2025年高考化学复习考点追踪与预测（新高考）专题13 化学反应原理综合讲义（原卷版）

专题13化学反应原理综合01专题网络·思维脑图02考情分析·解密高考03高频考点·以考定法考点一化学平衡移动及最佳反应条件的选择【高考解密】命题点01化学平衡移动与转化率考点一化学平衡移动及最佳反应条件的选择【高考解密】命题点01化学平衡移动与转化率命题点02化学平衡移动与反应的选择性命题点03适宜反应条件的选择【技巧解密】【考向预测】考点二化学平衡常数的多维度计算【高考解密】命题点01单一平衡体系中平衡常数的计算命题点02多平衡体系中平衡常数的计算【技巧解密】【考向预测】考点三化学热力学与动力学实验探究【高考解密】命题点01外界条件对化学反应速率的影响命题点02化学平衡的实验验证【技巧解密】【考向预测】04核心素养·微专题微专题原理综合类答题规范考点考查内容考情预测化学平衡移动及最佳反应条件的选择1、化学平衡移动与转化率2、化学平衡移动与反应的选择性3、最佳反应条件的选择化学原理综合题往往取材于能源、环境问题、化工生产等情景。题目围绕一个主题，以“拼盘”的形式呈现，每个小题有一定的相对独立性，将热化学、化学反应速率、电化学及三大平衡知识融合在一起进行考查；题目中结合图象、表格、数据、装置等信息，考查学生的阅读、读图、分析归纳能力，增加了试题的难度。考点主要涉及盖斯定律与热化学方程式、化学反应速率的计算及其影响因素、平衡常数计算及其影响因素、化学平衡移动及其影响因素、电极反应方程式书写等。预计2024年高考化学原理综合题将以填空、读图、作图、计算等形式呈现，以实际情景(场景)为背景，体现核心素养的要求，预计对单一因素影响的考查已经越来越少了，主要以“多因素影响”出现，考查考生的综合分析判断能力。化学平衡常数的多维度计算1、单一平衡体系中呈平衡常数的计算2、多平衡体系中平衡常数的计算化学热力学与动力学实验探究1、外界条件对化学反应速率的影响2、化学平衡的实验验证考点一化学平衡移动及最佳反应条件的选择命题点01化学平衡移动与转化率典例01（2023·全国新课标卷·29节选）氨是最重要的化学品之一，我国目前氨的生产能力位居世界首位。回答下列问题：（4）在不同压强下，以两种不同组成进料，反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如下图所示。其中一种进料组成为，另一种为。(物质i的摩尔分数：)①图中压强由小到大的顺序为_______，判断的依据是_______。②进料组成中含有情性气体的图是_______。③图3中，当、时，氮气的转化率_______。典例02（2022·海南卷）某温度下，反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是A．增大压强，，平衡常数增大B．加入催化剂，平衡时的浓度增大C．恒容下，充入一定量的，平衡向正反应方向移动D．恒容下，充入一定量的，的平衡转化率增大典例03（2023·海南卷）制备水煤气的反应

，下列说法正确的是A．该反应B．升高温度，反应速率增大C．恒温下，增大总压，H2O(g)的平衡转化率不变D．恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大命题点02化学平衡移动与反应的选择性典例01（2023·福建卷·节选）探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有ⅰ．ⅱ．ⅲ．已知：为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。在下，丙烷单独进料时，平衡体系中各组分的体积分数见下表。物质丙烯乙烯甲烷丙烷氢气体积分数(%)2123.755.20.10（2）③平衡体系中检测不到，可认为存在反应：，下列相关说法正确的是(填标号)。a．b．c．使用催化剂，可提高丙烯的平衡产率d．平衡后再通入少量丙烷，可提高丙烯的体积分数④由表中数据推算：丙烯选择性(列出计算式)。典例02（2023·湖南卷·节选）聚苯乙烯是一类重要的高分子材料，可通过苯乙烯聚合制得。（3）在、下，以水蒸气作稀释气。作催化剂，乙苯除脱氢生成苯乙烯外，还会发生如下两个副反应：⑤⑥以上反应体系中，芳香烃产物苯乙烯、苯和甲苯的选择性S()随乙苯转化率的变化曲线如图所示，其中曲线b代表的产物是，理由是；

典例03（2021·江苏卷）NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、生成N2的选择性[100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是A．其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大B．其他条件不变，在175～300℃范围，随温度的升高，出口处N2和氮氧化物的量均不断增大C．催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250℃D．高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂命题点03适宜反应条件的选择典例01（2023·辽宁卷）硫酸工业在国民经济中占有重要地位。（1）我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。700℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、_______和_______(填化学式)。（2）铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下：NO2+SO2+H2O=NO+H2SO42NO+O2=2NO2(ⅰ)上述过程中NO2的作用为_______。(ⅱ)为了适应化工生产的需求，铅室法最终被接触法所代替，其主要原因是_______(答出两点即可)。（3）接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.9kJ·mol-1(ⅰ)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是_______。a．温度越高，反应速率越大b．α=0.88的曲线代表平衡转化率c．α越大，反应速率最大值对应温度越低d．可根据不同下的最大速率，选择最佳生产温度(ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是_______(填标号)。(ⅲ)设O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为αe，用含p和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算)。典例02（2022·浙江卷）主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。（1）回收单质硫。将三分之一的燃烧，产生的与其余混合后反应：。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为、、，计算该温度下的平衡常数。（2）热解制。根据文献，将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应：Ⅰ

Ⅱ

总反应：Ⅲ

投料按体积之比，并用稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得和体积分数如下表：温度/95010001050110011500.51.53.65.58.50.00.00.10.41.8请回答：①反应Ⅲ能自发进行的条件是。②下列说法正确的是。A．其他条件不变时，用Ar替代作稀释气体，对实验结果几乎无影响B．其他条件不变时，温度越高，的转化率越高C．由实验数据推出中的键强于中的键D．恒温恒压下，增加的体积分数，的浓度升高③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图。④在，常压下，保持通入的体积分数不变，提高投料比，的转化率不变，原因是。⑤在范围内(其他条件不变)，的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因。典例03（2021·福建卷）化学链燃烧()是利用载氧体将空气中的氧传输至燃料的新技术，与传统燃烧方式相比，避免了空气和燃料的直接接触，有利于高效捕集。基于载氧体的甲烷化学链燃烧技术示意图如下。空气反应器与燃料反应器中发生的反应分别为：①②（1）反应。（2）反应②的平衡常数表达式。（3）氧的质量分数：载氧体Ⅰ(填“>”“=”或“<”)载氧体Ⅱ。（4）往盛有载氧体的刚性密闭容器中充入空气【氧气的物质的量分数为21%】，发生反应①。平衡时随反应温度T变化的曲线如图所示。时的平衡转化率(保留2位有效数字)。（5）根据下图，随温度升高而增大的原因是。反应温度必须控制在以下，原因是。（6）载氧体掺杂改性，可加快化学链燃烧速率。使用不同掺杂的载氧体，反应②活化能如下表所示。载氧体掺杂物质氧化铝膨润土活化能/由表中数据判断：使用(填“氧化铝”或“膨润土”)掺杂的载氧体反应较快；使用氧化铝或者膨润土掺杂的载氧体，单位时间内燃料反应器释放的热量分别为、，则ab(填“>”“=”或“<”)。一、外界条件对化学反应速率的影响1.纯液体和固体浓度视为常数，它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化，故影响反应速率；2.对于固体、液体物质，由于压强改变对它们的体积影响很小，因而压强对它们浓度的影响可看作不变，压强对无气体参加的化学反应的速率无影响；3.升高温度，不论吸热反应还是放热反应，也不论正反应速率还是逆反应速率都增大；4.使用催化剂催化的化学反应，由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大，反应速率才能达到最大，故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂的活性温度范围；5.“惰性气体”(不参加反应的气体)对反应速率的影响①恒温恒容：充入“惰性气体”eq\o(→,\s\up7(引起))总压强增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)，反应速率不变。②恒温恒压：充入“惰性气体”eq\o(→,\s\up7(引起))体积增大eq\o(→,\s\up7(引起))物质浓度减小(活化分子浓度减小)eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率减小。6.有关化学反应速率计算公式的理解对于反应mA(g)＋nB(g)=cC(g)＋dD(g)（1）计算公式：v(A)＝（2）同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。不同物质表示的反应速率，存在如下关系：v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶c∶d（3）注意事项①浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体②化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率，且计算时取正值二、化学平衡问题1.外界条件对化学平衡移动的影响规律温度的影响升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动浓度的影响增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动压强的影响增大压强会使平衡向气体体积减小的方向移动；减小压强会使平衡向气体体积增大的方向移动2.化学平衡计算中两组常用公式：在可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)中化学平衡常数(K)与浓度商(Q)，K＝(式中的浓度是指平衡状态的浓度，固体物质、纯液体、水溶液中进行的反应，H2O不列入平衡常数的计算表达式中；气体反应、有机反应，H2O的浓度要列入平衡常数的计算表达式中)，Q＝(式中的浓度是任意时刻的浓度)。转化率α＝。4．陌生平衡图像的问题化学理论综合题中最容易失分的是速率与平衡的陌生图像，在非选择题中的陌生图像打破了传统的速率平衡图像模式，反应体系不再局限于气相反应，引入了更多的液相反应，纵坐标和横坐标不再局限于时间、温度、压强、速率、转化率等物理量，而是引入了更多的变量，如两种物质的物质的量之比、气体分压的负对数等，使得图像更新颖、信息容量更大、题目难度更大。5.化学反应中的选择性在化学领域中，选择性是一个至关重要的概念。它涉及到化学反应在特定条件下，倾向于产生特定类型的产物，而不是其他可能的产物。不同的化学反应可能在不同条件下产生多种产物，而选择性则是指反应在特定条件下倾向于产生特定产物。例如，某些氧化还原反应在特定pH值和温度下，更可能产生一种氧化态的产物而不是其他可能的氧化态。在实际应用中，化学反应的选择性往往需要通过实验摸索和条件优化来实现。这需要科研人员具备丰富的理论知识和实验技能。同时，也需要对反应机理有深入的理解，以便更好地预测和控制反应选择性。（1）原理：化学反应中的选择性涉及到反应物之间的相互作用以及反应路径的能量变化。在反应物作用下，可能存在多个反应途径。然而，某个特定的反应途径能够优先进行，是由于在该途径中，反应物之间具有更有利的相互作用、活化能较低等特点。（2）影响因素许多因素都会影响反应的选择性，如反应物浓度、温度、压力、催化剂等。因此，需要深入研究和优化反应条件，以实现所需的选择性。①反应物的结构：反应物的结构可以影响它与其他反应物之间的相互作用，从而选择性控制了反应途径。例如，具有特定取代基的反应物可能会选择性地促进某个反应途径。②催化剂的选择：催化剂在化学反应中起到非常重要的作用，能够选择性地促使某个反应途径进行。通过选择适当的催化剂，可以控制反应的选择性。催化剂通常能够提供稳定的中间体，降低活化能，从而选择某个反应途径。③反应条件：反应条件如反应温度、压力、溶剂等也会对反应的选择性产生影响。适当的反应条件可以使某个反应途径更有利进行。④反应动力学：反应动力学参数如速率常数、反应平衡常数等也会对选择性产生影响。反应动力学的不同参数可以选择性地控制反应途径。总的来说，化学反应的选择性是一个复杂而重要的概念。它不仅影响实验室研究的结果和效率，还关系到工业生产的成本和环境治理的效果。因此，我们需要更深入地研究和理解化学反应的选择性，以提高其在不同领域的应用效果。只有这样，我们才能更好地利用化学反应的选择性，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。6.平衡转化率大小变化分析技巧（1）转化率问题首先看是否是平衡转化率，若为非平衡状态的转化率，则侧重分析温度、压强、浓度对反应快慢、催化剂对反应快慢及选择性(主副反应)的影响；若为平衡转化率，则侧重分析温度、压强、浓度对化学平衡的影响，有时也涉及温度对催化活性的影响。（2）判断反应物转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。常见有以下几种情形：反应类型条件的改变反应物转化率的变化有多种反应物的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)恒容时只增加反应物A的用量反应物A的转化率减小，反应物B的转化率增大同等倍数地增大反应物A、B的量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m＋n＞p＋q反应物A和B的转化率均增大m＋n＜p＋q反应物A和B的转化率均减小m＋n＝p＋q反应物A和B的转化率均不变只有一种反应物的可逆反应：mA(g)nB(g)＋pC(g)增加反应物A的用量恒温恒压条件下反应物转化率不变恒温恒容条件下m＞n＋p反应物A的转化率增大m＜n＋p反应物A的转化率减小m＝n＋p反应物A的转化率不变三、化工生产适宜条件选择的一般原则1.一般原则①既不能过快，又不能太慢：通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。②既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性。③增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本：通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高原料转化率。④如设备承受高温、高压能力等。⑤注意催化剂的活性对温度的限制。2.实例分析——工业合成氨的条件选择（1）反应原理：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1。（2）反应特点：①反应为可逆反应；②正反应是气体体积减小的反应；③ΔH<0。（3）从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件（4）综合考虑——选择适宜的生产条件①温度：400～500℃②压强：10～30MPa③投料比：eq\f(n（N2）,n（H2）)＝eq\f(1,2.8)④以铁触媒作催化剂⑤采用循环操作提高原料利用率考向01化学平衡移动与转化率1．（2023·北京西城·北京四中校考模拟预测）向一容积可变密闭容器中充入等物质的量的A、B，发生反应：2A(g)+2B(g)3C(s)+4D(g)在不同压强下，该反应平衡常数随温度变化如表所示。下列判断正确的是压强Mpa平衡常数温度/℃1.01.52.0300ab16516c64d800160fgA．c＞a，g＞f B．正反应是放热反应C．2.0MPa、800℃时，A的转化率最小 D．1.5MPa、300℃时，B的转化率为50%2．（2023·广东深圳·深圳市高级中学校考模拟预测）氨催化氧化是硝酸工业的基础。工业上以氨气和氧气为原料，利用“氨催化氧化法”生产NO，在Pt-Rh合金催化剂作用下，发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ：Ⅰ．4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)Ⅱ．4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)现将1molNH3、2molO2充入1L恒容密闭容器中，在上述催化剂作用下，反应相同时间内，生成物的物质的量随温度变化曲线如图所示：

已知：有效转化率=×100%下列说法不正确的是A．该催化剂在低温时对反应Ⅱ的选择性更好B．520℃时，NH3的有效转化率约为66.7%C．工业上氨催化氧化生成NO时，最佳温度应控制在840℃左右D．高于400℃，n(N2)随温度升高而下降可能是反应Ⅱ的平衡逆向移动导致3．（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测）可以和发生反应：。一定温度下，向某恒容密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体，反应过程中气体和气体的浓度与时间的关系如图所示。下列说法正确的是

A．时该化学反应达到平衡状态B．平衡后向容器内充入，重新达到平衡时增大C．4min时，的转化率约为71.4%D．4min内，的平均反应速率4．（2023·上海·统考模拟预测）在密闭容器中发生反应：，往密闭容器中以的比例通入两种反应物，其中15min后A在四温度下的转化率如下表所示，且，则下列说法正确的是温度转化率10%70%70%60%A．该反应是吸热反应B．T温度时()，A的转化率是70%C．温度下，在15min后继续进行反应，A的转化率变大D．温度反应15min后，若mol·L，则温度时的平衡常数是4.55．（2023·湖南株洲·统考一模）根据下列图示所得出的结论不正确的是

甲乙丙丁A．图甲是恒温密闭容器中发生反应时随反应时间变化的曲线，说明t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积B．图乙是H2的起始量一定时恒温密闭容器中发生反应，达到平衡时NH3的体积分数随N2的起始物质的量的变化曲线，则H2的转化率：b>c>aC．图丙是一定温度下，将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中溶液的导电能力变化，则用湿润的pH试纸测量a处溶液的pH，测量结果偏小D．图丁表示反应不同温度时平衡常数K随压强的变化关系图，则考向02化学平衡移动与反应的选择性1．（2024上·江苏扬州·高三统考期末）二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为：反应I：反应II：一体积固定的密闭容器中，在5MPa下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量百分数及CO2的转化率随温度的变化如题图所示。下列说法错误的是A．200~400℃的平衡转化率始终低于CO2B．270℃时反应II的平衡常数为0.015C．加入选择性高的催化剂，可提高单位时间内CH3OH的产率D．150~250℃范围内，反应II平衡常数增大的幅度大于反应I平衡常数减小的幅度2．（2023上·江苏南京·高三南京师大附中校考期中）乙醇-水催化重整可获得，其主要反应为：

，

，在Pa下，当乙醇和水的物质的量之比为1：3时，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是A．图中曲线①表示平衡时选择性随温度的变化B．升高温度，平衡时产率和CO选择性均增大C．一定温度下，增大或适当减压，均可提高乙醇平衡转化率D．一定温度下，加入少量生石灰或者熟石灰固体，均能提高平衡时产率3．（2023上·辽宁沈阳·高三东北育才学校校考阶段练习）工业上用CO2和H2合成甲醇涉及以下反应：反应I．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH1反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH2在催化剂作用下，将1molCO2和2molH2的混合气体充入一恒容密闭容器中进行反应，达到平衡时，CO2的转化率和容器中混合气体的平均相对分子质量随温度变化如图。下列判断正确的是已知：平衡时甲醇的选择性为生成甲醇消耗的CO2在CO2总消耗量中占比。A．ΔH2<0B．T℃，平衡时甲醇的选择性为40%C．T℃，反应Ⅱ平衡常数D．为同时提高CO2的平衡转化率和平衡时甲醇的选择性，应选择的反应条件为高温、高压4．（2023上·江苏苏州·高三统考期中）可协同催化的氢化，体系中涉及以下两个反应：反应1：

反应2：

将一定比例的、以一定流速通过催化剂，在一定温度下反应，的转化率、或CO的选择性［］与催化剂中NiO的质量分数的关系如图所示。下列说法正确的是A．反应

B．曲线Y表示的转化率随催化剂中NiO的质量分数的变化C．其他条件不变，催化剂中NiO的质量分数为1%时，的产率最高D．其他条件不变，NiO的质量分数从25%增加到50%，的平衡选择性降低5．（2023上·江苏南京·高三校联考阶段练习）在催化剂作用下，以和为原料进行合成的实验。保持压强一定，将起始的混合气体通过装有催化剂的反应管，测得出口处的转化率和的选择性[]与温度的关系如图所示(图中虚线表示平衡时的转化率或的选择性)。

