解题方法
1 . “碳达峰·碳中和”是我国社会发展重大战略之一， CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一，相关的主要反应有：
Ⅰ：CH4(g) + CO2(g)
2CO(g) + 2H2(g) ΔH = +247 kJ·mol−1
Ⅱ：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH = +41 kJ·mol−1
请回答下列问题：
(1)有利于提高CO2平衡转化率的条件是___________。
(2)反应CH4(g) + 3CO2(g)4CO(g) + 2H2O(g)的ΔH = ______ kJ·mol−1。
(3)恒温恒压条件下，1mol CH4(g)和1mol CO2 (g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为
，H2O (g)的物质的量为bmol，则反应Ⅰ的平衡常数Kx =_______ (写出含有α、b的计算式；对于反应mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g)，
，x为物质的量分数)。
(4)恒压、750℃时，CH4和CO2按物质的量之比1：3投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。
①下列说法正确的是______ 。
A．Fe3O4可循环利用，CaO不可循环利用
B．过程ⅱ，CaO吸收CO2，可促使Fe3O4氧化CO的平衡正移
C．过程ⅱ产生的H2O最终未被CaO吸收，在过程ⅲ被排出
D．相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原1molCO2需吸收的能量更多
②过程ⅱ平衡后通入He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因______ 。
(5)CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率，R=
(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化量之比)。催化剂X可提高R值，某一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表：
①温度升高，CH4转化率增加，CO2 转化率______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
②分析催化剂提高R值的原因___________ 。
Ⅰ：CH4(g) + CO2(g)
2CO(g) + 2H2(g) ΔH = +247 kJ·mol−1Ⅱ：CO2(g) + H2(g)
CO(g) + H2O(g) ΔH = +41 kJ·mol−1请回答下列问题：
(1)有利于提高CO2平衡转化率的条件是___________。
| A．低温低压 | B．低温高压 | C．高温低压 | D．高温高压 |
(2)反应CH4(g) + 3CO2(g)
4CO(g) + 2H2O(g)的ΔH = (3)恒温恒压条件下，1mol CH4(g)和1mol CO2 (g)反应达平衡时，CH4(g)的转化率为
，H2O (g)的物质的量为bmol，则反应Ⅰ的平衡常数Kx =pC(g) + qD(g)，，x为物质的量分数)。(4)恒压、750℃时，CH4和CO2按物质的量之比1：3投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。
①下列说法正确的是
A．Fe3O4可循环利用，CaO不可循环利用
B．过程ⅱ，CaO吸收CO2，可促使Fe3O4氧化CO的平衡正移
C．过程ⅱ产生的H2O最终未被CaO吸收，在过程ⅲ被排出
D．相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原1molCO2需吸收的能量更多
②过程ⅱ平衡后通入He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因
(5)CH4还原能力(R)可衡量CO2转化效率，R=
(同一时段内CO2与CH4的物质的量变化量之比)。催化剂X可提高R值，某一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表：| 温度/℃ | 480 | 500 | 520 | 550 |
| CH4转化率/% | 7.9 | 11.5 | 20.2 | 34.8 |
| R | 2.6 | 2.4 | 2.1 | 1.8 |
②分析催化剂提高R值的原因
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2024-01-13更新
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244次组卷
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3卷引用：吉林省吉林市2023-2024学年高三上学期第二次模拟考试 化学试题
