重难点10 化学反应速率与平衡分析-2025年高考化学【热点·重点·难点】专练（北京专用）

重难点10 化学反应速率与平衡分析 考点 三年考情分析 2025考向预测 化学反应速率与平衡 2024·北京卷T10/T12/T13；2023·北京卷T4；2022·北京卷T12/T14； 预计2025年高考考查化学反应速率计算、化学平衡、化学平衡常数因素及其应用、化学平衡图像分析等。 【思维导图】 【高分技巧】 一、化学反应速率的计算及影响因素 1．表达式及单位： v＝，单位为mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。 1. 同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 (2)不能用固体或纯液体表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数。 2．影响化学反应速率的因素 （1）内因：反应物本身的性质 （2）外因：浓度、压强、催化剂等 （3）气体反应体系中充入惰性气体(不参加反应)时对反应速率的影响 恒温恒容：充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变) →反应速率不变。 恒温恒压：充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小) →反应速率减小。 3．有效碰撞理论 （1）活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 （2）活化能： 图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。(注：E2为逆反应的活化能) （3）有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。 二、化学平衡状态 化学平衡状态判断 反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 是否已达 平衡状态 混合物体 系中各组 分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反 应速率的 关系　　 在单位时间内消耗n mol B，同时生成m mol A，即v正=v逆 平衡 在单位时间内消耗n mol B，同时生成p mol C，均指v正 不一定平衡 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 不一定平衡 在单位时间内生成了n mol B，同时消耗q mol D，均指v逆 不一定平衡 压强 压强不再变化，当m＋n≠p＋q时 平衡 压强不再变化，当m＋n＝p＋q时 不一定平衡 混合气体 的平均相 对分子质 量Mr Mr一定，当m＋n≠p＋q时 平衡 Mr一定，当m＋n＝p＋q时 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系的温度一定时 平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色不变，即有色物质的浓度不变 平衡 体系的 密度ρ 若m＋n＝p＋q，且ρ一定 不一定平衡 若m＋n≠p＋q，恒温恒压且ρ一定 平衡 混合体系 中各组分 的浓度　 各组分的浓度一定 平衡 各组分的浓度相等 不一定平衡 c(A)∶c(B)∶c(C)∶c(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡 三、化学平衡常数、转化率的相关计算 1．平衡常数表达式 对于反应，K＝(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。 2．平衡常数常见应用 （1）判断、比较可逆反应进行的程度 一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应： K值 正反应进行的程度 平衡时生成物浓度 平衡时反应物浓度 反应物转化率 越大 越大 越大 越小 越高 越小 越小 越小 越大 越低 （2）判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向 （3）判断可逆反应的热效应 【注意】 (1)K的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。 (2)代入平衡常数表达式的是平衡浓度，而不是任意时刻的浓度，更不能将物质的量代入。 (3)同一化学反应，可以用不同的化学方程式表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数表达式及相应的平衡常数。因此，要注意使用与化学方程式相对应的平衡常数。 3．转化率的分析与判断 反应的转化率分析 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与其化学计量数有关。 同倍增大c(A)和c(B) 四、化学反应速率与化学平衡图像分析 1．速率—时间图像 反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0 (1)t1 时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大； (2)t2 时升高温度，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的反应速率增大得快； (3)t3 时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小，正反应的反应速率减小得多； (4)t4 时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。 2．转化率(或含量)—时间图像 反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0 (1)图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大； (2)图乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大； (3)图丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。 3．恒压(温)线（α表示反应物的转化率，c表示反应物的平衡浓度） 图①，若P1>P2>P3，则正反应为气体体积减小的反应，ΔH<0； 图②，若T1 >T2，则正反应为放热反应。 分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。 4．特殊类型图像 (1)对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，如图所示，M点前，表示从反应物开始，v正＞v逆；M点为刚达到平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0。 (2)对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，如图所示，L线上所有的点都是平衡点。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以E点v正＞v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆。 (3)曲线的意义是外界条件（如温度、压强等）对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点A是平衡状态，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。 化学平衡图像题的解答原则 (1)“定一议二”原则。 在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量，确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系。 (2)“先拐先平，数值大”原则。 在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高或表示的压强较大。 （建议用时：40分钟） 1．（2024·北京·高考真题）下列依据相关数据作出的推断中，不正确的是 A．依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较，可推断反应进行的方向 B．依据一元弱酸的，可推断它们同温度同浓度稀溶液的大小 C．依据第二周期主族元素电负性依次增大，可推断它们的第一电离能依次增大 D．依据的氢化物分子中氢卤键的键能，可推断它们的热稳定性强弱 2．（2024·北京·高考真题）可采用催化氧化法将工业副产物制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。下图所示为该法的一种催化机理。 下列说法不正确的是 A．Y为反应物，W为生成物 B．反应制得，须投入 C．