第83頁（共83頁）2026高考化學(xué)復(fù)習(xí)難題速遞之化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡（解答題）（2025年11月）一．解答題（共20小題）1．（2025秋?荔灣區(qū)校級期中）為降低溫室效應(yīng)，CO2的捕集利用技術(shù)成為研究的重點。（1）一種利用CO2的反應(yīng)為：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）ΔH＜0。下列措施能使已達(dá)到平衡時反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是。A.及時分離出水蒸氣B.適當(dāng)降低溫度C.增大CO2的濃度D.縮小體積，增大壓強(qiáng)（2）CO2和H2發(fā)生如下反應(yīng)可以制取甲醇和二甲醚。反應(yīng)Ⅰ：C反應(yīng)Ⅱ：2寫出由CH3OH（g）合成CH3OCH3（g）熱化學(xué)方程式。（3）CO合成甲醇的反應(yīng)為CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH，在容積均為2L的甲、乙兩個恒容密閉容器中分別充入2molCO、4molH2與4molCO、8molH2，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)，平衡時甲醇的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。①能判斷甲，乙容器中反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是。A.混合氣體的密度不變B.2v正（H2）＝v逆（CH3OH）C.容器中的氣體的壓強(qiáng)不變D.c（CO）：c（H2）：c（CH3OH）＝1：2：1②300℃時，當(dāng)甲容器中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)處于D點時，此時V（正）V（逆）（填“＞”“＜”或“＝”）。③曲線Ⅰ代表的是容器（填“甲”或“乙”）中發(fā)生的反應(yīng)。④該反應(yīng)的ΔH0（填“＞”或“＝”“＜”）。⑤A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、Kc大小關(guān)系是，計算KC＝。2．（2025秋?市中區(qū)校級期中）我國力爭于2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。研發(fā)二氧化碳的碳捕集和碳利用技術(shù)是科學(xué)研究的熱點問題。實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的有效方式之一是CO2加氫生產(chǎn)甲醇（CH3OH），反應(yīng)體系中發(fā)生如下反應(yīng)：ⅰ.CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH1＝﹣90.77kJ/molⅱ.CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH2＝+41.21kJ/molⅲ.CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH3（1）反應(yīng)ⅰ、ⅱ、ⅲ在不同溫度下對應(yīng)的平衡常數(shù)如圖所示，220℃時，反應(yīng)ⅰ的平衡常數(shù)K＝8.0×10﹣3，則220℃時，反應(yīng)ⅲ的平衡常數(shù)K＝。在催化劑作用下，往容積為2L起始壓強(qiáng)為P0的剛性容器中通入1molCO2（g）和3molH2（g）發(fā)生反應(yīng)ⅰ、ⅱ、ⅲ，不同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇性（甲醇的選擇性=n(CH3OH生成)n(CO2消耗))如圖所示，甲醇的選擇性隨溫度的升高而降低的原因可能是（3）在In2O3表面可以實現(xiàn)CO2加氫合成甲醇：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH3，下列說法正確的是（填標(biāo)號）。A.In2O3能提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率B.反應(yīng)過程中，CO2發(fā)生了還原反應(yīng)C.In2O3會使|ΔH|的數(shù)值減小D.In2O3提高了活化分子百分?jǐn)?shù)（4）利用光電催化原理，由CO2和H2O也可制備CH3OH裝置如圖1所示，不同催化劑下生成CH3OH的法拉第效率與電極電勢的關(guān)系如圖2所示（已知法拉第效率是指實際生成物和理論生成物的百分比）。①為了保證生成甲醇的法拉第效率在較高水平，最合適的電勢及最佳催化劑是。②寫出光電催化裝置圖中右側(cè)的電極反應(yīng)式：。3．（2025秋?黑龍江期中）某新能源企業(yè)為推動“碳中和”目標(biāo)，投資建設(shè)綠色甲醇生產(chǎn)項目，實現(xiàn)CO2的資源化利用。制備甲醇的相關(guān)反應(yīng)如表：化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度/℃450850ⅰCO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）K11.00.04ⅱ2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）K24.00.15ⅲ3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）K3回答下列問題：（1）反應(yīng)ⅲK3＝（用K1、K2表示），ΔH（填“＞”或“＜”）0。（2）反應(yīng)③能自發(fā)的條件是（填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”）。（3）向VL恒容密閉容器中充入0.1molCO2（g）和0.3molH2（g），在催化劑作用下利用反應(yīng)ⅲ制備甲醇。已知正反應(yīng)速率可表示為v正=k正c3(H2)?c(CO2)逆反應(yīng)速率可表示為v逆＝k逆c（CH3OH）?c（H2O），其中k正、k逆為速率常數(shù)。圖1表示速率常數(shù)隨溫度的變化關(guān)系，其中能夠代表k正的曲線為（4）向恒壓（3.OMPa）密閉裝置中通入1molCO2和2molH2發(fā)生反應(yīng)ⅲ，在不同催化劑下測定甲醇的時空收率隨溫度的變化曲線如圖2所示（時空收率表示單位物質(zhì)的量催化劑表面甲醇的平均生成速率）。最佳催化劑及最佳反應(yīng)溫度是；（5）已知在密閉容器中合成甲醇除了發(fā)生反應(yīng)ⅲ外，還存在反應(yīng)ⅳCO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）。若只考慮這兩個反應(yīng)，控制反應(yīng)條件（均使用了催化劑），研究投料比（反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比）壓強(qiáng)、溫度對反應(yīng)體系的影響。產(chǎn)率φ和選擇性S的定義：φ(B)=①圖1中，當(dāng)投料比為5時，CO2的轉(zhuǎn)化率約為16%，φ（CH3OH）≈5%，則S（CH3OH）≈%（保留2位有效數(shù)字）。②圖2中，在催化劑2的作用下，發(fā)生的主要反應(yīng)是（填“?！被颉阿ぁ保＂蹐D3中，當(dāng)溫度高于523K時，甲醇的產(chǎn)率隨溫度升高而減小，原因可能有（任寫出1條）。4．（2025?湖州二模）二氧化碳的排放日益受到環(huán)境和能源領(lǐng)域的關(guān)法，其綜合利用是研究的重要課題?；卮鹣铝袉栴}：（1）已知下列熱化學(xué)方程式：反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）ΔH1＝﹣164.9kJ?mol﹣1反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH2＝+41.2kJ?mol﹣1則反應(yīng)CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）ΔH3＝kJ?mol﹣1。（2）①向體積均為VL的恒壓密閉容器中通入1molCO2、3molH2，分別在0.1MPa和1MPa下發(fā)生上述反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ，分析溫度對平衡體系中CO2、CO、CH4的影響，設(shè)這三種氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之和為1，其中CO和CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度變化關(guān)系如圖所示。下列敘述能判斷反應(yīng)體系達(dá)到平衡的是（填標(biāo)號）。A．CO2的消耗速率和CH4的消耗速率相等B．混合氣體的密度不再發(fā)生變化C．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再發(fā)生變化②圖中表示1MPa時CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系的曲線是（填字母），理由是；550℃條件下，tmin反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡時容器的體積為L，反應(yīng)Ⅱ的Kp＝。（以分壓表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）（3）一種從高爐氣回收CO2制儲氫物質(zhì)HCOOH的綜合利用示意圖如圖所示：①某溫度下，當(dāng)吸收池中溶液的pH＝8時，此時該溶液中c(H2CO3)c(CO32-)=[已知：該溫度下Ka1（H2CO3）＝5.0×10﹣7mol?L﹣1，Ka2（H2②利用電化學(xué)原理控制反應(yīng)條件能將CO2電催化還原為HCOOH，電解過程中還伴隨著析氫反應(yīng)，若生成HCOOH的電解效率為80%，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移3mole﹣時，陰極室溶液的質(zhì)量增加g[B的電解效率=n(5．（2025?河北校級一模）在“碳達(dá)峰、碳中和”的目標(biāo)引領(lǐng)下，對減少二氧化碳排放的相關(guān)技術(shù)研究正成為世界各國的前沿發(fā)展方向?；卮鹣铝袉栴}：（1）利用CH4—CO2干重整反應(yīng)不僅可以對天然氣資源綜合利用，還可以緩解溫室效應(yīng)對環(huán)境的影響。該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來實現(xiàn)：Ⅰ．CH4（g）?C（ads）+2H2（g）Ⅱ．C（ads）+CO2（g）?2CO（g）上述反應(yīng)中C（ads）為吸附活性炭，反應(yīng)歷程的能量變化如圖所示。①反應(yīng)Ⅱ是（填“慢反應(yīng)”或“快反應(yīng)”），CH4—CO2干重整反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。（選取圖中E1、E2、E3、E4、E5表示反應(yīng)熱）②在恒壓條件下，等物質(zhì)的量的CH4（g）和CO2（g）發(fā)生干重整反應(yīng)時，各物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。已知在干重整反應(yīng)中還發(fā)生了副反應(yīng)：H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH＞0，則表示CH4平衡轉(zhuǎn)化率的是曲線（填“A”或“B”），判斷的依據(jù)是。③在恒壓p、800K條件下，在密閉容器中充入等物質(zhì)的量的CH4（g）和CO2（g），若曲線A對應(yīng)物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，曲線B對應(yīng)物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率為20%，則以上反應(yīng)平衡體系中n（CO）：n（H2O）＝，干重整反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝（用平衡分壓代替平衡濃度表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，列出計算式，無需化簡）。（2）二氧化碳電還原反應(yīng)提供了一種生產(chǎn)乙醇的方法，已知反應(yīng)過程中在三種不同催化劑表面（Cu、C/Cu、N—C/Cu）的某個基元反應(yīng)的能量變化如圖所示（IS表示始態(tài)，TS表示過渡態(tài)，F(xiàn)S表示終態(tài)，*表示催化劑活性中心原子）?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)銅表面涂覆一層氮摻雜的碳（N—C）可以提高乙醇的選擇性，其原因可能是。6．（2025秋?天津期中）甲醇是重要的化工原料，應(yīng)用前景廣闊。研究表明，二氧化碳與氫氣反應(yīng)可以合成甲醇，反應(yīng)如下：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）。（1）研究溫度對甲醇產(chǎn)率的影響時發(fā)現(xiàn)，在210～290℃，保持原料氣中CO2和H2的投料比不變，得到平衡時甲醇的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示，則該反應(yīng)的ΔH0（填“＞”、“＜”或“＝”下同），比較該反應(yīng)在210℃和290℃時的平衡常數(shù)大?。篕（210℃）K（290℃）。（2）有利于提升化學(xué)反應(yīng)速率且提高平衡時CO2轉(zhuǎn)化率的措施有（填序號）。a.持續(xù)升高溫度b.縮小容器容積，增大壓強(qiáng)c.使用催化劑d.適當(dāng)增大H2的濃度（3）A生成B的反應(yīng)如下：A?H+/△B+H2O，在25℃時，溶液中A的初始濃度為0.180mol/L，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，測得t/min215080100120160220∞c（mol?L﹣1）0.0240.0500.0710.0810.0900.1040.1160.132①在50～80min內(nèi)，以B的濃度變化表示的反應(yīng)速率為mol/（L?min）。②在120min時，A的轉(zhuǎn)化率為。③在25℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為K＝。④為提高平衡時A的轉(zhuǎn)化率，除適當(dāng)控制反應(yīng)溫度外，還可采取的措施是。7．（2025秋?商丘期中）氫氣在工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛，既是重要的化工原料，也是清潔能源載體?；卮鹣铝袉栴}：（1）合成氨反應(yīng)為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH＝﹣92.4kJ?mol﹣1△S＝﹣200J?K﹣1?mol﹣1。①合成氨反應(yīng)在常溫下（298K）（填“能”或“不能”）自發(fā)進(jìn)行。②合成氨的催化劑典型配方是：Fe3O4、少量的Al2O3及K2O、CaO進(jìn)行燒結(jié)，其中Al2O3為結(jié)構(gòu)助劑，在燒結(jié)中形成多孔結(jié)構(gòu)骨架，這種骨架的優(yōu)點是。（2）H2可以在某催化劑下將CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，其機(jī)理如圖所示。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種含Ru的物質(zhì)中作催化劑的是（填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。寫出該反應(yīng)的總化學(xué)方程式：。（3）氫能的高效利用途徑之一是在燃料電池中產(chǎn)生電能。某研究小組自制的熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理如圖所示，負(fù)極的電極反應(yīng)式為。（4）工業(yè)上常用甲烷、水蒸氣重整制備氫氣，發(fā)生如下反應(yīng)：Ⅰ.CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）Ⅱ.CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）總反應(yīng)：CH4（g）+2H2O（g）?CO2（g）+4H2（g）ΔH①已知：25℃、101kPa時，CH4（g）的燃燒熱ΔH1=-890.3kJ?mol-1H2（g）的燃燒熱ΔH②下列操作中，能同時加快反應(yīng)速率并提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的是（填字母）。A.適當(dāng)增加CH4用量B.適當(dāng)升溫C.適當(dāng)加壓D.加入催化劑③恒溫恒容條件下，將CH4（g）和H2O（g）按物質(zhì)的量比1：2加入到反應(yīng)器中，起始壓強(qiáng)為pkPa，反應(yīng)達(dá)平衡時總壓強(qiáng)為1.5pkPa，則平衡時CH4（g）的轉(zhuǎn)化率為%，其中CO2（g）在所有含碳物質(zhì)中的物質(zhì)的量占比為60%，則該溫度下反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kp＝kPa2KP為用各物種的分壓表示的平衡常數(shù)，分壓＝物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)×總壓，列出含p的計算式即可）。8．（2025秋?黑龍江期中）氨是最基本的化工原料之一，工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項重大突破，目前已有三位科學(xué)家因其獲得諾貝爾獎。合成氨的反應(yīng)為N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）ΔH＜0，回答下列問題：（1）恒溫恒容下，向密閉容器中充入一定量的N2和H2則下列條件中一定能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。（填字母代號）a.N2、H2和NH3的物質(zhì)的量濃度為1：3：2b.容器中氣體的密度不變c.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不變d.6amolN—H鍵斷裂同時斷裂a(bǔ)molH—H鍵（2）合成氨反應(yīng)的歷程和能量變化如圖所示，符號“?”可視為催化劑。對合成氨總反應(yīng)速率影響最大的基元反應(yīng)的活化能為kJ/mol，該步反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）某合成氨速率方程為：v=kcα(N2)實驗c(c(c(v/mol?L﹣1?s﹣11mnPq22mnP2q3mn0.1p10q4m2nP2.828q（4）在催化劑作用下，按n（N2）：n（H2）＝1：3的投料比投入，發(fā)生反應(yīng)生成NH3，平衡時混合氣中NH3①該反應(yīng)的平衡常數(shù)KaKb（填“＜”“＝”或“＞”）。②500℃、壓強(qiáng)為P0時，H2的轉(zhuǎn)化率為%（保留三位有效數(shù)字），此時反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp＝?！綤p為平衡分壓代替平衡濃度計算求得的平衡常數(shù)（分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）】9．（2025秋?市中區(qū)校級期中）研究氮氧化物的處理對建設(shè)美麗中國具有重要意義。（1）目前汽車尾氣系統(tǒng)中均安裝了催化轉(zhuǎn)化器。在催化轉(zhuǎn)化器中，汽車尾氣中的CO和NO在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)生成CO2和N2。已知：N2（g）+O2（g）?2NO（g）ΔC（s）+O2（g）?CO2（g）Δ2C（s）+O2（g）?2CO（g）Δ則反應(yīng)2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g）的ΔH為。（2）2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g）的反應(yīng)歷程如圖（圖中所有物質(zhì)均為氣態(tài)）。該反應(yīng)的快速步驟是反應(yīng)（填對應(yīng)序號）?？偡磻?yīng)的中間產(chǎn)物的化學(xué)式為、。（3）T℃，將等物質(zhì)的量的NO和CO充入容積為2L的恒容密閉容器中，若溫度和體積不變，反應(yīng)過程中NO的物質(zhì)的量隨時間變化如圖（1）所示。