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压轴题13化学反应原理综合题（5大题型方法总结压轴题速练）-2025年高考化学压轴题专项训练（
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这是一份压轴题13化学反应原理综合题（5大题型方法总结压轴题速练）-2025年高考化学压轴题专项训练（，共52页。试卷主要包含了利用盖斯定律计算反应热，转化率，化学平衡常数及Kp的计算，综合图像分析方法等内容，欢迎下载使用。
一、利用盖斯定律计算反应热
将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式，反应热也作相应的加减运算。 流程如图：
二、转化率、产率等计算与变化判断
1.三段式突破平衡的有关计算
(1)vA=。
(2)转化率αA=×100%。
(3)K=。
(4)生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来说，转化率越高，原料利用率越高，产率越高。
产率=×100%。
(5)混合物中某组分的百分含量=×100%。
2.平衡移动与转化率的关系
在一恒容密闭容器中通入a ml A、b ml B发生反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)，达到平衡后，改变下列条件，分析转化率的变化情况：
(1)再通入b ml B，α(A)增大，α(B)减小。
(2)再通入a ml A、b ml B，若a+b>c，α(A)增大、α(B)增大；若a+b=c，α(A)不变、α(B)不变；若a+b三、化学平衡常数(K)及Kp的计算
1.化学平衡常数表达式的书写
(1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。如：
CaCO3(s)⇌ CaO(s)+CO2(g) K=c(CO2)。
Cr2O(aq)+H2O(l)⇌2CrO(aq)+2H+(aq) K=。
但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。如：
C(s)+H2O(g)⇌ CO(g)+H2(g) K=。
(2)有气体参与的反应，用平衡分压(总压乘以各自的物质的量分数)表示平衡常数。
如：2A(g)+B(s)⇌ C(g)。若达到平衡时，n(A)=n1、n(C)=n2，密闭体系的压强为p，则Kp=。
(3)化学平衡常数的计算规则
①同一可逆反应中，K正·K逆=1。
②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′=Kn或K′=。
③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积；两方程式相减所得反应的平衡常数为两个平衡常数之比。
④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。
2.化学平衡常数与温度的关系
四、综合图像分析方法
(1)审题：审明各物质的状态(有无固体、液体)，明确气体分子数的变化(变大、变小、不变)，正反应吸热还是放热。
(2)析题-找准解题的突破口
(3)解题-掌握分析的方法
①三步分析法：一看反应速率增大还是减小；二看v(正)、v(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向。
②先拐先平数值大：在含量(转化率)时间曲线中，先出现拐点的反应则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。
③定一议二：当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。
④想规律做判断：联想化学反应速率、化学平衡移动规律，将图表与原理结合，对照得出结论。
01 考查盖斯定律、反应速率和化学平衡(2024·湖南长沙·一模)
1．丙烷的价格低廉且产量大，而丙烯及其衍生物具有较高的经济附加值，因此丙烷脱氢制丙烯具有重要的价值。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
直接脱氢
反应①：
反应②：
计算氧化丙烷脱氢反应③：的 。
(2)已知下列键能数据，结合反应①数据，计算的键能是 。
(3)一定温度下，向密闭容器中充入1ml ，发生反应①。
①若该反应在恒压环境中进行，常通过向体系中通入稀有气体Ar的方式来提高的平衡转化率，原因是 。
②若该反应在恒容环境中进行，用压强传感器测出容器内体系压强随时间的变化关系如图a所示，计算该温度下反应①的平衡常数 kPa(为用平衡时各气体分压代替气体的浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。若保持相同反应时间，在不同温度下，丙烯产率如图b所示，丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是 、 ，随着温度继续升高，丙烷可能分解为其他产物。
(4)研究人员利用作催化剂，对反应③的机理展开研究。以和为原料，初期产物中没有检测到；以含有的(D为)和为原料，反应过程中没有检测到。下列推断合理的是 (填标号)。
A．先吸附氧气，吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应
B．直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充中反应掉的氧
C．催化丙烷脱氢过程中，碳氢键的断裂是可逆的
(5)基于电化学原理，我国科学家利用固体氧化物电解池实现高选择性电化学脱氢制的工艺，装置如图c，则生成的电极反应式为 。
02 考查反应速率、化学平衡和电化学(2024·江西·一模)
2．减排能有效降低温室效应，同时，也是一种重要的资源，因此研究捕集与转化对实现“碳中和”目标具有重要意义而备受关注。
(1)某研究机构成功合成了氮掺杂多孔有机聚合物DLU-1吸附剂，用于烟道气（主要是和）和天然气中的捕集。为考查样品对单组分气体的吸附性能，测定在1bar，273和298K下的单组分气体吸附等温线如图，请阐述DLU-1吸附剂能做捕获剂的理由： 。
(2)工业上用（和反应合成二甲醚，）
①恒温恒容下，充入等物质的量的和充分反应，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的 （填序号）。
A．的物质的量分数保持不变
B．容器中混合气体的密度保持不变
C．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
D．断裂键的同时断裂键
②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如图所示，则 （填“>”或“<”）。
③温度下，将和充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0~5min内的平均反应速率 。
(3)工业上可以利用二氧化碳合成甲醇，已知
①
②
a．若③正反应的活化能为，则逆反应的活化能为 （用含Ea的式子表示）
b．某一刚性容器中充入和，起始压强为，在催化剂存在条件下发生上述三个反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。已知：选择性。240℃平衡时，反应③的压强平衡常数为 （用含p的式子列出计算式，不用化简）
(4)以为原料，电解法制取乙烯、乙烷的装置如图，生成乙烯的电极反应式为： ．
03 考查反应速率和化学平衡图像(2024·福建莆田·二模)
3．CH4-CO2干气催化重整制合成气(H2+CO)是CO2资源化利用的重要研究方向，生产过程需做好积炭的控制。在密闭容器中，该重整体系发生反应Ⅰ～Ⅳ。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
用x表示进料比。回答下列问题：
(1)t℃时，刚性容器中以一定的进料比发生上述四个反应，下列说法正确的是___________(填标号)。
A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ逆向移动
B．根据混合气体的密度不变可判断重整反应体系已达到平衡状态
C．增大CH4的起始浓度，K(Ⅰ)和K(Ⅱ)同时增大
D．催化剂能降低反应的活化能，增大CH4的平衡转化率
(2)下表列出反应Ⅱ中3种化学键的键能：
则CO中C≡O的键能为 。
(3)反应Ⅰ～Ⅳ中，△H-T△S随温度的升高而增大的是反应 。
(4)101 kPa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。
①x=0.5的曲线是 (填“甲”“乙”或“丙”)。
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低的原因是 。
③x=1.0，温度低于1000℃，随着温度的升高，积炭生成量减少的原因是 。
(5)t℃、p kPa时，进料比x=0.5，若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时气体总物质的量增加了60%，混合气中n(H2O)：n(CO2)=5：6。
①甲烷的平衡转化率为 。
②平衡常数K(Ⅱ)= (列出计算式)。
04 考查反应热、化学平衡和反应历程(2024·山西太原·一模)
4．深入研究含碳、氮元素物质的转化有着重要的实际意义。
Ⅰ．合成尿素：如图所示是合成尿素反应的机理及能量变化(单位：)，表示过渡态。
(1)若，则总反应 。
(2)若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的和发生上述反应。结合以上机理，下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是 (填标号)。
a．的体积分数不再变化 b．平衡常数K不再变化
c． d．断裂键的同时断裂键
(3)图为使用不同催化剂①、②、③时，反应至相同时间，容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线，A点 (填“是”或“不是”)平衡状态，以上下降的原因可能是 (答出一点即可，不考虑物质的稳定性)。
Ⅱ．处理大气污染物
(4)①、在催化剂的表面进行两步反应转化为无毒的气体，第一步为；则第二步为 。
②已知：的速率方程为，k为速率常数，只与温度有关。为提高反应速率，可采取的措施是 (填标号)。
A．升温 B．恒容时，再充入 C．恒容时，再充入 D．恒压时，再充入
(5)在总压为的恒容密闭容器中，充入一定量的和发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，温度时的转化率随变化的曲线，以及在时的转化率随变化的曲线如图所示：
①表示的转化率随变化的曲线为 曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；上述反应的 0(填“>”或“<”)。
②在时，用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数 (结果保留两位小数)[已知：气体分压()=气体总压()×该气体的物质的量分数]。
05 综合考查化学反应原理(2024·河北张家口·一模)
5．丙烯是一种用途广泛的有机原料，可制备多种化工产品。请回答：
已知：CH2=CHCH3与H2O发生加成反应的化学方程式如下(a、b均大于0)：
Ⅰ：
Ⅱ：
“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”均满足范特霍夫方程(R为热力学常数，C为不同反应常数），其平衡常数与温度的关系如图1所示，T1℃时，在初始压强为400 kPa的恒容密闭容器中，按1：1的物质的量之比充入CH2=CHCH3(g)和H2O(g)发生反应I和反应Ⅱ，产物的分压随时间变化如图2所示：
(1)表示CH3CH(OH)CH3(g)转化为HOCH2CH2CH3(g)的热化学方程式为 。
(2)若反应Ⅱ的熵变为△S(Ⅱ)，则反应Ⅲ：的熵变△S(Ⅲ) （填“＞”“=”或“＜”）△S(Ⅱ)。
(3)由图可知“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”的焓变△H1 （填“＞”“=”或“＜”）△H2。
(4)若在绝热恒容容器中发生上述反应，则下列事实能说明反应达到平衡状态的是___________（填标号）。
A．容器内气体的压强不变
B．容器内温度不变
C．容器内气体的密度不再改变
D．容器内n(CH2=CHCH3)：n(H2O)的比值不变
(5)①图2中表示CH3CH(OH)CH3的曲线为 （填“M”或“N”）。
②图2中CH2=CHCH3(g)的平衡转化率为 %。
③T1℃时，反应Ⅱ的平衡常数Kp= kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数）。
④若其他条件不变，T1℃时，向压强为400kPa的恒压密闭容器中，充入n(CH2=CHCH3)：n(H2O)=1：1的混合气体，达到新平衡时，CH3CH(OH)CH3(g)的平衡产率将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
(2024·湖南·二模)
6．水煤气是一种优质燃料和重要的化工原料，其制备方法是将水蒸气与焦炭在高温下混合反应，然后投入固体进行处理。
I．在温度下将高温水蒸气通入炽热的焦炭中，其中可能发生的一些反应如下：
(1)已知反应的焓变，近似认为反应焓变不随温度变化，则焦炭的燃烧热 。
(2)在温度下体系达到化学平衡，将这一时刻记为，然后将可压缩的恒温反应容器突然压缩至原来体积的一半。将压缩之后这一瞬间的时刻记为，重新达到平衡时的时刻记为，则______（填标号）。
A．时，反应①的正反应速率比时增大B．时，反应②的逆反应速率比时减小
C．时，反应①的压强平衡常数比时增大D．时，水蒸气的转化率比时减小
(3)反应②的平衡常数很小，若近似忽略生成的反应，在一个体积固定的恒温容器内投入足量焦炭与一定量的水蒸气，在温度下达到平衡时水蒸气的转化率为，下图的三条曲线分别代表了达到平衡时不同的转化率对应的水蒸气分压、分压、体系的总压，则代表分压的曲线是 （填标号）。欲使平衡转化率为，则初始充入水蒸气的压强应为 （结果保留两位有效数字）。
Ⅱ．投入固体可吸收反应产生的，生成。除了以外，钙还有多种氧化物。
(4)在大约的高压条件下还可以进一步与反应得到由和构成的另一种钙的氧化物，预测的VSEPR模型名称是 .
(5)反应生成的在自然界中会被溶解有的雨水溶蚀，该过程的离子方程式为 。已知，碳酸的（碳酸浓度以形式计算）、某雨水恰好能够溶解，此时该雨水中的浓度为，忽略固体溶解产生的体积变化，则此时该雨水的为 。
(2024·四川成都·二模)
7．某温度下，利用CO2生产甲醇主要涉及以下两个反应。
反应I．_______
反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·ml-1
回答下列问题：
(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=–90.6kJ·ml-1。反应I的转化原理如图所示。该反应的热化学方程式为 ，在 条件下反应I可自发发生。
(2)若在恒压条件下密闭容器中发生反应I和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅱ平衡将 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)将1mlCO2(g)和3mlH2(g)充入密闭容器发生反应I和Ⅱ，并达到平衡状态。相同温度下，在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH(g)的选择性和CO的选择性随压强变化曲线如图所示。图中表示CO2的平衡转化率的曲线是 (填“m”、“n”或“p”)，A点时H2的转化率为 ，CH3OH的平衡分压为 MPa(保留两位有效数字)。
(4)研究表明，CO催化变换反应：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH=–41.2kJ·ml-1。此反应的速率方程为，式中x(CO)、x(H2O)、x(CO2)、x(H2)分别表示各组分的物质的量分数。Kp为平衡常数，k为反应的速率常数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时，CO催化变换反应的Kp (填“增大”、“减小”或“不变”)。根据速率方程分析，T>Tm时v逐渐减小的原因是 。
(2024·广东·二模)
8．含硫化合物在能源、材料及环境等工业领域均有广泛的应用。
Ⅰ.工业废气分解可制取。
(1)已知热化学方程式：
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
热分解反应的 (用含、、的式子表示)。
(2)一定温度下，2ml 在体积为VL的恒容密闭容器中发生上述分解反应，ts时的产率为40%，则0~ts内的平均分解速率为 ；充分分解达到平衡时，容器中和的分压相等，则该温度下的平衡常数 。
Ⅱ.KSCN可用于镀铬工业。常温下，用KSCN配制电镀液，溶液中与发生第一、二步络合的反应如下：
ⅳ.
ⅴ.
(3)根据以上络合反应，下列说法正确的有___________(填字母)。
A．加水稀释后，溶液中离子的总数减少
B．加入少量固体，溶液中含铬微粒总数不变
C．反应的平衡常数
D．溶液中减小，与浓度的比值减小
(4)常温下，某研究小组配制了起始浓度、不同的系列溶液，测得平衡时、、的浓度(含铬微粒)随的变化曲线如图所示，平衡后其他含铬微粒(3≤x≤6，图中未画出)总浓度为aml/L。
①时，图中含铬微粒按浓度由大到小的顺序为 ；A点时，溶液中的平衡浓度为 (列出计算式即可)。
②在某电镀工艺中，的浓度需要在以上，结合计算判断C点所对应的溶液能否用于该电镀工艺 (写出计算过程)。
(2024·河北沧州·二模)
9．二氧化碳和甲烷是两种温室效应气体，将二者进行转化，可得到具有高附加值的化学品或清洁燃料。
(1)和催化重整制取和
主反应：①
副反应：②
③
④
主反应的 ，该反应在 (填“较高温度”或“较低温度”)下可自发进行。
(2)和反应可制取乙烯，反应的化学方程式为。一定温度下，向某恒容密闭容器中充入和，体系的初始压强为，若平衡时的转化率为，不考虑副反应的发生，的平衡分压为 (用表示，下同)，该反应的压强平衡常数 。
(3)过光电化学转化可制得乙二醇，在某催化剂作用下该反应的机理如图所示。图中表示催化剂被光激发出电子之后产生的空穴。
①下列说法错误的是 (填标号)。
A．该反应为自由基型反应
B．生成的反应为
C．该反应的副产物
D．该机理中存在极性键和非极性键的断裂和形成
②以乙二醇为燃料的燃料电池工作时，乙二醇在电池 (填“负极”或“正极”)发生反应，若以溶液为电解液，则该电极的反应式为 。
(4)铜基催化剂电催化还原制乙醇的两种途径(分别以和作催化剂)的相对能量变化如图所示，标“”的为吸附在催化剂上的物质。分析可知，以 作催化剂的催化效率更高。
(2024·四川德阳·二模)
10．我国承诺在2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”，资源化利用具有重要意义，回答下列问题：
I．和在镍基催化作用下重整模型如图所示(已知：*表示催化剂活性位点，表示活性亚甲基)。
(1)和在镍基催化作用下发生重整反应的化学方程式为 。该反应在高温下才能自发进行，判断反应焓变 (填“大于”“小于”或“等于”)0，判断理由是 。
(2)已知经验公式：(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，该反应的速率常数、活化能与温度的关系如图：
该反应的活化能 。(用含有的式子表示)
Ⅱ．已知二氧化碳和氢气合成甲醇可能发生如下反应：
i．
ii．
(3)为提高甲醇平衡产率，可采取的措施有 (至少答两条)。
(4)若以为催化剂，其活性温度范围通常为。向装有催化剂的密闭容器按投料比为通入反应物，保持压强为，若只发生反应i，其他条件相同，不同温度下。5分钟内，测得温度与甲醇的产率关系如图，实际产率呈现先升高后降低的原因是 。
(5)时的压强平衡常数 。(写出计算式)
(2024·辽宁沈阳·模拟)
11．氢能作为清洁能源是题佳碳中和能源载体，为应对气候变化全球掀起了氢能发展热潮，制备氢气有多种途径。
I.甲醇产生氢气的反应为：
(1)已知相关物质的标准熵数值如表：
该反应能自发进行的最低温度为 K。(精确至)
Ⅱ.乙酸制氢过程发生如下反应：
反应I：
反应Ⅱ：
(2)已知反应：
①由图1可得， 。
②恒温恒容下发生上述反应，下列说法正确的是 。
A.混合气体密度不变时，反应达到平衡 B.加入，可提高的转化率
C.加入催化剂，可提高的平衡产率 D.充入Ar，对的产率不产生影响
(3)在容积相同的密闭容器中，加入等量乙酸蒸气(只发生反应I和Ⅱ)，在相同时间测得温度与气体产率的关系如图2所示。约650℃之前，氢气产率低于甲烷的可能原因是 。(答出一点即可)
(4)在一定条件下，投入一定量的乙酸，发生反应I和反应Ⅱ。设达到平衡时体系总压强为p，乙酸体积分数为20%，反应I消耗的乙酸占投入量的20%，则反应Ⅱ的平衡常数为 。(用平衡分压代替平衡浓度计算)
Ⅲ.热分解也可制氢，其原理是：。
(5)不同温度和压强下，的平衡转化率变化如图。生成物的状态为 (填“气态”或“非气态”)， (填“>”或“<”)。
(2024·浙江宁波·二模)
12．甲酸是一种有机化工原料，广泛用于农药、皮革、医药和橡胶等工业。请回答：
(1)活性Fe3O4-x催化反应，进而可制得甲酸。该反应的 0(填“>”或“<”)，理由是 。
(2)某温度下，HCOOH电离平衡常数为，当HCOOH平衡浓度为xml/L时，HCOOH已电离的弱电解质分子数的电离度 (电离度，用含和x的代数式表示，可不化简)。
(3)某研究小组发现HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H+仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。T℃下，在密封石英管内完全充满1.0ml/LHCOOH水溶液，分解产物均完全溶于水中。CO2、CO浓度与反应时间的变化关系如图所示。
①下列说法正确的是 。
A．反应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ
B．反应
C．混合体系达平衡后：
D．若在起始溶液中加入盐酸，则CO达浓度峰值时，的值与未加盐酸时相同
②保持其它条件不变，若反应起始时溶液中同时还含有0.10ml/L盐酸，请在上图中画出CO的浓度与反应时间的变化关系图 。
(4)一种由CO2电化学法合成甲酸盐的工作原理如图所示。电极b为 极。电解一段时间后，若两侧电解液中K+的物质的量相差0.08ml，则阳极产生的气体在标准状况下的总体积为 L(假设产生的气体全部逸出)。
(2024·广东佛山·二模)
13．金属有机配合物广泛应用于各类催化反应。
Ⅰ．某铁的配合物催化1-丁烯和加成的部分历程如图。
(1)①写出1-丁烯和加成的化学方程式 。
②若丙→乙的活化能为，则甲→丙的反应热△H= (用含a的式子表达)。
(2)甲、乙的结构如图所示，Ar表示苯基。
①乙中Fe的配位数为 。
②下列说法正确的是 (填标号)。
A．甲→乙的过程中有键的断裂和形成
B．乙→丙的速率比甲→乙慢
C．升高温度，乙的平衡浓度减小
D．选用合适的催化剂可提高1-丁烯的平衡转化率
Ⅱ．某金属配合物的合成反应为：。该金属配合物的吸光度A随的变化如图所示[为定值]。为M和R完全反应的吸光度，为实际测得的最大吸光度，吸光度和的浓度成正比。
(3)x= 。
(4)解离平衡的解离度(即的平衡转化率)为 (用含、的式子表示)。
(5)若x=1，将10mL 0.01 、5mL 0.001 M溶液、5mL 0.001 R溶液混合，测得解离度，计算的解离平衡常数(写出计算过程)。
(2024·四川绵阳·三模)
14．先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广，导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇的反应原理如下：
主反应：△H1
副反应：
副反应的反应热绝对值远远小于主反应的反应热绝对值。
(1)一定温度下，将1 ml CH3COOH(g)、5 ml H2(g)通入到恒压密闭容器中(不考虑副反应)。达到平衡时，H2的转化率为4%，该反应放热a kJ。则该温度下主反应的△H1= 。该反应自发发生的条件为 (选填“高温”“低温”或者“任何温度”)。
(2)250℃下，恒压密闭容器中充入一定量H2(g)和CH3COOH(g) (不考虑副反应)，下列条件不能判断反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A．混合气体的密度保持不变B．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C．H2O的体积分数不变D．n(H2O)和n(CH3CH2OH)的比值一定
(3)已知：Ⅰ．S表示选择性，且主反应产物的选择性往往大于副反应产物的选择性
Ⅱ．
在n(H2)：n(CH3COOH)=10时：2 MPa下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化；250℃下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化均如图所示。
①250℃下，乙醇选择性随压强变化的曲线是 (填字母)。
②曲线b变化的原因是 。
③150℃，在催化剂作用下H2和CH3COOH反应一段时间后，乙醇的选择性位于m点。不改变反应的温度和时间，一定能提高乙醇选择性的措施 (填一条)。
(4)一定温度和恒定压强下，向初始体积为1 L容积可变的密闭容器中通入2 ml H2和1 ml CH3COOH同时发生主反应和副反应，测得平衡时n[H2O(g)]=0.8 ml，体系中气体物质的量减小20%，则平衡时，c(H2) ml/L，主反应的Kc= 。
(2024·陕西安康·模拟)
15．二甲醚既是一种有机燃料，又是一种重要的有机化工原料。利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下：
．
．
．
回答下列问题：
(1) 。
(2)向初始温度为T℃的某恒容绝热容器中投入2ml 只发生反应，平衡时的转化率为。
①下列叙述能说明反应已经达到平衡的是 (填选项字母)。
a．混合气体密度不再发生变化
b．容器内压强不再发生变化
c．的消耗速率等于的消耗速率
d．的体积分数不再发生变化
②相同条件下，若向该容器中加入和各1ml，平衡时的转化率为。则 1(填“>”“=”或“<”)。
③在催化剂条件下反应的反应过程如图甲所示，“*”表示吸附在催化剂上。
甲
该催化过程的决速步骤为 (填“第一步”或“第二步”)，判断的理由是 。
(3)向压强恒定为p kPa的某密闭容器中按投入和，发生催化氢化制备二甲醚系列反应和。平衡转化率随温度的变化情况如图乙。
乙
①图中能表示随温度变化的曲线是 (填“”或“”)，原因为 。
② K时，的平衡体积分数为10%。则平衡时的体积分数为 (保留3位有效数字)； K时反应的压强平衡常数 (用含p的代数式表示，列出计算式即可)。
(2024·福建漳州·三模)
16．甲醇是一种可再生的清洁能源，以甲醇为原料制备氢气的原理为。
(1)已知相关物质的标准燃烧热(25℃，101kPa)如表所示，则上述反应的 。
(2)中国石油大学陈玉教授团队研究了在催化剂Pd／MgO(100)表面的催化反应机理，其部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注，过渡态用TS表示)：
图示历程中最大能垒为 eV，决速步骤的化学方程式为 。
(3)一定温度下，维持100kPa，将与Ar(g)以一定比例投料发生上述反应，测得的平衡转化率及的分压随x的变化关系如图所示：
已知：为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数。
①图中表示的平衡转化率随x变化的曲线为 (填“A”或“B”)，判断理由是 。
②当x=1时，平衡体系中 kPa．
③若正、逆反应速率方程分别为、，、分别为正、逆反应的速率常数，则该反应的平衡常数 (用、表示)，当x=5，时， 。
命题预测
本专题考查类型主要涉及化学反应原理综合题是高考必考题型，题目通常结合图像、表格、数据等信息，围绕一个主题，以“拼盘”的形式呈现，每个小题有一定的相对独立性，主要考查盖斯定律的应用、化学反应速率和化学平衡分析、化学平衡常数的表达与计算、反应条件的分析选择、生产生活中的实际应用、电化学等命题点，在近几年考题中，主要以“多因素影响”考查出现，要求考生具有较强的综合分析判断能力，信息量大，难度较高。预计2024年后命题的情境通常为化工生产中的实际反应，然后对此反应从不同角度进行设问来达到覆盖化学反应原理考查点的目的，各小题之间有一定的独立性。
高频考法
(1)热化学方程式与盖斯定律(2)反应速率和化学平衡
(3)电化学等
热效应
温度变化
K的变化
热效应
温度变化
K的变化
放热反应
升温
减小
吸热反应
升温
增大
降温
增大
降温
减小
化学键
键能/()
347.7
413.4
436.0
化学键
C=O
H-H
O-H
键能/(kJ/ml)
799
436
463
反应方程式
焓变
压强平衡常数
①
②
化学式
标准熵
物质
标准燃烧热()
参考答案：
1．(1)-118
(2)614.7
(3) 恒压时通入稀有气体Ar，体积增大，平衡向气体分子数增加的方向移动，即正向移动，提高的转化率 50 反应速率加快 升高温度有利于反应向吸热方向进行
(4)B
(5)+O2--2e-=+H2O
【详解】（1）根据盖斯定律可知：反应③=反应①+反应②，则；
（2）反应① ，设C=C的键能是x，根据△H=反应物键能之和-生成物的键能之和，可得，解得x=614.7；
（3）①反应①正向气体分子数增加，恒压环境下通入稀有气体Ar，导致容器体积增大，原体系内各物质的分压减小，平衡正向移动，从而提高的平衡转化率；
②由图可知起始时压强为100kPa，平衡时压强为150kPa。设平衡时的消耗量为xml，列三段式得：
根据压强之比等于气体物质的量之比得：，解得：x=0.5；
则平衡时各气体均为0.5ml，总气体为1.5ml，；
丙烯产率在425°C之前随温度升高而增大的原因可能是温度升高，反应速率加快或升高温度有利于反应向吸热方向进行；425°C之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物。
（4）以C3H8和18O2为原料，初期产物中没有检测到18O，可知V2O5直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充V2O5中反应掉的氧，导致初期产物中没有检测到18O，以含有的C3H8和18O2为原料，反应过程中没有检测到C3H8-nDn(0（5）生成的电极反应为：+O2--2e-=+H2O。
2．(1)相同条件下，和相比，与的吸附量均很小，这说明DLU-1具有较好的吸附选择性
(2) CD <
(3)
(4)
【详解】（1）由图可知，相同条件下，和相比，与的吸附量均很小，这说明DLU-1具有较好的吸附选择性；
（2）①A．假设初始时充入的CO2和H2均为6ml， CO2初始时的物质的量分数为50%，假设反应生成二甲醚物质的量为aml，则消耗二氧化碳、氢气物质的量依次为2aml、6aml，生成水蒸气物质的量为3aml，二氧化碳的物质的量分数为：，即CO2的物质的量分数不随反应的进行发生变化，当其不变时，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意；
B．体系中物质均为气态，根据质量守恒定律，反应过程中质量不变，体系为恒容体系，V不变，因此密度不随反应的进行发生变化，当密度不变时，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．体系中物质均为气态，根据质量守恒定律，反应过程中质量不变，反应是气体分子数减少的反应，随着反应的进行，总物质的量会发生变化，因此容器中混合气体的平均摩尔质量也会随反应的进行发生变化，当容器中混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡状态，C符合题意；
D．体系中只有CO2中含有π键，1mlCO2中含有2mlπ键，断裂1mlπ键即有0.5mlCO2被消耗，体系中只有H2O有O-H键，1ml水中含有2mlO-H键，断裂1.5mlO−H键即有0.75ml水被消耗，此时正逆反应速率相等，D符合题意；
故选CD。
②该反应为放热反应，温度越高，CO2的平衡转化率越低，由图知投料比相同时，T2的二氧化碳平衡转化率更低，即T2温度更高；
③和充入2L的容器中，此时n（H2）∶n（CO2）=3∶1，如图，当投料比为3∶1时，T1温度下，二氧化碳平衡转化率为70%，生成二甲醚的物质的量为：，0~5min内的平均反应速率；
（3）a．①
②
反应①+反应②=反应③其，正反应的活化能为，其逆反应的活化能为：()kJ/ml；
b．初始时加入和，总物质的量为4ml，起始压强为，240℃平衡时，由图可知CO2的平衡转化率为10%，甲醇的选择性为80%
即平衡时，n（CO2）=0.9ml、n（H2）=3ml-0.24ml-0.02ml=2.74ml，n（CH3OH）=0.08ml，n（H2O）=0.08ml+0.02ml=0.1ml， 反应③的；
（4）由图可知二氧化碳得到电子，生成乙烯，其电极反应式为：。
3．(1)B
(2)1067
(3)Ⅳ
(4) 丙 积炭使催化剂活性降低 温度升高，反应Ⅲ平衡正移，反应Ⅳ平衡逆移，反应Ⅳ逆移程度更大，所以积炭量减少
(5) 90%
【详解】（1）A．恒温恒容时，向其中充入惰性气体，气体的物质的量浓度不变，因此化学平衡不发生移动，A错误；
B．反应体系的体积不变，反应混合物不都是气体，反应Ⅲ、Ⅳ中有固体物质生成，气体的质量发生改变，当气体的质量不变时，则气体的密度就不变，因此可据此判断重整反应体系已达到平衡状态，B正确；
C．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数就不变，C错误；
D．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，但不能使平衡发生移动，因此不能增大CH4的平衡转化率，D错误；
故选B；
（2）Ⅱ. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41 kJ/ml，由于反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，则△H2= (2×799kJ/ml+436kJ/ml)-( E(C≡O)+2×463kJ/ml)=+41kJ/ml，则CO中C≡O的键能E=1067kJ/ml；
（3）对于反应Ⅰ、Ⅲ，△H＞0，△S＞0，升高温度，平衡向吸热的正反应方向移动，△H-T△S减小；
对于反应Ⅱ，△H＞0，△S=0，升高温度，△H-T△S=△H不变；
对于反应Ⅳ，△H＜0，△S<0，升高温度，△H-T△S增大，符合题意；
故反应Ⅰ~Ⅳ中，△H-T△S随温度的升高而增大的是反应Ⅳ；
（4）①用x表示进料比，在其它条件不变时，增大进料比，相当于增大CH4的浓度，反应Ⅲ的平衡正向移动，导致积碳增多，因此x=0.5时进料比最小，积碳应该最少，故其表示的曲线是丙，曲线乙表示进料比x=1.0；曲线甲表示进料比为x=2.0；
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低是由于积炭使催化剂活性降低，反应速率减慢；
③根据①分析可知曲线乙表示进料比x=1.0的积碳随温度变化关系，温度低于1000℃，随着温度的升高，积炭生成量减少的原因是由于温度升高，反应Ⅲ平衡正向移动，反应Ⅳ的化学平衡逆向移动，相对来说，反应Ⅳ逆移程度更大，导致积炭量减少；
（5）温度为t℃，压强为p kPa，进料比x=0.5，若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，由于反应Ⅰ是反应前后气体物质的量增加的反应，而反应Ⅱ是反应前后气体物质的量不变的反应，因此气体物质的量增加是由于反应Ⅰ所致。根据反应Ⅰ方程式可知每有1 ml CH4气体参加反应，反应后气体物质的量会增加2 ml，假设开始加入CH4的物质的量是1 ml，由于进料比x=0.5，则开始加入的n(CO2)=2 ml，反应达到平衡时气体总物质的量增加了60%，增加的物质的量是(1+2) ml×60%=1.8 ml，故根据反应转化关系可知反应消耗CH4的物质的量是0.9 ml，因此CH4的平衡转化率为×100%=90%；
②根据①分析可知：若开始假设CH4的物质的量是1 ml，反应Ⅰ消耗n(CH4)=n(CO2)=0.9 ml，反应生成n(CO)=n(H2)=1.8 ml，反应达到平衡时n(CH4)=1 ml-0.9 ml=0.1 ml，n(CO2)=2 ml-0.9 ml=1.1 ml，n(CO)=n(H2)=1.8 ml，然后发生反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，假设反应反应消耗CO2的物质的量是x ml，则各种物质的物质的量都改变x ml，平衡时n(CO2)=(1.1-x)ml，n(H2)=(1.8-x)ml，n(CO)=(1.8+x)ml，n(H2O)=x ml，由于此时混合气体中，所以，所以x=0.5 ml，则平衡时n(CO2)=(1.1-x)ml=(1.1-0.5)ml=0.6 ml，n(H2)=(1.8-0.5)ml=1.3 ml，n(CO)=(1.8+0.5)ml=2.3 ml，n(H2O)=0.5 ml，假设容器的容积为V L，则反应(Ⅱ)的化学平衡常数K(Ⅱ)== 。
4．(1)
(2)a
(3) 不是 随着温度升高，可能是催化剂活性降低(或失去活性)，反应速率降低，单位时间内生成尿素的物质的量减少
(4) AC
(5) Ⅱ < 3.45
【详解】（1）由图可知，反应③的焓变为，反应①②的总焓变为+87.5kJ/ml，则总反应；
（2）a．的体积分数不再变化，说明平衡不再移动，正逆反应速率相等，达到平衡状态，符合题意；
b．K只受稳定影响，其不变不能说明达到平衡，不符合题意；
c．反应速率比等于系数比，，则正逆反应速率不相等，没有达到平衡，不符合题意；
d．由方程式可知，2ml氨分子转化为1ml尿素时断裂2mlN—H键，则断裂6 ml N—H键的同时断裂2 ml O—H键不能说明正逆反应速率相等，不能说明达到平衡，不符合题意；
故选a；
（3）A点尿素的量低于③催化剂时的量，则说明没有达到平衡状态；催化剂需要一定的活化温度，随着温度升高，可能是催化剂活性降低(或失去活性)，反应速率降低，导致单位时间内生成尿素的物质的量减少，使得以上下降；
（4）①、在催化剂的表面进行两步反应转化为无毒的气体，结合质量守恒可知，生成气体为氮气和二氧化碳，总反应为，第一步为,则第二步为。
②A．升温，速率常数变大，反应速率加快，正确；
B．由速率常数可知，恒容时，再充入，不影响反应速率，错误；
C．由速率常数可知，恒容时，再充入，其浓度变大，反应速率变大，正确；
D．由速率常数可知，恒压时，再充入，体积增大，N2O浓度减小，速率减慢，错误；
故选AC；
（5）①由化学平衡移动原理可知，的值越大，一氧化二氮自身的转化率越小，所以曲线Ⅱ表示一氧化二氮的转化率随的变化；则曲线Ⅰ为时的转化率随变化的曲线，由图可知，降低温度，转化率增大，平衡正向移动，则正反应为放热反应，焓变小于0；
②该反应是气体体积不变的反应，平衡前后气体的总压强不变，在总压为100kPa的的容器中，一氧化二氮和一氧化碳的起始分压都为50kPa，由图可知，温度为T1时，一氧化二氮的转化率为65%，由方程式可知，平衡时，一氧化二氮和一氧化碳的分压都为50kPa-50kPa×65%=17.5kPa，二氧化碳和氮气的分压都为50kPa×65%=32.5kPa，则反应的的标准平衡常数。
5．(1)CH3CH(OH)CH3(g)=HOCH2CH2CH3(g)△H=+(b-a)kJ/ml
(2)＜
(3)＞
(4)AB
(5) M 60% 变大
【详解】（1）已知反应Ⅰ：
Ⅱ：
根据盖斯定律，将反应Ⅰ-反应Ⅱ，整理可得CH3CH(OH)CH3(g)转化为HOCH2CH2CH3(g)的热化学方程式为：CH3CH(OH)CH3(g)=HOCH2CH2CH3(g)△H=+(b-a)kJ/ml；
（2）反应Ⅲ的气体分子数减小量大于反应Ⅱ气体分子数的减小量，故反应Ⅲ熵值减小的绝对值大于反应Ⅱ的熵值减小值，故熵变关系为：△S(Ⅲ)＜△S(Ⅱ)；
（3）根据图1可知：降低温度，两个反应的化学平衡常数都增大，说明两个反应的正反应都是放热反应，反应Ⅱ斜率大于反应Ⅰ，说明反应Ⅱ平衡正向移动的程度更大，反应放出的热量更多，反应放出热量越多，则反应热越小，所以△H1＞△H2；
（4）A．反应Ⅰ、Ⅱ都是气体分子数减小的反应，反应在绝热恒容容器中发生，若容器内气体的压强不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，A符合题意；
B．反应过程中有热量变化，反应在绝热恒容容器中发生，若容器内温度不变，则什么反应达到了平衡状态，B符合题意；
C．反应混合物都是气体，气体的质量不变，反应在恒容容器中发生，气体的体积不变，则无论反应是否达到平衡状态，气体的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，C不符合题意；
D．两个反应中n(CH2=CHCH3)：n(H2O)反应的物质的量的比是1：1，加入的n(CH2=CHCH3)：n(H2O)的比也是1：1，则无论反应是否达到平衡状态，n(CH2=CHCH3)：n(H2O)的比值始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，D不符合题意；
故合理选项是AB；
（5）①根据图1变化趋势看，降低温度，化学平衡常数增大，说明降低温度，化学平衡正向移动，正反应为放热反应，温度对反应Ⅱ影响更大，所以曲线变化程度大的曲线M表示的反应Ⅱ的生成物CH3CH(OH)CH3(g)的分压变化；曲线N表示表示HOCH2CH2CH3(g)分压变化；
②加入的n(CH2=CHCH3)：n(H2O)的比是1：1，n(CH2=CHCH3)：n(H2O)反应时物质的量的比也是1：1，开始时总压强为p0=400 kPa，则p(H2O)开始=p(CH2=CHCH3)开始=200kPa；反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应物与生成物的气体系数比均为2：1，则两个反应生成物总压强为120kPa，所以反应的CH2=CHCH3的压强为120kPa，反应的水的压强为120kPa，平衡时，p(H2O)平衡=p(CH2=CHCH3)平衡=200kPa-120kPa=80kPa，p[CH3CH(OH)CH3]平衡=100 kPa，p[HOCH2CH2CH3]平衡=20 kPa，则CH2=CHCH3的平衡转化率为：；
③根据②计算可知：在T1温度下，反应Ⅱ达到平衡后，p(H2O)平衡=p(CH2=CHCH3)平衡=80kPa，p[CH3CH(OH)CH3]平衡=100 kPa，，则反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=kPa-1；
④若其它条件不变，T1℃的恒容绝热条件改为恒压条件，由于两个反应均为气体体积减小的反应，反应达到平衡后气体压强比开始小。若改为恒压，相当于对恒容反应达到平衡后增大体系压强，增大压强化学平衡正向移动，在反应达到新平衡时，CH3CH(OH)CH3(g)的平衡产率将变大。
6．(1)-400.1
(2)AD
(3)
(4)四面体形
(5) 6.2
【详解】（1）已知①；②；③；由盖斯定律可知①+②+③可得焦炭燃烧热：。
（2）A．从到，其余条件不变，压强增大，故对于反应①②正、逆反应速率都增大，正确；
B．将压缩之后这一瞬间的时刻记为，反应物和生成物的浓度都增大，反应②的逆反应速率和正反应速率都增大，B错误；
C．时重新达到平衡，因为反应容器恒温，平衡常数不变，错误；
D．压缩容器后，容器内压强增大，根据勒夏特列原理，反应朝压强减小的方向进行，故反应①平衡逆向移动，反应②平衡移动方向与压强变化无关，最终重新达到平衡时水蒸气转化率比时减小，D正确；
故选AD。
（3）设初始压强为kPa
，可得，p(H2O)= ，p(H2)= ,体系总压应大于各组分分压，故代表的是总压曲线，对于两曲线：，即时，，即0.5时，，观察图可知代表的是分压曲线；时，。
（4）
结构：，中心原子有2对成键电子，2个孤电子对，故VSEPR模型名称为四面体形。
（5）与水和反应：，。
7．(1) CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.4kJ∙ml-1 低温
(2)正向
(3) n 24% 0.088
(4) 减小 随温度升高，Kp减小使v减小的程度大于k增大使v增大的程度
【详解】（1）某温度下，利用CO2生产甲醇主要涉及以下两个反应：
反应I．_______
反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·ml-1
已知反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=–90.6kJ·ml-1。利用盖斯定律，将反应Ⅱ+已知反应，可得反应I的的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=(+41.2kJ·ml-1)+( –90.6kJ·ml-1)=-49.4kJ∙ml-1，该反应为气体体积缩小的放热反应，在低温条件下反应I可自发发生。
（2）若在恒压条件下密闭容器中发生反应I和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，则混合气的体积增大，各物质的浓度减小，相当于原平衡体系减压，反应I的平衡逆向移动，H2的物质的量增大，H2O(g)的物质的量减小，对反应Ⅱ来说，相当于增大反应物浓度，同时减小生成物浓度，则反应Ⅱ平衡将正向移动。
（3）增大压强，反应Ⅰ的平衡正向移动，CH3OH的选择性增大，此时H2的物质的量减小，H2O(g)的物质的量增大，反应Ⅱ的平衡逆向移动，CO的选择性减小，由于反应Ⅰ占主导地位，所以总的来说，CO2的平衡转化率增大，因此图中m表示CH3OH的选择性曲线，p表示H2的选择性曲线，表示CO2的平衡转化率的曲线是n。
采集图中数据，可得出压强为1.5MPa时，将1mlCO2(g)和3mlH2(g)充入密闭容器发生反应I和Ⅱ，并达到平衡状态，CO2的平衡转化率为30%，CO的选择性为30%，则CH3OH的选择性为70%，由此可建立如下三段式：
A点时H2的转化率为=24%，CH3OH的平衡分压为≈0.088MPa。
（4）因为ΔH=–41.2kJ·ml-1＜0，所以温度升高时，平衡逆向移动，CO催化变换反应的Kp减小。根据速率方程分析，升高温度，k增大，可使v增大，升高温度可使Kp减小，Kp减小可使v减小。T>Tm时v逐渐减小，表明Kp减小对v的影响更大，原因是： 随温度升高，Kp减小使v减小的程度大于k增大使v增大的程度。
【点睛】平衡常数只受温度变化的影响，不受浓度变化的影响。
8．(1)
(2)
(3)BC
(4) (或) C点与浓度相等，，代入反应ⅳ，求得，由，求得，因此C点对应的溶液不能用于该电镀工艺
【详解】（1）由盖斯定律可知ⅲ-ⅰ-ⅱ得反应，故；
（2），ts时的产率为40%，则0~ts内的平均分解速率为；充分分解达到平衡时，容器中和的分压相等，由方程式可知，平衡时硫化氢、氢气的物质的量相等，均为2ml÷2=1ml，同时生成为1ml÷2=0.5ml，则则该温度下的平衡常数=；
（3）A．加水稀释后，离子浓度减小，促使平衡向生成离子数多的方向移动，溶液中离子的总数增大，A错误；
B．加入少量固体，根据铬元素守恒，溶液中含铬微粒总数不变，B正确；
C．ⅳ.
ⅴ.
由盖斯定律可知，ⅳ+ⅴ得反应，则其平衡常数，C正确；
D．，，溶液中减小，与浓度的比值增大，D错误；
故选BC；
（4）①ⅳ.
ⅴ.
由平衡常数可知，初始生成的进行程度更大，结合图可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为、、的曲线，由图可知，当 时，图中含铬微粒按浓度由大到小的顺序为；A点时，，，溶液中的平衡浓度为(或)。
②C点与浓度相等，，代入反应ⅳ，求得，由，求得，因此C点对应的溶液不能用于该电镀工艺。
9．(1) 较高温度
(2)
(3) BD 负极
(4)
【详解】（1）根据盖斯定律，主反应=③-④，；该反应为，，较高温度下可以使反应自发进行；
故答案为：；较高温度；
（2）利用三段式分析:，平衡时气体总物质的量为，气体总压强为，的平衡分压为；压强平衡常数；
故答案为：；；
（3）①A．从该反应的机理图中可看出，有、、自由基，该反应为自由基型反应，A正确；
B．从该反应的机理图中可看出，在催化剂的空穴位置产生，没有产生，生成的反应不是，B错误；
C．图中显示有生成，该物质为制备乙二醇反应的副产物，C正确；
D．该机理中存在、分子中极性键的断裂，不存在非极性键的断裂，有分子中极性键的形成及、分子中非极性键的形成，D错误；
故选BD。
②燃料电池工作时，正极为通入氧气的电极，通入燃料的一极为负极，故乙二醇在电池负极发生失电子、氧化反应，以溶液为电解液，电极产物为，故电极反应式为；
故答案为：BD；负极；；
（4）从两种途径的相对能量变化图可看出，以作催化剂时反应活化能更大，反应速率慢，催化效果差，以作催化剂时反应活化能小，反应速率快，催化效率更高；
故答案为：。
10．(1) 大于 ∆S>0，高温自发，焓变大于0
(2)
(3)
降低温度，增加压强反应，及时分离出产物，增大反应物浓度等
(4)最高点之前，升温速率加快且催化剂活性增强也使反应速率加快，产率增大；523K时催化剂活性最高，随后催化剂活性随温度升高而下降使化学反应速率减小导致产率降低
(5)
【详解】（1）
分析反应物生成物如图；和在镍基催化作用下发生重整反应的化学方程式为： ；由方程式可知 ∆S>0，该反应在高温下才能自发进行，∆G=∆H-T∆S<0，故判断反应焓变大于0；判断理由是∆S>0，高温自发，焓变大于0；
（2）根据图象并结合公式可得：y1= -x1Ea+C、 y2= -x2Ea+C，联立方程解得Ea=；
（3）反应i为气体体积减小的放热反应，为提高甲醇平衡产率，可采取的措施有，降低温度，增加压强反应，及时分离出产物，增大反应物浓度等；
（4）由题图可知，523 K 时甲醇的产率最大，即甲醇产率随温度升高呈现先升高后降低，且为直线下降，可能的原因是最高点之前，升温速率加快且催化剂活性增强也使反应速率加快，产率增大；523K时催化剂活性最高，随后催化剂活性随温度升高而下降使化学反应速率减小导致产率降低；
（5）保持压强为，，设CO2物质的量为1ml，H2物质的量为3ml，时甲醇的产率为14%，
则平衡时压强为，P(CO2)=，P(H2)=，P(CH3OH)=，P(H2O)=，时的压强平衡常数==。
11．(1)385.5
(2) BD
(3)反应I的活化能比反应Ⅱ高，反应速率慢
(4)0.2p
(5) 气态 <
【详解】（1）由题给数据可知，反应ΔH—TΔS=(+128.1kJ/ml)—T×(2×130.7+197.7-126.8) ×10-3kJ/ml·K <0时反应能自发进行，则T>385.5K，故答案为：385.5；
（2）①由图可知，甲烷与二氧化碳反应生成一氧化碳和氢气的反应为吸热反应，则反应的焓变ΔH=kJ/ml，故答案为：；
②A．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故A错误；B．充入二氧化碳，平衡向正反应方向移动，甲烷的平衡转化率增大，故B正确；C．加入催化剂，化学反应速率加快，但平衡不移动，氢气的平衡产率不变，故C错误；D．充入Ar，各反应物和生成物的浓度不变，平衡不发生移动，对 H2的产率不产生影响，故D正确；故答案为：BD；
（3）反应的活化能越低，反应速率越快，则650℃之前，氢气产率低于甲烷说明反应I的活化能比反应Ⅱ高，反应速率慢于反应Ⅱ，相同时间产生氢气的物质的量小于甲烷，故答案为：反应I的活化能比反应Ⅱ高，反应速率慢；
（4）设起始乙酸的物质的量为1ml，反应Ⅱ生成甲烷的物质的量为aml，由题意可建立如下三段式：
由乙酸的体积分数可得：×100%=20%，解得a=0.4，则反应Ⅱ的平衡常数Kp= pPa=0.2pPa，故答案为：0.2p；
（5）若S2为固态，该反应是气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，硫化氢的转化率不变，由图可知，温度一定时，改变压强，硫化氢的转化率改变，说明S2为气态，则该反应为气体体积增大的反应，增大压强，化学平衡向逆反应方向移动，硫化氢的转化率减小，图中P1条件下硫化氢的转化率大于P2条件下，则压强P1小于P2，故答案为：气态；<。
12．(1) < 反应的且自发，则
(2)
(3) AD
(4) 阴 1.12
【详解】（1）反应能够自发进行；反应为熵减反应，反应能够自发进行，则反应为放热反应，焓变小于0；
（2）某温度下，HCOOH电离平衡常数为，设初始甲酸浓度为cml/L，HCOOH平衡浓度为xml/L时，则c(1-α)= x，，则平衡时甲酸、甲酸根离子、氢离子浓度分别为xml/L、、，，；
（3）①A．活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，由题干可知，反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，则反应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ，A正确；
B．由盖斯定律可知，Ⅱ-Ⅰ得反应：，则，B错误；
C．根据碳元素守恒，混合体系达平衡后：，C错误；
D．对反应Ⅰ，，平衡常数只受温度影响，则在起始溶液中加入盐酸，CO达浓度峰值时的值与未加盐酸时相同，D正确；
故选AD；
②H+仅对反应Ⅰ有催化加速作用，反应起始时溶液中同时还含有0.10ml/L盐酸，会使得产生CO的浓度峰值稍大且使得时间提前，故图示为：
（4）由图可知，b极二氧化碳发生还原反应生成甲酸盐，则b为阴极；电解过程中，钾离子向阴极移动，若两侧电解液中K+的物质的量相差0.08ml，则转移电子0.04ml，阳极放电发生氧化反应生成氧气和二氧化碳，，产生的气体0.05ml，在标准状况下的总体积为1.12L。
13．(1)
(2) 4 BC
(3)
(4)1-
(5)1.25×10-5
【详解】（1）①1-丁烯和加成的化学方程式：；
②根据图示，甲→乙的，乙→丙的活化能为23.8kcal/ml、丙→乙的活化能为，则乙→丙的，根据盖斯定律：甲→丙的反应热；
（2）①由乙的结构可知，乙中Fe的配位数为4；
②A．对比甲、乙两物质结构可知，甲→乙的过程中有键的断裂，但无键的形成，A错误；
B．乙→丙的活化能大于甲→乙活化能，所以乙→丙速率比甲→乙速率慢，B正确；
C．甲→乙为放热过程，乙→丙为吸热过程，升高温度，乙的平衡浓度减小，C正确；
D．催化剂不影响化学平衡移动，不能提高1-丁烯的平衡转化率，D错误；
答案选BC。
（3）A0为M和R完全反应的吸光度，由图示知=0.4，解得=，则x=。
（4）由图示知=0.4时，M和R完全反应的吸光度为A0，A1为实际测得的最大吸光度，即反应达到平衡状态的吸光度，吸光度与MRx的浓度成正比，说明反应达到平衡时M的平衡转化率为；则解离平衡的解离度α=1-。
（5）若x=1，将10mL 0.01 、5mL 0.001 M溶液、5mL 0.001 R溶液混合，若完全反应生成MR的浓度为=2.5×10-4ml/L，解离度为0.2，则平衡时MR的浓度为2.5×10-4ml/L×（1-0.2）=2×10-4ml/L，M、R的浓度都为5×10-5ml/L，的解离平衡常数Kc==1.25×10-5。
14．(1) -10a kJ/ml 低温
(2)D
(3) a 主反应和副反应均为放热反应，温度升高，主反应和副反应的平衡均逆向移动，主反应逆向移动的程度大于副反应 使用对主反应催化活性更高的催化剂(或加压)
(4) 1 2
【详解】（1）根据反应方程式可知：CH3COOH与H2按照1：2的物质的量关系反应。现在在恒压条件下加入1 ml CH3COOH(g)、5 ml H2(g)，可见H2过量，反应达到平衡时H2的转化率为4%，反应消耗H2的物质的量是n(H2)=5 ml×4%=0.2 ml，该反应放热a kJ，则2 ml H2(g)完全反应放出热量为Q=10a kJ，故的反应热△H1=-10a kJ/ml；
该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，△H＜0，△S＜0，根据反应自发进行的条件是△G=△H-T△S＜0，则该反应自发发生的条件为低温条件；
（2）A．反应混合物都是气体，气体的质量不变。反应在恒温、恒压条件下进行，气体的体积随着气体的物质的量的改变而改变，则混合气体的密度随着气体的物质的量的改变而改变，因此根据气体的密度不变作为判断化学平衡的标志，A不符合题意；
B．该反应的正反应是气体物质的量减小的反应，反应混合物都是气体，气体的质量不变，若气体的平均相对分子质量保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．在恒温恒压条件下进行该反应，若反应正向进行，H2O(g)的体积分数就会增大；若反应逆向进行，H2O(g)的体积分数就会减小，若其体积分数不变，则说明反应达到平衡状态，C不符合题意；
D．若反应开始加入反应物，则生成的n(H2O)：n(CH3CH2OH)=1：1，则无论反应是否达到平衡状态，在任何时刻二者的物质的量的比都始终是1：1，因此不能根据n(H2O)：n(CH3CH2OH)不变判断反应是否达到平衡状态，D符合题意；
故合理选项是 D；
（3）①主反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，化学平衡正向移动，乙醇的选择性上升，则250℃下，乙醇选择性随压强变化的曲线是a；
②主反应和副反应的正反应均为放热反应，升高温度，化学平衡均逆向移动，主反应逆向移动的程度大于副反应，所以乙醇的选择性随着温度升高而减小；
③150℃，在催化剂作用下H2和CH3COOH反应一段时间后，乙醇的选择性位于m点。不改变反应的温度和时间，由于主反应的正反应是气体体积减小的反应，而副反应反应前后气体的物质的量不变，因此要提高乙醇选择性，可以是增大压强；或者是使用对主反应催化活性更高的催化剂，来提高主反应中乙醇选择性；
（4）反应开始时容器的容积为1 L，加入物质的物质的量：n(CH3COOH)=1 ml，n(H2)=2 ml，平衡时n[H2O(g)]=0.8 ml，体系中气体物质的量减小20%，假设主反应产生H2O的物质的量为x，假设副反应产生H2O的物质的量是y，根据主反应中物质反应转化关系可知平衡时各种气体的物质的量：n(CH3COOH)=(1-x) ml，n(H2)=(2-2x) ml，n(CH3CH2OH)= n(H2O)=x ml。它们的平衡时的物质的量又是副反应起始时的物质的量，由副反应方程式：中物质反应转化关系可知平衡时：n(CH3COOH)=(1-x-y) ml，n(CH3CH2OH)=(x-y) ml，n(CH3COOC2H5)=y ml，n(H2O)=(x+y) ml=0.8 ml。平衡时气体的物质的量减少20%，则n(总)平衡=n(CH3COOH)+n(CH3CH2OH)+n(CH3COOC2H5)+n(H2O)+n(H2)=(1-x-y) ml+(x-y) ml+y ml+0.8 ml+(2-2x) ml=(1+2)ml×80%=2.4 ml，两式联立，解得x=0.6 ml，y=0.2 ml。容器的容积与气体的物质的量呈正比。反应开始时容器容积是1 L，气体总物质的量是3 ml，反应达到平衡时气体物质的量减小20%，则平衡时容器的容积V=1 L×80%=0.8 L，故平衡时H2的平衡浓度：c(H2)==1 ml/L；c(CH3CH2OH)==0.5 ml/L，c(CH3COOH)==0.25 ml/L，c(H2O)==1.0 ml/L，故主反应的化学平衡常数K==2。
15．(1)
(2) bd < 第二步 第二步反应活化能较高
(3) L2 反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，会降低
【详解】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅱ-2×反应Ⅰ可得：，则；
（2）①a．该反应过程中，气体总质量和总体积不变，混合气体密度是定值，混合气体密度不再发生变化时，不能说明反应达到平衡，a不符合题意；
b．在绝热恒容容器中发生该放热反应，温度升高，压强增大，当容器内压强不再发生变化时，说明反应达到平衡，b符合题意；
c．反应速率比等于系数比，的消耗速率等于的消耗速率，不能说明正、逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，c不符合题意；
d．的体积分数不再发生变化，说明正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡，d符合题意；
答案为：bd。
②若用恒温恒容容器，正、逆投料最终平衡状态相同，=1，但绝热容器中正、逆投料后，均不能达到恒温时的平衡状态，所以<1；
③过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；第二步反应活化能较高，所以速率较慢，能决定整个反应速率的快慢；
（3）①反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，会降低，所以能表示随温度变化的曲线是L2；
②设CO2(g)和H2 (g)的起始物质的量分别为1ml和3ml，平衡时反应Ⅰ中CO2 (g)转化了xml，反应Ⅱ中CO2 (g)转化了yml，列三段式：
总的物质的量为(4-2x-2y)ml，平衡时CO2 (g)的转化率为60%和的平衡体积分数为10%，可列式子：x+y=0.6，，解得x=0.28ml，y=0.32ml，则平衡时CO2的体积分数为，平衡时n(CO2)=0.4ml，n(H2)=1.2 ml，n(CH3OH)=0.28ml，n(H2O)=0.76ml，n(总)=2.8ml，则反应的压强平衡常数Kp=。
16．(1)+128.1
(2) 1.13
(3) A 随x增大，反应物分压减小，平衡正向移动， 10 64
【详解】（1）甲醇的标准燃烧热为，CO的标准燃烧热为，氢气的标准燃烧热为； ，-(×2)=+128.1；
（2）根据图示，历程中最大能垒为(1.86-0.73)=1.13eV，能垒越大反应速率越慢，慢反应决定总反应速率，决速步骤的化学方程式为。
（3）①随x增大，反应物分压减小，平衡正向移动， 的平衡转化率增大，随x变化的曲线为A。
②当x=1时，设初始投料Ar的物质的量为aml、甲醇的物质的量为aml，达到平衡时氢气的压强为40 kPa，即氢气占总物质的量的40%
，x=；平衡体系中kPa；
③若正、逆反应速率方程分别为、，、分别为正、逆反应的速率常数，反应达到平衡时， ；带入②的数据，平衡体系中甲醇的分压为10 kPa、CO的分压为20 kPa、氢气的分压为40 kPa，可知=Kp=；当x=5，设初始投料Ar的物质的量为5aml、甲醇的物质的量为aml，
时，即a-x=2x，x=，此时甲醇的分压为 kPa、CO的分压为=5 kPa、氢气的分压为=10 kPa，则。
一、利用盖斯定律计算反应热
将所给热化学方程式适当加减得到所求的热化学方程式，反应热也作相应的加减运算。 流程如图：
二、转化率、产率等计算与变化判断
1.三段式突破平衡的有关计算
(1)vA=。
(2)转化率αA=×100%。
(3)K=。
(4)生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来说，转化率越高，原料利用率越高，产率越高。
产率=×100%。
(5)混合物中某组分的百分含量=×100%。
2.平衡移动与转化率的关系
在一恒容密闭容器中通入a ml A、b ml B发生反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)，达到平衡后，改变下列条件，分析转化率的变化情况：
(1)再通入b ml B，α(A)增大，α(B)减小。
(2)再通入a ml A、b ml B，若a+b>c，α(A)增大、α(B)增大；若a+b=c，α(A)不变、α(B)不变；若a+b
1.化学平衡常数表达式的书写
(1)不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。如：
CaCO3(s)⇌ CaO(s)+CO2(g) K=c(CO2)。
Cr2O(aq)+H2O(l)⇌2CrO(aq)+2H+(aq) K=。
但在非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。如：
C(s)+H2O(g)⇌ CO(g)+H2(g) K=。
(2)有气体参与的反应，用平衡分压(总压乘以各自的物质的量分数)表示平衡常数。
如：2A(g)+B(s)⇌ C(g)。若达到平衡时，n(A)=n1、n(C)=n2，密闭体系的压强为p，则Kp=。
(3)化学平衡常数的计算规则
①同一可逆反应中，K正·K逆=1。
②同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′=Kn或K′=。
③几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积；两方程式相减所得反应的平衡常数为两个平衡常数之比。
④水溶液中进行的反应，必须拆成离子方程式再计算平衡常数。
2.化学平衡常数与温度的关系
四、综合图像分析方法
(1)审题：审明各物质的状态(有无固体、液体)，明确气体分子数的变化(变大、变小、不变)，正反应吸热还是放热。
(2)析题-找准解题的突破口
(3)解题-掌握分析的方法
①三步分析法：一看反应速率增大还是减小；二看v(正)、v(逆)的相对大小；三看化学平衡移动的方向。
②先拐先平数值大：在含量(转化率)时间曲线中，先出现拐点的反应则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。
③定一议二：当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。
④想规律做判断：联想化学反应速率、化学平衡移动规律，将图表与原理结合，对照得出结论。
01 考查盖斯定律、反应速率和化学平衡(2024·湖南长沙·一模)
1．丙烷的价格低廉且产量大，而丙烯及其衍生物具有较高的经济附加值，因此丙烷脱氢制丙烯具有重要的价值。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
直接脱氢
反应①：
反应②：
计算氧化丙烷脱氢反应③：的 。
(2)已知下列键能数据，结合反应①数据，计算的键能是 。
(3)一定温度下，向密闭容器中充入1ml ，发生反应①。
①若该反应在恒压环境中进行，常通过向体系中通入稀有气体Ar的方式来提高的平衡转化率，原因是 。
②若该反应在恒容环境中进行，用压强传感器测出容器内体系压强随时间的变化关系如图a所示，计算该温度下反应①的平衡常数 kPa(为用平衡时各气体分压代替气体的浓度表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。若保持相同反应时间，在不同温度下，丙烯产率如图b所示，丙烯产率在425℃之前随温度升高而增大的原因可能是 、 ，随着温度继续升高，丙烷可能分解为其他产物。
(4)研究人员利用作催化剂，对反应③的机理展开研究。以和为原料，初期产物中没有检测到；以含有的(D为)和为原料，反应过程中没有检测到。下列推断合理的是 (填标号)。
A．先吸附氧气，吸附的氧气直接与吸附的丙烷反应
B．直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充中反应掉的氧
C．催化丙烷脱氢过程中，碳氢键的断裂是可逆的
(5)基于电化学原理，我国科学家利用固体氧化物电解池实现高选择性电化学脱氢制的工艺，装置如图c，则生成的电极反应式为 。
02 考查反应速率、化学平衡和电化学(2024·江西·一模)
2．减排能有效降低温室效应，同时，也是一种重要的资源，因此研究捕集与转化对实现“碳中和”目标具有重要意义而备受关注。
(1)某研究机构成功合成了氮掺杂多孔有机聚合物DLU-1吸附剂，用于烟道气（主要是和）和天然气中的捕集。为考查样品对单组分气体的吸附性能，测定在1bar，273和298K下的单组分气体吸附等温线如图，请阐述DLU-1吸附剂能做捕获剂的理由： 。
(2)工业上用（和反应合成二甲醚，）
①恒温恒容下，充入等物质的量的和充分反应，以下叙述能说明该反应达到平衡状态的 （填序号）。
A．的物质的量分数保持不变
B．容器中混合气体的密度保持不变
C．容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
D．断裂键的同时断裂键
②在某压强下，合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时，的平衡转化率如图所示，则 （填“>”或“<”）。
③温度下，将和充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0~5min内的平均反应速率 。
(3)工业上可以利用二氧化碳合成甲醇，已知
①
②
a．若③正反应的活化能为，则逆反应的活化能为 （用含Ea的式子表示）
b．某一刚性容器中充入和，起始压强为，在催化剂存在条件下发生上述三个反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。已知：选择性。240℃平衡时，反应③的压强平衡常数为 （用含p的式子列出计算式，不用化简）
(4)以为原料，电解法制取乙烯、乙烷的装置如图，生成乙烯的电极反应式为： ．
03 考查反应速率和化学平衡图像(2024·福建莆田·二模)
3．CH4-CO2干气催化重整制合成气(H2+CO)是CO2资源化利用的重要研究方向，生产过程需做好积炭的控制。在密闭容器中，该重整体系发生反应Ⅰ～Ⅳ。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
用x表示进料比。回答下列问题：
(1)t℃时，刚性容器中以一定的进料比发生上述四个反应，下列说法正确的是___________(填标号)。
A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ逆向移动
B．根据混合气体的密度不变可判断重整反应体系已达到平衡状态
C．增大CH4的起始浓度，K(Ⅰ)和K(Ⅱ)同时增大
D．催化剂能降低反应的活化能，增大CH4的平衡转化率
(2)下表列出反应Ⅱ中3种化学键的键能：
则CO中C≡O的键能为 。
(3)反应Ⅰ～Ⅳ中，△H-T△S随温度的升高而增大的是反应 。
(4)101 kPa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。
①x=0.5的曲线是 (填“甲”“乙”或“丙”)。
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低的原因是 。
③x=1.0，温度低于1000℃，随着温度的升高，积炭生成量减少的原因是 。
(5)t℃、p kPa时，进料比x=0.5，若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时气体总物质的量增加了60%，混合气中n(H2O)：n(CO2)=5：6。
①甲烷的平衡转化率为 。
②平衡常数K(Ⅱ)= (列出计算式)。
04 考查反应热、化学平衡和反应历程(2024·山西太原·一模)
4．深入研究含碳、氮元素物质的转化有着重要的实际意义。
Ⅰ．合成尿素：如图所示是合成尿素反应的机理及能量变化(单位：)，表示过渡态。
(1)若，则总反应 。
(2)若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的和发生上述反应。结合以上机理，下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是 (填标号)。
a．的体积分数不再变化 b．平衡常数K不再变化
c． d．断裂键的同时断裂键
(3)图为使用不同催化剂①、②、③时，反应至相同时间，容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线，A点 (填“是”或“不是”)平衡状态，以上下降的原因可能是 (答出一点即可，不考虑物质的稳定性)。
Ⅱ．处理大气污染物
(4)①、在催化剂的表面进行两步反应转化为无毒的气体，第一步为；则第二步为 。
②已知：的速率方程为，k为速率常数，只与温度有关。为提高反应速率，可采取的措施是 (填标号)。
A．升温 B．恒容时，再充入 C．恒容时，再充入 D．恒压时，再充入
(5)在总压为的恒容密闭容器中，充入一定量的和发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，温度时的转化率随变化的曲线，以及在时的转化率随变化的曲线如图所示：
①表示的转化率随变化的曲线为 曲线(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)；上述反应的 0(填“>”或“<”)。
②在时，用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数 (结果保留两位小数)[已知：气体分压()=气体总压()×该气体的物质的量分数]。
05 综合考查化学反应原理(2024·河北张家口·一模)
5．丙烯是一种用途广泛的有机原料，可制备多种化工产品。请回答：
已知：CH2=CHCH3与H2O发生加成反应的化学方程式如下(a、b均大于0)：
Ⅰ：
Ⅱ：
“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”均满足范特霍夫方程(R为热力学常数，C为不同反应常数），其平衡常数与温度的关系如图1所示，T1℃时，在初始压强为400 kPa的恒容密闭容器中，按1：1的物质的量之比充入CH2=CHCH3(g)和H2O(g)发生反应I和反应Ⅱ，产物的分压随时间变化如图2所示：
(1)表示CH3CH(OH)CH3(g)转化为HOCH2CH2CH3(g)的热化学方程式为 。
(2)若反应Ⅱ的熵变为△S(Ⅱ)，则反应Ⅲ：的熵变△S(Ⅲ) （填“＞”“=”或“＜”）△S(Ⅱ)。
(3)由图可知“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”的焓变△H1 （填“＞”“=”或“＜”）△H2。
(4)若在绝热恒容容器中发生上述反应，则下列事实能说明反应达到平衡状态的是___________（填标号）。
A．容器内气体的压强不变
B．容器内温度不变
C．容器内气体的密度不再改变
D．容器内n(CH2=CHCH3)：n(H2O)的比值不变
(5)①图2中表示CH3CH(OH)CH3的曲线为 （填“M”或“N”）。
②图2中CH2=CHCH3(g)的平衡转化率为 %。
③T1℃时，反应Ⅱ的平衡常数Kp= kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数）。
④若其他条件不变，T1℃时，向压强为400kPa的恒压密闭容器中，充入n(CH2=CHCH3)：n(H2O)=1：1的混合气体，达到新平衡时，CH3CH(OH)CH3(g)的平衡产率将 （填“变大”“变小”或“不变”）。
(2024·湖南·二模)
6．水煤气是一种优质燃料和重要的化工原料，其制备方法是将水蒸气与焦炭在高温下混合反应，然后投入固体进行处理。
I．在温度下将高温水蒸气通入炽热的焦炭中，其中可能发生的一些反应如下：
(1)已知反应的焓变，近似认为反应焓变不随温度变化，则焦炭的燃烧热 。
(2)在温度下体系达到化学平衡，将这一时刻记为，然后将可压缩的恒温反应容器突然压缩至原来体积的一半。将压缩之后这一瞬间的时刻记为，重新达到平衡时的时刻记为，则______（填标号）。
A．时，反应①的正反应速率比时增大B．时，反应②的逆反应速率比时减小
C．时，反应①的压强平衡常数比时增大D．时，水蒸气的转化率比时减小
(3)反应②的平衡常数很小，若近似忽略生成的反应，在一个体积固定的恒温容器内投入足量焦炭与一定量的水蒸气，在温度下达到平衡时水蒸气的转化率为，下图的三条曲线分别代表了达到平衡时不同的转化率对应的水蒸气分压、分压、体系的总压，则代表分压的曲线是 （填标号）。欲使平衡转化率为，则初始充入水蒸气的压强应为 （结果保留两位有效数字）。
Ⅱ．投入固体可吸收反应产生的，生成。除了以外，钙还有多种氧化物。
(4)在大约的高压条件下还可以进一步与反应得到由和构成的另一种钙的氧化物，预测的VSEPR模型名称是 .
(5)反应生成的在自然界中会被溶解有的雨水溶蚀，该过程的离子方程式为 。已知，碳酸的（碳酸浓度以形式计算）、某雨水恰好能够溶解，此时该雨水中的浓度为，忽略固体溶解产生的体积变化，则此时该雨水的为 。
(2024·四川成都·二模)
7．某温度下，利用CO2生产甲醇主要涉及以下两个反应。
反应I．_______
反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·ml-1
回答下列问题：
(1)已知CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=–90.6kJ·ml-1。反应I的转化原理如图所示。该反应的热化学方程式为 ，在 条件下反应I可自发发生。
(2)若在恒压条件下密闭容器中发生反应I和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，反应Ⅱ平衡将 移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
(3)将1mlCO2(g)和3mlH2(g)充入密闭容器发生反应I和Ⅱ，并达到平衡状态。相同温度下，在不同压强下测得CO2的平衡转化率、CH3OH(g)的选择性和CO的选择性随压强变化曲线如图所示。图中表示CO2的平衡转化率的曲线是 (填“m”、“n”或“p”)，A点时H2的转化率为 ，CH3OH的平衡分压为 MPa(保留两位有效数字)。
(4)研究表明，CO催化变换反应：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH=–41.2kJ·ml-1。此反应的速率方程为，式中x(CO)、x(H2O)、x(CO2)、x(H2)分别表示各组分的物质的量分数。Kp为平衡常数，k为反应的速率常数，温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下，反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时，CO催化变换反应的Kp (填“增大”、“减小”或“不变”)。根据速率方程分析，T>Tm时v逐渐减小的原因是 。
(2024·广东·二模)
8．含硫化合物在能源、材料及环境等工业领域均有广泛的应用。
Ⅰ.工业废气分解可制取。
(1)已知热化学方程式：
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
热分解反应的 (用含、、的式子表示)。
(2)一定温度下，2ml 在体积为VL的恒容密闭容器中发生上述分解反应，ts时的产率为40%，则0~ts内的平均分解速率为 ；充分分解达到平衡时，容器中和的分压相等，则该温度下的平衡常数 。
Ⅱ.KSCN可用于镀铬工业。常温下，用KSCN配制电镀液，溶液中与发生第一、二步络合的反应如下：
ⅳ.
ⅴ.
(3)根据以上络合反应，下列说法正确的有___________(填字母)。
A．加水稀释后，溶液中离子的总数减少
B．加入少量固体，溶液中含铬微粒总数不变
C．反应的平衡常数
D．溶液中减小，与浓度的比值减小
(4)常温下，某研究小组配制了起始浓度、不同的系列溶液，测得平衡时、、的浓度(含铬微粒)随的变化曲线如图所示，平衡后其他含铬微粒(3≤x≤6，图中未画出)总浓度为aml/L。
①时，图中含铬微粒按浓度由大到小的顺序为 ；A点时，溶液中的平衡浓度为 (列出计算式即可)。
②在某电镀工艺中，的浓度需要在以上，结合计算判断C点所对应的溶液能否用于该电镀工艺 (写出计算过程)。
(2024·河北沧州·二模)
9．二氧化碳和甲烷是两种温室效应气体，将二者进行转化，可得到具有高附加值的化学品或清洁燃料。
(1)和催化重整制取和
主反应：①
副反应：②
③
④
主反应的 ，该反应在 (填“较高温度”或“较低温度”)下可自发进行。
(2)和反应可制取乙烯，反应的化学方程式为。一定温度下，向某恒容密闭容器中充入和，体系的初始压强为，若平衡时的转化率为，不考虑副反应的发生，的平衡分压为 (用表示，下同)，该反应的压强平衡常数 。
(3)过光电化学转化可制得乙二醇，在某催化剂作用下该反应的机理如图所示。图中表示催化剂被光激发出电子之后产生的空穴。
①下列说法错误的是 (填标号)。
A．该反应为自由基型反应
B．生成的反应为
C．该反应的副产物
D．该机理中存在极性键和非极性键的断裂和形成
②以乙二醇为燃料的燃料电池工作时，乙二醇在电池 (填“负极”或“正极”)发生反应，若以溶液为电解液，则该电极的反应式为 。
(4)铜基催化剂电催化还原制乙醇的两种途径(分别以和作催化剂)的相对能量变化如图所示，标“”的为吸附在催化剂上的物质。分析可知，以 作催化剂的催化效率更高。
(2024·四川德阳·二模)
10．我国承诺在2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”，资源化利用具有重要意义，回答下列问题：
I．和在镍基催化作用下重整模型如图所示(已知：*表示催化剂活性位点，表示活性亚甲基)。
(1)和在镍基催化作用下发生重整反应的化学方程式为 。该反应在高温下才能自发进行，判断反应焓变 (填“大于”“小于”或“等于”)0，判断理由是 。
(2)已知经验公式：(为活化能，k为速率常数，R和C为常数)，该反应的速率常数、活化能与温度的关系如图：
该反应的活化能 。(用含有的式子表示)
Ⅱ．已知二氧化碳和氢气合成甲醇可能发生如下反应：
i．
ii．
(3)为提高甲醇平衡产率，可采取的措施有 (至少答两条)。
(4)若以为催化剂，其活性温度范围通常为。向装有催化剂的密闭容器按投料比为通入反应物，保持压强为，若只发生反应i，其他条件相同，不同温度下。5分钟内，测得温度与甲醇的产率关系如图，实际产率呈现先升高后降低的原因是 。
(5)时的压强平衡常数 。(写出计算式)
(2024·辽宁沈阳·模拟)
11．氢能作为清洁能源是题佳碳中和能源载体，为应对气候变化全球掀起了氢能发展热潮，制备氢气有多种途径。
I.甲醇产生氢气的反应为：
(1)已知相关物质的标准熵数值如表：
该反应能自发进行的最低温度为 K。(精确至)
Ⅱ.乙酸制氢过程发生如下反应：
反应I：
反应Ⅱ：
(2)已知反应：
①由图1可得， 。
②恒温恒容下发生上述反应，下列说法正确的是 。
A.混合气体密度不变时，反应达到平衡 B.加入，可提高的转化率
C.加入催化剂，可提高的平衡产率 D.充入Ar，对的产率不产生影响
(3)在容积相同的密闭容器中，加入等量乙酸蒸气(只发生反应I和Ⅱ)，在相同时间测得温度与气体产率的关系如图2所示。约650℃之前，氢气产率低于甲烷的可能原因是 。(答出一点即可)
(4)在一定条件下，投入一定量的乙酸，发生反应I和反应Ⅱ。设达到平衡时体系总压强为p，乙酸体积分数为20%，反应I消耗的乙酸占投入量的20%，则反应Ⅱ的平衡常数为 。(用平衡分压代替平衡浓度计算)
Ⅲ.热分解也可制氢，其原理是：。
(5)不同温度和压强下，的平衡转化率变化如图。生成物的状态为 (填“气态”或“非气态”)， (填“>”或“<”)。
(2024·浙江宁波·二模)
12．甲酸是一种有机化工原料，广泛用于农药、皮革、医药和橡胶等工业。请回答：
(1)活性Fe3O4-x催化反应，进而可制得甲酸。该反应的 0(填“>”或“<”)，理由是 。
(2)某温度下，HCOOH电离平衡常数为，当HCOOH平衡浓度为xml/L时，HCOOH已电离的弱电解质分子数的电离度 (电离度，用含和x的代数式表示，可不化简)。
(3)某研究小组发现HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H+仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。T℃下，在密封石英管内完全充满1.0ml/LHCOOH水溶液，分解产物均完全溶于水中。CO2、CO浓度与反应时间的变化关系如图所示。
①下列说法正确的是 。
A．反应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ
B．反应
C．混合体系达平衡后：
D．若在起始溶液中加入盐酸，则CO达浓度峰值时，的值与未加盐酸时相同
②保持其它条件不变，若反应起始时溶液中同时还含有0.10ml/L盐酸，请在上图中画出CO的浓度与反应时间的变化关系图 。
(4)一种由CO2电化学法合成甲酸盐的工作原理如图所示。电极b为 极。电解一段时间后，若两侧电解液中K+的物质的量相差0.08ml，则阳极产生的气体在标准状况下的总体积为 L(假设产生的气体全部逸出)。
(2024·广东佛山·二模)
13．金属有机配合物广泛应用于各类催化反应。
Ⅰ．某铁的配合物催化1-丁烯和加成的部分历程如图。
(1)①写出1-丁烯和加成的化学方程式 。
②若丙→乙的活化能为，则甲→丙的反应热△H= (用含a的式子表达)。
(2)甲、乙的结构如图所示，Ar表示苯基。
①乙中Fe的配位数为 。
②下列说法正确的是 (填标号)。
A．甲→乙的过程中有键的断裂和形成
B．乙→丙的速率比甲→乙慢
C．升高温度，乙的平衡浓度减小
D．选用合适的催化剂可提高1-丁烯的平衡转化率
Ⅱ．某金属配合物的合成反应为：。该金属配合物的吸光度A随的变化如图所示[为定值]。为M和R完全反应的吸光度，为实际测得的最大吸光度，吸光度和的浓度成正比。
(3)x= 。
(4)解离平衡的解离度(即的平衡转化率)为 (用含、的式子表示)。
(5)若x=1，将10mL 0.01 、5mL 0.001 M溶液、5mL 0.001 R溶液混合，测得解离度，计算的解离平衡常数(写出计算过程)。
(2024·四川绵阳·三模)
14．先进的甲醇低压羰基合成乙酸工艺的普及推广，导致我国乙酸产能过剩。使用特定催化剂进行乙酸直接加氢制备乙醇的反应原理如下：
主反应：△H1
副反应：
副反应的反应热绝对值远远小于主反应的反应热绝对值。
(1)一定温度下，将1 ml CH3COOH(g)、5 ml H2(g)通入到恒压密闭容器中(不考虑副反应)。达到平衡时，H2的转化率为4%，该反应放热a kJ。则该温度下主反应的△H1= 。该反应自发发生的条件为 (选填“高温”“低温”或者“任何温度”)。
(2)250℃下，恒压密闭容器中充入一定量H2(g)和CH3COOH(g) (不考虑副反应)，下列条件不能判断反应达到平衡状态的是_______(填字母)。
A．混合气体的密度保持不变B．混合气体的平均相对分子质量保持不变
C．H2O的体积分数不变D．n(H2O)和n(CH3CH2OH)的比值一定
(3)已知：Ⅰ．S表示选择性，且主反应产物的选择性往往大于副反应产物的选择性
Ⅱ．
在n(H2)：n(CH3COOH)=10时：2 MPa下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随温度的变化；250℃下，平衡时S(乙醇)和S(乙酸乙酯)随压强的变化均如图所示。
①250℃下，乙醇选择性随压强变化的曲线是 (填字母)。
②曲线b变化的原因是 。
③150℃，在催化剂作用下H2和CH3COOH反应一段时间后，乙醇的选择性位于m点。不改变反应的温度和时间，一定能提高乙醇选择性的措施 (填一条)。
(4)一定温度和恒定压强下，向初始体积为1 L容积可变的密闭容器中通入2 ml H2和1 ml CH3COOH同时发生主反应和副反应，测得平衡时n[H2O(g)]=0.8 ml，体系中气体物质的量减小20%，则平衡时，c(H2) ml/L，主反应的Kc= 。
(2024·陕西安康·模拟)
15．二甲醚既是一种有机燃料，又是一种重要的有机化工原料。利用催化氢化制备二甲醚的反应原理如下：
．
．
．
回答下列问题：
(1) 。
(2)向初始温度为T℃的某恒容绝热容器中投入2ml 只发生反应，平衡时的转化率为。
①下列叙述能说明反应已经达到平衡的是 (填选项字母)。
a．混合气体密度不再发生变化
b．容器内压强不再发生变化
c．的消耗速率等于的消耗速率
d．的体积分数不再发生变化
②相同条件下，若向该容器中加入和各1ml，平衡时的转化率为。则 1(填“>”“=”或“<”)。
③在催化剂条件下反应的反应过程如图甲所示，“*”表示吸附在催化剂上。
甲
该催化过程的决速步骤为 (填“第一步”或“第二步”)，判断的理由是 。
(3)向压强恒定为p kPa的某密闭容器中按投入和，发生催化氢化制备二甲醚系列反应和。平衡转化率随温度的变化情况如图乙。
乙
①图中能表示随温度变化的曲线是 (填“”或“”)，原因为 。
② K时，的平衡体积分数为10%。则平衡时的体积分数为 (保留3位有效数字)； K时反应的压强平衡常数 (用含p的代数式表示，列出计算式即可)。
(2024·福建漳州·三模)
16．甲醇是一种可再生的清洁能源，以甲醇为原料制备氢气的原理为。
(1)已知相关物质的标准燃烧热(25℃，101kPa)如表所示，则上述反应的 。
(2)中国石油大学陈玉教授团队研究了在催化剂Pd／MgO(100)表面的催化反应机理，其部分反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”标注，过渡态用TS表示)：
图示历程中最大能垒为 eV，决速步骤的化学方程式为 。
(3)一定温度下，维持100kPa，将与Ar(g)以一定比例投料发生上述反应，测得的平衡转化率及的分压随x的变化关系如图所示：
已知：为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数。
①图中表示的平衡转化率随x变化的曲线为 (填“A”或“B”)，判断理由是 。
②当x=1时，平衡体系中 kPa．
③若正、逆反应速率方程分别为、，、分别为正、逆反应的速率常数，则该反应的平衡常数 (用、表示)，当x=5，时， 。
命题预测
本专题考查类型主要涉及化学反应原理综合题是高考必考题型，题目通常结合图像、表格、数据等信息，围绕一个主题，以“拼盘”的形式呈现，每个小题有一定的相对独立性，主要考查盖斯定律的应用、化学反应速率和化学平衡分析、化学平衡常数的表达与计算、反应条件的分析选择、生产生活中的实际应用、电化学等命题点，在近几年考题中，主要以“多因素影响”考查出现，要求考生具有较强的综合分析判断能力，信息量大，难度较高。预计2024年后命题的情境通常为化工生产中的实际反应，然后对此反应从不同角度进行设问来达到覆盖化学反应原理考查点的目的，各小题之间有一定的独立性。
高频考法
(1)热化学方程式与盖斯定律(2)反应速率和化学平衡
(3)电化学等
热效应
温度变化
K的变化
热效应
温度变化
K的变化
放热反应
升温
减小
吸热反应
升温
增大
降温
增大
降温
减小
化学键
键能/()
347.7
413.4
436.0
化学键
C=O
H-H
O-H
键能/(kJ/ml)
799
436
463
反应方程式
焓变
压强平衡常数
①
②
化学式
标准熵
物质
标准燃烧热()
参考答案：
1．(1)-118
(2)614.7
(3) 恒压时通入稀有气体Ar，体积增大，平衡向气体分子数增加的方向移动，即正向移动，提高的转化率 50 反应速率加快 升高温度有利于反应向吸热方向进行
(4)B
(5)+O2--2e-=+H2O
【详解】（1）根据盖斯定律可知：反应③=反应①+反应②，则；
（2）反应① ，设C=C的键能是x，根据△H=反应物键能之和-生成物的键能之和，可得，解得x=614.7；
（3）①反应①正向气体分子数增加，恒压环境下通入稀有气体Ar，导致容器体积增大，原体系内各物质的分压减小，平衡正向移动，从而提高的平衡转化率；
②由图可知起始时压强为100kPa，平衡时压强为150kPa。设平衡时的消耗量为xml，列三段式得：
根据压强之比等于气体物质的量之比得：，解得：x=0.5；
则平衡时各气体均为0.5ml，总气体为1.5ml，；
丙烯产率在425°C之前随温度升高而增大的原因可能是温度升高，反应速率加快或升高温度有利于反应向吸热方向进行；425°C之后，丙烯产率快速降低的主要原因可能是催化剂失活，反应速率迅速减小或发生副反应，丙烷分解成其他产物。
（4）以C3H8和18O2为原料，初期产物中没有检测到18O，可知V2O5直接氧化吸附的丙烷，吸附的氧气补充V2O5中反应掉的氧，导致初期产物中没有检测到18O，以含有的C3H8和18O2为原料，反应过程中没有检测到C3H8-nDn(0
2．(1)相同条件下，和相比，与的吸附量均很小，这说明DLU-1具有较好的吸附选择性
(2) CD <
(3)
(4)
【详解】（1）由图可知，相同条件下，和相比，与的吸附量均很小，这说明DLU-1具有较好的吸附选择性；
（2）①A．假设初始时充入的CO2和H2均为6ml， CO2初始时的物质的量分数为50%，假设反应生成二甲醚物质的量为aml，则消耗二氧化碳、氢气物质的量依次为2aml、6aml，生成水蒸气物质的量为3aml，二氧化碳的物质的量分数为：，即CO2的物质的量分数不随反应的进行发生变化，当其不变时，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意；
B．体系中物质均为气态，根据质量守恒定律，反应过程中质量不变，体系为恒容体系，V不变，因此密度不随反应的进行发生变化，当密度不变时，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．体系中物质均为气态，根据质量守恒定律，反应过程中质量不变，反应是气体分子数减少的反应，随着反应的进行，总物质的量会发生变化，因此容器中混合气体的平均摩尔质量也会随反应的进行发生变化，当容器中混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡状态，C符合题意；
D．体系中只有CO2中含有π键，1mlCO2中含有2mlπ键，断裂1mlπ键即有0.5mlCO2被消耗，体系中只有H2O有O-H键，1ml水中含有2mlO-H键，断裂1.5mlO−H键即有0.75ml水被消耗，此时正逆反应速率相等，D符合题意；
故选CD。
②该反应为放热反应，温度越高，CO2的平衡转化率越低，由图知投料比相同时，T2的二氧化碳平衡转化率更低，即T2温度更高；
③和充入2L的容器中，此时n（H2）∶n（CO2）=3∶1，如图，当投料比为3∶1时，T1温度下，二氧化碳平衡转化率为70%，生成二甲醚的物质的量为：，0~5min内的平均反应速率；
（3）a．①
②
反应①+反应②=反应③其，正反应的活化能为，其逆反应的活化能为：()kJ/ml；
b．初始时加入和，总物质的量为4ml，起始压强为，240℃平衡时，由图可知CO2的平衡转化率为10%，甲醇的选择性为80%
即平衡时，n（CO2）=0.9ml、n（H2）=3ml-0.24ml-0.02ml=2.74ml，n（CH3OH）=0.08ml，n（H2O）=0.08ml+0.02ml=0.1ml， 反应③的；
（4）由图可知二氧化碳得到电子，生成乙烯，其电极反应式为：。
3．(1)B
(2)1067
(3)Ⅳ
(4) 丙 积炭使催化剂活性降低 温度升高，反应Ⅲ平衡正移，反应Ⅳ平衡逆移，反应Ⅳ逆移程度更大，所以积炭量减少
(5) 90%
【详解】（1）A．恒温恒容时，向其中充入惰性气体，气体的物质的量浓度不变，因此化学平衡不发生移动，A错误；
B．反应体系的体积不变，反应混合物不都是气体，反应Ⅲ、Ⅳ中有固体物质生成，气体的质量发生改变，当气体的质量不变时，则气体的密度就不变，因此可据此判断重整反应体系已达到平衡状态，B正确；
C．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数就不变，C错误；
D．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，但不能使平衡发生移动，因此不能增大CH4的平衡转化率，D错误；
故选B；
（2）Ⅱ. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41 kJ/ml，由于反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，则△H2= (2×799kJ/ml+436kJ/ml)-( E(C≡O)+2×463kJ/ml)=+41kJ/ml，则CO中C≡O的键能E=1067kJ/ml；
（3）对于反应Ⅰ、Ⅲ，△H＞0，△S＞0，升高温度，平衡向吸热的正反应方向移动，△H-T△S减小；
对于反应Ⅱ，△H＞0，△S=0，升高温度，△H-T△S=△H不变；
对于反应Ⅳ，△H＜0，△S<0，升高温度，△H-T△S增大，符合题意；
故反应Ⅰ~Ⅳ中，△H-T△S随温度的升高而增大的是反应Ⅳ；
（4）①用x表示进料比，在其它条件不变时，增大进料比，相当于增大CH4的浓度，反应Ⅲ的平衡正向移动，导致积碳增多，因此x=0.5时进料比最小，积碳应该最少，故其表示的曲线是丙，曲线乙表示进料比x=1.0；曲线甲表示进料比为x=2.0；
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低是由于积炭使催化剂活性降低，反应速率减慢；
③根据①分析可知曲线乙表示进料比x=1.0的积碳随温度变化关系，温度低于1000℃，随着温度的升高，积炭生成量减少的原因是由于温度升高，反应Ⅲ平衡正向移动，反应Ⅳ的化学平衡逆向移动，相对来说，反应Ⅳ逆移程度更大，导致积炭量减少；
（5）温度为t℃，压强为p kPa，进料比x=0.5，若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，由于反应Ⅰ是反应前后气体物质的量增加的反应，而反应Ⅱ是反应前后气体物质的量不变的反应，因此气体物质的量增加是由于反应Ⅰ所致。根据反应Ⅰ方程式可知每有1 ml CH4气体参加反应，反应后气体物质的量会增加2 ml，假设开始加入CH4的物质的量是1 ml，由于进料比x=0.5，则开始加入的n(CO2)=2 ml，反应达到平衡时气体总物质的量增加了60%，增加的物质的量是(1+2) ml×60%=1.8 ml，故根据反应转化关系可知反应消耗CH4的物质的量是0.9 ml，因此CH4的平衡转化率为×100%=90%；
②根据①分析可知：若开始假设CH4的物质的量是1 ml，反应Ⅰ消耗n(CH4)=n(CO2)=0.9 ml，反应生成n(CO)=n(H2)=1.8 ml，反应达到平衡时n(CH4)=1 ml-0.9 ml=0.1 ml，n(CO2)=2 ml-0.9 ml=1.1 ml，n(CO)=n(H2)=1.8 ml，然后发生反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，假设反应反应消耗CO2的物质的量是x ml，则各种物质的物质的量都改变x ml，平衡时n(CO2)=(1.1-x)ml，n(H2)=(1.8-x)ml，n(CO)=(1.8+x)ml，n(H2O)=x ml，由于此时混合气体中，所以，所以x=0.5 ml，则平衡时n(CO2)=(1.1-x)ml=(1.1-0.5)ml=0.6 ml，n(H2)=(1.8-0.5)ml=1.3 ml，n(CO)=(1.8+0.5)ml=2.3 ml，n(H2O)=0.5 ml，假设容器的容积为V L，则反应(Ⅱ)的化学平衡常数K(Ⅱ)== 。
4．(1)
(2)a
(3) 不是 随着温度升高，可能是催化剂活性降低(或失去活性)，反应速率降低，单位时间内生成尿素的物质的量减少
(4) AC
(5) Ⅱ < 3.45
【详解】（1）由图可知，反应③的焓变为，反应①②的总焓变为+87.5kJ/ml，则总反应；
（2）a．的体积分数不再变化，说明平衡不再移动，正逆反应速率相等，达到平衡状态，符合题意；
b．K只受稳定影响，其不变不能说明达到平衡，不符合题意；
c．反应速率比等于系数比，，则正逆反应速率不相等，没有达到平衡，不符合题意；
d．由方程式可知，2ml氨分子转化为1ml尿素时断裂2mlN—H键，则断裂6 ml N—H键的同时断裂2 ml O—H键不能说明正逆反应速率相等，不能说明达到平衡，不符合题意；
故选a；
（3）A点尿素的量低于③催化剂时的量，则说明没有达到平衡状态；催化剂需要一定的活化温度，随着温度升高，可能是催化剂活性降低(或失去活性)，反应速率降低，导致单位时间内生成尿素的物质的量减少，使得以上下降；
（4）①、在催化剂的表面进行两步反应转化为无毒的气体，结合质量守恒可知，生成气体为氮气和二氧化碳，总反应为，第一步为,则第二步为。
②A．升温，速率常数变大，反应速率加快，正确；
B．由速率常数可知，恒容时，再充入，不影响反应速率，错误；
C．由速率常数可知，恒容时，再充入，其浓度变大，反应速率变大，正确；
D．由速率常数可知，恒压时，再充入，体积增大，N2O浓度减小，速率减慢，错误；
故选AC；
（5）①由化学平衡移动原理可知，的值越大，一氧化二氮自身的转化率越小，所以曲线Ⅱ表示一氧化二氮的转化率随的变化；则曲线Ⅰ为时的转化率随变化的曲线，由图可知，降低温度，转化率增大，平衡正向移动，则正反应为放热反应，焓变小于0；
②该反应是气体体积不变的反应，平衡前后气体的总压强不变，在总压为100kPa的的容器中，一氧化二氮和一氧化碳的起始分压都为50kPa，由图可知，温度为T1时，一氧化二氮的转化率为65%，由方程式可知，平衡时，一氧化二氮和一氧化碳的分压都为50kPa-50kPa×65%=17.5kPa，二氧化碳和氮气的分压都为50kPa×65%=32.5kPa，则反应的的标准平衡常数。
5．(1)CH3CH(OH)CH3(g)=HOCH2CH2CH3(g)△H=+(b-a)kJ/ml
(2)＜
(3)＞
(4)AB
(5) M 60% 变大
【详解】（1）已知反应Ⅰ：
Ⅱ：
根据盖斯定律，将反应Ⅰ-反应Ⅱ，整理可得CH3CH(OH)CH3(g)转化为HOCH2CH2CH3(g)的热化学方程式为：CH3CH(OH)CH3(g)=HOCH2CH2CH3(g)△H=+(b-a)kJ/ml；
（2）反应Ⅲ的气体分子数减小量大于反应Ⅱ气体分子数的减小量，故反应Ⅲ熵值减小的绝对值大于反应Ⅱ的熵值减小值，故熵变关系为：△S(Ⅲ)＜△S(Ⅱ)；
（3）根据图1可知：降低温度，两个反应的化学平衡常数都增大，说明两个反应的正反应都是放热反应，反应Ⅱ斜率大于反应Ⅰ，说明反应Ⅱ平衡正向移动的程度更大，反应放出的热量更多，反应放出热量越多，则反应热越小，所以△H1＞△H2；
（4）A．反应Ⅰ、Ⅱ都是气体分子数减小的反应，反应在绝热恒容容器中发生，若容器内气体的压强不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，A符合题意；
B．反应过程中有热量变化，反应在绝热恒容容器中发生，若容器内温度不变，则什么反应达到了平衡状态，B符合题意；
C．反应混合物都是气体，气体的质量不变，反应在恒容容器中发生，气体的体积不变，则无论反应是否达到平衡状态，气体的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，C不符合题意；
D．两个反应中n(CH2=CHCH3)：n(H2O)反应的物质的量的比是1：1，加入的n(CH2=CHCH3)：n(H2O)的比也是1：1，则无论反应是否达到平衡状态，n(CH2=CHCH3)：n(H2O)的比值始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，D不符合题意；
故合理选项是AB；
（5）①根据图1变化趋势看，降低温度，化学平衡常数增大，说明降低温度，化学平衡正向移动，正反应为放热反应，温度对反应Ⅱ影响更大，所以曲线变化程度大的曲线M表示的反应Ⅱ的生成物CH3CH(OH)CH3(g)的分压变化；曲线N表示表示HOCH2CH2CH3(g)分压变化；
②加入的n(CH2=CHCH3)：n(H2O)的比是1：1，n(CH2=CHCH3)：n(H2O)反应时物质的量的比也是1：1，开始时总压强为p0=400 kPa，则p(H2O)开始=p(CH2=CHCH3)开始=200kPa；反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应物与生成物的气体系数比均为2：1，则两个反应生成物总压强为120kPa，所以反应的CH2=CHCH3的压强为120kPa，反应的水的压强为120kPa，平衡时，p(H2O)平衡=p(CH2=CHCH3)平衡=200kPa-120kPa=80kPa，p[CH3CH(OH)CH3]平衡=100 kPa，p[HOCH2CH2CH3]平衡=20 kPa，则CH2=CHCH3的平衡转化率为：；
③根据②计算可知：在T1温度下，反应Ⅱ达到平衡后，p(H2O)平衡=p(CH2=CHCH3)平衡=80kPa，p[CH3CH(OH)CH3]平衡=100 kPa，，则反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=kPa-1；
④若其它条件不变，T1℃的恒容绝热条件改为恒压条件，由于两个反应均为气体体积减小的反应，反应达到平衡后气体压强比开始小。若改为恒压，相当于对恒容反应达到平衡后增大体系压强，增大压强化学平衡正向移动，在反应达到新平衡时，CH3CH(OH)CH3(g)的平衡产率将变大。
6．(1)-400.1
(2)AD
(3)
(4)四面体形
(5) 6.2
【详解】（1）已知①；②；③；由盖斯定律可知①+②+③可得焦炭燃烧热：。
（2）A．从到，其余条件不变，压强增大，故对于反应①②正、逆反应速率都增大，正确；
B．将压缩之后这一瞬间的时刻记为，反应物和生成物的浓度都增大，反应②的逆反应速率和正反应速率都增大，B错误；
C．时重新达到平衡，因为反应容器恒温，平衡常数不变，错误；
D．压缩容器后，容器内压强增大，根据勒夏特列原理，反应朝压强减小的方向进行，故反应①平衡逆向移动，反应②平衡移动方向与压强变化无关，最终重新达到平衡时水蒸气转化率比时减小，D正确；
故选AD。
（3）设初始压强为kPa
，可得，p(H2O)= ，p(H2)= ,体系总压应大于各组分分压，故代表的是总压曲线，对于两曲线：，即时，，即0.5时，，观察图可知代表的是分压曲线；时，。
（4）
结构：，中心原子有2对成键电子，2个孤电子对，故VSEPR模型名称为四面体形。
（5）与水和反应：，。
7．(1) CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.4kJ∙ml-1 低温
(2)正向
(3) n 24% 0.088
(4) 减小 随温度升高，Kp减小使v减小的程度大于k增大使v增大的程度
【详解】（1）某温度下，利用CO2生产甲醇主要涉及以下两个反应：
反应I．_______
反应Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·ml-1
已知反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3=–90.6kJ·ml-1。利用盖斯定律，将反应Ⅱ+已知反应，可得反应I的的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=(+41.2kJ·ml-1)+( –90.6kJ·ml-1)=-49.4kJ∙ml-1，该反应为气体体积缩小的放热反应，在低温条件下反应I可自发发生。
（2）若在恒压条件下密闭容器中发生反应I和Ⅱ，平衡后再充入惰性气体，则混合气的体积增大，各物质的浓度减小，相当于原平衡体系减压，反应I的平衡逆向移动，H2的物质的量增大，H2O(g)的物质的量减小，对反应Ⅱ来说，相当于增大反应物浓度，同时减小生成物浓度，则反应Ⅱ平衡将正向移动。
（3）增大压强，反应Ⅰ的平衡正向移动，CH3OH的选择性增大，此时H2的物质的量减小，H2O(g)的物质的量增大，反应Ⅱ的平衡逆向移动，CO的选择性减小，由于反应Ⅰ占主导地位，所以总的来说，CO2的平衡转化率增大，因此图中m表示CH3OH的选择性曲线，p表示H2的选择性曲线，表示CO2的平衡转化率的曲线是n。
采集图中数据，可得出压强为1.5MPa时，将1mlCO2(g)和3mlH2(g)充入密闭容器发生反应I和Ⅱ，并达到平衡状态，CO2的平衡转化率为30%，CO的选择性为30%，则CH3OH的选择性为70%，由此可建立如下三段式：
A点时H2的转化率为=24%，CH3OH的平衡分压为≈0.088MPa。
（4）因为ΔH=–41.2kJ·ml-1＜0，所以温度升高时，平衡逆向移动，CO催化变换反应的Kp减小。根据速率方程分析，升高温度，k增大，可使v增大，升高温度可使Kp减小，Kp减小可使v减小。T>Tm时v逐渐减小，表明Kp减小对v的影响更大，原因是： 随温度升高，Kp减小使v减小的程度大于k增大使v增大的程度。
【点睛】平衡常数只受温度变化的影响，不受浓度变化的影响。
8．(1)
(2)
(3)BC
(4) (或) C点与浓度相等，，代入反应ⅳ，求得，由，求得，因此C点对应的溶液不能用于该电镀工艺
【详解】（1）由盖斯定律可知ⅲ-ⅰ-ⅱ得反应，故；
（2），ts时的产率为40%，则0~ts内的平均分解速率为；充分分解达到平衡时，容器中和的分压相等，由方程式可知，平衡时硫化氢、氢气的物质的量相等，均为2ml÷2=1ml，同时生成为1ml÷2=0.5ml，则则该温度下的平衡常数=；
（3）A．加水稀释后，离子浓度减小，促使平衡向生成离子数多的方向移动，溶液中离子的总数增大，A错误；
B．加入少量固体，根据铬元素守恒，溶液中含铬微粒总数不变，B正确；
C．ⅳ.
ⅴ.
由盖斯定律可知，ⅳ+ⅴ得反应，则其平衡常数，C正确；
D．，，溶液中减小，与浓度的比值增大，D错误；
故选BC；
（4）①ⅳ.
ⅴ.
由平衡常数可知，初始生成的进行程度更大，结合图可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为、、的曲线，由图可知，当 时，图中含铬微粒按浓度由大到小的顺序为；A点时，，，溶液中的平衡浓度为(或)。
②C点与浓度相等，，代入反应ⅳ，求得，由，求得，因此C点对应的溶液不能用于该电镀工艺。
9．(1) 较高温度
(2)
(3) BD 负极
(4)
【详解】（1）根据盖斯定律，主反应=③-④，；该反应为，，较高温度下可以使反应自发进行；
故答案为：；较高温度；
（2）利用三段式分析:，平衡时气体总物质的量为，气体总压强为，的平衡分压为；压强平衡常数；
故答案为：；；
（3）①A．从该反应的机理图中可看出，有、、自由基，该反应为自由基型反应，A正确；
B．从该反应的机理图中可看出，在催化剂的空穴位置产生，没有产生，生成的反应不是，B错误；
C．图中显示有生成，该物质为制备乙二醇反应的副产物，C正确；
D．该机理中存在、分子中极性键的断裂，不存在非极性键的断裂，有分子中极性键的形成及、分子中非极性键的形成，D错误；
故选BD。
②燃料电池工作时，正极为通入氧气的电极，通入燃料的一极为负极，故乙二醇在电池负极发生失电子、氧化反应，以溶液为电解液，电极产物为，故电极反应式为；
故答案为：BD；负极；；
（4）从两种途径的相对能量变化图可看出，以作催化剂时反应活化能更大，反应速率慢，催化效果差，以作催化剂时反应活化能小，反应速率快，催化效率更高；
故答案为：。
10．(1) 大于 ∆S>0，高温自发，焓变大于0
(2)
(3)
降低温度，增加压强反应，及时分离出产物，增大反应物浓度等
(4)最高点之前，升温速率加快且催化剂活性增强也使反应速率加快，产率增大；523K时催化剂活性最高，随后催化剂活性随温度升高而下降使化学反应速率减小导致产率降低
(5)
【详解】（1）
分析反应物生成物如图；和在镍基催化作用下发生重整反应的化学方程式为： ；由方程式可知 ∆S>0，该反应在高温下才能自发进行，∆G=∆H-T∆S<0，故判断反应焓变大于0；判断理由是∆S>0，高温自发，焓变大于0；
（2）根据图象并结合公式可得：y1= -x1Ea+C、 y2= -x2Ea+C，联立方程解得Ea=；
（3）反应i为气体体积减小的放热反应，为提高甲醇平衡产率，可采取的措施有，降低温度，增加压强反应，及时分离出产物，增大反应物浓度等；
（4）由题图可知，523 K 时甲醇的产率最大，即甲醇产率随温度升高呈现先升高后降低，且为直线下降，可能的原因是最高点之前，升温速率加快且催化剂活性增强也使反应速率加快，产率增大；523K时催化剂活性最高，随后催化剂活性随温度升高而下降使化学反应速率减小导致产率降低；
（5）保持压强为，，设CO2物质的量为1ml，H2物质的量为3ml，时甲醇的产率为14%，
则平衡时压强为，P(CO2)=，P(H2)=，P(CH3OH)=，P(H2O)=，时的压强平衡常数==。
11．(1)385.5
(2) BD
(3)反应I的活化能比反应Ⅱ高，反应速率慢
(4)0.2p
(5) 气态 <
【详解】（1）由题给数据可知，反应ΔH—TΔS=(+128.1kJ/ml)—T×(2×130.7+197.7-126.8) ×10-3kJ/ml·K <0时反应能自发进行，则T>385.5K，故答案为：385.5；
（2）①由图可知，甲烷与二氧化碳反应生成一氧化碳和氢气的反应为吸热反应，则反应的焓变ΔH=kJ/ml，故答案为：；
②A．由质量守恒定律可知，反应前后气体的质量相等，在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变，则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故A错误；B．充入二氧化碳，平衡向正反应方向移动，甲烷的平衡转化率增大，故B正确；C．加入催化剂，化学反应速率加快，但平衡不移动，氢气的平衡产率不变，故C错误；D．充入Ar，各反应物和生成物的浓度不变，平衡不发生移动，对 H2的产率不产生影响，故D正确；故答案为：BD；
（3）反应的活化能越低，反应速率越快，则650℃之前，氢气产率低于甲烷说明反应I的活化能比反应Ⅱ高，反应速率慢于反应Ⅱ，相同时间产生氢气的物质的量小于甲烷，故答案为：反应I的活化能比反应Ⅱ高，反应速率慢；
（4）设起始乙酸的物质的量为1ml，反应Ⅱ生成甲烷的物质的量为aml，由题意可建立如下三段式：
由乙酸的体积分数可得：×100%=20%，解得a=0.4，则反应Ⅱ的平衡常数Kp= pPa=0.2pPa，故答案为：0.2p；
（5）若S2为固态，该反应是气体体积不变的反应，增大压强，化学平衡不移动，硫化氢的转化率不变，由图可知，温度一定时，改变压强，硫化氢的转化率改变，说明S2为气态，则该反应为气体体积增大的反应，增大压强，化学平衡向逆反应方向移动，硫化氢的转化率减小，图中P1条件下硫化氢的转化率大于P2条件下，则压强P1小于P2，故答案为：气态；<。
12．(1) < 反应的且自发，则
(2)
(3) AD
(4) 阴 1.12
【详解】（1）反应能够自发进行；反应为熵减反应，反应能够自发进行，则反应为放热反应，焓变小于0；
（2）某温度下，HCOOH电离平衡常数为，设初始甲酸浓度为cml/L，HCOOH平衡浓度为xml/L时，则c(1-α)= x，，则平衡时甲酸、甲酸根离子、氢离子浓度分别为xml/L、、，，；
（3）①A．活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，由题干可知，反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，则反应Ⅰ活化能小于反应Ⅱ，A正确；
B．由盖斯定律可知，Ⅱ-Ⅰ得反应：，则，B错误；
C．根据碳元素守恒，混合体系达平衡后：，C错误；
D．对反应Ⅰ，，平衡常数只受温度影响，则在起始溶液中加入盐酸，CO达浓度峰值时的值与未加盐酸时相同，D正确；
故选AD；
②H+仅对反应Ⅰ有催化加速作用，反应起始时溶液中同时还含有0.10ml/L盐酸，会使得产生CO的浓度峰值稍大且使得时间提前，故图示为：
（4）由图可知，b极二氧化碳发生还原反应生成甲酸盐，则b为阴极；电解过程中，钾离子向阴极移动，若两侧电解液中K+的物质的量相差0.08ml，则转移电子0.04ml，阳极放电发生氧化反应生成氧气和二氧化碳，，产生的气体0.05ml，在标准状况下的总体积为1.12L。
13．(1)
(2) 4 BC
(3)
(4)1-
(5)1.25×10-5
【详解】（1）①1-丁烯和加成的化学方程式：；
②根据图示，甲→乙的，乙→丙的活化能为23.8kcal/ml、丙→乙的活化能为，则乙→丙的，根据盖斯定律：甲→丙的反应热；
（2）①由乙的结构可知，乙中Fe的配位数为4；
②A．对比甲、乙两物质结构可知，甲→乙的过程中有键的断裂，但无键的形成，A错误；
B．乙→丙的活化能大于甲→乙活化能，所以乙→丙速率比甲→乙速率慢，B正确；
C．甲→乙为放热过程，乙→丙为吸热过程，升高温度，乙的平衡浓度减小，C正确；
D．催化剂不影响化学平衡移动，不能提高1-丁烯的平衡转化率，D错误；
答案选BC。
（3）A0为M和R完全反应的吸光度，由图示知=0.4，解得=，则x=。
（4）由图示知=0.4时，M和R完全反应的吸光度为A0，A1为实际测得的最大吸光度，即反应达到平衡状态的吸光度，吸光度与MRx的浓度成正比，说明反应达到平衡时M的平衡转化率为；则解离平衡的解离度α=1-。
（5）若x=1，将10mL 0.01 、5mL 0.001 M溶液、5mL 0.001 R溶液混合，若完全反应生成MR的浓度为=2.5×10-4ml/L，解离度为0.2，则平衡时MR的浓度为2.5×10-4ml/L×（1-0.2）=2×10-4ml/L，M、R的浓度都为5×10-5ml/L，的解离平衡常数Kc==1.25×10-5。
14．(1) -10a kJ/ml 低温
(2)D
(3) a 主反应和副反应均为放热反应，温度升高，主反应和副反应的平衡均逆向移动，主反应逆向移动的程度大于副反应 使用对主反应催化活性更高的催化剂(或加压)
(4) 1 2
【详解】（1）根据反应方程式可知：CH3COOH与H2按照1：2的物质的量关系反应。现在在恒压条件下加入1 ml CH3COOH(g)、5 ml H2(g)，可见H2过量，反应达到平衡时H2的转化率为4%，反应消耗H2的物质的量是n(H2)=5 ml×4%=0.2 ml，该反应放热a kJ，则2 ml H2(g)完全反应放出热量为Q=10a kJ，故的反应热△H1=-10a kJ/ml；
该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，△H＜0，△S＜0，根据反应自发进行的条件是△G=△H-T△S＜0，则该反应自发发生的条件为低温条件；
（2）A．反应混合物都是气体，气体的质量不变。反应在恒温、恒压条件下进行，气体的体积随着气体的物质的量的改变而改变，则混合气体的密度随着气体的物质的量的改变而改变，因此根据气体的密度不变作为判断化学平衡的标志，A不符合题意；
B．该反应的正反应是气体物质的量减小的反应，反应混合物都是气体，气体的质量不变，若气体的平均相对分子质量保持不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B不符合题意；
C．在恒温恒压条件下进行该反应，若反应正向进行，H2O(g)的体积分数就会增大；若反应逆向进行，H2O(g)的体积分数就会减小，若其体积分数不变，则说明反应达到平衡状态，C不符合题意；
D．若反应开始加入反应物，则生成的n(H2O)：n(CH3CH2OH)=1：1，则无论反应是否达到平衡状态，在任何时刻二者的物质的量的比都始终是1：1，因此不能根据n(H2O)：n(CH3CH2OH)不变判断反应是否达到平衡状态，D符合题意；
故合理选项是 D；
（3）①主反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，化学平衡正向移动，乙醇的选择性上升，则250℃下，乙醇选择性随压强变化的曲线是a；
②主反应和副反应的正反应均为放热反应，升高温度，化学平衡均逆向移动，主反应逆向移动的程度大于副反应，所以乙醇的选择性随着温度升高而减小；
③150℃，在催化剂作用下H2和CH3COOH反应一段时间后，乙醇的选择性位于m点。不改变反应的温度和时间，由于主反应的正反应是气体体积减小的反应，而副反应反应前后气体的物质的量不变，因此要提高乙醇选择性，可以是增大压强；或者是使用对主反应催化活性更高的催化剂，来提高主反应中乙醇选择性；
（4）反应开始时容器的容积为1 L，加入物质的物质的量：n(CH3COOH)=1 ml，n(H2)=2 ml，平衡时n[H2O(g)]=0.8 ml，体系中气体物质的量减小20%，假设主反应产生H2O的物质的量为x，假设副反应产生H2O的物质的量是y，根据主反应中物质反应转化关系可知平衡时各种气体的物质的量：n(CH3COOH)=(1-x) ml，n(H2)=(2-2x) ml，n(CH3CH2OH)= n(H2O)=x ml。它们的平衡时的物质的量又是副反应起始时的物质的量，由副反应方程式：中物质反应转化关系可知平衡时：n(CH3COOH)=(1-x-y) ml，n(CH3CH2OH)=(x-y) ml，n(CH3COOC2H5)=y ml，n(H2O)=(x+y) ml=0.8 ml。平衡时气体的物质的量减少20%，则n(总)平衡=n(CH3COOH)+n(CH3CH2OH)+n(CH3COOC2H5)+n(H2O)+n(H2)=(1-x-y) ml+(x-y) ml+y ml+0.8 ml+(2-2x) ml=(1+2)ml×80%=2.4 ml，两式联立，解得x=0.6 ml，y=0.2 ml。容器的容积与气体的物质的量呈正比。反应开始时容器容积是1 L，气体总物质的量是3 ml，反应达到平衡时气体物质的量减小20%，则平衡时容器的容积V=1 L×80%=0.8 L，故平衡时H2的平衡浓度：c(H2)==1 ml/L；c(CH3CH2OH)==0.5 ml/L，c(CH3COOH)==0.25 ml/L，c(H2O)==1.0 ml/L，故主反应的化学平衡常数K==2。
15．(1)
(2) bd < 第二步 第二步反应活化能较高
(3) L2 反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，会降低
【详解】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅱ-2×反应Ⅰ可得：，则；
（2）①a．该反应过程中，气体总质量和总体积不变，混合气体密度是定值，混合气体密度不再发生变化时，不能说明反应达到平衡，a不符合题意；
b．在绝热恒容容器中发生该放热反应，温度升高，压强增大，当容器内压强不再发生变化时，说明反应达到平衡，b符合题意；
c．反应速率比等于系数比，的消耗速率等于的消耗速率，不能说明正、逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，c不符合题意；
d．的体积分数不再发生变化，说明正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡，d符合题意；
答案为：bd。
②若用恒温恒容容器，正、逆投料最终平衡状态相同，=1，但绝热容器中正、逆投料后，均不能达到恒温时的平衡状态，所以<1；
③过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；第二步反应活化能较高，所以速率较慢，能决定整个反应速率的快慢；
（3）①反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，会降低，所以能表示随温度变化的曲线是L2；
②设CO2(g)和H2 (g)的起始物质的量分别为1ml和3ml，平衡时反应Ⅰ中CO2 (g)转化了xml，反应Ⅱ中CO2 (g)转化了yml，列三段式：
总的物质的量为(4-2x-2y)ml，平衡时CO2 (g)的转化率为60%和的平衡体积分数为10%，可列式子：x+y=0.6，，解得x=0.28ml，y=0.32ml，则平衡时CO2的体积分数为，平衡时n(CO2)=0.4ml，n(H2)=1.2 ml，n(CH3OH)=0.28ml，n(H2O)=0.76ml，n(总)=2.8ml，则反应的压强平衡常数Kp=。
16．(1)+128.1
(2) 1.13
(3) A 随x增大，反应物分压减小，平衡正向移动， 10 64
【详解】（1）甲醇的标准燃烧热为，CO的标准燃烧热为，氢气的标准燃烧热为； ，-(×2)=+128.1；
（2）根据图示，历程中最大能垒为(1.86-0.73)=1.13eV，能垒越大反应速率越慢，慢反应决定总反应速率，决速步骤的化学方程式为。
（3）①随x增大，反应物分压减小，平衡正向移动， 的平衡转化率增大，随x变化的曲线为A。
②当x=1时，设初始投料Ar的物质的量为aml、甲醇的物质的量为aml，达到平衡时氢气的压强为40 kPa，即氢气占总物质的量的40%
，x=；平衡体系中kPa；
③若正、逆反应速率方程分别为、，、分别为正、逆反应的速率常数，反应达到平衡时， ；带入②的数据，平衡体系中甲醇的分压为10 kPa、CO的分压为20 kPa、氢气的分压为40 kPa，可知=Kp=；当x=5，设初始投料Ar的物质的量为5aml、甲醇的物质的量为aml，
时，即a-x=2x，x=，此时甲醇的分压为 kPa、CO的分压为=5 kPa、氢气的分压为=10 kPa，则。
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