高考化学2026年模拟试卷题型汇编-化学反应与能量大题

第1页（共1页）高考化学2026年模拟试卷题型汇编——化学反应与能量一．解答题（共25小题）1．（2026春•鼓楼区校级月考）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，反应如下：反应ⅰ：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）ΔH反应ⅱ：CH4（g）+2H2O（g）⇌CO2（g）+4H2（g）ΔH（1）反应ⅲ：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）的ΔH3＝；若在一定温度下的容积固定的密闭容器中进行该反应，则可以提高CO2转化率的一条措施为，下列说法可以证明该反应已达到平衡状态的是（填字母）。a．v正（CO2）＝v正（H2）b．容器内气体压强不再改变c．H2的浓度不再改变d．CO和H2O的浓度之比为1：1（2）一种有机多孔电极材料（铜粉沉积在一种有机物的骨架上）电催化还原CO2的装置示意图如图1所示。控制其他条件相同，将一定量的CO2通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示。①b电极生成HCOOH的电极反应式为。②科研小组利用13CO2代替原有的CO2进行研究，其目的是。③控制电压为0.8V，电解时转移电子的物质的量为mol。2．（2026春•天津校级月考）化学反应原理与生产、生活密切相关。Ⅰ．CO2和NH3合成尿素，原理为2NH3（g）+CO2（g）⇌CO（NH2）2（s）+H2O（g）ΔH＝﹣87.0kJ•mol﹣1。该反应分两步完成：第一步：2NH3（g）+CO2（g⇌NH2COONH4（s）第二步：NH2COONH4（s）⇌CO（NH2）2（s）+H2O（g），其能量变化如图甲所示。（1）反应速率较快的是反应（填“第一步”或“第二步”）。（2）第二步反应的ΔH＝kJ•mol﹣1。Ⅱ．羰基硫（COS）是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，使CO和H2S发生反应并达到平衡：CO（g）+H2S（g）⇌COS（g）+H2（g）。（3）COS分子的空间结构为直线形，C为中心原子，则COS属于（填“极性”或“非极性”）分子。（4）若反应前向容器中通入10molCO和一定量的H2S，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1，下列说法正确的是（填序号）。a．通入CO后，正反应速率逐渐增大b．升高温度，H2S的浓度增大，则该反应是吸热反应c．反应前通入的H2S的物质的量为7mold．达到平衡时CO的转化率为80%Ⅲ．一定条件下，以CO2和CH3OH为原料制备HCOOH和甲酸盐，其装置原理如图所示。（5）电极a是极，电极反应式为。（6）电解过程中，电极b一侧的溶液pH将（填“升高”“不变”或“降低”）。3．（2026春•重庆校级月考）NH3是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：（1）目前工业上主要以N2和H2为原料合成NH3：N2①相关物质的燃烧热数据如下表所示：物质H2（g）NH3（g）燃烧热ΔH/（kJ•mol﹣1）﹣286﹣383该反应在常温下（填“能”或“不能”）自发。②利于提高合成氨平衡产率的条件有（填序号）。a．低压b．高压c．催化剂d．低温e．高温③将n（N2）：n（H2）：n（Ar）＝1：3：1的混合气通入某恒温容器中，在等压下（pkPa）发生上述反应，N2的平衡转化率为50%。该反应的平衡常数Kp＝（kPa）﹣2。（用含p的代数式表示）（2）以氮掺杂多孔碳（NPC）为电极，电催化还原N2也可制备NH3。理论计算的反应进程如图，吸附在催化剂表面的物种用*标注。①产物NH3主要通过途径（填“1”或“2”）生成。②上图框中的中间体为（填序号）。a．NH2+NH2b．Nc．Hd．H3N—NH（3）为探究产物中氮元素的来源，可采用的实验方法是（填序号）。a．红外光谱法b．质谱法c．元素分析法d．同位素示踪法e．X射线衍射法f．核磁共振法（4）以H2O（g）和N2（g）为原料通过电化学方法也能实现合成氨，反应装置如图所示。①阳极的电极反应为。②同温同压下，相同时间内，若进口Ⅱ的n（N2）：n（H2O）＝1：3，出口Ⅱ处气体体积为进口Ⅱ处的0.75倍，则N2的转化率为。4．（2025秋•顺义区期末）甲醇是一种用途广泛的重要化工原料，也是一种有前景的新型清洁能源。（1）煤制甲醇是传统煤化工的重要技术。该合成路线是将煤首先转化为水煤气，再经催化剂合成CH3OH。已知：ⅰ.CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣49.4kJ•mol﹣1ⅱ.CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）ΔH＝﹣41.5kJ•mol﹣1由CO与H2合成CH3OH的热化学方程式是。（2）科研人员研制不同的催化剂以实现利用CO2与H2合成CH3OH。①CO2与H2在催化剂Ⅰ的作用下只发生反应ⅰ。一定温度下使用该催化剂，在体积为1L的恒温密闭容器中投入1molCO2和3molH2，达到平衡时CH3OH在混合气中物质的量分数为10%。该温度下反应的平衡常数为。②使用催化剂Ⅱ时，反应ⅰ过程中能量变化示意图如图（*表示吸附态）。下列说法不正确的是（填序号）。a.反应进程中HCOO*→HCOOH*为反应的决速步b.反应进程的微粒中，C原子有sp、sp3两种杂化方式c.反应进程中有极性共价键和非极性共价键的断裂与形成③使用催化剂Ⅲ时，同时发生反应ⅰ及ⅲ。ⅲ.CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH＝+40.9kJ•mol﹣1。在定容密闭容器中充入CO2与H2发生反应，单位时间内，未达平衡时，随温度升高，CO2的转化率增大，但n（CH3OH）/n（CO）减小，可能原因是。（3）我国科研人员设计装置，通过耦合电解CH3OH与CO2，两电极同时生成甲酸盐，实现产品增值。如图为电解装置示意图。①电极a是电解池的极。②电解过程中b电极生成甲酸盐的电极反应式是。5．（2026•广东模拟）碘溶液及其相关的反应在基础化学实验及理论研究中很常见。请回答：（1）在VmL的I2的四氯化碳溶液中加入VmL的KI水溶液，充分振荡、静置，可建立如下平衡：Ⅰ.I2（CCl4）⇌I2（aq）K1Ⅱ.I2（aq）+I﹣（aq）⇌I3-（aq）①298K时，相关物质的相对能量如表所示：物质类别I2（s）I2（aq）I﹣（aq）I3-（H2O（g）H2O（l）相对能量/kJ•mol﹣1022.6﹣56.78﹣51.5﹣242﹣286可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的ΔH。I2（aq）+I﹣（aq）⇌I3-（aq）ΔH＝kJ•mol﹣②平衡体系中，下列措施中能使CCl4层的颜色更浅的是。A.加入VmL水B.加入少量水溶性淀粉C.再加入少量KI（s）D.反复振荡混合液③I3-的中心原子的价层电子对数为④T℃下，平衡体系中存在关系式D（分配比）=c(I2)0c(I2)W+c(I3-)W，c(I2)0表示I2在CCl4溶液中的浓度，c（I2）w、c（I3-）w表示水溶液中的浓度。设c（I﹣）平＝amol•L﹣1，则D＝（2）丙酮（CH3COCH3）碘化反应是一种经典的有机化学反应，在盐酸催化下反应如下：CH3COCH3+I2→有研究认为，反应分为下面三步：Ⅲ.