表所示。 物质 -46 -242 由此可得 =　　　　　　　　　　　。 (2)氨气的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤，假设只会发生以下两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ。 反应I： 反应Ⅱ： 为分析某催化剂对该反应的选择性，将 1mol NH3和2mol O2充入1 L密闭容器中，在不同温度相同时间下，测得有关物质的量关系如图。 ①该催化剂在低温时对反应　　　　　　　　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的选择性更好。 ②520℃时，容器中为 c(NH3)=　　　　　　　　　　　mol/L，该温度下反应的平衡常数K=　　　　　　　　　　　(不要求得出计算结果，只需列出有具体数字的计算式)。 ③高于840℃时，NO 的产率降低的可能原因是　　　　　　　　　　　(填选项字母)。 A． NH3溶于水                  B． 反应活化能增大 C．反应I的平衡常数变小   D． 催化剂活性降低 (3)NH3也是造成水体富营养化的重要原因之一，用 NaClO 溶液氧化可除去氨氮。其反应机理如图1所示(其中H2O 和 NaCl 略去)。 ①NaClO 氧化 NH3的总反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ②改变对溶液中NaClO去除氨氮效果与余氯(溶液中+1价氯元素的含量)的影响如图2 所示，则除氨氮过程中最佳的值约为　　　　　　　　　　　。 ③为了提高氨氮的去除率，在实际工艺过程中温度控制在 15℃~30℃时，其可能的原因是：　　　　　　　　　　　。 3.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)温室气体让地球“发烧”，倡导低碳生活，是一种可持续发展的环保责任，通过化学、生物等方法将其转化为更具附加值的能源、化工原料成为目前研究热点。回答下列问题：（ 1）已知在298K和101kPa条件下，有如下反应：①②，则反应的为　　　　　　　kJ/mol。（ 2）一定条件下，CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 的反应历程如图所示，该反应的总反应速率由第　　　　　　　步决定(填“1”或“2”)。（ 3）已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ，由实验测得该反应，，平衡常数为，和、的关系为。Arrhenius经验公式为，其中为为活化能，为热力学温度，、、为速率常数，和为常数。则该反应的焓变为　　　　　　　kJ/mol(用含的代数式表示)。（ 4）已知，一定温度下，向体积为2L的恒容密闭反应容器中充入一定量的CO2和H2发生上述反应，反应器内的初始压强为1.44kPa，平衡时HCHO(g)的分压与反应物起始投料比的关系如图所示：① 在此温度下，该反应的压强平衡常数　　　　　　　(列出计算式即可，为压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。② 当起始时，反应达平衡后再向容器中加入CO2(g)和H2O(g)，使两者分压均增大0.05kPa，则达到新平衡时H2的平衡转化率　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。（ 5）一种微生物电池处理含氮废水的装置如图所示。① 放电时的正极反应为　　　　　　　。② 放电时，电极B附近溶液的pH　　　　　　　(填“降低”“升高”或“不变”)。 4.(2024-2025高二上·江西八校协作体·期中)为温室气体，可通过如下方法转化，实现“碳中和”。回答下列问题。（ 1）与相似，COS中各原子最外层都满足8电子结构，COS电子式可表示为　　　　　　　。（ 2）“Sabatier反应”   ，实现了甲烷化，在特定温度下，由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫作该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。表中为几种物质在298K的标准摩尔生成焓。 物质 标准摩尔生成焓/ 0 ①　　　　　　　。 ②恒压条件下，若反应进行时加入稀释剂X气体(不参与反应)，则的平衡转化率将　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）在席夫碱(含“”有机物)修饰的纳米金催化剂上，直接催化加氢生成甲酸。其反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注，TS为过渡态。该历程中起决速步骤的化学方程式是　　　　　　　。 （4）将转化为(，其原理为若将和充入容器。该反应在恒温恒容条件下进行，下列说法不能说明该反应已达到平衡的是_______(填字母)。 A. 断裂键的同时断裂2molO—H键 B. 和的物质的量之比保持不变 C. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变 D. 混合气体的密度不再发生变化 （5）某温度下，利用生产甲醇主要涉及以下反应： 反应Ⅰ．    反应Ⅱ．    在恒压密闭容器中充入，分别在1MPa和10MPa下反应。分析温度对平衡体系中的影响，设这三种气体物质的量分数之和为1，CO和的物质的量分数与温度变化关系如图所示： ①表示10MPa时的物质的量分数随温度变化关系的曲线是　　　　　　　(填“a”“b”“c”或“d”)。 ②曲线基本重合的原因是　　　　　　　。 ③590℃时，若tmin时反应达到平衡(M点)，则用的分压表示的平均反应速率为　　　　　　　；反应Ⅱ的\mathrm{K} & _{\mathrm{p}}为　　　　　　　(用平衡分压代替平衡浓度进行计算)。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 化学反应原理综合题 3大高频考点 考点01 化学反应速率与化学平衡综合题 考点02 水溶液中的离子反应与平衡综合题 考点03 化学反应原理综合题 考点01 化学反应速率与化学平衡综合题 1.(2025-2026高二上·江西大联考·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。 2.(2024-2025高二上·江西省宜春市第一中学·期中)在复合组分催化剂作用下，通过反应CH4(g)+2SO2(g)⇌CO2(g)+2S(s)+2H2O(g)，可实现硫的回收，从而减轻环境污染。 已知：①CH4(g)+2SO2(g) ⇌CO2(g)+2S(s)+2H2O(g)   △H=﹣370kJ·mol-1 ②S(s)+O2(g)=SO2(g)   △H=﹣216kJ·mol-1 ③H2O(1)=H2O(g)   △H=+44kJ•mol﹣1 （1）CH4的燃烧热的热化学方程式为：　　　　　　　。 （2）某温度下，向容积为2L的密闭容器中充入1.0molCH4和2.0molSO2，发生反应①，CH4、CO2、SO2的物质的量随反应时间的变化情况如图所示。 ①反应开始至达到平衡时，平均反应速率v(H2O)=　　　　　　　；该温度下，该反应的平衡常数K=　　　　　　　。 ②5min时，改变的外界条件可能是　　　　　　　(填字母)。 A．升高温度　　 B．降低温度 　　C．充入CH4(g)　　D．加入催化剂 ③下列物理量不再改变时，一定能说明反应达到平衡状态的是　　　　　　　(填字母)。 A．m(S)　　B．　　C．容器中气体的密度　　D．CH4和CO2的浓度之和 （3）为研究某催化剂X的催化活性与温度的关系，在其他条件相同时，改变反应温度，经过相同时间后测得CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2S(s)+2H2O(g)正反应速率如图所示。B点至C点反应速率变化的原因可能是　　　　　　　。 （4）一定条件下，按不同的投料比X[X=]向某恒容密闭容器中充入CH4、SO2发生反应①，测得SO2的转化率与温度、X的关系如图所示。则X1　　　　　　　X2(填“>”或“＜”)。 【答案】（1）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)   ΔH=﹣890kJ·mol-1     （2）①     ② 3.375(或)    ③ AD    ④ AC     （3）温度过高时催化剂的催化活性降低     （4）>      【解析】(1)令反应①、②、③的焓变分别为、、，由盖斯定律可知，①＋② ×2－③ ×2可得方程式CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)，所以CH4的燃烧热，故答案为：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ； (2)①根据方程式可知，v(H2O)= v(SO2)= ； 则该温度下，该反应的平衡常数K=，故答案为：； ②由图可知，5min时，各物质的量没有瞬间改变，但是后续反应速率加快，升高温度、加入催化剂都会加快反应速率，故改变的外界条件可能是AD； ③ A．m(S)不变说明平衡不再移动，反应达到平衡状态，A正确； B．不确定两者的投料比，不确定不变时反应是否达到平衡，B错误； C．容器体积不变，气体质量随反应进行发生改变，则混合气体的密度不变，说明反应已达平衡，C正确； D． 反应中CH4和CO2的系数比相等，消耗甲烷的量等于生成二氧化碳的量，两者浓度之和是个定值，不能说明反应达到平衡状态，D错误； 故选AC。 (3)一般而言，升高温度，反应速率会加快，但图中B→C的过程中，随着温度升高，正反应速率在不断减小，可能原因是温度过高，催化剂失去活性，导致反应速率降低，故答案为：温度过高时催化剂的催化活性降低； (4)当其它条件一定时，充入的甲烷的物质的量越多，SO2的转化率越高，对应的X越大，故X1＞X2，故答案为：＞。 3.(2024-2025高二上·江西新余第一中学·期中)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。 （1）在尿素合成塔中发生的反应可表示为2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l)[CO(NH2)2](s)+H2O(g)；其中第一步反应为快速反应，△H1=-119.2kJ·mol-1，第二步反应为慢速反应，△H2=+15.5kJ·mol-1，已知在其他条件相同时，活化能越低化学反应速率越快。则下列图象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.  （2）T℃，在2L的密闭容器中，通入2molNH3和1molCO2，保持体积不变，发生反应2NH3(g)+CO2(g)⇌[CO(NH2)2](s)+H2O(g)，10min时反应刚好达到平衡。测得起始压强为平衡时压强的1.5倍，则： ①NH3的平衡转化率为　　　　　　　。 ②能说明上述反应达到平衡状态的是　　　　　　　(填标号)。 A. n(CO2)：n(NH3)=1：2 B. 混合气体的密度不再发生变化 C. 单位时间内消耗2molNH3，同时生成1molH2O D. CO2的体积分数在混合气体中保持不变 ③若10min时保持温度和压强不变，再向容器中同时充入0.5molCO2和0.5molH2O(g)，则此时平衡　　　　(填正向移动，逆向移动或不移动)。 （3）一定温度下，某恒容密闭容器中发生反应2NH3(g)+CO2(g)⇌[CO(NH2)2](s)+H2O(g)，若原料气中=m，测得m与CO2的平衡转化率(α)的关系如图所示。 ①若平衡时A点容器内总压强为0.5MPa，则上述反应的平衡常数Kp=　　　　　(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 ②若平衡时A、B对应容器的压强相等，则A、B对应的容器中，起始时投入氨气的物质的量之比nA(NH3)：nB(NH3)=　　　　。 【答案】（1）C     （2）① 50%    ② BD    ③ 不移动     （3）① 9    ② 11:10      【解析】(1)第一步为放热反应，第二步为吸热反应，并且第二步为慢反应，活化能比第一步要高，所以C图象符合要求。 (2)设二氧化碳的转化量为xmol，可列出三段式为 ，解得x=0.5， ①NH3的平衡转化率为。 ②A． 按系数比充入反应物，任何时刻n(CO2)：n(NH3)都是1：2，不能说明达到平衡，故A错误； B． ，有固体生成，气体质量在变化，混合气体的密度在变化，则混合气体的密度不再发生变化达到平衡，故B正确； C．单位时间内消耗2molNH3，同时生成1molH2O速率相等，方向相同，故C错误； D．CO2的体积分数在混合气体中保持不变说明达到平衡，故D正确； 故答案为BD。 ③ 平衡时，c(NH3)=0.5mol/L，c(CO2)=0.25mol/L，c(H2O)= 0.25mol/L，则平衡常数， 若10min时保持温度和压强不变，再向容器中同时充入0.5molCO2和0.5molH2O(g)，此时，c(NH3)=0.5mol/L，c(CO2)=0.5mol/L，c(H2O)= 0.5mol/L，，则此时平衡不移动)。 (3)①A点，α(CO2)=0.5，可列出三段式， ，则平衡时NH3的物质的量分数为，CO2的物质的量分数为，H2O的物质的量分数为，平衡时A点容器内总压强为0.5MPa，则上述反应的平衡常数。 ②A容器m=3.0，α(CO2)=0.5，假设A投料氨气为3amol， ，则反应后总物质的量为3a； B容器m=2.0，α(CO2)=0.4，假设B投料氨气为2bmol， ，则反应后总物质的量为2.2b； 若平衡时A、B对应容器的压强相等，则A、B对应的容器反应后气体物质的量相等，即3a=2.2b，a：b=11:15，故A、B对应的容器中，起始时投入氨气的物质的量之比nA(NH3)：nB(NH3)=33:30=11:10。 4.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)和CO是常见的环境污染气体。 （1）对于反应来说，“”可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行：第一步为；则第二步为　　　　　　　　　　　(写方程式)。 （2）在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体，发生反应：，容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的平衡转化率如图乙所示： ①该反应的　　　　　　　　　　　(填“＞”或“＜”)0。 ②若容器Ⅰ的体积为2 L，反应在370 ℃下进行，20 s后达到平衡，则0~20 s内容器Ⅰ中用表示的反应速率为　　　　　　　　　　　，B点对应的平衡常数K=　　　　　　　　　　　(保留两位有效数字)。 ③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　。 ④若容器Ⅳ体积为1 L，反应在370 ℃下进行，则起始时反应　　　　　　　　　　　(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)进行。 （3）采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示： 容易得到的副产物有CO和CH2O，其中相对较少的副产物为　　　　　　　　　　　；上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中　　　　　　　　　　　 (填字母)的能量变化。 A．            B． C．                          D． 【答案】（1）FeO＋＋COFe＋＋CO2     （2）① ＞    ② 0.0005 mol·L-1·s-1    ③ 0.0044    ④ D＞C＞A    ⑤ 向逆反应方向     （3）① CH2O    ② A      【解析】(1)由催化剂定义可知，第一步反应+第二步反应=总反应，则第二步反应的方程式为FeO＋＋COFe＋＋CO2； (2)① 由图乙可知，升高温度，一氧化二氮的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，该反应是焓变大于0的吸热反应； ② 图乙可知，370 ℃容器Ⅰ中反应达到平衡时，一氧化二氮的转化率为40%，由方程式可知，平衡时，一氧化二氮、氮气、氧气的浓度分别为mol/L、mol/L、，则0∼20 s内氧气的反应速率为=0.000 5 mol·L-1·s-1、反应的平衡常数K=≈0.0044，温度不变，平衡常数不变，则B点对应的平衡常数为0.0044； ③ 该反应是气体体积增大的吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，一氧化二氮的转化率增大，增大压强，平衡向逆反应方向移动，二氧化氮的转化率减小，由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，由图可知，A、C、D三点容器内气体质量相等、一氧化二氮的转化率相等，说明容器的体积大小顺序为A＞C＞D，则密度的大小顺序为D>C>A； ④ 由图可知，370 ℃时，容器Ⅳ中浓度熵Qc==0.04> K，则反应向逆反应方向进行； (3)由图可知，生成一氧化碳反应的活化能为0.95 eV-0.28 eV=0.67 eV，生成CH2O反应的活化能为2.73 eV-(-0.60) eV=3.33 eV，反应的活化能越大，反应速率越小，产物的量越小，则较少的副产物为CH2O；化学反应的决速步骤为活化能较大的慢反应，由图可知，反应的活化能最大，反应速率最慢，则要使反应速率加快，主要降低的能量变化，故选A。 5.(2025-2026高二上·江西·期中)利用和制取，不仅可以回收利用，减少碳的排放量，还可以生产重要的化工原料。已知在一定温度和压强下，发生如下反应：①    ②    ③    （ 1）已知部分化学键的键能（断开或形成1mol化学键需要吸收或放出的能量，键能越大化学键越稳定）数据如下： 化学键 C-O C-H H-H O-H 键能 803 351 462 随着温度升高，反应③的平衡常数K　　　　　（填“增大”或“减小”）；试判断a　　　　　（填“<”或“>”），则中C-H键比中H-H键的稳定性　　　　　（填“弱”或“强”）。 （2）T℃时，向恒容密闭容器中充入、仅发生反应③，反应到时刻测得各组分的浓度如表所示： 物质 浓度/ 0.4 0.2 0.8 0.8 若T℃时该反应的平衡常数，则时刻该反应的正、逆反应速率：　　　　　（填“>”“<”或“=”） （3）若按投料，将和充入恒容密闭容器中，在一定条件下仅发生反应②，测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示： ①、、由大到小的顺序为　　　　　，理由是　　　　　。 ②若温度为℃、压强为，起始时的物质的量为2 mol，则平衡时的体积分数为　　　　　，℃时该反应的平衡常数约为　　　　　。（保留到小数点后一位）。 【答案】（1）① 减小    ② ＜    ③ 弱     （2）＞     （3）①     ② 该反应为气体分子数减少的反应，压强越大，反应物的平衡转化率越大    ③ 50%    ④ 16.7      【解析】(1)由题可知，反应③=①+② ；根据盖斯定律，，即该反应为放热反应，当温度上升时，平衡逆向移动，平衡常数减小；根据反应③ ，由反应物键能总和-生成物键能总和，即，可得，即；键能越大，化学键越强，故中键比中键的稳定性弱； (2)根据表中各物质浓度，t时刻该反应的浓度商，则此时该反应向正方向进行，故； (3)① 反应② 正方向为气体分子数减少的反应，其他条件相同时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，由图可知，相同温度下，CO的平衡转化率，则压强； ② 根据题意，初始投料，由图可知，平衡时，CO的平衡转化率为40%，则CO的转化量为2 mol × 40% = 0.8 mol，列三段式： 则平衡时的体积分数为；平衡时，各物质浓度分别为，，，则反应的平衡常数为。 6.(2025-2026高二上·江西省南昌市第十中学·期中)含氮化合物在工业生产和生活中有着重要作用。回答下列问题。Ⅰ .工业合成氨反应过程中的能量变化示意图如图所示。（ 1）写出和合成的热化学方程式：　　　　　　　　。（ 2）合成氨反应在恒温、恒容体系中进行，一定能说明该反应达到平衡状态的是________（填标号）。 A. 、、的浓度之比为 B. 单位时间内，消耗的同时生成 C. 容器内气体的总压强保持不变 D. 混合气体的密度保持不变 （3）合成氨工业中，原料气（、及少量、的混合气）在进入合成塔前需经含的溶液处理，其目的是除去其中的、，反应的化学方程式为：   ，下列说法错误的是________（填标号）。 A. 原料气中的体积分数越大，平衡混合物中氨的体积分数也越大 B. 杂质有可能引发催化剂中毒 C. 使用催化剂可降低反应的活化能，大大提高生产效率 D. 含的溶液再生的适宜条件是高温低压 （4）在一容积为2L的密闭容器中加入和，一定条件下进行合成氨的反应。 ①反应进行到10min时测得体系中的物质的量为0.1mol，则内，用表示的化学反应速率为　　　　　　　　。 ②维持温度为TK，压强为4MPa的条件下达到化学平衡，该体系中氨气的体积分数为，则的平衡转化率为　　　　　　　　（结果精确到小数点后两位），压强平衡常数　　　　　　　　（结果用分数表示，为用分压表示的平衡常数，分压总压×物质的量分数）。 Ⅱ.氨的催化氧化过程可发生以下两种反应，该过程易受催化剂选择性的影响。 ⅰ.    ⅱ.    向一定容积的密闭容器中充入一定量和，在催化剂作用下反应一段时间后，生成物和的物质的量随温度的变化曲线如图所示。 （5）当温度处于440℃~820℃时，的物质的量减少，NO的物质的量增加，其原因是　　　　　　　　。 【答案】（1）        （2）C     （3）A     （4）①     ②     ③ 25/432     （5）440℃~820℃之间，随温度的升高，催化剂对反应ⅰ的选择性提高      【解析】(1)由图，合成氨反应的焓变为(508-600) ，热化学方程式为：   ， (2)A．当、、的投料浓度之比为时，反应也并未平衡，A错误； B．消耗与生成描述的都是正反应，不能说明v正=v逆，B错误； C．由，在恒温、恒容体系中，压强只与气体的总物质的量有关，合成氨反应的正反应是气体分子数减少的反应，故该条件可以说明反应达到平衡，C正确； D．反应物与生成物都是气体，又因为恒容环境，质量守恒，气体密度一直保持不变，D错误； 故答案为C； (3)A．增加氢气的体积分数会使平衡向生成氨气的方向移动，从而增加氨气的最终物质的量，但由于加入了氢气，氨气的体积分数不一定增大，A错误； B．杂质覆盖至催化剂表面，可能导致催化剂中毒，B正确； C．催化剂可大大降低化学反应的活化能，大大提高反应速率，C正确； D．的逆反应为的溶液再生过程，逆反应为气体分子数增大的吸热反应，适宜条件是高温低压，D正确； 故答案为A； (4)①10min时体系中的物质的量为0.1mol，根据化学计量数之比，消耗的氢气的物质的量为：，； ② 列出三段式： ，恒温恒压下，体积分数与物质的量分数相等，于是，算得，则的平衡转化率为；，=20%，，； (5)在440℃和820℃之间，随着温度的升高，催化剂对反应i的选择性提高，这意味着催化剂更倾向于促进生成的反应，而不是生成的反应，这可能是由于催化剂对反应i的活性更高。 7.(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。 8.(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。 9.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和，因此，研发利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究重点。Ⅰ ．以、为原料合成涉及的主要反应如下：①    ②    试 回答下列问题：（ 1）恒温恒容下，向密闭容器按投料比通入原料气，若只发生反应①，能判断反应处于平衡状态的是　　　　　　　(填标号)。A ．B ．气体的密度保持不变C ．的体积分数保持不变D ．断裂键的同时断裂键E ．气体的平均相对分子质量保持不变（ 2）不同压强下，按照投料，实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。其 中纵坐标表示平衡转化率的是图　　　　　　　(填“甲”或“乙”)；图乙中温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是　　　　　　　。(已知：的平衡转化率，的平衡产率)（ 3）若以做催化剂，可使在温和的条件下转化为甲醇，经历如下过程：ⅰ ．催化剂活化：(无活性)(有活性)ⅱ ．与在活化后的催化剂表面可逆的发生反应①和②。其反应历程如图：a ．关于反应①历程，以下描述正确的是　　　　　　　。(填序号)。A ．反应物键能之和大于生成物键能之和B ．以上过程中经历了、键的形成和断裂C ．使用做催化剂，可以提高的平衡转化率D ．原料气中添加少量主要目的只是为了抑制反应②进行b ．与混合气体以不同流速通过反应器，气体流速与转化率、选择性的关系如图：[已知：选择性]。其 他条件不变，气体流速较慢可造成的积累，使催化剂失活。请从平衡移动的角度解释，气体流速加快，选择性变化的原因：　　　　　　　。(结合化学方程式进行解释) 【答案】（1）DE     （2）① 乙    ② 时以反应② 为主，反应② 前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响     （3）① B    ② 气体流速快，带走反应生成的水，正向进行，催化剂活性增强，使甲醇的选择性升高      【解析】(1)A．平衡时，不同物质表示的正逆速率之比等于其计量数之比，应有，A错误； B．该反应前后都是气体，气体的总质量守恒不变，恒容容器，体积不变，则密度为定量，不能用来判断是否达到平衡，B错误； C．设投入CO2、H2各1 mol，CO2体积分数是50%，设某时刻有x mol CO2发生了反应，CO2余下(1-x) mol，气体总物质的量应为，此时的体积分数为，即50%，因此反应过程中的体积分数恒定，不能用于判断平衡状态，C错误； D．根据平衡时正逆速率相等，断裂3mol H-H键的同时应断裂3mol H-O键，D正确； E．反应前后的气体分子数变化，则气体的平均相对分子质量也变化，不变则为达到平衡，E正确； 答案选DE； (2)反应① 是放热反应，温度升高，平衡逆移，CH3OH生成量减少，CO2消耗量减少，且只有反应① 涉及CH3OH的变化，则随着温度升高而单调递减的平衡产率曲线甲为CH3OH；反应① 为放热反应，反应② 为吸热反应，的平衡转化率是两个反应共同作用的结果。低温时主要发生反应① ，升温促进反应① 逆向移动，转化率降低；高温时主要发生反应② ，升温促进反应② 正向移动，转化率升高。因此转化率随温度升高先减后增，曲线乙符合； T1时以反应② 为主，反应② 前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响，平衡时CO2的转化率相同，故三条曲线几乎交于一点； (3)A．因为反应① 的，所以反应物的键能之和小于生成物的键能之和，A错误； B．由图可知，反应中经历了、键的形成和断裂，B正确； C．使用催化剂，只能提高反应速率，不能提高的平衡转化率，C错误； D．原料气中添加少量的目的一方面为了抑制反应② 进行，促进产物甲醇的产生，另一方面，CO的还原性可以促进催化剂的平衡，(无活性)(有活性)正向移动为有催化活性的这边进行，提高反应速率，D错误； 故选B； CH3OH选择性随流速增大而升高的原因是气体流速快，带走反应生成的水，正向进行，催化剂活性增强，使甲醇的选择性升高。 10.(2025-2026高二上·江西省景德镇一中·期中)二甲醚(DME)是一种新兴的基本有机化工原料，具有甲基化反应性能，用于生产硫酸二甲酯，还可合成N，N-二甲基苯胺、醋酸甲酯、酸酐和乙烯等。工业上常用合成气制备二甲醚，主要原理如下： 反应Ⅰ. 反应Ⅱ． 回答下列问题： （1）①已知：通常状况下，和的燃烧热分别为气态水变成液态放出44kJ的热量，则燃烧热为　　　　　　　　　　　 ②若有反应Ⅱ活化能Ea(正)为，则该反应的活化能Ea(逆)为　　　　　　　　　　　kJ/mol ③反应达平衡后采取下列措施，能提高产率的有　　　　　　　　　　　(填字母代号)。 A.升高温度B．增大压强C．加入D．移出E．使用催化剂 （2）若反应Ⅰ正反应速率方程为v正=k正c(CO)c2(H2)，逆反应速率方程为v逆=k逆c(CH3OH)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数，图1所示中，若斜线①、②分别表示k正、k逆随温度变化，则　　　　　　　　　　　0(填“＞”、“＜”或“=”)，图中A、B的纵坐标分别为x+0.5、x-1.5，则温度T1时化学平衡常数K=　　　　　　　　　　　。 （3）在下，将充入2L恒容密闭容器中，发生上述两个反应。若T℃时，10min达到平衡，测得、，则v(CO)=　　　　　　　　　　　，反应I平衡常数Kp=　　　　　　　　　　　(Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数；列计算式)。 【答案】（1）①     ② a+23    ③ BD     （2）① ＜    ②      （3）① 2    ②       【解析】(1)① 燃烧热指1mol物质完全燃烧的反应热。根据的燃烧热，可得热反应方程式：反应Ⅲ．；气态水变成液态放出44kJ的热量，则有反应Ⅳ．；则燃烧反应有，该反应可由反应“Ⅲ-Ⅱ-Ⅳ”得到，则，则燃烧热为； ② 由Ea(正)-Ea(逆)=，得知该反应的活化能Ea(逆)=Ea(正)-=(a+23)； ③ 根据平衡移动原理，生成的反应Ⅱ是正向放热，且气体分子总数不变的反应，欲提高产率应使平衡正向移动，而升高温度平衡逆向移动和使用催化剂平衡均不移动，增大压强，反应Ⅰ正向进行，甲醇的浓度增大，使平衡Ⅱ正向进行，加入相当于增大压强，由于该反应前后气体体积不变，平衡不移动；移出减少生成物均使平衡正向移动，故选BD； (2)反应① 正反应速率方程为v正=k正c(CO)c2(H2)，逆反应速率方程为v逆=k逆c(CH3OH)，反应达到平衡时v正=v逆，即k正c(CO)c2(H2)=k逆c(CH3OH)，则有平衡常数。图1所示中，斜线① 、② 分别表示k正、k逆随温度变化，说明温度越低（越大），k正、k逆越小（越小），且增大，即平衡常数增大，平衡正向移动，则正向放热，故＜0； 图中A、B的纵坐标分别为x+0.5、x-1.5，则温度T1时化学平衡常数K==； (3)根据题意，达到平衡时，，设反应Ⅱ反应了xmol，有反应关系： \begin{array}{*{35}{l}} {} \\ \begin{matrix} {} \\ 起始\text{/mol} \\ 反应\text{/mol} \\ 平衡\text{/mol} \\ {} \end{matrix}\begin{matrix} \text{CO}\left( \text{g} \right) & \text{+} & \text{2}{{\text{H}}_{\text{2}}}\left( \text{g} \right) & \overset{{}}{\mathop{\rightleftharpoons }}\, & \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{OH}\left( \text{g} \right) \\ 2 & {} & 4 & {} & 0 \\ 1.2 & {} & 2.4 & {} & 1.2 \\ 0.8 & {} & 1.6 & {} & 1.2-\text{x} \\ {} \end{matrix} \\ {} \end{array} ， \begin{array}{*{35}{l}} {} \\ \begin{matrix} {} & \text{2C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{OH}\left( \text{g} \right) & \overset{{}}{\mathop{\rightleftharpoons }}\, & \text{C}{{\text{H}}_{\text{3}}}\text{OC}{{\text{H}}_{\text{3}}}\left( \text{g} \right) & \text{+} & {{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O}\left( \text{g} \right) \\ 起始\text{/mol} & \text{1}\text{.2} & {} & \text{0} & {} & \text{0} \\ 反应\text{/mol} & \text{x} & {} & \frac{\text{1}}{\text{2}}\text{x} & {} & \frac{\text{1}}{\text{2}}\text{x} \\ 平衡\text{/mol} & \text{1}\text{.2-x} & {} & \frac{\text{1}}{\text{2}}\text{x} & {} & \frac{\text{1}}{\text{2}}\text{x} \\ {} \end{matrix} \\ {} \end{array} 由，得，x=0.6(mol)，故平衡时体系气体总物质的量为0.8+1.6+(1.2-0.6)+0.3+0.3=3.6(mol)，平衡是的总压为=60MPa，则v(CO)=；反应I平衡常数Kp=。 11.(2025-2026高二上·江西抚州宜黄县联考·期中)循环在捕获及能源转化领域具有广泛应用。研究人员提出可利用与反应制备合成气(和)，主要发生反应： Ⅰ.    Ⅱ.    Ⅲ.    Ⅳ.    回答下列问题： （1）　　　　　　　，图1中能表示反应Ⅳ的吉布斯自由能的变化与温度关系的曲线是　　　　　　　(填字母)。 （2）往的恒容密闭容器中加入和，只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数随温度变化关系如图2所示。 ①780℃下，某时刻容器中、、、的物质的量分别为、、、，此时反应Ⅱ的　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)；下列叙述能判断反应Ⅱ达到平衡状态的是　　　　　　　(填字母)。 A.不再改变   B.的值不再改变   C.   D.的质量不再改变 ②700℃以上，在该体系中的平衡转化率远大于单独分解的平衡转化率，原因是　　　　　　　。 （3）反应Ⅱ的反应机理如下： i. ii. iii._______ iv. v. 第iii步反应消耗了，则第iii步反应为　　　　　　　。 （4）恒压条件下，将充入某密闭容器中，进行反应Ⅱ和Ⅲ，平衡时各物质的物质的量随温度的变化如图3所示。 ①曲线代表的物质是　　　　　　　(填“”或“”)。 ②随着温度的升高，平衡时的含量先增大后减小的原因是　　　　　　　。 ③当温度为时，反应Ⅲ的平衡常数　　　　(CO含量视为0，结果保留三位有效数字)。 【答案】（1）① +425    ②      （2）① >    ② AD    ③ 700℃后，反应Ⅱ平衡常数较大，反应较彻底，有利于降低体系中，促进反应Ⅰ正向移动     （3）     （4）①     ② 曲线代表的是，因为反应Ⅱ的，反应Ⅲ的，在温度较低时，以反应Ⅲ为主，温度升高，反应Ⅲ平衡逆向移动使增加；当温度较高时，以反应Ⅱ为主，温度升高，平衡正向移动使减小    ③ 28.1      【解析】(1)根据盖斯定律可知，且该反应的，再由，可知反应的随着温度的升高而降低，曲线满足该规律； (2)①780℃，，此时； A．不再改变可说明反应Ⅱ达到平衡状态，A项符合题意； B．无论反应Ⅱ是否达到平衡状态，的值均为1，B项不符合题意； C．，则反应Ⅱ正向进行，未达到平衡，C项不符合题意； D．的质量不再改变，说明不再改变，说明反应Ⅱ达到平衡状态，D项符合题意； 故选AD； ②700℃后，反应Ⅱ平衡常数较大，反应较彻底，有利于降低体系中，促进反应Ⅰ正向移动； (3)反应第iii步消耗和，故反应为； (4)① 由图可知，当温度小于时，反应体系中的含量几乎为零，主要发生反应Ⅲ，且，当温度升高时，反应Ⅲ平衡逆向移动，增加，增加，但增加幅度更大，故曲线、分别代表的物质是、； ② 曲线代表的是，因为反应Ⅱ的，反应Ⅲ的，在温度较低时，以反应Ⅲ为主，温度升高，反应Ⅲ平衡逆向移动使增加；当温度较高时，以反应Ⅱ为主，温度升高，平衡正向移动使减小； ③ 由图可知，温度为时，的物质的量为0，说明只发生了反应Ⅲ：，设、、初始的物质的量分别为、、，平衡生成了，列出三段式： ，因为时，即，，，，，，。 12.(2025-2026高二上·江西抚州宜黄县联考·期中)甲醇是一种潜在的储氢材料，一种利用甲醇制氢的反应如下：。回答下列问题： （1）上述反应自发进行的条件为　　　　　　　(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 （2），上述反应的平衡常数，则该温度下，反应的平衡常数　　　　　　　(用含的式子表示)。 （3）一定温度下，向恒容密闭容器中通入，发生反应：   。末，反应达到平衡，此时。 ①内，的平均反应速率　　　　，体系吸收　　　　能量。 ②该条件下，的平衡转化率为　　　　　　　%。 （4）对于反应 ，下列图像正确的是_______(填字母)。 A.  B.  C.  D.  （5）甲醇分解制氢的反应历程如图所示，吸附在催化剂表面的物质用*标注，表示过渡态。 ①反应历程中，速率最慢的步骤发生的反应为　　　　　　　。 ②使用不同的催化剂会导致　　　　　　　不同(填字母)。 A.甲醇的平衡转化率       B.平衡时的浓度       C.反应的焓变       D.活化分子百分数 【答案】（1）高温     （2）     （3）① 0.02    ② 40.4    ③ 40     （4）B     （5）① 或    ② D      【解析】(1)该反应吸热(ΔH>0)、熵增(反应后分子种类增加，分子数增多，ΔS>0)，根据公式<0，反应在高温条件下能自发进行。 (2)正、逆反应的平衡常数互为倒数，故。 (3)①，反应速率之比等于化学计量数之比，则；消耗的甲醇的物质的量为n(CH3OH)=n(CO)=，根据题干信息，反应消耗甲醇时，吸收能量，则该反应消耗甲醇时，吸收能量；② 该反应消耗，该条件下，的平衡转化率为。 (4)A．由下反应达到平衡的时间更短，可知，该反应吸热，温度升高平衡正向移动，平衡时的体积分数更大，A项错误； B．该反应为气体分子数增大的反应，压强增大，平衡逆向移动，的物质的量增大，温度升高，平衡正向移动，的物质的量减小，B项正确； C．压强增大，平衡逆向移动，气体的总质量不变，总物质的量减小，气体的平均相对分子质量增大，C项错误； D．温度升高，、都增大，不应与原平衡状态有交点，D项错误； 故答案为：B。 (5)① 速率最慢的步骤即活化能最大的步骤，由图可知活化能最大的一步反应为，也可以写作； A．催化剂只会加快反应速率，不会改变反应平衡，因此不会改变反应物的平衡转化率，A不符合题意； B．催化剂不会改变化学平衡，平衡时的浓度不变，B不符合题意； C．催化剂不会改变反应的焓变，C不符合题意； D．催化剂能降低反应所需的活化能，使普通分子转化为活化分子，增大单位体积内活化分子数目和活化分子百分数，D项符合题意； 故答案为：D。 13.(2025-2026高二上·江西省赣州市定南中学·期中)一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(和的混合气体)是一碳化学的重要原料，焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中会发生如下三个反应： I： Ⅱ： Ⅲ： （1）当反应I达到平衡后，下列措施可提高正反应速率的是______(填标号)。 A. 加入焦炭 B. 通入CO C. 升高温度 D. 分离出氢气 （2）若在恒温恒容容器中仅发生反应Ⅱ，则下列能说明反应达到平衡状态的是______。 A. 容器内气体的压强不变 B. 容器内气体的总质量不变 C. 容器内气体的平均相对分子质量不变 D. 单位时间内，每有2mol键断裂，同时有1mol键断裂 （3）向容积为的密闭容器中加入活性炭(足量)和，发生反应，和的物质的量变化如下表所示。 条件 保持温度为/℃ 时间 0 5min 10min 15min 20min 25min 30min 物质的量 2.0 1.4 1.0 0.70 0.50 0.40 0.40 物质的量 0 0.3 0.50 0.65 0.75 0.80 0.80 ①内，以表示的该反应速率　　　　　　，最终达平衡时的转化率　　　　　　，该温度℃下的平衡常数　　　　　　。 ②保持温度℃不变，向该密闭容器中加入该四种反应混合物各，该时刻，正、逆反应速率的大小关系为：　　　　　　(填“>”“<”或“=”)。 【答案】（1）BC     （2）D     （3）① 0.03mol/(L•min)    ② 80%    ③ 4    ④ ＞      【解析】(1)A．焦炭是固体，加入焦炭，反应速率几乎不变，A不符合题意； B．通入CO，生成物浓度增大，平衡逆向移动，逆反应速率先增大后减小，正反应速率增大，B符合题意； C．升高温度，正逆反应速率都增大，C符合题意；     D．分离出氢气，生成物浓度减小，平衡正向移动，逆反应速率先减小后增大，正反应速率减小，D不符合题意； 答案为BC； (2)A．反应Ⅱ前后气体系数相等，反应过程中容器内压强不变，不能作为判断平衡状态的依据，A不符合题意； B．根据质量守恒定律，容器内气体的总质量不变，不能作为判断平衡状态的依据，B不符合题意； C．气体总质量不变，总物质的量不变，容器内气体的平均相对分子质量不变，不能作为判断平衡状态的依据，C不符合题意; D．单位时间内，每有2 moLO-H键断裂（消耗1 molH2O），同时有1 molH-H键断裂（消耗1 molH2），说明正、逆反应速率相等，反应一定达到平衡状态，D符合题意； 答案为D； (3)①0～5 min内，，则； 根据表格数据，25 min时，反应已达到平衡，列出三段式： 则最终达平衡时NO的转化率； ； ②保持温度T℃不变，向2 L密闭容器中加入四种反应混合物各2 mol，则浓度均是1 mol/L，则，反应正向进行，即：。 考点02 水溶液中的离子反应与平衡综合题 1.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)碳酸及碳酸盐与自然界碳的循环有着密切的联系。 （1）已知常温常压下，空气中CO2 溶于水达到平衡时，溶液 pH=5.60，c(H2CO3)=1.5×10-5 mol/L。 ①写出H2CO3 一级电离的电离方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②若忽略水的电离及H2CO3 的第二级电离，则H2CO3 一级电离的平衡常数K1 = 　　　　　　　　　　　　　 。(已知10-5.60=2.5×10-6，计算结果保留小数点后两位) （2）已知H2CO3 的Ka2=5.6×10-11，HClO 的电离常数K=3.0×10-8。写出下列反应的离子方程式： ①少量Cl2 通入过量的Na2CO3 溶液中：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②少量CO2 通入过量的 NaClO 溶液中：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系()维持 pH 稳定。已知正常人体血液在正常体温时， H2CO3 的一级电离常数Ka1=10-6.1，，lg2=0.3。由题给数据可算得正常人体血液的 pH约为　　　　　　　　，当过量的酸进入血液中时，血液缓冲体系中 c() 的值将 　　　　　　 (填“变大”“变小”或“不变”)。 （4）H2X 溶液中滴加 NaOH 溶液，混合溶液中lgY[其中Y表示或]随pH变化关系如图。下列叙述正确的是 　　　　　　　　　　　　。 ①直线Ⅱ中Y表示的是                         ②电离常数Ka2(H2X)的数量级是10-5 ③当pH=7.2时，               ④当时，溶液pH=2.7 【答案】（1）①     ② 4.17×10-7     （2）①     ②      （3）① 7.4    ② 变小     （4）② ④      【解析】(1)① 碳酸是弱电解质，一级电离是可逆过程，因此电离方程式为。 ② 忽略水的电离和碳酸的第二级电离时，，故； (2)① 少量氯气在过量碳酸根存在时发生歧化，生成的酸均被碳酸根接受质子，离子方程式为。 ② 碳酸的第二级电离常数小于次氯酸的电离常数，碳酸氢根不能继续把质子大量转移给次氯酸根，因此少量二氧化碳与过量次氯酸根反应生成碳酸氢根和次氯酸：； (3)由碳酸的一级电离平衡可得。过量的酸进入血液后，氢离子与碳酸氢根反应生成碳酸，因而碳酸氢根浓度变小； (4)两条直线斜率均为1。对二元弱酸，，其零点为；，其零点为。图中直线Ⅰ、Ⅱ与横轴的交点分别为1.2、4.2，因此、，直线Ⅰ和Ⅱ分别表示上述两个比值。 根据上述分析，直线Ⅰ表示，直线Ⅱ表示，故① 错误。 ，其数量级为，故② 正确。 当时，，即，故③ 错误。 当时，两步电离的浓度比乘积为1，即，解得，故④ 正确。 2.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)25℃时，醋酸、次氯酸、碳酸的电离平衡常数如下所示： 化学式 CH3COOH HClO H2CO3 电离平衡常数 ； （1）写出HClO在水中的电离方程式：　　　　　　　。 （2）同浓度的在溶液中结合的能力最弱的是　　　　　　　。 （3）下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大，且溶液导电性增强的操作是　　　　　　　。 A．升高温度      B．加水稀释     C．加少量的CH3COONa固体     D．加少量冰醋酸     E．加氢氧化钠固体 （4）判断CO2通入次氯酸钠溶液是否发生反应，如果不能说出理由，如果能发生反应请写出相应的离子方程式：　　　　　　　。 （5）取等体积等pH的醋酸、盐酸两溶液，分别与等浓度的NaOH溶液中和，则消耗NaOH溶液的体积大小关系为： 　　　　　　 (填“>”、“<”或“=”)。 （6）在新制氯水中加入少量的NaCl固体，水的电离平衡　　　　　　　移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 （7）已知：，1mol醋酸在水溶液中完全电离吸收0.3kJ热量。则稀醋酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为　　　　　　　。 （8）在水溶液中会发生自偶电离：，的，)，该反应的平衡常数是　　　　　　　(保留三位有效数字)。 【答案】（1）     （2）     （3）AE     （4）     （5）>     （6）正向     （7）     （8）      【解析】(1)HClO为弱酸，属于弱电解质，在水中的电离方程式； (2)酸越强，酸根离子结合的能力越弱，根据酸性：，则对应酸根离子结合的能力：，同浓度的在溶液中结合的能力最弱的是 ； (3)A．醋酸的电离为吸热过程，升高温度，电离平衡正向移动，电离程度增大，自由移动离子浓度增大，导电能力增强，A正确； B．加水稀释，醋酸的电离平衡正向移动，电离程度增大，离子的个数增大，因溶液体积增加更大，离子浓度减小，导电能力减弱，B错误； C．加少量醋酸钠固体，平衡逆向移动，电离程度减小，加入的醋酸钠固体使得离子浓度增大，导电能力增强，C错误； D．加少量冰醋酸，平衡正向移动，离子浓度增大，导电能力增强，但电离程度减小，D错误： E．加氢氧化钠固体，氢氧根消耗电离产生的氢离子，平衡正向移动，电离程度增大，离子浓度增大导电能力增强，E正确； 故答案为：AE； (4)根据酸性强弱关系：，所以将通入溶液中，和能生成但不能生成，则反应的离子方程式为：； (5)等体积等pH的醋酸、盐酸两溶液中，，分别与等浓度的NaOH溶液中和，则消耗NaOH溶液的体积大小关系为：； (6)在新制氯水中存在平衡，加入少量NaCl固体，增大，平衡逆向移动，导致溶液中氢离子浓度减小，对水电离的抑制作用减弱，则水的电离平衡正向移动； (7)根据题目信息可得：①，醋酸电离的方程式为：②，则根据盖斯定律③，可由① +②得到，故稀醋酸与稀NaOH溶液反应的热化学方程式为：； (8)已知① ；② 将② -①得到，平衡常数。 3.(2025-2026高二上·江西省临川一中·期中)乙酸(CH3COOH)，俗名醋酸，乙二酸(H2C2O4)，俗名草酸，是工业上两种重要的有机弱酸。已知常温下 Ka(CH3COOH)=1.8×10-5 、 Ka1(H2C2O4)=5.9×10-2、 Ka2(H2C2O4)=6.4×10-5。 （1）可以证明 CH3COOH 是弱酸的事实是_______(填标号)。 A. 乙酸和水能以任意比例混溶 B. 在乙酸水溶液中含有未电离的乙酸分子 C. 乙酸与Na2CO3 溶液反应放出CO2 气体 D. 1 mol/L 的乙酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红色 （2）有下列物质的溶液：a．CH3COOH ；b．HCl ；c．H2SO4 ；d．NaHSO4   ；e．H2C2O4。 若五种溶液的 c(H+)相同且该浓度大于，则五种物质的物质的量浓度由大到小的顺序为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）常温下，取一定量纯净的醋酸向其中逐渐加水稀释，溶液导电能力随加水体积的变化如图1所示：对于m、n、k三点，pH 从大到小排序 　　　　　　　　　　　　　 ，其中醋酸电离度最大的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）常温下，向10 mL 0.1 mol/L的H2C2O4 溶液中逐渐滴加20 mL 0.1 mol/L的NaOH 溶液，溶液中含碳微粒浓度随加入NaOH体积的变化如图2所示： ①a 点的氢离子浓度为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②当V(NaOH)=10 mL时，测得溶液 pH＜7，请解释其原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，溶液中存在 c(H+)=c(OH-)+　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用该溶液中含碳微粒浓度补全等式)。 【答案】（1）B     （2）a＞e＞b=d＞c     （3）① m＞k＞n    ② k     （4）① 5.9×10-2 mol/L    ② 的水解程度小于其电离程度，故溶液中氢氧根离子浓度小于氢离子浓度，显酸性    ③ c()-c(H2C2O4)      【解析】(1)A．乙酸与水的混溶性是物理性质，不能说明乙酸在水中是否部分电离，A错误； B．乙酸水溶液中存在未电离的乙酸分子，表明乙酸在水中只能部分电离，因而是弱酸，B正确； C．乙酸与碳酸盐反应放出二氧化碳只能说明乙酸具有酸性，不能说明其电离是否完全，C错误； D．乙酸水溶液能使紫色石蕊溶液变红只能说明溶液呈酸性，不能据此判定乙酸是弱酸，D错误； 故选B。 (2)弱酸部分电离，要达到和强酸相同的，弱酸的总物质的量浓度必然远大于强酸： 乙酸的，草酸的，乙酸的电离能力远弱于草酸，因此要达到相同的，乙酸的总浓度要大于草酸，即；强酸完全电离：和都是一元强酸（在水溶液中完全电离出、、），1mol两种物质都能完全电离出1mol ，因此要得到相同的，二者的物质的量浓度相等，即。是二元强酸，1mol 完全电离可以得到2mol ，因此要得到相同的，的物质的量浓度仅为的，浓度最小，最终排序为。 (3)图1中m、n、k三点的导电能力依次满足n＞k＞m。在该稀释过程中，乙酸每电离一份就同时产生等物质的量的氢离子和乙酸根离子，故导电能力越强，氢离子浓度越大、pH越小，所以pH从大到小为m＞k＞n。加水越多，乙酸的电离平衡越向电离方向移动，电离度越大，因而k点的电离度最大； (4)① 图2中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示乙二酸分子、草酸氢根离子和草酸根离子的浓度变化。a点处乙二酸分子与草酸氢根离子浓度相等，代入第一级电离平衡常数表达式，得。 ② 加入10 mLNaOH溶液时，氢氧化钠与乙二酸恰好等物质的量反应，溶液的主要溶质为NaHC2O4。草酸氢根离子既能电离也能水解，其电离平衡常数为6.4×10-5，水解平衡常数为，前者远大于后者，因而电离程度大于水解程度，溶液呈酸性。该溶液的电荷守恒式为，物料守恒关系为。两式相减得。 4.(2025-2026高二上·江西萍乡·期中)亚砷酸可用于治疗白血病，其在溶液中存在多种微粒形态，时各种微粒的物质的量分数与溶液的关系如图所示。（ 1）人体血液的pH为7.35~7.45，服用含的药物后人体所含砷元素的主要微粒是　　　　　　　　　　　(填化学式)。（ 2）25°C，的　　　　　　　　　　　，当时，溶液pH为　　　　　　　　　　　。（ 3）在溶液中加入一定量固体至为11，发生主要反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　。（ 4）在溶液中，　　　　　　　　　　　(填“>”“=”或“<”)。（ 5）下列说法正确的是___________(填字母)。 A. 时，溶液中 B. 溶液中， C. 时， D. 溶液中， （6）为减少工业废水中砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水：向废水中加入适量漂白粉、石灰乳，将废水中的亚砷酸转化为沉淀。请写出以上转化过程中的化学方程式　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）①     ② 10.7     （3）     （4）<     （5）B     （6）      【解析】(1)人体血液的pH在7.35～7.45之间，由图可知用药后人体中含砷元素的主要微粒是。 (2)25℃的可利用图中pH=12.2时的数据计算，此时，故； 同理25℃的可利用图中pH=9.2时的数据计算，此时，故； 用，当时，，溶液pH为10.7。 (3)在溶液中加入一定量固体至为11，此时溶液中以为主，发生主要反应的离子方程式是。 (4)在溶液中，，，因，故<。 (5)A．时是向亚砷酸中加入一定量的碱得到的，如NaOH，溶液中遵循电荷守恒：，A错误； B．溶液中质子守恒：，B正确； C．时，为的溶液，其一级水解为：，此时水的电离：，故，C错误； D．溶液中物料守恒，，D错误； 故选B。 (6)向废水中加入适量漂白粉、石灰乳，将废水中的亚砷酸转化为沉淀，以上转化过程中的化学方程式。 5.(2025-2026高二上·江西省赣州市定南中学·期中)Ⅰ．现有常温下pH=2的盐酸(甲)、pH=2的醋酸溶液(乙)和0.1mol/LNH3·H2O(丙)，请根据下列操作回答： （1）常温下，将丙溶液加水稀释，下列数值变大的是____________(填字母)。 A.  B.  C.  D.  （2）已知Ka(CH3COOH)=1.75×10-5，则醋酸溶液(乙)的浓度为　　　　　　mol/L(结果保留三位有效数字)。 （3）常温下，取甲、乙各1mL分别稀释至100mL，稀释后，溶液的pH：甲　　　　　　乙(填“>”“<”或“=”)。 （4）相同条件下，取等体积、等pH的Ba(OH)2、NaOH和NH3·H2O三种碱溶液，分别滴加等浓度的盐酸将它们恰好中和，用去酸的体积分别为V1、V2、V3，则三者的大小关系为　　　　　　。 （5）某温度下，，将pH=4的HCl溶液和pH=9的Ba(OH)2溶液混合均匀，测得溶液的pH=7，则　　　　　　。 Ⅱ．已知：在25℃，有关弱电解质的电离平衡常数如下表： 弱电解质 H2SO3 H2CO3 HClO NH3·H2O 电离平衡常数 （6）将SO2通入氨水中，当降至时，溶液中的　　　　　　。 （7）下列微粒在溶液中不能大量共存的是____________。 A. 、HClO B. ClO-、 C. HClO、 D. 、 Ⅲ:已知在25℃时，醋酸、次氯酸、碳酸和亚硫酸的电离平衡常数分别为： 醋酸 次氯酸 碳酸 、 亚硫酸 、 （8）写出亚硫酸的第一步电离平衡常数表达式　　　　　　。 （9）相同条件下，、、、的酸性由强到弱的顺序为　　　　　　。 （10）在相同条件下，、、和结合的能力由弱到强的顺序是　　　　　　。 （11）若保持温度不变，在醋酸溶液中通入少量气体，下列量会变小的是　　　　　　（填字母序号，下同）。 A．       B．       C．醋酸的电离平衡常数 （12）下列离子方程式中错误的是　　　　　　。 A．少量通入次氯酸钠溶液中： B．少量通入次氯酸钙溶液中： C．过量通入氢氧化钠溶液中： 【答案】（1）CD     （2）5.71(或5.72)     （3）>     （4）V1=V2<V3     （5）9∶1     （6）10.2     （7）AD     （8）     （9）     （10）     （11）A     （12）B      【解析】(1)一水合氨为弱碱，在水溶液中发生电离：；加水稀释时，电离平衡正移，铵根、氢氧根离子浓度减小，氢离子浓度增大； A．，稀释时，平衡正移，一水合氨浓度减小，又温度不变，Kw为定值，则该比值减小，A不符合题意； B．依据分析，稀释时，氢氧根离子浓度减小，氢离子浓度增大，该比值减小，B不符合题意； C．稀释时，平衡正移，铵根离子物质的量增多，C符合题意； D．，温度不变，电离平衡常数不变，氢氧根离子浓度减小，该比值增大，D符合题意； 答案为CD； (2)依据醋酸电离结合pH=2，列出三段式为： ； (3)盐酸为强酸，醋酸为弱酸，相同pH时，稀释相同倍数，强酸溶液pH变化大，即稀释后，溶液pH：甲>乙； (4)Ba(OH)2、NaOH均为强碱，pH相同时，两溶液中c(OH-)相同，向等体积的两种溶液滴加等浓度的盐酸，两种碱消耗盐酸的量相等，即V1=V2；一水合氨为弱碱，相同pH时，c(NaOH)<c(NH3•H2O)，向等体积的NH3•H2O和NaOH中滴加等浓度盐酸，NH3•H2O消耗的盐酸体积多，即V3>V2，综上所述，三者大小关系是V1=V2<V3； (5)某温度下，Kw=1.0×10-12，将Va LpH=4的HCl溶液和Vb LpH=9的Ba(OH)2溶液混合均匀，测得溶液的pH=7，溶液显碱性，则，解得Va:Vb=9:1； (6)； (7)根据表中数据，得出酸性强弱顺序：； A．具有还原性，HClO具有强氧化性，两者会发生氧化还原反应，不能大量共存，A符合题意； B．根据酸性强弱顺序，不发生反应，可以大量共存，B不符合题意； C．根据酸性强弱顺序，不发生反应，可以大量共存，C不符合题意； D．根据酸性强弱顺序，，因此会发生反应生成，不能大量共存，D符合题意； 答案为AD； (8)亚硫酸的第一步电离方程式为：；平衡常数表达式为：； (9)根据表中电离平衡常数数据，得出酸性强弱顺序：；则相同条件下，HAc、HClO、H2CO3、H2SO3的酸性由强到弱的顺序为：； (10)酸性越弱，对应酸根结合氢离子能力越强，则结合H+的能力由弱到强的顺序是：； (11)醋酸溶液中存在电离平衡：；通入少量HCl气体，氢离子浓度增大，电离平衡逆移，醋酸根离子浓度减小，电离平衡常数只与温度有关，电离平衡常数不变；答案为A； (12)A．依据前面分析，酸性大小为：，所以少量CO2通入次氯酸钠溶液中会发生反应：，A正确； B．ClO-有强氧化性，SO2有还原性，所以少量SO2通入次氯酸钙溶液中，会发生氧化还原反应：，B错误； C．过量CO2通入氢氧化钠溶液中生成碳酸氢钠，离子方程式是：，C正确； 答案为B。 6.(2024-2025高二上·江西八校协作体·期中)是典型的有机酸，常温下，其电离常数如下表： 有机酸 电离常数 ， 回答下列问题： （1）常温下，的溶液，　　　　　　　(填数值)。 （2）常温下，等体积的HCOOH和溶液分别与同浓度的NaOH溶液恰好中和时，消耗NaOH溶液的体积依次为，则　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)，等体积的HCOOH和的分别加水稀释至，　　　　　　　加水体积更多。 （3）过量HCOOH与溶液反应的离子方程式为　　　　　　　。 （4）常温下，将的HCOOH和的NaOH溶液等体积混合，所得溶液呈中性，则HCOOH的电离平衡常数可表示为　　　　　　　(用含a、b的代数式表示)。 （5）常温下，pH均为3的HCOOH和两种溶液中，由水电离出的之比为　　　　　　　。 （6）常温下，向溶液中逐滴滴入的KOH溶液，当溶液的时，所加KOH溶液的体积　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)20mL。 （7）常温下，将加入溶液中(假设溶液的体积不变)，所得溶液的，则　　　　　　　(用含a的代数式表示)。 【答案】（1）1.5×108：1     （2）① <    ② HCOOH     （3）HCOOH+= HCOO-+     （4）     （5）10-8：1     （6）<     （7）10a-14-10-a      【解析】(1)，根据表格可知草酸Ka2==1.5×10-4，pH=12则c(H+)=10-12mol/L，则==1.5×108。 (2)根据表格可知，HCOOH的酸性强于CH3COOH，pH相等的情况下醋酸的浓度更大，等体积的两种溶液分别与同浓度的NaOH溶液恰好中和时，醋酸消耗的NaOH溶液体积更大，即V1<V2。HCOOH的电离常数较大，则等体积等浓度的HCOOH和CH3COOH，CH3COOH的pH本就大于HCOOH，两者分别加水稀释至pH=5，HCOOH加水体积更多。 (3)根据表格可知，酸性H2C2O4>HCOOH>，过量HCOOH与草酸钠反应生成HCOO-和，离子方程式为HCOOH+= HCOO-+。 (4)amol/L HCOOH和bmol/L NaOH等体积混合，所得溶液呈中性，则HCOOH过量，此时溶液中溶质为HCOOH和HCOONa，不妨设两种溶液的体积均为VL，根据电荷守恒有c(HCOO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)，氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，即c(HCOO-)=c(Na+)，两溶液等体积混合，则c(HCOO-)=c(Na+)=mol/L，溶液呈中性c(H+)=10-7mol/L，c(HCOOH)=mol/L，则HCOOH的电离平衡常数K=。 (5)pH=3的HCOOH中，c(OH-)=10-11mol/L，水电离出的c(H+)=c(OH-)=10-11mol/L，pH=3的硫酸铝溶液中c(H+)=10-3mol/L，这些氢离子均由水电离产生，则两者水电离出的c(H+)=10-11mol/L：10-3mol/L=10-8：1。 (6)向20mL0.1mol/L的醋酸溶液中逐滴加入0.1mol/L的KOH溶液，当溶液pH=7时，溶液中溶质为CH3COOH和CH3COOK，说明反应完后醋酸有剩余，则所加KOH溶液的体积<20mL。 (7)0.2mol草酸加入到300mL2mol/L的NaOH溶液中，两者反应生成0.2molNa2C2O4，剩余0.2molNaOH，根据电荷守恒有①c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c()，根据物料守恒有c()+c()+c(H2C2O4)=mol/L，即②3c()+3c()+3c(H2C2O4)=2mol/L，将①+② 得到c(Na+)+c(H+)+c(OH-)+2mol/L，c(Na+)=2mol/L，c(OH-)- c(H+)=(10a-14-10-a)mol/L。 考点03 化学反应原理综合题 1.(2025-2026高二上·江西省南昌市第二中学·期中)氮的化合物种类繁多，性质也各不相同。请回答下列问题： （1）已知：①    ②    则的　　　　　　　。 （2）NO作为主要空气污染物，其主要来源是汽车尾气，研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附，并发生反应：   。在恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体，反应相同时间时，测得NO的转化率随温度的变化如图所示： 图中a、b、c三点中，达到平衡的点是　　　　　　；温度为1100 K时，的平衡体积分数为　　　　　　。 （3）现代技术用氨气将汽车尾气中的还原为和，反应原理是   。500℃时，在2 L恒容密闭容器中充入1 mol NO、1 mol 和2 mol ，8 min时反应达到平衡，此时的转化率为40%，体系压强为 MPa，则0~8 min内用表示的平均反应速率　　　　　　　，500℃时该反应的平衡常数　　　　　　　MPa(用含的代数式表示，为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 （4）利用反应构成的电池既能有效消除氮氧化物的排放，减轻雾霾污染，又能充分利用化学能，装置如图所示。 ①B极的电极反应式为　　　　　　　。 ②若反应转移1.6 mol电子，A极生成N2的体积为　　　　　　　L(标准状况)。 【答案】（1）+113.0 kJ/mol     （2）① b、c    ② 20%     （3）① 0.05    ②      （4）①     ② 4.48      【解析】(1)根据盖斯定律，目标反应  可通过  得到，故其焓变 ； (2)温度低于1050 K时，反应速率较慢，反应未达到平衡状态，即处于平衡建立过程，温度≥1050 K时，达到平衡状态，升高温度，平衡向吸热方向移动，即逆向移动，NO的转化率降低，b、c点达到平衡状态；1100K时，NO的转化率为40%，设开始时加入n(NO)为1mol,平衡时消耗n(NO)=1mol×40%=0.4mol；三段式分析： ，反应前后气体计量数之和不变，则反应前后气体总物质的量不变，为1mol，生成的n(N2)为0.2mol，同温同压下气体的体积分数等于其物质的量分数，所以N2的体积分数=×100%=20%，故答案为：bc；20%； (3)0～8 min内NH3的转化率为40%，达到平衡状态时消耗n(NH3)=2mol×40%=0.8mol，生成的n(N2)等于消耗的n(NH3)，为0.8 mol，用N2表示的平均反应速率(N2)===0.05 mol•L-1•min-1；三段式分析： ，混合气体总物质的量=(0.6+0.6+1.2+1.2+0.8) mol=4.4 mol，p(NO)=p(NO2)==，p(NH3)=p(H2O)==，p(N2)==，500℃时该反应的平衡常数Kp==\frac{\left(\frac{3}{11}\mathrm{p}{_{0}^{}}{\right)}^{3}\times \left(\frac{2}{11}\mathrm{p}_{0}\right)^{2}}{\left(\frac{3}{22}\mathrm{p}{_{0}^{}}{\right)}\times \left(\frac{3}{22}\mathrm{p}_{0}\right)\times \left(\frac{3}{11}\mathrm{p}_{0}\right)^{2}}=，故答案为：0.05mol•L-1•min-1；； (4)①B极为原电池的负极，通入的是氨气，将失电子发生氧化反应生成氮气，电极反应式为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O；故答案为：2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O； ② 根据A的电极反应式：2NO2+8e-+4H2O═N2+8OH-可知，转移8mol电子，生成1molN2，则反应转移1.6mol电子，A极生成N2的物质的量为0.20mol，V=nVm=0.20mol×22.4L•mol-1=4.48L，故答案为：4.48。 2.(2024-2025高二上·江西新余第一中学·期中)氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题： (1)查阅资料： 标准摩尔生成焓是指在 25℃和101kPa时，由元素最稳定的单质生成 1mol纯化合物时的焓变，符号为。已知以下物质的标准摩尔生成焓如下表所示。 物质 -46 -242 由此可得 =　　　　　　　　　　　。 (2)氨气的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤，假设只会发生以下两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ。 反应I： 反应Ⅱ： 为分析某催化剂对该反应的选择性，将 1mol NH3和2mol O2充入1 L密闭容器中，在不同温度相同时间下，测得有关物质的量关系如图。 ①该催化剂在低温时对反应　　　　　　　　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的选择性更好。 ②520℃时，容器中为 c(NH3)=　　　　　　　　　　　mol/L，该温度下反应的平衡常数K=　　　　　　　　　　　(不要求得出计算结果，只需列出有具体数字的计算式)。 ③高于840℃时，NO 的产率降低的可能原因是　　　　　　　　　　　(填选项字母)。 A． NH3溶于水                  B． 反应活化能增大 C．反应I的平衡常数变小   D． 催化剂活性降低 (3)NH3也是造成水体富营养化的重要原因之一，用 NaClO 溶液氧化可除去氨氮。其反应机理如图1所示(其中H2O 和 NaCl 略去)。 ①NaClO 氧化 NH3的总反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ②改变对溶液中NaClO去除氨氮效果与余氯(溶液中+1价氯元素的含量)的影响如图2 所示，则除氨氮过程中最佳的值约为　　　　　　　　　　　。 ③为了提高氨氮的去除率，在实际工艺过程中温度控制在 15℃~30℃时，其可能的原因是：　　　　　　　　　　　。 【答案】① -1268    ② II    ③ 0.4    ④     ⑤ CD    ⑥ 2NH3 + 3NaClO=N2↑+ 3H2O + 3NaCl    ⑦ 1.5    ⑧ 温度过低时化学反应速率慢，去除效率低；温度过高时，加快了 HClO 的分解(或 NaClO 分解)，NaClO 的利用率降低；氨气在温度过高时易挥发。 【解析】 (1)由题目所给数据可写出如下热化学方程式：①3H2(g)+N2(g)2NH3(g)   ，②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ，由盖斯定律：②×3-①×2，得4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)   △H2=3△H3 - 2△H1=-1268 kJ/mol，故此处填-1268； (2)① 由图示知，在低温时，生成N2比生成NO多，故该催化剂在低温时对反应Ⅱ选择性更好； ②520℃时，由图示数据列式如下：反应Ⅰ： ，反应Ⅱ： ，则平衡时，、、、，则反应Ⅱ的平衡常数； ③ 由于反应用到了催化剂，故此时NO产率降低有可能是因为温度过高导致催化剂活性下降，另外此反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，也会导致NO产率下降，故此处选CD； (3)① 由图1知，初步确定总反应的反应物为NaClO、NH3，生成物为N2，根据元素守恒结合题干信息，确定生成物中还有H2O、NaCl，结合得失电子守恒和元素守恒配平得总反应为：2NH3 + 3NaClO=N2↑+ 3H2O + 3NaCl； ② 去除率较高，余氯量较低，说明去除效果最佳，符合要求的最佳值约为1.5； ③ 控温15~30℃，可从温度过低和过高两个角度回答，即温度过低时化学反应速率慢，去除效率低；温度过高时，加快了 HClO 的分解(或 NaClO 分解)，NaClO 的利用率降低且氨气在温度过高时易挥发。 