2021-2025年高考化学试题汇编：化学反应原理综合题平衡主线型

五年真题2021-2025

与题29化考反威原理除合做——平衡：饯型

z五年考情•探规律夕

考向五年考情（20212025）命题趋势

化学反应原理综合题主要考查热化学、化

学反应速率和化学平衡等主干理论知识，

2025•安徽卷、2025•北京卷、2025•甘肃

主要命题点有盖斯定律的应用、反应速率

卷、2025•广东卷、2025•河北卷、2025•河

和化学平衡的分析、化学平衡常数的表达

南卷、2025•黑吉辽蒙卷、2025•江苏卷、

式书写与计算、反应条件的分析选择、生

2025•山东卷、2025•陕晋青宁卷、

产生活中的实际应用等，试题常以填空、

2025•云南卷、2025•浙江1月卷、2024•全

读图、作图、计算等形式呈现。试题一般

国甲卷、2024•新课标卷、2024•河北卷、

以与生产、生活紧密联系的物质为背景材

2024•山东卷、2024•黑吉辽卷、2024•湖

料命制组合题，各小题之间又有一定的独

平衡主线型化学反应北卷、2024•安徽卷、2023•全国乙卷、

立性。主要考查学生的信息处理能力、学

原理综合题2023•新课标卷、2023•山东卷、2023•福

科内综合分析能力，应用反应原理解决生

建卷、2023•广东卷、2023•浙江卷、

产实际中的具体问题，体现了“变化观念与

2023•湖北卷、2023•湖南卷、2023•辽宁

平衡思想”的核心素养。在近几年的相关考

卷、2022全国甲卷、2022•全国乙卷、

题中，对单一因素影响的考查已经越来越

2022•广东卷、2022•湖南卷、2022•山东

少了，主要以“多因素影响”出现，考查学

卷、2022•海南卷、2022•福建卷、2021•山

生的综合分析判断能力。以实际情景（场景）

东卷、2021•浙江卷、2021•全国乙卷、

为背景，更能体现核心素养的要求。而在

2021•全国甲卷

实际生产过程中，影响因素是多元化、多

方位和多层次的。

«——分考点•精准练〃-----

1.（2025•安徽卷）I.通过甲酸分解可获得超高纯度的CO。甲酸有两种可能的分解反应:

a.气体密度不变b.气体总压强不变

II.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气（CO和H,）的重要方法，主要反应有:

【答案】⑴41.2

(2)be

(3)原因是反应①的活化能低，反应②活化能高，反应②进行的速率慢催化剂在升温时活性降低

或升温时催化剂对反应②更有利

(4)b

(5)增大0.675p2

(2)a.气体质量是定值，体积是固定的，密度始终不变，气体密度不变，不能说明达到平衡状态；

b.两个反应均为气体体积增大的反应，则随着反应进行，压强变大，压强不变是平衡状态；

d.CO和CO?物质的量相等，不能说明其浓度不变，不能判断达到平衡状态：

故选be；

(3)反应①的选择性接近100%,原因是反应①的活化能低，反应②活化能高，反应②进行的速率慢,

所以反应①的选择性接近100%；反应①是吸热反应，升高温度平衡会正向移动，会有利于反应①，但

反应①选择性卜降，可能原因是催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利；

(4)a.增加原料中CH4的量，CH4自身转化率降低；

b.增大原料中CO2的量，CH转化率增大；

c.通入Ar,各物质浓度不变，平衡不移动，CHJ转化率不变；

故选b；

(5)如图可知，恒压时，随着Ar含量上升(图像从右到左)，反应物的分压减小，相当于减压，平衡正

向移动，压强不影响反应④平衡移动；则随着Ar含量下降，反应③和⑤平衡逆向移动，但甲烷的转化

率下降的更快，而反应①甲烷二氧化碳转化率相同，说明反应⑤逆移程度稍小，但CO减小的少，则

n(CO):n(H2)增大;

已知：

物质

（1）制so?

已知：

由H2s制SO2的热化学方程式为

第二步:

③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是，需除去。

④尾气吸收器中，吸收的气体有。

【分析】硫化氢通入燃烧炉中燃烧，生成了二氧化硫，还有少量氮气，氧气等，二氧化硫与碳酸钠在反

应釜中反应，产生的废气用氢氧化钠吸收，出料液离心分离得到产品，母液中含有亚硫酸氢钠，返回配

碱槽中循环使用。

【解析】（1）已知：

3.（2025•甘肃卷）乙块加氢是除去乙烯中少量乙快杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两

个主要反应：

（2）一定条件下，使用某含C。催化剂，在不同温度下测得乙焕转化率和产物选择性（指定产物的物质

的量/转化的乙快的物质的量）如图所示（反应均未达平衡）。

②在120~24（）℃范围内，反应1和反应2乙快的转化速率大小关系为R%（填或"=”），理由

为______

实验组

一

二

【答案】（1）137

（2）温度升高，反应速率加快或温度升高，催化剂活性增强催化剂在该温度范围内失活>

乙烯的选择性大于乙烷，说明反应1乙狭的转化速率大于反应2乙焕的转化速率

（3）9.2x18

（4）Pd/WPd/W做催化剂时，生成乙烷的活化能大于Pd催化剂时的

（2）反应未达到平衡状态，温度升高，反应速率加快，乙烘的转化率增大或温度升高，催化剂活性增

强，乙块的转化率增大；

②AH。（填或

【答案】（1）0.05cd

d.选择适当催化剂可提高主反应的选择性，可提高乙二醇的最终产率，d正确；

故选cd；

②由图可知，压强相同时，温度升高，平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热

反应，AH<0；

回答下列问题：

稹%

7

蚤

翅

HE-

X

。

压强/kPa

图2

【答案】（l）s3d8

（2）O原子上存在2对孤电子对，VSEPR模型考虑孤电子对而空间结构模型不考虑

（3）Ni2P

（4）反应H消耗反应I产生的CO2,降低体系CO2分压，使反应I平衡右移

(5)Ti升高温度，反应I【正向移动

（6）1.270%

【解析】（1）Ca原子序数为20,电子排布为[Ar]4s2,价电子位于s轨道，属于周期表s区：Ni原子序

数为28,基态电子排布为[Ar]3d84s2。Ni失去4s能级上2个电子形成Ni2+,价电子排布为3d故答案

为：s；3d/

（5）反应H正向为吸热反应，相同压强时，升高温度，反应正向移动，CH4转化率增大，因此温度最

高的是Ti,故答案为：Ti：升高温度，反应II正向移动。

气体总物质的量n1.3+0.1+0.1+1.1+0.4）mol=3mol,

温度298K355K400K

平衡常数1.()

（1）该反应的AH0（填"/或“v”）。

（3）实验表明，在500K时，即使压强（34MPa）很高乙二醇产率（7%）也很低，可能的原因是（答出

1条即可）。

II.间接合成法：用合成气和。2制备的DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG

生成乙二醇的反应为可逆反应。

①已知曲线II表示乙二醇的选择性，则曲线（填图中标号，下同）表示DMO的转化率，曲线表

示MG的选择性。

②有利于提高A点DMO转化率的措施有_____（填标号）。

A.降低温度B.增大压强

C.减小初始氢酯比D.延长原料与催化剂的接触时间

【答案】（1）<

（2）2o3〃+c•（或c2a3b）

（3）温度过高，反应平衡常数较小导致产率过低（或温度过高，催化剂的催化活性下降导致产率过低）

（4）IIVBD1.980.025

【解析】（1）根据表格中的数据，反应温度升高反应的平衡常数减小，说明反应向逆反应方向移动，又

因升高温度向吸热反应方向移动，故逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，该反应的AH<0。

（2）根据已知条件可以写出如下热化学方程式：

@CO（g）+O2（g）=CO2（g）kH尸akJmol1

②H2（g）+gO2（g）=H2O（g）AH尸bkJ-mol1

③HOCH2cH20H（g）+goMg尸2co2（g）+3H2O（g）kJmol1

根据盖斯定律，用反应③减去2倍的反应①和3倍的反应②即可得到目标方程式，故目标方程式的

2a3Z?）kJ-mol'o

（4）根据图示的曲线，随着反应的温度升高I曲线的变化趋势为.上升后逐渐平衡，此时说明DMO的转

化率区域恒定，故I曲线为DMO的实际转化率曲线；又已知H为乙二醉的选择性曲线，观察曲线H和

曲线IV可知，随着反应的进行MG逐渐转化为乙二醉，故曲线IV为MG的选择性曲线，因此曲线HI

为乙醇的选择性曲线。

①根据上述分析，曲线I为DMO的实际转化率曲线；曲线IV为MG的选择性曲线；

②A.根据图示，降低温度，DMO的转化率降低，A不符合题意；

B.增大压强，反应体系中的活化分子数增加，化学反应速率加快，DMO的转化率增大，B符合题意;

C.减小初始的氨酯比导致体系中氢含量下降，DMO的转化率降低，C不符合题意；

D.A点时DMO的转化率为80%,升高温度后转化率持续上升说明A点时反应未平衡，延长原料和催

化剂的反应时间可以促进反应的继续进行，增大DMO的转化率，D符合题意；

故答案选BD；

④设初始时H2与DMO的投料分别为52.4mol和Imol,A点时DMO的实际转化率为80%,MG和乙二

醉的选择性为50%,假设该反应分步进行，第•步发生DMO转化为MG,可写出如下关系：

第二步反应，MG转化为乙二醇，可写出如下关系：

8.（2025•江苏卷）合成气（CO和也）足重要的工业原料气。

（2）合成气经“变换”“脱碳”获得纯H20

102030405060708090

2x衍射角/度

丙

【答案】（1）5

9.（2025・山东卷）利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的SOe技化生产单质硫，涉及的主要反应如下:

J增大TxTi

回答下列问题:

（2）乙线所示物种为.（填化学式）。反应川的婚变△小0（填，，＞，M，V，，或“=，＞

【答案】（1）△4+△”2

(2)H2O<

（3）0.45+0.5a150a

（4）增大减小

【解析】（1）已知：

回答下列问题，

A.图温图压B.低温同压C.高温低压D.低温低压

_

过

、

一

I-渡

y-

「(

z态)

过

一

过

.过U

渡

渡

渡

态

态

态

OoO

.ZOZ

£xHXwH

辛①e+②®Z

+.+++

一

.f・Z

£・

HHH

g++++X

..U

HHX.

++

O.3f

OZ£。

。H

U?

O.

HO

H

5

-6

(2)B

(3)④HO*+H2*+CH2*=CH3*+H2O

492

(4)co.2反应ii生成的氢气多于反应in消耗的氢气

【解析】（1）己知:

故选B。

(3)反应活化能越高，反应速率越慢，从图中可以看出，第四步活化能最高，速率最慢，基元反应为

CH3*+H*+2H2O=CH4*+2H2O：由图可知，在第三步时生成了水，基元反应为：HO*+H2*-CH2*=

CH3*+H2O,故答案为：④；HO*+H2*+CH2*=CH3*+H2O；

11.(2025•云南卷)我国科学家研发出一种乙醉(沸点78.5C)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙酸(沸点

II8C)的生产，主要反应为：

回答下列问题：

(1)乙醇可由秸秆生产，主要过程为

(2)对于反应I：

②一定温度下，下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是(填标号)。

A.容器内的压强不再变化

B.混合气体的密度不再变化

③反应后从混合气体分离得到H2,最适宜的方法为o

①由图1可知，反应I最适宜的温度为270℃,原因为。

②山图中信息可知，乙酸可能是(填“产物产物2”或“产物3”)。

【答案】(1)葡萄糖

(2)+44.4AC降温冷凝后收集气体

【解析】(1)纤维素水解得到葡萄糖，前萄糖发酵产生二氧化碳和乙醇；

A.该反应是气体总物质的量增大的反应，容器内的压强不再变化，说明气体总物质的量不再改变，说

明反应达到平衡状态，A符合题意；

B.体积自始至终不变，气体总质量自始至终不变，则气体密度不是变量，混合气体的密度不再变化,

不能说明反应是否达到平衡状态，B不符合题意：

答案选AC；

③可利用混合体系中各物质的沸点差异分离出氢气，最适宜的方法为降温冷凝后收集气体；

(3)①由图1可知，反应I最适宜的温度为270C,原因为乙酸选择性最大且反应速率较快；

②由图2可知关键步骤中生成产物I的最大能垒为0.58eV,生成产物2的最大能垒为0.66eV,生成产

物3的最大能垒为0.81eV,图1中乙酸的选择性最大，说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大，则

乙酸可能是产物I;

12.(2025•浙江1月卷)二甲胺[(CH3)2NH]、N,N二甲基甲酰胺[HCON(CH3)21均是用途广泛的化工原料。

请回答：

(1)用氨和甲醇在闭容器中合成二甲胺，反应方程式如下：

可改变甲醉平衡转化率的因素是。

A.温度B.投料比[n(NH3):n(CH3OH)]C.压强D.催化剂

(2)25℃下,(CH3”NH-H2O的电离常数为Kb,lgKb=3.2,则lmol/L[(CH3)2NH2]+C1水溶液的pH=。

(3)在KCH3)?NH2]+C1的有机溶液中电化学坏原CO?制备HCON(CH3)2阴极卜牛成HCOMCHR的电

极反应方程式是

①请解释HCOOH的物质的量百分比随反应时间变化的原因(不考虑催化剂M活性降低或失活)。

②若用SiK代替作为氢源与C02反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。请从化学键角度解释

原因O

【答案】(1)AB

(2)5.4

+

(3)CO2+2e+2[(CH3)2NH2J=HCON(CH3)2+(CH3)2NH+H2O

(4)<

(5)t时刻之前反应IV的速率比反应V的快，t时刻之后由十浓度的影响导致反应IV的速率比反应V的

慢用H2作氢源需要断裂HH键，用SiH4作氢源需要断裂SiH键，由于Si原子半径大于H,SiH

的键能比HH小，所以用SiFU代替Hz作为氢源与CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度

【解析】(1)A.已知化学反应必然有热效应，故改变温度叱学平衡一定能够发生改变，即改变温度一

定能够改变甲醇的平衡转化率，A符合题意；

B.增大投料比[n(NH3)：n(CH.QH)]将增大CH30H的转化率，相反减小投料比[n(NH3):n(CH3OH)],将

减小CE0H的平衡转化率，B符合题意；

C.由题干方程式可知，反应前后气体的体积不变，故改变压强不能使上述化学平衡发生移动，即不能

改变CH30H的平衡转化率，C不合题意；

D.催化剂只能同等幅度的改变正逆化学反应速率，故不能使平衡发生移动，即不能改变CH30H的平

衡转化率，D不合题意；

故答案为：AB；

(3)已知电解池中阴极发生还原反应，故在[(CH3)2NH2]+C1的有机溶液中电化学还原C02制备

+

HCON(CH3)2阴极上生成HCON(CH3)2的电极反应方程式是：CO2+2e+2[(CH3)2NH2]=

+

HCON(CH3)2+(CH3)2NH+H2O,故答案为：CO2+2C+2[(CH3)2NH2]=HCON(CH3)2+(CH3)2NH+H2O；

(5)①由题干图示信息可知，t时刻之前HCOOH的物质的量百分比增大速率比HCON(CH3)2的增大

速率，而I时刻之后HC00H逐渐减小至不变，HC0N(CH»2继续增大，故t时刻之前反应IV的速率比

反应V的快，t时刻之后由「浓度的影响导致反应IV的速率比反应V的慢，故答案为：t时刻之前反应

IV的速率比反应V的快，t时刻之后由于浓度的影响导致反应IV的速率比反应V的慢；

②用H2作氢源需要断裂HH诞，用SiH,作氢源需要断裂SiH键，由于Si原子半径大于H,SiH的键

能比HH小，所以用SiH』代替H?作为氢源与CO?反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度，故答案

为：用H2作氢原需要断裂HH键，用SiM作氢源需要断裂SiH键，由于Si原子半径大于H,SiH的

键能比HH小，所以用SiHj代替小作为氢源与CO2反应生成HCOOH,可以降低反应所需温度。

温度/℃

（iii）研究表明，L参与反应的可能机理如下：

【答案】（1）67

（2）a80%7.810.92

3

<3）J或3：2）5s以后有12催化的CH2B「2的含量逐渐降低，有L催化的CFhBr的含量陡然上

升12的投入消耗了部分CFhBn,使得消耗的CH?B门发生反应生成了CH3Br

【分析】根据盖斯定律计算化学反应热：根据影响化学反应速率的因素判断还行反应进行的方向从而

判断曲线归属；根据反应前后的变化量计算转化率；根据平衡时各物质的物质的量计算平衡常数：根

据一段时间内物质的含量变化计算速率并计算速率比；根据图示信息和反应机理判断合适的原因。

【解析】（1）将第一个热化学方程式命名为①，将第二个热化学方程式命名为②。根据盖斯定律，将

方程式①乘以3再加上方程式②，即①x3+②，故热化学方程式3cH4（g）+3B3gAe3H6（g）+6HBr（g）的

AW=29x3+20=67kJmollo

（2）⑴根据方程式①，升高温度，反应向吸热反应方向移动，升高温度，平衡逆向移动，CH«g）的含

量增多，CHaBKg）的含量减少，故CMBr的曲线为a；

（ii）从图中可以看出，大约4.5s以后有b催化的CHzBn的含量逐渐降低，有b催化的CH：、Br的含量陡

然上升，因此，可以利用此变化判断L提高了CHsBr的选择性；

（汨）根据反应机理，b的投入消耗了部分CHNBC,同时也消耗了部分HBr,使得消耗的CHzBn发生反

应生成了CH.Br,提高了CH3Br的选择性。

（1）Ni基态原子价电子的轨道表示式为o银的晶胞结构类型与铜的相同，晶胞体积为苏，银原

子半径为

O

（2）8分子晶体

（3）小于降低温度、增大压强97.3%9000

3.（2024•河北卷）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1,4二（氯

甲基）苯等可通过氯化反应制冬。

乃

70

65

60

d♦55

e50

才45

4(

1.52253

n(SOj):ntCI,)

③下图曲线中能准确表示工温度下即随进料比变化的是_（填序号）。

(2)1,4二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯

浅度氯化时反应过程为

(2)5.540.033增大

回答列问题:

(3)10.5不变不变

【解析】(I)已知三个反应：

②设起始状态ImolC(s),xmolH2O(g),反应II进行完全。

回答下列问题：

(1)AS0(填"/或“〈’)；T3=

(3)下列措施可提高M点HC1转化率的是(填标号)

(5)设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数K=(用平衡物质的量分数代替

平衡浓度计算)

【答案】(l)v360℃

(2)258.8

(3)BD

(4)流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T3温度低，

反应速率低，故单位时间内氯化氢的转化率低。

(5)6

(6)101

(3)A.增大HQ的流速，由图像可知，HC1的转化率在减小，不符合题意：

B.M对应温度为360C,由图像可知，升高温度，HCI的转化率增大，符合题意；

C.增大n(HCl):n(O2),HC1的转化率减小，不符合题意；

D.使用高效催化剂，可以增加该温度下的反应速率，使单位时间内HC1的转化率增加，符合题意；

故选BDo

(4)图中在较高流速下，T3温度下的转化率低于温度较高的Ti和T2,主要是流速过快，反应物分子

来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，R温度低，反应速率低，故单位时间

内氯化氢的转化率低。

(5)由图像可知,N点HC1的平衡转化率为80%,设起始n(HCl)=n(O2)=4m01,可列出三段式

回答下列问题:

反应1X(1585,2.5)

(1320,0)

(1585,-1

图1IgK与7的关系曲线

【答案】(1)BaC2+2H20->Ba(OH)2+HOCHt

(2)IO16IO5I05

【解析】(1)Ba、Ca元素同主族，所以BaC?与水的反应和CaC?与水的反应相似，其反应的化学方程

式为BaC2+2H2O->Ba(OH)2+HC=CHf;

③若将容器体积压缩到原来的；，由于温度不变、平衡常数不变，重新建立平衡后pco应不变，即

pco=105pa；

(3)①由图2可知，1400K时，BaCz的产率为0,即没有BaCz,又实验表明BaBCh已全部消耗，所

以此时反应体系中含Ba物种为BaO；

7.(2024•安徽卷)乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题：

【乙烷制乙烯】

77℃

【乙烷和乙烯混合气的分离】

【答案】(1)566

(2)>b

(3)2增大

(4)4s空轨道识别度高，能有效将CzHj和C2H6分离，分离出的产物中杂质少，纯度较高

(5)BC

【解析】(1)将两个反应依次标号为反应①和反应②，反应①反应②X2可得目标反应，则

AH3=AH12AH2=(209.8178.1x2)kJ/mol=566kJ/molo

(2)从图中可知，压强相同的情况下，随着温度升高，C2H6的平衡转化率增大，因此该反应为吸热反

应，AH4>0O

a.600℃,0.6MPa时,C2H6的平衡转化率约为20%,a错误；

b.700℃,0.7MPa时，C2H的平衡转化率约为50%,最接近40%,b正确；

c.700℃,0.8MPa时，C2H6的平衡转化率接近50%,升高温度，该反应的化学平衡正向移动，C2H6

转化率增大,因此800C,0.8MPa时，C2H6的平衡转化率大于50%,c错误;

