化学反应原理综合题型研究（培优专练）-2026届高考化学学生版

化学反应原理综合题型研究

里情境突破练—回压轴提速练

情境美破练

1.薪考法【结合始变和传变的数值考查自由能变的计算弗MK反应方向】（2026甘肃酒泉・一模）利用工业废气

中的CO?合成CHQH可以变废为宝,有关反应如下：

反应I:。。2（。）+3H2（g）WCHQH（g）+HQ（g）A%

反应II：CO2（g）十〃2（g）u。。（9）十"2。8）'Ik

反应m：CO（g）+2H2（g）=CHQH（g）A”，

上述反应/、II的焰变和焙变如表：

反应AH/(kJ-moL)△S/(J-mol-1•/<-*)

I-48.97-177.76

II+41.17+42.08

回答下列问题：

⑴反应H1的AH：；=kJmol_1o

（2）反应/正反应自发进行的条件是（填“低温”“高温”或“任意温度”）。

⑶上述反应使用催化剂的R的可能是（填字母）。

A.加快反应速率B.提高。5的平衡转化率

C.改变反应/的反应热D.降低决速步骤反应的活化能

（4）在恒温密闭容器中，仅发生反应I和反应的平衡转化率和甲醇选择性

穴CH：Q"）%=半篝桨"X100%］随温度变化关系如图所示。

九（消耗。。2）

%

%(

(H

dO

o

)£

DD

H

236240244248

T/℃

①写出增大CHQ”选择性的方法:（填一种即可）。

②温度高于236℃以后，CO?转化率下降的原因是o

③在244七，向一定容积的容器内投入DnoICCXg）和2.88/叨厚（g）充分反应，平衡时生成CH：QH的物

质的量为molo该温度下，反应H的平衡常数K=（保留2位有效数字）。

2.新情境【结合电解原理考查化学*理］（2026•江苏•一模）可以利用反应CO2+4%%安西+2Hq

催化剂

将。。2转化为Si和耳。，配合水的电解实现氢气和氧气的再生。

⑴利用以上反应再生制氧气的大体流程如下图所示。

①在流程中，化合价发生改变的元素有0

②已知其和CH|的燃烧热分别是一285.8kJ・moL,—890.3kJ•moL,丛。。）=HQ（g）\H=

+44kJ,mol-1

300〜400℃

则：CO.+—CH*+2HQAH=。

催化剂

⑵反应在300-400℃时转化率较高，副反应主要有：COG）+82（g）=CO（g）+&O（g）△〃=

+41.2kJ•moL,Ni-ZrO,催化CO,加H,制CH,的反应历程如图所示。

CH4(g)

H

0?C1109

|^p2ZrO2

①用2代替心，通过检测生成的水中含有“2。、D。、〃。0,可能的原因有o

②向恒压、密闭容器中通入lnw/COz和4"9在&平衡时混合气体中含碳物质的物质的

量随温度的变化如图所示。温度低于600°。时,随着温度升高，6的物质的量增大的原因是。

⑶一种铜基催化KOH、尿素［。。（八"工］无膜电解系统用于电解水，可以低成本生产氢气。相同条件

下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分氧化产物在不同电解电压时的法拉第效率（FE%）如图/所

Qx（牛.成还原产物X所需要的电量）

zp'0（法拉第效率：PE%=x100%)

Q总（电解过程中通过的总电量）

_____»

①当电解电压为口时，阳极同时生成M和NO』的电极反应式为:。

②不同电流密度下，阴极产物H2的法拉第效率和H2的生成速率如图H所示。电流密度大于100mA-

cm-2时，H2的法拉第效率降低的原因可能是：。

10o4go

N

Z.

30ooE.

8oE

O

%0E

6o2oo工

«、

-0翱

H照

4o1OO建

由

X

2O0

5050

电流密度/mAcm，

图2

⑷浙O有棒状加。⑴-加0)、片状加O(p-%iO)两种。均可用作CO?选择性加氢转化为CHQH的

催化剂。在加Q催化剂存在下，将CO?与H>混合，同时发生以下两个反应：

反应ICO,(£Z)+3H2(g)=CH：QH(g)+H2O(g)A/7,=-53.7kJ/mol

反应IICO<g)+H《g)UCO(g)+凡O(g)ML=+41.2kJ/mol

挖制一定的CO?和不初始投料比，在相同压强下,经过相同反应时间测得如卜.实验数据(其中“甲醇选

拦性”是指转化的CO)中生成白醇的百分比)

*0

%8

<、

F6

卑

O4

U

2

0

不同反应温度下两种ZnO催化剂催化CO?加氢性能

已知：p-ZnO表面合成CH30H的生成活化能Ea=32kJ•moL,r-ZnO表面合成CH.OH的生成活

-1

化能Ea=54kJ•mol

①在280〜320℃范围内，相同催化剂条件下，随温度升高，与CO的产率均提高，而甲醇的选择

性降低的可能原因是;

②在280〜320°。范围内，比较图。和图b两种Z72O催化剂催化CO?加氢性能，说明在CO2加氢合成甲

醇时优先选用p—ZrQ催化剂的原因：o

3.新角度【结合水溶液中的离子平看考查化学H理】（皿七■•一模）柠檬酸（俗称枸檬酸，用H.A表示）是一

种有机弱酸,易溶于水,熔点为163。「,可作限度调节剂、防腐剂等°其结构简式如图所示：

CH.COOH

I

HO-C-COOH

I

CH2COOH

（1）关于柠檬酸分子说法正确的是O

A.分子中碳原子为sr，杂化B.分子中含有3个兀键

C.分子中含有13个d•键D.不能形成分子内氢键

（2）证明柠檬酸为共价化合物而非离子化合物的实验方法为。

⑶现需80.00mL0.100mol-厂柠檬酸溶液作酸度调节剂,配溶液时所需仪器有容量瓶、烧杯、玻璃棒、

电子天平、o需称量柠檬酸质量为g<>

（4）配制上述溶液时，导致实验结果偏大的情况是o

A.柠檬酸已潮解（吸收水蒸气）B.转移时未进行洗涤操作

C.定容时俯视容量瓶刻度线D.容量瓶未干燥直接使用

25℃时，用NaOH调节H,A溶液的p",溶液中各种微粒的分布系数6与p"的关系如图厅示［比如

的分布系,⑷）=西而寻得而评i】。

（5）下列叙述错误的是。

A.曲线I代表15（小-），曲线N代表6（%4）

B.当c（〃2月一）=c（4"）时,溶液的p〃=5.6

C.25℃时,反应H.A+HA2-=2国力-的K=50.1

D.25℃时，NgHA溶液加水稀释过程中，里契减小

c(HA2-)

(6)某浓度均为O.lOOrnol,L~1的NaH2A和Na2HA的混合液中

①c(H㈤ciHA2-)

A.小于B.等于C.大于D.无法确定

2c(HA2~)+3c(A：-)+c(OH-)-c(H+)=mol•LX

②C(H2AT)+

⑺常温下，在柠檬酸(及冏和Gd(NQ,)2的混合液中滴加MQH溶液，混合液中pX[pX=-\gX,X代

表c(Cf+))、/>)]与口”的关系如图所示。下列叙述错误的是。

c(H/)2

C(H2R-)C(HR­)

143

A.L2直线表Tg"上)与pH关系B.K^Cd{OH).^=1()--

C(H2rC~)

l32

C.O.lmol-L~Na2HR溶液呈碱性D.HR+R-=H2R~+HR-的K>1000

(8)柠檬酸亚铁SeGM。。在空气中燃烧生成属2。3时，也会生成Re。。现煨烧49.2g的尾。四。7,得

到%2。3和FeO的混合物15.84g。则Fe2O3的质量为g。

压轴提速练

建议用时：130min

4.(2026•湖北襄阳•一模)82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

①COAg)+3氏(9)=CH:iOH(g)+H,O(g)^H,=-50k.J•mor；

②CO)(g)+H)(g)=CO(g)+=4-41k.J-mol-1；

③CO(g)+2H2(g)U

=o

(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.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

：B.加入催化剂，降低了反应的A",从而加快了反应速率

；C.平衡时向容器中充入惰性气体，甲醺的产率不变

!D.反应达到平衡时，升高温度，CH：,。”的浓度增大

Q................

⑶在一定条件下，发生上述反应①和②，达到平衡时。。2的转化率随温度和压强的变化如图甲所示。

压强一定时，。。2的平衡转化率先增大后减小的原因可能是温度一定时，压强由小到大的顺序是

⑷在密闭容器中，充入和2moi凡合成CHQH,假设只发生反应①和②。不同温度下达到平

衡时CHQH及8的体积分数如图乙所示。则曲线匕代表；300℃时反应达到平衡，CO2的转

化率为此温度下反应②的K：=（用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算）。

5.（2026・湖北孝感♦一模）C5转化为甲醇是实现“碳中和”的重要手段，该过程上要发生下列反应;

I.CO2（g）+“2（g）=CO（g）+H2O（g）Ago

II.CO（g）+2H£g）=CH、QH（g）<0

III.co2（g）+3H2（g）=CHQH（g）+HQ（g）A”，

（1）相关键能如下表所示，则A“2=kJ・moL（用含字母的代数式表示）。

化学键。三。H-HC-Hc-oO-H

键能/kJ・molTabcde

⑵恒容条件下，发生反应HI,CO?和H2的起始物质的量之比为3:1时,该反应在无分子筛膜时平衡常数

随温度的变化如图所示（分子筛膜能选择性分离出凡。）。

①为提高氢气的平衡转化率，可以采取的措施为（填序号）。

a.适当降低温度增大。的浓度c.扩大容器体积d.加入更高

效的催化剂

②700七,有分子筛膜时，K可能是图中的（填或“C”）。

⑶在催化剂的作用下，反应III的历程如图所示（吸附在催化剂表面的物质用*标注，如*表示。

吸附在催化剂表面，图中己省略）

_________________________________G

L3O

>

之65

寂O.

再O.

0Q

混-OJ.

65

3O

-1.95

反应历程

该反应历程中反应物与产物能量变化最大为eV。

（4）初始2251,8xIO。。Pa恒压下，将一定比例CO?、兄混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管，发

生反应I和II.装置及乙、乙八〃……位点处（相邻位点距离相同）的气体温度、CO和的体积

分数如图所示。

15285

280

14.2

线265

蒙M

韵

2速

CO?、HZ演

2L也心处.28

混合气.245处

拄1

绝热反应管r了

（容器内与外界没有热量交换）

11

225

LiL2心L$LtLiLiLQ

位点

①混合气从起始到通过“处，CH30H的生成速率（填或“二"）00的生成速率；

②心-“）位点温度为280℃,且各物质体积分数保持不变，则平衡体系中耳。的分压为Pa（保留

小数点后两位;各组分的分压=总压x该组分的物质的量分数）。

⑸为实现“碳中和”，还可以通过电解法在酸性条件下用。。2制备CH,。“，其阴极的电极反应式为

6.（2026•湖南株洲•一模）甲醇常用于溶剂、燃料和化工原料，具有许多重要的应用。

I.装置I为甲醇燃料电池。装置II是一种以M-OzO为电催化剂，并将其与金属铝组装成的可充电

电池，用于还原碱性污水中的M2］为N%,电池放电时，水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢

原子，氢原子再将吸附在电催化剂表面的N。；逐步还原为四

负载

金

属

oi离l

铝

广

交

换

膜

扩散层阳离子扩散层

交换腴NO；污水

装置I装置II

回答下列问题：

⑴充电时，M-CuO电极上有生成，则此时装置II总反应为，其中M-CuO电极应连接装

置I中的电极(填"4'或"B”)。

(2)放电时•，装置I【的负极区pH将(填“增大”、“减小”或“不变”)o

II.CO?稳定性加氢合成甲醇是“甲醇经济”理念下的•个重要成果，发生如下反应：

反应i：COKg)+凡(g)=CO9+MO(g)AH=+41.2kJ♦moL

反应iitCO(g)+2H2(g)=CHQH(g)

反应Hi：CO2(g)+3H2(g)=CHQH(g)+AM=-49.5kJ•moL

⑶反应ii能自发进行,符合该反应特点的图像是。

C.

⑷不同压强下，和又的起始物质的量比为1：3,图甲和图乙表示。。2的平衡转化率随温度升高的

变化关系,或表示的平衡产率随温度升高的变化关系，如下图所示：

已知：CO2的平衡转化率=的。2)*了(。。2)平衡X100%,

初始

______G

的平衡产率=倍x100%o

九(以2)初始

①图中纵坐标表示。。2平衡转化率的是图(填“甲”或“乙”)，压强独pK填“〉”或

“V”)。

②图乙中Z温度时，两条曲线儿乎交于一点，分析原因o

⑸某温度下，将lmoBQ和所〃耳2充入容积不变的2L密闭容器中，若只发生反应该，初总压为8

MPa,测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表：

时间/无12345

P后加前0.920.850.790.750.75

1

①用CO2表示前2h的平均反应速率v(CO2)=mol-L--h~\

②该条件下的分压平衡常数K产(MPa尸(结果用分数表示，用平衡分压代替平衡浓度计算%,

分压=总压X物质的量分数)。

7.(2026•河北•一模)二甲醛(CH30cHJ是重要的有机合成原料。工业上常用合成气(主要成分为CO、H2)

制备二甲雁，其主要反应如下：

反应iCO(g)+2H2(g)==-91kJ-mol-1

1

反应ii2cHQH(g)=CH.OCH/g)+H,O(g^H2=-23.5kJ-mol-

回答下列问题：

(1)反应28(g)+4H2(g)=CH,OCHig)+HQ(g)的\H=kJ•moL。

(2)已知AG=A”—TAS,AG随温度变化的三种趋势如图1中线条所示。能用来表示反应i的线条是

(填线条字母)。

(3)一定条件下，反应i达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应

方向移动的是(填字母)。

A.逆反应速率先增大后减小B.凡的转化率增大

D.容器中的嘤!变大

C.反应物的体积分数减小

n(CO)

(4)一定温度下，在体积为2L的刚性容器中充入lmo\CO(g)和一定量的H>(g)发生反应i、优制备二甲

时平衡时CHQCHs的分压p(SQ^)(分压=总压x物质的量分数)与起始造的关系如图2

所示。已知:初始充入2moi此时，容器内气体的总压强为2p。kPao

①d点：D正(填或"V"，下同)。逆。

②a点时，CO转化率%转化率。

③若10min时反应到达c点,CO的转化率为75%,则0-10min用CHQCH：,表示的平均反应速率为

l_1

mol•Lr-min,反应ii的分压平衡常数Kp=。

8.(2026•陕西渭南•一模)我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。利用。。八兄为原料

合成对实现“双碳”R标具有重要意义，其主要反应如下：

反应1：82(g)+3H式g)=CHQH(g)+HQ(g)AH,=-48.5k.J•moLK

反应2：CO2(g)+H,(g)=CO⑹+H,O(g)A“2=+43.9kJ♦moLK,

回答下列问题：

(1)已知反应3的平衡常数K：尸冬，写出反应3的热化学方程式：。

(2)为提高CNiOHS)的平衡产率，理论上应采用的条件是(填字母)。

a.高温高压b.高温低压。.低温高压d.低温低压

⑶一定温度下，向压强恒为103MPa的密闭容器中通入1mol比丛。)和3moi凡(9)，充分反应后，测

得CO2平衡转化率为50%,CftO//选择性为80%,该温度下的分压为［分压=总

压x物质的量分数，甲醛的选择性=生野耗及？)x100%］；计算该温度下反应2的压强平衡

消耗的息几(。。2)

常数爸,为(保留两位有效数字)［K,为以分压表示的平衡常数］。

(4)研究者向恒压(3.0MPa)密闭装置中通入一定量的反应物混合气［"(82)叫(“2)=1叨,测定甲醇的

时空收率随温度的变化曲线如组所示(时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速

率)。

............即

25

>

Ho6.

S520

s

<./M223,0.20)

已15/\Ni5Ga5

与s

、

愣O1

Es0

、)0

一

、5(169,0.10)NiGa^-*------

丽iQa.

0

E-22o2

16018000202460

不同Ni、Ga配比的Ni-Ga/SiO、催化剂对

二氧化碳加包制甲醇反应的影响

①请解释甲醇时空收率“抛物线”后半段下降的可能原因：o

②为获得最大的甲醇时空收率，根据图像选择催化剂最佳配比和反应最佳反应温度为（填字母）。

A.NiGa,220℃B.NiGa,240℃

C.Ni:>Ga,>210℃D.Nir）Ga^220℃

⑸在PMPa.TP下，将投料比九（82）：九（凡）=1：1的原料气匀速通过无分子筛膜多孔载体反应器，只

发生反应2,CO,的平衡转化率为25%。同温同压下,若通入装有催化剂的新型膜反应器（如图所示），

CO2的平衡转化率为40%,则相同时间内出口Q和出口b中HQ的质量比为o

9.（2026•江苏扬州•一模）对CO2的捕获、利用已成为前沿科技竞争的焦点。

⑴直接碳燃料电池能够将固体碳（如煤、生物质炭等）的化学能直接转化为电能，并生成高纯度。。2。

其使用"2。。3-长2co等二元共熔碳酸盐作为电解质，工作原理如图1所示。

图・1

①在正极，和。2反应生成。。/，电极反应式为o

②在负极，固体碳燃料（用C表示）发生一系列反应，其中反应C（s）+CO/9）=2CO（g）LH=

172/cJmoL,在高温下（>7。0℃）杓利于自发进行的原因是。

（2）CO,电还原与氯碱工艺可联产CO、和KHCQ,,其工作原理如图2所示。

①阴极上CO?选择性还原为同时会生成少量“2。一定条件下，阳极产生22.4〃标准状况）S时,

阴极生成气体的总质量为26.7g。则该条件下，阴极生成CO的法拉第效率为o［法拉第效率=

九（生成目标产物所消耗的电子数）

X100%]

九（电路中通过的总电子数）

②。。2还原为CO的反应在钻吓咻催化剂（简化为Go-M结构）表面进行,催化循环过程的简化模型如

图3所示。若此过程中N元素化合价不变，则Co元素化合价变化的步骤有：（填序号）。

⑶通过制备。。田。。3）2有潜在价值，但固体难以从其水溶液中分离。

①研究发现，@（“。。3）2固体析出过程中，溶剂的极性会削弱”。。3中。一打键的稳定性。为得到

G1（"CO）固体,可采取的合理措施为o

②采用热重法可分析固体组成，依据图4,可判断所得固体主要是Ga（HCO3）2而不是的理由是

%

、

世

血

堂

」

忸

茎

T.

一

10.(2026•四川遂宁•一模)实现“碳中和、碳达峰”是中国对国际社会的庄严承诺。关键在于二氧化碳如何资

源化，其中利用CO?与CH,锲基催化重整(DRM)技术制合成气(CO和凡)是研究热点之一，发生的主

要反应如下：

反应I：CH、(g)+COAg)02Go(g)+2凡(g)AH=+247.4kJ•moL

反应II：co<g)+凡(g)UCO(g)+HQ(g)

(l)与a〃为标准摩尔生成焰，其定义为标准状态下，由稳定状态的单质生成Imol该物质的焰变。对于

稳定状态单质，其△出力为零。根据下表数据，计算反应H的反应热A&="・7法L,该反应能

自发进行,则AS0(填“大于”“小于”或“等于”)。

物质CO?COH0(g)

△fHm8(kJmoL)一393.5-110.5-241.8

⑵描述化学反应的平衡常数常用三种方法：K,、6、和K式月平衡时气体的物质的量分数代替平衡浓度

干算)。关于相同温度下，反应【I的三种平衡常数的数值(填“相等”或“不相等”)。

(3)在恒温恒容的条件同时发生反应I和反应【I,下列有关说法正确的是(填标号)。

A.通入氮气，不能改变。的平衡转化率

B.混合气体密度不再改变，说明反应达到平衡状态

C.使用高效催化剂能加快反应速率和降低反应的焰变

D.反应II逆反应的活化能小于正反应的活化能

(4)在RV加时，将。O?和。凡按等物质的量充入密闭容器口，只进行反应I,分别在无催化剂及加。2

催化下反应相同时间，测得CQ的转化率与温度的关系如图所示。

①。点时有催化剂和无催化剂的。。2转化率相等的原因是o

②在PMPa、900℃,浙O.?催化条件下，将C5、CR、力厂按物质的量之比1：1：2充入密闭容器，CO2的

平衡转化率。大于50%,解释说明原因：，此时平衡常数弓=(以各气体的分压代替浓度

计算:列出含a、p的计算式)。

(5)一种由离子交换树脂和碳纳米管构成的复合薄膜，可同时传导阴离子(HCO?)和电子。利用该薄膜

能有效富集空气中的。.如图所示,在薄膜。侧通入空气，6侧通入氢气,充分反应后在b侧得到高浓度

的。。2。

空气—>f基本无CO?的气体

f比、高浓度的

H2->薄膜(含水)0co2

b侧

Q侧上的电极反应式为0

11.(2026•湖北祸州•一模)甲醺(CHQH)是一种绿色能源，以CQ与凡为原料制备甲醇是实现g资源化

利用的方式之一.某温度下，利用C5生产甲酹主要涉及以下反应。

反应i.CCMg)+3H2(g)=CH：QH(g)+HQ(g)AHI=-49.4kJ・moL；Kx

反应ii.CO式g)+H2(g)-^CO(g)+"。(。世氏=+4L2kJ•moL；K>

反应iii.CO(g)+2H2(g)=；K.

⑴反应iii的；

⑵升高温度，今的值将(填“增大”、“减小”或“不变”)。

Ki

⑶向绝热恒容密闭容器中充入等物质的量的COe)和%®发生上述反应，下列可说明反应己达平衡

状态的是(填选项)。

A.混合气体压强保持不变B.容器内温度不变

C.vlE(CO2)=0逆(CO)D.n(H2):n(CO)=1:2

(4)在恒温密闭容器中，向容积为V的容器内投入ImolCCXg)和3m。14(9)充分发生上述反应，的

平衡转化率［a(05)%］和甲醉选择性1。"。"％=畔笑笑3X100%］随着温度变化关系如图所

L九(消耗。。2)」

/Ko

12.060.0

nL550%

兴9.H

(nL08Z.0

5o

gx

cn。5

0。

5

n«。0

56.0

232236240244248252

77℃

①分析温度高于236℃后，转化率下降的原因一

②在244℃,计算平衡时生成CH,OH的物质的量为mol(计算结果保留两位有效数字)。

(5)在研究利用。。2生产甲醇反应历程时发现，反应气中水蒸气含量会影响C"30H的产率。为了研究

水分子对该反应机制的内在影响，科学家利用计算机模拟，研究添加适量水蒸气前后对能垒较大的反应

历程能量变化的影响，如下图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。

资料显示:水也可以使催化剂活化点位减少。结合资料、上图及学过的知识推测,在反应气中添加水蒸

气,你认为甲醇产率会:（填“增大”、“减小”或“不变”）,你判断的理由是:。

12.（2026•・庆渝中•一模）SO?是大气污染物之一，通过化学反应可将其转化为重要的化工原料。

I.焦炭催化还原SO2回收硫：2C（s）+2SO2S）=S.2（g）+2。。2（9）。一定压强下，向恒容密闭容器中加

入足量的焦炭、催化剂和一定量的SQ，测得SO2的生成速率。（SO。与S2的生成速率M&）随温度的变

化关系如图所示。

⑵图中4个状态点（Q、b、c、d\对应的反应体系处于平衡状态的是o

II.生产硫酰氯：SO式g）+a（g）=so2s（9）AH,=-67kJ/moL

⑶己知键能C7—a：243kJ/mol>S-Cl：255kJ/mol,则SO?和SO2a2分子中硫氧键的键能差值为

kj/mol（取绝对值）。

（4）恒容密闭容器中按不同投料比充入SO.4。）和。以9），测定不同温度下体系达平衡时的Ap（Ap=P0-

p,po为体系初始压强240kPa,p为体系平衡压强）与投料比的关系如图所示。

②”点SO2的转化率为;N点的平衡常数K.=kPa-(用物质的分压代替浓度)。

IH.电化学协同吸收SO2和NO制硫酸(如图所示，阴极室溶液：4<pH<7)：

(5)①阳极电极反应式为o

②当有4moiH+通过阳离子交换膜时,，则理论上可吸收标准状况下LNO.

13.(2028云南・一模)电催化还原M制备NH：,，实现氮循环，是近年来的研究热点之一，问答下列问题：

(1)已知：

I.4NH式g)+3Q(g)=2N<g)+6HQ(g)bH\

H.2%(g)+5(g)=2HQ(g)△"

HI.3H2(。)+M(g)W2NH式g)A”，

①A%=(用含△耳和AH2的式子表示)o

②一定条件下，在密闭容器中发生反应HI,减小容器体积，平衡(填“正向”“逆向”或“不”)移动。

⑵以氮掺杂多孔碳(NPC)为电极，电催化还原M制备NH：”理论计算的反应进程如下图甲，吸附在催

化剂表面的物种用*标注。

X

HXN

HNN+

NNUI

W

U*N*N

NNNHHX'2NH

2♦**N3

。00no0.03

--一°・%-0.17-0.24

'「0.38\-0-45/

'-0.54/\-0.46

/-0.5h

、、・0・8欧

-1.10；

'-1.30

----途径1

途径2

反应进程

图甲

①产物主要通过(填“途径1”或“途径2”)生成。

②图甲框中的中间体为(填标号)。

A.H.N-NHB.H2N-NH2

C.NH^NHD.NH?+NH?

③为探究产物中氮元素的来源,可采用的实验方法是（填标号）。

A.同位素示踪法B.质谱法

C.元素分析法D.红外光谱法

⑶NPC电催化合成氨的产氨速率、电流效率与电压的关系如图乙（已知：电流效率=

累？职理*叫x100%）。实际生产中，最适宜的电压为V.

生产氨的实际电量------

5xlQ-5........,

四产氨速率一♦一电流效率

iL2

o

E

、

制S8

W黑

K

4

O.

0.40.50.60.70.80.91.01.11.2

电压/V

图乙

（4）已知电极反应：M（饱和）+6H++6e-=2N%,电解液体积为100mL。25七的相关数据见卜.表。

M的分压M的溶解度/mol・£T产氨速率/mol・/ri

78kPa4.75x10-42.30x10-5

101kPa6.10x1073.17x10-5

①根据上表数据，区的分压增大，产氨速率变大的原因为

②恒压lOlkPa下，反应脑后,溶解N2的转化率为（列出计算式即可）。

九（转化的M）

［三知：溶解M的转化率=x10()%]

九（溶液中饱和的M）+九（转化的M）

14.(2026•湖北案阳•一模)二甲醛(CH.QCH)被称为“21世纪的清洁燃料"。以CO?、凡为原料制备二甲醛

涉及的主要反应如下：

I.282(g)+6H2(g)=CH3OCHig)+3HQ(g)=T22.5kJ•moL

11.CO2(g)+H>(g)=CO(g)+H,O(g)^H,=+41.IkJ・moL

同答下列问题：

(1)反应2co(q)+4M(g)=CHQCH[g)+H,O(g)的\H=。

⑵反应/可以在下自发。(填“高温”、“低温”或“任意温度”。)

⑶关于反应/，下列描述正确的是(填字母序号)。

A.恒温恒压下达平衡状态时，再充入少量氮气,正逆反应速率不变

B.当混合气体的平均摩尔质量不再发生变化时，反应达平衡状态

C.达平衡状态时，伏氏)='3v(CO,)

D.恒温下缩小容器体积，反应物的活化分f百分数增大

(4)在压强、C。之和凡的起始投料一定的条件下，发牛反应/、II,实验测得OQ平衡转化座和平衡时

CHQCH；的选择性随温度的变化如图所示。

与

祖

奈

根

横

F距

睥

2xCH：QCH3的物质的量

已知：CH,OCH,的选择性=x100%o

反应的的物质的量

①其中表示平衡时的选择性的是曲线(填“①”或"②"):温度高于300(时，曲线②随

温度升高而升高的原因是。

②为同时提高C5的平衡转化率和平衡时C/IQC”,的选择性,应选择的反应条件为(填标号)。

a♦低温、低压b.局温、局压c.局温、低压d.低温、后j压

③当气体总压强和温度恒定为LOIMPa和290℃时，向密闭容器中通入bnoZCOz和3mo///2发生上述

反应1和H,达到平衡时，计算反应II的压强平衡常数K,为o(小数点后保留2位有效数字，用平

衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压X物质的量分数)

15.(2026•上海•一模)利用必将。。2催化还原为甲醇可以有效实现“碳减排”，其转化反应为：

ca(g)+3氏(9)=CHQH⑹+凡。8)AH=-49.6kJ.moL。

已知该转化反应在某固体催化剂表面分两步进行：

反应/：COz(g)+Hz(g)-8(g)+%O(g)△&一+4L2kJ・moL

反应II：CO(g)+2H2(g)=CHQH(g)

(1)根据以上数据计算A%=，反应II能自发进行的条件是。

(2)以物质的量之比L20向刚性容器中投入。。2和其合成甲醇。。。2的平衡转化率随温度的变化如

下图所示。

_________1

co,的平

衡转化率

①TC时，"(CO)=7i(C”QH),则反应/的平衡常数为(保留1位有效数字)。

②随温度升高，。。2的平衡转化率先减小后增大的原因是o

(3)研究表明，。Q电催化还原也可制得甲醇，部分反应机理如下图所示(其中吸附在催化剂表面的物种

用“•”标注)。下列描述不正确的是。

>l

£

HCHO

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设-0.03：

玄l

塞

：-1/3-1.15

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