河北省2021-2025年高考化学试题分类汇编：化学反应原理综合题（解析版）

专墓15化学攻成原理除合发

«——^5年考情•探规律夕------b

考点五年考情（2021-2025）命题趋势

考查内容有热化学方程式书写、化学反应

20254可」匕卷、2024•，可4匕速率及其影响因素、化学平衡状态判断、

化学反应原理综合

卷、2023河北卷、2022•河平衡移动、平衡常数电离常数水解常数溶

（5年5考）

北卷、2021河北卷度积计算及应用、反应条件及控制、电化

学及其应用等。总之化学反应原理这本书

中的内容都有可能考到。

«——^5年真题•分点精准练,----°

1.（2025・河北•高考真题）乙二醇正G）是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合

成。

（1）石油化工路线中，环氧乙烷（EO）水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇，

伴随生成二乙二醇（DEG）的副反应。

主反应：EO（aq）+H2O（l）=EG（<q）AH<0

副反应：EO（aq）+EG（aq）=DEG（aq）

体系中环氧乙烷初始浓度为L5mol-LT，恒温下反应30min,环氧乙烷完全转化，产物中

n（EG）:n（DEG）=10:lo

©0~30min内，v总（EO）=mol-L-1-min-1。

②下列说法正确的是（填序号）。

a.主反应中，生成物总能量高于反应物总能量

b.0〜30min内，v总（EO）=v总（EG）

c.0〜30min内，（EG）:v^j（DEG）=11:1

d.选择适当催化剂可提高乙二醉的最终产率

⑵煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醉，原子利用率可达100%,具有广阔的发展前景。反应如下:

2CO（g）+3H2（g）^HOCH2CH2OH（g）AH（,按化学计量比进料，固定平衡转化率探究温度与压强的关

系。a分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图：

①代表a=0.6的曲线为（填或原因是。

②AH0（填或

③已知：反应aA（g）+bB（g）=yY（g）+zZ（g）,Kx=-A_2_^,x为组分的物质的量分数，M、N两点

对应的体系,&（乂）匕（时（填”>皿〈”或“=”）,D点对应体系的K,的值为。

_P'(Y)P'(Z)

④已知:反应aA（g）+bB（g）「yY（g）+zZ（g）,p为组分的分压。调整进料比为

「下(A)d(B)

n（CO）:n（H2）=m:3,系统压强维持PoMPa,使&（乩）=0.75,此时=MPa<（用含有m和P。的代数式

表不）。

【答案】⑴0.05cd

（2）L,该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大

____________1____________

<=12fm-1.5Yf0.75.V

ImP0MPaII巾PoMPaJ

【详解】（1）①0~30min内，环氧乙烷完全转化，v（EO）==idmO1L=0.05mol-min-1；

f-lv）At30min

②a.AH=生成物总能量-反应物总能量，主反应中，AHvO,则生成物总能量低于反应物总能量，a错

误；

b.由题中信息可知主反应伴随副反应发生，EG作为主反应的生成物同时也是副反应的反应物，即EG浓

度的变化量小于EO浓度的变化量，0〜30min内，v总（EO）>v总［EG）,b错误;

C.主反应中，v主（EG）=vi（EO）,副反应VMJ（EG）=V〃DEG）,同•反应体系中物质•量变化量之比等于

浓度变化量之比，产物中n（EG）:n（DEG）=IO:l,即c（EG）:c（DEG）=10:l,v怠（EG）=v1（EG）-v副（EG）,

反应时间相同，则v"EG）：v副（DEG）=1O:1,5巧渭产）=［0：］,则v主（EG）:v副（DEG）=11:1,

V掰（D匕GJ

c正确；

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）①2co（g）+3H?（g）-HOCH2cH20H（g）AH该反应为气体体积减小的反应,温度相同时,增大压强，

平衡正向移动,平衡转化率增大,P（L,）＞P（L2）＞P（L3）,故L］、L2、L3对应a为0.6、0.5、0.4；

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；

③M、N的进料相同，平衡转化率相等，平衡时各组分物质的量分数分别相等，则K、（M）=Kx（N）；D点

对应的平衡转化率为0.5,根据题中信息，该反应按化学计量比进料，设起始加入2moicO和3moiH2,列三

2CO（g）+3H2（g）UHOCH2cH20H（g）

段式：馨:吗2：0，平衡时，8、电、HOCH2cH20H

转化（mol）I1.50.5

平衡（mol）11.50.5

I

的物质的量分数分别为；、；、1,K「3；失=12：

⑸反

列三段式：

④设起始加入mmolCO和3molH2,此时a（H2）=0.75,

2CO(g)+3H2(g).HOCH2cH20H(g)

起始（mol）m30-

,平衡时，气体总的物质的量为mmol,CO、

转化(mol)1.52.25075

平衡（mol）m-1.50.750.75

H,、HOCH2cH20H平衡分压分别把12PoMPa、"p°MPa、"p°MPa,

mmm

0.75-

---PoMPaI

K=---------由「--------------=---------------：--------------MPa

。nYf0.75丫?fm-1.5.Yf0.75Y7

PoMPapMPap°NMDPap°MPa

Im7km0Jkm八mJ

XMCl@T

G

以上各反应的速率方程均可表示为v=kc(A)c(B),其中c(A)、c(B)分别为各反应中对应反应物的浓度，k为

速率常数(仁〜七分别对应反应①〜⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X,保持体系中氯气浓度恒定(反

应体系体枳变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，k,:k2:kA:k4:k5=100:21:7:4:23o

1111

①30min时，c(X)=6.80mol-E，且30〜60min内v(X)=0.042mol-L'-min',反应进行到60min时，c(X)=mol-E。

②60min时,c(D)=0.099molL,,若0~60min产物T的含量可忽略不计，则此时c(G)=mol・L“;60min后,随

T的含量增加，繇(填“增大F小，，或，，不变!

【答案】(1)EE+67.59T3>T2>T,该反应正反应放热，且气体分子数减小，反应正向进行时，容器

内压强减小，从工到E平衡时Ap增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，对应温度逐渐降低75%

0.03D

⑵5.540.033增大

【详解】(1)①根据反应热AH与活化能E正和E地关系为止正反应活化能-逆反应活化能可知，该反应的

,

E^=EHkJniol-AH=(E,1+67.59)kJ.

②该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此反应正向进行程度越大，平衡时容器内压强越小，Ap即越

大。从Z到E，Ap增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，已知正反应为放热反应，则温度由工到工逐渐

降低，即工>工>1。由题图甲中M点可知，进料比为n(SO2)：n(ClJ=2,平衡时ApuGOkPa,已知恒温恒容

情况下，容器内气体物质的量之匕等丁压强之比，可据此列出“三段式

SO2(g)+CI2(g)；*SO2CI2(g)Ap

起始压强/kPa16080

转化压强/kPa60606060

平衡压强/kPa1002060

()

可计算得a(d)=：窿K=PS023=60kPa.

x100%=75%,

、p(SO2)p(Cl2)10DkPax20kPa'°

③山题图甲中M点可知，进料比为2时，Ap=60kPa,结合“三段式”，以及I时化学平衡常数可知，进料

比为0.5时，Ap也为60kPa,曲线D上存在(0.5,60)。本题也可以快解：根据“等效平衡”原理，该反应中

SO?和。2的化学计量数之比为1:1,则SO?和CU的进料比互为倒数(如2与0.5)时,加相等。

(2)①根据化学反应速率的计算公式时,KX尸警，60mln时,

c(X)=6.80mol-E1-v(X)-At=6.80mol-E1-0.042mol-L1-min1x30min=5.54mol•L\

Ac(D)

②己知熟=血=篇，又由题给反应速率方程推知，怒七:黑(Q：)=1=3'则

Ac(G)=xAc(D)=0.033mol-L1,即60mm后c(G)=0.033molL"。60min后，D和G转化为T的速率比为

k.c(D)c(CL)4?一」c(D)

「为，G消耗得更快，则呆增大。

k5C(G)C(C/2)23X0.03323c(G)

3.(2023・河北•高考真题)氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环

境和能源问题都具有重要意义。

已知：Imol物质中的化学键断裂时所需能量如卜表。

NO(g)

物质N2(g)o2(g)

能量/kJ945498631

回答下列问题:

⑴恒温下，将Imol空气(电和O?的体积分数分别为0.78和0.21,其余为惰性组分)置于容积为VL的恒容密

闭容器中，假设体系中只存在如下两个反应：

iN2(g)+O2(g)^2NO(g)K,AH,

ii2NO(g)+O2(g)^2NO,(g)K2AH2=-114kJmol

①AH1=kJ.mor'o

②以下操作可以降低上述平衡体系中NO浓度的有(填标号)。

A.缩小体积B.升高温度C.移除NO?D.降低N?浓度

③若上述平衡体系中c(NO2)=anx)l•匚1c(NO)=bmolL-L则cQ)：m。1七10=(写出含a、b、V的计算

式)。

(2)氧气催化还原NQ作为一种高效环保的脱硝技术备受关注。高温下氢气还原NO反应的速率方程为

v=kcX（NO）c，（H，,k为速率常数。在一定温度下改变体系中各物质浓度，测定结果如下表。

c(NO)/(molL-1)-1v/(mol-L-1-s-']

组号c(H2)/(molL)

10.100.10r

20.100.202r

30.200.104r

40.050.309

表中第4组的反应速率为mol・L」。（写出含r的表达式）

（3）①以空气中的氮气为原料电解合成氨时，$在（填“阴”或“阳极上发生反应，产生NH,。

②氨燃料电池和氢燃料电池产生相同电量时，理论上消耗NH、和H,的质量比为73,则在碱性介质中氨燃

料电池负极的电极反应式为。

③我国科学家研究了水溶液中三种催化剂（a、b、c）上N?电还原为NH.M图I）和HQ电还原为H?（图2）反应

历程中的能量变化，则三种催化剂对N2电还原为NH）的催化活性由强到弱的顺序为（用字母a、b、c排序）。

2.0IJ

HHXX

NNNN

1.54,

HN—N*J

NIH

1.0NHC'H

NHNN

***

g().5*上*

--•ii.

母0.0

二-=

LL-0.5-A・-

u，

“

15-1.0

^-1.5

-2.0

-2.5

-3.0

反应历程反应历程

图1图2

b2

0.212a+b

【答案】（1）181CD70.78a+bY0.2I2a+b

V2

V2AV2

⑵0.75r

(3)阴2NH3+6OH-6e~=N,+6H,Obac

【详解】（1）①AH尸反应物总键能-生成物总键能=（945kJ/mol+498kJ/mol）-2x631kJ/mol=+181kJ/mol；

故答案为：+181；

②A.缩小体积，所有物质浓度均增大，A不符合题意；

B,升高温度，平衡向着吸热方向进行，反应i为吸热反应，贝!升温平衡正向进行，NO浓度增大，B不符

合题意；

C.移除NO2,平衡ii向正向进行，NO浓度降低，C符合题意；

D,降低N?浓度，平衡逆向进行，消耗NO,NO浓度降低，D符合题意；

故答案为：CD；

③根据三段式

N2(g)+O2(g)「2N0(g)

0.780.21

起始/(mol/L)0

VV

(a+b)(a+b)

改变/(mol/L)(a+b)

22

0.78(alb)Q.21(aIb)

平衡/(mol/L)(a+b)

V2V2

2NO(g)+°2(g)=2NO2(g)

0.21(a+b)

起始/(mol/L)(a+b)0

V2

a

改变/(mol/L)aa

2

0.21(a+b)a

平衡/(mol/L)ba

V22

C2(NO)b2

cQ)=丝兄=-

-C(N2)C(O2)「0.78a+byo.212a+b］；

Iv2八V2J

b2

(2a+b)-

故答案为：—，f0.78a+bY0.212a+b］；

V2

LV2人2)

rk(0.1)x(0.l)y「二k(0.1)x(0.l),

(2)实验1与实验2相比，y=l,实验1与实验3相比，

2r-k(0.1)x(0.2)y，4rk(O.2)x(Ol)y?

代人实验3,k=^=10、，根据实验4计算，v=103r(0.05)2i0.3)=0.75r；

故答案为:0.75r；

(3)①N2生成NH3,化合价降低，得电子，发生还原反应，则N?在阴极反应；

故答案为：阴；

②燃料电池中，氨气作负极发生氧化反应，生成N2,生成1个N2转移6个电子，在碱性下发生,

2NH,-6e+6OW-2N2+6H,O；

故答案为：2NH?-6e+6OH=2N2+6H2O；

③催化剂通过降低反应活化能提高反应速度，则催化活性由强到弱的顺序为b>a>c；

故答案为：bac.

4.(2022・河北•高考真题)氢能是极具发展潜力的清洁能源，以氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景。

⑴298K时，。凡燃烧生成H2O(g)放热121kJ,ImolHQ⑴蒸发吸热44kJ,表示燃烧热的热化学方程式

为。

(2)工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气，体系中发生如下反应。

I.CH,(g)+H2O(g);CO(g)+3H2(g)

II,CO(g)4-H:O(g)._:CO式g)+H式g)

①下列操作中，能提高CH/g)平衡转化率的是(填标号)。

A.增加CHj(g)用量B.恒温恒压下通入惰性气体

C.移除CO(g)D.加入催化剂

②恒温恒压条件下，ImolCHMg)和ImolFhCXg)反应达平衡时，CH’(g)的转化率为a,CO式g)的物质的量为

bmol,则反应I的平衡常数Kx=(写出含有a、b的计算式；对于反应mA(g)+nB(g).?pC(g)+qD(g),

K、=，x为物质的量分数)。其他条件不变,H?O(g)起始量增加到5moi，达平衡时,a=0.90,b=0.65,

x(A)-x(B)

平衡体系中H?(g)的物质的量分数为(结果保留两位有效数字)。

(3)氢氧燃料电池中氢气在(填“正”或"负”)极发生反应。

(4)在允许-自由迁移的固体电解质燃料电池中，2n+2放电的电极反应式为。

⑸甲醇燃料电池中，吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到CO,四步可能脱氢产物及其相对能量如图，

则最可行途径为a-(用b~j等代号表示)。

•€

CH2O

.•ay；蒜H.g

CHjOH

•b(-CHOU,

(KOH).»i

GCOHL•1

CHjOII脱期,个数

【答案】(l)H2(g)+；O2(g尸H2O(1)△H=-286kJ・moH

(a-b)(3a+b)3

(2)BC43%

(\-a)(\-a-b)(2+2a)2

⑶负

2

(4)CnH2n+2-(6n+2)e+(3n+l)O-nCO2+(n+l)H2O

(5)a—>b—e-h—>j

【详解】(I)298K时,IgHz燃烧生成HzO(g)放热⑵kJ,则ImolHz燃烧生成HzCXg)放热包舁=242kJ,

0.5

1

用热化学方程式表示为：H2(g)+yO2(g)=H2O(g)AH/=-242kJ*mol®,又因为ImolH2O⑴蒸发吸热44kJ,

则H2O(g)=H2O⑴△”2=-44kJ・moH②，根据盖斯定律可知，表示H?燃烧热的反应热为△”产

1

-286kbmol,故答案为：H2(g)+yO2(g)=H2O(l)△”=-286kJ・moH；

(2)①A.增加CH』(g)用量可以提高H2O(g)的转化率，但是CHMg)平衡转化率减小，A不符合题意；

B.恒温恒压下通入惰性气体，相当于减小体系压强，反应混合物中各组分的浓度减小，反应【的化学平衡

正向移动，能提高CH4(g)平衡转化率，B符合题意；

C.移除CO(g),减小了反应混合物中CO(g)的浓度，反应I的化学平衡正向移动，能提高CH«g)平衡转化

率，C符合题意；

D.加入催化剂不能改变平衡状态，故不能提高CHMg)平衡转化率，D不符合题意；

综上所述，上述操作中，能提高CH4(g)平衡转化率的是BC；

②恒温恒压条件下，1molCHJg)和ImolH?O(g)反应达平衡时，CH』(g)的转化率为a,CO2Q)的物质的量

为bmoL则转化的84也)为。11101,剩余的CH4(g)为(l-a)moL根据C元素守恒可知，CO(g)的物质的量

为包-b)moL根据H和O守恒可知，H2O(g)的物质的量为(l-a-b)mol,H?(g)的物质的量为(3a+b]mol,则反应

混合物的总物质的量为(2a+2)moL平衡混合物中，CH』(g)、H2O(g).CO(g)、H?(g)的物质的量分数分别

\-a\-a-b悬、舞'因此‘反应I的平衡常数K，=

J2+2a'2+2a

a-b3a+b

x()3

2+2a2+2a(a-b)(3a+by

;其他条件不变，比03)起始量增加到5moi，达平衡时，a=0.90,

\-a\-a-b(1—a)(l—a—b)(2+2a)