Ⅳ.Ⅴ.研究影响碘化反应的反应速率（v初始）的因素：维持c（CH3COCH3）、c（H+）不变且相等，设计A、B、C、D四组实验（如表），通过测定溶液的吸光度[与c（I2）呈正比]与反应时间的关系，结果如图2。实验组ABCD温度℃616616c（I2）/×10﹣4mol•L﹣16.06.04.04.0①v初始（A）、v初始（B）、v初始（C）、v初始（D）由大到小的顺序是。②结合反应Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ与图2中信息，指出影响反应初始速率v初始的因素，并解释原因。6．（2025秋•天津期末）氨在国民经济中占有重要地位。（1）已知：合成氨工业中，合成塔中每产生2molNH3，放出92.2kJ热量。若起始时向容器内放入2molN2和6molH2，达平衡后放出的热量为Q，则Q（填“＞”、“＜”或“＝”）184.4kJ。（2）肼（N2H4）又称联氨，在常温下是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。已知在101kPa时，64.0gN2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出热量1248kJ（25℃），N2H4完全燃烧的热化学方程式是。（3）肼﹣空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%～30%的KOH溶液该电池放电时：负极的电极反应式：。（4）下图是一个电解过程示意图。①锌片上发生的电极反应式是：。②假设使用肼﹣空气燃料电池作为该过程中的电源，铜片质量变化为128g，则肼﹣空气燃料电池理论上消耗标准状况下的空气L（假设空气中氧气体积分数为20%）。（5）丙烷也是一种重要燃料，丙烷燃烧可以通过以下两种途径：途径I：C3H8（g）+5O2（g）＝3CO2（g）+4H2O（l）ΔH＝﹣akJ•mol﹣1途径Ⅱ：C3H8（g）→C3H6（g）+H2（g）ΔH＝+bkJ•mol﹣12C3H6（g）+9O2（g）＝6CO2（g）+6H2O（l）ΔH＝﹣ckJ•mol﹣12H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）ΔH＝﹣dkJ•mol﹣1（a、b、c、d均为正值）按途径Ⅱ反应，常温下，1molC3H8完全燃烧时放出的热量为kJ（用含b、c、d的代数式表示）。7．（2025秋•沙坪坝区期末）将CO2转化为高附加值化学品是目前研究的热点之一。I.CO2甲烷化技术是碳中和理念的落脚点之一，涉及的主要反应如下：i.CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）ΔH1ⅱ.CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH2＞0（1）已知反应i平衡常数（K）与反应温度（t）之间的关系如图（a）所示。则该反应的ΔH10（填“＞”“＜”或“＝”）。（2）在投料一定的情况下，为同时提高CO2的转化速率和CH4的平衡产率，可采取的一项措施为。（3）催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。一定条件下，在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测得CO2转化率随温度变化的趋势如图（b）所示。320℃～360℃时，使用催化剂（填“Ni”或“Ni—CeO2”）的反应已经达到平衡。使用分子筛膜反应器可提高反应i的平衡转化率，其原理如图（c）所示，原因是。（4）在某温度下，向恒容密闭容器中充入1.0molCO2和4.0molH2，发生上述两个反应，达到平衡时，容器中H2O（g）为1.0mol，用压力传感器测定初始及平衡时压强分别为pkPa和0.9pkPa，则反应ⅱ的平衡常数Kp＝。Ⅱ.用惰性电极电解吸收CO2后的NaOH溶液，可将CO2转化为有机物，如CH4、C2H4和HCOO﹣等。已知：电解得到的还原产物的法拉第效率（FE）与电解电压有关。FE%=Q（5）当电解电压为U1V时，电解过程中含碳还原产物的FE%为0，阴极主要还原产物为（填化学式）。（6）当电解电压为U2V时，由HCO3-生成C2H4的电极反应式为（7）现处理1L的吸收液，当阳极收集到224mL（标准状况）O2时，测得溶液内的c（HCOO﹣）＝0.014mol/L，其FE（HCOO﹣）%＝（忽略电解前后溶液体积变化）。8．（2025秋•辽宁期末）化学反应可以实现能量的转化，研究其变化具有重要意义。Ⅰ.（1）有机物M经过太阳光光照可转化成N，转化过程如图：ΔH＝+88.6kJ/mol则M、N相比，较稳定的是。（2）我国目前使用能源仍然以煤等化石能源为主体。以石墨代表煤中碳素，能量变化关系如图所示：已知：O＝O、C＝O的键能（kJ/mol）分别为a、b，估算CO键能为kJ/mol；锗（Ge）元素与碳元素同主族，则基态锗（Ge）原子的简化电子排布式为。（3）由H2和O2反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，若9g水蒸气转化成液态水时放热22kJ，试写出H2燃烧热的热化学方程式。Ⅱ.手持技术测定中和反应反应热的装置和测定结果如图。（4）根据上图所示，计算本次实验中测定中和反应的反应热为kJ/mol。[已知：混合溶液的密度为1g•cm﹣3，比热容为4.2kJ/（kg•℃）。忽略水以外各物质吸收的热量]（5）上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填标号）。A.读取混合液的最高温度记为终点温度B.用量筒量取硝酸时仰视读数C.分多次把KOH溶液注入盛硝酸的烧杯中（6）现将进行以下3组实验：①向NaOH溶液中加入稀硝酸②向Ba（OH）2溶液中加入浓硫酸③向稀氨水中加入稀盐酸，当反应均生成1mol水时的热效应ΔH1、ΔH2、ΔH3由大到小的关系：。9．（2025秋•桂林期末）甲醇被称为“液态阳光”，在化工生产、能源储能、交通燃料等领域应用广泛。目前，工业制甲醇主要涉及如下反应：I.CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH1Ⅱ.CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔⅢ.CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）Δ回答下列问题：（1）反应Ⅰ的ΔH1＝kJ•mol﹣1。该反应自发进行的条件是（填“高温”“低温”或“任意温度”）。（2）一定温度下，向一容积恒定的容器内充入1molCO（g）和2molH2（g）只发生反应Ⅰ。①下列说法中能表明该反应达到化学平衡状态的是（填字母）。A．体系的压强不再变化B．CO（g）的质量不再变化C．体系中气体的密度不再变化D．每断裂1molH—H键的同时生成0.5molO—H键②相同时间内，测得CO的转化率与温度的关系如图所示。b点为图像最高点，由a→b，CO的转化率增大的原因是。（3）T℃时，向容积恒定为1L的密闭容器中充入1molCO2（g）和3molH2（g）只发生反应Ⅱ。①达到平衡时，测得容器内的压强是初始时的0.75倍，该温度下反应Ⅱ的平衡常数K＝。②某种催化剂催化反应Ⅱ的反应机理和相对能量变化如图所示（吸附在催化剂表面上的粒子用*标注，TS表示过渡态）。该反应历程中，正反应的最大能垒（活化能）为eV。