該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝；平衡時若保持溫度不變，再向容器中充入CO、CO2各0.2mol，則平衡將（填“向左”、“向右”或“不”）移動。（4）某研究小組探究催化劑、Ⅱ?qū)O、NO轉(zhuǎn)化的影響。將CO和NO以一定的流速通過兩種不同的催化劑進(jìn)行反應(yīng)，相同時間內(nèi)測量逸出氣體中N2的含量，從而確定尾氣脫氮率（即NO的轉(zhuǎn)化率），結(jié)果如圖（2）所示。溫度高于250℃時，圖中曲線Ⅰ脫氮率隨溫度升高而降低的原因是。10．（2025秋?富寧縣期中）丙烷（C3H8）氧化脫氫（ODHP）是一種極具前景的丙烯（C3H6）制備技術(shù)，主要反應(yīng)如下：C3H8(g)+12O2（1）其他條件相同時，在不同的硼基催化劑作用下，一定時間內(nèi)丙烷的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度的變化關(guān)系如圖所示。①在480℃時，在相同的條件下為使丙烷的轉(zhuǎn)化率最大，應(yīng)選擇的催化劑是（填標(biāo)號）。A．4%Ni@BOx/BNB．2%B/SiO2C．2%B/BND．BN②圖中丙烷的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因可能是。③經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，硼基催化劑必須在500℃以上才能提供足夠的活性，但此時丙烷的轉(zhuǎn)化率開始下降，原因可能是。④丙烷氧化脫氫除生成C3H6外，還會過度氧化生成CO、CO2等物質(zhì)，此過程（填“吸收”或“釋放”）能量。（2）天津大學(xué)鞏金龍教授團(tuán)隊通過將二氧化鈦與金屬鎳結(jié)合，開發(fā)了一種新型的Ni@TiOx催化劑。這種催化劑不僅成本低、環(huán)境友好，而且在丙烷脫氫反應(yīng)：C3H8（g）?C3H6（g）+H2（g）ΔH＞0中展現(xiàn)出高選擇性和高穩(wěn)定性。①已知：物質(zhì)丙烷（C3H8）丙烯（C3H6）氫氣燃燒熱/（kJ?mol﹣1）ΔH1ΔH2ΔH3則丙烷脫氫反應(yīng)的ΔH＝kJ?mol﹣1（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示）。②在總壓恒定為100kPa的密閉容器中通入C3H8和N2的混合氣體進(jìn)行丙烷脫氫反應(yīng)（N2不參與反應(yīng)）。已知通入氣體中C3H8的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.4，在溫度為T℃時，C3H8的平衡轉(zhuǎn)化率為50%。則T℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝kPa（提示：以平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，化為最簡式）。③從熱力學(xué)角度考慮，有利于C3H6的生成（寫出兩點）。11．（2025秋?廣東月考）我國學(xué)者結(jié)合實驗與計算機(jī)模擬結(jié)果，研究了NO—CO的反應(yīng)歷程。在催化劑作用下，此反應(yīng)可有效降低汽車尾氣污染物排放。（1）由如圖可知2CO（g）+2NO（g）?2CO2（g）+N2（g）屬于反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）。（2）在一定條件下，在體積為2L的密閉容器中，充入2molCO和6molNO發(fā)生上述反應(yīng)，測得CO2和CO的濃度隨時間變化如圖所示。在4min到9min時間段，V（N2）＝mol?L﹣1?min﹣1。（3）下列措施能增大反應(yīng)速率的是（填字母）。A．升高溫度B．?dāng)U大容器體積C．恒容充入一定量氦氣D．加入催化劑（4）探究溫度、壓強(qiáng)（2MPa，5MPa）對反應(yīng)的影響，如圖所示，表示2MPa的是（填曲線字母）。（5）使用相同催化劑，測得相同時間內(nèi)NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線如圖，解釋NO的轉(zhuǎn)化率在400～900℃范圍內(nèi)隨溫度升高而下降的可能原因是。（6）一定溫度下，向容積2L的恒容密閉容器充入CO和NO，一段時間后，CO為2mol，NO為2mol，CO2為2mol，N2為0.5mol，已知該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝10，此時反應(yīng)v正v逆（填“大于”“等于”“小于”）。12．（2025秋?郫都區(qū)校級月考）CaCO3的熱分解與NixPy催化的CH4重整結(jié)合，可生產(chǎn)高純度合成氣（H2和CO），實現(xiàn)碳資源的二次利用。主要反應(yīng)如下：反應(yīng)Ⅰ：CaCO3（s）?CaO（s）+CO2（g）ΔH1＝+178kJ?mol﹣1反應(yīng)Ⅱ：CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）ΔH2＝+247kJ?mol﹣1反應(yīng)Ⅲ：H2（g）+CO2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH3＝+41kJ?mol﹣1回答下列問題：（1）CaO的電子式為。（2）反應(yīng)Ⅳ：CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）ΔH4＝kJ?mol﹣1，該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件為（填“低溫”“高溫”或“任何溫度”）。（3）恒壓條件下，加入CH4進(jìn)行重整反應(yīng)可以促進(jìn)CaCO3分解，原因為。（4）在溫度分別為T1、T2和T3下，CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示，T1、T2和T3由小到大的關(guān)系是，判斷的理由為。（5）一定溫度下，120kPa下，向體系中加入1.0molCaCO3和1.5molCH4，假設(shè)此條件下只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)Ⅲ，恒壓反應(yīng)至平衡時，體系中CaCO3轉(zhuǎn)化率為90%，CH4轉(zhuǎn)化率為40%，CO的物質(zhì)的量為1.4mol，則該條件下，反應(yīng)Ⅲ的平衡常數(shù)Kp＝，此時原位CO2利用率為%。已知：原位CO2利用率=n13．（2025秋?廣東月考）研究NOx、SO2等大氣污染物的處理對建設(shè)美麗中國具有重要意義。Ⅰ．汽車尾氣中的NO和CO在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)：2NO（g）+2CO（g）＝N2（g）+2CO2（g）ΔH。（1）已知：N2（g）+O2（g）＝2NO（g）ΔH1=+180.0kJ?mol-1，CO的燃燒熱ΔH2=-283.0（2）一定條件下，在1L恒容密閉容器中加入2molCO和2molNO發(fā)生上述反應(yīng)，部分物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)（φ）隨時間（t）的變化如圖所示，回答：①下列說法正確的是。A．升高溫度可使該反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小B．使用高效催化劑可有效提高正反應(yīng)速率C．反應(yīng)達(dá)到平衡后，NO的反應(yīng)速率保持恒定D．單位時間內(nèi)消耗CO和NO的物質(zhì)的量相等時，反應(yīng)達(dá)到平衡②曲線（填“a”或“b”）表示的是φ（N2）隨時間的變化。③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量：M（t1）M（t3）（填“＞”“＜”或“＝”）。④該溫度下，此反應(yīng)的濃度平衡常數(shù)KC＝（保留兩位有效數(shù)字）。Ⅱ．SO2的催化氧化是工業(yè)制硫酸的關(guān)鍵步驟：2SO2（g）+O2（g）＝2SO3（g）ΔH＜0。（3）按投料比2：1把SO2和O2加入一密閉的容器中發(fā)生反應(yīng)2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g），測得平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率與溫度T、壓強(qiáng)p的關(guān)系如圖甲所示：①圖甲中，A、B兩點對應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KA（填“＞”“＜”或“＝”，下同）KB；溫度為T1時，D點v（D正）與v（D逆）的大小關(guān)系為v（D正）v（D逆）。②恒溫恒容下，測得平衡時SO3的體積分?jǐn)?shù)與起始的n(SO2)n(O2)關(guān)系如圖乙所示，則當(dāng)n(SO2)n(O2)=1.5達(dá)到平衡狀態(tài)時，SO3的體積分?jǐn)?shù)是圖乙中D、E、F三點中的14．（2025秋?廣東月考）煙氣中主要污染物SO2、NOx，為消除排放、保護(hù)環(huán)境，實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。處理方法一：煙氣經(jīng)O3預(yù)處理后用CaSO3水懸浮液吸收，可減少煙氣中SO2、NOx的含量。O3氧化煙氣中SO2、NO的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：NO（g）+O3（g）＝NO2（g）+O2（g）ΔH1NO（g）+12O2（g）＝NO2（g）ΔSO2（g）+O3（g）?SO3（g）+O2（g）ΔH3（1）反應(yīng)3NO（g）+O3（g）＝3NO2（g）的ΔH＝（用ΔH1、ΔH2表示）。（2）2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）ΔH4＝﹣akJ?mol﹣1（a＞0），在相同條件下將1molSO2和0.5molO2通入密閉容器中充分反應(yīng)，放出熱量為QkJ，則Q0.5a（填“＞”“＜”“＝”）。（3）2O3（g）＝3O2（g）ΔH5＝﹣bkJ?mol﹣1（b＞0），O3和O2比較，穩(wěn)定性更好的是。（4）化學(xué)反應(yīng)中的能量變化源自于化學(xué)反應(yīng)中化學(xué)鍵變化時產(chǎn)生的能量變化。如表為在298.15K，101kPa條件下測得一些化學(xué)鍵的鍵能（鍵能是指氣態(tài)分子中1mol化學(xué)鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量）：化學(xué)鍵鍵能（kJ?mol﹣1）H—O460O＝O499H—H437①1molC2H4（g）與足量O2（g）反應(yīng)，生成CO2（g）和H2O（l），放出1411kJ的熱量。寫出相應(yīng)的熱化學(xué)方程式。②工業(yè)合成氨為可逆反應(yīng)，寫出一條提高H2轉(zhuǎn)化率的措施。③已知：1molH2O（g）轉(zhuǎn)化為1molH2O（l）時放出44.0kJ的熱量。求298.15K，101kPa條件下H2的燃燒熱。15．（2025秋?廣東月考）我國提出了碳達(dá)峰、碳中和的目標(biāo)，控制大氣中的CO2濃度，減緩溫室效應(yīng)，將CO2轉(zhuǎn)化為高附加值化工產(chǎn)品成為當(dāng)前科技工作者的一個重要課題?；卮鹣铝袉栴}Ⅰ：工業(yè)生產(chǎn)尿素的基本原料為CO2、NH3。（1）反應(yīng)歷程中的能量變化如圖所示（反應(yīng)歷程中的有關(guān)物質(zhì)均為氣態(tài)）。寫出制備尿素的熱化學(xué)方程式：。（2）若向某恒溫且恒容的密閉容器中加入等物質(zhì)的量的NH3和CO2，發(fā)生上述反應(yīng)。下列敘述不能說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是（填標(biāo)號）。A．2v正（NH3）＝v逆[CO（NH2）2]B．壓強(qiáng)不再變化C．混合氣體的密度不再變化D．CO2的體積分?jǐn)?shù)不再變化Ⅱ：CO2催化加氫制烯烴（CnH2n）是緩解化石能源消耗、實現(xiàn)減排的重要途徑之一。FT轉(zhuǎn)化路徑（CO2→CO→CnH2n）涉及的主要反應(yīng)如下：i．CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH1＝41.1kJ?mol﹣1ⅱ．2CO（g）+4H2（g）?C2H4（g）+2H2O（g）ΔH2＝﹣210.2kJ?mol﹣1ⅲ．CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g）ΔH3＝﹣205.9kJ?mol﹣1（3）2CO2（g）+6H2（g）＝C2H4（g）+4H2O（g）（填“高溫”或“低溫”）有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。（4）有利于提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的措施有（填標(biāo)號）。A．增大n（CO2）：n（H2）投料比B．增大體系壓強(qiáng)C．使用高效催化劑D．及時分離H2O（5）n（CO2）：n（H2）投料比為1：3、壓強(qiáng)為1MPa時，無烷烴產(chǎn)物的平衡體系中CO2轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物選擇性隨反應(yīng)溫度變化曲線如圖。①有利于短鏈烯烴（n≤4）生成的溫度范圍為（填標(biāo)號）。A．373～573KB．573～773KC．773～973KD．973～1173K②373～1273K范圍內(nèi)，723K以前CO2的轉(zhuǎn)化率降低的原因是。（6）FT轉(zhuǎn)化路徑存在CH4含量過高問題，我國科學(xué)家采用Cr2O3（SG）和H—SAPO﹣34復(fù)合催化劑極大提高短鏈烯烴選擇性。CO2在催化劑Cr2O3（SG）表面轉(zhuǎn)化為甲醇的各步驟所需要克服的能壘及甲醇在H—SAPO﹣34作用下產(chǎn)生乙烯、丙烯示意圖如下。①吸附態(tài)用*表示，CO2→甲氧基（H3CO*）過程中，的生成是決速步驟（填化學(xué)式）。②H—SAPO﹣34具有氧八元環(huán)構(gòu)成的籠狀結(jié)構(gòu)（直徑0.94nm），籠口為小的八環(huán)孔（直徑0.38nm）。從結(jié)構(gòu)角度推測，短鏈烯烴選擇性提高的原因。16．（2025秋?無錫期中）合成氣（CO和H2）是重要的工業(yè)原料氣。（1）CO2—CH4聯(lián)合催化重整生產(chǎn)合成氣。主要反應(yīng)如下：反應(yīng)Ⅰ：CH4（g）+CO2（g）═2H2（g）+2CO（g）；Δ反應(yīng)Ⅱ：H2（g）+CO2（g）═H2O（g）+CO（g）；Δ①反應(yīng)Ⅱ在（選填“高溫”、“低溫”或“任意溫度”）下可以自發(fā)進(jìn)行。②一定溫度、100kPa下，向體系中加入1.0molCaCO3和1.0molCH4，假設(shè)此條件下其他副反應(yīng)可忽略。恒壓反應(yīng)至平衡時，體系中CaCO3轉(zhuǎn)化率為80%，CH4轉(zhuǎn)化率為60%，CO物質(zhì)的量為1.3mol，此時原位CO2利用率為。已知：原位CO2利用率=（2）利用合成氣合成乙二醇：2CO（g）+3H2（g）═HOCH2CH2OH（g）ΔH3，按化學(xué)計量比進(jìn)料，固定平衡轉(zhuǎn)化率α分別為0.4、0.5和0.6時，溫度與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖甲所示：①代表α＝0.6的曲線為（填“L1”、“L2或“L3”）。②ΔH30（填“＞”、“＜”或“＝”）。（3）合成氣經(jīng)“變換”、“脫碳”可以獲取高純度的CO2和H2。“變換”反應(yīng)為：CO（g）+H2O（g）＝CO2（g）+H2（g）。①N—甲基二乙醇胺[H3CN（CH2CH2OH）2]可實現(xiàn)對“變換”后混合氣體中CO2的捕集和釋放。N—甲基二乙醇胺能夠捕集和釋放CO2的可能原因是。②高純CO2可催化合成環(huán)狀碳酸酯。利用高純CO2和1，1﹣二甲基環(huán)氧乙烷（）合成環(huán)狀碳酸酯的可能機(jī)理如下所示。上述反應(yīng)中，水蒸氣的存在使得產(chǎn)品產(chǎn)率大幅度下降，原因是。17．（2025秋?靜安區(qū)校級期中）在一定溫度和催化劑條件下，0.1molNH3在2L的密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng)（此時容器內(nèi)總壓為200kpa），各氣態(tài)物質(zhì)的分壓隨時間的變化曲線如圖所示。（1）t1時容器內(nèi)氣體總物質(zhì)的量是mol。A.0.28B.0.24C.0.14D.0.08（2）t2時將容器體積迅速縮小至1L，圖中能正確表示壓縮后N2分壓變化趨勢的曲線是，說明理由：。A.aB.bC.cD.d18．（2025秋?孝感期中）二氧化碳是當(dāng)今最主要的溫室氣體，將其進(jìn)行資源化利用是實現(xiàn)“碳中和”的途徑之一?；卮鹣铝袉栴}：Ⅰ.利用CO2制備CO一定溫度下，在恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH＞0（1）該反應(yīng)（填“能”或“否”）自發(fā)進(jìn)行，理由是該反應(yīng)的ΔG（填“＞”“＜”或“＝”）0。Ⅱ.利用CO2制備甲醇（CH3OH）一定溫度下，向恒容密閉容器中通入一定量的CO2和H2發(fā)生反應(yīng)如下：主反應(yīng)：CO2（g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）ΔH＝﹣90.4kJ?mol﹣1K主副反應(yīng)：CO2（g）+H2（g）═CO（g）+H2O（g）ΔH＝+40.5kJ?mol﹣1K副（2）一定條件下，CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的平衡常數(shù)K＝（用K主，K副表示）。（3）我國科研人員研究了CO2在催化制甲醇的反應(yīng)路徑（H原子未呈現(xiàn)）如圖1所示。研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，催化劑1（CuO/MgO）及催化劑2（Cu2O/Ov﹣MgO）在最后一步基元反應(yīng)中“反應(yīng)過程﹣能量”如圖2表示。根據(jù)圖中信息，可推知在（填“催化劑1”或“催化劑2”）催化作用下，最后一步基元反應(yīng)更快。（4）探究溫度和壓強(qiáng)對平衡的影響。（其他條件相同）不同壓強(qiáng)下，平衡時CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系如圖3所示：①壓強(qiáng)P1（填“大于”或“小于”）p2。②圖3中當(dāng)溫度高于T1時，兩條曲線重疊的原因是。③一定溫度下，向恒容密閉容器中通入3molCO2和7molH2發(fā)生主、副反應(yīng)，初始壓強(qiáng)為p，反應(yīng)達(dá)到平衡時產(chǎn)物中含2molCH3OH和0.5molCO，則副反應(yīng)的Kp＝。19．（2025秋?閔行區(qū)校級期中）化學(xué)反應(yīng)速率和限度是中學(xué)化學(xué)原理中很重要部分，根據(jù)所學(xué)知識完成下列各題：（一）用純凈的鋅粒與稀鹽酸反應(yīng)制取氫氣氣體，請回答：（1）實驗過程如圖所示，分析判斷段化學(xué)反應(yīng)速率最快。（2）將鋅粒投入盛有稀鹽酸的燒杯中，產(chǎn)生H2的速率逐漸加快，其主要原因是。（3）為了減緩上述反應(yīng)的速率，欲向溶液中加入下列物質(zhì)少許，可行的是（不定項）。A.蒸餾水B.幾滴硫酸銅溶液C.濃鹽酸D.CH3COONa固體（二）某溫度時，在2L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：（4）該反應(yīng)的化學(xué)方程式：；（5）如果第4min時，將密閉容器體積壓縮為1L，X、Y、Z的物質(zhì)的量分別為。（二）用NH3催化還原NxOy可以消除氮氧化物的污染。已知：反應(yīng)Ⅰ：4NH3（g）+6NO（g）?5N2（g）+6H2O（l）ΔH1反應(yīng)Ⅱ：2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）ΔH（且|ΔH1|＝2|ΔH2|）反應(yīng)Ⅲ：4NH3（g）+6NO2（g）?5N2（g）+3O2（g）+6H2O（l）ΔH3反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ在不同溫度時的平衡常數(shù)及其大小關(guān)系如表，完成表后小題。溫度/K反應(yīng)Ⅰ反應(yīng)Ⅱ已知：K1＞K2＞K2'＞K1'298K1K2398K1K2（6）ΔH3＝（用ΔH1ΔH2的代數(shù)式表示）；推測反應(yīng)Ⅲ是反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）相同條件下，反應(yīng)Ⅰ在2L密閉容器內(nèi)，選用不同的催化劑，反應(yīng)產(chǎn)生N2的量隨時間變化如圖所示。n（N2）/mol（7）計算0～4分鐘在A催化劑作用下，反應(yīng)速率v（NO）＝。（8）下列說法不正確的是。（不定項）A.單位時間內(nèi)H—O鍵與N—H鍵斷裂的數(shù)目相等時，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡B.若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)K值不變時，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡C.該反應(yīng)的活化能大小順序是：Ea（A）＞Ea（B）＞Ea（C）D.增大壓強(qiáng)能使反應(yīng)速率加快，是因為增加了活化分子百分?jǐn)?shù)（9）恒溫、恒壓下，反應(yīng)Ⅱ達(dá)到平衡時體系中n（NO）：n（O2）：n（NO2）＝2：1：2。在其他條件不變時，再充入NO2氣體，NO2體積分?jǐn)?shù)（填“變大”、“變小”或“不變”）。（10）N2O和CO是常見的有毒氣體，利用如下反應(yīng)：N2O（g）+CO（g）?N2（g）+CO2（g）將其轉(zhuǎn)化為環(huán)境友好氣體。研究發(fā)現(xiàn)：“Fe+”可作為此反應(yīng)的催化劑。其總反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步為Fe++N2O?FeO++N2，則第二步反應(yīng)為。已知第二步反應(yīng)幾乎不影響總反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時間，由此推知，第一步反應(yīng)的活化能（填“大于”“小于”或“等于”）第二步反應(yīng)的活化能。20．（2025秋?徐州期中）利用CO2氣體合成甲醇、二甲醚，可以減少CO2排放。（1）CO2和H2可以制取CH3OH在300℃、γ﹣Al2O3催化作用下CH3OH可以合成CH3OCH3，寫出CH3OH合成CH3OCH3的化學(xué)反應(yīng)方程式。（2）①甲醇重整制氫：CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）ΔH＝+49.4kJ?mol﹣1已知：CaO（s）+CO2（g）═CaCO3（s）ΔH＝﹣178.8kJ?mol﹣1。向重整反應(yīng)體系中加入適量CaO的優(yōu)點是。②在Cu﹣Pd合金表面，甲醇與水蒸氣重整反應(yīng)的機(jī)理如圖﹣1所示（“*”表示此微粒吸附在催化劑表面，M為反應(yīng)過程的中間產(chǎn)物）。已知步驟Ⅱ中碳氧雙鍵與H2O發(fā)生加成反應(yīng)，根據(jù)元素電負(fù)性的變化規(guī)律，推導(dǎo)M的結(jié)構(gòu)簡式。若用CH3OD代替CH3OH則生成氫氣的分子式為。催化劑長時間使用后，因有積炭而失去活性。為減少積炭，可采用的方法是。（3）CO2催化加氫合成二甲醚：反應(yīng)Ⅰ：2CO2（g）+6H2（g）?CH3OCH3（g）+3H2O（g）ΔH＝﹣122.54kJ?mol﹣1反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH＝+41.2kJ?mol﹣1其他條件相同時，反應(yīng)一段時間，反應(yīng)溫度對CO2平衡轉(zhuǎn)化率及CO2實際轉(zhuǎn)化率影響如圖﹣2所示；反應(yīng)溫度對二甲醚的平衡選擇性及二甲醚實際選擇性影響如圖﹣3所示。（已知：CH3OCH3的選擇性=生成二甲醚的C①圖﹣2中，溫度高于290℃，CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的可能原因是。②圖﹣3中，在240℃～300℃范圍內(nèi)，相同溫度下，二甲醚的實際選擇性高于平衡選擇性，結(jié)合活化能從化學(xué)反應(yīng)速率的角度解釋原因：。

2026高考化學(xué)復(fù)習(xí)難題速遞之化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡（解答題）（2025年11月）參考答案與試題解析一．解答題（共20小題）1．（2025秋?荔灣區(qū)校級期中）為降低溫室效應(yīng)，CO2的捕集利用技術(shù)成為研究的重點。（1）一種利用CO2的反應(yīng)為：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）ΔH＜0。下列措施能使已達(dá)到平衡時反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是CD。A.及時分離出水蒸氣B.適當(dāng)降低溫度C.增大CO2的濃度D.縮小體積，增大壓強(qiáng)（2）CO2和H2發(fā)生如下反應(yīng)可以制取甲醇和二甲醚。反應(yīng)Ⅰ：C反應(yīng)Ⅱ：2寫出由CH3OH（g）合成CH3OCH3（g）熱化學(xué)方程式2CH3（3）CO合成甲醇的反應(yīng)為CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH，在容積均為2L的甲、乙兩個恒容密閉容器中分別充入2molCO、4molH2與4molCO、8molH2，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)，平衡時甲醇的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。①能判斷甲，乙容器中反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是C。A.混合氣體的密度不變B.2v正（H2）＝v逆（CH3OH）C.容器中的氣體的壓強(qiáng)不變D.c（CO）：c（H2）：c（CH3OH）＝1：2：1②300℃時，當(dāng)甲容器中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)處于D點時，此時V（正）＞V（逆）（填“＞”“＜”或“＝”）。③曲線Ⅰ代表的是容器乙（填“甲”或“乙”）中發(fā)生的反應(yīng)。④該反應(yīng)的ΔH＜0（填“＞”或“＝”“＜”）。⑤A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、Kc大小關(guān)系是在相同條件下，隨著溫度的升高，平衡時甲醇的百分含量減小，說明升溫平衡逆向移動，該反應(yīng)正向是放熱反應(yīng)，計算KC＝12?！緦ｎ}】化學(xué)反應(yīng)中的能量變化；化學(xué)平衡專題；理解與辨析能力．【分析】（1）A.及時分離出水蒸氣，生成物濃度降低，正、逆反應(yīng)速率都降低；B.適當(dāng)降低溫度，正、逆反應(yīng)速率降低，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；C.增大CO2的濃度，反應(yīng)物濃度增大，正逆反應(yīng)速率均增大；D.該反應(yīng)正向氣體分子數(shù)減少，縮小體積，增大壓強(qiáng)，正逆反應(yīng)速率均增大；（2）由CH3OH（g）合成CH3OCH3（g）化學(xué)方程式為2CH3OH（g）＝CH3OCH3（g）+3H2O（g），可由反應(yīng)Ⅱ﹣2反應(yīng)Ⅰ得到；（3）該反應(yīng)正向氣體分子數(shù)減少，加壓平衡正向移動，若乙的體積為4L，甲和乙的達(dá)到相同的平衡狀態(tài)，但乙的體積為2L，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動，相同情況下CH3OH的體積分?jǐn)?shù)大，故曲線Ⅰ代表容器乙中發(fā)生的反應(yīng)，曲線Ⅱ代表容器甲中發(fā)生的反應(yīng)；隨著溫度升高，甲醇的體積分?jǐn)?shù)降低，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。【解答】解：（1）A.及時分離出水蒸氣，生成物濃度降低，正、逆反應(yīng)速率都降低，平衡正向移動，故A錯誤；B.適當(dāng)降低溫度，正、逆反應(yīng)速率降低，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降溫平衡正向移動，故B錯誤；C.增大CO2的濃度，反應(yīng)物濃度增大，正逆反應(yīng)速率均增大，平衡正向移動，故C正確；D.該反應(yīng)正向氣體分子數(shù)減少，縮小體積，增大壓強(qiáng)，正逆反應(yīng)速率均增大，平衡正向移動，故D正確；故答案為：CD；（2）由CH3OH（g）合成CH3OCH3（g）化學(xué)方程式為2CH3OH（g）＝CH3OCH3（g）+3H2O（g），可由反應(yīng)Ⅱ﹣2反應(yīng)Ⅰ得到，故ΔH＝（﹣122.5+48.8×2）kJ?mol﹣1＝﹣24.9kJ?mol﹣1，熱化學(xué)方程式為：2C故答案為：2C（3）該反應(yīng)正向氣體分子數(shù)減少，加壓平衡正向移動，若乙的體積為4L，甲和乙的達(dá)到相同的平衡狀態(tài)，但乙的體積為2L，相當(dāng)于加壓，平衡正向移動，相同情況下CH3OH的體積分?jǐn)?shù)大，故曲線Ⅰ代表容器乙中發(fā)生的反應(yīng)，曲線Ⅱ代表容器甲中發(fā)生的反應(yīng)；隨著溫度升高，甲醇的體積分?jǐn)?shù)降低，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)；①A．該反應(yīng)氣體總質(zhì)量不變，恒容條件下混合氣體的密度一直不變，不能判斷達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．當(dāng)v正（H2）＝2v逆（CH3OH）時才打到化學(xué)平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減少，恒容條件下容器中的氣體的壓強(qiáng)不變時，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故C正確；D．當(dāng)c（CO）：c（H2）：c（CH3OH）＝1：2：1時不能判斷達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故D錯誤；故答案為：C；②300℃時，當(dāng)甲容器中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)處于D點時，仍為達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，甲醇的體積分?jǐn)?shù)低于平衡時，故平衡正向移動，v（正）＞v（逆），故答案為：＞；③根據(jù)分析，曲線Ⅰ代表的是容器乙中發(fā)生的反應(yīng)，故答案為：乙；④該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，原因是：在相同條件下，隨著溫度的升高，平衡時甲醇的百分含量減小，說明升溫平衡逆向移動，該反應(yīng)正向是放熱反應(yīng)，故答案為：＜；在相同條件下，隨著溫度的升高，平衡時甲醇的百分含量減小，說明升溫平衡逆向移動，該反應(yīng)正向是放熱反應(yīng)；⑤根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，設(shè)CO轉(zhuǎn)化了xmol，可列出三段式：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）起始/mol：240轉(zhuǎn)化/mol：x2xx平衡/mol：2﹣x4﹣2xx甲醇的體積分?jǐn)?shù)為50%，故x2-x+4-2x+x×100%=50%故答案為：12?！军c評】本題考查反應(yīng)中的能量變化和化學(xué)平衡，側(cè)重考查學(xué)生焓變和平衡移動的掌握情況，試題難度中等。2．（2025秋?市中區(qū)校級期中）我國力爭于2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實現(xiàn)碳中和。研發(fā)二氧化碳的碳捕集和碳利用技術(shù)是科學(xué)研究的熱點問題。實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的有效方式之一是CO2加氫生產(chǎn)甲醇（CH3OH），反應(yīng)體系中發(fā)生如下反應(yīng)：ⅰ.CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）ΔH1＝﹣90.77kJ/molⅱ.CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH2＝+41.21kJ/molⅲ.CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH3（1）反應(yīng)ⅰ、ⅱ、ⅲ在不同溫度下對應(yīng)的平衡常數(shù)如圖所示，220℃時，反應(yīng)ⅰ的平衡常數(shù)K＝8.0×10﹣3，則220℃時，反應(yīng)ⅲ的平衡常數(shù)K＝6.561×10﹣5。在催化劑作用下，往容積為2L起始壓強(qiáng)為P0的剛性容器中通入1molCO2（g）和3molH2（g）發(fā)生反應(yīng)ⅰ、ⅱ、ⅲ，不同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇性（甲醇的選擇性=n(CH3OH生成)n(CO2消耗))如圖所示，甲醇的選擇性隨溫度的升高而降低的原因可能是反應(yīng)iii為放熱反應(yīng)，溫度升高，不利于甲醇的生成（3）在In2O3表面可以實現(xiàn)CO2加氫合成甲醇：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）ΔH3，下列說法正確的是BD（填標(biāo)號）。A.In2O3能提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率B.反應(yīng)過程中，CO2發(fā)生了還原反應(yīng)C.In2O3會使|ΔH|的數(shù)值減小D.In2O3提高了活化分子百分?jǐn)?shù)（4）利用光電催化原理，由CO2和H2O也可制備CH3OH裝置如圖1所示，不同催化劑下生成CH3OH的法拉第效率與電極電勢的關(guān)系如圖2所示（已知法拉第效率是指實際生成物和理論生成物的百分比）。①為了保證生成甲醇的法拉第效率在較高水平，最合適的電勢及最佳催化劑是﹣1.0V、Cu（S）。②寫出光電催化裝置圖中右側(cè)的電極反應(yīng)式：CO2+6e﹣+6H+＝CH3OH+H2O?！緦ｎ}】化學(xué)平衡專題；理解與辨析能力．【分析】（1）反應(yīng)ⅰ、ⅱ、ⅲ在不同溫度下對應(yīng)的平衡常數(shù)如圖1所示，220℃時，反應(yīng)i的平衡常數(shù)K＝8.1×10﹣3，反應(yīng)ii吸熱，隨溫度升高平衡常數(shù)增大，則過a點的另一條曲線表示反應(yīng)ii，220℃時，反應(yīng)ii的平衡常數(shù)為8.1×10﹣33；i+ii得反應(yīng)iii，則220℃℃時，反應(yīng)iii的平衡常數(shù)K＝8.1×10﹣3×8.1×10﹣3＝6.561×10﹣5；（2）反應(yīng)iii為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，不利于甲醇的生成，所以甲醇的選擇性隨溫度的升高而降低；T℃下，二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率為25%，甲醇的選擇性為45%，反應(yīng)生成甲醇的物質(zhì)的量為1mol×25%×45%＝0.1125mol，反應(yīng)剩余二氧化碳1mol×（1﹣25%）﹣0.75mol；反應(yīng)生成CO的物質(zhì)的量為1mol×25%×（1﹣45%）＝0.1375mol；反應(yīng)消耗1molCO2，則生成1molH2O，反應(yīng)生成H2O的物質(zhì)的量為0.25mol；根據(jù)氫元素守恒，反應(yīng)剩余氫氣的物質(zhì)的量為3mol﹣0.1125mol×2﹣0.25mol＝2.525mol，以此計算反應(yīng)平衡常數(shù)K；（3）A.In2O3是催化劑，催化劑不能使平衡移動，不能提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率；B.反應(yīng)過程中，CO2中C元素化合價降低，發(fā)生了還原反應(yīng)；C.In2O3是催化劑，催化劑不能改變反應(yīng)物、生成物的能量，所以不能使|ΔH3|的數(shù)值改變；D.In2O3是催化劑，催化劑降低反應(yīng)活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)；（4）①為了保證生成甲醇的法拉第效率在較高水平，根據(jù)圖示，最合適的電勢及最佳催化劑是﹣1.0V、Cu（S）；②根據(jù)圖示，光電催化裝置圖右側(cè)，二氧化碳的電子腐蝕還原反應(yīng)生成甲醇，電極反應(yīng)式為CO2+6e﹣+6H+＝CH3OH+H2O；【解答】解：（1）反應(yīng)ⅰ、ⅱ、ⅲ在不同溫度下對應(yīng)的平衡常數(shù)如圖1所示，220℃時，反應(yīng)i的平衡常數(shù)K＝8.1×10﹣3，反應(yīng)ii吸熱，隨溫度升高平衡常數(shù)增大，則過a點的另一條曲線表示反應(yīng)ii，220℃時，反應(yīng)ii的平衡常數(shù)為8.1×10﹣33；i+ii得反應(yīng)iii，則220℃℃時，反應(yīng)iii的平衡常數(shù)K＝8.1×10﹣3×8.1×10﹣3＝6.561×10﹣5：故答案為：6.561×10﹣5；（2）反應(yīng)iii為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，不利于甲醇的生成，所以甲醇的選擇性隨溫度的升高而降低；T℃下，二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率為25%，甲醇的選擇性為45%，反應(yīng)生成甲醇的物質(zhì)的量為1mol×25%×45%＝0.1125mol，反應(yīng)剩余二氧化碳1mol×（1﹣25%）﹣0.75mol；反應(yīng)生成CO的物質(zhì)的量為1mol×25%×（1﹣45%）＝0.1375mol；反應(yīng)消耗1molCO2，則生成1molH2O，反應(yīng)生成H2O的物質(zhì)的量為0.25mol；根據(jù)氫元素守恒，反應(yīng)剩余氫氣的物質(zhì)的量為3mol﹣0.1125mol×2﹣0.25mol＝2.525mol，T℃下反應(yīng)CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）的平衡常數(shù)K=0.1375mol故答案為：反應(yīng)iii為放熱反應(yīng)，溫度升高，不利于甲醇的生成；0.018；（3）A.In2O3是催化劑，催化劑不能使平衡移動，不能提高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，故A錯誤；B.反應(yīng)過程中，CO2中C元素化合價降低，發(fā)生了還原反應(yīng)，故B正確；C.In2O3是催化劑，催化劑不能改變反應(yīng)物、生成物的能量，所以不能使|ΔH3|的數(shù)值改變，故C錯誤；D.In2O3是催化劑，催化劑降低反應(yīng)活化能，提高活化分子百分?jǐn)?shù)，故D正確；故答案為：BD；（4）①為了保證生成甲醇的法拉第效率在較高水平，根據(jù)圖示，最合適的電勢及最佳催化劑是﹣1.0V、Cu（S）；故答案為：﹣1.0V、Cu（S）；②根據(jù)圖示，光電催化裝置圖右側(cè)，二氧化碳的電子腐蝕還原反應(yīng)生成甲醇，電極反應(yīng)式為CO2+6e﹣+6H+＝CH3OH+H2O；故答案為：CO2+6e﹣+6H+＝CH3OH+H2O?！军c評】本題考查化學(xué)平衡，側(cè)重考查學(xué)生平衡移動的掌握情況，試題難度中等。3．（2025秋?黑龍江期中）某新能源企業(yè)為推動“碳中和”目標(biāo)，投資建設(shè)綠色甲醇生產(chǎn)項目，實現(xiàn)CO2的資源化利用。制備甲醇的相關(guān)反應(yīng)如表：化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度/℃450850ⅰCO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）K11.00.04ⅱ2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）K24.00.15ⅲ3H2（g）+CO2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）K3回答下列問題：（1）反應(yīng)ⅲK3＝K2K1（用K1、K2表示），ΔH＜（2）反應(yīng)③能自發(fā)的條件是低溫（填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”）。（3）向VL恒容密閉容器中充入0.1molCO2（g）和0.3molH2（g），在催化劑作用下利用反應(yīng)ⅲ制備甲醇。已知正反應(yīng)速率可表示為v正=k正c3(H2)?c(CO2)逆反應(yīng)速率可表示為v逆＝k逆c（CH3OH）?c（H2O），其中k正、k逆為速率常數(shù)。圖1表示速率常數(shù)隨溫度的變化關(guān)系，其中能夠代表k正的曲線為（4）向恒壓（3.OMPa）密閉裝置中通入1molCO2和2molH2發(fā)生反應(yīng)ⅲ，在不同催化劑下測定甲醇的時空收率隨溫度的變化曲線如圖2所示（時空收率表示單位物質(zhì)的量催化劑表面甲醇的平均生成速率）。最佳催化劑及最佳反應(yīng)溫度是Ni5Ga3、210℃；（5）已知在密閉容器中合成甲醇除了發(fā)生反應(yīng)ⅲ外，還存在反應(yīng)ⅳCO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）。若只考慮這兩個反應(yīng)，控制反應(yīng)條件（均使用了催化劑），研究投料比（反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比）壓強(qiáng)、溫度對反應(yīng)體系的影響。產(chǎn)率φ和選擇性S的定義：φ(B)=①圖1中，當(dāng)投料比為5時，CO2的轉(zhuǎn)化率約為16%，φ（CH3OH）≈5%，則S（CH3OH）≈31%（保留2位有效數(shù)字）。②圖2中，在催化劑2的作用下，發(fā)生的主要反應(yīng)是ⅳ（填“?！被颉阿ぁ保?。③圖3中，當(dāng)溫度高于523K時，甲醇的產(chǎn)率隨溫度升高而減小，原因可能有高于523K時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)iii為放熱反應(yīng)，溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，甲醇的產(chǎn)率隨溫度升高而減?。ɑ虍?dāng)溫度高于523K時催化劑活性降低，甲醇的產(chǎn)率隨溫度升高而減小）（任寫出1條）?！緦ｎ}】化學(xué)平衡專題；理解與辨析能力．【分析】（1）根據(jù)蓋斯定律可知，ii﹣i＝iii，則反應(yīng)ⅲ的K3=K2K1，450℃時，K3=4.01.0=4，850℃時，（2）ΔH﹣TΔS＜0在，反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行；（3）溫度升高，反應(yīng)速率加快，k正、k逆都增大，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，k逆增大的更大；（4）最佳催化劑及最佳反應(yīng)溫度是Ni5Ga3、210℃，此時甲醇的時空收率最大，；（5）①圖1中，CO2的轉(zhuǎn)化率與投料比成正比，故投料比是n(H2)n(CO2)，當(dāng)投料比為5時，CO2的轉(zhuǎn)化率約為16%，φ（CH3OH）≈5%，CO2的轉(zhuǎn)化率=消耗的CO2CO2的總量②圖2中，在催化劑2的作用下，壓強(qiáng)增大，對CO2的轉(zhuǎn)化率的無影響；③當(dāng)溫度高于523K時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)iii為放熱反應(yīng)，溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，甲醇的產(chǎn)率隨溫度升高而減小或當(dāng)溫度高于523K時催化劑活性降低，甲醇的產(chǎn)率隨溫度升高而減小?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)蓋斯定律可知，ii﹣i＝iii，則反應(yīng)ⅲ的K3=K2K1，450℃時，K3=4.01.0=4，850℃時，K3=0.15故答案為：K2（2）反應(yīng)③的ΔH＜0、ΔS＜0，ΔH﹣TΔS＜0在低溫下成立，即低溫下自發(fā)進(jìn)行，故答案為：低溫；（3）溫度升高，反應(yīng)速率加快，k正、k逆都增大，由此排除L3、L4，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，k逆增大的更大，則圖中能夠代表k正的曲線為L2，代表k逆的曲線是L1，故答案為：L2；（4）由圖可知，最佳催化劑及最佳反應(yīng)溫度是Ni5Ga3、210℃，此時甲醇的時空收率最大，故答案為：Ni5Ga3、210℃；（5）①圖1中，CO2的轉(zhuǎn)化率與投料比成正比，故投料比是n(H2)n(CO2)，當(dāng)投料比為5時，CO2的轉(zhuǎn)化率約為16%，φ（CH3OH）≈5%，CO2的轉(zhuǎn)化率=消耗的CO2CO2的總量×100%故答案為：31；②圖2中，在催化劑2的作用下，壓強(qiáng)增大，對CO2的轉(zhuǎn)化率的無影響，則發(fā)生的主要反應(yīng)是ⅳ，故答案為：ⅳ；③圖3中，當(dāng)溫度高于523K時，甲醇的產(chǎn)率隨溫度升高而減小，原因可能有高于523K時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)iii為放熱反應(yīng)，溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，甲醇的產(chǎn)率隨溫度升高而減?。ɑ虍?dāng)溫度高于523K時催化劑活性降低，甲醇的產(chǎn)率隨溫度升高而減?。?，故答案為：高于523K時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)iii為放熱反應(yīng)，溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，甲醇的產(chǎn)率隨溫度升高而減?。ɑ虍?dāng)溫度高于523K時催化劑活性降低，甲醇的產(chǎn)率隨溫度升高而減?。！军c評】本題主要考查化學(xué)平衡的計算，同時考查蓋斯定律的應(yīng)用，屬于高考高頻考點，難度較大。4．（2025?湖州二模）二氧化碳的排放日益受到環(huán)境和能源領(lǐng)域的關(guān)法，其綜合利用是研究的重要課題。回答下列問題：（1）已知下列熱化學(xué)方程式：反應(yīng)Ⅰ：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）ΔH1＝﹣164.9kJ?mol﹣1反應(yīng)Ⅱ：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）ΔH2＝+41.2kJ?mol﹣1則反應(yīng)CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）ΔH3＝+206.1kJ?mol﹣1。（2）①向體積均為VL的恒壓密閉容器中通入1molCO2、3molH2，分別在0.1MPa和1MPa下發(fā)生上述反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ，分析溫度對平衡體系中CO2、CO、CH4的影響，設(shè)這三種氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之和為1，其中CO和CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度變化關(guān)系如圖所示。下列敘述能判斷反應(yīng)體系達(dá)到平衡的是B（填標(biāo)號）。A．CO2的消耗速率和CH4的消耗速率相等B．混合氣體的密度不再發(fā)生變化C．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再發(fā)生變化②圖中表示1MPa時CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系的曲線是a（填字母），理由是反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡逆向移動，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)Ⅰ正向移動，CH4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大；550℃條件下，tmin反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡時容器的體積為0.75VL，反應(yīng)Ⅱ的Kp＝1。（以分壓表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）（3）一種從高爐氣回收CO2制儲氫物質(zhì)HCOOH的綜合利用示意圖如圖所示：①某溫度下，當(dāng)吸收池中溶液的pH＝8時，此時該溶液中c(H2CO3)c(CO32-)=4[已知：該溫度下Ka1（H2CO3）＝5.0×10﹣7mol?L﹣1，Ka2（H2②利用電化學(xué)原理控制反應(yīng)條件能將CO2電催化還原為HCOOH，電解過程中還伴隨著析氫反應(yīng)，若生成HCOOH的電解效率為80%，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移3mole﹣時，陰極室溶液的質(zhì)量增加25.2g[B的電解效率=n(【專題】化學(xué)反應(yīng)中的能量變化；化學(xué)平衡專題．【分析】（1）反應(yīng)Ⅱ﹣反應(yīng)Ⅰ可得CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）；（2）①A．反應(yīng)Ⅰ+反應(yīng)Ⅱ可得總反應(yīng)方程式為2CO2（g）+5H2（g）?CH4（g）+CO（g）+3H2O（g），CO2和CH4的系數(shù)不同；B．CO2和H2在恒壓密閉容器中反應(yīng)，且反應(yīng)為氣體分?jǐn)?shù)改變的反應(yīng)；C．CO2和H2在恒壓密閉容器中反應(yīng)；②反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡逆向移動，CH4百分含量減小，a、c表示CH4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)Ⅰ正向移動，CH4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，表示1MPa時CH4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系的曲線是a；b和c分別為0.1MPa時CO和CH4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系的曲線，550℃條件下，CO和CH4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為20%、50%，且CO2、CO、CH4氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之和為1；設(shè)反應(yīng)Ⅰ中CO2消耗了xmol，則生成了0.5xmolCH4；設(shè)反應(yīng)Ⅱ消耗了CO2消耗了ymol，生成了0.5ymolCO；則0.5x(1-x-y)+0.5x+0.5y=50%0.5y(1-x-y)+0.5x+0.5y=20%，x=1017y=417，則容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量分比為CO2：317mol，H2：717mol，CH4：1017mol，CO：417mol，H2O：2417mol，則容器中所有物質(zhì)的物質(zhì)的量為48（3）①已知該溫度下，H2CO3?H++HCO3-，Ka1(H2CO3②生成HCOOH的電解效率為80%，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移3mole﹣時，由B的電解效率=n(生產(chǎn)B所用的電子)n(通過電極的電子)可知，n（生產(chǎn)HCOOH所用的電子）＝2.4mol，陰極室發(fā)生反應(yīng)為【解答】解：（1）反應(yīng)Ⅱ﹣反應(yīng)Ⅰ可得CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）ΔH3＝ΔH2﹣ΔH1＝+206.1kJ?mol﹣1，故答案為：+206.1；（2）①A．反應(yīng)Ⅰ+反應(yīng)Ⅱ可得總反應(yīng)方程式為2CO2（g）+5H2（g）?CH4（g）+CO（g）+3H2O（g），CO2和CH4的系數(shù)不同，則CO2的消耗速率和CH4的消耗速率相等，不能說明達(dá)到平衡，故A錯誤；B．恒壓密閉容器中反應(yīng)為氣體分?jǐn)?shù)改變的反應(yīng)，則混合氣體的密度不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，故B正確；C．恒壓密閉容器中容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)始終保持不變，則壓強(qiáng)不變，不能說明達(dá)到平衡，故C錯誤；故答案為：B；②反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡逆向移動，CH4百分含量減小，a、c表示CH4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)Ⅰ正向移動，CH4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，表示1MPa時CH4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系的曲線是a；b和c分別為0.1MPa時CO和CH4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化關(guān)系的曲線，550℃條件下，tmin反應(yīng)達(dá)到平衡，設(shè)反應(yīng)生成了xmolCH4，則可知生成了0.4xmolCO，反應(yīng)消耗了1﹣1.4xmolCO2，根據(jù)三種氣體的關(guān)系可得x1-1.4x+x+0.4x=0.5，解得x＝0.5，所以達(dá)到平衡時整個體系中含有0.3molCO2，0.2molCO、0.5molCH4、0.8molH2、1.2molH2O，所以平衡時容器的體積為0.3mol故答案為：a；反應(yīng)Ⅰ正反應(yīng)放熱，升高溫度，平衡逆向移動，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)Ⅰ正向移動，CH4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大；0.75V；1；（3）①已知該溫度下，Ka1(H2CO故答案為：4；②生成HCOOH的電解效率為80%，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移3mole﹣時，B的電解效率=n(生產(chǎn)B所用的電子)n(通過電極的電子)可知，n（生產(chǎn)HCOOH所用的電子）＝2.4mol，陰極室發(fā)生反應(yīng)為CO2+4H++4e﹣＝HCOOH+H2↑，則陰極室溶液的質(zhì)量增加為m（CO2）﹣m（H2）＝故答案為：25.2?！军c評】本題考查反應(yīng)中的能量變化和化學(xué)平衡，側(cè)重考查學(xué)生蓋斯定律、平衡移動和平衡常數(shù)計算的掌握情況，試題難度中等。5．（2025?河北校級一模）在“碳達(dá)峰、碳中和”的目標(biāo)引領(lǐng)下，對減少二氧化碳排放的相關(guān)技術(shù)研究正成為世界各國的前沿發(fā)展方向。回答下列問題：（1）利用CH4—CO2干重整反應(yīng)不僅可以對天然氣資源綜合利用，還可以緩解溫室效應(yīng)對環(huán)境的影響。該反應(yīng)一般認(rèn)為通過如下步驟來實現(xiàn)：Ⅰ．CH4（g）?C（ads）+2H2（g）Ⅱ．C（ads）+CO2（g）?2CO（g）上述反應(yīng)中C（ads）為吸附活性炭，反應(yīng)歷程的能量變化如圖所示。①反應(yīng)Ⅱ是快反應(yīng)（填“慢反應(yīng)”或“快反應(yīng)”），CH4—CO2干重整反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）ΔH＝+（E3﹣E1）kJ?mol﹣1。（選取圖中E1、E2、E3、E4、E5表示反應(yīng)熱）②在恒壓條件下，等物質(zhì)的量的CH4（g）和CO2（g）發(fā)生干重整反應(yīng)時，各物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。已知在干重整反應(yīng)中還發(fā)生了副反應(yīng)：H2（g）+CO2（g）?H2O（g）+CO（g）ΔH＞0，則表示CH4平衡轉(zhuǎn)化率的是曲線B（填“A”或“B”），判斷的依據(jù)是相同條件下，因為CO2同時參與2個反應(yīng)，故轉(zhuǎn)化率更大，CH4只參與1個反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率小于CO。③在恒壓p、800K條件下，在密閉容器中充入等物質(zhì)的量的CH4（g）和CO2（g），若曲線A對應(yīng)物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，曲線B對應(yīng)物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率為20%，則以上反應(yīng)平衡體系中n（CO）：n（H2O）＝3：1，干重整反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp＝(0.6p2.4（2）二氧化碳電還原反應(yīng)提供了一種生產(chǎn)乙醇的方法，已知反應(yīng)過程中在三種不同催化劑表面（Cu、C/Cu、N—C/Cu）的某個基元反應(yīng)的能量變化如圖所示（IS表示始態(tài)，TS表示過渡態(tài)，F(xiàn)S表示終態(tài)，*表示催化劑活性中心原子）。科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)銅表面涂覆一層氮摻雜的碳（N—C）可以提高乙醇的選擇性，其原因可能是在N—C/Cu催化劑表面，反應(yīng)2CO*＝OCCO*的活化能較小，促進(jìn)了C—C鍵形成?！緦ｎ}】化學(xué)反應(yīng)中的能量變化；分析與推測能力．【分析】（1）根據(jù)反應(yīng)Ⅰ的活化能大于反應(yīng)Ⅱ，故反應(yīng)Ⅱ為快反應(yīng)，由圖可知CH4—CO2干重整反應(yīng)的熱化學(xué)方程式，CO2同時參與2個反應(yīng)，故轉(zhuǎn)化率更大，CH4只參與1個反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率小于CO2，確定曲線A、曲線B，進(jìn)行分析。（2）根據(jù)催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，在N—C/Cu催化劑表面，反應(yīng)2CO*＝OCCO*的活化能較小，進(jìn)行分析?！窘獯稹拷猓海?）①由圖可知反應(yīng)Ⅰ的活化能大于反應(yīng)Ⅱ，故反應(yīng)Ⅱ為快反應(yīng)，由圖可知CH4—CO2干重整反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）ΔH＝+（E3﹣E1）kJ/mol，故答案為：快反應(yīng)；CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）ΔH＝+（E3﹣E1）kJ?mol﹣1；②相同條件下，等物質(zhì)的量的CH4（g）和CO2（g）發(fā)生干重整反應(yīng)時，發(fā)生的反應(yīng)為：CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）（主反應(yīng)），H2（g）+CO2（g）＝H2O（g）+CO（g）（副反應(yīng)），相同條件下，因為CO2同時參與2個反應(yīng)，故轉(zhuǎn)化率更大，CH4只參與1個反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率小于CO2，則表示CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是曲線A，表示CH4平衡轉(zhuǎn)化率的是曲線B，故答案為：B；相同條件下，因為CO2同時參與2個反應(yīng)，故轉(zhuǎn)化率更大，CH4只參與1個反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率小于CO2；③設(shè)在密閉容器中充入1molCH4（g）和1molCO2（g），因為CO2（g）的轉(zhuǎn)化率為40%，消耗0.4mol，CH4（g）的平衡轉(zhuǎn)化率為20%，故共消耗0.2mol，列出三段式：CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g）起始（mol）1100轉(zhuǎn)化（mol）0.20.20.40.4平衡（mol）0.80.80.40.4H2（g）+CO2（g）＝H2O（g）+CO（g）起始（mol）0.40.80.40轉(zhuǎn)化（mol）0.20.20.20.2平衡（mol）0.20.60.60.2平衡時體系中，n（CH4）＝0.8mol，n（CO2）＝0.6mol，n（CO）＝0.6mol，n（H2）＝0.2mol，n（H2O）＝0.2mol，n（CO）：n（H2O）＝3：1，體系中各氣體的物質(zhì)的量之和為2.4mol，故Kp=P2(故答案為：3：1；(0.6（2）催化劑可以降低反應(yīng)的活化能，在N—C/Cu催化劑表面，反應(yīng)2CO*＝OCCO*的活化能較小，促進(jìn)了C—C鍵形成，故答案為：在N—C/C