专题03 化学平衡（期末复习讲义）高二化学上学期人教版

该高中化学期末复习讲义以“明·期末考情—理·核心要点—破·重难题型—过·分层验收”为框架构建化学平衡知识体系，通过表格对比考查重点与命题角度，用v-t图像呈现平衡建立过程，结合归纳总结梳理平衡状态判断“双向相等，变量不变”标志、平衡常数表达式及注意事项、勒夏特列原理应用条件等要点，清晰展现化学平衡状态、常数、移动及图像四大模块的内在逻辑与重难点分布。 讲义亮点在于“题型突破+分层验收”设计，重难题型部分设置化学平衡状态判断、常数计算等6类题型，如典例1以高炉炼铁反应考查平衡状态判断，方法点拨总结“变量不变”判断模型，变式题覆盖不同反应类型，培养科学思维中的证据推理与模型建构能力。分层验收含10分钟基础通关练与30分钟综合拓展练，适配不同层次学生，教师可据此实施精准教学，助力学生自主复习时夯实基础、突破瓶颈。

专题03化学平衡（期末复习讲义） 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 化学平衡状态 化学反应可逆性、化学平衡的建立、化学平衡状态的判断 化学平衡常数 化学平衡常数的含义及其表示方法，化学平衡常数的计算 勒夏特列原理 外界条件改变对化学平衡的影响、勒夏特列原理分析 化学平衡图像 结合化学平衡图像考查平衡移动影响因素、转化率、平衡常数的计算 要点01 化学平衡状态 1.可逆反应 (1)概念：在同一条件下，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)表示方法：用“”连接，把从左向右进行的反应称为正反应，把从右向左进行的反应称为逆反应。 (3)特征 双向性：指可逆反应分为方向相反的两个方向，正反应方向和逆反应方向； 双同性：指正、逆反应是在相同条件下，回时进行； 共存性：指反应物的转化率小于百分之百，反应物与生成物共存。 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随着反应的进行，其浓度逐渐减小，v正逐渐减小，而c(NH3)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，随着NH3的分解，其浓度逐渐减小，v逆逐渐减小，而c(N2)、c(H2)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。 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”，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 4.化学平衡的特征 5.化学平衡状态的特征与判断 Ⅰ.标志一：v正＝v逆≠0 (1)用同一种物质来表示反应速率时：该物质的生成速率与消耗速率相等。即单位时间内生成与消耗某反应物(生成物)的量相等。 (2)用不同种物质来表示反应速率时，必须符合两方面： ①表示两个不同的方向。 ②速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比。 Ⅱ.标志二：变量不变 (1)各组分浓度保持不变 (注意不是相等，也不是成一定的比值) ①各组分的物质的量或物质的量分数保持不变 ②各组分的质量或质量分数保持不变 ③各气体的体积或体积分数保持不变 特例：只有生成物有气体时，体积分数始终不变，不是变量 Ⅲ.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 平均摩 尔质量 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ρ 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 要点02 化学平衡常数 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。 2.化学平衡常数 表达式 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，平衡常数的表达式为K＝。 注意 事项 ①反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，一般不列入浓度商和平衡常数中。 ②化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度。K值越大，表示反应进行得越完全，反应物的转化率越大。一般来说，当K＞105时，该反应就进行的基本完全了。 3.书写化学平衡常数表达式的注意事项 (1)书写平衡常数表达式时，固体、纯液体(如水、乙醇等)的浓度视为1，可以不写。如Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，平衡常数K＝。 (2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，同一个化学反应，书写的方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数也不同，但这些平衡常数可以相互换算。对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即K正＝。 归｜纳｜总｜结 化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的方向 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意状态时，生成物与反应物的浓度幂之积的比值称为浓度商，用Q表示，即Q＝，则 (2)判断反应的热效应 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 要点03 化学平衡移动 1.化学平衡的移动 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.浓度对化学平衡的影响规律 (1)在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向正反应方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向逆反应方向移动。 (2)其他情况 ①增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡不移动。 ②工业生产上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，以降低生产成本。 ③对于液相反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v正、v逆均减小，但减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数增大的方向移动。 3.压强对化学平衡移动影响的结论 (1)对于有气体参加的可逆反应，当到达平衡后，在其他条件不变时： ①增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动。 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)由于固体或液体物质的体积受压强影响很小，可以忽略不计。因此当平衡混合物中都是固体或液态物质时，改变压强化学平衡一般不移动。 4.温度对化学平衡影响的结论 当其他条件不变时：温度升高，平衡向吸热反应方向移动；温度降低，平衡向放热反应方向移动。 5.勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强等)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 归｜纳｜总｜结 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都适用。 2.平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。 要点04 化学平衡图像 1.百分含量(或转化率)－时间－温度(或压强)图像 解题原则：“先拐先平数值大”。先出现拐点的反应即先达到平衡，速率快，温度较高、压强较大(如图Ⅰ、Ⅱ)或使用了催化剂(如图Ⅲ)。再看平台高度，纵坐标大小与平衡状态相对应，将温度高低、压强大小与平衡状态相联系，即可得到反应热或气体分子数信息。 2.百分含量(或转化率)－压强－温度图像 解题原则：“定一议二”。讨论三个量之间的关系，先确定其中一个量(看曲线趋势或作辅助线)，再讨论另两个的关系，从而得到反应热或气体分子数信息。 3.几种特殊图像 (1)对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡点(如图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0。 (2)对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正>v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆。 4.复杂图像类型的解题步骤 (1)看清坐标所代表的意义，如反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等； (2)抓住图像中的关键点(常为最高点、最低点、转折点)、看清曲线的变化趋势； (3)将复杂图像转化为常规图像； (4)运用化学平衡知识进行解答。 5.解决复杂平衡图像题应考虑的角度 (1)曲线上的每个点是否都到达平衡 往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断，如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理，只有达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。 (2)催化剂的活性是否受温度的影响 不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低于或高于这个温度都会下降。 (3)不同的投料比对产率造成的影响 可以根据定一议二的方法，根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改变投料比时平衡移动的方向进行判断，确定反应的吸放热或系数和的大小。 题型01 化学平衡状态的判断 【典例1】在恒温恒容密闭容器中加入足量的Fe2O3和CO，模拟高炉炼铁的反应：Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)。下列情况表明该可逆反应达到平衡状态的是(　　) A.容器中气体的压强不再改变 B.容器中气体的密度不再改变 C.CO和CO2的正反应速率相等 D.CO和CO2物质的量之比为1∶1 【答案】B 【解析】该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，反应在恒温恒容密闭容器中进行，则反应前后气体的压强始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，A不符合题意；该反应有固体参加，则质量发生变化，恒容下，体积不变，则密度不变，说明反应达到平衡状态，B符合题意；由于方程式中CO和CO2的化学计量数相等，则二者的正反应速率始终相等，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，C不符合题意；容器中CO和CO2的物质的量之比为1∶1，不能说明气体物质中任何一组分的物质的量不变，反应不一定达到了平衡状态，D不符合题意。 方｜法｜点｜拨 “双向相等，变量不变”，即判断可逆反应是否达到化学平衡状态，必须是正、逆两个方向，且能推出v正＝v逆。恒量不能作为判断平衡的标志，变量才能作为判断平衡的标志，“变量不变”时可逆反应达到平衡。 【变式1-1】在恒容密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)该反应达平衡的标志是(　　) ①混合气体颜色不随时间的变化 ②数值上v(NO2生成)＝2v(N2O4消耗) ③混合气体的密度不随时间的变化 ④压强不随时间的变化而变化 ⑤混合气的平均相对分子质量不变 A.②⑤④ B.①④⑤ C.①③④ D.①②③ 【答案】B 【解析】①二氧化氮是红棕色气体，四氧化二氮是无色气体，当混合气体颜色不随时间变化说明各组分含量不再变化，正确；②数值上v(NO2生成)＝2v(N2O4消耗)，对于任意时刻恒成立，错误；③恒容容器，反应物和生成物都是气体，气体的质量和体积恒定，密度是个恒定值，无法判断平衡，错误；④正向体积减小，恒容容器中压强不再变化，说明各组分含量不再改变，正确；⑤正向体积减小，气体的物质的量变化，质量恒定，平均相对分子质量是个变值，不再变化说明各组分含量不再改变，正确；综上所述，①④⑤符合题意，故选B。 【变式1-2】3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)在恒温恒容密闭容器中进行该反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是(　　) A.相同时间内形成C－H键和H－H键的数目之比为2∶1 B.相同时间内消耗一氧化碳和生成的二氧化碳的分子数目之比为3∶1 C.v(CO)∶v(H2)＝1∶1 D.体系内气体的密度保持不变 【答案】A 【解析】根据反应方程式可知：反应消耗H2与产生CH3OCH3的个数比是3∶1，若反应达到平衡，单位时间每反应消耗3分子H2，就会同时消耗1分子CH3OCH3，因此相同时间内形成C—H键和H—H键的数目之比为2∶1，则反应体系中任何物质的浓度不变，反应达到平衡状态，A正确；反应消耗CO与生成CO2都表示反应正向进行，不能据此判断反应是否达到平衡状态，B错误；C项，未指明反应速率的正、逆，因此不能判断反应是否达到平衡状态，C错误；反应在恒温恒容密闭容器中进行，体系的体积不变，反应混合物都是气体，气体的质量不变，则无论反应是否达到平衡状态，体系内气体的密度始终保持不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，D错误。 题型02 化学平衡常数及其计算 【典例2】在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示： 物质 X Y Z 初始浓度/mol·L－1 0.1 0.2 0 平衡浓度/mol·L－1 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是(　　) A.反应达到平衡时，X的转化率为50% B.反应可表示为X(g)＋3Y(g)2Z(g)，其平衡常数为1 600 C.反应前后压强之比为2∶3 D.改变温度可以改变此反应的平衡常数 【答案】C 【解析】X、Y、Z的浓度变化量分别为0.05 mol·L－1、0.15 mol·L－1、0.1 mol·L－1，且X、Y的浓度减小，Z的浓度增大，所以该反应的化学方程式为X(g)＋3Y(g)2Z(g)；X的转化率为×100%＝50%，平衡常数K＝＝1 600；平衡常数只受温度的影响，不受压强和浓度的影响；反应前后压强之比为3∶2。 方｜法｜点｜拨 【变式2-1】某温度下密闭容器中反应H2(g)＋I2(g)===2HI(g)　ΔH<0的平衡常数K的值为59，下列说法正确的是(　　) A.加压，K>59 B.降温，K<59 C.使用催化剂，K＝59 D.HI分解反应的平衡常数的表达式为 【答案】C 【解析】A.K值只与温度有关，加压K不变，故A错误；B.反应为放热反应，降温，平衡正向移动，K增大，K>59，故B错误；C.使用催化剂，平衡不移动，K不变，K＝59，故C正确；D.HI分解反应方程式为2HI(g)===H2(g)＋I2(g)，平衡常数表达式为，故D错误。 【变式2-2】已知下列3个热化学方程式(K为平衡常数)： ①Cu2S(s)＋O2(g)Cu2O(s)＋SO2(g)　ΔH1　K1 ②2Cu2O(s)＋Cu2S(s)6Cu(s)＋SO2(g)　ΔH2　K2 ③Cu2S(s)＋O2(g)2Cu(s)＋SO2(g)　ΔH3　K3 则ΔH3和K3的表达式分别为(　　) A.， B.， C.， D.， 【答案】C 【解析】根据盖斯定律可得反应×(2×①＋②)得到③，则ΔH3＝，由K1＝、K2＝c(SO2)，则K3＝＝＝，故选C。 题型03 化学平衡的有关计算 【典例3】H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 (1)平衡时CO2的浓度为________。 (2)H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。 【答案】(1)0.036 mol·L－1　(2)2.5　0.002 85 【解析】对于反应 反应平衡后水的物质的量分数为0.02，则＝0.02，x＝0.01。 H2S的平衡转化率α1＝×100%＝2.5%。 钢瓶的体积为2.5 L，则平衡时各物质的浓度分别为c(H2S)＝0.156 mol·L－1，c(CO2)＝0.036 mol·L－1，c(COS)＝c(H2O)＝0.004 mol·L－1，则K＝≈0.002 85。 方｜法｜点｜拨 1.“三段式”法进行化学平衡的有关计算 如反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量分别为a mol、b mol，达到平衡后，A的转化量为mx mol，容器容积为V L，则有以下关系： 则有：①K＝ ②α(A)平(A的平衡转化率)＝×100%， 2.基本解题思路 ①设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量)，并按上述“模式”列三段式。 ③解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，给出题目答案。 【变式3-1】肌肉中的肌红蛋白(Mb)可与O2结合生成MbO2：Mb(aq)＋O2(g)MbO2(aq)，其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数，即v正＝k正·c(Mb)·p(O2)，v逆＝k逆·c(MbO2)。37 ℃时测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O2)的关系如表[结合度(α)指已与O2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比]： p(O2) 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 α(MbO2%) 50.0 67.0 80.0 85.0 88.0 90.3 91.0 (1)计算37 ℃、p(O2)为2.00 kPa时，上述反应的平衡常数K＝________。 (2)导出平衡时肌红蛋白与O2的结合度(α)与O2的压强[p(O2)]之间的关系式α＝________(用含有k正、k逆的式子表示)。 【答案】(1)2.00 (2) 【解析】(1)37 ℃、p(O2)＝2.00 kPa时，结合度为80.0%，化学平衡常数K＝＝＝2.00；(2)由结合度的定义式可知，反应达平衡时，v正＝v逆，所以K＝＝，可求出c(MbO2)＝，代入结合度定义式α＝，可得α＝。 题型04 化学平衡移动的影响因素 【典例4】将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，一定条件下，发生如下反应并达到平衡：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(　　) 选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较 A 升高温度 X的转化率变小 B 增大压强(压缩体积) X的浓度变小 C 充入一定量Y Y的转化率增大 D 使用适当催化剂 X的体积分数变小 【答案】A 【解析】升高温度，平衡向吸热反应的方向移动，即逆向移动，X的转化率变小，A项正确；增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即正向移动，X的物质的量减小，但由于容器体积减小，各组分的浓度均比原平衡时的大，B项错误；增大一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，而其本身的转化率降低，C项错误；催化剂只能改变反应速率，不能影响平衡状态，故各物质的体积分数不变，D项错误。 【变式4-1】地康法制氯气的反应为4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH<0，下列措施中既能增大反应速率又能增大HCl平衡转化率的是(　　) A.升高温度 B.增大氧气的浓度 C.使用合适的催化剂 D.移出H2O 【答案】B 【解析】该反应为放热反应，升高温度，化学反应速率加快，但平衡向逆反应方向移动，氯化氢的转化率减小，故A不符合题意；增大反应物氧气的浓度，反应速率增大，平衡向正反应方向移动，氯化氢的转化率增大，故B符合题意；使用合适的催化剂能加快反应速率，但化学平衡不移动，氯化氢的转化率不变，故C不符合题意；移出生成物水蒸气，水蒸气的浓度减小，平衡向正反应方向移动，氯化氢的转化率增大，但反应速率减小，故D不符合题意。 【变式4-2】在某密闭容器中，反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)达到平衡时，B的浓度为0.6 mol·L－1，若保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，达到新平衡时B的浓度降为0.3 mol·L－1。下列判断正确的是(　　) A.a＋b＜c＋d B.容积扩大到原来的3倍后，平衡向正反应方向移动 C.D的体积分数减小 D.达到新平衡时，A、B的浓度减小，C、D的浓度增大 【答案】C 【解析】反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)达到平衡时，B的浓度为0.6 mol·L－1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，若平衡不移动，B的浓度为0.2 mol·L－1，而达到新平衡时，B的浓度为0.3 mol·L－1，说明体积增大，压强减小，平衡逆向移动。A项，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，现平衡逆向移动，说明逆反应方向为气体体积增大的方向，则a＋b＞c＋d，错误；D项，因容器的容积增大，则达到新平衡时，A、B、C、D的浓度都比原平衡时的小，错误。 题型05 化学平衡图像分析 【典例5】已知某密闭容器中存在下列平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，CO2的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.平衡状态a与c相比，平衡状态a的c(CO)较小 B.在T2时，d点的反应速率：v(逆)＞v(正) C.反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的ΔH＞0 D.若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2 【答案】A 【解析】平衡状态a与c相比，c点温度高，升高温度，平衡向正反应方向移动，CO浓度减小，所以a点CO浓度较大，故A错误；T2时反应进行到d点，c(CO2)高于平衡浓度，故反应向逆反应方向进行，则一定有v(逆)＞v(正)，故B正确；由题图可知，温度越高平衡时c(CO2)越大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，即ΔH＞0，故C正确；该反应正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大，则K1<K2，故D正确。 方｜法｜点｜拨 【变式5-1】工业上利用CO和H2合成二甲醚：3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)　ΔH<0；其他条件不变时，相同时间内CO的转化率随温度T的变化情况如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.状态X时，v消耗(CO)>v生成(CO) B.一定压强下，升高温度，CO的平衡转化率增大 C.相同温度时，增大压强，可以提高CO的转化率 D.状态X时，选择合适催化剂，可以提高相同时间内CO的转化率 【答案】B 【解析】反应在250 ℃之前反应未达到平衡状态，反应仍正向进行，即状态X时v消耗(CO)>v生成(CO)，A正确；合成二甲醚的反应是放热反应，一定压强下升高温度，平衡逆向移动，CO的平衡转化率降低，B错误；该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，可以提高CO的转化率，C正确；状态X时，此时没有达到平衡状态，选择合适催化剂，反应速率加快，相同时间内CO的转化量变大，可以提高相同时间内CO的转化率，D正确。 【变式5-2】向体积为10 L的恒容密闭容器中通入1.5 mol CH4(g)和1.5 mol H2O(g)制备H2，反应原理为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。在不同温度(Ta、Tb)下测得容器中n(CO)随时间的变化曲线如图所示。 下列说法不正确的是(　　) A.该反应的正方向ΔH<0 B.Ta时，CH4的平衡转化率α＝ C.Tb时，若改为恒温恒压容器，平衡时n(CH4)<0.9 mol D.达平衡后再充入CH4(g)，不能提高CH4的转化率 【答案】A 【解析】Ta先达到平衡，Ta＞Tb，升高温度CO的物质的量增大，反应正向吸热ΔH＞0，A错误；Ta时，CO增加了1 mol，根据化学方程式CH4减少了1 mol，则CH4的转化率为1 mol÷1.5 mol＝，B正确；原平衡Tb时CO和CH4的变化量都是0.6 mol，正反应体积增大，恒温恒容改为恒温恒压相当于减小了压强，平衡正向移动，新平衡时n(CH4)＜(1.5－0.6) mol＝0.9 mol，C正确；根据勒夏特列原理，平衡移动不能改变甲烷的增加，因此甲烷的转化率降低，D正确。 题型06 复杂化学平衡图像 【典例6】恒压条件下，密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1∶3合成CH3OH，其中涉及的主要反应： Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49 kJ·mol－1 Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41 kJ·mol－1 在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图 已知：CH3OH的选择性＝×100% 下列说法正确的是(　　) A.保持恒温恒压下充入氮气，不影响CO的产率 B.合成甲醇的适宜工业条件是约230 ℃，催化剂选择CZ(Zr－1)T C.使用CZ(Zr－l)T，230 ℃以上，升高温度，甲醇的产率降低，原因是催化剂的活性降低 D.使用CZT，230 ℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低，是因为反应Ⅰ平衡逆向移动 【答案】B 【解析】充入氮气反应Ⅰ压强减小平衡逆向移动，H2和CO2增加从而导致反应Ⅱ的反应物浓度增大平衡正向移动，所以CO的产率增加，A错误；相同条件下催化剂CZ(Zr－1)TCH3OH选择性更高。此催化剂在230 ℃选择性最高且CH3OH的产率较高，所以甲醇的最适宜条件约为230 ℃、催化剂选择CZ(Zr－1)T，B正确；230 ℃以上反应Ⅰ为放热反应升温平衡逆向移动，而反应Ⅱ为吸热反应升温平衡正向移动，导致甲醇的产率降低，C错误；CZT，230 ℃以上CO2的转化率增大，甲醇的选择性低，且升温反应Ⅱ正向移动，所以该条件下主要以反应Ⅱ为主导致甲醇的产率降低，D错误。 【变式6-1】一定条件下，将一定量的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。 已知：Ⅰ.CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41 kJ·mol－1 Ⅱ.CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－165 kJ·mol－1 在两种不同催化剂作用下反应相同时间，CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化关系如图所示(CH4选择性＝×100%)。 下列说法不正确的是(　　) A.反应CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJ·mol－1 B.在280 ℃条件下反应制取CH4，应选择催化剂A的效果较好 C.260～300 ℃间，使用催化剂A或B，升高温度时CH4的产率都增大 D.M点可能是该温度下的平衡点，延长反应时间，不一定能提高CH4的产率 【答案】D 【解析】根据盖斯定律反应Ⅱ－反应Ⅰ可得CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－165 kJ·mol－1－41 kJ·mol－1＝－206 kJ·mol－1，A正确；据图可知在280 ℃条件下反应，使用催化剂A时CH4的选择性更高，B正确；由图可知，260～300 ℃间，使用催化剂A或B，升高温度时CO2的转化率都增大，CH4的选择性都增大，则产率都增大，C正确；据图可知选用催化剂A时，在与M点相同温度条件下，CO2有更高的转化率，而催化剂不影响平衡，说明M点一定不是平衡点，D错误。 【变式6-2】二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－164.7 kJ·mol－1 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1 在密闭容器中，1.01×105 Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是(　　) A.