五年高考（2021-2025）化学真题分类汇编专题29 化学反应原理综合题——平衡主线型教师版word文档可编辑

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1．（2025·安徽卷）I．通过甲酸分解可获得超高纯度的。甲酸有两种可能的分解反应：

①

②

（1）反应的       。

（2）一定温度下，向恒容密闭容器中通入一定量的，发生上述两个分解反应下列说法中能表明反应达到平衡状态的是       (填标号)。

a．气体密度不变             b．气体总压强不变

c．的浓度不变       d．和的物质的量相等

（3）一定温度下，使用某催化剂时反应历程如下图，反应①的选择性接近，原因是       ；升高温度，反应历程不变，反应①的选择性下降，可能的原因是       。

Ⅱ．甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法，主要反应有：

③

④

⑤

（4）恒温恒容条件下，可提高转化率的措施有       (填标号)。

a．增加原料中的量      b．增加原料中的量     c．通入气

（5）恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的//混合气，投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。

i．投料组成中含量下降，平衡体系中的值将       (填“增大”“减小”或“不变”)。

ii．若平衡时的分压为，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数       (用含p的代数式表示，是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。

【答案】（1）-41.2

（2）bc

（3）原因是反应①的活化能低，反应②活化能高，反应②进行的速率慢     催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利

（4）b

（5）增大     0.675p2

【解析】（1）由盖斯定律，②－①可以得到目标反应，则；

（2）a．气体质量是定值，体积是固定的，密度始终不变，气体密度不变，不能说明达到平衡状态；

b．两个反应均为气体体积增大的反应，则随着反应进行，压强变大，压强不变是平衡状态；

c．气体浓度不变是平衡状态的标志，则浓度不变，是平衡状态；

d．CO和CO2物质的量相等，不能说明其浓度不变，不能判断达到平衡状态；

故选bc；

（3）反应①的选择性接近100%，原因是反应①的活化能低，反应②活化能高，反应②进行的速率慢，所以反应①的选择性接近100%；反应①是吸热反应，升高温度平衡会正向移动，会有利于反应①，但反应①选择性下降，可能原因是催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利；

（4）a．增加原料中CH4的量，CH4自身转化率降低；

b．增大原料中CO2的量，CH4转化率增大；

c．通入Ar，各物质浓度不变，平衡不移动，CH4转化率不变；

故选b；

（5）如图可知，恒压时，随着Ar含量上升(图像从右到左)，反应物的分压减小，相当于减压，平衡正向移动，压强不影响反应④平衡移动；则随着Ar含量下降，反应③和⑤平衡逆向移动，但甲烷的转化率下降的更快，而反应①甲烷二氧化碳转化率相同，说明反应⑤逆移程度稍小，但CO减小的少，则n(CO):n(H2)增大；

设初始投料：、、，平衡时，甲烷转化率为20%，二氧化碳的转化率为30%，则平衡时：

；

；

根据碳元素守恒：；

根据氧元素守恒：；

根据氢元素守恒：；

平衡时，气体总物质的量为，Ar的分压为，则总压为，、、