解题方法
1 . 乙二醇
是应用广泛的化工产品，草酸二甲酯
的热催化加氢是生产乙二醇、乙醇酸甲酯
的重要工艺。主要反应如下：
I．
Ⅱ．
Ⅲ．
(1)写出由草酸二甲酯热催化加氢生成乙二醇的热化学方程式：___________ 。
(2)计算表明，反应Ⅲ在研究的温度范围内平衡常数大于
，可以认为反应Ⅲ几乎不可逆，为了限制反应Ⅲ对乙二醇产率的影响，可采取的最佳措施是___________。
(3)在选定催化剂后，科研人员研究了投料比和压强对反应平衡的影响，测得在
、
的等温等压条件下，原料草酸二甲酯的转化率(
)及产物的选择性(S)随投料比的变化关系如图(
生成某产物的草酸二甲酯的物质的量/参与反应的草酸二甲酯的总物质的量)。___________ 。
②已知投料比为60时，草酸二甲酯的转化率为
，该条件下不发生反应Ⅲ，则最终收集的流出气中甲醇蒸气的分压为___________ 
(计算结果保留二位小数)。
(4)在等压
、投料比为50的条件下，科研人员测量了原料草酸二甲酯的转化率()及各产物的选择性(S)随温度变化关系，如图。
时，乙二醇的选择性降低，原因是___________ 。
②请画出乙醇酸甲酯的产率随温度的变化___________ 。
是应用广泛的化工产品，草酸二甲酯的热催化加氢是生产乙二醇、乙醇酸甲酯的重要工艺。主要反应如下：I．
Ⅱ．
Ⅲ．
(1)写出由草酸二甲酯热催化加氢生成乙二醇的热化学方程式：
(2)计算表明，反应Ⅲ在研究的温度范围内平衡常数大于
，可以认为反应Ⅲ几乎不可逆，为了限制反应Ⅲ对乙二醇产率的影响，可采取的最佳措施是___________。| A．升高反应体系的温度 |
| B．适当增大反应投料中氢气的比例 |
| C．增大反应体系的压强 |
| D．选择合适的催化剂进行反应 |
(3)在选定催化剂后，科研人员研究了投料比和压强对反应平衡的影响，测得在
、的等温等压条件下，原料草酸二甲酯的转化率()及产物的选择性(S)随投料比的变化关系如图(生成某产物的草酸二甲酯的物质的量/参与反应的草酸二甲酯的总物质的量)。
②已知投料比为60时，草酸二甲酯的转化率为
，该条件下不发生反应Ⅲ，则最终收集的流出气中甲醇蒸气的分压为(计算结果保留二位小数)。(4)在等压
、投料比为50的条件下，科研人员测量了原料草酸二甲酯的转化率()及各产物的选择性(S)随温度变化关系，如图。
时，乙二醇的选择性降低，原因是②请画出乙醇酸甲酯的产率随温度的变化
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2 . 异丁烯
是重要的化工生产原料，可由异丁烷
催化脱氢制备，反应如下：
．
已知：①主要副反应为
②温度过高会引发烃裂解生成炭（C）．
③相关化学键的键能如下所示：
请回答：
(1)
_________ 
．
(2)有利于提高异丁烷平衡转化率的条件有_________ ．
A．低温 B．高温 C．低压 D．高压 E．催化剂
(3)其他条件相同，在恒压的密闭容器中充入异丁烷和
各
（作惰性气体），经过相同时间测得相关数据如图1和图2所示．[收率
,空速
:单位时间通过单位体积催化剂的气体量]（不考虑温度对催化剂活性的影响，异丁烷分子在催化剂表面能较快吸附）
时异丁烯收率=_________ ．
②下列说法正确的是_________ ．
A．由图1可知，温度越高，产生异丁烯的速率越快
B．混入
的目的之一是减小异丁烷的吸附速率，同时带走催化剂局部多余的热量，从而抑制催化剂的积碳
C．图2中，空速增加，异丁烷转化率降低的原因可能是原料气在催化剂中停留时间过短
D．图2中，空速增加，异丁烯选择性升高的原因可能是原料气将产物迅速带走，抑制了副反应的发生
③图1中，随着温度升高，异丁烷转化率增大而异丁烯选择性下降的原因可能是_________ ．
④其他条件相同，异丁烷的平衡转化率如图3所示．若充入改为
,在图3中作出异丁烷的平衡转化率随温度变化的曲线______ （忽略积碳的影响）．
是重要的化工生产原料，可由异丁烷催化脱氢制备，反应如下：．已知：①主要副反应为
②温度过高会引发烃裂解生成炭（C）．
③相关化学键的键能如下所示：
化学键 |
|
|
|
|
键能/ | 615 | 347.7 | 413.4 | 436 |
(1)
．(2)有利于提高异丁烷平衡转化率的条件有
A．低温 B．高温 C．低压 D．高压 E．催化剂
(3)其他条件相同，在恒压的密闭容器中充入异丁烷和
各（作惰性气体），经过相同时间测得相关数据如图1和图2所示．[收率,空速:单位时间通过单位体积催化剂的气体量]（不考虑温度对催化剂活性的影响，异丁烷分子在催化剂表面能较快吸附） 
时异丁烯收率=②下列说法正确的是
A．由图1可知，温度越高，产生异丁烯的速率越快
B．混入
的目的之一是减小异丁烷的吸附速率，同时带走催化剂局部多余的热量，从而抑制催化剂的积碳C．图2中，空速增加，异丁烷转化率降低的原因可能是原料气在催化剂中停留时间过短
D．图2中，空速增加，异丁烯选择性升高的原因可能是原料气将产物迅速带走，抑制了副反应的发生
③图1中，随着温度升高，异丁烷转化率增大而异丁烯选择性下降的原因可能是
④其他条件相同，异丁烷的平衡转化率如图3所示．若充入
改为,在图3中作出异丁烷的平衡转化率随温度变化的曲线
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171次组卷
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2卷引用：2024届浙江省温州市高三下学期第二次适应性考试（二模）化学试题
3 . 常温下，分别在Mn(NO3)2、Zn(NO3)2、HNO2溶液中滴加NaOH溶液，溶液pX[pX=-lgc(X)，X代表Mn2+、Zn2+、OH-、
]与pH关系如图所示。已知：
。下列叙述错误的是
]与pH关系如图所示。已知：。下列叙述错误的是
A．图中L2代表 ，L3代表Zn2＋ |
B．同时产生两种沉淀时， |
C． 的平衡常数 |
D．室温下， 的数量级为 |
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4 . 某小组探秘人体血液中的运载氧平衡及酸碱平衡，回答下列问题：
Ⅰ．人体运载氧平衡及CO中毒、解毒机制。
人体中的血红蛋白（Hb）能被CO结合而失去结合
能力，吸入高压氧可以使血红蛋白恢复结合能力，原理如下：
ⅰ．
ⅱ．
ⅱ．
ⅳ．
(1)
________ （用含a、b或c的代数式表示）。
(2)
也影响Hb结合的能力，反应如下：
，下列关于该反应的说法正确的是 。
(3)36.5℃时，氧饱和度[
，
]与氧气的平衡分压[
]关系如下图所示，计算36.5℃时A点反应ⅰ的平衡常数
____________________ （写出计算过程；氧气的平衡浓度可用氧气的平衡分压代替）。
正常人体血液中主要含有
和形成的缓冲溶液，能缓解外界的酸碱影响而保持pH基本不变。正常人体和代谢性酸中毒病人的血气分析结果见表：
(4)37℃时
的水解常数
，
，已知某同学血浆中
，写出人体血液中存在的水解平衡方程式___________ ；请判断该同学血液的pH是否正常________ 。（填“是”或“否”）
(5)人体酸碱平衡维持机制简要表达如下图：
会__________ （选填“增加”或“减少”）。
②对于重度代谢性酸中毒的病人应该采用什么治疗方法__________ 。（选填字母）
A．口服0.9% KCl溶液 B．口服5%葡萄糖溶液
C．静脉注射5%
溶液 D．静脉注射0.9% NaCl溶液
Ⅰ．人体运载氧平衡及CO中毒、解毒机制。
人体中的血红蛋白（Hb）能被CO结合而失去结合
能力，吸入高压氧可以使血红蛋白恢复结合能力，原理如下：ⅰ．
ⅱ．
ⅱ．
ⅳ．
(1)
(2)
也影响Hb结合的能力，反应如下： ，下列关于该反应的说法正确的是 。A．当 不变时，反应达到平衡 | B．若 ，则该反应任意温度下能自发 |
C．高氧条件下，血液中 浓度增加 | D．人体代谢酸增加，该反应K值变大 |
(3)36.5℃时，氧饱和度[
，]与氧气的平衡分压[]关系如下图所示，计算36.5℃时A点反应ⅰ的平衡常数
正常人体血液中主要含有
和形成的缓冲溶液，能缓解外界的酸碱影响而保持pH基本不变。正常人体和代谢性酸中毒病人的血气分析结果见表：项目名称 | 结果浓度 | 参考范围 | |
正常人 | 代谢性酸中毒病人 | ||
| 40 | 50 | 35～45 |
| 24.2 | 19 | 23.3～24.8 |
血液酸碱度（pH） | 7.40 | 7.21 | 7.35～7.45 |
(4)37℃时
的水解常数，，已知某同学血浆中，写出人体血液中存在的水解平衡方程式(5)人体酸碱平衡维持机制简要表达如下图：
会②对于重度代谢性酸中毒的病人应该采用什么治疗方法
A．口服0.9% KCl溶液 B．口服5%葡萄糖溶液
C．静脉注射5%
溶液 D．静脉注射0.9% NaCl溶液
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5 . 乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，是合成纤维、合成橡胶基本化工原料。二氧化碳氧化乙烷脱氢制乙烯为生产乙烯提供了新途径。一定温度下，与
在催化剂表面发生如下反应：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
已知部分共价键的键能如下表所示：
回答下列问题：
(1)反应Ⅱ： 
________ ，该反应的反应物和生成物中，属于
杂化的原子种类有________ 种。
(2)用惰性气体与混合作为反应气体时只发生反应Ⅰ：，在923K、100kpa恒温恒压条件下，将
的混合气体进行脱氢反应，平衡时的转化率为b，则该反应平衡常数
________ kpa（用含a、b的代数式表示）。
(3)在一定条件下 
反应达到平衡状态，当改变反应的某一条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是________。
(4)反应Ⅱ： 是提高乙烯产率的关键，但同时发生副反应Ⅲ。
①为提高反应Ⅱ的平衡转化率，应选择的反应条件为________ 。
A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压
②基于上述反应，在催化剂表面与发生脱氢制乙烯的总反应为：
，该反应温度常控制在600℃左右，其原因是________ 。
(5)乙烯氯化反应合成1,2-二氯乙烷电化学装置如图所示，A、B为多孔铂电极分别通入乙烯和氯气。A电极的电极反应式为________ ，离子交换膜为________ （填“阴离子”或“阳离子”）交换膜。
与在催化剂表面发生如下反应：Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
已知部分共价键的键能如下表所示：
共价键 | C-H | H-H | H-O | C=O |
键能 | 413 | 436 | 464 | 799 |
(1)反应Ⅱ：
，该反应的反应物和生成物中，属于杂化的原子种类有(2)用惰性气体与
混合作为反应气体时只发生反应Ⅰ：，在923K、100kpa恒温恒压条件下，将的混合气体进行脱氢反应，平衡时的转化率为b，则该反应平衡常数(3)在一定条件下
反应达到平衡状态，当改变反应的某一条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是________。| A．正反应速率先增大后减小 | B．混合气体密度增大 |
| C．反应物的体积百分数增大 | D．化学平衡常数K值增大 |
(4)反应Ⅱ：
是提高乙烯产率的关键，但同时发生副反应Ⅲ。①为提高反应Ⅱ的平衡转化率，应选择的反应条件为
A.低温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.高温、高压
②基于上述反应，在催化剂表面
与发生脱氢制乙烯的总反应为：，该反应温度常控制在600℃左右，其原因是(5)乙烯氯化反应合成1,2-二氯乙烷电化学装置如图所示，A、B为多孔铂电极分别通入乙烯和氯气。A电极的电极反应式为
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6 . 某小组利用不同膜反应器（可选择性地让某些气体通过而离开体系）研究
的分解率，工作原理如下图所示．图a、b和c反应区温度维持恒定且相等，仅发生
且在反应区内进行。投料均为的
，反应同时开始，
时图b反应区处于瞬时平衡状态，其化学平衡常数
。
下列说法正确的是
的分解率，工作原理如下图所示．图a、b和c反应区温度维持恒定且相等，仅发生且在反应区内进行。投料均为的，反应同时开始，时图b反应区处于瞬时平衡状态，其化学平衡常数。 
图a装置 | 图b装置 | 图c装置 | |
| 0.10 | 0.30 | x |
时反应区
的物质的量/
A．图a装置的化学平衡常数 |
| B．图a装置中，HI(g)分解率为10% |
C．图b装置中，前内 的平均渗透速率约为 |
| D．图c装置中，x一定大于0.3 |
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157次组卷
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2卷引用：2024届浙江省温州市高三下学期第二次适应性考试（二模）化学试题
7 . 利用向制取生物柴油的副产物甘油（
）中通入一定量的水蒸气，可实现重整制氢。经一系列反应可获得、CO、、
等组成气体，通过调整反应的组成和条件可提高产率。请回答：
(1)制氢的几个主要反应如下
反应1：
反应2：
反应3：
反应4：
（1）计算______ ，并判断该反应的自发性______ 。
(2)①温度控制不当，气相产物之间会发生积碳副反应从而影响氢气产率，反应如下：
，
；若仅考虑积碳副反应，一定温度下，测得在1.0MPa恒压反应体系中达到平衡时组分的分压（即组分的物质的量分数×总压），
，则平衡常数
______ 。
②生产过程中，为减小积碳对氢气产率及催化剂的影响，下列措施合适的是______ （填序号）。
A．减小压强 B．通入过量的氧气 C．通入适量的水蒸气 D．选择合适的催化剂
③上述各反应达到平衡时，体系中各物质的物质的量分数受温度的影响如图，请结合图像解释，在图示温度范围内随着温度升高的摩尔分数先迅速上升后缓慢下降的原因是______ 。______ （表示在催化剂表面吸附态）（填序号）
A．
B．
C．
）中通入一定量的水蒸气，可实现重整制氢。经一系列反应可获得、CO、、等组成气体，通过调整反应的组成和条件可提高产率。请回答：(1)制氢的几个主要反应如下
反应1：
反应2：
反应3：
反应4：
（1）计算
(2)①温度控制不当，气相产物之间会发生积碳副反应从而影响氢气产率，反应如下：
， ；若仅考虑积碳副反应，一定温度下，测得在1.0MPa恒压反应体系中达到平衡时组分的分压（即组分的物质的量分数×总压），，则平衡常数②生产过程中，为减小积碳对氢气产率及催化剂的影响，下列措施合适的是
A．减小压强 B．通入过量的氧气 C．通入适量的水蒸气 D．选择合适的催化剂
③上述各反应达到平衡时，体系中各物质的物质的量分数受温度的影响如图，请结合图像解释，在图示温度范围内随着温度升高
的摩尔分数先迅速上升后缓慢下降的原因是
A．
B．
C．
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2024高三·全国·专题练习
解题方法
8 . 二甲醚是重要的有机合成原料，工业上常用合成气(主要成分为CO、H2)制备二甲醚，其主要反应如下。
反应ⅰ：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)；
反应ⅱ：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)；
反应ⅲ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。
(1)一定温度下，在体积为2 L的刚性容器中充入4 mol CO(g)和8 mol H2(g)制备二甲醚，4 min时达到平衡，平衡时CO(g)的转化率为80%，c(H2)=1.4 mol·L-1，且c(CH3OH)=2c(CH3OCH3)。反应ⅲ的平衡常数Kc=_______ (保留三位有效数字)。
(2)实际工业生产中，需要在260 ℃、压强恒为4.0 MPa的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入0.01 mol CO(g)和0.02 mol H2(g)，为确保反应的连续性，需向反应釜中以n(CO)∶n(H2)=1∶2、进气流量0.03 mol·min-1持续通入原料，同时控制出气流量。①已知出气流量为0.02 mol·min-1，单位时间内CO(g)的转化率为60%，则流出气体中CO2(g)的百分含量为_______ 。②需控制出气流量小于进气流量的原因为_______ 。
(3)在ZnxO催化剂的作用下发生反应ⅰ，其可能反应机理如下图所示。______________ 。
②在合成甲醇过程中，需要不断分离出甲醇的原因为_______ 。
反应ⅰ：CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)；反应ⅱ：2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)＋H2O(g)；反应ⅲ：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)。(1)一定温度下，在体积为2 L的刚性容器中充入4 mol CO(g)和8 mol H2(g)制备二甲醚，4 min时达到平衡，平衡时CO(g)的转化率为80%，c(H2)=1.4 mol·L-1，且c(CH3OH)=2c(CH3OCH3)。反应ⅲ的平衡常数Kc=
(2)实际工业生产中，需要在260 ℃、压强恒为4.0 MPa的反应釜中进行上述反应。初始时向反应釜中加入0.01 mol CO(g)和0.02 mol H2(g)，为确保反应的连续性，需向反应釜中以n(CO)∶n(H2)=1∶2、进气流量0.03 mol·min-1持续通入原料，同时控制出气流量。①已知出气流量为0.02 mol·min-1，单位时间内CO(g)的转化率为60%，则流出气体中CO2(g)的百分含量为
(3)在ZnxO催化剂的作用下发生反应ⅰ，其可能反应机理如下图所示。
②在合成甲醇过程中，需要不断分离出甲醇的原因为
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2024高三·全国·专题练习
解题方法
9 . Ⅰ．H2S与CH4重整，不但可以消除污染，还可以制氢。主要反应为
；ΔH>0。
(1)在恒温恒容条件下，可作为上述反应达到平衡状态的判断依据的是_______。
Ⅱ．在恒压条件下，以n(CH4)∶n(H2S)=1∶2组成的混合气体发生反应：；ΔH>0，达到平衡状态时，四种组分物质的量分数随温度的变化如下图所示。_______ 、_______ (填化学式)。
(3)M点对应温度下，H2S的转化率是_______ 。
Ⅲ．在研究反应发生的适宜条件时发现：过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活；Co助剂有稳定催化剂的作用。如下图表示800 ℃，Al2O3催化剂条件下投入等量H2S，投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1，达平衡时H2S转化率、平均反应速率。_______ (填“A”“B”或“C”)组图像。三组图像中，C组图像中平均反应速率最低的可能原因是_______ 。
(5)未添加Co助剂时，无积炭，随着Co添加量的变化，积炭量变化如下图所示，Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为____ 。
；ΔH>0。(1)在恒温恒容条件下，可作为上述反应达到平衡状态的判断依据的是_______。
| A．混合气体密度不变 |
| B．容器内压强不变 |
| C．2v正(H2S)=v逆(CS2) |
| D．CH4与H2的物质的量分数之比保持不变 |
Ⅱ．在恒压条件下，以n(CH4)∶n(H2S)=1∶2组成的混合气体发生反应：
；ΔH>0，达到平衡状态时，四种组分物质的量分数随温度的变化如下图所示。
(3)M点对应温度下，H2S的转化率是
Ⅲ．在研究反应发生的适宜条件时发现：过多的CH4会导致Al2O3催化剂失活；Co助剂有稳定催化剂的作用。如下图表示800 ℃，Al2O3催化剂条件下投入等量H2S，投料比[n(CH4)∶n(H2S)]分别为1∶1、1∶3、12∶1，达平衡时H2S转化率、平均反应速率。
(5)未添加Co助剂时，无积炭，随着Co添加量的变化，积炭量变化如下图所示，Co助剂可能催化原料气发生反应的化学方程式为
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解题方法
10 . 氙的氟化物被广泛用作刻蚀剂、氧化剂和氟化剂，稀有气体Xe和
混合在催化剂作用下同时存在如下反应（以下实验均在恒容条件下进行）：
反应ⅰ：
反应ⅱ：
反应ⅲ：
(1)关于上述反应，下列有关说法正确的是______ （填标号）。
A．当体系总压不再改变时，反应达到平衡
B．当Xe与的投料比为1∶1时，的平衡转化率大于Xe
C．达到平衡后将
从体系中移除，反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均正向移动
(2)升高温度，平衡
______ （填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”），理由是______ （根据数据计算说明）。
(3)已知：选择性是指生成所消耗的Xe的物质的量与初始Xe的物质的量的比值。则向刚性密闭容器中加入n mol的Xe和4mol的，初始压强为
，测得在相同时间内，上述反应Xe的转化率和的选择性与温度的关系如图1所示，则制取的最适宜温度为______ ；当超过1000℃，选择性随着温度升高而降低的可能原因是______ 。晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，图中M点原子坐标参数为
，Xe和F的最短距离为b nm。______ 。
②该晶体的密度为______ 
。
混合在催化剂作用下同时存在如下反应（以下实验均在恒容条件下进行）：反应ⅰ：
反应ⅱ：
反应ⅲ：
温度/℃ |
|
|
250 |
|
|
400 |
|
|
(1)关于上述反应，下列有关说法正确的是
A．当体系总压不再改变时，反应达到平衡
B．当Xe与
的投料比为1∶1时，的平衡转化率大于XeC．达到平衡后将
从体系中移除，反应ⅰ、ⅱ、ⅲ均正向移动(2)升高温度，平衡
(3)已知：
选择性是指生成所消耗的Xe的物质的量与初始Xe的物质的量的比值。则向刚性密闭容器中加入n mol的Xe和4mol的，初始压强为，测得在相同时间内，上述反应Xe的转化率和的选择性与温度的关系如图1所示，则制取的最适宜温度为选择性随着温度升高而降低的可能原因是
晶体属四方晶系，晶胞参数如图所示，晶胞棱边夹角均为90°。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，图中M点原子坐标参数为，Xe和F的最短距离为b nm。
②该晶体的密度为
。
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