------x---------

2+2a2+2。

b=D.65,则平衡时，CHMg^O.lmoL根据C元素守恒可知，C0(g)的物质的量为0.25mol,,根据H和。

守恒可知，守0(g)的物质的量为(5-0.90・0.为)mol=3.45moLHz(g)的物质的量为(3a+b)mol=3.35moL平衡混

335

合物的总物质的量为(2a+6)mol=7.8moL平衡体系中Fh(g)的物质的量分数为戢100%。43%；

7.0

(3)燃料电池中的燃料在负极发生氧化反应，因此，氢氧燃料电池中氢气在负极发生反应；

(4)在允许02-自由迁移的固体电解质燃料电池中，CnH2n+2在负极发生氧化反应生成CO2和H2。，电极反

应式为CnH2n+2-(6n+2)e-+(3n+l)CP^nCOz+Cn+l)H20；

(5)由图不nJ知，吸附在催化剂表面的甲白字分子逐步脱氢得到CO,且能垒越低，活化能越小，越容易进

行，根据图示可知，其可行的途径为：a->b->e—hTj。

5.(2021・河北・高考真题)当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利

用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。

(1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热数据

如表：

物质C(石墨，s)

H2(g)C6H6。)

燃烧热△”(kJ・moH)-285.8-393.5-3267.5

⑴则25℃时比值)和C(石墨，s)生成C6H6⑴的热化学方程式为。

(2)雨水中含有来自大气的C02,溶于水中的CCh进一步和水反应，发生电离:

®CO2(g)=CO2(aq)

+

@CO2(aq)+H2O(l)=H(aq)+HCO3(aq)

25℃时，反应②的平衡常数为K2,

溶液中C02的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压x物质的量分数)，比例系数为ymol・L」・kPaL当

大气压强为pkPa,大气中CCh(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为mol・L」(写出表达式，考虑水的

电离，忽略HCO3的电离)

(3)1059时,将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置丁真空恒容容器中,存在如下平衡:2MHe03⑸.--

M2CO3（s）+H2O（g）+CO2（g）o上述反应达平衡时体系的总压为46kPao

保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的C02（g）,再加入足量MHCO3（S）,欲使平衡时体系中水蒸气

的分压小于5kPa,CO2（g）的初始压强应大于kPa。

⑷我国科学家研究U-CO2电池，取得了重大科研成果，回答下列问题：

①Li—CO?电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO?在（填“正”或"负”）极发生电化学反应。研究表明，该

电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤法行，写出步

骤IH的离子方程式。

-

I.2CO2+2e-C2O；II.C2Oj=CO2+CO^

+

III.IWCO3+2Li=Li2CO3

②研究表明，在电解质水溶液中，C02气体可被电化学还原。

I.CO2在碱性介质中电还原为正丙醇（CH3cH2cH20H）的电极反应方程式为。

I【.在电解质水溶液中，三种不同催化剂（a、b、c）上CO2电还原为CO的反应进程中（H+被还原为H2的反应

可同时发生），相对能量变化如图曲此判断，COz电还原为CO从易到难的顺序为（用a、b、c字母排序）。

。6860

s61

51

>o.>

9o.)。27

。

唱

唱o.

褪

没

。22o.

滨

安-o.

