第39讲 化学平衡状态判定及移动、转化率（讲义+练习）-备战2026年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义（新教材新高考）

备战2026年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义 第39讲 化学平衡状态判定及移动、转化率（讲义） 讲义 夯基·知识精讲 【知识点1】可逆反应与化学平衡状态的建立+5道例题 【知识点2】化学平衡状态的判断+5道例题 【知识点3】化学平衡的移动、勒夏特列原理+5道例题 【知识点4】外界条件对化学平衡影响的图像分析+5道例题 【知识点5】平衡转化率的分析与判断方法+5道例题 练习 提能·课后精练 选择题： 15 题 非选择题： 5 题 建议时长： 75 分钟 实际时长： 分钟 【知识点1】可逆反应与化学平衡状态的建立 1．化学平衡研究的对象——可逆反应 （1）定义：在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 （2）特点 ①三同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行；c.反应物与生成物同时存在。 ②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于100%。 （3）表示：在方程式中用“”表示。 2．化学平衡状态 一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大限度，化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。 3、化学平衡状态的特征 ①逆：化学平衡状态研究的对象是可逆反应。 ②等：平衡时，同一物质的正、逆反应速率相等，即：v正＝v逆≠0(实质)。 ③动：平衡时，反应仍在不断进行，是一种动态平衡。 ④定：平衡时，各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量()、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量全部恒定。 ⑤变：外界条件改变时，平衡可能被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡，即发生化学平衡移动。 【例1】下列装置进行相应的实验，不能达到实验目的的是 A．图①装置验证溶液中存在平衡： B．图②装置鉴别乙醇与甲醚 C．图③装置探究卤族元素氧化性强弱 D．图④装置鉴别和溶液 【答案】D 【详解】A．溶液中存在平衡，图①中左侧滴加淀粉溶液变蓝证明有，右侧滴加溶液生成黄色沉淀证明有，二者共存说明平衡存在，A正确； B．乙醇含羟基能与钠反应生成氢气（有气泡），甲醚无羟基与钠不反应，图②中两试管现象不同可鉴别，B正确； C．图③中氯水与溶液反应生成（溶液变黄）、与溶液反应生成（溶液棕黄），溴水与溶液反应生成，可证明氧化性，C正确； D．和溶液均与澄清石灰水反应生成白色沉淀，现象相同无法鉴别，D错误； 故答案选D。 【例2】一定温度下的密闭容器中发生反应，反应过程中的物质的量的变化趋势如图所示，下列有关说法错误的是 A．内，正反应速率大于逆反应速率 B．时刻，反应达到最大限度 C．和反应可生成 D．向反应容器中再加入，达平衡时，存在于三种物质中 【答案】C 【详解】A．内的物质的量增加，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，A正确； B．时刻开始的物质的量保持不变，反应达到最大限度，B正确； C．反应为可逆反应，达到化学平衡，不完全进行，所以2molSO2和1molO2反应生成SO3的物质的量小于2mol，C错误； D．上述反应达到平衡时并未停止反应，所以向上述反应中再加入18O2，达平衡时，18O存在于SO2、O2和SO3中，D正确； 故选C。 【例3】从下列实验事实所引出的相应结论正确的是 选项 实验事实 结论 A 其他条件相同，溶液与稀硫酸反应时，溶液浓度越大，析出S沉淀所需时间越短 当其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快 B 在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变 催化剂一定不参与化学反应 C 取溶液于试管中，加入溶液，滴入5滴KSCN溶液，溶液变血红色 KI与FeCl3的反应是可逆反应 D 在容积可变的密闭容器中发生反应，把容积缩小一倍 正反应速率加快，逆反应速率不变 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．其他条件相同，增大溶液浓度导致析出S沉淀时间缩短，说明浓度增大使反应速率加快，A正确； B．催化剂参与化学反应，降低反应的活化能，使反应速率加快，但其质量和化学性质在反应前后都没有发生改变，不是不参加化学反应，B错误； C．过量导致KSCN溶液显红色，不能证明反应可逆，C错误； D．缩小容器容积一倍，所有物质的浓度均增大一倍，正逆反应速率均加快，D错误； 故答案选A。 【例4】已知工业合成氨反应：，在恒容密闭容器中模拟工业合成氨反应，下列有关说法正确的是 A．的物质的量保持不变时，反应达到平衡 B．反应达到平衡时，正、逆反应速率均为0 C．选择不同的催化剂，此反应的也不同 D．充入和，充分反应，放出的热量为92.4kJ 【答案】A 【详解】A．在恒容密闭容器中，作为反应物，物质的量保持不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，A正确； B．化学平衡是动态平衡，达到平衡时正、逆反应速率不为0，B错误； C．催化剂只能改变反应速率，不改变反应的ΔH，ΔH只与反应的始态和终态有关，C错误； D．合成氨反应是可逆反应，充入1molN2和3molH2，不能完全反应，放出热量小于92.4kJ，D错误； 故选A。 【例5】下列关于化学反应速率和化学平衡的说法中正确的是 A．增加反应物的用量，一定能增大化学反应速率 B．化学反应速率会受到反应物本身性质的影响 C．达到平衡状态时，反应物和生成物的浓度相同 D．化学平衡是可逆反应达到的一种表面静止状态，且不可改变 【答案】B 【详解】A．增加固体或纯液体反应物的用量不会改变浓度，因此影响反应速率，A错误； B．反应物本身的性质是决定反应速率的根本因素，B正确； C．平衡时各物质浓度不再变化，但浓度不一定相等，C错误； D．化学平衡是动态平衡，外界条件改变时平衡会被打破，D错误； 故选B。 【知识点2】化学平衡状态的判断 1、动态标志：v正＝v逆≠0 （1）同一物质(两种表述)：v正＝v逆、断键数＝成键数。 （2）不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 2、“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时反应就达到平衡状态。 （1）混合体系中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度、百分含量(体积分数、质量分数)、转化率、颜色(某组分有颜色)等会随时间变化而变化，为变量，当其不随时间而改变时，反应达到平衡。 （2）绝热体系中温度为变量，当其不随时间而改变时，反应达到平衡。 （3）、ρ、p总等，不一定为变量，要根据不同情况进行判断。 ④若有非气体物质参与反应，无论Δn(g)是否等于0，、ρ均为变量，若其恒定不变，则化学反应达到平衡状态。 mA(s)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若A为固体或液体 是否是平衡状态 混合气体的平均摩尔质量一定 平衡 混合气体的密度一定 平衡 3、常见的判断依据（以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例） 类型 判断依据 是否是平衡状态 混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 平衡 ②各物质的质量或各物质质量分数一定 平衡 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 ④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反应速率的关系 ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即v(正)=v(逆) 平衡 ②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则v(正)=v(逆) 平衡 ③在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指v(逆) 不一定平衡 ④v(A):v(B):v(C):v(D)＝m:n:p:q，v(正)不一定等于v(逆) 不一定平衡 压强 ①m＋n≠p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 平衡 ②m＋n=p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 不一定平衡 混合气体平均相对分子质量 ①一定时，只有当m＋n≠p＋q时 平衡 ②一定时，但m＋n=p＋q时 不一定平衡 温度 任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色一定 平衡 体系的密度 恒温恒容时，密度一定 不一定平衡 恒温恒压时，若m＋n≠p＋q，则密度一定时 平衡 恒温恒压时，若m＋n=p＋q，则密度一定时 不一定平衡 【例1】反应在恒温恒容的密闭容器中进行，下列叙述不能说明反应达到平衡状态的是 A．气体的密度不再改变 B．水蒸气的浓度不再改变 C．容器内压强保持不变 D．单位时间消耗的同时消耗 【答案】C 【详解】A．气体的密度由气体总质量决定，反应中固体质量变化导致气体总质量变化，当密度不变时说明反应停止，达到平衡，A正确； B．水蒸气的浓度不再改变，说明正逆反应速率相等，达到平衡，B正确； C．反应前后气体总物质的量均为4mol（4H2O→4H2），恒温恒容条件下压强始终不变，因此压强不变不能作为平衡判断依据，C错误； D．单位时间消耗2mol H2O（正反应）和2mol H2（逆反应），速率比为1:1，符合反应系数关系，说明正逆反应速率相等，达到平衡，D正确； 答案选C。 【例2】在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：，下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是 A．消耗的同时生成 B．的质量保持不变 C．，，浓度比为 D．正、逆反应速率相等且均等于零 【答案】B 【详解】A．消耗2mol SO2的同时生成2mol SO3，均为正反应过程，未体现正、逆反应速率相等，无法说明达到平衡状态，A错误； B．SO2的质量保持不变，表明其生成与消耗速率相等，说明反应达到平衡，B正确； C．，，的浓度比为2:1:2与是否平衡无关，可能出现在非平衡状态，C错误； D．平衡时正逆反应速率相等但不为零，若速率为零则反应停止，不符合动态平衡的概念，D错误； 故选B。 【例3】循环在捕获及转化等方面具有重要应用。在恒温恒容的密闭容器中进行反应：，忽略固体体积的变化，下列不能说明该反应达到平衡状态的是 A．气体的平均密度不变 B．容器中固体的质量不变 C．气体物质的量之比： D． 【答案】C 【详解】A．根据反应式可知，随着反应的进行，气体的质量发生变化，故恒容容器中，气体的密度发生变化，故气体的平均密度不变可以说明反应达到了平衡，故A不符合题意； B．根据反应式可知，随着反应的进行，固体的质量发生变化，故固体的质量不变可以说明反应达到了平衡，故B不符合题意； C．反应式中H2O和CH4的生成系数比为2:1，无论反应是否达平衡，该比值始终固定，因此不能作为平衡判断依据，故C符合题意； D．时，即，反应达到了平衡，故D不符合题意； 故选C。 【例4】在一定温度、容积不变的密闭容器里，下列选项中可用来判断可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(s)达到平衡的有 ①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再改变              ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的总压强不再改变            ⑥混合气体的总物质的量不再改变 ⑦A、B、C、D浓度之比为1：3：2：2 A．①②③④⑤⑥⑦ B．①③④⑤ C．①③④⑤⑥ D．①③⑤⑥⑦ 【答案】C 【详解】①C的生成速率与C的消耗速率相等，达平衡状态，①正确； ②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB，都指逆反应，②错误； ③A、B、C的浓度不再改变，达平衡状态，正逆反应速率相等，③正确； ④反应在恒容密闭容器中进行，且产物中存在固体，混合气体的密度不再改变，说明气体的总质量不再改变，反应达到平衡，④正确； ⑤该反应不是等体积反应，随着反应进行，气体的总压强不断变化，混合气体的总压强不变说明反应达到平衡，⑤正确； ⑥该反应生成物中存在固体且不是等体积反应，混合气体的总物质的量不断变化，混合气体的总物质的量不变时说明反应达到平衡，⑥正确； ⑦A、B、C浓度之比为1：3：2与初始投料比和反应进行程度有关，不能说明反应达到平衡，且D是固体，浓度是常数，⑦错误； 故选C。 