3.(2025-2026高二上·江西赣州十三校·期中)温室气体让地球“发烧”，倡导低碳生活，是一种可持续发展的环保责任，通过化学、生物等方法将其转化为更具附加值的能源、化工原料成为目前研究热点。回答下列问题：（ 1）已知在298K和101kPa条件下，有如下反应：①②，则反应的为　　　　　　　kJ/mol。（ 2）一定条件下，CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 的反应历程如图所示，该反应的总反应速率由第　　　　　　　步决定(填“1”或“2”)。（ 3）已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ，由实验测得该反应，，平衡常数为，和、的关系为。Arrhenius经验公式为，其中为为活化能，为热力学温度，、、为速率常数，和为常数。则该反应的焓变为　　　　　　　kJ/mol(用含的代数式表示)。（ 4）已知，一定温度下，向体积为2L的恒容密闭反应容器中充入一定量的CO2和H2发生上述反应，反应器内的初始压强为1.44kPa，平衡时HCHO(g)的分压与反应物起始投料比的关系如图所示：① 在此温度下，该反应的压强平衡常数　　　　　　　(列出计算式即可，为压强平衡常数，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。② 当起始时，反应达平衡后再向容器中加入CO2(g)和H2O(g)，使两者分压均增大0.05kPa，则达到新平衡时H2的平衡转化率　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。（ 5）一种微生物电池处理含氮废水的装置如图所示。① 放电时的正极反应为　　　　　　　。② 放电时，电极B附近溶液的pH　　　　　　　(填“降低”“升高”或“不变”)。 【答案】（1）     （2）1     （3）     （4）① 或    ② 不变     （5）①     ② 升高      【解析】(1)已知①；②，则根据盖斯定律，将反应② -反应①得：的ΔH =ΔH2-ΔH1=+188 kJ/mol - (-398 kJ/mol) = +586 kJ/mol。 (2)过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；由图可知，该反应的反应速率由第1步决定； (3)根据化学反应的ΔH与活化能的关系： ΔH = Ea(正)-Ea(逆)。将 Arrhenius 公式分别应用于正逆反应：lnk正 =+ C；lnk逆 = + C。两式相减：ln= 。即：lnK= 。因此：ΔH =； (4)① 由图可知，投料比为2时，甲醛的分压为0.24kPa，设初始氢气和二氧化碳的物质的量为2mol和1mol，平衡时甲醛的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式： 由气体的物质的量之比等于压强之比可知，平衡时的压强为，由甲醛的分压为0.24kPa可得：×=0.24kPa，解得a=0.5，则平衡时总压为=1.2kPa，则该反应的压强平衡常数Kp==；答案为或； ② 当起始 时，反应达平衡后再向容器中加入二氧化碳 和 水蒸气，使两者分压均增大0.05kPa，反应的浓度熵Qc=≈1.0=KP，则平衡不移动，氢气的平衡转化率不变，故答案为：不变。 (5)① 由图可知，电极B上在酸性环境下被还原生成，则电极B作正极，放电时的正极反应为：； ② 由第① 问可知，放电时，电极B作正极，发生电极反应：，即消耗，电极B附近溶液酸性减弱，pH升高。 4.(2024-2025高二上·江西八校协作体·期中)为温室气体，可通过如下方法转化，实现“碳中和”。回答下列问题。（ 1）与相似，COS中各原子最外层都满足8电子结构，COS电子式可表示为　　　　　　　。（ 2）“Sabatier反应”   ，实现了甲烷化，在特定温度下，由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫作该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。表中为几种物质在298K的标准摩尔生成焓。 物质 标准摩尔生成焓/ 0 ①　　　　　　　。 ②恒压条件下，若反应进行时加入稀释剂X气体(不参与反应)，则的平衡转化率将　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）在席夫碱(含“”有机物)修饰的纳米金催化剂上，直接催化加氢生成甲酸。其反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注，TS为过渡态。该历程中起决速步骤的化学方程式是　　　　　　　。 （4）将转化为(，其原理为若将和充入容器。该反应在恒温恒容条件下进行，下列说法不能说明该反应已达到平衡的是_______(填字母)。 A. 断裂键的同时断裂2molO—H键 B. 和的物质的量之比保持不变 C. 混合气体的平均相对分子质量不再发生改变 D. 混合气体的密度不再发生变化 （5）某温度下，利用生产甲醇主要涉及以下反应： 反应Ⅰ．    反应Ⅱ．    在恒压密闭容器中充入，分别在1MPa和10MPa下反应。分析温度对平衡体系中的影响，设这三种气体物质的量分数之和为1，CO和的物质的量分数与温度变化关系如图所示： ①表示10MPa时的物质的量分数随温度变化关系的曲线是　　　　　　　(填“a”“b”“c”或“d”)。 ②曲线基本重合的原因是　　　　　　　。 ③590℃时，若tmin时反应达到平衡(M点)，则用的分压表示的平均反应速率为　　　　　　　；反应Ⅱ的\mathrm{K} & _{\mathrm{p}}为　　　　　　　(用平衡分压代替平衡浓度进行计算)。 【答案】（1）     （2）① —164.98    ② 减小     （3）CO+H*= HCO     （4）A     （5）① a    ② 以反应Ⅰ为主，加压反应Ⅰ正向移动，c(H2O)增大，对反应Ⅱ起抑制作用，升温对反应Ⅱ起促进作用，两种作用相当，导致CO物质的量分数几乎不变    ③     ④ 0.25      【解析】(1)由题意可知，COS的结构式为O=C=S，电子式为，故答案为：； (2)①由反应△H=生成物的标准摩尔生成焓—反应物的标准摩尔生成焓可得：反应△H=[(−74.85kJ/mol)+( −241.82kJ/mol)×2]—[(−393.51kJ/mol)+0]= —164.98kJ/mol，故答案为：—164.98； ②恒压条件下，若反应进行时加入不参与反应的稀释剂X气体相当于减小压强，该反应是气体体积减小的反应，平衡向逆反应方向移动，二氧化碳的转化率减小，故答案为：减小； (3)由图可知，反应CO+H*= HCO的活化能最大，反应速率最慢，反应的活化能越大，反应速率越慢，慢反应是反应的决速步骤，所以该历程中起决速步骤的反应为CO+H*= HCO，故答案为：CO+H*= HCO； (4)A．由方程式可知，断裂键的同时断裂2molO—H键不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误； B．反应为和生成物的物质的量之比保持不变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； C．由质量守恒定律可知，混合气体的质量减小、物质的量减小，由方程式可知，混合气体的平均相对分子质量减小，则混合气体的平均相对分子质量不再发生改变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； D．由质量守恒定律可知，混合气体的质量减小，恒温恒容条件下反应时，混合气体的密度减小，则合气体的密度不再发生变化说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确； 故选A； (5)① 反应Ⅰ是气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数减小，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的物质的量分数增大，所以表示10MPa时甲醇的物质的量分数随温度变化关系的曲线是a，故答案为：a； ②200∼400℃时，b、d曲线基本重合的原因是以反应Ⅰ为主，加压反应Ⅰ正向移动，c(H2O)增大，对反应Ⅱ起抑制作用，升温对反应Ⅱ起促进作用，两种作用相当，导致CO物质的量分数几乎不变，故答案为：以反应Ⅰ为主，加压反应Ⅰ正向移动，c(H2O)增大，对反应Ⅱ起抑制作用，升温对反应Ⅱ起促进作用，两种作用相当，导致CO物质的量分数几乎不变； ③ 反应Ⅰ是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，水蒸气的浓度增大，反应Ⅱ是气体体积不变的反应，增大压强不移动，但反应Ⅰ使水蒸气浓度增大，导致反应Ⅱ平衡左移，一氧化碳的物质的量分数减小，则b为1MPa时甲醇的物质的量分数随温度变化关系的曲线；由图可知，590℃时，tmin反应达到平衡时，M点甲醇和一氧化碳的物质的量分数都为30%，甲烷、一氧化碳、二氧化碳物质的量分数之和为1，由碳原子个数守恒可知，甲烷和一氧化碳的物质的量都为30%×2=0.6mol，二氧化碳的物质的量为2mol—0.6mol×2=0.8mol，由方程式可知，反应所得混合气体总物质的量为6.8mol，反应消耗氢气的物质的量为0.6mol×4=2.4mol，生成水的物质的量为0.6mol×2=1.2mol，则tmin内，氢气的反应速率为=MPa/min，反应Ⅱ的平衡常数Kp==0.25，故答案为：；0.25。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $