第七章 第2节 化学平衡及其影响因素-【5星学霸·高考白题】2026年高考化学一轮复习

学霸高春白题化学 第2节 化学平 ☑应用提优考点全面，能力提升1限时：45min 1.(2025·天津期中)吉林大学科研人员合作研 究得出基于机械化学(“暴力”千扰使铁活 化)在较温和条件下由氮气合成氨的新方 案（如下图所示），利用这种方案所得氨的体 积分数平衡时可高达82.5%。已知合成氨反 应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H= -92.4kJ·mol。下列说法正确的是( A.该方案所得氨的含量高，主要是因为使用 了铁作催化剂 B.采用该方案生产氨气，活化能和△H均 减小 C.该方案提高了氨的平衡体积分数，与反应 温度较低有关 D.为了提高氢气的平衡转化率和反应速率， 应尽量采取较高温度 2.下图是不同物质在密闭容器中反应的有关图 像，下列对有关图像的叙述正确的是( 浓度ml·T,) (正) 2.0 逆) 正)=逆) 0.4 时涧 0 时问 图1 图2 1G% -T:P2 TP: T两 时间 混度 图3 图4 090 衡及其影响因素 A.图1：对L(g)+H2(g)一2HI(g)达到平 衡后，在时刻充人了一定的HⅢ，平衡逆 向移动 B.图2：该图像表示的化学方程式为2A一 B+3C C.图3：对2A(g)+B(g)一C(g)△H<0, 图中T,>T2,P1<p2 D.图4：对X(g)+3Y(g)=2W(g)△H< 0,p可表示X的百分含量 3.(2025·四川德阳二模)某兴趣小组以重铬酸 钾(K,C,0,)溶液为例，探究外界条件对溶液 中平衡体系的影响。完成如下实验： 6l01m, 盾K,.0,深液 分成吗等份 热 试列a 3滴浓H) 地和Na,S0, 溶液 液橙色※液变 溶液橙色 溶液变 深 黄色 加深 黄ě 已知：①K,Cr20,溶液中存在平衡：Cr0 +H,0一2C0}+2H△H。②含铬元素的 离子在溶液中的颜色：Cr,0（橙色)， C0}(黄色)，Cr(绿色)。 下列说法正确的是 A.由实验I可以得出△H>0 B.若实验Ⅱ的目的是探究“降低生成物浓度。 平衡正向移动”，则试剂a可选用NaC03 C.实验Ⅲ中，加入浓H,S0,探究出“增大生 成物浓度，平衡逆向移动”的结论可靠 D.实验V中，溶液呈黄色的原因是重铬酸钾 被亚硫酸根离子还原 4.(2025·山东潍坊月考)利用传感技术可以探 究压强对2N02(g)一N,0,(g)△H<0化 学平衡移动的影响。在室温、100kPa条件 下，向注射器中充入一定体积的NO2和N,0: 混合气体后密封并保持活塞位置不变。分别 在，，2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 列说法错误的是 压强kP 100. 97 90 80 0 41 与时间 压强随时间变化竹曲线 A.t2时刻推动注射器的活塞 B.B点到D点，气体颜色先变浅后变深 C.E、G两点对应的正反应速率：c>E D.D、G两点气体的平均相对分子质量： Mp>Mc 5.(2025·广东佛山二模)DM0和H2以固定流 速通过两种催化剂(Cu负载量分别为5%和 20%)制EG的历程如图所示，其中使用Cu负 载量为5%的催化剂时原料转化率更高。下 列说法正确的是 能 DMO 4H, MG CILOI EC 21,2CIOIT 反应说程 A.图中实线是Cu负载量为5%的催化剂作 用下的历程 B.改变Cu负载量.可调控EG的平衡产率 C.仅升高温度， cx(EG) 增大 平(DMO) D.仅加快流速，DMO转化率一定增大 6.