反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－205.9 kJ·mol－1 B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加 C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530 ℃ D.450 ℃时，提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值 【答案】D 【解析】①CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－164.7 kJ·mol－1，②CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1，根据盖斯定律：①－②×2计算反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－164.7 kJ·mol－1－(41.2 kJ·mol－1)×2＝－247.1 kJ/mol，A错误；生成CH4的反应是放热反应，升高温度时平衡逆向移动，CH4的物质的量减小，温度达到550 ℃后，CO2平衡转化率增大，则CH4的选择性降低，B错误；由图可知，400 ℃时CO2实际转化率最大，由图可知，用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为350～400 ℃，C错误；生成CH4的反应是气体体积减小的反应，增大压强、增大氢气的浓度均能使平衡正向移动，有利于提高CO2平衡转化率，450 ℃时，提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值，D正确。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1.（25-26高二上·江苏苏州·期中）下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．淀粉酶催化淀粉水解 B．用饱和食盐水除去氯气中的少量HCl气体 C．向含有的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅 D．工业上生产硫酸的过程中，使用过量的空气以提高的利用率 【答案】A 【解析】淀粉酶催化淀粉水解涉及酶催化作用，只改变反应速率，不涉及化学平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，A错误；用饱和食盐水除去氯气中的少量气体，利用浓度增大使溶解平衡（）逆向移动，符合勒夏特列原理，B正确；向含有的红色溶液中加入铁粉，铁粉还原为，降低浓度，使平衡逆向移动，溶液颜色变浅，符合勒夏特列原理，C正确；工业上生产硫酸使用过量空气，增加浓度使平衡正向移动，提高利用率，符合勒夏特列原理，D正确；故选A。 2.（25-26高二上·上海·期中）已知两个平衡体系：、的平衡常数分别为和，则的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】第一个反应+第二个反应可得目标反应，平衡常数，D正确。 3.（24-25高二上·安徽亳州·期末）可逆反应  。一定温度下，在某恒容密闭容器中发生该反应，下列不能说明该反应达到平衡状态的是 A．混合气体的压强不变 B．体系的温度不变 C．混合气体的密度不变 D．的消耗速率是的消耗速率的2倍 【答案】B 【解析】恒温恒容时，增大压强反应正向（正向是气体分子数减小的方向）移动，压强是变量，当压强不变时，反应达到平衡，A不符合题意；题目明确容器为“一定温度下”，即恒温条件，体系温度始终不变，无法作为平衡判断的依据，B符合题意；恒温恒容时，混合气体密度，生成物Y为固体，反应中气体总质量发生变化，密度随之变化，当密度不变时，反应达到平衡，C不符合题意；当反应平衡时，消耗2 mol X对应生成1 mol Z，消耗1 mol Z对应生成2mol X，则X的消耗速率是Z的消耗速率的2倍时，反应达到平衡，D不符合题意；故选B。 4.（25-26高二上·天津武清·月考）下列装置或操作能达到实验目的的是 A．图1探究浓度对化学反应速率的影响 B．图2探究、对分解速率的影响 C．图3探究温度对化学平衡的影响 D．图4中密封注射器活塞从I处拉到II处，压强减小，颜色变浅可证明平衡移动 【答案】C 【解析】由化学方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O可知，实验中高锰酸钾溶液过量，溶液不会褪色，不能达到实验目的，故A错误；装置②中两个试管中H2O2浓度不同，使用的催化剂的阴离子也不相同，反应体系中同时存在浓度和催化剂的阴离子两个变量，因此无法用于探究Fe3+、Cu2+对分解速率的影响，故B错误；CuCl2溶液中存在[Cu(H2O)4]2+与[CuCl4]2-之间的平衡，加热与冷却能使平衡发生移动，颜色发生变化，可用以探究“温度对化学平衡的影响，故C正确；对2NO2 ⇌ N2O4体系而言，减小压强应使平衡向气体体积增大的方向移动，即该平衡逆向移动，颜色应该变深，但图4中密封注射器活塞从I处拉到II处，压强减小，颜色变浅，是因为体系浓度减小，不能说明平衡移动，故D错误；故选C。 5.（25-26高二上·广东佛山·期中）已知反应：  kJ· mol-1。在一定条件下，该反应达到平衡状态，下列说法正确的是 A．降温，可提高反应物的转化率 B．此时反应不再发生 C．使用催化剂，可以使反应速率增大，平衡向正反应方向移动 D．保持容器内压强不变，向容器中通入氮气，平衡不发生移动 【答案】A 【解析】降温使平衡向放热反应方向移动，该反应正反应放热（ΔH < 0），故平衡正向移动，反应物转化率提高，A正确；达到平衡时，正逆反应速率相等，但反应仍在进行（动态平衡），并非不再发生，B错误；使用催化剂能同等程度增大正逆反应速率，缩短达到平衡的时间，但不影响平衡移动，故平衡不向正反应方向移动，C错误；保持容器内压强不变，向容器中通入氮气，为维持压强不变，容器体积必然增大，导致体系中各组分的分压减小，平衡向气体分子数增大的方向（即逆反应方向）移动。因此平衡发生移动，D错误 答案选A。 期末综合拓展练（测试时间：30分钟） 6.（25-26高二上·河南南阳·期中）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应： 。该反应的平衡常数的负对数值(-lgK)随温度(T)的变化如图所示，下列说法不正确的是 A．该反应的ΔH>0 B．A点对应状态的平衡常数 C．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 D．30℃时，B点对应状态的v(正)<v(逆) 【答案】C 【分析】-lg K值越大，化学平衡常数K值越小。 【解析】由题图可知，随着温度的升高，化学平衡常数K值增大，则升高温度平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，故A正确；A点对应的-lg K=2.294，则平衡常数K(A)=10-2.294(mol·L-1)3，故B正确；因反应物氨基甲酸铵为固体，则反应体系中气体只有NH3和CO2，反应得到的NH3和CO2的物质的量之比为2:1，所以NH3的体积分数始终为 ，NH3的体积分数不变时，该反应不一定达到平衡状态，故C错误；30℃时，B点在平衡线下方，，B点的浓度商Q大于相同温度时的化学平衡常数K，反应向逆反应方向进行，则B点对应状态的v(正)<v(逆)，故D正确；故选C。 7.（25-26高二上·广东东莞·期中）某温度下，对于反应  的平衡转化率()与体系总压强(P)的关系如图所示，下列说法正确的是 A．将2.0 mol氮气、6.0 mol氢气，置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为 B．保持压强不变，通入惰性气体，平衡逆向移动 C．其他条件不变，起始充入的越多，的平衡转化率越大 D．平衡状态由A变到B时，平衡常数 【答案】B 【解析】若在1 L密闭容器中投料2.0 mol N2与6.0 mol H2，实际只能达到化学平衡而不能百分之百转化，故放出热量应小于，A错误； 在保持压强不变的情况下通入惰性气体Ar，会使容器体积增大，各气体分压减小，平衡向增大气体总物质的量的方向移动，即逆向移动，B正确；其他条件不变，起始充入的越多，的平衡转化率越低，C错误；平衡常数只受温度的影响，同温下改变压强不会改变平衡常数，故K(A) = K(B)，D错误；故选B。 8.（25-26高二上·河南濮阳·期中）向密闭容器中充入2 mol ，在催化剂作用下发生反应：  。保持的平衡转化率()恒定为0.3、0.5、0.7，探究的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。下列叙述错误的是 A．曲线代表 B． C．平衡常数： D．Q点体系中，混合气体平均摩尔质量为 【答案】C 【解析】同一温度下，压强越大，越小（平衡逆向移动），L3曲线在相同温度下压强最大，对应最小（），A正确；同一压强下，温度升高，减小（平衡逆向移动），说明正反应放热（），B正确；平衡常数K仅与温度有关，M、N温度不相同，故，C错误；Q点对应，则平衡时O3的物质的量为1.0mol，O2的物质的量为1.5mol，则混合气体平均摩尔质量为g/mol= ，D正确；故选C。 9.（25-26高二上·河南濮阳·期中）在密闭容器中发生反应：  ，反应达到平衡后，在、、、时分别只改变一种反应条件，逆反应速率随时间的变化如图所示。下列时刻对应的外界条件变化一定错误的是 A．：升高温度 B．：增大压强 C．：增大反应物浓度 D．：加入催化剂 【答案】A 【解析】根据图像，t1时v逆跳跃性减小后逐渐增大，平衡正向移动；而正反应吸热，升高温度，逆反应速率应加快，平衡正向移动，故A符合题意；根据图像，t2时v逆跳跃性增大后逐渐减小，平衡逆向移动；是气体体积增大的反应，增大压强，逆反应速率增大，平衡逆向移动，故B不符合题意；根据图像，t3时v逆逐渐增大，平衡正向移动；增大反应物浓度，v正瞬间增大，平衡正向移动，v逆逐渐增大，故C不符合题意；根据图像，t4时v逆跳跃性增大后不变，平衡不发生移动，加入催化剂可以实现，故D不符合题意；故选A。 10.（25-26高二上·河南濮阳·期中）羟基氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯，其反应为  。若在2 L恒容绝热密闭容器中通入2 mol 和2 mol 发生上述反应，下列不能说明该反应达到平衡的是 A．每消耗1 mol ，同时断裂4 mol 键 B．混合气体密度保持不变 C．体系温度保持不变 D．混合气体平均摩尔质量保持不变 【答案】B 【解析】每消耗 1mol O2（正反应方向），对应生成 2mol H2O，需断裂 4mol H-O 键（逆反应方向，H2O 分解），说明正逆反应速率相等，能说明平衡，故A不选；混合气体密度ρ=m/ V，容器恒容（V不变），反应物、生成物均为气体，总质量m始终不变，因此任何时候密度是定值，不能说明平衡，故B选；反应ΔH<0（放热），绝热容器中体系温度会随反应进行变化；当温度保持不变时，能说明平衡，故C不选；混合气体平均摩尔质量M= m/n，总质量m不变，该反应是气体分子数增大的反应，平均摩尔质量会随反应进行变化，因此当平均摩尔质量保持不变时，能说明平衡，故D不选；故选B。 11.（25-26高二上·河南郑州·期中）常温下，将和溶液混合，发生反应。溶液中与反应时间(t)的关系如图所示。下列说法错误的是 A．当不再变化时，该反应达到平衡状态 B．时的小于时的 C．若平衡时溶液的，则该反应的平衡常数 D．在酸性条件下，的氧化性大于 【答案】C 【分析】将、和溶液混合，发生反应，从0开始增大，直至达到化学平衡时浓度不再改变。据此分析解答。 【解析】由于提供的Na3AsO3总量一定，所以当不再变化时，、也保持不变，反应达到平衡状态，A正确；tm时比tn时浓度小，所以逆反应速率：tm<tn，B正确；反应前，三种溶液混合后，Na3AsO3浓度为，同理I2浓度为x mol/L，反应达到平衡时，为y mol/L列三段式得： 则该反应的平衡常数 ，C错误；由于该反应是可逆反应，所以随着酸性的增强平衡逆向移动，由于氧化剂的氧化性大于氧化产物，则氧化性：H3AsO4> I2，D正确；故选C。 12.（25-26高二上·河南郑州·期中）羧基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在密闭容器中，CO和发生反应：，不同温度下达到平衡，转化率如图所示，下列说法正确的是 A．正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．其他条件不变，压缩容器体积为原来的一半，此时浓度熵 C．其他条件不变，降低温度，的质量分数增大 D．其他条件不变，升高温度，平衡常数增大 【答案】C 【分析】根据图像，升高温度，H2S的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，正反应放热。 【解析】正反应放热，正反应的活化能小于逆反应的活化能，故A错误；其他条件不变，压缩容器体积为原来的一半，压强增大，平衡不移动，此时浓度熵，故B错误；正反应放热，其他条件不变，降低温度，平衡正向移动，的质量分数增大，故C正确；正反应放热，其他条件不变，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故D错误；故选C。 13.（25-26高二上·广东阳江·月考）在催化剂作用下，向1 L密闭容器中加入1 molX和3 molY，发生反应：，X的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．平衡时增加Y的用量，平衡不移动 B．，反应的平衡常数 C．使用更高效的催化剂，可能使b点移动到d点 D．bc段变化的原因可能是以上催化剂活性降低 【答案】B 【解析】固体或纯液体的浓度视为常数，用量不影响平衡移动，故A正确；时，X的平衡转化率为，平衡常数，故B错误；b点为，反应末达到平衡，若使用高效催化剂，反应速率增大，相同时间内X的转化率增大，缩短达到平衡的时间，可能使b点移动到d点，故C正确；时，X的转化率最大，b点反应达到平衡，该反应为吸热反应，继续升高温度，平衡正向移动，c点X的转化率应该大于b点，但c点X的转化率小于b点，可能的原因是以上催化剂活性降低，反应速率较慢，10 min时反应未达到平衡，故D正确；故选B。 14.（25-26高二上·北京·期中）密闭容器中发生反应，反应平衡后，，恒温条件下将容器体积缩小一半，达到新的平衡后，测得，得出以下结论正确的是 A． B．平衡逆向移动 C．的转化率降低 D．的质量分数减小 【答案】A 【分析】加压对浓度的影响：容器体积缩小一半，各物质浓度瞬间加倍（A从a变为2a），新平衡时A的浓度为1.8a（低于2a），说明平衡正向移动，消耗了部分A。 【解析】加压后平衡向气体分子数减少的方向移动（根据分析平衡向正反应方向移动），故m+n＞p+q，A正确；根据分析平衡向正反应方向移动，B错误；平衡正向移动时，A的转化率提高，C错误；生成物C的量增加，气体总质量不变，故C的质量分数增大，D错误；故选A。 15.（2025·河北石家庄·模拟预测）在恒容密闭容器中，发生热解反应：。平衡体系中固体组分的物质的量随温度的变化关系如图所示。已知：时，完全分解；时，体系的总压强分别为。下列说法错误的是 A．时，容器中的物质的量为 B．时，向容器中通入的分压为 C．时，向容器中充入，重新达平衡时容器内的压强不变 D．时，热解反应的压强平衡常数大于 【答案】C 【分析】由图像分析可知，开始时温度较低，未分解，故上方曲线为碳酸氢钠物质的量变化去向，其物质的量为2mol，下方曲线为碳酸钠固体的物质的量变化曲线，开始时物质的量为0mol； 【解析】时，容器中的固体为碳酸钠和碳酸氢钠，且物质的量相等，根据钠元素守恒，开始时钠元素2mol，时n(NaHCO3)=n(Na2CO3)=，根据方程式n(Na2CO3)=n(H2O)=，A正确；根据A选项分析可知时，容器中n(H2O)=n(CO2)=，CO2的分压=，再充入，压强变大，但由于容器体积不变，各组分的浓度不变，平衡不移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，B正确；时，向容器中充入，平衡逆向移动，但重新达平衡时容器内的气体总物质的量扔比原来大，故总压强变大，C错误；该反应为吸热反应，时，碳酸氢钠完全分解，n(H2O)=n(CO2)=1mol，温度升高n(H2O)、n(CO2)不变，则该反应T2温度及以后正向进行的趋势增大，Qp<Kp，时，，热解反应的压强平衡常数大于，D正确；故选C。 16.（2025·广东清远·一模）在容积不变的密闭容器中，发生反应：  ，在不同温度下达到化学平衡时，的转化率如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．正反应速率： C．若将容器体积缩小至原来的一半，的转化率增大 D．当混合气体的平均相对分子质量不再改变，该反应达到平衡 【答案】B 【分析】由于题目中图片显示转化率随温度升高而降低，可推断升高温度平衡逆向移动，故正反应为放热反应（<0），据此分析： 【解析】，正反应放热（<0），则<0，即，A错误；由图可知，a，b两点温度相同，b点的转化率小于平衡转化率，说明b点的反应物浓度高于平衡点a，因此正反应速率，B正确；该反应前后气体分子数相等（均为2），容器体积缩小（压强增大）不影响平衡移动，转化率不变，C错误；混合气体总质量和总物质的量始终不变，平均相对分子质量（）始终不变，不能作为平衡标志，D错误；故选B。 17.（2025·河北衡水·三模）利用乙醇进行水蒸气催化重整制氢可解决能源短缺问题，其反应如下。 Ⅰ.   Ⅱ.   Ⅲ.   在650℃、100 kPa条件下，乙醇的进料速率为100 ；水醇（水与乙醇）的进料速率比与气体平衡产量（）的关系如图所示。当水醇进料比为7:1时，下列说法错误的是 A．图中a线可能表示的平衡产量 B．a线表示的平衡产量，则乙醇的平衡转化率为90% C．反应Ⅲ的 D．温度高于650℃时，的平衡产量略有下降是由于平衡逆向移动 【答案】A 【解析】在650℃、100 kPa条件下，乙醇的进料速率为100 ；水醇（水与乙醇）的进料速率比与气体平衡产量（）的关系如图，的量在减少，说明除发生反应Ⅰ和反应Ⅱ外，主要发生了反应Ⅲ，以生成氢气和二氧化碳为主，则图中a线表示的平衡产量，A错误；水醇进料比为7：1时，CO的平衡产量为，的平衡产量为，根据C原子守恒得到消耗的乙醇为，则乙醇的平衡转化率为，B正确；水醇比7:1时，水进料，反应Ⅱ消耗90 mol、反应Ⅲ消耗130 mol，剩余480 mol；总量为490 mol，为130 mol，CO为50 mol，根据，反应Ⅲ的，C正确；固定水醇进料速率比为7:1，温度高于650℃时，氢气的平衡产量略有下降的原因为：当水醇进料速率比为7:1时，反应Ⅲ占主导且为放热反应，因此当温度高于650℃时，平衡会向逆反应方向移动，导致的平衡产量略有下降，D正确；故选A。 18.（2025·浙江·一模）的资源化利用有利于实现“碳中和”。催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应如下： 反应1：　 反应2：　 恒压下，将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，测得出口处的转化率及和的选择性随温度的变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．曲线③表示CO的选择性 B．时出口处的物质的量大于时 C．反应1正反应活化能小于逆反应活化能 D．　 【答案】A 【解析】甲醇的选择性和CO的选择性相加等于100%，现已知曲线①为甲醇的选择性，则曲线②为CO的选择性，曲线③为CO2的转化率，A不正确；生成CO的物质的量=转化的CO2总量×CO选择性，根据图示可知，随着温度增大，CO2转化率和CO选择性均增大，则生成的CO随温度的升高而增大，故时出口处的物质的量大于时，B正确；反应1 ΔH1=-49.5 kJ/mol（放热），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，C正确；反应1-反应2得目标反应，ΔH=ΔH1-ΔH2=-49.5-41.2=-90.7 kJ/mol，D正确；综上所述，答案为A。 19.（2025·安徽·模拟预测）起始温度均为T℃，容积均为10L的甲(绝热)、乙(恒温)密闭容器中，向甲、乙中均加入1mol(g)和4molCO(g)，发生反应，N2O的转化率随时间的变化关系如图所示。已知：、分别是正、逆反应速率常数，，。下列说法正确的是 A．此反应正反应活化能>逆反应活化能 B．反应速率： C．容器甲，0~200 s内， D．升高温度，增大，减小 【答案】B 【分析】由图可知，绝热容器甲先达到平衡，说明该反应为放热反应，反应放出的热量使温度升高，平衡逆向移动，导致N2O的转化率减小，则该反应为放热反应。 【解析】由分析可知，该反应为放热反应，ΔH=正反应活化能-逆反应活化能<0，故正反应活化能<逆反应活化能，A错误；由分析可知，绝热容器甲中反应温度高于恒温容器乙，由图可知，Q点与P点一氧化二氮转化率相同，则两个容器内同一种气体的浓度相同，而Q点反应温度高于P点，则Q点正反应速率高于P点正反应速率，P点对应未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，所以Q点正反应速率大于P点逆反应速率，故B正确；由图可知，200s时，容器甲中一氧化二氮的转化率为20%，则内，一氧化二氮的反应速率为=，C错误；升高温度，正逆反应速率常数k正、k逆均增大，D错误；故选B。 