（4）为研究制备甲醇的条件，某实验小组将CO2与H2按物质的量之比1：3充入一压强恒定为3MPa的密闭容器中发生反应I～Ⅲ。①不同温度和催化剂下，CO2的转化率、CH3OH的时空产率数据如下表所示。其中，最适合用于制取CH3OH的一组条件是（填编号）。已知：STY是时空产率的缩写，指在特定条件下，单位时间内，单位质量（或体积）催化剂所生成的目标产物的量。编号温度（℃）催化剂CO2的转化率（%）STY(CHA2204CZA﹣AE12.696318.0B2204CZA﹣WI13.217305.1C2404CZA﹣AE13.652311.7D2404CZA﹣WI13.652280.0②上述制甲醇的过程中会产生少量甲酸。当其他条件相同时，随着催化剂循环使用次数增加，甲醇的产量会逐渐下降。导致甲醇产量下降的原因可能是。10．（2025秋•浙江校级期末）某学习小组围绕氢气与氧气的反应展开研究，反应的化学方程式2H2（g）+O2（g）＝2H2O（l）。（1）氢气在氧气中燃烧时火焰呈淡蓝色，同时释放大量热，由此可知该反应属于（填“吸热”或“放热”）反应，其能量变化的关系如图（填“A”或“B”）。（2）为了减少汽车的尾气污染，生活中的交通工具逐渐向新能源方向发展。现有一种以氢氧化钾溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池作为新能源公交车的动力源，较少污染气体的排放：①随着反应的不断进行，b极附近溶液的pH会（填“增大”“减小”或“不变”）；②该燃料电池工作时，a极的电极反应式为，电子的移动方向是从电极→导线→电极。（填“a”或“b”）（3）当氢氧燃料电池工作时，若生成3.6gH2O，则消耗标准状况下氢气的体积为L。11．（2025秋•金水区校级期末）载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义，航天器用化学电池与氧气再生是首先要解决的问题。（1）“阿波罗”飞船中使用的氢氧燃料电池示意图如图。①正极电极反应式为。②与多孔碳电极相比，使用多孔碳载镍电极电流显著增大，则镍的作用为。③上图燃料电池中，若把氢气换成甲烷，写出该电极反应式。（2）航天器中的萨巴蒂尔反应为CO2(g)+4H2(g)300～①萨巴蒂尔反应通常采用的温度为300～400℃，主要原因为。②已知该反应正反应的活化能为E正kJ•mol﹣1，则逆反应的活化能E逆＝kJ•mol﹣1（用含E正和ΔH的式子表示）。③已知25℃、101kPa下，H2（g）和CH4（g）的燃烧热（摩尔燃烧焓）分别为285.8kJ•mol﹣1和890.2kJ•mol﹣1，1mol水蒸气液化释放44kJ热量，写出表示甲烷燃烧热（摩尔燃烧焓）的热化学方程式：；萨巴蒂尔反应的ΔH＝kJ•mol﹣1。12．（2025秋•巴彦淖尔校级期末）二氧化碳的捕捉和利用是能源领域的一个重要研究方向。（1）用CO2催化加氢可以制取乙烯：CO①若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示，则该反应的ΔH＝（用含a、b的式子表示）。②相关化学键的键能如下表所示，测得上述反应的ΔH＝﹣153kJ/mol，表中的x＝。化学键C＝OH—HC＝CC—HH—O键能/（kJ•mol﹣1）803436x414464（2）14gC2H4（g）完全燃烧生成CO2（g）和液态水时，放出705kJ的热量，其燃烧热的热化学方程式为。（3）钌（Ru）及其化合物在合成工业上有广泛用途，如图是用钌基催化剂催化合成甲酸（HCOOH）的过程示意图。每生成92g液态HCOOH放出62.4kJ的热量。根据图写出生成1molHCOOH（l）的反应的热化学方程式：。（4）二甲醚（CH3OCH3）是重要的化工原料，也可用CO和H2制得，反应的热化学方程式为2CO（g）+4H2（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH＝﹣206.0kJ/mol。该条件下，起始时向容器中投入2molCO和4molH2，测得某时刻该反应中放出的热量为123.6kJ，此时CO的转化率为。（5）把煤作为燃料可通过下列两种途径。途径Ⅰ：C（s）+O2（g）＝CO2（g）ΔH1＜0。途径Ⅱ：先制成水煤气，反应为C（s）+H2O（g）＝CO（g）+H2（g）ΔH2＞0；再燃烧水煤气，反应为2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）ΔH3＜0，2H2（g）+O2（g）＝2H2O（g）ΔH4＜0。则途径I放出的热量（填“大于”“等于”或“小于”）途径Ⅱ放出的热量；ΔH1＝（用ΔH2、ΔH3、ΔH4表示）。13．（2025秋•海淀区校级期末）发生化学反应时，不仅有物质变化也有能量变化。（1）将Zn片和Cu片用导线连接，并串联一个电流表，插入稀硫酸中组成原电池，如图1所示。化学能转化为电能的实验证据是。装置工作时，下列说法正确的是（填字母）。a.负极反应是Zn﹣2e﹣＝Zn2+b.Cu片附近溶液pH降低c.溶液中的H+向Cu片移动d.溶液中阳离子的数量不变当Cu表面生成4.48L氢气（标准状况）时，导线中通过的e﹣物质的量为mol。（2）氢氧燃料电池装置如上图2所示。①通入H2的电极上发生的电极反应为。②工作结束后，电解质溶液的pH（填“增大”、“减小”或“不变”）。（3）25℃、101kPa下，N2与H2反应生成NH3，各键能如表所示：化学键H—HN≡NN—H键能/kJ•mol﹣1436946391通过计算判断该反应为反应（填“放热”或“吸热”）。14．（2026春•南京校级月考）醇是重要的化工原料。（1）电催化CO2还原耦合乙二醇（C2H6O2）氧化制甲酸，可同步解决PET塑料和CO2废弃物的环境负荷问题，并降低电解所需的电压，还能提高HCOO﹣的电子经济性，工作原理如图﹣1所示。HCOO①阴极生成HCOO﹣的电极方程式为。②HCOO﹣的电子经济性＝0.7时，n生成(HCOO-)n③Ni（OH）2可提高乙二醇中C—C键的断键效率，故在阳极负载Ni（OH）2作催化剂，目的是。④电解电压过大，乙二醇的转化率会降低，原因是。（2）CH3CH2OH在有Bronsted酸中心的铝硅酸盐催化下可制乙烯，机理如下：中间产物发生副反应生成乙醚的机理如下：①温度升高到500℃，几乎所有CH3CH2OH都断开C—O键生成，此时的主要产物是。A．CH3CH2CH2CH3B．CH3CH2OCH2CH3C．CH2＝CH2②生成的乙烯不能及时脱附，会造成催化剂积碳失活。催化剂的酸性强弱会影响反应所需的温度和乙烯的脱附能力，不同催化剂下势能变化如图﹣2所示，使用酸性较强催化剂的优缺点分别是。③将生成的水和乙醇混合进料，可延长催化剂的寿命，但会降低乙烯的生成速率，原因是。15．（2026•北京一模）铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。（1）十九世纪，铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。铅酸电池工作原理：Pb①放电时，当外电路通过2mol电子时，理论上电解质溶液中H+的物质的量（填“增加”或“减少”）mol。②充电时，若将铅酸电池与外接电源连接，正极应与外接电源的极相连，充电时阳极发生的电极反应为。③SO42-参与电极反应并有利于保持电压稳定，SO42-的VSEPR④铅酸电池储存过程中，存在化学能的缓慢消耗：PbO2电极在H2SO4作用下产生的O2可将Pb电极氧化。若储存过程中消耗标准状况下2.24LO2，则理论上被氧化的Pb的质量为g。（2）废旧铅酸电池回收过程中主要物质的转化示意图如图。