第二章 化学反应速率与化学平衡-2024-2025学年高二化学期末复习系列（十年高考真题同步学与考）

一、化学反应速率 1．化学反应速率的概念及其表示方法 2．化学反应速率的测定 （1）测定原理 利用化学反应中任何一种与物质浓度有关的可观测量进行测定。 （2）测定方法 ①直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等。 ②科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色变化和浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 二、化学反应速率的计算和比较 1．化学反应速率的计算 （1）公式法： v＝＝ ①如果题目中给出的是物质的量的变化量，在计算速率时应先除以体积，转化为浓度的变化量。 ②浓度的变化量Δc＝c(某时刻)－c(初始) 所以一般Δc(反应物)为负值，Δc(生成物)为正值， 而v是标量，只有正值，所以在计算反应速率时， v(反应物)＝－ v(生成物)＝。 （2）运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。 对于一个化学反应：mA＋nB===pC＋qD，v(A)＝－，v(B)＝－，v(C)＝，v(D)＝，且有：＝＝＝。 （3）“三段式”法 ①求解化学反应速率计算题的一般步骤： a．写出有关反应的化学方程式； b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比； c．根据已知条件列方程计算。 反应： mA(g)＋ nB(g)pC(g)　 起始/(mol·L－1) a b c 转化/(mol·L－1) x 某时刻(t s)/(mol·L－1) a－x b－ c＋ 再利用化学反应速率的定义求算 v(A)＝ mol·L－1·s－1； v(B)＝ mol·L－1·s－1； v(C)＝ mol·L－1·s－1。 ②计算中注意以下量的关系： 对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)； 对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)； 转化率＝×100%。 2．化学反应速率的比较方法 （1）定性比较 通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈，则反应速率：K＞Na。 （2）定量比较 ①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，转化为同一单位。 ②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除以相应物质的化学计量数。 ③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。 三、实验探究影响化学反应速率的外界因素 Ⅰ.定性研究影响化学反应速率的因素 1．实验原理 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 2H2O22H2O＋O2↑ 2．实验方案设计 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论 浓度 均出现浑浊，但后者出现浑浊更快 增大反应物浓度，化学反应速率增大 温度 混合后均出现浑浊，但70 ℃热水一组首先出现浑浊 升高温度，化学反应速率增大 催化剂 前者无明显现象，后者出现大量气泡 催化剂能加快化学反应速率 四、外界条件对化学反应速率的影响规律 外界因素 对化学反应速率的影响 注意事项 浓度 其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小 ①此规律只适用于气体或溶液的反应，对于固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，改变它们的量一般不会改变化学反应速率。 ②对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变 压强 对于有气体参加的化学反应，在温度、体积一定的条件下，增大压强，反应物的浓度增大，化学反应速率增大；减小压强，反应物的浓度减小，化学反应速率减小 ①压强只对有气体参加的反应的速率有影响。 ②压强对反应速率的影响是通过浓度对反应的影响实现的 温度 其他条件不变时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减慢 ①温度对反应速率影响的规律，对吸热反应、放热反应都适用。 ②若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，反之均减小 催化剂 催化剂加快化学反应速率 同等程度的影响正、逆反应速率 其他因素 接触面积、溶剂的性质、光、超声波、磁场等均能影响化学反应速率 五、有效碰撞理论 1．基元反应 大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。 2．反应机理 先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。 3．基元反应发生的先决条件 反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次碰撞都能发生化学反应。 4．有效碰撞 5．活化能和活化分子 （1）活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。 （2）活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。 6．反应物、生成物的能量与活化能的关系图 7．基元反应发生经历的过程 六、有效碰撞理论影响化学反应速率因素的解释 1．浓度 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大；反之，化学反应速率减小。 2．压强 增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大；反之，化学反应速率减小。 压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。 3．温度 微观解释：升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大；反之，化学反应速率减小。 4．催化剂 使用催化剂→改变了反应的历程(如下图)，反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率加快。 1．（2017·浙江·高考真题）对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L-1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。 时间 水样 0 5 10 15 20 25 I (pH=2) 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09 II(pH=4) 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16 Ⅲ(pH=4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 IV(pH=4，含Cu2+) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0 下列说法不正确的是（ ） A．在0～20 min内，I中M的平均分解速率为0.015mol·L-1·min-1 B．其它条件相同时，水样酸性越强，M的分解速率越快 C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比II大 D．由于Cu2+存在，IV 中M的分解速率比I快 【答案】D 【解析】A．根据化学反应速率数学表达式，v(M)==0.015mol/(L·min)，故A说法正确；B．对比I和II，在相同的时间内，I中消耗M的量大于II中，说明其他条件下不变，酸性越强，M的分解速率越快，故B说法正确；C．在0～25 min内，III中M的分解百分率=×100%=75%，II中M的分解百分率=×100%=60%，因此III中M的分解百分率大于II，故C说法正确；D．I和IV中pH不同，因此不能说明Cu2＋存在，IV中M的分解速率大于I，故D说法错误。故选D。 2．（2016·浙江·高考真题）某温度时，2NO(g)＋O2(g)＝2NO2(g)反应到2 s后，NO的浓度减少了0.06 mol·L-1，则以O2表示该时段的化学反应速率是 A．0.03 mol·L-1·s-1 B．0.015 mol·L-1·s-1 C．0.12 mol·L-1·s-1 D．0.06 mol·L-1·s-1 【答案】B 【解析】2s后，NO的浓度减少了0.06mol•L-1，则v(NO)==0.03mol/(L·s)，速率之比等于化学计量数之比，v(O2)=v(NO)=0.015mol/(L·s)，故选B。 3．（2018·浙江·高考真题）某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应 ，在其他条件相同时，测得实验数据如下表： 压强/(×105Pa) 温度/℃ NO达到所列转化率需要时间/s 50% 90% 98% 1.0 30 12 250 2830 90 25 510 5760 8.0 30 0.2 3.9 36 90 0.6 7.9 74 根据表中数据，下列说法正确的是 A．升高温度，反应速率加快 B．增大压强，反应速率变慢 C．在1.0×105PA．90℃条件下，当转化率为98%时的反应已达到平衡 D．若进入反应塔的混合气体为amol，反应速率以v=Δn/Δt表示，则在8.0×105PA．30℃条件下转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol/s 【答案】D 【解析】A．相同压强时，温度高时达到相同转化率需要的时间多，升高温度，反应速率越小，故选项A错误；B．相同温度，压强高时达到相同转化率需要的时间少，增大压强，反应速率变快,故选项B错误；C．在此条件下，当转化率为98%时需要的时间较长，不确定反应是否达到了平衡，故选项C错误；D．在amol混合气体进入反应塔，题目所示的外界环境下，NO的反应速率为v=∆n/∆t==mol/s，故D项正确。综上所述，本题正确答案为D。 4．（2009·宁夏·高考真题）硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为： Na2S2O3+ H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是 实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 【答案】D 【解析】“最先出现浑浊”，即反应速率最快；A项与B项温度相同、H2SO4浓度相同，B项中Na2S2O3的浓度比A项大，反应速率：B项>A项；C项与D项温度相同、H2SO4浓度相同，D项中Na2S2O3的浓度比C项大，反应速率：D项>C项；B项与D项Na2S2O3、H2SO4浓度都相同，D项温度高于B．反应速率：D项>B项；则反应最快的是D．D项最先出现浑浊，答案选D。 5．（2012·福建·高考真题）一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是 A．在0-50min之间， pH =2和 PH= 7时 R 的降解百分率相等 B．溶液酸性越强， R 的降解速率越小 C．R的起始浓度越小，降解速率越大 D．在 20-25min之间， pH =10时 R 的平均降解速率为 0.04mol·L-1·min-1 【答案】A 【解析】A．根据图示可知：在0-50min之间，pH=2和pH=7时R的降解百分率都是100%，故A正确；B．溶液酸性越强，即pH越小，线的斜率越大，可以知道R的降解速率越大，故B错误；C．根据影响化学反应速率的因素可知：R的起始浓度越小，降解速率越小，故C错误；D．pH=10时，在20-25min，R的平均降解速率为=0.04×10-4mol∙L-1min-1，D错误；故选A。 6．（2021·浙江·高考真题）取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I- 存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表： t/min 0 20 40 60 80 c/(mol·L-1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050 下列说法不正确的是 A．反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况) B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1 C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率 D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解 【答案】C 【解析】A．反应20min时，过氧化氢的浓度变为0.4mol/L，说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01mol，标况下的体积V=n·Vm=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，A正确；B．20~40min，消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)mol/L=0.20mol/L，则这段时间内的平均速率v===0.010mol/(L·min)，B正确；C．随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率，C错误；D．I-在反应中起到催化的作用，故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替，D正确；故答案选C。 7．（2017·江苏·高考真题）H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快 B．图乙表明，其他条件相同时，NaOH溶液浓度越小，H2O2分解速率越慢 C．图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快 D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大 【答案】C 【解析】A．图甲表明，相同时间内，pH=13的溶液中，H2O2的起始浓度越大，浓度的变化量越大，其分解速率越快，A正确；B．图乙表明，NaOH溶液浓度越小，相同时间内H2O2的浓度变化量越小，分解速率越慢，B正确；C．图丙表明，Mn2+浓度相同时，1.0mol/LNaOH中H2O2的浓度变化量小于0.1mol/LNaOH中H2O2的浓度变化量，所以溶液的碱性越强，H2O2的分解速率不一定越快，C不正确；D．图丙表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大，图丁表明，碱性溶液中，Mn2+浓度越大，对H2O2分解速率的影响越大，D正确；故选C。 8．（2021·辽宁·高考真题）某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是 A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 C．条件①，反应速率为 D．条件②，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为 【答案】B 【解析】A．由题干图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间更短，故反应速率越大，A正确；B．由题干图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B错误；C．由题干图中数据可知，条件①，反应速率为=，C正确；D．反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，由题干图中数据可知，条件②，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为125min÷2=，D正确；故答案为：B。 9．（2022·浙江·高考真题）在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是 A．从A．c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率 B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率 C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X) D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示 【答案】C 【解析】A．图象中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从A．c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，选项A正确； B．b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为反应物B的瞬时速率，选项B正确； C．化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，3v(B)=2v(X)，选项C不正确； D．维持温度、容积不变，向反应体系中加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，选项D正确；答案选C。 10．（2021·重庆·高考真题）甲异腈(CH3NC)在恒容密闭容器中发生异构化反应： CH3NC(g) →CH3CN(g)，反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示(图中T为温度)。该反应的反应速率v与c的关系为v=kc，k为速率常数(常温下为常数)，a点和b点反应速率相等，即v(a)=v(b)。下列说法错误的是 A．bf段的平均反应速率为1.0 × 10 -4mol/(L·min) B．a点反应物的活化分子数多于d点 C．T1>T2 D．3v(d)=2v(e) 【答案】C 【解析】设T1时，速率常数为k1，T2时，速率常数为R2，v(a)=v(b)， ， 。A．由题干信息可知， ，A正确；B．ad两点相比较，a点的浓度比d的浓度大，且其他的条件相同，故a点反应物的活化分子数多于d点，B正确；C．由以上可知，k2=2k1，v=kc，浓度相同的时候，v2>v1，温度越高，速率越大，故T2>T1，C错误；D． ，，k2=2k1，可得3v(d)=2v(e)，D正确；故选C。 一、化学平衡状态的建立 1．可逆反应 （1）概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。 （2）特征 2．化学平衡状态的建立 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下：N2＋3H22NH3 如图1所示，N2与H2发生反应。随着反应的进行，体系中N2和H2的浓度逐渐减小，v正逐渐减小，而NH3的浓度逐渐增大，v逆逐渐增大，t1时刻，它们的浓度不再改变，v正＝v逆，反应达到平衡。 如图2所示，NH3发生分解反应。随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐减小，v逆逐渐减小，而N2和H2的浓度逐渐增大，v正逐渐增大，t2时刻起，它们的浓度不再改变，v正＝v逆，反应达到平衡。 通过上述两例说明，平衡的建立与建立的途径无关。 3．化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 4．化学平衡状态的特征 二、化学平衡状态的判断方法 1．用本质特征判断 判断依据：正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v逆。 （1）同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 （2）不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 2．用宏观特征判断 判断依据：反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。 （1）各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。 （2）各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 （3）反应物的转化率、产物的产率保持不变。 3．用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项 （1）恒温恒容条件下，用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时，要特别关注反应前后气体分子总数的变化，如： mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 压强 当m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 是 当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定 混合气体的 当m＋n≠p＋q时，一定 是 当m＋n＝p＋q时，一定 不一定 （2）恒温恒容条件下，用“混合气体的密度”判断平衡状态时，要特别关注反应前后是否有非气态物质参与反应，如 关注各物质的状态 是否平衡 密度 C(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定) 是 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定) 不一定 H2(g)＋I2(g)2HI(g)(ρ一定) 不一定 三、化学平衡常数 1．化学平衡状态时浓度数据分析 分析课本表2­1　457.6 ℃时反应体系H2(g)＋I2(g)2HI(g)中各物质的浓度数据，我们可以发现以下规律： （1）无论该反应从正向进行还是从逆向进行，平衡时只要温度一定，的值近似相等。 （2）无论反应物或生成物的浓度如何改变，平衡时只要温度一定，的值也近似相等。 2．化学平衡常数的概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号K表示。 3．浓度商与化学平衡常数的表达式 （1）浓度商：对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示，即Q＝。 （2）化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到化学平衡时，K＝。 （3）Q与K的关系：当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。 4．化学平衡常数的意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。 K越大，表示反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大，当K＞105时，该反应就进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。 5．化学平衡常数的影响因素 （1）内因：不同的化学反应及化学方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。 （2）外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响。 四、化学平衡的有关计算 “三段式”法进行化学平衡的有关计算 可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为V L的恒容密闭容器中，反应物A．B的初始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 （1）模式 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) 则有①平衡常数K＝。 ②平衡时A的物质的量浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③平衡时A的转化率：α＝×100%，A．B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝∶。 ④平衡时A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡时和开始时的压强之比：＝。 ⑥混合气体的密度：ρ(混)＝ g·L－1。 ⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量：＝ g·mol－1。 ⑧生成物产率＝×100%。 （2）基本步骤 ①确定反应物和生成物的初始加入量； ②确定反应过程的转化量(一般设某物质的转化量为x)； ③确定平衡量。 1．（2016·浙江·高考真题）可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法不正确的是 A．正反应速率等于逆反应速率 B．反应物和生成物浓度不再发生变化 C．反应体系中混合物的组成保持不变 D．正、逆反应速率都为零 【答案】D 【解析】A．化学平衡为动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应速率相等，A正确；B．达到平衡状态时，各组分浓度不变，即各反应物和生成物浓度都不再发生变化，B正确；C．当反应体系中混合物的组成保持不变时，达到平衡状态，C正确；D．化学平衡为动态平衡，达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但都不等于零，D错误；故合理选项为D。 2．（2018·浙江·高考真题）已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H=-92kJ/mol。起始反应物为和，物质的量之比为1:3，且总物质的量不变，在不同压强和温度下，反应达到平衡时，体系中的物质的量分数如下表： 温度 压强 400℃ 450℃ 500℃ 600℃ 20MPa 0.387 0.274 0.189 0.088 30MPa 0.478 0.359 0.260 0.129 下列说法正确的是 A．体系中的物质的量分数越大，则正反应速率越大 B．反应达到平衡时，和的转化率之比为1∶1 C．反应达到平衡时，放出的热量均为92.4kJ D．600℃，30MPa下反应达到平衡时，生成的物质的量最多 【答案】B 【解析】A．体系中的物质的量分数越大，不能表示正反应速率越大，如20MPa，500℃时的物质的量分数大于30MPa，600℃时的物质的量分数，但温度和压强均为后者大，反应速率后者快，故A错误；B． 根据方程式，反应的氮气和氢气的物质的量之比为1:3，起始反应物中和的物质的量之比为1:3，因此反应达到平衡时，和的转化率之比1：1，故B正确；C． 无法确定反应的氮气和氢气的物质的量，因此无法计算平衡时放出的热量，故C错误；D． 根据表格数据，反应物的总物质的量不变时，的物质的量分数越大，生成的物质的量越多，则400℃，30MPa下反应达到平衡时，生成的物质的量最多，故D错误；故选B。 3．（2018·天津·高考真题）室温下，向圆底烧瓶中加入1 molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应；C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是 A．加入NaOH，可增大乙醇的物质的量 B．增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br C．若反应物增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变 D．若起始温度提高至60℃，可缩短反应达到平衡的时间 【答案】D 【解析】根据题目的反应，主要判断外界条件的变化对平衡和速率的应该结果即可。A．加入NaOH，中和HBr，平衡逆向移动，可增大乙醇的物质的量。选项A正确。B．增大HBr浓度，平衡正向移动，有利于生成C2H5Br。选B正确。C．若反应物增大至2 mol，实际上就是将反应物的浓度都增大至原来的2倍，比例不变（两次实验反应物的比例都是1:1，等于方程式中的系数比），只要反应物的投料比等于系数比，达平衡时反应物的转化率一定是相等的。所以两种反应物的转化率一定是1:1。选项C正确。D．若起始温度提高至60℃，考虑到HBr易挥发性，温度升高化学反应速率加快，而反应物浓度减小能使化学反应速率变慢，故不一定能缩短到达平衡的时间。选项D错误。故选D。 4．（2019·浙江·高考真题）已知X(g)＋3Y(g)⇌2W(g) ＋M (g)  △H=-a kJ·mol-1(a>0)。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1 mol X(g) 与1mol Y (g)，下列说法正确的是 A．充分反应后，放出热量为a kJ B．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1：2 C．当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡 D．若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 【答案】C 【解析】A．该反应为可逆反应，不会完全进行，投入原料1mol并未完全反应，故放出的热量小于akJ，选项A不正确；B．X和W分别为反应物和生成物，化学计量数只表示反应过程的转化比例，并不能说明达到平衡后的浓度之比，选项B不正确；C．当X的物质的量分数不再变化时，反应达到平衡，选项C正确；D．若增大反应物浓度，正逆反应速率均会增加，选项D不正确。答案选C。 5．（2015·天津·高考真题）某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：X（g）+m Y（g）3Z（g），平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是 A．m=2 B．两次平衡的平衡常数相同 C．X与Y的平衡转化率之比为1:1 D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L－1 【答案】D 【解析】A．某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：X（g）+m Y（g）3Z（g），平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ（g），则可等效为两等效平衡体系合，在合并瞬间X、Y、Z的体积分数不变，但单位体积内体系分子总数增多，依据勒夏特列原理平衡应朝使单位体积内分子总数减小方向移动，但再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，则说明m+1=3，故m=2，A项正确；B．同一化学反应的平衡常数只与温度有关，两次平衡温度不变，故两次平衡的平衡常数相同，B项正确；C．m=2，起始量X与Y之比为1:2，则反应过程中由方程式可知反应的X与Y之比为1:2，故X与Y的平衡转化率之比为1:1，C项正确；D．m=2，则该反应为反应前后气体总量不变的反应，故第二次平衡时Z的物质的量为：4mol×10%=0.4mol，故Z的浓度为0.4mol÷2L=0.2mol/L，故D项错误；本题选D。 6．（2019·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．H2(g)＋I2(g) ⇌ 2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变 B．C(s)＋H2O(g) ⇌ H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡 C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)＋B(g) ⇌ 2C(?)已达平衡，则A．C不能同时是气体 D．1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1 【答案】B 【解析】A．该可逆反应的反应前后气体计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，A项错误；B．在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，B项正确；C．即使A，C物质均为气体，反应前后气体体积也会发生变化，当压强不随时间变化时，仍能说明反应达到平衡，C项错误；D．易知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH，合成氨气实际参与反应n(H2)=3×10％=0.3mol，因而Q1=0.3/3×|ΔH|=0.1|ΔH|，分解氨气时实际消耗的n(NH3)=2×10％=0.2mol，Q2=0.2/2×|ΔH|=0.1|ΔH|，则Q1=Q2，D项错误。故答案选B。 7．（2020·浙江·高考真题）溶液与溶液发生反应：，达到平衡。下列说法不正确的是 A．加入苯，振荡，平衡正向移动 B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度 C．加入固体，平衡逆向移动 D．该反应的平衡常数 【答案】D 【解析】A．加入苯振荡，苯将I2萃取到苯层，水溶液中c（I2）减小，平衡正向移动，A正确；B．将5mL0.1mol/LKI溶液与1mL0.1mol/LFeCl3溶液混合，参与反应的Fe3+与I-物质的量之比为1:1，反应后I-一定过量，经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN溶液呈血红色，说明水溶液中仍含有Fe3+，即Fe3+没有完全消耗，表明该化学反应存在限度，B正确；C．加入FeSO4固体溶于水电离出Fe2+，c（Fe2+）增大，平衡逆向移动，C正确；D．该反应的平衡常数K=，D错误；答案选D。 8．（2022·天津·高考真题）向恒温恒容密闭容器中通入2 mol 和1 mol ，反应：达到平衡后，再通入一定量，达到新的平衡时，下列有关判断不正确的是 A．的平衡转化率增大 B．的平衡浓度增大 C．反应平衡常数不变 D．正向反应速率增大 【答案】A 【解析】A．平衡后，再通入一定量，平衡正向移动，但是的平衡转化率减小，A错误；B．平衡后，再通入一定量，平衡正向移动，的平衡浓度增大，B正确；C．平衡常数是与温度有关的常数，温度不变，平衡常数不变，C正确；D．再通入一定量，反应物浓度增大，正向反应速率增大，D正确； 故选A。 9．（2018·浙江·高考真题）反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  ΔH<0，若在恒压绝热的容器中发生，下列选项表明一定已达平衡状态的是 A．容器内的温度不再变化 B．容器内的压强不再变化 C．相同时间内，断开H－H键的数目和生成N－H键的数目之比1:1 D．容器内气体的浓度c(N2)：c(H2)：c(NH3)=1：3：2 【答案】A 【解析】当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态，以此解答该题。A．在恒压绝热容器中发生，达到平衡时，各物质的量不变，温度不再发生改变，故A正确；B．恒压条件下反应，压强不能用于判断是否达到平衡状态，故B错误；C．相同时间内，断开H－H键的数目和生成N－H键的数目相等，都为正反应速率，不能用于判断是否达到平衡状态，故C错误；D．平衡常数未知，浓度关系不能用于判断是否达到平衡状态，故D错误。故答案选A。 10．（2024·重庆·高考真题）醋酸甲酯制乙醇的反应为：。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．容器甲中平均反应速率 C．容器乙中当前状态下反应速率 D．容器丙中乙醇的体积分数为 【答案】D 【解析】温度越高反应速率越快，比较乙丙可知，丙反应升高温度，醋酸甲酯量增大，则反应逆向进行，正反应为放热反应，焓变小于0；A．由分析，该反应的，A错误； B．容器甲中平均反应速率，B错误；C．温度越高反应速率越快，比较乙丙可知，丙达到平衡状态，但不确定乙是否平衡，不能确定正逆反应速率相对大小，C错误；  D．对丙而言： 容器丙中乙醇的体积分数为，D正确；故选D。 11．（2008·上海·高考真题）在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，△H＜0体系中，n(NO)随时间的变化如表： 时间(s) 0 1 2 3 4 5 n(NO)(mol) 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 （1）用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v= 。 （2）右图中表示NO2浓度的变化的曲线是 。 （3）能说明该反应已达到平衡状态的是 。 A．v(NO2)=2v(O2) B．容器内压强保持不变 C．v逆 (NO)=2v正 (O2) D．容器内密度保持不变 （4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 。 A．及时分离除NO2气体 B．适当升高温度 C．增大O2的浓度 D．选择高效催化剂 【答案】 0.0015 b BC C 【解析】（1）反应速率通常由单位时间内浓度的变化量来表示。从0~2s内NO减少了0.020mol-0.008mol＝0.012mol，则消耗氧气0.006mol，用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v＝=0.0015mol/(L·s)； （2）NO2是生成物，在2s时根据（1）可知生成了0.012mol，其浓度为0.006mol/L，所以曲线b正确； （3）A. NO2和O2的反应速率之比始终是2︰1，选项A错误； B. 反应前后体积是变化的，即压强也是变化的，选项B正确； C. 反应速率的方向是相反的，且满足速率之比是相应的化学计量数之比，选项C正确； D. 密度是气体的质量和容器体积的比值，因为在反应过程中气体质量和容器体积均不变，所以密度始终不变，选项D错误； 答案选BC； （4）A. 中降低生成物浓度，反应速率降低，选项A错误； B. 升高温度，平衡向逆反应方向移动，选项B错误； C. 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动，选项C正确; D. 催化剂不能改变平衡状态选项D错误； 答案选C。 12．（2021·全国·高考真题）一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题： （1）历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICl，从而错过了一种新元素的发现，该元素是 。 （2）氯铂酸钡()固体加热时部分分解为、和，376.8℃时平衡常数，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)，在376.8℃，碘蒸气初始压强为。376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为，则 ，反应的平衡常数K= (列出计算式即可)。 （3）McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数。 得到和均为线性关系，如下图所示： ①由图可知，NOCl分解为NO和反应的 0(填“大于”或“小于”) ②反应的K= (用、表示)：该反应的 0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程 。 （4）Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为： 其中表示一个光子能量，表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要吸收 mol光子。 【答案】 溴(或) 24.8 大于 大于 设，即，由图可知：则：，即，因此该反应正反应为吸热反应，即大于0 0.5 【解析】（1）红棕色液体，推测为溴单质，因此错过发现的元素是溴(或)； （2）由题意玻376.8℃时璃烧瓶中发生两个反应：(s)(s)+(s)+2(g)、Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)。(s)(s)+(s)+2(g)的平衡常数，则平衡时p2(Cl2)=，平衡时p(Cl2)=100Pa，设到达平衡时I2(g)的分压减小pkPa，则，376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为，则0.1+20.0+p=32.5，解得p=12.4，则平衡时2p=2×12.4kPa=24.8kPa；则平衡时，I2(g)的分压为(20.0-p)kPa=(20×103-12.4×103)Pa，24.8kPa=24.8×103Pa，p(Cl2)=0.1kPa=100Pa，因此反应的平衡常数K=； （3）①结合图可知，温度越高，越小，lgKp2越大，即Kp2越大，说明升高温度平衡正向移动，则NOCl分解为NO和反应的大于0； ②Ⅰ. Ⅱ. Ⅰ+Ⅱ得，则的K=；该反应的大于0；推理过程如下：设，即，由图可知：则：，即，因此该反应正反应为吸热反应，即大于0； （4）Ⅰ. Ⅱ. Ⅰ+Ⅱ得总反应为2NOCl+hv=2NO+Cl2，因此2molNOCl分解需要吸收1mol光子能量，则分解1mol的NOCl需要吸收0.5mol光子。 一、浓度对化学平衡的影响 1．实验探究浓度对化学平衡的影响 按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： 实验原理 Fe3＋＋ 3SCN－Fe(SCN)3 (浅黄色) (无色)　　(红色) 实验操作 现象与结论 b溶液颜色变浅，平衡向逆反应方向移动 c溶液颜色变深，平衡向正反应方向移动 理论解释 发生Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe3＋浓度减小，Q＝增大，Q＞K，平衡向逆反应方向移动 c(SCN－)增大，Q＝减小，Q＜K，平衡向正反应方向移动 2.化学平衡移动 （1）概念：在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。 （2）化学平衡移动的特征 新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度、百分含量发生改变。 （3）化学平衡移动的过程分析 （4）化学平衡移动方向的判断 当Q＝K时：可逆反应处于平衡状态，v正＝v逆； 当Q＜K时：化学平衡向正反应方向移动，v正＞v逆； 当Q＞K时：化学平衡向逆反应方向移动，v正＜v逆。 3．浓度对化学平衡的影响规律及解释 （1）浓度对化学平衡移动的影响规律 当其他条件不变时： ①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移动。 ②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。 （2）用平衡常数分析浓度对化学平衡移动的影响： ①Q减小，则Q＜K，平衡向正反应方向移动 ②Q增大，则Q＞K，平衡向逆反应方向移动 4．分析浓度变化对正、逆反应速率的影响 已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： t1时刻，增大反应物浓度，使v正′增大，而v逆′不变，则v正′＞v逆′，平衡向正反应方向移动。 t1时刻，减小生成物浓度，使v逆′减小，而v正′不变，则v正′＞v逆′，平衡向正反应方向移动。 t1时刻，增大生成物浓度，使v逆′增大，而v正′不变，则v逆′＞v正′，平衡向逆反应方向移动。 t1时刻，减小反应物浓度，使v正′减小，而v逆′不变，则v逆′＞v正′，平衡向逆反应方向移动。 5．应用 在工业生产中，适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。 二、压强对化学平衡的影响 1．实验探究压强对化学平衡的影响 按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： 实验原理 2NO2(g)N2O4(g) (红棕色)　　　(无色)　　　 实验步骤 活塞Ⅱ处→Ⅰ处，压强增大 活塞Ⅰ处→Ⅱ处，压强减小 实验现象 混合气体的颜色先变深又逐渐变浅 混合气体的颜色先变浅又逐渐变深 实验结论 活塞往里推，管内容积减小，气体的压强增大，c(NO2)增大，颜色变深，但颜色又变浅，说明c(NO2)减小，平衡向正反应方向移动。 活塞往外拉，管内容积增大，气体的压强减小，c(NO2)减小，颜色变浅，但气体颜色又变深，说明c(NO2)增大，平衡向逆反应方向移动 2.压强对化学平衡的影响规律及解释 （1）在其他条件不变时： ①增大压强，化学平衡向气体体积缩小的方向移动。 ②减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 ③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动。 （2）用v－t图像分析压强对化学平衡的影响 ⅰ.对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n<p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如①、②所示： t1时刻，增大容器容积，压强减小，v正′、v逆′均减小，缩体方向的v逆′减小幅度更大，则v正′＞v逆′，平衡向正反应方向移动。 t1时刻，缩小容器容积，压强增大，v正′、v逆′均增大，缩体方向的v逆′增大幅度更大，则v逆′＞v正′，平衡向逆反应方向移动。 ⅱ.对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n＝p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如③所示： t1时刻，若缩小容器容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中上线。t1时刻，若增大容器容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中下线。 三、温度、催化剂对化学平衡的影响 1．温度对化学平衡的影响 （1）实验探究温度对化学平衡的影响 按表中实验步骤要求完成实验，观察实验现象，填写下表： 实验原理 　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 实验步骤 实验现象 热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅 实验结论 混合气体受热颜色加深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆反应方向移动；混合气体被冷却时颜色变浅，说明NO2浓度减小，即平衡向正反应方向移动 （2）温度对化学平衡的影响规律 ①任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。 ②当其他条件不变时： 温度升高，平衡向吸热反应的方向移动； 温度降低，平衡向放热反应的方向移动。 （3）用v—t图像分析温度对化学平衡的影响 已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)　ΔH＜0，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示。 t1时刻，升高温度，v′正、v′逆均增大，但吸热反应方向的v′逆增大幅度大，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。 t1时刻，降低温度，v′正、v′逆均减小，但吸热反应方向的v′逆减小幅度大。则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。 2．催化剂对化学平衡的影响 （1）催化剂对化学平衡的影响规律 当其他条件不变时： 催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。 （2）用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响 t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数增大，则v′正＝v′逆，平衡不移动。 四、勒夏特列原理 1．定义 如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 简单记忆：改变―→减弱这种改变。 2．适用范围 （1）勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。 （2）勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个因素”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个因素，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的因素对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 1．（2022·浙江·高考真题）关于反应，达到平衡后，下列说法不正确的是 A．升高温度，氯水中的减小 B．氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，增大 C．取氯水稀释，增大 D．取两份氯水，分别滴加溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度 【答案】D 【解析】A．HClO受热易分解，升高温度，HClO分解，平衡正向移动，c(HClO)减小，A正确；B．氯水中加入少量醋酸钠固体，醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子，氢离子浓度减小，平衡正向移动，c(HClO)增大，B正确；C．氯水稀释，平衡正向移动，而c(HClO)和c(Cl-)均减小，但HClO本身也存在电离平衡HClO⇌H++ClO-，稀释促进了HClO的电离，使c(HClO)减少更多，因此增大，C正确；D．氯水中加硝酸银产生白色沉淀，证明溶液中有氯离子，氯水中加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，证明生成了碘单质，溶液中有强氧化性的物质，而氯气和次氯酸都有强氧化性，不能证明反应物和生成物共存，即不能证明上述反应存在限度，D错误；答案选D。 2．（2021·北京·高考真题）NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是 A．1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子 B．断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量 C．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的 D．恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅 【答案】B 【解析】A．1molNO2含有1molN原子，1molN2O4含有2molN原子，现为可逆反应，为NO2和N2O4的混合气体,1 mol平衡混合气体中所含N原子大于1 mol 小于2mol ，A项错误；B．反应2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应，反应热=反应物总键能-生成物总键能，故完全断开2molNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1molN2O4分子中的共价键所吸收的热量少，B项正确；C．气体体积压缩，颜色变深是因为体积减小，浓度变大引起的，C项错误；D．放热反应，温度升高，平衡逆向移动，颜色加深，D项错误；答案选B。 3．（2014·江苏·高考真题）一定温度下，在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) 容器 编号 温度（℃） 起始物质的量（mol） 平衡物质的量（mol） CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) I 387 0.20 0.080 0.080 Ⅱ 387 0.40 Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090 下列说法正确的是 A．该反应的正反应为吸热反应 B．达到平衡时，容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小 C．容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长 D．若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol，则反应将向正反应方向进行 【答案】D 【解析】A．容器I与容器Ⅲ相比甲醇的起始物质的量相等，但温度不同，温度较低时生成物的物质的量多，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应，A错误；B．反应前后体积不变，因此容器Ⅱ与容器I相比平衡等效，因此达到平衡时，容器I中的CH3OH体积分数和容器Ⅱ中的相等，B不正确；C．容器I中温度高，反应速率快，因此容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的少，C不正确；D．根据容器I表中数据可知，平衡时生成物的浓度均是0.080mol/L，则根据反应的化学方程式可知消耗甲醇的浓度是0.16mol/L，所以平衡时甲醇的浓度是0.04mol/L，所以该温度下的平衡常数K＝＝4。若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol，则此时＝1.5＜4，所以反应将向正反应方向进行，D正确；答案选D。 4．（2024·江西·高考真题）温度T下，向1L真空刚性容器中加入，反应达到平衡时，，      下列说法正确的是 A．再充入1mol X和1mol Y，此时 B．再充入1mol X，平衡时 C．再充入，平衡向右移动 D．若温度升高，X的转化率增加，则上述反应 【答案】A 【解析】由题意可知，平衡时Y的浓度为0.4mol/L，由方程式可知，X的浓度为1mol/L—0.4mol/L=0.6 mol/L，Z的浓度为0.4mol/L，则反应的平衡常数K=≈0.27。A．向真空刚性容器中再充入1mol X和1mol Y时，反应的浓度商Qc==0.35＞K，则反应向逆反应方向进行，正反应速率小于逆反应速率，故A正确；B．向真空刚性容器中再充入1mol X相当于增大压强，该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，则平衡时，Y的浓度小于0.8mol/L，故B错误；C．向真空刚性容器中再充入不参与反应的1mol氮气，反应体系中各物质浓度不变，平衡不移动，故C错误；D．温度升高，X的转化率增加，说明平衡向正反应方向移动，该反应为焓变大于0的吸热反应，故D错误；故选A。 5．（2024·浙江·高考真题）为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向溶液中加入溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动 B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动 C 温度 将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 D 催化剂 向乙酸乙酯中加入溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 【答案】C 【解析】A． 在K2CrO4溶液中存在平衡 ，且该溶液具有氧化性，HBr具有还原性，向溶液中加入溶液，可发生氧化还原反应生成Br2使溶液变为橙色，干扰探究浓度对化学平衡的影响，A错误；B．反应2HIH2+I2为反应前后气体总体积不变的可逆反应，向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入，不能改变反应混合物中各组分的浓度，因此气体颜色不变，但是不能由此得到改变压强平衡不移动的结论，因为容器的体积没有改变，B错误；C．反应为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，C正确；D．催化剂只会改变化学反应速率，不影响平衡移动，D错误；答案选C。 6．（2021·辽宁·高考真题）某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是 A．升高温度，若增大，则 B．加入一定量Z，达新平衡后减小 C．加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后增大 D．加入一定量氩气，平衡不移动 【答案】C 【解析】A．根据勒夏特列原理可知，升高温度，化学平衡向着吸热反应方向移动，而增大，说明平衡正向移动，故则，A正确；B．加入一定量Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，故达新平衡后减小，B正确；C．加入等物质的量的Y和Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，由于X、Y均为固体，故K=c(Z)，达新平衡后不变，C错误；D．加入一定量氩气，加入瞬间，X、Z的浓度保持不变，故正、逆反应速率不变，故平衡不移动，D正确；故答案为：C。 7．（2020·浙江·高考真题）一定条件下：  。在测定的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是 A．温度、压强 B．温度、压强 C．温度、压强 D．温度、压强 【答案】D 【解析】测定二氧化氮的相对分子质量，要使测定结果误差最小，应该使混合气体中NO2的含量越多越好，为了实现该目的，应该改变条件使平衡尽可以地逆向移动。该反应是一个反应前后气体分子数减小的放热反应，可以通过减小压强、升高温度使平衡逆向移动，则选项中，温度高的为130℃，压强低的为50kPa，结合二者选D。答案为D。 8．（2019·海南·高考真题）反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H>0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是 A．增大容器容积 B．升高反应温度 C．分离出部分氢气 D．等容下通入惰性气体 【答案】D 【解析】A．该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，增大反应容器的容积，体系的压强减小，化学平衡正向移动，能提高乙烷平衡转化率，A不符合题意；B．该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，升高反应温度，化学平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率，B不符合题意；C．分离出部分氢气，减少了生成物浓度，平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率，C不符合题意；D．等容下通入惰性气体，体系的总压强增大，物质的浓度不变，因此化学平衡不移动，对乙烷的平衡转化率无影响，D符合题意；故合理选项是D。 9．（2012·天津·高考真题）已知2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)；ΔH＝－197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙) 2 mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是 A．容器内压强P：P甲＝P丙> 2P乙 B．SO3的质量m：m甲＝m丙> 2m乙 C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙> k乙 D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙> 2Q乙 【答案】B 【解析】由给的数据利用归一法可知甲和丙是等效平衡。A．如果平衡不移动，p甲=p丙=2p乙，但乙加入的物质的量是甲、丙的一半，恒容下相当于减压，平衡左移，压强变大，所以应该是p甲=p丙<2p乙，故A错误；B．根据A项分析，平衡左移，三氧化硫的量减少，所以m甲=m丙>2m乙，故B正确；C．加入的量均为2∶1，反应的量为2∶1，三者剩余的量也一定相等，为2∶1，c(SO2)与c(O2)之比k不变，所以k甲=k丙=k乙，故C错误；D．因为甲和丙是在不同的方向建立起的等效平衡，若转化率均为50%时，反应热的数值应相等，但该反应的转化率不一定是50%，所以Q甲和Q丙不一定相等，故D项错。答案选B。 10．（2018·浙江·高考真题）在催化剂作用下，用乙醇制乙烯，乙醇转化率和乙烯选择性(生成乙烯的物质的量与乙醇转化的物质的量的比值)随温度、乙醇进料量(单位：mL·min－1)的关系如图所示(保持其他条件相同)。 在410～440℃温度范围内，下列说法不正确的是 A．当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性升高 B．当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大 C．当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小 D．当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大 【答案】A 【解析】A．根据图象，当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性逐渐升高，但温度高于430℃后，乙烯选择性逐渐降低，A错误，符合题意；B．根据图象，当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性逐渐升高，但温度高于430℃后，乙烯选择性逐渐降低，因此，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大，B正确，不符合题意；C．根据左图，当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小，C正确，不符合题意；D．根据右图，当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大，D正确，不符合题意；答案选A。 一、自发过程和自发反应 1．自发过程 自然界有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。例如，水总是自发地从高处流向低处，而相反的过程却不能自发进行。 2．自发反应 有些化学反应也是自发进行的，而且具有方向性。 二、化学反应进行方向的判据 1．焓变与反应的方向 （1）放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向，科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。 （2）焓变与化学反应进行方向的关系 ①多数放热反应是自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。 ②有些吸热反应也可以自发进行，如： 2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋109.8 kJ·mol－1。 结论：只用焓判据判断反应是否自发进行不全面。 2．熵变与反应的方向 （1）熵、熵变的概念 （2）熵值大小 ①体系的熵值：体系的混乱程度越大，体系的熵值就越大。 ②同一物质的熵值：S(g)＞S(l)＞S(s)，同一条件下，不同物质的熵值不同。 （3）熵判据：体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向，因此可用熵变来判断反应进行的方向。 （4）熵变与化学反应进行方向的关系 ①许多熵增的反应是自发的(多是气体分子数目增多的反应)，如 Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)； 2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g) ②有些熵减的反应也可以自发进行，如： 2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)； 4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s) 结论：只用熵判据判断反应是否自发不全面。 3．自由能与化学反应的方向 （1）自由能 符号为ΔG，单位为kJ·mol－1。 （2）自由能与焓变、熵变的关系 ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不仅与焓变和熵变有关，还与温度有关。 （3）反应方向与自由能的关系 化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡。 ①当ΔG＜0时，反应能自发进行； ②当ΔG＝0时，反应处于平衡状态； ③当ΔG＞0时，反应不能自发进行。 三、化学反应的调控 （一）、合成氨条件的理论选择 1.合成氨反应的特点 合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·mol－1， ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。 （1）自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，能自发进行。 （2）可逆性：反应为可逆反应。 （3）熵变：ΔS<0，正反应是气体体积缩小的反应。 （4）焓变：ΔH<0，是放热反应。 2．原理分析 根据合成氨反应的特点，利用我们学过的影响反应速率的因素和勒夏特列原理分析应如何选择反应条件，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量，请填写下表。 条件 提高反应速率 提高平衡转化率 压强 增大压强 增大压强 温度 升高温度 降低温度 催化剂 使用 无影响 浓度 增大反应物浓度 增大反应物浓度，降低生成物浓度 3.数据分析 根据课本表2­2在不同温度和压强下(初始时N2和H2的体积比为1∶3)，平衡混合物中氨的含量实验数据分析，提高反应速率的条件是升高温度、增大压强；提高平衡混合物中氨的含量的条件是降低温度、增大压强。二者在温度这一措施上是不一致的。实验数据的分析与理论分析的结论是一致的。 （二）、工业合成氨的适宜条件 1．问题讨论 （1）压强 ①原理分析：压强越大越好。 ②选用条件：目前，我国合成氨厂一般采用的压强为10～30 MPa。 ③合成氨时不采用更高压强的理由：压强越大，对材料的强度和设备的制造要求就越高，需要的动力也越大，这将会大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。 （2）温度 ①原理分析：低温有利于提高原料的平衡转化率。 ②选用条件：目前，在实际生产中一般采用的温度为400～500 ℃。 ③不采用低温的理由：温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，这在工业生产中是很不经济的。 合成氨反应一般选择400～500 ℃进行的又一重要原因为铁触媒在500_℃左右时的活性最大。 （3）催化剂 ①原理分析：即使在高温、高压下，N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢。 ②选用条件：通常采用加入以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。 ③选择催化剂的理由：改变反应历程，降低反应的活化能，使反应物在较低温度时能较快地发生反应。 另外，为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化。 （4）浓度 ①原理分析：在500 ℃和30 MPa时，合成氨平衡混合物中NH3的体积分数也只有26.4%，即平衡时N2和H2的转化率仍不够高。 ②采取的措施：采取迅速冷却的方法，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去；应将NH3分离后的原料气循环使用，并及时补充N2和H2，使反应物保持一定的浓度。 ③采取该措施的理由：分离出NH3以促使平衡向生成NH3的方向移动，此外原料气的循环使用并及时补充原料气，既提高了原料的利用率，又提高了反应速率，有利于合成氨反应。 2．工业合成氨的适宜条件 外部条件 工业合成氨的适宜条件 压强 10～30 MPa 温度 400～500 ℃ 催化剂 使用铁触媒作催化剂 浓度 液化氨并及时分离，补充原料气并循环利用[n(N2)∶n(H2)＝1∶2.8] 3．合成氨的工艺流程 4．选择工业合成适宜条件的原则 （1）考虑参加反应的物质组成、结构和性质等本身因素。 （2）考虑影响化学反应速率和平衡的温度、压强、浓度、催化剂等反应条件。 （3）选择适宜的生产条件还要考虑设备条件、安全操作、经济成本等情况。 （4）选择适宜的生产条件还要考虑环境保护及社会效益等方面的规定和要求。 1．（2024·安徽·高考真题）室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始 ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A．实验①中，0~2小时内平均反应速率 B．实验③中，反应的离子方程式为： C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D．其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好 【答案】C 【解析】A． 实验①中，0~2小时内平均反应速率，A不正确；B． 实验③中水样初始=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒，B不正确；C． 综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确；D． 综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始，的去除效果越好，但是当初始太小时，浓度太大，纳米铁与反应速率加快，会导致与反应的纳米铁减少，因此，当初始越小时的去除效果不一定越好，D不正确；综上所述，本题选C。 2．（2012·江苏·高考真题）下列有关说法正确的是 A．CaCO3(s) =CaO(s) + CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H＜0 B．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈 C．N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H＜0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大 D．水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应 【答案】B 【解析】A．碳酸钙分解的反应，是熵增的反应，但反应不能在室温下自发进行，说明该反应的△H>0，错误；B．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈，是因为铁比铜活泼，形成原电池时，铁做负极，被腐蚀，正确；C．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2 )加快，而平衡逆向移动，氢气的转化率降低，错误；D．水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明升高温度，平衡正向移动，则水的电离是放吸热反应，错误；答案选B。 3．（2008·天津·高考真题）对平衡CO2（g）CO2（aq） △H= -19.75kJ/mol，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是 A．升温增压 B．降温减压 C．升温减压 D．降温增压 【答案】D 【解析】CO2（g）CO2（aq）  △H= -19.75kJ/mol的正向是气体体积减小的放热过程，要使CO2在水中的溶解度增大，即使平衡正向移动，可以降低温度、增大压强，答案选D。 4．（2019·浙江·高考真题）已知：2SO2(g)+ O2(g)= 2SO3(g) △H =-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2和 O2（物质的量之比为2：1，且总物质的量不变）。SO2的平衡转化率（%）随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是 温度/K 压强/（105Pa） 1.01 5.07 10.1 25.3 50.7 673 99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723 97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0 A．一定压强下降低温度，SO2的转化率增大 B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等 C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高 【答案】B 【解析】A．由表格数据及勒夏特列原理知，针对放热反应，一定压强下降低温度，平衡正向移动，反应物SO2的转化率增大，选项A正确；B．由于在不同温度、压强下，化学反应速率不一定相等，故转化相同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等，选项B错误；C．催化剂对化学平衡移动无影响，但可以缩短到达平衡所花的时间，选项C正确；D．由图中数据可知，不同温度下，1.01×105Pa（常压）下SO2的转化率分别为99.2%，97.5％，93.5％，已经相当高了，且加压后转化率升高并不明显，所以没有必要通过加压提高转化率，选项D正确。答案选B。 5．（2011·北京·高考真题）已知反应：2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3，分别在0 ℃和20 ℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y-t）如图所示。下列说法正确的是 A．b代表下CH3COCH3的Y-t曲线 B．反应进行到20min末，H3COCH3的 C．升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率 D．从Y=0到Y=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的 【答案】D 【解析】A．温度越高反应速率就越快，到达平衡的时间就越短，由图像可看出曲线b首先到达平衡，所以曲线b表示的是20℃时的Y-t曲线，A错误；B．当反应进行到20min时，从图像中可以看出b曲线对应的转化分数高于a曲线对应的转化分数，这说明b曲线在20℃时对应的反应速率快，所以v(0℃)/v(20℃)＜1，B错误；C．根据图像温度越高CH3COCH3转化的越少，说明升高温度平衡向逆反应方向进行，即正方应是放热反应，C错误；D．根据图像可以看出当反应进行到66min时A．b曲线对应的转化分数均相同，都是0.113，这说明此时生成的CH3COCH2COH（CH3）2一样多，所以从Y=0到Y=0.113，CH3COCH2COH（CH3）2的△n(0℃)/△n(20℃)＝1，D正确；答案选D。 6．（2023·重庆·高考真题）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒容条件下，按投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ的，反应Ⅱ的 B．点反应Ⅰ的平衡常数 C．点的压强是的3倍 D．若按投料，则曲线之间交点位置不变 【答案】C 【解析】A．随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A错误；B．点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数，B错误；C．点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏加德罗定律可知，的压强是的3倍，C正确；D．反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按投料，相当于增加氢气的投料，3种物质的体积分数都会变化，交点位置改变，D错误；故选C。 7．（2024·浙江·高考真题）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： I． II． 向容积为的密闭容器中投入和，不同温度下，测得时(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 A．反应活化能： B．时，反应I的平均速率为： C．其他条件不变，平衡后及时移除，可提高乙烯的产率 D．其他条件不变，增大投料比投料，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，乙烯的选择性高于50%，说明反应I的速率大于反应Ⅱ，则反应活化能为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，则反应I的平均速率为：，B正确；C．其他条件不变，平衡后及时移除，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，增大投料比投料，平衡后CO2转化率提高，C2H6转化率降低，D错误；答案选D。 8．（2021·北京·高考真题）丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃，将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。 已知： ①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol ②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol 下列说法不正确的是 A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol B．c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2CO+H2O C．其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越大 D．若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在：3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6) 【答案】C 【解析】A．根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol 可知，可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，该反应的△H==+124kJ/mol，A正确；B．仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的，但是氢气的变化不明显，反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的，因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2CO+H2O，从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异，B正确；C．投料比增大，相当于增大C3H8浓度，浓度增大，转化率减小， C错误； D．根据质量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D正确；答案为：C。 9．（2020·天津·高考真题）利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下列问题： Ⅱ.用H2还原CO2可以在一定条下合成CH3OH(不考虑副反应)： （3）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3 a 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 。 （4）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 °C。 【答案】 （3） （4） 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） 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 210 【解析】II.（3） CO2和H2的起始浓度分别为 a mol‧L-1和3 a mol‧L-1，CH3OH的产率为b，则生成的CH3OH物质的量浓度为abmol/L，根据三段式 则反应的平衡常数K== =，故答案为：。 （4）①该反应为放热反应(∆H<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，故答案为：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，故答案为：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。 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℃，故答案为：210。 10．（2021·全国甲卷·高考真题）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题： （2）合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在℃下的、在下的如图所示。 ①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式 ； ②图中对应等压过程的曲线是 ，判断的理由是 ； ③当时，的平衡转化率 ，反应条件可能为 或 。 【答案】 （2） b 总反应ΔH<0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小 33.3% 5×105Pa，210℃ 9×105Pa，250℃ 【解析】（2）①二氧化碳加氢制甲醇的总反应为，因此利用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp=，故答案为：。 ②该反应正向为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，体系中将减小，因此图中对应等压过程的曲线是b，故答案为：b；总反应ΔH<0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小。 ③设起始n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，则，当平衡时时，=0.1，解得x=mol，平衡时CO2的转化率α==33.3%；由图可知，满足平衡时的条件有：5×105Pa，210℃或9×105Pa，250℃，故答案为：33.3%；5×105Pa，210℃；9×105Pa，250℃。 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共45分） 1．（2014·北京·高考真题）在一定温度下，10mL0.40mol/L H2O2发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计） A．0~6min的平均反应速率：v（H2O2）mol/(L·min) B．6~10min的平均反应速率：v（H2O2）＜mol/(L·min) C．反应至6min时，c（H2O2）=0.3mol/L D．反应至6min时，H2O2分解了50% 【答案】C 【解析】A．0~6min时间内，△c（H2O2）=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L，所以v（H2O2）=0.2mol/L÷6minmol/(L·min)， A正确；B．随着反应的进行，H2O2的浓度逐渐减小，反应速率减慢，B正确；C．6min时，c（H2O2）=0.002mol÷0.01L=0.2mol/L， C错误；D．6min时，H2O2分解率为：=50%， D正确。答案选C。 2．（2021·河北·高考真题）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是 A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1 B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变 C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z D．反应①的活化能比反应②的活化能大 【答案】A 【解析】A．由图中数据可知，时，M、Z的浓度分别为0.300和0.125 ，则M的变化量为0.5-0.300 =0.200 ，其中转化为Y的变化量为0.200-0.125 =0.075 。因此，时间段内，Y的平均反应速率为 ，A说法不正确；B．由题中信息可知，反应①和反应②的速率之比为，Y和Z分别为反应①和反应②的产物，且两者与M的化学计量数相同（化学计量数均为1），因此反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于 ，由于k1、k2为速率常数，故该比值保持不变，B说法正确；C．结合A．B的分析可知反应开始后，在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于=，因此，如果反应能进行到底，反应结束时有 的M转化为Z，即的M转化为Z，C说法正确；D．由以上分析可知，在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反应①的化学反应速率较小，在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②的活化能大，D说法正确。综上所述，相关说法不正确的只有A，故本题选A。 3．（2021·广东·高考真题）反应经历两步：①；②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A．a为随t的变化曲线 B．时， C．时，的消耗速率大于生成速率 D．后， 【答案】D 【解析】由题中信息可知，反应经历两步：①；②。因此，图中呈不断减小趋势的ａ线为X的浓度随时间的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度随时间的变化曲线，先增加后减小的线为Y的浓度随时间的变化曲线。A．X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由图可知，为随的变化曲线，A正确；B．由图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于时刻，因此，时，B正确；C．由图中信息可知，时刻以后，Y的浓度仍在不断减小，说明时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率，即时的消耗速率大于生成速率，C正确；D．由图可知，时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则，由于反应②的发生，时刻Y浓度的变化量为，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为，这种关系在后仍成立， 因此，D不正确。综上所述，本题选D。 4．（2021·浙江·高考真题）一定温度下：在的四氯化碳溶液()中发生分解反应：。在不同时刻测量放出的体积，换算成浓度如下表： 0 600 1200 1710 2220 2820 x 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 下列说法正确的是 A．，生成的平均速率为 B．反应时，放出的体积为(标准状况) C．反应达到平衡时， D．推测上表中的x为3930 【答案】D 【解析】A．，的变化量为(0.96-0.66)==0.3，在此时间段内的变化量为其2倍，即0.6，因此，生成的平均速率为，A说法不正确；B．由表中数据可知，反应时，的变化量为(1.40-0.35)==1.05，其物质的量的变化量为1.050.1L=0.105mol，的变化量是其，即0.0525mol，因此，放出的在标准状况下的体积为0.0525mol 22.4L/mol=，B说法不正确；C．反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，，C说法不正确；D．分析表中数据可知，该反应经过1110s（600-1710,1710-2820）后的浓度会变为原来的，因此，的浓度由0.24变为0.12时，可以推测上表中的x为(2820+1110)=3930，D说法正确。综上所述，本题选D。 5．（2022·广东·高考真题）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则 A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂Ⅰ时，内， 【答案】D 【解析】A．由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；B．由图可知，催化剂I比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂I使反应活化能更低，反应更快，故B错误；C．由图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0~2min 内Y的浓度变化了2.0mol/L，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化，故C错误；D．使用催化剂I时，在0~2min 内，Y的浓度变化了4.0mol/L，则(Y) ===2.0，(X) =(Y) =2.0=1.0，故D正确；答案选D。 6．（2022·浙江·高考真题）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是 A．实验①，， B．实验②，时处于平衡状态， C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大 【答案】C 【解析】A．实验①中，0~20min，氨气浓度变化量为2.4010-3mol/L-2.0010-3mol/L=4.0010-4mol/L，v(NH3)==2.0010-5mol/(L·min)，反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)=v(NH3)=1.0010-5mol/(L·min)，A正确；B．催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.0010-4mol/L，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.0010-4mol/L，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，氨气浓度减小，因此实验②60min时处于平衡状态，根据等效平衡可以判断x<0.2，即x≠0.4，B正确；C．实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.0010-4mol/L，实验②中60min时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误；D．对比实验①和实验③，氨气浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确；答案选C。 7．（2022·辽宁·高考真题）某温度下，在恒容密闭容器中发生反应，有关数据如下： 时间段/ 产物Z的平均生成速率/ 0～2 0.20 0～4 0.15 0～6 0.10 下列说法错误的是 A．时，Z的浓度大于 B．时，加入，此时 C．时，Y的体积分数约为33.3% D．时，X的物质的量为 【答案】B 【解析】A．反应开始一段时间，随着时间的延长，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则内Z的平均生成速率大于内的，故时，Z的浓度大于，A正确；B．时生成的Z的物质的量为，时生成的Z的物质的量为，故反应在时已达到平衡，设达到平衡时生了，列三段式： 根据，得，则Y的平衡浓度为，Z的平衡浓度为，平衡常数，时Y的浓度为，Z的浓度为，加入后Z的浓度变为，，反应正向进行，故，B错误；C．反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2，反应体系中只有Y和Z为气体，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；D．由B项分析可知时反应处于平衡状态，此时生成Z为，则X的转化量为，初始X的物质的量为，剩余X的物质的量为，D正确；故答案选B。 8．（2023·河北·高考真题）在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g)，发生如下反应： 反应②和③的速率方程分别为和，其中、分别为反应②和③的速率常数、反应③的活化能大于反应②，测得W(g)的浓度随时间的变化如下表： t/min 0 1 2 3 4 5 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028 下列说法正确的是 A．内，W的平均反应速率为 B．若升高温度，平衡时减小 C．若，平衡时 D．若增大容器容积，平衡时Y的产率增大 【答案】B 【解析】A．由表格数据可知，2min时W的浓度为0.080mol/L，则0∼2min内，W的反应速率为=0.040 mol/(L·min)，故A错误；B．反应③的活化能大于反应②说明X转化为Z的反应为放热反应，升高温度，反应②平衡向逆反应方向移动，Z的浓度减小，故B正确；C．由反应达到平衡时，正逆反应速率相等可得：=，若，则X和Z的浓度关系为，故C错误；D．由转化关系可知，反应①为W完全分解生成X和Y，Y只参与反应①，所以增大容器容积，平衡时Y的物质的量不变、产率不变，故D错误；故选B。 9．（2024·广西·高考真题）573K、高压条件下，一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解：(苯甲腈)(苯甲酰胺)(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分别用表示)的物质的量分数随时间的变化曲线，其中。下列说法错误的是 A．水解产物除了还有 B．点时 C．在15min前基本不变，15min后明显增大，可能是水解产物对生成的反应有催化作用 D．任意25min时间段内存在 【答案】D 【解析】A．苯甲腈在溶液中发生连续水解：，,有NH3生成，A正确；B．a点之前x(Y)逐渐增大，；a点之后，x(Y)逐渐减小，a点是Y物质的最大值，则生成和消耗的速率相等。即，B正确；C．在15min前基本不变，15min后明显增大，在没有另加物质、没有改变反应条件的情况下，可能是水解产物对生成的反应有催化作用，C正确；D．根据图像所示，反应的前期应该有，a点之后，由于明显减小，显著增大，三者的速率关系不再满足，D错误；故选D。 10．（2007·江苏·高考真题）一定温度下可逆反应：A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)；△H>0。现将1molA和2molB加入甲容器中，将4 molC和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是 A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1 mol A和2 mol B,达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍 B．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增加 C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍 D．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略) 【答案】D 【解析】根据等效平衡分析，4molC和2molD相当于2molA和4molB，但是乙容器的容积是甲的2倍，即物质的量浓度相同，所以在相同条件下达到相同平衡状态。A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB，相当于增大压强，平衡向逆反应反向移动，达到平衡时甲中C的浓度小于原来的2倍，甲中C的浓度小于乙中C的浓度的2倍，A项错误；B．保持活塞位置不变，升高温度，平衡向正反应方向移动，甲、乙中B的体积分数减小，B项错误；C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，相当于增大乙的压强，平衡向逆反应方向移动，减小甲的压强平衡向正反应方向移动，达到新的平衡后，乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数的2倍，C项错误；D．甲中温度和体积不变充入稀有气体，没有改变气体的浓度，对反应速率没有影响，可以用图2表示，乙中温度和压强不变，充入稀有气体，相当于增大容器体积，气体浓度减小，反应速率减小，生成物的浓度减小的程度大些，化学平衡正向移动，可以用图3表示，D项正确；答案选D。 11．（2016·四川·高考真题）一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，设起始=Z，在恒压下，平衡时(CH4)的体积分数与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的焓变ΔH＞0 B．图中Z的大小为a＞3＞b C．图中X点对应的平衡混合物中=3 D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小 【答案】A 【解析】A．从图分析，随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小，说明升温平衡正向移动，则正反应为吸热反应，故A正确；B．的比值越大，则甲烷的体积分数越小，故a＜3＜b，故B错误；C．起始加入量的比值为3，但随着反应的进行甲烷和水是按等物质的量反应，所以到平衡时比值不是3，故C错误；D．温度不变时，加压，平衡逆向移动，甲烷的体积分数增大，故D错误。 12．（2020·海南·高考真题）NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应： CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g)   ΔH= -374.3 kJ·mol-1 K=2.5×1060， 反应速率较小。有关该反应的说法正确的是 A．K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全 B．增大压强，平衡将向右移动，K> 2.5×1060 C．升高温度，既增大反应速率又增大K D．选用适宜催化剂可达到尾气排放标准 【答案】D 【解析】A．平衡常数很大，表示该反应所能进行的程度大，由于NO与CO反应速率较小，在排入大气之前没有反应完全，故A错误；B．平衡常数只与温度有关，增大压强，K不变，故B错误；C．CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g)正反应放热，升高温度，速率加快，平衡逆向移动，K减小，故C错误；D．选用适宜催化剂可加快反应速率，使尾气得到净化，达到尾气排放标准，故D正确；选D。 13．（2022·重庆·高考真题）两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1：NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)    p1=3.6×104Pa 反应2：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)    p2=4×103Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH3，再次平衡后，总压强增大 C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变 【答案】B 【解析】A．反应2的平衡常数为，A正确；B．刚性密闭容器，温度不变，则平衡常数不变，，，再次达到平衡后，气体的分压不变，则总压强不变，B错误；C．， ，，，所以总压强为：，C正确；D．达平衡后，缩小体积，增大压强，平衡逆向移动，温度不变，化学平衡常数不变，各组分的分压不变，再次平衡后总压强不变，D正确； 故选B。 14．（2024·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①   ②   、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B．反应②的焓变 C．L9处的的体积分数大于L5处 D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率 【答案】C 【解析】A．L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误；C．从L5到L9，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O)  增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故 n总减小而n(H₂O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L9处的 H2O的体积分数大于L5处，C正确；D．L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，D错误；故选C。 15．（2024·吉林·高考真题）异山梨醇是一种由生物质制备9的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A．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．平均速率(异山梨醇) 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，后异山梨醇浓度才不再变化，所以时，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，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)=，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；故答案为：A。 二、解答题（共55分） 16．（2011·全国·高考真题）（13分）反应aA(g)+bB(g)cC(g)(H＜0)在等容条件下进行。改变其他反应条件，在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示： 回答问题： （1）反应的化学方程式中，a：b：c为 ； （2）A的平均反应速率(A)、(A)、(A)从大到小排列次序为 ； （3）B的平衡转化率中最小的是 ，其值是 ； （4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是 ，采取的措施是 ； （5）比较第II阶段反应温度()和第III阶段反应速度()的高低： 填“>、=、＜”判断的理由是 ； （6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势 (曲线上必须标出A、B、C) 【答案】 1：3：2 vⅠ(A)>vⅡ(A)>vⅢ(A) aIII(B) 19% 正方向移动 从反应体系中移出产物C > 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动 【解析】（1）根据由图求出各物质的浓度变化，浓度变化量之比等于化学计量数之比，从而求出a:b:c； （2）根据v=∆c/∆t进行计算，比较vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)大小； （3） 根据α=变化量浓度/起始量浓度×100%进行计算； （4）由浓度曲线变化可知，由第一次平衡到第二次平衡，A、B 的浓度减小，C的浓度增大，平衡正向移动；由于C的浓度由2.0mol/L变为0，所以采取的措施是分离出产物C； （5）第II阶段的到第III阶段时，A、B的浓度均减小，C的浓度增大，平衡正向移动，由于I、II、III阶段容器容积不变，且反应的∆H<0，根据平衡移动规律进行分析； （6）该反应A（g）+3B（g）2C（g）；达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，相当于减压过程，各物质浓度先减小原来各自的一半，然后平衡向左移动，A、B的浓度再增大一些，而C的浓度再减小一些，据此规律画图。 【解析】（1）由图可知第Ⅰ阶段，平衡时△c(A)=2mol/L-1mol/L=1mol/L，△c(B)=6mol/L-3mol/L=3mol/L，△c(C)=2mol/L，浓度变化量之比等于化学计量数之比，故a:b:c=1mol/L:3mol/L:2mol/L=1:3:2； 综上所述，本题正确答案：1:3:2； （2）vⅠ(A)=1/2=0.05mol/(L·min)，vⅡ(A)=(1-0.62)/15=0.0253mol/(L·min)，vⅢ(A)=(0.62-0.5)/10=0.012mol/（L·min），故A的平均反应速率vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)。 综上所述，本题正确答案：vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)； （3） aI(B)=3mol/L/6mol/L×100%=50% ；aII(B)=（3-1.86）mol/L /3 mol/L×100%=38%；aIII(B)=（1.86-1.5）mol/L/1.86 mol/L =19%；所以B的平衡转化率aI(B)、aII(B)、aIII(B) 中最小的是aIII(B)，其值是19%； 综上所述，本题正确答案：aIII(B)，19%。 （4）由浓度曲线变化可知，由第一次平衡到第二次平衡，AB 的浓度减小，C的浓度增大，平衡正向移动；由于C的浓度由2.0mol/L变为0，所以采取的措施是分离出产物C； 综上所述，本题正确答案：正方向移动，从反应体系中移出产物C。 （5）第II阶段的到第III阶段时，AB的浓度均减小，C的浓度增大，平衡正向移动，由于I、II、III阶段容器容积不变，且反应的∆H<0，故应是降低了反应温度，则有T2> T3。 综上所述，本题正确的是：>，此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动； （6）由a:b:c=1mol/L:3mol/L:2mol/L=1:3:2可知，该反应A（g）+3B（g）2C（g）；达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，相当于减压过程，各物质浓度先减小原来各自的一半，然后平衡向左移动，A、B的浓度再增大一些，而C的浓度再减小一些，具体变化过程如图： ； 综上所述，本题正确答案：。 18．（2019·浙江·高考真题）（12分）水是“生命之基质”，是“永远值得探究的物质”。 （1） 关于反应H2(g)＋1/2O2(g)H2O(l)，下列说法不正确的是 。 A．焓变ΔH＜0，熵变ΔS＜0 B．可以把反应设计成原电池，实现能量的转化 C．一定条件下，若观察不到水的生成，说明该条件下反应不能自发进行 D．选用合适的催化剂，有可能使反应在常温常压下以较快的速率进行 （2） ①根据H2O的成键特点，画出与图中H2O分子直接相连的所有氢键(O－H…O) 。 ②将一定量水放入抽空的恒容密闭容器中，测定不同温度(T)下气态、液态水平衡共存[H2O(l)H2O(g)]时的压强(p)。在图中画出从20℃开始经过100℃的p随T变化关系示意图(20℃时的平衡压强用p1表示) 。 （3） 水在高温高压状态下呈现许多特殊的性质。当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)、临界压强(22.1 MPa)时的水称为超临界水。 ①与常温常压的水相比，高温高压液态水的离子积会显著增大。解释其原因 。 ②如果水的离子积Kw从1.0×10−14增大到1.0×10−10，则相应的电离度是原来的 倍。 ③超临界水能够与氧气等氧化剂以任意比例互溶，由此发展了超临界水氧化技术。一定实验条件下，测得乙醇的超临界水氧化结果如图所示，其中x为以碳元素计的物质的量分数，t为反应时间。 　 下列说法合理的是 。 A．乙醇的超临界水氧化过程中，一氧化碳是中间产物，二氧化碳是最终产物 B．在550℃条件下，反应时间大于15 s时，乙醇氧化为二氧化碳已趋于完全 C．乙醇的超临界水氧化过程中，乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用来表示反应的速率，而且两者数值相等 D．随温度升高，xCO峰值出现的时间提前，且峰值更高，说明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增长幅度更大 【答案】 （1） C （2） （3）水的电离为吸热过程，升高温度有利于电离(压强对电离平衡影响不大) 100 ABD 【解析】（1）A.氢气燃烧是放热反应，ΔH＜0，该反应中气体变为液体，为熵减过程，故ΔS＜0，A项正确； B.该反应可设计为氢氧燃料电池，其化学能转为电能，B项正确； C.某条件下自发反应是一种倾向，不代表真实发生，自发反应往往也需要一定的反应条件才能发生，如点燃氢气，C项错误； D.催化剂降低活化能，加快反应速率，D项正确。 故答案选C。 （2）①H2O电子式为，存在两对孤电子对，因而O原子可形成两组氢键，每个H原子形成一个氢键，图为： ②100℃，101kPa为水的气液分界点，20℃和p1为另一个气液分界点，同时升高温度和增加压强利于水从液体变为气体，因而曲线为增曲线，可做图为： （3）①水的电离为吸热过程，升高温度有利于电离，压强对固液体影响不大，可忽略。 ②c(H+)=，当Kw=1.0×10-14，c1(H+)=10-7mol/L，当Kw=1.0×10-10，c2(H+)=10-5mol/L，易知后者是前者的100倍，所以相应的电离度是原来的100倍。 ③A.观察左侧x-t图象可知，CO先增加后减少，CO2一直在增加，所以CO为中间产物，CO2为最终产物，A项正确； B.观察左侧x-t图象，乙醇减少为0和CO最终减少为0的时间一致，而右图xCO-t图象中550℃，CO在15s减为0，说明乙醇氧化为CO2趋于完全，B项正确； C.乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用来表示反应的速率，但两者数值不相等，比值为化学计量数之比，等于1：2，C项错误； D.随着温度的升高，乙醇的氧化速率和一氧化碳氧化速率均增大，但CO是中间产物，为乙醇不完全氧化的结果，CO峰值出现的时间提前，且峰值更高，说明乙醇氧化为CO和CO2速率必须加快，且大于CO的氧化速率，D项正确。 故答案选ABD。 19．（2020·全国·高考真题）（15分）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。回答下列问题： （1）CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)= 。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4) (填“变大”“变小”或“不变”)。 （2）理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在体系压强为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的变化如图所示。 图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是 、 。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH 0(填“大于”或“小于”)。 （3）根据图中点A(440K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp= (MPa)−3(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 （4）二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当 。 【答案】 1∶4 变大 d c 小于 或等 选择合适催化剂等 【解析】根据质量守恒定律配平化学方程式，可以确定产物的物质的量之比。根据可逆反应的特点分析增大压强对化学平衡的影响。根据物质的量之比等于化学计量数之比，从图中找到关键数据确定代表各组分的曲线，并计算出平衡常数。根据催化剂对化反应速率的影响和对主反应的选择性，工业上通常要选择合适的催化剂以提高化学反应速率、减少副反应的发生。 【解析】（1）CO2催化加氢生成乙烯和水，该反应的化学方程式可表示为2CO2+6H2 ⇌ CH2 = CH2+4H2O，因此，该反应中产物的物质的量之比n(C2H4)：n(H2O)=1：4。由于该反应是气体分子数减少的反应，当反应达到平衡状态时，若增大压强，则化学平衡向正反应方向移动，n(C2H4)变大。 （2） 由题中信息可知，两反应物的初始投料之比等于化学计量数之比；由图中曲线的起点坐标可知，c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1:3、d和b表示的物质的物质的量分数之比为1:4，则结合化学计量数之比可以判断，表示乙烯变化的曲线是d，表示二氧化碳变化曲线的是c。由图中曲线的变化趋势可知，升高温度，乙烯的物质的量分数减小，则化学平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，∆H小于0。 （3） 原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在体系压强为0.1Mpa建立平衡。由A点坐标可知，该温度下，氢气和水的物质的量分数均为0.39，则乙烯的物质的量分数为水的四分之一，即，二氧化碳的物质的量分数为氢气的三分之一，即，因此，该温度下反应的平衡常数(MPa)-3=(MPa)-3。 （4）工业上通常通过选择合适的催化剂，以加快化学反应速率，同时还可以提高目标产品的选择性，减少副反应的发生。因此，一定温度和压强下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，应当选择合适的催化剂。 20．（2024·河北·高考真题）（15分）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。 （1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：。 ①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能 (用含的代数式表示)。 ②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其，测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强，，P为体系平衡压强)，结果如图。 上图中温度由高到低的顺序为 ，判断依据为 。M点的转化率为 ，温度下用分压表示的平衡常数 。 ③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是 (填序号)。 （2）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为 以上各反应的速率方程均可表示为，其中分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(分别对应反应①~⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，。 ①时，，且内，反应进行到时， 。 ②时，，若产物T的含量可忽略不计，则此时 后，随T的含量增加， (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】（1） 该反应正反应放热，且气体分子数减小，反应正向进行时，容器内压强减小，从到平衡时增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，对应温度逐渐降低 0.03 D （2） 5.54 0.033 增大 【解析】（1）①根据反应热与活化能E正和E逆关系为正反应活化能-逆反应活化能可知，该反应的。 ②该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此反应正向进行程度越大，平衡时容器内压强越小，即越大。从到，增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，已知正反应为放热反应，则温度由到逐渐降低，即。由题图甲中M点可知，进料比为，平衡时，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，可据此列出“三段式”。 可计算得，。 ③由题图甲中M点可知，进料比为2时，，结合“三段式”，以及时化学平衡常数可知，进料比为0.5时，也为，曲线D上存在（0.5，60）。本题也可以快解：根据“等效平衡”原理，该反应中和的化学计量数之比为，则和的进料比互为倒数(如2与0.5)时，相等。 （2）①根据化学反应速率的计算公式时，，时，。 ②已知，又由题给反应速率方程推知，，则，即后。后，D和G转化为T的速率比为，G消耗得更快，则增大。 31 / 65 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$ 一、化学反应速率 1．化学反应速率的概念及其表示方法 2．化学反应速率的测定 （1）测定原理 利用化学反应中任何一种与物质浓度有关的可观测量进行测定。 （2）测定方法 ①直接观察测定：如释放出气体的体积和体系的压强等。 ②科学仪器测定：如反应体系颜色的变化。在溶液中，当反应物或生成物本身有较明显的颜色时，可利用颜色变化和浓度变化间的比例关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。 二、化学反应速率的计算和比较 1．化学反应速率的计算 （1）公式法： v＝＝ ①如果题目中给出的是物质的量的变化量，在计算速率时应先除以体积，转化为浓度的变化量。 ②浓度的变化量Δc＝c(某时刻)－c(初始) 所以一般Δc(反应物)为负值，Δc(生成物)为正值， 而v是标量，只有正值，所以在计算反应速率时， v(反应物)＝－ v(生成物)＝。 （2）运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。 对于一个化学反应：mA＋nB===pC＋qD，v(A)＝－，v(B)＝－，v(C)＝，v(D)＝，且有：＝＝＝。 （3）“三段式”法 ①求解化学反应速率计算题的一般步骤： a．写出有关反应的化学方程式； b．找出各物质的起始量、转化量、某时刻量；转化量之比等于化学计量数之比； c．根据已知条件列方程计算。 反应： mA(g)＋ nB(g)pC(g)　 起始/(mol·L－1) a b c 转化/(mol·L－1) x 某时刻(t s)/(mol·L－1) a－x b－ c＋ 再利用化学反应速率的定义求算 v(A)＝ mol·L－1·s－1； v(B)＝ mol·L－1·s－1； v(C)＝ mol·L－1·s－1。 ②计算中注意以下量的关系： 对反应物：c(起始)－c(转化)＝c(某时刻)； 对生成物：c(起始)＋c(转化)＝c(某时刻)； 转化率＝×100%。 2．化学反应速率的比较方法 （1）定性比较 通过明显的实验现象，如反应的剧烈程度、产生气泡或沉淀的快慢、固体消失或气体充满所需时间的长短等来定性判断化学反应的快慢。如K与水反应比Na与水反应剧烈，则反应速率：K＞Na。 （2）定量比较 ①“一看”：看化学反应速率的单位是否一致，若不一致，转化为同一单位。 ②“二化”：将不同物质的化学反应速率转化成同一物质的化学反应速率，或分别除以相应物质的化学计量数。 ③“三比较”：标准统一后比较数值大小，数值越大，反应速率越大。 三、实验探究影响化学反应速率的外界因素 Ⅰ.定性研究影响化学反应速率的因素 1．实验原理 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O 2H2O22H2O＋O2↑ 2．实验方案设计 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论 浓度 均出现浑浊，但后者出现浑浊更快 增大反应物浓度，化学反应速率增大 温度 混合后均出现浑浊，但70 ℃热水一组首先出现浑浊 升高温度，化学反应速率增大 催化剂 前者无明显现象，后者出现大量气泡 催化剂能加快化学反应速率 四、外界条件对化学反应速率的影响规律 外界因素 对化学反应速率的影响 注意事项 浓度 其他条件不变时，增大反应物的浓度，化学反应速率增大；减小反应物的浓度，化学反应速率减小 ①此规律只适用于气体或溶液的反应，对于固体或液体的反应物，一般情况下其浓度是常数，改变它们的量一般不会改变化学反应速率。 ②对于离子反应，只有实际参加反应的各离子浓度发生变化，才会引起化学反应速率的改变 压强 对于有气体参加的化学反应，在温度、体积一定的条件下，增大压强，反应物的浓度增大，化学反应速率增大；减小压强，反应物的浓度减小，化学反应速率减小 ①压强只对有气体参加的反应的速率有影响。 ②压强对反应速率的影响是通过浓度对反应的影响实现的 温度 其他条件不变时，升高温度，反应速率增大；降低温度，反应速率减慢 ①温度对反应速率影响的规律，对吸热反应、放热反应都适用。 ②若是可逆反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，反之均减小 催化剂 催化剂加快化学反应速率 同等程度的影响正、逆反应速率 其他因素 接触面积、溶剂的性质、光、超声波、磁场等均能影响化学反应速率 五、有效碰撞理论 1．基元反应 大多数的化学反应往往经过多个反应步骤才能实现。其中每一步反应都称为基元反应。如2HI===H2＋I2的2个基元反应为2HI―→H2＋2I·、2I·―→I2。 2．反应机理 先后进行的基元反应反映了化学反应的反应历程，反应历程又称反应机理。 3．基元反应发生的先决条件 反应物的分子必须发生碰撞，但是并不是每一次碰撞都能发生化学反应。 4．有效碰撞 5．活化能和活化分子 （1）活化分子：能够发生有效碰撞的分子。 对于某一化学反应来说，在一定条件下，反应物分子中活化分子的百分数是一定的。 （2）活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差，叫做反应的活化能。 6．反应物、生成物的能量与活化能的关系图 7．基元反应发生经历的过程 六、有效碰撞理论影响化学反应速率因素的解释 1．浓度 反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大；反之，化学反应速率减小。 2．压强 增大压强→气体体积缩小→反应物浓度增大→单位体积内活化分子数增多→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大；反之，化学反应速率减小。 压强对化学反应速率的影响，可转化成浓度对化学反应速率的影响。 3．温度 微观解释：升高温度→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率增大；反之，化学反应速率减小。 4．催化剂 使用催化剂→改变了反应的历程(如下图)，反应的活化能降低→活化分子的百分数增大→单位时间内有效碰撞的次数增加→化学反应速率加快。 1．（2017·浙江·高考真题）对水样中溶质M的分解速率影响因素进行研究。在相同温度下，M的物质的量浓度(mol·L-1)随时间(min)变化的有关实验数据见下表。 时间 水样 0 5 10 15 20 25 I (pH=2) 0.40 0.28 0.19 0.13 0.10 0.09 II(pH=4) 0.40 0.31 0.24 0.20 0.18 0.16 Ⅲ(pH=4) 0.20 0.15 0.12 0.09 0.07 0.05 IV(pH=4，含Cu2+) 0.20 0.09 0.05 0.03 0.01 0 下列说法不正确的是（ ） A．在0～20 min内，I中M的平均分解速率为0.015mol·L-1·min-1 B．其它条件相同时，水样酸性越强，M的分解速率越快 C．在0～25 min内，Ⅲ中M的分解百分率比II大 D．由于Cu2+存在，IV 中M的分解速率比I快 2．（2016·浙江·高考真题）某温度时，2NO(g)＋O2(g)＝2NO2(g)反应到2 s后，NO的浓度减少了0.06 mol·L-1，则以O2表示该时段的化学反应速率是 A．0.03 mol·L-1·s-1 B．0.015 mol·L-1·s-1 C．0.12 mol·L-1·s-1 D．0.06 mol·L-1·s-1 3．（2018·浙江·高考真题）某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O2的物质的量分数分别为0.10和0.06，发生化学反应 ，在其他条件相同时，测得实验数据如下表： 压强/(×105Pa) 温度/℃ NO达到所列转化率需要时间/s 50% 90% 98% 1.0 30 12 250 2830 90 25 510 5760 8.0 30 0.2 3.9 36 90 0.6 7.9 74 根据表中数据，下列说法正确的是 A．升高温度，反应速率加快 B．增大压强，反应速率变慢 C．在1.0×105PA．90℃条件下，当转化率为98%时的反应已达到平衡 D．若进入反应塔的混合气体为amol，反应速率以v=Δn/Δt表示，则在8.0×105PA．30℃条件下转化率从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol/s 4．（2009·宁夏·高考真题）硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为： Na2S2O3+ H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O，下列各组实验中最先出现浑浊的是 实验 反应温度/℃ Na2S2O3溶液 稀H2SO4 H2O V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL A 25 5 0.1 10 0.1 5 B 25 5 0.2 5 0.2 10 C 35 5 0.1 10 0.1 5 D 35 5 0.2 5 0.2 10 5．（2012·福建·高考真题）一定条件下，溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是 A．在0-50min之间， pH =2和 PH= 7时 R 的降解百分率相等 B．溶液酸性越强， R 的降解速率越小 C．R的起始浓度越小，降解速率越大 D．在 20-25min之间， pH =10时 R 的平均降解速率为 0.04mol·L-1·min-1 6．（2021·浙江·高考真题）取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I- 存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表： t/min 0 20 40 60 80 c/(mol·L-1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050 下列说法不正确的是 A．反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况) B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1 C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率 D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解 7．（2017·江苏·高考真题）H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快 B．图乙表明，其他条件相同时，NaOH溶液浓度越小，H2O2分解速率越慢 C．图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快 D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大 8．（2021·辽宁·高考真题）某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是 A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 C．条件①，反应速率为 D．条件②，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为 9．（2022·浙江·高考真题）在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是 A．从A．c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率 B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率 C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X) D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示 10．（2021·重庆·高考真题）甲异腈(CH3NC)在恒容密闭容器中发生异构化反应： CH3NC(g) →CH3CN(g)，反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示(图中T为温度)。该反应的反应速率v与c的关系为v=kc，k为速率常数(常温下为常数)，a点和b点反应速率相等，即v(a)=v(b)。下列说法错误的是 A．bf段的平均反应速率为1.0 × 10 -4mol/(L·min) B．a点反应物的活化分子数多于d点 C．T1>T2 D．3v(d)=2v(e) 一、化学平衡状态的建立 1．可逆反应 （1）概念：在相同条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应。 （2）特征 2．化学平衡状态的建立 在一定条件下的容积不变的密闭容器中，合成氨反应如下：N2＋3H22NH3 如图1所示，N2与H2发生反应。随着反应的进行，体系中N2和H2的浓度逐渐减小，v正逐渐减小，而NH3的浓度逐渐增大，v逆逐渐增大，t1时刻，它们的浓度不再改变，v正＝v逆，反应达到平衡。 如图2所示，NH3发生分解反应。随着反应的进行，体系中NH3的浓度逐渐减小，v逆逐渐减小，而N2和H2的浓度逐渐增大，v正逐渐增大，t2时刻起，它们的浓度不再改变，v正＝v逆，反应达到平衡。 通过上述两例说明，平衡的建立与建立的途径无关。 3．化学平衡状态的概念 在一定条件下的可逆反应，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”，这时的状态我们称之为化学平衡状态，简称化学平衡。 4．化学平衡状态的特征 二、化学平衡状态的判断方法 1．用本质特征判断 判断依据：正反应速率与逆反应速率相等，即v正＝v逆。 （1）同一种物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。 （2）不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比，但必须是不同方向的速率。 2．用宏观特征判断 判断依据：反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。 （1）各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变。 （2）各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。 （3）反应物的转化率、产物的产率保持不变。 3．用“总压强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项 （1）恒温恒容条件下，用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时，要特别关注反应前后气体分子总数的变化，如： mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 是否平衡 压强 当m＋n≠p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 是 当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 不一定 混合气体的 当m＋n≠p＋q时，一定 是 当m＋n＝p＋q时，一定 不一定 （2）恒温恒容条件下，用“混合气体的密度”判断平衡状态时，要特别关注反应前后是否有非气态物质参与反应，如 关注各物质的状态 是否平衡 密度 C(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定) 是 N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定) 不一定 H2(g)＋I2(g)2HI(g)(ρ一定) 不一定 三、化学平衡常数 1．化学平衡状态时浓度数据分析 分析课本表2­1　457.6 ℃时反应体系H2(g)＋I2(g)2HI(g)中各物质的浓度数据，我们可以发现以下规律： （1）无论该反应从正向进行还是从逆向进行，平衡时只要温度一定，的值近似相等。 （2）无论反应物或生成物的浓度如何改变，平衡时只要温度一定，的值也近似相等。 2．化学平衡常数的概念 在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数(简称平衡常数)，用符号K表示。 3．浓度商与化学平衡常数的表达式 （1）浓度商：对于一般的可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意时刻的称为浓度商，常用Q表示，即Q＝。 （2）化学平衡常数表达式：当在一定温度下达到化学平衡时，K＝。 （3）Q与K的关系：当反应中有关物质的浓度商等于平衡常数时，表明反应达到限度，即达到化学平衡状态。 4．化学平衡常数的意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)。 K越大，表示反应进行得越完全，平衡时反应物的转化率越大，当K＞105时，该反应就进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越不完全，平衡时反应物的转化率越小。 5．化学平衡常数的影响因素 （1）内因：不同的化学反应及化学方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素。 （2）外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响。 四、化学平衡的有关计算 “三段式”法进行化学平衡的有关计算 可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在体积为V L的恒容密闭容器中，反应物A．B的初始加入量分别为a mol、b mol，达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为mx mol。 （1）模式 mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g) 起始量/mol a b 0 0 转化量/mol mx nx px qx 平衡量/mol a－mx b－nx px qx 对于反应物：n(平)＝n(始)－n(转) 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(转) 则有①平衡常数K＝。 ②平衡时A的物质的量浓度：c(A)＝ mol·L－1。 ③平衡时A的转化率：α＝×100%，A．B的转化率之比为α(A)∶α(B)＝∶。 ④平衡时A的体积分数：φ(A)＝×100%。 ⑤平衡时和开始时的压强之比：＝。 ⑥混合气体的密度：ρ(混)＝ g·L－1。 ⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量：＝ g·mol－1。 ⑧生成物产率＝×100%。 （2）基本步骤 ①确定反应物和生成物的初始加入量； ②确定反应过程的转化量(一般设某物质的转化量为x)； ③确定平衡量。 1．（2016·浙江·高考真题）可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法不正确的是 A．正反应速率等于逆反应速率 B．反应物和生成物浓度不再发生变化 C．反应体系中混合物的组成保持不变 D．正、逆反应速率都为零 2．（2018·浙江·高考真题）已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  △H=-92kJ/mol。起始反应物为和，物质的量之比为1:3，且总物质的量不变，在不同压强和温度下，反应达到平衡时，体系中的物质的量分数如下表： 温度 压强 400℃ 450℃ 500℃ 600℃ 20MPa 0.387 0.274 0.189 0.088 30MPa 0.478 0.359 0.260 0.129 下列说法正确的是 A．体系中的物质的量分数越大，则正反应速率越大 B．反应达到平衡时，和的转化率之比为1∶1 C．反应达到平衡时，放出的热量均为92.4kJ D．600℃，30MPa下反应达到平衡时，生成的物质的量最多 3．（2018·天津·高考真题）室温下，向圆底烧瓶中加入1 molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应；C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是 A．加入NaOH，可增大乙醇的物质的量 B．增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br C．若反应物增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变 D．若起始温度提高至60℃，可缩短反应达到平衡的时间 4．（2019·浙江·高考真题）已知X(g)＋3Y(g)⇌2W(g) ＋M (g)  △H=-a kJ·mol-1(a>0)。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1 mol X(g) 与1mol Y (g)，下列说法正确的是 A．充分反应后，放出热量为a kJ B．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1：2 C．当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡 D．若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 5．（2015·天津·高考真题）某温度下，在2L的密闭容器中，加入1molX（g）和2molY（g）发生反应：X（g）+m Y（g）3Z（g），平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ（g），再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是 A．m=2 B．两次平衡的平衡常数相同 C．X与Y的平衡转化率之比为1:1 D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L－1 6．（2019·浙江·高考真题）下列说法正确的是 A．H2(g)＋I2(g) ⇌ 2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变 B．C(s)＋H2O(g) ⇌ H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡 C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)＋B(g) ⇌ 2C(?)已达平衡，则A．C不能同时是气体 D．1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1 7．（2020·浙江·高考真题）溶液与溶液发生反应：，达到平衡。下列说法不正确的是 A．加入苯，振荡，平衡正向移动 B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度 C．加入固体，平衡逆向移动 D．该反应的平衡常数 8．（2022·天津·高考真题）向恒温恒容密闭容器中通入2 mol 和1 mol ，反应：达到平衡后，再通入一定量，达到新的平衡时，下列有关判断不正确的是 A．的平衡转化率增大 B．的平衡浓度增大 C．反应平衡常数不变 D．正向反应速率增大 9．（2018·浙江·高考真题）反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  ΔH<0，若在恒压绝热的容器中发生，下列选项表明一定已达平衡状态的是 A．容器内的温度不再变化 B．容器内的压强不再变化 C．相同时间内，断开H－H键的数目和生成N－H键的数目之比1:1 D．容器内气体的浓度c(N2)：c(H2)：c(NH3)=1：3：2 10．（2024·重庆·高考真题）醋酸甲酯制乙醇的反应为：。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．容器甲中平均反应速率 C．容器乙中当前状态下反应速率 D．容器丙中乙醇的体积分数为 11．（2008·上海·高考真题）在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，△H＜0体系中，n(NO)随时间的变化如表： 时间(s) 0 1 2 3 4 5 n(NO)(mol) 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 （1）用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v= 。 （2）右图中表示NO2浓度的变化的曲线是 。 （3）能说明该反应已达到平衡状态的是 。 A．v(NO2)=2v(O2) B．容器内压强保持不变 C．v逆 (NO)=2v正 (O2) D．容器内密度保持不变 （4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是 。 A．及时分离除NO2气体 B．适当升高温度 C．增大O2的浓度 D．选择高效催化剂 12．（2021·全国·高考真题）一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题： （1）历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICl，从而错过了一种新元素的发现，该元素是 。 （2）氯铂酸钡()固体加热时部分分解为、和，376.8℃时平衡常数，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)，在376.8℃，碘蒸气初始压强为。376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为，则 ，反应的平衡常数K= (列出计算式即可)。 （3）McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数。 得到和均为线性关系，如下图所示： ①由图可知，NOCl分解为NO和反应的 0(填“大于”或“小于”) ②反应的K= (用、表示)：该反应的 0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程 。 （4）Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为： 其中表示一个光子能量，表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要吸收 mol光子。 一、浓度对化学平衡的影响 1．实验探究浓度对化学平衡的影响 按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： 实验原理 Fe3＋＋ 3SCN－Fe(SCN)3 (浅黄色) (无色)　　(红色) 实验操作 现象与结论 b溶液颜色变浅，平衡向逆反应方向移动 c溶液颜色变深，平衡向正反应方向移动 理论解释 发生Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，Fe3＋浓度减小，Q＝增大，Q＞K，平衡向逆反应方向移动 c(SCN－)增大，Q＝减小，Q＜K，平衡向正反应方向移动 2.化学平衡移动 （1）概念：在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。 （2）化学平衡移动的特征 新平衡与原平衡相比，平衡混合物中各组分的浓度、百分含量发生改变。 （3）化学平衡移动的过程分析 （4）化学平衡移动方向的判断 当Q＝K时：可逆反应处于平衡状态，v正＝v逆； 当Q＜K时：化学平衡向正反应方向移动，v正＞v逆； 当Q＞K时：化学平衡向逆反应方向移动，v正＜v逆。 3．浓度对化学平衡的影响规律及解释 （1）浓度对化学平衡移动的影响规律 当其他条件不变时： ①c(反应物)增大或c(生成物)减小，平衡向正反应方向移动。 ②c(反应物)减小或c(生成物)增大，平衡向逆反应方向移动。 （2）用平衡常数分析浓度对化学平衡移动的影响： ①Q减小，则Q＜K，平衡向正反应方向移动 ②Q增大，则Q＞K，平衡向逆反应方向移动 4．分析浓度变化对正、逆反应速率的影响 已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： t1时刻，增大反应物浓度，使v正′增大，而v逆′不变，则v正′＞v逆′，平衡向正反应方向移动。 t1时刻，减小生成物浓度，使v逆′减小，而v正′不变，则v正′＞v逆′，平衡向正反应方向移动。 t1时刻，增大生成物浓度，使v逆′增大，而v正′不变，则v逆′＞v正′，平衡向逆反应方向移动。 t1时刻，减小反应物浓度，使v正′减小，而v逆′不变，则v逆′＞v正′，平衡向逆反应方向移动。 5．应用 在工业生产中，适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向正反应方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，从而降低生产成本。 二、压强对化学平衡的影响 1．实验探究压强对化学平衡的影响 按表中实验操作步骤完成实验，观察实验现象，将有关实验现象及其结论填入表中： 实验原理 2NO2(g)N2O4(g) (红棕色)　　　(无色)　　　 实验步骤 活塞Ⅱ处→Ⅰ处，压强增大 活塞Ⅰ处→Ⅱ处，压强减小 实验现象 混合气体的颜色先变深又逐渐变浅 混合气体的颜色先变浅又逐渐变深 实验结论 活塞往里推，管内容积减小，气体的压强增大，c(NO2)增大，颜色变深，但颜色又变浅，说明c(NO2)减小，平衡向正反应方向移动。 活塞往外拉，管内容积增大，气体的压强减小，c(NO2)减小，颜色变浅，但气体颜色又变深，说明c(NO2)增大，平衡向逆反应方向移动 2.压强对化学平衡的影响规律及解释 （1）在其他条件不变时： ①增大压强，化学平衡向气体体积缩小的方向移动。 ②减小压强，化学平衡向气体体积增大的方向移动。 ③对于反应前后气体分子数目不变的反应，改变压强平衡不移动。 （2）用v－t图像分析压强对化学平衡的影响 ⅰ.对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n<p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如①、②所示： t1时刻，增大容器容积，压强减小，v正′、v逆′均减小，缩体方向的v逆′减小幅度更大，则v正′＞v逆′，平衡向正反应方向移动。 t1时刻，缩小容器容积，压强增大，v正′、v逆′均增大，缩体方向的v逆′增大幅度更大，则v逆′＞v正′，平衡向逆反应方向移动。 ⅱ.对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)　m＋n＝p，当反应达到平衡后，其他条件不变，在t1时刻改变压强，图像如③所示： t1时刻，若缩小容器容积，压强增大，v′正、v′逆均增大，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中上线。t1时刻，若增大容器容积，压强减小，v′正、v′逆均减小，且v′正＝v′逆，平衡不移动，如图中下线。 三、温度、催化剂对化学平衡的影响 1．温度对化学平衡的影响 （1）实验探究温度对化学平衡的影响 按表中实验步骤要求完成实验，观察实验现象，填写下表： 实验原理 　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 实验步骤 实验现象 热水中混合气体颜色加深；冰水中混合气体颜色变浅 实验结论 混合气体受热颜色加深，说明NO2浓度增大，即平衡向逆反应方向移动；混合气体被冷却时颜色变浅，说明NO2浓度减小，即平衡向正反应方向移动 （2）温度对化学平衡的影响规律 ①任何化学反应都伴随着能量的变化(放热或吸热)，所以任意可逆反应的化学平衡状态都受温度的影响。 ②当其他条件不变时： 温度升高，平衡向吸热反应的方向移动； 温度降低，平衡向放热反应的方向移动。 （3）用v—t图像分析温度对化学平衡的影响 已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)　ΔH＜0，当反应达平衡后，若温度改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示。 t1时刻，升高温度，v′正、v′逆均增大，但吸热反应方向的v′逆增大幅度大，则v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动。 t1时刻，降低温度，v′正、v′逆均减小，但吸热反应方向的v′逆减小幅度大。则v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动。 2．催化剂对化学平衡的影响 （1）催化剂对化学平衡的影响规律 当其他条件不变时： 催化剂不能改变达到化学平衡状态时反应混合物的组成，但是使用催化剂能改变反应达到化学平衡所需的时间。 （2）用v—t图像分析催化剂对化学平衡的影响 t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数增大，则v′正＝v′逆，平衡不移动。 四、勒夏特列原理 1．定义 如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。 简单记忆：改变―→减弱这种改变。 2．适用范围 （1）勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系，不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。此外，勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。 （2）勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个因素”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个因素，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的因素对平衡移动的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。 1．（2022·浙江·高考真题）关于反应，达到平衡后，下列说法不正确的是 A．升高温度，氯水中的减小 B．氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，增大 C．取氯水稀释，增大 D．取两份氯水，分别滴加溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度 2．（2021·北京·高考真题）NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是 A．1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子 B．断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量 C．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的 D．恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅 3．（2014·江苏·高考真题）一定温度下，在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) 容器 编号 温度（℃） 起始物质的量（mol） 平衡物质的量（mol） CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g) I 387 0.20 0.080 0.080 Ⅱ 387 0.40 Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090 下列说法正确的是 A．该反应的正反应为吸热反应 B．达到平衡时，容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小 C．容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长 D．若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol，则反应将向正反应方向进行 4．（2024·江西·高考真题）温度T下，向1L真空刚性容器中加入，反应达到平衡时，，      下列说法正确的是 A．再充入1mol X和1mol Y，此时 B．再充入1mol X，平衡时 C．再充入，平衡向右移动 D．若温度升高，X的转化率增加，则上述反应 5．（2024·浙江·高考真题）为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 A 浓度 向溶液中加入溶液 黄色溶液变橙色 增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动 B 压强 向恒温恒容密闭玻璃容器中充入气体，分解达到平衡后再充入 气体颜色不变 对于反应前后气体总体积不变的可逆反应，改变压强平衡不移动 C 温度 将封装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中 气体颜色变深 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 D 催化剂 向乙酸乙酯中加入溶液，水浴加热 上层液体逐渐减少 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 6．（2021·辽宁·高考真题）某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是 A．升高温度，若增大，则 B．加入一定量Z，达新平衡后减小 C．加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后增大 D．加入一定量氩气，平衡不移动 7．（2020·浙江·高考真题）一定条件下：  。在测定的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是 A．温度、压强 B．温度、压强 C．温度、压强 D．温度、压强 8．（2019·海南·高考真题）反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H>0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是 A．增大容器容积 B．升高反应温度 C．分离出部分氢气 D．等容下通入惰性气体 9．（2012·天津·高考真题）已知2SO2(g) + O2(g)2SO3(g)；ΔH＝－197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙) 2 mol SO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是 A．容器内压强P：P甲＝P丙> 2P乙 B．SO3的质量m：m甲＝m丙> 2m乙 C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙> k乙 D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙> 2Q乙 10．（2018·浙江·高考真题）在催化剂作用下，用乙醇制乙烯，乙醇转化率和乙烯选择性(生成乙烯的物质的量与乙醇转化的物质的量的比值)随温度、乙醇进料量(单位：mL·min－1)的关系如图所示(保持其他条件相同)。 在410～440℃温度范围内，下列说法不正确的是 A．当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性升高 B．当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大 C．当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小 D．当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大 一、自发过程和自发反应 1．自发过程 自然界有一些过程是自发进行的，而且是有方向性的。例如，水总是自发地从高处流向低处，而相反的过程却不能自发进行。 2．自发反应 有些化学反应也是自发进行的，而且具有方向性。 二、化学反应进行方向的判据 1．焓变与反应的方向 （1）放热反应过程中体系能量降低，因此具有自发进行的倾向，科学家提出用焓变(能量变化)来判断反应进行的方向，这就是焓判据(能量判据)。 （2）焓变与化学反应进行方向的关系 ①多数放热反应是自发进行的。例如燃烧反应、中和反应等。 ②有些吸热反应也可以自发进行，如： 2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋109.8 kJ·mol－1。 结论：只用焓判据判断反应是否自发进行不全面。 2．熵变与反应的方向 （1）熵、熵变的概念 （2）熵值大小 ①体系的熵值：体系的混乱程度越大，体系的熵值就越大。 ②同一物质的熵值：S(g)＞S(l)＞S(s)，同一条件下，不同物质的熵值不同。 （3）熵判据：体系有自发地向混乱度增加(即熵增)的方向转变的倾向，因此可用熵变来判断反应进行的方向。 （4）熵变与化学反应进行方向的关系 ①许多熵增的反应是自发的(多是气体分子数目增多的反应)，如 Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)； 2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g) ②有些熵减的反应也可以自发进行，如： 2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)； 4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s) 结论：只用熵判据判断反应是否自发不全面。 3．自由能与化学反应的方向 （1）自由能 符号为ΔG，单位为kJ·mol－1。 （2）自由能与焓变、熵变的关系 ΔG＝ΔH－TΔS。ΔG不仅与焓变和熵变有关，还与温度有关。 （3）反应方向与自由能的关系 化学反应总是向着自由能减小的方向进行，直到体系达到平衡。 ①当ΔG＜0时，反应能自发进行； ②当ΔG＝0时，反应处于平衡状态； ③当ΔG＞0时，反应不能自发进行。 三、化学反应的调控 （一）、合成氨条件的理论选择 1.合成氨反应的特点 合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。已知298 K时：ΔH＝－92.4 kJ·mol－1， ΔS＝－198.2 J·mol－1·K－1。 （1）自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，能自发进行。 （2）可逆性：反应为可逆反应。 （3）熵变：ΔS<0，正反应是气体体积缩小的反应。 （4）焓变：ΔH<0，是放热反应。 2．原理分析 根据合成氨反应的特点，利用我们学过的影响反应速率的因素和勒夏特列原理分析应如何选择反应条件，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量，请填写下表。 条件 提高反应速率 提高平衡转化率 压强 增大压强 增大压强 温度 升高温度 降低温度 催化剂 使用 无影响 浓度 增大反应物浓度 增大反应物浓度，降低生成物浓度 3.数据分析 根据课本表2­2在不同温度和压强下(初始时N2和H2的体积比为1∶3)，平衡混合物中氨的含量实验数据分析，提高反应速率的条件是升高温度、增大压强；提高平衡混合物中氨的含量的条件是降低温度、增大压强。二者在温度这一措施上是不一致的。实验数据的分析与理论分析的结论是一致的。 （二）、工业合成氨的适宜条件 1．问题讨论 （1）压强 ①原理分析：压强越大越好。 ②选用条件：目前，我国合成氨厂一般采用的压强为10～30 MPa。 ③合成氨时不采用更高压强的理由：压强越大，对材料的强度和设备的制造要求就越高，需要的动力也越大，这将会大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。 （2）温度 ①原理分析：低温有利于提高原料的平衡转化率。 ②选用条件：目前，在实际生产中一般采用的温度为400～500 ℃。 ③不采用低温的理由：温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所需时间变长，这在工业生产中是很不经济的。 合成氨反应一般选择400～500 ℃进行的又一重要原因为铁触媒在500_℃左右时的活性最大。 （3）催化剂 ①原理分析：即使在高温、高压下，N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢。 ②选用条件：通常采用加入以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。 ③选择催化剂的理由：改变反应历程，降低反应的活化能，使反应物在较低温度时能较快地发生反应。 另外，为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”，原料气必须经过净化。 （4）浓度 ①原理分析：在500 ℃和30 MPa时，合成氨平衡混合物中NH3的体积分数也只有26.4%，即平衡时N2和H2的转化率仍不够高。 ②采取的措施：采取迅速冷却的方法，使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去；应将NH3分离后的原料气循环使用，并及时补充N2和H2，使反应物保持一定的浓度。 ③采取该措施的理由：分离出NH3以促使平衡向生成NH3的方向移动，此外原料气的循环使用并及时补充原料气，既提高了原料的利用率，又提高了反应速率，有利于合成氨反应。 2．工业合成氨的适宜条件 外部条件 工业合成氨的适宜条件 压强 10～30 MPa 温度 400～500 ℃ 催化剂 使用铁触媒作催化剂 浓度 液化氨并及时分离，补充原料气并循环利用[n(N2)∶n(H2)＝1∶2.8] 3．合成氨的工艺流程 4．选择工业合成适宜条件的原则 （1）考虑参加反应的物质组成、结构和性质等本身因素。 （2）考虑影响化学反应速率和平衡的温度、压强、浓度、催化剂等反应条件。 （3）选择适宜的生产条件还要考虑设备条件、安全操作、经济成本等情况。 （4）选择适宜的生产条件还要考虑环境保护及社会效益等方面的规定和要求。 1．（2024·安徽·高考真题）室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始 ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是 A．实验①中，0~2小时内平均反应速率 B．实验③中，反应的离子方程式为： C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D．其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好 2．（2012·江苏·高考真题）下列有关说法正确的是 A．CaCO3(s) =CaO(s) + CO2(g)室温下不能自发进行，说明该反应的△H＜0 B．镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈 C．N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H＜0，其他条件不变时升高温度，反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大 D．水的离子积常数Kw随着温度的升高而增大，说明水的电离是放热反应 3．（2008·天津·高考真题）对平衡CO2（g）CO2（aq） △H= -19.75kJ/mol，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是 A．升温增压 B．降温减压 C．升温减压 D．降温增压 4．（2019·浙江·高考真题）已知：2SO2(g)+ O2(g)= 2SO3(g) △H =-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2和 O2（物质的量之比为2：1，且总物质的量不变）。SO2的平衡转化率（%）随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是 温度/K 压强/（105Pa） 1.01 5.07 10.1 25.3 50.7 673 99.2 99.6 99.7 99.8 99.9 723 97.5 98.9 99.2 99.5 99.6 773 93.5 96.9 97.8 98.6 99.0 A．一定压强下降低温度，SO2的转化率增大 B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等 C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间 D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高 5．（2011·北京·高考真题）已知反应：2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3，分别在0 ℃和20 ℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y-t）如图所示。下列说法正确的是 A．b代表下CH3COCH3的Y-t曲线 B．反应进行到20min末，H3COCH3的 C．升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率 D．从Y=0到Y=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的 6．（2023·重庆·高考真题）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 在恒容条件下，按投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ的，反应Ⅱ的 B．点反应Ⅰ的平衡常数 C．点的压强是的3倍 D．若按投料，则曲线之间交点位置不变 7．（2024·浙江·高考真题）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应： I． II． 向容积为的密闭容器中投入和，不同温度下，测得时(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 A．反应活化能： B．时，反应I的平均速率为： C．其他条件不变，平衡后及时移除，可提高乙烯的产率 D．其他条件不变，增大投料比投料，平衡后可提高乙烷转化率 8．（2021·北京·高考真题）丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃，将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。 已知： ①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol ②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol 下列说法不正确的是 A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/mol B．c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2CO+H2O C．其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越大 D．若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在：3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6) 9．（2020·天津·高考真题）利用太阳能光解水，制备的H2用于还原CO2合成有机物，可实现资源的再利用。回答下列问题： Ⅱ.用H2还原CO2可以在一定条下合成CH3OH(不考虑副反应)： （3）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3 a 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 。 （4）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 °C。 10．（2021·全国甲卷·高考真题）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题： （2）合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在℃下的、在下的如图所示。 ①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式 ； ②图中对应等压过程的曲线是 ，判断的理由是 ； ③当时，的平衡转化率 ，反应条件可能为 或 。 一、选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，共45分） 1．（2014·北京·高考真题）在一定温度下，10mL0.40mol/L H2O2发生催化分解。不同时刻测定生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表。 t/min 0 2 4 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是（溶液体积变化忽略不计） A．0~6min的平均反应速率：v（H2O2）mol/(L·min) B．6~10min的平均反应速率：v（H2O2）＜mol/(L·min) C．反应至6min时，c（H2O2）=0.3mol/L D．反应至6min时，H2O2分解了50% 2．（2021·河北·高考真题）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是 A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1 B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变 C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z D．反应①的活化能比反应②的活化能大 3．（2021·广东·高考真题）反应经历两步：①；②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A．a为随t的变化曲线 B．时， C．时，的消耗速率大于生成速率 D．后， 4．（2021·浙江·高考真题）一定温度下：在的四氯化碳溶液()中发生分解反应：。在不同时刻测量放出的体积，换算成浓度如下表： 0 600 1200 1710 2220 2820 x 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12 下列说法正确的是 A．，生成的平均速率为 B．反应时，放出的体积为(标准状况) C．反应达到平衡时， D．推测上表中的x为3930 5．（2022·广东·高考真题）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则 A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂Ⅰ时，内， 6．（2022·浙江·高考真题）恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是 A．实验①，， B．实验②，时处于平衡状态， C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大 D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大 7．（2022·辽宁·高考真题）某温度下，在恒容密闭容器中发生反应，有关数据如下： 时间段/ 产物Z的平均生成速率/ 0～2 0.20 0～4 0.15 0～6 0.10 下列说法错误的是 A．时，Z的浓度大于 B．时，加入，此时 C．时，Y的体积分数约为33.3% D．时，X的物质的量为 8．（2023·河北·高考真题）在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g)，发生如下反应： 反应②和③的速率方程分别为和，其中、分别为反应②和③的速率常数、反应③的活化能大于反应②，测得W(g)的浓度随时间的变化如下表： t/min 0 1 2 3 4 5 0.160 0.113 0.080 0.056 0.040 0.028 下列说法正确的是 A．内，W的平均反应速率为 B．若升高温度，平衡时减小 C．若，平衡时 D．若增大容器容积，平衡时Y的产率增大 9．（2024·广西·高考真题）573K、高压条件下，一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解：(苯甲腈)(苯甲酰胺)(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分别用表示)的物质的量分数随时间的变化曲线，其中。下列说法错误的是 A．水解产物除了还有 B．点时 C．在15min前基本不变，15min后明显增大，可能是水解产物对生成的反应有催化作用 D．任意25min时间段内存在 10．（2007·江苏·高考真题）一定温度下可逆反应：A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)；△H>0。现将1molA和2molB加入甲容器中，将4 molC和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是 A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1 mol A和2 mol B,达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍 B．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增加 C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍 D．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略) 11．（2016·四川·高考真题）一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，设起始=Z，在恒压下，平衡时(CH4)的体积分数与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的焓变ΔH＞0 B．图中Z的大小为a＞3＞b C．图中X点对应的平衡混合物中=3 D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小 12．（2020·海南·高考真题）NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体，常温常压下它们之间的反应： CO(g)+ NO(g)=CO2(g)+N2(g)   ΔH= -374.3 kJ·mol-1 K=2.5×1060， 反应速率较小。有关该反应的说法正确的是 A．K很大，NO与CO在排入大气之前就已反应完全 B．增大压强，平衡将向右移动，K> 2.5×1060 C．升高温度，既增大反应速率又增大K D．选用适宜催化剂可达到尾气排放标准 13．（2022·重庆·高考真题）两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。 反应1：NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)    p1=3.6×104Pa 反应2：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)    p2=4×103Pa 该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH3，再次平衡后，总压强增大 C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变 14．（2024·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①   ②   、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B．反应②的焓变 C．L9处的的体积分数大于L5处 D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率 15．（2024·吉林·高考真题）异山梨醇是一种由生物质制备9的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是 A．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．平均速率(异山梨醇) D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 二、解答题（共55分） 16．（2011·全国·高考真题）（13分）反应aA(g)+bB(g)cC(g)(H＜0)在等容条件下进行。改变其他反应条件，在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示： 回答问题： （1）反应的化学方程式中，a：b：c为 ； （2）A的平均反应速率(A)、(A)、(A)从大到小排列次序为 ； （3）B的平衡转化率中最小的是 ，其值是 ； （4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是 ，采取的措施是 ； （5）比较第II阶段反应温度()和第III阶段反应速度()的高低： 填“>、=、＜”判断的理由是 ； （6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势 (曲线上必须标出A、B、C) 18．（2019·浙江·高考真题）（12分）水是“生命之基质”，是“永远值得探究的物质”。 （1） 关于反应H2(g)＋1/2O2(g)H2O(l)，下列说法不正确的是 。 A．焓变ΔH＜0，熵变ΔS＜0 B．可以把反应设计成原电池，实现能量的转化 C．一定条件下，若观察不到水的生成，说明该条件下反应不能自发进行 D．选用合适的催化剂，有可能使反应在常温常压下以较快的速率进行 （2） ①根据H2O的成键特点，画出与图中H2O分子直接相连的所有氢键(O－H…O) 。 ②将一定量水放入抽空的恒容密闭容器中，测定不同温度(T)下气态、液态水平衡共存[H2O(l)H2O(g)]时的压强(p)。在图中画出从20℃开始经过100℃的p随T变化关系示意图(20℃时的平衡压强用p1表示) 。 （3） 水在高温高压状态下呈现许多特殊的性质。当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)、临界压强(22.1 MPa)时的水称为超临界水。 ①与常温常压的水相比，高温高压液态水的离子积会显著增大。解释其原因 。 ②如果水的离子积Kw从1.0×10−14增大到1.0×10−10，则相应的电离度是原来的 倍。 ③超临界水能够与氧气等氧化剂以任意比例互溶，由此发展了超临界水氧化技术。一定实验条件下，测得乙醇的超临界水氧化结果如图所示，其中x为以碳元素计的物质的量分数，t为反应时间。 　 下列说法合理的是 。 A．乙醇的超临界水氧化过程中，一氧化碳是中间产物，二氧化碳是最终产物 B．在550℃条件下，反应时间大于15 s时，乙醇氧化为二氧化碳已趋于完全 C．乙醇的超临界水氧化过程中，乙醇的消耗速率或二氧化碳的生成速率都可以用来表示反应的速率，而且两者数值相等 D．随温度升高，xCO峰值出现的时间提前，且峰值更高，说明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增长幅度更大 19．（2020·全国·高考真题）（15分）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。回答下列问题： （1）CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)= 。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4) (填“变大”“变小”或“不变”)。 （2）理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在体系压强为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的变化如图所示。 图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是 、 。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH 0(填“大于”或“小于”)。 （3）根据图中点A(440K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp= (MPa)−3(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 （4）二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当 。 20．（2024·河北·高考真题）（15分）氯气是一种重要的基础化工原料，广泛应用于含氯化工产品的生产。硫酰氯及1，4-二(氯甲基)苯等可通过氯化反应制备。 （1）硫酰氯常用作氯化剂和氯磺化剂，工业上制备原理如下：。 ①若正反应的活化能为，则逆反应的活化能 (用含的代数式表示)。 ②恒容密闭容器中按不同进料比充入和其，测定温度下体系达平衡时的(为体系初始压强，，P为体系平衡压强)，结果如图。 上图中温度由高到低的顺序为 ，判断依据为 。M点的转化率为 ，温度下用分压表示的平衡常数 。 ③下图曲线中能准确表示温度下随进料比变化的是 (填序号)。 （2）1，4-二(氯甲基)苯(D)是有机合成中的重要中间体，可由对二甲苯(X)的氯化反应合成。对二甲苯浅度氯化时反应过程为 以上各反应的速率方程均可表示为，其中分别为各反应中对应反应物的浓度，k为速率常数(分别对应反应①~⑤)。某温度下，反应器中加入一定量的X，保持体系中氯气浓度恒定(反应体系体积变化忽略不计)，测定不同时刻相关物质的浓度。已知该温度下，。 ①时，，且内，反应进行到时， 。 ②时，，若产物T的含量可忽略不计，则此时 后，随T的含量增加， (填“增大”“减小”或“不变”)。 14 / 44 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $$