2025届高考化学【100题精练 答案+解析】-化学平衡与化学平衡常数、转化率及相关计算

【100题精练答案+解析】 化学平衡与化学平衡常数、转化率及相关计算 【真题再现∙辨明考向】 1. (2024年黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A．3h时，反应②正、逆反应速率相等 B．该温度下的平衡常数：①＞② C．0～3h平均速率(异山梨醇)＝0.014mol∙kg-1∙h-1 D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 2. (2024年6月浙江卷)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： I．C2H6(g)＋CO2(g)C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g) △H1＞0 II．C2H6(g)＋2CO2(g)4CO(g)＋3H2(g) △H2＞0 向容积为10L的密闭容器中投入2molC2H6和3molCO2，不同温度下，测得5min时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是 温度(℃) 400 500 600 乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8 注：乙烯选择性＝×100% A．反应活化能：I＜II B．500℃时，0～5min反应I的平均速率为：v(C2H4)＝2.88×10-3mol·L-1·min-1 C．其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，可提高乙烯的产率 D．其他条件不变，增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料，平衡后可提高乙烷转化率 3. (2025年1月八省联考河南卷)庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成α－羟基磺酸钠(Q)，正、逆反应速率可以表示为v1＝k1c(N)∙c(P)和v-1＝k-1c(Q)，k1和k-1分别为正，逆反应的速率常数，E1和E-1分别为正，逆反应的活化能。lnk与关系如图所示。下列说法正确的是 A．E1＞E-1 B. 升高温度，平衡逆向移动 C．达到平衡时＝ D. 加入催化剂可以提高N的平衡转化率 4. (2024年广西卷)二氯亚矾(SOCl2)是重要的液态化工原料。回答下列问题： (1)合成SOCl2前先制备SCl2。有关转化关系为： 则S(s)＋Cl2(g)＝SCl2(l)的△H3＝_______kJ∙mol－1。 (2)密闭容器中，以活性炭为催化剂，由SCl2和O2制备SOCl2。反应如下： Ⅰ．SCl2(g)＋O2(g)＝SO2Cl2(g) Ⅱ．SCl2(g)＋SO2Cl2(g)2SOCl2(g) ①反应Ⅱ的lgK (K为平衡常数)随 (T为温度)的变化如图，推断出该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。 ②466K时，平衡体系内各组分的物质的是分数x(A)随的变化如图。 反应Ⅱ的平衡常数K1＝_______(保留1位小数)。保持T和不变，增大SCl2平衡转化率的措施有_______(任举一例)。 ③改变T，使反应Ⅱ的平衡常数K2＝K1，导致图中的曲线变化，则x(SCl2)等于x(SOCl2)的新交点将出现在_______(填“d”“e”“f”或“g”)处。 (3)我国科研人员在含Li+的SOCl2溶液中加入I2，提高了Li－SOCl2电池的性能。该电池放电时，正极的物质转变步骤如图。其中，I2的作用是_________________；正极的电极反应式为_______________。 5. (2024年福建卷)SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由Si和SiCl4耦合加氢得到，相关反应如下： Ⅰ．SiCl4(g)＋H2(g)＝SiHCl3(g)＋HCl(g) △H1＝52kJ∙mol-1 Ⅱ．Si(s)＋3HCl(g)＝SiHCl3(g)＋H2(g) △H2＝－236kJ∙mol-1 Ⅲ．Si(s)＋SiCl4(g)＋2H2(g)＝2SiH2Cl2(g) △H3＝16kJ∙mol-1 (1)生成SiHCl3的总反应： Ⅳ．Si(s)＋3SiCl4(g)＋2H2(g)＝4SiHCl3(g) △H4＝__________kJ∙mol-1 (2)体系达到平衡状态且其他条件不变时： ①压缩平衡体系体积，重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为_______。(填标号) a．SiCl4 b．SiHCl3 c．SiH2Cl2 d．HCl ②反应温度升高不利于提高平衡时产物SiHCl3选择性的原因是___________________________。 (3)在压强为P0的恒压体系中通入2.0molH2和1.0mol SiCl4，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知：Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。 ①图中n代表的组分为_______。(填化学式) ②750K时，反应Ⅲ的平衡常数Kp＝_______。(列出计算式) ③750K时，SiCl4的平衡转化率为f，消耗硅的物质的量为_______mol。(列出计算式) (4)673K下、其他条件相同时，用Cu、CuO和CuCl分别催化上述反应，一段时间内SiCl4的转化率如下表所示。(产物SiHCl3选择性均高于98.5%) 催化剂 Cu CuO CuCl SiCl4的转化率/% 7.3 14.3 22.3 ①使用不同催化剂时，反应Ⅳ的△H∶CuO催化剂_______ CuCl催化剂(填“>”“<”或“=”)；反应Ⅳ的活化能：Cu催化剂_______ CuCl催化剂(填“>”“<”或“=”)。 ②使用CuCl催化剂，初始投料αmol SiCl4该段时间内得到βmol SiHCl3，则SiHCl3的选择性＝×100%＝_______×100%。(列出计算式) 6. (2024年贵州卷)在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应： ⅰ．CH4(g)→C(s)＋2H2(g) △H1＝＋74.6kJ∙mol－1，△S＝＋80.84J∙mol－1∙K-1 ⅱ．6CH4(g)→C6H6(l)＋9H2(g) △H2 回答下列问题： (1)反应ⅰ在1000K时_______(选填“能”或“不能”)自发进行。 (2)已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ⅱ的△H2＝_______kJ∙mol－1(用含a、b、c的代数式表示)。 物质 CH4(g) C6H6(l) H2(g) △H/(kJ∙mol－1) a b c (3)受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是__________。 (4)对催化剂在不同的pH条件下进行处理，能够改变催化剂的活性。将催化剂在5种不同pH条件下处理后分别用于催化CH4芳构化，相同反应时间内测定相关数据如下表，其中最佳pH为_______，理由是___________________________________________。 pH CH4平均转化率/% 芳烃平均产率/% 产物中积碳平均含量/% 2.4 9.60 5.35 40.75 4.0 9.80 4.60 45.85 7.0 9.25 4.05 46.80 10.0 10.45 6.45 33. 10 12.0 9.95 4.10 49.45 (5)973K、100kPa下，在某密闭容器中按n(C6H6)∶n(CH4)＝1∶5充入气体，发生反应C6H6(g)＋CH4(g) ——→C7H8(g)＋H2(g)，平衡时C6H6与C7H8 的分压比为4∶1，则C6H6的平衡转化率为____________，平衡常数Kp＝_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数，列出计算式即可)。 (6)引入丙烷可促进甲烷芳构化制备苯和二甲苯，反应如下： (两个反应可视为同级数的平行反应)，对于同级数的平行反应有＝＝，其中v、k分别为反应速率和反应速率常数，Ea为反应活化能，A1、A2为定值，R为常数，T为温度，同一温度下是定值。已知Ea,苯＜Ea,二甲苯，若要提高苯的产率，可采取的措施有_________________________________。 7. (2024年安徽卷)乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题： 【乙烷制乙烯】 (1)C2H6氧化脱氢反应：2C2H6(g)＋O2(g)＝2C2H4(g)＋2H2O(g) △H1＝－209.8kJ∙mol-1 C2H6(g)＋CO2(g)＝C2H4(g)＋H2O(g)＋CO(g) △H2＝178.1kJ∙mol-1 计算：2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H3＝____________kJ∙mol-1 (2)C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)＝C2H4(g)＋H2(g) △H4，C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则△H4＝____0(填“>”“<”或“=”)。结合下图。下列条件中，达到平衡时转化率最接近40%的是_____(填标号)。 a．600℃,0.6MPa b．700℃,0.7MPa c．800℃,0.8MPa (3)一定温度和压强下、反应i： C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g) Ka1； 反应ⅱ：C2H6(g)＋H2(g)2CH4(g) Ka2 (Ka2远大于Ka1)(Kx是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数) ①仅发生反应i时。C2H6的平衡转化宰为25.0%，计算Ka1＝_______。 ②同时发生反应i和ii时。与仅发生反应i相比，C2H4的平衡产率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 【乙烷和乙烯混合气的分离】 (4)通过Cu+修饰的Y分子筛的吸附-脱附。可实现C2H4和C2H6混合气的分离。Cu+的_______与C2H4分子的π键电子形成配位键，这种配位键强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离C2H4和C2H6的优点是__________________________________________。 (5)常温常压下，将C2H4和C3H6等体积混合，以一定流速通过某吸附剂。测得两种气体出口浓度(c)与进口浓度(c0)之比随时间变化关系如图所示。下列推断合理的是_______(填标号)。 A．前30min，两种气体均未被吸附 B．p点对应的时刻，出口气体的主要成分是C2H6 C．a－b对应的时间段内，吸附的C2H6逐新被C2H4替代 8. (2024年湖北卷)用BaCO3和焦炭为原料，经反应I、Ⅱ得到BaC2，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。 反应I：BaCO3(s)＋C(s)BaO(s)＋2CO(g) 反应Ⅱ：BaO(s)＋3C(s)BaC2(s)＋CO(g) 回答下列问题： (1)写出BaC2与水反应的化学方程式__________________________________。 (2)已知Kp＝(PCO)n、K＝()n (n是CO的化学计量系数)。反应、Ⅱ的lgK与温度的关系曲线见图1。 ①反应BaCO3(s)＋4C(s)BaC2(s)＋3CO(g)在1585K的Kp＝_______Pa3。 ②保持1320K不变，假定恒容容器中只发生反应I，达到平衡时PCO＝_______ Pa，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后PCO＝_______Pa。 (3)恒压容器中，焦炭与BaCO3的物质的量之比为4∶1，Ar为载气。400K和1823K下，BaC2产率随时间的关系曲线依实验数据拟合得到图2(不考虑接触面积的影响)。 ①初始温度为900K，缓慢加热至1400K时，实验表明BaCO3已全部消耗，此时反应体系中含Ba物种为______________________。 ②1823K下，反应速率的变化特点为_________________，其原因是__________________________。 9. (2024年甲卷)甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯(C3H6)的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： (1)已知如下热化学方程式： CH4(g)＋Br2(g)＝CH3Br(g)＋HBr(g) △H1＝－29kJ∙mol－1 3CH3Br(g)＝C3H6(g)＋3HBr(g) △H2＝＋20kJ∙mol－1 计算反应3CH4(g)＋3Br2(g)＝C3H6(g)＋6HBr(g)的△H＝_____kJ∙mol－1。 (2)CH4与Br2反应生成CH3Br，部分CH3Br会进一步溴化。将8mmolCH4和8mmolBr2。通入密闭容器，平衡时，n(CH4)、n(CH3Br)与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有CH4、CH3Br和CH2Br2)。 (i)图中CH3Br的曲线是_____(填“a”或“b”)。 (ii)560℃时，CH4的转化α＝_____，n(HBr)＝_____mmol。 (iii)560℃时，反应CH3Br(g)＋Br2(g)＝CH2Br2(g)＋HBr(g)的平衡常数K＝____________。 (3)少量I2可提高生成CH3Br的选择性。500℃时，分别在有I2和无I2的条件下，将8mmolCH4和8mmolBr2，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见下图。 (i)在11～19s之间，有I2和无I2时CH3Br的生成速率之比＝_________。 (ii)从图中找出I2提高了CH3Br选择性的证据：_________________________________。 (iii)研究表明，I2参与反应的可能机理如下： ①I2(g)＝∙I(g)＋∙I(g) ②∙I(g)＋CH2Br2(g)＝IBr(g)＋∙CH2Br(g) ③∙CH2Br(g)＋HBr(g)＝CH3Br(g)＋∙Br(g) ④∙Br(g)＋CH4(g)＝HBr(g)＋∙CH3(g) ⑤∙CH3(g)＋IBr(g)＝CH3Br(g)＋∙I(g) ⑥∙I(g)＋∙I(g)＝I2(g) 根据上述机理，分析I2提高CH3Br选择性的原因：_________________________。 知识梳理∙智能提升 一、三段式突破反应速率与平衡的有关计算 mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g) 起始/(mol·L－1) 　a　　　 b　　 　　0　　　 0 变化/(mol·L－1)　mx　 　 nx　　　　 px 　 qx 平衡/(mol·L－1) a－mx　 b－nx　　　 px 　 qx 1．vA＝。 2．转化率αA＝×100%。 3．K＝。 4．生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来说，转化率越高，原料利用率越高，产率越高；产率＝×100%。 5．混合物中某组分的百分含量＝×100%。 二、化学平衡常数的有关计算 1．三种换算关系 (1)同一可逆反应：K正·K逆＝1。 (2)同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝。 (3)几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积。 2．两种Kp的计算模板 (1)平衡总压为p。 N2　 ＋　 3H2　 2NH3 n(平)　　　a　　　　 b　　　　　 c p(分压) p0 p0 p0， Kp＝ (2)刚性容器起始压强为p0，平衡转化率为α。　　　　 2NO2N2O4 p(始)　　p0　　　　0 Δp　　　p0α　　　p0α p(平)　p0－p0α 　 p0α ；Kp＝ 【例题精讲】 例1．用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应)： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH<0 (1)某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为a mol·L－1和3a mol·L－1，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为__________。 (2)恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1∶3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。 ①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为_________________________________。 ②P点甲醇产率高于T点的原因为__________________________________________。 ③根据上图，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为________ ℃。 例2．(1)对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点。在催化剂存在下用H2还原CO2是解决温室效应的重要手段之一，相关反应如下： 主反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)ΔH1　① 副反应：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41.2 kJ·mol－1 T ℃时，若在体积恒为2 L的密闭容器中同时发生上述反应，将物质的量之和为5 mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应，结果如图所示。若a、b表示反应物的平衡转化率，则表示H2平衡转化率的是________，c、d分别表示CH4(g)和CO(g)的体积分数，由图可知＝________时，甲烷产率最高。若该条件下CO的产率趋于0，则T ℃时①的平衡常数K＝________。 (2)750 K下，在恒容密闭容器中，发生反应CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)，若起始压强为p0，达到平衡转化率为α，则平衡时的总压强p平＝________(用含p0和α的式子表示)；当p0＝101 kPa，测得α＝50.0%，计算反应平衡常数Kp＝________ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数，忽略其他反应)。 例3．(1)已知合成氨反应：N2(g)＋H2(g)NH3(g)　ΔH＝－46.2 kJ·mol－1，标准平衡常数Kθ＝，其中pθ为标准压强，p、p、p为各组分的平衡分压，如p＝x(NH3)p，p为平衡总压，x(NH3)为平衡系统中NH3的物质的量分数。若往一密闭容器中加入的N2、H2起始物质的量之比为1∶3，反应在恒定温度和标准压强下进行，NH3的平衡产率为w，则Kθ＝________(用含w的最简式表示)。 (2)某科研小组向一恒容密闭容器中通入2 mol CH4、2 mol CO2，控制适当条件使其发生反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋247 kJ·mol－1，测出CH4的某个平衡物理量X随着温度、压强的变化如图所示。 ①X________(填“能”或“不能”)表示平衡体系中CH4的体积分数；p1、p2的大小关系为____________，b点浓度商Qc与对应温度下的平衡常数K相比，较大的是____________。 ②若容器容积为2 L，a点时c(CH4)＝0.4 mol·L－1，则相应温度下的平衡常数K＝________。 【易错点拨】 1．涉及化学平衡常数的考查中应注意的问题 (1)固体物质、纯液体物质、在水溶液中进行的反应中的H2O不列入平衡常数的计算表达式中；气体反应、有机反应中的H2O的浓度要列入平衡常数的计算表达式中。 (2)平衡常数(K)式中的浓度是平衡状态时物质的量浓度，而浓度商(Q)式中的浓度是任意时刻的物质的量浓度。 2．反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)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，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，但A的转化率减小。 (3)若按原比例同倍数增大(或减小)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器容积，则气体反应物的转化率与其化学计量数有关。 同倍数增大 或减小 c(A)和c(B) a＋b＝c＋d　A、B的转化率不变 a＋b＞c＋d　A、B的转化率增大或减小 a＋b＜c＋d　A、B的转化率减小或增大 例4．已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)　ΔH<0。设m为起始时的投料比，即m＝。 (1)图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为_________________________________。 (2)图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为_______________________________________。 (3)图3表示在总压为5 MPa的恒压条件下，且m＝3时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线d代表的物质化学名称为______________，T4温度时，该反应平衡常数Kp的计算式为(不必化简)______________________________________________。 【强化训练∙成竹在胸】 1．(2025届开学摸底北京卷)已知A(g)＋B(g)C(s)＋2D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下： 温度/℃ 700 800 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 830℃时，向一个2L的密闭容器中充入0.6mol的A和0.6mol的B，反应初始4s内D的平均反应速率v(D)＝0.02 mol/(L∙s)。下列说法不正确的是 A．该反应△H＜0 B．4s时c(A)为0.56mol/L C．1200℃时反应C(s)＋2D(g)A(g)＋B(g)的平衡常数为2.5 D．830℃达平衡时，A的转化率为33.3% 2．(2025届开学摸底江苏卷)历史上曾用Deacon法生产Cl2，化学原理为：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)。下列说法正确的是 A．该反应ΔH＞0、ΔS＞0 B．每生产1mol Cl2，反应中转移电子数目约2×6.02×1023 C．反应平衡常数K＝ D．提高的值可增大HCl的转化率 3．(2025届八省联考预测)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： ①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H1 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) △H2 CO2的平衡转化率(X－CO2)、CH3OH的选择性(S－CH3OH)随温度、压强变化如图所示。 下列分析不正确的是 已知：S－CH3OH＝×100% A．P1＞P2，△H2＞0 B．温度介于350～400℃时，体系主要发生反应② C．由信息可知，反应①为高温下自发进行的反应 D．初始n(CO2)＝1mol、n(H2)＝2mol，平衡后X－CO2＝30%、S－CH3OH＝80%，若只发生反应①和②，则H2的转化率为39% 4. (2025届陕西适应性训练)南京理工大学朱卫华等人基于单簇催化剂(SCC)，提出了一种一氧化氮还原反应(NORR)的新型结构～活性关系，经研究发现主要反应如下： (I)2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g) △H＜0 (II)2NO(g)＋5H2(g)2NH3(g)＋2H2O(g) △H＜0 (III)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0 在T℃、100 kPa反应条件下，向密闭容器中充入2 mol NO和6 mol H2，发生上述反应，测得含氮元素占比[如N2的含氮元素占比×100%]与时间的关系如图所示。 已知：反应Ⅱ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅰ、Ⅲ的影响；Kx为用物质的量分数表示的平衡常数。下列有关说法正确的是 A. 曲线c表示的是氨气的含氮元素占比 B. 若选择对反应Ⅱ催化效果更好的催化剂，则F点将移向E点 C．I点时，0～45 min内用氨气表示的平均反应速率约为1kPa∙min-1 D. 若95 min时达到平衡，则反应Ⅲ的平衡常数Kx的计算式为 5. (2025届四川八省联考模拟)利用丙烷C3H8在无氧条件下制备丙烯C3H6的反应方程式为：C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g) △H＝＋124kJ∙mol-1。向两个初始压强为0.1MPa的相同恒压容器Ⅰ、Ⅱ中都充入等物质的量的丙烷气体，再向Ⅱ容器中充入一定量的水蒸气进行上述反应，达到化学平衡时，测得丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图所示，则下列说法正确的是 A．b曲线表示的是Ⅰ容器中丙烯随温度变化的物质的量分数 B．A点对应的该反应平衡常数Kp＝0.0125MPa(Kp为以分压表示的平衡常数) C．根据B点数据可以计算出丙烷的平衡转化率 D．相同温度下Ⅱ容器中丙烷的平衡转化率比Ⅰ容器小 6. (2025届昆明第一中学联考)氢气是一种清洁能源，研究制氢技术具有重要意义。乙醇-水催化重整可获得H2。其主要反应为： ①C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) △H1＞0 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) △H2＞0 在1.0×105Pa、n始(C2H5OH)∶n始(H2O)＝1∶3时，发生上述反应，平衡时C2H5OH和H2O的转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. P点与Q点反应①的平衡常数比较：Kp＞KQ B. 加压有利于增大反应速率和C2H5OH、H2O的平衡转化率 C. 温度为300℃的平衡体系中，CO的分压＝CO2的分压 D. 反应体系在500℃达到平衡时，C2H5OH的转化率＞H2的产率＞H2O的转化率 7．(2025届开学摸底福建卷)脱出汽车尾气中的NO和CO包括以下两个反应： Ⅰ．2NO(g)＋CO(g)＝N2O(g)＋CO2(g) △H1＜0 Ⅱ．N2O(g)＋CO(g)＝N2(g)＋CO2(g) △H2＜0 将恒定组成的NO和CO混合气体通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质的浓度，结果如图所示。已知：NO的脱除率＝×100%。 下列说法正确的是 A．使用合适的催化剂，可以提高CO的平衡转化率 B．450℃，该时间段内NO的脱除率约为88% C．其他条件不变，增大压强，能使NO的平衡转化率减小 D．450℃，反应Ⅱ的化学平衡常数K＝81.25 8．(2025届开学摸底黑吉辽蒙卷)汽车尾气通过三元催化剂高效处理废气，发生反应为2CO(g)＋2NO(g) N2(g)＋2CO2(g)。一定温度下，在恒容密闭容器中充入1molCO(g)、1molNO(g)发生上述反应，测得NO的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是 A．2min时正反应速率大于逆反应速率 B．0～4min内CO的转化率α＝×100% C．当NO消耗速率等于N2消耗速率一半时到达8min对应状态 D．2～4min内N2平均速率v(N2)＝mol·L-1·min-1 9．(2025届新高考八省模拟卷)N2O无害化处理的一种方法为2N2O2N2(g)＋O2(g)△H,在固定容积的密闭容器中发生此反应，N2O的转化率如图所示，若N2O起始浓度为1mol·L-1，下列说法正确的是 A．该反应的△H＜0 B．a、c两点中，N2的物质的量浓度：a＞c C．若b点反应达到平衡状态，O2的体积分数为30% D．反应在250℃、恒压容器中进行，达平衡时，N2O的转化率大于96% 10．(2025届新高考八省模拟卷)一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4 (s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)  △H＞0，该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是 A．恒温恒容时，再充入一定量CO气体，达到新平衡时增大 B．恒容时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大 C．恒温恒容时，分离出部分MgO可提高MgSO4的转化率 D．恒温时，增大压强，体积减小，平衡逆向移动，平衡常数减小 11．(2025届新高考八省模拟卷)某温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应： 反应Ⅰ．X(g)Y(g)   △H1＜0 反应Ⅱ．Y(g)Z(g)   △H2＜0 测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．活化能：Ea(I)＞Ea(II) B．0～4s内反应Ⅰ的平均速率v(X)＝0.25mol·L-1·s-1 C．升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增大，平衡转化率均升高 D．体系内气体的平均摩尔质量不再变化，则反应达到新平衡 12．(2025届高考预测北京卷)一定条件下，1－苯基丙炔(Ph－C≡C－CH3)与HCl发生催化加成，反应如下： 反应Ⅰ：Ph－C≡C－CH3(g)＋HCl(g) (g)产物A；Ea1：△H1＜0 反应Ⅱ：Ph－C≡C－CH3(g)＋HCl(g) (g)产物B；Ea2：△H2 反应Ⅲ：(g)(g)；△H3＜0 T℃，向密闭容器中通入2mol Ph－C≡C－CH3(g)和3molHCl(g)，平衡时测得Ph－C≡C－CH3(g)的转化率为α，反应Ⅲ的平衡常数Kx3＝6，反应过程中有机物的物质的量分数随时间变化如下图。下列说法错误的是 A．活化能：Ea1＜Ea2 B．＜1 C．T℃反应Ⅰ的平衡常数Kx1＝ D．若保持温度和压强不变，再向容器中通N2，反应Ⅰ的化学平衡将逆向移动 13．(2025届高考预测江苏卷)某温度下，向恒温、恒压容器中充入3molH2和1molCO2，在催化剂作用下发生反应：3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)   △H＜0，平衡时体系中H2、CO2和H2O的物质的量分数(x)与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线a可表示x(H2O)随压强的变化情况 B．其他条件不变，及时分离出水蒸气，有利于平衡正向移动，但平衡常数不变 C．Q点CO2的转化率为75% D．将容器改为恒容容器，平衡时：x(a)＞x1 14．(2024届新九省高考模拟卷)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有 ①v(NH3)正=2v(CO2)逆 ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中CO2的体积分数不变 ⑦混合气体总质量不变 A． 4个 B．5个 C．6个 D．7个 15．(2025届高考预测山东卷)NOx的排放来自汽车尾气，研究利用反应C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g) △H＝－34.0kJ∙mol-1，用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如下图所示。(已知：气体分压＝气体总压×物质的量分数)，下列有关说法错误的是 A．若能测得反应产生22gCO2，则反应放出的热量为17.0kJ B．达到平衡后增大活性炭的用量，平衡向右移动 C．在950K～1000K之间，化学反应速率：v正＜v逆 D．1050K时，反应的化学平衡常数Kp＝4 16．(2025届高考预测天津卷)CH3OH可作大型船舶的绿色燃料。工业上用CO2制备CH3OH的原理如下： 反应1：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) △H1＝－49.5kJ∙mol－1 反应2：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) △H2＝＋41.2kJ∙mol－1 分别在3MPa、5MPa下，将n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶3的混合气体置于密闭容器中，若仅考虑上述反应，不同温度下反应体系达到平衡时，CO2转化率(α)、产物选择性(S)的变化如图所示。 已知：S(CH3OH或CO)＝×100%。下列说法不正确的是 A．反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(l)＋H2O(1) △H1＜－49.5kJ∙mol－1 B．350℃后，不同压强下α(CO2)接近相等的原因为制备过程以反应1为主 C．250℃时，反应2的平衡常数K＝ D．250℃、5MPa下，n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶3的混合气体在催化下反应一段时间α(CO2)达到P点的值，延长反应时间α(CO2)可能达到20% 17．(2024届新九省高考模拟卷)用活性炭还原NO2可防止空气污染，其反应原理为2C(s)＋2NO2(g) N2(g)＋2CO2(g)。在密闭容器中1 mol NO2和足量C发生上述反应，反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示；维持温度不变，反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。 下列说法错误的是 A．图1中的A、B、C三个点中只有C点达平衡状态 B．图2中E点的v逆小于F点的v正 C．图2中平衡常数K(E)＝K(G)，则NO2的平衡浓度c(E)＝c(G) D．在恒温恒容下，向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2，与原平衡相比，NO2的平衡转化率减小 18．(2024届新九省高考模拟卷)含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软锰矿和浓盐酸混合加热可产生氯气，该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一，工业上以NaCl为原料可制得Cl2、Cl2O、HClO、ClO和ClO等。在催化剂CuCl2作用下，通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反应，热化学方程式为4HCl(g)＋O2(g)＝2Cl2(g)＋2H2O(g) △H＝－116kJ∙mol-1。对于反应4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)，下列说法正确的是 A．上述反应△S＞0 B．上述反应平衡常数K＝ C．其他条件相同，增大，HCl的转化率减小 D．上述反应中消耗1mol O2，转移电子的数目为6.02×1023 19．(2024届江苏仿真演练卷)用尿素水解生成的NH3催化还原NO，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)＋O2(g)＋4NO(g)4N2(g)＋6H2O(g)，下列说法不正确的是 A．该反应的△S＞0 B．该反应的平衡常数K＝ C．该反应中每消耗1mol NO，转移电子的数目约为3×6.02×1023 D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小 20．(2024届江苏仿真演练卷)CO2催化氧化C2H6制取C2H4的新路径，其反应为： 反应Ⅰ：C2H6(g)＋CO2(g)C2H4(g)＋H2O(g)＋CO(g) △H1＞0 反应Ⅱ：C2H6(g)＋2CO2(g)4CO(g)＋3H2(g) △H2＞0 一定条件下，向容积为1.0L的容器中通入2molC2H6和3molCO2，若仅考虑上述反应，C2H6平衡转化率和平衡时C2H4的选择性随温度、压强变化的关系如图所示，L1、L2代表不同压强下乙烷的平衡转化率。 已知：C2H4的选择性＝×100% 下列说法不正确的是 A．压强L1＜L2 B．一定温度下，增大会降低C2H6的平衡转化率 C．压强为L1、温度为T时，反应达平衡时，混合气体中＝3 D．反应C2H6(g)＋2CO(g)＋3H2(g)2C2H4(g)＋2H2O(g) △H＝2△H1－△H2 21．(2024届广东一模)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示： 已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法错误的是 A．该反应△H＞0 B．550℃时，充入惰性气体将使v正＞v逆 C．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0% D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总 22．(2024届江苏一模)乙醇－水催化重整可获得H2。其主要反应为： C2H5OH(g)＋3H2O(g)＝2CO2(g)＋6H2(g) △H＝173.3kJ∙mol－1 CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) △H＝41.2kJ∙mol－1 CO2(g)＋4H2(g)＝CH4(g)＋2H2O(g) △H＝－164.7kJ∙mol－1  在密闭容器中，1.01×105Pa、起始＝1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2、CO、CH4、H2的体积分数随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是 A．一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 B．反应CO(g)＋3H2(g)＝CH4(g)＋H2O(g)的△H＝－123.5kJ∙mol－1 C．研发高效催化剂可提高H2的平衡产率 D．控制反应的最佳温度约为800℃ 23．(2024届江苏一模)二氧化碳催化加氢可合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)  △H。当原料初始组成＝1∶3，体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如题图所示。下列说法正确的是 A．该反应的△H＞0 B．表示H2、C2H4变化的曲线分别为c、d C．A点对应温度为420K，此时CO2的转化率为66.7% D．选择合适的催化剂可提高反应速率和乙烯的平衡产率 24．(2024届江苏一模)二氧化碳加氢合成二甲梄反应包括三个相互关联的反应过程： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)   △H＝－49.01kJ∙mol－1 反应Ⅱ：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H＝－24.52kJ∙mol－1  反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) △H＝＋41.17kJ∙mol－1  在压强30MPa，＝4，不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性如图所示(选择性指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)： 下列说法正确的是 A．曲线A表示CO2的选择性 B．300℃时，生成CH3OCH3的CO2平衡转化率为3% C．220~240℃间，升高温度，比值减小 D．为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的选择性，应选择低温、高压的反应条件 25．(2024届新九省高考二模)某温度下，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是 A．增大压强，v正＞v逆，平衡常数增大 B．加入催化剂，平衡时NH3(g)的浓度增大 C．恒容下，充入一定量的H2(g)，平衡向正反应方向移动 D．恒容下，充入一定量的N2(g)，N2(g)的平衡转化率增大 26．(2024届新九省高考一模)某反应A(g)＋B(g)→C(g)＋D(g)的速率方程为v＝k∙cm(A)∙cn(B)。其中，k为速率常数。已知其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示，下列说法不正确的是 c(A)/mol·L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1 c(B)/mol·L-1 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2 v/10-3mol·L-1·min-1 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8 A．上述表格中的c1＝0.75、v2＝6.4 B．该反应的速率常数k＝6.4×10-3min-1 C．升温、加入催化剂均可使k增大，反应瞬时速率加快 D．在过量的B存在时，当剩余6.25%的A时，所需的时间是375min 27．(2024届重庆二模)利用传感技术可以探究压强对2NO2(g)N2O4(g)化学平衡移动的影响。在室温、100kPa条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是 A．B点处NO2的转化率为3% B．E点到H点的过程中，NO2的物质的量先增大后减小 C．E、H两点对应的正反应速率大小为vH＞vE D．B、E两点气体的平均相对分子质量大小为MB＜ME 28. (2024届首都师大附中质检)相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g) △H＝－92.6kJ/mol，实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表： 容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡时体系能量的变化 X2 Y2 XY3 ① 1 3 0 23.15 kJ ② 0.6 1.8 0.8 Q kJ 下列叙述正确的是 A. 容器①、②中反应的平衡常数不相等 B. 达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol/L C. 容器②中反应达到平衡时放出的热量为23.15kJ D. 若容器①体积为0.20 L，则达平衡时放出的热量小于23.15 kJ 29. (2025届北京育英学校统测)在一定温度下，在容积不变的容器中发生可逆反应：2A(g)＋B(s) C(g)＋D(g)。下列说法说明该反应达到平衡的是 A. C的生成速率和B的消耗速率相等 B. 容器内的压强不再发生变化 C. 反应混合物中A的体积分数不再发生变化 D．2v正(A)＝v逆(B) 30. (2025届北京北交附高质检)一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是 A. 反应在0～10 s内，用Z表示的反应速率为 0.158 mol/(L·s) B. 反应在0～10 s内，X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L C. 反应进行到10 s时，Y的转化率为79.0% D. 反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)Z(g) 31．(2025届广东汕头联考)在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法不正确的是 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10－5 A. 上述生成Ni(CO4)(g)的反应为放热反应 B．25 ℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－5 C. 在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol/L，则此时v正>v逆 D. 80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol/L 32．(2025届湛江第二中学)在Fe2O3的催化作用下，向200℃的恒温恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2，发生反应CH4(g)＋2NO2(g)CO2(g)＋N2(g)＋2H2O(g)，反应过程及能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 容器内气体的密度不再发生变化时，该反应达到平衡状态 B. 反应一段时间后(未达平衡)，Fe3O4会远远多于Fe2O3 C. 起始条件相同，其他条件不变，仅改为绝热密闭容器，CH4和NO2的平衡转化率降低 D. 使用更高效的催化剂能提高该反应平衡时的转化率 33．(2025届河南青桐鸣大联考)在1 L定容的密闭容器中，可以证明可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)已达到平衡状态的是 A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2 B．1个N≡N断裂的同时，有3个H—H生成 C．其他条件不变时，混合气体的密度不再改变 D．v正(N2)＝2v逆(NH3) 34．(2025届湖南五市十校教研教改共同体大联考)K为化学平衡常数，下列说法正确的是 A. 从平衡常数的大小可以推断任意反应进行的程度 B. K值越大，反应物的转化率越小 C. 对同类型的反应，K值越大，反应物的转化率越大 D. 温度越高，K值越大 35. (2025届湖南湘西州吉首市质检)一定温度下，把6molA和5molB通入容积为4L的恒容密闭容器中发生反应3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，反应经过5min达到平衡，此时生成2molC，正反应速率(v正)和逆反应速率(v逆)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A. t2＝5min，平衡时3v正(A)＝2v逆(D) B. 0～t2，A的平均反应速率为0.15mol/(L·min) C. t2～t3，各物质的浓度一定相等 D. B的平衡转化率为25% 36. (2025届长沙雅礼中学质检)下列关于平衡常数K的说法错误的是 A. 对于某一可逆反应来说，K只与温度有关，与浓度无关 B. 升高温度，K变小，正反应是放热反应 C. K越大，反应进行得越彻底 D. 使用合适的催化剂，既可以改变反应速率，也可以改变平衡常数K 37. (2025届江苏常熟市抽测)一定温度下，在2 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)＋2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如表所示： t/min n/mol n(A) n(B) n(C) 0 2.0 2.4 0 5 0.9 10 1.6 15 1.6 下列说法正确的是 A. 0～5min用A表示的平均反应速率为0.09mol/(L·min) B. 该反应在10min后才达到平衡 C. 平衡状态时，c(C)＝0.6mol/L D. 物质B的平衡转化率为20% 38. (2025届江门一模)一定量的CO2与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示： 已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法错误的是 A. 该反应ΔH>0 B. 550℃时，充入惰性气体将使v正>v逆 C. 650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0% D. 925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总 39．(2025届深圳外国语学校)某温度时两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)　ΔH>0。实验测得：v正＝k正·c2(NO2)，v逆＝k逆·c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。 容器编号 起始浓度/(mol/L) 平衡浓度/(mol/L) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.6 0.1 0 下列说法正确的是 A. 升高温度，该反应的化学平衡常数减小 B. Ⅰ中的NO2平衡转化率约为33.3% C. Ⅱ中达到平衡状态时，c(O2)>0.2mol/L D. 该反应的化学平衡常数可表示为K＝ 40．(2025届江西吉安第一中学质检)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。已知反应：6H2(g)＋2CO2(g)CH2＝CH2(g)＋4H2O(g)，温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法不正确的是 A. 正反应为放热反应 B. 化学平衡常数：KM＞KN C. 当温度高于250 ℃时，催化剂的催化效率降低是因为平衡逆向移动引起的 D. 若初始投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，则图中M点的乙烯体积分数约为7.7% 41．(2025届江西上饶广丰联考)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是 A. 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH>0 B. 图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率 C. 图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率 D. 380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4 mol/L，NO平衡转化率为50%，则平衡常数 K＝2 000 42. (2025届广州一模)恒容密闭容器中，以硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应2S2(g)＋CH4(g)CS2(g)＋2H2S(g)　ΔH。CH4的平衡转化率、S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. ΔH>0 B. 温度升高，S8分解率增大，S2体积分数增大 C. 向平衡体系中充入惰性气体，平衡向右移动 D. 其他条件相同，S2体积分数越大，CH4平衡转化率越小 43. (2025届辽宁名校联盟联考)某实验小组研究CO2和CH4反应得到合成气的原理为CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)。向体积为1L的密闭容器中充入1molCH4和1molCO2，反应过程中CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A. 该反应的ΔH＜0 B. 压强：p2＞p1 C. 1100℃时，该反应的平衡常数为12.96 D. 反应达到平衡后在容器内再充入1molCH4和1molCO2，此时CO2的转化率会增大 44. (2025届沈阳市第一二〇名校质检)如图所示为气相直接水合法C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)＝1∶1]。 乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp为(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数) A. 0.082 B. 0.072 C. 0.072MPa－1 D. 0.082MPa－1 45. (2025届广东联考)某温度下，向恒温、恒压容器中充入3molH2和1molCO2，在催化剂作用下发生反应：3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＜0，平衡时体系中H2、CO2和H2O的物质的量分数(x)与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况 B. 其他条件不变，降低温度会使x(b)和x(c)减小 C. Q点CO2的转化率为75% D. 若起始压强为106Pa，将容器改为恒容容器，平衡时x(a)>x1 46．(2025届山东淄博检测)在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如表[已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1]，下列说法正确的是 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 1 mol N2、3 mol H2 2 mol NH3 4 mol NH3 c1 c2 c3 反应的能量变化 放出a kJ 吸收b kJ 吸收c kJ 体系压强/Pa p1 p2 p3 反应物转化率 α1 α2 α3 A．2c1>c3 B．α1＋α3<1 C．2p2<p3 D．a＋b>92.4 47．(2025届四川泸县第四中学质检)水煤气制乙烯的反应原理为2CO(g)＋4H2(g)C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH。在压强为0.5 MPa的条件下，2 mol CO和4 mol H2反应，测得达到平衡时的有关气体体积分数的变化如图所示，下列判断正确的是 A．该反应的ΔH<0 B．X为C2H4(g)的变化曲线，Y为H2O(g)的变化曲线 C．Z点H2的转化率约为66.7% D．压强为1 MPa时，虚线可能为H2的体积分数变化曲线 48．(2025届四川泸县五中质检)在恒温恒容的容器中，发生反应：H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)。初始时加入平均相对分子质量为15的H2、CO混合气体，一段时间后测得气体的平均相对分子质量为16。下列说法不正确的是 A．反应前后气体的压强之比为4∶3 B．反应前后气体的密度之比为15∶16 C．此时CO的转化率为50% D．若反应继续向正反应方向进行，气体的平均相对分子质量将增大 49．(2025届辽宁锦州联考)CO2与H2制CH4的反应原理：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)。T ℃时，向2 L恒容密闭容器中加入H2和CO2共5 mol，下图为H2和CO2按不同投料比反应达平衡时的相关数据，其中曲线a、b表示反应物转化率，曲线c表示CH4的体积分数，下列分析错误的是 A．曲线a表示CO2的平衡转化率 B．混合气体的总压强不变，说明反应达到平衡状态 C．M点对应的CH4的体积分数小于23.5% D．T ℃时，该反应的平衡常数为25 50．(2025届四川内江第六中学质检)已知反应：CH2＝CHCH3(g)＋Cl2(g) CH2＝CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定压强下，按不同投料比w向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系，图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是 A．图甲中w2＞1 B．图乙中，A线表示逆反应的平衡常数 C．温度为T1、w＝2时，Cl2的转化率为50% D．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大 51．(2025届四川仁寿第一中学质检)N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＞0，T1温度下的部分实验数据如下： t/s 0 500 1000 1500 c(N2O5)/(mol·L－1) 5.00 3.52 2.50 2.50 下列说法不正确的是 A．500 s内N2O5分解速率为2.96×10－3 mol·L－1·s－1 B．T1温度下的平衡常数为K1＝125，1000 s时N2O5的转化率为50% C．其他条件不变时，T2温度下反应到1000 s时测得N2O5的浓度为2.98 mol·L－1，则T1＜T2 D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1＞K3，则T1＞T3 52．(2025届四川遂宁第二中学二诊)一定温度下，在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)，其中容器Ⅰ，5 min时到达平衡。 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/ mol 平衡物质的量/mol CO Cl2 COCl2 COCl2 Ⅰ 500 1.0 1.0 0 0.8 Ⅱ 500 1.0 a 0 0.5 Ⅲ 600 0.5 0.5 0.5 0.7 下列说法中正确的是 A．容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)＝0.16 mol·L－1·min－1 B．该反应正反应为放热反应 C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.75 mol D．若起始时向容器Ⅰ加入0.8 mol CO、0.8 mol Cl2，达到平衡时CO转化率大于80% 53．(2025届景德镇乐平中学质检)下列有关平衡常数的说法中，正确的是 A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大 B．反应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，增加c(N2O4)，该反应的平衡常数增大 C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等 D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 54．(2025届马鞍山红星中学质检)已知反应2A(g)＋B(s)C(g)＋D(g)的平衡常数K值与温度的关系如表所示。800 ℃时，向一个1 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.20 mol B，10 s末达平衡。下列说法正确的是 温度/℃ 700 800 1 000 K值 0.6 1.0 1.4 A．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动 B．达到平衡后，A的转化率为60% C．容器体积减小为原来的一半，平衡向正反应方向移动 D．平衡常数表达式K＝ 55．(2025届青岛二中质检)在容积2 L的刚性容器中充入1 mol X和2 mol Y，发生反应X(g)＋2Y(g) Z(g)，正反应为放热反应，反应过程中测得容器内压强的变化如表所示。下列说法正确的是 反应时间/min 0 5 10 15 20 25 压强/MPa 12.6 10.8 9.5 8.7 8.4 8.4 (用压强计算平衡常数Kp＝；分压＝总压×物质的量分数) A．20 min后，增大压强，反应速率增大且v(逆)＞v(正) B．20 min内Y转化率为40% C．25 min时，再向容器中通入X、Z各1 mol，平衡不移动 D．该温度下Kp＝ MPa-2 56．(2025大连名校联盟质检)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)。 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 a ④ 800 0.10 0.15 b 下列说法正确的是 A．实验①中，若5 min时测得n(M)＝0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10－2 mol/(L·min) B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0 C．实验③中，达到平衡时，Y的转化率为60% D．实验④中，达到平衡时，b＝0.06 57．(2025届青岛适应性检测)已知反应A(g)＋2B(g)C(g)　ΔH<0。在体积可变的密闭容器中，按n(A)∶n(B)＝1∶1充入反应物进行反应，A的平衡转化率与温度、压强关系如图所示。下列说法正确的是 A．温度：T1>T2>T3 B．平均摩尔质量：M(a)<M(c)，M(b)>M(d) C．a点的分压平衡常数Kp＝ kPa－2 D．d点：v正(A)＝v逆(B) 58．(2025届山东百师联盟联考)减少碳排放，控制温室气体已经成为可能。由二氧化碳和氢气合成乙醇的化学方程式是2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)。选择合适的催化剂，可以得出温度对合成乙醇的影响情况如图所示(选择性＝×100%)。下列说法正确的是 A．该反应的ΔH>0 B．增大压强和升高温度都能提高CO2的转化率 C．温度为T0时，乙醇的产率为57.4% D．当温度处于T0～T1时，升高温度，乙醇的产率降低 59．(2025届潍坊一中质检)在3个容积均为2.0 L的恒容密闭容器中，反应H2O(g)＋C(s)CO(g)＋H2(g)　ΔH>0，分别在一定温度下达到平衡，下列说法正确的是 容器 温度(T1>T2) 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(H2O) n(C) n(CO) n(H2) n(CO) Ⅰ T1 0.6 1.2 0 0 0.2 Ⅱ T1 1.2 1.2 0 0 x Ⅲ T2 0 0 0.6 0.6 y A．当温度为T1时，该反应的化学平衡常数值为0.1 B．达到平衡时，容器Ⅱ中H2O的转化率比容器Ⅰ中的小 C．若5 min后容器Ⅰ中达到平衡，则H2O的平衡浓度为1.0 mol/L D．达到平衡时，容器Ⅲ中CO的转化率小于66.6% 60．(2024届青岛二中质检)在CO2与H2反应制甲醇的反应体系中，主要反应的热化学方程式为 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.5 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2 反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3＝＋40.9 kJ·mol－1 在恒压密闭容器中，n始(CO2)∶n始(H2)＝1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2的转化率、CH3OH的产率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．图中曲线a表示平衡时CH3OH产率随温度的变化 B．一定温度下，增大n始(CO2)/n始(H2)可提高CO2的平衡转化率 C．升高温度至约380 ℃后以反应Ⅲ为主 D．一定温度下，加压或选用高效催化剂，均能提高平衡时CH3OH产率 61．(2024届辽宁抚顺二中联考)3 mol M和2.5 mol N混合于2 L 密闭容器中，发生反应3M(g)＋N(g) xP(g)＋2Q(g)，5 min后反应达到平衡，容器内压强变小，测得Q的平均反应速率为0.1 mol·L－1·min－1。下列结论正确的是 A．平衡时，P的浓度为0.25 mol·L－1 B．平衡时，N的转化率为40% C．M的平均反应速率为0.2 mol·L－1·min－1 D．该条件下反应的平衡常数为 62．(2024届张家口统考)我国在H2和CO合成CH3OH的研究中取得重大突破。向某密闭容器中，按物质的量为2∶1的比例充入H2和CO，发生反应：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)　ΔH。测得不同压强下CH3OH(g)的平衡体积分数随温度变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．p1>p2 B．该反应的焓变ΔH>0 C．N点时对应该反应的Kp＝ D．M、N两点使用不同催化剂时，正反应速率可能相等 63．(2024届西安中学练考)在密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，往密闭容器中以n(A)∶n(B)＝2∶1的比例通入两种反应物，15 min后A在四种不同温度下的转化率见下表，且T1<T2<T3<T4。下列说法正确的是 温度 T1 T2 T3 T4 转化率 10% 70% 70% 60% A．该反应是吸热反应 B．T温度时(T2<T<T3)，A的转化率是70% C．T3温度下，在15 min后继续进行反应，A的转化率变大 D．T4温度反应15 min后，若c(B)＝0.5 mol·L－1，则T4温度时的平衡常数是4.5 64．(2024届衡水二中联考)工业上以硫(S)与CH4为原料制备CS2，在500 ℃以上发生反应：4S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋2H2S(g)ΔH。在2 L密闭容器中充入1 mol CH4(g)和4 mol S(g)，发生上述反应，测得平衡体系中硫蒸气的体积分数和温度的关系见下表。下列说法错误的是 温度/℃ 560 580 600 620 640 660 w(S) 0.286 0.333 0.378 0.420 0.462 0.500 A．在580 ℃达到平衡时，CH4的转化率为70% B．该反应660 ℃的平衡常数Kc＝0.25 C．上述反应的正反应为吸热反应 D．起始充入1 mol CS2和2 mol H2S，620 ℃平衡时w(S)＝0.420 65．(2024届锦州质检)可以利用碳、氮的化合物在一定条件下发生反应缓解环境污染。向某密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO，发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.5 kJ·mol－1，平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如下图所示。下列说法正确的是 A．温度：T1<T2 B．若D点为平衡点，则D点的正反应速率与G点的逆反应速率可能相等 C．E点时NO的平衡转化率为25% D．在实际应用中为提高效率，需要研发在高温下具有高活性的高效催化剂 66．(2024届重庆南开中学质检)一定温度下，将足量N2H4(l)加入含有催化剂的2 L恒容密闭容器中，发生下面两个反应： 反应1：N2H4(l)N2(g)＋2H2(g) ΔH1>0　Kp1 反应2：3N2H4(l)4NH3(g)＋N2(g)　ΔH2>0　Kp2 测得平衡时容器中气体总压为33 kPa，且p(H2)＝p(NH3)。下列说法不正确的是 A．> B．平衡时，p(N2)＝9 kPa C．该条件下，＝144(kPa)2 D．维持其他条件不变，将容器容积压缩为1 L，再次达到平衡后，c(H2)∶c(N2)＝3∶4 67．(2024届重庆沙坪坝质检)氧化亚铜是一种纳米材料，工业制备原理是2CuO(s)＋CO(g)Cu2O(s)＋CO2(g)　ΔH＜0。在恒温恒容密闭容器中充入足量CuO(s)和CO(g)发生上述反应。下列叙述正确的是 A．当混合气体压强不变时反应达到平衡状态 B．平衡后升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动 C．向体系中加入催化剂，增大了活化分子百分数，平衡常数增大 D．平衡后，再充入少量CO，CO平衡转化率不变 68．(2024届河北邢台市一模)工业上，利用氨气还原二氧化氮的技术已经成熟。250 ℃时，在1 L恒容密闭容器中通入4 mol氨气和3 mol二氧化氮，发生反应：8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(g)　ΔH<0，测得容器中压强随时间变化情况如下： 反应时间/min 0 10 20 30 50 60 70 总压/kPa 10 10.50 10.60 10.70 10.80 11.00 11.00 下列说法不正确的是 A．单位时间内断裂6 mol N－H键，同时断裂6 mol O－H键即达到平衡状态 B．在10 min内，二氧化氮的化学反应速率是0.042 mol/(L·min) C．达到化学平衡时，氮气的体积分数是30% D．8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(g)的活化能小于7N2(g)＋12H2O(g)8NH3(g)＋6NO2(g)的活化能 69．(2024届河北衡水检测)在恒温、恒容条件下发生下列反应：2X2O5(g)4XO2(g)＋O2(g)　ΔH＞0，T ℃下的部分实验数据如下表。下列说法错误的是 t/s 0 50 100 150 c(X2O5)/(mol·L－1) 4.00 2.50 2.00 2.00 A．T ℃下，反应的平衡常数K＝64；100 s时X2O5的转化率为50% B．50 s内，X2O5的反应速率为0.03 mol·L－1·s－1 C．已知T1 ℃下反应的平衡常数为K1，T2 ℃下反应的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1>K2 D．若只将恒容改为恒压，其他条件都不变，则达到新平衡时X2O5的转化率和平衡常数都不变 70．(2024届华南师大附中等四校联考)对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp)。已知反应CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)，在t ℃时的平衡常数Kp＝a，则下列说法正确的是 A．Kp＝ B．升高温度，若Kp增大，则该反应为放热反应 C．该反应达到平衡状态后，增大压强，平衡向左移动，Kp不变 D．t ℃时，反应CH4(g)＋H2O(g)CO2(g)＋2H2(g)的平衡常数Kp＝a 71．(2024届河北金科大联考)将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)＋F(s)2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示，已知Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数。下列说法正确的是 温度/℃ 压强/MPa 1.0 2.0 3.0 810 54.0 a b 915 c 75.0 d 1 000 e f 83.0 A．b>f B．平衡常数K(1 000 ℃)＜K(810 ℃) C．915 ℃、2.0 MPa时该反应的平衡常数为Kp＝4.5 MPa D．1 000 ℃、3.0 MPa时E的转化率为83% 72．(2024届河北雄安新区质检)研究氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g) K1　ΔH1<0；2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　K2　H2<0。则反应4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数是 A． B．2K1－K2 C． D．K－K2 73．(2024届河北唐山联考)利用CO生产甲醇的反应为2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，在密闭容器中按物质的量之比为2∶1充入H2和CO，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。已知：①v正＝k正·x(CO)·x2(H2)，v逆＝k逆·x(CH3OH)，其中v正、v逆为正、逆反应速率，k正、k逆为速率常数，x为各组分的体积分数。②Kp为以分压表示的平衡常数，气体分压＝气体总压×体积分数。下列相关说法错误的是 A．该反应的ΔH<0 B．B点与C点的平衡常数关系为KB＝KC C．增大体系压强，k正－k逆的值将增大 D．C点对应的平衡常数Kp＝ 74．(2024届河北邯郸质检)一定温度下，向容积为2 L的恒容密闭容器中通入一定量N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＞0，反应起始时容器内气体的总压强为p，体系中各组分的物质的量随时间(t)的变化如表。 t/s 0 20 40 60 80 n(N2O4)/mol 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 n(NO2)/mol 0 0.076 0.104 0.120 0.120 下列说法正确的是 A．20～60 s内，NO2的平均反应速率v＝1.1×10－3 mol·L－1·s－1 B．N2O4的平衡转化率为40% C．该温度下，反应的压强平衡常数Kp＝p D．80 s时，再充入0.03 mol NO2、0.01 mol N2O4，平衡逆向移动 75．草酸二甲酯(CH3OOCCOOCH3)和H2在催化剂条件下发生如下反应： 反应Ⅰ：CH3OOCCOOCH3(g)＋2H2(g)CH3OOCCH2OH(g)＋CH3OH(g) △H1＜0 反应Ⅱ：CH3OOCCOOCH3(g)＋4H2(g)HOCH2CH2OH(g)＋2CH3OH(g) △H2＜0 将1mol CH3OOCCOOCH3(g)和3molH2(g)通入含催化剂的1 L恒容容器中，相同时间内测得草酸二甲酯的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性与温度的关系如图所示。已知，b线表示HOCH2CH2OH的选择性[×100%]。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ在高温条件下才能自发 B．190~198℃范围内，升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率减小 C．c线表示草酸二甲酯的转化率与温度的关系 D．可用M点对应的转化率和选择性的数据求194℃时反应Ⅱ的平衡常数K 76．利用CO2和H2合成甲醇时主要涉及以下反应： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)； ΔH1＝－58kJ·mol-1 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)； ΔH2＝41kJ·mol-1 向含有催化剂的密闭容器中充入充入物质的量之比为1∶3的CO2和H2混合气体，其他条件一定，反应相同时间，测得CO2的转化率和CH3OH的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的ΔH＝＋99kJ·mol-1 B．250℃时容器中CH3OH的物质的量小于210℃时容器中 C. 平衡时CO2的转化率为20%，CH3OH的选择性为75%，则H2的转化率为33.4% D. 研发低温下催化活性强、对CH3OH的选择性高的催化剂有利于CH3OH的合成 77．对于反应SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)△H＝＋472kJ∙mol－1，下列说法正确的是 A. 恒温恒容密闭容器中，混合气体密度不再改变时反应达平衡 B. 其他条件不变，升高温度或增大压强均能提高SiCl4的平衡转化率 C. 其他条件不变，增大起始投料比的值能提高H2的平衡转化率 D. 其他条件不变，取出部分Si(s)有利于平衡正向移动 78．煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量C(s)的和2molH2O(g)，起始压强为0.4MPa时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ．C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) △H1＝＋131.4kJ/mol Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H2＝－41.1kJ/mol 下列说法错误的是 A. 平衡后，升高温度，CO的含量会增大 B. 平衡时CO2的体积分数不大于 C. 平衡时、H2O(g)的转化率为60%，CO的物质的量为0.4mol，则整个体系会放出热量 D. 在相同条件下、维持压强为0.4MPa达到平衡，所得H2含量会更高 79．已知在溶液中可发生反应A＋2B＋3H+D＋2E＋H2O。在一定温度下，某实验小组用A、B的混合酸性溶液进行了三组实验，三组实验中B和H+的浓度相等，A的起始浓度为2.0mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L。测得c(B)随时间t的变化曲线如下图，下列说法不正确的是 A. 曲线Ⅲ起始时c(A)＝3.0mol/L B. 该条件下三组实验的反应速率均随反应进程先增后减 C. 起始时c(A)＝2.5mol/L时，1～2min内，A的平均反应速率为2×10-5mol·L-1·min-1 D. 若曲线Ⅰ平衡时的pH＝3，则该温度下该反应的平衡常数为(mol/L)-3 80．如图所示，表示反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，△H＜0的正反应速率随时间的变化情况，试根据此曲线判断下列说法可能正确的是 A．t1时增加了SO2和O2的浓度，平衡向正反应方向移动 B．t1降低了温度，平衡向正反应方向移动 C．t1时减小了压强，平衡向逆反应方向移动 D．t1时减小了SO2的浓度，增加了SO3的浓度，平衡向逆反应方向移动 81．在2L刚性密闭容器中充入3molX(g)和3molY(g)，发生反应：3X(g)＋Y(g)2Z(g)△H。在不同温度下，X的转化率与时间的关系如图甲所示；反应速率与时间的关系如图乙所示。下列说法错误的是 A．加入合适催化剂，不能提高X的平衡转化率 B．v正：a点<b点 C．图乙中t0时改变的条件是升高温度 D．T2温度下，平衡常数K＝3.03 82．一定温度下，将足量NH4NO3(s)加入含有催化剂的1L恒容密闭容器，发生下面两个反应： 反应1：NH4NO3(s)2H2O(g)＋N2O(g) △H1＜0 Kp1 反应2：NH4NO3(s)2H2O(g)＋N2(g)＋O2(g) △H2＜0 Kp2 测得平衡时容器中气体总压为39kPa，且P(N2)＝P(H2O)。下列说法不正确的是 A. 当氧气的分压不变时，反应2达到化学平衡 B. 平衡时，P(H2O)＝12kPa C. 该条件下，＝(3kPa) D. 维持其他条件不变，将容器体积扩充为2L，再次达到平衡后，c(H2O)∶c(N2)＝4∶1 83．已知反应①CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K3。则下列说法中正确的是 A．反应①的平衡常数K1＝ B．反应③的平衡常数K3＝ C．对于反应③，恒容时，温度升高，氢气的浓度减小，则该反应的ΔH＞0 D．对于反应②，增加CuO的量，平衡正移 84．纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)△H，按＝2投料比将H2与CO充入VL恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是 A．△H＜0 B．N点CO转化率、平衡常数均大于M点 C． P1＞P2＞P3 D．T1℃、P3压强下，Q点对应的v正＞v逆 85．向密闭容器中充入1molA，发生反应aA(g)bB(g)＋cC(g)，达到平衡时，体系中B的体积分数φ(B)随温度、压强的变化关系如图所示，下列判断正确的是 A．该反应的△H＜0，△S＜0 B．M、N点的化学平衡常数：M＞N C．P、M点A的转化率：P＜M D．恒温恒容条件下，P点时向容器中再充入少量A，达到新平衡时，φ(B)增大 86．将amolX、Y混合气体(物质的量之比为1∶1)加入某容积可变的密闭容器中，发生反应：mX＋nYpZ，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体X的物质的量浓度如表所示： 压强p/Pa 2×105 5×105 1×106 3×106 c(X)/(mol·L－1) 0.08 0.20 0.40 0.80 下列说法正确的是 A．保持一定温度，增大压强，平衡正向移动 B．当压强为3×106Pa时，此反应的平衡常数表达式为Kp＝ C．2×105Pa时X的平衡转化率大于5×105Pa时X的平衡转化率 D．当压强为2×105Pa时，若再向体系中加入bmolY，重新达到平衡时，体系中气体总物质的量为(a＋b)mol 87．温度为T 时，在10L 恒容密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g)→2Z(g)， 反应过程中的部分数据如下表所示： n/mol t/min n(X) n(Y) n(Z) 0 1.2 1.6 0 2 0.8 4 0.7 7 1.0 9 1.0 下列说法正确的是 A. 反应0~4 min的平均速率v(Z)＝0.25 mol/(L ·min) B. 该反应在7 min后才达到了平衡 C. 该反应达到平衡状态时，c(Z)＝1.2 mol/L D. 物质X 的平衡转化率为50% 88．相同温度下，分别在起始体积均为1L的两个密闭容器中发生反应：X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g)△H＝－akJ∙mol－1，实验测得反应的有关数据如下表。 容器 反应条件 起始物质的量/mol 达到平衡所用时间/min 达到平衡过程中的能量变化 X2 Y2 XY3 ① 恒容 1 3 0 10 放热0.1akJ ② 恒压 1 3 0 t 放热bkJ 下列叙述正确的是 A．反应②的平衡常数K约为0.0046 B．①中：从开始至10min内的平均反应速率v(X2)＝0.1mol-1·L·min-1 C．②中：X2的平衡转化率小于10% D．b>0.1a 89．(2025届贵阳质检)一种在常温、常压下催化电解实现工业合成氨反应的工艺为： 2N2＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)　ΔH1＝＋1 530 kJ·mol－1 该反应可分两步完成： 反应Ⅰ　N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH2＝－92.4 kJ·mol－1 反应Ⅱ　2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)　ΔH3 (1)ΔH3＝________ kJ·mol－1。 (2)将1.00 mol N2和3.00 mol H2充入到3 L的恒容密闭容器中模拟反应Ⅰ： ①该反应中物质浓度随时间变化的曲线如图甲所示，0～10 min内，v(H2)＝________。 ②不同温度和压强下测得平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图乙所示，则B、C两点的平衡常数KB________KC(填“＞”“＜”“＝”或“不确定”)；B点时N2的转化率＝________(保留2位有效数字)。 (3)从图乙中获知反应Ⅰ存在着高温降低平衡产率与低温降低反应速率等调控矛盾。在工业生产中为提高合成氨的产率，通常从以下多个视角来综合考虑合理的工业生产条件： 反应速率的视角：①加入催化剂　②提高温度(控制在催化剂的活性温度内)； 平衡移动和原料的转化率的视角：③____________________，④___________________________。 (4)科学家为避免直接破坏N≡N键而消耗大量热能，通过新型催化剂降低了反应路径(如图丙)中决速步的能垒，使该反应在常温、常压下采用电化学方法也能实现，反应装置如图丁所示： ①反应路径中的决速步为________(填写“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。 ②阴极上的电极反应式为___________________________________________。 90．(2025届南阳一中质检)二氧化碳催化加氢制取二甲醚(DME)有利于减少温室气体二氧化碳，制取过程发生如下反应： 反应Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.5 kJ/mol 反应Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－23.4 kJ·mol－1 反应Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3＝＋41.2 kJ·mol－1 回答下列问题： (1)在压强一定的条件下，将CO2和H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管，测得平衡时“CO2的转化率”及“CH3OCH3(g)选择性”和“CO、CH3OH选择性的和”分别与温度的关系如图所示，回答下列问题： ①曲线C表示：________。 ②T1～T5温度之间，升高温度，比值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)已知反应Ⅲ的速率方程可表示为v正＝k正·p(CO2)·p(H2)，v逆＝k逆·p(CO)·p(H2O)，lg k与温度的关系如图所示，T2 ℃下，图中A、B点的纵坐标分别为a－0.7、a－1。T2 ℃、200 MPa时，向恒压容器中充入CO2(g)和H2(g)混合气体制取二甲醚(DME)，发生上述三个反应，平衡后，测得CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%、10%、5%，则H2O(g)体积分数为________，CH3OCH3(g)产率为________，生成CH3OCH3(g)的选择性为________，反应Ⅰ的Kp＝________(CH3OCH3选择性＝×100%；10-0.3＝0.50)。 91．(2025届安徽师大附中)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)。 (1)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示： ①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________ mol·L－1·min－1。 ②T2时该反应的平衡常数K＝________。 ③T2时Cl2的平衡转化率为________。 (2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示： ①该反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。 ②在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为________。 ③若反应一直保持在p压强条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp＝________(用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。 92．(2025届北大附中质检)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝_________________________。 (2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。 (3)某温度下，各物质的平衡浓度符合关系式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________。 (4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K________1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。 (5)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。 (6)若1 200 ℃时，在某时刻反应体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，则此时上述反应________(填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。 93．(2025届河北保定一模)我国要在2060年实现碳中和的目标，CO2的资源化对于实现碳中和具有重要意义。回答下列问题： (1)CH4与CO2重整生成H2和CO的反应为CH4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g)ΔH＝＋247.6 kJ·mol-1。 在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4，发生上述反应，起始压强为p，CO2的平衡转化率为α，达平衡时，容器内总压强为________，该反应的平衡常数Kp＝____________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。 (2)利用CO2和H2合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)　ΔH。 ①在恒容密闭容器中，起始压强相同，反应温度、投料比对CO2平衡转化率的影响如图1所示。则ΔH________0(填“>”或“<”，下同)；a________3；M、N两点的反应速率v逆(M)________v正(N)。 ②常压某温度下，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3(总物质的量为4a mol)的投料比充入密闭容器中发生反应。n(C2H4)随时间(t)的变化趋势如图2中曲线A所示。其他条件相同，若将容器的体积改为原来的一半，0～t1时刻n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线为__________(填“B”“C”或“D”)。 94．(2025届北京第二中学质检)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题： (1)已知下列反应的热化学方程式： ①2H2S(g)S2(g)＋2H2(g)　ΔH1＝＋180kJ/mol ②CH4(g)＋S2(g)CS2(g)＋2H2(g)　ΔH2＝＋81kJ/mol 计算反应③CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)的ΔH3＝________kJ/mol；反应③能够自发的条件是____________。 (2)在1000℃时，反应①的ΔG＝＋45.2kJ/mol，反应③的ΔG＝－13.68kJ/mol。已知ΔG＝－RTlnK(R为常数，T为温度，K为平衡常数)，据此分析反应③处理H2S的工艺方法的优点是 。 (3)在不同温度、反应压强为100kPa，进料比分别为a、b、c的条件下，反应③H2S平衡转化率如图3所示，则a、b、c由大到小的顺序为____________；温度越高，反应③H2S平衡转化率越大的原因是 。 (4)在T℃、pkPa条件下，将n(H2S)∶n(CH4)＝1∶1的混合气进行反应③，同时发生副反应CH4(g)C(s)＋2H2(g)，达到平衡时，H2S的转化率为80%，CH4的转化率为90%，则反应③的Kp＝____________(kPa)2(列出计算式)。 95．(2025届北京第五中学一调)苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应为 反应Ⅰ：＋CO2(g) (g)＋H2O(g)＋CO(g)　ΔH 反应Ⅱ：H2(g)＋　ΔH1＝＋117.6kJ/mol 反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41.2kJ/mol 回答下列问题： (1)反应Ⅰ的ΔH＝________________。 (2)下列关于反应Ⅰ～Ⅲ的说法正确的是________(填字母)。 A. 及时分离出水蒸气，有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量 B．n(CO2)∶n(CO)保持恒定时，说明反应Ⅰ达到化学平衡状态 C. 其他条件相同，反应Ⅱ分别在恒容和恒压条件下进行，前者乙苯的平衡转化率更高 D. 反应Ⅲ正反应的活化能小于逆反应的活化能 (3)在催化剂MxOy作用下，CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯可能存在如图所示反应机理。该机理可表示为以下两个基元反应，请补充反应ⅱ： i： (g)＋MxOy(s)H2O(g)＋ (g)＋MxOy－1(s)； ii：_______________________________________________。 (4)常压下，乙苯和CO2经催化剂吸附后才能发生上述反应Ⅰ。控制投料比[n(CO2)∶n(乙苯)]分别为1∶1、5∶1和10∶1，并在催化剂作用下发生反应，乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示。 ①乙苯平衡转化率相同时，投料比越高，对应的反应温度越________(填“高”或“低”)。 ②相同温度下，投料比远大于10∶1时，乙苯的消耗速率明显下降，可能的原因为ⅰ.乙苯的浓度过低；ⅱ. 。 ③850 K时，反应经tmin达到图中P点所示状态，若初始时乙苯的物质的量为nmol，则v(苯乙烯)＝________mol/min。 (5)700K时，向恒容密闭容器中加入过量CaCO3和一定量乙苯，初始和平衡时容器内压强分别为p1kPa和p2kPa，则平衡时苯乙烯的分压为__________kPa(以含有p1、p2、p的代数式表示)[已知：①混合气体中某组分的分压等于总压与该气体物质的量分数之积；以平衡分压代替平衡浓度进行计算，可得反应的分压平衡常数Kp。②CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)　Kp＝pkPa]。 96．(2025届北京西城区联考)MnCeTiOx常用作脱硝催化剂，采用共沉淀法等比掺入金属M后，催化剂M0.15MnCeTiOx的脱硝性能及抗硫中毒性能会发生改变。烟气脱硝主要副产物为N2O，主反应如下： 反应Ⅰ：4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝akJ/mol 反应Ⅱ：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝－1 657.5kJ/mol (1)已知：N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＝＋180.5kJ/mol。则a＝________。 (2)某条件下对于反应Ⅰ，v正＝k正·ca(NH3)·cb(NO)，v逆＝k逆·ca(N2)·cd(H2O)，k正、k逆为速率常数。升高温度时，k正增大m倍，k逆增大n倍，则m________n(填“>”“<”或“＝”)。 (3)将模拟烟气按一定流速通到催化剂表面，不同温度下气体出口处测定相关物质浓度，得出NO的转化率，N2的选择性、N2O的生成量随温度变化关系分别如图1、图2。 ①选择Cu0.15MnCeTiOx时，温度高于260℃时NO转化率下降的原因可能为 。 ②综合分析，该脱硝过程应选择的最佳催化剂为________________。 (4)273℃，P0 kPa下，向恒温恒压密闭的容器中(假设仅发生反应Ⅰ、Ⅱ)通入4molNH3、4molNO、2molO2。 ①下列选项不能说明反应Ⅰ、Ⅱ均达到化学平衡状态的是________(填字母)。 A. 混合气体的平均摩尔质量保持不变 B．n(NH3)∶n(NO)保持不变 C. 有1molN—H断裂的同时，有1molN≡N断裂 D．NO的分压保持不变 ②达到平衡后测定O2转化率为30%，体系中NH3为1.2mol。则NO的转化率为________，反应Ⅰ的Kp＝____________________________(写出计算式即可)(分压＝总压×物质的量分数)。 97．(2025届河南开封二模)我国科学家成功用二氧化碳人工合成淀粉，其中第一步是利用二氧化碳催化加氢制甲醇。 (1)在标准状态下，由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓(ΔfH)。几种物质的标准摩尔生成焓如下： 物质 CO2(g) H2O(g) CH3OH(g) ΔfH/(kJ/mol) －393.5 －241.8 －205.0 ①由表中数据推测，H2O(l)的ΔfH________(填“＞”“＜”或“＝”)－241.8kJ/mol。 ②CO2(g)与H2(g)反应生成CH3OH(g)与H2O(g)的热化学方程式为　　　。 (2)在CO2(g)加氢合成CH3OH的体系中，同时发生以下反应： 反应ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＜0 反应ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＞0 ①一定条件下使CO2、H2混合气体通过反应器，测得220℃时反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比为n(CH3OH)∶n(CO2)∶n(CO)＝1∶7.20∶0.11，则该温度下CO2转化率＝_________×100%(列出计算式即可)。 ②其他条件相同时，反应温度对CO2的转化率的影响如图1所示，实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是__________________；温度高于260℃时，CO2平衡转化率变化的原因是_________________。 ③其他条件相同时，反应温度对CH3OH的选择性[CH3OH的选择性＝×100%]的影响如图2所示。温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释其原因是_____________________________________________________。 ④温度T时，在容积不变的密闭容器中充入0.5molCO2(g)和1.0molH2(g)，起始压强为pkPa,10min达平衡时生成0.3molH2O(g)，测得压强为pkPa。若反应速率用单位时间内分压变化表示，10 min内生成CH3OH的反应速率v(CH3OH)＝____kPa/min；反应Ⅰ的平衡常数Kp＝____________(写出Kp的计算式)。 98．(2025届安徽十校联考)我国明确提出2060年“碳中和”目标，意味着需要通过工艺改造、节能等措施减少在能源的产生、转换、消费过程中二氧化碳的排放。回答下列问题： Ⅰ.利用CO2和CH4制备合成气(CO、H2)，该反应分两步进行： 反应①：CH4(g)C(s)＋2H2(g)； 反应②：C(ads)＋CO2(g)2CO(g)。 上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，有关物质的相对能量与反应历程的变化如图1所示。 (1)总反应CH4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g)能自发进行的条件为________；研究表明，总反应速率由反应①决定，请结合图1与碰撞理论说明原因： 。 Ⅱ.将CO2催化还原，是目前处理CO2的重要方法。 ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＜0 ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2 (2)已知CO和H2的燃烧热分别为－283kJ/mol和－285.8kJ/mol，H2O(l)===H2O(g)　ΔH3＝＋44kJ/mol，则ΔH2＝________kJ/mol。 (3)恒温恒容的密闭容器中，投入物质的量之比为1∶3的CO2和H2，发生反应ⅰ达到平衡，下列有关叙述正确的是________(填字母)。 A. 升高温度，逆反应速率增大，平衡常数减小 B. 按相同比例再加入一定量的CO2和H2，CO2和H2的转化率同时增大 C. 加入合适的催化剂可提高CO2的平衡转化率 D. 其他条件不变，改为恒温恒压，可以提高平衡时CH3OH的百分含量 (4)在一定条件下，向1L恒容密闭容器中充入2molCO2和6molH2，发生反应ⅰ，测得在相同时间内，不同温度下H2的转化率如图2所示，T2时，若起始压强为10atm，则Kp＝________atm－2(结果保留一位小数，Kp为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。 Ⅲ.CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图3所示。反应①完成之后，以N2为载气，将恒定组成的N2、CH4混合气体匀速通入恒温反应器，流出气体各组分的气体流速随时间变化如图4所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。 (5)t1～t3，n(H2)比n(CO)多，可能发生副反应的化学方程式为____________________________。 (6)t2后，CO、CH4流速变化的原因可能是________________________________。 99．(2025届湖南师大附中质检)研究CO2资源的综合利用，对实现“碳达峰”和“碳中和”有重要意义。已知： I．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) II．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) (1)一定条件下，速率常数与活化能、温度的关系式为Rlnk＝－＋C (R、C为常数，k为速率常数，Ea为活化能，T为温度)。一定温度下，反应Ⅰ的速率常数在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下，与温度的关系如图1所示。 在Cat2作用下，该反应的活化能Ea为___________kJ∙mol－1；催化效果更好的是___________(填“Cat1”或“Cat2”)。 (2)CO2在Cu－ZnO催化下，同时发生反应I、II；此方法是解决温室效应和能源短缺问题的重要手段。保持温度T时，在容积不变的密闭容器中，充入一定量的CO2及H2；起始及达到平衡时(tmin时恰好达到平衡)，容器内各气体物质的量及总压强如下表： 物质的量/mol 总压强/kPa CO2 H2 CH3OH(g) CO H2O(g) 起始 0.5 0.9 0 0 0 p0 平衡 n 0.3 p 若反应I、II均达到平衡时，p0＝1.4p＝1400kPa；则表中n＝___________；0～tmin内，CO2的分压变化率为___________kPa∙min-1；反应I的平衡常数Kp＝___________(kPa)-2。 (3) CO2催化加氢制甲烷涉及的反应主要有： 主反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) △H4＜0 副反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) △H3 若将CO2和H2按体积比为1∶4混合(n总＝5mol)，匀速通入装有催化剂的反应容器中，发生上述反应(包括主反应和副反应)。反应相同时间，CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化的曲线分别如图所示。 ①a点的正反应速率和逆反应速率的大小关系为v正(α) ___________(填“＞”“=”或“＜”)v逆(α)。 ②催化剂在较低温度时主要选择___________(填“主反应”或“副反应”)。 ③350~400℃时；CO2转化率呈现减小的变化趋势，其原因是____________________________。 100．(2024届重庆二模)硫、氮的常见氧化物均为大气污染气体，研究其转化具有重要意义。回答下列问题： (1)利用反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) △H＜0，可实现汽车尾气的无害化处理。一定条件下进行该反应，测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m＝]的关系如图所示。 ①起始投料比m1、m2、m3从大到小的顺序为 。 ②随着温度的升高，不同投料比下CO平衡转化率趋于相近，原因是 。 (2)CoS2催化CO烟气脱硫具有广阔的工业化前景。一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中充入2molCO(g)和1molSO2(g)，发生反应2CO(g)＋SO2(g)2CO2(g)＋S(s)。反应体系总压强p随时间t的变化如图所示。从反应开始到平衡，用CO的浓度变化表示的平均反应速率为 ，SO2的平衡转化率为 。 (3)已知：I．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H1＝－196.6kJ∙mol－1 Ⅱ．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) △H2＝－113.0kJ∙mol－1 平衡常数KII 反应Ⅱ的反应机理如下： Ⅲ．2NO(g)N2O2(g) (快) △H＜0 平衡常数KIII Ⅳ．N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g) (慢) △H＜0 平衡常数KIV ①KII、KIII、KIV的关系为 (用代数式表示)。 ②反应Ⅲ的活化能 (填“大于”“小于”或“等于”)反应Ⅳ的活化能。 ③若反应Ⅳ的v正＝k正∙c(N2O2)∙c(O2)，v逆＝k逆∙c2(NO2) (k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数)。升高温度，反应Ⅳ的将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)在温度500K时，向2L恒温恒容密闭容器中加入0.2molNO和发生反应2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO△H＜0，起始总压为，经过10min反应达到平衡，用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)＝0.008mol·L-1·min-1。 ①500K时，该反应的平衡常数Kp＝ (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 ②假设该反应的速率方程为：v＝k(－1)0.8∙(1－nα′)。式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为NO平衡转化率，α′为某时刻NO转化率，n为常数。在α′＝0.8时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到如图所示的速率～温度曲线。曲线上v最大值所对应的温度称为该α′下反应的最适宜温度tm。t＜tm时，v随温度升高而逐渐增大；t＞tm时，v随温度升高而逐渐减小，原因是 。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【100题精练答案+解析】 化学平衡与化学平衡常数、转化率及相关计算 【真题再现∙辨明考向】 1. (2024年黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A．3h时，反应②正、逆反应速率相等 B．该温度下的平衡常数：①＞② C．0～3h平均速率(异山梨醇)＝0.014mol∙kg-1∙h-1 D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 答案：A 解析：A．由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，15h后异山梨醇浓度才不再变化，所以3h时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误； B．图像显示该温度下，15h后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4－失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①＞②，故B正确； C．由图可知，在0～3h内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg，所以平均速率(异山梨醇)＝＝0.014mol∙kg-1∙h-1，故C正确； D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，故D正确； 2. (2024年6月浙江卷)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： I．C2H6(g)＋CO2(g)C2H4(g)＋CO(g)＋H2O(g) △H1＞0 II．C2H6(g)＋2CO2(g)4CO(g)＋3H2(g) △H2＞0 向容积为10L的密闭容器中投入2molC2H6和3molCO2，不同温度下，测得5min时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是 温度(℃) 400 500 600 乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8 乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8 注：乙烯选择性＝×100% A．反应活化能：I＜II B．500℃时，0～5min反应I的平均速率为：v(C2H4)＝2.88×10-3mol·L-1·min-1 C．其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，可提高乙烯的产率 D．其他条件不变，增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料，平衡后可提高乙烷转化率 答案：D 解析：A．由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ＜Ⅱ，A正确； B．由表可知，500℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol，而此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol，根据方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144mol，则0～5min反应I的平均速率为：v(C2H4)＝＝2.88×10-3mol·L-1·min-1，B正确； C．其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确； D．其他条件不变，增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料，平衡后CO2转化率提高，C2H6转化率降低，D错误； 3. (2025年1月八省联考河南卷)庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成α－羟基磺酸钠(Q)，正、逆反应速率可以表示为v1＝k1c(N)∙c(P)和v-1＝k-1c(Q)，k1和k-1分别为正，逆反应的速率常数，E1和E-1分别为正，逆反应的活化能。lnk与关系如图所示。下列说法正确的是 A．E1＞E-1 B. 升高温度，平衡逆向移动 C．达到平衡时＝ D. 加入催化剂可以提高N的平衡转化率 答案：B 解析：从lnk与关系图所示，随着温度升高，lnk逐渐增大，且lnk-1增大更多，说明升高温度，逆反应速率增加更多，平衡应逆向移动，则该反应正向应为放热反应。 A．该反应为放热反应，所以正反应活化能更小，即E1＜E-1，A错误； B．该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，B正确； C．达到平衡时正逆反应速率相等，则有v1＝v-1，所以＝，C错误； D．加入催化剂可加快反应速率，但不影响平衡移动，不会提高N的平衡转化率，D错误； 4. (2024年广西卷)二氯亚矾(SOCl2)是重要的液态化工原料。回答下列问题： (1)合成SOCl2前先制备SCl2。有关转化关系为： 则S(s)＋Cl2(g)＝SCl2(l)的△H3＝_______kJ∙mol－1。 (2)密闭容器中，以活性炭为催化剂，由SCl2和O2制备SOCl2。反应如下： Ⅰ．SCl2(g)＋O2(g)＝SO2Cl2(g) Ⅱ．SCl2(g)＋SO2Cl2(g)2SOCl2(g) ①反应Ⅱ的lgK (K为平衡常数)随 (T为温度)的变化如图，推断出该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。 ②466K时，平衡体系内各组分的物质的是分数x(A)随的变化如图。 反应Ⅱ的平衡常数K1＝_______(保留1位小数)。保持T和不变，增大SCl2平衡转化率的措施有_______(任举一例)。 ③改变T，使反应Ⅱ的平衡常数K2＝K1，导致图中的曲线变化，则x(SCl2)等于x(SOCl2)的新交点将出现在_______(填“d”“e”“f”或“g”)处。 (3)我国科研人员在含Li+的SOCl2溶液中加入I2，提高了Li－SOCl2电池的性能。该电池放电时，正极的物质转变步骤如图。其中，I2的作用是_________________；正极的电极反应式为_______________。 答案：(1)－50 (2)①放热 ②32.4；移走SOCl2或加入SO2Cl2 ③ d (3)催化作用；2SOCl2＋4Li+＋4e－S＋SO2＋4LiCl 解析：(1)由盖斯定律可知，2S(s)＋2Cl2(g)＝2SCl2(l)的焓变为△H1＋△H2＝(-59.4kJ/mol)＋(-40.6kJ/mol)＝-100kJ/mol，则S(s)＋Cl2(g)＝SCl2(l)的△H3＝×(-100kJ/mol)＝-50kJ/mol； (2)①由图可知反应Ⅱ的lgK与成正比，则温度升高即减小随之lgK减小，那么K值减小，平衡逆向移动，反应Ⅱ为放热反应； ②由图可知，＝2.0时物质的量分数x(SCl2)＝x(SO2Cl2)＝0.13，假设充入n(SCl2)＝2mol、n(O2)＝1mol，列三段式：SCl2(g)＋O2(g)SO2Cl2(g) 起始(mol) 2 1 0 转化(mol) x x x 平衡(mol) SCl2(g)＋SO2Cl2(g)2SOCl2(g) 起始(mol) 0 转化(mol) y y 2y 平衡(mol) 则平衡时n(SCl2)＝(2－x－y)mol、n(O2)＝(1－x)mol，n(SO2Cl2)＝(x－y)mol，n(SOCl2)＝2y mol，总物质的量为(2－x－y)＋(1－x)＋(x－y)＋2y＝(3－x)mol，平衡时n(SCl2)＝n(SO2Cl2)，则有2－x－y＝x－y，解得x＝1，故有x(SO2Cl2)＝＝0.13，可得y＝0.74，n(SCl2)＝2－1－0.74＝0.26mol，n(SO2Cl2)＝1－0.74＝0.26mol，n(SOCl2)＝1.48mol，反应Ⅱ是气体体积不变的反应，则浓度平衡常数可用物质的量代替计算，反应Ⅱ的平衡常数K1＝＝32.4；保持T和不变，减小生成物浓度或加入其他反应物均能使平衡正移，增大SCl2平衡转化率的措施有移走SOCl2或加入SO2Cl2； ③反应Ⅱ为放热反应，改变T，使反应Ⅱ的平衡常数K2＝K1，其平衡常数减小，则为升高温度，反应Ⅱ逆向移动，使得SOCl2含量减小、SCl2增加，则图中x(SCl2)等于x(SOCl2)的新交点将会提前，出现在d处； (3)由图可知，I2在反应中被消耗又生成，作用是催化作用；放电时，正极上SOCl2得到电子发生还原转化为S、SO2，正极电极反应为：2SOCl2＋4Li+＋4e－S＋SO2＋4LiCl。 5. (2024年福建卷)SiHCl3是制造多晶硅的原料，可由Si和SiCl4耦合加氢得到，相关反应如下： Ⅰ．SiCl4(g)＋H2(g)＝SiHCl3(g)＋HCl(g) △H1＝52kJ∙mol-1 Ⅱ．Si(s)＋3HCl(g)＝SiHCl3(g)＋H2(g) △H2＝－236kJ∙mol-1 Ⅲ．Si(s)＋SiCl4(g)＋2H2(g)＝2SiH2Cl2(g) △H3＝16kJ∙mol-1 (1)生成SiHCl3的总反应： Ⅳ．Si(s)＋3SiCl4(g)＋2H2(g)＝4SiHCl3(g) △H4＝__________kJ∙mol-1 (2)体系达到平衡状态且其他条件不变时： ①压缩平衡体系体积，重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为_______。(填标号) a．SiCl4 b．SiHCl3 c．SiH2Cl2 d．HCl ②反应温度升高不利于提高平衡时产物SiHCl3选择性的原因是___________________________。 (3)在压强为P0的恒压体系中通入2.0molH2和1.0mol SiCl4，达到平衡时，气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知：Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压=物质的量分数×总压。 ①图中n代表的组分为_______。(填化学式) ②750K时，反应Ⅲ的平衡常数Kp＝_______。(列出计算式) ③750K时，SiCl4的平衡转化率为f，消耗硅的物质的量为_______mol。(列出计算式) (4)673K下、其他条件相同时，用Cu、CuO和CuCl分别催化上述反应，一段时间内SiCl4的转化率如下表所示。(产物SiHCl3选择性均高于98.5%) 催化剂 Cu CuO CuCl SiCl4的转化率/% 7.3 14.3 22.3 ①使用不同催化剂时，反应Ⅳ的△H∶CuO催化剂_______ CuCl催化剂(填“>”“<”或“=”)；反应Ⅳ的活化能：Cu催化剂_______ CuCl催化剂(填“>”“<”或“=”)。 ②使用CuCl催化剂，初始投料αmol SiCl4该段时间内得到βmol SiHCl3，则SiHCl3的选择性＝×100%＝_______×100%。(列出计算式) 答案：(1)－80 (2)①bc ②因△H4＜0，升温反应IV向逆反应方向进行，SiHCl3的产量反而减小 (3)①HCl ② ③－1或－f (4)①＝ ；＞ ② 解析：(1)根据盖斯定律可知，△H4＝△H2＋△H1＝－236kJ∙mol-1＋3×(＋52kJ∙mol-1)＝－80kJ∙mol-1。故答案为：－80。 (2)①压缩平衡体系体积，相当于增大压强，重新达到平衡后，对于反应I→IV，除压强对反应I无影响，对II→IV的反应都是平衡向正反应方向移动，因此SiH2Cl2和SiHCl3的量增大；因△H4＜0、△H3＞0，升温反应IV向逆反应方向进行，反应III向正反应方向进行，SiHCl3的产量反而减小。故答案为：bc；因△H4＜0，升温反应IV向逆反应方向进行，SiHCl3的产量反而减小。 (3)在压强为P0的恒压体系中通入2molH2和1molSiCl4，①根据反应I→IV可知，温度升高反应I和III向正反应方向进行，产物含量增加，结合图可知n为HCl，m为SiHCl3； ②750K时按照反应III进行：Si(s)＋SiCl4(g)＋2H2(g)＝2SiH2Cl2(g)，由图中可知道平衡时SiCl4，SiH2Cl2，H2的物质的量分数为w，则Kp＝＝； ③750K，1molSiCl4的平衡转化率为f，则转化的SiCl4为fmol，剩余的SiCl4为(1－f)mol，平衡时的物质与物质的量分数分别为：SiCl4→x、SiH2Cl2→z和SiHCl3→y，设平衡时混合物的总物质的量为Mmol，则可以根据剩余的SiCl4计算出M，＝x—→ M＝mol，再计算出＝y—→ n(SiHCl3)＝mol、＝z—→ n(SiH2Cl2)＝mol，根据硅原子守恒，消耗硅的物质的量＝平衡物质中硅的总物质的量－起始时的1molSiCl4，n(Si)＝[(1－f)＋＋]－1＝[－1]mol或者消耗硅的物质的量＝平衡物质中SiH2Cl2和SiHCl3物质的量之和－消耗的fmolSiCl4，n(Si)＝[＋]－f＝[－f]mol。故答案为：HCl；；－1或－f。 (4)①使用不同催化剂时，反应IV的△H：CuO催化剂与△H：CuCl催化剂相比较，由于反应热只和反应物的始态与生成物的终态有关，与催化剂无关，所以△H：CuO催化剂＝△H：CuCl催化剂；根据表中数据，在相同单位时间内，Cu作催化剂SiCl4的转化率为7.3%、CuCl作催化剂SiCl4的转化率为22.3%，由此可以得出CuCl作催化剂时活化能更低，效率更高，则反应IV的活化能：Cu催化剂＞CuCl催化剂； ②根据反应IV：Si(s)+3SiCl4(g)+2H2(g)=4SiHCl3(g)，初始投料αmolSiCl4该段时间内得到βmolSiHCl3，列式：Si(s)＋3SiCl4(g)＋2H2(g)＝4SiHCl3(g) 3mol 4mol n βmol，得出生成SiHCl3所消耗的SiCl4的物质的量n＝mol，根据表的转化率可知所消耗的SiCl4的总物质的量为α×22.3%＝0.223α，最后根据公式SiHCl3的选择性＝×100%＝×100%＝×100%。故答案为：＝；＞； 。 6. (2024年贵州卷)在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应： ⅰ．CH4(g)→C(s)＋2H2(g) △H1＝＋74.6kJ∙mol－1，△S＝＋80.84J∙mol－1∙K-1 ⅱ．6CH4(g)→C6H6(l)＋9H2(g) △H2 回答下列问题： (1)反应ⅰ在1000K时_______(选填“能”或“不能”)自发进行。 (2)已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表，则反应ⅱ的△H2＝_______kJ∙mol－1(用含a、b、c的代数式表示)。 物质 CH4(g) C6H6(l) H2(g) △H/(kJ∙mol－1) a b c (3)受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是__________。 (4)对催化剂在不同的pH条件下进行处理，能够改变催化剂的活性。将催化剂在5种不同pH条件下处理后分别用于催化CH4芳构化，相同反应时间内测定相关数据如下表，其中最佳pH为_______，理由是___________________________________________。 pH CH4平均转化率/% 芳烃平均产率/% 产物中积碳平均含量/% 2.4 9.60 5.35 40.75 4.0 9.80 4.60 45.85 7.0 9.25 4.05 46.80 10.0 10.45 6.45 33. 10 12.0 9.95 4.10 49.45 (5)973K、100kPa下，在某密闭容器中按n(C6H6)∶n(CH4)＝1∶5充入气体，发生反应C6H6(g)＋CH4(g) ——→C7H8(g)＋H2(g)，平衡时C6H6与C7H8 的分压比为4∶1，则C6H6的平衡转化率为____________，平衡常数Kp＝_______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数，列出计算式即可)。 (6)引入丙烷可促进甲烷芳构化制备苯和二甲苯，反应如下： (两个反应可视为同级数的平行反应)，对于同级数的平行反应有＝＝，其中v、k分别为反应速率和反应速率常数，Ea为反应活化能，A1、A2为定值，R为常数，T为温度，同一温度下是定值。已知Ea,苯＜Ea,二甲苯，若要提高苯的产率，可采取的措施有_________________________________。 答案：(1)能 (2)6a－b－9c (3)反应ⅰ有积炭生成，随着反应的进行，生成的积炭逐渐增多，覆盖在催化剂表面，使催化剂催化性能逐渐降低，化学反应速率减小 (4)10.0 ；pH=10.0时，产物中积炭平均含量最低，CH4平均转化率最大，芳烃平均产率最高 (5)20%；或 (6)适当降低温度，加入合适的催化剂(合理即可) 解析：(1)反应ⅰ．CH4(g)→C(s)＋2H2(g) △H1＝＋74.6kJ∙mol－1，△S＝＋80.84J∙mol－1∙K-1，在1000K时，ΔG＝ΔH－TΔS＝＋74.6 kJ·mol-1－1000K×80.84×10-3kJ·mol-1·K-1＝－6.24 kJ·mol-1＜0，故反应ⅰ在1000K时能自发进行。 (2)ⅱ．6CH4(g)→C6H6(l)＋9H2(g) △H2 由题给数据可得出以下热化学方程式： ③CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝akJ·mol-1 ④C6H6(l)＋7.5O2(g)＝6CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝bkJ·mol-1 ⑤H2(g)＋0.5O2(g)＝H2O(l) ΔH＝c kJ·mol-1 依据盖斯定律，将反应③×6－④－⑤×9得，反应ⅱ的△H2＝(6a－b－9c) kJ·mol-1。 (3)由于反应ⅰ生成固态炭，会覆盖在催化剂表面，从而减小气体与催化剂的接触面积，因此随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低。 (4)比较表中数据可以看出，pH＝10.0时，CH4平均转化率为最大值10.45%，芳烃平均产率为最大值6.45%，产物中积炭平均含量为最小值33.10%，所以最佳pH为10.0。 (5)973K、100kPa下，在某密闭容器中按n(C6H6)∶n(CH4)＝1∶5充入气体，发生反应C6H6(g)＋CH4(g) ——→C7H8(g)＋H2(g)，平衡时C6H6与C7H8 的分压比为4∶1，设起始时C6H6的物质的量为1mol，CH4的物质的量为5mol，参加反应C6H6的物质的量为xmol，则可建立如下三段式： C6H6(g)＋CH4(g)C7H8(g)＋H2(g) 起始量(mol) 1 5 0 0 变化量(mol) x x x x 平衡量(mol) 1－x 5－x x x 依题意，＝，解得x＝0.2，平衡时，n(C6H6)＝0.8mol，n(CH4)＝4.8mol，n(C7H8)=0.2mol，n(H2)＝0.2mol，则C6H6的平衡转化率为×100%＝20%，平衡常数Kp＝或。 (6)已知Ea,苯＜Ea,二甲苯，＝，则温度降低，增大，可提高苯的产率；加入合适的催化剂，选择性降低Ea,苯，加快生成苯的速率，提高苯的产率。所以若要提高苯的产率，可采取的措施有：适当降低温度，加入合适的催化剂(合理即可)。 7. (2024年安徽卷)乙烯是一种用途广泛的有机化工原料。由乙烷制乙烯的研究备受关注。回答下列问题： 【乙烷制乙烯】 (1)C2H6氧化脱氢反应：2C2H6(g)＋O2(g)＝2C2H4(g)＋2H2O(g) △H1＝－209.8kJ∙mol-1 C2H6(g)＋CO2(g)＝C2H4(g)＋H2O(g)＋CO(g) △H2＝178.1kJ∙mol-1 计算：2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H3＝____________kJ∙mol-1 (2)C2H6直接脱氢反应为C2H6(g)＝C2H4(g)＋H2(g) △H4，C2H6的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，则△H4＝____0(填“>”“<”或“=”)。结合下图。下列条件中，达到平衡时转化率最接近40%的是_____(填标号)。 a．600℃,0.6MPa b．700℃,0.7MPa c．800℃,0.8MPa (3)一定温度和压强下、反应i： C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g) Ka1； 反应ⅱ：C2H6(g)＋H2(g)2CH4(g) Ka2 (Ka2远大于Ka1)(Kx是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数) ①仅发生反应i时。C2H6的平衡转化宰为25.0%，计算Ka1＝_______。 ②同时发生反应i和ii时。与仅发生反应i相比，C2H4的平衡产率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 【乙烷和乙烯混合气的分离】 (4)通过Cu+修饰的Y分子筛的吸附-脱附。可实现C2H4和C2H6混合气的分离。Cu+的_______与C2H4分子的π键电子形成配位键，这种配位键强弱介于范德华力和共价键之间。用该分子筛分离C2H4和C2H6的优点是__________________________________________。 (5)常温常压下，将C2H4和C3H6等体积混合，以一定流速通过某吸附剂。测得两种气体出口浓度(c)与进口浓度(c0)之比随时间变化关系如图所示。下列推断合理的是_______(填标号)。 A．前30min，两种气体均未被吸附 B．p点对应的时刻，出口气体的主要成分是C2H6 C．a－b对应的时间段内，吸附的C2H6逐新被C2H4替代 答案：(1)－566 (2)＞ b (3)① ②增大 (4)4s空轨道 识别度高，能有效将C2H4和C2H6分离，分离出的产物中杂质少，纯度较高 (5)BC 解析：(1)将两个反应依次标号为反应①和反应②，反应①－反应②×2可得目标反应，则ΔH3＝ΔH1－2ΔH2＝(－209.8－178.1×2)kJ/mol＝－566kJ/mol。 (2)从图中可知，压强相同的情况下，随着温度升高，C2H6的平衡转化率增大，因此该反应为吸热反应，ΔH4＞0。 a．600℃，0.6MPa时，C2H6的平衡转化率约为20%，a错误； b．700℃，0.7MPa时，C2H6的平衡转化率约为50%，最接近40%，b正确； c．700℃，0.8MPa时，C2H6的平衡转化率接近50%，升高温度，该反应的化学平衡正向移动，C2H6转化率增大，因此800℃，0.8MPa时，C2H6的平衡转化率大于50%，c错误； 故答案选b。 (3)①仅发生反应i，设初始时C2H6物质的量为1mol，平衡时C2H6转化率为25%，则消耗C2H60.25mol，生成C2H40.25mol，生成H20.25mol，Ka1＝＝。 ②只发生反应i时，随着反应进行，气体总物质的量增大，压强增大促使化学平衡逆向移动，同时发生反应i和反应ii，且从题干可知Ka2远大于Ka1，反应ii为等体积反应，因为反应ii的发生相当于在单独发生反应i的基础上减小了压强，则反应i化学平衡正向移动，C2H4平衡产率增大。 (4)配合物中，金属离子通常提供空轨道，配体提供孤电子对，则Cu+的4s空轨道与C2H4分子的π键电子形成配位键。C2H4能与Cu+形成配合物而吸附在Y分子筛上，C2H6中无孤电子对不能与Cu+形成配合物而无法吸附，通过这种分子筛分离C2H4和C2H6，优点是识别度高，能有效将C2H4和C2H6分离，分离出的产物中杂质少，纯度较高。 (5)A．前30min，等于0，出口浓度c为0，说明两种气体均被吸附，A错误； B．p点时，C2H6对应的约为1.75，出口处C2H6浓度较大，而C2H4对应的较小，出口处C2H4浓度较小，说明此时出口处气体的主要成分为C2H6，B正确； C．a点处C2H6的＝1，说明此时C2H6不再吸附在吸附剂上，而a点后C2H6的＞1，说明原来吸附在吸附剂上的C2H6也开始脱落，同时从图中可知，a点后一段时间，C2H4的仍为0，说明是吸附的C2H6逐渐被C2H4替代，p点到b点之间，吸附的C2H6仍在被C2H4替代，但是速率相对之前有所减小，同时吸附剂可能因吸附量有限等原因无法一直吸附C2H4，因此p点后C2H4的也逐步增大，直至等于1，此时吸附剂不能再吸附两种物质，C正确； 故答案选BC。 8. (2024年湖北卷)用BaCO3和焦炭为原料，经反应I、Ⅱ得到BaC2，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。 反应I：BaCO3(s)＋C(s)BaO(s)＋2CO(g) 反应Ⅱ：BaO(s)＋3C(s)BaC2(s)＋CO(g) 回答下列问题： (1)写出BaC2与水反应的化学方程式__________________________________。 (2)已知Kp＝(PCO)n、K＝()n (n是CO的化学计量系数)。反应、Ⅱ的lgK与温度的关系曲线见图1。 ①反应BaCO3(s)＋4C(s)BaC2(s)＋3CO(g)在1585K的Kp＝_______Pa3。 ②保持1320K不变，假定恒容容器中只发生反应I，达到平衡时PCO＝_______ Pa，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后PCO＝_______Pa。 (3)恒压容器中，焦炭与BaCO3的物质的量之比为4∶1，Ar为载气。400K和1823K下，BaC2产率随时间的关系曲线依实验数据拟合得到图2(不考虑接触面积的影响)。 ①初始温度为900K，缓慢加热至1400K时，实验表明BaCO3已全部消耗，此时反应体系中含Ba物种为______________________。 ②1823K下，反应速率的变化特点为_________________，其原因是__________________________。 答案：(1)BaC2+2H2O—→Ba(OH)2+HC≡CH↑ (2)①1016 ②105 105 (3)①BaO ②速率不变至BaC2产率接近100% 容器中只有反应Ⅱ：BaO(s)+3C(s) BaC2(s)+CO(g)，反应条件恒温1823K、恒压，且该反应只有CO为气态，据K＝可知，CO的压强为定值，所以化学反应速率不变 解析：(1)Ba、Ca元素同主族，所以BaC2与水的反应和CaC2与水的反应相似，其反应的化学方程式为BaC2+2H2O—→Ba(OH)2+HC≡CH↑； (2)①反应I+反应Ⅱ得BaCO3(s)+4C(s)BaC2(s)+3CO(g)，所以其平衡常数K＝KI×KⅡ＝()3，由图1可知，1585K时KI＝102.5，KⅡ=10-1.5，即()3＝102.5×10-1.5=10，所以p3CO=10×(105pa)3=1016pa3，则Kp＝ p3CO＝1016pa3； ②由图1可知，1320K时反应I的KI＝100＝1，即KI＝()2＝1，所以p2CO＝(105pa)2，即PCO＝105pa； ③若将容器体积压缩到原来的，由于温度不变、平衡常数不变，重新建立平衡后pCO应不变，即pCO=105pa； (3)①由图2可知，1400K时，BaC2的产率为0，即没有BaC2，又实验表明BaBO3已全部消耗，所以此时反应体系中含Ba物种为BaO； ②图像显示，1823K时BaC2的产率随时间由0开始呈直线增加到接近100%，说明该反应速率为一个定值，即速率保持不变；1400K时碳酸钡已全部消耗，此时反应体系的含钡物种只有氧化钡，即只有反应Ⅱ：BaO(s)+3C(s)BaC2(s)+CO(g)，反应条件恒温1823K、恒压，且该反应只有CO为气态，据K＝可知，CO的压强为定值，所以化学反应速率不变。 9. (2024年甲卷)甲烷转化为多碳化合物具有重要意义。一种将甲烷溴化再偶联为丙烯(C3H6)的研究所获得的部分数据如下。回答下列问题： (1)已知如下热化学方程式： CH4(g)＋Br2(g)＝CH3Br(g)＋HBr(g) △H1＝－29kJ∙mol－1 3CH3Br(g)＝C3H6(g)＋3HBr(g) △H2＝＋20kJ∙mol－1 计算反应3CH4(g)＋3Br2(g)＝C3H6(g)＋6HBr(g)的△H＝_____kJ∙mol－1。 (2)CH4与Br2反应生成CH3Br，部分CH3Br会进一步溴化。将8mmolCH4和8mmolBr2。通入密闭容器，平衡时，n(CH4)、n(CH3Br)与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有CH4、CH3Br和CH2Br2)。 (i)图中CH3Br的曲线是_____(填“a”或“b”)。 (ii)560℃时，CH4的转化α＝_____，n(HBr)＝_____mmol。 (iii)560℃时，反应CH3Br(g)＋Br2(g)＝CH2Br2(g)＋HBr(g)的平衡常数K＝____________。 (3)少量I2可提高生成CH3Br的选择性。500℃时，分别在有I2和无I2的条件下，将8mmolCH4和8mmolBr2，通入密闭容器，溴代甲烷的物质的量(n)随时间(t)的变化关系见下图。 (i)在11～19s之间，有I2和无I2时CH3Br的生成速率之比＝_________。 (ii)从图中找出I2提高了CH3Br选择性的证据：_________________________________。 (iii)研究表明，I2参与反应的可能机理如下： ①I2(g)＝∙I(g)＋∙I(g) ②∙I(g)＋CH2Br2(g)＝IBr(g)＋∙CH2Br(g) ③∙CH2Br(g)＋HBr(g)＝CH3Br(g)＋∙Br(g) ④∙Br(g)＋CH4(g)＝HBr(g)＋∙CH3(g) ⑤∙CH3(g)＋IBr(g)＝CH3Br(g)＋∙I(g) ⑥∙I(g)＋∙I(g)＝I2(g) 根据上述机理，分析I2提高CH3Br选择性的原因：_________________________。 答案：(1)－67 (2)(i)a (ii)80%；7.8 (iii)10.92 (3)(i)(或3：2) (ii)5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐渐降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升 (iii) I2的投入消耗了部分CH2Br2，使得消耗的CH2Br2发生反应生成了CH3Br。 解析：(1)将第一个热化学方程式命名为①，将第二个热化学方程式命名为②。根据盖斯定律，将方程式①乘以3再加上方程式②，即①×3+②得热化学方程式：3CH4(g)＋3Br2(g)＝C3H6(g)＋6HBr(g)的∆H＝－29×3＋20＝－67kJ·mol-1。 (2)(i)升高温度，反应向吸热反应方向移动。①反应的热效应为放热，升高温度，平衡逆向移动，CH4(g)的含量增多，CH3Br(g)的含量减少，即表示CH3Br变化的曲线为a； (ii)560℃时反应达平衡，剩余的CH4(g)的物质的量为1.6mmol，其转化率α＝×100%＝80%；若只发生一步反应，则生成6.4mmol CH3Br，但此时剩余CH3Br的物质的量为5.0mmol，说明还有1.4mmol CH3Br发生反应生成CH2Br2，则此时生成的HBr的物质的量n＝6.4＋1.4＝7.8mmol； (iii)平衡时，反应中各组分的物质的量分别为n(CH3Br)＝5.0mmol、n(Br2)＝0.2mmol、n(CH2Br2)＝1.4mmol、n(HBr)＝7.8mmol，该反应的平衡常数K＝＝＝10.92。 (3)(i)11~19s时，有I2的生成速率v＝＝mmol·(L·s)-1，无I2的生成速率v＝＝mmol·(L·s)-1，生成速率比＝＝； (ii)从图中可以看出，大约4.5s以后有I2催化的CH2Br2的含量逐渐降低，有I2催化的CH3Br的含量陡然上升，因此，可以利用此变化判断I2提高了CH3Br的选择性； (iii)根据反应机理，I2的投入消耗了部分CH2Br2，同时也消耗了部分HBr，使得消耗的CH2Br2发生反应生成了CH3Br，提高了CH3Br的选择性。 知识梳理∙智能提升 一、三段式突破反应速率与平衡的有关计算 mA(g) ＋ nB(g) pC(g) ＋ qD(g) 起始/(mol·L－1) 　a　　　 b　　 　　0　　　 0 变化/(mol·L－1)　mx　 　 nx　　　　 px 　 qx 平衡/(mol·L－1) a－mx　 b－nx　　　 px 　 qx 1．vA＝。 2．转化率αA＝×100%。 3．K＝。 4．生成物的产率：实际产量占理论产量的百分数。一般来说，转化率越高，原料利用率越高，产率越高；产率＝×100%。 5．混合物中某组分的百分含量＝×100%。 二、化学平衡常数的有关计算 1．三种换算关系 (1)同一可逆反应：K正·K逆＝1。 (2)同一方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小n倍，则新平衡常数K′与原平衡常数K间的关系是K′＝Kn或K′＝。 (3)几个可逆反应方程式相加，得总方程式，则总反应的平衡常数等于分步反应平衡常数之积。 2．两种Kp的计算模板 (1)平衡总压为p。 N2　 ＋　 3H2　 2NH3 n(平)　　　a　　　　 b　　　　　 c p(分压) p0 p0 p0， Kp＝ (2)刚性容器起始压强为p0，平衡转化率为α。　　　　 2NO2N2O4 p(始)　　p0　　　　0 Δp　　　p0α　　　p0α p(平)　p0－p0α 　 p0α ；Kp＝ 【例题精讲】 例1．用H2还原CO2可以在一定条件下合成CH3OH(不考虑副反应)： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH<0 (1)某温度下，恒容密闭容器中，CO2和H2的起始浓度分别为a mol·L－1和3a mol·L－1，反应平衡时，CH3OH的产率为b，该温度下反应平衡常数的值为__________。 (2)恒压下，CO2和H2的起始物质的量比为1∶3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出H2O。 ①甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因为_________________________________。 ②P点甲醇产率高于T点的原因为__________________________________________。 ③根据上图，在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为________ ℃。 答案：(1)　(2)①该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动(或平衡常数减小)　 ②分子筛膜从反应体系中不断分离出H2O，有利于反应正向进行，甲醇产率升高　 ③210 解析：(1)CO2和H2的起始浓度分别为a mol·L－1和3a mol·L－1，CH3OH的产率为b，则生成的CH3OH物质的量浓度为ab mol·L－1，根据三段式 CO2(g) ＋ 3H2(g)CH3OH(g) ＋H2O(g) 　a　 　　3a　　　　　0　　　　　0 　ab　　　3ab　　　　 ab　　 　　ab a(1－b)　3a(1－b)　　 ab　　　　 ab 则反应的平衡常数K＝＝＝。 (2)①该反应为放热反应(ΔH<0)，温度升高，平衡逆向移动(或平衡常数减小)，故甲醇平衡产率随温度升高而降低；②因为分子筛膜能选择性分离出H2O，c(H2O)减小，有利于反应正向进行，甲醇产率升高，故P点甲醇产率高于T点甲醇产率；③根据图示，使用该分子筛膜210 ℃时甲醇的产率最大，故在此条件下采用该分子筛膜时的最佳反应温度为210 ℃。 例2．(1)对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点。在催化剂存在下用H2还原CO2是解决温室效应的重要手段之一，相关反应如下： 主反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)ΔH1　① 副反应：CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋41.2 kJ·mol－1 T ℃时，若在体积恒为2 L的密闭容器中同时发生上述反应，将物质的量之和为5 mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应，结果如图所示。若a、b表示反应物的平衡转化率，则表示H2平衡转化率的是________，c、d分别表示CH4(g)和CO(g)的体积分数，由图可知＝________时，甲烷产率最高。若该条件下CO的产率趋于0，则T ℃时①的平衡常数K＝________。 (2)750 K下，在恒容密闭容器中，发生反应CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)，若起始压强为p0，达到平衡转化率为α，则平衡时的总压强p平＝________(用含p0和α的式子表示)；当p0＝101 kPa，测得α＝50.0%，计算反应平衡常数Kp＝________ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数，忽略其他反应)。 答案：(1)b　4　100　(2)p0(1＋α)　50.5 解析：(1)随着增大，H2的平衡转化率减小，CO2的平衡转化率增大，结合题图可得，b表示H2的平衡转化率，a表示CO2的平衡转化率。c表示甲烷的体积分数，当＝4时，甲烷产率最高，CO的产率趋于0，由题意并结合题图得起始时c(CO2)＝0.5 mol·L－1，c(H2)＝2 mol·L－1，CO2、H2的平衡转化率均为0.80，则根据三段式法有： CO2(g) ＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) 　0.5　　　2　　　　　0　　　　0 　0.4　 　1.6　　　　 0.4　　　0.8 　0.1　 　0.4　　　　 0.4　　　0.8 平衡常数K＝＝＝100。 (2)根据在恒容时气体的压强比等于气体的物质的量的比计算平衡时的压强。若起始压强为p0，达到平衡转化率为α， 　　　　　CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g) 起始/mol　　1　　　　　　0　　　　 0 变化/mol　　α　　　　 　 α　 　　　α 平衡/mol　 1－α　　　　　α　　 　　α 压强之比等于物质的量之比，则p0∶p平＝1∶(1＋α)，p平＝p0(1＋α)。当p0＝101 kPa，测得α＝50.0%，该反应平衡常数Kp＝＝＝50.5 kPa。 例3．(1)已知合成氨反应：N2(g)＋H2(g)NH3(g)　ΔH＝－46.2 kJ·mol－1，标准平衡常数Kθ＝，其中pθ为标准压强，p、p、p为各组分的平衡分压，如p＝x(NH3)p，p为平衡总压，x(NH3)为平衡系统中NH3的物质的量分数。若往一密闭容器中加入的N2、H2起始物质的量之比为1∶3，反应在恒定温度和标准压强下进行，NH3的平衡产率为w，则Kθ＝________(用含w的最简式表示)。 (2)某科研小组向一恒容密闭容器中通入2 mol CH4、2 mol CO2，控制适当条件使其发生反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋247 kJ·mol－1，测出CH4的某个平衡物理量X随着温度、压强的变化如图所示。 ①X________(填“能”或“不能”)表示平衡体系中CH4的体积分数；p1、p2的大小关系为____________，b点浓度商Qc与对应温度下的平衡常数K相比，较大的是____________。 ②若容器容积为2 L，a点时c(CH4)＝0.4 mol·L－1，则相应温度下的平衡常数K＝________。 答案：(1)　(2)①不能　p1<p2　K　②12.96 解析：(1)设n(N2)＝1 mol，则n(H2)＝3 mol，N2转化的为a mol， 　　　 N2(g) ＋ H2(g)NH3(g) n(始)/mol　　1　　　 　3　　　　 0 Δn/mol　　　a　　　　 3a　　　　2a n(平)/mol　1－a　　　 3－3a　　　 2a 理论生成NH3 2 mol，故＝w，a＝w。又因为p＝pθ，因此：Kθ＝＝＝。 (2)①压强一定时升高温度，X表示的物理量增加，而升温有利于平衡向右移动，故X不能表示平衡体系中CH4的体积分数。X可以看成是平衡体系中CH4的转化率，由于正反应是气体分子数增加的反应，压强越小越有利于平衡向右移动，CH4的平衡转化率越大，故p1<p2。b点时反应未达到平衡状态，此时反应正向进行，故此时浓度商小于对应温度下的平衡常数。②甲烷的初始浓度为1 mol·L－1，反应中消耗的浓度为0.6 mol·L－1，由此可求出平衡时c(CO2)＝0.4 mol·L－1、c(CO)＝c(H2)＝1.2 mol·L－1，故K＝12.96。 【易错点拨】 1．涉及化学平衡常数的考查中应注意的问题 (1)固体物质、纯液体物质、在水溶液中进行的反应中的H2O不列入平衡常数的计算表达式中；气体反应、有机反应中的H2O的浓度要列入平衡常数的计算表达式中。 (2)平衡常数(K)式中的浓度是平衡状态时物质的量浓度，而浓度商(Q)式中的浓度是任意时刻的物质的量浓度。 2．反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)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，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，但A的转化率减小。 (3)若按原比例同倍数增大(或减小)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器容积，则气体反应物的转化率与其化学计量数有关。 同倍数增大 或减小 c(A)和c(B) a＋b＝c＋d　A、B的转化率不变 a＋b＞c＋d　A、B的转化率增大或减小 a＋b＜c＋d　A、B的转化率减小或增大 例4．已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)　ΔH<0。设m为起始时的投料比，即m＝。 (1)图1中投料比相同，温度从高到低的顺序为_________________________________。 (2)图2中m1、m2、m3从大到小的顺序为_______________________________________。 (3)图3表示在总压为5 MPa的恒压条件下，且m＝3时，平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。则曲线d代表的物质化学名称为______________，T4温度时，该反应平衡常数Kp的计算式为(不必化简)______________________________________________。 答案：(1)T3>T2>T1　(2)m1>m2>m3 (3)乙醇　 解析：(1)反应为放热反应，温度越高转化率越小，则T3＞T2＞T1。 (2)图2中m1、m2、m3投料比从大到小的顺序为m1＞m2＞m3，因相同温度下，增大氢气的量，平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大。 (3)温度升高，反应逆向进行，所以产物的物质的量是逐渐减少的，反应物的物质的量增大，由图可知，曲线a代表的物质为H2，b表示CO2，c为H2O，d表示乙醇；设开始氢气的投入量是3n mol，则二氧化碳是n mol，二氧化碳的转化量是x，则 2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g) ＋3H2O(g) 起始量/mol　n　 　　 3n　　　　　 0　　　　0 变化量/mol　x　　 　 3x　　　 　 0.5x　　　1.5x 平衡量/mol n－x　　 3n－3x　 　 0.5x　　　1.5x P点a、c的体积分数相同，所以3n－3x＝1.5x，解得x＝n，总物质的量是n－x＋3n－3x＋0.5x＋1.5x＝n，总压为5 MPa的恒压条件下，p(二氧化碳)＝p(乙醇)＝×5 MPa＝0.125×5 MPa，p(氢气)＝p(水)＝×5 MPa＝0.375×5 MPa，T4温度时，该反应的平衡常数Kp＝。 【强化训练∙成竹在胸】 1．(2025届开学摸底北京卷)已知A(g)＋B(g)C(s)＋2D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下： 温度/℃ 700 800 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 830℃时，向一个2L的密闭容器中充入0.6mol的A和0.6mol的B，反应初始4s内D的平均反应速率v(D)＝0.02 mol/(L∙s)。下列说法不正确的是 A．该反应△H＜0 B．4s时c(A)为0.56mol/L C．1200℃时反应C(s)＋2D(g)A(g)＋B(g)的平衡常数为2.5 D．830℃达平衡时，A的转化率为33.3% 答案：B 解析：由题中信息，向一个2L的密闭容器中充入0.6mol的A和0.6mol的B，反应初始4s内D的平均反应速率v(D)＝0.02mol/(L∙s)，则此时D的变化量为0.08mol/L，列出830℃时的三段式： A(g) ＋ B(g) C(s) ＋ 2D(g) 起始(mol/L) 0.3 0.3 0 转化(mol/L) 0.04 0.04 0.08 平衡(mol/L) 0.26 0.26 0.08，D选项在此基础上稍加改动即可。 A．从数据表格中可以看出，温度升高时，平衡常数在减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则正反应方向是放热反应，即该反应的△H<0，故A正确； B．由分析数据可知，c(A)=0.26mol/L，故B错误； C．1200℃时A(g)＋B(g)C(s)＋2D(g)的平衡常数是0.4，则反应 C(s)＋2D(g)A(g)＋B(g) 的平衡常数为＝2.5，故C正确； D．830℃时平衡常数是1，设A的变化量为x，列三段式： A(g) ＋ B(g) C(s) ＋ 2D(g) 起始(mol/L) 0.3 0.3 0 转化(mol/L) x x 2x 平衡(mol/L) 0.3－x 0.3－x 2x，则K＝＝1，解得x=0.1mol/L，则A的转化率为×100%＝33.3%，故D正确； 2．(2025届开学摸底江苏卷)历史上曾用Deacon法生产Cl2，化学原理为：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)。下列说法正确的是 A．该反应ΔH＞0、ΔS＞0 B．每生产1mol Cl2，反应中转移电子数目约2×6.02×1023 C．反应平衡常数K＝ D．提高的值可增大HCl的转化率 答案：B 解析：A．该反应为HCl在氧气中的燃烧反应，属于放热反应，ΔH＜0，另外该反应是气体体积减小的反应，ΔS＜0，A错误； B．该反应中Cl元素由－1价上升到0价，每生产1 mol Cl2，反应中转移2mol电子，数目为2×6.02×1023，B正确； C．反应平衡常数表达式为K＝，C错误； D．提高的值HCl的转化率减小，D错误； 3．(2025届八省联考预测)以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下： ①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H1 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) △H2 CO2的平衡转化率(X－CO2)、CH3OH的选择性(S－CH3OH)随温度、压强变化如图所示。 下列分析不正确的是 已知：S－CH3OH＝×100% A．P1＞P2，△H2＞0 B．温度介于350～400℃时，体系主要发生反应② C．由信息可知，反应①为高温下自发进行的反应 D．初始n(CO2)＝1mol、n(H2)＝2mol，平衡后X－CO2＝30%、S－CH3OH＝80%，若只发生反应①和②，则H2的转化率为39% 答案：C 解析：A．反应①气体体积减小的反应，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的选择性增大，由图可知，相同温度下，P1压强下CH3OH的选择性大于P2压强下CH3OH的选择性，则p1＞p2；相同压强下，升高温度，CH3OH的选择性减小，但CO2的平衡转化率先减小后增大，说明反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动，则ΔH1＜0，ΔH2＞0，故A正确； B．温度介于350～400℃时，CH3OH的选择性接近为0，意味着转化为CH3OH的CO2为0，说明体系发生的反应主要是②，故B正确； C．温度高于300℃时，二氧化碳的转化率增大，而甲醇的选择性降低，说明升高温度反应①逆向移动，反应②正向移动，则△H1＜0，△H2＞0，而反应①的正向气体减少，△S1＜0，低温时才有△G＝∆H1－T∆S1＜0，因此反应①理论上低温自发，故C错误； D．平衡后，根据CO2的平衡转化率为30%，得出两个反应共消耗0.3molCO2，又因为S－CH3OH＝80%，可知0.3molCO2中有80%发生反应①转化为CH3OH，而0.3molCO2中有20%发生反应②转化为CO，根据三段式可得：CO2 ＋ 3H2 CH3OH ＋ H2O 起始(mol) 1 2 0 0 转化(mol) 1×0.3×0.8 0.72 CO2 ＋ H2 CO ＋ H2O 起始(mol) 转化(mol) 1×0.3×0.2 0.06 两个反应中氢气的转化总量为0.78mol，所以氢气的转化率＝×100%＝39%，故D正确； 4. (2025届陕西适应性训练)南京理工大学朱卫华等人基于单簇催化剂(SCC)，提出了一种一氧化氮还原反应(NORR)的新型结构～活性关系，经研究发现主要反应如下： (I)2NO(g)＋2H2(g)N2(g)＋2H2O(g) △H＜0 (II)2NO(g)＋5H2(g)2NH3(g)＋2H2O(g) △H＜0 (III)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) △H＜0 在T℃、100 kPa反应条件下，向密闭容器中充入2 mol NO和6 mol H2，发生上述反应，测得含氮元素占比[如N2的含氮元素占比×100%]与时间的关系如图所示。 已知：反应Ⅱ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅰ、Ⅲ的影响；Kx为用物质的量分数表示的平衡常数。下列有关说法正确的是 A. 曲线c表示的是氨气的含氮元素占比 B. 若选择对反应Ⅱ催化效果更好的催化剂，则F点将移向E点 C．I点时，0～45 min内用氨气表示的平均反应速率约为1kPa∙min-1 D. 若95 min时达到平衡，则反应Ⅲ的平衡常数Kx的计算式为 答案：D 解析：A．反应ii为快反应，曲线a表示物质快速减少，故表示NO，NH3快速增加，故曲线b表示氨气，曲线表示c氮气，A错误； B．若选择对反应Ⅱ催化效果更好的催化剂，反应Ⅱ会更快，生成NH3达到最高点所用时间短，NH3的占比更大，因此F点可能移向E点上方的某个点，B错误； C．起始时，压强为100 kPa、 2 mol NO、6 mol H2，Ⅰ点时，由图知，NO的氮含量为6%，n(NO)＝2mol×6%＝0.12mol，NH3的氮含量为47%，n(NH3)＝2mol×47%＝0.94mol，N2的氮含量为47%，n(N2)＝＝0.47mol，由氧守恒得，n(H2O)＝2mol－0.12mol＝1.88mol，由氢守恒得，n(H2)＝＝2.71mol，此时的总压为P总＝×100kPa＝76.5kPa，氨气的分压为P(NH3)＝×76.5kPa＝11.75kPa，则0~45 min内用氨气表示的平均反应速率约为＝0.26kPa∙min-1，C错误； D．起始时，2 mol NO、6 mol H2，若95 min时达到平衡，则由图知，NO的氮含量为6%，n(NO)＝2mol×6%＝0.12mol，N2的氮含量为86%，n(N2)＝＝0.86mol，NH3的氮含量为100%－6%－86%＝8%，n(NH3)＝2mol×8%＝0.16mol，由氧守恒得，n(H2O)＝2mol－0.12mol＝1.88mol，由氢守恒得，n(H2)＝＝3.88mol，此时总物质的量为(0.12＋0.86＋0.16＋1.88＋3.88)＝6.9mol，N2的物质的量分数为，H2的物质的量分数为：，NH3的物质的量分数为：，则反应Ⅲ的平衡常数Kx＝，D正确； 5. (2025届四川八省联考模拟)利用丙烷C3H8在无氧条件下制备丙烯C3H6的反应方程式为：C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g) △H＝＋124kJ∙mol-1。向两个初始压强为0.1MPa的相同恒压容器Ⅰ、Ⅱ中都充入等物质的量的丙烷气体，再向Ⅱ容器中充入一定量的水蒸气进行上述反应，达到化学平衡时，测得丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图所示，则下列说法正确的是 A．b曲线表示的是Ⅰ容器中丙烯随温度变化的物质的量分数 B．A点对应的该反应平衡常数Kp＝0.0125MPa(Kp为以分压表示的平衡常数) C．根据B点数据可以计算出丙烷的平衡转化率 D．相同温度下Ⅱ容器中丙烷的平衡转化率比Ⅰ容器小 答案：B 解析：根据题目信息，Ⅱ容器在恒压条件下充入了与反应无关的水蒸气作为稀释气，相对I容器而言是在更低的压强下发生反应，根据C3H8(g)C3H6(g)＋H2(g) △H＝＋124kJ∙mol-1可知，该反应正方向为气体体积增大的吸热反应，升高温度，平衡正向移动，丙烷减少，丙烯增多；减小压强，平衡正向移动，所以a、c线对应I容器中的C3H8(g)和C3H6(g)，图中d、b线对应Ⅱ容器中的C3H8(g)和C3H6(g)。 A．根据分析可知，b曲线表示的是Ⅱ容器中的C3H6(g)，A错误； B．假设丙烷初始量为1mol，列三段式求解： C3H8(g) C3H6(g)＋H2(g) 起始(mol) 1 0 0 转化(mol) x x x 平衡(mol) 1－x x x A点丙烷含量为50％，则×100%＝50%，x＝mol，反应后总的物质的量为mol，则A点对应的该反应平衡常数Kp＝＝0.0125MPa，B正确； C．B点代表Ⅱ容器中C3H6(g)物质的量的变化，因为不能获知Ⅱ容器中水蒸气加入的量，所以不能计算出丙烷的平衡转化率，C错误； D．Ⅱ容器相当于在更小的压强下发生该反应，根据方程式正方向为气体体积增大的方向，所以减压条件下平衡正移，相同温度下丙烷转化率比I容器更大，D错误； 6. (2025届昆明第一中学联考)氢气是一种清洁能源，研究制氢技术具有重要意义。乙醇-水催化重整可获得H2。其主要反应为： ①C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) △H1＞0 ②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) △H2＞0 在1.0×105Pa、n始(C2H5OH)∶n始(H2O)＝1∶3时，发生上述反应，平衡时C2H5OH和H2O的转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A. P点与Q点反应①的平衡常数比较：Kp＞KQ B. 加压有利于增大反应速率和C2H5OH、H2O的平衡转化率 C. 温度为300℃的平衡体系中，CO的分压＝CO2的分压 D. 反应体系在500℃达到平衡时，C2H5OH的转化率＞H2的产率＞H2O的转化率 答案：D 解析：A．反应①C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g)的△H1＞0 ，则反应温度越高，平衡常数越大，所以KP＜KQ，故A项错误； B．反应①为气体分子数增大的反应，加压有利于增大反应速率，但平衡逆向移动使C2H5OH和H2O的平衡转化率降低，故B项错误； C．温度低于大约200℃时，C2H5OH和H2O的平衡转化率相等，说明只发生反应①，温度高于大约200℃时，反应①②都发生，导致H2O的转化率小于C2H5OH的转化率。设n始(C2H5OH)=1 mol，则n始(H2O)=3 mol，某温度(200℃以上)平衡时C2H5OH转化了x mol，则反应①中： C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) 变化量(mol) x 3x 2x 6x 再设反应②中消耗CO2、H2各y mol，则反应②中： CO(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 变化量(mol) y y y y 反应①②合计：消耗C2H5OH仍为x mol，消耗H2O(3 x－y)mol，生成H2、CO2、CO分别为(6x－y)mol、(2x－y)mol、y mol。则平衡时，á(C2H5OH)＝x/1＝x，á(H2O)＝(3x－y)/3＝x－y/3，H2的产率为(6x－y)/6＝x－y/6；假设300℃平衡时，p(CO)＝p(CO2)，则有y＝(2x－y)，解得x＝y，则á(C2H5OH)/á(H2O)＝x/(x－y/3)＝3/2，由图可知300℃平衡时，á(C2H5OH)≈90%，á(H2O)≈78%，两者之比不等于3/2，假设不成立。另解，p(CO)=p(CO2)时，总反应可由①＋②得到：C2H5OH(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋CO(g)＋5H2(g)，á(C2H5OH)/á(H2O)＝x/(2x/3)=3/2，实际比值约为，故C项错误； D．由前述推导可知，平衡时á(C2H5OH)＝x/1=x，á(H2O)＝(3x－y)/3＝x－y/3，H2的产率为(6x－y)/6＝x－y/6。温度为500℃时，反应②已发生，即y＞0，则有á(C2H5OH)＝x＞H2的产率＝(x－y/6)＞á(H2O)＝(x－y/3)，故D项正确； 7．(2025届开学摸底福建卷)脱出汽车尾气中的NO和CO包括以下两个反应： Ⅰ．2NO(g)＋CO(g)＝N2O(g)＋CO2(g) △H1＜0 Ⅱ．N2O(g)＋CO(g)＝N2(g)＋CO2(g) △H2＜0 将恒定组成的NO和CO混合气体通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质的浓度，结果如图所示。已知：NO的脱除率＝×100%。 下列说法正确的是 A．使用合适的催化剂，可以提高CO的平衡转化率 B．450℃，该时间段内NO的脱除率约为88% C．其他条件不变，增大压强，能使NO的平衡转化率减小 D．450℃，反应Ⅱ的化学平衡常数K＝81.25 答案：B 解析：A．使用合适的催化剂，不能改变平衡，故不可以提高CO的平衡转化率，A错误； B．450℃，NO的初始浓度是(200＋125×2＋1625×2)＝3700×10−6mol·L−1，转化为N2的NO浓度为1625×2＝3250×10−6mol·L−1，故该时间段内NO的脱除率约为×100%≈88%，B正确； C．将两个方程式相加得总方程式：2NO(g)+2CO(g)=2CO2(g) +N2(g)，为气体分子数减小的反应，故加压平衡正向移动，故NO的平衡转化率增大，C错误； D．450℃时，由图可知，反应Ⅱ的化学平衡常数K＝＝＝34.45，D错误； 8．(2025届开学摸底黑吉辽蒙卷)汽车尾气通过三元催化剂高效处理废气，发生反应为2CO(g)＋2NO(g) N2(g)＋2CO2(g)。一定温度下，在恒容密闭容器中充入1molCO(g)、1molNO(g)发生上述反应，测得NO的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是 A．2min时正反应速率大于逆反应速率 B．0～4min内CO的转化率α＝×100% C．当NO消耗速率等于N2消耗速率一半时到达8min对应状态 D．2～4min内N2平均速率v(N2)＝mol·L-1·min-1 答案：C 解析：A．由图可知，2min时反应没有达到平衡，向正方向进行，故v正＞v逆，A正确； B．由图可知，0～4min内NO的转化率为α＝×100%，根据转化率定义，NO、CO起始投料相等、化学计量数相同，则它们转化率相等，B正确； C．8min达到平衡状态，此时NO消耗速率等于N2消耗速率的2倍，C错误； D．由图可知，2～4min内NO平均速率v(NO)＝mol·L-1·min-1，在相同时间内，N2的平均速率是NO的一半，v(N2)＝mol·L-1·min-1，D正确； 9．(2025届新高考八省模拟卷)N2O无害化处理的一种方法为2N2O2N2(g)＋O2(g)△H,在固定容积的密闭容器中发生此反应，N2O的转化率如图所示，若N2O起始浓度为1mol·L-1，下列说法正确的是 A．该反应的△H＜0 B．a、c两点中，N2的物质的量浓度：a＞c C．若b点反应达到平衡状态，O2的体积分数为30% D．反应在250℃、恒压容器中进行，达平衡时，N2O的转化率大于96% 答案：D 解析：A．从图像知，升高温度N2O的平衡转化率增大，说明升高温度，平衡正向移动，△H＞0，A错误； B．a、c两点N2O的转化率相等都为67%，则两点生成N2的物质的量相等，容器体积不变，因此a、c两点N2的物质的量浓度相等，B错误； C．在250℃条件下，b点转化率为96%，列三段式： 2N2O 2N2(g) ＋ O2(g) 起始(mol) 1 0 0 转化(mol) 0.96 0.96 0.48 平衡(mol) 0.04 0.96 0.48 则O2的体积分数为×100%＝32.4%，C错误； D．正向反应为体积增大的反应，在250℃、恒压容器中进行反应，达平衡时容器体积大于同温下恒容时的体积，等效于在恒容条件下反应达平衡后再减压，平衡正向移动，N2O的转化率大于96%，D正确； 10．(2025届新高考八省模拟卷)一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4 (s)＋CO(g)MgO(s)＋CO2(g)＋SO2(g)  △H＞0，该反应在某密闭容器中达到平衡。下列分析正确的是 A．恒温恒容时，再充入一定量CO气体，达到新平衡时增大 B．恒容时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大 C．恒温恒容时，分离出部分MgO可提高MgSO4的转化率 D．恒温时，增大压强，体积减小，平衡逆向移动，平衡常数减小 答案：B 解析：A．恒温恒容时，再充入一定量CO气体，平衡正向移动，二氧化碳的量增大，二氧化硫量增大，因为平衡常数不变，所以达到新平衡时减小，故A错误； B．容积不变时，正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO2、SO2的相对分子质量比CO大，因此反应从左到右混合气体的相对分子质量增大，故B正确； C．MgO为固体，固体的量的改变对平衡没有影响，平衡不移动，故C错误； D．恒温时，增大压强，根据PV＝nRT可知，体积减小，平衡逆向移动，但平衡常数只受温度影响，所以平衡常数不变，故D错误； 11．(2025届新高考八省模拟卷)某温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应： 反应Ⅰ．X(g)Y(g)   △H1＜0 反应Ⅱ．Y(g)Z(g)   △H2＜0 测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．活化能：Ea(I)＞Ea(II) B．0～4s内反应Ⅰ的平均速率v(X)＝0.25mol·L-1·s-1 C．升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增大，平衡转化率均升高 D．体系内气体的平均摩尔质量不再变化，则反应达到新平衡 答案：B 解析：A．由图可知，反应开始一段时间内Y的浓度变化快，Z的浓度变化慢，故反应①活化能低，反应②活化能高，即Ea(I)＜Ea(II)，A错误； B．由题干图像信息可知，4s末时Y为0.8mol/L、Z为0.2mol/L，即0~4s内X减少了0.8+0.2＝1.0mol/L，故0~4s内反应Ⅰ的平均速率v(X)＝＝0.25mol·L-1·s-1，B正确； C．升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增大，由题干信息可知，两个反应均为放热反应，则升高温度平衡逆向移动，故平衡转化率均减小，C错误； D．由题干信息可知，两个反应前后气体的系数均保持不变，即反应体系中气体的总物质的量一直不变，混合气体的质量不变，即体系内气体的平均摩尔质量一直保持不变，故体系内气体的平均摩尔质量不再变化，不能说明反应达到新平衡，D错误； 12．(2025届高考预测北京卷)一定条件下，1－苯基丙炔(Ph－C≡C－CH3)与HCl发生催化加成，反应如下： 反应Ⅰ：Ph－C≡C－CH3(g)＋HCl(g) (g)产物A；Ea1：△H1＜0 反应Ⅱ：Ph－C≡C－CH3(g)＋HCl(g) (g)产物B；Ea2：△H2 反应Ⅲ：(g)(g)；△H3＜0 T℃，向密闭容器中通入2mol Ph－C≡C－CH3(g)和3molHCl(g)，平衡时测得Ph－C≡C－CH3(g)的转化率为α，反应Ⅲ的平衡常数Kx3＝6，反应过程中有机物的物质的量分数随时间变化如下图。下列说法错误的是 A．活化能：Ea1＜Ea2 B．＜1 C．T℃反应Ⅰ的平衡常数Kx1＝ D．若保持温度和压强不变，再向容器中通N2，反应Ⅰ的化学平衡将逆向移动 答案：C 解析：A．短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：Ea1＜Ea2，A正确； B．反应Ⅱ=反应Ⅰ+反应Ⅲ，反应Ⅰ、Ⅲ均为放热反应，反应Ⅱ也为放热反应，且反应Ⅱ放热更多，则｜△H1︱＜∣△H2∣，故＜1，B正确； C．设生成产物A为xmol，生成产物B为ymol，反应Ⅲ的平衡常数Kx3＝6，可得＝6，平衡时测得Ph－C≡C－CH3(g)的转化率为α，可得x＋y＝2α，解得x＝α，反应过程中Ph－C≡C－CH3(g)和氯化氢1∶1反应，则氯化氢反应2αmol，平衡时余下3－2αmol，Ph－C≡C－CH3(g)余下2－2αmol，平衡时产物A为αmol，T℃反应Ⅰ的平衡常数Kx1＝，C错误； D．若保持温度和压强不变，再向容器中通N2，反应Ⅰ的分压减小，化学平衡将逆向移动，D正确； 13．(2025届高考预测江苏卷)某温度下，向恒温、恒压容器中充入3molH2和1molCO2，在催化剂作用下发生反应：3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)   △H＜0，平衡时体系中H2、CO2和H2O的物质的量分数(x)与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．曲线a可表示x(H2O)随压强的变化情况 B．其他条件不变，及时分离出水蒸气，有利于平衡正向移动，但平衡常数不变 C．Q点CO2的转化率为75% D．将容器改为恒容容器，平衡时：x(a)＞x1 答案：D 解析：由热化学方程式可知，随着平衡总压的增大，平衡正向移动，产物的物质的量分数增大，则曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况，曲线b、c均表示反应物的物质的量分数随压强的变化情况，该反应为放热反应，其他条件不变，降低温度，平衡正向移动，x(b)和x(c)减小，b表示H2(g)的物质的量分数随压强的变化，c表示CO2(g)的物质的量分数随压强的变化。 A．由热化学方程式可知，随着平衡总压的增大，平衡正向移动，产物的物质的量分数增大，则曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况，A正确； B．其他条件不变，及时分离出水蒸气，有利于平衡正向移动，温度不变，平衡常数不变，B正确； C．b表示H2(g)的物质的量分数随压强的变化，c表示CO2(g)的物质的量分数随压强的变化，假设Q点时，转化的CO2的物质的量是a mol，列三段式： 3H2(g) ＋ CO2(g) CH3OH(g) ＋ H2O(g) 起始(mol) 3 1 0 0 转化(mol) 3a a a a 平衡(mol) 3－3a 1－a a a Q点平衡时H2O(g)、H2(g) 物质的量分数相等，即二者物质的量相等，可得3－3a＝a，a＝0.75，则Q点CO2的转化率为×100%=75% ，C正确； D．该反应为气体体积减小的反应，若起始压强为106Pa，将容器改为恒容容器，则随着反应进行，压强减小，平衡逆向移动，水的含量减小，即平衡时x(a)＜x1，D错误； 14．(2024届新九省高考模拟卷)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。下列能判断该反应已经达到化学平衡的个数有 ①v(NH3)正=2v(CO2)逆 ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中CO2的体积分数不变 ⑦混合气体总质量不变 A． 4个 B．5个 C．6个 D．7个 答案：B 解析：一定条件下的可逆反应达到平衡时，正逆反应速率相等，且体系中各物质的浓度保持不变；当一个变量不变时，反应达平衡。 ①根据定义，v(NH3)正=2v(CO2)逆时，反应达到平衡状态；②该反应为分子数增大的反应，容器内压强不断增加，当压强不变时，反应达平衡；③由质量守恒定理，该反应过程中，气体质量增加，根据ρ＝，混合气体的密度为变量，当其不变时，反应达平衡；④因为反应只有生成物为气体物质，其物质的量之比始终为化学计量数之比，为2∶1，根据M＝，混合气体的平均摩尔质量始终不变，混合气体的平均相对分子质量不变不能作为平衡的标志；⑤该反应为分子数增加的反应，气体混合物的物质的量为变量，混合气体的总物质的量不变可以作为平衡的标志；⑥因为反应只有生成物为气体物质，其物质的量之比始终为化学计量数之比，为2∶1，所以CO2的体积分数始终不变，二氧化碳的体积分数不变不能作为平衡的标志；⑦该反应中，只有气体产物为气体，随着反应的进行，质量在增加，为变量，当混合气体的总质量不变时，反应达平衡； 综上①②③⑤⑦能判断反应已经达到化学平衡，故选B。 15．(2025届高考预测山东卷)NOx的排放来自汽车尾气，研究利用反应C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g) △H＝－34.0kJ∙mol-1，用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如下图所示。(已知：气体分压＝气体总压×物质的量分数)，下列有关说法错误的是 A．若能测得反应产生22gCO2，则反应放出的热量为17.0kJ B．达到平衡后增大活性炭的用量，平衡向右移动 C．在950K～1000K之间，化学反应速率：v正＜v逆 D．1050K时，反应的化学平衡常数Kp＝4 答案：BC 解析：A．从C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g) 可以看出每生成44g CO2放出的热量为34.0kJ，则产生22gCO2，放出的热量为17.0kJ，A正确； B．固体物质的用量，不影响平衡，故达到平衡后增大活性炭的用量，平衡不移动，B错误； C．在950K～1000K之间，化学反应还没有达到平衡状态，反应仍正向进行，故速率：v正＞v逆，C错误； D．1050K时，设NO的起始量为2mol，转化率为80%，则反应NO1.6mol，容器内压强为P0，列三段式： C(s) ＋ 2NO(g) N2(g) ＋ CO2(g) 起始(mol) 2 0 0 起始(mol) 1.6 0.8 0.8 起始(mol) 0.4 0.8 0.8 反应为气体分子数不变的反应，可以物质的量代替压强，则1050K时反应的化学平衡常数Kp＝＝4，D正确； 16．(2025届高考预测天津卷)CH3OH可作大型船舶的绿色燃料。工业上用CO2制备CH3OH的原理如下： 反应1：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) △H1＝－49.5kJ∙mol－1 反应2：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) △H2＝＋41.2kJ∙mol－1 分别在3MPa、5MPa下，将n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶3的混合气体置于密闭容器中，若仅考虑上述反应，不同温度下反应体系达到平衡时，CO2转化率(α)、产物选择性(S)的变化如图所示。 已知：S(CH3OH或CO)＝×100%。下列说法不正确的是 A．反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(l)＋H2O(1) △H1＜－49.5kJ∙mol－1 B．350℃后，不同压强下α(CO2)接近相等的原因为制备过程以反应1为主 C．250℃时，反应2的平衡常数K＝ D．250℃、5MPa下，n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶3的混合气体在催化下反应一段时间α(CO2)达到P点的值，延长反应时间α(CO2)可能达到20% 答案：B 解析：A．气态转化为气态会放出热量，放热反应的焓变小于0，故反应CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(l)＋H2O(1) △H1＜－49.5kJ∙mol－1，A正确； B．反应1是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，α(CO2)减小，反应2是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，α(CO2)增大，350℃后，不同压强下α(CO2)接近相等的原因为制备过程以反应2为主，B错误； C．由图可知，250℃、3MPa时下生成CH3OH、CO的选择性(S)均为50%，平衡时CO2的转化率为20%，设n起始(CO2)＝1mol，n起始(H2)＝3mol，则平衡时CO2的转化量为1mol×20%＝0.2mol，生成n(CH3OH)＝n(CO)＝0.2×50%＝0.1mol，建立三段式： CO2(g) ＋ 3H2(g) CH3OH(g) ＋ H2O(g) 起始(mol) 1 3 0 0 转化(mol) 0.1 0.3 0.1 0.1 平衡(mol) 0.8 2.6 0.1 0.2 CO2(g) ＋ H2(g) CO(g) ＋ H2O(g) 起始(mol) 1 3 0 0 转化(mol) 0.1 0.1 0.1 0.1 平衡(mol) 0.8 2.6 0.1 0.2 设体积为V，则此时反应2的平衡常数K＝＝＝，C正确； D．250℃、5MPa下，n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶3的混合气体在催化下反应一段时间α(CO2)达到P点的值，由于反应未达到平衡，平衡正向移动，故延长反应时间α(CO2)可能达到20%，D正确； 17．(2024届新九省高考模拟卷)用活性炭还原NO2可防止空气污染，其反应原理为2C(s)＋2NO2(g) N2(g)＋2CO2(g)。在密闭容器中1 mol NO2和足量C发生上述反应，反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示；维持温度不变，反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。 下列说法错误的是 A．图1中的A、B、C三个点中只有C点达平衡状态 B．图2中E点的v逆小于F点的v正 C．图2中平衡常数K(E)＝K(G)，则NO2的平衡浓度c(E)＝c(G) D．在恒温恒容下，向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2，与原平衡相比，NO2的平衡转化率减小 答案：C 解析：A．由2C(s)＋2NO2(g)N2(g)＋2CO2(g)可知，NO2的生成速率(逆反应速率)应该是N2的生成速率(正反应速率)的二倍时才能使正、逆反应速率相等，即达到平衡，只有C点满足，故A正确； B．由图2知，E点反应未达到平衡，F点反应达到平衡，且压强E＜F，则E点的v逆小于F点的v正，故B正确； C．由题中信息可知，维持温度不变，即E、G两点温度相同，平衡常数K(E)＝K(G)，混合气体中气体压强与浓度有关，p越大，V越小，c越大，所以G点压强大，浓度大，即c(E)＜c(G)，故C错误； D．在恒温恒容下，向G点平衡体系中充入一定量的NO2，等效于加压，平衡逆向移动，NO2的平衡转化率减小，故D正确； 18．(2024届新九省高考模拟卷)含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软锰矿和浓盐酸混合加热可产生氯气，该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一，工业上以NaCl为原料可制得Cl2、Cl2O、HClO、ClO和ClO等。在催化剂CuCl2作用下，通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反应，热化学方程式为4HCl(g)＋O2(g)＝2Cl2(g)＋2H2O(g) △H＝－116kJ∙mol-1。对于反应4HCl(g)＋O2(g) 2Cl2(g)＋2H2O(g)，下列说法正确的是 A．上述反应△S＞0 B．上述反应平衡常数K＝ C．其他条件相同，增大，HCl的转化率减小 D．上述反应中消耗1mol O2，转移电子的数目为6.02×1023 答案：C 解析：A．反应后气体的物质的量减小，则△S＜0，A错误； B．根据平衡常数定义，该平衡反应的平衡常数为K＝，B错误； C．增大，相当于增大HCl的量，则HCl的转化率降低，C正确； D．1molO2反应转移电子数目为4×6.02×1023，D错误； 19．(2024届江苏仿真演练卷)用尿素水解生成的NH3催化还原NO，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)＋O2(g)＋4NO(g)4N2(g)＋6H2O(g)，下列说法不正确的是 A．该反应的△S＞0 B．该反应的平衡常数K＝ C．该反应中每消耗1mol NO，转移电子的数目约为3×6.02×1023 D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小 答案：D 解析：A．由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应的△S＞0，A正确； B．由方程式可知，反应平衡常数K＝，B正确； C．由方程式可知，反应过程中NH3中N元素化合价升高，O2中O元素和NO中N元素化合价降低，反应每消耗4mol NH3，即消耗4mol NO，反应转移12mol电子，则反应中消耗1mol NO转移电子的数目约为3×6.02×1023，C正确； D．实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，D错误； 20．(2024届江苏仿真演练卷)CO2催化氧化C2H6制取C2H4的新路径，其反应为： 反应Ⅰ：C2H6(g)＋CO2(g)C2H4(g)＋H2O(g)＋CO(g) △H1＞0 反应Ⅱ：C2H6(g)＋2CO2(g)4CO(g)＋3H2(g) △H2＞0 一定条件下，向容积为1.0L的容器中通入2molC2H6和3molCO2，若仅考虑上述反应，C2H6平衡转化率和平衡时C2H4的选择性随温度、压强变化的关系如图所示，L1、L2代表不同压强下乙烷的平衡转化率。 已知：C2H4的选择性＝×100% 下列说法不正确的是 A．压强L1＜L2 B．一定温度下，增大会降低C2H6的平衡转化率 C．压强为L1、温度为T时，反应达平衡时，混合气体中＝3 D．反应C2H6(g)＋2CO(g)＋3H2(g)2C2H4(g)＋2H2O(g) △H＝2△H1－△H2 答案：C 根据图像可知，L1和L2是乙烷转化率随温度变化的等压线，结合两个方程式的气体分子数变化可推断L1和L2的压强大小；根据图像中温度为T时，L1等压线乙烷转化率为50%，其中乙烯的选择性为80%，列出两个选择性反应的三段式可进行相关计算。 A．Ⅰ和Ⅱ反应前后气体分子数都增大，相同温度下，压强增大均有利于Ⅰ和Ⅱ反应的平衡逆移，乙烷的转化率减小，由图像可知，在任意温度下均为L2对应的乙烷转化率低，因此L2对应的压强更大，故A选项正确； B．一定温度下，增大 ，可理解为是n(C2H6)在增多，因此C2H6的平衡转化率下降，故B选项正确； C．同一容器内的多平衡体系，相同组分的平衡浓度相同，根据题意和分析，压强为L1温度为T时，Ⅰ和Ⅱ反应的三段式为： C2H6(g) ＋ CO2(g)C2H4(g) ＋ H2O(g) ＋ CO(g) 起始(mol) 2 3 0 0 0 转化(mol) 2×0.5×0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 平衡(mol) 1 1.8 0.8 0.8 1.6 C2H6(g) ＋ 2CO2(g)4CO(g) ＋ 3H2(g) 起始(mol) 2 3 0 0 转化(mol) 2×0.5×0.2 0.4 0.8 0.6 平衡(mol) 1 1.8 1.6 0.6 平衡时混合气体中＝＝2，故C选项错误； D．总反应C2H6(g)＋2CO(g)＋3H2(g)2C2H4(g)＋2H2O(g)，总方程式＝2①－②，△H＝2△H1－△H2，故D选项正确； 21．(2024届广东一模)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示： 已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法错误的是 A．该反应△H＞0 B．550℃时，充入惰性气体将使v正＞v逆 C．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0% D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总 答案：D 解析：A．随着温度的升高，CO2的体积分数降低，即升温该平衡正向移动，所以该反应为吸热反应，△H＞0，A项正确； B．恒压充入惰性气体，容器容积变大，平衡向气体增大的方向移动，即平衡正向移动，v正＞v逆，B项正确； C．设CO2为1mol，该条件下转化率为x，根据已知信息建立三段式： C ＋ CO2 2CO 起始(mol) 1 0 转化(mol) x 2x 平衡(mol) 1－x 2x 650℃时CO2和CO的体积分数分别为60%和40%，即＝得到x＝0.25，则转化率为25%，C项正确； D．925℃时，CO的体积分数为96%，故Kp＝＝＝23.04p总，D项错误； 22．(2024届江苏一模)乙醇－水催化重整可获得H2。其主要反应为： C2H5OH(g)＋3H2O(g)＝2CO2(g)＋6H2(g) △H＝173.3kJ∙mol－1 CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) △H＝41.2kJ∙mol－1 CO2(g)＋4H2(g)＝CH4(g)＋2H2O(g) △H＝－164.7kJ∙mol－1  在密闭容器中，1.01×105Pa、起始＝1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2、CO、CH4、H2的体积分数随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是 A．一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 B．反应CO(g)＋3H2(g)＝CH4(g)＋H2O(g)的△H＝－123.5kJ∙mol－1 C．研发高效催化剂可提高H2的平衡产率 D．控制反应的最佳温度约为800℃ 答案：D 解析：A．C2H5OH(g)＋3H2O(g)＝2CO2(g)＋6H2(g)，增大，相当于减少H2O的投入，平衡逆向移动，乙醇平衡转化率减小，A错误； B．已知①CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) △H＝41.2kJ∙mol－1，②CO2(g)＋4H2(g)＝CH4(g)＋2H2O(g) △H＝－164.7kJ∙mol－1，所以反应CO(g)＋3H2(g)＝CH4(g)＋H2O(g)可为②－①，△H＝(－164.7－41.2)kJ∙mol－1＝－205.9kJ∙mol－1，B错误； C．催化剂不影响平衡的移动，C错误； D．由图可知，温度在约为800℃时，H2的物质的体积分数最大，而且温度继续升高变化不大，所以反应的最佳温度约为800℃，D正确。 23．(2024届江苏一模)二氧化碳催化加氢可合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)  △H。当原料初始组成＝1∶3，体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如题图所示。下列说法正确的是 A．该反应的△H＞0 B．表示H2、C2H4变化的曲线分别为c、d C．A点对应温度为420K，此时CO2的转化率为66.7% D．选择合适的催化剂可提高反应速率和乙烯的平衡产率 答案：C 解析：A．两反应物初始投料比等于化学计量数之比，由于c和a所表示的起始物质的量之比为1∶3，所以图像中a为H2，c为CO2；又因为b和d表示的物质的量之比为4∶1，所以b为水，d为乙烯，温度升高，a和c的物质的量变大，说明反应逆向移动，说明该反应正向为放热反应，△H＜0，A项错误； B．由A项的分析知，氢气变化的曲线为a，乙烯变化的曲线为d，B项错误； C．A点对应的平衡点为曲线c、d交点，即平衡时二氧化碳的物质的量等于乙烯的物质的量，设二氧化碳的起始物质的量为1mol，氢气的起始物质的量为3mol，反应生成乙烯的物质的量为xmol，则根据三段式可得： 2CO2(g) ＋ 6H2(g)C2H4(g) ＋4H2O(g)  起始(mol) 1 3 0 0 转化(mol) 2x 6x x 4x 平衡(mol) 1－2x 3－6x x 4x 1－2x＝x，解得x＝ ，所以二氧化碳的转化率为：(÷1)×100%＝66.7% ，C项正确； D．催化剂不能改变平衡移动，不能提高平衡产率，D项错误。 24．(2024届江苏一模)二氧化碳加氢合成二甲梄反应包括三个相互关联的反应过程： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)   △H＝－49.01kJ∙mol－1 反应Ⅱ：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g) △H＝－24.52kJ∙mol－1  反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) △H＝＋41.17kJ∙mol－1  在压强30MPa，＝4，不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性如图所示(选择性指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)： 下列说法正确的是 A．曲线A表示CO2的选择性 B．300℃时，生成CH3OCH3的CO2平衡转化率为3% C．220~240℃间，升高温度，比值减小 D．为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的选择性，应选择低温、高压的反应条件 答案：D 解析：A．由盖斯定律可知，反应Ⅰ×2＋反应Ⅱ得到反应2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) △H＝－122.54kJ∙mol－1，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二甲醚的选择性减小，反应Ⅲ为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的选择性增大，则曲线A表示一氧化碳的选择性、曲线B表示二氧化碳的转化率、曲线C表示二甲醚的选择性。由分析可知，曲线C表示二甲醚的选择性，A项错误； B．由图可知，300℃平衡时，二氧化碳的转化率为30%、二甲醚的选择性为20%，设二氧化碳的起始物质的量为1mol，则反应生成二甲醚消耗二氧化碳的物质的量为1mol×30%×20%×2=0.12mol，则生成二甲醚的二氧化碳的转化率为×100%＝12%，B项错误； C．反应Ⅰ为放热反应、反应Ⅲ为吸热反应，220~240℃间，升高温度，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，反应生成二氧化碳和氢气的物质的量比为1∶3，反应Ⅲ的平衡向正反应方向移动，消耗二氧化碳和氢气的物质的量比为1：1，则比值增大，C项错误； D．反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应，反应Ⅲ为气体体积不变吸热反应，增大压强，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动、反应Ⅲ的平衡不移动，则二氧化碳的转化率和甲醇的选择性都增大，降低温度，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动、反应Ⅲ的平衡向逆反应方向移动，则二氧化碳的转化率和甲醇的选择性都增大，所以为同时提高二氧化碳的平衡转化率和甲醇的选择性，应选择低温、高压的反应条件，D项正确。 25．(2024届新九省高考二模)某温度下，反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是 A．增大压强，v正＞v逆，平衡常数增大 B．加入催化剂，平衡时NH3(g)的浓度增大 C．恒容下，充入一定量的H2(g)，平衡向正反应方向移动 D．恒容下，充入一定量的N2(g)，N2(g)的平衡转化率增大 答案：C 解析：A．平衡常数只与温度有关，A错误； B．催化剂不改变平衡状态，平衡时NH3(g)的浓度不变，B错误； C．恒容下，充入一定量的H2(g)，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确； D．恒容下，充入一定量的N2(g)，N2(g)浓度增大，H2(g)平衡转化率增大，N2(g)的平衡转化率减小，D错误； 26．(2024届新九省高考一模)某反应A(g)＋B(g)→C(g)＋D(g)的速率方程为v＝k∙cm(A)∙cn(B)。其中，k为速率常数。已知其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示，下列说法不正确的是 c(A)/mol·L-1 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c1 c(B)/mol·L-1 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c2 v/10-3mol·L-1·min-1 1.6 3.2 v1 3.2 v2 4.8 A．上述表格中的c1＝0.75、v2＝6.4 B．该反应的速率常数k＝6.4×10-3min-1 C．升温、加入催化剂均可使k增大，反应瞬时速率加快 D．在过量的B存在时，当剩余6.25%的A时，所需的时间是375min 答案：D 解析：某反应A(g)+B(g)→C(g)+D(g) 的速率方程为v＝k∙cm(A)∙cn(B)， 其中k是反应速率常数，受温度、催化剂的影响，浓度变化，k不变。由第二组数据3.2×10-3＝k (0.5)m(0.050)n和第四组数据3.2×10-3＝k (0.5)m(0.100)n，可知n＝0，由第一组数据1.6×10-3＝k (0.25)m(0.050)0 ，第二组数据3.2×10-3＝k (0.5)m(0.050)0，两式相比得到m＝1；将n＝0，m＝1代入1.6×10-3＝k (0.25)1(0.050)0得到k＝6.4×10-3 min-1。速率方程式为v＝6.4×10-3c(A)∙c0(B)。 A．由上速率方程式为v＝6.4×10-3c(A)∙c0(B)，代入第五组数据，v2=6.4×10-3×(1.00)×(0.200)0=6.4×10-3 molL-1min-1，故v2＝6.4；第六组数据中v＝4.8×10-3 molL-1min-1，代入速率方程解得c1=0.75，A正确； B．根据分析k＝6.4×10-3min-1，B正确； C．升温、加入催化剂可使k增大，C正确； D．根据题给信息，其半衰期为：0.8/k。存在过量的B时，当剩余6.25%的A时可以看作经历4个半衰期，即因此所需的时间为min＝500min，D错误； 27．(2024届重庆二模)利用传感技术可以探究压强对2NO2(g)N2O4(g)化学平衡移动的影响。在室温、100kPa条件下，往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是 A．B点处NO2的转化率为3% B．E点到H点的过程中，NO2的物质的量先增大后减小 C．E、H两点对应的正反应速率大小为vH＞vE D．B、E两点气体的平均相对分子质量大小为MB＜ME 答案：C 解析：A．由图可知B点处压强为97kPa，设起始二氧化氮为1mol，转化率为α，由题意建立如下三段式： 2NO2(g)N2O4(g) 起始(mol) 1 0 转化(mol) α 0.5α 平衡(mol) 1－α 0.5α 由＝可得＝，解得α＝0.06，即二氧化氮的转化率为6%，故A错误； B．由图可知，t2时刻移动了活塞，压强迅速增大，说明迅速移动活塞使针筒体积减小，并保持活塞位置不变后，此时体系因体积减小而压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即正反应方向移动，使得压强逐渐减小，直至达到平衡状态F点后，压强减小，则平衡逆向移动，直至达到平衡状态，所以E点到H点是二氧化氮的物质的量先减小后增大的过程，故B错误； C．对于有气体参加的反应，压强越大反应速率越大，由图可知，H点压强大于E点，则反应速率vH＞vE，故C正确； D．t1时刻移动了活塞，压强迅速减小，说明针筒体积增大，保持活塞位置不变后，此时体系因体积增大而压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，平衡逆向移动，混合气体的物质的量逐渐增大，根据M＝可知，混合气体的平均分子质量减小，则混合气体的平均相对分子质量减小，即MB＞ME，故D错误； 28. (2024届首都师大附中质检)相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g) △H＝－92.6kJ/mol，实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表： 容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡时体系能量的变化 X2 Y2 XY3 ① 1 3 0 23.15 kJ ② 0.6 1.8 0.8 Q kJ 下列叙述正确的是 A. 容器①、②中反应的平衡常数不相等 B. 达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol/L C. 容器②中反应达到平衡时放出的热量为23.15kJ D. 若容器①体积为0.20 L，则达平衡时放出的热量小于23.15 kJ 答案：B 解析：A. 平衡常数只与温度有关，温度不变，同一反应的平衡常数不变，故A错误； B. ①容器中放出23.15kJ的热量，则由反应方程式可知，生成氨气的物质的量为：23.15kJ÷92.6kJ/mol＝0.5mol，根据三段式法有： X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g) 起始(mol)： 1 3 0 转化(mol)：0.25 0.75 0.5 平衡(mol)：0.75 2.25 0.5 可知平衡时①容器中X2、Y2和XY3的物质的量分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol，将②按化学计量数之比换算成左边，与①对应物质的物质的量相等，恒温恒容下，两平衡是完全等效平衡，所以平衡时②容器中X2、Y2和XY3的物质的量也分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol，此时XY3的物质的量浓度均为0.5mol÷0.25L=2mol/L，故B正确； C. 起始时容器②中XY3的物质的量浓度为0.8mol÷0.25L=3.2mol/L，由B计算可知容器②中反应达到平衡时，XY3的物质的量浓度为2mol/L，则起始时②的反应向逆反应方向进行，反应过程需要吸热，故C错误； D. 若容器①体积为0.20L，相当于减小体积，增大压强，平衡向正反应方向移动，放出热量多，故D错误；答案选B。 29. (2025届北京育英学校统测)在一定温度下，在容积不变的容器中发生可逆反应：2A(g)＋B(s) C(g)＋D(g)。下列说法说明该反应达到平衡的是 A. C的生成速率和B的消耗速率相等 B. 容器内的压强不再发生变化 C. 反应混合物中A的体积分数不再发生变化 D．2v正(A)＝v逆(B) 答案：C 解析：A．B为纯固体，且C的生成、B的消耗只体现正反应的过程，不能判定平衡状态，A不选； B．该反应为气体体积不变的反应，压强始终不变，不能判定平衡状态，B不选； C．反应混合物中A的体积分数不再发生变化，符合特征“定”，为平衡状态，C选； D．平衡时不同物质的正、逆反应速率之比不等于其化学计量数之比，且B为纯固体，不能由A、B的速率关系判定，D不选。 30. (2025届北京北交附高质检)一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是 A. 反应在0～10 s内，用Z表示的反应速率为 0.158 mol/(L·s) B. 反应在0～10 s内，X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L C. 反应进行到10 s时，Y的转化率为79.0% D. 反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)Z(g) 答案：C 解析：A．在0～10s内，Z增加1.58mol，用Z表示的反应速率为v＝＝＝0.079mol/(L·s)，A错误； B．在0～10s内，X减少0.79mol，X的物质的量浓度减少了0.395mol/L，B错误； C．反应进行到10s时，Y减少0.79mol，Y的转化率为×100%＝79.0%，C正确； D．根据Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)＝0.79mol∶0.79mol∶1.58mol＝1∶1∶2，得该反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)，D错误。 31．(2025届广东汕头联考)在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表所示。下列说法不正确的是 温度/℃ 25 80 230 平衡常数 5×104 2 1.9×10－5 A. 上述生成Ni(CO4)(g)的反应为放热反应 B．25 ℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－5 C. 在80 ℃时，测得某时刻，Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol/L，则此时v正>v逆 D. 80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol/L 答案：C 解析：A．温度升高，K减小，正反应为放热反应，A正确； B．Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)与Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常数互为倒数，Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)的K＝(5×104)－1＝2×10－5，B正确； C．80℃时，某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5mol/L，此时Q＝8，所以反应逆向进行，v正＜v逆，C错误； D．80℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3mol，c(CO)＝1.0mol/L，利用K可求出Ni(CO)4的平衡浓度为2mol/L，D正确。 32．(2025届湛江第二中学)在Fe2O3的催化作用下，向200℃的恒温恒容密闭容器中充入1molCH4和2molNO2，发生反应CH4(g)＋2NO2(g)CO2(g)＋N2(g)＋2H2O(g)，反应过程及能量变化示意图如图所示。下列说法正确的是 A. 容器内气体的密度不再发生变化时，该反应达到平衡状态 B. 反应一段时间后(未达平衡)，Fe3O4会远远多于Fe2O3 C. 起始条件相同，其他条件不变，仅改为绝热密闭容器，CH4和NO2的平衡转化率降低 D. 使用更高效的催化剂能提高该反应平衡时的转化率 答案：C 解析：容器为恒容密闭容器，气体质量在反应过程中理论上是不变的，根据ρ＝，反应过程中气体的密度一直保持不变，A错误；根据能量变化图，反应ⅰ的活化能比反应ⅱ的大，反应ⅱ速率较快，不会有大量Fe3O4剩余，B错误；根据能量变化图，总反应正向为放热反应，绝热密闭容器中反应开始后温度会升高，导致平衡逆向移动，反应物平衡转化率降低，C正确；催化剂只能提高反应速率，不能改变平衡转化率，D错误； 33．(2025届河南青桐鸣大联考)在1 L定容的密闭容器中，可以证明可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)已达到平衡状态的是 A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2 B．1个N≡N断裂的同时，有3个H—H生成 C．其他条件不变时，混合气体的密度不再改变 D．v正(N2)＝2v逆(NH3) 答案：B 解析： A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2不能说明各物质的浓度不变，不一定为平衡状态，A错误； B．1个N≡N断裂的同时，有3个H—H生成，说明正、逆反应速率相等，反应达到了平衡状态，B正确； C．混合气体的密度ρ＝，质量在反应前后是守恒的，容积不变，密度始终不变，所以密度不变的状态不一定是平衡状态，C错误； D．v正(N2)＝2v逆(NH3)时，正、逆反应速率不相等，未达到平衡状态，D错误。 34．(2025届湖南五市十校教研教改共同体大联考)K为化学平衡常数，下列说法正确的是 A. 从平衡常数的大小可以推断任意反应进行的程度 B. K值越大，反应物的转化率越小 C. 对同类型的反应，K值越大，反应物的转化率越大 D. 温度越高，K值越大 答案：C 解析：化学平衡常数对应一个具体的化学反应，一般来说，化学平衡常数越大，反应进行的程度越大，反应物的转化率越大，A、B错误，C正确；反应进行的程度越大，化学平衡常数也越大，对于吸热反应来说，升温化学平衡常数增大，而对于放热反应来说，升温化学平衡常数则减小，D错误。 35. (2025届湖南湘西州吉首市质检)一定温度下，把6molA和5molB通入容积为4L的恒容密闭容器中发生反应3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，反应经过5min达到平衡，此时生成2molC，正反应速率(v正)和逆反应速率(v逆)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A. t2＝5min，平衡时3v正(A)＝2v逆(D) B. 0～t2，A的平均反应速率为0.15mol/(L·min) C. t2～t3，各物质的浓度一定相等 D. B的平衡转化率为25% 答案：B 解析：A．t2时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡，平衡时2v正(A)＝3v逆(D)，A错误； B．反应经过5min达到平衡状态生成2molC，则消耗了3molA，A的平均反应速率为＝0.15mol/(L·min)，B正确； C．t2～t3，反应为平衡状态，v正＝v逆相等，但各物质浓度与初始投料有关，不一定相等，C错误； D．达到平衡时，生成2molC，则消耗了1molB，B的平衡转化率为×100%＝20%，D错误。 36. (2025届长沙雅礼中学质检)下列关于平衡常数K的说法错误的是 A. 对于某一可逆反应来说，K只与温度有关，与浓度无关 B. 升高温度，K变小，正反应是放热反应 C. K越大，反应进行得越彻底 D. 使用合适的催化剂，既可以改变反应速率，也可以改变平衡常数K 答案：D 解析：平衡常数只受温度影响，使用催化剂可以加快反应速率，但不影响平衡常数，D错误。 37. (2025届江苏常熟市抽测)一定温度下，在2 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)＋2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如表所示： t/min n/mol n(A) n(B) n(C) 0 2.0 2.4 0 5 0.9 10 1.6 15 1.6 下列说法正确的是 A. 0～5min用A表示的平均反应速率为0.09mol/(L·min) B. 该反应在10min后才达到平衡 C. 平衡状态时，c(C)＝0.6mol/L D. 物质B的平衡转化率为20% 答案：C 解析：A．0～5min内C浓度变化为0.45mol/L，v(C)＝0.09mol/(L·min)，根据反应速率之比等于计量数之比得v(A)＝0.03mol/(L·min)，A错误； B．15min时，n(B)＝1.6mol，消耗了0.8mol B，根据化学方程式可知这段时间内消耗A的物质的量为0.4mol，所以15min时，n(A)＝1.6mol，与10min时A的物质的量相同，说明10～15min这段时间内平衡没有移动，但无法确定是10min时达到平衡，还是10min前已经达到平衡，B错误； C．根据B项分析可知平衡时消耗的B为0.8mol，根据化学方程式可知生成C的物质的量为1.2mol，则c(C)＝＝0.6mol/L，C正确； D．B的平衡转化率为×100%≈33.3%，D错误。 38. (2025届江门一模)一定量的CO2与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g) 2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示： 已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法错误的是 A. 该反应ΔH>0 B. 550℃时，充入惰性气体将使v正>v逆 C. 650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0% D. 925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总 答案：D 解析：随着温度的升高，CO2的体积分数降低，即升温该平衡正向移动，所以该反应为吸热反应，ΔH>0，A正确；恒压充入惰性气体，容器容积变大，相当于减压，平衡向气体增大的方向移动，即平衡正向移动，v正>v逆，B正确；设初始CO2为1mol，该条件下转化率为x，根据已知信息建立三段式： 　　　　　C(s)＋CO2(g)2CO(g) 起始/mol 1 0 变化/mol x 2x 平衡/mol 1－x 2x 650℃时CO2和CO的体积分数分别为60%和40%，即＝，得到x＝0.25，则转化率为25%，C正确；925℃时，CO的体积分数为96%，故Kp＝＝＝23.04p总，D错误。 39．(2025届深圳外国语学校)某温度时两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)　ΔH>0。实验测得：v正＝k正·c2(NO2)，v逆＝k逆·c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。 容器编号 起始浓度/(mol/L) 平衡浓度/(mol/L) c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2) Ⅰ 0.6 0 0 0.2 Ⅱ 0.6 0.1 0 下列说法正确的是 A. 升高温度，该反应的化学平衡常数减小 B. Ⅰ中的NO2平衡转化率约为33.3% C. Ⅱ中达到平衡状态时，c(O2)>0.2mol/L D. 该反应的化学平衡常数可表示为K＝ 答案：D 解析：A．该反应是的吸热反应，升高温度，平衡正向移动，该反应的化学平衡常数增大，A错误； B．Ⅰ中平衡时氧气浓度为0.2 mol/L，则NO2浓度减小0.4 mol/L，则NO2平衡转化率＝×100%≈66.7%，B错误； C．Ⅱ在Ⅰ平衡时的基础上充入一氧化氮0.1mol/L，平衡逆向移动，因此Ⅱ中达到平衡状态时，c(O2)<0.2 mol/L，C错误； D．达到平衡时v正＝k正·c2(NO2)＝v逆＝k逆·c2(NO)·c(O2)，则K＝＝，D正确。 40．(2025届江西吉安第一中学质检)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。已知反应：6H2(g)＋2CO2(g)CH2＝CH2(g)＋4H2O(g)，温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法不正确的是 A. 正反应为放热反应 B. 化学平衡常数：KM＞KN C. 当温度高于250 ℃时，催化剂的催化效率降低是因为平衡逆向移动引起的 D. 若初始投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，则图中M点的乙烯体积分数约为7.7% 答案：C 解析：A．由图可知，随着温度升高，CO2的平衡转化率减小，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，A正确； B．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K值减小，由图可知M点温度低于N点温度，则KM＞KN，B正确； C．催化剂与化学平衡的移动没有关系，所以催化剂的催化效率降低不是因为平衡逆向移动引起的，C错误； D．设起始n(H2)＝3amol，n(CO2)＝amol，反应达到平衡时CO2的平衡转化率为50%，Δn(CO2)＝0.5amol，列三段式： 6H2(g)＋2CO2(g)CH2＝CH2(g)＋4H2O(g) 起始(mol)　 3a a 0 0 转化(mol)　1.5a 0.5a 0.25a a 平衡(mol)　1.5a 0.5a 0.25a a 图中M点的乙烯体积分数为×100%≈7.7%，D正确。 41．(2025届江西上饶广丰联考)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是 A. 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH>0 B. 图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率 C. 图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率 D. 380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4 mol/L，NO平衡转化率为50%，则平衡常数 K＝2 000 答案：B 解析：A．温度越高，NO平衡转化率越低，说明温度升高，平衡向逆反应方向移动，ΔH＜0，A错误； B．X点的转化率尚未达到平衡所能达到的转化率，故延长反应时间能使NO转化率提高，B正确； C．Y点处于平衡状态，增加O2浓度，平衡正向移动，NO转化率提高，C错误； D．380℃下，设起始时c(NO)＝amol/L，可列三段式： 2NO　＋　O2　　　　　　2NO2 起始/(mol/L)) a 5×10－4 0 反应/(mol/L)) 0.5a 0.25a 0.5a 平衡/(mol/L)) 0.5a (5×10－4－0.25a) 0.5a 平衡常数K＝＝＞＝2000，D错误。 42. (2025届广州一模)恒容密闭容器中，以硫(S8)与CH4为原料制备CS2，S8受热分解成气态S2，发生反应2S2(g)＋CH4(g)CS2(g)＋2H2S(g)　ΔH。CH4的平衡转化率、S2的体积分数随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A. ΔH>0 B. 温度升高，S8分解率增大，S2体积分数增大 C. 向平衡体系中充入惰性气体，平衡向右移动 D. 其他条件相同，S2体积分数越大，CH4平衡转化率越小 答案：B 解析：A．温度升高，CH4的平衡转化率降低，S2的体积分数升高，说明升温时，平衡2S2(g)＋CH4(g)CS2(g)＋2H2S(g)向左移动，所以正反应方向是放热的，即ΔH<0，A错误； B．因为S8分解成S2需要吸收热量，S8(g)4S2(g)　ΔH>0，所以升温时，平衡右移，S8分解率增大，S2体积分数增大，B正确； C．向恒温恒容的平衡体系中，通入惰性气体，由于与反应有关的气体物质的物质的量浓度均未变化，平衡不移动，C错误； D．其他条件不变时，S2体积分数增大，即c(S2)越大，则平衡向右进行的程度越大，CH4的平衡转化率越大，D错误。 43. (2025届辽宁名校联盟联考)某实验小组研究CO2和CH4反应得到合成气的原理为CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)。向体积为1L的密闭容器中充入1molCH4和1molCO2，反应过程中CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A. 该反应的ΔH＜0 B. 压强：p2＞p1 C. 1100℃时，该反应的平衡常数为12.96 D. 反应达到平衡后在容器内再充入1molCH4和1molCO2，此时CO2的转化率会增大 答案：C 解析：A．压强相同时，温度升高，CO2的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，故该反应的ΔH>0，A错误； B．温度相同时，p2压强下CO2的转化率更大，结合反应可知，增大压强，平衡逆向移动，CO2的转化率减小，故压强：p2<p1，B错误； C．1 100℃时，根据三段式分析可知： 　　　　　　　CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g) 起始/(mol/L) 1 1 0 0 转化/(mol/L) 0.6 0.6 1.2 1.2 平衡/(mol/L) 0.4 0.4 1.2 1.2 该反应的平衡常数K＝＝＝12.96，C正确； D．反应达到平衡后在容器内再充入1molCH4和1molCO2，相当于加压，化学平衡逆向移动，故此时CO2的转化率会减小，D错误。 44. (2025届沈阳市第一二〇名校质检)如图所示为气相直接水合法C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)＝1∶1]。 乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp为(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数) A. 0.082 B. 0.072 C. 0.072MPa－1 D. 0.082MPa－1 答案：C 解析：温度越高乙烯的转化率越小，说明正反应是放热反应；压强越大乙烯的转化率越大。n(H2O)∶n(C2H4)＝1∶1，设C2H4、H2O的起始物质的量均为1mol，A点乙烯转化率为20%，故参加反应的乙烯为0.2mol，列三段式得： 　　 　　　 　C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g) 起始量/(mol) 1 1 0 转化量/(mol) 0.2 0.2 0.2 平衡量/(mol) 0.8 0.8 0.2 乙醇的物质的量分数为＝，乙烯和水的物质的量分数均为＝，则乙醇的分压为7.8MPa× MPa，乙烯和水的分压均为7.8MPa× MPa，所以Kp＝≈0.072MPa－1，故答案选C。 45. (2025届广东联考)某温度下，向恒温、恒压容器中充入3molH2和1molCO2，在催化剂作用下发生反应：3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＜0，平衡时体系中H2、CO2和H2O的物质的量分数(x)与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是 A. 曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况 B. 其他条件不变，降低温度会使x(b)和x(c)减小 C. Q点CO2的转化率为75% D. 若起始压强为106Pa，将容器改为恒容容器，平衡时x(a)>x1 答案：D 解析：A．按照化学计量数之比投料时，反应达平衡时反应物物质的量之比依然为3∶1，故b表示x(H2)、c表示x(CO2)、a表示x(H2O)，A正确； B．该反应为放热反应，其他条件不变，降低温度时，平衡正向移动，x(H2)和x(CO2)减小，B正确； C．设Q点CO2的转化量为a，列三段式： 　　　 3H2　＋　CO2CH3OH＋H2O 起始/mol 3 1 0 0 转化/mol 3a a a a 平衡/mol 3－3a 1－a a a 由图可知，Q点时H2O和H2的物质的量分数相等，则有a＝3－3a，解得a＝0.75，Q点CO2的转化率为×100%＝75%，C正确； D．容器改为恒容容器，随着反应进行，容器内压强减小，与P点相比，平衡逆向移动，则x(H2O)<x1，D错误。 46．(2025届山东淄博检测)在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如表[已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1]，下列说法正确的是 容器 甲 乙 丙 反应物投入量 1 mol N2、3 mol H2 2 mol NH3 4 mol NH3 c1 c2 c3 反应的能量变化 放出a kJ 吸收b kJ 吸收c kJ 体系压强/Pa p1 p2 p3 反应物转化率 α1 α2 α3 A．2c1>c3 B．α1＋α3<1 C．2p2<p3 D．a＋b>92.4 答案：B 解析：A．投入1 mol N2、3 mol H2，相当于投入2 mol NH3，如果投入4 mol NH3，且平衡不移动，则2c1＝c3，实际上平衡向生成氨的反应方向移动，所以2c1<c3，A错误； B．甲容器和乙容器是完全相同的等效平衡，故有α1＋α2＝1，丙相对乙平衡向正反应方向移动，则丙中NH3的转化受到抑制，则α2>α3，则α1＋α3<1，B正确； C．由B项分析可得，丙相当于乙增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，导致丙中物质的量之和小于乙的二倍，所以其压强存在p3<2p2，C错误； D．甲、乙是完全相同的等效平衡，则甲放出的热量与乙吸收的热量之和为92.4 kJ·mol－1，即a＋b＝92.4，D错误。 47．(2025届四川泸县第四中学质检)水煤气制乙烯的反应原理为2CO(g)＋4H2(g)C2H4(g)＋2H2O(g)　ΔH。在压强为0.5 MPa的条件下，2 mol CO和4 mol H2反应，测得达到平衡时的有关气体体积分数的变化如图所示，下列判断正确的是 A．该反应的ΔH<0 B．X为C2H4(g)的变化曲线，Y为H2O(g)的变化曲线 C．Z点H2的转化率约为66.7% D．压强为1 MPa时，虚线可能为H2的体积分数变化曲线 答案：D 解析：A．由题图知，随温度升高，氢气体积分数减小，说明平衡正向移动，升温平衡向吸热反应方向进行，反应的ΔH＞0，A错误； B．升温平衡正向移动，C2H4(g)和H2O(g)体积分数增大，H2O(g)的体积分数是C2H4(g)的2倍，X为H2O(g)的变化曲线，Y为C2H4(g)的变化曲线，B错误； C．设Z点时生成a mol C2H4(g)，列三段式： 2CO(g)＋4H2(g)C2H4(g)＋2H2O(g) 起始(mol) 2 4 0 0 转化(mol) 2a 4a a 2a 平衡(mol) 2－2a 4－4a a 2a 由题图知Z点时H2(g)与H2O(g)的体积分数相等，则4－4a＝2a，a≈0.667，所以H2的转化率约为66.7%，C正确。 D．正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，压强为1 MPa时，H2的体积分数减小，D错误； 48．(2025届四川泸县五中质检)在恒温恒容的容器中，发生反应：H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)。初始时加入平均相对分子质量为15的H2、CO混合气体，一段时间后测得气体的平均相对分子质量为16。下列说法不正确的是 A．反应前后气体的压强之比为4∶3 B．反应前后气体的密度之比为15∶16 C．此时CO的转化率为50% D．若反应继续向正反应方向进行，气体的平均相对分子质量将增大 答案：B 解析：A．设初始时加入H2、CO的物质的量分别为x mol、y mol，据H2、CO混合气体的平均相对分子质量为15可得＝15，解得x∶y＝1∶1。令初始时加入H2、CO各1 mol，某时刻时H2转化了z mol，列三段式： H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g) 起始/mol 1 1 0 0 转化/mol z z z z 某时刻/mol 1－z 1－z z z 一段时间后测得气体的平均相对分子质量为16，则有＝16，解得z＝0.5。由分析可知，反应前后气体的压强之比等于2 mol∶(2－0.5) mol＝4∶3，A正确； B、C．在恒温恒容的容器中进行反应，反应前后气体的密度之比等于气体的质量之比，故反应前后气体的密度之比为(2×1＋28×1)∶(2×0.5＋28×0.5＋18×0.5)＝5∶4，此时CO的转化率为×100%＝50%，B错误，C正确； D．若反应继续向正反应方向进行，则会生成更多的H2O(g)，气体的平均相对分子质量将增大，D正确。 49．(2025届辽宁锦州联考)CO2与H2制CH4的反应原理：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)。T ℃时，向2 L恒容密闭容器中加入H2和CO2共5 mol，下图为H2和CO2按不同投料比反应达平衡时的相关数据，其中曲线a、b表示反应物转化率，曲线c表示CH4的体积分数，下列分析错误的是 A．曲线a表示CO2的平衡转化率 B．混合气体的总压强不变，说明反应达到平衡状态 C．M点对应的CH4的体积分数小于23.5% D．T ℃时，该反应的平衡常数为25 答案：D 解析：起始投料比＝4，平衡时反应物转化率为80%，容器的体积为2 L，则平衡常数K＝＝＝100，D错误。 50．(2025届四川内江第六中学质检)已知反应：CH2＝CHCH3(g)＋Cl2(g) CH2＝CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定压强下，按不同投料比w向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系，图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是 A．图甲中w2＞1 B．图乙中，A线表示逆反应的平衡常数 C．温度为T1、w＝2时，Cl2的转化率为50% D．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大 答案：C 解析：A．根据题中信息可知，增大n(Cl2)，w增大，平衡正向移动，丙烯的体积分数(φ)减小，故w2＞1，A正确； B．根据图甲可知，升高温度，丙烯的体积分数增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，则升高温度，正反应的平衡常数减小，逆反应的平衡常数增大，图乙中A线表示逆反应的平衡常数，B正确； C．由图乙知，温度为T1时，正、逆反应的平衡常数相等，平衡常数K＝1，当w＝2时，设CH2＝CHCH3和Cl2的物质的量分别为a mol、2a mol，参加反应的Cl2的物质的量为b mol，则＝1，解得＝，则Cl2的转化率约为33.3%，C错误； D．该反应为反应前后气体体积不变的放热反应，反应向正反应方向进行，体系温度升高，气体膨胀，达到平衡时，装置内的气体压强将增大，D正确。 51．(2025届四川仁寿第一中学质检)N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＞0，T1温度下的部分实验数据如下： t/s 0 500 1000 1500 c(N2O5)/(mol·L－1) 5.00 3.52 2.50 2.50 下列说法不正确的是 A．500 s内N2O5分解速率为2.96×10－3 mol·L－1·s－1 B．T1温度下的平衡常数为K1＝125，1000 s时N2O5的转化率为50% C．其他条件不变时，T2温度下反应到1000 s时测得N2O5的浓度为2.98 mol·L－1，则T1＜T2 D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1＞K3，则T1＞T3 答案：C 解析：A．v(N2O5)＝＝2.96×10－3 mol·L－1·s－1，A正确； B．1000 s后N2O5的浓度不再发生变化，即达到了化学平衡，列出三段式： 2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　 起始(mol·L-1) 5.00 0 0 转化(mol·L-1) 2.50 5.00 1.25 平衡(mol·L-1) 2.50 5.00 1.25 则K1＝＝＝125，α(N2O5)＝×100%＝50%，B正确； C．1000 s时，T2温度下的N2O5浓度大于T1温度下的N2O5浓度，则改变温度使平衡逆向移动了，逆向是放热反应，则降低温度平衡向放热反应方向移动，即T2＜T1，C错误； D．对于吸热反应来说，T越高，K越大，若K1＞K3，则T1＞T3，D正确。 52．(2025届四川遂宁第二中学二诊)一定温度下，在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)，其中容器Ⅰ，5 min时到达平衡。 容器编号 温度/℃ 起始物质的量/ mol 平衡物质的量/mol CO Cl2 COCl2 COCl2 Ⅰ 500 1.0 1.0 0 0.8 Ⅱ 500 1.0 a 0 0.5 Ⅲ 600 0.5 0.5 0.5 0.7 下列说法中正确的是 A．容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)＝0.16 mol·L－1·min－1 B．该反应正反应为放热反应 C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.75 mol D．若起始时向容器Ⅰ加入0.8 mol CO、0.8 mol Cl2，达到平衡时CO转化率大于80% 答案：B 解析：A．容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(COCl2)＝＝0.32 mol·L－1·min－1，依据反应速率之比等于化学计量数之比，v(CO)＝0.32 mol·L－1·min－1，故A错误； B．依据表中数据可知，Ⅰ和Ⅲ温度相同时，是等效平衡，升温，COCl2的物质的量减小，说明平衡逆向移动，则正向为放热反应，故B正确； C．依据Ⅰ中数据求算500 ℃时的平衡常数： CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g) 起始(mol·L-1) 2 2 0 转化(mol·L-1) 1.6 1.6 1.6 平衡(mol·L-1) 0.4 0.4 1.6 反应的平衡常数K＝＝10，平衡时CO的转化率为×100%＝80%， 依据Ⅱ中数据，结合方程式可知： CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g) 起始(mol·L-1) 2 2a 0 转化(mol·L-1) 1 1 1 平衡(mol·L-1) 1 2a－1 1，则有＝10，解得a＝0.55，故C错误； D．反应为气体体积减小的反应，若起始时向容器Ⅰ中加入0.8 mol CO和0.8 mol Cl2，相当于减压，CO平衡转化率降低，小于80%，故D错误。 53．(2025届景德镇乐平中学质检)下列有关平衡常数的说法中，正确的是 A．改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数一定增大 B．反应：2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0，增加c(N2O4)，该反应的平衡常数增大 C．对于给定的可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等 D．平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 答案：D 解析：A．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，选项A错误； B．该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，该反应的平衡常数减小，选项B错误； C．对于给定的可逆反应，温度一定时，因K正·K逆＝1，只有平衡常数等于1时，其正、逆反应的平衡常数才相等，选项C错误； D．化学平衡常数，是指在一定温度下可逆反应达平衡时，各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比，固体和液体不写入平衡常数表达式，则平衡常数为K＝的反应，化学方程式为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，选项D正确。 54．(2025届马鞍山红星中学质检)已知反应2A(g)＋B(s)C(g)＋D(g)的平衡常数K值与温度的关系如表所示。800 ℃时，向一个1 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.20 mol B，10 s末达平衡。下列说法正确的是 温度/℃ 700 800 1 000 K值 0.6 1.0 1.4 A．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动 B．达到平衡后，A的转化率为60% C．容器体积减小为原来的一半，平衡向正反应方向移动 D．平衡常数表达式K＝ 答案：A 解析：A．由表中数据可知，温度越高，K值越大，可知升高温度，平衡正向移动，所以该反应为吸热反应，A正确； B．800 ℃时，K＝1.0，向一个1 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.20 mol B，由三段式得： 2A(g) ＋ B(g)C(g) ＋ D(g) 起始(mol·L-1) 0.20 0 0 转化(mol·L-1) 2x x x 平衡(mol·L-1) 0.20－2x x x K＝＝1.0，解得x＝ mol/L，则转化率为×100%＝66.7%，B错误； C．由于该反应是气体分子数不变的反应，容器体积减小为原来的一半，压强增大，平衡不移动，C错误； D．由于B是固体，不需要写入平衡常数表达式，故平衡常数表达式为K＝，D错误。 55．(2025届青岛二中质检)在容积2 L的刚性容器中充入1 mol X和2 mol Y，发生反应X(g)＋2Y(g) Z(g)，正反应为放热反应，反应过程中测得容器内压强的变化如表所示。下列说法正确的是 反应时间/min 0 5 10 15 20 25 压强/MPa 12.6 10.8 9.5 8.7 8.4 8.4 (用压强计算平衡常数Kp＝；分压＝总压×物质的量分数) A．20 min后，增大压强，反应速率增大且v(逆)＞v(正) B．20 min内Y转化率为40% C．25 min时，再向容器中通入X、Z各1 mol，平衡不移动 D．该温度下Kp＝ MPa-2 答案：C 解析：A．反应X(g)＋2Y(g)Z(g)为反应前后气体的物质的量减小的反应，增大压强，平衡会向气体减少的方向即正向移动，则v(逆)<v(正)，A错误； B．假设反应达平衡时，X变化了x mol，则平衡时X为(1－x) mol，Y为(2－2x) mol，Z为x mol，气体一共(3－2x) mol；反应开始前体系中含1 mol X和2 mol Y ，共3 mol气体，对应总压为12.6 MPa，当达平衡时体系总压为8.4 MPa，则平衡时气体的总物质的量为×3 mol＝2 mol，则x＝0.5 mol，则Y转化了1 mol，其转化率为×100%＝50%，B错误； C．由B可知，平衡时X为0.5 mol，Y为1 mol，Z为0.5 mol，容器体积为2 L，则平衡常数K＝＝＝4 mol－2·L2，平衡时再向容器中通入X、Z各1 mol，则X为1.5 mol，Y为1 mol，Z为1.5 mol，此时各物质的浓度熵Q＝＝＝4 mol－2·L2＝K，则平衡不移动，C正确； D．由B可知，平衡时X为0.5 mol，Y为1 mol，Z为0.5 mol，容器体积为2 L，总压为8.4 MPa，则各物质分压为p(X)＝×8.4 MPa＝2.1 MPa，p(Y)＝×8.4 MPa＝4.2 MPa，p(Z)＝×8.4 MPa＝2.1 MPa，带入Kp＝＝＝ MPa－2，D错误。 56．(2025大连名校联盟质检)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)。 实验编号 温度/℃ 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(X) n(Y) n(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 a ④ 800 0.10 0.15 b 下列说法正确的是 A．实验①中，若5 min时测得n(M)＝0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10－2 mol/(L·min) B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0 C．实验③中，达到平衡时，Y的转化率为60% D．实验④中，达到平衡时，b＝0.06 答案：D 解析：A.根据反应方程式可知，前5 min内，生成M的物质的量与生成N的物质的量相等，均为0.050 mol，v(N)＝＝ 1.0×10－3 mol/(L·min)，故A错误； B.达到平衡时，n(X)＝0.020 mol，n(Y)＝0.32 mol，n(M)＝n(N)＝0.080 mol，该反应的平衡常数K＝＝＝＝1，故B错误； C.化学平衡常数只受温度影响，达到平衡时，n(X)＝(0.20－a) mol，n(Y)＝(0.30－a) mol，n(M)＝n(N)＝a mol，该反应的平衡常数K＝＝＝＝1，解得a＝0.12，则Y的转化率为×100%＝40%；故C错误； D.根据选项C的分析，有K＝＝＝＝1，解得b＝0.06，故D正确。 57．(2025届青岛适应性检测)已知反应A(g)＋2B(g)C(g)　ΔH<0。在体积可变的密闭容器中，按n(A)∶n(B)＝1∶1充入反应物进行反应，A的平衡转化率与温度、压强关系如图所示。下列说法正确的是 A．温度：T1>T2>T3 B．平均摩尔质量：M(a)<M(c)，M(b)>M(d) C．a点的分压平衡常数Kp＝ kPa－2 D．d点：v正(A)＝v逆(B) 答案：C 解析：A.该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，A的转化率降低，所以T1<T2<T3，A项错误； B.从图看a、b、c三点A的转化率越低，即正向程度减小，平均摩尔质量＝，正向为n气总减小的反应，则越正向移动平均摩尔质量越大。即M(a)>M(c)。同一温度下，增大压强平衡正向移动，即压强越大平均摩尔质量越大即M(b)>M(d)，B项错误； C.建立三段式：A ＋ 2BC 起始(mol) 1 1 0 转化(mol) 0.2 0.4 0.2 平衡(mol) 0.8 0.6 0.2 计算x(A)＝ ＝、x(B)＝ ＝、x(C)＝ ＝。最终计算Kp＝ ＝，C项正确； D.d点平衡点2v正(A)＝2v逆(A)＝v逆(B)，D项错误。 58．(2025届山东百师联盟联考)减少碳排放，控制温室气体已经成为可能。由二氧化碳和氢气合成乙醇的化学方程式是2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)。选择合适的催化剂，可以得出温度对合成乙醇的影响情况如图所示(选择性＝×100%)。下列说法正确的是 A．该反应的ΔH>0 B．增大压强和升高温度都能提高CO2的转化率 C．温度为T0时，乙醇的产率为57.4% D．当温度处于T0～T1时，升高温度，乙醇的产率降低 答案：C 解析：A.根据图像，T1之后随着温度的升高，CO2的转化率逐渐减小，说明正反应放热，所以该反应的ΔH<0，A错误； B.根据化学方程式，增大压强，平衡正向移动，CO2的转化率增大，该反应的ΔH<0，随着温度升高，平衡逆向移动，CO2的转化率降低，B错误； C.由图像可知，温度为T0时，乙醇的选择性为82%，CO2的转化率为70%，根据选择性＝×100%，则乙醇的产率＝82%×70%＝57.4%，C正确； D.当温度处于T0～T1时，升高温度，乙醇的选择性变大，而二氧化碳的转化率基本不变，因此，升高温度，乙醇的产率增大，D错误。 59．(2025届潍坊一中质检)在3个容积均为2.0 L的恒容密闭容器中，反应H2O(g)＋C(s)CO(g)＋H2(g)　ΔH>0，分别在一定温度下达到平衡，下列说法正确的是 容器 温度(T1>T2) 起始时物质的量/mol 平衡时物质的量/mol n(H2O) n(C) n(CO) n(H2) n(CO) Ⅰ T1 0.6 1.2 0 0 0.2 Ⅱ T1 1.2 1.2 0 0 x Ⅲ T2 0 0 0.6 0.6 y A．当温度为T1时，该反应的化学平衡常数值为0.1 B．达到平衡时，容器Ⅱ中H2O的转化率比容器Ⅰ中的小 C．若5 min后容器Ⅰ中达到平衡，则H2O的平衡浓度为1.0 mol/L D．达到平衡时，容器Ⅲ中CO的转化率小于66.6% 答案：B 解析：A.反应三段式为： H2O(g)＋C(s)CO(g)＋H2O(g) 起始(mol/L) 0.3 0 0 转化(mol/L) 0.1 0.1 0.1 平衡(mol/L) 0.2 0.1 0.1 温度T1时刻，该反应的化学平衡常数为K＝＝＝0.05 mol·L－1，A错误； B.容器Ⅱ相当于容器Ⅰ增加水的量，等效于恒温恒容条件下压缩体积增大压强，平衡逆向移动，水蒸气的平衡转化率降低，达到平衡时，容器Ⅱ中H2O的转化率比容器Ⅰ中的小，B正确； C.由选项A的分析可知，5 min后容器Ⅰ中达到平衡，则H2O的平衡浓度为0.2 mol/L，C错误； D.根据等效平衡可知，温度T1时容器Ⅲ中起始投料等效于容器Ⅰ中起始投料，平衡状态相同，由选项A的分析可知，此时CO的转换率为×100%≈66.6%，但容器Ⅲ中的温度为T2，且T1>T2，相当于T1时容器Ⅲ的平衡采用降温措施，平衡逆向移动，CO的平衡转化率增大，所以T2时容器Ⅲ中CO的转化率大于66.6%，D错误。 60．(2024届青岛二中质检)在CO2与H2反应制甲醇的反应体系中，主要反应的热化学方程式为 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.5 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2 反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3＝＋40.9 kJ·mol－1 在恒压密闭容器中，n始(CO2)∶n始(H2)＝1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2的转化率、CH3OH的产率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．图中曲线a表示平衡时CH3OH产率随温度的变化 B．一定温度下，增大n始(CO2)/n始(H2)可提高CO2的平衡转化率 C．升高温度至约380 ℃后以反应Ⅲ为主 D．一定温度下，加压或选用高效催化剂，均能提高平衡时CH3OH产率 答案：C 解析：A.反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.5 kJ·mol－1，反应Ⅱ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2，反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3＝＋40.9 kJ·mol－1，根据盖斯定律：反应Ⅰ－反应Ⅲ＝反应Ⅱ，故ΔH2＝－49.5 kJ·mol－1－40.9 kJ·mol－1＝－90.4 kJ·mol－1，即生成CH3OH(g)的反应均是放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH3OH产率减小，故曲线b表示平衡时CH3OH产率随温度的变化，故A错误； B.增大n始(CO2)/n始(H2)，CO2浓度增大，可提高H2的平衡转化率，CO2平衡转化率降低，故B错误； C.反应Ⅲ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，结合曲线a代表的是CO2的平衡转化率，380 ℃后CO2的平衡转化率增大，则380 ℃后以反应Ⅲ为主，故C正确； D.催化剂可以加快反应速率，但是不能使平衡移动，故不能提高平衡时CH3OH产率，故D错误。 61．(2024届辽宁抚顺二中联考)3 mol M和2.5 mol N混合于2 L 密闭容器中，发生反应3M(g)＋N(g) xP(g)＋2Q(g)，5 min后反应达到平衡，容器内压强变小，测得Q的平均反应速率为0.1 mol·L－1·min－1。下列结论正确的是 A．平衡时，P的浓度为0.25 mol·L－1 B．平衡时，N的转化率为40% C．M的平均反应速率为0.2 mol·L－1·min－1 D．该条件下反应的平衡常数为 答案：A 解析：根据题意，5 min后反应达到平衡，容器内压强变小，说明反应后气体的物质的量减小，故x＝1，测得Q的平均反应速率为0.1 mol·L－1·min－1，生成Q的物质的量为0.1 mol·L－1·min－1×5 min×2 L＝1 mol，根据“三段式”分析： 　　　　　 3M(g)＋N(g)xP(g)＋2Q(g) 起始(mol) 3 2.5 0 0 转化(mol) 1.5 0.5 0.5 1 平衡(mol) 1.5 2 0.5 1 A.平衡时，P的浓度为＝0.25 mol·L－1，A正确； B.平衡时，N的转化率为×100%＝20%，B错误； C.M的平均反应速率为＝ 0.15 mol·L－1·min－1，C错误； D.该条件下反应的平衡常数为＝，D错误。 62．(2024届张家口统考)我国在H2和CO合成CH3OH的研究中取得重大突破。向某密闭容器中，按物质的量为2∶1的比例充入H2和CO，发生反应：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)　ΔH。测得不同压强下CH3OH(g)的平衡体积分数随温度变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．p1>p2 B．该反应的焓变ΔH>0 C．N点时对应该反应的Kp＝ D．M、N两点使用不同催化剂时，正反应速率可能相等 答案：B 解析：A.该反应为气体分子数减小的反应，同一温度下，压强越大，平衡正向进行的程度越大，CH3OH(g)的平衡体积分数越高，结合题图可知，p1>p2，A项正确； B.温度升高，CH3OH(g)的平衡体积分数减小，说明该反应为放热反应，ΔH<0，B项错误； C.N点时对应该反应的平衡常数与M点相同，设起始充入2 mol H2和1 mol CO，达到平衡时消耗x mol CO，列“三段式”： 　　　 　　2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) 起始(mol) 2 1 0 变化(mol) 2x x x 平衡(mol) 2－2x 1－x x M点CH3OH(g)的平衡体积分数即物质的量分数为40%，故＝0.4，解得x＝，平衡时总物质的量为3 mol－2× mol＝mol，p(H2)＝p2，p(CO)＝p2，p(CH3OH)＝p2，该反应的Kp＝＝＝，C项正确； D.M、N两点使用不同催化剂时，催化剂活性不同，速率不同，压强也不同，正反应速率可能相等，D项正确。 63．(2024届西安中学练考)在密闭容器中发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，往密闭容器中以n(A)∶n(B)＝2∶1的比例通入两种反应物，15 min后A在四种不同温度下的转化率见下表，且T1<T2<T3<T4。下列说法正确的是 温度 T1 T2 T3 T4 转化率 10% 70% 70% 60% A．该反应是吸热反应 B．T温度时(T2<T<T3)，A的转化率是70% C．T3温度下，在15 min后继续进行反应，A的转化率变大 D．T4温度反应15 min后，若c(B)＝0.5 mol·L－1，则T4温度时的平衡常数是4.5 答案：D 解析：A.15 min后A在四种不同温度下的转化率为单位时间内的转化率，该转化率与速率有关，根据表格数据可知，随着温度升高，速率增大，T1、T2温度下15 min时未达平衡，T3、T4温度下15 min时反应已经达到平衡，为平衡转化率，平衡转化率随温度升高而减小，故该反应为放热反应，A错误； B.由A中分析和表格数据可知，T温度时(T2<T<T3)，A的转化率大于70%，B错误； C.由 A中分析可知，T3温度下15 min时反应已经达到平衡，在15 min后继续进行反应，A的转化率不变，C错误； D.T4温度反应15 min后已达到该条件下的平衡状态，若c(B)＝0.5 mol·L－1，设A、B的起始浓度分别为2c、c，A的转化率为60%，列“三段式”： 　　 　 2A(g)＋ B(g)2C(g) 起始(mol/L) 2c c 0 变化(mol/L) 1.2c 0.6c 1.2c 平衡(mol/L) 0.8c 0.4c 1.2c 由题意知0.4c＝0.5 mol·L－1，故c＝ mol·L－1，K＝＝＝4.5，D正确。 64．(2024届衡水二中联考)工业上以硫(S)与CH4为原料制备CS2，在500 ℃以上发生反应：4S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋2H2S(g)ΔH。在2 L密闭容器中充入1 mol CH4(g)和4 mol S(g)，发生上述反应，测得平衡体系中硫蒸气的体积分数和温度的关系见下表。下列说法错误的是 温度/℃ 560 580 600 620 640 660 w(S) 0.286 0.333 0.378 0.420 0.462 0.500 A．在580 ℃达到平衡时，CH4的转化率为70% B．该反应660 ℃的平衡常数Kc＝0.25 C．上述反应的正反应为吸热反应 D．起始充入1 mol CS2和2 mol H2S，620 ℃平衡时w(S)＝0.420 答案：C 解析：A.根据反应列“三段式”： 4S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋2H2S(g) 起始(mol) 4 1 0 0 转化(mol) 4x x x 2x 平衡(mol) 4－4x 1－x x 2x 由表中数据可知，580 ℃时w(S)＝＝0.333，解得x≈0.7，α(CH4)＝×100%＝70%，A项正确； B.660 ℃时，w(S)＝＝0.500，解得x＝0.5，平衡时n(S)＝2 mol、n(CH4)＝0.5 mol、n(CS2)＝0.5 mol、n(H2S)＝1.0 mol，c(S)＝1 mol·L－1、c(CH4)＝0.25 mol·L－1、c(CS2)＝0.25 mol·L－1、c(H2S)＝0.5 mol·L－1，故Kc＝＝0.25，B项正确； C.由题表数据可知，随着温度的升高硫蒸气的体积分数增大，说明升高温度，平衡逆向移动，故正反应为放热反应，C项错误； D.恒温恒容条件下，在2 L容器中充入1 mol CS2和2 mol H2S等效于充入1 mol CH4和4 mol S，D项正确。 65．(2024届锦州质检)可以利用碳、氮的化合物在一定条件下发生反应缓解环境污染。向某密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO，发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH＝－746.5 kJ·mol－1，平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如下图所示。下列说法正确的是 A．温度：T1<T2 B．若D点为平衡点，则D点的正反应速率与G点的逆反应速率可能相等 C．E点时NO的平衡转化率为25% D．在实际应用中为提高效率，需要研发在高温下具有高活性的高效催化剂 答案：B 解析：A.题给反应的正反应为放热反应，压强相同时，升高温度，化学平衡逆向移动，NO的体积分数增大，所以T1>T2，A错误； B.由题意可知，D点与G点均为平衡点，均满足v正＝v逆，降低反应体系温度可使反应从D点移至F点，此时正、逆反应速率均下降，缩小容器容积使体系压强增大，可使反应从F点移至G点，此时正、逆反应速率均增大，故D点与G点存在正、逆反应速率相等的可能性，B正确； C.设E点体系中反应达到平衡时生成N2的物质的量是x mol，生成CO2的物质的量为2x mol，剩余NO的物质的量为(4－2x)mol，剩余CO的物质的量为(5－2x)mol，根据题图可知，此时NO的体积分数为25%，故有×100%＝25%，解得x＝1，所以反应消耗的NO的物质的量为2 mol，NO的平衡转化率为×100%＝50%，C错误； D.题给反应为放热反应，温度越高平衡常数越小，NO、CO的脱除效果越差，且高温消耗的能量也更多，综合考虑，应该研发低温下具有高活性的高效催化剂，D错误。 66．(2024届重庆南开中学质检)一定温度下，将足量N2H4(l)加入含有催化剂的2 L恒容密闭容器中，发生下面两个反应： 反应1：N2H4(l)N2(g)＋2H2(g) ΔH1>0　Kp1 反应2：3N2H4(l)4NH3(g)＋N2(g)　ΔH2>0　Kp2 测得平衡时容器中气体总压为33 kPa，且p(H2)＝p(NH3)。下列说法不正确的是 A．> B．平衡时，p(N2)＝9 kPa C．该条件下，＝144(kPa)2 D．维持其他条件不变，将容器容积压缩为1 L，再次达到平衡后，c(H2)∶c(N2)＝3∶4 答案：D 解析：A.根据盖斯定律，由反应1×3－反应2可得到4NH3(g)2N2(g)＋6H2(g)　ΔH＝3ΔH1－ΔH2，氨分解反应为吸热反应，即ΔH＞0，得出3ΔH1－ΔH2＞0，3ΔH1＞ΔH2，反应1、反应2均为吸热反应，>，故A说法正确； B.设反应1中氮气的分压为x kPa，则氢气分压为2x kPa，因为p(H2)＝p(NH3)，因此反应2中氨分压为2x kPa，则反应2中氮气分压为0.5x kPa，总压为33 kPa，有x＋2x＋2x＋0.5x＝33，解得x＝6，故氮气分压为(6＋0.5×6) kPa＝9 kPa，故B说法正确； C.Kp1＝p(N2)·p2(H2)，Kp2＝p(N2)·p4(NH3)，结合B项的分析可得＝＝＝144(kPa)2，故C说法正确； D.适当压缩容器容积时，两个反应均逆向移动，因反应物无气体，温度不变，平衡常数也不变，因此再次达到平衡后总压强依然为33 kPa，各气体分压不变，c(H2)∶c(N2)＝2x∶(x＋0.5x)＝4∶3，故D说法错误。 67．(2024届重庆沙坪坝质检)氧化亚铜是一种纳米材料，工业制备原理是2CuO(s)＋CO(g)Cu2O(s)＋CO2(g)　ΔH＜0。在恒温恒容密闭容器中充入足量CuO(s)和CO(g)发生上述反应。下列叙述正确的是 A．当混合气体压强不变时反应达到平衡状态 B．平衡后升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡逆向移动 C．向体系中加入催化剂，增大了活化分子百分数，平衡常数增大 D．平衡后，再充入少量CO，CO平衡转化率不变 答案：D 解析：A．气体由CO转化为CO2，物质的量保持不变，压强始终不变，A项错误； B．反应ΔH<0为放热反应，平衡后升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大，平衡逆向移动，B项错误； C．催化剂能降低活化能，增大了活化分子百分数，但不影响平衡常数，C项错误； D．该反应是气体分子数不变的反应，再充入CO，相当于加压，平衡不移动，CO的平衡转化率不变，D项正确。 68．(2024届河北邢台市一模)工业上，利用氨气还原二氧化氮的技术已经成熟。250 ℃时，在1 L恒容密闭容器中通入4 mol氨气和3 mol二氧化氮，发生反应：8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(g)　ΔH<0，测得容器中压强随时间变化情况如下： 反应时间/min 0 10 20 30 50 60 70 总压/kPa 10 10.50 10.60 10.70 10.80 11.00 11.00 下列说法不正确的是 A．单位时间内断裂6 mol N－H键，同时断裂6 mol O－H键即达到平衡状态 B．在10 min内，二氧化氮的化学反应速率是0.042 mol/(L·min) C．达到化学平衡时，氮气的体积分数是30% D．8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(g)的活化能小于7N2(g)＋12H2O(g)8NH3(g)＋6NO2(g)的活化能 答案：C 解析：A．单位时间内断裂6 mol N－H键，即消耗2 mol氨气，同时断裂6 mol O－H键，即消耗3 mol H2O，说明正逆反应速率相同，即达到平衡状态，A项正确； B．利用容器体积不变，温度不变，压强比等于气体的物质的量之比，10 min时，设转化的NO2的物质的量为x，根据三段式有： 　　　　 8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(g) 起始(mol) 4 3 0 0 变化(mol) x x x 2x 平衡( mol) 4－x 3－x x 2x 则有＝，解得x＝0.42 mol，二氧化氮的化学反应速率是＝0.042 mol/(L·min)，B项正确； C．根据表格中的数据，可以看出在60 min时，化学反应达到平衡，设N2的物质的量为y，利用三段式可知：　　　 8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(g) 起始(mol) 4 3 0 0 变化(mol) y 平衡(mol) 4－ 3－ y 则有＝，解得y＝0.98 mol，气体总物质的量为＝7.7 mol，氮气的体积分数约为＝12.7%，C项错误； D．由于8NH3(g)＋6NO2(g)7N2(g)＋12H2O(g)是放热反应，逆反应是吸热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，D项正确。 69．(2024届河北衡水检测)在恒温、恒容条件下发生下列反应：2X2O5(g)4XO2(g)＋O2(g)　ΔH＞0，T ℃下的部分实验数据如下表。下列说法错误的是 t/s 0 50 100 150 c(X2O5)/(mol·L－1) 4.00 2.50 2.00 2.00 A．T ℃下，反应的平衡常数K＝64；100 s时X2O5的转化率为50% B．50 s内，X2O5的反应速率为0.03 mol·L－1·s－1 C．已知T1 ℃下反应的平衡常数为K1，T2 ℃下反应的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1>K2 D．若只将恒容改为恒压，其他条件都不变，则达到新平衡时X2O5的转化率和平衡常数都不变 答案：D 解析：A．由表中数据可知，100 s时反应已达到平衡状态，平衡时c(X2O5)＝2.00 mol·L－1，则： 　　　　　 　2X2O5(g)4XO2(g)＋O2(g) 起始(mol·L－1) 4.00 0 0 转化(mol·L－1) 2.00 4.00 1.00 平衡(mol·L－1) 2.00 4.00 1.00 T ℃下反应的平衡常数K＝＝＝64,100 s时X2O5的转化率为×100%＝50%，故A正确； B．50 s内，X2O5物质的量浓度变化为(4.00－2.50) mol·L－1＝1.5 mol·L－1，则50 s内X2O5的反应速率为＝0.03 mol·L－1·s－1，故B正确； C．因正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，若T1>T2，则K1>K2，故C正确； D．在恒容条件下，随着反应进行容器内压强增大，若只将恒容改为恒压，其他条件都不变，等效为在原平衡基础上减小压强，平衡正向移动，平衡时X2O5的转化率增大，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，故D错误。 70．(2024届华南师大附中等四校联考)对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp)。已知反应CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)，在t ℃时的平衡常数Kp＝a，则下列说法正确的是 A．Kp＝ B．升高温度，若Kp增大，则该反应为放热反应 C．该反应达到平衡状态后，增大压强，平衡向左移动，Kp不变 D．t ℃时，反应CH4(g)＋H2O(g)CO2(g)＋2H2(g)的平衡常数Kp＝a 答案：C 解析：A．根据平衡常数的定义可知，Kp＝，A错误； B．升高温度，若Kp增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应，B错误； C．平衡常数只与温度有关，与其他因素无关，故增大压强时Kp不变，C正确； D．当化学方程式中的系数变为原来的一半时，根据平衡常数的计算式可知平衡常数应为原平衡常数的次方，即Kp＝，D错误。 71．(2024届河北金科大联考)将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)＋F(s)2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示，已知Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数。下列说法正确的是 温度/℃ 压强/MPa 1.0 2.0 3.0 810 54.0 a b 915 c 75.0 d 1 000 e f 83.0 A．b>f B．平衡常数K(1 000 ℃)＜K(810 ℃) C．915 ℃、2.0 MPa时该反应的平衡常数为Kp＝4.5 MPa D．1 000 ℃、3.0 MPa时E的转化率为83% 答案：C 解析：A．正反应是气体体积增大的反应，温度相同时，增大压强平衡逆向移动，G的体积分数减小，所以在810 ℃时，不同压强下G的体积分数a、b都要小于54.0%，故54.0%>a>b；从压强为2.0 MPa时可以看出温度升高G的体积分数增大，正反应是吸热反应，则f>a，故b<f，A错误； B．根据以上分析可知正反应是吸热反应，则升高温度平衡常数增大，所以K(1 000 ℃)>K(810 ℃)，B错误； C．915 ℃、2.0 MPa时G的体积分数为75.0%，设E起始的物质的量为a mol，反应了b mol，则有： 　　　　　 E(g)＋F(s)2G(g) 起始(mol)　 a　　　　　　0 变化(mol)　 b　　　　　　2b 平衡(mol)　a－b　　　　　2b 则×100%＝75.0%，解得b＝0.6a，所以平衡常数Kp＝＝4.5 MPa，C正确； D．1 000 ℃、3.0 MPa时设E起始的物质的量为n mol，反应了x mol，则有： 　　　　　 E(g)＋F(s)2G(g) 起始(mol)　 n　　　　　　0 变化(mol)　 x　　　　　　2x 平衡(mol) n－x　　　　　2x ×100%＝83.0%，x≈0.709n，所以E的转化率约为70.9%，D错误。 72．(2024届河北雄安新区质检)研究氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g) K1　ΔH1<0；2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　K2　H2<0。则反应4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数是 A． B．2K1－K2 C． D．K－K2 答案：A 解析：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)，K1＝ ；2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)，K2＝；4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)　K＝＝××＝。 73．(2024届河北唐山联考)利用CO生产甲醇的反应为2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，在密闭容器中按物质的量之比为2∶1充入H2和CO，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图所示。已知：①v正＝k正·x(CO)·x2(H2)，v逆＝k逆·x(CH3OH)，其中v正、v逆为正、逆反应速率，k正、k逆为速率常数，x为各组分的体积分数。②Kp为以分压表示的平衡常数，气体分压＝气体总压×体积分数。下列相关说法错误的是 A．该反应的ΔH<0 B．B点与C点的平衡常数关系为KB＝KC C．增大体系压强，k正－k逆的值将增大 D．C点对应的平衡常数Kp＝ 答案：C 解析：A．从图像上可以看出温度越高，甲醇的体积分数越小，说明升温，平衡逆向移动，该反应的ΔH<0，A项正确； B．B点与C点温度相同，平衡常数相等，B项正确； C．k正、k逆随温度变化而变化，温度不变，k正、k逆不变，增大体系压强，k正－k逆的值不变，C错误； D．C点时，甲醇的体积分数是50%，假设起始n(CO)＝1 mol，n(H2)＝2 mol，消耗的CO的物质的量为x mol，则列三段式： 　　　　　2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g) 初始(mol)　　2　　　1　　　　 0 转化(mol)　　2x　　 x　　　　 x 平衡(mol)　2－2x　1－x　　　 x 甲醇的体积分数为＝50%，x＝0.75，平衡常数Kp＝＝，D项正确。 74．(2024届河北邯郸质检)一定温度下，向容积为2 L的恒容密闭容器中通入一定量N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＞0，反应起始时容器内气体的总压强为p，体系中各组分的物质的量随时间(t)的变化如表。 t/s 0 20 40 60 80 n(N2O4)/mol 0.100 0.062 0.048 0.040 0.040 n(NO2)/mol 0 0.076 0.104 0.120 0.120 下列说法正确的是 A．20～60 s内，NO2的平均反应速率v＝1.1×10－3 mol·L－1·s－1 B．N2O4的平衡转化率为40% C．该温度下，反应的压强平衡常数Kp＝p D．80 s时，再充入0.03 mol NO2、0.01 mol N2O4，平衡逆向移动 答案：D 解析：A．20～60 s内，NO2物质的量改变量为0.044 mol，则NO2平均反应速率v＝＝5.5×10－4mol·L－1·s－1，故A错误； B．平衡时N2O4的物质的量为0.040 mol，则消耗的N2O4的物质的量为0.06 mol，N2O4的平衡转化率为α(N2O4)＝×100%＝60%，故B错误； C．平衡时N2O4的物质的量为0.040 mol，NO2的物质的量为0.120 mol，总的气体物质的量为0.160 mol，根据已知条件，得到平衡时气体总压强为1.6p，平衡时，p(NO2)＝1.2p，p(N2O4)＝0.4p，反应的压强平衡常数Kp＝＝＝3.6p，故C错误； D．平衡时平衡常数K＝＝＝0.18，再充入0.03 mol NO2、0.01 mol N2O4，此时Q＝＝0.225>K，则平衡逆向移动，故D正确。 75．草酸二甲酯(CH3OOCCOOCH3)和H2在催化剂条件下发生如下反应： 反应Ⅰ：CH3OOCCOOCH3(g)＋2H2(g)CH3OOCCH2OH(g)＋CH3OH(g) △H1＜0 反应Ⅱ：CH3OOCCOOCH3(g)＋4H2(g)HOCH2CH2OH(g)＋2CH3OH(g) △H2＜0 将1mol CH3OOCCOOCH3(g)和3molH2(g)通入含催化剂的1 L恒容容器中，相同时间内测得草酸二甲酯的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性与温度的关系如图所示。已知，b线表示HOCH2CH2OH的选择性[×100%]。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ在高温条件下才能自发 B．190~198℃范围内，升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率减小 C．c线表示草酸二甲酯的转化率与温度的关系 D．可用M点对应的转化率和选择性的数据求194℃时反应Ⅱ的平衡常数K 答案：B 解析：A．该反应为气体体积缩小的放热反应，则△H＜0、△S＜0，自发进行时△G＝△H＋T·△S ＜0，说明该反应在低温下能够自发进行，A错误； B．2个反应均为放热反应，升温平衡左移，则190~198℃范围内，升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率减小，B正确； C．HOCH2CH2OH和CH3OOCCH2OH的选择性之和应为100%，由选择性50%时b线和c线相交，得出c线表示CH3OOCCH2OH的选择性，故a线表示草酸二甲酯的转化率，C错误； D．反应Ⅱ为放热反应，达平衡后升高温度应逆向移动，反应物转化率应下降，但a线却在增大，说明在测定时间时反应未达平衡，M点数据不是平衡时的数据，不能求平衡常数，D错误； 76．利用CO2和H2合成甲醇时主要涉及以下反应： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)； ΔH1＝－58kJ·mol-1 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)； ΔH2＝41kJ·mol-1 向含有催化剂的密闭容器中充入充入物质的量之比为1∶3的CO2和H2混合气体，其他条件一定，反应相同时间，测得CO2的转化率和CH3OH的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的ΔH＝＋99kJ·mol-1 B．250℃时容器中CH3OH的物质的量小于210℃时容器中 C. 平衡时CO2的转化率为20%，CH3OH的选择性为75%，则H2的转化率为33.4% D. 研发低温下催化活性强、对CH3OH的选择性高的催化剂有利于CH3OH的合成 答案：D 解析：A．设①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)；ΔH1＝－58kJ·mol-1，②CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；ΔH2＝41kJ·mol-1，依据盖斯定律：①－②得CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的ΔH＝－99kJ·mol-1，A错误； B．如图所示，250℃时二氧化碳转化率比210℃时二氧化碳转化率高一倍还多，即250℃时消耗二氧化碳的量比210℃时消耗二氧化碳的量大的多，但250℃时和210℃时甲醇选择性[×100%]却相差不大，则250℃时容器中CH3OH的物质的量多于210℃时容器中CH3OH的物质的量，B错误； C．设起始时二氧化碳的物质的量为a，平衡时一氧化碳的物质的量为b，甲醇的物质的量为c，由甲醇的选择性为75%可得×100%=75%，解得c=3b，由反应方程式可知，反应消耗二氧化碳和氢气的物质的量分别为(3b+b)、(9b+b)，由二氧化碳的转化率为20%可得×100%＝20%，解得a＝20b，则氢气的转化率为×100%＝×100%＝16.7%，C错误； D．依据图示可知，较低温度下CH3OH的选择性高，因此研发低温下催化活性强、对CH3OH的选择性高的催化剂有利于CH3OH的合成，D正确； 77．对于反应SiCl4(g)＋2H2(g)Si(s)＋4HCl(g)△H＝＋472kJ∙mol－1，下列说法正确的是 A. 恒温恒容密闭容器中，混合气体密度不再改变时反应达平衡 B. 其他条件不变，升高温度或增大压强均能提高SiCl4的平衡转化率 C. 其他条件不变，增大起始投料比的值能提高H2的平衡转化率 D. 其他条件不变，取出部分Si(s)有利于平衡正向移动 答案：A 解析：A．硅是固体，在恒容容器中体积不变，则密度是变量，混合气体密度不再改变时反应达平衡，A正确； B．该反应为气体分子数增多的反应，增大压强平衡逆向移动，SiCl4的平衡转化率降低，B错误； C．其他条件不变，增大起始投料比的值，则SiCl4的转化率增大，而氢气的转化率降低，C错误； D．硅为固体，则取出部分Si(s)，其浓度不变，平衡不移动，D错误； 78．煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量C(s)的和2molH2O(g)，起始压强为0.4MPa时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ．C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) △H1＝＋131.4kJ/mol Ⅱ．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H2＝－41.1kJ/mol 下列说法错误的是 A. 平衡后，升高温度，CO的含量会增大 B. 平衡时CO2的体积分数不大于 C. 平衡时、H2O(g)的转化率为60%，CO的物质的量为0.4mol，则整个体系会放出热量 D. 在相同条件下、维持压强为0.4MPa达到平衡，所得H2含量会更高 答案：C 解析：A．根据盖斯定律，反应I－II可得反应C(s)＋CO2(g)＝2CO(g)△H＝＋131.4－(－41.1)＝＋172.5kJ/mol，升高温度，该反应平衡正向移动，CO的含量会增大，故A正确； B．假设反应I和II的H2O(g)均完全转化1mol，会生成1molCO2、2molH2，此时CO2的体积分数即物质的量分数为＝，但该反应是可逆反应，因此平衡时CO2的体积分数不大于，故B正确； C．反应I中H2O(g)转化xmol，反应II中H2O(g)转化ymol，假设先发生反应I，则列三段式： 反应I： C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) 起始(mol) 2 0 0 转化(mol) x x x 平衡(mol) 2－x x x 反应II： CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 起始(mol) x 2－x 0 x 转化(mol) y y y y 平衡(mol) x－y 2－x－y y x＋y，平衡时、H2O(g)的转化率为60%，消耗△n(H2O)＝2mol×60%＝1.2mol，可得x＋y＝1.2，CO的物质的量为0.4mol，x－y=0.4，联立两式解得x=0.8，y=0.4，反应I生成0.8molCO时吸收能量为0.8mol×131.4kJ/mol＝105.12kJ，反应II生成0.4molCO2时放出能量为0.4mol×41.1kJ/mol=16.44kJ，则整个体系会吸收热量，故C错误； D．反应I是气体体积增大的反应，反应II是气体体积不变的反应，根据题干在一定温度、体积固定条件下反应，压强与气体的物质的量成正比，则该反应压强会增大，若在相同条件下、维持压强为0.4MPa相对于原平衡即减小压强，平衡会正向移动，则达到新平衡，所得H2含量会更高，故D正确； 79．已知在溶液中可发生反应A＋2B＋3H+D＋2E＋H2O。在一定温度下，某实验小组用A、B的混合酸性溶液进行了三组实验，三组实验中B和H+的浓度相等，A的起始浓度为2.0mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L。测得c(B)随时间t的变化曲线如下图，下列说法不正确的是 A. 曲线Ⅲ起始时c(A)＝3.0mol/L B. 该条件下三组实验的反应速率均随反应进程先增后减 C. 起始时c(A)＝2.5mol/L时，1～2min内，A的平均反应速率为2×10-5mol·L-1·min-1 D. 若曲线Ⅰ平衡时的pH＝3，则该温度下该反应的平衡常数为(mol/L)-3 答案：D 解析：分析图像三条曲线可知，三组实验中B的起始浓度相同都为1.5×10-4mol/L，c(B)都减小到1.2×10-4mol/L时，△c(B)相同，所需时间不同，曲线III代表的反应所需时间最短，反应速率最快，曲线I代表的反应所需时间最长，反应速率最慢，由题干信息可知三组实验是在相同温度、B和H+的浓度相同条件下，只改变A的起始浓度引起的速率变化，增大A的起始浓度反应速率加快，所以起始浓度c(A)＝3.0mol/L时的反应速率最快，曲线III起始c(A)＝3.0mol/L，曲线I起始时c(A)＝2.0mol/L，曲线II起始时c(A)＝2.5mol/L。 A．由上述分析可知，曲线III起始时c(A)＝3.0mol/L，A项正确；(或分析图像中c(B)与时间t变化曲线，在相同时间内0～2min，△c(B)不同，曲线II：△c(B)≈(1.5－0.3)×10-4mol/L＝1.2×10-4mol/L I最大，反应速率最快，代表起始时c(A)＝3.0mol/L，A项正确； B．分析曲线I：0～2min △c(B)≈(1.5－1.4)×10-4mol/L＝0.1×10-4mol/L，2～4min △c(B)≈(1.4－0.7)×10-4mol/L＝0.7×10-4mol/L，4～6min △c(B)≈(0.7－0.3)×10-4mol/L＝0.4×10-4mol/L，2～4min △c(B)最大说明该时间内速率最快，该组实验反应速率随反应进程先增后减，同样方法分析曲线II及曲线III也得出相同结论，所以该条件下三组实验的反应速率均随反应进程先增后减，B项正确； C．曲线II为起始c(A)＝2.5mol/L时，c(B)与时间变化，从图中可知1min时c(B)＝1.4×10-4mol/L，2min时c(B)＝1.0×10-4mol/L，1～2min内，B的平均反应速率为v(B)＝＝＝4×10-5mol·L-1·min-1，不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量系数之比，计算A的平均反应速率， ＝，v(A)=2×10-5mol·L-1·min-1，C项正确； D．若曲线I平衡时的pH＝3，即c(H+)＝10-3mol/L，起始时c(A)＝2.0mol/L，c(B)＝1.5×10-4mol/L，可认为8min时处于平衡状态c(B)＝0.2×10-4mol/L利用三段式分析法： A ＋ 2B ＋ 3H+ D ＋ 2E ＋ H2O 起始(mol/L) 2.0 1.5×10-4 0 0 转化(mol/L) 0.65×10-4 1.3×10-4 0.65×10-4 1.3×10-4 平衡(mol/L) 2.0－0.65×10-4 0.2×10-4 10-3 0.65×10-4 1.3×10-4 该温度下该反应平衡常数K＝＝＝ (mol/L)-3，D项不正确； 80．如图所示，表示反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，△H＜0的正反应速率随时间的变化情况，试根据此曲线判断下列说法可能正确的是 A．t1时增加了SO2和O2的浓度，平衡向正反应方向移动 B．t1降低了温度，平衡向正反应方向移动 C．t1时减小了压强，平衡向逆反应方向移动 D．t1时减小了SO2的浓度，增加了SO3的浓度，平衡向逆反应方向移动 答案：D 解析：由图知在t1时刻v正减小，反应逆向进行，重新平衡时的速率大于原平衡速率，新平衡时反应物浓度比原来还大，结合平衡移动判断。 A．t1时增加了SO2和O2的浓度，正反应速率应大于原平衡速率，平衡向正反应方向移动，故A错误； B．t1降低了温度，平衡向正反应移动，重新平衡时的速率小于原平衡速率，故B错误； C．t1时减小了压强，平衡向逆反应方向移动，重新平衡时的速率小于原平衡速率，故C错误； D．t1时减小了SO2的浓度，增加了SO3的浓度，平衡向逆反应移动，新平衡时反应物浓度比可以原来还大，平衡时正反应速率可以比原平衡速率大，故D正确。 81．在2L刚性密闭容器中充入3molX(g)和3molY(g)，发生反应：3X(g)＋Y(g)2Z(g)△H。在不同温度下，X的转化率与时间的关系如图甲所示；反应速率与时间的关系如图乙所示。下列说法错误的是 A．加入合适催化剂，不能提高X的平衡转化率 B．v正：a点<b点 C．图乙中t0时改变的条件是升高温度 D．T2温度下，平衡常数K＝3.03 答案：D 解析：温度越高，反应达到平衡时所用的时间也就越短，所以可确定T1＞T2，但是温度越高，反应物的平衡转化率反而越低，说明该反应的正反应方向是放热反应，所以△H＜0。 A．催化剂不影响化学平衡，则加入合适催化剂不能提高X的平衡转化率，故A正确； B．温度越高反应速率就越快，反应物浓度大反应速率快，因为T1＞T2，b点的温度高于a点温度、且b点反应物浓度大，所以v正：a点＜b点，故B正确； C．图2中t0min时改变条件使正、逆反应速率都增大，逆反应速率增大的倍数较大，平衡向逆反应方向移动，则是升高温度所致， 故C正确； D．在2L刚性密闭容器中充入3molX(g)和3molY(g)，T2时X的转化率为80%，则列三段式有： 3X(g)＋Y(g)2Z(g) 起始(mol/L) 1.5 1.5 0 转化(mol/L) 0.4 1.2 0.8 平衡(mol/L) 1.1 0.3 0.8，则K＝＝21.5，故D错误； 82．一定温度下，将足量NH4NO3(s)加入含有催化剂的1L恒容密闭容器，发生下面两个反应： 反应1：NH4NO3(s)2H2O(g)＋N2O(g) △H1＜0 Kp1 反应2：NH4NO3(s)2H2O(g)＋N2(g)＋O2(g) △H2＜0 Kp2 测得平衡时容器中气体总压为39kPa，且P(N2)＝P(H2O)。下列说法不正确的是 A. 当氧气的分压不变时，反应2达到化学平衡 B. 平衡时，P(H2O)＝12kPa C. 该条件下，＝(3kPa) D. 维持其他条件不变，将容器体积扩充为2L，再次达到平衡后，c(H2O)∶c(N2)＝4∶1 答案：B 解析：A．随着反应2的进行，氧气越来越多，其分压越来越大，故当氧气的分压不变时，反应2达到化学平衡，A正确； B．设平衡时氮气分压P(N2)＝P(N2O)＝xkPa，则根据方程式1和2可知x+x+2x+2x+0.5x=39，解得x＝6，其中P(H2O)＝4x＝24kPa，B错误； C．结合选项B分析可知，该条件下，＝＝＝(3kPa)，C正确； D．适当扩大体积时，两个反应均正向移动，因反应物无气体，温度不变，平衡常数也不变，则各种物质的分压不变，则结合选项B的分析可知，再次达到平衡后，c(H2O)∶c(N2)＝4x∶x＝4∶1，D正确； 83．已知反应①CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K3。则下列说法中正确的是 A．反应①的平衡常数K1＝ B．反应③的平衡常数K3＝ C．对于反应③，恒容时，温度升高，氢气的浓度减小，则该反应的ΔH＞0 D．对于反应②，增加CuO的量，平衡正移 答案：B 解析：A．由化学平衡常数定义：可逆化学反应达到平衡状态时生成物与反应物的浓度（方程式系数幂次方）乘积比或反应产物与反应底物的浓度（方程式系数幂次方）乘积比可知，反应①的平衡常数K1＝，故A错误； B．反应①－反应②可得反应③，因此K3＝，故B正确； C．对于反应③，升高温度时，若氢气的浓度减小，说明平衡逆向移动，由此可知逆向为吸热反应，则该反应的ΔH＜0，故C错误； D．增加固体的量，不会影响化学平衡，故D错误； 84．纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)△H，按＝2投料比将H2与CO充入VL恒容密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法错误的是 A．△H＜0 B．N点CO转化率、平衡常数均大于M点 C． P1＞P2＞P3 D．T1℃、P3压强下，Q点对应的v正＞v逆 答案：B 解析：A．由图可知，随温度升高CO的平衡转化率下降，说明升温平衡逆向移动，则正向为放热反应，△H＜0，故A正确； B．N、M点温度相同，则K相同，故B错误； C．该反应正向气体分子数减小，增大压强平衡正向移动，减小压强平衡逆向移动，由图：压强由P3→P2→P1过程中CO转化率增大，可知平衡正向移动，则压强：P1＞P2＞P3，故C正确； D．T1℃、P3压强下M点为平衡状态，Q点转化率低于平衡转化率，则反应正向进行，v正＞v逆，故D正确； 85．向密闭容器中充入1molA，发生反应aA(g)bB(g)＋cC(g)，达到平衡时，体系中B的体积分数φ(B)随温度、压强的变化关系如图所示，下列判断正确的是 A．该反应的△H＜0，△S＜0 B．M、N点的化学平衡常数：M＞N C．P、M点A的转化率：P＜M D．恒温恒容条件下，P点时向容器中再充入少量A，达到新平衡时，φ(B)增大 答案：C 解析：A．由题图可知，压强不变时，升高温度，φ(B)减小，平衡逆向移动，故正反应为放热反应，△H＜0，温度不变时，增大压强，φ(B)减小，平衡逆向移动，故a＜b＋c，则△S＞0，A项错误； B．M、N点的温度相同，化学平衡常数相同，B项错误； C．P、M点的压强相同，降低温度，φ(B)增大，平衡正向移动，A的转化率增大，C项正确； D．恒温恒容条件下，P点时向容器中再充入少量A，相当于对体系加压，结合题图可知，达到新平衡时，φ(B)减小，D项错误。 86．将amolX、Y混合气体(物质的量之比为1∶1)加入某容积可变的密闭容器中，发生反应：mX＋nYpZ，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体X的物质的量浓度如表所示： 压强p/Pa 2×105 5×105 1×106 3×106 c(X)/(mol·L－1) 0.08 0.20 0.40 0.80 下列说法正确的是 A．保持一定温度，增大压强，平衡正向移动 B．当压强为3×106Pa时，此反应的平衡常数表达式为Kp＝ C．2×105Pa时X的平衡转化率大于5×105Pa时X的平衡转化率 D．当压强为2×105Pa时，若再向体系中加入bmolY，重新达到平衡时，体系中气体总物质的量为(a＋b)mol 答案：D 解析：A．保持一定温度、X(g)和Y(g)起始量相同，容积可变，结合表格中数据可知，在1×106Pa之前，增大压强为原来的x倍，X的平衡浓度等于原来X平衡浓度的x倍，则1×106Pa之前增大压强，平衡不移动，m+n=p，且Z一定为气体；3×106Pa是1×106Pa的3倍，但X的平衡浓度的值比0.40的3倍小，说明此时Z为非气态，在3×106Pa时，增大压强，平衡正向移动，A错误； B．当压强为3×106Pa时，Z为非气态，故此反应的平衡常数表达式为Kp＝，B错误； C．由上述分析可得，2×105Pa时X的平衡转化率与5×105Pa时X的平衡转化率相等，C错误； D．当压强为2×105Pa时，反应前后气体分子数不变，达到平衡时，体系共有amol气体，再向体系中加入bmolY，重新达到平衡时，体系中气体总物质的量为(a＋b)mol，D正确。 87．温度为T 时，在10L 恒容密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g)→2Z(g)， 反应过程中的部分数据如下表所示： n/mol t/min n(X) n(Y) n(Z) 0 1.2 1.6 0 2 0.8 4 0.7 7 1.0 9 1.0 下列说法正确的是 A. 反应0~4 min的平均速率v(Z)＝0.25 mol/(L ·min) B. 该反应在7 min后才达到了平衡 C. 该反应达到平衡状态时，c(Z)＝1.2 mol/L D. 物质X 的平衡转化率为50% 答案：D 解析：A．反应0~4 min 内消耗X 是1.2mol-0.7 mol= 0.5 mol，根据化学方程式可知生成Z是1.0 mol，所以0~ 4 min的平均速率v(Z)＝＝0.025mol·L-1·min-1 A 错误； B．该反应不一定在7 min后才达到了平衡，反应可能在7min之前已达到平衡，B错误； C．该反应达到平衡状态时消耗Y 是0.6 mol，生成Z 是1.2 mol，则c(Z)＝＝0.12 mol/L，C错误； D．根据以上分析可知平衡时消耗X 是0.6 mol，则物质X 的平衡转化率为×100%＝50%D正确。 88．相同温度下，分别在起始体积均为1L的两个密闭容器中发生反应：X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g)△H＝－akJ∙mol－1，实验测得反应的有关数据如下表。 容器 反应条件 起始物质的量/mol 达到平衡所用时间/min 达到平衡过程中的能量变化 X2 Y2 XY3 ① 恒容 1 3 0 10 放热0.1akJ ② 恒压 1 3 0 t 放热bkJ 下列叙述正确的是 A．反应②的平衡常数K约为0.0046 B．①中：从开始至10min内的平均反应速率v(X2)＝0.1mol-1·L·min-1 C．②中：X2的平衡转化率小于10% D．b>0.1a 答案：D 解析：A．①②中反应温度相同，平衡常数K的数值相同，故根据放出的热量值，可知参加反应的X2(g)为0.1mol，则：X2(g)＋3Y2(g)2XY3(g) 起始(mol·L－1) 1 3 0 转化(mol·L－1) 0.1 0.3 0.2 平衡(mol·L－1) 0.9 2.7 0.2 则反应①的平衡常数：≈0.0023，A错误； B．①中反应放热0.1akJ，说明10min内X2反应了0.1mol，物质的量浓度改变量为0.1mol·L-1，所以其平均速率为v(X2)=0.01mol·L-1·min-1，B错误； C．据容器①中数据，可算出X2的平衡转化率为10%，容器②是恒温恒压，容器①是恒温恒容，容器②相当于在容器①的基础上加压，平衡右移，所以X2的转化率大于10%，容器②放出的热量比容器①多，C错误； D．结合C分析可知，b＞0.1a，D正确； 89．(2025届贵阳质检)一种在常温、常压下催化电解实现工业合成氨反应的工艺为： 2N2＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)　ΔH1＝＋1 530 kJ·mol－1 该反应可分两步完成： 反应Ⅰ　N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH2＝－92.4 kJ·mol－1 反应Ⅱ　2H2O(l)2H2(g)＋O2(g)　ΔH3 (1)ΔH3＝________ kJ·mol－1。 (2)将1.00 mol N2和3.00 mol H2充入到3 L的恒容密闭容器中模拟反应Ⅰ： ①该反应中物质浓度随时间变化的曲线如图甲所示，0～10 min内，v(H2)＝________。 ②不同温度和压强下测得平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图乙所示，则B、C两点的平衡常数KB________KC(填“＞”“＜”“＝”或“不确定”)；B点时N2的转化率＝________(保留2位有效数字)。 (3)从图乙中获知反应Ⅰ存在着高温降低平衡产率与低温降低反应速率等调控矛盾。在工业生产中为提高合成氨的产率，通常从以下多个视角来综合考虑合理的工业生产条件： 反应速率的视角：①加入催化剂　②提高温度(控制在催化剂的活性温度内)； 平衡移动和原料的转化率的视角：③____________________，④___________________________。 (4)科学家为避免直接破坏N≡N键而消耗大量热能，通过新型催化剂降低了反应路径(如图丙)中决速步的能垒，使该反应在常温、常压下采用电化学方法也能实现，反应装置如图丁所示： ①反应路径中的决速步为________(填写“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。 ②阴极上的电极反应式为___________________________________________。 答案：(1)＋571.6　 (2)①0.075 mol·L－1·min－1　②＝　82%　(3)增大压强　增大N2的浓度　 (4)①Ⅱ　②N2＋6H＋＋6e－＝2NH3 解析：(1)由盖斯定律知，ΔH3＝＝＋571.6 kJ·mol－1。 (2)①由图甲可知，从反应开始到达到平衡，X、Y的浓度变化量分别为0.50 mol·L－1和0.75 mol·L－1，变化量之比为2∶3，所以X为NH3、Y为H2，则0～10 min内v(H2)＝0.75 mol·L－1÷10 min＝0.075 mol·L－1·min－1。 ②由于B、C两点的温度相同，平衡常数只与温度有关，因此KB＝KC；B点平衡体系中氨的体积分数为70%，设氮气的转化率为x，则平衡时氢气和氨气的变化量分别为3x mol和2x mol，平衡体系中共有(4－2x) mol气体，所以2x÷(4－2x)×100%＝70%，解之得x＝82%。 (3)根据影响平衡移动的因素分析，该反应是气体分子数减小的反应，增大压强可以使平衡正向移动，从而提高原料转化率；N2较易得到、价廉，增大N2的浓度也可使平衡正向移动，同时能提高H2的转化率。 (4)①反应路径中的决速步为活化能最高的一步，故决速步为Ⅱ。 ②与电池负极相连的电极为阴极，阴极发生还原反应，电极反应式为N2＋6H＋＋6e－＝2NH3。 90．(2025届南阳一中质检)二氧化碳催化加氢制取二甲醚(DME)有利于减少温室气体二氧化碳，制取过程发生如下反应： 反应Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49.5 kJ/mol 反应Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－23.4 kJ·mol－1 反应Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3＝＋41.2 kJ·mol－1 回答下列问题： (1)在压强一定的条件下，将CO2和H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管，测得平衡时“CO2的转化率”及“CH3OCH3(g)选择性”和“CO、CH3OH选择性的和”分别与温度的关系如图所示，回答下列问题： ①曲线C表示：________。 ②T1～T5温度之间，升高温度，比值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (2)已知反应Ⅲ的速率方程可表示为v正＝k正·p(CO2)·p(H2)，v逆＝k逆·p(CO)·p(H2O)，lg k与温度的关系如图所示，T2 ℃下，图中A、B点的纵坐标分别为a－0.7、a－1。T2 ℃、200 MPa时，向恒压容器中充入CO2(g)和H2(g)混合气体制取二甲醚(DME)，发生上述三个反应，平衡后，测得CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%、10%、5%，则H2O(g)体积分数为________，CH3OCH3(g)产率为________，生成CH3OCH3(g)的选择性为________，反应Ⅰ的Kp＝________(CH3OCH3选择性＝×100%；10-0.3＝0.50)。 答案：(1)①CO、CH3OH选择性的和　 ②增大 (2)40%(或0.4)　 40%(或0.4)　 66.7%(或或0.667) 或0.000 3 解析：(1)①反应Ⅱ为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH3OCH3(g)选择性减小，则曲线A为CH3OCH3(g)选择性；反应Ⅱ的进行使部分CH3OH继续消耗，故CO2的转化率大于CO、CH3OH选择性的和，因此曲线C表示CO、CH3OH选择性的和； ②T1～T5温度之间，升高温度，反应Ⅰ、Ⅱ为放热反应，逆向移动，n(H2O)减小，反应Ⅲ为吸热反应，升高温度平衡正向移动，但n(H2O)、n(CO)增加的量相等，故比值将增大。 (2)根据三个反应方程式中物质反应转化关系可知：反应Ⅲ产生CO与H2O的量相等，则根据CO含量是5%可知反应Ⅲ产生H2O占5%；根据反应Ⅱ中物质反应转化关系可知反应产生10% CH3OCH3(g)，会同时产生H2O占10%，消耗20%的CH3OH(g)，此时容器中CH3OH(g)占5%，则反应Ⅰ产生CH3OH(g)为20%＋5%＝25%，同时产生H2O占25%，故该容器中水的含量为5%＋10%＋25%＝40%(或写为0.4)；CO2气体参加三个化学反应，其中部分转化为CH3OCH3(g)，部分转化为CH3OH(g)和CO(g)，反应达到平衡时CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%、10%、5%，根据转化关系可知：理论上反应的CO2的体积分数为5%＋2×10%＋5%，反应Ⅲ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH3＝＋41.2 kJ·mol－1为吸热反应，升高温度平衡正向移动，根据图中曲线可知，当A、B两直线相交时，v正＝v逆，当温度降低时，增大，则v正＜v逆，则A为lg k逆随的变化曲线，B为lg k正随的变化曲线，T2 ℃时，lg k正－lg k逆＝lg ＝a－1－(a－0.7)＝－0.3，K＝＝10－0.3＝0.50，反应达到平衡时CH3OCH3(g)占10%，H2O占40%，CH3OH(g)和CO(g)体积分数均为5%，则CO2和H2的体积分数之和为1－10%－40%－5%－5%＝40%，设CO2占x，则H2占40%－x，平衡时CO2(g)、H2(g)、CO(g)、H2O(g)(单位：kPa)分压分别为x×200 kPa、(40%－x)×200 kPa、5%×200 kPa、40%×200 kPa，Kp＝＝0.50，解得x＝20%，根据C守恒，理论上CO2转化成CH3OCH3(g)的体积分数为20%×0.5＋(5%＋5%)×0.5＋10%＝25%，实际转化10%，则CH3OCH3(g)产率为×100%＝40%；CO2转化成CH3OCH3(g)的选择性为×100%＝66.7%；则对于反应Ⅰ的Kp＝＝ (KPa)-2。 91．(2025届安徽师大附中)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)。 (1)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示： ①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________ mol·L－1·min－1。 ②T2时该反应的平衡常数K＝________。 ③T2时Cl2的平衡转化率为________。 (2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)＝2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示： ①该反应的ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。 ②在p压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为________。 ③若反应一直保持在p压强条件下进行，则M点的压强平衡常数Kp＝________(用含p的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。 答案：(1)①0.1　②2　③50% (2)①<　②40%　③ 解析：(1)①10 min时，c(NOCl)＝1 mol·L－1，则转化的NO的物质的量浓度为1 mol·L－1，则v(NO)＝＝0.1 mol·L－1·min－1。 ②平衡常数K＝＝2。 ③Cl2的平衡转化率为×100%＝50%。 (2)①根据图像，升高温度，平衡时NO的转化率减小，平衡逆向移动，说明该反应的正反应属于放热反应，ΔH＜0。 ②根据图像，在p压强条件下，M点NO的转化率为50%，根据2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)可知，气体减小的体积为反应的NO的体积的一半，因此NO的体积分数为×100%＝40%。 ③设NO的物质的量为2 mol，则Cl2的物质的量为1 mol，列三段式： 2NO(g) ＋ Cl2(g) 2NOCl(g) 起始(mol) 1 1 0 转化(mol) 1 0.5 1 平衡(mol) 1 0.5 1 平衡分压 p× p× p× M点的压强平衡常数Kp＝＝。 92．(2025届北大附中质检)在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝_________________________。 (2)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。 (3)某温度下，各物质的平衡浓度符合关系式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________。 (4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K________1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。 (5)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积，平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。 (6)若1 200 ℃时，在某时刻反应体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2 mol·L－1、2 mol·L－1、4 mol·L－1、4 mol·L－1，则此时上述反应________(填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。 答案：(1)　(2)吸热 (3)700 ℃　 (4)等于　(5)不 (6)向逆反应方向进行 解析：(1)根据化学方程式CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)可知，该反应的平衡常数表达式为K＝。 (2)根据题干中的表格可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐增大，说明正反应为吸热反应。 (3)根据平衡常数表达式K＝可知，K＝3/5＝0.6，平衡常数只与温度有关，温度一定，平衡常数为定值，所以此时对应的温度为700 ℃。 (4)化学平衡常数只与温度有关，与反应物和生成物的浓度无关，所以只要在830 ℃条件下，该反应平衡常数的数值都为1.0。 (5)830 ℃达到平衡，扩大容器体积的瞬间，反应物和生成物的浓度都减小相同的倍数，根据平衡常数表达式K＝可知，反应物和生成物同时改变相同的倍数，Q＝K，平衡不移动。 (6)1 200 ℃时，Q＝，将各物质的浓度代入可得Q＝4，而此温度下的平衡常数为2.6，即Q>K，所以该反应向逆反应方向进行。 93．(2025届河北保定一模)我国要在2060年实现碳中和的目标，CO2的资源化对于实现碳中和具有重要意义。回答下列问题： (1)CH4与CO2重整生成H2和CO的反应为CH4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g)ΔH＝＋247.6 kJ·mol-1。 在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4，发生上述反应，起始压强为p，CO2的平衡转化率为α，达平衡时，容器内总压强为________，该反应的平衡常数Kp＝____________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。 (2)利用CO2和H2合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)　ΔH。 ①在恒容密闭容器中，起始压强相同，反应温度、投料比对CO2平衡转化率的影响如图1所示。则ΔH________0(填“>”或“<”，下同)；a________3；M、N两点的反应速率v逆(M)________v正(N)。 ②常压某温度下，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3(总物质的量为4a mol)的投料比充入密闭容器中发生反应。n(C2H4)随时间(t)的变化趋势如图2中曲线A所示。其他条件相同，若将容器的体积改为原来的一半，0～t1时刻n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线为__________(填“B”“C”或“D”)。 答案：(1)(1＋α)p　 (2)①<　 >　 <　 ②C 解析：(1)在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4，假设投料均为1 mol，起始压强为p，CO2的平衡转化率为α，达平衡时： CH4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g) 起始(mol) 1 1 0 0 转化(mol) α α 2α 2α 平衡(mol) 1－α 1－α 2α 2α 则反应后总的物质的量为(2＋2α) mol，根据阿伏加德罗定律可知，容器内总压强为 ×p＝(1＋α)p，该反应的平衡常数Kp＝＝。 (2)①由题图1可知，相同条件下，升高温度，二氧化碳转化率下降，则平衡逆向移动，反应为放热反应，ΔH小于零；相同条件下，增加氢气的投料，平衡正向移动，会提高二氧化碳的转化率，故a>3；M、N均为平衡点，各自的正、逆反应速率相等，由于N点温度更高，则反应速率更快，故M、N两点的反应速率v逆(M)<v正(N)。 ②2CO2(g)＋6H2(g)CH2＝CH2(g)＋4H2O(g)，反应为气体分子数减小的反应，其他条件相同，若将容器的体积改为原来的一半，物质浓度变大，反应速率更快，缩小体积相当于增大压强，达到新平衡时相当于在原有平衡的基础上正向移动，则生成乙烯的物质的量更大，结合图2可知，0～t1时刻n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线为C。 94．(2025届北京第二中学质检)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题： (1)已知下列反应的热化学方程式： ①2H2S(g)S2(g)＋2H2(g)　ΔH1＝＋180kJ/mol ②CH4(g)＋S2(g)CS2(g)＋2H2(g)　ΔH2＝＋81kJ/mol 计算反应③CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)的ΔH3＝________kJ/mol；反应③能够自发的条件是____________。 (2)在1000℃时，反应①的ΔG＝＋45.2kJ/mol，反应③的ΔG＝－13.68kJ/mol。已知ΔG＝－RTlnK(R为常数，T为温度，K为平衡常数)，据此分析反应③处理H2S的工艺方法的优点是 。 (3)在不同温度、反应压强为100kPa，进料比分别为a、b、c的条件下，反应③H2S平衡转化率如图3所示，则a、b、c由大到小的顺序为____________；温度越高，反应③H2S平衡转化率越大的原因是 。 (4)在T℃、pkPa条件下，将n(H2S)∶n(CH4)＝1∶1的混合气进行反应③，同时发生副反应CH4(g)C(s)＋2H2(g)，达到平衡时，H2S的转化率为80%，CH4的转化率为90%，则反应③的Kp＝____________(kPa)2(列出计算式)。 答案：(1)＋261　高温　(2)反应③平衡常数更大，平衡时硫化氢的转化率更高　 (3)a＞b＞c　 反应③为吸热反应，温度升高，平衡正向移动　 (4) 解析：(1)由盖斯定律可知，①＋②得反应③，则ΔH3＝ΔH1＋ΔH2＝＋261kJ/mol；反应为熵增的吸热反应，则反应③能够自发的条件是高温。 (2)在1000℃时，已知ΔG＝－RTlnK，则反应①的lnK＝－＝－，反应③的lnK＝－＝，故反应③平衡常数更大，平衡时硫化氢的转化率更高。 (3)相同条件下，增加甲烷投料，平衡正向移动，会促进硫化氢的转化，故a、b、c由大到小的顺序为a>b>c。 (4)在T℃、pkPa条件下，将n(H2S)∶n(CH4)＝1∶1的混合气进行反应③，同时发生副反应CH4(g)C(s)＋2H2(g)，假设H2S、甲烷投料均为1mol，达到平衡时，H2S的转化率为80%，CH4的转化率为90%，则： CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g) 起始/(mol) 　1 1 0 0 转化/(mol) 　0.4 0.8 0.4 1.6 　　　　　 CH4(g)C(s)＋2H2(g) 起始/(mol) 0 0 转化/(mol) 0.9－0.4 1.0 则平衡时甲烷、硫化氢、二硫化碳、氢气的物质的量分别为0.1mol、0.2mol、0.4mol、2.6mol，总的物质的量为3.3mol，甲烷、硫化氢、二硫化碳、氢气分压分别为pkPa、pkPa、pkPa、pkPa，故则反应③的Kp＝( kPa)2。 95．(2025届北京第五中学一调)苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应为 反应Ⅰ：＋CO2(g) (g)＋H2O(g)＋CO(g)　ΔH 反应Ⅱ：H2(g)＋　ΔH1＝＋117.6kJ/mol 反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41.2kJ/mol 回答下列问题： (1)反应Ⅰ的ΔH＝________________。 (2)下列关于反应Ⅰ～Ⅲ的说法正确的是________(填字母)。 A. 及时分离出水蒸气，有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量 B．n(CO2)∶n(CO)保持恒定时，说明反应Ⅰ达到化学平衡状态 C. 其他条件相同，反应Ⅱ分别在恒容和恒压条件下进行，前者乙苯的平衡转化率更高 D. 反应Ⅲ正反应的活化能小于逆反应的活化能 (3)在催化剂MxOy作用下，CO2氧化乙苯脱氢制苯乙烯可能存在如图所示反应机理。该机理可表示为以下两个基元反应，请补充反应ⅱ： i： (g)＋MxOy(s)H2O(g)＋ (g)＋MxOy－1(s)； ii：_______________________________________________。 (4)常压下，乙苯和CO2经催化剂吸附后才能发生上述反应Ⅰ。控制投料比[n(CO2)∶n(乙苯)]分别为1∶1、5∶1和10∶1，并在催化剂作用下发生反应，乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示。 ①乙苯平衡转化率相同时，投料比越高，对应的反应温度越________(填“高”或“低”)。 ②相同温度下，投料比远大于10∶1时，乙苯的消耗速率明显下降，可能的原因为ⅰ.乙苯的浓度过低；ⅱ. 。 ③850 K时，反应经tmin达到图中P点所示状态，若初始时乙苯的物质的量为nmol，则v(苯乙烯)＝________mol/min。 (5)700K时，向恒容密闭容器中加入过量CaCO3和一定量乙苯，初始和平衡时容器内压强分别为p1kPa和p2kPa，则平衡时苯乙烯的分压为__________kPa(以含有p1、p2、p的代数式表示)[已知：①混合气体中某组分的分压等于总压与该气体物质的量分数之积；以平衡分压代替平衡浓度进行计算，可得反应的分压平衡常数Kp。②CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)　Kp＝pkPa]。 答案：(1)＋158.8kJ/mol　(2)AB　(3)MxOy－1(s)＋CO2(g)MxOy(s)＋CO(g)　 (4)①低　②CO2过多地占据催化剂表面，导致催化剂对乙苯的吸附率降低　③　(5) 解析：(1)根据盖斯定律，反应Ⅰ＝反应Ⅱ＋反应Ⅲ，则反应Ⅰ的ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝＋117.6kJ/mol＋41.2kJ/mol＝＋158.8kJ/mol。 (2)A．由反应Ⅰ可知，及时分离出水蒸气，有利于反应Ⅰ平衡正向移动，从而提高平衡混合物中苯乙烯的含量，A正确； B．二氧化碳为反应物，CO为生成物，反应过程中二氧化碳逐渐减少，CO逐渐增多，则n(CO2)∶n(CO)的比值在减小，当n(CO2)∶n(CO)保持恒定时，说明反应Ⅰ达到化学平衡状态，B正确； C．由于反应Ⅱ正向气体分子数增大，恒容条件下，容器内压强逐渐增大，不利于反应正向进行，因此恒压条件下乙苯的平衡转化率更高，C错误； D．反应Ⅲ为吸热反应，正反应的活化能大于逆反应的活化能，D错误。 (4)①温度相同时，n(CO2)∶n(乙苯)越大，乙苯的转化率越高，结合图像可知，越靠上的曲线乙苯转化率越高，则靠上曲线对应的n(CO2)∶n(乙苯)较大，则在转化率相同时，n(CO2)∶n(乙苯)较大的对应的温度越低。③850K时，反应经tmin达到P点，初始时乙苯的物质的量为nmol，此时乙苯转化率为50%，则消耗的乙苯的物质的量为0.5nmol，生成苯乙烯的物质的量为0.5nmol，v(苯乙烯)＝mol/min。 (5)由题给信息，可列出以下三段式(单位：kPa)： 起始(kPa)　　p1 转化(kPa)　　x x 　 x x x 平衡(kPa) p1－x p 　x x x 由题意得：p1－x＋p＋x＋x＋x＝p2，解得：x＝，苯乙烯的平衡分压为。 96．(2025届北京西城区联考)MnCeTiOx常用作脱硝催化剂，采用共沉淀法等比掺入金属M后，催化剂M0.15MnCeTiOx的脱硝性能及抗硫中毒性能会发生改变。烟气脱硝主要副产物为N2O，主反应如下： 反应Ⅰ：4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g)　ΔH1＝akJ/mol 反应Ⅱ：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH2＝－1 657.5kJ/mol (1)已知：N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＝＋180.5kJ/mol。则a＝________。 (2)某条件下对于反应Ⅰ，v正＝k正·ca(NH3)·cb(NO)，v逆＝k逆·ca(N2)·cd(H2O)，k正、k逆为速率常数。升高温度时，k正增大m倍，k逆增大n倍，则m________n(填“>”“<”或“＝”)。 (3)将模拟烟气按一定流速通到催化剂表面，不同温度下气体出口处测定相关物质浓度，得出NO的转化率，N2的选择性、N2O的生成量随温度变化关系分别如图1、图2。 ①选择Cu0.15MnCeTiOx时，温度高于260℃时NO转化率下降的原因可能为 。 ②综合分析，该脱硝过程应选择的最佳催化剂为________________。 (4)273℃，P0 kPa下，向恒温恒压密闭的容器中(假设仅发生反应Ⅰ、Ⅱ)通入4molNH3、4molNO、2molO2。 ①下列选项不能说明反应Ⅰ、Ⅱ均达到化学平衡状态的是________(填字母)。 A. 混合气体的平均摩尔质量保持不变 B．n(NH3)∶n(NO)保持不变 C. 有1molN—H断裂的同时，有1molN≡N断裂 D．NO的分压保持不变 ②达到平衡后测定O2转化率为30%，体系中NH3为1.2mol。则NO的转化率为________，反应Ⅰ的Kp＝____________________________(写出计算式即可)(分压＝总压×物质的量分数)。 答案：(1)－1838　(2)<　(3)①催化剂活性下降(或副反应增多)　②W0.15MnCeTiOx　 (4)①C　②75%　 Kp＝ 解析：(1)根据盖斯定律，ΔH1＝ΔH2－ΔH＝－1657.5kJ/mol－180.5kJ/mol＝－1838kJ/mol。 (2)反应Ⅰ是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，由k正增大m倍，k逆增大n倍可知，m＜n。 (3)①选择Cu0.15MnCeTiOx时，温度高于260℃，氮气的选择性降低，说明催化剂活性下降，副产物N2O的生成量增多，导致NO转化率降低，所以，温度高于260℃时，NO转化率下降的原因是催化剂活性下降，或者副反应增多等原因。 ②由图1可知，三条曲线均是先增大后减小，W0.15MnCeTiOx作催化剂时，NO的转化率最高；由图2可知，W0.15MnCeTiOx作催化剂时，副产物N2O的生成量最少且随温度升高变化不大，而氮气的选择性最高且随温度升高变化不大，所以该脱硝过程应选择的最佳催化剂为W1.5MnCeTiOx。 (4)①A．反应Ⅰ、Ⅱ均在恒温恒压密闭的容器中进行，且均是气体分子数增多的反应，混合气体总质量m总不变，根据平均摩尔质量＝，n总增大，平均摩尔质量减小，所以混合气体的平均摩尔质量保持不变，说明反应达到平衡状态，A错误； B．通入4molNH3、4molNO，若反应向右进行，反应Ⅰ按2∶3消耗氨气和NO，n(NH3)∶n(NO)增大，当n(NH3)∶n(NO)保持不变时，说明反应达到平衡状态，B错误； C．根据反应Ⅰ，可逆反应达到平衡状态时，断裂12molN－H的同时，断裂5molN≡N，C正确； D．反应Ⅰ、Ⅱ均是气体分子数增大的可逆反应，反应Ⅰ、Ⅱ均在恒温恒压密闭的容器中进行，随着反应的进行，混合气体物质的量增多，NO的分压减小，当NO的分压保持不变，说明反应达到平衡状态，D错误。 ②根据题意，参与反应的O2为2mol×30%＝0.6mol，剩余1.2molNH3，列式可得(单位：mol)： 4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(g) 起始(mol) 　4 4 0 0 转化(mol) 0.4 0.6 0.5 0.6 4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) 起始(mol) 4 4 2 0 0 转化(mol) 2.4 2.4 0.6 2.4 3.6 则NO的转化率为×100%＝75%。 平衡时体系中n(NH3)＝1.2mol，n(NO)＝1mol，n(N2)＝2.9mol，n(H2O)＝4.2mol，n(O2)＝1.4mol，混合气体总物质的量n(总)＝10.7mol，则P(NH3)＝×P0，P(NO)＝×P0，P(N2)＝×P0，P(H2O)＝×P0，反应Ⅰ的Kp＝＝。 97．(2025届河南开封二模)我国科学家成功用二氧化碳人工合成淀粉，其中第一步是利用二氧化碳催化加氢制甲醇。 (1)在标准状态下，由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓(ΔfH)。几种物质的标准摩尔生成焓如下： 物质 CO2(g) H2O(g) CH3OH(g) ΔfH/(kJ/mol) －393.5 －241.8 －205.0 ①由表中数据推测，H2O(l)的ΔfH________(填“＞”“＜”或“＝”)－241.8kJ/mol。 ②CO2(g)与H2(g)反应生成CH3OH(g)与H2O(g)的热化学方程式为　　　。 (2)在CO2(g)加氢合成CH3OH的体系中，同时发生以下反应： 反应ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＜0 反应ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＞0 ①一定条件下使CO2、H2混合气体通过反应器，测得220℃时反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比为n(CH3OH)∶n(CO2)∶n(CO)＝1∶7.20∶0.11，则该温度下CO2转化率＝_________×100%(列出计算式即可)。 ②其他条件相同时，反应温度对CO2的转化率的影响如图1所示，实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是__________________；温度高于260℃时，CO2平衡转化率变化的原因是_________________。 ③其他条件相同时，反应温度对CH3OH的选择性[CH3OH的选择性＝×100%]的影响如图2所示。温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值，从化学反应速率的角度解释其原因是_____________________________________________________。 ④温度T时，在容积不变的密闭容器中充入0.5molCO2(g)和1.0molH2(g)，起始压强为pkPa,10min达平衡时生成0.3molH2O(g)，测得压强为pkPa。若反应速率用单位时间内分压变化表示，10 min内生成CH3OH的反应速率v(CH3OH)＝____kPa/min；反应Ⅰ的平衡常数Kp＝____________(写出Kp的计算式)。 答案：(1)①＜　②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－53.3kJ/mol　 (2)①　②CO2的实验转化率未达到平衡转化率　温度升高，反应ⅰ逆向移动，反应ⅱ正向移动，温度高于260℃时，反应ⅱ正向移动的程度大于反应ⅰ逆向移动的程度　③在该条件下反应ⅰ和反应ⅱ均未达到平衡状态，反应ⅰ的速率大于反应ⅱ，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多　 ④　 解析：(1)①液态水的能量低于气态水，则液态水的标准摩尔生成焓小于气态水。②由题意得ΔH＝－[(205.0＋241.8)－393.5]kJ/mol＝－53.3kJ/mol。 (2)①220℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比n(CH3OH)∶n(CO2)∶n(CO)＝1∶7.20∶0.11，假设生成的CH3OH的物质的量为1mol，则生成的CO的物质的量为0.11mol，剩余的CO2的物质的量为7.20mol，根据碳原子守恒，起始的CO2的物质的量为1mol＋7.20mol＋0.11mol，则该温度下CO2转化率的计算式为×100%。 ②由图1可知在不同温度下，CO2转化率的实验值均小于平衡值，说明实验中反应均未达到化学平衡状态，反应ⅰ为放热反应，反应ⅱ为吸热反应，温度升高，反应ⅰ逆向移动，反应ⅱ正向移动，温度高于260℃时，反应ⅱ正向移动的程度大于反应ⅰ逆向移动的程度，所以CO2平衡转化率随温度升高还在增大。 ③由图2可知，温度相同时，CH3OH选择性的实验值略高于平衡值，从化学反应速率的角度看原因是在该条件下反应ⅰ的速率大于反应ⅱ，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多。 ④设反应ⅰ消耗CO2xmol，反应ⅱ消耗CO2ymol，列三段式： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 起始/mol 　0.5 1 0 0 转化/mol 　x 3x x x CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 起始/mol 　0.5 1 0 0 转化/mol 　y y y y 平衡时生成0.3mol水，即x＋y＝0.3，则平衡时n(CO2)＝[0.5－(x＋y)]mol＝0.2mol，气体总物质的量n(总)＝[0.2＋(1－3x－y)＋x＋0.3＋y]mol＝(1.5－2x)mol，恒温恒容时，压强之比＝气体物质的量之比，即＝，解得x＝0.25，y＝0.05mol，CH3OH分压为×p＝kPa，v(CH3OH)＝＝kPa/min，反应ⅰ的Kp＝＝＝。 98．(2025届安徽十校联考)我国明确提出2060年“碳中和”目标，意味着需要通过工艺改造、节能等措施减少在能源的产生、转换、消费过程中二氧化碳的排放。回答下列问题： Ⅰ.利用CO2和CH4制备合成气(CO、H2)，该反应分两步进行： 反应①：CH4(g)C(s)＋2H2(g)； 反应②：C(ads)＋CO2(g)2CO(g)。 上述反应中C(ads)为吸附性活性炭，有关物质的相对能量与反应历程的变化如图1所示。 (1)总反应CH4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g)能自发进行的条件为________；研究表明，总反应速率由反应①决定，请结合图1与碰撞理论说明原因： 。 Ⅱ.将CO2催化还原，是目前处理CO2的重要方法。 ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＜0 ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2 (2)已知CO和H2的燃烧热分别为－283kJ/mol和－285.8kJ/mol，H2O(l)===H2O(g)　ΔH3＝＋44kJ/mol，则ΔH2＝________kJ/mol。 (3)恒温恒容的密闭容器中，投入物质的量之比为1∶3的CO2和H2，发生反应ⅰ达到平衡，下列有关叙述正确的是________(填字母)。 A. 升高温度，逆反应速率增大，平衡常数减小 B. 按相同比例再加入一定量的CO2和H2，CO2和H2的转化率同时增大 C. 加入合适的催化剂可提高CO2的平衡转化率 D. 其他条件不变，改为恒温恒压，可以提高平衡时CH3OH的百分含量 (4)在一定条件下，向1L恒容密闭容器中充入2molCO2和6molH2，发生反应ⅰ，测得在相同时间内，不同温度下H2的转化率如图2所示，T2时，若起始压强为10atm，则Kp＝________atm－2(结果保留一位小数，Kp为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)。 Ⅲ.CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图3所示。反应①完成之后，以N2为载气，将恒定组成的N2、CH4混合气体匀速通入恒温反应器，流出气体各组分的气体流速随时间变化如图4所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。 (5)t1～t3，n(H2)比n(CO)多，可能发生副反应的化学方程式为____________________________。 (6)t2后，CO、CH4流速变化的原因可能是________________________________。 答案：(1)高温　反应①活化能大，单位体积内的活化分子数少，有效碰撞次数少，反应速率小　 (2)＋41.2　 (3)ABD　 (4)2.4 (5)CH4C＋2H2　 (6)t2后反应②中随着CaCO3的量减少，CaCO3与反应物的接触面积越来越小，直至反应停止，故CO的流速逐步减小至0；t3后因发生副反应，催化剂表面被积碳逐渐覆盖，直至失效，副反应减弱直至停止，故CH4的流速逐渐增大至不变 答案：(1)根据图1反应物总能量低，生成物总能量高知，总反应的ΔH＞0，ΔS＞0，根据自发条件ΔH－TΔS＜0推知，该反应在高温条件下能自发进行；反应①活化能大，反应速率小，总反应速率由反应①决定。 (2)由CO和H2的燃烧热分别为－283kJ/mol和－285.8kJ/mol可得，①CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－283kJ/mol，②H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)　ΔH＝－285.8kJ/mol，又③H2O(l)＝H2O(g)　ΔH3＝＋44kJ/mol，根据盖斯定律，反应②－①＋③得CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－285.8kJ/mol＋283kJ/mol＋44kJ/mol＝＋41.2kJ/mol。 (3)A．该反应为放热反应，升高温度，反应速率增大，平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确； B．按相同比例1∶3再加入一定量的CO2和H2，相当于加压，使得平衡正向移动，二者转化率都增加，B正确； C．催化剂只能改变化学反应速率而不影响平衡移动，C错误； D．该反应为气体分子数减小的反应，恒温恒容下平衡时压强降低，改为恒温恒压相当于增大压强，所以使得平衡正移，可以提高甲醇的百分含量，D正确。 (4)由图知T2 K下达到平衡时氢气的转化率为80%，则消耗H2的物质的量为4.8 mol，列三段式： 　 CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 起始(mol) 　 2 6 0 0 转化(mol) 　1.6 4.8 1.6 1.6 平衡(mol) 　0.4 1.2 1.6 1.6 平衡时气体总物质的量为4.8mol，平衡时气体的总压＝×10atm＝6atm，所以Kp＝＝≈2.4atm-2。 (5)CH4与CaCO3反应生成等物质的量的CO和H2，图中显示t1～t3内，n(H2)比n(CO)多，且n(H2)基本不变，n(CO)不断减小，说明副反应产生氢气，结合题干中催化剂上检测到有积碳推知，该副反应为CH4分解生成C和H2。 99．(2025届湖南师大附中质检)研究CO2资源的综合利用，对实现“碳达峰”和“碳中和”有重要意义。已知： I．CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) II．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) (1)一定条件下，速率常数与活化能、温度的关系式为Rlnk＝－＋C (R、C为常数，k为速率常数，Ea为活化能，T为温度)。一定温度下，反应Ⅰ的速率常数在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下，与温度的关系如图1所示。 在Cat2作用下，该反应的活化能Ea为___________kJ∙mol－1；催化效果更好的是___________(填“Cat1”或“Cat2”)。 (2)CO2在Cu－ZnO催化下，同时发生反应I、II；此方法是解决温室效应和能源短缺问题的重要手段。保持温度T时，在容积不变的密闭容器中，充入一定量的CO2及H2；起始及达到平衡时(tmin时恰好达到平衡)，容器内各气体物质的量及总压强如下表： 物质的量/mol 总压强/kPa CO2 H2 CH3OH(g) CO H2O(g) 起始 0.5 0.9 0 0 0 p0 平衡 n 0.3 p 若反应I、II均达到平衡时，p0＝1.4p＝1400kPa；则表中___________；0～tmin内，CO2的分压变化率为___________kPa∙min-1；反应I的平衡常数Kp＝___________(kPa)-2。 (3) CO2催化加氢制甲烷涉及的反应主要有： 主反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) △H4＜0 副反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) △H3 若将CO2和H2按体积比为1∶4混合(n总＝5mol)，匀速通入装有催化剂的反应容器中，发生上述反应(包括主反应和副反应)。反应相同时间，CO2转化率、CH4和CO选择性随温度变化的曲线分别如图所示。 ①a点的正反应速率和逆反应速率的大小关系为v正(α) ___________(填“＞”“=”或“＜”)v逆(α)。 ②催化剂在较低温度时主要选择___________(填“主反应”或“副反应”)。 ③350~400℃时；CO2转化率呈现减小的变化趋势，其原因是____________________________。 答案：(1)① 600 ② Cat1 (2)①0.2 ② ③3.75×10-5 (3)① ＞ ②主反应 ③ 350～400℃时，化学反应已达到平衡，且主要发生主反应，而主反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，CO2的转化率减小 解析：(1)将Cat2的直线的端点坐标代入方程，得解得Ea＝600kJ∙mol－1；在相同温度下，Rlnk的值越大，Ea越小，所以Cat1的催化效果好。 (2)设平衡时CO2的物质的量为；H2的物质的量为ymol；CO的物质的量为zmol； 根据：C守恒：x＋n＋z＝0.5 H守恒：2y＋4n＋0.3×2＝0.9×2 O守恒：2x＋n＋0.3＋z＝0.5×2 ＝ 解得：x＝0.2、y＝0.2、z＝0.1、n＝0.2； 平衡后各物质物质的量之和：0.2＋0.2＋0.2＋0.1＋0.3＝1.0(mol)， 平衡后各物质分压：p(CO2)＝0.2pkPa、p(H2)＝0.2pkPa、p(CH3OH)＝0.2pkPa、p(H2O)＝0.3pkPa， 起始时分压p′(CO2)＝p0kPa＝0.5pkPa，△p(CO2)＝0.5pkPa－0.2pkPa＝0.3pkPa＝300kPa，则CO2的分压变化率为kPa∙min-1；Kp＝(kPa)-2＝(kPa)-2＝3.75×10-5(kPa)-2。 (3)①根据图像可知，40°℃之前，CH4的选择性为100%；即400℃之前，发生主反应，主反应为放热反应，根据温度与CO2转化率的关系图可知，350℃时反应已达到平衡，350℃之前CO2的转化率逐渐增大，说明反应未达到平衡，即v正(α)＞v逆(α)。 ②根据题中图像可知，低温下，CH4的选择性为100%；即该催化剂在较低温度主要选择主反应。 ③根据上述分析，350℃时主反应已达到平衡，350～400℃时主要发生主反应，而主反应是放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，CO2转化率减小。 100．(2024届重庆二模)硫、氮的常见氧化物均为大气污染气体，研究其转化具有重要意义。回答下列问题： (1)利用反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) △H＜0，可实现汽车尾气的无害化处理。一定条件下进行该反应，测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m＝]的关系如图所示。 ①起始投料比m1、m2、m3从大到小的顺序为 。 ②随着温度的升高，不同投料比下CO平衡转化率趋于相近，原因是 。 (2)CoS2催化CO烟气脱硫具有广阔的工业化前景。一定温度下，向体积为1L的恒容密闭容器中充入2molCO(g)和1molSO2(g)，发生反应2CO(g)＋SO2(g)2CO2(g)＋S(s)。反应体系总压强p随时间t的变化如图所示。从反应开始到平衡，用CO的浓度变化表示的平均反应速率为 ，SO2的平衡转化率为 。 (3)已知：I．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) △H1＝－196.6kJ∙mol－1 Ⅱ．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) △H2＝－113.0kJ∙mol－1 平衡常数KII 反应Ⅱ的反应机理如下： Ⅲ．2NO(g)N2O2(g) (快) △H＜0 平衡常数KIII Ⅳ．N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g) (慢) △H＜0 平衡常数KIV ①KII、KIII、KIV的关系为 (用代数式表示)。 ②反应Ⅲ的活化能 (填“大于”“小于”或“等于”)反应Ⅳ的活化能。 ③若反应Ⅳ的v正＝k正∙c(N2O2)∙c(O2)，v逆＝k逆∙c2(NO2) (k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数)。升高温度，反应Ⅳ的将 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)在温度500K时，向2L恒温恒容密闭容器中加入0.2molNO和发生反应2NO(g)＋Cl2(g) 2ClNO△H＜0，起始总压为，经过10min反应达到平衡，用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)＝0.008mol·L-1·min-1。 ①500K时，该反应的平衡常数Kp＝ (以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 ②假设该反应的速率方程为：v＝k(－1)0.8∙(1－nα′)。式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；α为NO平衡转化率，α′为某时刻NO转化率，n为常数。在α′＝0.8时，将一系列温度下的k、α值代入上述速率方程，得到如图所示的速率～温度曲线。曲线上v最大值所对应的温度称为该α′下反应的最适宜温度tm。t＜tm时，v随温度升高而逐渐增大；t＞tm时，v随温度升高而逐渐减小，原因是 。 答案：(1) ①m1＞m2＞m3 ②温度较高时，温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡移动的影响(或其他正确答案) (2) 0.03mol·L-1·min-1 75％ (3)①KII＝KIII∙KIV ②小于 ③增大 (4)① ②升高温度，k增大使v逐渐增大，但升高温度，平衡逆向移动，α减小，使v逐渐减小。t＜tm时，随着温度升高，k增大对v的增大大于α引起的减小；t＞tm时，随着温度升高，k增大对v的增大小于α引起的减小(或其他正确答案) 解析：(1)①相同温度下，起始投料ｍ增大相当于增大一氧化氮的浓度，反应物一氧化氮浓度增大，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的转化率增大，由图可知，相同温度下，投料比为m1、m2、m3时，一氧化碳的转化率依次减小，则投料比的大小顺序为m1＞m2＞m3，故答案为：m1＞m2＞m3； ②该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，一氧化碳的转化率减小，则随着温度的升高，不同投料比下一氧化碳平衡转化率趋于相近说明随着温度升高，温度对平衡的影响逐渐增强，故答案为：温度较高时，温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡移动的影响； (2)由图可知，起始时容器内气体压强为160kPa，平衡时容器内气体压强为120kPa，设平衡时消耗二氧化硫的物质的量为amol，由题意可建立如下三段式： 2CO(g) ＋ SO2(g) 2CO2(g) ＋ S(s) 起始(mol) 2 1 0 起始(mol) 2a a 2a 起始(mol) 2－2a 1－a 2a 由物质的量之比等于压强之比可得：＝，解得x＝0.75，则50min反应达到平衡时一氧化碳的反应速率为＝0.03mol·L-1·min-1，二氧化硫的转化率为×100%＝75%，故答案为：0.03mol·L-1·min-1；75%； (3)①由盖斯定律可知，反应Ⅲ+Ⅳ得到反应Ⅱ，则平衡常数KII＝KIII∙KIV，故答案为：KII＝KIII∙KIV； ②反应的活化能越大，反应速率越慢，由反应Ⅳ为慢反应可知，反应Ⅲ的活化能小于反应Ⅳ，故答案为：小于； ③反应达到平衡时，正逆反应速率相等，由题给速率方程可知，反应Ⅳ中v正＝k正∙c(N2O2)∙c(O2)＝v逆＝k逆∙c2(NO2)，整理可得＝＝K，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则反应的平衡常数减小，所以增大，故答案为：增大； (4)①由题意可知，达到平衡时ClNO的物质的量为0.08 mol·L-1·min-1×2L×10min＝0.16mol，设平衡时压强为p，由方程式可知，平衡时一氧化氮、氯气的物质的量分别为0.2mol－0.16mol=0.04mol、0.1mol－0.16mol×＝0.02mol，由物质的量之比等于压强之比可得：＝，解得p＝ p0，则平衡一氧化氮、氯气、时的分压分别为： p0×＝ p0、 p0×＝ p0、 p0×＝ p0，反应的平衡常数Kp＝＝＝，故答案为：； ②升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，一氧化氮的转化率减小，则t＜tm时，随着温度升高，速率常数k增大对v的增大大于α引起的减小；t＞tm时，随着温度升高，k增大对v的增大小于α引起的减小，故答案为：升高温度，k增大使v逐渐增大，但升高温度，平衡逆向移动，α减小，使v逐渐减小，t＜tm时，随着温度升高，k增大对v的增大大于α引起的减小；t＞tm时，随着温度升高，k增大对v的增大小于α引起的减小。 学科网（北京）股份有限公司 $$