①步骤Ⅰ中，PbSO4转化为Pb（OH）2的离子方程式为。②步骤Ⅱ中，H2O2的作用是将PbO2还原为Pb2+，写出该反应的离子方程式：。（3）铅酸电池的电压（E）与电解质中浓度密切相关，根据能斯特方程：E=E°-RTnFln1c16．（2026•鸡西开学）电化学与生活有着密切的联系，某同学以乙醇（CH3CH2OH）燃料电池为电源探讨有关电化学知识，装置如图所示。回答下列问题：（1）甲池中若KOH溶液足量，Pt1电极的电极反应式为。常温下0.01mol•L﹣1的KOH溶液中由水电离出的c（OH﹣）＝mol•L﹣1，当KOH恰好完全反应转化为K2CO3时，溶液中c（K+）＝（用含碳微粒的浓度表示）。（2）乙池中A电极为（填电极名称）。若饱和NaCl溶液足量，通电一段时间后，向乙池溶液加入一定量的（填名称），可使溶液复原，当电路中转移2mol电子时，B电极生成的气体的体积为L（标准状况下）。（3）丙池中通电一段时间后，溶液的pH将（填“增大”“减小”或“不变”）。（4）利用丁池制取CH4、C2H4等含碳原料，则丁池中的离子交换膜为（填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”）。17．（2025秋•南通期末）天然气中含有H2S、CO2，将其吸收与转化是保护环境和资源利用的有效措施。（1）图﹣1表示的是利用CO2的“直接电子传递机理”。①当有1molCO2反应时，直接传递的电子物质的量为mol。②生成的甲醇可用氧化法制甲醛（HCHO），反应如下：反应Ⅰ：CH3OH（g）═HCHO（g）+H2（g）K反应Ⅱ：H2（g）+12O2（g）＝H2O（g反应Ⅲ：CH3OH（g）+12O2（g）═HCHO（g）+H2O（g）从热力学角度分析，用反应Ⅲ制甲醛要比直接用反应Ⅰ制甲醛优越，原因是。（2）将含有H2S、CO2的天然气通入NaOH溶液中，将反应所得的NaHCO3、NaHS混合液置于电解装置的阴极室中，如图﹣2所示。①写出阳极H2S转化成SO42-的电极反应方程式：②电解一段时间后，测得阴极区溶液中c(HCO3-)明显减小，而c（OH﹣）明显增大。请结合电极反应与离子迁移，说明原因（3）某研究小组采用CuCl2/HCl﹣DMF体系脱除H2S并实现脱硫剂再生，其反应机理如图﹣3所示。[已知：DMF结构简式为（CH3）2N—CHO，是一种有机溶剂]①步骤Ⅱ能够发生的原因是。②脱硫过程中，H2S在DMF作用下电离为HS﹣，随后与Cu2+的配合物反应生成一种难溶性配合物。请说明该难溶物的生成对脱硫的重要意义是。③使用CuCl2/HCl﹣DMF作脱硫剂比单一使用CuCl2作脱硫剂的优点是。18．（2026•北京校级开学）NH3是一种重要的工业原料，可采用不同的方法制备NH3。I.在N2和H2合成NH3的反应中（1）下列措施能用平衡移动原理解释的是。a．升高温度至400∼500℃b．增大压强至10MPa∼30MPac．使用铁触媒催化剂d．在反应后混合物中分离出液氨（2）由“煤的气化”可获得氢气作为合成氨的原料。用的水溶液能够脱除气化产物中的CO2，该反应产物为HCO3-、Ⅱ.基于电解方法，研究者通过“空气硝酸(NO（3）空气→硝酸：N2在电极上的反应路径如图所示。其中吸附在电极表面上的物种用*标注。ⅰ．N2→NO*+NOHⅱ．NO、NO2在溶液中生成HNO3的化学方程式是。（4）NO3-→氨：电解KNO3溶液，生成NH3的电极反应式为Ⅲ.中国科学家研究Cu—Mn合金催化剂电催化还原N2制NH3，原理如图所示。（5）阴极生成NH3，其电极反应式是。（6）NH3的生成速率、NH3和H2的法拉第效率（FE）随阴极的电势变化如图所示。资料：ⅰ．相同条件下，阴极的电势越低，电流越大。ⅱ．某电极上产物B的FE（B）=生成阴极的电势由﹣0.2V降到﹣0.3V时，NH3的生成速率增大。阴极的电势继续降低，NH3的生成速率反而减小。结合FE解释NH3的生成速率减小的原因。19．（2025秋•丰台区期末）环氧丙烷是重要的化工原料。工业上先利用甲醇合成丙烯，再通过电化学氧化法合成环氧丙烷。（1）工业制备丙烯（C3H6）反应器1中：2CH3OH（g）⇌CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH1＝﹣24kJ•mol反应器2中：3CH3OCH3（g）⇌2C3H6（g）+3H2O（g）Δ①CH3OH（g）生成1molC3H6（g）的热化学方程式为。②反应器1中采用高温的目的是。③反应器2中，在其他条件不变时，加压，CH3OCH3的平衡转化率减小，利用K、Q关系说明原因。（2）电化学方法制备环氧丙烷（C3H6O），其原理示意图如图。已知：环氧丙烷在强酸性条件下易水解成1，2﹣丙二醇。①丙烯在阳极发生的电极反应为。②固体离子交换膜选择“阳离子交换膜”而不是“阴离子交换膜”的理由是（写出2条）。③在另一种电解制备环氧丙烷的装置中，阳极电极反应物仍然为丙烯，阳极区电解质溶液为NaH2PO4和Na2HPO4的混合溶液（pH≈7.3）。从平衡的角度解释该溶液的作用。20．（2025秋•牡丹江校级期末）原电池在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。回答下列问题：（1）某研究小组设计一种“人体电池”实验装置（如图所示），进行如下实验：一位同学的左手触摸锌片，右手分别触摸铝片、铁片、锡片、铜片；记录灵敏电流表的读数及指针偏转方向，数据见下表：电极材料锌﹣铝锌﹣铁锌﹣锡锌﹣铜灵敏电流表的读数（微安）﹣91117a①当两手分别触碰锌片和铁片时，锌片作（填“正”或“负”）极，铁片上发生（填“氧化反应”或“还原反应”）。②a17（填“＞”“＜”或“＝”）。（2）若将反应Pb（s）+PbO2（s）+2H2SO4（aq）＝2PbSO4（s）+2H2O（l）设计成原电池。用导线连接金属Pb和PbO2，电解质为稀硫酸。①正极为（填“Pb”或“PbO2”）极，负极的电极反应式为。②理论上，每转移1mol电子时，电池负极比电池正极多增加g。（3）某镁﹣溴电池是一种新型的化学电源，其电池总反应为Mg+Br3-=Mg溶液中的Mg2+向（填“Mg”或“石墨”）电极移动；正极的电极反应式为。21．（2025秋•海淀区期末）某黄金冶炼厂的废水中含有毒的氰化物（以CN﹣表示），工厂利用电化学法对其进行无害化处理。Ⅰ.电解法：向废水中添加一定量NaCl，利用图1装置处理含氰废水。（1）电解时，（填“阴极”或“阳极”）产生的Cl2与水反应，生成强氧化性的HClO。HClO将CN﹣氧化为两种无害气体，两种气体的化学式为。（2）实验测得CN﹣去除率随pH的变化如图2。①pH＜6时，CN﹣的去除率随pH的减小而减小，结合水中Cl元素的存在形式，利用平衡移动原理解释可能的原因：。②pH＞9时，CN﹣的去除率随pH增大也会减小。进一步研究发现，是由于溶液中部分Cl元素通过歧化反应生成了氧化性较弱的ClO3-，反应的离子方程式可能为（3）现有1L废水，CN﹣的含量为ag•L﹣1。电解消耗的电量为Q库仑时，CN﹣去除率的计算式为。（已知：电解过程中转移1mol电子所消耗的电量约为96500库仑。不考虑其它副反应）Ⅱ.原电池法：借助微生物电极，利用下图装置处理含氰废水。（4）下列说法正确的是（填字母序号）。A．从底部通入空气有利于空气与电极的充分接触B．若催化剂为Fe2+，产生•OH的反应为HC．质子交换膜可以替换为阴离子交换膜D．选择合适的微生物，该装置能实现相应有机废水和含氰废水的联合处理（5）电池工作过程中，a极区溶液中的pH几乎保持不变，结合电极反应式说明原因：（忽略溶液温度、体积变化）。22．（2025秋•海拉尔区校级期末）电化学在生产、生活和科学研究中应用十分广泛，认识和研究化学能与电能相互转化的原理和规律具有重要意义。Ⅰ.将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解，可制得KMnO4，装置如图：（1）电极a的电极反应式为。（2）K+的移动方向（填“由a到b”或“由b到a”）；产物D是。Ⅱ.乙醇是一种重要的化工原料和新型燃料。回答下列问题（乙装置A、B均为惰性电极）（3）图中甲装置的负极反应式为；（4）若利用丙装置在铁钥匙上镀锌，工作一段时间后，若丙池阴极增重26g，乙池中装有500mL0.4mol•L﹣1硫酸铜溶液，则乙池中产生气体的体积为L（标准状况），要使乙池中的溶液恢复原样应向溶液加入适量的（填化学式）。23．（2025秋•辽阳期末）在如图所示实验装置中，A、B试管中的电极为多孔的惰性电极，C、D为两个铂夹，夹在被Na2SO4溶液浸湿的滤纸上，滤纸的中间部位滴有KMnO4溶液，电源有a、b两极。若将A、B试管中充满KOH溶液后倒立于盛装KOH溶液的水槽中，切断K1闭合K2、K3。回答下列问题：（1）切断K1，闭合K2、K3，该装置工作时，若电源为铅酸蓄电池，则：①b极应与铅酸蓄电池的（填“PbO2”或“Pb”）电极相连，此时a极上的电极反应式为。②一段时间后，B试管中产生的物质为（填化学式）。③左侧工作室中的OH﹣往（填“A”或“B”）试管迁移。④一段时间后，左侧工作室溶液pH（填“增大”“减小”或“不变”）。⑤在Na2SO4溶液浸湿的滤纸中D处可观察到的现象为。（2）电解一段时间后，A、B试管中均有气泡包围电极。此时切断K2、K3，闭合K1，可观察到电流计的指针往（填“左”或“右”）偏转，原因为。24．（2025秋•保定期末）碳及其化合物在生产、生活中具有广泛的用途。回答下列问题：（1）HCOOH是最简单的有机酸，常用作抗菌剂和化工原料。①HCOOH在水溶液中的电离方程式为。②一定温度下，向某恒容密闭容器中充入一定量的HCOOH（g），发生反应HCOOH（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH＞0。下列说法正确的是（填标号）。A.该反应属于吸热反应B.加入适宜的催化剂，该反应的平衡常数将增大C.当混合气体的密度不再改变时，该反应达到平衡D.当混合气体的平均相对分子质量不再改变时，该反应达到平衡（2）在某密闭容器中充入一定量的CO2（g）和H2（g），发生反应2CO2（g）+6H2（g）⇌C2H4（g）+4H2O（g）ΔH1＜0。①该反应的反应物的键能总和（填“大于”或“小于”）生成物的键能总和。②对于反应2CO2（g）+6H2（g）⇌C2H4（g）+4H2O（l）ΔH2，ΔH2（填“＞”“＜”或“＝”）ΔH1，判断的理由为。（3）CH4和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现两种分子的耦合转化，其原理如图所示：①电池工作时，O2﹣往电极（填“M”或“N”）迁移。②电极M上的电极反应式为。③若生成的C2H4和C2H6的体积之比为7：9，则消耗的CH4和CO2的体积之比为。25．（2025秋•海淀区校级期末）原电池和电解池能实现电能与化学能的相互转化。Ⅰ.在铁制品上电镀铜的工艺装置如图所示。（1）甲处应为电源的（填“正极”或“负极”）。（2）溶液中铜离子的浓度（填“变大”、“变小”或“基本不变”）。Ⅱ.通过甲醇燃料电池实现用KCl溶液制取KOH溶液的工作原理如图所示。（3）a极的电极反应式为。（4）c口处获得的气体为（填化学式）。（5）X处应为（填“阴离子交换膜”或“阳离子交换膜”）。Ⅲ.一种利用电化学原理联合制备硫酸和氨的装置如图所示。a、b、c、d均为惰性电极，其中d电极上有可催化N2放电的纳米颗粒，固体氧化物电解质只允许O2﹣在其中迁移。（6）在燃料电池中制备硫酸的总反应方程式为。（7）下列说法正确的是（填序号）。A.d上，N2被还原B.c电极上的反应为：2O2﹣+4e﹣＝O2↑C.固体氧化物中O2﹣的迁移方向为d→c（8）燃料电池中每消耗48gSO2，在电解池中理论上产生的NH3在标准状况下的体积为。

高考化学2026年模拟试卷题型汇编——答案一．解答题（共25小题）1．（2026春•鼓楼区校级月考）甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，反应如下：反应ⅰ：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）ΔH反应ⅱ：CH4（g）+2H2O（g）⇌CO2（g）+4H2（g）ΔH（1）反应ⅲ：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）的ΔH3＝41kJ•mol﹣1；若在一定温度下的容积固定的密闭容器中进行该反应，则可以提高CO2转化率的一条措施为增大H2浓度（或将CO或H2O从体系中移出），下列说法可以证明该反应已达到平衡状态的是c（填字母）。a．v正（CO2）＝v正（H2）b．容器内气体压强不再改变c．H2的浓度不再改变d．CO和H2O的浓度之比为1：1（2）一种有机多孔电极材料（铜粉沉积在一种有机物的骨架上）电催化还原CO2的装置示意图如图1所示。控制其他条件相同，将一定量的CO2通入该电催化装置中，阴极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示。①b电极生成HCOOH的电极反应式为CO2+2②科研小组利用13CO2代替原有的CO2进行研究，其目的是确定阴极上生成的含碳化合物源自二氧化碳而非有机多孔电极材料。③控制电压为0.8V，电解时转移电子的物质的量为2.8mol。【答案】（1）41kJ•mol﹣1；增大H2浓度（或将CO或H2O从体系中移出）；c；（2）①CO②确定阴极上生成的含碳化合物源自二氧化碳而非有机多孔电极材料；③2.8。【分析】（1）根据盖斯定律，反应ⅲ可以由反应ⅰ﹣反应ⅱ得到，则ΔH3=ΔH1-ΔH2=206kJ⋅mola．描述的是正反应速率；b．该反应为反应前后气体分子数不变的反应；c．体系中任一物质的浓度不变；d．CO和H2O均为生成物且化学计量数之比为1：1；（2）①b电极为阴极，二氧化碳得到电子在酸性环境下发生还原反应生成HCOOH；②有机多孔电极材料中含有碳元素；③由图可知，控制电压为0.8V，电解时生成0.2mol乙醇和0.2mol氢气，电极反应为2CO2+12e-+12H+=C【解答】解：（1）根据盖斯定律，反应ⅲ可以由反应ⅰ﹣反应ⅱ得到，则ΔH3=ΔH1-ΔH2=206kJ⋅mola．描述的是正反应速率，不能判断反应是否达到平衡，故a错误；b．该反应为反应前后气体分子数不变的反应，压强始终不变，故b错误；c．体系中任一物质的浓度不变，则反应达到平衡，故c正确；d．CO和H2O均为生成物且化学计量数之比为1：1，即整个过程中CO和H2O的浓度之比始终为1：1，故d错误；故答案为：41kJ•mol﹣1；增大H2浓度（或将CO或H2O从体系中移出）；c；（2）①b电极为阴极，二氧化碳得到电子在酸性环境下发生还原反应生成HCOOH，电极反应式为CO2+2e﹣+2H+＝HCOOH，故答案为：CO②有机多孔电极材料中含有碳元素，科研小组利用13CO2代替原有的CO2进行研究，其目的是确定阴极上生成含碳化合物源自二氧化碳而非有机多孔电极材料，故答案为：确定阴极上生成的含碳化合物源自二氧化碳而非有机多孔电极材料；③由图可知，控制电压为0.8V，电解时生成0.2mol乙醇和0.2mol氢气，电极反应为2CO2+12e-+12H+=CH3CH2OH+3H2O故答案为：2.8。【点评】本题考查用盖斯定律进行有关反应热的计算等，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。2．（2026春•天津校级月考）化学反应原理与生产、生活密切相关。Ⅰ．CO2和NH3合成尿素，原理为2NH3（g）+CO2（g）⇌CO（NH2）2（s）+H2O（g）ΔH＝﹣87.0kJ•mol﹣1。该反应分两步完成：第一步：2NH3（g）+CO2（g⇌NH2COONH4（s）第二步：NH2COONH4（s）⇌CO（NH2）2（s）+H2O（g），其能量变化如图甲所示。（1）反应速率较快的是第二步反应（填“第一步”或“第二步”）。（2）第二步反应的ΔH＝+72.5kJ•mol﹣1。Ⅱ．羰基硫（COS）是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，使CO和H2S发生反应并达到平衡：CO（g）+H2S（g）⇌COS（g）+H2（g）。（3）COS分子的空间结构为直线形，C为中心原子，则COS属于极性（填“极性”或“非极性”）分子。（4）若反应前向容器中通入10molCO和一定量的H2S，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1，下列说法正确的是c（填序号）。a．通入CO后，正反应速率逐渐增大b．升高温度，H2S的浓度增大，则该反应是吸热反应c．反应前通入的H2S的物质的量为7mold．达到平衡时CO的转化率为80%Ⅲ．一定条件下，以CO2和CH3OH为原料制备HCOOH和甲酸盐，其装置原理如图所示。（5）电极a是阴极，电极反应式为CO2+2H++2e—＝HCOOH。（6）电解过程中，电极b一侧的溶液pH将降低（填“升高”“不变”或“降低”）。【答案】（1）第二步；（2）+72.5；（3）极性；（4）c；（5）阴；CO2+2H++2e—＝HCOOH；（6）降低。【分析】（1）由图中可知，第二步的活化能比第一步大；（2）总反应为2NH3（g）+CO2（g）⇌CO（NH2）2（s）+H2O（g）ΔH＝﹣87.0kJ•mol﹣1，根据盖斯定律，需要对方程式进行合并计算，第一步反应是：2NH3（g）+CO2（g）⇌NH2COONH4（s）ΔH1；第二步反应是：NH2COONH4（s）⇌CO（NH2）2（s）+H2O（g）ΔH2，由盖斯定律可知：总反应＝第一步+第二步；（3）由于COS分子中三个原子都不同，其分子结构不对称；（4）a．通入CO后，CO浓度增大，使平衡向正反应方向移动，CO浓度逐渐减小；b．升高温度，H2S的浓度增大，说明平衡向该反应的逆方向移动；c．设容器容积为VL，反应前H2S物质的量为nmol，平衡时：CO为8mol、H2S为（n﹣2）mol、COS和H2均为10mol﹣8mol＝2mol；d．达到平衡时CO的转化率为10-810×100%=（5）由图可知，电极a上CO2发生得电子的还原反应生成HCOOH，则电极a为阴极；（6）电极b为阳极，阳极反应式为CH3OH﹣4e﹣+5OH﹣＝HCOO﹣+4H2O。【解答】解：（1）由图中可知，第二步的活化能比第一步大，因此决定合成尿素总反应的反应速率的是第步，故答案为：第二步；（2）根据盖斯定律，需要对方程式进行合并计算，第一步反应是：2NH3（g）+CO2（g）⇌NH2COONH4（s）ΔH1；第二步反应是：NH2COONH4（s）⇌CO（NH2）2（s）+H2O（g）ΔH2，由盖斯定律可知：总反应＝第一步+第二步，则ΔH＝ΔH1+ΔH2＝（﹣159.5kJ•mol﹣1）+ΔH2＝﹣87.0kJ•mol﹣1，得到ΔH2＝+72.5kJ•mol﹣1，故答案为：+72.5；（3）由于COS分子中三个原子都不同，其分子结构不对称，所以COS属于极性分子，故答案为：极性；（4）a．通入CO后，平衡向正反应方向移动，CO浓度逐渐减小，则正反应速率瞬间比原平衡时速率增大后再逐渐减小，a错误；b．升高温度，H2S的浓度增大，说明平衡向该反应的逆方向移动，则该反应是放热反应，b错误；c．设容器容积为VL，反应前H2S物质的量为nmol，平衡时：CO为8mol、H2S为（n﹣2）mol、COS和H2均为10mol﹣8mol＝2mol，平衡常数K=c(COS)c(H2)c(CO)c(H2S)d．达到平衡时CO的转化率为10-810×100%=20%，故答案为：c；（5）电极a上CO2发生得电子的还原反应生成HCOOH，则电极a为阴极，电极反应式为CO2+2H++2e﹣＝HCOOH，故答案为：阴；CO2+2H++2e—＝HCOOH；（6）电极b为阳极，阳极反应式为CH3OH﹣4e﹣+5OH﹣＝HCOO﹣+4H2O，则阳极区溶液的pH降低，故答案为：降低。【点评】本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。3．（2026春•重庆校级月考）NH3是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：（1）目前工业上主要以N2和H2为原料合成NH3：N2①相关物质的燃烧热数据如下表所示：物质H2（g）NH3（g）燃烧热ΔH/（kJ•mol﹣1）﹣286﹣383该反应在常温下能（填“能”或“不能”）自发。②利于提高合成氨平衡产率的条件有bd（填序号）。a．低压b．高压c．催化剂d．低温e．高温③将n（N2）：n（H2）：n（Ar）＝1：3：1的混合气通入某恒温容器中，在等压下（pkPa）发生上述反应，N2的平衡转化率为50%。该反应的平衡常数Kp＝25627p2（kPa）﹣2（2）以氮掺杂多孔碳（NPC）为电极，电催化还原N2也可制备NH3。理论计算的反应进程如图，吸附在催化剂表面的物种用*标注。①产物NH3主要通过途径1（填“1”或“2”）生成。②上图框中的中间体为c（填序号）。a．NH2+NH2b．Nc．Hd．H3N—NH（3）为探究产物中氮元素的来源，可采用的实验方法是d（填序号）。a．红外光谱法b．质谱法c．元素分析法d．同位素示踪法e．X射线衍射法f．核磁共振法（4）以H2O（g）和N2（g）为原料通过电化学方法也能实现合成氨，反应装置如图所示。①阳极的电极反应为2O2﹣﹣4e﹣＝O2↑。②同温同压下，相同时间内，若进口Ⅱ的n（N2）：n（H2O）＝1：3，出口Ⅱ处气体体积为进口Ⅱ处的0.75倍，则N2的转化率为50%。【答案】（1）①能；②bd；③25627（2）①1；②c；（3）d；（4）①2O2﹣﹣4e﹣＝O2↑；②50%。【分析】（1）①燃烧热是指完全燃烧1mol物质生成指定物质所放出的热量，根据盖斯定律可知，合成氨的反应热ΔH＝3×H2的燃烧热﹣2×NH3的燃烧热＝﹣286kJ/mol×3﹣（﹣383kJ/mol×2）＝﹣92kJ/mol；②根据上述分析可知，合成氨为气体体积减小的放热反应，则加压或降温均能使平衡向正向移动；③根据上述信息，设参加反应的氮气的物质的量为1mol，列出三段式如下：N2恒压条件下，得到的各物质气体分压分别是p（N2）=0.54p=p8kPa，p（H2）=1.54p=3p8（2）①因活化能越小，反应越容易进行，结合氮气制备NH3的应历程图可知，途径1决速步骤的活化能的相对能量为[0.03﹣（﹣0.45）]eV＝0.48eV，途径2决速步骤的活化能的相对能量为[﹣1.10﹣（﹣1.73）]eV＝0.63eV，可见，途径1的活化能相对较小，易进行；②根据基元反应的规律，可推知，氮氮三键逐级断开一根化学键后，两边氮原子分别与氢原子建立新的共价键；（3）a．红外光谱法，可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息；b．