2020-2024年五年高考1年模拟化学真题分类汇编（山东专用）-专题14 化学反应原理综合题（原卷版）

2020-2024年五年高考真题分类汇编PAGEPAGE1专题14化学反应原理综合题1．（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”)。2．（2023·山东卷）一定条件下，水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分子反应：Ⅰ．Ⅱ．研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催加速作用；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。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题：（1）一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为、，则该条件下水气变换反应的焓变_____(用含的代数式表示)。（2）反应Ⅰ正反应速率方程为：，k为反应速率常数。温度下，电离平衡常数为，当平衡浓度为时，浓度为_____，此时反应Ⅰ应速率_____(用含和k的代数式表示)。（3）温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得的浓度分别为，反应Ⅱ达平衡时，测得的浓度为。体系达平衡后_____(用含y的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为_____。相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有盐酸，则图示点中，的浓度峰值点可能是_____(填标号)。与不同盐酸相比，达浓度峰值时，浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)，的反应_____(填“增大”“减小”或“不变”)。3．（2022·山东卷）利用丁内酯(BL)制备1，丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题：（1）以或BD为初始原料，在、的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热；以BD为原料，体系从环境吸热。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变_______。（2）初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得，则图中表示变化的曲线是_______；反应Ⅰ平衡常数_______(保留两位有效数字)。以BL为原料时，时刻_______，BD产率=_______(保留两位有效数字)。（3）为达平衡时与的比值。、、三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，最大的是_______(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到所需时间更长，原因是_______。4．（2021·山东卷）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：反应Ⅰ：+CH3OH△H1反应Ⅱ：+CH3OH△H2反应Ⅲ：△H3回答下列问题：（1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是__(用系统命名法命名)；的数值范围是___(填标号)。A．<-1B．-1～0C．0～1D．>1

（2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为___mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1=___。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将__(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=___。（3）为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为__(填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v正__逆反应速率v逆(填“＞”“＜”或“=)。

5．（2020·山东卷）探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.回答下列问题：（1）。（2）一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为ɑmol，CO为bmol，此时H2(g)的浓度为mol﹒L-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为。（3）不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。已知：CO2的平衡转化率=CH3OH的平衡产率=其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图(填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是。（4）为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为(填标号)。A．低温、高压

B．高温、低压

C．低温、低压D．高温、高压1．（2024·山东德州一模）氢气和碳氧化物反应生成甲烷，有利于实现碳循环利用。涉及反应如下：反应Ⅰ：

反应Ⅱ：

反应Ⅲ：

回答下列问题：（1）。（2）已知反应Ⅱ的速率方程为，，其中、分别为正、逆反应的速率常数。如图(表示速率常数的对数：表示温度的倒数)所示a、b、c、d四条斜线中，能表示随变化关系的是斜线(填标号)。（3）温度时，在固定容积的容器中充入一定量的和1molCO，平衡时和CO的转化率()及和的物质的量(n)随变化的情况如图所示。①图中表示、变化的曲线分别是、(填标号)；；的选择性。②已知起始充入1mol的CO和0.5mol的进行上述反应时，起始压强为1.5。反应Ⅰ的(用表示)；温度，时，可能对应图中X、Y、Z、W四点中的(填标号)。2．（2024·山东德州一中、二中联考一模）填空（1）已知顺-2-丁烯与反-2-丁烯之间的转化称为“异构化”，两种物质与氢气加成的热化学方程式如下，则顺-2-丁烯异化为反-2-丁烯的热化学方程式为．①②

（2）已知：。下表是几种化学键的键能，则的键能为。化学键键能4133264361072（3）由和构成的质子交换膜燃料电池的结构示意如下图所示，电池总反应为，请回答下列问题。①电极的电极反应式为．②若用该燃料电池为铅蓄电池充电，电极连接铅蓄电池的极（填“”或“”），通过质子交换膜时，上述燃料电池所消耗的在标准状况下的体积为，铅蓄电池中电解液质量（填“增大”或“减小”）g。3．（2024·山东菏泽一模）丙烯是重要的有机原料之一，可通过多种途径制备。回答下列问题：Ⅰ．由丙烷直接脱氢法制备：（1）已知键能：；生成碳碳键放出的能量为，则。（2）在一定温度下，保持总压为，将和的混合气体分别按为和向密闭容器中投料，发生脱氢反应，测得的转化率与时间的关系如图1所示(已知时反应处于平衡状态)。点对应的投料方式为，原因是。内，曲线(填“”“”)对应的平均反应速率最快。点对应的平衡常数(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。Ⅱ．由丙烷氧化脱氢法制备。主要涉及反应：；（3）在一定条件下，将物质的量之比为的和匀速通入体积可变的反应容器中发生上述反应，使总压强恒定为。在不同温度下反应相同时间，测得丙烷和氧气的转化率与温度倒数的关系如图2所示。时，容器内两种气体的物质的量之比(填“>”“<”或“=”)；若对应的点均处于平衡状态，保持其他条件不变，仅将容器更换为恒容的刚性容器，则图示点中，与新的转化率点可能依次是(填代号)；M点丙烷的分压(保留两位有效数字)。4．（2024·山东济南一模）天然气、石油钻探过程会释放出CO2、H2S等气体。某种将CO2和H2S共活化的工艺涉及如下反应：①

②

③

④

回答下列问题：（1）已知：298K时，18g气态水转化为液态水释放出44kJ的能量；H2S(g)的标准摩尔燃烧焓(△H)为-586kJ·mol-1，则COS(g)的标准摩尔燃烧焓()为kJ·mol-1，反应②在(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。（2）一定条件下，向起始压强为200kPa的恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2(g)和H2S(g)混合气体，发生上述反应，25min时，测得体系总压强为210kPa，S2(g)的平均反应速率为kPa·min-1.达到平衡时，测得体系总压强为230kPa，，此时H2S(g)的平衡转化率为，反应②的标准平衡常数(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应，，其中，、、、为各组分的平衡分压)。（3）将等物质的量的CO2(g)和H2S(g)混合气体充入恒压密闭容器中，发生上述反应，反应物的平衡转化率、COS或H2O的选择性与温度关系如图所示。COS的选择性，H2O的选择性。①表示“COS的选择性”的曲线是(填“曲线a”或“曲线b”)；②温度低于500℃时，H2S的转化率与CO2的相等，原因是。5．（2024·山东济宁一模）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)

△H1＜0Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

△H2＞0Ⅲ.2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)

△H3在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2)：n起始(H2)=1：4时，在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2平衡转化率、CO2实际转化率随温度的变化如图2所示。CH4的选择性可表示为×100%。（1）各物质的相对能量如图1所示，△H3=kJ•mol-1，平衡时CH4的选择性随着温度的升高，用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度为，450℃时，使CO2平衡转化率达到X点的值，可以采用的措施为(写出一条)。（2）在密闭容器中，1.01×105Pa，CO2和H2的起始物质的量分别为1mol和4mol，平衡后反应体系中各物质的物质的量随温度的变化如图3所示，图中表示CH4的物质的量的曲线为。在505℃，反应Ⅱ的平衡常数K=。(保留两位有效数字)（3）CeO2催化CO2与H2转化为CH4的机理如图4所示。反应体系中Ce呈现种价态，催化剂中掺入少量CaO，用Ca2+替代CeO2结构中部分Ce4+形成CaxCe1-xOy，可提高催化效率的原因是。6．（2024·山东聊城一模）乙醇水蒸气重整制氢是制备氢气的常用方法，体系中发生的主要反应如下：Ⅰ．

Ⅱ．

Ⅲ．

Ⅳ．

（1），平衡时CO在所有产物中的物质的量分数随温度的变化应是图1中曲线（填序号）（2）为研究上述反应体系中的平衡关系，向某恒温恒容反应容器中按投料，初始压强为pkPa。充分反应，平衡时，乙醇转化率为80%，测得体积分数为18%，体积分数为4%，则反应Ⅳ的平衡常数（为以物质的量分数表示的平衡常数），到达平衡时体系中CO的分压为kPa，的产率为。（3）一定温度下，加入吸附剂可以改变氢气产率。图2为几种改性CaO吸附剂增重量随时间变化曲线，其中提高氢气产率最大的吸附剂为，原因是。7．（2024·山东临沂一模）甲烷和二氧化碳重整制合成气(CO和H2)的研究是实现碳达峰的手段之一，涉及反应如下：I.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)

△H1=+247kJ•mol-1Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

△H2=+41.5kJ•mol-1Ⅲ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

△H3（1）△H3=kJ•mol-1。（2）在一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和1molCH4发生上述反应，达到平衡时，容器中CH4为amol，CO为bmol，此时H2O(g)的浓度为mol•L-1(用含a，b，V的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为。（3）常压下，将等物质的量的CO2和CH4以一定流速通入装有催化剂的反应管，实验测得原料气的转化率和水蒸气的流出量随温度变化如图所示。①曲线(填“a”或“b”)表示CO2的转化率随温度变化曲线。②温度低于873K时，水蒸气的流出量随温度升高而增大的原因是；温度高于1400K时，曲线a、b交于一点的原因是。（4）向恒温恒容密闭容器中充入CH4和CO2，加入催化剂使其只发生反应I。研究表明CO的生成速率v(CO)=1.32×10-2•p(CH4)•p(CO2)kPa•s-1。起始时，CH4、CO2的分压分别为25kPa、30kPa，某时刻测得p(H2)=20kPa，则p(CO2)=kPa，v(CH4)=kPa•s-1。8．（2024·山东名校联考一模）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：（1）在特定温度下，由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。下表为几种物质在298K的标准摩尔生成焓物质CO(g)H2(g)CO2(g)H2O(g)标准生成焓/(kJ·mol-1)-110.50-393.5x则x=。（2）一定温度范围内反应①和反应②的的线性关系如图所示。①依据图像，可知时，反应③的平衡常数Kx3=。②图中v逆(A)v正(B)(填“>”、“<”或“=”)。（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=。（4）一定条件下，在2L恒容密闭容器中充入lmolCO2和4molH2，在三种不同催化剂作用下仅发生反应①：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示：①加入催化剂后活化能最小的是反应(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。②在T3K温度下，b点存在的关系：Q(浓度商)K(平衡常数)(填“>”、“<”或“=”)。③c点时CH3OH的物质的量分数(保留三位有效数字)。9．（2024·山东济宁二模）乙酸水蒸气重整制氢气是一项极具前景的制氢工艺，该过程中发生下列反应：反应Ⅰ

反应Ⅱ

回答下列问题：（1）已知和的燃料热分别为、，18g气态水转化为液态水释放出44kJ的能量，则，反应Ⅰ在条件下能自发进行。（2）已知：水碳比（S/C）是指转化进料中水蒸气分子总数与碳原子总数的比值，水碳比（S/C）分别为2和4时，反应温度对平衡产率的影响如图所示：表示水碳比的曲线是（填“a”或“b”），水碳比时，平衡产率随温度升高先增大后逐渐减小，平衡产率逐渐减小的原因可能是。（3）已知：S表示选择性，；在时，1MPa下，平衡时和随温度的变化；350℃下，平衡时和随压强的变化均如图2所示。平衡常数随温度变化如图3所示。①350℃下，选择性随压强变化的曲线是（填字母）。②图中B、C、D、M、N、P、Q7个点中与A点处于相同化学平衡状态的点有个。③在一定温度和压强下，向容积可变的密闭容器中通入2mol和1mol，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ达到平衡点C，测得平衡时体系中气体物质的量增加40%，则反应Ⅱ的（保留2位有效数字）。10．（2024·山东聊城二模）三氯甲硅烷是生产多晶硅的原料，工业合成体系中同时存在如下反应：反应I：反应Ⅱ：反应Ⅲ：部分化学键的键能数据如表所示：化学键键能318431360436回答下列问题：（1）。（2）压强与进料比都会影响的产率-。图甲为及不同压强下随的变化情况，由图甲可知最合适的进料比为；，上述反应达到平衡时在(填或)压强下最大；时，接近于零的原因是。（3）在一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中加入一定量的和，发生上述反应，达到平衡时，容器中为为，此时的浓度为(用含的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为。（4）忽略副反应，反应I在不同催化剂作用下反应相同时间、的转化率随温度的变化如图乙，下列说法正确的是_______(填序号)。A．催化剂I效果最佳，对应的平衡转化率最大B．b点，可以适当延长反应时间提高的转化率C．c点转化率降低可能是因为温度过高，催化剂失去活性D．平衡常数：11．（2024·山东临沂二模）利用为原料合成的主要反应如下。Ⅰ.Ⅱ.回答下列问题：（1）已知反应Ⅲ的平衡常数，写出反应Ⅲ的热化学方程式。（2）一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入和混合气体，平衡转化率和选择性随温度、投料比的变化曲线如图所示。①表示选择性的曲线是(填“”或“”)；平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是。②生成的最佳条件是(填标号)。（3）一定温度下，向恒压密闭容器中通入和，充分反应后，测得平衡转化率为选择性为，该温度下反应Ⅰ的平衡常数(为以物质的量分数表示的平衡常数)。（4）向压强恒为的密闭容器中通入反应混合气，在催化作用下只发生反应Ⅰ，测得时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。①时空收率随温度升高先增大后减小的原因是。②时，的平均反应速率。③反应Ⅰ的速率方程可表示为，其中为速率常数，(单位：)为各物质的起始分压，分别为的反应级数。实验结果表明速率常数与反应级数均受温度影响，当反应温度由升高到，则。12．（2024·山东名校考试联盟二模）丙醛工业上主要用于制合成纤维、橡胶促进剂和防老剂等。在铑催化剂作用下与常用乙烯羰基化合成丙醛，涉及的反应如下：主反应Ⅰ：C2H4(g)+H2(g)+CO(g)CH3CH2CHO(g)

ΔH1副反应Ⅱ：C2H4(g)+H2(g)CH3CH3(g)

ΔH2已知：在一定条件下一氧化碳能与铑催化剂结合生成羰基铑络合物；丙醛选择性：x(CH3CH2CHO)=×100%。回答下列问题：（1）反应Ⅰ、Ⅱ以气体分压表示的平衡常数Kp与温度T变化关系如图所示。据图判断，CH3CH3(g)+CO(g)CH3CH2CHO(g)

ΔH0(填“>”、“<”或“=”)，的数值范围是(填标号)。A．<-1

B．-1～0

C．0～1

D．>1（2）在T1℃、压强为150kPa条件下，在密闭反应器中，按照投料n(C2H4)：n(CO)：n(H2)=1：1∶1，发生上述反应，经tmin反应达到平衡，测得p(C2H4)=p(C2H6)=20kPa，则CH3CH2CHO(g)的选择性为%(保留小数点后一位)，v(CO)=kPa/min(用含t的代数式表示)，反应Ⅰ的逆反应的Kp=。（3）在恒压密闭容器中，在一定温度和铙催化剂作用下，发生上述反应，反应相同时间时，测得C2H4的转化率(α)和丙醛选择性随变化关系如图所示。①曲线a表示(填“C2H4的转化率”或“丙醛选择性”)；②当小于1时，曲线b随的降低而降低的可能原因是。13．（2024·山东日照二模）常用作有机合成与生物化学中间体，可由脱氢制得，体系中同时发生如下反应：反应Ⅰ：

反应Ⅱ：

回答下列问题：（1）在T℃，恒压密闭容器中只发生反应Ⅰ。初始通入0.2mol和1molH2，达平衡时，体系向环境放热akJ；若初始加入0.8mol(g)，达平衡时，体系向环境吸热bkJ。则(用含“a”“b”的代数式表示)。（2）一定温度下，向恒压密闭容器中通入1mol(g)，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，测得的平衡转化率为，。①平衡体系中的物质的量为mol(用含的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数(为用各物质的量分数代替浓度表示的平衡常数)。②平衡后，保持其他条件不变，再向该容器中通入1molHe，再次达到平衡，的值将(填“增大”“减小”或“不变”)。（3）恒容密闭容器中通入(g)，不同压强和温度下的平衡转化率如图所示。①压强大小：P(M)P(Q)(填“>”“<”或“=”)。②N点的平衡转化率比M点高，原因可能是。14．（2024·山东威海二模）研究含碳和含氮物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。回答下列问题：（1）已知：ⅰ.

kJ⋅molⅱ.

kJ⋅molⅲ.

kJ⋅mol则与反应生成和的热化学方程式为。（2）在保持T℃、100kPa条件下，向反应器中充入2molNO和1mol发生反应ⅰ，平衡时转化率为50%，欲将平衡转化率降低至40%，需要向反应器中充入molAr作为稀释气(计算时不考虑其他反应)。（3）一定条件下，向起始压强为90kPa的2L恒容密闭容器中通入2molNO和1mol的混合气体，加入足量焦炭发生上述反应，5min时反应达到平衡，测得体系总压强为84kPa，(p为气体分压，单位为kPa)。①的平均反应速率mol⋅L⋅min。②下列说法正确的是。A．将炭块粉碎可加快反应速率B．平衡时充入Ar，反应ⅰ正向移动C．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡状态③反应ⅰ的相对压力平衡常数[已知：表达式为：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除以(kPa)]。（4）某科研小组以耐高温催化剂催化NO转化为，测得NO转化为的转化率随温度变化情况如图所示。则加入CO后，NO转化为的转化率增大的原因是。15．（2024·山东潍坊二模）当前能源资源短缺，甲醇合成制备与应用是国际研究的热点。Ⅰ.某温度下，利用生产甲醇主要涉及以下反应。反应1.；；反应2.；；回答下列问题：（1）升高温度时，的值将(填“增大”“减小”或“不变”)。（2）阿伦尼乌斯公式为(其中k为速率常数，A和R为常数，Ea为反应的活化能，e为自然对数的底，T为温度)，反应Ⅰ的速率方程为，，①增大体系的压强，(填“增大”“减小”或“不变”)；②在催化剂作用下，将1mol和2mol的混合气体通入1L密闭容器发生反应1、2。当反应达到平衡状态时，的转化率是60%，此时和的平均相对分子质量是23，若反应1的，平衡时反应速率。（3）将1mol(g)和3mol(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，在不同压强下测得的平衡转化率、(g)的选择性[]和CO的选择性[]随压强变化曲线如图所示。图中表示的平衡转化率的曲线是(填“m”“n”或“p”)，A点时的转化率为。（4）在恒压密闭容器中充入6mol、2mol，分别在1MPa和10Mpa下反应。分析温度对平衡体系中、CO、的影响，设这三种气体物质的量分数之和为1，CO和的物质的量分数与温度变化关系如图：①表示10MPa时CO的物质的量分数随温度变化关系的曲线是(填标号)。②200～400℃，b、d曲线基本重合的原因。Ⅱ.甲醇应用：利用甲醇分解制备烯烃，涉及反应如下：（5）某温度下，总压P条件下，平衡体系中各物质的物质的量分数随温度变化如图所示：已知在1100K时，，此条件下的。专题14化学反应原理综合题1．（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”)。2．（2023·山东卷）一定条件下，水气变换反应的中间产物是。为探究该反应过程，研究水溶液在密封石英管中的分子反应：Ⅰ．Ⅱ．研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，仅对反应Ⅰ有催加速作用；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。忽略水电离，其浓度视为常数。回答下列问题：（1）一定条件下，反应Ⅰ、Ⅱ的焓变分别为、，则该条件下水气变换反应的焓变_____(用含的代数式表示)。（2）反应Ⅰ正反应速率方程为：，k为反应速率常数。温度下，电离平衡常数为，当平衡浓度为时，浓度为_____，此时反应Ⅰ应速率_____(用含和k的代数式表示)。（3）温度下，在密封石英管内完全充满水溶液，使分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。时刻测得的浓度分别为，反应Ⅱ达平衡时，测得的浓度为。体系达平衡后_____(用含y的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为_____。相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有盐酸，则图示点中，的浓度峰值点可能是_____(填标号)。与不同盐酸相比，达浓度峰值时，浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)，的反应_____(填“增大”“减小”或“不变”)。3．（2022·山东卷）利用丁内酯(BL)制备1，丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压氛围下进行，故压强近似等于总压。回答下列问题：（1）以或BD为初始原料，在、的高压氛围下，分别在恒压容器中进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热；以BD为原料，体系从环境吸热。忽略副反应热效应，反应Ⅰ焓变_______。（2）初始条件同上。表示某物种i的物质的量与除外其它各物种总物质的量之比，和随时间t变化关系如图甲所示。实验测得，则图中表示变化的曲线是_______；反应Ⅰ平衡常数_______(保留两位有效数字)。以BL为原料时，时刻_______，BD产率=_______(保留两位有效数字)。（3）为达平衡时与的比值。、、三种条件下，以为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、c中，最大的是_______(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到所需时间更长，原因是_______。4．（2021·山东卷）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加剂。在催化剂作用下，可通过甲醇与烯烃的液相反应制得，体系中同时存在如图反应：反应Ⅰ：+CH3OH△H1反应Ⅱ：+CH3OH△H2反应Ⅲ：△H3回答下列问题：（1）反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx与温度T变化关系如图所示。据图判断，A和B中相对稳定的是__(用系统命名法命名)；的数值范围是___(填标号)。A．<-1B．-1～0C．0～1D．>1

（2）为研究上述反应体系的平衡关系，向某反应容器中加入1.0molTAME，控制温度为353K，测得TAME的平衡转化率为α。已知反应Ⅲ的平衡常数Kx3=9.0，则平衡体系中B的物质的量为___mol，反应Ⅰ的平衡常数Kx1=___。同温同压下，再向该容器中注入惰性溶剂四氢呋喃稀释，反应Ⅰ的化学平衡将__(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)平衡时，A与CH3OH物质的量浓度之比c(A)：c(CH3OH)=___。（3）为研究反应体系的动力学行为，向盛有四氢呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制温度为353K，A、B物质的量浓度c随反应时间t的变化如图所示。代表B的变化曲线为__(填“X”或“Y”)；t=100s时，反应Ⅲ的正反应速率v正__逆反应速率v逆(填“＞”“＜”或“=)。