故答案选b。

②只发生反应i时，随着反应进行，气体总物质的量增大，压强增大促使化学平衡逆向移动，同时发生

反应i和反应ii,且从题干可知Km远大于Km反应ii为零体积反应，因为反应ii的发生相当于在单

独发生反应i的基础上减小了压强，则反应i化学平衡正向移动，C2H4平衡产率增大。

（4）配合物中，金属离子通常提供空轨道，配体提供孤电子对，则Cu+的4s空轨道与CH,分子的兀

键电子形成配位键。C2H4能与Cu+形成配合物而吸附在Y分子筛上，C2H6中无孤电子对不能与Cu+形

成配合物而无法吸附，通过这种分子筛分离C2H4和C2H6,优点是识别度高，能有效将和C2H6

分离，分离出的产物中杂质少，纯度较高。

（5）A.前30min,❷等于0,出口浓度c为0,说明两种气体均被吸附，A错误；

co

B.p点时，C2H6对应的二•约为1.75,出口处C汨6浓度较大，而C2H4对应的£较小，出口处C2H4

Coc。

浓度较小，说明此时出口处气体的主要成分为C2H6,B正确；

C.a点处C2H6的巴=1,说明此时C2H6不再吸附在吸附剂上，而a点后C2H6的£>1,说明原来吸附

“Co

在吸附剂上的C2H6也开始脱落，同时从图中可知，a点后•段时间，C2H4的£仍为0,说明是吸附的

co

C2H6逐渐被C2H4替代，P点到b点之间，吸附的C2H6仍在被C2H4替代，但是速率相对之前有所减小，

同时吸附剂可能因吸附量有限等原因无法一直吸附C2H4,因此P点后C2H4的3也逐步增大，直至等

co

于1,此时吸附剂不能再吸附两种物质，C正确：

故答案选BC。

8.（2023•全国乙卷）硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化

铁、铁催化剂等。回答下列问题：

050100150200250300

温度/℃

根据上述实验结果，可知x=,y=

（2）已知下列热化学方程式：

5.0

4.5

4.0

3.5

e3.0

<2.5

M2.0

1.5

1.0

（）.5

0.0

560600640680720760

77K

【答案】（1）41

（2）（a+c2b）

9.（2023•新课标卷）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界苜位。回答下列问题：

（2）研究表明，合成氨反应在Fe催化剂上可能通过图2机理进行（*表示催化剂表面吸附位，N?*表示

被吸附于催化剂表面的N。。判断上述反应机理中，速率控制步骤（即速率最慢步骤）为（填步骤

前的标号），理由是_______o

①图中压强由小到大的顺序为，判断的依据是。

②进料组成中含有惰性气体Ar的图是。

【答案】（1）Y5

②对比图3和图4中的信息可知，在相同温度和相同压强下，图4中平衡时氨的摩尔分数较小。在恒

压下充入情性气体Ar,反应混合物中各组分的浓度减小，各组分的分压也减小，化学平衡要朝气体分

子数增大的方向移动，因此，充入情性气体Ar不利于合成氨,进料组成中含有情性气体Ar的图是图4。

研究发现，在反应【、II中，H•仅对反应I有催加速作用；反应I速率远大于反应1【，近似认为反应

I建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题：

【答案】（1）AH2-AH.

［解析］（I）根据盖斯定律，反应II反应1=水气变换反应，故水气变换反应的熔变AH=AH2-AH,；

（2）「温度时，HCOOH建立电离平衡：

⑶U时刻时，c（CO滋到最大值，说明此时反应I达平衡状态。此时

11.（2023•福建卷）探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烽过程主要发生的反应有

物质丙烯乙烯甲烷丙烷氢气

体积分数（％）2123.755.20.10

（1）比较反应自发进行（AG=AHTASV0）的最低温度，反应i反应ii（填“A域O

（2）①在该温度下，Kpz远大于Kpi,但＜p（C3H“和（p（C2H4）相差不大，说明反应iii的正向进行有

利于反应i的反应和反应ii的反应（填“正向”或“逆向”）。

②从初始投料到达到平衡，反应i、ii、iii的丙烷消耗的平均速率从大到小的顺序为：。

c.使用催化剂，可提高丙烯的平衡产率

d.平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的体积分数

（3）丙烷甲醉共进料时，还发生反应：

%

/

蒙IIco

金I|CH.