【例5】保持温度恒定，向某恒容容器中按体积比1：3：1充入CO2、H2和Ar。同时发生反应I：及反应II：。已知分压=总压×物质的量分数。则下列不能作为反应I达到平衡状态的判据是。 A．H2与H2O的总物质的量不再变化 B．容器的总压强不再改变 C．混合气体的平均摩尔质量不再变化 D．Ar的分压不再改变 【答案】D 【详解】设初始投入的CO2、H2和Ar分别为1mol,3mol和1mol，反应I：中改变值为x，及反应II：中改变值为y。则CO2、CO、CH3OH、H2O和H2的物质的量分别为(1-x-y)mol、xmol、ymol、(x+y)mol、(3-x-3y)mol，混合气体共(5-2y)mol； A．反应I中H2与H2O的总物质的量变化为0，但反应II中H2减少3ymol、H2O增加ymol，总减少2ymol。当总物质的量不变时，即y确定时，甲醇的浓度不再改变，反应II达到平衡，则二氧化碳、氢气、水和甲醇的浓度不再改变，根据平衡常数的定义和计算式可知，CO的浓度也不再改变，则反应I也平衡，因此A可作为判据，A不符合； B．容器的总压强不再改变反应，说明总物质的量不变，结合选项A可知，反应II和反应I均平衡，B不符合； C．气体总质量守恒，混合气体的平均摩尔质量不变，说明气体总物质的量不变，结合选项A可知，反应II和反应I均平衡，C不符合； D．设初始压强为P0，则Ar的分压，始终恒定，则与反应进程无关，D符合； 综上，选D。 【知识点3】化学平衡的移动、勒夏特列原理 1．化学平衡移动的过程 一定条件下，可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。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．化学平衡移动与化学反应速率的关系 (1)v正>v逆：平衡向正反应方向移动。 (2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。 (3)v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。 3．影响化学平衡的因素 若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响，结果如下： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强 (对有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度改变v正、v逆，平衡不移动 4．勒夏特列原理——化学平衡移动原理 （1）勒夏特列原理 内容 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。 适用范围 适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。 （2）平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。具体可理解如下： 例1：若将体系温度从50℃升高到80℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，则体系的温度降低，达到新的平衡状态时50℃<t<80℃。 例2：若对体系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加压，如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体体积减小的方向移动，移动的结果使体系的压强减小，达到新的平衡时30 MPa<p<60 MPa。 例3：若增大平衡体系Fe3＋＋3SCNFe(SCN)3中Fe3＋的浓度，如由0.01 mol/L增至0.02 mol/L，则在新平衡状态下，0.01 mol/L<c(Fe3＋)<0.02 mol/L。 （3）勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件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。如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，同时加压、升温，平衡移动的方向无法确定，若加压同时又降温，则平衡向正反应方向移动。 【例1】下列实验装置（部分夹持装置略）正确且能达到实验目的的是 A B 实验装置 目的 制取氯气 牺牲阳极法保护铁电极 C D 实验装置 加压颜色加深 目的 配制溶液 验证平衡移动原理 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．制取氯气需要MnO2与浓盐酸在加热条件下反应，装置中未提供加热装置，无法发生反应，A错误； B．牺牲阳极法保护铁电极利用原电池原理，较活泼金属Zn作为阳极（负极）被腐蚀，Fe作为阴极（正极）被保护，装置中Zn和Fe通过导线连接插入酸化NaCl溶液形成原电池，符合牺牲阳极法，B正确； C．配制NaOH溶液时，固体溶解应在烧杯中进行，不能在容量瓶中溶解，装置错误，C错误； D．反应I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)前后气体分子数相等，加压时平衡不移动，颜色加深是因体积减小导致I2浓度增大，并非平衡移动，无法验证平衡移动原理，D错误； 故答案选B。 【例2】合成氨工艺是人工固氮最重要的途径，实现了人类“向空气中要面包”的梦想。和生成的反应为：  ，某工艺条件，Fe作催化剂，控制温度773K，压强，原料中和物质的量之比为，速率方程(为速率常数)。下列关于合成氨工艺的理解正确的是 A．常温下，合成氨反应能自发进行 B．恒温、恒容条件下，当气体密度不变时，合成氨反应达到平衡 C．控制温度(773K)高于室温，能用勒夏特列原理解释 D．该工艺中及时分离出，提高反应物的平衡转化率，减慢化学反应速率 【答案】A 【详解】A．根据ΔG=ΔH−TΔS计算，常温（298K）时ΔG=−92.4 kJ/mol−298K×(−0.2 kJ/K·mol)=−32.8 kJ/mol<0，反应能自发进行。虽然实际工业需高温催化剂，但热力学上常温下可自发，A正确。 B．恒温恒容下，总质量始终不变，密度= ，故密度始终不变，无法作为平衡判据，B错误。 C．升高温度（773K）使放热反应的平衡逆向移动（勒夏特列原理），但工业高温主要为提高反应速率（动力学因素），而非平衡移动，C错误。 D．分离NH3降低其浓度，根据速率方程v=k·c(N2)·c1.5(H2)·c−1(NH3)，分母减小导致速率增大，而非减慢，D错误； 故选A。 【例3】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、现象和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 浓度 向1 mL0.1 mol/LK2Cr2O7溶液中加入5滴6 mol/LNaOH溶液 黄色溶液变橙色 减小H+浓度，平衡向生成的方向移动 B 温度 将封装有NO2和N2O4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 C 压强 向恒温密闭容器中充入NO2气体，达到平衡后压缩体积增大压强 气体颜色变深 增大压强平衡向生成NO2的方向移动 D 催化剂 向2支大小相同的试管中分别加入2 mL5%H2O2溶液，向第一支试管中滴入2滴1 mol/LFeCl3溶液，向第二支试管中滴入2滴蒸馏水 相同时间内第一支试管产生气泡更多 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．在K2Cr2O7溶液中存在化学平衡：(橙色)+H2O2(黄色)+2H+。向其中加入NaOH溶液，NaOH电离产生的OH-会中和溶液中的H+，导致c(H+)减小，化学平衡正向移动，最终达到平衡时，溶液颜色会由橙色变为黄色，现象不合理，A错误； B．在装置中存在NO2与N2O4的化学平衡：2NO2N2O4，该反应的正反应为放热反应，升温时化学平衡向吸热的逆反应方向移动，最终达到平衡时c(NO2)增大，因而混合气体颜色会变深，现象与结论均合理，B正确； C．在装置中存在NO2与N2O4的化学平衡：2NO2(红棕色)N2O4(无色)，该反应的正反应为气体分子数减小的反应。当压缩容器时，由于容器的容积减小，反应混合物中各组分浓度都增大，c(NO2)增大，使混合气体颜色变深。当压缩容器体积而使气体压强增大时，化学平衡会向气体分子数减小的正反应方向移动，使c(NO2)减小，但平衡移动的趋势是微弱的，平衡移动不能抵消因增大压强而引起的物质浓度的增大，因此反应重新达到平衡时，混合气体颜色会加深，结论错误，C错误； D．使用催化剂只能加快反应速率，但不能使化学平衡状态发生移动，不能使O2的量发生改变，结论错误，D错误； 故合理选项是B。 【例4】下列实验操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业生产硫酸时，使用过量的空气提高的利用率 B．向含有的溶液中加入铁粉，颜色变浅 C．铁与稀反应液中加入几滴溶液加快反应速率 D．利用饱和食盐水除去中的HCl气体 【答案】C 【详解】A．使用过量空气使SO2转化率提高，通过增加O2浓度使平衡右移，符合勒夏特列原理，故A正确； B．加入铁粉消耗Fe3+，导致Fe(SCN)3浓度降低，平衡移动符合勒夏特列原理，故B正确； C．加入CuSO4后，Fe置换出Cu形成原电池，加快反应速率，但铁与稀硫酸反应不可逆，无平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，故C错误； D．饱和食盐水的高Cl-浓度抑制Cl2溶解，通过平衡左移减少Cl2损失，符合勒夏特列原理，故D正确； 答案选C。 【例5】加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃，101kPa下，。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是 A．减小体系压强 B．升高温度 C．增大浓度 D．恒容下充入惰性气体 【答案】C 【详解】A．反应物气体总物质的量为5mol，生成物为3mol，减小压强会使平衡向气体体积增大的方向（逆反应）移动，A不符合题意； B．该反应为放热反应，升高温度会使平衡向吸热的逆反应方向移动，B不符合题意； C．增大浓度会提高反应物浓度，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动以消耗增加的，C符合题意； D．恒容充入惰性气体不改变各物质浓度，对平衡无影响，D不符合题意； 故选C。 【知识点4】外界条件对化学平衡影响的图像分析 1、浓度对化学平衡的影响 （1）当反应体系中存在固体或纯液体物质时，可认为其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或纯液体的量，对化学平衡没影响。 如：反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)增加或移去一部分炭固体，化学平衡不移动。 （2）同等程度地改变反应气体混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。 （3）在溶液中进行，如果稀释溶液(加水)，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v正 减小，v逆 也减小，但减小的程度不同，总的结果是使化学平衡向反应方程式有关化学计量系数之和大的方向移动。 2、压强对化学平衡的影响 （1）改变压强，相当于改变体积，也就相当于改变浓度。若反应前后气体体积无变化，改变压强，能同时改变正、逆反应速率，v(正)＝v(逆)，平衡不移动，如H2(g)＋I2(g)2HI(g)。 （2）“惰性气体”对化学平衡的影响 ①恒温恒容条件 加入惰性气体体系总压增大，但体积不变，各反应物、生成物的浓度均未改变，故反应速率不变，V正、V逆也不变，化学平衡也不发生移动。 ②恒温恒压条件 （2）对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若m＋n>p＋q，则图像对应图1、图2；若m＋n＝p＋q，则图像对应图3、图4。 3、温度对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 （1）升高温度，不管是吸热还是放热方向，反应速率均增大，但吸热方向速率增大的倍数大于放热方向速率增大的倍数，使v(吸热)>v(放热)，故平衡向吸热方向移动。 （2）只要是升高温度，新平衡状态的速率值一定大于原平衡状态的速率值；反之则小。 v-t图像如下：（以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0为例） 4、催化剂对化学平衡的影响 催化剂对化学平衡移动无影响，v-t图像如下：（以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0为例） 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。 【例1】某容器中只发生反应：。由下列图象得出的结论正确的是 A．其他条件相同，如图1所示，平衡时Y的转化率： B．其他条件相同，如图1所示，若压强，则 C．向两恒容密闭容器中按不同投料比分别通入一定量的X和Y，Y的平衡转化率随温度变化曲线如图2所示，则平衡常数 D．相同温度下，分别向体积不等的A、B两个恒容密闭容器中均通入2molX和2molY，反应到tmin时X的转化率如图3所示。若B中反应已达到平衡状态，则A中反应一定也达到了平衡状态 【答案】D 【详解】A．图1中，随着n(X)增大（横坐标增大），Y的转化率因X浓度增加而提高。假设a、b、c三点n(X)依次增大，则Y转化率应为c > b > a，A错误； B．W为固体，气体体积变化取决于(a+b)与c，若p1 > p2且p1时Z体积分数更大，说明加压平衡正向移动，即(a+b) > c，B错误； C．平衡常数K仅与温度有关，图2中A、B点温度相同，则KA=KB，升高温度，Y转化率降低（曲线下降），则正反应放热，即温度升高K减小，故，C错误； D．图3中，A容器体积小，压强大，反应速率比B快，B点达到平衡状态，故A一定达到平衡状态，D正确； 故选D。 【例2】某MOFs的多孔材料刚好可将“固定”，实现了与分离并制备，如图所示。 已知： 下列说法错误的是 A．标准状况下46g的气体物质的量小于1mol B．被固定后，平衡正移，有利于的去除 C．制备的原理为 D．每制备，转移电子数约为 【答案】D 【详解】A．46g的物质的量为1mol，由于存在平衡，标准状况下46g的气体物质的量小于1mol，故A正确； B．N2O4被固定后，N2O4浓度减小，平衡正移，有利于NO2的去除，故B正确； C．被固定的四氧化二氮和氧气、水反应生成硝酸，制备HNO3的原理为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，故C正确； D．由C化学方程式可知，4HNO3~4e-，每制备0.4mol HNO3，转移电子数约为0.4×6.02×1023，故D错误； 故答案为D。 【例3】由直接脱氢制的反应为  。在密闭容器中发生该反应，测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A．两点平衡常数： B．该反应在高温条件下能自发进行 C．两点的化学反应速率： D．减压、降温均有利于提高的平衡转化率 【答案】B 【详解】A．平衡常数K只与温度有关，X、Z两点温度相同，所以K(X)=K(Z)，故A错误； B．该反应正反应气体分子数增大（ΔS>0），由图像知升温转化率增大，说明ΔH>0。根据ΔG=ΔH-TΔS，高温下ΔG<0，反应能自发进行，故B正确； C．X、Y两点温度不同（Y点温度更高），温度越高反应速率越快，且Y点为平衡点（v正(Y)=v逆(Y)），v逆(Y)>v正(X)，故C错误； D．正反应吸热，降温使平衡逆向移动，转化率降低，故D错误； 选B。 【例4】为研究三价铁配合物性质进行如下实验（忽略溶液体积变化）。 已知：为黄色、为红色、为无色。 下列说法不正确的是 A．①中浓盐酸促进平衡正向移动 B．由①到②，生成，同时浓度降低 C．②、③对比，说明：②>③ D．由①→④推断，若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液，溶液也无明显变化 【答案】D 【详解】A．①中滴加数滴浓盐酸，试管溶液黄色加深，即生成更多的，说明浓盐酸促进平衡正向移动，A正确； B．①中存在，滴加一滴KSCN溶液后，溶液变为红色，即SCN⁻与Fe3+结合生成红色的，使平衡逆向移动，说明转化为，即生成且消耗，浓度降低，B正确； C．②中部分电离产生Fe3+，③中加入NaF固体后，Fe3+与F⁻形成更稳定的无色，使电离平衡正向移动，导致③中溶液红色褪去变为无色，游离Fe3+浓度比②中更低，能说明：②>③，C正确； D．④中无明显变化是因为Fe3+与F⁻形成稳定的配合物后，游离的Fe3+浓度很低，几乎不能将I⁻氧化为；但①中稳定性较弱，溶液中存在一定游离的Fe3+，能将I⁻氧化为，淀粉遇变蓝，即推断错误，D错误； 故选D。 【例5】常温下，I2难溶于水。实验室配制碘水时，通常将I2溶于KI溶液，以增大其在水中的溶解量。发生反应：  。下列有关说法正确的是 A．加入CCl4萃取，变大 B．加水稀释，平衡正向移动 C．加少量AgNO3固体，平衡正向移动 D．温度降低，固体I2的可溶解量减小 【答案】A 【详解】A．加入CCl4萃取，被萃取到CCl4层，水溶液中浓度减小，平衡逆向移动，增大，减小，所以变大，A正确； B．平衡时，，加水稀释，各粒子浓度均为原来的n倍（0<n<1），，平衡逆向移动，B错误； C．加少量AgNO3固体，与反应生成AgI沉淀，减小，平衡逆向移动，C错误； D．该反应，为放热反应，温度降低，平衡正向移动，固体的可溶解量增大，D错误； 故选A。 【知识点5】平衡转化率的分析与判断方法 1、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，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器容积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。 2、反应mA(g)nB(g)＋qC(g)的转化率分析 在T、V不变时，增加A的量，等效于压缩容器容积，A的转化率与化学计量数有关。 增大c(A) 【例1】由直接脱氢制的反应为  。在密闭容器中发生该反应，测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A．X、Z两点平衡常数： B．该反应在任何条件下都能自发进行 C．X、Y两点的化学反应速率： D．的平衡转化率： 【答案】C 【详解】正反应气体物质的量增大，温度一定时，增大压强，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，可知a<b<c；根据图像，压强一定时，升高温度，的平衡转化率增大，可知升高温度平衡正向移动，正反应吸热，。 A．平衡常数仅与温度有关，X点温度等于Z点温度，则，故A错误； B．反应自发需。该反应、，低温时可能>0，无法自发，故B错误； C．X、Y均为平衡点，故、，X、Y两点压强相同，温度越高，化学反应速率越快，Y点温度高，所以，故C正确； D．正反应气体物质的量增大，温度一定时，增大压强，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，可知a<b<c，故D错误； 选C。 【例2】利用反应，可实现汽车尾气的无害化处理。一定温度下，在体积为的恒容密闭容器中加入等物质的量的和，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A．内， B．达到平衡时，NO和CO的转化率相等 C．向容器中充入，压强增大，反应速率加快 D．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变时说明反应已达平衡 【答案】C 【详解】A．反应方程式为 ，图像中反应物Y（如或）初始物质的量为，50 min时平衡时物质的量为，则。根据计量数关系，，容器体积，则，A正确。 B．初始时和物质的量相等，且反应中二者计量数均为2，故变化量相等，因此二者转化率相等，B正确； C．恒容容器中充入，总压强增大，但各反应物、生成物浓度不变，反应速率由浓度决定，故速率不变，C错误； D．反应是气体体积减小的反应，若没有平衡，向右进行时，气体的平均摩尔质量会增大，故平均摩尔质量不变可说明达平衡，D正确； 答案选C。 【例3】在恒温密闭容器中，反应达到平衡。下列说法正确的是 A．达平衡后，和的浓度保持不变 B．减小容积，达新平衡时的浓度降低 C．维持恒容，加入一定量的，达新平衡时的浓度降低 D．维持恒压，加入一定量的氩气，达新平衡时的转化率减小 【答案】A 【详解】A．达平衡时，各物质的浓度不再变化是化学平衡的基本特征，因此PCl5和PCl3的浓度保持不变，A正确； B．减小容积（加压），平衡向气体物质的量少的一侧（逆反应）移动，PCl5的浓度应升高而非降低，B错误； C．恒容下加入PCl3，平衡逆向移动，生成更多PCl5，其浓度应升高而非降低，C错误； D．恒压下加入氩气，容器体积增大，相当于减压，平衡正向移动，PCl5的转化率应增大而非减小，D错误； 故选A。 【例4】标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量为0]，下列说法不正确的是 A． B．可计算键能为 C．相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为： 【答案】C 【详解】对比两个历程可知，历程Ⅱ中增加了催化剂，降低了反应的活化能，加快了反应速率。 A．催化剂能降低活化能，但是不能改变反应的焓变，因此，A项正确； B．已知的相对能量为0，对比两个历程可知，的相对能量为，则键能为，B项正确； C．催化剂不能改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，C项错误； D．活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为：，D项正确； 答案选C。 【例5】氢气是一种清洁能源，利用乙醇催化重整制氢是实现双碳目标的重要手段。乙醇催化重整法制氢过程涉及的反应有： ①   ②   ③   回答下列问题： (1) ；反应①在 (填“低温”或“高温”)时能自发进行。 (2)在恒压150kPa的密闭容器中，将和氩气分别按为和投料，发生上述3个反应，测得乙醇平衡转化率随温度的变化如图1所示。 ①表示投料的为 (填“”或“”)曲线，原因是 。 ②若反应30min到达N点，则用的分压变化表示的速率 。(计算结果保留2位有效数字) (3)将和投入1L恒容密闭容器中发生上述3个反应，测得和CO的选择性、乙醇的平衡转化率随温度变化曲线如图2所示。[的选择性] ①表示CO选择性的曲线是 (填“a”“b”或“c”)。 ②时，反应②的平衡常数 (列计算式)；此时容器压强是初始压强的 倍。 【答案】 (1)+173.3   高温 (2)L1 在相同温度和压强下，氩气体积分数越大，乙醇和水蒸气分压越小，平衡正向移动，乙醇的平衡转化率越大 0.73 (3)c 1.6 【详解】（1）根据盖斯定律，将①+2×②得：，则；反应①的，要使，则在高温下能自发进行。 （2）①在总压恒定时，Ar的体积越大，乙醇和的体积分数越小，乙醇和水的分压减小，平衡正向移动，乙醇的平衡转化率升高，故曲线对应的；②曲线表示的，初始时；上述三个反应中，反应①和③均是气体分子数增大的反应，反应②气体分子数不变；在反应①和③中，参加反应，气体总物质的量均增大4mol，在N点乙醇的平衡转化率为60%，则，根据气体物质的量差列比例式：，，反应达到平衡后气体的总物质的量，此时乙醇的分压，。 （3）①升高温度，反应①正向移动，反应②逆向移动，选择性增大，故曲线c表示CO的选择性；和的选择性之和等于100%，选择性随温度升高而增大，故选择性随温度升高而降低；②时，乙醇的平衡转化率为60%，的选择性为80%，的选择性为20%；根据原子守恒，可知在时，平衡时各物质的量分别为、、、、；则反应②的平衡常数。反应前气体总物质的量为4 mol，反应后气体总物质的量为6.4 mol，在恒容容器中，压强比=物质的量之比，则。 第39讲 化学平衡状态判定及移动、转化率（练习） 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求． 1．下列过程不能用平衡移动原理解释的是 A．的氨水加水稀释100倍， B．溶液中加入少量固体，促进分解 C．用石膏(主要成分)降低盐碱土壤(含)的碱性 D．向中加大量水并加热制备 【答案】B 【详解】A．一水合氨为弱碱，加水稀释促进其电离平衡正向移动，故的氨水加水稀释100倍，，能用平衡移动原理解释，A不符合题意； B．二氧化锰催化过氧化氢迅速生成氧气，不能用平衡移动原理解释，B符合题意； C．CaSO4用Na2CO3处理，，使CaSO4转化为更难溶的CaCO3，消耗碳酸根离子，使得碳酸根离子水解逆向移动，能降低土壤碱性，能用平衡移动原理解释，C不符合题意；   D．四氯化钛为强酸弱碱盐，在溶液中水解使溶液呈酸性，向四氯化钛中加入大量水并加热促进四氯化钛水解生成，能用平衡移动原理解释，D不符合题意； 故选B。 2．CO2加氢转化成甲烷，是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃、101kPa下，，反应达到平衡时，下列措施能使平衡向逆反应方向移动的是 A．升高温度 B．增大压强 C．加入适宜的催化剂 D．恒容时充入少量He(g) 【答案】A 【详解】A．根据勒夏特列原理可知，升高温度会使化学反应的平衡向吸热反应方向移动，结合题干信息可知，升高温度使上述平衡逆向移动，A符合题意； B．根据勒夏特列原理可知，化学平衡向着气体体积减小的方向移动，即增大压强时，反应物气体总物质的量大于生成物，即平衡向气体体积减小的正反应方向移动，B不合题意； C．催化剂同等影响正逆反应速率，不能使化学平衡发生移动，C不合题意； D．恒容充入惰性气体不改变各物质浓度，正、逆反应速率不变，仍然相等，平衡不移动，D不合题意； 故答案为：A。 3．