质谱法，可快速、精确测定相对分子质量；c．元素分析法，可计算出化合物中元素的质量分数；d．同位素示踪法，可追踪去向、路径；e．X射线衍射法可获得分子结构的有关数据，包括键长、键角等信息；f．核磁共振法可获得化合物分子中有几种处于不同化学环境的氢原子及他们的相对数目；（4）①以H2O（g）和N2（g）为原料通过电解池原理实现合成氨，固体氧化物作电解质，则右侧氮气转化为氨气，为电解池的阴极，左侧电极为阳极；②在阴极发生的反应为：N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，同温同压下，相同时间内，若进口Ⅱ的n（N2）：n（H2O）＝1：3，设进口Ⅱ的氮气物质的量为1mol，转化的氮气物质的量为xmol，则出口Ⅱ处气体总体积为：（1﹣x）mol+（3﹣3x）mol+2xmol＝（4﹣【解答】解：（1）①燃烧热是指完全燃烧1mol物质生成指定物质所放出的热量，根据盖斯定律可知，合成氨的反应热ΔH＝3×H2的燃烧热﹣2×NH3的燃烧热＝﹣286kJ/mol×3﹣（﹣383kJ/mol×2）＝﹣92kJ/mol；反应能自发的条件是ΔG＝ΔH﹣TΔS＜0，则常温下ΔG＝﹣92kJ/mol﹣298K×（﹣200J•K﹣1•mol﹣1）×10﹣3kJ/J＝﹣32.4kJ/mol＜0，则反应在常温下能自发进行，故答案为：能；②根据上述分析可知，合成氨为气体体积减小的放热反应，则加压或降温均能使平衡向正向移动，即若要利于提高合成氨平衡产率，可采用的条件是加压或降温，故答案为：bd；③根据上述信息，设参加反应的氮气的物质的量为1mol，列出三段式如下：N2恒压条件下，得到的各物质气体分压分别是p（N2）=0.54p=p8kPa，p（H2）=1.54p=3p8kPa，p（NH故答案为：25627（2）①因活化能越小，反应越容易进行，结合氮气制备NH3的应历程图可知，途径1决速步骤的活化能的相对能量为[0.03﹣（﹣0.45）]eV＝0.48eV，途径2决速步骤的活化能的相对能量为[﹣1.10﹣（﹣1.73）]eV＝0.63eV，可见，途径1的活化能相对较小，易进行，即产物NH3主要通过途径1生成，故答案为：1；②根据基元反应的规律，可推知，氮氮三键逐级断开一根化学键后，两边氮原子分别与氢原子建立新的共价键，则上图框的中间体为H2故答案为：c；（3）a．红外光谱法，可获得分子中所含有的化学键或官能团的信息；b．质谱法，可快速、精确测定相对分子质量；c．元素分析法，可计算出化合物中元素的质量分数；d．同位素示踪法，可追踪去向、路径；e．X射线衍射法可获得分子结构的有关数据，包括键长、键角等信息；f．核磁共振法可获得化合物分子中有几种处于不同化学环境的氢原子及他们的相对数目；则为探究产物中氮元素的来源，可采用的实验方法是同位素示踪法，故答案为：d；（4）①以H2O（g）和N2（g）为原料通过电解池原理实现合成氨，固体氧化物作电解质，则右侧氮气转化为氨气，为电解池的阴极，左侧电极为阳极，氧负离子在该极发生氧化反应，其电极反应为2O2﹣﹣4e﹣＝O2↑，故答案为：2O2﹣﹣4e﹣＝O2↑；②在阴极发生的反应为：N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，同温同压下，相同时间内，若进口Ⅱ的n（N2）：n（H2O）＝1：3，设进口Ⅱ的氮气物质的量为1mol，转化的氮气物质的量为xmol，则出口Ⅱ处气体总体积为：（1﹣x）mol+（3﹣3x）mol+2xmol＝（4﹣2x）mol，因该气体为进口Ⅱ处的0.75故答案为：50%。【点评】本题考查反应中的能量变化，侧重考查学生焓变的掌握情况，试题难度中等。4．（2025秋•顺义区期末）甲醇是一种用途广泛的重要化工原料，也是一种有前景的新型清洁能源。（1）煤制甲醇是传统煤化工的重要技术。该合成路线是将煤首先转化为水煤气，再经催化剂合成CH3OH。已知：ⅰ.CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣49.4kJ•mol﹣1ⅱ.CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）ΔH＝﹣41.5kJ•mol﹣1由CO与H2合成CH3OH的热化学方程式是CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH＝﹣90.9kJ•mol﹣1。（2）科研人员研制不同的催化剂以实现利用CO2与H2合成CH3OH。①CO2与H2在催化剂Ⅰ的作用下只发生反应ⅰ。一定温度下使用该催化剂，在体积为1L的恒温密闭容器中投入1molCO2和3molH2，达到平衡时CH3OH在混合气中物质的量分数为10%。该温度下反应的平衡常数为148②使用催化剂Ⅱ时，反应ⅰ过程中能量变化示意图如图（*表示吸附态）。下列说法不正确的是bc（填序号）。a.反应进程中HCOO*→HCOOH*为反应的决速步b.反应进程的微粒中，C原子有sp、sp3两种杂化方式c.反应进程中有极性共价键和非极性共价键的断裂与形成③使用催化剂Ⅲ时，同时发生反应ⅰ及ⅲ。ⅲ.CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH＝+40.9kJ•mol﹣1。在定容密闭容器中充入CO2与H2发生反应，单位时间内，未达平衡时，随温度升高，CO2的转化率增大，但n（CH3OH）/n（CO）减小，可能原因是温度升高，i、ⅲ速率均增大，但温度对ⅲ速率的影响大于对i的影响。（3）我国科研人员设计装置，通过耦合电解CH3OH与CO2，两电极同时生成甲酸盐，实现产品增值。如图为电解装置示意图。①电极a是电解池的阴极。②电解过程中b电极生成甲酸盐的电极反应式是CH3OH-4【答案】（1）CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH＝﹣90.9kJ•mol﹣1；（2）①148②bc；③温度升高，i、ⅲ速率均增大，但温度对ⅲ速率的影响大于对i的影响；（3）①阴；②CH【分析】（1）根据盖斯定律进行分析；（2）①根据题文信息及三段式列式进行分析，根据平衡常数的计算方法进行分析；②根据使用催化剂Ⅱ时，反应ⅰ过程中能量变化示意图并结合所学的知识进行分析；③根据反应i、ⅲ受温度影响的规律来分析；（3）根据电解的原理进行分析。【解答】解：（1）已知：ⅰ.CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣49.4kJ•mol﹣1；ⅱ.CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）ΔH＝﹣41.5kJ•mol﹣1；将反应i和反应ii相加，消去CO2和H2O：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），ΔH＝（﹣49.4kJ•mol﹣1）+（﹣41.5kJ•mol﹣1）＝﹣90.9kJ•mol﹣1，所以热化学方程式为：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH＝﹣90.9kJ•mol﹣1，故答案为：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH＝﹣90.9kJ•mol﹣1；（2）①容器体积V＝1L，初始投入1molCO2和3molH2，平衡时CH3OH的物质的量分数为10%。