2025年广东高考化学复习专练：化学反应原理综合题（解析版）

重难点14化学反应原理综合题

命题趋势

考点三年考情分析2025考向预测

预计2025年高考中化学反应原理综合题依

化学反应原理综2024•广东卷T19；2023•广东卷T19；

然是结合图像分析考查为主，包括氧化还原

合题2022・广东卷T19；2021•广东卷T19；

反应的书写、平衡移动分析、计算等

重难诠释◎

【思维导图】

学能与热能

够与

应

化学反应原理

能量原理

质量守恒原理

化学动力学原理一化学反应速率及其影响因素

化学热力学原理化学进行的方向

【高分技巧】

一、反应热的计算及盖斯定律的应用

1.掌握反应热计算的三种方法

AH=正反应活化能一

逆反应活化能

AH=E（生成物的总能量）

4'三”公式一

-E（反应物的总能量）

AH=E（反应物的键能总和）

-E（生成物的键能总和）

反应热计根

笈*

算方法据

T盖斯定律一丙

AH=AH\+AH2

焙变与反应物的

q热化学方程式卜

物质的量成正比

2.盖斯定律的应用

（1）盖斯定律既可以计算出目标反应的AH,也可以得出目标反应的热化学方程式。

（2）应用步骤。

①调方向:根据目标化学方程式反应物、生成物的位置，调整已知化学方程式的反应方向。AH的随之

改变,但数值不变。

②调化学计量数:调整已知化学方程式,将目标化学方程式中不存在的物质的化学计量数调整为相等,AH随

之进行调整，与化学计量数成比例。

③相加:把调整好的化学方程式相加就得到目标化学方程式，必要时可约简化学计量数，同时也得到相应化学

方程式的反应热AHo

3.热化学方程式书写中易出现的错误

（1）未标明反应物或生成物的状态而造成错误。

（2）反应热的符号使用不正确，即吸热反应未标出“+”号，放热反应未标出“「号，从而导致错误。

（3）漏写AH的单位，或者将AH的单位写为kJ,从而造成错误。

（4）反应热的数值与方程式的计量数不对应而造成错误。

（5）对燃烧热、中和热的概念理解不到位,忽略其标准是1mol可燃物或生成1molH2。。）而造成错误。

二、化学平衡状态及移动方向的判断

1.两步法判断化学平衡状态

第一步析特点

分析反分析物理量

-分析容器特点-

应特点的变化特点

...I.........I

等体:琲等恒T：i恒r愧热

积反;;体积恒y：降容器

应：;反应

第二步作判断

根据参加反应的体系的特点，通过推理作出判断，如v正可逆，则处于平衡状态,否则反应未达到平衡状态。

2.化学平衡移动的判断

如果改变影响平衡的一个条件（如温度、浓度、压强等），平衡就向能使这种

依据勒夏特列原理判断

改变减弱的方向移动

依据图像中正、逆反应速率相对

若V1E>V逆,则平衡向正反应方向移动;反之向逆反应方向移动

大小判断

依据变化过程中速率变化的性若平衡移动的过程中，正反应速率增大（减小），则平衡向逆（正）反应方向移

质判断动

依据浓度商（Q）规则判断若某温度下Q<K,反应向正反应方向进行;Q>K,反应向逆反应方向进行

三、速率、转化率及平衡常数的计算

1.速率、转化率及平衡常数的计算方法一三段式法

mA(g)+nB(g)^^pC(g)+qD(g)

起始量/(mol/L)ab00

变化量/(mol/L)mxnxPXqx

平衡量/(mol/L)a-mxb-nxPXqx

平衡转化率T笠黑肾小。。％,如a（A）产詈XI。。％。

(1)

平衡常数：K_"•(qx)q

(2)

(a~mx)m•(b-nx)n

a~mx

(3)百分含量:。（A）FM百赤^7100%。

P平(a-mx)+{b-nx)+px+qx

(4)平衡前后的压强之比（物质的量之比）：

P始a+b

-日寸a・M(A)+b・"(B),

(5)平均摩尔质里:----------------------g/moL

{a~mx)+{b-nx)+px+qx

甘尔八附/*工n八某气体组分的物质的量sc.,

某气体组分的体积分数=---------------------X100%。

混合气体总的物质的量

实际产量

(7)生成物的产率:产率=xlOO%。

理论产量

2.分压常数（Kp）与速率常数（k正、k逆）

（1）0的两种计算模板。

①平衡总压为Po。

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

n(平)abc

abC

P（分压）—:—Po

a+b+c0°a+b+ca+b+c0°

c

Po)之

a+力+c

'a+b+cPo),(a+b+c0。)

②刚性容器起始压强为po,平衡转化率为a。

2NO2(g)一N2O4©

p（始）Po0

1

△pPoet-Poa

1

P(平)Po-Poa-Poa

i

"oa

(Po-Po«)2

（2）Kp与k正、k逆的关系。

以2NO2（g）=^N2O4（g）为例:

〃正=上正•p2（N（）2）-

平衡时ck正p（NO）

上正炉郃。2尸k逆下的。4）一立而k24%

〃逆=々逆•P（N2OQ_W=3

3.平衡常数与速率常数之间的关系

对于基元反应aA(g)+bB(g)^=^cC(g)+dD(g),v正=k正-ca(A)-cb(B),v逆=k逆cc(C)-cd(D),平衡常数K=

c，(C)•cd(D)7^_上，反应达到平衡时v正=丫逆，故K=r^o

ca(A)•cb(B)k逆•”正卜逆

四、速率、平衡图像题的综合分析

1.新高考试题中速率、平衡图像题的特点

（1）图像的形式。

①直接呈现平衡体系中变量的变化:物质的量浓度-时间、组分百分含量-温度、压强-温度。

②平衡体系变量延伸出的变量的变化:分压（物质的量）-时间、转化率-原料物质的量分数、平衡常数K（lnK）-

温度倒数中的图像。

（2）考查方式。

①分析出纵、横坐标之间的关系，判断出适宜的反应条件（温度、压强、浓度、反应物的配比等）。

②需要根据分析出的数据信息进行转化、计算得出结果。

2.化学反应速率、平衡图像的分析方法

（1）整体扫描图像，明确面、线、点的物理、化学意义。

①看面:弄清纵、横坐标的物理含义,注意把坐标的变化转变为化学量的变化。

②看线:弄清线的斜率、变化趋势及线的陡与平所代表的化学意义。

③看点:弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如与坐标轴的交点、曲线的交点、拐点、最高点与最低点

等。

④作线:多条件变化时,是否需要确定一个条件为衡量的线，如等温线、等压线。

（2）找准切入口，明确图像的意义。

①从“断点”着手。

当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，可能使速率-时间图像的曲线出现不连续的情况,

即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可确定变化的是何种条件。

②从“拐点”入手。

同一可逆反应，若反应条件不同，达到平衡所用的时间也可能不同，反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。

根据外界条件对化学反应速率的影响，即可判断出温度的高低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂。

③从曲线的变化趋势着手。

a.对于速率-温度(或压强)图像，由于随着温度逐渐升高或压强逐渐增大，反应速率会逐渐增大,因此图像上出

现的是平滑的递增曲线。

b.温度或压强的改变对正、逆反应速率的影响是一致的，在图像上，就是v(正)、v(逆)两条曲线的走势大致相同。

c.分析外界条件对化学反应速率的影响时，只能分析达到平衡之后化学反应速率的变化情况。

-----------------------------h

限时提升练

(建议用时：40分钟)

1.(2025•广东广州・测试)煤制天然气的关键步骤是从合成气中生产CH4，合成气转化为CH4的过程中涉及

以下反应：

I-CO(g)+3H2(g)^CH4(g)+H2O(g)AH1<0;

II.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)AH2<0；

HI.CO(g)+2H2(g)UCH30H(g)AH3„

(1)煤的综合利用途径主要有干储、气化和液化，煤的干储属于—变化(填“物理”或“化学”)。

(2)已知几种物质的燃烧热如下表：

物质CO(g)CHOH(g)

H2(g)3

燃烧热AH/(kJ-moH)-283.0-285.8-764.6

结合上述数据，可知AHa=kJ-molL

(3)向添加了催化剂的管式反应器中以一定的气体流速通入合成气[n(CO)：n(H2)：n(N2)=l：3：1,P,a

=0.1MPa],在一定温度下发生上述反应，在管式反应器的进、出口检测各成分的含量，并计算下列物理量:

11

CO转化率:a(CO)=%M“二g^xlOO%,CH4选择性:S(CHj=-出「凡:_100%

'n进(CO)'"na(CO)-nJCO)

①对于反应I,下列说法正确的是(填序号)。

A.混入N2能提高CO的平衡转化率

B.管式反应器的进、出口气体压强相同时，说明反应在反应器内已达平衡

C.在恒容密闭容器中反应达到平衡后，降低温度可使a(CO)增大

D.为了提高S(CH4),需要使a(CC>2)增大的同时抑制反应I以外的化学反应

②某次实验过程中测得如下数据：

物质n进(CO)n山(CHJn出(CO2)n山(CH3OH)

n/mol1.000.870.020.01

此次实验中CH4选择性S(CH)和氢气的转化率。(氏)分别是多少？0(保留2位有效数字，要求写出

计算过程)

(4)利用太阳能电池在室温下能将CH转化为CH3OH,工作原理如图:

太阳光

——------------

三二二二二二二二二三二二二二二二二WE二二二CH4二吞

爰奉奉奉函百送

„叶-™

PtNa2cO3溶液CuO/CeO2

c(CO；)

①电池工作一段时间后，电解质溶液的pH变为10,此时溶液中.'co-)：______。已知：H2c。3的

711

Kai=4.6xl0-,Ka2=5.0xl0-«

②CH4转化为CH30H的电极反应式为0

【答案】(1)化学

(2)-90

(3)CD96.7%、87%

_

(4)0.5CH4-2e+CO；=CH3OH+CO2

【解析】(1)煤的干储是隔绝空气加强热使之分解的过程，属于化学变化；

(2)根据燃烧热可得：@CO(g)+1o2(g)=CO2(g)AH=-283kJ/mol,②

i3

H2(g)+-O2(g)=H2O(l)AH=-285.8kJ/mol,③CH30H(g)+5O2(g)=CO2(g)+2HQ(l)AH=_764kJ/mol根据盖斯

定律，反应in=(D+2x②-③，可知AH=-90kJ/moll；

(3)①A.压强一定，混入N2导致各物质浓度减小，反应向气体分子数增大的方向移动，降低了CO的转

化率，A错误；

B.一定的气体流速通入合成气，压强恒定P总=0.1MPa,反应管的进、出口气体物质的量相同时，不能说

明反应器内已达平衡，B错误；

C.该反应放热，降低温度平衡正向移动可使"CO)增大，C正确；

D.根据其表达式，为了提高S(CH6,需要使a(CO)增大，同时抑制反应I以外的化学反应，D正确；故选

CD；

CO(g)+3H2(g)uCH4(g)+H2O(g)

起始

②根据数据列出三段式：变化(.)

0.872.610.870.87'

平衡(10Tmoi)0.870.87

CO(g)+H2o(g)uCO2(g)+H2(g)

起始(loomed)

变化(lOlol)0.020.020.020.02、

平衡(lO+mol)0.020.02

CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)

起始(IO"1nol)

故此次实验中

变化0.010.020.01

平衡0.01

Q氢气的转化率a(C0)=2.61+；：jO.O2x]00%=.

S(CH)=--------------------X1OO%=96.7%,87%

40.87+0.02+0.01

c(CO^)-c(H+)c(CO：)q5x10-"

(4)①由HCO；UCO：+H+可得Ka2=

c(HCO；)，c(HCO；)c(H+)IO-。"

②CH4转化为CH3OH的过程中C化合价由-4变为-2,化合价升高，失去电子，电极反应式为

-

CH4-2e+CO3=CH3OH+CO2；

2.（2025•广东汕头•质量检测）银氨溶液（Tollens试剂）具有弱氧化性,能与醛发生银镜反应，通常用来鉴别

醛和酮。

(1)乙醛的银镜反应a：CH3CHO(aq)+2Ag(NH3(aq)+H2O(l)=CH3COO-(aq)+3NHt(aq)+2Ag(s)+NH3(aq)

已知：

\H

++2++

CH3CHO(aq)+H2O(l)2Ag(aq)CH3COOH(aq)+2H(aq)2Ag(s)

1

+4NH3(aq)+3NH3(aq)

\HXAH3

\H

CHCHO(aq)+HO(l)++

322Ag(NH3)；(aq)CH3coeT(aq)+3NH：(aq)2Ag(s)+NH3(aq)

①反应a的AH=o(用AH]、AHrAH3表示)

②乙酸的沸点明显高于乙醛，其可能原因是.

（2）实验室现取25mL0.12mol-L」的AgNOs溶液，边振荡边逐滴加入1.2mol-L」的稀氨水，产生少量白色沉

淀，继续滴加稀氨水至沉淀恰好完全溶解为止，制得银氨溶液。

①在银氨溶液中继续滴加稀氨水，测得溶液中Ag+、Ag（NH3）；的物质的量分数&（X）随溶液中-lgc（NH3）变

化的关系如图所示。已知：忽略Ag+的水解，且溶液中的NW、NHg-HzO的总浓度以c（NHj表示（下同）；

c(X)

5(X)=

+

c(Ag)+c[Ag(NH3)^]

络合物MLn的累积生成常数Kf（MLj可衡量金属离子M与配体L形成的络合物ML”的稳定性。

c（ML）

M+nLUML”K（ML）=n

fnc（M）.cn（L）

由此分析，计算K（Ag（NH3）；]=.

②下列说法正确的是o

A.lmolAg（NH3）；中含有61noi◎键

B.曲线A表示3（Ag+）的变化趋势

c（Ag+）

C.向银氨溶液中通入NH3,溶液中丁二~f减小

c[Ag（NH3）J

+

D.在银氨溶液中，c（Ag）+c[Ag（NH3）；]+c（NH：）＞c（NO；）

（3）在（2）银氨溶液配制过程中测定溶液pH随氨水加入体积增加的变化曲线，如图所示。C点加入的氨

水恰好使最初生成的沉淀完全溶解，溶液中c（NH3）=0.0022mol.L」。

②计算此时溶液中的Ag+的近似浓度（写出计算过程，保留两位有效数字，

③此时溶液中Ag（NH3）；、0H\NO3的物质的量浓度大小关系为。

【答案】（1）-AHj+AH^AH,乙酸的分子结构中含有羟基，分子间能形成氢键

（2）IO72CD

根据元素质量守恒，止匕时溶液中（）；（）

（3）0.10c[AgNH3]+cAg+=0.10mol/L,

（；

Ag++2NH3uAgNHj

起始浓度（mol/L）0.10,则

平衡浓度jmol/L，

x0.00220.10-x

c[Ag（NH）^]

30.10-x0.10.

Kf[Ag（NH3）；]==1q72尚军得c（Ag+）=xp1.3x10-3mol/L

+222

c（Ag）-c（NH3）x.0.0022x.0.0022

c（NO；）>c[Ag（NH3）；]>c（OHj

【解析】（1）根据盖斯定律，反应a的反应热AH=-AH|+AH2+AH3；乙酸的分子结构中含有羟基，分子

间能形成氢键，故沸点明显高于乙醛；

故答案为：-AHi+AHz+AHs：乙酸的分子结构中含有羟基，分子间能形成氢键;

（2）根据图像分析，曲线A为Ag（NHs）；、曲线B为Ag+的物质的量分数NX）随溶液中-廖必耳）变化,

36+

-lgc（NH3）=3.6Bt,C（NH3）=10--Ag（NH3）；与Ag+的物质的量分数相等，贝h[Ag（NH3）；]=c（Ag）,

c[Ag（NH3）；]_j_iq72

Kf[Ag（NH3）^]=

+2362

c（Ag）-c（NH3）（1Q-）

A.1个Ag（NH3）；含有2个配位键和6个N-H键，则lmolAg（NH3）；中含有8moi◎键，A项错误；

B.由分析可知，曲线A表示6[Ag（NH3）1的变化趋势，B项错误；

C.向银氨溶液中通入NH3,根据图像可知，随溶液中C（NH3）增大，Ag（NH3）；物质的量分数增大，Ag+的

c（Ag+）

物质的量分数减小，则「人[二\+1减小，C项正确；

c^AgNH3）2J

D.在银氨溶液中，存在电荷守恒c（Ag+）+c[Ag（NH3）；]+c（NH：）+c（H+）=c（N0；）+c（0H-）,银氨溶液显

碱性，则c（Ag+）+c[Ag（NH3）；]+c（NH：）＞c（NOj,D项正确;

故答案为CD；

（3）①C点加入的氨水体积为5mL,忽略溶液体积变化，总体积为30mL,根据元素质量守恒,

c（NO；）=n（AgNO3）=25mLx0.12moi•!?=o]0moi匚\

\7V30mL

②根据元素质量守恒，此时溶液中c[Ag（NH3）；]+c（Ag+）=0.10mol/L,

+（；

Ag+2NH3=AgNHj

起始浓度（mol/L）0.10，则

平衡浓度）

jmol/Lx0.00220.10-x

c[Ag(NH3)^]

0.10-x0.1072

Kf[Ag(NH3)^]==10,,解得c(Ag>xa1.3x10-3moi/L；

+2x.0.00222~x.0.00222

c(Ag)-c(NH3)

③C点对应溶液的pH=1。3,则c（H+）=10-m3mol.L」，c（OH）=10Hmol.L」,c（NO；）=o.lOmol.L1,

-3

c[Ag（NH3）^]=0.1OmoVL-1,3x10moVL,故c（NOj）>c[Ag（NH3）^>c（OH"）o

3.（2025•广东汕头•期中）酸在多种反应中具有广泛应用，其性能通常与酸的强度密切相关。

（1）最新研究工业上可以用H+-Ag为催化剂氧化乙烯制备环氧乙烷（简称EO）；反应方程式为2c2H4（g）+

O2（g）―2E0（g）（反应a）

已知：

++

C2H4(g)+AgO-(s)—!>EO(g)+AgO-(s)

Ag（s）+O2（g）Ag（s）+1O2（g）

①Ag位于第五周期，与Cu同族，有相似的核外电子排布，写出Ag价电子排布式。

②反应a的AH=o

（2）某小组研究了3种酸对反应a的催化作用。在相同条件下，向反应体系中滴加等物质的量的少量酸,

测得体系的温度T随时间t的变化如图。

据图可知，在该过程中=

A.催化剂酸性增强，可增大反应焰变

B.催化剂酸性增强，有利于提高反应速率

C.催化剂分子中含H越多，越有利于加速反应

D.反应速率并不始终随着反应物浓度下降而减小

（3）我国科学家报道了一种高效O-to-C的替换反应，可在温和条件下将环氧化物快速转化为环丙烷结构。

一种脱氧/环加成串联反应机理如图，其中的催化剂为（填图中字母）。

AgTpBR

D

(4)在非水溶剂中研究弱酸的电离平衡具有重要科学价值：弱酸H2A在有机相和水相中存在平衡：H2A(环

己烷)UH2A(aq),平衡常数为。25。(2时，向丘1LSlmolBH2A环己烷溶液中加入质1L水进行萃取，

用NaOH(s)或HCl(g)调节水溶液pH。测得水溶液中以用人)、c(HA')>c(A2')，环己烷中H2A的浓度[c环襁

C(HA)

(H2A)],水相萃取率a[a=l-^；]ffipH的变化关系如图。

100

0.08-80

60%

、

0.06-40D

20

0树

0.04-岸

相

。

o2箕

«

OO

0.

I1I—III'

3456789

10

PH

已知：H2A在环己烷中不电离，且忽略过程中溶液体积的变化

①表示c环药MEA)的曲线为o(填字母)

②)由图计算pH=6,H2A的,Ka]=,K02=及水相萃取率a=。(保

留三位有效数字)

【答案】(1)4di°5sl2A//y-2NH2+2NH3

(2)BD

(3)T

(4)a0.25IO-4IO-70.965

【解析】(1)①银和铜位于同一族的相邻周期，即Ag位于元素周期表的第五周期IB族，基态Ag原子的

价层电子排布式为：4d105s1o

②已知：反应IC2H4(g)+Ag+0式s)fEO(g)+Ag+CT(s)明

反应+

nAgOj(s)Ag(s)+O2(g)\H2

反应HIAg+CT⑸-Ag(s)+；C)2(g)

由盖斯定律可知，反应1x2-反应nx2+反应nix2可得2c2H4(g)+C)2(g)->2EO(g),贝U2AH-23+22^。

答案为①4dl05sl②2AH/-2AH2+2AZ/3。

(2)A.催化剂不能改变反应的焰变，A错误；

B.由图示可知，酸性：硫酸〉磷酸〉乙酸，催化剂酸性增强，反应速率提高，B正确；

C.一个硫酸分子中含有2个H,一个磷酸分子中含有3个H,一个乙酸分子中含有4个H,但含H最少的

硫酸催化时，最有利于加速反应，C错误；

D.由图示可知，反应开始一段时间，反应物浓度减小，但反应速率加快，反应速率并不始终随着反应物浓

度下降而减小，D正确；

综上，BD符合题意；

答案选BD。

(3)由图可知，物质T参与第①步反应，并且在第④步反应生成；反应前后没有发生变化，T为反应的催

化剂。

答案为T。

(4)①向水溶液中加入NaOH(s)时，NaOH与水溶液中的H2A反应，平衡：H2A(环己烷)UH2A(aq)正向

移动，c环泳(H2A)减小，水相萃取率增大。当pH足够大的时候，水相萃取率达到100%,此时c环泳(H2A)=0

mol/L,b和a符合c朝达H2A)、水相萃取率的变化趋势；则表示"两氯I^A)的曲线为a。

②向水溶液中力口入NaOH(s)时，NaOH与水溶液中的H2A反应，《EA)逐渐减小，c(HA)增大；到一定程度

时，c(HA)减小，c(A2-)增大，因此表示C(H2A)、C(HA),々A')的曲线分别为C、d、f。平衡常数(、%、

K位只与温度有关，与pH无关。根据图示，当pH=2时，c(HA)和c(A2)均为0mol/L,水相中只有H2A。

C(H2A)=0.02mol/L,c^H2A)=0.08mol/L,平衡：H2A(环己烷)UH2A(aq)的平衡常数

2

K&=~^4--=―—r—r=0-25oH2A在水溶液中电禺，电禺万程式为H2AUHA-+H+、HA-^A

c环己烷(H2A)0.08mol.L

-+H+。当pH=4时，C(H2A)=C(HA),则平衡常数降=生修答U=C(H+)=1°Y。当pH=7时，

C(H2A)

2-6

c(HA-)=c(A),储?=&A)：但)=。3+)=]0-7。当pH=6时，c(H+)=10-mol/L,带入降八Kai,可得

c(HA)

嘴上=10°，=另外根据有产辞I"。》，以及"派(H2A)+c(H2A)+c(HA)+c(A2-尸0.1

C(H2A)C(HA)c环己烷

mol/L,联立方程式，可得c环百MH2A)u0.00348moi/L,则水相萃取率a=1^生之0.965。

答案为①a②0.25IO-410-70.965o

4.(2025•广东大湾区•模拟)我国自主研发的航天粉煤加压气化技术，是把干煤粉与氧气、水蒸气混合在气

化炉内燃烧，可将煤炭高效、环保、低成本地转化为清洁的气体，广泛用于煤制甲醇、合成氨、合成油、

烯崎、制氢等领域。

(1)原料煤粉要研磨粉碎为5〜90微米，其目的是,输送干煤粉入气化炉的介质一般用N2或

CO2,下列关于输送介质的说法不正确的是(填标号)。

A.输送介质使用CO?能减少碳排放

B.弗和CO2分子中含有的◎键和兀键之比均为1：1

C.在高温下CO2与粉煤发生反应生成CO,增加了合成气中CO的含量

(2)我国研制的煤气化炉，碳转化率大于99%,产生的有效气体CO和H2含量大于90%。该混合气体在

一定条件下反应制得甲醇，根据下图写出CO和反应制甲醇的热化学方程式：0下图中，过程

I与过程n比较，达平衡所需时间：t⑴t(n)(填或“=”)。

O7

JU

r•

o

'

M

褪

1molCH30H(g)

反应过程

(3)在容积为2L的恒容密闭容器中，分别研究反应在300℃>350。(2和40(TC三种温度下CO和4合成甲

醇的规律，如下图。

①在上述三种温度中，图中曲线X对应的温度是。

②图中a点对应反应达平衡时压强为pkPa,计算在a点对应温度下该反应的平衡常数耳=(耳用

平衡分压代替平衡浓度，分压=总压x物质的量分数)。

(4)煤气化炉产生的有效气体可用于合成氨，在工业生产中用途极其广泛。25。(2时，用HC1气体调节0.1

mol-L-i氨水的pH,体系中粒子浓度的对数值(lgc)、反应物的物质的量之比［尸c、］与pH的关系

如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化，25。(2时，NH3H2O的电离平衡常数Kb=；P2所示

溶液中，c(NH：)100c(NH3比0)(填“'或"=”)；P3所示溶液中离子浓度大小关系为o

(2)CO(g)+2H2(g)UCH30H(g)AH=-91kJ-mol4>

9

⑶300℃—

P*

(4)IO-475>c(Cl-)>c(NH*)>c(H+)>c(OH-)

【解析】(1)煤粉要研磨粉碎，是为了增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分；高温下CO2

与粉煤发生反应生成CO,增加了合成气中CO的含量，减少了碳排放，A、C正确；用分子中含有1个氮

氮三键，©键和兀键之比为1：2,B错误。

(2)由图可知，1molCO和2mol氏的总能量大于1molCH30H的总能量，属于放热反应，焰变等于断

开反应物中化学键吸收的总能量减去形成生成物中化学键释放的总能量，因此AH=(419-510)kJ-moH=-91

kJ-mol-1,故热化学方程式为CO(g)+2H2(g)UCH30H(g)AH=-91kJmol-1；过程II加入了该反应的催化剂，

使反应的活化能降低，化学反应速率更快，需要的时间更短，所以达平衡所需时间：t⑴

(3)①因为正反应为放热反应，温度减低时，化学平衡正向移动，因此温度低时CO的平衡转化率大，则

图2中曲线X对应的温度是300℃o

②a点时，CO的平衡转化率为50%,假设此反应的起始量：11((20户111101,11(112尸1.511101,由此可建立以下

三段式：

CO2(g)+2H2(g)UCH30H(g)

起始/mol11.50

变化/mol0.510.5

平衡/mol0.50.50.5

X

该温度下，CO、H2>CH30H的平衡分压分别为p(CO)=wxp,p(H2)=—P>P(CH3OH)=­xp；此反应

0.5

（）——xp

/7CH3OH1.59

的平衡常数Kp=*6行国r

0.5)0.5I2p2°

EJ

（4）NH3H2O的电离平衡常数Kb=c（NH4）,c（°H）,据图可知当［gc（NH；尸lgc（NH3-H2。），即

C（NH3-H2O）

c（NH；尸（:缶印比。）时，溶液pH=9.25,pOH=4.75,则此时c（OH）=10475mol-LT,所以Kb=l（）475；p?所示

10卬5

（

溶液pH=7,贝Uc（OH）=10-7,N\；o）==1。225＞102=100,C（NH：）＞100C（NH3H20）；由图可知，

n（HCl）

P3点时，"（N3.HO）=L贝Un（HCl）=n（NH3-H2。），此时得到NH4cl溶液，NH；水解生成H+使溶液呈酸性,

+

P3所示溶液存在：c（Cl）＞c（NH：）＞c（H）＞c（OH）。

5.（2025•广东•联考）甲酸是重要化工原料，在新能源领域应用潜力大，对环保和可持续发展也很重要。

（1）根据以下信息，写出甲酸分解制氢的热化学方程式：O

已知：HCOOH（l）=CO（g）+H2O（l）AH,

CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）AH2

H2O（g）=H2O（l）AH3

（2）甲烷与Hz。?定向转化制甲酸等物质的反应历程和能垒变化如图所示（部分自由基未画出）。有催化剂时,

微粒吸附在催化剂表面进行反应。

口2—2

①下列说法不正确的是o

A.甲烷定向制甲酸的反应是放热反应

B.该过程的决速步是甲烷产生自由基过程

c.从i-ii的过程中，»H2O2=-OOH+-H

D.微粒ii和iii是反应的中间体

②由CHO生成HCOOH的过程中，凡。?产生自由基的过程可表示为

（3）利用甲酸钠脱除水体中的NO；,反应的还原主产物是N2,存在中间产物NO?和副产物NH：,其他可

能的还原产物不考虑。水体中NO；初始浓度为lOOmgL-1,测得过程中N。：-N和NH；-N（N元素的含量）

随时间变化如图所示。75min时NO］转化完全，检测不到NO.

+

口NH

1204(

△No-

3

(♦NO-

L2

防

£

、

褪

—

理O

ON

N乓

N

I

人X

乃N

02515304560

反应时间/min

①NO］中N原子的杂化方式是0

②从开始到转化完全时，反应速率v（NOj为（保留3位有效数字，下同）mg-L，minL氮的脱除

效率（还原的N%100%）可以达到_________o

总N

（4）己知（（118011）=1.8*10-4,吆9=0.63。常温下，0.10mol1T的甲酸钠溶液中，c（HCO（r）

（填，或"=’,）c（HCOOH）,溶液pH=（写出此空的计算过程）。

【答案】（1）AH=AH1+AH2-AH3

（2）DH2O2=2*OH

（3）sp21.33mg*L-1Tnin_|97%

（4）>8.37（计算过程看解析）

【解析】（1）设①HCOOH（l）=CO（g）+HQ（l）AH1,②CO（g）+HQ（g）=CO?（g）+H?（g）AH2,③

H2O（g）=H2O（l）根据盖斯定律①+②-③，可得HCOOH（l）=CO2（g）+H2（g）AH=AU+AH2-AH3；

（2）①A.由图可知，甲烷定向制甲酸的反应是放热反应，A正确；

B.该过程的决速步是能量壁垒最高的步骤，是甲烷产生自由基过程，B正确；

C.从i—ii的过程中有CH3OOH的生成，可知C&•要形成CH3OOH需要QOH,故存在H?。？=QOH+.H

D.微粒ii和iii是反应的产物，D错误；

故选D；

②CHO生成HCOOH需要OH自由基，H2O2产生自由基的过程可表示为H2O2=2-OH；

（3）①NO：中N的价层电子对数2+5+1；2X2=3,杂化方式是sp2；

②从开始到转化完全时，反应速率为v