族

区经CJL

及

GUDc3Hx

〃（丙烷）:〃（甲醇）

②随着甲醇投料增加，平衡体系中丙烯的体枳分数降低的原因是O

【答案】（1）＞

（3）29甲醉投料增加，氢气增多，导致反应I逆移，则丙烯体积分数降低

【分析】K/,为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数X总压，巧用盖斯定律解决问题。结合

阿伏加德罗定律将物质的量和体积进行转化。

【解析】（I）反应i的AG=124127T（未带单位）VO,T＞詈，同理反应ii：T＞卷，故反应i的

最低温度比反应ii的最低温度大，故答案为：＞;

目标反应=iii+iv,故△H=29kJ/mol；甲醇投料增加，氢气漕多，导致反应1逆移，则丙烯体积分数降

低。故答案为：29kJ/mol；甲醉投料增加，氢气增多，导致反应1逆移，则丙烯体积分数降低。

12.（2023•广东卷）配合物广泛存在于自然界，且在生产和生活中都发挥着重要作用。

①基态Fe"的3d电子轨道表示式为o

（2）某研究小组对（1）中②的反应进行了研究。

1.6

②下列有关说法中，正确的有0

C.三组实验中，反应速率都随反应进程一直减小

（3）R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子（用M表示）与L存在平衡:

01.0000

aX0.64

b0.400.6C

.()

ML

0.40

0.0

0.51Cfl(M)/c0(L)

(3)0.363：4或0.75

(4)98%

②根据原子守恒可知离子方程式中需要增加HNO2O

C.观察图像可知，三组实验反应速率都是前期速率增加，后期速率减小，C错误;

故选AB。

13.（2023•浙江卷）水煤气变换反应是丁冲卜的重要反应.可用于制氢.

该反应分两步完成:

请回答:

条件10.400.400

条件20.420.360.02

①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数K=

②对比条件1,条件2中H?产率下降是因为发生了一个不涉及CO?的副反应，写出该反应方程式一。

（3）下列说法正确的是。

A.通入反应器的原料气中应避免混入。2

D.通过充入惰性气体增加体系总压，可提高反应速率

（4）水煤气变换反应是放热的可逆反应，需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除'反应过程中

的余热（如图1所示），保证反应在最适宜温度附近进行。

①在催化剂活性温度范围内，图2中be段对应降温操作的过程，实现该过程的一种操作方法是0

A,按原水碳比通入冷的原料气B.喷入冷水（蒸气）C.通过热交换器换热

②若采用喷入冷水（蒸气）的方式降温，在图3中作出CO平衡转化率随温度变化的曲线―。

（5）在催化剂活性温度范围内，水煤气变换反应的历程包含反应物分子在催化剂表面的吸附（快速）、

反应及产物分子脱附等过程。随着温度升高，该反应的反应速率先增大后减小，其速率减小的原因是

【答案】（1）6

（2）2CO+3H2#CH4+H2O

（3）AC

（5）温度过高时，不利于反应物分子在催化剂表面的吸附，从而导致其反应物分子在催化剂表面的吸

附量及浓度降低，反应速率减小；温度过高还会导致催化剂的活性降低，从而使化学反应速率减小

（2）①条件I下没有甲烷生成，只发生了水煤气变换反应，该反应是一个气体分子数不变的反应。设

在条件1下平衡时容器的总体积为V,水蒸气和一氧化碳的投料分别为12moi和5mol,参加反应的一

氧化碳为xmol,根据已知信息可得以下三段式：

②根据表格中的数据可知，有甲烷生成，且该副反应没有二氧化碳参与，且氢气的产率降低，则该方

程式为：CO+3H2^CH4+H2O：

（3）A.一氧化碳和氢气都可以和氧气反应，则通入反应器的原料气中应避免混入A正确；

B.该反应前后气体计量系数相同，则增加体系总压平衡不移动，不能提高平衡产率，B错误；

C.通入过量的水蒸气可以促进四氧化三铁被氧化为氧化铁，水蒸气不能将铁的氧化物还原为单质铁,

但过量的水蒸气可以降低体系中CO和H2的浓度，从而防止铁的氧化物被还原为单质铁，C正确；

D.若保持容器的体积不变，通过充入惰性气体增加体系总压，反应物浓度不变，反应速率不变，D错

误；

故选AC；

（4）①A