20.（2025·山东青岛·三模）超临界水能够与氧气等氧化剂以任意比例互溶。一定条件下，测得含醋酸的超临界水被氧气氧化结果如图所示，其中x为以碳元素计算的物质的量分数，t为反应时间。 下列说法正确的是 A．M点前，v(醋酸氧化)>v(CO氧化) B．醋酸消耗速率或二氧化碳生成速率都可以表示氧化反应的速率，且两者比值为1：2 C．前3s内，v(醋酸氧化) D．随温度升高，v(醋酸氧化)比v(CO氧化)的增幅大 【答案】D 【解析】由图可知，醋酸的超临界水氧化过程分为两步：、，其中一氧化碳是中间产物，二氧化碳是最终产物；曲线中，最高点前v (醋酸氧化) >v(CO氧化)，最高点后v (醋酸氧化) ﹤v(CO氧化)，M点时已经从最高点降低，即最高点到M点过程v(醋酸氧化)﹤v(CO氧化)，A错误；该氧化反应分两步进行，不同时间段内两个反应进行的速率不同，则醋酸的消耗速率与二氧化碳的生成速率的比值不一定为1∶2，B错误；由碳元素守恒可知，反应会生成，前3s内，则醋酸的浓度变化量为，由图可知，M点时，v (醋酸氧化) ，C错误；由第2个图可知，温度升高，峰值出现的时间提前且峰值更高，意味着在更短时间内一氧化碳的物质的量分数达到更高值，说明醋酸快速氧化生成一氧化碳，即醋酸的氧化速率增长幅度比一氧化碳的氧化速率的增长幅度更大，D正确；故选D。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03化学平衡（期末复习讲义） 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 化学平衡状态 化学反应可逆性、化学平衡的建立、化学平衡状态的判断 化学平衡常数 化学平衡常数的含义及其表示方法，化学平衡常数的计算 勒夏特列原理 外界条件改变对化学平衡的影响、勒夏特列原理分析 化学平衡图像 结合化学平衡图像考查平衡移动影响因素、转化率、平衡常数的计算 要点01 化学平衡状态 1.可逆反应 (1)概念：在同一条件下，既能向正反应方向进行 又能向逆反应方向进行的反应。 (2)表示方法：用“”连接，把从左向右进行的反应称为正反应，把从右向左进行的反应称为逆反应。 (3)特征 性：指可逆反应分为方向相反的两个方向，正反应方向和逆反应方向； 性：指正、逆反应是在相同条件下，回时进行； 性：指反应物的转化率小于百分之百，反应物与生成物共存。 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随着反应的进行，其浓度逐渐减小，v正逐渐减小，而c(NH3)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，随着NH3的分解，其浓度逐渐减小，v逆逐渐减小，而c(N2)、c(H2)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。 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 ，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”，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。 4.化学平衡的特征 5.化学平衡状态的特征与判断 Ⅰ.标志一：v正＝v逆≠0 (1)用同一种物质来表示反应速率时：该物质的生成速率与消耗速率 。即单位时间内生成与消耗某反应物(生成物)的量相等。 (2)用不同种物质来表示反应速率时，必须符合两方面： ①表示两个 方向。 ②速率之比等于化学方程式中相应的 之比。 Ⅱ.标志二：变量不变 (1)各 保持不变 (注意不是相等，也不是成一定的比值) ①各组分的物质的量或物质的量分数保持不变 ②各组分的质量或质量分数保持不变 ③各气体的体积或体积分数保持不变 特例：只有生成物有气体时，体积分数始终不变，不是变量 Ⅲ.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) 当m＋n＝p＋q时，总压强一定(其他条件一定) 平均摩 尔质量 当m＋n≠p＋q时，一定 当m＋n＝p＋q时，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ρ C(s)＋CO2(g)2CO(g)(ρ一定) N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)(ρ一定) H2(g)＋I2(g)2HI(g)(ρ一定) 要点02 化学平衡常数 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。 2.化学平衡常数 表达式 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，平衡常数的表达式为K＝。 注意 事项 ①反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，一般不列入浓度商和平衡常数中。 ②化学平衡常数只与 有关，与反应物或生成物的浓度无关。 意义 平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度。K值越大，表示反应进行得 ，反应物的 越大。一般来说，当K＞105时，该反应就进行的基本完全了。 3.书写化学平衡常数表达式的注意事项 (1)书写平衡常数表达式时，固体、纯液体(如水、乙醇等)的浓度视为1，可以不写。如Cr2O＋H2O2CrO＋2H＋，平衡常数K＝。 (2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写方式有关，同一个化学反应，书写的方式不同，各反应物、生成物的化学计量数不同，平衡常数也不同，但这些平衡常数可以相互换算。对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即K正＝。 归｜纳｜总｜结 化学平衡常数的应用 (1)判断反应进行的方向 对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，在任意状态时，生成物与反应物的浓度幂之积的比值称为浓度商，用Q表示，即Q＝，则 (2)判断反应的热效应 若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应；若升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。 要点03 化学平衡移动 1.化学平衡的移动 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.浓度对化学平衡的影响规律 (1)在其他条件不变的情况下，增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向 方向移动；增大生成物浓度或减小反应物浓度，平衡向 方向移动。 (2)其他情况 ①增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以化学平衡 。 ②工业生产上适当增大廉价的反应物的浓度，使化学平衡向 方向移动，可提高价格较高的原料的转化率，以降低生产成本。 ③对于液相反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v正、v逆均减小，但减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数增大的方向移动。 3.压强对化学平衡移动影响的结论 (1)对于有气体参加的可逆反应，当到达平衡后，在其他条件不变时： ①增大压强，化学平衡向气体 的方向移动。 ②减小压强，化学平衡向气体体积 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 。 (2)由于固体或液体物质的体积受压强影响很小，可以忽略不计。因此当平衡混合物中都是固体或液态物质时，改变压强化学平衡一般不移动。 4.温度对化学平衡影响的结论 当其他条件不变时：温度升高，平衡向 方向移动；温度降低，平衡向 方向移动。 5.勒夏特列原理 如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强等)，平衡将向着能够 这种改变的方向移动。 归｜纳｜总｜结 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都适用。 2.平衡移动的结果只能是“减弱”外界条件的改变，但不能完全“消除”这种改变。可概括为“外变大于内变”。 要点04 化学平衡图像 1.百分含量(或转化率)－时间－温度(或压强)图像 解题原则：“先拐先平数值大”。先出现拐点的反应即先达到平衡，速率快，温度较高、压强较大(如图Ⅰ、Ⅱ)或使用了催化剂(如图Ⅲ)。再看平台高度，纵坐标大小与平衡状态相对应，将温度高低、压强大小与平衡状态相联系，即可得到反应热或气体分子数信息。 2.百分含量(或转化率)－压强－温度图像 解题原则：“定一议二”。讨论三个量之间的关系，先确定其中一个量(看曲线趋势或作辅助线)，再讨论另两个的关系，从而得到反应热或气体分子数信息。 3.几种特殊图像 (1)对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡点(如图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0。 (2)对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正>v逆；则L线的右下方(F点)，v正＜v逆。 4.复杂图像类型的解题步骤 (1)看清坐标所代表的意义，如反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等； (2)抓住图像中的关键点(常为最高点、最低点、转折点)、看清曲线的变化趋势； (3)将复杂图像转化为常规图像； (4)运用化学平衡知识进行解答。 5.解决复杂平衡图像题应考虑的角度 (1)曲线上的每个点是否都到达平衡 往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断，如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理，只有达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。 (2)催化剂的活性是否受温度的影响 不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低于或高于这个温度都会下降。 (3)不同的投料比对产率造成的影响 可以根据定一议二的方法，根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改变投料比时平衡移动的方向进行判断，确定反应的吸放热或系数和的大小。 题型01 化学平衡状态的判断 【典例1】在恒温恒容密闭容器中加入足量的Fe2O3和CO，模拟高炉炼铁的反应：Fe2O3(s)＋3CO(g)2Fe(s)＋3CO2(g)。下列情况表明该可逆反应达到平衡状态的是(　　) A.容器中气体的压强不再改变 B.容器中气体的密度不再改变 C.CO和CO2的正反应速率相等 D.CO和CO2物质的量之比为1∶1 方｜法｜点｜拨 “双向相等，变量不变”，即判断可逆反应是否达到化学平衡状态，必须是正、逆两个方向，且能推出v正＝v逆。恒量不能作为判断平衡的标志，变量才能作为判断平衡的标志，“变量不变”时可逆反应达到平衡。 【变式1-1】在恒容密闭容器中反应2NO2(g)N2O4(g)该反应达平衡的标志是(　　) ①混合气体颜色不随时间的变化 ②数值上v(NO2生成)＝2v(N2O4消耗) ③混合气体的密度不随时间的变化 ④压强不随时间的变化而变化 ⑤混合气的平均相对分子质量不变 A.②⑤④ B.①④⑤ C.①③④ D.①②③ 【变式1-2】3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)在恒温恒容密闭容器中进行该反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是(　　) A.相同时间内形成C－H键和H－H键的数目之比为2∶1 B.相同时间内消耗一氧化碳和生成的二氧化碳的分子数目之比为3∶1 C.v(CO)∶v(H2)＝1∶1 D.体系内气体的密度保持不变 题型02 化学平衡常数及其计算 【典例2】在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表所示： 物质 X Y Z 初始浓度/mol·L－1 0.1 0.2 0 平衡浓度/mol·L－1 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是(　　) A.反应达到平衡时，X的转化率为50% B.反应可表示为X(g)＋3Y(g)2Z(g)，其平衡常数为1 600 C.反应前后压强之比为2∶3 D.改变温度可以改变此反应的平衡常数 方｜法｜点｜拨 【变式2-1】某温度下密闭容器中反应H2(g)＋I2(g)===2HI(g)　ΔH<0的平衡常数K的值为59，下列说法正确的是(　　) A.加压，K>59 B.降温，K<59 C.使用催化剂，K＝59 D.HI分解反应的平衡常数的表达式为 【变式2-2】已知下列3个热化学方程式(K为平衡常数)： ①Cu2S(s)＋O2(g)Cu2O(s)＋SO2(g)　ΔH1　K1 ②2Cu2O(s)＋Cu2S(s)6Cu(s)＋SO2(g)　ΔH2　K2 ③Cu2S(s)＋O2(g)2Cu(s)＋SO2(g)　ΔH3　K3 则ΔH3和K3的表达式分别为(　　) A.， B.， C.， D.， 题型03 化学平衡的有关计算 【典例3】H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 (1)平衡时CO2的浓度为________。 (2)H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。 方｜法｜点｜拨 1.“三段式”法进行化学平衡的有关计算 如反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量分别为a mol、b mol，达到平衡后，A的转化量为mx mol，容器容积为V L，则有以下关系： 则有：①K＝ ②α(A)平(A的平衡转化率)＝×100%， 2.基本解题思路 ①设未知数：具体题目要具体分析，灵活设立，一般设某物质的转化量为x。 ②确定三个量：根据反应的化学方程式确定平衡体系中各物质的起始量、变化量、平衡量(物质的量浓度或物质的量)，并按上述“模式”列三段式。 ③解答题设问题：明确了“始”“变”“平”三个量的具体数值，再根据相应关系求反应物的转化率、混合气体的密度、平均相对分子质量等，给出题目答案。 【变式3-1】肌肉中的肌红蛋白(Mb)可与O2结合生成MbO2：Mb(aq)＋O2(g)MbO2(aq)，其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数，即v正＝k正·c(Mb)·p(O2)，v逆＝k逆·c(MbO2)。37 ℃时测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O2)的关系如表[结合度(α)指已与O2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比]： p(O2) 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 α(MbO2%) 50.0 67.0 80.0 85.0 88.0 90.3 91.0 (1)计算37 ℃、p(O2)为2.00 kPa时，上述反应的平衡常数K＝________。 (2)导出平衡时肌红蛋白与O2的结合度(α)与O2的压强[p(O2)]之间的关系式α＝________(用含有k正、k逆的式子表示)。 题型04 化学平衡移动的影响因素 【典例4】将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，一定条件下，发生如下反应并达到平衡：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＜0。改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(　　) 选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较 A 升高温度 X的转化率变小 B 增大压强(压缩体积) X的浓度变小 C 充入一定量Y Y的转化率增大 D 使用适当催化剂 X的体积分数变小 【变式4-1】地康法制氯气的反应为4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)　ΔH<0，下列措施中既能增大反应速率又能增大HCl平衡转化率的是(　　) A.升高温度 B.增大氧气的浓度 C.使用合适的催化剂 D.移出H2O 【变式4-2】在某密闭容器中，反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)达到平衡时，B的浓度为0.6 mol·L－1，若保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，达到新平衡时B的浓度降为0.3 mol·L－1。下列判断正确的是(　　) A.a＋b＜c＋d B.容积扩大到原来的3倍后，平衡向正反应方向移动 C.D的体积分数减小 D.达到新平衡时，A、B的浓度减小，C、D的浓度增大 题型05 化学平衡图像分析 【典例5】已知某密闭容器中存在下列平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，CO2的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.平衡状态a与c相比，平衡状态a的c(CO)较小 B.在T2时，d点的反应速率：v(逆)＞v(正) C.反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的ΔH＞0 D.若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2 方｜法｜点｜拨 【变式5-1】工业上利用CO和H2合成二甲醚：3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)　ΔH<0；其他条件不变时，相同时间内CO的转化率随温度T的变化情况如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.状态X时，v消耗(CO)>v生成(CO) B.一定压强下，升高温度，CO的平衡转化率增大 C.相同温度时，增大压强，可以提高CO的转化率 D.状态X时，选择合适催化剂，可以提高相同时间内CO的转化率 【变式5-2】向体积为10 L的恒容密闭容器中通入1.5 mol CH4(g)和1.5 mol H2O(g)制备H2，反应原理为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。在不同温度(Ta、Tb)下测得容器中n(CO)随时间的变化曲线如图所示。 下列说法不正确的是(　　) A.该反应的正方向ΔH<0 B.Ta时，CH4的平衡转化率α＝ C.Tb时，若改为恒温恒压容器，平衡时n(CH4)<0.9 mol D.达平衡后再充入CH4(g)，不能提高CH4的转化率 题型06 复杂化学平衡图像 【典例6】恒压条件下，密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1∶3合成CH3OH，其中涉及的主要反应： Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49 kJ·mol－1 Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41 kJ·mol－1 在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图 已知：CH3OH的选择性＝×100% 下列说法正确的是(　　) A.保持恒温恒压下充入氮气，不影响CO的产率 B.合成甲醇的适宜工业条件是约230 ℃，催化剂选择CZ(Zr－1)T C.使用CZ(Zr－l)T，230 ℃以上，升高温度，甲醇的产率降低，原因是催化剂的活性降低 D.