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是 A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 B．平衡时，其他条件不变，增加的浓度，的转化率增大 C．单位时间内消耗和的物质的量之比为时，反应达到平衡状态 D．其他条件不变，使用高效催化剂，会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率 【答案】C 【详解】A．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，A错误； B．平衡时，其他条件不变，增加的浓度，增加的部分转化，转化率减小，B错误； C．单位时间内消耗和的物质的量之比为时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C正确； D．催化剂不能影响平衡移动，不影响物质转化率，D错误； 答案选C。 4．下列实验方案不能达到相应实验目的的是 A．检验热分解产物中是否含有 B．探究浓度对化学平衡的影响 C．证明淀粉在酸性条件下发生了水解 D．探究化学能转化为电能 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．FeSO4热分解可能产生SO2和SO3，SO3为酸性氧化物，会与品红溶液中的水反应生成H2SO4，导致SO3被品红溶液吸收，无法进入BaCl2溶液中，因此BaCl2溶液无法检验SO3，A不能达到目的； B．Fe3+与SCN⁻存在平衡Fe3++3SCN⁻⇌Fe(SCN)3，左侧试管加入KSCN溶液增大SCN⁻浓度，平衡正向移动颜色加深；右侧加水稀释，各离子浓度减小，使得Q>K，平衡逆向移动颜色变浅，可通过颜色变化探究浓度对平衡的影响，B能达到目的； C．淀粉在稀硫酸催化下水解生成葡萄糖，先加NaOH中和硫酸至碱性，再加入银氨溶液水浴加热，若产生银镜说明有葡萄糖生成，即淀粉发生水解，C能达到目的； D．Zn、Cu分别为原电池的负极和正极，ZnSO4、CuSO4溶液为电解质溶液，盐桥形成闭合回路，电子通过导线产生电流，电流计指针偏转可证明化学能转化为电能，D能达到目的； 故选A。 5．下列不能用勒夏特列原理解释的是 A．夏天打开可乐瓶盖有气泡产生 B．、、平衡混合气体加压后颜色变深 C．合成氨工业需采用高压的条件 D．溶液中加入固体KSCN后颜色变深 【答案】B 【详解】A．打开可乐瓶盖压强减小，平衡向气体系数总和增大的方向移动，CO2逸出，符合勒夏特列原理，A不符合题意； B．H2 + I2 ⇌ 2HI，反应前后气体物质的量相等，加压不改变平衡，颜色加深仅因浓度增大，与平衡移动无关，B符合题意； C．合成氨反应为气体体积减小，增大压强平衡向正反应方向移动，符合勒夏特列原理，C不符合题意； D．，增加SCN-浓度，平衡向逆反应方向移动，颜色加深，符合勒夏特列原理，D不符合题意； 故选B。 6．羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，CO与发生下列反应并达到平衡：。该反应在不同温度下达到化学平衡时，的转化率如图所示。若某温度下反应前CO的物质的量为10mol，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1。下列说法正确的是 A．当体系混合气体的平均相对分子质量不再改变时，能说明该反应达到平衡状态 B．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 C．由方程式计算可知和CO的转化率相等 D．选择合适的催化剂既能提高反应速率，也能提高COS的平衡产率 【答案】B 【详解】A．混合气体的平均摩尔质量，气体质量不变，反应中气体的总物质的量随反应进行而不改变，所以M不会发生改变，故混合气体平均相对分子质量始终不变，不能作为平衡标志，A错误； B．由图像可知，温度升高转化率降低，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应（ΔH<0）。因ΔH=正反应活化能-逆反应活化能<0，故正反应活化能小于逆反应活化能，B正确； C．设CO初始10mol，平衡时8mol，转化2mol，则CO转化率20%。设初始y mol，平衡时(y-2)mol，反应生成COS和各2mol，，解得y=7mol，转化率≈28.6%≠20%，C错误； D．催化剂只能加快反应速率，不影响平衡移动，不能提高COS平衡产率，D错误； 故选B。 7．过氧化钙是水产养殖中广泛使用的供氧剂，实验室以碳酸钙为原料制备过氧化钙的流程如图所示。已知：。 下列说法错误的是 A．“煮沸”只是为了除去 B．“冰水浴”的作用是防止受热分解 C．溶液有利于制备反应正向移动 D．若过量，可能产生沉淀，造成产品纯度降低 【答案】A 【详解】分析流程可得，盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙，水和二氧化碳，煮沸趁热过滤是为了除去二氧化碳和过量的HCl，加氢氧化钠冷水冷却是防止过氧化氢受热分解，其中氢氧化钠的作用为在后续反应中促进CaCl2(aq)+H2O2(aq)⇌CaO2(s)+2HCl(aq)平衡向右移动，提高产率，其中要注意氢氧化钠的用量，如果用量过多，氢氧根离子浓度过大，会产生氢氧化钙沉淀，之后滴加过氧化氢，在碱性调节下生成过氧化钙，经抽滤，洗涤，烘干，最终获得产品。 A．碳酸钙与盐酸反应生成CaCl2、CO2和H2O，溶液中除过量HCl外，还溶解有CO2。煮沸既能除去挥发性HCl，也能赶出溶解的CO2，并非“只是除去HCl”，A错误； B．H2O2不稳定，受热易分解，冰水浴可降低温度，防止H2O2受热分解，B正确； C．制备反应为CaCl2(aq)+H2O2(aq)⇌CaO2(s)+2HCl(aq)，NaOH溶液能中和生成的HCl，减小生成物浓度，使平衡正向移动，C正确； D．Ca(OH)2微溶，若NaOH过量，溶液中OH⁻浓度过高，Ca2+与OH⁻可能生成Ca(OH)2沉淀，混入产品导致纯度降低，D正确； 故选A。 8．利用“(橙色)(黄色)”研究温度、浓度对化学平衡的影响，进行如图实验。已知：微热试管a中溶液，黄色加深。下列说法错误的是 A．反应的△H>0 B．试管b加水后，溶液的pH减小 C．室温下，试管c比试管b黄色更深，但该反应的平衡常数不变 D．试管d比试管b橙色更深，原因是增大 【答案】B 【详解】A．微热试管a中溶液，黄色加深，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应为吸热反应，即△H>0，A正确； B．试管b加水后，平衡正向移动，增大，但减小，溶液的pH增大，B错误； C．试管c比试管b黄色更深，平衡正向移动，但平衡常数只受温度的影响，平衡常数不变，C正确； D．试管d中加浓硫酸，溶液中增大，平衡逆向移动，溶液橙色变深，D正确； 故选B。 9．两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和。 反应1：   反应2：   该温度下，向某刚性密闭容器中放入和固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．通入，再次平衡后，气体的密度变小 B．平衡后再通入一定量的不变 C．平衡后再通入一定量的变小 D．若缩小容器体积，再次平衡后，总压强不变 【答案】A 【详解】A．通入，再次平衡后，由于温度不变，不变，此时体系内，故不变，结合反应2可知，、均不变，通入，反应1左移，则反应2必须右移，才能维持体系中总压稳定，总压才能与通入氨气前相同，容器体积不变，气体的密度不变，错误； B．平衡后再通入一定量的，由A项分析可知，温度不变，不变，不变，B正确； C．平衡后再通入一定量的不变，变大，变小，C正确； D．达平衡后，缩小容器体积，压强增大，平衡逆移，、不变，再次平衡后，各组分分压不变，总压强不变，D正确。 故选A。 10．恒温恒容下，向密闭容器中按投料比通入气体，发生反应，下列能判断反应处于平衡状态的是 A． B．体积分数不再改变 C．体系内气体密度不再改变 D．与物质的量之比不再改变 【答案】D 【详解】A．根据反应速率与化学计量数关系，平衡时应，A中不满足平衡速率关系，A错误； B．起始投料比，设起始二氧化碳和氢气的物质的量均为1mol，平衡时转化转化的物质的量为xmol，则，平衡的体积分数为，体积分数始终不变，B错误； C．体系总质量守恒（反应前后均为气体），恒容下密度=，始终不变。因此密度不变不能作为平衡标志，C错误； D．初始投料比为1:1，但反应中的消耗量是的3倍，导致与的物质的量之比在反应过程中不断变化。当比值不再改变时，说明反应达平衡，D正确； 综上，答案是D。 11．将和充入恒容恒温密闭容器中发生如下反应：，时生成，测得的浓度为，下列叙述正确的是 A．容器内压强不变时，说明反应达到平衡 B．时，的转化率为 C．内的平均反应速率 D．平衡前的任意时刻，与的反应速率之比总是 【答案】B 【详解】时生成，则Z(g)浓度为0.3mol/L，测得的浓度为，反应速率比等于系数比，结合反应，则a=1； A．反应为气体分子数不变的反应，压强不会随反应进行而改变，压强不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误； B．生成0.6mol Z时，消耗Y的物质的量为 ，转化率为 ，B正确； C．Z的浓度变化为，反应速率 ，C错误； D．固体X的浓度恒定，其反应速率无法与气体Y的速率直接比较，D错误； 故选B。 12．下列实验操作、现象及所得到的结论均正确的是 A．将甲苯加入酸性溶液中，溶液紫红色褪去，证明甲苯分子中含有碳碳双键 B．向某溶液中加入NaOH溶液，生成白色沉淀，证明该溶液中一定含有 C．向苯酚浊液中滴加溶液，变澄清且产生气泡，证明苯酚酸性强于碳酸 D．将装有和混合气体的密封烧瓶加热，气体红棕色变深，证明    △H＜0 【答案】D 【详解】A．甲苯使酸性KMnO4褪色是因为甲基被氧化为羧酸，而非碳碳双键，A错误； B．生成白色沉淀可能为Al3+、Mg2+等，未排除其他离子干扰，结论不唯一，B错误； C．苯酚与Na2CO3反应生成苯酚钠和HCO，无气泡（CO2），现象与结论矛盾，C错误； D．加热使红棕色加深，说明平衡逆向移动（吸热方向），证明正反应放热（ΔH<0），D正确； 故选D。 13．室温下，下列实验操作及现象可以得出相应结论的是 实验操作及现象 结论 A 用溶液分别中和等体积的溶液和溶液，消耗的NaOH溶液多 酸性： B 用pH试纸分别测定溶液和溶液的pH，溶液pH大 结合能力： C 和中均分别加入相同浓度NaOH溶液和盐酸，只溶于盐酸，都能溶 比Al碱性强 D 溶液中滴加NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．H2SO4是二元强酸，中和时消耗的NaOH是CH3COOH的两倍，用溶液分别中和等体积的溶液和溶液，消耗的NaOH溶液多，无法直接证明其酸性强于CH3COOH，A错误； B．比较CH3COO-和结合H+的能力需确保两溶液浓度相同，题干未明确浓度是否相同，因此无法得出可靠结论，B错误； C．Al(OH)3溶于NaOH和盐酸，而Mg(OH)2仅溶于盐酸，说明Al(OH)3具有两性，Mg(OH)2的碱性强于Al(OH)3，C正确； D．加入NaOH会中和H+，H+浓度降低，使的平衡正向移动生成，而非因生成物浓度增大导致逆反应，D错误； 故选C。 14．在两个体积分别为和的恒容密闭容器中，均充入和，在不同温度下发生反应：，测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动 B．容器体积： C．时，若，则平衡常数 D．其他条件不变，增大投料比，可提高N的平衡转化率 【答案】C 【详解】A．由图像可知，升高温度，M的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故A正确； B．该反应正反应气体分子数减少，增大压强，平衡正向移动，M的平衡转化率增大，图像中相同温度下V1对应的转化率高于V2，说明V1压强更大，即V1体积更小，故V1<V2，故B正确； C．时V2中M转化率为60%，V2=1L，初始c(M)=1mol/L、c(N)=2mol/L。转化的c(M)=1×60%=0.6mol/L，根据反应2M+2N⇌2P+Q，转化的c(N)=0.6mol/L，生成c(P)=0.6mol/L、c(Q)=0.3mol/L；平衡时c(M)=0.4mol/L、c(N)=(2-0.6)mol/L=1.4mol/L、c(P)=0.6mol/L、c(Q)=0.3mol/L；平衡常数，故C错误； D．增大n(M)/n(N)投料比即增加M的量，根据平衡移动原理，增加一种反应物浓度，平衡正向移动，另一种反应物转化率增大，故D正确； 选C。 15．在医药化工行业，工业生产过程中会有许多含氯废气(如三氯甲烷等)生成，燃烧法是一种实现三氯甲烷无害化处理的方法。燃烧过程中的有关副反应如下。 反应I：  ； 反应II：  。 在密闭容器中充入和，进行上述反应，平衡时，反应体系中的转化率和、的物质的量随温度的变化情况如图所示。已知温度为时，平衡时的转化率为，，下列有关说法正确的是 A．曲线表示平衡时的物质的量随温度的变化情况 B．温度高于时，以反应为主 C．时， D．时，增大压强或使用高效催化剂均能使曲线上的点移至点 【答案】C 【详解】A．