(2025·江苏苏州期中)乙醇-水催化重整可 获得H2,其主要反应为反应I:C,H,OH(g)+ 3H,0(g)=2C02(g)+6H2(g)△H1= +173.3kJ·mol:反应Ⅱ：C02(g)+H2(g) 第七章化学反应速率与化学平衡学霸高春 C0(g)+H,0(g）△H2=+41.2k·mo。在 1.01×10Pa、ns(C,H,0H):n(H,0)=1:3 条件下，仅考虑上述反应，平衡时C0,和C0 的选择性及H,的产率随温度的变化如下图 所 示。C0 的选择性 n生成(CO)》 -×100%。 n生城(CO2)+n生波(CO 100H H的产率 80 60 40 10020030400500600700 7T℃ 下列说法正确的是 A.曲线a表示平衡时CO的选择性随温度的 变化 B.300℃以后，随着温度的升高，反应I、Ⅱ 正向进行的程度均增大，且反应Ⅱ增大的 幅度大于反应I C.其他条件不变，500℃时，反应至H2的产 率达到X点，延长反应时间，H,的产率能 大于80% D.工业上为提高H2的产率，需要研发低于 150℃的高效催化剂 7.(2025·浙江宁波期中)CH,0H可作绿色燃 料，可由C0或C0,制备。工业用C0,制备 CH,OH的原理如下： 反应1：C0(g)+2H(g)-一CH,0H(g) △H=-90.7kJ·mol 反应2：C02(g)+H2(g）)一C0(g)+H,0(g) △H2=+41.2kJ·mol'(副反应) (1)反应3：C02(g)+3H2(g)一CH0H(g)+ H,0(g) △H3= kJ·mol。 (2)恒定温度下，在一个容积可变的密闭容器 中充有1molC0和2molH2,下列能说明反 学霸高春白题化学 应C0(g)+2H2(g)=CH,OH(g)达到平衡 状态的是 (填字母)。 A.vE(C0)=2w(H2) B.容器内混合气体的密度不再改变 C.C0和H,的物质的量之比不再改变 D.混合气体的平均相对分子质量不再改变 (3)若以固体催化剂M催化反应C0(g)+ H,0(g)一C02(g)+H2(g),水分子首先被 催化剂的活性表面吸附而解离，用两个化学 方程式表示该催化反应历程（反应机理）： ① ②M0+C0=M+C0,。 (4)不同压强下，按照n(C02):n(H2)= 1:3投料，实验测定C02的平衡转化率和 CH,OH的平衡产率随温度的变化关系如下图 所示。 升 升温 已知：C0,的平衡转化率 n初始(C02)-n平精(C02 ×100% n初始(C02) CH,0H的平衡产率=”平(CH,OH -×100% n初始(C02) 其中纵坐标表示CO,平衡转化率的是图 (填“甲”或“乙”)：图乙中T,温 度时，三条曲线儿乎交于一点且随温度升高 而变大的原因是 8.乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水 平的标志，乙烯作为现代有机合成的重要原 料，研究其合成方法受到科学家的青睐。回 答下列问题： (1)乙烷裂解法：298K时，乙烷的裂解反应 历程如图1。 092 +185.2Emal1 C.HI+H.(g 29发 +808 545 GH(g) 6.0 反应 -1041 反应历程 图1 图1反应的决速步骤是 (填“反应 a”或“反应b”),写出乙烷裂解制乙烯的热化 学方程式： (2)C02催化加氢法：反应原理为2C02(g)+ 6H2(g)一C2H4(g）+4H20(g)AH= -127.8kJ·mol。向2L的恒容密闭容器 中加入1molC0,和3molH2,在催化剂作用 下发生反应，测得平衡时体系中各气体的物 质的量随温度的变化关系如图2所示。 n/mol 30 4 0 20 0 p .04 77元0920970102010m01120170 T依 图2 3 ①图中曲线代表乙烯的物质的量随温度的变 化关系的是 (填字母)。 ②下列说法正确的是 (填字母)。 A.使用催化剂，可降低反应的活化能，加快反 应速率，提高平衡产率 B.其他条件不变时，若扩大容器容积，则平衡 逆向移动，v正减小，v增大 C.若容器内混合气体的密度不再随时间改 变时，说明反应已达到平衡状态 D.保持温度不变，再通人3molH2,达到平衡时 的C0,转化率增大，平衡常数K保持不变 (3)柴油裂解法：实验测得柴油裂解得到乙烯 和丙烯的收率与温度、柴油在裂解设备内的 停留时间的关系如图3所示。工业上应选择 的温度和停留时间分别为 K和于品体催化剂，A正确：根据曲线2③可知，增加催化剂用量，5- 10mn内C0,吸收量增大，增大了决速步骤反应物的浓度，反应速 率加快，B正喻：催化剂用量恒定时，催化剂表面积恒定，因此在体系 ①中CO,的吸收量保持恒定，又因为CO,首先在催化剂表而吸附话 化成C0,·自由基，且该步骤是决速步，做继续增大二氧化碳的通入 量不能增大反应速率，C错误：体系③反应5-10min时，C02吸收量 为(9-3)×10bmol,则C02吸收速率e= 6x10 mol =1.2×10-6 1L×5min mol·L,min,D正确。 3.B解析：由实验2和3可知.相同时间内实验②中c(S0子)变化最 大，故其他条件相同，适当减小水样初始H.SO去除效果越好 但初始pH太小，H浓度太大，纳米铁会和H反应，导致与S0D片反 应的纳米铁或少，因此水样初始pH越小，SO的去除效果不一定 越好，A错误：由实验①②可知，相同时间内实验①中(SO好)变化 最大，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，B正 确：实验①中，0-2h内平均反应速率n(S0好)= 5.0x10克ml1i-1.0x103m:=2.0x103mmlL.h, 2h C错误：实验③中水样初始pH=8,溶液显弱碱性，发生反应的离子 方程式中不能有H.离子方程式应为2Fe+S0乃+4H20 2Fe“+Se+80H,D错误。 归纳总结 影响化学反应速率的几种因素的探究流程 影响化学反应逸率的外驭国素主熙有装度、胜龙、点 为多 压件化制、国体物桑的表西积管 :依那实脸日的，鸿清个外养素对化学反炉速乳的 骑定 响，均济控六池写清公变，阵适行实险从而理游衫： 响实验深究站果约因素·确定出变是尔定是 定多 深完时尧将定只变化一种四素其他因素不交，者这种 网深完的问超弃在态杆的关乐这杆硝发一种 :素以后.两商定另一种从污得出相应的实胎针治 部茶时注意选择的激塘（或没置实险）雯有效，且戈 有效引 登统一，否彩无法作出正鸡到尚 4.C解析：从微观上看，反应物分子一般总是经过若干的简单反应步 骤，才转化为产物分子的。每一个简单的反应步骤，就是一个基元 反应。基元反应步骤要求反应物一步变成生成物，没有任何中间产 物，由图可知，整个反应历程中有四个基元反应，A正确：由图可知， 过度态相对能量的大小顺序为TS55>TS44>TS77,B正确：由图可知 吸附在催化剂表面的物质总能量低于未吸附物质的总能量，吸附过 程为放热过程，C错误：反应的话化能越大，反应速率越慢，反应决速 步为慢反应，由图可知，反应H,C0°+H一H,C0一H的活化能 最大，反应速率最慢。则反应决速步的活化能为0.35V一 (-0.60cV)=0.95eV.D正确 5.A解析：由图中空白对照实验的曲线可知，溶液中加入不同的阴离 子均使HCOOH还原O:的效率降低，即经过相同的时间，所剩 O:的浓度越大，对应的阴离子对还原效率的影响程度越大，所以 该条件下，对还原效率的影响程度：N0>SO子>C,A错误：实验① 中NO:的加入，使HCOOH还原BO,的效率降低程度最大，可能是 在酸性条件下，NO具有强氧化性，与HCOOH发生氧化还原反应从 而降低了HCO0OH还原RO:的效率，B正确：由图像可知，0- 20m内R0:的浓度变化量：①<2<③，根据=二可知，0 240min内，HC00H还原R0:的反应速率：①<②<③，C正确：实验 3中0-60mi咖内用e0:表示的平均反应速率为r= Ac (1-0.4)×103ol·L.-1 =1×107mdl·L-1·mim1,D正确 60 min 一学霸高考·白是 6.D解析：由方程式可知，两个反应中A都是反应物、B都是生成物 湿度降低时，体系中 反应心的运率降低粉 L,代表B浓度随时间变化的地线： ⊥代表A浓度随时间变化的线： 度大于反应②，刻图 L,代表D浓度随时间变化的自线： 1的温度降纸时，6时 L代表C米度随时间交化的曲线， 刻体系中四位变大， A错误 d(C) D正确。 tc/(mol·L' In L 反应②》 4-- 3 3 反应① 6 1 T: T 温度时，反应体系酱物质 反应①和点应②的 浓度随时问的党化由像 h子南线 图1 图2 若，=25，则2s内，1B的平均魂平为 反应的活化能越大， 反应比率越小，由图 4 mol-L! =2oL'',错误 2可知，温度为T时， 2s 递率常数系<，反 应①D的反应速岸浸 于反应②，则反应 的活化能大于反应 C错议。 技巧点拨 在解答与物质浓度变化图像相关试题时，首先手清图像中每一条 曲线代表的物质，然后确定其变化量：比较信化剂催化效果时，看 相同时间内反应物成生成物浓度的变化量，如果反应物成生成物 的浓度变化量较大，则化学反应速率较大，熊化制使反应活化能 更低 7.(1)0.02(2)25:4 32 解析：(1)(C0,}= (CO)21.=002 mmd.L min 80 min kE·e(C0)·c(N,0)e(C0)·C(N,0) (2):nkE·e4c0):e4(N,0=,co)·e(N,0 2 mol 2 mol 2L2L =25:4 0.8 mol 0.8 mol 21. 2L. 第2节化学平衡及其影响因素 1,C解析：催化剂不能使平衡移动，该打案所得氨的含量高，不是因 为使用了铁作催化剂，A错误：△Ⅱ只与反应体系的始态和终态有 关，与反应过程无关，采用该方案生产氨气，△H不变，B错误：合成 氨反应放热，降低温度，平衡正向移动，该方案提高了氨的平衡体 积分数，与反应温度较低有关，C正确：合成氨反应放热，升高温度， 平衡逆向移动，氢气的平衡转化率降低.D错误。 2.C解析：图1，如果在时刻充人了一定的Ⅲ，逆反应速率霸间增大，正 反应速率辉间不变，应与平衡点相连，A错误：从图像可知从0到，时 刻.A的浓度减少了(20-1.2)l·L=0.8d·1,B的浓度增加 了0.4mal·L-',C的浓度增加了12d·L,达平衡时，反应物和 生成物共存，反应为可逆反应，根据浓度变化量之比等于化学计量 数之比确定化学方程式为2AB+3C,B错误：增大压强，反应速 率增大，升高温度，反应速率增大，故先达到平衡，由先拐先平知> 户，T,>T,压强越大平衡正向进行，C的百分含量增大，图像符合，温 度越高，C%含量减小，升温平衡逆向进行，图像符合，C正确：由化学 方程式看出，温度升高，平衡逆向移动，X的百分含量将增大，与图像 ·化学·034一 不符合，D错误。 3.B解析：观察实验1可知，加热后溶液的橙色加深，说明平衡向生 成C,0片（橙色）的一侧移动。由热力学原理可知，升温使平衡向吸 热方向移动，故该平衡的正反应（从C,O一→CO)应为放热过 程，即△H<0,A错误：实验Ⅱ若要考查“降低生成物浓度，平衡正向 移动”，可加人碳酸钠以中和H矿，平衡向右（黄色CO子）移动.B正 确：实验Ⅲ加入浓硫酸确实可以增加体系中H”的浓度，相当于增大 生成物（右朗的H)的浓度，使平衡逆向（向左、橙色CO片）移动， 但是加入浓硫酸会放热，由上述A项分析知该反应是放热反应，升 温也会使得平衡逆向移动，故存在浓硫酸放热的干扰.不能完成浓度的 探究，C错误：实验V中溶液呈黄色，主要是因为亚硫酸钠水解显碱性，去 除了溶液中的H,使平衡向右侧黄色CO方移动：若重铬酸根离子被还 原通常会出现绿色C+,而本实验并未出现绿色.D错误 4,D解析：由图分析可知，B点压强迅速减小，说明是向外拉活塞，使 压强减小，平衡逆向移动，气体的物质的量逐渐增加，C点到D点压 强逐渐增大，D点达到平衡，在E点压强迅速增大，说明是推动活 塞，使体积减小，压强增大，平衡正向移动，气体的物质的量逐渐域 小，F点到G点气体压强减小。根据分析，，时刻是增大压强，是推 动注射器的活塞，A正确：B点到C点压强诚小，平衡逆向移动，NO 浓度增大，但体积变化更大，气体颜色变浅，C点到D点压强增大， 平衡正向移动NO,浓度减小.但体积变化更大，气休颜色变深.气体 颜色先变浅后变深，B正确：E点压强小，正反应速率小，G点对应的 压强大，正反应速率大，故正反应速率：>"E,C正确：平均摩尔质量 以g·1为单位.数值上等于平均相对分子质量，平均摩尔质量等 于总质量除以气体的总物质的量，D、G两点气体总质量相等，D点 针筒内气体体积大，压强小，气体的物质的量大，平均相对分子质量 小，G点压强大.气体的物质的量小，平均相对分子质量大，D、G两 点气体的平均相对分子质量：M<M,D错误。 5.A解析：过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活 化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，DM0和H2流速固定时， 使用C山负载量为5%的催化剂时原料转化率更高，则其反应中活化 能较小，故实线是C▣负载量为S%的催化剂作用下的历程，A正确： 衢化剂可以改变反应速率，但是不能改变平衡的移动，故改变C:负 载量，不可调控EG的平衡产率.B错风：由图可知，生成物能量低于 反应物能量，则反应为放热反应，仅升高温度，使得平衡逆向移动 则S(c 。学(DM0或小，C错误：仅加快流速，会减少反应时间，可能会导 致DMO转化率降低，D错误 6.B解析： 此线：平街时G0,的选择性 100B 山的产来 60 汽 40 20 0100200300400500600700 77"℃ 曲线：平徜时0的选择性 由选择性计算公式可知，相同条件下C0和C02迷择性之和为1，约 300℃左右氢气的产率随温度升高而降低，期约300℃后升高温度 对反应I的影响小于对反应②的影响，则约300℃后升高温度C0 的选择性升高，C0,的选择性降低，故曲线表示平衡时C0,的选择 性，曲线b代表平衡时C0的选择性。由分析可知，曲线a表示平 衡时C0,的选择性温度的变化，A错误：由分析可知，反应I,Ⅱ均 为吸热反应，300℃以后，随着温度的升高，反应1、Ⅱ正向进行的程 一学霸高考·白是 度均增大，且反应Ⅱ增大的幅度大于反应【，使得H,的产率减小，B 正确：时间不能影响化学平衡，不能改变H2的平衡产率，C错误：低 于150℃H:的产率不高，D错误。 7.(1)-49.5(2)BD(3)M+H0=M0+H2(4)乙T,时以反 应2为主，反应2前后气体分子数相等，压强改变对平衡设有影响 解析：(1)由题干信息可知，反应1：C0(g)+2H(g)一 CH30H(g）△H1=-90.7kJ·molΓ1.反应2：C02(g）+H2(g） C0(g)+H,0(g)△H2=+41.2k灯·m,期反应1+反应2可得反 应3：C02(g)+3H(g)一一CH,0H(g)+H,0(g),根据盖斯定律可 知，△H1=4H1+4H2=(-90.7kJ·mo1)+(+41.2J·mo1)= -49.5kJ·mm。(2)当2mE(C0)="E(H)时，正，逆反应速率相 等，可说明反应达到平衡状态，即正(C0)=2运(H2)时正，逆反应 速率不相等，不能说明反应达到化学平衡，A不合题意：反应前后混 合气体的质量不变，但该反应前后容器的体积发生变化.即混合气 体的密度是一个变量.当混合气体的密度不再发生变化.反应达到 平衡状态，B符合题意：根据题干可知，C0和H的投料比等于化学 计量数之比，因此C0和H,的物质的量之比是一一个定值，无法判定 反应达到平衡状态，C不合题意：混合气体的平均相对分子质量在数 值上等于平均摩尔质量，平衡体系中混合气体的质量不变，反应前 后混合气体的分子数减小，所以当混合气体的平均相对分子质量保 持不变时，可判定反应已达平衡，D符合题意。(3)根据总反应方程 式和历程②M0+C0一M+C02可得，历程①反应为M+H20一 M0+H2。(4)反应2是气体体积不变化的反应，C0,的平衡转化率 只与温度有关，由图乙可知T温度后纵坐标对应量的变化与压强 无关(3条曲线重合)，只与温度有关，所以图乙对应纵坐标表示C0 平衡转化第：由于反应2：C0,(g)+H,(g)一C0(g)+H,0(g)是气 体体积不变化的吸热反应，压强对平衡没有影响，T,温度时，体系中 主要发生反应2，所以三条曲线几乎交于一点。 8,(1)反应aC,H6(g)=CH4(片)+H2(g)AH= +129.6kJ·md-(2)①q②D(3)11200.4 解析：(2)①题给反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，物质的 量增大，曲线m、n代表反应物随温度的变化关系，曲线p,(代表生 成物随温度的变化关系，结合化学计量数关系可知，m代表H2的物 质的量随温度的变化，n代表C0,的物质的量随温度的变化，p代 表H20的物质的量随温度的变化，1代表C,H,的物质的量随温度 的变化：2使用催化剂，可降低反应的活化能，加快反应速率，但不 能提高平衡产率，A错误：扩大容器容积相当于诚小压强，则王和 运均减小，B错误：容器体积不变，气体总质量不变，混合气体的密 度一直不变，无法判断反应已达到平衡状态，C错误：再通入 3m0lH2,平衡正向移动，达到平衡时的C0,转化率增大，但平衡常 数K只与温度有关，故K保持不变，D正确。(3)由图像可知.停 留时间在0,4时乙烯的收米最高，在1120K附近，乙烯的收率比 较高，且此温度下丙烯的收率比较低。 第3节化学平衡常数与转化* 1.D解析：及时分离出CH,OCH1,则CH,OCH,浓度降低.反应速率 减慢，A错误：根据题意可知，起始投料n(C02):n(H2)=1:3,且 方程式中两者的化学计量数之比也是1：3，其比值恒定不变，侧当 一心的比值不变时，不能证明反应达到平衡状态，B错误：该反应 为放热反应，则温度越高，该反应平衡常数术越小，C错误：化剂只 能改变反应速率，但是平衡不移动，转化率不变，D正确。 易错提醒 平衡常数只受温度影响，温度不变则平衡常数不变。平衡雪数成 变，早衡一定发生移动：平衡发生移动，平衡席数不一定发生改麦。 2.D解析： 题·化学·035一