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2024年高考真题和模拟题化学分类汇编（全国通用）专题11 化学反应原理综合题（原卷版）
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这是一份2024年高考真题和模拟题化学分类汇编（全国通用）专题11 化学反应原理综合题（原卷版），共34页。试卷主要包含了丙烯腈是一种重要的化工原料等内容，欢迎下载使用。
考点 化学反应原理综合题
1．（2024·浙江6月卷）氢是清洁能源，硼氢化钠()是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢反应方程式如下：(除非特别说明，本题中反应条件均为，)
请回答：
(1)该反应能自发进行的条件是_______。
A．高温B．低温C．任意温度D．无法判断
(2)该反应比较缓慢。忽略体积变化的影响，下列措施中可加快反应速率的是_______。
A．升高溶液温度B．加入少量异丙胺
C．加入少量固体硼酸D．增大体系压强
(3)为加速水解，某研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时，测得反应开始时生氢速率v与投料比之间的关系，结果如图1所示。请解释ab段变化的原因 。
(4)氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图2所示，正极上的电极反应式是 。该电池以恒定电流工作14分钟，消耗体积为，故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为 。[已知：该条件下的摩尔体积为；电荷量电流时间；；。]
(5)资源的再利用和再循环有利于人类的可持续发展。选用如下方程式，可以设计能自发进行的多种制备方法，将反应副产物偏硼酸钠()再生为。(已知：是反应的自由能变化量，其计算方法也遵循盖斯定律，可类比计算方法；当时，反应能自发进行。)
I．
II．
III．
请书写一个方程式表示再生为的一种制备方法，并注明 。(要求：反应物不超过三种物质；氢原子利用率为。)
2．（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】
(1)氧化脱氢反应：
计算：
(2)直接脱氢反应为，的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则 0(填“>”“<”或“=”)。结合下图。下列条件中，达到平衡时转化率最接近的是 (填标号)。
a． b． c．
(3)一定温度和压强下、反应i
反应ⅱ (远大于)(是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
①仅发生反应i时。的平衡转化宰为，计算 。
②同时发生反应i和ⅱ时。与仅发生反应i相比，的平衡产率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【乙烷和乙烯混合气的分离】
(4)通过修饰的Y分子筛的吸附-脱附。可实现和混合气的分离。的 与分子的键电子形成配位键，这种配位键强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离和的优点是 。
(5)常温常压下，将和等体积混合，以一定流速通过某吸附剂。测得两种气体出口浓度(c)与进口浓度()之比随时间变化关系如图所示。下列推断合理的是 (填标号)。
A．前，两种气体均未被吸附
B．p点对应的时刻，出口气体的主要成分是
C．a-b对应的时间段内，吸附的逐新被替代
3．（2024·湖北卷）用和焦炭为原料，经反应I、Ⅱ得到，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。
反应I：
反应Ⅱ：
回答下列问题：
(1)写出与水反应的化学方程式 。
(2)已知、(n是的化学计量系数)。反应、Ⅱ的与温度的关系曲线见图1。
①反应在的 。
②保持不变，假定恒容容器中只发生反应I，达到平衡时 ，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后 。
(3)恒压容器中，焦炭与的物质的量之比为，为载气。和下，产率随时间的关系曲线依实验数据拟合得到图2(不考虑接触面积的影响)。
①初始温度为，缓慢加热至时，实验表明已全部消耗，此时反应体系中含物种为 。
②下，反应速率的变化特点为 ，其原因是 。
4．（2024·甘肃卷）是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。
(1)由制备：
已知
时，由制备硅 (填“吸”或“放”)热 。升高温度有利于制备硅的原因是 。
(2)在催化剂作用下由粗硅制备：。，密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应，转化率随时间的变化如下图所示：
①，经方式 处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率 。
②当反应达平衡时，的浓度为 ，平衡常数K的计算式为 。
③增大容器体积，反应平衡向 移动。
5．（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备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：。
①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能 (用含正的代数式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其，测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强，，P为体系平衡压强)，结果如图。
上图中温度由高到低的顺序为 ，判断依据为 。M点的转化率为 ，温度下用分压表示的平衡常数 。
③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是 (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
以上各反应的速率方程均可表示为，其中分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(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(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，。
①时，，且内，反应进行到时， 。
②时，，若产物T的含量可忽略不计，则此时 后，随T的含量增加， (填“增大”“减小”或“不变”)。
6．（2024·江苏卷）氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。
(1)利用铁及其氧化物循环制氢，原理如图所示。反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有 ；含CO和各1ml的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得 。
(2)一定条件下，将氮气和氢气按混合匀速通入合成塔，发生反应。海绵状的作催化剂，多孔作为的“骨架”和气体吸附剂。
①中含有CO会使催化剂中毒。和氨水的混合溶液能吸收CO生成溶液，该反应的化学方程式为 。
②含量与表面积、出口处氨含量关系如图所示。含量大于，出口处氨含量下降的原因是 。
(3)反应可用于储氢。
①密闭容器中，其他条件不变，向含有催化剂的溶液中通入，产率随温度变化如图所示。温度高于，产率下降的可能原因是 。
②使用含氨基物质(化学式为，CN是一种碳衍生材料)联合催化剂储氢，可能机理如图所示。氨基能将控制在催化剂表面，其原理是 ；用重氢气(D2)代替H2，通过检测是否存在 (填化学式)确认反应过程中的加氢方式。
7．（2024·山东卷）水煤气是的主要来源，研究对体系制的影响，涉及主要反应如下：
回答列问题：
(1)的焓变 (用代数式表示)。
(2)压力p下，体系达平衡后，图示温度范围内已完全反应，在温度时完全分解。气相中，和摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a线对应物种为 (填化学式)。当温度高于时，随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是 。
(3)压力p下、温度为时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应的平衡常数 ；此时气体总物质的量为，则的物质的量为 ；若向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，分压将 (填“增大”“减小”或“不变”)，将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
8．（2024·湖南卷）丙烯腈()是一种重要的化工原料。工业上以为载气，用作催化剂生产的流程如下：
已知：①进料混合气进入两釜的流量恒定，两釜中反应温度恒定：
②反应釜Ⅰ中发生的反应：
ⅰ：
③反应釜Ⅱ中发生的反应：
ⅱ：
ⅲ：
④在此生产条件下，酯类物质可能发生水解。
回答下列问题：
(1)总反应 (用含、、和的代数式表示)；
(2)进料混合气中，出料中四种物质(、、、)的流量，(单位时间内出料口流出的物质的量)随时间变化关系如图：
①表示的曲线是 (填“a”“b”或“c”)；
②反应釜Ⅰ中加入的作用是 。
③出料中没有检测到的原因是 。
④反应后，a、b、c曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是 。
(3)催化剂再生时会释放，可用氨水吸收获得。现将一定量的固体(含水)置于密闭真空容器中，充入和，其中的分压为，在℃下进行干燥。为保证不分解，的分压应不低于 (已知 分解的平衡常数)；
(4)以为原料，稀硫酸为电解液，Sn作阴极，用电解的方法可制得，其阴极反应式 。
9．（2024·黑吉辽卷）为实现氯资源循环利用，工业上采用催化氧化法处理废气：。将和分别以不同起始流速通入反应器中，在和下反应，通过检测流出气成分绘制转化率()曲线，如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
回答下列问题：
(1) 0(填“>”或“<”)； ℃。
(2)结合以下信息，可知的燃烧热 。
(3)下列措施可提高M点转化率的是_______(填标号)
A．增大的流速B．将温度升高
C．增大D．使用更高效的催化剂
(4)图中较高流速时，小于和，原因是 。
(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 (用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)
(6)负载在上的催化活性高，稳定性强，和的晶体结构均可用下图表示，二者晶胞体积近似相等，与的密度比为1.66，则的相对原子质量为 (精确至1)。
10．（2024·全国甲卷）甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题：
(1)已知如下热化学方程式：
计算反应的 。
(2)与反应生成，部分会进一步溴化。将和。通入密闭容器，平衡时，、与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有、和)。
(i)图中的曲线是 (填“a”或“b”)。
(ii)时，的转化 ， 。
(iii)时，反应的平衡常数 。
(3)少量可提高生成的选择性。时，分别在有和无的条件下，将和，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见下图。
(i)在之间，有和无时的生成速率之比 。
(ii)从图中找出提高了选择性的证据： 。
(ⅲ)研究表明，参与反应的可能机理如下：
①
②
③
④
⑤
⑥
根据上述机理，分析提高选择性的原因： 。
11．（2024·新课标卷）(四羰合镍，沸点43℃)可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题：
(1)Ni基态原子价电子的轨道表示式为 。镍的晶胞结构类型与铜的相同，晶胞体积为，镍原子半径为 。
(2)结构如图甲所示，其中含有σ键的数目为 ，晶体的类型为 。
(3)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，体积分数x与温度的关系如图乙所示。反应的ΔH 0(填“大于”或“小于”)。从热力学角度考虑， 有利于的生成(写出两点)。、100℃时CO的平衡转化率α= ，该温度下平衡常数 。
(4)对于同位素交换反应，20℃时反应物浓度随时间的变化关系为(k为反应速率常数)，则反应一半所需时间 (用k表示)。
12．（2024·浙江1月卷）通过电化学、热化学等方法，将转化为等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。请回答：
(1)某研究小组采用电化学方法将转化为，装置如图。电极B上的电极反应式是 。
(2)该研究小组改用热化学方法，相关热化学方程式如下：
：
Ⅱ：
Ⅲ：
① 。
②反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行，和的投料浓度均为，平衡常数，则的平衡转化率为 。
③用氨水吸收，得到氨水和甲酸铵的混合溶液，时该混合溶液的 。[已知：时，电离常数、]
(3)为提高效率，该研究小组参考文献优化热化学方法，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的(有机溶剂)溶液，和在溶液中反应制备，反应过程中保持和的压强不变，总反应的反应速率为v，反应机理如下列三个基元反应，各反应的活化能(不考虑催化剂活性降低或丧失)。
Ⅳ：
V：
VI：
①催化剂M足量条件下，下列说法正确的是 。
A．v与的压强无关 B．v与溶液中溶解的浓度无关
C．温度升高，v不一定增大 D．在溶液中加入，可提高转化率
②实验测得：，下，v随催化剂M浓度c变化如图。时，v随c增大而增大：时，v不再显著增大。请解释原因 。
考点 化学反应原理综合题
1．（2024·湖北宜荆一模）为实现碳达峰，利用与催化重整制和是资源化利用的重要研究方向。在某刚性容器中，该重整体系发生如下反应Ⅰ~Ⅳ。
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
Ⅳ．
用表示进料比。回答下列问题：
(1)根据下表中化学键的键能：计算中的键能为
(2)时，若该刚性容器中只发生反应Ⅲ，下列说法正确的是______（填标号）。
A．其它条件不变，增大压强，平衡不移动
B．当时，反应达到平衡状态
C．若混和气体的密度不再变化，说明反应已达到平衡状态
D．升高温度，平衡右移，正反应速率加快，逆反应速率减慢
(3)固体的量对反应速率的影响很小，但该体系中因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低，你认为可能的原因是 。
(4)的密闭容器中，进料比x分别为2.0、1.0和0.5下进行催化重整反应，测得平衡时积炭生成量随反应温度的变化如图所示。
①的曲线是 （填“甲”“乙”或“丙”）。
②在温度低于，随着温度的升高，曲线变化趋势逐渐减小的原因是 。
(5)恒温恒容，进料比，压强为时，若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅳ，达到平衡时气体总物质的量增加了，混合气中。
①的平衡转化率为 。②反应Ⅳ平衡常数 。
2．（2024·湖北武汉汉阳部分学校一模）降低空气中二氧化碳的含量是当前研究热点，将二氧化碳转化为能源是缓解环境和能源问题的方案之一，二氧化碳和氢气在一定条件下可转化为甲烷，转化过程中发生的反应如下：
反应Ⅰ(主反应)：
反应Ⅱ(副反应)：
(1)甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为，该反应的 。有利于反应Ⅰ自发进行的条件是 (填“高温”或“低温”)。
(2)在实际化工生产过程中，下列措施能提高的转化效率的是 。
a．在一定温度下，适当增大压强
b．总体积一定时，增大反应物与的体积比
c．采用双温控制，前段加热，后段冷却
d．选取高效催化剂及增大催化剂的比表面积
(3)催化加氢合成的过程中，活化的可能途径如图所示(“*”表示物质吸附在催化剂上)，CO是活化的优势中间体，原因是 。
(4)在恒容条件下，按的投料比进行题干反应，平衡时、和CO在含碳物质中的体积分数随温度T的变化如图所示。
①曲线①表示的含碳物质的名称为 。
②N点时反应Ⅱ的 (以分压表示，物质的分压=总压×该物质的物质的量分数，结果保留至小数点后两位)。
(5)甲烷与二氧化碳的重整反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示，已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k是温度为T时反应的速率常数，R和C都为常数)，则该反应的活化能为 (用含x1、y1、x2、y2的式子表示)。
3．（2024·重庆十八中两江实验学校一诊）环氧乙烷(，简称EO)是在有机合成中常用的试剂。EO常温下易燃易爆，其爆炸极限为3~100%。近年来，常用以乙烯、氧气、氮气混合气投料的乙烯氧化法制备EO。部分涉及反应为：
主反应：
副反应：
(1)已知 ，则EO的燃烧热为 。
(2)在温度为T，压强为的环境下，欲提高乙烯的平衡转化率，需 体系中氮气分压(填“增大”或“减小”)。但在实际生产中并非如此，其可能原因是 。
(3)向温度为T，体积为V的容器中加入投料比为2：3：2.8的乙烯、氧气、氮气。已知平衡后：，(其中二碳化合物为分子中含两个碳原子的化合物)。忽略其他反应，乙烯的平衡转化率为 ，副反应的平衡常数为 。
(4)以Ag为催化剂的反应机理如下：
反应Ⅰ： 慢
反应Ⅱ： 快
反应Ⅲ： 快
①定能够提高主反应反应速率的措施有 (填标号)。
A．降低温度 B．通入惰性气体
C．增大浓度 D．增大浓度
②加入1，2-二氯乙烷会发生。一定条件下，反应经过一定时间后，EO产率及选择性与1，2-二氯乙烷浓度关系如图。1，2-二氯乙烷能使EO产量先增加后降低的原因是 。
4．（2024·湖北襄阳四中一模）氢能是一种重要的绿色能源，在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。乙醇与水催化重整制氢发生以下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
回答下列问题：
(1)①已知反应Ⅲ:，，
则 。
②反应Ⅰ能自发进行的条件为 。
(2)压强为100，的平衡产率与温度、起始时的关系如图所示，每条曲线表示相同的平衡产率。
①反应Ⅱ的平衡常数： (填“>”、“=”或“<”)
②的产率：C点 B点(填“>”、“=”或“<”)；
③A、B两点产率相等的原因是 。
(3)压强为100下，1和3发生上述反应，平衡时和的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如图所示。[已知：的选择性]
①573K时，10分钟反应达到平衡，则乙醇的物质的量的变化量 。
②表示选择性的曲线是 (填标号)。
③573K时，反应Ⅱ的 (保留到小数点后两位)。
5．（2024·河南许昌部分学校高考冲刺）工业合成氨是人类科学技术的重大突破，其反应为。合成氨原料中的一般由分馏液态空气得到，可来源于水煤气，相关反应如下：
a．
b．
回答下列问题：
(1)的反应物总能量 生成物总能量(填“高于”或“低于”)。
(2)在密闭容器中同时发生反应，下列说法正确的是_______。
A．增大压强，反应平衡不移动B．使用催化剂提高平衡转化率
C．升高温度，反应a的增大，减小D．反应a有非极性键的断裂与形成
(3)实验室模拟合成水煤气，一定温度下在的密闭容器中加入与发生反应，在达到平衡时，的转化率是的物质的量是，反应开始到平衡时生成的平均反应速率为 ，计算反应的平衡常数 (写出计算过程)。
(4)合成氨总反应在起始反应物时，在不同条件下达到平衡，设体系中的体积分数为，在下的、下的如图所示，图中对应等压过程的曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，当时氨气的分压 (分压=气体的物质的量分数×总压)。
(5)用氨合成尿素的反应，在高压条件下连续进行，反应历程如图(均大于0)：
①写出合成尿素决速步骤的热化学方程式： 。
②合成尿素过程中会积聚一定浓度的氨基甲酸铵()，为减少氨基甲酸铵的积聚，提高尿素的产率，可控制与的通入比例 (填“>”“<”或“=”)。
6．（2024·江西吉安一中一模）、常用于制造农药等。磷在氯气中燃烧生成这两种卤化磷。请回答下列问题：
(1)的VSEPR模型是 。已知中P原子的d能级参与杂化，分子呈三角双锥形（如图甲），由此推知中P的杂化类型为 （填标号）。
A． B． C． D．
(2)已知，① kJ⋅ml，
② kJ⋅ml（）。
则 （用含a、b、c的式子表示）kJ⋅ml。
(3)实验测得的速率方程为（k为速率常数，只与温度、催化剂有关），速率常数k与活化能的经验关系式为（R为常数，为活化能，T为绝对温度）。
①一定温度下，向密闭容器中充入适量和，实验测得在催化剂Cat1、Cat2下与的关系如图乙所示。催化效能较高的是 （填“Cat1”或“Cat2”），判断依据是 。
②将2n ml和n ml充入体积不变的密闭容器中，一定条件下发生上述反应，达到平衡时，为a ml，如果此时移走n ml和0.5n ml ，在相同温度下再达到平衡时的物质的量为x，则x为 （填标号）。
A．ml B．ml C．ml D．0.5a mlml
(4)向恒容密闭容器中投入0.2 ml 和0.2 ml ，发生反应：，在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图丙所示。
①相对曲线b，曲线a改变的条件可能是 ；曲线c改变的条件可能是 。
②曲线b条件下，该反应平衡常数（）为 。[提示：用分压计算的平衡常数为压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数。]
7．（2024·广东惠州一模）对氮氧化物的资源化利用，运用多种方式促进氮的循环转化，具有重要的研究意义。
(1)已知a：
b：C的燃烧热为；
c：
①请写出与反应生成两种无污染性气体的热化学方程式： 。
②将等物质的量的与混合气体分别通入体积均为的恒温密闭容器Ⅰ和绝热密闭容器Ⅱ中，反应一段时间后两容器内达到平衡状态，下列说法正确的是 。
A．两容器内混合气体密度相等
B．转化率
C．反应平衡常数
(2)可利用钴氨配合物吸收对的配合能力很强，而对的配合能力极低。
①已知的结构如图所示，中含有键的数目是 。
②有氧和无氧条件下，溶液脱除的效率如图1所示，有氧环境下，发生总反应：，在的有氧环境下，往溶液中持续通入试样气体脱除率为60%(假设溶液体积不发生改变)，结合图1信息，计算此时钴氨溶液中有效含钴率为 。
(有效含钴率)
③钴氨溶液经过多次循环吸收后，其吸收的能力变化如图2所示，前内钴氨溶液吸收的能力不断下降的原因是 。
(3)催化电解吸收液可将还原为，其催化机理如图3所示，在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到部分还原产物的法拉第效率随电解电压的变化如图4所示。已知表示电解生还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数；表示电解过程中通过的总电量。
①当电解电压为时，催化电解生成的电极反应式为 。
②当电解电压为时，电解生成的和的物质的量之比为 。
8．（2024·河北邢台一模）、(主要指和)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的、是环境保护的重要课题。
已知：
反应1：
反应2：
反应3：
反应4：
回答下列问题：
(1)计算 ，已知反应3的，则该反应自发进行的最高温度为 (取整数)K。
(2)已知反应4在某催化剂作用下的反应历程如图。
① (填“”或“”)0.
②该反应历程的决速步骤为 。
③可提高该反应中平衡转化率的措施有 (填两条)。
(3)向密闭容器中充入一定量的和，保持总压为，发生反应4.当时的平衡转化率随温度以及下NO的平衡转化率随投料比的变化关系如图：
①能表示此反应已经达到平衡状态的是 (填标号)。
A．气体的密度保持不变
B．的浓度不变
C．
②表示时的平衡转化率随温度的变化关系曲线是 (填“＂或“II")，理由是 。
③a、d两点对应的平衡常数大小比较为 (填“>”“<”或“=”)。
④b点对应条件下的压强平衡常数 (为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可)。
9．（2024·北京海淀期中）黄铁矿[主要成分为二硫化亚铁(FeS2)]、焦炭和适量空气混合加热发生如下反应：
i．3FeS2+2C+3O2=3S2+Fe3O4+2CO
(1)反应i生成1mlS2时，转移电子的物质的量为 ml。
(2)反应i所得气体经冷凝回收S2后，尾气中还含有CO和SO2。将尾气通过催化剂进行处理，发生反应ii，同时发生副反应iii。
ii．2SO2(g)+4CO(g)S2(g)+4CO2(g) ΔH<0
iii．SO2(g)+3CO(g)COS(g)+2CO2(g) ΔH<0
理论分析及实验结果表明，600~1000K范围内，SO2平衡转化率接近100%。其他条件相同，不同温度下，S2、COS平衡产率和10min时S2实际产率如图。
①从资源和能源利用的角度说明用反应ii处理尾气的好处： 。
②随温度升高，S2平衡产率上升，推测其原因是 。
③900K，在10min后继续反应足够长时间，推测S2实际产率的变化趋势可能为 。
(3)处理后的尾气仍含少量SO2，经Na2CO3溶液洗脱处理后，所得洗脱液主要成分为Na2CO3、NaHCO3和Na2SO3.利用生物电池技术，可将洗脱液中的Na2SO3转化为单质硫(以S表示)回收。
①该装置中，正极的电极反应式为 。
②一段时间后，若洗脱液中的物质的量减小了1ml，则理论上减小了 ml。
10．（2024·北京东城一模）利用零价铁(Fe)耦合过硫酸盐()和过氧化氢产生自由基去除污水中的有机化合物是目前研究的热点。其中自由基和HO·产生的机理如图所示。
(1)的结构式是，则的结构式是 。
(2)过程ⅰ中反应的离子方程式是 。
(3)过程ⅱ会导致溶液酸性增强，其中硫元素在反应前后均为＋6价。该过程参与反应的物质还有(填化学式) 。
(4)探究零价铁和混合氧化剂体系降解水样中有机化合物M的能力。
Ⅰ.通过加入甲醇或叔丁醇探究不同自由基降解M的能力。测得M的残留百分含量随时间变化如图所示。
已知：该实验条件下，甲醇同时消耗HO·和，叔丁醇只消耗HO·
a．X中加入的是 (填“甲醇”或“叔丁醇")。
b．0～20min，Z中降解M的自由基主要是HO·，判断依据是 。
Ⅱ.探究混合氧化剂中的物质的量分数对水样中总有机碳(TOC)去除率的影响。实验开始时，水样的pH=7且加入的相同，其他条件不变。在相同时间内测得的实验数据如图所示。
注：TOC是以碳的含量表示水中有机化合物的总量。
a．从①到④，TOC去除率升高的原因是 。
b．从④到⑦，TOC去除率下降的原因是 。
11．（2024·湖北圆创联盟一模）丙烯是有机化工中的重要原料，可用丙烷直接脱氢工艺和丙烷氧化脱氢工艺制备，其主反应和有关物质的燃烧热数据如下。
Ⅰ.丙烷直接脱氢工艺：
Ⅱ.丙烷氧化脱氢工艺：
回答下列问题：
(1)反应Ⅰ的 ，其自发进行的条件是 。丙烷在不同温度下按照一定流速通过铬催化剂反应相同时间，所得混合物中部分物质的体积分数如下表所示，实际控制温度为580℃，原因是 。
(2)①反应Ⅱ属于自由基反应，其反应历程如下，写出第iv步的反应方程式。
i）
ii）
iii）
iv） 。
(3)将、置于某恒温（高于100℃）、恒压（p）的密闭容器中进行反应Ⅱ时，发生了副反应Ⅲ：。达平衡时的体积分数，，则的选择性为 （的选择性，计算结果保留3位有效数字），反应Ⅲ的 （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数）。
(4)使用惰性电极电解的酸性溶液制丙烯，其装置如下图所示。
①若以铅酸蓄电池作为直流电源，其工作时负极质量 （填“增大”“减小”或“不变”）。
②X电极的电极反应式为 。
12．（2024·山东师范大学附属中学考前适应性测试）研究、的转化具有重要的意义。
I．脱除汽车尾气中NO和CO包括以下两个反应：
反应i．；
反应ii．
(1)反应过程中各物质相对能量如图(TS表示过渡态)：
和反应生成的热化学方程式为 。
(2)将恒定组成的NO和CO混合气体通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质浓度，结果如图。
NO和CO的脱除应选择 (填“高温”或者“低温”)。表示的浓度变化曲线的是 。实验过程中，高于340℃后物质c浓度逐渐减小，试分析发生该变化的原因是 。450℃时，该时间段内NO的脱除率= (保留2位有效数字，NO的脱除率)。
II．将转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。
已知：。
(3)该反应在恒温、恒容的密闭容器中进行，和的投料浓度均为，平衡常数，则的平衡转化率约为 。
(4)为提高效率，某研究小组参考文献优化上述方法，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的DMSO(有机溶剂)溶液，和在溶液中反应制备HCOOH，反应过程中保持和的压强不变，总反应的反应速率为v，反应机理如下列三个基元反应，各反应的活化能(不考虑催化剂活性降低或丧失)。
反应iii：
反应iv：
反应V：
①催化剂M足量条件下，下列说法正确的是 。
A．v与的压强无关
B．v与溶液中溶解的浓度无关
C．温度升高，v不一定增大
D．在溶液中加入，可提高转化率
②实验测得：，下，v随催化剂M浓度c变化如图。时，v随c增大而增大；时，v不再显著增大。请解释原因 。
13．（2024·湖北宜荆荆第四次适应性考试）甲醇是重要的化工原料，甲醇的制备与应用也是国际研究的热点。
I．某温度下，利用生产甲醇主要涉及以下反应。
反应1.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ；
反应2.CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g) ；
(1)反应1自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)升高温度，的值将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)向绝热恒容密闭容器中充入等物质的量的CO2(g)和H2(g)发生上述反应，下列可说明反应已达平衡状态的是___________(填编号)。
A．容器内温度不变B．混合气体平均密度保持不变
C．CH3OH的体积分数保持不变D．v正(CO2)=v逆(CO)
(4)在恒温密闭容器中，发生反应1和反应2，CO2的平衡转化率[α(CO2)%]和甲醇选择性[CH3OH%=]随着温度变化关系如图所示。
①写出一种增大平衡时CH3OH选择性的方法 。
②分析温度高于236°C后CO2转化率下降的原因 。
③在244°C，向容积为V的容器内投入1mlCO2(g)和3mlH2(g)充分反应，计算平衡时生成CH3OH的物质的量为 ml(计算结果保留两位有效数字)。
II.工业上也可用电化学法制备甲醇。
(5)采用如图原电池制备甲醇。通入CO的一端发生的电极反应为 。
14．（2024·山东淄博三模）和的重整制氢涉及如下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
回答下列问题：
(1) ，该反应能 （填“高温”或“低温”）自发进行。
(2)一定温度下，向容积不等的恒容密闭容器中分别通入等量的发生反应Ⅰ，经过相同时间，测得各容器中的转化率与容器容积的关系如图所示，下列说法正确的是______。
A．b、c点的
B．正反应速率
C．a点所示条件下满足
D．在a点再通入，平衡后的转化率将增大
(3)在恒压下按组成通入混合气体，反应相同时间后，、和的体积分数随温度的变化关系如图甲所示，测得平衡状态下的收率和的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。
[已知：的收率，的收率]
①时，的体积分数为 ，在范围内，其他条件不变，随着温度升高，的体积分数先增大而后减小，其原因可能是 。
②计算，的收率 。保持恒压和投料比不变，不通入，则相同温度下转化率 （填“增大”“减小”或“不变”）。
③设为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为）除以。计算时反应Ⅰ的相对压力平衡常数为 （列式表示）。
15．（2024·辽宁沈阳第二中学模拟）利用下列反应可减少排放，是实现“双碳”目标的途径之一。
I．
II．
III．
请回答：
(1)反应I自发进行的条件是 。(填“高温”、“低温”或“任何温度”)
(2)一定压强下，往某密闭容器中按投料比充入和反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①下列说法正确的是 。
A．图中X、Y分别代表CO、
B．增大的比值，的平衡转化率增大
C．若容器内混合气体的密度不再随时间改变时，说明反应已达到平衡状态
D．250℃时，反应II的平衡常数K<1
②体系中的物质的量分数受温度的影响不大，试分析原因 。
(3)在一定温度下，在一容积固定的密闭容器中充入1ml (g)和3ml (g)，仅发生反应I。起始时容器内气体的总压强为16p kPa，平衡时(g)的体积分数为30%，则该温度下反应I的平衡常数 (用含p的表达式表示)。(已知：用气体分压计算的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数)。
(4)多相催化反应是在催化剂表面通过“扩散→吸附→反应→脱附”四个基本过程进行的。的平衡转化率随着浓度的增加先增大后减小，减小的原因是 。如图，我国学者发现T℃时，在铜催化剂上二氧化碳加氢的反应机理如下，其中反应II为慢反应，请画出反应能量变化图像。
化学键
键能
1067
436
463
物质
燃烧热
-2219.9
-2058.0
-285.8
510℃
550℃
580℃
620℃
丙烷（%）
64.82
57.87
37.76
31.91
丙烯（%）
12.33
15.85
22.72
23.13
乙烯（%）
0.12
0.19
0.20
0.71
甲烷（%）
1.50
2.78
4.03
7.31
氢气（%）
20.47
18.99
25.45
31.14
考点 化学反应原理综合题
1．（2024·浙江6月卷）氢是清洁能源，硼氢化钠()是一种环境友好的固体储氢材料，其水解生氢反应方程式如下：(除非特别说明，本题中反应条件均为，)
请回答：
(1)该反应能自发进行的条件是_______。
A．高温B．低温C．任意温度D．无法判断
(2)该反应比较缓慢。忽略体积变化的影响，下列措施中可加快反应速率的是_______。
A．升高溶液温度B．加入少量异丙胺
C．加入少量固体硼酸D．增大体系压强
(3)为加速水解，某研究小组开发了一种水溶性催化剂，当该催化剂足量、浓度一定且活性不变时，测得反应开始时生氢速率v与投料比之间的关系，结果如图1所示。请解释ab段变化的原因 。
(4)氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中产生电能。某研究小组的自制熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图2所示，正极上的电极反应式是 。该电池以恒定电流工作14分钟，消耗体积为，故可测得该电池将化学能转化为电能的转化率为 。[已知：该条件下的摩尔体积为；电荷量电流时间；；。]
(5)资源的再利用和再循环有利于人类的可持续发展。选用如下方程式，可以设计能自发进行的多种制备方法，将反应副产物偏硼酸钠()再生为。(已知：是反应的自由能变化量，其计算方法也遵循盖斯定律，可类比计算方法；当时，反应能自发进行。)
I．
II．
III．
请书写一个方程式表示再生为的一种制备方法，并注明 。(要求：反应物不超过三种物质；氢原子利用率为。)
2．（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】
(1)氧化脱氢反应：
计算：
(2)直接脱氢反应为，的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则 0(填“>”“<”或“=”)。结合下图。下列条件中，达到平衡时转化率最接近的是 (填标号)。
a． b． c．
(3)一定温度和压强下、反应i
反应ⅱ (远大于)(是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
①仅发生反应i时。的平衡转化宰为，计算 。
②同时发生反应i和ⅱ时。与仅发生反应i相比，的平衡产率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【乙烷和乙烯混合气的分离】
(4)通过修饰的Y分子筛的吸附-脱附。可实现和混合气的分离。的 与分子的键电子形成配位键，这种配位键强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离和的优点是 。
(5)常温常压下，将和等体积混合，以一定流速通过某吸附剂。测得两种气体出口浓度(c)与进口浓度()之比随时间变化关系如图所示。下列推断合理的是 (填标号)。
A．前，两种气体均未被吸附
B．p点对应的时刻，出口气体的主要成分是
C．a-b对应的时间段内，吸附的逐新被替代
3．（2024·湖北卷）用和焦炭为原料，经反应I、Ⅱ得到，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。
反应I：
反应Ⅱ：
回答下列问题：
(1)写出与水反应的化学方程式 。
(2)已知、(n是的化学计量系数)。反应、Ⅱ的与温度的关系曲线见图1。
①反应在的 。
②保持不变，假定恒容容器中只发生反应I，达到平衡时 ，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后 。
(3)恒压容器中，焦炭与的物质的量之比为，为载气。和下，产率随时间的关系曲线依实验数据拟合得到图2(不考虑接触面积的影响)。
①初始温度为，缓慢加热至时，实验表明已全部消耗，此时反应体系中含物种为 。
②下，反应速率的变化特点为 ，其原因是 。
4．（2024·甘肃卷）是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。
(1)由制备：
已知
时，由制备硅 (填“吸”或“放”)热 。升高温度有利于制备硅的原因是 。
(2)在催化剂作用下由粗硅制备：。，密闭容器中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与和气体反应，转化率随时间的变化如下图所示：
①，经方式 处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率 。
②当反应达平衡时，的浓度为 ，平衡常数K的计算式为 。
③增大容器体积，反应平衡向 移动。
5．（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备。
(1)硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：。
①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能 (用含正的代数式表示)。
②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其，测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强，，P为体系平衡压强)，结果如图。
上图中温度由高到低的顺序为 ，判断依据为 。M点的转化率为 ，温度下用分压表示的平衡常数 。
③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是 (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
以上各反应的速率方程均可表示为，其中分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(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(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，。
①时，，且内，反应进行到时， 。
②时，，若产物T的含量可忽略不计，则此时 后，随T的含量增加， (填“增大”“减小”或“不变”)。
6．（2024·江苏卷）氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。
(1)利用铁及其氧化物循环制氢，原理如图所示。反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有 ；含CO和各1ml的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得 。
(2)一定条件下，将氮气和氢气按混合匀速通入合成塔，发生反应。海绵状的作催化剂，多孔作为的“骨架”和气体吸附剂。
①中含有CO会使催化剂中毒。和氨水的混合溶液能吸收CO生成溶液，该反应的化学方程式为 。
②含量与表面积、出口处氨含量关系如图所示。含量大于，出口处氨含量下降的原因是 。
(3)反应可用于储氢。
①密闭容器中，其他条件不变，向含有催化剂的溶液中通入，产率随温度变化如图所示。温度高于，产率下降的可能原因是 。
②使用含氨基物质(化学式为，CN是一种碳衍生材料)联合催化剂储氢，可能机理如图所示。氨基能将控制在催化剂表面，其原理是 ；用重氢气(D2)代替H2，通过检测是否存在 (填化学式)确认反应过程中的加氢方式。
7．（2024·山东卷）水煤气是的主要来源，研究对体系制的影响，涉及主要反应如下：
回答列问题：
(1)的焓变 (用代数式表示)。
(2)压力p下，体系达平衡后，图示温度范围内已完全反应，在温度时完全分解。气相中，和摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a线对应物种为 (填化学式)。当温度高于时，随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是 。
(3)压力p下、温度为时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应的平衡常数 ；此时气体总物质的量为，则的物质的量为 ；若向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，分压将 (填“增大”“减小”或“不变”)，将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
8．（2024·湖南卷）丙烯腈()是一种重要的化工原料。工业上以为载气，用作催化剂生产的流程如下：
已知：①进料混合气进入两釜的流量恒定，两釜中反应温度恒定：
②反应釜Ⅰ中发生的反应：
ⅰ：
③反应釜Ⅱ中发生的反应：
ⅱ：
ⅲ：
④在此生产条件下，酯类物质可能发生水解。
回答下列问题：
(1)总反应 (用含、、和的代数式表示)；
(2)进料混合气中，出料中四种物质(、、、)的流量，(单位时间内出料口流出的物质的量)随时间变化关系如图：
①表示的曲线是 (填“a”“b”或“c”)；
②反应釜Ⅰ中加入的作用是 。
③出料中没有检测到的原因是 。
④反应后，a、b、c曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是 。
(3)催化剂再生时会释放，可用氨水吸收获得。现将一定量的固体(含水)置于密闭真空容器中，充入和，其中的分压为，在℃下进行干燥。为保证不分解，的分压应不低于 (已知 分解的平衡常数)；
(4)以为原料，稀硫酸为电解液，Sn作阴极，用电解的方法可制得，其阴极反应式 。
9．（2024·黑吉辽卷）为实现氯资源循环利用，工业上采用催化氧化法处理废气：。将和分别以不同起始流速通入反应器中，在和下反应，通过检测流出气成分绘制转化率()曲线，如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
回答下列问题：
(1) 0(填“>”或“<”)； ℃。
(2)结合以下信息，可知的燃烧热 。
(3)下列措施可提高M点转化率的是_______(填标号)
A．增大的流速B．将温度升高
C．增大D．使用更高效的催化剂
(4)图中较高流速时，小于和，原因是 。
(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 (用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)
(6)负载在上的催化活性高，稳定性强，和的晶体结构均可用下图表示，二者晶胞体积近似相等，与的密度比为1.66，则的相对原子质量为 (精确至1)。
10．（2024·全国甲卷）甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯()的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题：
(1)已知如下热化学方程式：
计算反应的 。
(2)与反应生成，部分会进一步溴化。将和。通入密闭容器，平衡时，、与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有、和)。
(i)图中的曲线是 (填“a”或“b”)。
(ii)时，的转化 ， 。
(iii)时，反应的平衡常数 。
(3)少量可提高生成的选择性。时，分别在有和无的条件下，将和，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见下图。
(i)在之间，有和无时的生成速率之比 。
(ii)从图中找出提高了选择性的证据： 。
(ⅲ)研究表明，参与反应的可能机理如下：
①
②
③
④
⑤
⑥
根据上述机理，分析提高选择性的原因： 。
11．（2024·新课标卷）(四羰合镍，沸点43℃)可用于制备高纯镍，也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题：
(1)Ni基态原子价电子的轨道表示式为 。镍的晶胞结构类型与铜的相同，晶胞体积为，镍原子半径为 。
(2)结构如图甲所示，其中含有σ键的数目为 ，晶体的类型为 。
(3)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，体积分数x与温度的关系如图乙所示。反应的ΔH 0(填“大于”或“小于”)。从热力学角度考虑， 有利于的生成(写出两点)。、100℃时CO的平衡转化率α= ，该温度下平衡常数 。
(4)对于同位素交换反应，20℃时反应物浓度随时间的变化关系为(k为反应速率常数)，则反应一半所需时间 (用k表示)。
12．（2024·浙江1月卷）通过电化学、热化学等方法，将转化为等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。请回答：
(1)某研究小组采用电化学方法将转化为，装置如图。电极B上的电极反应式是 。
(2)该研究小组改用热化学方法，相关热化学方程式如下：
：
Ⅱ：
Ⅲ：
① 。
②反应Ⅲ在恒温、恒容的密闭容器中进行，和的投料浓度均为，平衡常数，则的平衡转化率为 。
③用氨水吸收，得到氨水和甲酸铵的混合溶液，时该混合溶液的 。[已知：时，电离常数、]
(3)为提高效率，该研究小组参考文献优化热化学方法，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的(有机溶剂)溶液，和在溶液中反应制备，反应过程中保持和的压强不变，总反应的反应速率为v，反应机理如下列三个基元反应，各反应的活化能(不考虑催化剂活性降低或丧失)。
Ⅳ：
V：
VI：
①催化剂M足量条件下，下列说法正确的是 。
A．v与的压强无关 B．v与溶液中溶解的浓度无关
C．温度升高，v不一定增大 D．在溶液中加入，可提高转化率
②实验测得：，下，v随催化剂M浓度c变化如图。时，v随c增大而增大：时，v不再显著增大。请解释原因 。
考点 化学反应原理综合题
1．（2024·湖北宜荆一模）为实现碳达峰，利用与催化重整制和是资源化利用的重要研究方向。在某刚性容器中，该重整体系发生如下反应Ⅰ~Ⅳ。
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
Ⅳ．
用表示进料比。回答下列问题：
(1)根据下表中化学键的键能：计算中的键能为
(2)时，若该刚性容器中只发生反应Ⅲ，下列说法正确的是______（填标号）。
A．其它条件不变，增大压强，平衡不移动
B．当时，反应达到平衡状态
C．若混和气体的密度不再变化，说明反应已达到平衡状态
D．升高温度，平衡右移，正反应速率加快，逆反应速率减慢
(3)固体的量对反应速率的影响很小，但该体系中因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低，你认为可能的原因是 。
(4)的密闭容器中，进料比x分别为2.0、1.0和0.5下进行催化重整反应，测得平衡时积炭生成量随反应温度的变化如图所示。
①的曲线是 （填“甲”“乙”或“丙”）。
②在温度低于，随着温度的升高，曲线变化趋势逐渐减小的原因是 。
(5)恒温恒容，进料比，压强为时，若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅳ，达到平衡时气体总物质的量增加了，混合气中。
①的平衡转化率为 。②反应Ⅳ平衡常数 。
2．（2024·湖北武汉汉阳部分学校一模）降低空气中二氧化碳的含量是当前研究热点，将二氧化碳转化为能源是缓解环境和能源问题的方案之一，二氧化碳和氢气在一定条件下可转化为甲烷，转化过程中发生的反应如下：
反应Ⅰ(主反应)：
反应Ⅱ(副反应)：
(1)甲烷与二氧化碳制备合成气的反应为，该反应的 。有利于反应Ⅰ自发进行的条件是 (填“高温”或“低温”)。
(2)在实际化工生产过程中，下列措施能提高的转化效率的是 。
a．在一定温度下，适当增大压强
b．总体积一定时，增大反应物与的体积比
c．采用双温控制，前段加热，后段冷却
d．选取高效催化剂及增大催化剂的比表面积
(3)催化加氢合成的过程中，活化的可能途径如图所示(“*”表示物质吸附在催化剂上)，CO是活化的优势中间体，原因是 。
(4)在恒容条件下，按的投料比进行题干反应，平衡时、和CO在含碳物质中的体积分数随温度T的变化如图所示。
①曲线①表示的含碳物质的名称为 。
②N点时反应Ⅱ的 (以分压表示，物质的分压=总压×该物质的物质的量分数，结果保留至小数点后两位)。
(5)甲烷与二氧化碳的重整反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示，已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k是温度为T时反应的速率常数，R和C都为常数)，则该反应的活化能为 (用含x1、y1、x2、y2的式子表示)。
3．（2024·重庆十八中两江实验学校一诊）环氧乙烷(，简称EO)是在有机合成中常用的试剂。EO常温下易燃易爆，其爆炸极限为3~100%。近年来，常用以乙烯、氧气、氮气混合气投料的乙烯氧化法制备EO。部分涉及反应为：
主反应：
副反应：
(1)已知 ，则EO的燃烧热为 。
(2)在温度为T，压强为的环境下，欲提高乙烯的平衡转化率，需 体系中氮气分压(填“增大”或“减小”)。但在实际生产中并非如此，其可能原因是 。
(3)向温度为T，体积为V的容器中加入投料比为2：3：2.8的乙烯、氧气、氮气。已知平衡后：，(其中二碳化合物为分子中含两个碳原子的化合物)。忽略其他反应，乙烯的平衡转化率为 ，副反应的平衡常数为 。
(4)以Ag为催化剂的反应机理如下：
反应Ⅰ： 慢
反应Ⅱ： 快
反应Ⅲ： 快
①定能够提高主反应反应速率的措施有 (填标号)。
A．降低温度 B．通入惰性气体
C．增大浓度 D．增大浓度
②加入1，2-二氯乙烷会发生。一定条件下，反应经过一定时间后，EO产率及选择性与1，2-二氯乙烷浓度关系如图。1，2-二氯乙烷能使EO产量先增加后降低的原因是 。
4．（2024·湖北襄阳四中一模）氢能是一种重要的绿色能源，在实现“碳中和”与“碳达峰”目标中起到重要作用。乙醇与水催化重整制氢发生以下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
回答下列问题：
(1)①已知反应Ⅲ:，，
则 。
②反应Ⅰ能自发进行的条件为 。
(2)压强为100，的平衡产率与温度、起始时的关系如图所示，每条曲线表示相同的平衡产率。
①反应Ⅱ的平衡常数： (填“>”、“=”或“<”)
②的产率：C点 B点(填“>”、“=”或“<”)；
③A、B两点产率相等的原因是 。
(3)压强为100下，1和3发生上述反应，平衡时和的选择性、乙醇的转化率随温度的升高曲线如图所示。[已知：的选择性]
①573K时，10分钟反应达到平衡，则乙醇的物质的量的变化量 。
②表示选择性的曲线是 (填标号)。
③573K时，反应Ⅱ的 (保留到小数点后两位)。
5．（2024·河南许昌部分学校高考冲刺）工业合成氨是人类科学技术的重大突破，其反应为。合成氨原料中的一般由分馏液态空气得到，可来源于水煤气，相关反应如下：
a．
b．
回答下列问题：
(1)的反应物总能量 生成物总能量(填“高于”或“低于”)。
(2)在密闭容器中同时发生反应，下列说法正确的是_______。
A．增大压强，反应平衡不移动B．使用催化剂提高平衡转化率
C．升高温度，反应a的增大，减小D．反应a有非极性键的断裂与形成
(3)实验室模拟合成水煤气，一定温度下在的密闭容器中加入与发生反应，在达到平衡时，的转化率是的物质的量是，反应开始到平衡时生成的平均反应速率为 ，计算反应的平衡常数 (写出计算过程)。
(4)合成氨总反应在起始反应物时，在不同条件下达到平衡，设体系中的体积分数为，在下的、下的如图所示，图中对应等压过程的曲线是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，当时氨气的分压 (分压=气体的物质的量分数×总压)。
(5)用氨合成尿素的反应，在高压条件下连续进行，反应历程如图(均大于0)：
①写出合成尿素决速步骤的热化学方程式： 。
②合成尿素过程中会积聚一定浓度的氨基甲酸铵()，为减少氨基甲酸铵的积聚，提高尿素的产率，可控制与的通入比例 (填“>”“<”或“=”)。
6．（2024·江西吉安一中一模）、常用于制造农药等。磷在氯气中燃烧生成这两种卤化磷。请回答下列问题：
(1)的VSEPR模型是 。已知中P原子的d能级参与杂化，分子呈三角双锥形（如图甲），由此推知中P的杂化类型为 （填标号）。
A． B． C． D．
(2)已知，① kJ⋅ml，
② kJ⋅ml（）。
则 （用含a、b、c的式子表示）kJ⋅ml。
(3)实验测得的速率方程为（k为速率常数，只与温度、催化剂有关），速率常数k与活化能的经验关系式为（R为常数，为活化能，T为绝对温度）。
①一定温度下，向密闭容器中充入适量和，实验测得在催化剂Cat1、Cat2下与的关系如图乙所示。催化效能较高的是 （填“Cat1”或“Cat2”），判断依据是 。
②将2n ml和n ml充入体积不变的密闭容器中，一定条件下发生上述反应，达到平衡时，为a ml，如果此时移走n ml和0.5n ml ，在相同温度下再达到平衡时的物质的量为x，则x为 （填标号）。
A．ml B．ml C．ml D．0.5a mlml
(4)向恒容密闭容器中投入0.2 ml 和0.2 ml ，发生反应：，在不同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化如图丙所示。
①相对曲线b，曲线a改变的条件可能是 ；曲线c改变的条件可能是 。
②曲线b条件下，该反应平衡常数（）为 。[提示：用分压计算的平衡常数为压强平衡常数，分压=总压×物质的量分数。]
7．（2024·广东惠州一模）对氮氧化物的资源化利用，运用多种方式促进氮的循环转化，具有重要的研究意义。
(1)已知a：
b：C的燃烧热为；
c：
①请写出与反应生成两种无污染性气体的热化学方程式： 。
②将等物质的量的与混合气体分别通入体积均为的恒温密闭容器Ⅰ和绝热密闭容器Ⅱ中，反应一段时间后两容器内达到平衡状态，下列说法正确的是 。
A．两容器内混合气体密度相等
B．转化率
C．反应平衡常数
(2)可利用钴氨配合物吸收对的配合能力很强，而对的配合能力极低。
①已知的结构如图所示，中含有键的数目是 。
②有氧和无氧条件下，溶液脱除的效率如图1所示，有氧环境下，发生总反应：，在的有氧环境下，往溶液中持续通入试样气体脱除率为60%(假设溶液体积不发生改变)，结合图1信息，计算此时钴氨溶液中有效含钴率为 。
(有效含钴率)
③钴氨溶液经过多次循环吸收后，其吸收的能力变化如图2所示，前内钴氨溶液吸收的能力不断下降的原因是 。
(3)催化电解吸收液可将还原为，其催化机理如图3所示，在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到部分还原产物的法拉第效率随电解电压的变化如图4所示。已知表示电解生还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数；表示电解过程中通过的总电量。
①当电解电压为时，催化电解生成的电极反应式为 。
②当电解电压为时，电解生成的和的物质的量之比为 。
8．（2024·河北邢台一模）、(主要指和)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的、是环境保护的重要课题。
已知：
反应1：
反应2：
反应3：
反应4：
回答下列问题：
(1)计算 ，已知反应3的，则该反应自发进行的最高温度为 (取整数)K。
(2)已知反应4在某催化剂作用下的反应历程如图。
① (填“”或“”)0.
②该反应历程的决速步骤为 。
③可提高该反应中平衡转化率的措施有 (填两条)。
(3)向密闭容器中充入一定量的和，保持总压为，发生反应4.当时的平衡转化率随温度以及下NO的平衡转化率随投料比的变化关系如图：
①能表示此反应已经达到平衡状态的是 (填标号)。
A．气体的密度保持不变
B．的浓度不变
C．
②表示时的平衡转化率随温度的变化关系曲线是 (填“＂或“II")，理由是 。
③a、d两点对应的平衡常数大小比较为 (填“>”“<”或“=”)。
④b点对应条件下的压强平衡常数 (为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可)。
9．（2024·北京海淀期中）黄铁矿[主要成分为二硫化亚铁(FeS2)]、焦炭和适量空气混合加热发生如下反应：
i．3FeS2+2C+3O2=3S2+Fe3O4+2CO
(1)反应i生成1mlS2时，转移电子的物质的量为 ml。
(2)反应i所得气体经冷凝回收S2后，尾气中还含有CO和SO2。将尾气通过催化剂进行处理，发生反应ii，同时发生副反应iii。
ii．2SO2(g)+4CO(g)S2(g)+4CO2(g) ΔH<0
iii．SO2(g)+3CO(g)COS(g)+2CO2(g) ΔH<0
理论分析及实验结果表明，600~1000K范围内，SO2平衡转化率接近100%。其他条件相同，不同温度下，S2、COS平衡产率和10min时S2实际产率如图。
①从资源和能源利用的角度说明用反应ii处理尾气的好处： 。
②随温度升高，S2平衡产率上升，推测其原因是 。
③900K，在10min后继续反应足够长时间，推测S2实际产率的变化趋势可能为 。
(3)处理后的尾气仍含少量SO2，经Na2CO3溶液洗脱处理后，所得洗脱液主要成分为Na2CO3、NaHCO3和Na2SO3.利用生物电池技术，可将洗脱液中的Na2SO3转化为单质硫(以S表示)回收。
①该装置中，正极的电极反应式为 。
②一段时间后，若洗脱液中的物质的量减小了1ml，则理论上减小了 ml。
10．（2024·北京东城一模）利用零价铁(Fe)耦合过硫酸盐()和过氧化氢产生自由基去除污水中的有机化合物是目前研究的热点。其中自由基和HO·产生的机理如图所示。
(1)的结构式是，则的结构式是 。
(2)过程ⅰ中反应的离子方程式是 。
(3)过程ⅱ会导致溶液酸性增强，其中硫元素在反应前后均为＋6价。该过程参与反应的物质还有(填化学式) 。
(4)探究零价铁和混合氧化剂体系降解水样中有机化合物M的能力。
Ⅰ.通过加入甲醇或叔丁醇探究不同自由基降解M的能力。测得M的残留百分含量随时间变化如图所示。
已知：该实验条件下，甲醇同时消耗HO·和，叔丁醇只消耗HO·
a．X中加入的是 (填“甲醇”或“叔丁醇")。
b．0～20min，Z中降解M的自由基主要是HO·，判断依据是 。
Ⅱ.探究混合氧化剂中的物质的量分数对水样中总有机碳(TOC)去除率的影响。实验开始时，水样的pH=7且加入的相同，其他条件不变。在相同时间内测得的实验数据如图所示。
注：TOC是以碳的含量表示水中有机化合物的总量。
a．从①到④，TOC去除率升高的原因是 。
b．从④到⑦，TOC去除率下降的原因是 。
11．（2024·湖北圆创联盟一模）丙烯是有机化工中的重要原料，可用丙烷直接脱氢工艺和丙烷氧化脱氢工艺制备，其主反应和有关物质的燃烧热数据如下。
Ⅰ.丙烷直接脱氢工艺：
Ⅱ.丙烷氧化脱氢工艺：
回答下列问题：
(1)反应Ⅰ的 ，其自发进行的条件是 。丙烷在不同温度下按照一定流速通过铬催化剂反应相同时间，所得混合物中部分物质的体积分数如下表所示，实际控制温度为580℃，原因是 。
(2)①反应Ⅱ属于自由基反应，其反应历程如下，写出第iv步的反应方程式。
i）
ii）
iii）
iv） 。
(3)将、置于某恒温（高于100℃）、恒压（p）的密闭容器中进行反应Ⅱ时，发生了副反应Ⅲ：。达平衡时的体积分数，，则的选择性为 （的选择性，计算结果保留3位有效数字），反应Ⅲ的 （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数）。
(4)使用惰性电极电解的酸性溶液制丙烯，其装置如下图所示。
①若以铅酸蓄电池作为直流电源，其工作时负极质量 （填“增大”“减小”或“不变”）。
②X电极的电极反应式为 。
12．（2024·山东师范大学附属中学考前适应性测试）研究、的转化具有重要的意义。
I．脱除汽车尾气中NO和CO包括以下两个反应：
反应i．；
反应ii．
(1)反应过程中各物质相对能量如图(TS表示过渡态)：
和反应生成的热化学方程式为 。
(2)将恒定组成的NO和CO混合气体通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质浓度，结果如图。
NO和CO的脱除应选择 (填“高温”或者“低温”)。表示的浓度变化曲线的是 。实验过程中，高于340℃后物质c浓度逐渐减小，试分析发生该变化的原因是 。450℃时，该时间段内NO的脱除率= (保留2位有效数字，NO的脱除率)。
II．将转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。
已知：。
(3)该反应在恒温、恒容的密闭容器中进行，和的投料浓度均为，平衡常数，则的平衡转化率约为 。
(4)为提高效率，某研究小组参考文献优化上述方法，在如图密闭装置中充分搅拌催化剂M的DMSO(有机溶剂)溶液，和在溶液中反应制备HCOOH，反应过程中保持和的压强不变，总反应的反应速率为v，反应机理如下列三个基元反应，各反应的活化能(不考虑催化剂活性降低或丧失)。
反应iii：
反应iv：
反应V：
①催化剂M足量条件下，下列说法正确的是 。
A．v与的压强无关
B．v与溶液中溶解的浓度无关
C．温度升高，v不一定增大
D．在溶液中加入，可提高转化率
②实验测得：，下，v随催化剂M浓度c变化如图。时，v随c增大而增大；时，v不再显著增大。请解释原因 。
13．（2024·湖北宜荆荆第四次适应性考试）甲醇是重要的化工原料，甲醇的制备与应用也是国际研究的热点。
I．某温度下，利用生产甲醇主要涉及以下反应。
反应1.CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ；
反应2.CO2(g)+H2(g) ⇌ CO(g)+H2O(g) ；
(1)反应1自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)升高温度，的值将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)向绝热恒容密闭容器中充入等物质的量的CO2(g)和H2(g)发生上述反应，下列可说明反应已达平衡状态的是___________(填编号)。
A．容器内温度不变B．混合气体平均密度保持不变
C．CH3OH的体积分数保持不变D．v正(CO2)=v逆(CO)
(4)在恒温密闭容器中，发生反应1和反应2，CO2的平衡转化率[α(CO2)%]和甲醇选择性[CH3OH%=]随着温度变化关系如图所示。
①写出一种增大平衡时CH3OH选择性的方法 。
②分析温度高于236°C后CO2转化率下降的原因 。
③在244°C，向容积为V的容器内投入1mlCO2(g)和3mlH2(g)充分反应，计算平衡时生成CH3OH的物质的量为 ml(计算结果保留两位有效数字)。
II.工业上也可用电化学法制备甲醇。
(5)采用如图原电池制备甲醇。通入CO的一端发生的电极反应为 。
14．（2024·山东淄博三模）和的重整制氢涉及如下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
回答下列问题：
(1) ，该反应能 （填“高温”或“低温”）自发进行。
(2)一定温度下，向容积不等的恒容密闭容器中分别通入等量的发生反应Ⅰ，经过相同时间，测得各容器中的转化率与容器容积的关系如图所示，下列说法正确的是______。
A．b、c点的
B．正反应速率
C．a点所示条件下满足
D．在a点再通入，平衡后的转化率将增大
(3)在恒压下按组成通入混合气体，反应相同时间后，、和的体积分数随温度的变化关系如图甲所示，测得平衡状态下的收率和的转化率随温度的变化曲线如图乙所示。
[已知：的收率，的收率]
①时，的体积分数为 ，在范围内，其他条件不变，随着温度升高，的体积分数先增大而后减小，其原因可能是 。
②计算，的收率 。保持恒压和投料比不变，不通入，则相同温度下转化率 （填“增大”“减小”或“不变”）。
③设为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为）除以。计算时反应Ⅰ的相对压力平衡常数为 （列式表示）。
15．（2024·辽宁沈阳第二中学模拟）利用下列反应可减少排放，是实现“双碳”目标的途径之一。
I．
II．
III．
请回答：
(1)反应I自发进行的条件是 。(填“高温”、“低温”或“任何温度”)
(2)一定压强下，往某密闭容器中按投料比充入和反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①下列说法正确的是 。
A．图中X、Y分别代表CO、
B．增大的比值，的平衡转化率增大
C．若容器内混合气体的密度不再随时间改变时，说明反应已达到平衡状态
D．250℃时，反应II的平衡常数K<1
②体系中的物质的量分数受温度的影响不大，试分析原因 。
(3)在一定温度下，在一容积固定的密闭容器中充入1ml (g)和3ml (g)，仅发生反应I。起始时容器内气体的总压强为16p kPa，平衡时(g)的体积分数为30%，则该温度下反应I的平衡常数 (用含p的表达式表示)。(已知：用气体分压计算的平衡常数为，分压=总压×物质的量分数)。
(4)多相催化反应是在催化剂表面通过“扩散→吸附→反应→脱附”四个基本过程进行的。的平衡转化率随着浓度的增加先增大后减小，减小的原因是 。如图，我国学者发现T℃时，在铜催化剂上二氧化碳加氢的反应机理如下，其中反应II为慢反应，请画出反应能量变化图像。
化学键
键能
1067
436
463
物质
燃烧热
-2219.9
-2058.0
-285.8
510℃
550℃
580℃
620℃
丙烷（%）
64.82
57.87
37.76
31.91
丙烯（%）
12.33
15.85
22.72
23.13
乙烯（%）
0.12
0.19
0.20
0.71
甲烷（%）
1.50
2.78
4.03
7.31
氢气（%）
20.47
18.99
25.45
31.14
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