使用CZT，230 ℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低，是因为反应Ⅰ平衡逆向移动 【变式6-1】一定条件下，将一定量的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。 已知：Ⅰ.CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41 kJ·mol－1 Ⅱ.CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－165 kJ·mol－1 在两种不同催化剂作用下反应相同时间，CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化关系如图所示(CH4选择性＝×100%)。 下列说法不正确的是(　　) A.反应CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJ·mol－1 B.在280 ℃条件下反应制取CH4，应选择催化剂A的效果较好 C.260～300 ℃间，使用催化剂A或B，升高温度时CH4的产率都增大 D.M点可能是该温度下的平衡点，延长反应时间，不一定能提高CH4的产率 【变式6-2】二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－164.7 kJ·mol－1 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1 在密闭容器中，1.01×105 Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)＝1∶4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是(　　) A.反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－205.9 kJ·mol－1 B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加 C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480～530 ℃ D.450 ℃时，提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1.（25-26高二上·江苏苏州·期中）下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．淀粉酶催化淀粉水解 B．用饱和食盐水除去氯气中的少量HCl气体 C．向含有的红色溶液中加入铁粉，振荡，溶液颜色变浅 D．工业上生产硫酸的过程中，使用过量的空气以提高的利用率 2.（25-26高二上·上海·期中）已知两个平衡体系：、的平衡常数分别为和，则的平衡常数表达式为 A． B． C． D． 3.（24-25高二上·安徽亳州·期末）可逆反应  。一定温度下，在某恒容密闭容器中发生该反应，下列不能说明该反应达到平衡状态的是 A．混合气体的压强不变 B．体系的温度不变 C．混合气体的密度不变 D．的消耗速率是的消耗速率的2倍 4.（25-26高二上·天津武清·月考）下列装置或操作能达到实验目的的是 A．图1探究浓度对化学反应速率的影响 B．图2探究、对分解速率的影响 C．图3探究温度对化学平衡的影响 D．图4中密封注射器活塞从I处拉到II处，压强减小，颜色变浅可证明平衡移动 5.（25-26高二上·广东佛山·期中）已知反应：  kJ· mol-1。在一定条件下，该反应达到平衡状态，下列说法正确的是 A．降温，可提高反应物的转化率 B．此时反应不再发生 C．使用催化剂，可以使反应速率增大，平衡向正反应方向移动 D．保持容器内压强不变，向容器中通入氮气，平衡不发生移动 期末综合拓展练（测试时间：30分钟） 6.（25-26高二上·河南南阳·期中）将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中，发生反应： 。该反应的平衡常数的负对数值(-lgK)随温度(T)的变化如图所示，下列说法不正确的是 A．该反应的ΔH>0 B．A点对应状态的平衡常数 C．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态 D．30℃时，B点对应状态的v(正)<v(逆) 7.（25-26高二上·广东东莞·期中）某温度下，对于反应  的平衡转化率()与体系总压强(P)的关系如图所示，下列说法正确的是 A．将2.0 mol氮气、6.0 mol氢气，置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为 B．保持压强不变，通入惰性气体，平衡逆向移动 C．其他条件不变，起始充入的越多，的平衡转化率越大 D．平衡状态由A变到B时，平衡常数 8.（25-26高二上·河南濮阳·期中）向密闭容器中充入2 mol ，在催化剂作用下发生反应：  。保持的平衡转化率()恒定为0.3、0.5、0.7，探究的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。下列叙述错误的是 A．曲线代表 B． C．平衡常数： D．Q点体系中，混合气体平均摩尔质量为 9.（25-26高二上·河南濮阳·期中）在密闭容器中发生反应：  ，反应达到平衡后，在、、、时分别只改变一种反应条件，逆反应速率随时间的变化如图所示。下列时刻对应的外界条件变化一定错误的是 A．：升高温度 B．：增大压强 C．：增大反应物浓度 D．：加入催化剂 10.（25-26高二上·河南濮阳·期中）羟基氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯，其反应为  。若在2 L恒容绝热密闭容器中通入2 mol 和2 mol 发生上述反应，下列不能说明该反应达到平衡的是 A．每消耗1 mol ，同时断裂4 mol 键 B．混合气体密度保持不变 C．体系温度保持不变 D．混合气体平均摩尔质量保持不变 11.（25-26高二上·河南郑州·期中）常温下，将和溶液混合，发生反应。溶液中与反应时间(t)的关系如图所示。下列说法错误的是 A．当不再变化时，该反应达到平衡状态 B．时的小于时的 C．若平衡时溶液的，则该反应的平衡常数 D．在酸性条件下，的氧化性大于 12.（25-26高二上·河南郑州·期中）羧基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在密闭容器中，CO和发生反应：，不同温度下达到平衡，转化率如图所示，下列说法正确的是 A．正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．其他条件不变，压缩容器体积为原来的一半，此时浓度熵 C．其他条件不变，降低温度，的质量分数增大 D．其他条件不变，升高温度，平衡常数增大 13.（25-26高二上·广东阳江·月考）在催化剂作用下，向1 L密闭容器中加入1 molX和3 molY，发生反应：，X的转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A．平衡时增加Y的用量，平衡不移动 B．，反应的平衡常数 C．使用更高效的催化剂，可能使b点移动到d点 D．bc段变化的原因可能是以上催化剂活性降低 14.（25-26高二上·北京·期中）密闭容器中发生反应，反应平衡后，，恒温条件下将容器体积缩小一半，达到新的平衡后，测得，得出以下结论正确的是 A． B．平衡逆向移动 C．的转化率降低 D．的质量分数减小 15.（2025·河北石家庄·模拟预测）在恒容密闭容器中，发生热解反应：。平衡体系中固体组分的物质的量随温度的变化关系如图所示。已知：时，完全分解；时，体系的总压强分别为。下列说法错误的是 A．时，容器中的物质的量为 B．时，向容器中通入的分压为 C．时，向容器中充入，重新达平衡时容器内的压强不变 D．时，热解反应的压强平衡常数大于 16.（2025·广东清远·一模）在容积不变的密闭容器中，发生反应：  ，在不同温度下达到化学平衡时，的转化率如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．正反应速率： C．若将容器体积缩小至原来的一半，的转化率增大 D．当混合气体的平均相对分子质量不再改变，该反应达到平衡 17.（2025·河北衡水·三模）利用乙醇进行水蒸气催化重整制氢可解决能源短缺问题，其反应如下。 Ⅰ.   Ⅱ.   Ⅲ.   在650℃、100 kPa条件下，乙醇的进料速率为100 ；水醇（水与乙醇）的进料速率比与气体平衡产量（）的关系如图所示。当水醇进料比为7:1时，下列说法错误的是 A．图中a线可能表示的平衡产量 B．a线表示的平衡产量，则乙醇的平衡转化率为90% C．反应Ⅲ的 D．温度高于650℃时，的平衡产量略有下降是由于平衡逆向移动 18.（2025·浙江·一模）的资源化利用有利于实现“碳中和”。催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应如下： 反应1：　 反应2：　 恒压下，将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，测得出口处的转化率及和的选择性随温度的变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．曲线③表示CO的选择性 B．时出口处的物质的量大于时 C．反应1正反应活化能小于逆反应活化能 D．　 19.（2025·安徽·模拟预测）起始温度均为T℃，容积均为10L的甲(绝热)、乙(恒温)密闭容器中，向甲、乙中均加入1mol(g)和4molCO(g)，发生反应，N2O的转化率随时间的变化关系如图所示。已知：、分别是正、逆反应速率常数，，。下列说法正确的是 A．此反应正反应活化能>逆反应活化能 B．反应速率： C．容器甲，0~200 s内， D．升高温度，增大，减小 20.（2025·山东青岛·三模）超临界水能够与氧气等氧化剂以任意比例互溶。一定条件下，测得含醋酸的超临界水被氧气氧化结果如图所示，其中x为以碳元素计算的物质的量分数，t为反应时间。 下列说法正确的是 A．M点前，v(醋酸氧化)>v(CO氧化) B．醋酸消耗速率或二氧化碳生成速率都可以表示氧化反应的速率，且两者比值为1：2 C．前3s内，v(醋酸氧化) D．随温度升高，v(醋酸氧化)比v(CO氧化)的增幅大 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $