人教版高考化学二轮复习专题题型19 化学反应原理综合试卷（有答案）

这是一份人教版高考化学二轮复习专题题型19 化学反应原理综合试卷（有答案），共1页。
目录
第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局
第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 反应热与化学平衡【重难】
考向02 平衡常数、转化率与化学平衡【重难】
考向03 反应历程与化学平衡【重难】
考向04 电化学与化学平衡【重难】
考向05 反应热、反应历程与化学平衡【重难】
第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战
化学反应原理系统考查学生对热化学、化学反应速率、化学平衡、电解质溶液（电离、水解、溶解平衡） 等核心理论的理解深度和应用能力。题目综合性强、逻辑链条长、计算要求高，是区分学生化学学科素养的关键。该题型通常以一个真实的化学过程为背景，将多个原理知识点有机整合，进行多角度、分层级的设问。预测2026年高考命题情境更加前沿与真实，试题背景将更深地融入“碳中和”、新能源、工业优化、环境治理等国家战略与科技前沿，考查学生的信息解码和知识迁移能力。考查重点从“识图”转向“析图”，即从图像中提取数据进行定量计算和逻辑推理。计算能力要求持续高位，多平衡体系中的计算、基于图像数据的复杂计算将是主要的区分点。攻克反应原理大题，需要在透彻理解理论的基础上，通过系统性训练，将知识转化为分析问题和解决问题的能力。
考向01 反应热与化学平衡
【例1-1】（2025·四川卷）乙二醇是一种应用广泛的化工原料。以甲醛和合成气(CO+H2)为原料制备乙二醇，反应按如下两步进行：
①HCHO(g)+CO(g)+H2(g)=HOCH2CHO(l)
②HOCH2CHO(l)+H2(g)=HOCH2CH2OH(l)
已知：ΔfHm为物质生成焓，反应焓变ΔH=产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
回答下列问题：
(1)生成乙二醇的总反应③，其热化学方程式为 ，ΔS 0(填“>”“”“T1。
②T1温度下，恒容密闭容器中充入SO2g和Cl2g，初始nSO2nCl2=21，p0=240kPa，则起始SO2、Cl2、SO2Cl2的分压分别为160kPa、80kPa、0，对于反应SO2(g)+Cl2(g)⇌SO2Cl2(g)，压强减少量Δp等于生成物SO2Cl2的平衡分压，因此p(SO2Cl2)=Δp=60kPa，达到平衡时Δp=60kPa，则平衡时SO2、Cl2、SO2Cl2的分压分别为100kPa、20kPa、60kPa，平衡常数Kp=pSO2Cl2pSO2⋅pCl2=60100×20kPa−1=0.03kPa−1。
8.（2025·河北·模拟预测）尿素CONH22是一种常用的氮肥、还原剂和化工原料。其熔点为132.7℃，沸点为197℃。合成尿素包括如下两个基元反应：
①2NH3g+CO2g⇌H2NCOONH4l ΔH1=−117kJ·ml-1
②H2NCOONH4l⇌CONH22l+H2Og ΔH2=+15kJ·ml-1
已知正反应活化能：②>①。回答下列问题：
(1)1 mlCONH22含 ml σ键。常温常压下，尿素的熔点高于大多数相对分子质量相等的化合物，其主要原因是 。
(2)速控反应是反应 (填“①”或“②”)。
2NH3g+CO2g⇌CONH22l+H2Og ΔH= kJ·ml-1。
(3)140℃时向某刚性密闭容器中充入1 mlNH3和1 mlCO2合成尿素，下列情况不能判断该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A．混合气体密度不随时间变化B．混合气体总压强不随时间变化
C．CO2体积分数不随时间变化D．气体平均摩尔质量不随时间变化
(4)在恒容密闭容器中充入2 mlNH3和1 mlCO2，在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下合成尿素，单位时间内氨的转化率与温度的变化关系如图所示。
下列叙述正确的是___________(填标号)。
A．b点达到平衡状态，平衡后升温，平衡向左移动
B．其他条件相同时，Cat2的催化效能大于Cat1，工业生产宜选择Cat2
C．100~400℃时升温，Cat1作用下活化分子百分数增大
D．bc段氨转化率快速降低的原因是反应物相对能量降低
(5)420℃时，向容积为1 L的恒容密闭容器中充入4.2 mlNH3、1.2 mlCO2和适量催化剂，发生反应：2NH3g+CO2g⇌ CONH22g+H2Og，达到平衡时，CO2的转化率为50%，此温度下该反应的平衡常数K为 (用分数表示)。
(6)最近研究发现，在双金属催化剂(CuWO4)作用下，电解含NO3−的酸性废水和CO2可合成尿素，装置如图所示。阴极的电极反应式为 。
【答案】(1) 7 尿素分子间存在氢键
(2) ② -102
(3)C
(4)BC
(5)115
(6)CO2+2NO3−+16e−+18H+=CONH22+7H2O
【解析】（1）
素的结构简式为，1个尿素分子含7个σ键；尿素分子间存在氢键，导致它熔点、沸点升高，故答案为：7；尿素分子间存在氢键；
（2）已知正反应活化能：②>①，正反应活化能越高反应越慢，较慢反应控制反应速率，即速控反应是反应②；由盖斯定律可知：目标反应可由反应①和反应②相加得到，即ΔH=ΔH1+ΔH2=-117 kJ/ml+15 kJ/ml=−102kJ/ml，故答案为：②；-102；
（3）A．恒温恒容时，气体质量为变量，体积不变，则密度是变量，当不随时间变化时，说明达平衡，正确；
B．该反应是气体分子数减小的反应，恒温恒容时，气体总压强是变量，当不随时间变化时，一定达平衡状态，正确；
C．起始时NH3和CO2均为1 ml，CO2的体积分数是50%，设任意时刻消耗x ml的CO2，则任意时刻气体总物质的量为(1−2x)+(1−x)+x=(2−2x) ml，CO2的物质的量为(1−x) ml，则CO2的体积分数为1−x2−2x×100%=50%，故不能说明达平衡，错误；
D．由CONH22熔点为132.7℃，则120℃时CONH22为固态，即方程式2NH3g+CO2g⇌CONH22s+H2Og，反应过程中有固体生成，即气体总质量是变量，总物质的量也是变量，则平均摩尔质量也为变量，当不随时间变化时，一定达平衡状态，正确；
故选C；
（4）A．a点和b点对应转化率不同，b点转化率没有达到最高，说明未达到平衡状态，A项错误；
B．观察图示，其他条件相同时，Cat2的催化效能大于Cat1，B项正确；
C．400℃之前温度升高，活化分子百分数增大，反应速率增大，C项正确；
D．转化率降低的主要原因可能是催化剂活性降低，D项错误。
故选BC；
（5）在此温度下，尿素呈气态。根据数据，列“三段式”：
2NH3g+CO2g⇌CONH22g+H2Og初始浓度/(ml⋅L−1)变化浓度/(ml⋅L−1)平衡浓度/(ml⋅L−1)
K=cCONH22⋅cH2Oc2NH3⋅cCO2=0.6××0.6=115，故答案为：115；
（6）据题图可知，阴极发生还原反应制得尿素，阴极的电极反应式为CO2+2NO3−+18H++16e−= CONH22+7H2O。
9.（2025·陕西商洛·模拟预测）为了遏制日益严峻的温室效应，CO2的应用领域得到了广泛的开拓，其中将二氧化碳高效转化为清洁能源甲醇，对减排和开发新能源具有重要意义。
(1)我国科学家在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化为清洁液态燃料——甲醇。
已知：2COg+O2g=2CO2g ΔH1=−566 kJ⋅ml−1
2H2g+O2g=2H2Og ΔH2=−483.6 kJ⋅ml−1
COg+2H2g=CH3OHg ΔH3=−219.2 kJ⋅ml−1
计算CO2g+3H2g=CH3OHg+H2Og ΔH= kJ⋅ml−1，该反应在 (填“高温”或“低温”)下能自发进行。
(2)一定条件下，在体积为6.0 L的恒容密闭容器中，按照nCO2:nH2为3:1、1:1、1:3分别充入1 ml CO2和一定量H2，发生反应CO2g+3H2g⇌CH3OHg+H2Og，测得CO2平衡转化率与反应温度的关系如图所示。
①曲线Ⅱ表示的是投料比nCO2:nH2= 时CO2平衡转化率与反应温度的关系，判断的理由是 。
②a、b、c三点对应的化学平衡常数分别为Ka、Kb、Kc，其大小关系为 。
③260℃时，按nCO2:nH2=1:3投料，20 min时反应达到平衡，则0~20 min内vH2= ml⋅L−1⋅min−1。设起始时压强为p0，则平衡常数Kp= (用含p0的代数式表示)。
【答案】(1) −178 低温
(2) 1:1 当CO2的量一定时，H2越多，CO2平衡转化率越大 Ka>Kb>Kc 0.005 25432p02
【解析】（1）根据盖斯定律可知ΔH=ΔH2+2ΔH3−ΔH12=-483.6 kJ⋅ml−1−2×219.2 kJ⋅ml−1+566kJ⋅ml−12=−178kJ⋅ml−1；ΔH＜0，ΔS＜0，ΔG=ΔH−TΔS＜0才能自发，故需要低温下能自发进行。
（2）①利用图中平衡转化率随温度的变化趋势可判定：在相同温度下，曲线ⅠCO2转化率最高，对应H2投料量最多nCO2:nH2=1:3；曲线Ⅲ转化率最低，对应H2投料量最少nCO2:nH2=3:1。故曲线Ⅱ为中间情形，即nCO2:nH2=1:1。判断理由：当CO2的量一定时，H2越多，CO2平衡转化率越大。
②由于该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数变小，故a、b、c三点对应的平衡常数关系：Ka>Kb>Kc。
③260℃时，按nCO2:nH2=1:3投料，二氧化碳转化率为20 % ，故转化的二氧化碳为0.2 ml，有三段式：
CO2g+3H2g⇌CH3OHg+H2Og起始物质的量/ml1300转化物质的量平衡物质的量
故vH2=ΔnH2VΔt=×20min=0.005ml⋅L−1⋅min−1，n平衡=0.8 ml+2.4 ml+0.2 ml+0.2 ml=3.6 ml，n前=1ml+3ml=4 ml， n前n平衡=p0p平衡=，p平衡=0.9p0，Kp=pCH3OHpH2OpCO2p3H2=nCH3OHn平衡p平衡nH2On平衡p平衡nCO2n平衡p平衡nH2n平衡p平衡3，故Kp=×0.9p0×××0.9p0××0.9p03=25432p02。
10.（2025·云南楚雄·模拟预测）氮的氧化物和碳的氧化物在化工生产中应用广泛。回答下列问题：
(1)CO和N2分别与氧气反应的热化学方程式如下。
①COg+12O2g=CO2g ΔH1=−283 kJ⋅ml−1
②N2g+O2g=2NOg ΔH2=+180 kJ⋅ml−1
已知某反应的平衡常数表达式为K=cN2⋅c2CO2c2NO⋅c2CO，写出此反应的热化学方程式： 。
(2)反应COg+NO2g⇌NOg+CO2g ΔH=−234 kJ⋅ml−1的速率方程为v正=kc2NO2(k为只受温度影响的速率常数)，则既能加快反应速率，又能增大NO产量的措施是 。
(3)中国科学院大学以Bi为电极材料，利用化学催化还原CO2制备HCOOH．用计算机模拟CO2在电极材料表面发生还原反应的历程如图所示(*表示微粒与Bi的接触位点)：
依据反应历程图中的数据，你认为电化学催化还原CO2生成HCOOH的选择性 (填“高于”或“低于”)生成CO的选择性，原因是 。
(4)一定温度下的恒容密闭容器中，反应2N2Og=2N2g+O2g的部分实验数据如表所示：
①根据表格中的数据推测a= 。
②0.1 ml⋅L−1 N2O完全分解所需时间为 。
(5)一种利用一氧化碳脱硝的方法涉及如下反应：
ⅰ．2NOg⇌N2g+O2g ΔH=−180 kJ⋅ml−1；
ⅱ．2NOg+O2g⇌2NO2g ΔH=−98 kJ⋅ml−1；
ⅲ．COg+NO2g⇌NOg+CO2g ΔH=−234 kJ⋅ml−1；
①一定温度下，向10 L恒容密闭容器中充入0.1 ml CO和0.1 ml NO2，10 min末达到平衡。实验测得反应前容器内气体压强为100 kPa，平衡时容器内气体压强为95 kPa，CO、NO的分压均为5 kPa，NO2分压为15 kPa．则0∼10 min内平均反应速率vN2= ml⋅L−1⋅min−1。
②反应ⅱ的平衡常数Kp= kPa−1(Kp是用分压表示的平衡常数，保留一位有效数字)。
【答案】(1)2NOg+2COg=N2g+2CO2g ΔH=−746 kJ⋅ml−1
(2)增大二氧化氮的浓度
(3) 高于 生成CO的中间体(∗COOH)的活化能高于生成HCOOH的中间体(∗OCHO)的活化能
(4) 0.04 100 min或6000 s
(5) 0.0003 0.9
【解析】（1）已知某反应的平衡常数表达式为K=cN2⋅c2CO2c2NO⋅c2CO，可以写出此反应的化学方程式为：2NOg+2COg=N2g+2CO2g，根据盖斯定律，由2×①-②得此反应ΔH=2ΔH1−ΔH2=2×−283kJ⋅ml−1−180kJ⋅ml−1=−746kJ⋅ml−1，故热化学方程式为2NOg+2COg=N2g+2CO2g ΔH=−746 kJ⋅ml−1；
（2）该反应为放热反应，且该反应为气体计量系数不变的反应，结合速率方程可知，既能加快反应的速率，又能增大NO产量的措施是增大二氧化氮的浓度；
（3）由题图可知，电化学催化还原CO2制备CO的中间体(∗COOH)活化能高，电化学催化还原CO2制备HCOOH的中间体(∗OCHO)活化能低，活化能越低，反应速率越快，选择性越好；
（4）①由题表格可知，反应每10 min分解0.01 ml⋅L−1 N2O，故根据题表中的数据推测a=0.04；
②根据表中数据分析，反应每10 min分解0.01 ml⋅L−1 N2O，0.1 ml⋅L−1 N2O完全分解所需时间为100 min；
（5）根据题给信息可知，平衡时气体总物质的量=0.1+0.1ml×95100=0.19ml，平衡时nCO=0.19ml×595=0.01ml，nNO=0.19ml×595=0.01ml，nNO2=0.19ml×1595=0.03ml，则反应ⅲ消耗的CO为0.1ml−0.01ml=0.09ml，则反应ⅲ消耗的NO2为0.09 ml，反应ⅲ生成的NO为0.09 ml，设反应ⅱ生成的NO2为x，则0.1ml−0.09ml+x=0.03ml，x=0.02ml，反应ⅱ消耗的O2物质的量为0.01 ml，反应ⅱ消耗的NO物质的量为0.02 ml，设反应ⅰ消耗的NO的物质的量为y，则0.09ml−0.02ml−y=0.01ml，y=0.06 ml，反应ⅰ生成的N2和O2的物质的量为0.03 ml，平衡时氧气的物质的量nO2=0.03ml−0.01ml=0.02ml。
①vN2=0.03ml10L×10min=0.0003ml⋅L−1⋅min−1。
②反应ⅱ的平衡常数Kp=××952××95=0.9。
11.（2025·江苏·模拟预测）CO2的转化是实现“碳中和”的有效途径。
(1)CO2催化加氢合成甲醇(反应Ⅰ)中伴随反应Ⅱ的发生：
反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)
反应Ⅱ：CO2(g)+2H2(g)=CH2O(g)+H2O(g)
恒压时，CO2和H2起始量一定的条件下，在分子筛膜反应器中反应，该分子筛膜能选择性分离出H2O(g)。
①使用分子筛膜的目的是 。
②将反应后的气体以一定流速通过含Cu+修饰的吸附剂，分离CH3OH(g)和CH2O(g)，Cu+能与π键电子形成作用力较强的配位键。测得两种气体的出口浓度(c)与进口浓度(c0)之比随时间变化关系如图1所示。20~40min，CH3OH(g)浓度比增大而CH2O(g)浓度比几乎为0的原因是 。
(2)CO2与CH4重整可以制取CO和×105 Pa下，将n起始(CO2)：n起始(CH4)=1：1的混合气体置于密闭容器中，发生如下反应：
反应Ⅲ： CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)；ΔH=246.5 kJ⋅ml-1
反应Ⅳ：H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g)；ΔH=41.2 kJ⋅ml-1
反应Ⅴ：2CO(g)=CO2(g)+C(s)；ΔH=-172.5 kJ⋅ml-1
不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图2所示。500~800℃范围内，CO2的平衡转化率低于CH4的原因是 。
(3)一种金属氧化物(用MR表示)催化CO2与环氧丙烷()反应制碳酸酯X反应机理如图3所示。已知CO2中的碳氧键可以被催化剂中具有较强给电子能力的活性中心的电子进攻而活化断裂。
①碳酸酯X的结构简式为 。
②MgO活化催化CO2的能力强于Al2O3的原因是 。
(4)空间站里常用“Sabatier反应”控制空气中CO2含量。
已知：i．H2和CH4的燃烧热分别为285.5 kJ·ml-1和890.0 kJ·ml-1.
ii．H2O(l)=H2O(g)；ΔH=+44 kJ⋅ml-1。
则Sabatier反应：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的ΔH= 。
(5)电催化还原CO2可以制备甲酸原理如图，电解质溶液为KOH。2024年，为降低系统能耗，对装置改进，搭建“(阴阳极)共产甲酸耦合系统”，将KOH电解液更换为KOH+CH3OH混合溶液，应将 (填“a”或“b”)极区电解液更换。此时该电极的电极反应式为： 。
【答案】(1) 分离出H2O(g)，促进平衡正向移动，增大CO2的转化率 CH2O含π键电子，Cu+与之形成较强的配位键，原先吸附剂吸附的CH3OH被CH2O替代
(2)该温度范围内，反应Ⅴ进行的程度大于反应Ⅳ进行的程度
(3) Mg的金属性强于Al，MgO的O电负性更强，MgO的O更易进攻活化CO2中的碳氧键
(4)-164.0 kJ·ml-1
(5) b CH3OH-4e-+5OH-=HCOO-+4H2O
【分析】图1展示了CH3OH(g)浓度比和CH2O(g)浓度比随时间变化的关系。对于CH3OH(g)，在20~40 min，其浓度比逐渐增大。结合题干中“Cu+能与π键电子形成作用力较强的配位键”以及“CH2O含π键电子，Cu+与之形成较强的配位键，原先吸附剂吸附的CH3OH被CH2O替代”的信息，这是因为随着时间推移，CH2O逐渐替代吸附剂上的CH3OH，使得出口CH3OH (g)浓度相对进口浓度的比值增大。对于CH2O (g)，在20~40 min，其浓度比几乎为0，原因是CH2O与Cu+形成较强配位键，被吸附剂大量吸附，所以出口CH2O (g)浓度相对于进口浓度的比值极低。
图2呈现了不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率。在500~800°C范围内，CH4的平衡转化率随温度升高而升高，CO2的平衡转化率也随温度升高而变化，但始终低于CH4的平衡转化率。结合反应Ⅲ、反应Ⅳ、反应Ⅴ，因为该温度范围内反应Ⅴ进行的程度大于反应Ⅳ进行的程度，反应Ⅴ消耗CO生成CO2，反应Ⅳ消耗CO2生成CO，所以CO2的平衡转化率低于CH4。同时，反应Ⅲ是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，CH4的平衡转化率升高。
【解析】（1）①在反应Ⅰ和反应Ⅱ中，H2O(g)是生成物。根据化学平衡移动原理，减少生成物的浓度，平衡会向正反应方向移动。使用分子筛膜能选择性分离出H2O(g)，这样就降低了H2O(g)的浓度，促使反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡正向移动，从而增大CO2的转化率。
②Cu+能与π键电子形成作用力较强的配位键。CH2O（甲醛）含有π键电子，Cu+与之形成较强的配位键，原先吸附剂吸附的CH3OH（甲醇）会被CH2O替代，所以在20~40 min，CH3OH(g)浓度比增大而CH2O(g)浓度比几乎为0。
（2）反应Ⅲ：CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH=246.5 kJ⋅ml-1，反应Ⅳ：H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2 kJ⋅ml-1，反应Ⅴ：2CO(g)=CO2(g)+C(s)；ΔH=-172.5 kJ⋅ml-1。在500~800 °C范围内，反应Ⅴ进行的程度大于反应Ⅳ进行的程度。反应Ⅴ会消耗CO，生成CO2；反应Ⅳ会消耗CO2，生成CO。由于反应Ⅴ消耗CO生成CO2的程度更大，所以CO2的平衡转化率低于CH4。
（3）
①根据反应机理图，环氧丙烷与CO2在催化剂作用下反应生成碳酸酯X，碳酸酯X的结构简式为；
②Mg的金属性强于Al，MgO中O的电负性更强，MgO的O更易进攻活化CO2中的碳氧键，所以MgO活化催化CO2的能力强于Al2O3。
（4）①H2(g)+12O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.5 kJ⋅ml-1
②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-890.0 kJ⋅ml-1
③H2O(l)=H2O(g) ΔH3=+44 kJ⋅ml-1
根据盖斯定律，4×①- ②+2×③，得到CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的H：ΔH=4ΔH1−ΔH2+2ΔH3=4×(−285.5)−(−890.0)+2×44=−164.0 kJ⋅ml−1。
（5）在电催化还原CO2制备甲酸的过程中，CO2发生还原反应，应在阴极进行。从图中可知a极通入CO2，所以a极是阴极，b极是阳极。将KOH电解液更换为KOH + CH3OH混合溶液，阳极（b极）区电解液应更换。此时b极（阳极）上CH3OH失去电子发生氧化反应，电极反应式为CH3OH-4e-+5OH-=HCOO-+4H2O。
12.（2025·甘肃白银·二模）随着人们环保意识的日益增强，甲烷转化脱硫技术在环保领域的应用前景越来越广阔。
已知：Ⅰ．2SO2g+CH4g⇌2Sg+2H2Og+CO2g ΔH1=-316.7 kJ⋅ml-1
Ⅱ．CO2g+CH4g⇌2COg+2H2g ΔH2=+247.3 kJ⋅ml-1
回答下列问题：
(1)SO2g+COg+H2g⇌Sg+H2Og+CO2g ΔH= ，该反应的正、逆反应活化能分别为Ea正、Ea逆，则Ea正 (填“＞”“＜”或“＝”) Ea逆。
(2)在某恒容、绝热的密闭容器中，充入CH4和CO2发生反应Ⅱ，下列描述不可表示该反应达到平衡状态的是 (填字母)。
A．CH4的体积分数保持不变 B．该反应的平衡常数不变 C．v正CH4=v逆CO
(3)向恒容密闭容器中充入一定量的SO2和CH4，只发生反应Ⅰ。在不同催化剂条件下，SO2在单位时间内的转化率随温度变化的关系如图所示。
工业生产过程中应选择的最佳催化剂是 ；若选择催化剂Cat.2，SO2在单位时间内的转化率随温度升高先增大后减小，其原因是 。
(4)一定条件下，在压强为100 kPa的恒压密闭容器中按体积比1：1：7充入CH4、SO2、N2发生反应Ⅰ和Ⅱ。测得SO2的平衡转化率为90%，CH4的平衡转化率为50%，则达到平衡时，SO2的分压p= kPa，反应Ⅱ的压强平衡常数Kp(Ⅱ)= kPa2 (用平衡分压计算)。
【答案】(1) -282.0 kJ/ml ＜
(2)C
(3) Cat.3 温度升高，催化剂Cat.2的活性增强，反应速率加快，SO2在单位时间内的转化率增大，770℃后，催化剂Cat.2失活，反应速率减慢，SO2单位时间内的转化率减小
(4) 1 0.05(或120)
【解析】（1）已知：Ⅰ．2SO2g+CH4g⇌2Sg+2H2Og+CO2g ΔH1=-316.7 kJ⋅ml-1；Ⅱ．CO2g+CH4g⇌2COg+2H2g ΔH2=+247.3 kJ⋅ml-1，根据盖斯定律，将12×(Ⅰ-Ⅱ)，整理可得SO2g+COg+H2g⇌Sg+H2Og+CO2g ΔH=--282.0 kJ/ml；
根据热化学方程式可知：该反应的正反应是放热反应，由于反应热等于正反应活化能与逆反应的活化能的差值，该反应的正、逆反应活化能分别为Ea正、Ea逆，Ea正-Ea逆