已知反应管内发生的反应为：反应1：

反应2：

下列说法正确的是A．

B．220℃～280℃时，出口处一定存在：C．220℃～280℃，保持其他条件不变，随温度的升高而增加D．为提高的产率，应研发高温下催化活性更强的催化剂考向03最佳反应条件的选择1．（2023·上海徐汇·统考模拟预测）有关工业合成氨的说法错误的是A．不断移去液氨，有利于反应正向进行 B．400~500℃时，原料的平衡转化率最大C．增大压强，氨的分解速率增加D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒2．（2023·上海徐汇·统考一模）不符合硫酸工业生产实际的是A．沸腾炉中加入碾碎的硫铁矿B．接触室中的反应条件为高温高压C．催化氧化时通过热交换器充分利用能量D．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO33．（2023·云南·校联考模拟预测）工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3)：，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH3OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图实线所示(图中虚线表示相同条件下CO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不合理的是A．适当增大压强可增大甲醇的平衡转化率B．c点反应速率C．反应速率，平衡常数D．生产时反应温度控制在80~85℃为宜4．（2023·江苏·校联考模拟预测）一种生产环氧乙烷的反应为：下列说法正确的是A．该反应B．使用是为了提高乙烯的平衡转化率C．该反应中每消耗乙烯，转移电子的数目为D．实际生产投料时，值越大，平衡体系中环氧乙烷物质的量分数越大5．（2023·江苏镇江·江苏省镇江第一中学校考一模）恒压条件下，密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1：3合成CH3OH，其中涉及的主要反应：Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49kJ·moI-1Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=41kJ·moI-1在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在相同的时间段内的选择性和产率随温度的变化如图已知：CH3OH的选择性=下列说法正确的是A．保持恒温恒压下充入氮气，不影响CO的产率B．合成甲醇的适宜工业条件是约230°C，催化剂选择CZ(Zr-1)TC．使用CZ(Zr-l)T，230°C以上，升高温度甲醇的产率降低，原因是催化剂的活性降低D．使用CZT，230°C以上，升高温度甲醇的产率降低，是因为反应Ⅰ平衡逆向移动考点二化学平衡常数的多维度计算命题点01单一平衡体系中呈平衡常数的计算典例01（2023·浙江卷·节选）水煤气变换反应是工业上的重要反应，可用于制氢。水煤气变换反应：

该反应分两步完成：

请回答：（2）恒定总压和水碳比[]投料，在不同条件下达到平衡时和的分压(某成分分压=总压×该成分的物质的量分数)如下表：条件10.400.400条件20.420.360.02①在条件1下，水煤气变换反应的平衡常数。典例02（2022·湖北卷·节选）纳米碗是一种奇特的碗状共轭体系。高温条件下，可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成。（4）1200K时，假定体系内只有反应发生，反应过程中压强恒定为(即的初始压强)，平衡转化率为α，该反应的平衡常数为(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。典例03（2021·湖北卷·节选）丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+125kJ·mol-1反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)△H2=-118kJ·mol-1（2）对于反应Ⅰ，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C3H8和N2的混合气体(N2不参与反应)，从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入N2”的作用是。在温度为T1时，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a所示，计算T1时反应Ⅰ的平衡常数Kp=kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。命题点02多平衡体系中平衡常数的计算典例01（2023·河北卷·节选）氮是自然界重要元素之一，研究氮及其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题都具有重要意义。回答下列问题：（1）恒温下，将空气(和的体积分数分别为0.78和0.21，其余为惰性组分)置于容积为的恒容密闭容器中，假设体系中只存在如下两个反应：i

ii

③若上述平衡体系中，则(写出含a、b、V的计算式)。典例02（2021·辽宁卷·节选）苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下，发生如下反应：Ⅰ.主反应：(g)+3H2(g)⇌(g)∆H1<0Ⅱ.副反应：(g)⇌(g)∆H2>0回答下列问题：（6）恒压反应器中，按照投料，发生Ⅰ、Ⅱ反应，总压为，平衡时苯的转化率为α，环己烷的分压为p，则反应1的(列出计算式即可，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。一、三种平衡常数aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）1.浓度平衡常数：Kc＝①平衡量必须为平衡时的浓度②等体积反应：可以用平衡时的物质的量代替平衡时的浓度③恒压条件下：先计算平衡体积，再算平衡常数2.压强平衡常数：Kp＝①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可②分压Pi＝P总×xi＝P总×＝（P1+P2+P3+…）×③恒容条件下：先计算平衡总压，再算平衡常数或直接根据分压计算3.物质的量分数平衡常数：Kx＝①平衡量为平衡时的浓度、物质的量、体积等均可②物质的量分数：xi＝二、计算Kp的思路和方法计算平衡常Kp的思路和方法与计算浓度平衡常数K完全相同，关键是由平衡时气体的总物质的量和各气体的物质的量确定各气体的物质的量分数，再由总压强和物质的量分数确定各气体的分压，最后由分压计算Kp。计算压强平衡常数Kp的有效方法仍是列“三段式”和“分三步”。1.列“三段式”——列出起饴量、转化量、平衡量，一般应列物质的量。2.“分三步”如：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）表达式：Kp＝第一步，得出各物质的平衡量；反应aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）起始量nAnB00转化量axbxcxdx平衡量nA－axnB－bxcxdx第二步，计算各气体的体积分数（物质的量分数）和分压；、第三步，代入Kp的表达式中进行计算。注：（1）计算中常需运用阿伏加德罗定律的推论——恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比：p始：p平=n始：n平（比如平衡时比起始时压强增大了20%，则平衡时气体总物质的量变为起始时的1.2倍）；恒温恒压条件下，体积比等于物质的量之比：V始：V平=n始：n平；恒温恒压条件下，密案度比等于体积的反比、物质的量的反比：ρ始：ρ平=n平：n始（比如，平衡时气体密度变为起始时的56则平衡时混合气体的平均摩尔质量是起始时混合气体的物质的量是起始时混合气体的6（2）混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和。三、速率常数和平衡常数的关系基元反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g）1.速率方程（1）抽象化速率方程：笼统的正逆反应速率①v正＝k正·ca（A）·cb（B）、v逆＝k逆·cc（C）·cd（D）②v正＝k正·pa（A）·pb（B）、v逆＝k逆·pc（C）·pd（D）③v正＝k正·xa（A）·xb（B）、v逆＝k逆·xc（C）·xd（D）（2）具体化速率方程：以具体物质表示的正逆反应速率①vA正＝k正·ca（A）·cb（B）、vC逆＝k逆·cc（C）·cd（D）②vA正＝k正·pa（A）·pb（B）、vC逆＝k逆·pc（C）·pd（D）③vA正＝k正·xa（A）·xb（B）、vC逆＝k逆·xc（C）·xd（D）2.速率常数和平衡常数的关系（1）抽象化：平衡条件v正＝v逆，①＝Kc；②＝Kp；③＝Kx（2）具体化：平衡条件＝，①＝Kc；②＝Kp；③＝Kx四、多平衡体系化学平衡常数的计算1.多重平衡是指相互关联的若干平衡同时存在于一个平衡系统中，且至少有一种物质同时参与几个相互关联的平衡。多重平衡涉及的反应多，看似杂乱，但各个平衡之间存在内在联系，要么连续，要么竞争，这样可将三个平衡简化为两个平衡，从而快速解答。也可以从元素守恒入手，只要抓住起始状态与平衡状态即可，可以忽略复杂的反应过程，从而使复杂问题简单化。

2.同一容器内的多平衡体系，相同组分的平衡浓度相同①化学平衡：aA（g）bB（g）+cC（g），cC（g）dD（g）+eE（g）②特点：计算K1、K2时，用到的c（C）相同3.计算方法（1）元素守恒法：根据某元素守恒，计算出平衡时相应组分的浓度（2）设未知数法①有几个平衡假设几个未知数（变化量）②用这些未知数表示出平衡时相应组分的浓度③根据相关等量计算出未知数，带入平衡常数表达式求解考向01单一平衡体系中呈平衡常数的计算1．（2024·甘肃·模拟预测）铜锈中含有和。有人提出腐蚀途径如下：（6）某温度下，在恒容密闭容器中的分解达平衡时，容器内压强为，则反应平衡常数。2．（2024·贵州·统考模拟预测·节选）苯乙烯是重要的有机化工原料，可用乙苯为原料制备苯乙烯。制备方法有直接脱氢法和氧化脱氢法。在时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(ⅰ)直接脱氢：(ⅱ)氧化脱氢：回答下列问题：（2）已知，忽略随温度的变化。当时，反应能自发进行。在下，直接脱氢反应的和随温度变化的理论计算结果如图所示。③在某温度、下，向密闭容器中通入气态乙苯发生直接脱氢反应，达到平衡时，混合气体中乙苯和氢气的分压相等，该反应的平衡常数(保留小数点后一位；分压总压物质的量分数)。3．（2023·山东·山东省五莲县第一中学校联考模拟预测·节选）对CO2的综合利用具有深远意义。由CO2、CO和H2制备甲醇涉及以下反应：①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH1=-49.0kJ·mol-1②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

ΔH2=-90.1kJ·mol-1③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

ΔH3回答下列问题：（3）在1L恒容密闭容器中充入1molCO、2molH2，仅发生反应②：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。某温度下反应达到平衡时，测得CO的转化率为50%，H2的分压p(H2)=5MPa，则平衡常数Kp2=。考向02多平衡体系中平衡常数的计算1．（2024·黑龙江·校联考模拟预测·节选）CO2资源化利用受到越来越多的关注，它能有效减少碳排放，有效应对全球的气候变化，并且能充分利用碳资源。二氧化碳催化加氢制甲醇有利于减少温室气体排放，涉及的反应如下：I.II.kJ⋅mol-1III.kJ⋅mol-1回答下列问题：（6）在恒温恒压(压强为p)的某密闭容器中，充入1mol和3mol，仅发生反应I和II，经过一段时间后，反应I和II达到平衡，此时测得的平衡转化率为20%，甲醇的选择性为50%{甲醇选择性[]}，则该温度下反应I的平衡常数(写出计算式即可，分压=总压×物质的量分数)。2．（2023·陕西渭南·统考一模·节选）随着时代的进步，人类对能源的需求量与日俱增，我国全球首套焦炉气化学合成法生产无水乙醇的工业示范项目打通全流程实现，项目投产成功。（4）甲醇也是新能源的重要组成部分。以、为原料合成涉及的反应如下：iv．v．vi．在不同压强下、按照进行投料，在容器中发生上述3个反应，平衡时，CO和在含碳产物(即和CO)中物质的量分数及的转化率α随温度的变化如图，压强、、由大到小的顺序为，曲线(填“m”或“n”)代表在含碳产物中物质的量分数，在℃下，压强为时，反应ⅴ的浓度平衡常数(填含α的表达式)。3．（2023·浙江绍兴·绍兴一中校考一模·节选）用太阳能电池电解水得到的H2，再与CO2反应生成甲醇，是目前推动“碳达峰、碳中和”的新路径。合成甲醇过程中主要发生以下反应：i．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH1=－49.4kJ·mol－1

Kp1ii．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH2=＋41.2kJ·mol－1

Kp2iii．CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

ΔH3

Kp3（1）Kp3=(Kp1、Kp2表示)。（2）在3.0Mpa，有催化剂的条件下，向密闭容器中充入1molCO2和3molH2，CO2的平衡转化率与CH3OH、CO的选择性随温度的变化如图1所示，CH3OH(或CO)的选择性=×100%。③3.0Mpa，250℃反应达到平衡后，H2的物质的量为2.6mol，反应ii的Kp2=。已知：对于气相反应，用组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可以表示平衡常数，记作Kp，如p(B)=p·x(B)，p为平衡压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数。考点三化学热力学与动力学实验探究命题点01外界条件对化学反应速率的影响典例01（2023·湖南卷）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是

A．B．反应速率：C．点a、b、c对应的平衡常数：D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态典例02（2022·浙江卷）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是

A．实验①，，B．实验②，时处于平衡状态，C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大典例03（2021·辽宁卷）某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大C．条件①，反应速率为D．条件②，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为命题点02化学平衡的实验验证典例01（2023·辽宁卷）某小组进行实验，向蒸馏水中加入，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知为棕色，下列关于颜色变化的解释错误的是选项颜色变化解释A溶液呈浅棕色在水中溶解度较小B溶液颜色加深发生了反应：C紫黑色晶体消失()的消耗使溶解平衡右移D溶液褪色与有色物质发生了置换反应典例02（2022·浙江卷）关于反应，达到平衡后，下列说法不正确的是A．升高温度，氯水中的减小B．氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，增大C．取氯水稀释，增大D．取两份氯水，分别滴加溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度典例03（2021·北京卷）某小组实验验证“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。（1）实验验证实验I：将0.0100mol/LAg2SO4溶液与0.0400mol/LFeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。实验II：向少量Ag粉中加入0.0100mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是。②II中溶液选用Fe2(SO4)3，不选用Fe(NO3)3的原因是。综合上述实验，证实“Ag++Fe2+Fe3++Ag↓”为可逆反应。③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象。（2）测定平衡常数实验Ⅲ：一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取vmL上层清液，用c1mol/LKSCN标准溶液滴定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v1mL。资料：Ag++SCN-AgSCN↓（白色）K=1012Fe3++SCN-FeSCN2+（红色）K=102.3①滴定过程中Fe3+的作用是。②测得平衡常数K=。（3）思考问题①取实验I的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。②不用实验II中清液测定K的原因是。一、“控制变量法”探究化学反应速率的影响因素1.影响化学反应速率的因素影响因素影响结果内因性质在其他条件相同时，反应物的化学性质越活波，化学反应速率越快，反应物的化学性质越不活波，化学反应速率越慢外因催化剂在其他条件相同时，使用催化剂，化学反应速率加快或减慢温度在其他条件相同时，升高温度，化学反应速率加快，降低温度，化学反应速率减慢浓度在其他条件相同时，浓度增大，化学反应速率加快，浓度减小，化学反应速率减慢压强在其他条件相同时，有气体参加或生成的反应，压强增大，化学反应速率加快，压强减小，化学反应速率减慢固体反应物接触面在其他条件相同时，增大与固体反应物的接触面积，化学反应速率加快，减小与固体反应物的接触面积，化学反应速率减慢原电池构成原电池可以加快化学反应速率其他光波、电磁波、超声波、溶剂等也能影响化学反应速率特别关注：（1）中学阶段一般只讨论在其他条件相同时，改变一个因素对化学反应速率的影响。（2）对于气体反应体系，有以下几种情况：①恒温时：增大压强eq\o(,\s\up7(引起))体积缩小eq\o(,\s\up7(引起))浓度增大eq\o(,\s\up7(引起))反应速率加快；②恒容时：a．充入气体反应物eq\o(,\s\up7(引起))总压增大eq\o(,\s\up7(引起))浓度增大eq\o(,\s\up7(引起))反应速率加快；b．充入“惰性”气体eq\o(,\s\up7(引起))总压增大，但各物质浓度不变，反应速率不变；③恒压时：充入“惰性”气体eq\o(,\s\up7(引起))体积增大eq\o(,\s\up7(引起))各物质浓度减小eq\o(,\s\up7(引起))反应速率减慢；总之，压强改变，若引起浓度改变，则反应速率改变2．常见考查形式（1）以表格的形式给出多组实验数据，让学生找出每组数据的变化对化学反应速率的影响。（2）给出影响化学反应速率的几种因素，让学生设计实验，分析各因素对化学反应速率的影响。3、控制变量法的解题策略影响化学反应速率的因素有多种，在探究某种因素的影响规律时，需要控制其他条件不变，只改变某一个条件，探究这一条件对反应速率的影响规律，这种研究问题的方法叫作控制变量法。解题策略为：（1）确定变量：解答此类题目时，要认真审题，清楚实验目的，弄清要探究的外界条件有哪些。（2）控制变量（定多变一）：在探究时，应先确定一个变化的量，控制其他量不变，研究这个变化量对实验结果的影响进而总结出影响规律，然后用同样的方法再进一步确定其他变量对实验结果的影响规律。（3）数据有效：解答时应注意选择数据(或设置实验)要有效，且变量统一，否则无法做出正确判断。4．实例分析探究温度、催化剂对反应：2H2O2=2H2O＋O2↑的影响，可以确定催化剂(是否加入MnO2)和温度(加热、常温)作为可变量，其他的则控制为不变量。探究对象的反应2H2O2=2H2O＋O2↑控制的可变量催化剂温度控制的不变量浓度、温度等浓度、催化剂等实验方案取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中，向其中一支试管中加入少量MnO2，另一支不加，在常温下观察取相同量的5%H2O2溶液于两支规格相同的试管中，给其中一支试管加热，另一支不加热，观察二、化学实验“控制变量法”探究可逆反应的存在1.反应原理：利用酸碱反应规律或氧化还原反应规律。2.反应进行的证明：反应物减少，生成物生成。3.反应可逆性的证明：不足量的反应物有剩余，即反应物、生成物共存。4.得出结论的正确性：控制实验条件，证明平衡发生移动。（1）配比用量控制：用量、浓度、酸碱性等；（2）外部条件控制：温度、状态、催化剂等。考向01外界条件对化学反应速率的影响1．控制变量是科学研究的重要方法。质量相同的铝粉分别与足量稀硫酸在下列条件下发生反应,开始阶段反应速率最大的是选项ABCD温度/℃20203030硫酸浓度/molL-10.110.112．在不同浓度（c)、温度（T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率（v）如下表。下列判断不正确的是A．a=6.00B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变C．b＜318.2D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同3．探究酸性KMnO4与H2C2O4溶液反应速率的影响因素，有关实验数据如下表所示：实验编号温度（℃）催化剂用量（g）酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶液褪色平均时间（min）体积（mL）浓度（mol·L-1）体积（mL）浓度（mol·L-1）1250.540.180.212.72800.540.180.2a3250.540.0180.26.7425040.0180.2b下列说法不正确的是A．用KMnO4表示该反应速率，v（实验3）约为1.5×10-3mol·L-1·min-1B．表中数据a＜12.7，b＞6.7C．用H2C2O4表示该反应速率，v（实验1）＞v（实验3）D．可通过比较收集相同体积的CO2所消耗的时间来判断反应速率快慢4．实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案如下表。序号①②③实验装置及操作实验现象溶液无明显变化溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出下列说法不正确的是A．对分解有催化作用B．对比②和③，酸性条件下氧化的速率更大C．对比②和③，②中的现象可能是因为分解的速率大于H2O2氧化的速率D．实验②③中的温度差异说明，氧化的反应放热5．选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素，所用试剂不合理的是a．(观察气泡产生的快慢)b．(观察浑浊产生的快慢)反应影响因素所用试剂Aa接触面积块状CaCO3、0.5mol/LHCl粉末状CaCO3、0.5mol/LHClBaH+浓度块状CaCO3、0.5mol/LHCl块状CaCO3、3.0mol/LHClCbH+浓度0.1mol/LNa2S2O3、稀H2SO40.1mol/LNa2S2O3、浓H2SO4Db温度0.1mol/LNa2S2O3、0.1Na2S2O3H2SO4、冷水0.1mol/LNa2S2O3、0.1Na2S2O3H2SO4、热水考向02化学平衡的实验验证1．（2023上·北京顺义·高三统考期末）某化学小组欲探究反应“”为可逆反应，做了如下实验：已知：现象为：实验ii中产生了黄色沉淀；实验iii中溶液变蓝；实验iv中溶液不变蓝，下列说法中不正确的是A．实验ii中产生黄色沉淀的离子方程式为B．实验iii加淀粉溶液变蓝，证明棕黄色溶液中有生成C．设计实验iv的目的是为了排除空气中氧气氧化的可能D．通过上述实验可以证明“”为可逆反应【答案】D2．（2023上·安徽·高三校联考）某小组实验验证“”为可逆反应，并通过测定浓度计算其平衡常数。实验Ⅰ．将溶液和溶液等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。实验Ⅱ．将少量粉中与溶液混合，固体完全溶解。下列说法错误的是A．Ⅰ中反应的平衡常数B．实验Ⅰ、Ⅱ说明为可逆反应C．通过测定实验Ⅱ清液中的浓度计算其平衡常数D．实验Ⅱ中，不宜用溶液代替溶液3．（2023上·福建福州·高三福建省福州外国语学校校考）某小组实验验证“”为可逆反应。实验I：将溶液与溶液等体积混合发生反应，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。实验Ⅱ：向少量粉中加入溶液，固体完全溶解。下列说法错误的是A．I中加入固体，平衡逆向移动B．II中不能用溶液代替溶液C．该反应平衡常数D．Ⅱ中加入溶液，溶液呈血红色，表明该化学反应为可逆反应4．（2023上·安徽亳州·高三蒙城第一中学校联考期中）某同学欲验证Fe3+和I-在水溶液中发生可逆反应：2Fe3++2I-=2Fe2++I2，设计了下列实验操作，并给出了预测现象，其中不必要的实验操作是(不考虑水中溶解的少量氧气的影响)实验操作预测现象A在9mL0.lmol•L-1KI溶液中滴加几滴FeCl3溶液，振荡，将溶液分为三等份溶液颜色发生变化B往第一份溶液中滴加淀粉试液，振荡溶液变蓝色C往第二份溶液中滴加几滴AgNO3溶液，振荡有黄色沉淀产生D往第三份溶液中滴加几滴KSCN溶液，振荡溶液变红色5．（2023上·北京·高三北京四中校考期中）某小组实验验证“”为可逆反应并测定其平衡常数。（1）实验验证实验I

将0.0100mol·L-1Ag2SO4溶液和0.0400mol·L-1FeSO4溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液呈黄色。实验II

向少量Ag粉中加入0.0100mol·L-1Fe2(SO4)3溶液(pH=1)，固体完全溶解。①取Ⅰ中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是。②Ⅱ中溶液选用，不选用的原因是。综合上述实验，证实“”为可逆反应。③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图，所需试剂可自选，写出操作及现象。【测定平衡常数】实验Ⅲ.一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取vmL上层清液，用KSCN标准溶液滴定，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液。资料：(白色)

(红色)

和比和更难配位（2）①滴定过程中的作用是。②测得平衡常数。【思考问题】（3）①取实验Ⅰ的浊液测定，会使所测K值(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。②不用实验Ⅱ中清液测定K的原因是。微专题原理综合类答题规范命题点01原因、理由类规范语言表述典例01（2024·浙江卷·节选）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：（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：

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。典例02（2023·江苏卷·节选）空气中含量的控制和资源利用具有重要意义。（1）燃煤烟气中的捕集可通过如下所示的物质转化实现。

载人航天器内，常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的，其原因是。（2）合成尿素[]是利用的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现反应Ⅰ：反应Ⅱ：②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外，还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[]和尿素转化为氰酸铵()等副反应。尿素生产中实际投入和的物质的量之比为，其实际投料比值远大于理论值的原因是。典例03（2021·重庆卷·节选）含结晶水的无机物可应用在吸波材料、电极材料和相变储能材料等领域。胆矾(CuSO4·5H2O)是一种重要的结晶水合物。（2）把胆矾放到密闭容器内，缓缓抽去其中的水气，胆矾分三次依次脱水，各步脱水过程为一系列的动态平衡，反应式如下(脱水过程为吸热反应)。反应I：CuSO4·5H2O(s)CuSO4·3H2O(s)+2H2O(g)反应II：CuSO4·3H2O(s)CuSO4·H2O(s)+2H2O(g)反应III：CuSO4·H2O(s)CuSO4(s)+H2O(g)如图为50°C时水合物中水的质量分数w与压强p(H2O)的关系图，回答下列问题：①用无水CuSO4检验乙醇中含有微量水的现象是。⑥25°C时为了保持CuSO4·H2O晶体纯度，可将其存在盛有大量Na2CO3·H2O晶体(平衡压强p(H2O)=706Pa)的密闭容器中，简述其理由。已知：25℃时反应I、II、III的平衡压强p（H2O）分别为1040、747和107Pa。命题点02理论平衡型简答题规范语言表述典例01（2023·福建卷·节选）探究甲醇对丙烷制丙烯的影响。丙烷制烯烃过程主要发生的反应有ⅰ．ⅱ．ⅲ．已知：为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。在下，丙烷单独进料时，平衡体系中各组分的体积分数见下表。物质丙烯乙烯甲烷丙烷氢气体积分数(%)2123.755.20.10（3）丙烷甲醇共进料时，还发生反应：ⅳ．在下，平衡体系中各组分体积分数与进料比的关系如图所示。②随着甲醇投料增加，平衡体系中丙烯的体积分数降低的原因是。典例02（2022·北福建卷·节选）异丙醇可由生物质转化得到，催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯的工业化技术已引起人们的关注，其主要反应如下：Ⅰ.Ⅱ.回答下列问题：（5）下图为反应Ⅰ、Ⅱ达到平衡时与温度的关系曲线。(已知：对于可逆反应，任意时刻，式中)表示物质×的分压)①在恒压平衡体系中充入少量水蒸气时，反应Ⅰ的的状态最有可能对应图中的点(填“甲”“乙”或“丙”)，判断依据是。典例03（2021·海南卷·节选）碳及其化合物间的转化广泛存在于自然界及人类的生产和生活中。已知25℃，时：①葡萄糖完全燃烧生成和，放出热量。②

。回答问题：（5）溶洞景区限制参观的游客数量，主要原因之一是游客呼吸产生的气体对钟乳石有破坏作用，从化学平衡的角度说明其原因。命题点03图表、图象类试题规范语言表述典例01（2023·江苏卷·节选）催化剂能催化脱除烟气中的NO，反应为

。（1）催化剂的制备。将预先制备的一定量的粉末置于80℃的水中，在搅拌下加入一定量的溶液，经蒸发、焙烧等工序得到颗粒状催化剂。反应选用溶液而不选用溶液的原因是。（2）催化剂的应用。将一定物质的量浓度的NO、、(其余为)气体匀速通过装有催化剂的反应器，测得NO的转化率随温度的变化如题图所示。反应温度在320~360℃范围内，NO转化率随温度变化不明显的原因是；（3）废催化剂的回收。回收废催化剂并制备的过程可表示为③向pH=8的溶液中加入过量的溶液，生成沉淀。已知：，加过量溶液的目的是。典例02（2022·浙江卷·节选）主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。（2）热解制。根据文献，将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应：Ⅰ

Ⅱ

总反应：Ⅲ

投料按体积之比，并用稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得和体积分数如下表：温度/95010001050110011500.51.53.65.58.50.00.00.10.41.8请回答：④在，常压下，保持通入的体积分数不变，提高投料比，的转化率不变，原因是。⑤在范围内(其他条件不变)，的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因。典例03（2021·辽宁卷·节选）苯催化加氢制备环己烷是化工生产中的重要工艺，一定条件下，发生如下反应：Ⅰ.主反应：(g)+3H2(g)⇌(g)∆H1<0Ⅱ.副反应：(g)⇌(g)∆H2>0回答下列问题：（3）反应Ⅰ在管式反应器中进行，实际投料往往在的基础上适当增大用量，其目的是。（4）氢原子和苯分子吸附在催化剂表面活性中心时，才能发生反应，机理如图。当中混有微量或等杂质时，会导致反应Ⅰ的产率降低，推测其可能原因为。一、原理解释类设问答题的一般思维（1）阅读题目情境的信息，找出核心问题的分析对象，即平衡体系；（2）找出题目信息中与平衡体系有关变化的因素；（3）利用平衡移动原理分析变化的因素对化学平衡移动的影响，即平衡移动方向的判断；（4）说明平衡发生移动后对实际问题体系产生的影响，得出结论。注意：分析变化因素时要充分考虑条件改变对化学反应速率的影响、对化学平衡的影响、对催化剂活性的影响、对副反应的影响等因素。二、原因、理由类规范语言表述答题模板1、答题模板：“有理”——化学原理，“有据”——事实依据可采取以下两种方式：（1）“正说”——“直接原因＋根本目的”（2）“反说”——“如果……，就……”2、规范解答归纳（1）明矾净水的原理：明矾溶于水电离出的Al3＋发生水解反应：Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋，氢氧化铝胶体具有较强的吸附能力，能够吸附水中悬浮的杂质使水澄清。（2）高铁酸钠既能用作净水剂又能对水进行消毒、杀菌的原理：Na2FeO4中的铁元素呈＋6价，具有很强的氧化性，能对水进行杀菌、消毒，其还原产物Fe3＋发生水解反应：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3H＋，氢氧化铁胶体具有较强的吸附能力，能够吸附水中悬浮的杂质使水澄清。（3）碳酸铵溶液显碱性的原因：碳酸铵溶于水能发生水解，NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋，COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－，COeq\o\al(2－,3)的水解程度大于NHeq\o\al(＋,4)的水解程度，故溶液显碱性。（4）碳酸氢钠溶液显碱性的原因：碳酸氢钠溶于水后，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)，HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－，HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于其电离程度，故溶液显碱性。（5）蒸干灼烧FeCl3溶液得到Fe2O3的原理：在FeCl3溶液中存在水解平衡：FeCl3＋3H2OFe(OH)3＋3HCl，在蒸发过程中，由于氯化氢大量挥发导致水解平衡向右移动，蒸干溶液时得到Fe(OH)3，灼烧时发生反应2Fe(OH)3eq\o(=,\s\up8(△))Fe2O3＋3H2O，最后得到Fe2O3。（6）用酸性过氧化氢溶液溶解铜片的实验中，铜片溶解的速率随着温度的升高先加快后减慢的原因：温度升高能够加快反应Cu＋2H＋＋H2O2=Cu2＋＋2H2O的反应速率，故铜的溶解速率加快，当温度升高到一定程度后，H2O2的分解速率加快，此时H2O2浓度的下降对反应速率的影响超过了温度对反应速率的影响，故铜的溶解速率减慢。（7）适当升温氮气和氢气合成氨的速率加快，但是温度过高反应速率反而下降的原因：温度升高能够加快合成氨反应的反应速率，但温度过高会使催化剂失去活性，反应速率反而降低。（8）用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极附近溶液呈碱性的原因：在阴极发生反应：2H＋＋2e－=H2↑，由于氢离子不断放电，破坏了水的电离平衡，促进了水的电离，导致溶液中的c(OH－)>c(H＋)，使溶液显碱性。（9）在氯碱工业中，电解饱和食盐水时常用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3的原因：阳极产生的氯气与水发生反应：Cl2＋H2OHCl＋HClO，增大溶液中盐酸的浓度能够使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，有利于氯气的逸出。（10）在燃料电池中，常在电极表面镀上铂粉的原因：增大电极单位面积吸收气体的分子数，加快电极反应速率。（11）在尾气吸收装置中试剂的作用：吸收尾气中××气体，防止污染空气。（12）在定量实验或者制备实验中装置最后连接的干燥管的作用：防止空气中的××气体进入××装置对实验造成干扰(有时还可能同时起到吸收尾气的作用，如在有关氨气的探究实验中，最后连接的盛有浓硫酸的洗气瓶的作用就可以吸收多余的氨气，同时能防止空气中的水蒸气进入)。（13）在导管末端连接倒置漏斗、干燥管浸入水或溶液中的原因：防倒吸(同时具有扩大吸收面积，加快吸收速率的作用)。（14）在气体的连续实验中，若有需要用盛有碱石灰的干燥管吸收CO2或H2O(g)等气体来进行定量测定的部分，常常需要在实验开始和结束时通入氮气或稀有气体等与实验无关的气体的作用：1)实验开始时的作用：排尽装置内的空气，防止空气中的××对实验造成干扰。2)实验结束时的作用：将产生的××气体全部排出被××试剂完全吸收，以减少实验误差。例：TeO2是两性氧化物，微溶于水，可溶于强酸和强碱，从电解精炼铜的阳极泥中提取碲的一种工艺流程如下：“沉碲”时控制溶液的pH为4.5～5.0，生成TeO2沉淀。如果H2SO4过量，溶液酸度过大，将导致碲的沉淀不完全，原因是__________________________。答案：TeO2是两性氧化物，H2SO4过量会导致TeO2继续与H2SO4反应而损失三、理论平衡型简答题规范语言表述答题模板1、答题策略：理论型简答题一般是演绎法的三段式答题模式(前提、推理、结论)：（1）问题所涉及大前提(相关的理论或规律)的表述，一般很熟悉的理论或规律可以只写名称，也可以用化学方程式等化学用语表示，并不需要把其详细内容写出；（2）问题的推理过程(具体条件下的变化等)的表述；（3）问题所涉及的变化的结果。2、答题模板：（1）速率、平衡移动类简答题的答题模板:叙特点(反应特点或容器特点)→变条件→定方向→得结论(或结果);（2）溶液中离子平衡简答题模板:……存在……平衡，……条件使平衡向……方向移动，……结论。例：已知汽缸中生成NO的反应为N2(g)＋O2(g)2NO(g)ΔH>0汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是______________________________________________________________________________________________________________。答案：温度升高，反应速率加快，平衡正向移动四、图表、图象类试题规范语言表述1．图象题（1）会识图：一看面，二看线，三看点(弄清纵、横坐标的意义，弄清起点、拐点、终点的意义；看清曲线的变化趋势)，四看量变，五看是否作辅助线。（2）会分析：分析图象中隐含的信息，将其加工成化学语言，同时联系化学概念、化学原理，从而快速解决问题。2．表格数据题（1）明含义：理解表格中各个列项中数字的含义，巧妙地将表格语言转换成化学语言。（2）析数据：理顺表格中数据间的变化趋势，联系相关的化学知识，寻找其中的变化规律，快速准确地解决问题。口诀