一、试题亮点

1. 情境新颖，紧扣时代主题
   1、以费托合成制备低碳烯烃这一现代化工、能源领域前沿技术为命题背景，结合 “双碳”、能源转化热点，融入我国科研成果，兼具科技性与家国情怀，落实科学态度与社会责任核心素养。
2. 素养立意，重思维考查
   2、摒弃机械记忆，围绕反应历程、盖斯定律、化学平衡、反应速率、图像数据分析、平衡计算设问，综合考查变化观念、证据推理、模型认知等核心素养。
3. 图文结合，信息形式丰富
   3、融合反应历程图、多组坐标图像、新定义（选择性、收率），考查学生提取、解读、整合陌生信息的能力，贴合高考信息题命题趋势。
4. 梯度分层，区分度合理
   4、设问由浅入深，从历程分析、基础热化学，到图像辨析、速率平衡对比，再到综合计算，梯度清晰，兼顾基础与能力选拔。
5. 学以致用，对接实际生产
   5、结合工业催化、副反应控制、工艺条件选择等真实化工问题，实现理论知识与工业生产的结合，强化知识应用能力。

二、考查逻辑

    本题以费托合成反应为主线，串联高中化学反应原理核心知识点，遵循 “情境导入→基础原理→图像分析→综合应用→定量计算” 的递进考查逻辑：

基础铺垫（第 1 题）：结合反应历程图，分析副反应对产率的影响，考查学生解读微观反应过程、分析反应走向的基础能力。

1. 原理应用（第 2 题）：利用盖斯定律计算反应焓变，并结合焓变、气体分子数变化，依据平衡移动原理选择反应条件，是热化学与化学平衡的经典综合考查。
2. 图像与新信息解读（第 3 题）：引入催化剂、选择性、收率等工业新概念，结合多曲线图分析催化剂作用、进行收率计算，重点考查图文转化与新定义理解能力。
3. 速率与平衡辨析（第 4 题）：区分已平衡反应与未平衡反应，结合温度对平衡、反应速率的双重影响，考查学生对平衡状态、反应速率本质的深度理解。
4. 定量综合计算（第 5 题）：结合转化率、选择性进行物质的量换算，再计算反应商，将定性分析与定量计算结合，全面考查化学平衡模块综合解题能力。

     整体以工业真实反应为载体，串联热化学、化学平衡、反应速率、图像分析、化学计算五大主干考点，实现模块融合、能力递进、素养落地的完整命题逻辑。

三、试题解析

 低碳烯烃（烯）用途广泛，可由合成气（）经费托反应催化直接合成。

（1）烃类产物碳链增长的部分历程如下（：催化剂，：活性碳氢物质）：

按此历程，产品中低碳烯烃产率不高的原因是________________________________（答出一条即可）。

（2）合成丙烯的费托反应主要为：

①

②

③

④

则______，基于化学平衡分析，合成丙烯的条件应为______（填标号）。

A．低温高压B．低温低压C．高温低压D．高温高压

（3）传统费托合成低碳烯烃收率低。我国科研工作者研发出转化率和选择性均优异的催化剂。图1中抑制副反应的最适宜催化剂为__________（填“”、“”或“”）。时，的选择性为32%，根据图2，此时低碳烯烃的最大收率为_________（写出计算式即可）。

（4）若费托反应只发生③和④，且反应③已快速平衡而④未平衡。恒压、初始投料、选择性为或时，转化率与温度的关系如图3所示，则___（填“>”、“=”或“<”，下同），反应③的___。

（5）若采取某种措施抑制生成，此时费托反应只发生②和④，、恒压、初始投料时，的转化率为50%，丙烯的选择性为90%，则_________；反应②的反应商______（用分压代替浓度计算，分压=总压物质的量分数，保留两位有效数字）。

【答案】（1）有副反应发生生成烷烃（或生成高碳烷烃）

（2）①-497②A

（3）① ②

（4）①＞②＜

（5）①0.3② 

【解析】

【小问1详解】

根据题干给出的反应历程图，中间体既可以继续与反应使碳链增长，也可以结合 +H 发生加成反应生成甲烷；同理，碳链增长过程中的中间体也可以结合 +H 生成乙烷、丙烷等烷烃。此外，碳链也有可能继续增长生成及以上的高碳烃。这些副反应的存在消耗了反应物，降低了目标产物低碳烯烃的产率。

【小问2详解】

根据盖斯定律，目标反应 ① 可以由3×反应③ + 反应④得到，因此。 反应①是放热、气体分子数减少的反应，低温有利于放热反应平衡正向移动，高压有利于气体分子数减少的反应平衡正向移动，因此选低温高压A。

【小问3详解】

由图 1 可知，在相同温度下，使用催化剂时丙烯的转化率最低。由于丙烯是我们期望的目标产物，其转化（消耗）属于副反应，因此是抑制该副反应的最适宜催化剂。根据定义：收率转化为总烃的CO转化率低碳烯烃选择性；选择性为，说明总消耗CO中用于生成总烃；由图2可知，要使收率最大，需要找到乘积最大的组合。观察图 2 中三种催化剂的数据，对应的总转化率为，低碳烯烃选择性为，此时收率最大，因此收率计算式为。

【小问4详解】

反应 ③为放热反应。在图 3 中的水平虚线（固定 CO 转化率为 60%），该线与实线（a%）相交于点 M（温度较低），与实线（b%）相交于点 N（温度较高）。在相同 CO 转化率下（即反应 ④ 生成量基本相同），温度越高，放热的反应 ③ 平衡越向左移动，生成的  越少，导致选择性越低。因此，高温对应的线b% 的选择性低于低温对应的线a%，即a＞b；

由于反应3已经快速平衡，所以在任意时刻正逆反应速率相等，即=、=。题目要求比较和；此外，点N的CO₂选择性更低，意味着更少的H₂O被消耗，反应体系中H₂O的浓度更高。在更高的温度和更高的反应物浓度双重作用下，N点的反应速率必然大于M点。因此，＜。

【小问5详解】

设初始： 转化率为，故转化的为，剩余； 丙烯选择性，故最终生成丙烯消耗为，得，分压比等于物质的量比，因此；

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