设平衡时CH3OH的物质的量为x，则：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）初始1300变化x3xxx平衡1﹣x3﹣3xxx总物质的量：（1﹣x）+（3﹣3x）+x+x＝4﹣2x；根据题意：x4-2x=0.1，x=13mol；由于容器的体积为1L，因此平衡时各物质浓度：c（CO2）=23mol/L；c（H2）＝2mol/L；c（CH3OH）＝c（H2O）=13mol/L；平衡常数：K=1c(CO2)c3故答案为：148②a.反应进程中，HCOO*→HCOOH*的能垒最高，是反应的决速步，正确；b.反应进程中，CO2中C为sp杂化，HCOO*中C为sp2杂化，CH3OH中C为sp3杂化，错误；c.反应进程中，断裂和形成的共价键均为极性键（如C＝O、O—H、C—H），无非极性键，错误；故答案为：bc；③已知反应ⅰ：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣49.4kJ•mol﹣1（放热）；反应ⅲ：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH＝+40.9kJ•mol﹣1（吸热）；温度升高时：反应ⅰ（放热）平衡逆向移动，CH3OH的物质的量n（CH3OH）减小；反应ⅲ（吸热）平衡正向移动，CO的物质的量n（CO）增大；同时温度升高，反应ⅲ的速率增大程度比反应ⅰ更大，导致n（CH3OH）与n（CO）的比值减小，所以可能原因是：温度升高，反应ⅰ平衡逆向移动，反应ⅲ平衡正向移动，且反应ⅲ的速率增大程度大于反应ⅰ，故答案为：温度升高，i、ⅲ速率均增大，但温度对ⅲ速率的影响大于对i的影响；（3）①电极a处，CO2转化为HCOO﹣，C元素从+4价变为+2价，发生还原反应，所以电极a是电解池的阴极；故答案为：阴；②电极b处，CH3OH转化为HCOO﹣，C元素从﹣2价变为+2价，发生氧化反应，由于生成了甲酸盐，因此反应的环境为碱性，电极反应式为：CH故答案为：CH【点评】本题是一道考查热化学原理、平衡原理、电化学原理的综合题，难度适中，解答时要应用三段式的方法解决平衡常数的计算问题。5．（2026•广东模拟）碘溶液及其相关的反应在基础化学实验及理论研究中很常见。请回答：（1）在VmL的I2的四氯化碳溶液中加入VmL的KI水溶液，充分振荡、静置，可建立如下平衡：Ⅰ.I2（CCl4）⇌I2（aq）K1Ⅱ.I2（aq）+I﹣（aq）⇌I3-（aq）①298K时，相关物质的相对能量如表所示：物质类别I2（s）I2（aq）I﹣（aq）I3-（H2O（g）H2O（l）相对能量/kJ•mol﹣1022.6﹣56.78﹣51.5﹣242﹣286可根据相关物质的相对能量计算反应或变化的ΔH。I2（aq）+I﹣（aq）⇌I3-（aq）ΔH＝﹣17.32kJ•mol﹣②平衡体系中，下列措施中能使CCl4层的颜色更浅的是ABC。A.加入VmL水B.加入少量水溶性淀粉C.再加入少量KI（s）D.反复振荡混合液③I3-的中心原子的价层电子对数为5④T℃下，平衡体系中存在关系式D（分配比）=c(I2)0c(I2)W+c(I3-)W，c(I2)0表示I2在CCl4溶液中的浓度，c（I2）w、c（I3-）w表示水溶液中的浓度。设c（I﹣）平＝amol•L﹣1，则D＝（2）丙酮（CH3COCH3）碘化反应是一种经典的有机化学反应，在盐酸催化下反应如下：CH3COCH3+I2→有研究认为，反应分为下面三步：Ⅲ.Ⅳ.Ⅴ.研究影响碘化反应的反应速率（v初始）的因素：维持c（CH3COCH3）、c（H+）不变且相等，设计A、B、C、D四组实验（如表），通过测定溶液的吸光度[与c（I2）呈正比]与反应时间的关系，结果如图2。实验组ABCD温度℃616616c（I2）/×10﹣4mol•L﹣16.06.04.04.0①v初始（A）、v初始（B）、v初始（C）、v初始（D）由大到小的顺序是v初始（B）＝v初始（D）＞v初始（A）＝v初始（C）。②结合反应Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ与图2中信息，指出影响反应初始速率v初始的因素，并解释原因c（CH3COCH3）＝c（H+）不变、c（I2）不变时，温度高，反应速率快；c（CH3COCH3）＝c（H+）不变、温度不变时，c（I2）增大，反应速率不变，反应V速率快，不是决速步。【答案】（1）①﹣17.32；②ABC；③5；④1K1+K（2）①v初始（B）＝v初始（D）＞v初始（A）＝v初始（C）；②c（CH3COCH3）＝c（H+）不变、c（I2）不变时，温度高，反应速率快；c（CH3COCH3）＝c（H+）不变、温度不变时，c（I2）增大，反应速率不变，反应V速率快，不是决速步。【分析】（1）①焓变ΔH＝生成物总能量﹣反应物总能量；②能使CCl4层中c（I2）减小的措施均能使其颜色变浅；③I3-的中心原子的价层电子对数为2+12（7+1﹣1×④I2（CCl4）⇌I2（aq）K1=c(I2)wc(I2)0，即c（I2）0=c(I2)wK1；I2（aq）+I﹣（aq）⇌I3-（aq）K2=c(I3-)wc(I2)w⋅c(I-)w，即c（I3-）W＝（2）①由图可知，A与C两条直线平行、B与D两条直线平行，则A与C、B与D两组实验的初始速率分别相等，根据曲线斜率大小可知，B、D两条直线的斜率大于A、C两条直线的斜率，结合斜率与反应速率关系分析判断；②结合①分析可知，v初始（B）、v初始（D）相等且反应速率快，结合控制变量法与表中数据分析影响反应初始速率v初始的因素。【解答】解：（1）①I2（aq）+I﹣（aq）⇌I3-（aq）ΔH＝生成物总能量﹣反应物总能量＝﹣51.5kJ/mol﹣（22.6﹣56.78）kJ/mol＝﹣故答案为：﹣17.32；②A.加入VmL水，水中c（I2）减小，此时CCl4溶液中的I2一部分进入水中，从而减小碘的CCl4溶液中碘的浓度，颜色变浅，故A正确；B.加入少量水溶性淀粉，此时水中I2与淀粉结合，水溶液中c（I2）减小，使碘的CCl4溶液中的I2有一部分进入水中，从而减小碘的CCl4溶液中碘的浓度，颜色变浅，故B正确；C.再加入少量KI（s），溶解后与I2反应生成I3-，使I2在水中的溶解度增大，使碘的CCl4溶液中的I2有一部分进入水中，从而减小碘的CCl4溶液中碘的浓度，颜色变浅，故；D.反复振荡混合液，不能改变碘的CCl4溶液的浓度，不能使CCl4层的颜色更浅，故D错误；故答案为：ABC；③I3-的中心原子的价层电子对数为2+12（7+1﹣1×故答案为：5；④I2（CCl4）⇌I2（aq）K1=c(I2)wc(I2)0，即c（I2）0=c(I2)wK1；I2（aq）+I﹣（aq）⇌I3-（aq）K2=c(I3-)wc(I2)w⋅c(I-)w，即c（I3-）W＝K2c（I2）W•c（I﹣）W，c（I﹣）平＝amol•L故答案为：1K1+（2）①由图可知，A与C两条直线平行、B与D两条直线平行，则A与C、B与D两组实验的初始速率分别相等，根据曲线斜率大小可知，B、D两条直线的斜率大于A、C两条直线的斜率，且斜率越小、反应速率越大，则v初始（A）、v初始（B）、v初始（C）、v初始（D）由大到小的顺序为v初始（B）＝v初始（D）＞v初始（A）＝v初始（C），故答案为：v初始（B）＝v初始（D）＞v初始（A）＝v初始（C）；②由图2信息和表中数据可知，维持c（CH3COCH3）＝c（H+）不变，温度相同时c（l2）不同，不影响反应速率，表明反应V的反应速率快，不是决速步；c（I2）相同时温度越高，反应速率越快；结合反应Ⅲ、Ⅳ、V与图2中信息可知，影响反应初始速率v初始的因素：c（CH3COCH3）＝c（H+）不变、c（I2）不变时