其

箕oo

oo

o822

反应历程反应历程

(a)CO2电还原为CO(b)H*电还原为H2

【答案】6c(石墨，s)+3H2(g)=C6H6⑴A”=49.1kJ.mol-jK2Pxy+所100.8正2CO；-

+C02=2CO--+C3co2+18e+l3H2OCH3cH2cH2OH+I8O6c、a、b

【详解】(1)根据表格燃烧热数据可知，存在反应①C(石墨，s)+O2(g)=CO2(g)△H/=393.5k「mclL②H?(g)+

1

7O2(g)=H2O(l)△，2=-285.8k「moH,③C6H6⑴+£O2(g)=6CO2]g)+6H2。⑴AHj=-3267.5kJ-mol,根据盖

斯定律，[①xl2+②x6]x；-③得反应：6c(石墨，s)+3H2(g)=C、H6⑴，AH=[(-393.5kJ-mol1)xl2+(-285.8kJ

11

•mol-^x6Jxl-(-3267.5kJ-mol)=49.1kJ-mok,故答案为：6c(石墨，s)+3H2(g)=C6H6(1)△"=49.IkJ•moH；

(2)由题可知，®CO2(s)^-CO(aq),②CO2(aq)+H2。⑴•「H+gq^HCO,叫)，K=——；*—''>设c(H+)

22C

(co2)

为明则c(OH)=与，根据电荷守恒c(H+)=c(OH)+c(HCO3)可得c(HCCh)=a一旦,大气中的CCh分压

aa

p(CO2)=pxkPa,溶液中CO2的浓度c(CCh)(叫尸pxymol/L,将c(H+)、c(OH)、c(CCh)(aq)带入平衡常数表

达式：)，所以解得a=c(H+尸病而以，故答案为：JK2Pxy+Kw；

P^y

.

(3)2MHCO3(S)M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g),等温等容条件下，玉强之比等于物质的软之比，可用分压表示

物质的量浓度，平衡常数KkPH-PcoL；x46x；x46=529kPa2。温度不变化学平衡常数勺不变，设平衡

529

时，平衡体系中CO2的分压为x,则K=PH,oPco,=529kPa2,/Vo=—kPa=IO5.8kPa,CO2的初始压强等

:5

于平衡压强减去碳酹氢盐分解产牛的CO,的分压，即CO，(g)的初始压强应大于105.8kPa-5kPa=100.8kPa,

故答案为：100.8；

(4)①由题意知，Li-CCh电池的总反应式为：4Li+3co2=2Li2co『C,CO2发生得电子的还原反应，则CO2

作为电池的正极；co?还原后与Li+结合成Li2co3,按4个步骤进行，由步骤n可知生成了C。；，而步骤

IV需要CO：参加反应，所以步骤IH的离子方程式为：2CO；'CO2=2CO；-+C,故答案为：正；2c0；

+C02=2CO；-+C；

②ICO2在碱性条件下得电子生成CH3cH2cH2OH,碳元素从+4，'介降低到・2价，根据电子守恒和电荷守恒写

出电极反应式为：3c02+18e+l3H20=CH3cH2cH2OH+18OH；

H.c催化剂条件下，COz电还原的活化能小于H+电还原的活化能，更容易发生CO2的电还原；而催化剂a

和b条件下，CCh电还原曲线中a的最大能垒为0.51Vb曲线的0.76,a曲线电化学还原更容易。且H+电还

原中a曲线最大能垒0.27>b曲线的0.22,综上所述，a催化剂化b催化剂更易发生CO2电还原。因此反应

从易到难的顺序为c、a、b,故笞案为：a、bo

.——年模拟•精选模考题—•

1.(2()25.河北石家庄•二模)丙烯是重要的化工产品，也是衡量国家化工水平的重要指标之一、工业上利用

丙烷脱氢法制丙烯，反应方程式如下：

,

主反应：i.C5H8(g)^C3H6(g)+H2(g)A//I=+124kJmor

副反应：ii.CaHjgj.,CH/gHCzH/g)A/7,=+81.3kJmor'

ni.C2H4(g)+H2(g)^C2H6(g)AH3

请回答下列问题：

(1)已知Hz(g)、C2H6(g)、C2H4(g)的燃烧热分别为-285.8kJ,mo「、一1560kJmoL、-141IkJ-mor1»计

算AH/。

(2)向体积可变的密闭容器中加入ImolC3H8(g),分别在O.lMPa和O.OIMPa下，不同温度时，发生上述反

应，反应达到平衡时，内烷的转化率及O.lMPa下《3乩但)和QHjg)的物质的量分数随温度变化的曲线如

图所示：

---------------------------------------------------------------------------------X0

7lr

86/J

V.V

漫

5/

k菩

64<4哥

号

3

2辫

2L/J%、

50051052()530540550560570580590

温度

①L?曲线所在的压强为MPa；L代表物质在O.lMPa下的物质的量分数随温度变化的曲线，判断埋由为;

②若在560℃,O.lMPa下反应进行nmin时反应达至lj平衡，反应i用GH&(g)表示0〜nmin时间内的平均

反应速率为molmin。反应i的压强平衡常数储为MPa(《为用平衡分压代替平衡浓度计算的平衡常数，

保留三位有效数字)。

(3)在中性或碱性环境中，通过可再生电能进行CO?电化学还原实现了高效合成丙烯，得到丙烯的电极为(填

“阴极”或“阳极”)；其电极反应式为。

【答案】(l)T36.8kJmo『

⑵0.01c3H8(g)反应i为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，c3H8(g)物质的量分数减小

—O.(X)646

n

-

(3)阴极3c+18e+12H;O=C5H6+18OH

l

【详解】(1)已知燃烧热的热化学方程式：@H2(g)+1o2(g)=H2O(l)AH=-285.8kJmor；

②C2H6值)+工0式8)=20)2(8)+3&0(1)AH=-1560kJ•mo「；

2

③C2HKg)+3O2(g)=2CCMg)+2H2O⑴AH=-141IkJmor,,根据盖斯定律，由①+③-②可得

-1-1_1-1

C2H4(g)+H2(g)C2H6(g),AH3=-285.8kJ-mol+(-141IkJmol)-(-1560kJ-mol)=-136.8kJ-mol

(2)①对于反应i和ii,正反应是气体体积增大的反应，减小压强，平衡正向移动，丙烷转化率增大，所

以L2曲线所在压强为O.OIMPa,L3去哦在曲线表示的压强为O.IMPa；反应i是吸热反应，升高温度，平衡

正向移动,C3H8(g)物质的量分数减小,C3H6(g)物质的量分数增大,所以L代表C3H&(g)物质在0.1MPa

卜的物质的量分数随温度变化的曲线，理由是反应i为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，GHx(g)物质

的量分数减小，则L&代表C3H6(g)的物质的量分数随温度变化的曲线；

②在560c,O.IMPa下，起始加入ImolC3H8，由图可知平衡时丙烷转化率为35%,则反应的

n(C?Hs)=lmolx35%=0.35mol。反应i用C3H8表示0-nmin时间内的平均反应速率

v=丝士啰1=丝5moimin“；平衡时MC,Hs)=(1—0.35)mol=0.65mol,由曲线L可知，在560C,O.IMPa

nminn

下C3H“g)的物质的量分数为50%,则n总=0.65molX2=l.3mol，由曲线L4可知，在560℃,0.1MPa下C3H6(g)

的物质的最分数为20%,则11©3146)=13]1。1*20%=0.26111。1,由三段式

(

CA(g)=C3H6g)+H2(g)CA(g)=CH4(g)+C2H4(g)

起始mol100起始mol0.7400

变化mol0.260.260.26'变化mol0.090.090.09

'FWmol0.740.260.26平衡mol0.650.090.09

H

C2H4(g)+2(g)=C2H6(g)

起始mol0.090.260

,则

变化molXXX

平衡mol0.09-x0.26-xX

，65mo1

ns=(0.65+0.26+0.09+0.09-x+0.26-x+x)mol=1.3mol,解得x=0.()5molp(C.H8)=0xO.IMPa,

1.3mol

()26nH)1(0.26-0.05)moi八，、0.21mol

p(CAHft)=-X0.1MPa,p(H,)=-------------------x0.1MPa=----------xO.IMPa,压强平衡常数

1.3mol1.3mol1.3mol

0.260.21

作风”"皿=五二'百'°〔。.26x0.21x0』的0646MPa:

「P(C.HX)蟠x010.65x1.3

1.3.

(3)CO?电化学还原生成丙烯，碳元素化合价降低，发生还原反应，得到丙烯的电极为阴极，电极反应式

为3CO2+18e'+12HQ=C3H+18OH，

2.(2025•河北保定三模)二甲因CHQCHJ在制药、燃料、农药等化学工业中有许多独特的用途，同时其

能作为可再生的清洁能源。回答下列问题：

⑴已知：反应I.2CO(g)+4H2(g)2CH,OH(