2026年高考化学4月模拟试卷必刷题-化学反应与能量

第1页（共1页）2026年高考化学4月模拟试卷必刷题——化学反应与能量一．解答题（共25小题）1．（2026•天津一模）甲醇（CH3OH）是重要的清洁能源和化工中间体，工业上常以CO和H2为原料合成甲醇，甲醇进一步氧化可制备甲醛（HCHO），过程中涉及复杂的热化学变化和平衡移动问题。结合相关化学原理，回答下列问题：（1）1mol甲醇（CH3OH）分子中含有的σ键总数为（用NA表示阿伏加德罗常数的值），其沸点高于甲醛（HCHO）的主要原因是。（2）已知以下热化学方程式：①CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH1＝﹣90.8kJ/mol②2CH3OH（g）+O2（g）⇌2HCHO（g）+2H2O（g）ΔH2＝﹣37.4kJ/mol③H2O（l）＝H2O（g）ΔH3＝+44.0kJ/mol以CO（g）、H2（g）、O2（g）为原料合成甲醛的反应为CO（g）+2H2（g）+1/2O2（g）＝HCHO（g）+H2O（l），ΔH。请计算该反应的ΔH＝kJ•mol。（3）已知某条件下，反应①的平衡常数为K1，反应②的平衡常数为K2，则CO与H2、O2合成甲醛（生成气态水）CO（g）+2H2（g）+1/2O2（g）＝HCHO（g）+H2O（g）的总反应平衡常数K＝（列出K与K1、K2的关系式）。（4）某工厂在恒温恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2，进行工业合成甲醇的反应CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH＝﹣90.8kJ/mol。下列能说明该反应达到平衡状态的是（填序号）。a．容器内气体的压强不再变化b．容器内CO与H2的浓度比始终为1：2c．容器内混合气体的密度不再变化d．单位时间内消耗1molCO的同时生成1molCH3OH（g）（5）若将合成甲醇的反应设计为恒温恒压容器中的反应，初始时充入1molCO和2molH2，达到平衡后，向容器中再充入少量惰性气体Ar，平衡将（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”）移动，理由是。2．（2026•合肥模拟）氮氧化物的有效治理对环境保护有积极意义。把NOx氨化是目前消除NOx的理想方法、相关反应有：反应ⅰ：2NO（g）+H2（g）⇌N2O（g）+H2O（g）Δ反应ⅱ：N2O（g）+H2（g）⇌N2（g）+H2O（g）Δ反应ⅲ：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3Δ请回答下列问题：（1）反应ⅳ：2NO（g）+5H2（g）⇌2NH3（g）+2H2O（g）ΔH4＝kJ•mol﹣1（用字母a等表示）。（2）保持压强和温度一定，向密闭容器中投入一定量NO和H2发生反应ⅰ和反应ⅱ，下列说法不能作为两反应是否达平衡标志的是（填标号）。a．N2的体积分数不再变化b．容器内气体密度不再变化c．容器内气体平均相对分子质量不再变化d．断裂2molH—H键的同时生成4molH—O键（3）实验研究，NO在CuO—Fe2O3/TiO2[具有固定组成的多元复合氧化物催化剂，包含不同组分（CuO、Fe2O3、TiO2）及其界面位点]表面发生氨化反应时呈现三条路径（Path1～3），反应进程与能量变化如图所示（*表示吸附态）：NO在CuO—Fe2O3/TiO2表面发生氨化反应时呈现多条路径的原因很可能是（填标号）。a．催化剂组分多样，导致活性位点的多样性b．实验温度过高导致反应路径随机分化c．催化剂中CuO与Fe2O3的质量比不同d．氢（还原剂）的转移与加氢路径多样性（4）将1molN2O、2molH2充入2.0L恒容密闭容器中，在恒温或绝热条件下只发生反应ⅱ，测得N2O的转化率随时间的变化如图所示。已知：正反应速率v正＝k正c（N2O）•c（H2），v逆＝k逆c（H2O）•c（N2），其中k正、k逆为正、逆反应速率常数（其大小只与温度和催化剂有关）。①曲线（填“甲”或“乙”）表示绝热条件下N2O的转化率随时间的变化。②对于M处，活化分子百分数：甲乙（填“＞”、“＜”或“＝”）。③对于N处，k逆k正=（5）一定温度下，在一刚性密闭容器中（含催化剂）通入2molNO（g）、3molH2（g）发生反应ⅰ、ⅱ，初始总压强为250kPa，经8min达到平衡，测得总压强为210kPa，p（H2）＝75kPa，则0～8min内，以NO分压变化表示反应的平均反应速率v（NO）＝kPa•min﹣1，反应ⅰ的平衡常数Kp＝kPa﹣1（Kp是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数）。3．（2026•贵州模拟）氮化钛（TiN）是一种用途广泛的材料。采用镁碳联合还原的方法制备TiN。总反应：TiO2（s）+Mg（g）+C（s）+12N2（g）＝TiN（s）+MgO（s）+CO（g）Δⅰ．TiO2（s）+2Mg（g）+12N2（g）＝TiN（s）+2MgO（s）ΔH＝akJ•molⅱ．TiO2（s）+2C（s）+12N2（g）＝TiN（s）+2CO（g）ΔH＝bkJ•mol（1）总反应的ΔH为（用含a、b的代数式表示）。在（填“较高”或“较低”）温度下有利于总反应进行，判断依据是。（2）TiN属于NaCl型结构的晶体，其晶胞结构如图1所示。若TiN晶胞中顶点的N原子被C原子取代，据此分析，这种碳氮化钛化合物的化学式为。（3）制备过程中存在镁的氮化反应：3Mg+N2＝Mg3N2，不仅增加Mg的消耗量，而且降低目标产物TiN的产率。为抑制Mg3N2的生成，根据图2判断TiN的合成温度理论上应不低于K。（4）合成TiN需要将混合物料粉末进行压坯，N2要穿过粉末压坯的孔隙才能到达反应前沿。Φ为粉末压坯的孔隙率（数值越小，压坯越紧），模拟Φ＝0.2、Φ＝0.7，合成温度在1200K、1500K条件下反应，外加N2压力p（N2）和TiN产率的关系如图3。表示Φ＝0.7，合成温度1500K的曲线是。总压恒定不变时，升高温度（“增加”或“减少”）氮化产率，原因是。4．（2026•哈尔滨一模）科研人员开发了三种新型氨合成方法。方法一：N2（g）+3H2O（g）+3CO（g）＝2NH3（g）+3CO2（g）ΔH3已知：①2N2（g）+6H2O（g）＝4NH3（g）+3O2（g）ΔH1＝+1266.4kJ/mol②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）ΔH2＝﹣566.0kJ/mol（1）ΔH3＝kJ/mol。（2）反应①、②的吉布斯自由能变化（ΔG）随温度变化情况如图1所示，结合图像分析反应N2（g）+3H2O（g）+3CO（g）＝2NH3（g）+3CO2（g）中CO的作用是。方法二：200℃，常压下，利用工业废气NO与H2在催化剂表面反应直接合成NH3。主要反应如下：主反应：2NO（g）+5H2（g）⇌2NH3（g）+2H2O（g）副反应：2NO（g）+2H2（g）⇌N2（g）+2H2O（g）（3）分析该合成方法较传统合成氨的优势：。（写出两点即可）（4）200℃，恒压p条件下，向一密闭容器中按n（NO）：n（H2）＝1：3投料发生以上反应。一段时间后体系达到平衡状态，NO的转化率为80%，NH3选择性为90%（NH3的选择性=转化为NH3的NO的物质的量转化的NO的总物质的量（5）研究表明，固溶体型催化剂OsxPt1﹣x/γ﹣Al2O3在合成反应中表现出优异的性能。根据图2分析：当OsxPt1﹣x中Os的含量为时为最佳催化效果。方法三：400℃，常压下，首先利用催化剂Ni/BaC2晶体表面存在“C22-阴离子空位”诱导N2活化，再进行氢化，协同作用来生产NH（6）催化剂吸附能的负值表示微粒从气相吸附到催化剂表面形成化学键时所释放的能量。图3是催化剂Ni/BaC2晶体表面N2活化的过程，N原子与钡离子结合，请从物质结构的视角解释Ni/BaC2催化剂表面N2“水平吸附”比“末端吸附”的吸附能（Eads）低的原因。（7）若将N2和H2同时通入反应体系，NH3的产生速率大幅下降，请解释原因。5．（2026•门头沟区一模）水煤气（CO和H2）是重要的工业原料气，经“变换”“脱碳”可以获得纯氢。Ⅰ.水煤气变换反应原理为：CO(g)+H2O(g)Fe2O3是水煤气变换反应的常用催化剂，其催化过程可表示为：3Fe2O3（s）+CO（g）＝2Fe3O4（s）+CO2（g）Δ2Fe（1）ΔH＝kJ•mol﹣1。（2）在反应中通入过量的H2O（g）可防止Fe3O4被进一步还原为Fe，其原因是（用化学方程式表示）。Ⅱ.水煤气变换气脱除和利用CO2的工艺如图所示：已知：K2Cr2O7具有强氧化性（3）脱除CO2在钢制吸收塔中进行，吸收液成分：质量分数30%的K2CO3吸收剂、K2Cr2O7缓蚀剂等。吸收液中加入K2Cr2O7能减缓设备腐蚀的原因是。（4）再生塔中产生CO2的离子方程式为。（5）利用电化学原理可将CO2电催化还原为CO。研究表明，装置中的AgCl/Ag电极通过电化学还原可在电极上析出Ag纳米颗粒，更有利于CO2还原为CO。①阴极上除发生AgCl转化为Ag的反应外，还发生的反应有（写电极反应式）。②装置中的AgCl/Ag电极还能使“CO2转化为CO的反应”比“析氢反应”更具竞争优势，其可能原因有（写两条）。6．（2026•青浦区模拟）氢源是燃料电池市场化关键，甲醇制氢是重要技术路线。常用的甲醇制氢方案如下：方案一①CH3OH（g）+H2O（g）⇌3H2（g）+CO2（g）Δ方案二②CH3OH（g）⇌2H2（g）+CO（g）Δ方案三③CH3OH（g）+12O2（g）⇌2H2（g）+CO2（g）（1）通过甲醇可制得甲硫醇（CH3SH）。沸点：甲醇甲硫醇（选填“＞”、“＜”或“＝”），原因是。（2）关于甲醇制氢，下列说法错误的是。A．反应①在高温条件下能自发进行B．反应②中反应物的总键能小于生成物的总键能C．反应③利用反应放出的热量预热原料气，可降低能耗D．消耗相同量的甲醇，方案一的产氢量高于方案二已知反应①分两步进行：a.CH3OH（g）⇌2H2（g）+CO（g）Δb.CO（g）+H2O（g）⇌H2（g）+CO2（g）ΔH其它条件相同，在不同温度和水醇比条件下进行反应①，达平衡时测得甲醇转化率、CO物质的量分数如图所示：（已知：水醇比=n(（3）结合图中数据综合考虑，反应温度和水醇比的最佳选择是。A．300℃，1.0B．200℃，1.0C．250℃，1.5D．250℃，2.0（4）通过计算相关反应焓变，从化学平衡角度解释温度对甲醇转化率、CO浓度影响的原因。以聚合物电解质膜为电极材料，利用电化学催化甲醇水蒸气制氢，所得氢气纯度高。装置示意图如下：（5）装置中b为极。A．正B．负C．阳D．阴（6）写出a电极的反应方程式：。（7）工作时每消耗30g甲醇，生成61.6LH2（标准状况下），计算H2产率。（结果保留3位小数）（8）电化学法制得的H2纯度比方案一更高，原因是。7．（2026•常德模拟）氟及其化合物在现代无机化学中占有重要的地位。Ⅰ氟氧化合物（1）OF2是一种比较稳定的氟氧化合物，0.1molOF2（g）与足量水蒸气完全反应生成HF（g）和O2（g）时放出热量31.27kJ，该反应的热化学方程式为。（2）向恒温恒容的密闭容器中充入适量O2F2气体发生反应：O2F2（g）⇌O2（g）+F2（g），O2F2、F2的浓度随时间的变化如图所示。前2分钟内v（O2F2）＝mol•L﹣1•min﹣1，比较a、b两点的逆反应速率：v（a）v（b）（填“＞”“＜”或“＝”）。Ⅱ稀有气体氟化物（3）氟单质可与稀有气体氙（Xe）发生反应生成XeF2、XeF4、XeF6。已知：常压下，反应①Xe（g）+2F2（g）⇌XeF4（g）Kp(523K)=1.07×10反应②Xe（g）+3F2（g）⇌XeF6（g）Kp(523K)=1.01×10则反应XeF6（g）⇌XeF4（g）+F2（g）在673K时的压强平衡常数Kp为Pa，该反应为（填“吸热”或“放热”）反应。（4）恒温条件下，向2L恒容容器中充入1.0molXe和2.0molF2，反应生成XeF2、XeF4、XeF6。达到平衡时，Xe的转化率为80%，2c（XeF4）＝3c（XeF6），且XeF6的分布系数δ(XeF6)=c(XeF6)c(XeF2)+c(XeF4)+c(XeF6)=0.25，则反应Xe（g）（5）XeF2晶体的晶胞如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，XeF2属于（填晶体类型）。图中原子A的分数坐标为（0，0，0），原子B的分数坐标为(12，12，12)。已知Xe—F的键长为8．（2026•柳州模拟）MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，MgCO3（s）+4H2（g）⇌MgO（s）+2H2O（g）+CH4（g）ΔH主要反应如下（a、b、c均大于0）：I．MgCO3（s）⇌MgO（s）+CO2（g）ΔII．CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）ΔIII．CO2（g）+H2（g）⇌H2O（g）+CO（g）Δ回答下列问题：（1）计算ΔH＝kJ•mol﹣1（用含a、b的字母表示）。（2）下列描述正确的是。A．采用高温高压既加快反应速率又可以提升CO2的平衡转化率B．在绝热恒容密闭容器中只进行反应Ⅲ，若压强不变，则反应Ⅲ达到平衡状态C．恒容容器中进行反应I—III，气体的平均摩尔质量不再改变，则反应Ⅲ达到平衡状态D．上述反应I—III达到平衡后，升温，CO的平衡浓度一定增大（3）恒压条件下，按2molH2（g）和2molMgCO3（s）投料反应，低于360℃时反应Ⅲ可忽略。反应物（MgCO3、H2）的平衡转化率和生成物（CH4、CO2）的选择性随温度变化关系如图。已知：含碳生成物选择性=含碳生成物的物质的量①曲线丙表示。300℃时达平衡后，压缩容器体积，重新达平衡后，CO2和CH4的物质的量之比n(CO2)n(CH4)（填“增大”“减小”或“不变”）。450℃后曲线②550℃时反应Ⅲ的平衡常数Kp＝。（4）一定条件下，以CO2和CH3OH为原料制备HCOOH和甲酸盐，可将CO2转化成高附加值的化学品，其装置原理如图。电解过程中通过阳离子交换膜的离子为，电极b的反应式为。9．（2026•普陀区二模）我国设计并建造的全球首艘纯氨动力船首航成功，开启航运零碳革命。氨燃料（即液氨）具有无碳燃烧、储运便捷、可由“绿氢”合成等优点，未来将成为替代传统船用燃油的主力。（1）下列说法中正确的是。A．工业上用“绿氢”生产氨燃料，属于大气固氮B．氨燃料的使用，有助于“碳达峰、碳中和”目标的实现C．传统船用燃油的主要成分是油脂D．传统船用燃油可通过石油裂解获得（2）氨燃料比液氢储运便捷，普通加压或﹣33℃环境即可液化保存，其原因可能有：、。（3）合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物质用“*”标注。①合成氨反应的N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）的ΔH＝kJ•mol﹣1（用图中字母表示）。②下列说法正确的是。（不定项）A．反应历程中存在4个基元反应B．反应历程中存在σ键和π键的断裂和形成C．反应需在高温条件下才能自发进行D．决速步的反应方程式为NH2*+H*＝NH3*（4）在不同压强下，按x（H2）＝0.75，x（N2）＝0.25组成进料（物质i的物质的量分数：xi①下列说法正确的是。（不定项）A．压强P1＞P2B．平衡常数KA＝KB＞KCC．达到平衡时，反应速率vB＞vAD．D处迅速升温由T1到T2，此时v正＜v逆②在容积为2L的密闭容器中投入共1mol反应气体，5min后达到A处平衡状态，则氮气的反应速率v（N2）＝mol•L﹣1•min﹣1。③压强为P1时，按x（H2）＝0.675，x（N2）＝0.225，x（Ar）＝0.1组成进料，在下图中画出平衡时氨的物质的量分数与温度的关系曲线。电催化硝酸盐还原合成氨，装置如图甲。电解时NO3-先吸附到催化剂表面放电产生NH4（5）生成NH4+的电极反应式为（6）控制pH为6～8时，NH4+的产率较高，请解释其原因：10．（2026•山东模拟）利用CO2、H2为原料合成CH3OH的主要反应如下：反应Ⅰ（主反应）：C反应Ⅱ（副反应）：C回答下列问题：（1）已知反应Ⅲ平衡常数K3=K1K2，反应Ⅲ的焓变ΔH3＝kJ•mol﹣1（2）一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入CO2和H2混合气体，CO2平衡转化率和CH3OH选择性[n(①表示CH3OH选择性的曲线是（填“L1”或“L2”）；②生成CH3OH的最佳条件是（填标号）。A．220℃，n（CO2）：n（H2）＝1：3B．220℃，n（CO2）：n（H2）＝1：4C．320℃，n（CO2）：n（H2）＝1：4D．320℃，n（CO2）：n（H2）＝1：3（3）向温度为T℃的恒容容器中加入CaCO3，发生反应CaCO3（s）⇌CaO（s）+CO2（g）（反应Ⅳ），充分反应后CaCO3仍有剩余，测得CO2压强为akPa。若在相同温度、相同容器中按n(H2O)n(CH3OH)=1：1通入CH3OH（g）和H2O（g），并加入适量CaO，测得初始压强为p0kPa。发生上述四个反应，待反应达平衡后，测得CO2选择性为80%，H2的分压为bkPa，CaO对CO2的吸收率为50%。则CO2的平衡分压p（CO2）＝kPa，反应Ⅲ的分压平衡常数Kp3＝11．（2026•金华模拟）某科研团队设计了一种创新性的金属钛冶炼工艺，模拟装置如图所示。已知：①生产前需向阳极室加入NaCl并控温600℃，超导陶瓷只允许Na+通过。部分物质的熔点、沸点如下：物质NaClTiCl4TiTiCNa熔点℃800.81668314098沸点/℃136883②题给条件下金属单质与CO2、CO不发生反应。冶炼钛的主要反应是：反应Ⅰ：TiO2（s）+2C（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4（g）+2CO（g）Δ反应Ⅱ：4Na（l）+TiCl4（l）＝4NaCl（l）+Ti（s）请回答：（1）加一定量CaCl2，使NaCl在600℃时就呈易于流动的熔融态，TiCl4（g）经加压溶入阴极室中的熔融NaCl，与Na发生反应Ⅱ。①阴极的电极反应式为。②加CaCl2的好处是。③反应Ⅱ结束后，通过（填写操作名称）分离出Ti，熔融NaCl循环利用。（2）反应Ⅰ在600℃下达到平衡，混合气体中各组分的分压如表，则反应Ⅰ的压强平衡常数Kp（600℃）＝MPa。物质TiCl4COCl2分压/MPa5×10﹣21.8×10﹣26×10﹣9（3）起始状态Ⅰ中的物质有TiO2（s）、C（s）、Cl2（g）TiCl4（g）和CO（g），反应Ⅰ历经下列过程：已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等，下列叙述正确的是（填序号）。A.从Ⅰ到Ⅱ的过程ΔS＜0B.p总（Ⅱ）＝p总（Ⅲ）C.平衡常数K（Ⅱ）＞K（Ⅳ）D.若体积V（Ⅲ）＝2V（Ⅰ），则Q（I）＝2K（Ⅲ）（4）因物质接触不均匀，阳极室可能发生如下副反应。①副反应Ⅲ：TiO2（s）+2Cl2（g）⇌TiCl4（g）+O2（g）Kp(600℃)=1×10-2。请设计实验证明该反应存在限度：取一定量平衡混合气体，②副反应Ⅳ：C（s）+2Cl2（g）＝CCl4（g）ΔH2=-102.9kJ⋅mol-1、4Na（l）+CCl4（g）＝4NaCl（l）+C（已知：2Na（l）+Cl2（g）＝2NaCl（l）ΔH＝﹣758.5kJ•mol﹣1则ΔH3＝kJ•mol﹣1。③副反应V：在CaCl2作用下，TiO2与C生成TiC的简要机理如下，请补充完整。（i），（ⅱ）TC•xCaCl2（l）⇌TiC（s）+xCaCl2（l）。④上述3个副反应中，对金属Ti的纯度无明显影响的是副反应（选填“Ⅲ、Ⅳ、V”）。12．（2026春•上城区校级月考）研究汽车尾气CO和NO的转化具有重要的意义。（1）已知物质的相对能量如表所示：物质NOCOCO2N2相对能量/（kJ/mol）90﹣110﹣3930①CO2的空间构型。②写出NO和CO生成N2和CO2的热化学方程式；该反应自发进行的条件是。③已知②中反应分两步进行（反应未配平）：NO+CO→吸热，慢反应X→放热，快反应N2+CO2，请在图中画出反应上述过程的“能量—进程图”（2）某科研小组在三元催化器（TWC）中采用Pt﹣Pd﹣Rh基催化剂催化CO还原NO的反应，反应历程如下：（*代表催化剂）Ⅰ．NO+*→NO*Ⅱ．CO+*→CO*Ⅲ．NO*+*→N*+O*Ⅳ．N*+N*→N2Ⅴ．CO*+O*→CO2Ⅵ．N2*→N2+*CO2*该过程中还会生成的一种氮氧化物副产物为，写出生成该物质的基元反应方程式。（3）另有小组采取氢气辅助，在中高温条件下，可提高氮气的选择性。部分反应如下：步骤基元反应活化能（kJ/mol）a2N*→N2+2*104bNO*+*→N*+O*132cNO*+H*→N*+OH*65dCO+*→CO*48eH2+2*→H2*+15fNO+*→NO*≈0氮气的选择性的提高是因为发生上述步骤（填序号），理由是。13．（2025秋•广西期末）利用电化学原理可实现能量和物质的转化。现有如图所示装置（电解质溶液均足量），甲、丙装置中的电极均为Pt，请按要求回答下列问题：（1）甲装置是（填“原电池”或“电解池”），a极的电极反应式为。（2）乙是粗铜（主要成分为Cu、Zn、Fe、Ag、Au）电解精炼制备精铜的装置。①电解过程中产生的阳极泥的成分为（填化学式）；理论上电路中转移0.4mol电子时，阴极质量增加g。②电解过程中，电解质溶液中的c（Cu2+）（填“增大”“减小”或“不变”）。（3）现用丙装置制备氯气、氢氧化钾等，则气体C为（写化学式），电解过程中，M区溶液的pH（填“增大”“减小”或“不变”），丙装置总反应的化学方程式为。14．（2025秋•青岛期末）铁及其化合物在热化学与电化学领域应用广泛。回答下列问题：（1）高炉炼铁是现代主要炼铁方法。298K时，用CO还原Fe2O3（s）生成84gFe（s）和CO2（g），放热akJ，该反应的热化学反应方程式为。（2）铁氰化锂{Li3[Fe（CN）6]}熔融态能导电，因具有稳定的氰合铁配位结构，被广泛应用于电化学领域。①基态Fe原子的价电子排布式为。②Li3[Fe（CN）6]中易与Fe3+配位的原子是（填元素符号），原因是。③Li3[Fe（CN）6]中σ键与π键的个数比为，中心铁原子的杂化方式为（填标号）。A.sp3B.dsp2C.dsp3D.d2sp3（3）一种含铁液流电解池工作时能将海水淡化，并以LiCl形式回收含锂废弃物中的部分锂元素，工作原理如图（两极均为石墨电极，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为离子交换膜）。①Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中是阳离子交换膜的为。②M的电极反应式为。③若海水用NaCl溶液模拟，每脱除0.3molNaCl，理论上可回收gLiCl。15．（2026•盐城一模）CO2的捕集与资源化利用具有重要意义。（1）乙醇胺（HOCH2CH2NH2）溶液作为碱性吸收剂，可高效捕集烟气中的CO2。①理论上1molHOCH2CH2NH2最多吸收0.5molCO2。写出HOCH2CH2NH2溶液吸收CO2生成HOCH2CH2NHCOO的离子方程式：。②HOCH2CH2NH2的沸点为170℃。吸收塔内，烟气和吸收剂的温度超过50℃会造成CO2的吸收率降低，可能原因有。（2）CO2—CH4重整制合成气的主要反应如下：反应Ⅰ.CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）Δ反应Ⅱ.CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）Δ反应Ⅲ.CH4（g）═C（s）+2H2（g）Δ①反应Ⅱ在（选填“高温”、“低温”或“任意温度”）下可以自发进行。②250℃、1.01×105Pa下，将一定比例的CO2与CH4混合气匀速通过装有催化剂（活性炭为载体）的反应器。n(CO2)n(CH4)对CO2、CH4的转化率和出口处V(H2)V(CO)的影响如图﹣1所示。（3）电解还原法将CO2转化为C2H4的装置如图﹣2所示。①写出CO2在阴极转化为C2H4的电极反应式：。②Cu能有效抑制析氢，对电解还原CO2制C2H4具有高催化活性。CO2中混有SO2使Cu催化剂中毒（Cu价态不变），原因是SO2在阴极转化为（填化学式）积在Cu表面。③一种PFSA聚合物@Cu催化剂结构如图﹣3所示，其能有效防止SO2造成催化剂中毒。-SO3-能将SO2控制在PFSA聚合物表面，其原理是16．（2025秋•泉州期末）CO2的电化学还原法是实现“碳中和”的一种途径。Ⅰ.科学工作者采用TiO2纳米管作电解池工作电极，惰性电极作辅助电极，将CO2转化为CO，设计图如图。（1）辅助电极是（填“阴极”或“阳极”）。（2）工作电极生成CO的电极反应方程式。（3）CO2的还原为CO的效率为30%，若消耗44.8L（标准状况）的CO2，则辅助电极产生氧气为L（标准状况）。Ⅱ.二维锑片（Sb）是一种新型的CO2电化学还原催化剂。酸性条件下CO2气体在Sb表面发生两种催化竞争反应，反应历程如图所示（*表示吸附态中间体）。（4）Sb催化剂对两种竞争反应选择效果较好的是（填“HCOOH”或“CO”，下同）。（5）两种催化竞争反应中，ΔH较小的反应的还原产物是。17．（2025秋•顺义区期末）硫化氢是一种在工业生产中广泛存在的废气，可根据其性质进行脱除和转化。（1）碱液脱除使用NaOH溶液吸收H2S，可将其转化为Na2S和NaHS，进而实现资源的有效利用。已知：常温下，Na2S溶液中各含硫粒子的物质的量分数与pH的关系如图所示。①根据上图判断，常温下，NaHS溶液显性，用化学平衡原理解释：。②下列说法正确的是。a.由上图可知，常温下，H2S的Kb.在Na2S溶液中：2c(NC.在Na2S与NaHS的混合溶液中：c（Na+）+c（H+）＝c（OH﹣）+c（HS﹣）+2c（S2﹣）（2）沉淀脱除可以使用CuSO4溶液将H2S转化为CuS沉淀，从而将其去除。该反应的离子方程式为。（3）电化学转化制备硫酸盐一种电化学深度氧化法，能够将H2S转化为高附加值的K2SO4。反应原理示意图如图。①阴极发生的电极反应为。②反应ⅱ的离子方程式为。③若缺少阳离子交换膜，不仅会导致硫元素的流失，还可能使阳极材料失去活性，其原因可能是。18．（2026•重庆模拟）CO2催化加氢制甲醇具有巨大潜力。其反应体系包含以下两个反应：主反应：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）Δ副反应：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）Δ（1）若在恒温恒容的密闭容器中发生上述两个反应，下列能说明体系已达到平衡状态的是（填标号）。a．v（CO2）＝v（H2O）b．气体的平均相对分子质量不再随时间的变化而变化c．气体密度不再随时间的变化而变化d．体系的总压强不再随时间的变化而变化（2）在工业生产中，若要提高CH3OH在单位时间内的产率，除了采用合适的温度和催化剂外，还可以采取的措施是（写一条）。（3）在恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，发生上述反应合成CH3OH，测得CH3OH的选择性和CO2平衡转化率与温度的关系如图所示。已知：CH3OH的选择性=n(C①在D、E、F三点中，CH3OH的物质的量由大到小的顺序是（填字母）。②温度高于513K时，CO2平衡转化率增大程度加快，其主要原因是。③某温度下，保持总压强为100kPa，达到平衡时CO2转化率为50%，CH3OH的体积分数为10%，该温度下，主反应的压强平衡常数Kp＝（kPa）﹣2（答案可保留分数）。已知：用分压代替浓度计算的平衡常数叫做压强平衡常数（Kp），分压＝总压×物质的量分数。（4）在强酸性溶液中，用惰性电极电解CO2可制得乙烯，其原理如图所示：①X为电源的极。②b电极的电极反应式为。③制取28g乙烯时，a电极区域溶液质量减少g。19．（2025秋•如皋市期末）CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。（1）一定压强下，1molCO2与3molH2在密闭容器中发生的反应为：Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）ΔH1＜0Ⅱ：CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）ΔH2＞0反应相同时间，测得不同温度下CO2转化率和CH3OH选择性如图1实验值所示。已知：CH3OH的选择性=n①已知部分化学键的键能大小如下表所示，由键能可以估算反应Ⅰ的ΔH1＝。化学键C＝OH—HC—HC—OH—O键能/kJ•mol﹣1abcde②温度高于260℃，CO2的平衡转化率随温度升高而上升的原因是。③实际状态下，220℃～280℃时，反应Ⅰ生成CH3OH的物质的量随温度的升高变化的趋势是。④实际状态下，240℃时，容器中三种含碳微粒物质的量由大到小的顺序是。⑤研究发现，反应Ⅰ可能经历如下过程：CO2*→HCOO*→CH3OH*（吸附在催化剂表面的物种用“*”标注），“CO2*→HCOO*”相对能量变化如图2所示。与催化剂表面未修饰作对比，判断催化剂表面修饰羟基后对反应的影响并说明原因：。（2）一种电催化还原CO2的装置示意图如图3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4所示。①b极上生成HCOOH的电极反应式：。②电压为0.8V和1.0V时，电解时电路中转移电子的物质的量之比为。20．（2025秋•杨浦区校级期末）卡西欧计算器是理科学习的有力工具。其外壳和按键采用了ABS塑料。（1）ABS塑料是丙烯腈（CH2＝CH—CN）、1，3﹣丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。写出该共聚反应的化学方程式。（写一种即可）卡西欧计算器适配LR44纽扣电池，电池内主要成分有二氧化锰、锌、铁、氢氧化钾、石墨、水、聚己二酸己二胺。其基本结构如图所示：已知：电池工作的总反应为Zn+2MnO2+2H2O＝2MnO（OH）+Zn（OH）2（2）Mn的价电子排布式为。基态Zn原子核外有种不同空间运动状态的电子。（3）电池成分中填充在隔膜中的可能是。A.二氧化锰B.氢氧化钾、水C.石墨（4）将该电池分别与铁制品和惰性电极相连，置于电解质溶液中，可以减缓铁制品的腐蚀，此防护方法的名称是。卡西欧计算器的太阳能板的主要材料是半导体硅。向半导体硅中掺入硼、氮、磷可形成P型半导体（有带正电的电子空穴）或N型半导体（有富余的自由电子）。在P区和N区的交界处，N区的电子会扩散到P区，形成PN结，增强导电性。光照后，经过光生伏特效应可发电。（5）向半导体硅中掺入硼原子，形成的是。A.P型半导体B.N型半导体（6）Si—B与Si—P结合形成的半导体相比于Si—B与Si—N形成的半导体导电性更强。结合元素周期律解释原因。工业上采用大型太阳能板经光生伏特效应发电并将多余的电能储存起来。一种储存方式为利用铅酸蓄电池充电。为防止过充，需加入控制器，已知铅酸蓄电池的总反应为Pb+PbO（7）以下对过充可能造成的危害分析合理的是。（不定项）A.过充后，蓄电池中的硫酸溶液被电解，离子浓度下降，电池导电性变差。B.过充后，蓄电池中的硫酸溶液被电解，硫酸浓度增大，腐蚀内部元件C.过充后，蓄电池正极上发生氧化反应D.过充后，蓄电池负极上发生氧化反应21．（2025秋•昌平区期末）氨氮作为一种水体污染物，主要以游离氨（NH3）和铵根离子(NH（1）从平衡的角度分析提高方法Ⅰ氨氮去除率的条件并说明理由：（任写一条）。（2）方法Ⅱ为磷酸铵镁沉淀法处理高浓度氨氮废水，向沉淀池中加入NaOH溶液调节pH，使氨氮去除率最大，沉淀池中NH4+转化为磷酸铵镁的离子方程式为（3）方法Ⅲ为电解法处理低浓度碱性氨氮废水，将其转化为无污染气体，原理如图所示。①电极a是电解池的极。②电极b处电极反应式为。③研究发现，当氨氮废水中存在Cl﹣时，Cl﹣会放电，但氨氮去除率不会下降，可能原因是。（4）甲醛法测定NH4+含量的反应原理为4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O已知：(CH2)6N4H+可与OH22．（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。23．（2025秋•新疆期末）开发、使用清洁能源发展“低碳经济”，正成为科学家研究的主要课题。氢气、甲醇是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4（g）+H2O（g）⇌CO（g）+3H2（g）。（1）一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。则，PlP2（填“＜”、“＞”“＝”）；A、B、C三点处对应平衡常数（KA、KB、KC）由大到小的顺序为。（2）100℃时，将1molCH4和2molH2O通入容积固定为10L的反应室，如果5min达到平衡时CH4的转化率为0.5，则H2的反应速率v（H2）＝。100℃时该反应的平衡常数K＝。反应达到平衡的标志是：。A．容器内气体密度恒定B．单位时间内消耗0.1molCH4同时生成0.3molH2C．容器的压强恒定D．3v正（CH4）＝v逆（H2）（3）为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量减少，其他条件不变时，可采取的措施有（填编号）。A．升高温度B．缩小容器体积C．再充入CH4气体D．使用合适的催化剂24．（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。25．（2026•南京校级模拟）氢能是一种绿色能源。目前有NaBH4、MgH2等物质可以制氢并储氢。（1）NaBH4水解制氢：常温下，NaBH4自水解过程缓慢，需加入催化剂提高其产氢速率。NaBH4在某催化剂表面制氢的微观过程如图所示。①其他条件不变时，以D2O代替H2O参与催化释氢，其中过程b步骤用化学方程式表示为。②在催化剂的作用下，NaBH4与水反应，释氢体积及温度随反应时间的变化如图1所示。0～20min内，温度随时间变化快速升高的原因是。（2）用CoPc/石墨化氮复合催化剂做电极电解海水的装置如图2所示，CoPc/石墨化氮复合催化剂对海水中的钠离子具有较好的吸附能力，可以增强二氧化碳以及反应中间体的吸附能力，能够实现一步直接产生CO和Cl2。①CoPc/石墨化氮复合催化剂能够抑制析氢反应，其原因是。②阴极有另一种产物NaHCO3生成，则阴极的电极反应式为。（3）储氢材料MgH2能与水反应放氢，但与纯水反应产生H2很少。CuCl2、MgCl2等盐溶液能提升MgH2的放氢性能。1mol•L﹣1的几种盐溶液与MgH2制备H2时MgH2有效转化率如图3。已知：ⅰ.氧化性：Mg2+＜H+＜Cu2+。ⅱ.MgH2在MCl2（M代表Cu、Mg）溶液中水解的示意图如图3。①40min后，CuCl2溶液制备H2时MgH2有效转化率小于MgCl2溶液，可能的原因是。②MgH2受热分解也能放氢，采用与水反应放氢的优点是。

2026年高考化学4月模拟试卷必刷题——一．解答题（共25小题）1．（2026•天津一模）甲醇（CH3OH）是重要的清洁能源和化工中间体，工业上常以CO和H2为原料合成甲醇，甲醇进一步氧化可制备甲醛（HCHO），过程中涉及复杂的热化学变化和平衡移动问题。结合相关化学原理，回答下列问题：（1）1mol甲醇（CH3OH）分子中含有的σ键总数为5NA（用NA表示阿伏加德罗常数的值），其沸点高于甲醛（HCHO）的主要原因是甲醇分子间可以形成氢键，甲醛分子间不能形成氢键，甲醇分子间作用力更强，沸点更高。（2）已知以下热化学方程式：①CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH1＝﹣90.8kJ/mol②2CH3OH（g）+O2（g）⇌2HCHO（g）+2H2O（g）ΔH2＝﹣37.4kJ/mol③H2O（l）＝H2O（g）ΔH3＝+44.0kJ/mol以CO（g）、H2（g）、O2（g）为原料合成甲醛的反应为CO（g）+2H2（g）+1/2O2（g）＝HCHO（g）+H2O（l），ΔH。请计算该反应的ΔH＝﹣153.5kJ•mol。（3）已知某条件下，反应①的平衡常数为K1，反应②的平衡常数为K2，则CO与H2、O2合成甲醛（生成气态水）CO（g）+2H2（g）+1/2O2（g）＝HCHO（g）+H2O（g）的总反应平衡常数K＝K=K1⋅K2（或K=K1⋅K21（4）某工厂在恒温恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2，进行工业合成甲醇的反应CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）ΔH＝﹣90.8kJ/mol。下列能说明该反应达到平衡状态的是a（填序号）。a．容器内气体的压强不再变化b．容器内CO与H2的浓度比始终为1：2c．容器内混合气体的密度不再变化d．单位时间内消耗1molCO的同时生成1molCH3OH（g）（5）若将合成甲醇的反应设计为恒温恒压容器中的反应，初始时充入1molCO和2molH2，达到平衡后，向容器中再充入少量惰性气体Ar，平衡将向逆反应方向（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”）移动，理由是恒温恒压下充入惰性气体，容器体积增大，反应体系各组分分压减小，该反应为气体分子数减小的反应，减压平衡向气体分子数增大的逆反应方向移动。【答案】（1）5NA；甲醇分子间可以形成氢键，甲醛分子间不能形成氢键，甲醇分子间作用力更强，沸点更高；（2）﹣153.5；（3）K=K1⋅（4）a；（5）向逆反应方向恒温恒压下充入惰性气体，容器体积增大，反应体系各组分分压减小，该反应为气体分子数减小的反应，减压平衡向气体分子数增大的逆反应方向移动。【分析】（1）甲醇结构为CH3OH，所有共价单键均为σ键，1个甲醇分子含3个C—H、1个C—O、1个O—H，共5个σ键，故1mol甲醇含σ键总数为5NA；甲醇含羟基，能形成分子间氢键，甲醛无分子间氢键；（2）根据盖斯定律，目标反应＝①+12×②（3）总反应＝反应①+12×反应②，多个反应相加时，总平衡常数为各反应平衡常数幂（4）a.该反应是气体分子数改变的反应，恒温恒容下，压强与气体总物质的量成正比；b.初始投料n（CO）：n（H2）＝1：2，反应消耗比例也为1：2，因此浓度比始终为1：2误；c.混合气体总质量不变，容器容积不变，密度始终不变；d.消耗CO、生成CH3OH均为正反应方向；（5）恒温恒压条件下，充入惰性气体会使容器体积增大，相当于对反应体系减压，该反应正反应方向气体分子数减少。【解答】解：（1）甲醇结构为CH3OH，所有共价单键均为σ键，1个甲醇分子含3个C—H、1个C—O、1个O—H，共5个σ键，故1mol甲醇含σ键总数为5NA；甲醇含羟基，能形成分子间氢键，甲醛无分子间氢键，分子间作用力更弱，因此甲醇沸点更高，故答案为：5NA；甲醇分子间可以形成氢键，甲醛分子间不能形成氢键，甲醇分子间作用力更强，沸点更高；（2）根据盖斯定律，目标反应＝①+12×②﹣③故答案为：﹣153.5；（3）总反应＝反应①+12×反应②，多个反应相加时，总平衡常数为各反应平衡常数幂的乘积，反应系数变为原来的1故答案为：K=K1⋅（4）a.该反应是气体分子数改变的反应，恒温恒容下，压强与气体总物质的量成正比，压强不变说明气体总物质的量不变，反应达到平衡，a正确；b.初始投料n（CO）：n（H2）＝1：2，反应消耗比例也为1：2，因此浓度比始终为1：2，不能说明平衡，b错误；c.混合气体总质量不变，容器容积不变，密度始终不变，不能说明平衡，c错误；d.消耗CO、生成CH3OH均为正反应方向，不能说明正逆速率相等，d错误；故答案为：a；（5）恒温恒压条件下，充入惰性气体会使容器体积增大，相当于对反应体系减压，该反应正反应方向气体分子数减少，减压平衡向气体分子数增大的方向（逆反应方向）移动，故答案为：向逆反应方向恒温恒压下充入惰性气体，容器体积增大，反应体系各组分分压减小，该反应为气体分子数减小的反应，减压平衡向气体分子数增大的逆反应方向移动。【点评】本题考查反应中的能量变化和化学平衡，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。2．（2026•合肥模拟）氮氧化物的有效治理对环境保护有积极意义。把NOx氨化是目前消除NOx的理想方法、相关反应有：反应ⅰ：2NO（g）+H2（g）⇌N2O（g）+H2O（g）Δ反应ⅱ：N2O（g）+H2（g）⇌N2（g）+H2O（g）Δ反应ⅲ：N2（g）+3H2（g）⇌2NH3Δ请回答下列问题：（1）反应ⅳ：2NO（g）+5H2（g）⇌2NH3（g）+2H2O（g）ΔH4＝（a+b+c）kJ•mol﹣1（用字母a等表示）。（2）保持压强和温度一定，向密闭容器中投入一定量NO和H2发生反应ⅰ和反应ⅱ，下列说法不能作为两反应是否达平衡标志的是d（填标号）。a．N2的体积分数不再变化b．容器内气体密度不再变化c．容器内气体平均相对分子质量不再变化d．断裂2molH—H键的同时生成4molH—O键（3）实验研究，NO在CuO—Fe2O3/TiO2[具有固定组成的多元复合氧化物催化剂，包含不同组分（CuO、Fe2O3、TiO2）及其界面位点]表面发生氨化反应时呈现三条路径（Path1～3），反应进程与能量变化如图所示（*表示吸附态）：NO在CuO—Fe2O3/TiO2表面发生氨化反应时呈现多条路径的原因很可能是ad（填标号）。a．催化剂组分多样，导致活性位点的多样性b．实验温度过高导致反应路径随机分化c．催化剂中CuO与Fe2O3的质量比不同d．氢（还原剂）的转移与加氢路径多样性（4）将1molN2O、2molH2充入2.0L恒容密闭容器中，在恒温或绝热条件下只发生反应ⅱ，测得N2O的转化率随时间的变化如图所示。已知：正反应速率v正＝k正c（N2O）•c（H2），v逆＝k逆c（H2O）•c（N2），其中k正、k逆为正、逆反应速率常数（其大小只与温度和催化剂有关）。①曲线乙（填“甲”或“乙”）表示绝热条件下N2O的转化率随时间的变化。②对于M处，活化分子百分数：甲＜乙（填“＞”、“＜”或“＝”）。③对于N处，k逆k正=（5）一定温度下，在一刚性密闭容器中（含催化剂）通入2molNO（g）、3molH2（g）发生反应ⅰ、ⅱ，初始总压强为250kPa，经8min达到平衡，测得总压强为210kPa，p（H2）＝75kPa，则0～8min内，以NO分压变化表示反应的平均反应速率v（NO）＝10kPa•min﹣1，反应ⅰ的平衡常数Kp＝180或0.0125kPa﹣1（Kp【答案】（1）（a+b+c）；（2）d；（3）ad；（4）①乙；②＜；③6；（5）10；180或0.0125【分析】（1）根据盖斯定律，反应ⅰ+反应ⅱ+反应ⅲ即可得到反应ⅳ；（2）压强和温度恒定，反应i+ii总反应为2NO+2H2⇌N2+2H2O，反应前后气体总物质的量变化；（3）催化剂为固定组成的多元复合氧化物，包含多种组分和界面位点；（4）①若反应N2O（g）+H2（g）⇌N2（g）+H2O（g）为放热反应，绝热条件下，反应放热使体系温度升高，反应速率加快，更早达到平衡，即乙的温度更高；升温使平衡逆向移动，平衡转化率降低，因此平衡转化率更低、先达到平衡的乙表示绝热条件，该假设成立；同理，若该反应为吸热反应，乙的温度较高，升高温度，平衡正向移动；②M点转化率相同，乙为绝热条件，体系温度高于甲，温度越高，活化分子百分数越高；③达平衡时，v正＝v逆，k正c（N2O）c（H2）＝k逆c（N2）c（H2O），得k正k逆=K=c(N2)c(H2O)c(N2O)c(H2)，N是恒温条件，K不变，平衡时，N2O转化率为40%，初始n（N2O）＝1mol，n（H2）＝2mol，平衡时：n（N2O）＝0.6mol、n（（5）刚性容器中，压强与物质的量成正比，初始总n＝5mol对应250kPa，故1mol对应50kPa；设反应i转化2xmolNO，反应ii转化ymolN2O，平衡时总物质的量n总＝5﹣x，总压210kPa，故50（5﹣x）＝210，得x＝0.8mol；已知p（H2）＝75kPa，故n(H2)=7550=1.5mol，即3﹣x﹣y＝1.5，得y＝0.7mol初始p(NO)=25×250=100kPa，平衡n（NO）＝2﹣2x＝0.4mol，p（NO）＝0.4×50＝20kPa，Δp（NO）＝80kPa，v(NO)=80kPa8min=10kPa⋅min-1；反应i为2NO（g）+H2（g）⇌N2O（g）+H2O（g），p（NO）＝20kPa、p（H2）＝75kPa、p（N2O）＝（x﹣y）×50＝【解答】解：（1）根据盖斯定律，反应ⅰ+反应ⅱ+反应ⅲ即可得到反应ⅳ，因此ΔH故答案为：（a+b+c）；（2）压强和温度恒定，反应i+ii总反应为2NO+2H2⇌N2+2H2O，反应前后气体总物质的量变化：a．N2体积分数不变，说明各物质浓度不变，反应达平衡，a不符合题意；b．恒压容器内，气体总质量m不变，总物质的量n变化，由PV＝nRT得容器体积V随n变化，密度ρ=mV，则ρ是变量，当ρ不变时，反应达平衡，c．平均相对分子质量=mn，m不变，n变化，平均相对分子质量是变量，当平均相对分子质量不变时，反应达平衡，d．断裂2molH—H键（正反应消耗2molH2）、生成4molH—O键（正反应生成2molH2O），均为正反应，不能说明正逆速率相等，不能判断平衡，d符合题意；故答案为：d；（3）催化剂为固定组成的多元复合氧化物，包含多种组分和界面位点，因此：a．催化剂组分多样，活性位点具有多样性，不同活性位点对应不同反应路径，a正确；b．实验温度过高，会导致催化剂失活，不会导致路径随机分化，b错误；c．催化剂组成固定，质量比不变，c错误；d．加氢步骤、氢转移顺序不同，会形成不同反应路径，d正确；故答案为：ad；（4）①绝热条件下，反应放热使体系温度升高，反应速率加快，更早达到平衡，即乙的温度更高；升温使平衡逆向移动，平衡转化率降低，因此平衡转化率更低、先达到平衡的乙表示绝热条件，该假设成立；同理，若该反应为吸热反应，乙的温度较高，升高温度，平衡正向移动，则乙的N2O的转化率应该更高，和图示不符，则该假设不成立；综上所述，该反应为放热反应，乙表示绝热条件，故答案为：乙；②M点转化率相同，乙为绝热条件，体系温度高于甲，温度越高，活化分子百分数越高，因此活化分子百分数：甲＜乙，故答案为：＜；③达平衡时，v正＝v逆，k正c（N2O）c（H2）＝k逆c（N2）c（H2O），得k正k逆=K=c(N2)c(H2O)c(N2O)c(H2)，N是恒温条件，K不变，平衡时：n（N2O）＝0.6mol、n（H2）＝1.6mol故答案为：6；（5）初始总n＝5mol对应250kPa，故1mol对应50kPa；设反应i转化2xmolNO，反应ii转化ymolN2O，平衡时总物质的量n总＝5﹣x，总压210kPa，故50（5﹣x）＝210，得x＝0.8mol；已知p（H2）＝75kPa，故n(H2)=7550=1.5mol，即3﹣x﹣y＝1.5，得y＝0.7mol初始p(NO)=25×250=100kPa，平衡n（NO）＝2﹣2x＝0.4mol，p（NO）＝0.4×50＝20kPa，Δp（NO）＝80kPa，v(NO)=80kPa8min=10kPa⋅min-1；反应i为2NO（g）+H2（g）⇌N2O（g）+H2O（g），p（NO）＝20kPa、p（H2）＝75kPa、p（N2O）＝（x﹣y）×50＝5kPa、故答案为：10；180或0.0125【点评】本题考查反应中的能量变化和化学平衡，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。3．（2026•贵州模拟）氮化钛（TiN）是一种用途广泛的材料。采用镁碳联合还原的方法制备TiN。总反应：TiO2（s）+Mg（g）+C（s）+12N2（g）＝TiN（s）+MgO（s）+CO（g）Δⅰ．TiO2（s）+2Mg（g）+12N2（g）＝TiN（s）+2MgO（s）ΔH＝akJ•molⅱ．TiO2（s）+2C（s）+12N2（g）＝TiN（s）+2CO（g）ΔH＝bkJ•mol（1）总反应的ΔH为12(a+b)kJ⋅mol-1（用含a、b的代数式表示）。在较低（填“较高”或“较低”）温度下有利于总反应进行，判断依据是ΔH﹣TΔS＜0，反应能够自发进行，该反应为熵减反应，且能进行，则为放热（2）TiN属于NaCl型结构的晶体，其晶胞结构如图1所示。若TiN晶胞中顶点的N原子被C原子取代，据此分析，这种碳氮化钛化合物的化学式为Ti4CN3。（3）制备过程中存在镁的氮化反应：3Mg+N2＝Mg3N2，不仅增加Mg的消耗量，而且降低目标产物TiN的产率。为抑制Mg3N2的生成，根据图2判断TiN的合成温度理论上应不低于1100K。（4）合成TiN需要将混合物料粉末进行压坯，N2要穿过粉末压坯的孔隙才能到达反应前沿。Φ为粉末压坯的孔隙率（数值越小，压坯越紧），模拟Φ＝0.2、Φ＝0.7，合成温度在1200K、1500K条件下反应，外加N2压力p（N2）和TiN产率的关系如图3。表示Φ＝0.7，合成温度1500K的曲线是c。总压恒定不变时，升高温度减少（“增加”或“减少”）氮化产率，原因是总反应为放热反应，相同条件下，升高温度，平衡逆向移动，TiN产率降低或当外加氮气压力P（N2）一定时，温度越高，氮气的浓度越低或者温度过高，反应物融化，导致孔隙堵塞，增大N2的渗透阻力。【答案】（1）12（2）ΔH﹣TΔS＜0，反应能够自发进行，该反应为熵减反应，且能进行，则为放热的熵减反应，在较低温度下有利于总反应进行；Ti4CN3；（3）1100；（4）c；减少；总反应为放热反应，相同条件下，升高温度，平衡逆向移动，TiN产率降低或当外加氮气压力P（N2）一定时，温度越高，氮气的浓度越低或者温度过高，反应物融化，导致孔隙堵塞，增大N2的渗透阻力。【分析】（1）由盖斯定律，反应12×(i+ii)得总反应TiO2(s)+Mg(g)+C(s)+12N2(g)=TiN(s)+MgO(s)+CO(g)ΔH=（2）TiN晶胞中顶点的N原子被C原子取代，据“均摊法”，晶胞中含12×14+1=4个Ti、8×18（3）ΔG值越负，越利于反应自发进行，由图，为抑制Mg3N2的生成；（4）总反应为放热反应，相同条件下，升高温度，平衡逆向移动，TiN产率降低，则a、c为温度1500K的曲线，N2要穿过粉末压坯的孔隙才能到达反应前沿，则相同条件下，孔隙率越大，TiN产率越高，则c、d为Φ＝0.7的曲线，故表示Φ＝0.7，合成温度1500K的曲线是c；总压恒定不变时，升高温度减少氮化产率，原因是总反应为放热反应，相同条件下，升高温度，平衡逆向移动，TiN产率降低或当外加氮气压力P（N2）一定时，温度越高，氮气的浓度越低。【解答】解：（1）由盖斯定律，反应12×(i+ii)得总反应TiO2(s)+Mg(g)+C(s)+12N2(g)=TiN(s)+MgO(s)+CO(g)ΔH=12故答案为：12（2）TiN晶胞中顶点的N原子被C原子取代，据“均摊法”，晶胞中含12×14+1=4个Ti、8×18=1个C、6故答案为：ΔH﹣TΔS＜0，反应能够自发进行，该反应为熵减反应，且能进行，则为放热的熵减反应，在较低温度下有利于总反应进行；Ti4CN3；（3）ΔG值越负，越利于反应自发进行，由图，为抑制Mg3N2的生成，根据图2判断TiN的合成温度理论上应不低于1100K，故答案为：1100；（4）总反应为放热反应，相同条件下，升高温度，平衡逆向移动，TiN产率降低，则a、c为温度1500K的曲线，N2要穿过粉末压坯的孔隙才能到达反应前沿，则相同条件下，孔隙率越大，TiN产率越高，则c、d为Φ＝0.7的曲线，故表示Φ＝0.7，合成温度1500K的曲线是c；总压恒定不变时，升高温度减少氮化产率，原因是总反应为放热反应，相同条件下，升高温度，平衡逆向移动，TiN产率降低或当外加氮气压力P（N2）一定时，温度越高，氮气的浓度越低；或者温度过高，反应物融化，导致孔隙堵塞，增大N2的渗透阻力，故答案为：c；减少；总反应为放热反应，相同条件下，升高温度，平衡逆向移动，TiN产率降低或当外加氮气压力P（N2）一定时，温度越高，氮气的浓度越低或者温度过高，反应物融化，导致孔隙堵塞，增大N2的渗透阻力。【点评】本题考查反应中的能量变化和化学平衡，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。4．（2026•哈尔滨一模）科研人员开发了三种新型氨合成方法。方法一：N2（g）+3H2O（g）+3CO（g）＝2NH3（g）+3CO2（g）ΔH3已知：①2N2（g）+6H2O（g）＝4NH3（g）+3O2（g）ΔH1＝+1266.4kJ/mol②2CO（g）+O2（g）＝2CO2（g）ΔH2＝﹣566.0kJ/mol（1）ΔH3＝﹣215.8kJ/mol。（2）反应①、②的吉布斯自由能变化（ΔG）随温度变化情况如图1所示，结合图像分析反应N2（g）+3H2O（g）+3CO（g）＝2NH3（g）+3CO2（g）中CO的作用是引入CO后，反应在一定温度下ΔG＜0，反应可以自发进行。方法二：200℃，常压下，利用工业废气NO与H2在催化剂表面反应直接合成NH3。主要反应如下：主反应：2NO（g）+5H2（g）⇌2NH3（g）+2H2O（g）副反应：2NO（g）+2H2（g）⇌N2（g）+2H2O（g）（3）分析该合成方法较传统合成氨的优势：反应条件温和；将污染物NO高效转化为有价值的NH3；能耗更低；废气利用。（写出两点即可）（4）200℃，恒压p条件下，向一密闭容器中按n（NO）：n（H2）＝1：3投料发生以上反应。一段时间后体系达到平衡状态，NO的转化率为80%，NH3选择性为90%（NH3的选择性=转化为NH3的NO的物质的量转化的NO的总物质的量（5）研究表明，固溶体型催化剂OsxPt1﹣x/γ﹣Al2O3在合成反应中表现出优异的性能。根据图2分析：当OsxPt1﹣x中Os的含量为0.1时为最佳催化效果。方法三：400℃，常压下，首先利用催化剂Ni/BaC2晶体表面存在“C22-阴离子空位”诱导N2活化，再进行氢化，协同作用来生产NH（6）催化剂吸附能的负值表示微粒从气相吸附到催化剂表面形成化学键时所释放的能量。图3是催化剂Ni/BaC2晶体表面N2活化的过程，N原子与钡离子结合，请从物质结构的视角解释Ni/BaC2催化剂表面N2“水平吸附”比“末端吸附”的吸附能（Eads）低的原因水平吸附使N2双端同时与Ba2+作用，N≡N键更易活化。（7）若将N2和H2同时通入反应体系，NH3的产生速率大幅下降，请解释原因N2和H2竞争吸附或H2会覆盖部分活性位，降低N2的吸附和活化几率。【答案】（1）﹣215.8；（2）引入CO后，反应在一定温度下ΔG＜0，反应可以自发进行；（3）反应条件温和；将污染物NO高效转化为有价值的NH3；能耗更低；废气利用；（4）(0.72（5）0.1；（6）水平吸附使N2双端同时与Ba2+作用，N≡N键更易活化；（7）N2和H2竞争吸附或H2会覆盖部分活性位，降低N2的吸附和活化几率。【分析】（1）目标反应=①+3×②（2）反应①ΔG＞0，反应②ΔG＜0，引入CO后，反应在一定温度下ΔG＜0；（3）该合成方法较传统合成氨的优势：反应条件温和；将污染物NO高效转化为有价值的NH3；（4）设初始n（NO）＝xmol，则n（H2）＝3xmol，段时间后体系达到平衡状态，NO的转化率为80%，NH3选择性为90%，故平衡时n平（NO）＝（1﹣80%）xmol＝0.2xmol，n平（NH3）＝（90%×80%）xmol＝0.72xmol，n平(N2)=12(1-90%)×80%xmol=0.04xmol，n平（H2O）＝80%xmol＝0.8xmol，n（5）根据图2可知，当OsxPt1﹣x中Os的含量为0.1时为最佳催化效果；（6）由图可知水平吸附使N2双端同时与Ba2+作用，N≡N键更易活化；（7）将N2和H2同时通入反应体系，N2和H2竞争吸附或H2会覆盖部分活性位，降低N2的吸附和活化几率。【解答】解：（1）目标反应=①+3×②2，故故答案为：﹣215.8；（