曲线Q随温度升高而下降，结合放热反应升温平衡逆向移动，转化率降低，可知Q应表示的转化率；的物质的量受反应I（生成）和反应II（消耗）共同影响，其曲线应有先减后增趋势，P曲线为的物质的量随温度变化，A错误； B．温度高于℃时，M曲线为的物质的量随温度升高而增加，说明两反应均逆向移动），并非以反应I为主，并不能看出以反应I为主，B错误； C．℃时，转化率50%，即转化1mol，反应I消耗 0.5mol、生成1mol ；已知平衡时，说明反应II消耗0.5mol ，消耗 0.25mol；总消耗 0.5+0.25=0.75mol，剩余=1-0.75=0.25mol，容器体积1L，故，C正确； D．催化剂不影响平衡状态，仅加快反应速率，无法使平衡点A移至B，D错误。 故选C。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16．在传统克劳斯工艺制备的基础上，科研工作者提出分解制备同时获取的新方法，反应如下： 反应1：     反应2：      (1)传统克劳斯工艺反应如下，则新方法中反应1 (填“能”或“否”)自发进行。           (2)按照新方法，向恒容密闭容器中通入混合气体。的转化率(α)与温度关系曲线如图1所示，三条曲线分别代表平衡转化率及相同反应时间内有、无催化剂的转化率。 ①代表平衡转化率的曲线是 (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ② 0(填“<”、“=”或“>”)；新方法加入少量O2，而未采用H2S直接分解法的原因是 。 ③P点，此时 mol，反应2的平衡常数 。 (3)时，恒容密闭容器中只发生反应2，和的体积分数(φ)随时间变化曲线如图2所示。下列说法正确的是___________。 A．反应2在M点达到化学平衡状态 B．54 ms时，通入Ar，不变 C．的反应速率：v(M) < v(N) D．72 ms时，再充入H2S，达平衡时，减小 【答案】 (1)能 (2)I > 反应1放热，促进反应2平衡正向移动(可能存在与反应，的浓度减小，反应2平衡正向移动) 2.5×10-4 1×10-5 (3)BD 【详解】（1）(1)根据盖斯定律(④+③)得，； （2）①催化剂不影响转化率，只影响速率，因此平衡转化率是该条件下的最大转化率，有无催化剂都不会超过最大转化率，故平衡转化率曲线是I； ②温度升高，的转化率升高，反应1为放热反应，温度升高转化率降低，故反应2为吸热反应，温度升高，转化率升高，且程度比反应1大，故>0； 新方法加入部分，而未采用直接分解法的原因是使与反应生成水，减小的浓度，使反应2平衡正向移动； ③向恒容容器中通入混合气体，则，，设生成了2xmol和2ymol，，，P点的转化率50%，，，解得y=，x=，，则； （3）A．化学平衡状态是指各组分浓度不再变化，反应2在M点未达到平衡，因在M点后体积分数依然在改变，A错误； B．恒容容器中，时已达到平衡，通入Ar不影响平衡移动，故不变，B正确； C．M点的的浓度高于N点，故反应速率：，C错误； D．72 ms时，再充入H2S，反应2平衡正向移动，再次达平衡时，氢气和S2的量等比增多，但由于H2S增大占主导因素，因此减少，D正确； 故选BD。 17．深入研究含碳、氮元素物质的转化有着重要的实际意义。 Ⅰ．合成尿素：合成尿素总反应为。 (1)若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的和发生上述反应。下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是 （填标号）。 a．的体积分数不再变化     b．平衡常数K不再变化 c．     d．容器中压强不再变化 (2)使用不同催化剂①、②、③时，反应至相同时间，容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线如图1所示，A点 （填“是”或“不是”）平衡状态，℃以上下降的原因可能是 （答出一点即可，不考虑物质的稳定性）。 Ⅱ．CO处理大气污染物 (3)①、CO在催化剂的表面进行两步反应转化为无毒的气体，第一步为；则第二步为 。 ②已知：的速率方程为，k为速率常数，只与温度有关。为提高反应速率，可采取的措施是 （填标号）。 A．升温         B．恒容时，再充入CO C．恒容时，再充入     D．恒压时，再充入 (4)在总压为100kPa的恒容密闭容器中，充入一定量的和发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，温度时的转化率随变化的曲线，以及在时的转化率随变化的曲线如图2所示。 ①表示的转化率随变化的曲线为 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）曲线；上述反应的 （填“”或“”）0。 ②在时，用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数 （结果保留两位小数）［已知：气体分压气体总压该气体的物质的量分数］。 【答案】 (1)ad (2)不是 随着温度升高，可能是催化剂活性降低（或失去活性），反应速率降低，单位时间内生成尿素的物质的量减少 (3) AC (4)Ⅱ ＜ 3.45 【详解】判断可逆反应是否达到平衡状态的依据：①同一种物质：②不同的物质：变量不变，影响反应速率的因素：温度、压强、反应物的浓度、催化剂等。 （1）a．的体积分数不再变化，说明平衡不再移动，正逆反应速率相等，达到平衡状态，故a正确； b．只受温度影响，其不变不能说明达到平衡，故b错误； c．反应速率比等于系数比，，则正逆反应速率不相等，没有达到化学平衡，故c错误； d．由方程式可知，反应过程中气体分子数在变化，所以压强也在变化，容器中压强不再变化能说明达到平衡，故d正确； 故答案为：ad； （2）A点尿素的量低于③催化剂时的量，则说明没有达到平衡状态；催化剂需要一定的活化温度，随着温度升高，可能是催化剂活性降低（或失去活性），反应速率降低，导致单位时间内生成尿素的物质的量减少，使得℃以上下降；故答案为：不是；随着温度升高，可能是催化剂活性降低（或失去活性），反应速率降低，单位时间内生成尿素的物质的量减少； （3）①、CO在催化剂的表面进行两步反应转化为无毒的气体，结合质量守恒可知，生成气体为氮气和二氧化碳，总反应为，第一步为，则第二步为； ②A．升温，速率常数变大，反应速率加快，故A正确； B．由速率常数可知，CO的浓度不影响反应速率，恒容时，再充入CO，不影响反应速率，故B错误； C．由速率常数可知，恒容时，再充入，其浓度变大，反应速率变大，C正确； D．由速率常数可知，恒压时，再充入，体积增大，浓度减小，速率减慢，故D错误； 故答案为：；AC; （4）①由化学平衡移动原理可知，的值越大，一氧化二氮自身的转化率越小，所以曲线II表示一氧化二氮的转化率随温度的变化；则曲线I为时的转化率随变化的曲线，由图可知，降低温度，转化率增大，平衡正向移动，则正反应为放热反应，焓变小于0； ②该反应是气体体积不变的反应，平衡前后气体的总压强不变，在总压为100kPa的的容器中，一氧化二氮和一氧化碳的起始分压都为50kPa，由图可知，温度为时，一氧化二氮的转化率为，由方程式可知，平衡时，一氧化二氮和一氧化碳的分压都为，二氧化碳和氮气的分压都为，则反应的标准平衡常数；故答案为：Ⅱ；<；3.45； 18．CO和水通过催化转化可以生成甲酸，有利于碳中和。其主要反应如下： ①； ②。 回答下列问题： I.已知：的燃烧热为286kJ/mol、CO的燃烧热为，。 (1)则a= ；反应②自发进行的条件是 ；(填选项字母，下同)。 A．高压    B．低压   C．高温   D．低温 (2)工业上，一定能提高HCOOH产率的措施有_______。 A．增大压强 B．选用高效催化剂 C．降低温度 D．恒压下充入 II.在温度恒为1100K、体积恒为2L的密闭容器中充入，经过10min，容器内达到平衡状态，测得平衡时HCOOH与CO的分压比为，平衡时与CO的分压比为1：1。 (3)下列图像正确且能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)。 A．B．C．D． (4)1100K时，10min时CO的转化率为 ；0~10min内用水蒸气表示的化学反应速率为 。 (5)1100K条件下，平衡时压强为，反应①用气体分压表示的化学平衡常数 (用含的代数式表示，用容器中各气体成分的分压表示)。 (6)已知反应①：，，反应②：，，为速率常数。则反应③的化学平衡常数 (用含的代数式表示)。 【答案】 (1) D (2)AB (3)AD (4)75% (5)或 (6) 【详解】根据盖斯定律，在等温等压或等温等容条件下，化学反应的热效应（ΔH）仅取决于体系的初始状态和最终状态，与反应路径无关‌。其数学表达为：若某反应可由多个已知反应通过代数运算（加、减、乘）组合而成，则该反应的ΔH等于各已知反应ΔH的对应运算结果‌。反应能否自发进行根据，当反应自发进行。根据勒夏特列原理可判断平衡移动的方向。反应是否达到平衡则可通过变量不变来判断。 （1）根据盖斯定律，由H2的燃烧热，CO的燃烧热，以及，用CO燃烧的热化学方程式减去H2燃烧的热化学方程式再加上，可得反应②，则，即；根据，反应自发进行，因反应②气体分子数不变，熵变不明显，若该反应能自发进行，且，故温度需低温，选D； 故答案为：；D。 （2）A．反应①是气体分子数减小的反应，增大压强有利于反应正向进行，反应②前后气体分子数不变，增大压强不受影响，A正确； B．选用高效催化剂不改变平衡转化率，但有利于加快反应①速率，提高产率，B正确； C．两个反应均为放热反应，降低温度会减慢速率，不能提高HCOOH产率，C错误； D．恒压下充入N2，不能提高HCOOH产率，D错误； 故答案为：AB。 （3）A．反应①正方向为气体分子数减小的方向，反应②气体分子数不变，故压强会不断变小，当不再改变时则说明反应达到平衡状态，A正确； B．反应热由反应物和生成物的能量差决定，与反应是否达到平衡无关，不会发生变化，B错误； C．反应①和反应②中所有物质均为气体，则总质量不变，反应在密闭容器中进行，则体积不变，根据，气体密度一直保持不变，但不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．反应①和反应②中所有物质均为气体，则总质量不变，反应①正方向为气体分子数减小的方向，反应②气体分子数不变，则容器中气体的总物质的量减小，根据，平均相对分子质量不断增大，当不再改变时则说明反应达到平衡状态，D正确； 故答案为：AD。 （4）达到平衡状态时，反应①和②在转化量如下： ，平衡时HCOOH与CO的分压比为，平衡时与CO的分压比为1：1，则，，解得x=0.5，y=0.25，此时容器中n(CO)=1 mol-0.5 mol -0.25 mol=0.25 mol，n(H2O)=1 mol-0.5 mol -0.25 mol=0.25 mol，n(HCOOH)=0.5 mol，n(CO2)=0.25 mol，n(H2)= 0.25 mol，气体总物质的量为1.5 mol，CO的转化率为，用水蒸气表示的化学反应速率。 故答案为：；。 （5）由（4）可得。 故答案为：或。 （6）对于反应①，达到平衡时，即，所以。对于反应②，达到平衡时，即，所以。反应③的化学平衡常数，将和相除，可得。 故答案为：。 19．随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。回答下列问题： ．以和为原料合成尿素的反应为，该反应为放热反应。 (1)上述反应中，若要加快反应速率，可采取的措施有 。该反应自发进行的条件是 (填标号)。 A．高温自发        B．低温自发        C．任意温度自发        D．不自发 (2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其热化学方程式如下： 第一步：   第二步；   则合成尿素总反应的热化学方程式为 。 ．以和催化重整制备合成气：。 (3)在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol 的和，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，能说明反应到达平衡状态的是 (填标号)。 A．反应速率：                     B．断裂2 mol  键的同时断裂1 mol 键 C．容器内混合气体的压强保持不变                     D．容器中混合气体的密度保持不变 ②由图可知，Y点速率 (填“>”“<”"或“=”，下同)；容器内压强 。 ．电化学法还原二氧化碳制取乙烯。 在强酸性溶液中通入气体，用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示。 (4)该装置中，当电路中通过2 mol 电子时，产生标准状况下的体积为 L；阴极的电极反应式为 。 【答案】 (1)升高温度、增大的浓度、使用催化剂等 B (2) (3)ABC > < (4)11.2 【详解】（1）可加快反应速率的措施有：升高温度、增大的浓度、使用催化剂等；，反应为放热反应，即，体系的熵减小，即，时反应自发进行，因此要低温；故答案为：升高温度、增大的浓度、使用催化剂等；B； （2）合成尿素的总反应=第一步反应+第二步反应，则总反应的热化学方程式为：； （3）①A．由反应速率判断出正逆反应速率相等，可以说明反应达到平衡，A正确； B．