升高反应温度，被氧化制的反应平衡常数减小 D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 3．（2024·北京·高考真题）苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是 A．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ B．X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物 C．由苯得到M时，苯中的大键没有变化 D．对于生成Y的反应，浓作催化剂 4．（2023·北京·高考真题）下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．溶液中加入少量固体，促进分解 B．密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 C．铁钉放入浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 D．锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 5．（2022·北京·高考真题）某的多孔材料刚好可将N2O4“固定”，实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3，如图所示： 已知：2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0 下列说法不正确的是 A．气体温度升高后，不利于N2O4的固定 B．N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除 C．制备HNO3的原理为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3 D．每制备0.4molHNO3，转移电子数约为 6．（2022·北京·高考真题）某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为。原理示意图如下。 已知： 下列说法不正确的是 A．温度升高时不利于吸附 B．多孔材料“固定”，促进平衡正向移动 C．转化为的反应是 D．每获得时，转移电子的数目为 7．（2022·北京·高考真题）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。 下列说法不正确的是 A．反应①为CaO+CO2=CaCO3；反应②为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2 B．t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4C+2H2 C．t2时刻，副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率 D．t3之后，生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生 8．（2021·北京·高考真题）NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是 A．1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子 B．断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量 C．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的 D．恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅 9．（2021·北京·高考真题）有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O）与含LiH的Li负极材料反应，通过测定n(D2)/n(HD)可以获知 n(Li)/n(LiH)。 已知：①LiH+H2O=LiOH+H2↑ ②2Li(s)+H2⇌2LiH △H＜0 下列说法不正确的是 A．可用质谱区分D2和HD B．Li与D2O的反应：2Li+2D2O=2LiOD+D2↑ C．若n(Li)/n(LiH)越大，则n(D2)/n(HD)越小 D．80℃反应所得n(D2)/n(HD)比25℃反应所得n(D2)/n(HD)大 10．（2021·北京·高考真题）丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃，将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。 已知： ①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol ②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol 下列说法不正确的是 A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol B．c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2CO+H2O C．其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越大 D．若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在：3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6) 11．（2024·北京·三模）一定条件下，与反应合成的反应历程如图所示。已知其他条件不变时，反应物种的元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢。 说明：过渡态中“…”示化学键未完全断裂或形成。下列说法正确的是 A．反应历程中两个反应均涉及氢原子的成键 B．该反应的 C．相同条件下，与反应，其过渡态Ⅰ的能量比低 D．与反应，能获得两种有机产物，且相对分子质量相同 12．（2024·北京·三模）CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为： ① ② 其他条件相同时，投料比为，不同温度下反应的结果如图。 下列说法不正确的是 A．由图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡 B．始终低于1.0，与反应②有关 C．加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率 D．若不考虑其他副反应，体系中存在： 13．（2024·北京·三模）我国科学家在国际上首次实现到淀粉的实验室全合成，整个合成过程经过四个模块：。下列说法正确的是 A．四个模块中均发生了氧化还原反应 B．淀粉与纤维素互为同分异构体 C．该研究使用的催化剂可显著提高合成的速率和平衡转化率 D．该研究成果有望提高人类粮食安全水平，促进碳中和 14．（2024·北京·三模）在恒温恒容密闭容器中充入一定量，发生如下反应： 反应②和③的反应速率分别满足和，其中、分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化能大于反应②。测得的浓度随时间的变化如下表。 0 1 2 3 4 5 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028 下列说法正确的是 A．0~2min内，W的平均反应速率为 B．若增大容器容积，平衡时Z的产率增大 C．若，平衡时 D．若升高温度，平衡时减小 15．（23-24高三上·北京·期末）催化加氢制甲醇，在减少排放的同时实现了的资源化，该反应可表示为：。保持起始反应物，时随压强变化的曲线和p=时随温度变化的曲线如图。 已知：表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是 A．该反应 B．a、b交点处化学平衡常数值相同 C．当时，达平衡后 D．当时，的平衡转化率约为 16．（2024·北京西城·二模）二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将和按物质的量之比加入的密闭容器中，压强为，反应达到平衡状态时，各组分的物质的量分数x随温度T的变化如下图所示。 已知：                                                      下列说法不正确的是 A．与合成反应的热化学方程式： B．图中分别表示的变化曲线 C．反应达到平衡状态时，点显示的可能是的物质的量分数 D．与合成反应的 17．（2023·北京东城·一模）CH4/CO2催化重整的反应为 ① 其中，积炭是导致催化剂失活的主要原因。产生积炭的反应有： ② ③ 科研人员研究压强对催化剂活性的影响：在1073K时，将恒定组成的CO2、CH4混合气体，以恒定流速通过反应器，测得数据如下。 注:Ra是以CH的转化率表示的催化剂活性保留分率，即反应进行到某一时刻的催化剂活性与反应初始催化剂活性之比 下列分析不正确的是 A．∆H1= +247.1kJ·mol B．保持其他条件不变，适当增大投料时，可减缓Ra的衰减 C．研究表明“通入适量O2有利于重整反应”，因为O2能与C反应并放出热量 D．压强越大，Ra降低越快，其主要原因是反应①平衡逆向移动 18．（2025·北京·模拟预测）在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：  。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 下列说法不正确的是 A．在实际生产中，通入过量的空气，可提高SO2的转化率 B．450℃、0.1MPa时，投入1mol/L的SO2，5min后反应平衡，则SO2的反应速率为：0.195mol/(L·min) C．高温高压有利于反应的自发进行，所以工业上采取高温高压 D．平衡后，增大压强(改变容器体积)，平衡正向移动 19．（2024·北京·模拟预测）金属铁(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产铁的方法之一是将金红石()转化为，再进一步还原得到铁。转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式如下： (ⅰ)直接氯化：   (ⅱ)碳氯化：   在，将、C、以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。 下列选项中正确的是 A．为吸热反应 B．反应的 C．随温度升高，1400℃时在平衡混合物中的比例下降，主要原因是碳氯化反应为放热反应，随温度升高平衡常数减小，反应程度降低 D．综合考虑反应速率和平衡，进行碳氯化反应合适的生产温度为1000~1200℃之间 20．（2024·北京大兴·三模）制备的方程式为，同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为时，分别改变进料比和反应温度，二者对产率影响如图所示。下列说法不正确的是 A．增加压强有利于提高的产率 B．制备的反应为放热反应 C．增加的用量，的产率一定会增加 D．温度为，平衡常数： 21．（2024·北京·三模）一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应： △H＜0，相关数据见下表。 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol Ⅰ 0.2 0.2 0.1 Ⅱ 0.2 0.2 0.12 下列说法不正确的是 A．T1＞T2 B．达到平衡所需要的时间：Ⅰ＜Ⅱ C．Ⅱ中反应达到平衡时，NO的转化率为60% D．对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入0.2mol CO和0.2mol CO2，平衡正向移动 22．（24-25高三上·北京·期中）一定条件下，化合物E和合成H的反应路径如下： 已知反应初始E的浓度为，的浓度为，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是 A．时刻，体系中无E存在 B．时刻，体系中无F存在 C．E和反应生成F的活化能很小 D．反应达平衡后，的浓度为 23．（24-25高三上·北京朝阳·期中）氮的固定：将镁与足量的氮气反应。不同温度下，镁的转化率随时间的变化如下图所示。 资料：的熔点、沸点；与反应温度；的分解温度。 下列分析不正确的是 A．液态镁能与氮气充分反应 B．的反应速率为 C．，当的转化率不再发生变化时，说明反应已处于平衡状态 D．，转化率低的原因可能是包裹了 24．（24-25高三上·北京·期末）乙醇-水催化重整发生如下反应： Ⅰ．  kJ·mol-1 Ⅱ．  kJ·mol-1 恒压条件下，当投料比时，体系达到平衡时和CO的选择性随温度的变化如下图所示。 已知：ⅰ．的选择性（或2） ⅱ．706℃时，反应Ⅱ的平衡常数为1 下列说法不正确的是 A．  kJ·mol-1 B．当℃时，平衡体系中和的物质的量： C．当℃时，体系中总反应： D．恒温恒压条件下，向体系中充入氩气，可以提高的平衡产率 25．（24-25高三上·北京·阶段练习）甲烷还原二氧化碳是实现“双碳”目标的有效途径之一，常压、催化剂作用下，按照和的物质的量之比投料。有关反应如下： 某一时段内，和的转化率随温度变化如下图所示。 已知：的转化效率 下列分析不正确的是 A．根据反应Ⅰ、Ⅱ，低压高温有利于提高的平衡转化率 B．时，转化的R值为 C．由升高到，含氢产物中水的占比增大 D．由升高到，的转化效率逐渐增大 26．（24-25高三上·北京·期中）可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。下图所示为该法的一种催化机理，下列说法不正确的是 A．X为生成物，W为生成物 B．反应制得，放出热量57.2kJ C．升高温度，HCl被氧化制的反应逆向移动 D．图中转化涉及的反应中有三个属于氧化还原反应 27．（24-25高三上·北京·期中）下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出 B．工业合成氨选择500℃左右的条件进行 C．锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生 D．H2O2溶液中滴加FeCl3溶液，促进H2O2分解 28．（24-25高三上·北京·期中）下列各组物质的颜色变化，可用勒夏特列原理解释的是 A．新制的氯水在光照条件下颜色变浅 B．、、平衡混合气加压后颜色变深 C．氯化铁溶液加铁粉振荡后颜色变浅 D．向酸性高锰酸钾溶液中通入气体，溶液褪色 29．（24-25高三上·北京朝阳·期中）研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，转化关系如下图所示。a、c代表S或中的一种。 下列说法正确的是 A．a、b分别是 B．反应①可以存储太阳能，反应③释放出能量 C．降低压强可以提高反应②中a的平衡转化率 D．②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 30．（24-25高三上·北京朝阳·期中）下列说法正确的是 A．弱电解质的电离常数越大，弱电解质越难电离 B．理论认为分子的空间结构与模型相同 C．强碱弱酸盐()水解，形成该盐的弱酸酸性越弱，该盐的水解程度越大 D．依据平衡移动原理，溶液中加入少量固体，促进分解 31．（24-25高三上·北京通州·期中）还原是实现“双碳”经济的有效途径之一。恒压、750℃时，和按物质的量之比为1：3投料，反应经如下流程可实现高效转化。 下列说法不正确的是 A．X为，Y为和 B．图中转化涉及的反应中有四个属于氧化还原反应 C．过程II，吸收可促使氧化的平衡正移 D．反应制得，须投入 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点10 化学反应速率与平衡分析 考点 三年考情分析 2025考向预测 化学反应速率与平衡 2024·北京卷T10/T12/T13；2023·北京卷T4；2022·北京卷T12/T14； 预计2025年高考考查化学反应速率计算、化学平衡、化学平衡常数因素及其应用、化学平衡图像分析等。 【思维导图】 【高分技巧】 一、化学反应速率的计算及影响因素 1．表达式及单位： v＝，单位为mol·L－1·min－1或mol·L－1·s－1。 1. 同一化学反应，相同条件下用不同物质表示的反应速率，其数值可能不同，但表示的意义相同。 (2)不能用固体或纯液体表示化学反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数。 2．影响化学反应速率的因素 （1）内因：反应物本身的性质 （2）外因：浓度、压强、催化剂等 （3）气体反应体系中充入惰性气体(不参加反应)时对反应速率的影响 恒温恒容：充入“惰性气体”→总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变) →反应速率不变。 恒温恒压：充入“惰性气体”→体积增大→物质浓度减小(活化分子浓度减小) →反应速率减小。 3．有效碰撞理论 （1）活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 （2）活化能： 图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，反应热为E1－E2。(注：E2为逆反应的活化能) （3）有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。 二、化学平衡状态 化学平衡状态判断 反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) 是否已达 平衡状态 混合物体 系中各组 分的含量 各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定 平衡 各物质的质量或各物质的质量分数一定 平衡 各气体的体积或体积分数一定 平衡 总压强、总体积、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反 应速率的 关系　　 在单位时间内消耗n mol B，同时生成m mol A，即v正=v逆 平衡 在单位时间内消耗n mol B，同时生成p mol C，均指v正 不一定平衡 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆 不一定平衡 在单位时间内生成了n mol B，同时消耗q mol D，均指v逆 不一定平衡 压强 压强不再变化，当m＋n≠p＋q时 平衡 压强不再变化，当m＋n＝p＋q时 不一定平衡 混合气体 的平均相 对分子质 量Mr Mr一定，当m＋n≠p＋q时 平衡 Mr一定，当m＋n＝p＋q时 不一定平衡 温度 任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，体系的温度一定时 平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色不变，即有色物质的浓度不变 平衡 体系的 密度ρ 若m＋n＝p＋q，且ρ一定 不一定平衡 若m＋n≠p＋q，恒温恒压且ρ一定 平衡 混合体系 中各组分 的浓度　 各组分的浓度一定 平衡 各组分的浓度相等 不一定平衡 c(A)∶c(B)∶c(C)∶c(D)＝m∶n∶p∶q 不一定平衡 三、化学平衡常数、转化率的相关计算 1．平衡常数表达式 对于反应，K＝(固体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)。 2．平衡常数常见应用 （1）判断、比较可逆反应进行的程度 一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应： K值 正反应进行的程度 平衡时生成物浓度 平衡时反应物浓度 反应物转化率 越大 越大 越大 越小 越高 越小 越小 越小 越大 越低 （2）判断正在进行的可逆反应是否达到平衡或反应进行的方向 （3）判断可逆反应的热效应 【注意】 (1)K的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓度的大小无关。 (2)代入平衡常数表达式的是平衡浓度，而不是任意时刻的浓度，更不能将物质的量代入。 (3)同一化学反应，可以用不同的化学方程式表示，每个化学方程式都有自己的平衡常数表达式及相应的平衡常数。因此，要注意使用与化学方程式相对应的平衡常数。 3．转化率的分析与判断 反应的转化率分析 ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。 ②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与其化学计量数有关。 同倍增大c(A)和c(B) 四、化学反应速率与化学平衡图像分析 1．速率—时间图像 反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0 (1)t1 时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大； (2)t2 时升高温度，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的反应速率增大得快； (3)t3 时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均减小，正反应的反应速率减小得多； (4)t4 时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。 2．转化率(或含量)—时间图像 反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0 (1)图甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的转化率越大； (2)图乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应物的转化率越大； (3)图丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变反应物的转化率。 3．恒压(温)线（α表示反应物的转化率，c表示反应物的平衡浓度） 图①，若P1>P2>P3，则正反应为气体体积减小的反应，ΔH<0； 图②，若T1 >T2，则正反应为放热反应。 分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反应的影响。 4．特殊类型图像 (1)对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，如图所示，M点前，表示从反应物开始，v正＞v逆；M点为刚达到平衡点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0。 (2)对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，如图所示，L线上所有的点都是平衡点。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以E点v正＞v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆。 (3)曲线的意义是外界条件（如温度、压强等）对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点A是平衡状态，压强增大，正反应速率增大得快，平衡正向移动。 化学平衡图像题的解答原则 (1)“定一议二”原则。 在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量，确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系或确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系。 (2)“先拐先平，数值大”原则。 在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高或表示的压强较大。 （建议用时：40分钟） 1．（2024·北京·高考真题）下列依据相关数据作出的推断中，不正确的是 A．依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较，可推断反应进行的方向 B．依据一元弱酸的，可推断它们同温度同浓度稀溶液的大小 C．依据第二周期主族元素电负性依次增大，可推断它们的第一电离能依次增大 D．依据的氢化物分子中氢卤键的键能，可推断它们的热稳定性强弱 【答案】C 【详解】A．对于可逆反应的Q与K的关系：Q>K，反应向逆反应方向进行；Q<K，反应向正反应方向进行；Q=K，反应处于平衡状态，故依据相同温度下可逆反应的Q与K大小的比较，可推断反应进行的方向，A正确； B．一元弱酸的越大，同温度同浓度稀溶液的酸性越强，电离出的越多，越小，B正确； C．同一周期从左到右，第一电离能是增大的趋势，但是ⅡA大于ⅢA，VA大于VIA，C不正确； D．的氢化物分子中氢卤键的键能越大，氢化物的热稳定性越强，D正确； 故选C。 2．（2024·北京·高考真题）可采用催化氧化法将工业副产物制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。下图所示为该法的一种催化机理。 下列说法不正确的是 A．Y为反应物，W为生成物 B．反应制得，须投入 C．升高反应温度，被氧化制的反应平衡常数减小 D．图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 【答案】B 【分析】由该反应的热化学方程式可知，该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O；CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl，则Y为HCl；Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2，则W为H2O；CuCl2分解为X和CuCl，则X为Cl2；CuCl和Z反应生成Cu2OCl2，则Z为O2；综上所述，X、Y、Z、W依次是、、、。 【详解】A．由分析可知，Y为反应物，W为生成物，A正确； B．在反应中作催化剂，会不断循环，适量即可，B错误； C．总反应为放热反应，其他条件一定，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，C正确； D．图中涉及的两个氧化还原反应是和，D正确； 故选B。 3．（2024·北京·高考真题）苯在浓和浓作用下，反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是 A．从中间体到产物，无论从产物稳定性还是反应速率的角度均有利于产物Ⅱ B．X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物 C．由苯得到M时，苯中的大键没有变化 D．对于生成Y的反应，浓作催化剂 【答案】C 【详解】A．生成产物Ⅱ的反应的活化能更低，反应速率更快，且产物Ⅱ的能量更低即产物Ⅱ更稳定，以上2个角度均有利于产物Ⅱ，故A正确； B．根据前后结构对照，X为苯的加成产物，Y为苯的取代产物，故B正确； C．M的六元环中与相连的C为杂化，苯中大键发生改变，故C错误； D．苯的硝化反应中浓作催化剂，故D正确； 故选C。 4．（2023·北京·高考真题）下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．溶液中加入少量固体，促进分解 B．密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 C．铁钉放入浓中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体 D．锌片与稀反应过程中，加入少量固体，促进的产生 【答案】B 【详解】A．MnO2会催化 H2O2分解，与平衡移动无关，A项错误； B．NO2转化为N2O4 的反应是放热反应，升温平衡逆向移动， NO2浓度增大，混合气体颜色加深，B项正确； C．铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动无关，C项错误； D．加入硫酸铜以后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D项错误； 故选B。 5．（2022·北京·高考真题）某的多孔材料刚好可将N2O4“固定”，实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3，如图所示： 已知：2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0 下列说法不正确的是 A．气体温度升高后，不利于N2O4的固定 B．N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除 C．制备HNO3的原理为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3 D．每制备0.4molHNO3，转移电子数约为 【答案】D 【详解】A．已知：2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，N2O4的浓度减小，不利于N2O4的固定，故A正确； B．N2O4被固定后，N2O4浓度减小，平衡正移，有利于NO2的去除，故B正确； C．被固定的四氧化二氮和氧气、水反应生成硝酸，制备HNO3的原理为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，故C正确； D．由C化学方程式可知，4HNO3~4e-，每制备0.4molHNO3，转移电子数约为0.4×，故D错误。 故选D。 6．（2022·北京·高考真题）某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为。原理示意图如下。 已知： 下列说法不正确的是 A．温度升高时不利于吸附 B．多孔材料“固定”，促进平衡正向移动 C．转化为的反应是 D．每获得时，转移电子的数目为 【答案】D 【分析】废气经过MOFs材料之后，NO2转化成N2O4被吸附，进而与氧气和水反应生成硝酸，从该过程中我们知道，NO2转化为N2O4的程度，决定了整个废气处理的效率。 【详解】A．从可以看出，这个是一个放热反应，升高温度之后，平衡逆向移动，导致生成的N2O4减少，不利于NO2的吸附，A正确； B．多孔材料“固定”，从而促进平衡正向移动，B正确； C．N2O4和氧气、水反应生成硝酸，其方程式为，C正确； D．在方程式中，转移的电子数为4e-，则每获得，转移的电子数为0.4mol，即个数为，D错误； 故选D。 7．（2022·北京·高考真题）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。 下列说法不正确的是 A．反应①为CaO+CO2=CaCO3；反应②为CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2 B．t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4C+2H2 C．t2时刻，副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率 D．t3之后，生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生 【答案】C 【详解】A．由题干图1所示信息可知，反应①为CaO+CO2=CaCO3，结合氧化还原反应配平可得反应②为，A正确； B．由题干图2信息可知，t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，且反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳，故可能有副反应，反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1:2，B正确； C．由题干反应②方程式可知，H2和CO的反应速率相等，而t2时刻信息可知，H2的反应速率未变，仍然为2mmol/min，而CO变为1~2mmol/min之间，故能够说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率，C错误； D．由题干图2信息可知，t3之后，CO的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D正确； 答案选C。 8．（2021·北京·高考真题）NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是 A．1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子 B．断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量 C．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的 D．恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅 【答案】B 【详解】A．1molNO2含有1molN原子，1molN2O4含有2molN原子，现为可逆反应，为NO2和N2O4的混合气体,1 mol平衡混合气体中所含N原子大于1 mol 小于2mol ，A项错误； B．反应2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应，反应热=反应物总键能-生成物总键能，故完全断开2molNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1molN2O4分子中的共价键所吸收的热量少，B项正确； C．气体体积压缩，颜色变深是因为体积减小，浓度变大引起的，C项错误； D．放热反应，温度升高，平衡逆向移动，颜色加深，D项错误； 答案选B。 9．（2021·北京·高考真题）有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O）与含LiH的Li负极材料反应，通过测定n(D2)/n(HD)可以获知 n(Li)/n(LiH)。 已知：①LiH+H2O=LiOH+H2↑ ②2Li(s)+H2⇌2LiH △H＜0 下列说法不正确的是 A．可用质谱区分D2和HD B．Li与D2O的反应：2Li+2D2O=2LiOD+D2↑ C．若n(Li)/n(LiH)越大，则n(D2)/n(HD)越小 D．80℃反应所得n(D2)/n(HD)比25℃反应所得n(D2)/n(HD)大 【答案】C 【详解】A．D2和HD的相对分子质量不同，可以用质谱区分，A正确； B．类似于钠和水的反应， Li与D2O反应生成LiOD与D2，化学方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑，B正确； C．D2由Li与D2O反应生成，HD 通过反应LiH+D2O=LiOD+HD， n(D2)/n(HD)越大，n(Li)/n(LiH)越大，C不正确； D．升温，2LiH⇌2Li+H2 △H>0平衡右移，Li增多LiH 减少，则结合选项C可知：80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD) ，D正确； 答案为：C。 10．（2021·北京·高考真题）丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃，将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。 已知： ①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol ②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol 下列说法不正确的是 A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol B．c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2CO+H2O C．其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越大 D．若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在：3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6) 【答案】C 【详解】A．根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol 可知，可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，该反应的△H==+124kJ/mol，A正确； B．仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的，但是氢气的变化不明显，反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的，因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2CO+H2O，从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异，B正确； C．投料比增大，相当于增大C3H8浓度，浓度增大，转化率减小， C错误； D．根据质量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D正确； 答案为：C。 11．（2024·北京·三模）一定条件下，与反应合成的反应历程如图所示。已知其他条件不变时，反应物种的元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢。 说明：过渡态中“…”示化学键未完全断裂或形成。下列说法正确的是 A．反应历程中两个反应均涉及氢原子的成键 B．该反应的 C．相同条件下，与反应，其过渡态Ⅰ的能量比低 D．与反应，能获得两种有机产物，且相对分子质量相同 【答案】D 【详解】A．根据图知，反应历程中的第一个反应涉及氢原子的成键，第二个反应没涉及氢原子的成键，A错误； B．该反应的，即生成物的能量减去反应物的能量，B错误； C．已知其他条件不变时，反应物中的元素被质量数更大的同位素替换时，反应速率会变慢，所以相同条件下，与发生上述反应，反应速率会变慢，则其过渡态Ⅰ的能量比b高，C错误； D．根据图可知，与发生上述反应，可以获得、 2种相对分子质量相等的有机产物，D正确； 故选D。 12．（2024·北京·三模）CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为： ① ② 其他条件相同时，投料比为，不同温度下反应的结果如图。 下列说法不正确的是 A．由图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡 B．始终低于1.0，与反应②有关 C．加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率 D．若不考虑其他副反应，体系中存在： 【答案】D 【详解】A．图中横坐标为温度，与时间无关，仅从图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡，A正确； B．从反应①的方程式可知，生成的氢气和CO的物质的量之比为1：1，反应②中消耗氢气生成CO，使得氢气与CO的物质的量之比小于1.0，与反应②有关，B正确； C．加压能增大反应速率，有利于增大CH4和CO2的反应速率，但是加压反应①化学平衡逆向移动，CH4和CO2的转化率减小，C正确； D．不妨令初始时CH4物质的量为1mol，CO2物质的量为1.3mol，设反应①消耗CO2amol，反应②消耗CO2bmol，则有，，则c(CH4)+c(CO)+c(CO2)=2.3mol，4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)=4，则有，D错误； 故答案选D。 13．（2024·北京·三模）我国科学家在国际上首次实现到淀粉的实验室全合成，整个合成过程经过四个模块：。下列说法正确的是 A．四个模块中均发生了氧化还原反应 B．淀粉与纤维素互为同分异构体 C．该研究使用的催化剂可显著提高合成的速率和平衡转化率 D．该研究成果有望提高人类粮食安全水平，促进碳中和 【答案】D 【详解】A．过程中没有元素化合价改变，不是氧化还原反应，A错误； B．同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物；淀粉和纤维素虽都写成(C6H10O5)n，但n不同分子式不同，不是同分异构体，B错误； C．使用的催化剂可显著提高合成的速率，但是不改变平衡转化率，C错误； D．该合成过程的原料为二氧化碳，可以减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳中和”，D正确； 故选D。 14．（2024·北京·三模）在恒温恒容密闭容器中充入一定量，发生如下反应： 反应②和③的反应速率分别满足和，其中、分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化能大于反应②。测得的浓度随时间的变化如下表。 0 1 2 3 4 5 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028 下列说法正确的是 A．0~2min内，W的平均反应速率为 B．若增大容器容积，平衡时Z的产率增大 C．若，平衡时 D．若升高温度，平衡时减小 【答案】D 【详解】A．由表知内∆c(W)=0.16-0.08=0.08mol/L，则v(W)<，故A错误； B．过程①是完全反应，过程②是可逆反应，若增大容器容积相当于减小压强，对反应平衡向气体体积增大的方向移动，即逆向移动，X的浓度增大，平衡时Z的产率减小，故B错误； C．由速率之比等于系数比，平衡时2v逆(X)=v正(Z)，即，2=，若，平衡时，故C错误； D．反应③的活化能大于反应②，∆H=正反应活化能-逆反应活化能<0，则，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则平衡时减小，故D正确； 故选D。 15．（23-24高三上·北京·期末）催化加氢制甲醇，在减少排放的同时实现了的资源化，该反应可表示为：。保持起始反应物，时随压强变化的曲线和p=时随温度变化的曲线如图。 已知：表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是 A．该反应 B．a、b交点处化学平衡常数值相同 C．当时，达平衡后 D．当时，的平衡转化率约为 【答案】D 【详解】A．题给反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，增大，则曲线a表示时随压强变化的曲线，曲线b表示p=时随温度变化的曲线，根据曲线b，升高温度，减小，说明平衡逆向移动，则，A项错误； B．曲线a、b交点，曲线b对应反应温度小于250 ℃，温度不同，化学平衡常数的值不同，B项错误； C．由曲线b可知，、230 ℃ 时，＞0.07，C项错误； D．起始反应物，设起始H2、CO的物质的量分别为3 mol、1 mol，平衡时生成a mol甲醇，由题意建立三段式：      由可得，解得，则H2反应了1 mol，故的平衡转化率为，D项正确； 故选D。 16．（2024·北京西城·二模）二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将和按物质的量之比加入的密闭容器中，压强为，反应达到平衡状态时，各组分的物质的量分数x随温度T的变化如下图所示。 已知：                                                      下列说法不正确的是 A．与合成反应的热化学方程式： B．图中分别表示的变化曲线 C．反应达到平衡状态时，点显示的可能是的物质的量分数 D．与合成反应的 【答案】D 【分析】已知：① ；② ；③ ；由盖斯定律可知，①×6-②-4×③可得 ，将和按物质的量之比1:3加入VL的密闭容器中，发生反应，升高温度，平衡逆向移动，H2和CO2的物质的量增大，由系数关系可知，曲线a表示H2的物质的量分数随温度变化，曲线b表示CO2的物质的量分数随温度变化，曲线c表示H2O(g)的物质的量分数随温度变化，曲线d表示的物质的量分数随温度变化。 【详解】A．已知：① ；② ；③ ；由盖斯定律可知，①×6-②-4×③可得 ，A正确； B．由分析可知，图中b、d分别表示、的变化曲线，B正确； C． 曲线d表示的物质的量分数随温度变化，是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，的物质的量分数增大，则570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点显示的可能是的物质的量分数，C正确； D．由A可知，反应是放热反应，升高温度K值减小，则，D错误； 故选D。 17．（2023·北京东城·一模）CH4/CO2催化重整的反应为 ① 其中，积炭是导致催化剂失活的主要原因。产生积炭的反应有： ② ③ 科研人员研究压强对催化剂活性的影响：在1073K时，将恒定组成的CO2、CH4混合气体，以恒定流速通过反应器，测得数据如下。 注:Ra是以CH的转化率表示的催化剂活性保留分率，即反应进行到某一时刻的催化剂活性与反应初始催化剂活性之比 下列分析不正确的是 A．∆H1= +247.1kJ·mol B．保持其他条件不变，适当增大投料时，可减缓Ra的衰减 C．研究表明“通入适量O2有利于重整反应”，因为O2能与C反应并放出热量 D．压强越大，Ra降低越快，其主要原因是反应①平衡逆向移动 【答案】D 【详解】A．根据盖斯定律，①=②-③，△H1=△H2-△H3=+247.1kJ•mol-1，A正确； B．保持其他条件不变，适当增大投料时，增大CO2浓度，使反应③平衡逆向移动，减少积碳，可减缓Ra的衰减，B正确； C．根据盖斯定律，①=②-③，△H1=△H2-△H3=+247.1kJ•mol-1，反应①为吸热反应，通入适量O2，O2能与C反应并放出大量的热，可减少积碳减缓Ra的衰减，同时反应放热使得反应①正向移动，有利于重整反应，C正确； D．压强越大，Ra降低越快，说明催化剂活性降低越快，积碳越多，其主要原因是反应③为气体体积减小的反应，加压平衡正向移动，使得积碳增多，D错误； 故选D。 18．（2025·北京·模拟预测）在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3：  。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 下列说法不正确的是 A．在实际生产中，通入过量的空气，可提高SO2的转化率 B．450℃、0.1MPa时，投入1mol/L的SO2，5min后反应平衡，则SO2的反应速率为：0.195mol/(L·min) C．高温高压有利于反应的自发进行，所以工业上采取高温高压 D．平衡后，增大压强(改变容器体积)，平衡正向移动 【答案】C 【详解】A．在实际生产中，通入过量的空气，增大氧气的浓度，平衡正向移动，可提高SO2的转化率，A正确； B．450℃、0.1MPa时，投入1mol/L的SO2，5min后反应平衡，则SO2的反应速率为：0.195mol/(L·min)，B正确； C．反应为熵减，放热反应，，低温有利于反应的自发进行，该反应为正向气体体积减少的反应，低温高压有利于产率增加，C错误； D．该反应为正向气体体积减少的反应，平衡后，增大压强(改变容器体积)，平衡正向移动，D正确； 故选C。 19．（2024·北京·模拟预测）金属铁(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产铁的方法之一是将金红石()转化为，再进一步还原得到铁。转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式如下： (ⅰ)直接氯化：   (ⅱ)碳氯化：   在，将、C、以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。 下列选项中正确的是 A．为吸热反应 B．反应的 C．随温度升高，1400℃时在平衡混合物中的比例下降，主要原因是碳氯化反应为放热反应，随温度升高平衡常数减小，反应程度降低 D．综合考虑反应速率和平衡，进行碳氯化反应合适的生产温度为1000~1200℃之间 【答案】C 【分析】根据盖斯定律：由反应(ⅱ)- 反应(ⅰ)得来，故。 【详解】A．根据分析，，该反应为放热反应，故A项错误； B．根据分析，，故B项错误； C．根据图示，1400℃时TiCl4在平衡混合物中的比例下降，主要原因是碳氯化反应为放热反应，随温度升高平衡常数减小，反应程度降低，故C项正确； D．根据图示，综合考虑反应速率和平衡，进行碳氯化反应合适的生产温度为1200°C~1400°C之间，故D项错误。 故本题选C。 20．（2024·北京大兴·三模）制备的方程式为，同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为时，分别改变进料比和反应温度，二者对产率影响如图所示。下列说法不正确的是 A．增加压强有利于提高的产率 B．制备的反应为放热反应 C．增加的用量，的产率一定会增加 D．温度为，平衡常数： 【答案】C 【详解】A．增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即正向移动，有利于提高SiHCl3的产率，故A正确； B．由图可知温度越高SiHCl3产率减小，所以逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，故B正确； C．由图可知增加HCl的用量，SiHCl3的产率可能增加也可能减小，所以增加HCl的用量，SiHCl3的产率不一定会增加，故C错误； D．平衡常数是温度的函数，温度为450K，平衡常数：K（x）＝K（y）＝K（z），故D正确； 故选C。 21．（2024·北京·三模）一定温度下，在2个容积均为1L的恒容密闭容器中，加入一定量的反应物，发生反应： △H＜0，相关数据见下表。 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol Ⅰ 0.2 0.2 0.1 Ⅱ 0.2 0.2 0.12 下列说法不正确的是 A．T1＞T2 B．达到平衡所需要的时间：Ⅰ＜Ⅱ C．Ⅱ中反应达到平衡时，NO的转化率为60% D．对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入0.2mol CO和0.2mol CO2，平衡正向移动 【答案】D 【分析】一定温度下，在容积为1L的恒容密闭容器中，加入0.2molNO和0.2molCO，发生反应，生成0.1molCO2，可建立如下三段式： 平衡常数K==5。 【详解】A．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的物质的量减小，则T1＞T2，A正确； B．温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，因为T1＞T2，所以达到平衡所需要的时间：Ⅰ＜Ⅱ，B正确； C．Ⅱ中反应达到平衡时，生成CO2的物质的量为0.12mol，则参加反应NO的物质的量为0.12mol，NO的转化率为=60%，C正确； D．对于Ⅰ，平衡后向容器中再充入0.2mol CO和0.2mol CO2，此时浓度商Qc==5，平衡不移动，D不正确； 故选D。 22．（24-25高三上·北京·期中）一定条件下，化合物E和合成H的反应路径如下： 已知反应初始E的浓度为，的浓度为，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是 A．时刻，体系中无E存在 B．时刻，体系中无F存在 C．E和反应生成F的活化能很小 D．反应达平衡后，的浓度为 【答案】C 【分析】一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径中，共发生三个反应：①E+ TFAA→F；②F→G ；③G→H+ TFAA ， t1之后的某时刻，当H为，此时TFAA的浓度仍为0，说明反应进行得很完全；在t2时刻， H为 、 TFAA为、 G为，根据TFAA守恒可知F为，据此分析回答。 【详解】A．由图可知，反应0时刻后，TFAA的浓度由降为0 ，说明E与TFAA反应极快，根据合成路线可知， E与TFAA以1 : 1进行反应，E的起始浓度为，则反应后E的浓度降为，故t1时刻体系中有E存在，A错误； B．由分析可知， t2时刻，H为 、TFAA为、G为，根据TFAA守恒可知F为，所以体系中有F存在，B错误； C．在反应0时刻时，TFAA的浓度由降为0 ，说明E与TFAA反应极快，当H升高到 时，TFAA的浓度仍为0，说明反应进行得很完全，反应的活化能很小，C正确； D．在t2时刻，H为 、 TFAA为、 G为、F为，只有F、G全部转化为H和TFAA时， TFAA的浓度才能为 ，而GH+ TFAA为可逆反应，所以反应达平衡后，TFAA的浓度一定小于 ，D错误； 故答案为：C。 23．（24-25高三上·北京朝阳·期中）氮的固定：将镁与足量的氮气反应。不同温度下，镁的转化率随时间的变化如下图所示。 资料：的熔点、沸点；与反应温度；的分解温度。 下列分析不正确的是 A．液态镁能与氮气充分反应 B．的反应速率为 C．，当的转化率不再发生变化时，说明反应已处于平衡状态 D．，转化率低的原因可能是包裹了 【答案】C 【详解】A．根据图像可知，时，镁的转化率仍然很高，说明温度介于时，金属镁为液态，由图像可知，仍然可以充分反应，A正确； B．时，镁反应了，用时，所以其反应速率为：，B正确； C．，当的转化率不再发生变化时，有可能是未分解的包裹住内部的金属镁，阻止反应的进一步进行，此时，不一定处于平衡状态，C错误； D．，镁与氮气反应方程式为：，的分解温度，此时有可能是固体包裹了阻止了反应的进一步进行，D正确； 故选C。 24．（24-25高三上·北京·期末）乙醇-水催化重整发生如下反应： Ⅰ．  kJ·mol-1 Ⅱ．  kJ·mol-1 恒压条件下，当投料比时，体系达到平衡时和CO的选择性随温度的变化如下图所示。 已知：ⅰ．的选择性（或2） ⅱ．706℃时，反应Ⅱ的平衡常数为1 下列说法不正确的是 A．  kJ·mol-1 B．当℃时，平衡体系中和的物质的量： C．当℃时，体系中总反应： D．恒温恒压条件下，向体系中充入氩气，可以提高的平衡产率 【答案】B 【分析】由图可知随温度升高的选择性逐渐降低，而CO的选择性逐渐升高，当T=500℃时，平衡时CO2和CO的选择性相等，温度低于500℃时以的选择性占主导，温度高于500℃时以的选择性占主导，据此分析解答。 【详解】A．根据盖斯定律可知，I+2×Ⅱ=，则，A正确； B．当T=706℃时，反应Ⅱ的平衡常数为1，则K==1，平衡体系中CO的选择性大于CO2的选择性，CO的物质的量大于CO2，则H2和H2O的物质的量：n(H2)> n(H2O)，B错误； C．当T=500℃时，平衡时CO2和CO的选择性相等，则体系中总反应：，C正确； D．恒温恒压条件下，向体系中充入氩气，各气体的分压减小，则反应I平衡正移，可以提高H2的平衡产率，D正确； 故选：B。 25．（24-25高三上·北京·阶段练习）甲烷还原二氧化碳是实现“双碳”目标的有效途径之一，常压、催化剂作用下，按照和的物质的量之比投料。有关反应如下： 某一时段内，和的转化率随温度变化如下图所示。 已知：的转化效率 下列分析不正确的是 A．根据反应Ⅰ、Ⅱ，低压高温有利于提高的平衡转化率 B．时，转化的R值为 C．由升高到，含氢产物中水的占比增大 D．由升高到，的转化效率逐渐增大 【答案】C 【详解】A．反应Ⅰ是气体分子数增大的吸热反应，反应Ⅱ是气体分子数不变的吸热反应，升高温度均有利于反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动，提高CO2的平衡转化率，且降低压强有利于反应Ⅰ的平衡正向移动，c(H2)增大可促进反应Ⅱ的平衡正向移动，也可提高CO2的平衡转化率，所以低压高温有利于提高CO2的平衡转化率，故A正确； B．由图可知，500℃时CO2的转化率为20%，CH4的转化率为40%，CO2的转化效率为=1.5，故B正确； C．由图可知，温度由400℃升高到600℃时CH4转化率的增大幅度远大于CO2，则此时主要发生反应Ⅰ，且只有反应Ⅱ生成水，所以含氢产物中水的占比减小，故C错误； D．由图可知，由700℃升高到1000℃时△n(CO2)变化幅度较大，△n(CH4)变化幅度较小，则CO2的转化效率逐渐增大，故D正确； 答案选C。 26．（24-25高三上·北京·期中）可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成，实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式：。下图所示为该法的一种催化机理，下列说法不正确的是 A．X为生成物，W为生成物 B．反应制得，放出热量57.2kJ C．升高温度，HCl被氧化制的反应逆向移动 D．图中转化涉及的反应中有三个属于氧化还原反应 【答案】D 【分析】由该反应的热化学方程式可知，该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O；CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl，则Y为HCl；Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2，则W为H2O；CuCl2分解为X和CuCl，则X为Cl2；CuCl和Z反应生成Cu2OCl2，则Z为O2；综上所述，X、Y、Z、W依次是、、、。 【详解】A．由分析可知，X为反应物，W为生成物，A正确； B．由题干的热化学方程式可知，反应制得，放出热量57.2kJ ，B正确； C．总反应为放热反应，其他条件一定，升温平衡逆向移动，C正确； D．图中涉及的两个氧化还原反应，分别是和，D错误； 故选D。 27．（24-25高三上·北京·期中）下列事实能用平衡移动原理解释的是 A．制备乙酸乙酯的实验中将酯蒸出 B．工业合成氨选择500℃左右的条件进行 C．锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生 D．H2O2溶液中滴加FeCl3溶液，促进H2O2分解 【答案】A 【详解】A．实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出，生成物浓度减小，平衡向着生成乙酸乙酯的方向移动，能够用平衡移动原理解释，故A符合题意； B．工业合成氨的反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，选择500℃左右的条件主要考虑反应速率，不能用平衡移动原理解释，故B不符合题意； C．Zn与CuSO4反应置换出Cu，Zn、Cu和稀硫酸构成原电池加快反应速率，从而促进H2的产生，与平衡移动原理无关，不能用平衡移动原理解释，故C不符合题意； D．FeCl3作H2O2分解的催化剂，催化剂只改变化学反应速率，不影响平衡移动，所以不能用平衡移动原理解释，故D不符合题意； 故选：A。 28．（24-25高三上·北京·期中）下列各组物质的颜色变化，可用勒夏特列原理解释的是 A．新制的氯水在光照条件下颜色变浅 B．、、平衡混合气加压后颜色变深 C．氯化铁溶液加铁粉振荡后颜色变浅 D．向酸性高锰酸钾溶液中通入气体，溶液褪色 【答案】A 【详解】A．氯水中存在化学平衡Cl2+H2OHCl+HClO，光照使氯水中的次氯酸分解，次氯酸浓度减小，使得平衡向右移动，氯气的浓度减小，氯水颜色变浅，能用勒夏特列原理解释，故A选； B．可逆反应为H2(g)+I2(g)2HI(g)，增大压强I2的浓度增大，颜色加深，反应前后气体的体积不发生变化，增大压强平衡不移动，不能用用勒夏特列原理解释，故B不选； C．氯化铁溶液加铁粉振荡后．会发生反应生成氯化亚铁溶液，颜色变浅，不能用勒夏特列原理解释，故C不选； D．向酸性高锰酸钾溶液中通入气体，发生氧化还原反应生成硫酸锰、硫酸钾和硫酸，不涉及平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，故D不选； 答案选A。 29．（24-25高三上·北京朝阳·期中）研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，转化关系如下图所示。a、c代表S或中的一种。 下列说法正确的是 A．a、b分别是 B．反应①可以存储太阳能，反应③释放出能量 C．降低压强可以提高反应②中a的平衡转化率 D．②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 【答案】B 【分析】a、c代表S或中的一种，c和氧气反应生成a，则c是S、a是SO2。 【详解】A．b分解生成氧气、SO2、H2O，氧元素化合价升高，则S元素化合价降低，所以a、b分别是，故A错误； B．反应①是硫酸分解，分解反应吸热，反应①可以存储太阳能；反应③是S和氧气反应生成二氧化硫，化合反应放热，反应③释放出能量，故B正确； C．反应②是3SO2+2H2O=2H2SO4+S，正反应气体物质的量减小的反应，温度一定时，减小压强使反应逆向移动，二氧化硫的转化率减小，故C错误； D．反应②是二氧化硫、水发生歧化反应生成硫酸和S，反应方程式为3SO2+2H2O=2H2SO4+S，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，故D错误； 选B。 30．（24-25高三上·北京朝阳·期中）下列说法正确的是 A．弱电解质的电离常数越大，弱电解质越难电离 B．理论认为分子的空间结构与模型相同 C．强碱弱酸盐()水解，形成该盐的弱酸酸性越弱，该盐的水解程度越大 D．依据平衡移动原理，溶液中加入少量固体，促进分解 【答案】C 【详解】A．在同一温度下，不同弱电解质的电离常数不同，电离常数越大，弱电解质越易电离，故A错误； B．VSEPR模型是价层电子对的空间结构模型，当中心原子无孤电子对时，与分子空间结构相同，当中心原子有孤电子对时，与分子空间结构不同，故B错误； C．强碱弱酸盐()水解，根据盐类的水解规律越弱越水解可知，形成该盐的弱酸酸性越弱，该盐的水解程度越大，故C正确； D．MnO2会催化H2O2分解，使用催化剂能加快反应速率，但与平衡移动无关，故D错误； 故答案选C。 31．（24-25高三上·北京通州·期中）还原是实现“双碳”经济的有效途径之一。恒压、750℃时，和按物质的量之比为1：3投料，反应经如下流程可实现高效转化。 下列说法不正确的是 A．X为，Y为和 B．图中转化涉及的反应中有四个属于氧化还原反应 C．过程II，吸收可促使氧化的平衡正移 D．反应制得，须投入 【答案】D 【分析】根据流程图可知，总反应，据此分析； 【详解】A．根据分析可知，X为，则氢气还原四氧化三铁，二氧化碳被CaO吸收，则Y为和，A正确； B．图中转化涉及的反应中有四个属于氧化还原反应，氢气与四氧化三铁、铁生成四氧化三铁，甲烷生成一氧化碳，一氧化碳与四氧化三铁，B正确； C．氧化生成，被吸收，浓度降低，平衡正向移动，C正确； D．在反应Ⅱ中先消耗，在反应Ⅲ中又重新生成，是催化剂，不需要投入，D错误； 故选D。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$