吉林省吉林市2023-2024学年高三上学期第二次模拟考试 化学试题吉林省吉林市2023-2024学年高三上学期第二次模拟考试化学试题（已下线）专题10 化学反应原理综合题-【好题汇编】2024年高考化学一模试题分类汇编（新高考七省专用）
名校
解题方法
2 . 某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验：
(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出，KMnO4溶液转化为MnSO4，该反应的离子方程式为___________ 。
(2)t1＜8，T1=___________ ，V1=___________ ，通过实验①、②，由此实验可以得出的结论是；___________ ；
(3)有同学做实验时发现，酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应开始时，溶液褪色慢，但过了一段时间后溶液褪色明显加快。针对上述实验现象，该同学提出以下的猜想。
猜想a：酸性高锰酸钾与草酸溶液的反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快。
猜想b：___________ 。
若用实验证明你的猜想。除酸性高锰酸钾溶液，草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是___________ 。
A．硫酸钾 B．硫酸锰 C．二氧化锰 D．水
| 实验序号 | 试验温度K | 有关物质 | 溶液颜色褪至无色所需时间s | ||||
| 酸性KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | H2O | |||||
 |  | | | | |||
| ① | 293 | 2 | 0.02 | 4 | 0.1 | 0 | t1 |
| ② | T1 | 2 | 0.02 | 3 | 0.1 | V1 | 8 |
| ③ | 313 | 2 | 0.02 | V2 | 0.1 | 1 | t2 |
(2)t1＜8，T1=
(3)有同学做实验时发现，酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应开始时，溶液褪色慢，但过了一段时间后溶液褪色明显加快。针对上述实验现象，该同学提出以下的猜想。
猜想a：酸性高锰酸钾与草酸溶液的反应放热，导致溶液温度升高，反应速率加快。
猜想b：
若用实验证明你的猜想。除酸性高锰酸钾溶液，草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是
A．硫酸钾 B．硫酸锰 C．二氧化锰 D．水
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名校
3 . 天然气的主要成分甲烷是一种重要的化工原料，广泛应用于民用和化工生产中。试回答下列问题：
(1)利用CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。
已知：①CH4(g) + H2O(g)= CO(g) + 3H2(g) ΔH1= +196 kJ·mol−1
②2H2(g) + O2(g)= 2H2O(g) ΔH2= −484 kJ·mol−1
③2CO(g) + O2(g)=2CO2(g) ΔH3= −566 kJ·mol−1
则CH4(g) + CO2(g)= 2CO(g) + 2H2(g) ΔH=___________
(2)在两个相同刚性密闭容器中充入CH4和CO2发生反应：CH4(g) + CO2(g)
2CO(g) + 2H2(g)，CH4和CO2的分压均为20 KPa，加入催化剂Ni/α−Al2O3，分别在T1℃和T2℃下进行反应，测得CH4转化率随时间变化如图所示。___________ B点处v逆(填“<”、“>”或“=”)。
②T2℃下，该反应用分压表示的平衡常数Kp=___________ kPa2(结果保留到小数点后一位)
③下列说法不能表明该反应已达平衡状态的是___________
A．一定温度下，恒容密闭容器中按2：1的物质的量之比通入CH4(g)和CO2(g)，二者转化率之比保持不变
B．每断裂2 mol C−H键的同时形成1mol H−H键
C．恒温恒压密闭容器中，混合气体的密度保持不变
D．恒温恒容密闭容器中，混合气体的平均相对分子质量保持不变
④上述反应达到平衡后，下列变化一定能使平衡向正向移动的是___________
A．恒容通入惰性气体使容器内压强增大 B．正反应速率加快
C．平衡常数K变大 D．增大催化剂表面积
(3)其他条件相同，在甲、乙、丙三种不同催化剂作用下，相同时间内测得甲烷转化率随温度变化如图所示。三种催化剂作用下，反应活化能最大的是___________ (填“甲”、“乙”或“丙”)；850℃条件下三条曲线交于一点最可能的原因是___________ 。
(1)利用CH4超干重整CO2技术可得到富含CO的化工原料。
已知：①CH4(g) + H2O(g)= CO(g) + 3H2(g) ΔH1= +196 kJ·mol−1
②2H2(g) + O2(g)= 2H2O(g) ΔH2= −484 kJ·mol−1
③2CO(g) + O2(g)=2CO2(g) ΔH3= −566 kJ·mol−1
则CH4(g) + CO2(g)= 2CO(g) + 2H2(g) ΔH=
(2)在两个相同刚性密闭容器中充入CH4和CO2发生反应：CH4(g) + CO2(g)
2CO(g) + 2H2(g)，CH4和CO2的分压均为20 KPa，加入催化剂Ni/α−Al2O3，分别在T1℃和T2℃下进行反应，测得CH4转化率随时间变化如图所示。
②T2℃下，该反应用分压表示的平衡常数Kp=
③下列说法不能表明该反应已达平衡状态的是
A．一定温度下，恒容密闭容器中按2：1的物质的量之比通入CH4(g)和CO2(g)，二者转化率之比保持不变
B．每断裂2 mol C−H键的同时形成1mol H−H键
C．恒温恒压密闭容器中，混合气体的密度保持不变
D．恒温恒容密闭容器中，混合气体的平均相对分子质量保持不变
④上述反应达到平衡后，下列变化一定能使平衡向正向移动的是
A．恒容通入惰性气体使容器内压强增大 B．正反应速率加快
C．平衡常数K变大 D．增大催化剂表面积
(3)其他条件相同，在甲、乙、丙三种不同催化剂作用下，相同时间内测得甲烷转化率随温度变化如图所示。三种催化剂作用下，反应活化能最大的是
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2023-10-24更新
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336次组卷
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4卷引用：吉林省通化市梅河口市第五中学2023-2024学年高二上学期第二次月考化学试题
解题方法
4 . 化石燃料的综合利用既能减少污染，又能提高资源利用率。回答下列问题：
(1)煤气化过程如下：
反应1：
反应2：
反应3：
①
___________ 。
②反应2在催化剂作用下的反应历程如图(TS表示过渡态，*表示吸附态)，历程中决速步的方程式为___________ ；使用催化剂，___________ (填“能”或“不能”)改变a的值。
(2)在一定温度下，向某恒容容器中充入2molCO2(g)和2molH2(g)，仅发生反应：
。
①下列情况表明反应已达到平衡状态的是___________ (填标号)。
A．CO2的体积分数保持不变 B．混合气体的平均摩尔质量保持不变
C．CO2的转化率保持不变 D．CH3OH与H2O的物质的量之比不再改变
②该反应能在___________ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下自发。
(3)向2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)，发生反应：
。其他条件不变时，CH3OH的平衡转化率随着温度(T)的变化如图所示。
①欲提高CH3OH的平衡转化率且加快反应速率，下列措施可能有效的是___________ (填标号)。
a．降低温度并及时分离出产物
b．加入合适的催化剂并分离出产物
c．再向容器中充入1molCH3OH(g)
d．适当降低温度并加入合适的催化剂
②
时，反应经过20min达到平衡，用C2H4表示该段时间内的平均速率为___________ mol·L-1·min-1，该温度下的平衡常数
___________ (用分数表示)；该温度下，改变投料，某时刻容器内
、
、
，则此时
___________ 
(填“>”、“<”或“=”)。
(1)煤气化过程如下：
反应1：
反应2：
反应3：
①
②反应2在催化剂作用下的反应历程如图(TS表示过渡态，*表示吸附态)，历程中决速步的方程式为
(2)在一定温度下，向某恒容容器中充入2molCO2(g)和2molH2(g)，仅发生反应：
。①下列情况表明反应已达到平衡状态的是
A．CO2的体积分数保持不变 B．混合气体的平均摩尔质量保持不变
C．CO2的转化率保持不变 D．CH3OH与H2O的物质的量之比不再改变
②该反应能在
(3)向2L的恒容密闭容器中充入1molCH3OH(g)，发生反应：
。其他条件不变时，CH3OH的平衡转化率随着温度(T)的变化如图所示。 ①欲提高CH3OH的平衡转化率且加快反应速率，下列措施可能有效的是
a．降低温度并及时分离出产物
b．加入合适的催化剂并分离出产物
c．再向容器中充入1molCH3OH(g)
d．适当降低温度并加入合适的催化剂
②
时，反应经过20min达到平衡，用C2H4表示该段时间内的平均速率为、、，则此时(填“>”、“<”或“=”)。
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2023-10-08更新
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309次组卷
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4卷引用：吉林省部分名校2023-2024学年高二上学期10月联考化学试题
名校
5 . 氮氧化物(NO和NO2)是汽车尾气和化工生产中的常见大气污染物，有多种治理方法。
(1)用NaClO溶液将NOx转化为
：向NaClO溶液中加入硫酸，研究初始pH对NOx脱除率的影响，结果如下。
①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是_______ ；
②Ph=3.5时NaClO溶液脱除NOx的反应为可逆反应，以NO为例，写出该反应的离子方程式：_______ 。
(2)用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如下图。
①用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体。该反应的化学方程式_______ ；
②随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是_______ 。
(3)NO、NO2用烧碱进行吸收，产物为NaNO2、NaNO3和H2O。现有含0.5mol氮氧化物的尾气，恰好被一定体NaOH浴液完全吸收。已知反应后溶液含有0.35molNaNO2。若将尾气NO和NO2的平均组成用NOx表示，则
_______ 。
(4)NSR(NOx储存还原)的工作原理如下图所示，柴油发动机工作时在稀燃(O2充足、柴油较少)和富燃(O2不足、柴油较多)条件下交替进行，通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。
①BaO吸收NO2的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是_______ ；
②富燃条件下Pt表面反应的化学方程式是_______ 。
(1)用NaClO溶液将NOx转化为
：向NaClO溶液中加入硫酸，研究初始pH对NOx脱除率的影响，结果如下。①不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是
②Ph=3.5时NaClO溶液脱除NOx的反应为可逆反应，以NO为例，写出该反应的离子方程式：
(2)用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物是一种可行的方法。NO和NO2不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如下图。
①用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气，可将N元素转变为对环境无害的气体。该反应的化学方程式
②随着NO和NO2配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是
(3)NO、NO2用烧碱进行吸收，产物为NaNO2、NaNO3和H2O。现有含0.5mol氮氧化物的尾气，恰好被一定体NaOH浴液完全吸收。已知反应后溶液含有0.35molNaNO2。若将尾气NO和NO2的平均组成用NOx表示，则
(4)NSR(NOx储存还原)的工作原理如下图所示，柴油发动机工作时在稀燃(O2充足、柴油较少)和富燃(O2不足、柴油较多)条件下交替进行，通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。
①BaO吸收NO2的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是
②富燃条件下Pt表面反应的化学方程式是
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解题方法
6 . 我国科研团队发现了一种具有超高稳定性的一维钯银合金纳米线催化剂，能高选择性、高稳定性地将CO2还原成甲酸(HCOOH)。化学反应为CO2(g) +H2(g) 
HCOOH(g) ΔH。
(1)已知：①2HCOOH(g) +O2(g)=2CO2(g) +2H2O(g) ΔH1= -a kJ·mol-1
②H2(g)+
O2(g)=H2O(g) ΔH2= -bkJ·mol-1 (a>2b >0) ；
CO2(g)+ H2(g)HCOOH(g) ΔH=___________ kJ·mol-1
(2)在某催化剂作用下，CO2(g) + H2(g)HCOOH(g)的速率方程为v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆 c(HCOOH)(k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。若在某温度下，k正= 4k逆，则该反应的平衡常数K=___________ 。加入催化剂，k正 增大的倍数___________ (填“大于”、 “小于”或“等于”)k逆增大的倍数。
(3)CO2催化氢化制甲酸的反应历程图(M为过渡金属)如图1所示。
上述循环中，M(CO)4PR3是___________ (填“催化剂”或“中间产物”)。
(4)在反应器中充入CO2和H2，发生上述反应。化学反应速率随时间的变化关系如图2所示。
若仅改变一个外界条件，t2时刻改变的条件可能是___________ 。在I、II、III三次平衡中，___________ (填“ 能”或“不能”)判断CO2转化率的大小排序，理由为___________ 。
(5)在某催化剂作用下，向恒容密闭反应器中充入1 mol CO2和3 mol H2，发生如下反应：
反应一：CO2(g) + H2(g)HCOOH(g)
反应二：CO2 (g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0
测得CO2的平衡转化率CH3OH的选择性(注明：CH3OH的选择性等于CH3OH的物质的量与CO2转化的物质的量之比)与温度的关系如图3所示。
①其他条件不变，升高温度，CO2的平衡转化率增大的原因是___________ 。
②已知F点对应的总压强为36.8 kPa，则CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)在F点对应的温度下，压强平衡常数Kp=___________ (结果保留 2位有效数字)kPa-1。
HCOOH(g) ΔH。(1)已知：①2HCOOH(g) +O2(g)=2CO2(g) +2H2O(g) ΔH1= -a kJ·mol-1
②H2(g)+
O2(g)=H2O(g) ΔH2= -bkJ·mol-1 (a>2b >0) ；CO2(g)+ H2(g)
HCOOH(g) ΔH=(2)在某催化剂作用下，CO2(g) + H2(g)
HCOOH(g)的速率方程为v正=k正c(CO2)·c(H2)，v逆=k逆 c(HCOOH)(k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。若在某温度下，k正= 4k逆，则该反应的平衡常数K=(3)CO2催化氢化制甲酸的反应历程图(M为过渡金属)如图1所示。
上述循环中，M(CO)4PR3是
(4)在反应器中充入CO2和H2，发生上述反应。化学反应速率随时间的变化关系如图2所示。
若仅改变一个外界条件，t2时刻改变的条件可能是
(5)在某催化剂作用下，向恒容密闭反应器中充入1 mol CO2和3 mol H2，发生如下反应：
反应一：CO2(g) + H2(g)
HCOOH(g)反应二：CO2 (g) +3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0测得CO2的平衡转化率CH3OH的选择性(注明：CH3OH的选择性等于CH3OH的物质的量与CO2转化的物质的量之比)与温度的关系如图3所示。
①其他条件不变，升高温度，CO2的平衡转化率增大的原因是
②已知F点对应的总压强为36.8 kPa，则CO2(g)+H2(g)
HCOOH(g)在F点对应的温度下，压强平衡常数Kp=
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名校
解题方法
7 . 硫酸的消费量常用来衡量一个国家工业发展水平。其中
的催化氧化是重要的一步，其反应为：
。回答下列问题：
(1)催化氧化反应在_______ 温下自发(填“高”或“低”，下同)，_______ 压有利于提高反应速率，_______ 压有利于提高平衡转化率。根据下表数据(
条件下测得)阐述实际工业生产选择
的理由：_______ 。
(2)科研人员使用
为基础固硫材料，复合不同的催化剂
催化向
的转化。同时研究了不同温度下使用三种催化剂对固硫效率(用单位时间转化率表示)的影响，结论如下图：
①仅使用而不使用催化剂获得的X线的实验目的是_______ 。
②下列有关说法正确的是_______ 。
a.三种催化剂中
催化剂效率最低
b.同温同压下，使用复合催化剂有利于提高的平衡产率
c.温度越高一定越有利于催化剂催化效率的提升
(3)某催化氧化生成反应的速率方程为：
，根据表中数据，
_______ 。
的催化氧化是重要的一步，其反应为：。回答下列问题：(1)
催化氧化反应在条件下测得)阐述实际工业生产选择的理由：| 压强 | |  |  |  |  |
| 平衡时的转化率 | 97.5% | 98.9% | 99.2% | 99.6% | 99.7% |
(2)科研人员使用
为基础固硫材料，复合不同的催化剂催化向的转化。同时研究了不同温度下使用三种催化剂对固硫效率(用单位时间转化率表示)的影响，结论如下图：①仅使用
而不使用催化剂获得的X线的实验目的是②下列有关说法正确的是
a.三种催化剂中
催化剂效率最低b.同温同压下，使用复合催化剂有利于提高
的平衡产率c.温度越高一定越有利于催化剂催化效率的提升
(3)某
催化氧化生成反应的速率方程为：，根据表中数据，| 实验 |  |  |  |  |
| 1 | m | n | p | q |
| 2 |  | n | p |  |
| 3 | m | n |  |  |
| 4 | m |  | p |  |
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