5．（2020·山东卷）探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.回答下列问题：（1）。（2）一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为ɑmol，CO为bmol，此时H2(g)的浓度为mol﹒L-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为。（3）不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。已知：CO2的平衡转化率=CH3OH的平衡产率=其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图(填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是。（4）为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为(填标号)。A．低温、高压

B．高温、低压

C．低温、低压D．高温、高压1．（2024·山东德州一模）氢气和碳氧化物反应生成甲烷，有利于实现碳循环利用。涉及反应如下：反应Ⅰ：

反应Ⅱ：

反应Ⅲ：

回答下列问题：（1）。（2）已知反应Ⅱ的速率方程为，，其中、分别为正、逆反应的速率常数。如图(表示速率常数的对数：表示温度的倒数)所示a、b、c、d四条斜线中，能表示随变化关系的是斜线(填标号)。（3）温度时，在固定容积的容器中充入一定量的和1molCO，平衡时和CO的转化率()及和的物质的量(n)随变化的情况如图所示。①图中表示、变化的曲线分别是、(填标号)；；的选择性。②已知起始充入1mol的CO和0.5mol的进行上述反应时，起始压强为1.5。反应Ⅰ的(用表示)；温度，时，可能对应图中X、Y、Z、W四点中的(填标号)。2．（2024·山东德州一中、二中联考一模）填空（1）已知顺-2-丁烯与反-2-丁烯之间的转化称为“异构化”，两种物质与氢气加成的热化学方程式如下，则顺-2-丁烯异化为反-2-丁烯的热化学方程式为．①②

（2）已知：。下表是几种化学键的键能，则的键能为。化学键键能4133264361072（3）由和构成的质子交换膜燃料电池的结构示意如下图所示，电池总反应为，请回答下列问题。①电极的电极反应式为．②若用该燃料电池为铅蓄电池充电，电极连接铅蓄电池的极（填“”或“”），通过质子交换膜时，上述燃料电池所消耗的在标准状况下的体积为，铅蓄电池中电解液质量（填“增大”或“减小”）g。3．（2024·山东菏泽一模）丙烯是重要的有机原料之一，可通过多种途径制备。回答下列问题：Ⅰ．由丙烷直接脱氢法制备：（1）已知键能：；生成碳碳键放出的能量为，则。（2）在一定温度下，保持总压为，将和的混合气体分别按为和向密闭容器中投料，发生脱氢反应，测得的转化率与时间的关系如图1所示(已知时反应处于平衡状态)。点对应的投料方式为，原因是。内，曲线(填“”“”)对应的平均反应速率最快。点对应的平衡常数(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。Ⅱ．由丙烷氧化脱氢法制备。主要涉及反应：；（3）在一定条件下，将物质的量之比为的和匀速通入体积可变的反应容器中发生上述反应，使总压强恒定为。在不同温度下反应相同时间，测得丙烷和氧气的转化率与温度倒数的关系如图2所示。时，容器内两种气体的物质的量之比(填“>”“<”或“=”)；若对应的点均处于平衡状态，保持其他条件不变，仅将容器更换为恒容的刚性容器，则图示点中，与新的转化率点可能依次是(填代号)；M点丙烷的分压(保留两位有效数字)。4．（2024·山东济南一模）天然气、石油钻探过程会释放出CO2、H2S等气体。某种将CO2和H2S共活化的工艺涉及如下反应：①

②

③

④

回答下列问题：（1）已知：298K时，18g气态水转化为液态水释放出44kJ的能量；H2S(g)的标准摩尔燃烧焓(△H)为-586kJ·mol-1，则COS(g)的标准摩尔燃烧焓()为kJ·mol-1，反应②在(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。（2）一定条件下，向起始压强为200kPa的恒容密闭容器中通入等物质的量的CO2(g)和H2S(g)混合气体，发生上述反应，25min时，测得体系总压强为210kPa，S2(g)的平均反应速率为kPa·min-1.达到平衡时，测得体系总压强为230kPa，，此时H2S(g)的平衡转化率为，反应②的标准平衡常数(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应，，其中，、、、为各组分的平衡分压)。（3）将等物质的量的CO2(g)和H2S(g)混合气体充入恒压密闭容器中，发生上述反应，反应物的平衡转化率、COS或H2O的选择性与温度关系如图所示。COS的选择性，H2O的选择性。①表示“COS的选择性”的曲线是(填“曲线a”或“曲线b”)；②温度低于500℃时，H2S的转化率与CO2的相等，原因是。5．（2024·山东济宁一模）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)

△H1＜0Ⅱ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

△H2＞0Ⅲ.2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)

△H3在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2)：n起始(H2)=1：4时，在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2平衡转化率、CO2实际转化率随温度的变化如图2所示。CH4的选择性可表示为×100%。（1）各物质的相对能量如图1所示，△H3=kJ•mol-1，平衡时CH4的选择性随着温度的升高，用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度为，450℃时，使CO2平衡转化率达到X点的值，可以采用的措施为(写出一条)。（2）在密闭容器中，1.01×105Pa，CO2和H2的起始物质的量分别为1mol和4mol，平衡后反应体系中各物质的物质的量随温度的变化如图3所示，图中表示CH4的物质的量的曲线为。在505℃，反应Ⅱ的平衡常数K=。(保留两位有效数字)（3）CeO2催化CO2与H2转化为CH4的机理如图4所示。反应体系中Ce呈现种价态，催化剂中掺入少量CaO，用Ca2+替代CeO2结构中部分Ce4+形成CaxCe1-xOy，可提高催化效率的原因是。6．（2024·山东聊城一模）乙醇水蒸气重整制氢是制备氢气的常用方法，体系中发生的主要反应如下：Ⅰ．

Ⅱ．

Ⅲ．

Ⅳ．

（1），平衡时CO在所有产物中的物质的量分数随温度的变化应是图1中曲线（填序号）（2）为研究上述反应体系中的平衡关系，向某恒温恒容反应容器中按投料，初始压强为pkPa。充分反应，平衡时，乙醇转化率为80%，测得体积分数为18%，体积分数为4%，则反应Ⅳ的平衡常数（为以物质的量分数表示的平衡常数），到达平衡时体系中CO的分压为kPa，的产率为。（3）一定温度下，加入吸附剂可以改变氢气产率。图2为几种改性CaO吸附剂增重量随时间变化曲线，其中提高氢气产率最大的吸附剂为，原因是。7．（2024·山东临沂一模）甲烷和二氧化碳重整制合成气(CO和H2)的研究是实现碳达峰的手段之一，涉及反应如下：I.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)

△H1=+247kJ•mol-1Ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

△H2=+41.5kJ•mol-1Ⅲ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

△H3（1）△H3=kJ•mol-1。（2）在一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1molCO2和1molCH4发生上述反应，达到平衡时，容器中CH4为amol，CO为bmol，此时H2O(g)的浓度为mol•L-1(用含a，b，V的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为。（3）常压下，将等物质的量的CO2和CH4以一定流速通入装有催化剂的反应管，实验测得原料气的转化率和水蒸气的流出量随温度变化如图所示。①曲线(填“a”或“b”)表示CO2的转化率随温度变化曲线。②温度低于873K时，水蒸气的流出量随温度升高而增大的原因是；温度高于1400K时，曲线a、b交于一点的原因是。（4）向恒温恒容密闭容器中充入CH4和CO2，加入催化剂使其只发生反应I。研究表明CO的生成速率v(CO)=1.32×10-2•p(CH4)•p(CO2)kPa•s-1。起始时，CH4、CO2的分压分别为25kPa、30kPa，某时刻测得p(H2)=20kPa，则p(CO2)=kPa，v(CH4)=kPa•s-1。8．（2024·山东名校联考一模）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：（1）在特定温度下，由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。下表为几种物质在298K的标准摩尔生成焓物质CO(g)H2(g)CO2(g)H2O(g)标准生成焓/(kJ·mol-1)-110.50-393.5x则x=。（2）一定温度范围内反应①和反应②的的线性关系如图所示。①依据图像，可知时，反应③的平衡常数Kx3=。②图中v逆(A)v正(B)(填“>”、“<”或“=”)。（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=。（4）一定条件下，在2L恒容密闭容器中充入lmolCO2和4molH2，在三种不同催化剂作用下仅发生反应①：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示：①加入催化剂后活化能最小的是反应(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。②在T3K温度下，b点存在的关系：Q(浓度商)K(平衡常数)(填“>”、“<”或“=”)。③c点时CH3OH的物质的量分数(保留三位有效数字)。9．（2024·山东济宁二模）乙酸水蒸气重整制氢气是一项极具前景的制氢工艺，该过程中发生下列反应：反应Ⅰ

反应Ⅱ

回答下列问题：（1）已知和的燃料热分别为、，18g气态水转化为液态水释放出44kJ的能量，则，反应Ⅰ在条件下能自发进行。（2）已知：水碳比（S/C）是指转化进料中水蒸气分子总数与碳原子总数的比值，水碳比（S/C）分别为2和4时，反应温度对平衡产率的影响如图所示：表示水碳比的曲线是（填“a”或“b”），水碳比时，平衡产率随温度升高先增大后逐渐减小，平衡产率逐渐减小的原因可能是。（3）已知：S表示选择性，；在时，1MPa下，平衡时和随温度的变化；350℃下，平衡时和随压强的变化均如图2所示。平衡常数随温度变化如图3所示。①350℃下，选择性随压强变化的曲线是（填字母）。②图中B、C、D、M、N、P、Q7个点中与A点处于相同化学平衡状态的点有个。③在一定温度和压强下，向容积可变的密闭容器中通入2mol和1mol，同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ达到平衡点C，测得平衡时体系中气体物质的量增加40%，则反应Ⅱ的（保留2位有效数字）。10．（2024·山东聊城二模）三氯甲硅烷是生产多晶硅的原料，工业合成体系中同时存在如下反应：反应I：反应Ⅱ：反应Ⅲ：部分化学键的键能数据如表所示：化学键键能318431360436回答下列问题：（1）。（2）压强与进料比都会影响的产率-。图甲为及不同压强下随的变化情况，由图甲可知最合适的进料比为；，上述反应达到平衡时在(填或)压强下最大；时，接近于零的原因是。（3）在一定条件下，向体积为的恒容密闭容器中加入一定量的和，发生上述反应，达到平衡时，容器中为为，此时的浓度为(用含的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为。（4）忽略副反应，反应I在不同催化剂作用下反应相同时间、的转化率随温度的变化如图乙，下列说法正确的是_______(填序号)。A．催化剂I效果最佳，对应的平衡转化率最大B．b点，可以适当延长反应时间提高的转化率C．c点转化率降低可能是因为温度过高，催化剂失去活性D．平衡常数：11．（2024·山东临沂二模）利用为原料合成的主要反应如下。Ⅰ.Ⅱ.回答下列问题：（1）已知反应Ⅲ的平衡常数，写出反应Ⅲ的热化学方程式。（2）一定条件下，向恒压密闭容器中以一定流速通入和混合气体，平衡转化率和选择性随温度、投料比的变化曲线如图所示。①表示选择性的曲线是(填“”或“”)；平衡转化率随温度升高发生如图变化的原因是。②生成的最佳条件是(填标号)。（3）一定温度下，向恒压密闭容器中通入和，充分反应后，测得平衡转化率为选择性为，该温度下反应Ⅰ的平衡常数(为以物质的量分数表示的平衡常数)。（4）向压强恒为的密闭容器中通入反应混合气，在催化作用下只发生反应Ⅰ，测得时空收率(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。①时空收率随温度升高先增大后减小的原因是。②时，的平均反应速率。③反应Ⅰ的速率方程可表示为，其中为速率常数，(单位：)为各物质的起始分压，分别为的反应级数。实验结果表明速率常数与反应级数均受温度影响，当反应温度由升高到，则。12．（2024·山东名校考试联盟二模）丙醛工业上主要用于制合成纤维、橡胶促进剂和防老剂等。在铑催化剂作用下与常用乙烯羰基化合成丙醛，涉及的反应如下：主反应Ⅰ：C2H4(g)+H2(g)+CO(g)CH3CH2CHO(g)

ΔH1副反应Ⅱ：C2H4(g)+H2(g)CH3CH3(g)

ΔH2已知：在一定条件下一氧化碳能与铑催化剂结合生成羰基铑络合物；丙醛选择性：x(CH3CH2CHO)=×100%。回答下列问题：（1）反应Ⅰ、Ⅱ以气体分压表示的平衡常数Kp与温度T变化关系如图所示。据图判断，CH3CH3(g)+CO(g)CH3CH2CHO(g)

ΔH0(填“>”、“<”或“=”)，的数值范围是(填标号)。A．<-1

B．-1～0

C．0～1

D．>1（2）在T1℃、压强为150kPa条件