同时断裂2 mol C-H键和1 mol H-H键，说明消耗0.5 mol 的同时消耗1 mol ，正反应速率等于逆反应速率，可说明反应达到平衡，B正确； C．该反应在恒温、恒容密闭容器中进行，反应是气体增加的反应，压强是变量，压强不变，反应达到平衡状态，C正确； D．该反应在恒温、恒容密闭容器中进行，随着反应进行混合气体总质量不变，但体积不变，密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，D错误； 故答案为：ABC； ②由图可知Y点的转化率小于其平衡转化率，说明此时未达到平衡状态，；该反应为气体体积增大的反应，压强增大化学平衡逆向移动，转化率减小，则。故答案为：>；<； （4）阳极反应为，当电路中通过2 mol 电子时，产生有0.5 mol ，则标况下的体积为，阴极上二氧化碳得电子结合氢离子生成乙烯，其电极反应式为；故答案为11.2；。 20．1，3-丁二烯()的反应与制备在有机合成中具有重要意义。 Ⅰ．1，3-丁二烯与HBr加成反应分两步进行，反应进程中的能量变化如图所示。 (1)由图可知，该反应速率主要由第 (填“一”或“二”)步决定。 (2)探究第二步反应温度对两种产物的影响。由阿伦尼乌斯公式推知，同一反应在不同温度(T)下，反应速率常数(k)与活化能()的关系为：    (其中R为常数)。已知在0℃和40℃时，相同时间内1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70∶30和15∶85，则产物A为 (填“1，2”或“1，4”)加成产物。 Ⅱ．1，3-丁二烯和H2的反应如下： 反应1： ΔH1=-112kJ/mol 反应2：  ΔH2=-113kJ/mol 反应3：  ΔH3=-115kJ/mol (3)根据题中数据比较气态时和的稳定性并说明理由： 。 (4)在恒温恒容的密闭容器中发生反应1，下列说法能说明反应1一定达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 A．体系的压强保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．H2的体积分数保持不变 D．1，3-丁二烯和H2的比例保持不变 (5)在T℃、体积VL的密闭容器中通入2mol 1，3-丁二烯和5molH2，在催化剂作用下反应一段时间后达平衡，测得各物质的选择性如下，此时n()=0.19mol。 (已知：物质A的选择性=×100%) 物质 选择性 50% 10% 40% ①此时1，3-丁二烯的转化率为 。 ②反应3的平衡常数K= (列出计算式)。 Ⅲ．以KHCO3溶液为电解液，电催化还原乙炔制备丁二烯的电解装置如图所示。 (6)写出阴极的电极反应式： 。 (7)若生成2mol丁二烯，理论上阳极生成的气体的物质的量为 mol。 【答案】 (1)一 (2)1，2 (3)稳定性强于，根据题中数据可以得出 ，因此能量低，更稳定(或由反应2和反应3对比可知，二者反应物相同，生成放热更多，所得产物更稳定) (4)AC (5)95% (6) (7)1 【详解】（1）第一步活化能较高，因此该反应速率主要由第一步决定。 （2）由题中阿伦尼乌斯公式可知，升高相同的温度，活化能越大，速率常数k增大的越多，所以升高温度，对产物B的生成速率提高更有利，由于在0℃和40℃时，相同时间内1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70∶30和15∶85，温度越高，1，4-加成产物越多，则产物A为1，2-加成产物，产物B为1，4-加成产物。 （3）稳定性强于，根据题中数据可以得出 ，因此能量低，更稳定(或由反应2和反应3对比可知，二者反应物相同，生成放热更多，所得产物更稳定)。 （4）A．反应分子数改变，体系压强不变可说明达到平衡，A正确； B．恒容气态反应体系中，混合气体密度在反应中不改变，不能用于判断平衡，B错误； C．反应分子数改变，H2的体积分数保持不变可说明达到平衡，C正确； D．因未说明起始1，3-丁二烯和H2的加入比例，所以二者比例保持不变不能用于判断平衡，D错误； 故答案为AC。 （5）①生成0.19mol，根据选择性数据可知：反应消耗1，3-丁二烯1.9mol，转化率为； ②反应消耗1，3-丁二烯1.9mol，根据选择性数据可知：生成的物质的量为0.76mol，生成的物质的量为0.95mol，根据反应式可知，平衡时1，3-丁二烯的物质的量为、氢气的物质的量为，反应3的平衡常数。 （6）如图所示，阴极为C2H2在KHCO3溶液中得电子转化为C4H6，电极方程式为。 （7）阴极为C2H2得电子转化为C4H6：，阳极为，生成2mol丁二烯，转移4mol电子，阳极生成1molO2。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $ 备战2026年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义 第39讲 化学平衡状态判定及移动、转化率（讲义） 讲义 夯基·知识精讲 【知识点1】可逆反应与化学平衡状态的建立+5道例题 【知识点2】化学平衡状态的判断+5道例题 【知识点3】化学平衡的移动、勒夏特列原理+5道例题 【知识点4】外界条件对化学平衡影响的图像分析+5道例题 【知识点5】平衡转化率的分析与判断方法+5道例题 练习 提能·课后精练 选择题： 15 题 非选择题： 5 题 建议时长： 75 分钟 实际时长： 分钟 【知识点1】可逆反应与化学平衡状态的建立 1．化学平衡研究的对象——可逆反应 （1）定义：在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。 （2）特点 ①三同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行；c.反应物与生成物同时存在。 ②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于100%。 （3）表示：在方程式中用“”表示。 2．化学平衡状态 一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物的浓度和生成物的浓度不再改变，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大限度，化学反应的限度决定了反应物在该条件下转化为生成物的最大转化率。 3、化学平衡状态的特征 ①逆：化学平衡状态研究的对象是可逆反应。 ②等：平衡时，同一物质的正、逆反应速率相等，即：v正＝v逆≠0(实质)。 ③动：平衡时，反应仍在不断进行，是一种动态平衡。 ④定：平衡时，各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度(c)、混合气体的平均摩尔质量()、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量全部恒定。 ⑤变：外界条件改变时，平衡可能被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡，即发生化学平衡移动。 【例1】下列装置进行相应的实验，不能达到实验目的的是 A．图①装置验证溶液中存在平衡： B．图②装置鉴别乙醇与甲醚 C．图③装置探究卤族元素氧化性强弱 D．图④装置鉴别和溶液 【例2】一定温度下的密闭容器中发生反应，反应过程中的物质的量的变化趋势如图所示，下列有关说法错误的是 A．内，正反应速率大于逆反应速率 B．时刻，反应达到最大限度 C．和反应可生成 D．向反应容器中再加入，达平衡时，存在于三种物质中 【例3】从下列实验事实所引出的相应结论正确的是 选项 实验事实 结论 A 其他条件相同，溶液与稀硫酸反应时，溶液浓度越大，析出S沉淀所需时间越短 当其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快 B 在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变 催化剂一定不参与化学反应 C 取溶液于试管中，加入溶液，滴入5滴KSCN溶液，溶液变血红色 KI与FeCl3的反应是可逆反应 D 在容积可变的密闭容器中发生反应，把容积缩小一倍 正反应速率加快，逆反应速率不变 A．A B．B C．C D．D 【例4】已知工业合成氨反应：，在恒容密闭容器中模拟工业合成氨反应，下列有关说法正确的是 A．的物质的量保持不变时，反应达到平衡 B．反应达到平衡时，正、逆反应速率均为0 C．选择不同的催化剂，此反应的也不同 D．充入和，充分反应，放出的热量为92.4kJ 【例5】下列关于化学反应速率和化学平衡的说法中正确的是 A．增加反应物的用量，一定能增大化学反应速率 B．化学反应速率会受到反应物本身性质的影响 C．达到平衡状态时，反应物和生成物的浓度相同 D．化学平衡是可逆反应达到的一种表面静止状态，且不可改变 【知识点2】化学平衡状态的判断 1、动态标志：v正＝v逆≠0 （1）同一物质(两种表述)：v正＝v逆、断键数＝成键数。 （2）不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bBcC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。 2、“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时反应就达到平衡状态。 （1）混合体系中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度、百分含量(体积分数、质量分数)、转化率、颜色(某组分有颜色)等会随时间变化而变化，为变量，当其不随时间而改变时，反应达到平衡。 （2）绝热体系中温度为变量，当其不随时间而改变时，反应达到平衡。 （3）、ρ、p总等，不一定为变量，要根据不同情况进行判断。 ④若有非气体物质参与反应，无论Δn(g)是否等于0，、ρ均为变量，若其恒定不变，则化学反应达到平衡状态。 mA(s)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若A为固体或液体 是否是平衡状态 混合气体的平均摩尔质量一定 平衡 混合气体的密度一定 平衡 3、常见的判断依据（以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例） 类型 判断依据 是否是平衡状态 混合物体系中各成分的含量 ①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定 平衡 ②各物质的质量或各物质质量分数一定 平衡 ③各气体的体积或体积分数一定 平衡 ④总体积、总压强、总物质的量一定 不一定平衡 正、逆反应速率的关系 ①在单位时间内消耗了m molA同时生成m molA，即v(正)=v(逆) 平衡 ②在单位时间内消耗了n molB同时消耗了p molC，则v(正)=v(逆) 平衡 ③在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指v(逆) 不一定平衡 ④v(A):v(B):v(C):v(D)＝m:n:p:q，v(正)不一定等于v(逆) 不一定平衡 压强 ①m＋n≠p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 平衡 ②m＋n=p＋q时，总压强一定 (其他条件一定) 不一定平衡 混合气体平均相对分子质量 ①一定时，只有当m＋n≠p＋q时 平衡 ②一定时，但m＋n=p＋q时 不一定平衡 温度 任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时 平衡 颜色 反应体系内有色物质的颜色一定 平衡 体系的密度 恒温恒容时，密度一定 不一定平衡 恒温恒压时，若m＋n≠p＋q，则密度一定时 平衡 恒温恒压时，若m＋n=p＋q，则密度一定时 不一定平衡 【例1】反应在恒温恒容的密闭容器中进行，下列叙述不能说明反应达到平衡状态的是 A．气体的密度不再改变 B．水蒸气的浓度不再改变 C．容器内压强保持不变 D．单位时间消耗的同时消耗 【例2】在一定条件下，对于密闭容器中进行的反应：，下列说法能充分说明该反应已达到化学平衡状态的是 A．消耗的同时生成 B．的质量保持不变 C．，，浓度比为 D．正、逆反应速率相等且均等于零 【例3】循环在捕获及转化等方面具有重要应用。在恒温恒容的密闭容器中进行反应：，忽略固体体积的变化，下列不能说明该反应达到平衡状态的是 A．气体的平均密度不变 B．容器中固体的质量不变 C．气体物质的量之比： D． 【例4】在一定温度、容积不变的密闭容器里，下列选项中可用来判断可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(s)达到平衡的有 ①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成amolA，同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再改变              ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的总压强不再改变            ⑥混合气体的总物质的量不再改变 ⑦A、B、C、D浓度之比为1：3：2：2 A．①②③④⑤⑥⑦ B．①③④⑤ C．①③④⑤⑥ D．①③⑤⑥⑦ 【例5】保持温度恒定，向某恒容容器中按体积比1：3：1充入CO2、H2和Ar。同时发生反应I：及反应II：。已知分压=总压×物质的量分数。则下列不能作为反应I达到平衡状态的判据是。 A．H2与H2O的总物质的量不再变化 B．容器的总压强不再改变 C．混合气体的平均摩尔质量不再变化 D．Ar的分压不再改变 【知识点3】化学平衡的移动、勒夏特列原理 1．化学平衡移动的过程 一定条件下，可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。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．化学平衡移动与化学反应速率的关系 (1)v正>v逆：平衡向正反应方向移动。 (2)v正＝v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。 (3)v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。 3．影响化学平衡的因素 若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响，结果如下： 改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动 减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动 压强 (对有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动 反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动 温度 升高温度 向吸热反应方向移动 降低温度 向放热反应方向移动 催化剂 同等程度改变v正、v逆，平衡不移动 4．勒夏特列原理——化学平衡移动原理 （1）勒夏特列原理 内容 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。 适用范围 适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。 （2）平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外界条件的影响。具体可理解如下： 例1：若将体系温度从50℃升高到80℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，则体系的温度降低，达到新的平衡状态时50℃<t<80℃。 例2：若对体系N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)加压，如从30 MPa加压到60 MPa，化学平衡向气体体积减小的方向移动，移动的结果使体系的压强减小，达到新的平衡时30 MPa<p<60 MPa。 例3：若增大平衡体系Fe3＋＋3SCNFe(SCN)3中Fe3＋的浓度，如由0.01 mol/L增至0.02 mol/L，则在新平衡状态下，0.01 mol/L<c(Fe3＋)<0.02 mol/L。 （3）勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件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。如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，同时加压、升温，平衡移动的方向无法确定，若加压同时又降温，则平衡向正反应方向移动。 【例1】下列实验装置（部分夹持装置略）正确且能达到实验目的的是 A B 实验装置 目的 制取氯气 牺牲阳极法保护铁电极 C D 实验装置 加压颜色加深 目的 配制溶液 验证平衡移动原理 A．A B．B C．C D．D 【例2】合成氨工艺是人工固氮最重要的途径，实现了人类“向空气中要面包”的梦想。和生成的反应为：  ，某工艺条件，Fe作催化剂，控制温度773K，压强，原料中和物质的量之比为，速率方程(为速率常数)。下列关于合成氨工艺的理解正确的是 A．常温下，合成氨反应能自发进行 B．恒温、恒容条件下，当气体密度不变时，合成氨反应达到平衡 C．控制温度(773K)高于室温，能用勒夏特列原理解释 D．该工艺中及时分离出，提高反应物的平衡转化率，减慢化学反应速率 【例3】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、现象和结论都正确的是 选项 影响因素 方案设计 现象 结论 浓度 向1 mL0.1 mol/LK2Cr2O7溶液中加入5滴6 mol/LNaOH溶液 黄色溶液变橙色 减小H+浓度，平衡向生成的方向移动 B 温度 将封装有NO2和N2O4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 C 压强 向恒温密闭容器中充入NO2气体，达到平衡后压缩体积增大压强 气体颜色变深 增大压强平衡向生成NO2的方向移动 D 催化剂 向2支大小相同的试管中分别加入2 mL5%H2O2溶液，向第一支试管中滴入2滴1 mol/LFeCl3溶液，向第二支试管中滴入2滴蒸馏水 相同时间内第一支试管产生气泡更多 使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动 A．A B．B C．C D．D 【例4】下列实验操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．工业生产硫酸时，使用过量的空气提高的利用率 B．向含有的溶液中加入铁粉，颜色变浅 C．铁与稀反应液中加入几滴溶液加快反应速率 D．利用饱和食盐水除去中的HCl气体 【例5】加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃，101kPa下，。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是 A．减小体系压强 B．升高温度 C．增大浓度 D．恒容下充入惰性气体 【知识点4】外界条件对化学平衡影响的图像分析 1、浓度对化学平衡的影响 （1）当反应体系中存在固体或纯液体物质时，可认为其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或纯液体的量，对化学平衡没影响。 如：反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)增加或移去一部分炭固体，化学平衡不移动。 （2）同等程度地改变反应气体混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。 （3）在溶液中进行，如果稀释溶液(加水)，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v正 减小，v逆 也减小，但减小的程度不同，总的结果是使化学平衡向反应方程式有关化学计量系数之和大的方向移动。 2、压强对化学平衡的影响 （1）改变压强，相当于改变体积，也就相当于改变浓度。若反应前后气体体积无变化，改变压强，能同时改变正、逆反应速率，v(正)＝v(逆)，平衡不移动，如H2(g)＋I2(g)2HI(g)。 （2）“惰性气体”对化学平衡的影响 ①恒温恒容条件 加入惰性气体体系总压增大，但体积不变，各反应物、生成物的浓度均未改变，故反应速率不变，V正、V逆也不变，化学平衡也不发生移动。 ②恒温恒压条件 （2）对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若m＋n>p＋q，则图像对应图1、图2；若m＋n＝p＋q，则图像对应图3、图4。 3、温度对化学平衡的影响 在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。 （1）升高温度，不管是吸热还是放热方向，反应速率均增大，但吸热方向速率增大的倍数大于放热方向速率增大的倍数，使v(吸热)>v(放热)，故平衡向吸热方向移动。 （2）只要是升高温度，新平衡状态的速率值一定大于原平衡状态的速率值；反之则小。 v-t图像如下：（以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0为例） 4、催化剂对化学平衡的影响 催化剂对化学平衡移动无影响，v-t图像如下：（以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0为例） 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。 【例1】某容器中只发生反应：。由下列图象得出的结论正确的是 A．其他条件相同，如图1所示，平衡时Y的转化率： B．其他条件相同，如图1所示，若压强，则 C．向两恒容密闭容器中按不同投料比分别通入一定量的X和Y，Y的平衡转化率随温度变化曲线如图2所示，则平衡常数 D．相同温度下，分别向体积不等的A、B两个恒容密闭容器中均通入2molX和2molY，反应到tmin时X的转化率如图3所示。若B中反应已达到平衡状态，则A中反应一定也达到了平衡状态 【例2】某MOFs的多孔材料刚好可将“固定”，实现了与分离并制备，如图所示。 已知： 下列说法错误的是 A．标准状况下46g的气体物质的量小于1mol B．被固定后，平衡正移，有利于的去除 C．制备的原理为 D．每制备，转移电子数约为 【例3】由直接脱氢制的反应为  。在密闭容器中发生该反应，测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A．两点平衡常数： B．该反应在高温条件下能自发进行 C．两点的化学反应速率： D．减压、降温均有利于提高的平衡转化率 【例4】为研究三价铁配合物性质进行如下实验（忽略溶液体积变化）。 已知：为黄色、为红色、为无色。 下列说法不正确的是 A．①中浓盐酸促进平衡正向移动 B．由①到②，生成，同时浓度降低 C．②、③对比，说明：②>③ D．由①→④推断，若向①深黄色溶液中加入KI、淀粉溶液，溶液也无明显变化 【例5】常温下，I2难溶于水。实验室配制碘水时，通常将I2溶于KI溶液，以增大其在水中的溶解量。发生反应：  。下列有关说法正确的是 A．加入CCl4萃取，变大 B．加水稀释，平衡正向移动 C．加少量AgNO3固体，平衡正向移动 D．温度降低，固体I2的可溶解量减小 【知识点5】平衡转化率的分析与判断方法 1、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，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。 ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器容积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。 2、反应mA(g)nB(g)＋qC(g)的转化率分析 在T、V不变时，增加A的量，等效于压缩容器容积，A的转化率与化学计量数有关。 增大c(A) 【例1】由直接脱氢制的反应为  。在密闭容器中发生该反应，测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A．X、Z两点平衡常数： B．该反应在任何条件下都能自发进行 C．X、Y两点的化学反应速率： D．的平衡转化率： 【例2】利用反应，可实现汽车尾气的无害化处理。一定温度下，在体积为的恒容密闭容器中加入等物质的量的和，测得部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A．内， B．达到平衡时，NO和CO的转化率相等 C．向容器中充入，压强增大，反应速率加快 D．容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变时说明反应已达平衡 【例3】在恒温密闭容器中，反应达到平衡。下列说法正确的是 A．达平衡后，和的浓度保持不变 B．减小容积，达新平衡时的浓度降低 C．维持恒容，加入一定量的，达新平衡时的浓度降低 D．维持恒压，加入一定量的氩气，达新平衡时的转化率减小 【例4】标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下[已知和的相对能量为0]，下列说法不正确的是 A． B．可计算键能为 C．相同条件下，的平衡转化率：历程Ⅱ>历程Ⅰ D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为： 【例5】氢气是一种清洁能源，利用乙醇催化重整制氢是实现双碳目标的重要手段。乙醇催化重整法制氢过程涉及的反应有： ①   ②   ③   回答下列问题： (1) ；反应①在 (填“低温”或“高温”)时能自发进行。 (2)在恒压150kPa的密闭容器中，将和氩气分别按为和投料，发生上述3个反应，测得乙醇平衡转化率随温度的变化如图1所示。 ①表示投料的为 (填“”或“”)曲线，原因是 。 ②若反应30min到达N点，则用的分压变化表示的速率 。(计算结果保留2位有效数字) (3)将和投入1L恒容密闭容器中发生上述3个反应，测得和CO的选择性、乙醇的平衡转化率随温度变化曲线如图2所示。[的选择性] ①表示CO选择性的曲线是 (填“a”“b”或“c”)。 ②时，反应②的平衡常数 (列计算式)；此时容器压强是初始压强的 倍。 第39讲 化学平衡状态判定及移动、转化率（练习） 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求． 1．下列过程不能用平衡移动原理解释的是 A．的氨水加水稀释100倍， B．溶液中加入少量固体，促进分解 C．用石膏(主要成分)降低盐碱土壤(含)的碱性 D．向中加大量水并加热制备 2．CO2加氢转化成甲烷，是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃、101kPa下，，反应达到平衡时，下列措施能使平衡向逆反应方向移动的是 A．升高温度 B．增大压强 C．加入适宜的催化剂 D．恒容时充入少量He(g) 3．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是 A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大 B．平衡时，其他条件不变，增加的浓度，的转化率增大 C．单位时间内消耗和的物质的量之比为时，反应达到平衡状态 D．其他条件不变，使用高效催化剂，会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率 4．下列实验方案不能达到相应实验目的的是 A．检验热分解产物中是否含有 B．探究浓度对化学平衡的影响 C．证明淀粉在酸性条件下发生了水解 D．探究化学能转化为电能 A．A B．B C．C D．D 5．下列不能用勒夏特列原理解释的是 A．夏天打开可乐瓶盖有气泡产生 B．、、平衡混合气体加压后颜色变深 C．合成氨工业需采用高压的条件 D．溶液中加入固体KSCN后颜色变深 6．羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，CO与发生下列反应并达到平衡：。该反应在不同温度下达到化学平衡时，的转化率如图所示。若某温度下反应前CO的物质的量为10mol，达到平衡时CO的物质的量为8mol，且化学平衡常数为0.1。下列说法正确的是 A．当体系混合气体的平均相对分子质量不再改变时，能说明该反应达到平衡状态 B．该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能 C．由方程式计算可知和CO的转化率相等 D．选择合适的催化剂既能提高反应速率，也能提高COS的平衡产率 7．过氧化钙是水产养殖中广泛使用的供氧剂，实验室以碳酸钙为原料制备过氧化钙的流程如图所示。已知：。 下列说法错误的是 A．“煮沸”只是为了除去 B．“冰水浴”的作用是防止受热分解 C．溶液有利于制备反应正向移动 D．若过量，可能产生沉淀，造成产品纯度降低 8．利用“(橙色)(黄色)”研究温度、浓度对化学平衡的影响，进行如图实验。已知：微热试管a中溶液，黄色加深。下列说法错误的是 A．反应的△H>0 B．试管b加水后，溶液的pH减小 C．室温下，试管c比试管b黄色更深，但该反应的平衡常数不变 D．试管d比试管b橙色更深，原因是增大 9．两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和。 反应1：   反应2：   该温度下，向某刚性密闭容器中放入和固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是 A．通入，再次平衡后，气体的密度变小 B．平衡后再通入一定量的不变 C．平衡后再通入一定量的变小 D．若缩小容器体积，再次平衡后，总压强不变 10．恒温恒容下，向密闭容器中按投料比通入气体，发生反应，下列能判断反应处于平衡状态的是 A． B．体积分数不再改变 C．体系内气体密度不再改变 D．与物质的量之比不再改变 11．将和充入恒容恒温密闭容器中发生如下反应：，时生成，测得的浓度为，下列叙述正确的是 A．容器内压强不变时，说明反应达到平衡 B．时，的转化率为 C．内的平均反应速率 D．平衡前的任意时刻，与的反应速率之比总是 12．下列实验操作、现象及所得到的结论均正确的是 A．将甲苯加入酸性溶液中，溶液紫红色褪去，证明甲苯分子中含有碳碳双键 B．向某溶液中加入NaOH溶液，生成白色沉淀，证明该溶液中一定含有 C．向苯酚浊液中滴加溶液，变澄清且产生气泡，证明苯酚酸性强于碳酸 D．将装有和混合气体的密封烧瓶加热，气体红棕色变深，证明    △H＜0 13．室温下，下列实验操作及现象可以得出相应结论的是 实验操作及现象 结论 A 用溶液分别中和等体积的溶液和溶液，消耗的NaOH溶液多 酸性： B 用pH试纸分别测定溶液和溶液的pH，溶液pH大 结合能力： C 和中均分别加入相同浓度NaOH溶液和盐酸，只溶于盐酸，都能溶 比Al碱性强 D 溶液中滴加NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色 增大生成物的浓度，平衡向逆反应方向移动 A．A B．B C．C D．D 14．在两个体积分别为和的恒容密闭容器中，均充入和，在不同温度下发生反应：，测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是 A．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动 B．容器体积： C．时，若，则平衡常数 D．其他条件不变，增大投料比，可提高N的平衡转化率 15．在医药化工行业，工业生产过程中会有许多含氯废气(如三氯甲烷等)生成，燃烧法是一种实现三氯甲烷无害化处理的方法。燃烧过程中的有关副反应如下。 反应I：  ； 反应II：  。 在密闭容器中充入和，进行上述反应，平衡时，反应体系中的转化率和、的物质的量随温度的变化情况如图所示。已知温度为时，平衡时的转化率为，，下列有关说法正确的是 A．曲线表示平衡时的物质的量随温度的变化情况 B．温度高于时，以反应为主 C．时， D．时，增大压强或使用高效催化剂均能使曲线上的点移至点 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16．在传统克劳斯工艺制备的基础上，科研工作者提出分解制备同时获取的新方法，反应如下： 反应1：     反应2：      (1)传统克劳斯工艺反应如下，则新方法中反应1 (填“能”或“否”)自发进行。           (2)按照新方法，向恒容密闭容器中通入混合气体。的转化率(α)与温度关系曲线如图1所示，三条曲线分别代表平衡转化率及相同反应时间内有、无催化剂的转化率。 ①代表平衡转化率的曲线是 (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。 ② 0(填“<”、“=”或“>”)；新方法加入少量O2，而未采用H2S直接分解法的原因是 。 ③P点，此时 mol，反应2的平衡常数 。 (3)时，恒容密闭容器中只发生反应2，和的体积分数(φ)随时间变化曲线如图2所示。下列说法正确的是___________。 A．反应2在M点达到化学平衡状态 B．54 ms时，通入Ar，不变 C．的反应速率：v(M) < v(N) D．72 ms时，再充入H2S，达平衡时，减小 17．深入研究含碳、氮元素物质的转化有着重要的实际意义。 Ⅰ．合成尿素：合成尿素总反应为。 (1)若向某恒温恒容的密闭容器中加入等物质的量的和发生上述反应。下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是 （填标号）。 a．的体积分数不再变化     b．平衡常数K不再变化 c．     d．容器中压强不再变化 (2)使用不同催化剂①、②、③时，反应至相同时间，容器中尿素的物质的量随温度变化的曲线如图1所示，A点 （填“是”或“不是”）平衡状态，℃以上下降的原因可能是 （答出一点即可，不考虑物质的稳定性）。 Ⅱ．CO处理大气污染物 (3)①、CO在催化剂的表面进行两步反应转化为无毒的气体，第一步为；则第二步为 。 ②已知：的速率方程为，k为速率常数，只与温度有关。为提高反应速率，可采取的措施是 （填标号）。 A．升温         B．恒容时，再充入CO C．恒容时，再充入     D．恒压时，再充入 (4)在总压为100kPa的恒容密闭容器中，充入一定量的和发生上述反应，在不同条件下达到平衡时，温度时的转化率随变化的曲线，以及在时的转化率随变化的曲线如图2所示。 ①表示的转化率随变化的曲线为 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）曲线；上述反应的 （填“”或“”）0。 ②在时，用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数 （结果保留两位小数）［已知：气体分压气体总压该气体的物质的量分数］。 18．CO和水通过催化转化可以生成甲酸，有利于碳中和。其主要反应如下： ①； ②。 回答下列问题： I.已知：的燃烧热为286kJ/mol、CO的燃烧热为，。 (1)则a= ；反应②自发进行的条件是 ；(填选项字母，下同)。 A．高压    B．低压   C．高温   D．低温 (2)工业上，一定能提高HCOOH产率的措施有_______。 A．增大压强 B．选用高效催化剂 C．降低温度 D．恒压下充入 II.在温度恒为1100K、体积恒为2L的密闭容器中充入，经过10min，容器内达到平衡状态，测得平衡时HCOOH与CO的分压比为，平衡时与CO的分压比为1：1。 (3)下列图像正确且能说明反应达到平衡状态的是_______(填选项字母)。 A．B．C．D． (4)1100K时，10min时CO的转化率为 ；0~10min内用水蒸气表示的化学反应速率为 。 (5)1100K条件下，平衡时压强为，反应①用气体分压表示的化学平衡常数 (用含的代数式表示，用容器中各气体成分的分压表示)。 (6)已知反应①：，，反应②：，，为速率常数。则反应③的化学平衡常数 (用含的代数式表示)。 19．随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。回答下列问题： ．以和为原料合成尿素的反应为，该反应为放热反应。 (1)上述反应中，若要加快反应速率，可采取的措施有 。该反应自发进行的条件是 (填标号)。 A．高温自发        B．低温自发        C．任意温度自发        D．不自发 (2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其热化学方程式如下： 第一步：   第二步；   则合成尿素总反应的热化学方程式为 。 ．以和催化重整制备合成气：。 (3)在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.2 mol 的和，在一定条件下发生反应，的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。 ①若反应在恒温、恒容密闭容器中进行，能说明反应到达平衡状态的是 (填标号)。 A．反应速率：                     B．断裂2 mol  键的同时断裂1 mol 键 C．容器内混合气体的压强保持不变                     D．容器中混合气体的密度保持不变 ②由图可知，Y点速率 (填“>”“<”"或“=”，下同)；容器内压强 。 ．电化学法还原二氧化碳制取乙烯。 在强酸性溶液中通入气体，用惰性电极进行电解可制得乙烯。其原理如图所示。 (4)该装置中，当电路中通过2 mol 电子时，产生标准状况下的体积为 L；阴极的电极反应式为 。 20．1，3-丁二烯()的反应与制备在有机合成中具有重要意义。 Ⅰ．1，3-丁二烯与HBr加成反应分两步进行，反应进程中的能量变化如图所示。 (1)由图可知，该反应速率主要由第 (填“一”或“二”)步决定。 (2)探究第二步反应温度对两种产物的影响。由阿伦尼乌斯公式推知，同一反应在不同温度(T)下，反应速率常数(k)与活化能()的关系为：    (其中R为常数)。已知在0℃和40℃时，相同时间内1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70∶30和15∶85，则产物A为 (填“1，2”或“1，4”)加成产物。 Ⅱ．1，3-丁二烯和H2的反应如下： 反应1： ΔH1=-112kJ/mol 反应2：  ΔH2=-113kJ/mol 反应3：  ΔH3=-115kJ/mol (3)根据题中数据比较气态时和的稳定性并说明理由： 。 (4)在恒温恒容的密闭容器中发生反应1，下列说法能说明反应1一定达到化学平衡状态的是_______(填标号)。 A．体系的压强保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．H2的体积分数保持不变 D．1，3-丁二烯和H2的比例保持不变 (5)在T℃、体积VL的密闭容器中通入2mol 1，3-丁二烯和5molH2，在催化剂作用下反应一段时间后达平衡，测得各物质的选择性如下，此时n()=0.19mol。 (已知：物质A的选择性=×100%) 物质 选择性 50% 10% 40% ①此时1，3-丁二烯的转化率为 。 ②反应3的平衡常数K= (列出计算式)。 Ⅲ．以KHCO3溶液为电解液，电催化还原乙炔制备丁二烯的电解装置如图所示。 (6)写出阴极的电极反应式： 。 (7)若生成2mol丁二烯，理论上阳极生成的气体的物质的量为 mol。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $