专题14 化学反应原理综合题（期中真题汇编，广东专用）高三化学上学期

专题14 化学反应原理综合题 1.(2025-2026高三上广东广州六校·期中·期中)由CO加氢制CH4是目前氢能储存的有效途径之一，相关的主要化学反应有： Ⅰ：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)   ΔH1=-206 kJ·mol-1 Ⅱ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)   ΔH2=-41 kJ·mol-1 请回答下列问题： （1）有利于提高CO平衡转化率的条件是_______。 A. 高温高压 B. 低温低压 C. 高温低压 D. 低温高压 （2）反应Ⅰ、Ⅱ的ΔG如下图所示，图中对应于反应Ⅰ的线条是　　　　　　　(填a、b)。 （3）如图所示，随着反应温度的升高，CO2的平衡选择性会经过一个峰值。 ①请解释650 K前CO2的平衡选择性随温度升高而增大的原因　　　　　　　。 ②不改变其他条件的情况下增大体系压强，重复上述实验过程。试在图中画出该条件下CO2的平衡选择性随温度变化的曲线。 （4）①一定温度下反应Ⅱ的平衡常数K=9，该温度下某密闭容器中只发生反应Ⅱ，起始时水蒸气和CO的物质的量相等，则CO的平衡转化率为　　　　　　　。 ②某研究小组自制熔融氧化物电池工作原理如图所示。负极上的电极反应式是　　　　　　　。 【答案】（1）D     （2）b     （3）① 反应Ⅰ和Ⅱ均为放热反应，反应Ⅰ放热量大于反应Ⅱ，温度升高对反应Ⅰ正向进行的抑制作用大于反应Ⅱ    ②      （4）① 75%    ② CO-2e-+O2-=CO2      【解析】(1)CO在反应I和II均为反应物，因此提高CO平衡转化率即使得反应I和II平衡正向移动，由于反应I和II均为放热反应，降低温度可使平衡正向移动，反应I气体分子数减小，增加压强促进反应I正向移动，反应II气体分子数不变，压强对反应II无影响，因此低温高压可提高CO平衡转化率，故答案为D。 (2)反应I气体分子数减小，ΔS1<0，反应II气体分子数不变，ΔS2≈0，根据ΔG=ΔH-TΔS，ΔG~T曲线中斜率为-ΔS，描述反应I直线的斜率更大，故图中对应于反应Ⅰ的线条是b。 (3)①反应I和II均为放热反应，反应I放热量大于反应II，温度升高对反应I正向进行的抑制作用大于反应II，因此650K前CO2的平衡选择性随温度升高而增大； ②压强增大有利于反应I，因此最高点比原来低，温度比原来高，图像为：。 (4)①假设初始CO(g)、H2O(g)为1mol、消耗CO(g)的物质的量为amol，由于各物质的计量系数均相等，因此平衡时CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)的物质的量分别为(1-a)mol、(1-a)mol、amol、amol，由于反应体积不变，因此有，，a=0.75mol，则CO的平衡转化率为； ②如图所示，负极为CO失电子转化为CO2，熔融电解质中存在O2-，因此电极反应为CO-2e-+O2-=CO2。 2.(2025-2026高三上·广东深圳市光明区高中学·期中)乙醇()是一种运输便捷、储存安全的多用途燃料，利用加氢制乙醇是实现“碳中和”的有效途径，工业上常用银基材料为催化剂在流动反应装置中制备，具体反应如下： 反应：        反应：        请回答下列问题： （1）①反应的　　　　　　　　　　　0(填“>”“<”或“=”)； ②反应采用50个标准大气压向反应管道内压入原料气体，解释采取大压强的原因　　　　　　　　　　　，原料气体中为，反应装置尾端测得为，则的最大产率是　　　　　　　　　　　；(产率=) ③采用单原子银催化反应的机理能量变化图，副反应生成乙烯()，请根据给出信息决定制乙醇反应采取的合适温度　　　　　　　　　　　。 A．较高温度             B．较低温度 （2）以乙醇为燃料设计燃料电池为设备供电。 ①电池反应的负极反应式：　　　　　　　　　　　； ②乙醇的酸性比异丙醇()强，请用键的极性对化学性质的影响解释原因　　　　　　　　　　　。 （3）吉布斯自由能(G)是与焓(H)相似，也是一个与内能有关的物理量。理想气体在变化中遵循克拉伯龙方程：。 理想气体在等温下的体积变化(从)的吉布斯自由能变化(单位：J/mol)(1 mol理想气体的体积变化做功)()。在300 K时，在体积可变的密闭容器中装入1 mol压强为10个大气压的理想气体，然后置于空气中使之自然膨胀，则　　　　　　　　　　　J/mol。已知： ，。 【答案】（1）①     ② 反应是气体体积减小反应，增大压强有利于增大反应速率，也有利于平衡正向移动    ③ 50%    ④ B     （2）① CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+    ② 烷基是推电子基，羟基连接的烷基越多，则羟基中 O-H 键的极性越小，酸性越小，所以羟基附近烷基越多，O-H极性越小，对应的醇酸性越弱     （3）-5736.66      【解析】(1)①反应Ⅰ为吸热反应，，据自发性可知，该反应的； ②反应是气体体积减小的反应，增大压强既有利于加快反应速率，也有利于平衡正向移动，所以应采用50个标准大气压向反应管道内压入原料气体；乙醇的产率最大时，假设反应I生成的 CO 全部参与到反应II中，设参与反应的CO2的物质的量为 x mol，可得(1-x)/(4-3x)=1/5，得 x=0.5，则乙醇的物质的量为 0.25 mol，即最大产率为(2×0.25)/1×100%=50%； ③ 活化能最大的反应，速率最慢，为决速步，由图可知，生成乙醇的决速步的活化能小于生成乙烯的决速步的活化能：1.22eV0.83eV，且生成反应是放热反应，故选择较低温度比较合适。 (2)负极是乙醇在酸性条件下发生氧化反应，其电极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+；键的极性受结构影响较大，烷基是推电子基，可使O-H 键的极性减小，所以羟基附近烷基越多，O-H极性越小，对应的醇酸性越弱。 (3)ΔG(J/mol)=W(体积变化做功)/n=RTln(V1/V2)=RTln(p2/p1)=1×8.314×300×ln0.1=-5736.66 J/mol。 3.(2025-2026高三上·广东大湾区·期中)铜催化剂是有机合成领域中一种十分重要的催化剂。可实现高效、高选择性的化学转化。 （1）氯化亚铜(CuCl)是常用的铜催化剂，其难溶于水。 ①基态的价层电子排布式为　　　　　　。 ②可由和溶液常温下反应制备，写出此反应的离子反应方程式　　　　　　。 ③2022年诺贝尔化学奖得主的成果之一为“点击化学”，亚铜催化的叠氮—炔环加成(例如反应a)是经典的点击化学反应。 反应a： 已知：有机物1、2、3的燃烧热的焓变分别为，则反应a的　　　　　　。 ④将负载到固相载体上，可发生反应，实现工业废气中的吸附分离。 反应b： 已知正反应为放热反应，下列说法正确的是　　　　　　。 A．升高温度，的平衡吸附率减小 B．继续增加吸附剂CuCl的量，正反应速率增大 C．温度不变，增大压强，达到平衡时体系中浓度减小 D．温度不变，减小压强，会释放出已吸附的CO （2）铜催化剂可催化活性/可控聚合反应，其催化卤代烃(R-Cl)引发苯乙烯(St)的加成聚合反应部分机理示意图如图。 ①该反应的催化剂为　　　　　　(填写示意图中的物质，下同)。 ②写出此过程的总反应方程式　　　　　　。 （3）为了提高在有机体系中的催化活性，铜作为催化剂时通常会加入有机配体形成配合物。在某非水溶液中，配体与发生反应，某研究小组通过分光光度法测定的配位数及该反应的平衡常数。 i)在处有特征吸收峰，在此波长处的吸光度与的浓度关系为：。 ii)混匀溶液与溶液，在容量瓶中定容，两者起始的物质的量浓度分别为与，保持与之和为，测得体系的随的变化如图。 ①所有配位化合物中均存在如反应c的平衡过程，并将其平衡常数称为配合物的稳定常数，稳定常数　　　　　　(填“越大”或“越小”)，配合物越稳定。 ②在该体系中，求解　　　　　　；的稳定常数为　　　　　　。(写出推导过程，结果列计算式即可) 【答案】（1）①     ② 2Cu2++2Cl-++H2O=2CuCl↓++3H+    ③     ④ AD     （2）①     ② R-Cl+nSt R-(St)n-Cl     （3）① 越大    ② 1    ③       【解析】(1)①已知Cu是29号元素，其核外电子排布式为：[Ar]3d104s1，故基态Cu+的价层电子排布式为3d10，故答案为：3d10； ② CuCl可由CuCl2和NaHSO3溶液常温下反应制备即反应中Cu的化合价由+2价降低到+1价，S的化合价由+4价升高到+6价，根据氧化还原反应配平可得，此反应的离子反应方程式为：2Cu2++2Cl-++H2O=2CuCl↓++3H+，故答案为：2Cu2++2Cl-++H2O=2CuCl↓++3H+； ③根据已知信息：有机物1、2、3的燃烧热的焓变分别为，则表示有机物1、2、3的燃烧热的热化学方程式分别为①、②、③，则① +② -③可得反应a：，结合盖斯定律可知，该反应的反应热，故答案为：； ④ A．由题干信息可知，该反应正反应为放热反应，则升高温度，化学平衡逆向移动，故CO的平衡吸附率减小，A正确； B．由于CuCl是固体，继续增加吸附剂CuCl的量，其浓度不变，即正反应速率不变，B错误； C．由题干反应可知该反应正反应是一个气体体积减小的方向，则温度不变，增大压强，平衡正向移动，但由于K=保持不变，即达到平衡时体系中CO浓度不变，C错误； D．由题干反应可知该反应正反应是一个气体体积减小的方向，温度不变，减小压强，平衡逆向移动，即会释放出已吸附的CO，D正确； 故答案为：AD； (2)①由题干反应历程图可知，CuI先与R-Cl反应生成R·和CuⅡ和Cl-，R·和nSt转化为R-(St)n，最后R-(St)n和CuⅡ和Cl-转化为R-(St)n-Cl和CuI，故该反应的催化剂为CuI，故答案为：CuI； ②由题干反应历程图可知，该总反应的反应物为R-Cl和St，生成物为：R-(St)n-Cl，故此过程的总反应方程式为：R-Cl+nSt R-(St)n-Cl，故答案为：R-Cl+nSt R-(St)n-Cl； (3)①由题干已知反应，所有配位化合物中均存在如反应c的平衡过程，并将其平衡常数称为配合物的稳定常数，则稳定常数越大，反应正向进行程度越大，[CuLx]2+浓度越大，说明配合物越稳定，反之则反，故稳定常数越大，配合物越稳定，故答案为：越大； ②平衡图像信息可知，当c0(L)=5×10-5时，吸光度A最大，此时c0(Cu2+)=1×10-4-5×10-5=5×10-5，故此体系x=1，则[CuL]2+的温度常数表达式为：K=，取图中点(0.5，0.6)，c0(L)=c0(Cu2+)=5×10-5，吸光度为0.6，因此c{[CuL]2+}=，此时c(L)=c(Cu2+)，根据Cu守恒，c(L)=c(Cu2+)= c0(Cu2+)- c{[CuL]2+}=5×10-5-，则K==，故答案为：1；。 4.(2025-2026高三上·广东深圳市中荟高中学·期中)丙烯是工业合成精细化学品的原料，目前工业生产丙烯的方法有： 反应Ⅰ丙烷直接脱氢法：       反应Ⅱ丙烷氧化脱氢法：              请回答下列问题： （1）反应Ⅰ自发条件是　　　　　　　　　　。 （2）改变下列条件能提高反应Ⅱ中平衡产率的是________。 A. 提高反应温度 B. 从体系中分离出水 C. 增加 D. 增大压强 （3）维持体系常压恒定，某温度下只考虑反应Ⅰ，的平衡转化率为50%，则反应Ⅰ的分压平衡常数　　　　　　　　　　(用组分分压代替浓度，组分分压=总压×组分物质的量分数)。 （4）以丙烯为原料在酸性条件下运用电化学方法制取1，2-丙二醇的电极方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （5）广泛应用于工业生产，甲烷化的反应原理：，如图是在特定催化剂作用下，甲烷化工艺流程简化示意图，“换热”、“去水”两步骤的转化率　　　　　　　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）高温     （2）BC     （3）     （4）     （5）① 不变    ② “换热”、“去水”两步骤没有发生甲烷化的反应      【解析】(1)反应Ⅰ的焓变 ，且正反应是气体分子数增加的反应，即熵变 。根据吉布斯自由能判据 时反应才能自发进行，可知该反应必须在高温条件下才能自发。 (2)反应Ⅱ是放热反应（），且正反应方向气体分子数增加。 A．提高反应温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，的平衡产率降低，A错误； B．从体系中分离出水，生成物浓度降低，平衡向正反应方向移动，的平衡产率提高，B正确； C．增加 ，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，的平衡产率提高，C正确； D．增大压强，平衡向气体分子数减小的逆反应方向移动，的平衡产率降低，D错误； 故选BC。 (3)设初始 的物质的量为1mol，已知其平衡转化率为 ，则转化的 为 0.5mol，根据反应方程式 ，达到平衡时 、、 的物质的量均为0.5mol，混合气体的总物质的量为1.5mol，平衡时各组分的物质的量分数均为 ，故各组分的分压均为 ，反应Ⅰ的分压平衡常数 。 (4)丙烯在酸性条件下发生氧化反应制取1,2-丙二醇，该过程在电解池的阳极发生，失去电子，水分子参与反应提供羟基，同时生成氢离子，其电极反应方程式为：。 (5)在“换热”和“去水”这两个步骤中，虽然改变了体系的温度和物质浓度（热力学上有利于平衡正向移动），但由于这两个设备中没有催化剂，反应的活化能较高，动力学上反应速率极慢，化学反应几乎不进行，因此 的转化率保持不变。 5.(2025-2026高三上·广东东莞七校·期中)硫是人类认识最早的元素之一，含硫物质在生产、生活中扮演了重要的角色。 （1）一种可将无害化处理的工艺涉及反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ：    ①基态S原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②反应的　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）已知，与可发生催化反应，反应机理如图所示。 ①该反应的催化剂是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②物质A的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）常温下，的电离常数、。 ①向的NaOH溶液中通入一定量的气体，测得混合溶液的pH=8.0，则　　　　　　　　　　；此时该溶液中主要的含硫微粒为　　　　　　　　　（填“”“”或“”）。 ②常温下，PbS的。工业生产中常联合处理含的废气和含的废水，欲发生反应，该反应的平衡常数　　　　　　　　　　（写出含、、的表达式并计算结果） （4）某小组研究了溶液酸性强弱对与反应的影响，在其他条件相同的前提下，分别向为2、3、4的溶液中滴加等浓度的溶液，测得溶液中随时间的变化如图所示。下列说法正确的是__________（填标号） A. 酸性增强可以降低反应速率 B. 可能是该反应的催化剂 C. 体系紫色褪去所需时间： D. 反应速率并不始终随着反应物浓度的减小而降低 【答案】（1）①     ②      （2）①     ②      （3）① 0.1    ②     ③      （4）BD      【解析】(1)① S是16号元素，基态原子电子排布式为，主族元素价层电子为最外层电子，因此价层电子排布式为；② 根据盖斯定律，目标反应 = 反应I + 反应Ⅱ + 反应Ⅲ，因此； (2)① 催化剂参与反应过程，最终又恢复为初始状态，图中在反应前后没有发生变化，因此是该反应的催化剂；② 过程I中的一个H断裂吸附在催化剂表面，过程II中的C-O键断裂，-OH留在催化剂表面，与-SH结合生成； (3)① 根据的第一步电离常数，变形得；pH=8时，代入得比值为；同时，因此溶液中主要含硫微粒为；② 反应平衡常数，分子分母同乘，变形得，代入数值计算得； (4)A．由图可知，时间相同时，硫酸根离子浓度的大小顺序为Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，说明酸性增强可以增大反应速率，A错误； B．由图可知，溶液pH一定时，反应进行过程中，曲线的斜率逐渐变大，说明酸性高锰酸钾溶液与亚硫酸钠溶液的反应生成一定量产物后，反应速率出现明显加快趋势，反应速率增大的原因可能是该反应为放热反应，或反应生成的锰离子是反应的催化剂，B正确； C．由图可知，时间相同时，硫酸根离子浓度的大小顺序为Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ，说明酸性增强可以增大反应速率，则体系紫色褪去所需时间为，C错误； D．由图像曲线变化趋势可以看出，反应后期，随反应物浓度减小，曲线的斜率反而出现增大阶段，说明酸性高锰酸钾溶液与亚硫酸钠溶液的反应速率随时间增大而增大，并不始终随着反应物浓度的减小而降低，D正确； 故选BD。 6.(2025-2026高三上·广东中山市高中学·期中)氮及其化合物在生产生活中有重要作用。请回答下列问题： （1）已知： 化学键 键能() 946 436 391 193 则反应   　　　　　　，该反应　　　　　　(填“高温自发”、“低温自发”、“任意条件均自发”或“不能自发”)。 （2）化学链气化是新的污泥处理方式，该方法首先将污泥中的氮元素转化为和，再用将两种气体转化为等气体排放。某研究小组对此方法进行了实验室模拟： 在密闭容器中充入和足量的，在恒温恒压条件下发生反应，平衡时测得容器内压强为，混合气体的平均摩尔质量为。 ①此反应的压强平衡常数　　　　　　(压强平衡常数是将各物质的分压代入平衡常数关系式中，分压=总压×物质的量分数)。 ②下列有关说法正确的是　　　　　　。 A.是反应的催化剂，反应前后的质量和性质不变 B.的转化反应为： C.若①中容器内气体密度不变，说明反应已达到平衡状态 D.升高温度时，气体平均摩尔质量减小，则反应的 ③容器内固体中含铁元素的物质的质量分数与反应时间的关系如图1所示，其中曲线②表示的物质是　　　　　　(填“”、“”或“”)。 （3）电催化转化是指在铑()电极表面将转化为的一种方法，此方法可避免直接破坏而消耗大量能量，反应原理如图2所示。薄膜电极是　　　　　　(填“阴极”或“阳极”)，若步骤⑤转移了电子，则此步生成的体积为　　　　　　L(标准状况下)。 【答案】（1）① +61    ② 不能自发     （2）①     ② BC    ③      （3）① 阴极    ② 22.4      【解析】(1)断裂反应物中的化学键吸收的能量为；形成生成物中的化学键释放的能量为，故。该反应的气体分子数减小，；又因，所以任意温度下，反应不能自发； (2)设平衡时该反应的反应进度为，则、、，气体总物质的量为。由平均摩尔质量得，解得。平衡时三种气体的物质的量分别为、和，故、、，所以。反应开始时固体中只有，其质量分数由较大值逐渐减小，对应曲线① ；中间产物先生成后继续被还原，质量分数先增大后减小，对应曲线② ；最终生成的Fe质量分数逐渐增大，对应曲线③ 。 A．是反应物，反应过程中被还原而消耗，并非催化剂，A错误； B．所给反应中C、H、N、O和Fe的原子数均守恒，且电子得失守恒，可以表示该转化，B正确； C．设气体平均摩尔质量为M，恒温恒压时气体密度满足；由可知气体平均摩尔质量随反应进度增大而增大，密度不是化学计量不变量，密度不再变化可说明反应达到平衡，C正确； D．气体平均摩尔质量随正反应进度增大而增大；升高温度后平均摩尔质量减小，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，故正反应的，D错误； 故选BC。 (3)图中含氮中间体在Rh薄膜电极表面连续得到电子并被还原，因此该电极为阴极。反应⑤ 为3N2H2=2NH3+2N2，每转移4 mol电子，生成2 mol NH3(标准状况下)，转移2 mol电子，生成，标准状况下体积为22.4L。 7.(2025-2026高三上·广东六校联盟·期中)SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由Si和SiCl4耦合加氢得到，相关反应如下： Ⅰ、SiCl4(g)+H2(g)=SiHCl3(g)+HCl(g)   △H1˃0 Ⅱ、Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g)   △H2˂0 Ⅲ、Si(s)+SiCl4(g)+2H2(g)=2SiH2Cl2(g) △H3˃0 （1）Cu粉和Ni粉均是Si和SiCl4耦合加氢反应的催化剂，基态Cu和Ni核外未成对电子数比值为　　　　　　。 （2）△fHθm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1 mol该物质的焓变。根据下表数据，计算生成SiHCl3的总反应：Si(s)+3SiCl4(g)+2H2(g)=4SiHCl3(g) △H4=　　　　　　kJ/mol。 该反应正反应活化能　　　　　　逆反应活化能(填“大于”、“小于”或“等于”)。 物质 Si SiCl4 H2 SiHCl3 △fHθm(kJ/mol) 0 -657 0 -513 （3）在含足量Si的恒压体系中通入10.0molH2和2.0molSiCl4，发生硅和四氯化硅耦合反应，反应相同时间，SiCl4的转化率随温度变化如图所示。 ①400℃时，5～10s内SiCl4的反应速率为　　　　　　mol/s。 ②结合图像解释500℃、550℃曲线的不同　　　　　　。 （4）温度550K时，在含足量Si的密闭体系中通入3.0molH2和1.0molSiCl4，对硅和四氯化硅耦合反应体系的平衡组成在压强为101.325~2026.5 kPa时进行了计算，结果如图所示。随着体系压强的升高，SiCl4的转化率由16%升至47%，SiHCl3产率由15%升至43%。 已知：SiHCl3的平衡产率 = ×100％    SiHCl3的选择性 = ×100％ ①图中Ⅱ代表的组分为　　　　　　。(填化学式) ②1000kPa时，SiHCl3的物质的量为　　　　　　mol。若HCl的物质的量为 y mol，则的物质的量为　　　　　　mol。(用含w、x、y的式子表示) ③SiHCl3的选择性随压强的增大逐渐　　　　　　。(填“增大”、“不变”或“减小”) 【答案】（1）1﹕2     （2）① -81    ② 小于     （3）① 0.016    ② 反应达到平衡之前，550℃温度更高，反应速率更快，相同时间的转化率更高，曲线斜率更大；达到平衡之后，温度升高，使反应Ⅱ平衡逆向移动，HCl浓度增大，使反应Ⅰ平衡逆向移动，550℃平衡转化率较低。     （4）① HCl    ② ；    ③ 减小      【解析】(1)基态铜原子的价电子轨道表示式为：，未成对电子数为1；基态镍原子的价电子轨道表示式为：，未成对电子数为2；故基态铜原子和基态镍原子的未成对电子数之比为1：2。 (2) 故答案为：-81 kJ/mol； ，。 (3)① 5秒时消耗的： 10秒时消耗的： 5秒到10秒这段时间内消耗的： 5～10s内SiCl4的反应速率： ② 可从达平衡前和达平衡后两段进行分析，反应达到平衡之前，550℃温度更高，反应速率更快，相同时间的转化率更高，曲线斜率更大；达到平衡之后，温度升高，使反应Ⅱ平衡逆向移动，HCl浓度增大，使反应Ⅰ平衡逆向移动，550℃平衡转化率较低。 (4)① 反应Ⅰ是气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，反应Ⅱ、Ⅲ都是气体分子数减小的反应，增大压强平衡均向正向移动，HCl在反应Ⅰ中生成，在反应Ⅱ中消耗，压强增大使反应Ⅱ正向移动，HCl消耗的多，生成的少，所以HCl产率是降低的，故曲线Ⅱ对应的是HCl的产率。 ②将反应Ⅰ3+反应Ⅱ可消掉中间产物HCl，得总反应为：由产率的计算公式可知，生成的的物质的量为，根据总反应可知生成为； 由图中数据可知SiCl4的转化率为w，起始SiCl4的物质的量为1 mol，则转化的SiCl4为wmol，生成ymolHCl，SiHCl3，基于反应消耗的中的氯元素守恒：，解得。 ③根据化学反应平衡移动原理，反应Ⅰ：是气体分子数不变的反应（反应前后气体计量数之和相等）；反应Ⅱ：是气体分子数减小的反应（反应前气体计量数之和为，反应后为）；反应Ⅲ：是气体分子数减小的反应（反应前气体计量数之和为，反应后为）。当压强增大时，根据勒夏特列原理，反应Ⅱ和Ⅲ的平衡会向正反应方向移动。反应Ⅱ和Ⅲ的进行会使得生成的量相对增加，而在产物中的占比会相对减小。从选择性的定义（生成所消耗的的物质的量与反应消耗的总物质的量之比）来看，随着压强增大，反应Ⅲ生成的进行程度增加，所以的选择性随压强的增大逐渐减小。 8.(2025-2026高三上·广东广州市番禺中学·期中)Ag+、Cu2+可形成配离子[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+，在化学分析、冶金等领域有重要应用。 （1）NH3的VSEPR模型为　　　　　　　　　　　，1 mol [Ag(NH3)2]OH中含有σ键的数目为　　　　　　　　　　　NA． （2）将Ag置于1 L 2.0 mol/L NH3·H2O 溶液中，通入O2，Ag转化为[Ag(NH3)2]+的离子方程式为：4Ag+ O2+ 8NH3·H2O = 4[Ag(NH3)2]+   + 　　　　　　　　　　　+ 　　　　　　　　　　　 。 反应1小时测得溶液中银的总浓度为1.08 mg ·L-1， Ag的溶解速率为　　　　　　　　　　　mol·h-1. （3）配制银氨溶液的总反应为 已知： 总反应的∆H=　　　　　　　　　　　(写出一个代数式即可)。 （4）25℃时，向1 L 0.1 mol/L AgNO3溶液通入足量NH3的得到澄清溶液(设溶液体积不变)，测得溶液中Ag+、[Ag(NH3)]+、[Ag(NH3)2]+的物质的量分数δ(X)与lgc(NH3)关系如图所示。 已知溶液中c(X)=C总·δ(X) ，(δ(Ag)=)。 其中P点(-3.6，0.40)是曲线a、b的交点。 ①曲线　　　　　　　　　　　(填“a”、“b”或“c”)代表δ([Ag(NH3)2]+)的变化趋势。 ②向银氨溶液中加入Cu(NO3)2固体，溶液中　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③计算反应Ag++NH3    [Ag(NH3)]+的平衡常数K(已知100.6≈3.98，写出计算过程) 　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 四面体    ② 9     （2）①     ② 6H2O    ③      （3）或     （4）① b    ② 增大    ③       【解析】首先与结合生成一氨合银离子，反应为；随后继续与结合生成更稳定的二氨合银离子，反应为； 随着浓度增大，的分布分数（曲线a）逐渐减小；的分布分数（曲线c）先增大后减小；的分布分数（曲线b）持续增大，据此分析。 (1) 中心N原子的价层电子对数 = 键数 + 孤电子对数；键数为3，孤电子对数为，因此价层电子对数为，根据VSEPR理论，价层电子对数为4时，VSEPR模型为四面体形；1个 中， 含2个配位键与6个键，含1个键，共9个键，1 mol该物质含键数目为； (2)该反应为氧化还原反应，Ag元素从0价升至+1价，1 mol Ag失去1 mol电子；中O元素从0价降至-2价，1 mol 得到4 mol电子；根据电子守恒，Ag的化学计量数为4，的化学计量数为1；再结合电荷守恒与原子守恒，配平后的离子方程式为；Ag的总浓度为，Ag的摩尔质量为，换算为物质的量浓度为； 1L溶液中溶解的Ag物质的量为，故溶解速率为；故答案为：；；； (3)已知反应 ① ② ③ ④ 根据盖斯定律，总反应 等于②-③ 或，故或； (4)① 随着浓度增大，先与1个结合生成，再与第2个结合生成，故的分布分数随浓度增大持续上升，对应曲线b； ② 加入固体后，与结合生成稳定的，使溶液中浓度降低，平衡逆向移动，浓度增大、浓度减小，因此增大； ③ 根据 p 点数据，；；，的平衡常数 9.(2025-2026高三上·广东广州市大龙中学·期中)酸性溶液主要组成为HCl与(HCl与会络合为)，其具有溶铜速率快、稳定、易控制及易再生等优点，常应用于印刷线路板(PCB)的刻蚀。刻蚀原理为，。 （1）CuCl中基态亚铜离子的价层电子轨道表示式为　　　　　　　　　　　。 （2）溶液中存在平衡：(蓝色)(黄色)   ，下列说法不正确的是___________(填序号)。 A. 加入几滴溶液，平衡逆向移动 B. 加热溶液，溶液由蓝绿色变为黄绿色，平衡常数K增大 C. 加水稀释，的比值会减小 D. 加入少量NaCl固体，平衡正向移动，转化率增大 （3）盐酸的浓度会影响刻蚀速率，浓度相同，盐酸浓度分别为1.5mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L时，随时间的变化曲线如图所示，中间速率变缓慢的可能原因是　　　　　　　　　　　。mol/L时，在0~1.5min内，的平均生成速率为　　　　　　　　　　　。 （4）能形成多种配合物。铜氨溶液具有显著的抗菌作用。往0.2mol/L溶液中通入氨气，测得和铜氨各级配合物的物质的量分数与平衡体系的(浓度的负对数)的关系如图所示。 ①曲线4代表的含铜微粒为　　　　　　　　　　　。 ②b点的纵坐标为　　　　　　　　　　　。 ③结合图像信息，计算反应的平衡常数K=　　　　　　　　　　　。(已知的，写出计算过程) 【答案】（1）     （2）CD     （3）① 反应生成的固体CuCl覆盖了铜，阻碍反应进行，生成的速率较慢    ② 0.2mol·L-1·min-1     （4）①     ② 0.14    ③ 2.2×10-7.4      【解析】(1)CuCl中基态亚铜离子的价层电子排布式为3d10，其轨道表示式为； (2)A．加入几滴溶液，Ag+与Cl-反应生成AgCl沉淀，使c(Cl-)减小，平衡逆向移动，A正确； B．反应为吸热反应，加热溶液，平衡正向移动，溶液由蓝色变为黄绿色，平衡常数K增大，B正确； C．加水稀释，c(Cl-)减小，，故增大，C不正确； D．加入少量氯化钠固体，氯离子浓度增大，平衡正向移动，但氯离子本身的转化率减小，D不正确； 故选CD； (3)由刻蚀原理，铜会和H2CuCl4(aq)反应生成氯化亚铜沉淀，反应生成的固体CuCl覆盖了铜，阻碍反应进行，导致生成H2CuCl3的速率较慢；因HCl的浓度越低，平衡时H2CuCl3的浓度越低， 图中相同时间内最低的曲线为c(HCl)= 1.5mol/L时曲线，由曲线可知，c(HCl)= 1.5mol/L时，在0~1.5min内，H2CuCl3的浓度为0.3mol/L，平均生成速率为； (4)①将0.2mol/L 溶液与溶液等体积混合，依次发生反应：①Cu2+ +NH3= Cu(NH3) 2+，②，③，④，则1代表Cu2+ 、2代表Cu(NH3) 2+、3代表、4代表、5代表； ②由图像可以看出，b点时Cu2+和Cu(NH3) 2+物质的量分数相等，且数值为0.43，4和5所代表的微粒物质的量分数几乎为0，则3所代表的的物质的量分数约为(1-0.43-0.43)=0.14，即b点的纵坐标约为0.14； ③ 对于反应，平衡常数，在a点时，，此时。通过代入曲线后面交点数据，依次得到：反应，平衡常数。反应，平衡常数。反应，平衡常数。对于的溶解平衡，溶度积常数。总反应的平衡常数。根据多重平衡规则，总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积，即。将、、、、代入可得：； 10.(2025-2026高三上·广东广州四校联考·期中)的重整利用是当下环境保护的研究热点，对减少温室气体的排放具有重大意义。合成甲醇涉及以下三个反应： ① ② ③ （1）　　　　　　　　　　　(填“＞”“＜”或“=”)，反应③在　　　　　　　　　　　(填“高温”“低温”或“任何温度”)可自发进行。 （2）在恒容密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是___________(填标号)。 A. 加入催化剂，降低了反应的，从而加快了反应速率 B. 混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C. 反应达平衡时，升高温度，的浓度增大 D. 平衡时向容器中充入惰性气体，甲醇的产率不变 （3）不同压强下，按照投料发生反应①和反应②，实验测得的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。 已知：的平衡产率 其中纵坐标表示平衡产率的是图　　　　　　　　　　　(填“甲”或“乙”)，压强、、由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　，图乙中温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是　　　　　　　　　　　。 （4）在密闭容器中，充入和合成，假设只发生反应①和②。不同温度下达到平衡时及CO的体积分数如图所示。300℃时，的转化率为　　　　　　　　　　　(保留两位有效数字)，此温度下反应②的　　　　　　　　　　　(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。 【答案】（1）① ＞    ② 低温     （2）BD     （3）① 甲    ② p1＞p2＞p3    ③ 当图乙中温度到了T1时，此时以反应②为主，反应②前后气体分子数不变，压强的变化不会引起平衡的移动，故三条曲线几乎交于一点     （4）① 67%    ②       【解析】(1)由盖斯定律可知，反应② =反应① -反应③，即，则；反应③，则反应③在低温下可自发进行； (2)A．加入催化剂，不改变反应的焓变；会降低反应的活化能，从而加快反应速率，A错误； B．反应前后气体总质量不变；反应①、③气体物质的量发生变化，则混合气体的平均相对分子质量为变量，故当混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应体系已达平衡，B正确； C．依据第（1）问，，即反应③和反应①均为放热反应，反应达平衡时，升高温度，反应③和反应①平衡逆向移动，CH3OH浓度减小，C错误； D．在恒容密闭容器中，平衡时充入惰性气体，反应物和生成物的浓度不变，平衡不移动，甲醇的产率不变，D正确； 答案为BD； (3)反应①为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲醇的平衡产率下降，则纵坐标表示CH3OH平衡产率的是图甲；压强越大，反应①正向进行程度越大，甲醇的平衡产率越高，则压强p1、p2、p3由大到小的顺序为p1＞p2＞p3； 反应开始主要进行反应①，随着温度的升高，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，到了后期主要进行反应②，随着温度的升高，平衡正向移动，CO2的平衡转化率升高，故乙图表示CO2平衡转化率；当图乙中温度到了T1时，此时以反应②为主，反应② 前后气体分子数不变，压强的变化不会引起平衡的移动，故三条曲线几乎交于一点； (4)反应①和②分别为放热、吸热反应，升高温度，反应①逆向移动，甲醇含量减小，则曲线a代表CH3OH，曲线b代表CO；据图可知，300℃时，甲醇和一氧化碳的体积分数相等，即CH3OH和CO物质的量相同；依据题意，结合原子守恒有；设反应达到300℃时，CH3OH和CO物质的量均为x mol，则依据碳原子守恒，氧原子守恒有，氢原子守恒有；结合图示，300℃时甲醇和一氧化碳的体积分数，解得，则CO2的转化率；气体总物质的量为4-2x=10/3 mol，此时CO2的物质物质的量为、H2的物质物质的量为、H2O的物质物质的量为、CO的物质物质的量为，由于反应②反应前后气体分子数不变，故可用物质的量代替物质的量分数计算，则反应②的。 11.(2025-2026高三上·广东中山一中、宝安中学·期中)CO2与H2通过催化可转化为甲烷、乙醇、一氧化碳等，是实现“双碳”目标的途径之一。相关反应体系及其热力学数据如下： Ⅰ、CO2 (g)+ 4H2(g) ⇌CH4(g)+ 2H2O(g)   ΔH1 Ⅱ、2CO2(g) + 6H2(g) ⇌CH3CH2OH(g)+ 3H2O(g)   ΔH2= -174 kJ/mol Ⅲ、CO2 (g)+ H2(g) ⇌CO(g)+ H2O(g)   ΔH3= +41 kJ/mol Ⅳ、CH4(g)+H2O(g) ⇌CO(g)+3H2(g)   ΔH4= +207 kJ/mol 回答下列问题： （1）△H1= 　　　　　　kJ/mol。下图为反应平衡常数(K)与温度()的关系图，上述Ⅰ—Ⅳ四个反应中符合该变化趋势的是(填相应反应的序号)　　　　　　。 （2）利用Rh@Au或Au作催化剂有利于CO2甲烷化，路径如下图。根据图像可知，Rh@Au的催化效果更好，理由是　　　　　　，该催化路径决速步骤的能垒是　　　　　　eV。 （3）CO2甲烷化的过程中，一定温度下，保持CO2与H2的体积比为1：4，反应气的总流量控制在60mL·min-1，测得CO2的转化率为80%，则CO2反应速率为　　　　　　 mL·min-1。 （4）模拟CO2加氢在不同温度下的平衡组分(如下图)，若只发生反应Ⅱ和Ⅲ，保持总压为5×103kPa，则： ①图中a和b分别代表产物　　　　　　和　　　　　　，温度高于500℃时，H2的含量随温度升高而下降的原因是　　　　　　。 ②计算300℃时反应Ⅱ的平衡常数Kp=　　　　　　。 【答案】（1）① -166 kJ/mol    ② Ⅲ、Ⅳ     （2）① a．催化剂Rh@Au能更大程度地降低反应的活化能，b．提高了CO2对CH4的选择性，减少副产物CO的生成    ② 0.95     （3）9.6     （4）① H2O    ② CO    ③ 升高温度，反应Ⅱ逆移，反应Ⅲ正移，当温度高于500℃时，温度对Ⅲ反应的影响大于对Ⅱ反应的影响    ④       【解析】(1)根据盖斯定律，反应Ⅲ-反应Ⅳ得CO2(g)+ 4H2(g) ⇌CH4(g)+ 2H2O(g)，；由图可知，温度升高，lnK增大，平衡正向移动，故正向移动为吸热反应，符合该变化趋势的是Ⅲ、Ⅳ； (2)由图可知，活化能更低的是Rh@Au做催化剂，故理由a．催化剂Rh@Au能更大程度地降低反应的活化能，b．提高了CO2对CH4的选择性，减少副产物CO的生成；该催化路径决速步骤即活化能最大的步骤（CO*→CHO*），能垒是1.19 eV-0.24 eV=0.95 eV； (3)CO2甲烷化的过程中，CO2与H2的体积比为1：4，反应气的总流量为60 mL·min-1，则1 min内初始时CO2的体积为60× mL=12 mL，320 ℃时CO2转化率为80%，则CO2反应速率为v = mL·min-1=9.6 mL·min-1； (4)① 对于反应Ⅱ，升高温度，反应逆向移动，对于反应Ⅲ，升高温度，反应正向移动，CO的物质的量分数增大，H2O的物质的量分数减小，a代表产物H2O，b代表产物CO；升高温度，反应Ⅱ逆移，H2的含量随温度升高而升高，反应Ⅲ正移，H2的含量随温度升高而下降，当温度高于500℃时，温度对Ⅲ反应的影响大于对Ⅱ反应的影响； ②300℃时，的平衡组分与的平衡组分均为10%，的平衡组分与的平衡组分均为40%，则平衡常数。 12.(2025-2026高三上·广东肇庆中学·期中)肼是医药化工等重要原料，常用作卫星发射的燃料，标准状态下，一些物质的相对能量如表所示： 物质 相对能量/ 0 0 a 34.2 已知：肼()为二元弱碱，有较强还原性，常温常压下燃烧热为 。 请回答下列问题： （1）①表中　　　　　　　　　　　； ②写出298 K时，以为氧化剂的肼的燃烧反应热化学方程式　　　　　　　　　　　。 （2）常温下向肼的水溶液中逐滴滴加盐酸溶液，体系中含氮微粒的物质的量分数随pOH()变化的关系如图a所示。 ①图中Ⅲ曲线对应的微粒会发生强烈水解，其水解常数　　　　　　　　　　　； ②图中C点对应溶液的　　　　　　　　　　　。 （3）肼-双氧水燃料电池工作原理如图b所示，其正极反应方程式　　　　　　　　　　　，经研究发现，该燃料电池的电化学反应速率、电解液密度和粘度均会影响电池性能，图c表示电池性能(以放电电压表示)与介质浓度的关系，当 ，电压随浓度增大而增大； ，电压随浓度增大而降低，请解释可能原因　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 50.4    ②      （2）① Kh=1×100.8    ② 3.6     （3）①     ② 当c(NaOH)<1.0 mol/L，电化学反应速率随c(NaOH)增大而增大，电池性能增强，放电电压增大；c(NaOH)>1.0 mol/L，由于过多的聚集，电解液浓度过大，电解液整体的密度和黏度变大，导致电池性能降低      【解析】(1)① 由题目信息可得肼燃烧的热化学方程式为 ，根据=生成物总能量-反应物总能量，则-285.8×2+0-(a+0)=-622，a=50.4； ②298 K，反应， 根据=生成物总能量-反应物总能量，=2×(-285.8kJ·mol-1)+(kJ·mol-1)-(50.4kJ·mol-1+34.2kJ·mol-1)=-656.2kJ·mol-1，以NO2为氧化剂的肼的燃烧的热化学方程式为 ； (2)分析图像可得曲线对应关系为Ⅰ-、Ⅱ-、Ⅲ-，肼的电离平衡常数为，； ①水解的反应为，其水解平衡常数； ② 由肼的电离反应 ，C点时与浓度相等，则，计算可得，pH=3.6； (3)肼-双氧水燃料电池中惰性电极A为负极，惰性电极B为正极，正极反应为；根据图像分析电池性能与电解质的关系，当c(NaOH)<1.0 mol/L，电化学反应速率随c(NaOH)增大而增大，电池性能增强，放电电压增大；c(NaOH)>1.0 mol/L，由于过多的聚集，电解液浓度过大，电解液整体的密度和黏度变大，导致电池性能降低。 13.(2025-2026高三上·广东梅州市梅县东山中学·期中)含氮化合物在工农业、医药等领域有着重要用途。 （1）基态氮原子的价层电子排布式为　　　　　　　。 （2）采用O3深度氧化锅炉废气中的NO可获得HNO3，其反应历程及焓变如图所示(以及对应每一步中参加反应的氮氧化物气体各1mol时反应的焓变)。 则总反应的焓变　　　　　　　(用含“”“”“”以及“”的代数式表示)。 （3）合成氨反应历程中各基元反应的能量变化如图所示(吸附在催化剂上的物质用“*”表示)。该历程中决定反应速率的基元反应的化学方程式为　　　　　　　。 （4）某温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中充入5.6mol NO、2.9mol O2 和2.4mol N2 发生反应：ⅰ：；ⅱ：。5min后反应达到平衡，测得此时容器内的总压强为1MPa，N2O4和O2均为0.2mol。 ①0～5min内平均反应速率　　　　　　　 。 ②该温度下，反应i的分压平衡常数　　　　　　　MPa-1。 ③下列能说明反应达到平衡状态的有　　　　　　　。 A．气体的密度保持不变  B．气体的平均相对分子质量保持不变 C．    D．气体颜色保持不变 （5）研究发现，电解空气中的N2也可获得HNO3，且能耗更低、环境更友好。该电解装置的原理如图所示。 请写出电极a上发生的电极反应式：　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）     （3）或     （4）①     ②     ③ BD     （5）      【解析】电解空气中的N2也可获得HNO3，N元素化合价升高，在电解池中作阳极。 (1)基态氮原子核外有7个电子，位于第VA族，价层电子排布式。 (2)以及对应每一步中参加反应的氮氧化物气体各1mol时反应的焓变，根据盖斯定律，总反应为2倍反应1+反应2+反应3+反应4，焓变。 (3)该历程中决定反应速率的是正反应活化能最大的步骤，根据合成氨反应历程中各基元反应的能量变化图中数据可以判断决定反应速率的基元反应的化学方程式为。 (4)① 根据题目信息，起始时投入2.9 mol，5 min后反应达到平衡物质的量为0.2 mol，在1L容器中反应，0～5min内平均反应速率。 ② 根据投入的物质及平衡信息列三段式 平衡时，，，，，得 该温度下，反应i的分压平衡常数。 ③A．气体的密度，混合气体的体积和质量均不变，故密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．气体的平均相对分子质量，m不变，但n会随着反应进行而变化，故平均相对分子质量保持不变能说明反应达到平衡状态，B符合题意； C．关系式代表正、逆两个方向，但按照方程式，速率关系是与方程式系数不成比例，故不能说明反应达到平衡状态，C不符合题意； D．气体颜色是的红棕色带来的，故颜色保持不变能说明反应达到平衡状态，B符合题意； 故选BD。 (5)电极a上发生的电极反应由N2生成HNO3，极反应式为：。 14.(2025-2026高三上·广东广州市铁一中学·期中)用“氧化-萃取法”可从卤水中提取碘，其方法为向酸化的卤水中加入溶液，再加入萃取剂（R）进行萃取。该过程涉及以下反应： （ⅰ）    （ⅱ）    （ⅲ）    （1）根据盖斯定律，反应   　　　　　　　　。 （2）基态碘原子价层电子的轨道表示式为　　　　　　　　。 （3）①反应条件会影响碘的萃取率。其他条件不变时，不同温度下达平衡时碘萃取率 ［］曲线如图所示： 萃取温度从300 K升高至320 K，碘萃取率缓慢下降。结合平衡移动原理，分析其原因　　　　　　　　　　　　　　　（忽略萃取剂的挥发、的挥发及分解产生的影响）。当萃取温度超过320 K时，的分解导致碘萃取率明显下降。 ②下列说法不正确的是　　　　　　　　（填标号）。 A．增大溶液的pH，碘萃取率降低       B．增大萃取剂用量，碘萃取率升高 C．萃取体系平衡后加水稀释，变小       D．增大的浓度，反应（ⅰ）的速率增大 （4）未加萃取剂时，固定总碘浓度为，平衡时溶液中的、、分布系数与溶液中初始关系如图所示。［总碘浓度各组分折合为后的浓度之和，，如］ ①设平衡时、、分别为、、，则、、之间的关系式为　　　　　　　　。 ②计算反应的平衡常数　　　　　　　　（结果保留3位有效数字）。 （5）测定卤水中的方法：取卤水于锥形瓶中，加适量氧化剂恰好将全部氧化为；加溶液酸化后，再加入适量溶液，密闭静置后，用标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂，继续滴定至终点；平行测定3次，平均消耗，则卤水中　　　　　　　　。（已知：） 【答案】（1）—276.4kJ/mol     （2）     （3）① 反应ⅱ、ⅲ均为放热反应，升高温度，平衡均向逆反应方向移动，碘萃取率下降    ② C     （4）① a+2b+3c    ② 667     （5）2.000×10—3      【解析】(1)由盖斯定律可知，反应ⅰ+ⅱ得到反应，则反应△H=(-257.5kJ/mol)+(-18.9 kJ/mol)=-276.4kJ/mol，故答案为：-276.4kJ/mol； (2)碘元素的原子序数为53，基态原子的价电子排布式为5s25p5，轨道表示式为，故答案为：； (3)① 反应ⅱ、ⅲ均为放热反应，萃取温度从300 K升高至320 K时，温度升高，平衡向逆反应方向移动，RI有机相的浓度减小，碘萃取率下降，故答案为：反应ⅱ、ⅲ均为放热反应，升高温度，平衡均向逆反应方向移动，碘萃取率下降； ②A．增大溶液的pH，溶液中氢离子浓度减小，反应ⅰ、ⅱ、ⅲ平衡向逆反应方向移动，导致平衡碘萃取率降低，故正确； B．增大萃取剂用量，反应ⅲ向正反应方向移动，碘萃取率升高，故正确； C．由方程式可知，反应ⅱ的平衡常数K=，溶液中=，萃取体系平衡后加水稀释时，碘离子浓度减小、平衡常数不变，则溶液中=的值增大，故错误； D．增大溶液中碘离子的浓度，反应物的浓度增大，反应(ⅰ)的速率增大，故正确； 故选C； (4)① 由碘原子个数守恒可知，平衡时溶液中++=0.01mol/L，由此可得a+2b+3c=0.01，故答案为：a+2b+3c； ② 由图可知，溶液中碘离子浓度为0.01mol/L×0.45=4.5×10-3mol/L、碘三离子的浓度为0.01mol/L×0.45×=1.5×10-3mol/L、碘浓度为0.01mol/L×(1-0.045-0.045)×=5×10—4mol/L，则由方程式可知，反应的平衡常数K=≈667，故答案为：667； (5)由题意可得如下转化关系：I-—IO—3I2—6S2O，滴定消耗20.00mL0.01500 mol/L硫代硫酸钠溶液，则卤水中碘离子浓度为=2.000×10-3mol/L，故答案为：2.000×10-3。 15.(2025-2026高三上·广东深圳·期中)燃料在汽车发动机中燃烧时会产生污染环境的碳氧化物和氮氧化物，汽车加装的尾气转化器中主要反应为   。回答下列问题： （1）已知：反应i．   ； 反应ii．   ； 反应iii．   。 则反应的　　　　　　。 （2）向某容器中充入一定量和发生反应   ，关于该反应体系的说法正确的是______(填字母)。 A. 其他条件不变时，加入催化剂，可以提高NO的平衡转化率 B. 恒温恒容条件下，达到平衡后，向体系中充入，平衡不移动 C. 恒温恒压条件下，当混合气体的密度恒定时，反应达到平衡状态 D. 恒温恒容条件下，等倍数地增大和的物质的量，和的平衡转化率均增大 （3）在容积为刚性容器中充入和，发生反应   ，不同催化剂条件下反应相同时间，测得NO的转化率与温度的关系如图所示。 ①相同温度下(图示温度范围内)活化分子总数：催化剂甲　　　　　　(填“>”“<”或“=”)催化剂乙。 ②催化剂乙条件下，b点时反应　　　　　　(填“已”或“未”)达到平衡状态。 ③若点为平衡点，则350℃时，反应的平衡常数　　　　　　。 （4）为探究压强对反应平衡移动的影响，在恒定温度下，向带活塞的某容器中充入和发生上述反应，保持活塞位置不变，然后在、时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测得容器内气体压强随时间的变化如图所示。 ①B点时，的转化率为　　　　　　%。 ②段压强减小的原因是　　　　　　。 【答案】（1）-746.5     （2）CD     （3）①     ② 未    ③ 160     （4）① 12    ② EF段压强增大，平衡正向移动，使FH段压强减小      【解析】(1)根据盖斯定律，反应可通过2×iii-i-ii，故。 (2)A. 催化剂不改变平衡的移动，加入催化剂，不能提高NO的平衡转化率，A错误； B. 恒温恒容条件下，达到平衡后，向体系中充入，会消耗反应中的NO，使平衡逆向移动，B错误； C. ，反应中混合气体的密度会随着体积的变化而变化，故当混合气体的密度恒定时，反应达到平衡状态，C正确； D. 恒温恒容条件下，等倍数地增大和的物质的量，会使体系压强增大导致平衡正移，和的平衡转化率均增大，D正确； 故选CD。 (3)①通过不同催化剂条件下反应相同时间测得的NO转化率可知，催化剂甲的催化效果更好，单位时间产生的NO更多，活化分子总数比催化剂乙多，故相同温度下活化分子总数：催化剂甲>催化剂乙。 ②催化剂乙所处的温度下，催化剂甲的NO转化率更大，即该条件下，b点时反应未达到平衡状态。 ③若点为平衡点，则350℃时，NO的转化率为80％，列三段式： 反应的平衡常数。 (4)①设B点时，的转化率为x，则B点时，，、，根据PV=nRT可得：，解得x=12%。 ②段压强减小的原因是EF段压强增大，平衡正向移动，使FH段压强减小 16.(2025-2026高三上·广东深圳宝安区·期中)CO2催化加氢生成低碳有机物是减少CO2排放的有效途径。一种以CO2、H2为原料生产甲醇涉及的反应有： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    （1）反应Ⅰ分反应①和②两步进行，反应过程中能量变化示意图如图1所示，图2表示反应Ⅰ在不同压强下，H2的平衡转化率随温度的变化关系。 ①反应Ⅰ的　　　　　　　，整个反应Ⅰ的快慢是由　　　　　　　(填“反应①”或“反应②”)决定； ②图2中点a、b、c的压强关系有：　　　　　　　　　　　　　　(填“>”、“=”或“<”，下同)，平衡常数的关系有：　　　　　　　　　　　　　　。 （2）一定温度下，按CO2和H2的体积比为1：3混合气体置于恒容密闭容器中发生反应I，下列能说明反应达到平衡状态的有_______(填标号)。 A. 体系压强不再改变 B.  C. 混合气体的密度不再改变 D. CH3OH的体积分数不再改变 （3）在Cu/ZrO2催化剂作用下，将1 mol CO2和2.9 mol H2置于体积为1 L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时，CO2转化率和CH3OH的选择性随温度的变化如下表所示。其中CH3OH的选择性。 温度 210℃ 230℃ 250℃ 270℃ 290℃ CO2的平衡转化率 56% 53% 50% 54% 58% CH3OH的选择性 88% 70% 40% 25% 16% ①若在250℃下，第5 min时反应达到平衡状态，则0～5 min的反应速率　　　　　　　。 ②在250℃时，平衡时　　　　　　　mol，计算反应Ⅰ的平衡常数=　　　　　　　 (写出计算过程)。 【答案】（1）① -49.6 kJ∙mol-1    ② 反应①    ③ ＞    ④ ＞    ⑤ ＞    ⑥ =     （2）AD     （3）① 0.1 mol∙L-1∙min-1    ② 0.2    ③ 0.025      【解析】(1)① 根据图示可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，该反应为放热反应，；多步反应的快慢由决速步骤决定，反应的活化能越大，反应速率越慢，由图可知，反应① 的活化能大于反应② 的活化能，因此该反应的快慢由反应① 决定； ② 反应Ⅰ的正方向为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，H2的平衡转化率增大，因此；平衡常数只与温度有关，反应Ⅰ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K值减小，而从图中可知，则； (2)A．反应Ⅰ的正方向为气体分子数减小的反应，在恒温恒容状态下，体系的压强在不断变化，则当体系压强不再改变时，反应达到平衡状态，A符合题意； B．，即，与化学计量系数不成比例，则反应未达到平衡状态，B不符合题意； C．混合气体的质量不变，恒容状态下容器体积不变，则反应过程中气体密度始终保持不变，不能用来判断反应是否达到平衡状态，C不符合题意； D．当CH3OH的体积分数不再改变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D符合题意； 故选AD。 (3)① 在250℃反应达到平衡状态时，，则转化的CO2的物质的量为1 mol×50%=0.5 mol，因此0～5 min的平均反应速率； ② 在250℃反应达到平衡状态时，CH3OH的选择性为40%，则此时；CO2的转化产物只有CH3OH和CO两种，则反应平衡时，，因此，根据氢元素守恒有，则反应Ⅰ的平衡常数。 17.(2025-2026高三上·广东汕头潮阳区某校·期中)在温和条件下，将CO转化为C4烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将CO高选择性合成C4H10，该流程示意图如下： 回答下列问题： （1）电解池中电极M与电源的　　　　　　　极相连。 （2）CO放电生成C2H4的电极反应式为　　　　　　　。 （3）在反应器中，发生如下反应： 反应ⅰ：        反应ⅱ：        反应ⅲ：        已知：为物质生成焓[指在标准状态下，由最稳定的单质生成1摩尔纯物质时的热效应(或焓变)]，根据可计算化学反应的焓变，计算方法如下：反应焓变产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。 物质 C2H4(g) C4H8(g) H2(g) 52.4 0.1 0 对于反应ⅱ，　　　　　　　，该反应在　　　　　　　(填“高温”或“低温”)自发进行。 （4）一定温度下，CO、C2H4和H2(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100 kPa)发生反应ⅰ和ⅱ．有CO存在时，反应ⅱ的反应进程如图1所示。随着x的增加，C2H4的转化率和产物的选择性()如图2所示。 ①根据图1，写出生成C4H10的决速步反应式　　　　　　　；C4H10的选择性大于C4H8的原因是　　　　　　　。 ②结合图2，当时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，当时，在该温度下达到平衡时，C4H8的选择性为　　　　　　　，容器内总压强为　　　　　　　kPa。 【答案】（1）正     （2）     （3）① -230.7    ② 低温     （4）①     ② 由C4H9生成C4H8时，活化能较大，反应速率慢    ③ 20%    ④       【解析】(1)由图可知，N电极上CO转化为C2H4，C元素化合价下降，发生还原反应，N为阴极，则M为阳极，与电源正极相连，故答案为：正。 (2)CO发生得电子的还原反应转化为C2H4，电解液是碱性环境，电极反应为：，故答案为：。 (3)反应ⅰ：的=产物生成焓之和-反应物生成焓之和=- (52.4×2-0.1)= -104.7，由盖斯定律可知，反应ⅰ+反应ⅲ可得反应ⅱ，，反应ⅱ是气体体积减小的放热反应，，时反应能够自发进行，则反应ⅱ在低温自发。 (4)①总反应的反应速率由慢反应决定，故决速步是反应最慢的步骤，由图可知，TSⅡ的能垒最大，该步骤是决速步骤，反应式为；由图可知，由C4H9生成C4H8时，活化能较大，反应速率慢，所以C4H10的选择性大于C4H8，故答案为：；由C4H9生成C4H8时，活化能较大，反应速率慢； ②当x=2时，C2H4的转化率为90%，C4H10的选择性为80%，则C4H8的选择性为20%，设初始投料：CO：2 mol、C2H4：2 mol、H2：1 mol，则、、n(C2H4)=2mol-2mol×90%=0.2mol、n(H2)=1mol-0.72=0.28mol，气体总物质的量为(2+0.72+0.18+0.2+0.28)mol=3.38 mol，此时压强为。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题14化学反应原理综合题 1.【答案】(1)D (2)b (3)①反应I和Ⅱ均为放热反应，反应I放热量大于反 35 30 25 820 81 10 5 0 200300400500600700800 应Ⅱ，温度升高对反应I正向进行的抑制作用大于反应Ⅱ ③ T/K (4)①75% ②C0-2e+02=C02 2.【答案】(1)①> ②反应是气体体积减小反应，增大压强有利于增大反应速率，也有利于平 衡正向移动 ③50% ④B (2)1 CH2CH2OH+3H20-12e=2CO21 +12H ②烷基是推电子基，羟基连接的烷基越多，则羟基中O-H键的极性越小，酸性越小，所 以羟基附近烷基越多，0-H极性越小，对应的醇酸性越弱 (3)-5736.66 3.【答案】(1)① 3d0 2CUP+2CH+H SO:+HO-2CuCI+SO+3 ③ Cu △H1+△H,-△H3 ④AD (2）①Cu ② R-Cl+nSt→R-(St)a 0.6 C (3)①越大 ②1 ③ 1.26×104 0.6 12 5×105- 1.26×104 4.【答案】(1)高温 (2)BC (3) (4) C3 H6+2H2O-2e=CH,OHCHOHCH+2H (5)①不变 ②“换热”、 “去水”两步骤没有发生甲烷化的反应 5.【答案】(1)①3s23p4 ②-1417.1kJmo1 (2)①Fe04-x ② CHSH (3)①0.1 ②HS ③K K.aKa=1.0×10 (4) 113 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 BD 6.【答案】(1)①+61 ②不能自发 (2)①1.08×104 ②BC ③ Fe3O4 (3)①阴极 ②22.4 7.【答案】(1)1：2 (2)①-81 ②小于 (3)①0.016 ②反应 达到平衡之前，550℃温度更高，反应速率更快，相同时间SCl4的转化率更高，曲线斜率更大；达到平衡 之后，温度升高，使反应Ⅱ平衡逆向移动，HC1浓度增大，使反应I平衡逆向移动，550 cSiCl4平衡转化 率较低。 (4)①HC1 ②4x:4w-4x-y 3 ③减小 8.【答案】（1)①四面体 ②9 (2)①4OH ②6H0 ③ 1.00×105 (3)△H2-AH,或AH,+△H2-0.5△H (4)①b ②增 大 ③1.99×103 灯WW忸 9.【答案】(1) 3d (2)CD (3)①反应生成的固体CuCl 覆盖了铜，阻碍反应进行，生成H2CuCl3的速率较慢 ②0.2molL-mim (4)① Cu(NH ②0.14 ③2.2×107.4 10.【答案】(1)①> ②低温 (2)BD (3)①甲 ②p1>p2> p3 ③当图乙中温度到了T1时，此时以反应②为主，反应②前后气体分子数不变，压强的变化不 会引起平衡的移动，故三条曲线几乎交于一点 (4)①67% 11.【答案】(1)①-166kJ/mol ②I、V (2)①a.催化剂Rh@Au能更大程度地 降低反应的活化能，b.提高了CO2对CL的选择性，减少副产物CO的生成 ② 0.95 (3)9.6 (4)①H0 ②C0 ③升高温度，反应Ⅱ逆移，反应 I正移，当温度高于500C时，温度对I反应的影响大于对Ⅱ反应的影响 ④K,=2.5×108 12.【答案】(1)①50.4 ②N,且.+N0,g=2N,g+2H,0l4H=-656.2kJ/mol (2)①K=1×108 ②3.6 (3)①H,0,+2e=20H ②当 c个NaOH)<1.0mol/L,电化学反应速率随c(NaOH田增大而增大，电池性能增强，放电电压增大； c(NaOH)>l.0molL,由于OH过多的聚集，电解液浓度过大，电解液整体的密度和黏度变大，导致电池 213 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 性能降低 13.【答案】(1)2s22p (2)2△H1+△H2+△H3+△H4 (3) N+3H=NH+2H或N+H=NH (4)①0.54 ②2.5×104MPa1 ③BD (5)N,-10e+6H20=2N03+12H NNt 14.【答案】(1)一276.4 J/mol (2) 5s 5p (3)①反应i 均为放热反应，升高温度，平衡均向逆反应方向移动，碘萃取率下降 ②C (4)① a+2b+3c ②667 (5)2.000×10-3 15.【答案】(1)-746.5 (2)CD (3)① ② 未 ③ 160 (4)①12 ②F段压强增大，平衡正向移动，使FH段压强减小 16.【答案】（1)①49.6kJmo ②反应① ③> ④> ⑤ > ⑥= (2)AD （3)①0.1 molL.min ②0.2 ③ 0.025 17.【答案】(1)正 (2)2C0+8e+6H,0=C2H4+80H (3)① -230.7 ②低温 (4)①口CH,+C2H,=C4Hg ②由CH,生成C4H时， 活化能较大，反应速率慢 ③20% ④67.6 3/3 专题14 化学反应原理综合题 1.(2025-2026高三上广东广州六校·期中·期中)由CO加氢制CH4是目前氢能储存的有效途径之一，相关的主要化学反应有： Ⅰ：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)   ΔH1=-206 kJ·mol-1 Ⅱ：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)   ΔH2=-41 kJ·mol-1 请回答下列问题： （1）有利于提高CO平衡转化率的条件是_______。 A. 高温高压 B. 低温低压 C. 高温低压 D. 低温高压 （2）反应Ⅰ、Ⅱ的ΔG如下图所示，图中对应于反应Ⅰ的线条是　　　　　　　(填a、b)。 （3）如图所示，随着反应温度的升高，CO2的平衡选择性会经过一个峰值。 ①请解释650 K前CO2的平衡选择性随温度升高而增大的原因　　　　　　　。 ②不改变其他条件的情况下增大体系压强，重复上述实验过程。试在图中画出该条件下CO2的平衡选择性随温度变化的曲线。 （4）①一定温度下反应Ⅱ的平衡常数K=9，该温度下某密闭容器中只发生反应Ⅱ，起始时水蒸气和CO的物质的量相等，则CO的平衡转化率为　　　　　　　。 ②某研究小组自制熔融氧化物电池工作原理如图所示。负极上的电极反应式是　　　　　　　。 2.(2025-2026高三上·广东深圳市光明区高中学·期中)乙醇()是一种运输便捷、储存安全的多用途燃料，利用加氢制乙醇是实现“碳中和”的有效途径，工业上常用银基材料为催化剂在流动反应装置中制备，具体反应如下： 反应：        反应：        请回答下列问题： （1）①反应的　　　　　　　　　　　0(填“>”“<”或“=”)； ②反应采用50个标准大气压向反应管道内压入原料气体，解释采取大压强的原因　　　　　　　　　　　，原料气体中为，反应装置尾端测得为，则的最大产率是　　　　　　　　　　　；(产率=) ③采用单原子银催化反应的机理能量变化图，副反应生成乙烯()，请根据给出信息决定制乙醇反应采取的合适温度　　　　　　　　　　　。 A．较高温度             B．较低温度 （2）以乙醇为燃料设计燃料电池为设备供电。 ①电池反应的负极反应式：　　　　　　　　　　　； ②乙醇的酸性比异丙醇()强，请用键的极性对化学性质的影响解释原因　　　　　　　　　　　。 （3）吉布斯自由能(G)是与焓(H)相似，也是一个与内能有关的物理量。理想气体在变化中遵循克拉伯龙方程：。 理想气体在等温下的体积变化(从)的吉布斯自由能变化(单位：J/mol)(1 mol理想气体的体积变化做功)()。在300 K时，在体积可变的密闭容器中装入1 mol压强为10个大气压的理想气体，然后置于空气中使之自然膨胀，则　　　　　　　　　　　J/mol。已知： ，。 3.(2025-2026高三上·广东大湾区·期中)铜催化剂是有机合成领域中一种十分重要的催化剂。可实现高效、高选择性的化学转化。 （1）氯化亚铜(CuCl)是常用的铜催化剂，其难溶于水。 ①基态的价层电子排布式为　　　　　　。 ②可由和溶液常温下反应制备，写出此反应的离子反应方程式　　　　　　。 ③2022年诺贝尔化学奖得主的成果之一为“点击化学”，亚铜催化的叠氮—炔环加成(例如反应a)是经典的点击化学反应。 反应a： 已知：有机物1、2、3的燃烧热的焓变分别为，则反应a的　　　　　　。 ④将负载到固相载体上，可发生反应，实现工业废气中的吸附分离。 反应b： 已知正反应为放热反应，下列说法正确的是　　　　　　。 A．升高温度，的平衡吸附率减小 B．继续增加吸附剂CuCl的量，正反应速率增大 C．温度不变，增大压强，达到平衡时体系中浓度减小 D．温度不变，减小压强，会释放出已吸附的CO （2）铜催化剂可催化活性/可控聚合反应，其催化卤代烃(R-Cl)引发苯乙烯(St)的加成聚合反应部分机理示意图如图。 ①该反应的催化剂为　　　　　　(填写示意图中的物质，下同)。 ②写出此过程的总反应方程式　　　　　　。 （3）为了提高在有机体系中的催化活性，铜作为催化剂时通常会加入有机配体形成配合物。在某非水溶液中，配体与发生反应，某研究小组通过分光光度法测定的配位数及该反应的平衡常数。 i)在处有特征吸收峰，在此波长处的吸光度与的浓度关系为：。 ii)混匀溶液与溶液，在容量瓶中定容，两者起始的物质的量浓度分别为与，保持与之和为，测得体系的随的变化如图。 ①所有配位化合物中均存在如反应c的平衡过程，并将其平衡常数称为配合物的稳定常数，稳定常数　　　　　　(填“越大”或“越小”)，配合物越稳定。 ②在该体系中，求解　　　　　　；的稳定常数为　　　　　　。(写出推导过程，结果列计算式即可) 4.(2025-2026高三上·广东深圳市中荟高中学·期中)丙烯是工业合成精细化学品的原料，目前工业生产丙烯的方法有： 反应Ⅰ丙烷直接脱氢法：       反应Ⅱ丙烷氧化脱氢法：              请回答下列问题： （1）反应Ⅰ自发条件是　　　　　　　　　　。 （2）改变下列条件能提高反应Ⅱ中平衡产率的是________。 A. 提高反应温度 B. 从体系中分离出水 C. 增加 D. 增大压强 （3）维持体系常压恒定，某温度下只考虑反应Ⅰ，的平衡转化率为50%，则反应Ⅰ的分压平衡常数　　　　　　　　　　(用组分分压代替浓度，组分分压=总压×组分物质的量分数)。 （4）以丙烯为原料在酸性条件下运用电化学方法制取1，2-丙二醇的电极方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （5）广泛应用于工业生产，甲烷化的反应原理：，如图是在特定催化剂作用下，甲烷化工艺流程简化示意图，“换热”、“去水”两步骤的转化率　　　　　　　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 5.(2025-2026高三上·广东东莞七校·期中)硫是人类认识最早的元素之一，含硫物质在生产、生活中扮演了重要的角色。 （1）一种可将无害化处理的工艺涉及反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ：    ①基态S原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②反应的　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）已知，与可发生催化反应，反应机理如图所示。 ①该反应的催化剂是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②物质A的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）常温下，的电离常数、。 ①向的NaOH溶液中通入一定量的气体，测得混合溶液的pH=8.0，则　　　　　　　　　　；此时该溶液中主要的含硫微粒为　　　　　　　　　（填“”“”或“”）。 ②常温下，PbS的。工业生产中常联合处理含的废气和含的废水，欲发生反应，该反应的平衡常数　　　　　　　　　　（写出含、、的表达式并计算结果） （4）某小组研究了溶液酸性强弱对与反应的影响，在其他条件相同的前提下，分别向为2、3、4的溶液中滴加等浓度的溶液，测得溶液中随时间的变化如图所示。下列说法正确的是__________（填标号） A. 酸性增强可以降低反应速率 B. 可能是该反应的催化剂 C. 体系紫色褪去所需时间： D. 反应速率并不始终随着反应物浓度的减小而降低 6.(2025-2026高三上·广东中山市高中学·期中)氮及其化合物在生产生活中有重要作用。请回答下列问题： （1）已知： 化学键 键能() 946 436 391 193 则反应   　　　　　　，该反应　　　　　　(填“高温自发”、“低温自发”、“任意条件均自发”或“不能自发”)。 （2）化学链气化是新的污泥处理方式，该方法首先将污泥中的氮元素转化为和，再用将两种气体转化为等气体排放。某研究小组对此方法进行了实验室模拟： 在密闭容器中充入和足量的，在恒温恒压条件下发生反应，平衡时测得容器内压强为，混合气体的平均摩尔质量为。 ①此反应的压强平衡常数　　　　　　(压强平衡常数是将各物质的分压代入平衡常数关系式中，分压=总压×物质的量分数)。 ②下列有关说法正确的是　　　　　　。 A.是反应的催化剂，反应前后的质量和性质不变 B.的转化反应为： C.若①中容器内气体密度不变，说明反应已达到平衡状态 D.升高温度时，气体平均摩尔质量减小，则反应的 ③容器内固体中含铁元素的物质的质量分数与反应时间的关系如图1所示，其中曲线②表示的物质是　　　　　　(填“”、“”或“”)。 （3）电催化转化是指在铑()电极表面将转化为的一种方法，此方法可避免直接破坏而消耗大量能量，反应原理如图2所示。薄膜电极是　　　　　　(填“阴极”或“阳极”)，若步骤⑤转移了电子，则此步生成的体积为　　　　　　L(标准状况下)。 7.(2025-2026高三上·广东六校联盟·期中)SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由Si和SiCl4耦合加氢得到，相关反应如下： Ⅰ、SiCl4(g)+H2(g)=SiHCl3(g)+HCl(g)   △H1˃0 Ⅱ、Si(s)+3HCl(g)=SiHCl3(g)+H2(g)   △H2˂0 Ⅲ、Si(s)+SiCl4(g)+2H2(g)=2SiH2Cl2(g) △H3˃0 （1）Cu粉和Ni粉均是Si和SiCl4耦合加氢反应的催化剂，基态Cu和Ni核外未成对电子数比值为　　　　　　。 （2）△fHθm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1 mol该物质的焓变。根据下表数据，计算生成SiHCl3的总反应：Si(s)+3SiCl4(g)+2H2(g)=4SiHCl3(g) △H4=　　　　　　kJ/mol。 该反应正反应活化能　　　　　　逆反应活化能(填“大于”、“小于”或“等于”)。 物质 Si SiCl4 H2 SiHCl3 △fHθm(kJ/mol) 0 -657 0 -513 （3）在含足量Si的恒压体系中通入10.0molH2和2.0molSiCl4，发生硅和四氯化硅耦合反应，反应相同时间，SiCl4的转化率随温度变化如图所示。 ①400℃时，5～10s内SiCl4的反应速率为　　　　　　mol/s。 ②结合图像解释500℃、550℃曲线的不同　　　　　　。 （4）温度550K时，在含足量Si的密闭体系中通入3.0molH2和1.0molSiCl4，对硅和四氯化硅耦合反应体系的平衡组成在压强为101.325~2026.5 kPa时进行了计算，结果如图所示。随着体系压强的升高，SiCl4的转化率由16%升至47%，SiHCl3产率由15%升至43%。 已知：SiHCl3的平衡产率 = ×100％    SiHCl3的选择性 = ×100％ ①图中Ⅱ代表的组分为　　　　　　。(填化学式) ②1000kPa时，SiHCl3的物质的量为　　　　　　mol。若HCl的物质的量为 y mol，则的物质的量为　　　　　　mol。(用含w、x、y的式子表示) ③SiHCl3的选择性随压强的增大逐渐　　　　　　。(填“增大”、“不变”或“减小”) 8.(2025-2026高三上·广东广州市番禺中学·期中)Ag+、Cu2+可形成配离子[Ag(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+，在化学分析、冶金等领域有重要应用。 （1）NH3的VSEPR模型为　　　　　　　　　　　，1 mol [Ag(NH3)2]OH中含有σ键的数目为　　　　　　　　　　　NA． （2）将Ag置于1 L 2.0 mol/L NH3·H2O 溶液中，通入O2，Ag转化为[Ag(NH3)2]+的离子方程式为：4Ag+ O2+ 8NH3·H2O = 4[Ag(NH3)2]+   + 　　　　　　　　　　　+ 　　　　　　　　　　　 。 反应1小时测得溶液中银的总浓度为1.08 mg ·L-1， Ag的溶解速率为　　　　　　　　　　　mol·h-1. （3）配制银氨溶液的总反应为 已知： 总反应的∆H=　　　　　　　　　　　(写出一个代数式即可)。 （4）25℃时，向1 L 0.1 mol/L AgNO3溶液通入足量NH3的得到澄清溶液(设溶液体积不变)，测得溶液中Ag+、[Ag(NH3)]+、[Ag(NH3)2]+的物质的量分数δ(X)与lgc(NH3)关系如图所示。 已知溶液中c(X)=C总·δ(X) ，(δ(Ag)=)。 其中P点(-3.6，0.40)是曲线a、b的交点。 ①曲线　　　　　　　　　　　(填“a”、“b”或“c”)代表δ([Ag(NH3)2]+)的变化趋势。 ②向银氨溶液中加入Cu(NO3)2固体，溶液中　　　　　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 ③计算反应Ag++NH3    [Ag(NH3)]+的平衡常数K(已知100.6≈3.98，写出计算过程) 　　　　　　　　　　　。 9.(2025-2026高三上·广东广州市大龙中学·期中)酸性溶液主要组成为HCl与(HCl与会络合为)，其具有溶铜速率快、稳定、易控制及易再生等优点，常应用于印刷线路板(PCB)的刻蚀。刻蚀原理为，。 （1）CuCl中基态亚铜离子的价层电子轨道表示式为　　　　　　　　　　　。 （2）溶液中存在平衡：(蓝色)(黄色)   ，下列说法不正确的是___________(填序号)。 A. 加入几滴溶液，平衡逆向移动 B. 加热溶液，溶液由蓝绿色变为黄绿色，平衡常数K增大 C. 加水稀释，的比值会减小 D. 加入少量NaCl固体，平衡正向移动，转化率增大 （3）盐酸的浓度会影响刻蚀速率，浓度相同，盐酸浓度分别为1.5mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L时，随时间的变化曲线如图所示，中间速率变缓慢的可能原因是　　　　　　　　　　　。mol/L时，在0~1.5min内，的平均生成速率为　　　　　　　　　　　。 （4）能形成多种配合物。铜氨溶液具有显著的抗菌作用。往0.2mol/L溶液中通入氨气，测得和铜氨各级配合物的物质的量分数与平衡体系的(浓度的负对数)的关系如图所示。 ①曲线4代表的含铜微粒为　　　　　　　　　　　。 ②b点的纵坐标为　　　　　　　　　　　。 ③结合图像信息，计算反应的平衡常数K=　　　　　　　　　　　。(已知的，写出计算过程) 10.(2025-2026高三上·广东广州四校联考·期中)的重整利用是当下环境保护的研究热点，对减少温室气体的排放具有重大意义。合成甲醇涉及以下三个反应： ① ② ③ （1）　　　　　　　　　　　(填“＞”“＜”或“=”)，反应③在　　　　　　　　　　　(填“高温”“低温”或“任何温度”)可自发进行。 （2）在恒容密闭容器中发生上述反应，下列说法正确的是___________(填标号)。 A. 加入催化剂，降低了反应的，从而加快了反应速率 B. 混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C. 反应达平衡时，升高温度，的浓度增大 D. 平衡时向容器中充入惰性气体，甲醇的产率不变 （3）不同压强下，按照投料发生反应①和反应②，实验测得的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。 已知：的平衡产率 其中纵坐标表示平衡产率的是图　　　　　　　　　　　(填“甲”或“乙”)，压强、、由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　，图乙中温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是　　　　　　　　　　　。 （4）在密闭容器中，充入和合成，假设只发生反应①和②。不同温度下达到平衡时及CO的体积分数如图所示。300℃时，的转化率为　　　　　　　　　　　(保留两位有效数字)，此温度下反应②的　　　　　　　　　　　(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。 11.(2025-2026高三上·广东中山一中、宝安中学·期中)CO2与H2通过催化可转化为甲烷、乙醇、一氧化碳等，是实现“双碳”目标的途径之一。相关反应体系及其热力学数据如下： Ⅰ、CO2 (g)+ 4H2(g) ⇌CH4(g)+ 2H2O(g)   ΔH1 Ⅱ、2CO2(g) + 6H2(g) ⇌CH3CH2OH(g)+ 3H2O(g)   ΔH2= -174 kJ/mol Ⅲ、CO2 (g)+ H2(g) ⇌CO(g)+ H2O(g)   ΔH3= +41 kJ/mol Ⅳ、CH4(g)+H2O(g) ⇌CO(g)+3H2(g)   ΔH4= +207 kJ/mol 回答下列问题： （1）△H1= 　　　　　　kJ/mol。下图为反应平衡常数(K)与温度()的关系图，上述Ⅰ—Ⅳ四个反应中符合该变化趋势的是(填相应反应的序号)　　　　　　。 （2）利用Rh@Au或Au作催化剂有利于CO2甲烷化，路径如下图。根据图像可知，Rh@Au的催化效果更好，理由是　　　　　　，该催化路径决速步骤的能垒是　　　　　　eV。 （3）CO2甲烷化的过程中，一定温度下，保持CO2与H2的体积比为1：4，反应气的总流量控制在60mL·min-1，测得CO2的转化率为80%，则CO2反应速率为　　　　　　 mL·min-1。 （4）模拟CO2加氢在不同温度下的平衡组分(如下图)，若只发生反应Ⅱ和Ⅲ，保持总压为5×103kPa，则： ①图中a和b分别代表产物　　　　　　和　　　　　　，温度高于500℃时，H2的含量随温度升高而下降的原因是　　　　　　。 ②计算300℃时反应Ⅱ的平衡常数Kp=　　　　　　。 12.(2025-2026高三上·广东肇庆中学·期中)肼是医药化工等重要原料，常用作卫星发射的燃料，标准状态下，一些物质的相对能量如表所示： 物质 相对能量/ 0 0 a 34.2 已知：肼()为二元弱碱，有较强还原性，常温常压下燃烧热为 。 请回答下列问题： （1）①表中　　　　　　　　　　　； ②写出298 K时，以为氧化剂的肼的燃烧反应热化学方程式　　　　　　　　　　　。 （2）常温下向肼的水溶液中逐滴滴加盐酸溶液，体系中含氮微粒的物质的量分数随pOH()变化的关系如图a所示。 ①图中Ⅲ曲线对应的微粒会发生强烈水解，其水解常数　　　　　　　　　　　； ②图中C点对应溶液的　　　　　　　　　　　。 （3）肼-双氧水燃料电池工作原理如图b所示，其正极反应方程式　　　　　　　　　　　，经研究发现，该燃料电池的电化学反应速率、电解液密度和粘度均会影响电池性能，图c表示电池性能(以放电电压表示)与介质浓度的关系，当 ，电压随浓度增大而增大； ，电压随浓度增大而降低，请解释可能原因　　　　　　　　　　　。 13.(2025-2026高三上·广东梅州市梅县东山中学·期中)含氮化合物在工农业、医药等领域有着重要用途。 （1）基态氮原子的价层电子排布式为　　　　　　　。 （2）采用O3深度氧化锅炉废气中的NO可获得HNO3，其反应历程及焓变如图所示(以及对应每一步中参加反应的氮氧化物气体各1mol时反应的焓变)。 则总反应的焓变　　　　　　　(用含“”“”“”以及“”的代数式表示)。 （3）合成氨反应历程中各基元反应的能量变化如图所示(吸附在催化剂上的物质用“*”表示)。该历程中决定反应速率的基元反应的化学方程式为　　　　　　　。 （4）某温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中充入5.6mol NO、2.9mol O2 和2.4mol N2 发生反应：ⅰ：；ⅱ：。5min后反应达到平衡，测得此时容器内的总压强为1MPa，N2O4和O2均为0.2mol。 ①0～5min内平均反应速率　　　　　　　 。 ②该温度下，反应i的分压平衡常数　　　　　　　MPa-1。 ③下列能说明反应达到平衡状态的有　　　　　　　。 A．气体的密度保持不变  B．气体的平均相对分子质量保持不变 C．    D．气体颜色保持不变 （5）研究发现，电解空气中的N2也可获得HNO3，且能耗更低、环境更友好。该电解装置的原理如图所示。 请写出电极a上发生的电极反应式：　　　　　　　。 14.(2025-2026高三上·广东广州市铁一中学·期中)用“氧化-萃取法”可从卤水中提取碘，其方法为向酸化的卤水中加入溶液，再加入萃取剂（R）进行萃取。该过程涉及以下反应： （ⅰ）    （ⅱ）    （ⅲ）    （1）根据盖斯定律，反应   　　　　　　　　。 （2）基态碘原子价层电子的轨道表示式为　　　　　　　　。 （3）①反应条件会影响碘的萃取率。其他条件不变时，不同温度下达平衡时碘萃取率 ［］曲线如图所示： 萃取温度从300 K升高至320 K，碘萃取率缓慢下降。结合平衡移动原理，分析其原因　　　　　　　　　　　　　　　（忽略萃取剂的挥发、的挥发及分解产生的影响）。当萃取温度超过320 K时，的分解导致碘萃取率明显下降。 ②下列说法不正确的是　　　　　　　　（填标号）。 A．增大溶液的pH，碘萃取率降低       B．增大萃取剂用量，碘萃取率升高 C．萃取体系平衡后加水稀释，变小       D．增大的浓度，反应（ⅰ）的速率增大 （4）未加萃取剂时，固定总碘浓度为，平衡时溶液中的、、分布系数与溶液中初始关系如图所示。［总碘浓度各组分折合为后的浓度之和，，如］ ①设平衡时、、分别为、、，则、、之间的关系式为　　　　　　　　。 ②计算反应的平衡常数　　　　　　　　（结果保留3位有效数字）。 （5）测定卤水中的方法：取卤水于锥形瓶中，加适量氧化剂恰好将全部氧化为；加溶液酸化后，再加入适量溶液，密闭静置后，用标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂，继续滴定至终点；平行测定3次，平均消耗，则卤水中　　　　　　　　。（已知：） 15.(2025-2026高三上·广东深圳·期中)燃料在汽车发动机中燃烧时会产生污染环境的碳氧化物和氮氧化物，汽车加装的尾气转化器中主要反应为   。回答下列问题： （1）已知：反应i．   ； 反应ii．   ； 反应iii．   。 则反应的　　　　　　。 （2）向某容器中充入一定量和发生反应   ，关于该反应体系的说法正确的是______(填字母)。 A. 其他条件不变时，加入催化剂，可以提高NO的平衡转化率 B. 恒温恒容条件下，达到平衡后，向体系中充入，平衡不移动 C. 恒温恒压条件下，当混合气体的密度恒定时，反应达到平衡状态 D. 恒温恒容条件下，等倍数地增大和的物质的量，和的平衡转化率均增大 （3）在容积为刚性容器中充入和，发生反应   ，不同催化剂条件下反应相同时间，测得NO的转化率与温度的关系如图所示。 ①相同温度下(图示温度范围内)活化分子总数：催化剂甲　　　　　　(填“>”“<”或“=”)催化剂乙。 ②催化剂乙条件下，b点时反应　　　　　　(填“已”或“未”)达到平衡状态。 ③若点为平衡点，则350℃时，反应的平衡常数　　　　　　。 （4）为探究压强对反应平衡移动的影响，在恒定温度下，向带活塞的某容器中充入和发生上述反应，保持活塞位置不变，然后在、时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测得容器内气体压强随时间的变化如图所示。 ①B点时，的转化率为　　　　　　%。 ②段压强减小的原因是　　　　　　。 16.(2025-2026高三上·广东深圳宝安区·期中)CO2催化加氢生成低碳有机物是减少CO2排放的有效途径。一种以CO2、H2为原料生产甲醇涉及的反应有： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    （1）反应Ⅰ分反应①和②两步进行，反应过程中能量变化示意图如图1所示，图2表示反应Ⅰ在不同压强下，H2的平衡转化率随温度的变化关系。 ①反应Ⅰ的　　　　　　　，整个反应Ⅰ的快慢是由　　　　　　　(填“反应①”或“反应②”)决定； ②图2中点a、b、c的压强关系有：　　　　　　　　　　　　　　(填“>”、“=”或“<”，下同)，平衡常数的关系有：　　　　　　　　　　　　　　。 （2）一定温度下，按CO2和H2的体积比为1：3混合气体置于恒容密闭容器中发生反应I，下列能说明反应达到平衡状态的有_______(填标号)。 A. 体系压强不再改变 B.  C. 混合气体的密度不再改变 D. CH3OH的体积分数不再改变 （3）在Cu/ZrO2催化剂作用下，将1 mol CO2和2.9 mol H2置于体积为1 L的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，平衡时，CO2转化率和CH3OH的选择性随温度的变化如下表所示。其中CH3OH的选择性。 温度 210℃ 230℃ 250℃ 270℃ 290℃ CO2的平衡转化率 56% 53% 50% 54% 58% CH3OH的选择性 88% 70% 40% 25% 16% ①若在250℃下，第5 min时反应达到平衡状态，则0～5 min的反应速率　　　　　　　。 ②在250℃时，平衡时　　　　　　　mol，计算反应Ⅰ的平衡常数=　　　　　　　 (写出计算过程)。 17.(2025-2026高三上·广东汕头潮阳区某校·期中)在温和条件下，将CO转化为C4烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将CO高选择性合成C4H10，该流程示意图如下： 回答下列问题： （1）电解池中电极M与电源的　　　　　　　极相连。 （2）CO放电生成C2H4的电极反应式为　　　　　　　。 （3）在反应器中，发生如下反应： 反应ⅰ：        反应ⅱ：        反应ⅲ：        已知：为物质生成焓[指在标准状态下，由最稳定的单质生成1摩尔纯物质时的热效应(或焓变)]，根据可计算化学反应的焓变，计算方法如下：反应焓变产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。 物质 C2H4(g) C4H8(g) H2(g) 52.4 0.1 0 对于反应ⅱ，　　　　　　　，该反应在　　　　　　　(填“高温”或“低温”)自发进行。 （4）一定温度下，CO、C2H4和H2(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100 kPa)发生反应ⅰ和ⅱ．有CO存在时，反应ⅱ的反应进程如图1所示。随着x的增加，C2H4的转化率和产物的选择性()如图2所示。 ①根据图1，写出生成C4H10的决速步反应式　　　　　　　；C4H10的选择性大于C4H8的原因是　　　　　　　。 ②结合图2，当时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，当时，在该温度下达到平衡时，C4H8的选择性为　　　　　　　，容器内总压强为　　　　　　　kPa。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $