第03讲 化学平衡的移动（复习讲义）（江苏专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义聚焦化学平衡移动、图像分析、化工生产条件控制等核心考点，按“概念-影响因素-应用”逻辑构建知识框架，通过考点精讲拆解核心知识、解题妙招归纳方法、真题溯源感知考向，帮助学生系统突破平衡移动原理及图像分析难点。 资料突出科学思维与科学探究，如图像分析采用“先拐先平”原则建立思维模型，化工生产结合合成氨条件选择实例培养分析能力。设置分层练习与即时反馈，确保高效复习，助力学生提升应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

第03讲 化学平衡的移动 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 化学平衡的移动 知识解构 知识点1 化学平衡移动的概念 ∣ 知识点 2 外界条件对化学平衡移动的影响 知识点 3 勒夏特勒原理及应用 考向破译 考向1 考查 化学平衡移动方向及影响因素 ∣ 考向 2 考查勒夏特勒原理及应 解题妙招1 化学平衡移动方向的判断方法 解题妙招2 勒夏特列原理的理解与应用 考点二 化学平衡图像 知识解构 知识点1 反应进程折线图像 ∣ 知识点2 恒压 （ 温 ）与反应物投料比 曲线图像 知识点3 化学平衡特殊 曲线图像 考向破译 考向1 考 查 转化率与温度曲线图像 分析 ∣ 考向2 考 查 化学平衡 曲线变化原因 分析 ∣ 考向3 考查 化学平衡曲线外的非平衡点分析 解题妙招1 解答化学平衡图像题基本原则—“先拐先平，数值大” 解题妙招2 化学平衡 曲线变化原因 分析思维模型 考点 三 化工生产条件的控制 知识解构 知识点1 化工生产中反应条件的控制 ∣ 知识点2 工业生产适宜条件的选择 考向破译 考向1 考查 工业上适宜生产条件的选择 ∣ 考向2 考查 工业合成氨条件的选择 考向3 考查 反应物投料比与转化率及选择性 解题妙招1 工业生产适宜条件的选择原则 解题妙招2 工业合成氨选择温度和压强的原因分析 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 化学平衡的移动 江苏卷T17（3） 平衡转化率的计算 江苏卷T13，3分 江苏卷T13，3分 工业生产适宜条件的选择 江苏卷T14（3）、江苏卷T17 江苏卷T17（3） 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．化学平衡命题侧重原理理解与图像分析能力，是化学平衡计算与平衡常数的基础铺垫，也是考生易混淆的难点板块。考查内容主要有以下四个方面： ①②外界条件（浓度、温度、压强等）对化学平衡移动的影响，勒夏特列原理的理解与应用； ③转化率的变化分析，特别是多种反应物时改变某一反应物浓度对转化率的影响； ④平衡移动与速率变化的综合判断。此外，平衡移动过程中各组分含量、压强、平均相对分子质量等物理量的变化也常作为判断平衡状态或移动方向的切入点。 ⑤化学平衡常数及其相关计算是高考化学反应原理模块重中之重，命题核心围绕浓度平衡常数(Kc)、压强平衡常数(Kp)及多重平衡常数的计算展开，常以陌生反应体系或真实化工生产为情境，结合转化率、产率、物质的量分数等，考查K的表达式书写、数值计算、K随温度变化规律及应用K判断反应方向等。 2．从命题思路上看，以选择题为主，常结合速率-时间图像、浓度变化数据及表格信息创设情境，考查学生运用勒夏特列原理分析平衡移动方向以及判断平衡状态的能力。非选择题常结合工业合成氨、硫酸工业、催化反应等真实情境，考查平衡移动原理的应用与定量分析等。 3．从命题趋势来看，2027年将进一步强化平衡移动与反应速率、转化率计算的综合考查，注重结合生产实际中的条件调控问题。近年新高考特别强调Kp的计算、多重平衡体系中平衡常数的拆分与组合、速率常数与平衡常数关联分析等，对数据处理与综合推理能力要求较高。 ►复习目标： 1．理解勒夏特列原理并能应用该原理解决生产、生活中的有关问题。 2．知道化学反应速率、化学平衡图像的常见类型，能分析有关化学平衡图像问题。 3．通过解答不同类型图像问题，初步建立解答化学反应速率、化学平衡相关图像问题的思维模型。 4．认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。能结合外界条件对化学反应速率与化学平衡的综合调控及实际工业（能耗、设备成本、原料利用率、副反应、催化剂活性、安全性等），正确选择、解释工业生产中适宜的生产条件。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学平衡的移动 知●识●解●构 知识点1 化学平衡移动的概念 1．概念及过程 （1）概念：一个可逆反应，达到化学平衡状态以后，若改变反应条件（如温度、压强、浓度等），使正、逆反应的速率不相等，化学平衡发生移动。最终在新的条件下，会建立新的化学平衡，这个过程叫作化学平衡的移动。 （2）过程：外界条件改变→正反应速率与逆反应速率不再相等→平衡发生移动。 2．化学平衡移动方向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，平衡不发生移动。 （3）v正＜v逆：平衡向逆反应方向移动。 得分速记 ①化学反应条件改变，使正、逆反应速率不再相等，化学平衡才会发生移动。一段时间后，在新条件下又会达到新的化学平衡。 ②化学平衡发生移动，化学反应速率一定会发生改变。但化学反应速率发生改变，化学平衡不一定会发生移动。 知识点2 外界条件对化学平衡移动的影响 1．外界条件对化学平衡移动的影响 影响因素 v—t图像 化学平衡移动的方向（其它条件不变） 浓度 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扳不物浓度，平衡向逆反应方向移动 压强 正反应为气体分子数增大的反应 正反应为气体分子数减小的反应 增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动 减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动 温度 正反应为放热反应 正反应为吸热反应 升高温度，平衡向吸热反应方向移动 降低温度，平衡向放热反应方向移动 催化剂 同等程度改变υ(正)、υ(逆) 化学平衡不移动 2．判断化学平衡移动的两种特殊情况 （1）当反应物或生成物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。 （2）同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。 （3）温度不变时浓度因素的“决定性作用”——分析“惰性气体(不参加反应的气体)”对化学平衡的影响。 ①恒温恒容条件：原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动 ②恒温恒压条件：原平衡体系容器容积增大―→体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压) （4）压强对化学平衡移动的影响： ①压强对平衡的影响：对象是气体，本质是各气体的浓度同时增加或减少相同的倍数，措施是容器的体积扩大、缩小或通入组成和物质的量相同的气体。 ②恒温恒容和恒温恒压下，对化学平衡的影响： 恒温恒容 通入不参加反应的气体总压增大各气体浓度不变平衡不移动 恒温恒压 通入不参加反应的气体气体体积增大各气体浓度同倍数变小对气体总体积不变的反应，平衡不移动；气体总体积改变的反应，平衡向气体总体积增大的方向移动。 得分速记 ①温度与压强改变时，正、逆反应速率同时变大或减小。 ②正、逆反应速率同倍数增大，除了使用催化剂，也可能是气体体积不改变的反应，改变的压强秘致压强。③对化学平衡的影响主要看改变压强能否引起反应物和生成物的浓度变化，只有引起物质的浓度变化才会造成平衡移动，否则压强对平衡无影响 。 ④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。 ⑤在溶液中进行的可逆反应，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。 ⑥压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压强变化。若平衡混合物的体积不变，而加入“惰性气体”，虽然总压强变化了，但平衡混合物的浓度仍不变，反应速率不变，平衡不移动；若保持总压强不变加入“惰性气体”，此时增大了体系体积，这就相当于降低了平衡体系的压强，平衡向气体体积增大的方向移动。 ⑦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。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。 知识点3 勒夏特勒原理及应用 1．勒夏特列原理 （1）内容：如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。 （2）三个要素： ①影响因素：浓度、压强、温度三种； ②适用范围：只适用于一项条件发生变化的情况（即温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂； ③移动结果：只能“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”外界条件的改变，改变是不可逆转的。 2．应用 （1）物质的制备、分离与提纯：如：①用排饱和食盐水的方法收集氯气；②皂化反应用碱而不用酸作催化剂；③向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制取Fe(OH)3胶体；④Mg2＋、Fe3＋分离时，试剂的选择；⑤制取乙酸乙酯时，要用过量的乙醇。 （2）解释反应现象、反应条件的选择：如：①饱和食盐水加浓盐酸析出沉淀；②电解时电极处pH的变化；③萃取与反萃取时条件的选择。 得分速记 勒夏特列原理可判断“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 3．等效平衡及应用 （1）等效平衡含义：在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。 （2）等效平衡判断方法： ①恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应，极值等量即等效。 ②恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应，极值等比即等效。 ③恒温条件下反应前后体积不变的反应，无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。 （3）等效平衡的应用（以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例）： ①的转化率分析：若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等； ②若只增加A的量，平衡向右移动，B转化率增大，A转化率降低。即：两种或两种以上的反应物达到平衡时，增加其中一种反应物浓度，其它反应物的转化率提高，而自身转化率降低。 ③恒温、恒容时，若按原反应物比例同倍数增大A和B的量，等效于压缩容器容积(或增大压强)，气体反应物的转化率与化学计量数有关。 a．当m＋n>p＋q时，A、B的转化率都增大； b．当m＋n<p＋q时，A、B的转化率都减小； c．当m＋n＝p＋q时，A、B的转化率都不变 (此时为T、V一定Δn＝0时的“量比等效”)； ④恒温、恒压时，若按原反应物比例同倍数增大A和B的量，达新平衡时，此时为T、P一定时的“量比等效”，A、B的转化率都不变。 （4）可逆反应mA(g)pB(g)＋qC(g)的转化率分析： ①恒温、恒容时，若增加A的量：当m> p＋q时，A的转化率增大；当m<p＋q时，A的转化率减小；当m＝p＋q时，A的转化率不变 (此时为T、V一定Δn＝0时的“量比等效”)； ②恒温、恒压时，若增加A的量，达新平衡时，此时为T、P一定时的“量比等效”，A的转化率不变。 得分速记 等效平衡判断“四步曲”： 第一步：看。观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是反应前后气体体积不变的可逆反应还是反应前后气体体积改变的可逆反应； 第二步：挖。挖掘反应条件，是恒温恒容还是恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器； 第三步：倒。采用一边倒法，将起始物质按可逆反应化学计量数之比转化成同一边的物质； 第四步：联。联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否为等效平衡。 考●向●破●译考查 ∣ 考向1 化学平衡移动方向及影响因素 例1（25-26高三上·江苏苏州·期中）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应： 反应I：   反应II：   向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。的选择性。下列说法正确的是 A．时，的平衡转化率为 B．反应达到平衡状态时， C．的平衡选择性随着温度的升高而增大 D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量 【答案】A 【解析】反应I是放热反应，温度升高，平衡逆移，则CH4的物质的量减小，CO2的转化率下降；反应Ⅱ是吸热反应，温度升高，平衡正移，则CO的物质的量增大，CO2的转化率升高；图像中随着温度的升高，曲线①呈现单调下降的趋势，则代表的是CH4的物质的量，曲线②呈现单调升高的趋势，则代表的是CO的物质的量，剩下的曲线③则是的物质的量。A．根据分析，曲线③为的物质的量，则时，的物质的量为0.15 mol，由起始的1 mol转化到0.15 mol，转化率为，A正确；B．反应达到平衡状态时，由图分析，曲线②为CO的物质的量0.1mol，则，B错误；C．的选择性。由图可知，随着温度升高，曲线①代表的单调减少，而曲线②代表的单调增加，因此的选择性随温度升高而减小，C错误；D．增大压强，反应I平衡右移，反应I中等物质的量CO2消耗更多的H2，故加压会降低平衡时的物质的量，D错误；故选A。 解题妙招 化学平衡移动方向的判断方法 依据勒夏特列原理判断 如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强等)，平衡就向能使这种改变减弱的方向移动 根据图像中正、逆反应速率相对大小判断 若v正>v逆，则平衡向正反应方向移动；反之向逆反应方向移动 依变化过程中速率变化的性质判断 若平衡移动过程中，正反应速率增大(减小)，则平衡向逆(正)反应方向移动 依浓度商(Qc)规则判断 若某温度下Qc<K，反应向正反应方向进行；Qc>K，反应向逆反应方向进行 【变式1·变考法】（25-26高三上·江苏苏州·阶段检测）某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为，原理如图。已知：，，下列说法不正确的是 A．气体温度升高后有利于的固定 B．使用多孔材料不能改变的焓变 C．使用多孔材料能促进平衡正向移动，有利于的去除 D．加入和，化学反应方程式为：，同时实现MOFs再生 【答案】A 【解析】A．由于是放热反应，因此升温会导致反应逆移，浓度减小，多孔材料对固定的效率下降，A错误；B．反应焓变只与反应本身和反应的环境温度和压强有关，与多孔材料无关，B正确；C．多孔材料是选择性固定，从而降低体系浓度，导致反应正移，从而有利于的去除，C正确；D．加入和，化学反应方程式为：，MOFs多孔材料中吸附的被反应，即得到了，也再生了MOFs，D正确；故选A。 【变式2·变载体】（2026·江苏·一模）生物质炭经水蒸气气化生产合成气(和)的过程涉及的主要反应如下：          固定单位时间内气流床中生物质炭的投入量，控制，采用为载气，以一定的流速通入水蒸气。反应相同时间，测得出口气体中、、、的体积分数和合成气产率随温度的变化关系如图所示。 已知：合成气产率。 下列说法正确的是 A．反应的 B．曲线X表示CO的体积分数随温度的变化 C．1200℃，反应达到平衡时， D．其他条件不变，1300℃时，加压有利于提高平衡时合成气产率和的体积分数 【答案】B 【解析】较高温度时，反应相同时间，反应达到平衡，升高温度，第一个反应正向移动，第二和第三个反应逆向移动，随温度升高CO的体积分数增大、CO2的体积分数减小；较低温度时，反应未达到平衡，随温度升高，反应速率都加快，H2的体积分数、合成气的产率随温度升高而增大，CH4的体积分数随温度升高而减小，说明在较低温度时升高温度对前两个反应速率的影响大于对第三个反应速率的影响，随温度升高CO2的体积分数增大；曲线X随温度升高先减小后增大，曲线Y随温度升高先增大后减小，故曲线Y表示CO2的体积分数随温度的变化；曲线X表示CO的体积分数随温度的变化。A． ， ，由盖斯定律可知，ΔH=ΔH1-ΔH2=[131.3-（-41.2）] kJ⋅mol−1=172.5 kJ⋅mol−1，A错误；B．随着反应温度的升高，三个反应的速率都在增大，第一个反应生成的CO增多，第二、三反应消耗的CO也增多，CO的含量可能增加或降低，结合反应的特点，但CO2的含量应当始终增大或先增加后降低或始终降低，不会出现先降低后增加的情况，故曲线X表示CO的体积分数，B正确；C． 1200℃，反应达到平衡时，体系中各物质的量浓度应保持不变，故体系中v消耗(CO2)=v生成(CO2)，C错误；D．温度不变时，增大反应体系的压强，对第二个反应平衡时的进行程度几乎无影响，但第一个反应平衡时逆向进行程度增大，合成气的总量减少，第三个反应正向进行的程度增大，合成气的总量减少，故合成气的总量与总产率均减小，D错误；故选B。 【变式3·变思维】（2025·江苏常州·期末）CaO用于体系制工艺的主要反应(忽略其他副反应)为：          一定压强下，体系达平衡后，气态物质中、和物质的量分数随温度的变化关系(在图示温度范围内，已完全反应)如下图所示。 下列说法不正确的是 A．反应的焓变 B．曲线表示平衡时物质的量分数随温度的变化 C．温度为时，向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，增大 D．温度高于时，可能已经完全分解 【答案】C 【解析】A．反应，此反应的焓变为，题目中三个方程式相加，故焓变为：，A正确；B．因为反应是吸热反应，随着温度的升高，平衡向正反应方向移动，氢气的量增加，因此氢气的量分数增加。曲线a随着温度升高而上升，符合这一趋势，B正确；C．反应 的，温度不变，投入二氧化碳后，K不变，即的浓度不变，C错误；D．因为反应C是放热反应，随着温度的升高，平衡会向逆反应方向移动，即，因此温度高于时， 可能已经完全分解，D正确；故选C。 考向2 勒夏特勒原理及应用 例2（25-26·江苏南京·期末）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10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2，不同温度下，测得5 min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：Ⅰ＜Ⅱ B．5 min时，600℃条件下的乙烯产率最高 C．其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，可提高乙烯的产率 D．其他条件不变，增大投料比[]投料，平衡后可提高乙烷转化率 【答案】D 【解析】A．活化能越低，相同温度下反应速率越快，乙烯选择性随温度升高而降低，说明低温下反应I的反应速率更快，占比更高，因此反应活化能：，A正确；B．乙烯产率等于乙烷转化率与乙烯选择性的乘积，计算得400℃时产率为，500℃时为，600℃时为，因此600℃条件下乙烯产率最高，B正确；C．其他条件不变，平衡后及时移除，反应I的平衡正向移动，生成更多，可提高乙烯的产率，C正确；D．其他条件不变，增大投料比，相当于增大的相对浓度、降低的相对浓度，平衡时乙烷的转化率会降低，D错误；故选D。 解题妙招 勒夏特列原理的理解与应用 ①“减弱”的双重含义 定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向 定量角度：移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化量 ②分清“三个变化量” 条件改变时的量变 、平衡移动过程中的量变、原平衡与新平衡的量变 ③适应其他体系 电离平衡 水解平衡 溶解平衡 ④不能用勒夏特列原理解释三点知识 催化剂的使用、ΔV(g)＝0的可逆反应、外界条件的改变对平衡的影响与生产要求不完全一致（如合成氨温度选用） 【变式1·变考法】（25-26·江苏盐城中学·阶段考试）下列事实无法利用勒夏特列原理解释的是 A．SO2、O2合成SO3时，采用常压而非高压 B．向Fe(SCN)3溶液中加入KSCN固体，溶液颜色加深 C．CO2难溶于饱和NaHCO3溶液 D．夏季闷热的天气中，池塘中的鱼儿常会浮出水面 【答案】A 【解析】A项，工业上SO2催化氧化成SO3的反应是气体体积减小的反应，高压有利于SO2转化为SO3，选用常压条件而不选用高压，是因为常压下SO2的转化率很高，同时高压对设备要求也相应提高，导致经济成本也会相应增大，不能用勒夏特列原理解释，符合题意；B项，Fe(SCN)3溶液中存在平衡：Fe3＋＋SCN－Fe(SCN)3，加入KSCN固体后，溶液中c(SCN－)增大，平衡向正反应方向移动，溶液颜色加深，能用勒夏特列原理解释，不符合题意；C项，CO2溶于水后与水反应生成H2CO3，CO2(g)CO2(aq)H2CO3 H＋＋HCO3－，而饱和NaHCO3溶液中存在大量的HCO3－，从而抑制了H2CO3的电离，进一步降低了CO2的溶解，能用勒夏特列原理解释，不符合题意；D项，夏季闷热的天气中，水中温度较高，导致水中溶解的O2有一部分从水中逸出，水中c(O2)减小，不能满足鱼儿呼吸的需求，不符合题意。 【变式2·变载体】常温下，将电解后的混合气体以较低的恒定流速通过装有催化剂的恒容反应管，发生如下反应（忽略其他副反应）：       控制起始时混合气体总压，测得C2H4转化率、出口处与a的关系如图所示（虚线表示该条件下C2H4的平衡转化率）。下列说法正确的是 A．为得到更多的C4H10，需除去电解后混合气体中的CO B．a=2时，H2的转化率为56% C．其他条件不变，温度越高，C2H4的平衡转化率越大 D．其他条件不变，a=4时，仅延长反应时间，不变 【答案】D 【解析】A．根据图示，随着a值（CO的比例）增大，产物中C4H10与C4H8的物质的量之比显著增大，这说明CO的存在有利于生成更多的C4H10，因此，除去CO反而会降低C4H10的相对产量，A错误；B．a=2时C2H4转化率为90%，反应的C2H4为2 mol×90%=1.8 mol，=4，设n(C4H8)=x，则2x+2×4x=1.8 mol，解得x=0.18 mol，消耗H2为4x=0.72 mol，H2转化率为72%，B错误；C．两个反应均为放热反应，升高温度平衡逆向移动，C2H4平衡转化率减小，C错误；D．观察图像，当a=4时，实线（实际转化率）与虚线（平衡转化率）重合，这意味着在 a=4的条件下，反应已经达到化学平衡状态，所以仅延长反应时间，反应状态不会改变，产物的物质的量n(C4H10)自然保持不变，D正确；故答案选D。 【变式3·变题型】（25-26高二下·江苏无锡·阶段检测）甲醇是一种重要的化工原料，具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇，反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。 （1）CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①A、B两点压强的大小关系是pA____(填“＞”“＜”或“=”)pB。 ②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是________。 （2）T2 ℃时向容积为2 L的密闭容器充入0.6 mol CO与0.8 mol H2发生反应，平衡时压强为p2，平衡时H2的体积分数是______；平衡后再充入1.0 mol CO后重新达到平衡，则___________________(填增大“不变”或“减小”)。 （3）在一定条件下CO2可转化为CH3OH：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)   ΔH＜0。 一种用磷化硼纳米颗粒催化CO2和H2合成CH3OH的反应历程如图(部分物质未画出，吸附在催化剂表面的物质用*标注)。 该反应得到的副产物除CO外，还有________(填化学式)，副产物含量相对较少的原因是__________。 【答案】（1）＜ KA=KB＞KC （2）25% 增大 （3）CH2O 生成CH2O的活化能较大，反应速率较慢，含量相对较少 【解析】（1）①该反应正向气体分子数减小，压强越大，CO平衡转化率越高。A、B温度均为，B点CO转化率高于A点，所以压强； ②图像中温度升高，CO平衡转化率下降，说明升温平衡逆向移动，正反应；平衡常数只和温度有关，温度越高越小。A、B温度同为，故；C点温度，更小；因此关系； （2）由图，、条件下CO平衡转化率为，列三段式为：，平衡总物质的量，则体积分数；平衡常数，则，恒容充入CO，平衡正向移动，减小，只与温度有关，温度不变则不变，因此增大，即增大； （3）观察能量历程图可知，副产物除外还有；从能量变化看，生成的过渡态能垒（活化能）较高，反应速率慢，因此该副产物生成量较少。 考点二 化学平衡图像 知●识●解●构 知识点1 反应进程折线图像 1．图像特点 （1）有关物理量：此类图像一般纵坐标表示物质的量、浓度、百分含量、转化率，横坐标表示反应时间。解题的关键是找转折点。 （2）主要特点： ①转折点之前，用外因对速率的影响分析问题，用“先拐先平，数值大”的规律判断不同曲线表示温度或压强的大小。 ②转折点之后是平衡状态或平衡移动，解题时要抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利用化学平衡移动原理推理分析。 2．实例分析（以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH为例） 类型 转化率－时间－温度 转化率－时间－压强 含量－时间－温度 含量－时间－压强 图像 说明 p一定时，ΔH＜0 T一定时， a＋b＞c＋d T一定时， a＋b＜c＋d T一定时， a＋b＝c＋d p一定时，ΔH＞0 T一定时， a＋b＞c＋d 解题 策略 “先拐先平”速率大，压强大或温度高，再根据勒夏特列原理判断图像变化从而得出结论 得分速记 ①. c、T、p、催化剂对正、逆反应速率的影响。改变条件速率变化若出现断点可能是改变温度、催化剂、压强（等体积反应）三种情况。 ②.c、T、p、催化剂对平衡的影响，若平衡正移，则v正>v逆，且达到新平衡前，v正由最大逐渐减小，v逆逐渐增大。反之，v正<v逆，达到新平衡前，v逆由最大逐渐减小，v正逐渐增大。最后二者均达到相等时建立新的平衡。 ③从“断点”入手分析v­t图像突破判断平衡移动改变的条件：可逆反应达到平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，可能使v­t图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化作出判断。 知识点2 恒压（温）与反应物投料比曲线图像 1．恒温（压）曲线 （1）图像特点：此类图像的纵坐标为某物质的平衡浓度或转化率，横坐标为温度或压强，描述反应在不同压强或温度下，平衡移动与反应特征的关系。 （2）实例：mA(g)＋nB(g)xC(g)＋yD(g) ΔH，A的转化率αA与p、T的关系如图所示： （3）分析方法：解答此类问题，要关注曲线的变化趋势，有多个变量时，注意控制变量，即“定一议二”，根据甲等温线和乙等压线均可得：m＋n＞x＋y，根据可得：ΔH<0。 2．有关反应物的投料比图像 （1）改变投料比相当于增加一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率升高，而自身的转化率降低。 （2）当按化学反应方程式的计量数之比投入反应物，各组分的平衡转化率相同，平衡时产物的体积分数最大。 3．多坐标轴图像 （1）一个坐标轴代表两种含义时，一般情况，要运用平衡移动原理首先分析只有一种变化趋势的曲线的意义，然后再分析呈两种变化趋势(如先增大后减小)曲线的意义。 （2）含有三个坐标轴或四个坐标轴时，应首先查看有无图像标示的意义，然后运用平衡移动原理根据曲线的变化趋势判断曲线代表的意义。 得分速记 ①转化率－温度曲线：从曲线的变化趋势着手，如果题中信息使用了催化剂，特别是题目给出，测的是相同时间的转化率或产率，转化率或产率减低，就可能是温度高，催化剂失活（或减低活性），导致速率慢；如果题目中明确给出了副反应，也有可能是是副反应发生（如果考虑副反应，一般应该是产率——温度图像）；如果二者都没有，再去考虑平衡的移动。 ②转化率、选择性－温度曲线：首先，搞清选择性的概念，其次根据曲线的变化趋势再结合平衡移动原理判断有关量的变化。 ③投料比—转化率相关图像：改变投料比相当于增加一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率升高，而自身的转化率降低；当按化学反应方程式的计量数之比投入反应物，各组分的平衡转化率相同，平衡时产物的体积分数最大。 ④图像中有三个量时，应确定一个量不变，再讨论另两个量的关系，即“定一议二”。 知识点3 化学平衡特殊曲线图像 以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH为例： 类型 图像 说明 百分含量－时间图 t1点时，C的百分含量的增加量为状态Ⅰ大于状态Ⅱ；条件改变时，平衡不发生移动。所以状态Ⅰ改变的条件有两种可能：①使用催化剂；②增大压强，且反应前后气体分子数不变 百分含量－温度图 T1为平衡点。T1点以前，v(正)＞v(逆)，反应没有达到化学平衡状态；T1点以后，随着温度的升高，C的百分含量减小，表示化学平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0 百分含量－压强图 p1为平衡点。p1点以前，v(正)＞v(逆)，反应没有达到化学平衡状态；p1点以后，随着压强的增大，C的百分含量减小，表示化学平衡向增大方向移动，正反应为气体分子数增大的反应 L线上所有的点都是平衡点。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正大于v逆；则L线的右下方(F点)，v正小于v逆 速率－时间图 t1时刻，外界条件发生变化，使v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)＞v(正)，平衡逆向移动 速率－温度图 交点处正、逆反应速率相等，是平衡点。交点往后，温度升高，使v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)＞v(正)，平衡逆向移动，可推出正反应为放热反应 速率－压强图 交点M是平衡状态，压强继续增大，正反应速率增大得快，平衡正反应向移动 百分含量－投料比图 按照化学计量数之比投料，生成物的百分含量最高，a＝a∶b；温度升高，生成物的百分含量增大，正反应为吸热反应 转化率－温度图 T0之前未达平衡，反应物的转化率增大；T0后继续升高温度，反应物的转化率减小，说明正反应的ΔH＜0，也可能发生副反应 考●向●破●译 考向1 考查转化率与温度曲线图像分析 例1（25-26高二下·江苏镇江·期末）为实现“双碳”目标，可利用催化加氢合成二甲醚，主要发生的反应如下： 反应I：         反应II：     在恒压条件下，与反应，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。其中：的选择性。 下列说法正确的是 A．曲线①为平衡转化率 B．A点时，容器中的物质的量为 C．温度高于时，曲线②随温度升高而升高，说明此时温度对反应I的影响大于反应II D．其他条件不变，低压或使用高效催化剂均有利于同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性 【答案】C 【解析】A．反应II为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的选择性随温度升高而降低，因此曲线①为的选择性，曲线②为平衡转化率，A错误；B．A点平衡转化率为30%，反应的物质的量为，选择性为30%，根据选择性公式，解得，B错误； C．反应I为吸热反应，升温平衡正向移动，转化率升高；反应II为放热反应，升温平衡逆向移动，转化率降低。320℃后曲线②（平衡转化率）升高，说明温度对反应I的影响大于反应II，C正确；D．反应II是气体分子数减小的反应，低压使反应II平衡逆向移动，选择性和平衡转化率均降低；催化剂只能改变反应速率，不影响平衡状态，不能提高平衡转化率和选择性，D错误； 故选C。 解题妙招 解答化学平衡图像题基本原则—“先拐先平，数值大” 分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知 反应条件的变化。 ①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短，如图甲中T2＞T1。 ②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短，如图乙中p1＞p2。 ③若为是否使用催化剂引起，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短，如图丙中a使用催化剂。 【变式1·变考法】（25-26·江苏南京·期末）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用表示]的化学平衡的影响，得到如下图象（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数）。根据图象，下列判断正确的是 A．反应Ⅰ：若，则此反应只能在高温下自发进行 B．反应Ⅱ：此反应的，且 C．反应Ⅲ：且或且 D．反应Ⅳ：若，则该反应 【答案】B 【解析】A．由图可知，若，T相同时，压强增大，A的转化率增大即平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，即，则该反应是一个熵减的反应，；压强不变时，升高温度，α(A)减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，，由自发可知，该反应在低温自发，A错误；B．由图可知，温度下反应先到达平衡，则；反应达到平衡后，温度低时生成的产物较多，因此正反应为放热反应，，B正确；C．由图可知，当为一定值时，比温度下φ(C)值更大，即反应正向进行。若则，或若则，C错误；D．若，A的转化率在时较高，即降温有利于反应正向进行，，D错误；故选B。 【变式2·变载体】（2026高三上·江苏盐城·阶段检测）CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中发生的主要反应有： 反应I：CO2(g)+CH4(g)=2H2(g)+2CO(g) ΔH=247.1kJ∙mol-1 反应II：CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH=41.2kJ∙mol-1 在1.01×105Pa下，将n起始(CO2)：n起始(CH4)=1：1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图所示。 下列说法正确的是 A．由图推知，800℃后重整体系中以反应II为主 B．由图推知，体系中可能存在反应2CO=C+CO2 C．恒温下压缩反应体系，反应II平衡不发生移动 D．500~800℃间，改用选择性催化剂可以使两条曲线重合 【答案】B 【解析】A．从图中可以看出，CH4的转化率始终高于CO2；如果重整体系以反应II（CO2+ H2H2O + CO）为主，因为该反应不消耗CH4，CO2的转化率应远大于CH4；而图中CH4转化率更高说明反应I（消耗等量的CH4和CO2）是主导，且CH4可能发生了单独裂解，A错误；B．若体系中只发生反应I和反应II：反应I中CO2与CH4按1:1消耗，反应II会额外消耗CO2，理论上CO2的转化率应大于CH4；但图像中相同温度下CO2转化率小于CH4，说明体系中存在额外生成CO2的副反应；反应2CO(g)C(s)+CO2(g)会生成CO2，降低其转化率，与图像现象吻合，B正确；C．恒温压缩时，容器内压强增大，反应I是气体分子数增大的反应，平衡逆向移动，反应I平衡逆向移动会改变体系中各组分的浓度，从而使反应II的平衡发生移动，C错误；D．催化剂只能改变反应速率，不影响平衡状态，无法改变平衡转化率，因此不能使CH4和CO2的平衡转化率曲线重合，D错误；故选B。 【变式3·变思维】（2025·江苏南通·一模）利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下： Ⅰ．MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)            ΔH1=+101kJ·mol-1 Ⅱ．CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)    ΔH2=-166kJ·mol-1 Ⅲ．CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g)    ΔH3=+41kJ·mol-1 在100kPa下，密闭容器中MgCO3与H2各1mol发生反应。反应物(MgCO3、H2)的平衡转化率和CH4、CO2的选择性随温度变化关系如图。 已知含碳产物选择性=×100% 下列说法正确的是 A．曲线b表示CH4的选择性 B．温度高于400℃，容器中CO的物质的量随温度升高逐渐增多 C．200℃平衡时，若压缩容器体积，达到新平衡时，CO2浓度与原平衡相同 D．工业上制取CH4宜采取200℃以下的低温 【答案】BC 【解析】反应Ⅱ．CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)    ΔH2=-166kJ·mol-1是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，CH4的选择性降低；反应Ⅲ．CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g)    ΔH3=+41kJ·mol-1是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，CO选择性升高，选择性降低；反应Ⅰ是吸热反应，升高温度，碳酸镁的转化率升高，曲线a：对应碳酸镁的转化率；曲线b：逐渐下降，对应的选择性；曲线：的平衡转化率，c表示甲烷的选择性，据以上分析解答。A．曲线b表示的选择性，曲线c对应甲烷的选择性，A错误；B．温度高于400℃时，反应Ⅲ正向移动，CO的物质的量随温度升高逐渐增多，B正确；C．200℃平衡时，压缩容器体积，反应Ⅰ是固体分解，K=，温度不变则K不变，因此浓度与原平衡相同，C正确；D．200℃以下，甲烷选择性虽高，但碳酸镁和的平衡转化率低，工业生产需兼顾转化率和选择性，不会直接采取200℃以下的低温，D错误；故答案选BC。 考向2 考查化学平衡曲线变化的原因分析 例2（2025·江苏苏州市开学考）甲醇是重要的化工基础原料，以CO2为原料制甲醇具有重要的社会价值。 CO2催化加氢制甲醇。CO2催化加氢制甲醇过程中的主要反应为： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ∆H＝－49.2 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ∆H＝41.2 kJ·mol－1 在恒压、n(CO2)∶n(H2)投料比为1∶3时，CO2平衡转化率和CH3OH平衡选择性随温度的变化如题图所示。[CH3OH选择性＝×100%] ①236～250℃范围内，CO2平衡转化率随温度升高而下降的原因是____________________________________。 ②244℃时，反应一段时间后，测得CH3OH选择性为56.8%(图中A点)。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OH选择性的措施有______________________________________________。 ③244℃时，向密闭容器内投入1 mol CO2和3 mol H2充分反应，则平衡时生成CH3OH的物质的量为___________mol(保留小数点后4位)。 【答案】①反应Ⅰ的∆H＜0，升高温度平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，反应Ⅱ的∆H＞0，升高温度平衡正向移动，CO2的平衡转化率升高，综合来看升高温度CO2的平衡转化率降低，说明升高温度对反应Ⅰ的影响大于反应Ⅱ ②增大压强或使用对反应Ⅰ催化性更高的催化剂 ③0.0612 mol 【解析】①反应Ⅰ的∆H＜0，升高温度平衡逆向移动，CO2的平衡转化率降低，反应Ⅱ的∆H＞0，升高温度平衡正向移动，CO2的平衡转化率升高，综合来看升高温度CO2的平衡转化率降低，说明升高温度对反应Ⅰ的影响大于反应Ⅱ；②提高CH3OH选择性，可以选择的措施是增大压强或使用对反应Ⅰ催化性更高的催化剂；③244℃时，甲醇的选择性为58.3%，二氧化碳的转化率为10.5%，则平衡时生成CH3OH的物质的量为1 mol×10.5%×58.3%＝0.0612 mol。 解题妙招 化学平衡曲线变化原因分析思维模型 ①看图像：一看“面”(即看清横坐标和纵坐标)；二看“线”(即看线的走向、变化的趋势)；三看“点”(即起点、终点、转折点、拐点、交叉点)；四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)；五看定量图像中有关量的多少。 ②想规律：即联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 ③作判断：依题意仔细分析，作出正确判断或解答。 【变式1·变考法】（25-26·江苏无锡·阶段检测）下列叙述与图对应的是 A．对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)，图①表示在时刻充入了一定量的NH3，平衡逆向移动 B．由图②可知，p2＞p1，T1＞T2，且该反应的正反应ΔH＜0，ΔS＜0 C．图③表示的反应方程式为：2A+B⥫⥬3C D．对于反应2X(g)+3Y(g)⥫⥬3Z(g)  ΔH＜0，图④y轴可以表示Y的百分含量 【答案】B 【解析】A．反应，若时刻充入，瞬间生成物浓度增大、反应物浓度不变，则突增，保持不变。但图①中时刻、同时跳跃上升，与充入的速率变化图像不符，A错误；B．温度均为时，条件下达到平衡用时更短，反应速率更快，故；压强均为时，条件下达到平衡更快，故；温度升高（），平衡时降低，说明升温平衡逆向移动，正反应；压强增大（），平衡时升高，说明加压平衡正向移动，说明正反应气体分子数目减小，，B正确；C．由图③计算浓度变化：，，；三者浓度变化量之比为，则反应方程式应为，C错误；D．反应，正反应放热。温度升高，平衡逆向移动，的百分含量增大；但图④曲线随温度升高不断减小，二者变化趋势矛盾，因此不能代表的百分含量，D错误；故选B。 【变式2·变题型】（25-26高三上·江苏南京·开学考试）由乙二酸二甲酯(，简称“DMO”)催化合成乙二醇，发生3个连续反应： 反应I：(g)+2H2(g)=(g)+CH3OH(g)　ΔH<0 反应II：(g)+2H2(g)=(g)+CH3OH(g)　ΔH<0 反应III：(g)+H2(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g)　ΔH<0 在一定条件下，DMO与以一定投料比发生上述反应，出口处检测到DMO的实际转化率及(简称“MG”)、乙二醇占各主要产物的物质的量分数x[如随温度的变化曲线如题图所示。下列说法正确的是 A．初始加入时生成 B．温度高于(乙二醇)随温度升高而降低的主要原因是反应II的平衡逆向移动 C．在范围，出口处 D．延长原料与催化剂的接触时间可提高DMO的平衡转化率 【答案】A 【解析】A．反应I：1mol DMO反应生成1mol CH3OH和1mol MG；反应II：1 mol MG反应生成1 mol CH3OH和1 mol 乙二醇。由图像可知，175℃时DMO转化率为80%，且MG的物质的量分数。设初始DMO为1 mol，DMO转化了0.8 mol，生成0.8 mol MG（反应I）。设其中有ymol MG参与反应II，则剩余MG为0.8-ymol，生成的乙二醇为y mol。根据，即，解得y = 0.4。则生成的CH3OH总量为反应I的0.8 mol和反应II的0.4 mol，则生成的CH3OH总量为1.2 mol，A正确；B．图示中的物质的量分数和转化率不是平衡时的量，温度高于时，升高温度乙二醇的生成量减少，但是DMO的实际转化率升高，说明导致(乙二醇)随温度升高而降低的主要原因是反应III正向移动造成的，B错误；C．根据反应计量关系：反应I：1 mol DMO生成1 mol CH3OH；反应II：1 mol MG生成1 mol CH3OH；生成1 mol 乙二醇，需要经过反应I和反应II，共生成2 mol CH3OH。此外，反应III还会消耗乙二醇生成乙醇，进一步减少乙二醇的量，同时不生成甲醇。因此，甲醇的物质的量与乙二醇的物质的量之比大于2，即，C错误；D．延长原料与催化剂的接触时间，只能加快反应速率，使反应更快达到平衡，但平衡转化率由温度、压强等因素决定，不会因接触时间延长而改变，D错误；故答案选A 。 【变式3·变载体】（2025·江苏省南通市如皋市三模）氨气既是化工原料，也是清洁能源，研究氨气的合成具有重要意义。 一种合成气(含体积分数为54%的H2、35%的CO、7%的CO2和4%的N2)可通过如下图所示转化制取合成氨气的原料。 ①若转化Ⅰ中CO、CO2完全反应，得到的Fe3O4和CaCO3的物质的量之比为__________。 ②实际进行转化(Ⅰ)反应时，合成气中需添加一定量的水蒸气。添加水蒸气的目的是_____________________。 ③其他条件一定，将添加了水蒸气的合成气通过装有Fe2O3和CaO的反应管，测得出口处CO的体积分数与反应温度的关系如下图所示。 Ⅰ．400～550℃，温度越高，出口处CO体积分数越低的原因是___________________________________。 Ⅱ．高于550℃，出口处CO体积分数随温度升高增大原因是___________________________________。 【答案】①5∶3 ②升高温度，加快化学反应速率，同时CO可以与水反应生成CO2和氢气，增加氢气的产量，同时消耗CO，提高原料利用率 ③低温时，CO＋H2O＝H2＋CO2更完全，CO体积分数较低 高温时，平衡逆向移动，CO体积分数开始升高 【解析】①同问同压下，物质的量之比等于体积之比，设混合气体物质的量为1 mol，则根据CO＋3Fe2O3＝2Fe3O4＋CO2化学计量数可知，n(Fe3O4)＝2n(CO)＝35%×2 mol＝0.7 mol，生成的二氧化碳的物质的量n(CO2)＝n(CO)＝0.35 mol，体系中二氧化碳的总物质的量来自两部分，一份原来有的7%，即0.07mol，一份CO反应生成的0.35 mol，n(CO2)总＝0.35 mol ＋0.07 mol ＝0.42 mol，根据化学方程式：CO2＋CaO＝CaCO3可知，n(CaCO3)＝ n(CO2)总＝0.42 mol，得到的Fe3O4和CaCO3的物质的量之比为0.7 mol∶0.42 mol ＝5∶3；②添加水蒸气，升高温度，加快化学反应速率，同时CO可以与水反应生成CO2和氢气，增加氢气的产量，同时消耗CO，提高原料利用率；③低温时，CO＋H2O＝H2＋CO2更完全，CO体积分数较低；高温时，反应逆向移动，CO体积分数开始升高。 考向3 考查化学平衡曲线外的非平衡点分析 例3（2026·江苏省徐州市模拟预测）CO2催化加氢过程中主要发生下列反应： 反应：CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) ∆H1 反应：2CO2(g)＋6H2(g)＝CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ∆H2＝－122.5 kJ·mol－1 向恒压的容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，若仅考虑上述反应，平衡时CH3OCH3和CO的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示。CO的选择性＝×100% 下列说法正确的是 A．H1＜0 B．平衡时H2的转化率随温度的变化可用图中虚线④表示 C．反应状态达A点时，只有使用对反应催化活性更高的催化剂才能提高CH3OCH3的选择性 D．反应状态达B点时，容器中n(CH3OCH3)为1/32 mol 【答案】D 【解析】反应Ⅱ为放热反应，温度升高，平衡往逆向移动，CH3OCH3的选择性下降，则CO的选择性上升，CO的选择性对应曲线①，CH3OCH3的选择性对应曲线②，CO2的平衡转化率对应曲线③。A项，随着温度升高，CH3OCH3的选择性下降，CO的选择性上升，300℃前，CO2的平衡转化率下降，则以反应Ⅱ为主，300℃后，CO2的平衡转化率上升，则以反应I为主，说明反应I为吸热反应，错误；B项，向恒压的容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，投料比恰好与反应Ⅱ中的系数比相等，所以，300℃前，转化率应该是相同的，故应该与CO2的平衡转化率重叠，错误；C项，反应状态达A点时，想提高CH3OCH3的选择性，应使平衡向生成更多CH3OCH3的方向移动，温度不能改变，只能改变压强或者反应物浓度，若增大H2的浓度，反应I也会正向移动，那么CH3OCH3的选择性不一定会被提高；若增大压强，反应I不会移动，反应Ⅱ往正向移动，生成更多的CH3OCH3，可以提高CH3OCH3的选择性；同时也可以通过改变催化剂来控制反应Ⅱ，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂也能提高CH3OCH3的选择性，错误；D项，反应状态达B点时，CO2的平衡转化率25%、CH3OCH3的选择性也是25%，根据CH3OCH3的选择性＝×100%，则25%＝×100%，n生成(CH3OCH3)＝1/32 mol，正确。 解题妙招 ①如果曲线反映为达到平衡的时间不同但平衡状态相同，则可能是加入催化剂或对气体体积不变的反应改变压强使其速率发生变化但平衡不移动，或是几种等效平衡的曲线。 ②化学反应速率在平衡图像中往往隐含出现，曲线斜率大的表示速率快，相应的条件可能是温度较高或压强较大或使用了催化剂。 ③特殊图像对于化学反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬ pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如下图)。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。 【变式1·变载体】（25-26高三上·河北秦皇岛·阶段检测）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 【解析】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。 【变式2·思维】（25-26高二下·江苏无锡·期末）在催化剂作用下，沼气联合重整可制取合成气。沼气的主要成分是和，反应体系中还含有和少量，发生的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   常压、条件下，和的平衡转化率及产物中与的物质的量之比[]随温度变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．曲线表示的平衡转化率随温度的变化 B．通过升高温度，不能使 C．条件下，体系仅发生反应Ⅲ D．条件下，及时去除催化剂表面的积碳，可使点向点方向移动 【答案】B 【解析】由图可知，CH4和CO2的平衡转化率都随温度升高而增大，b增大的程度大于a；反应Ⅰ为吸热反应，升高温度平衡正向移动，反应物和​的平衡转化率均随温度升高而增大；反应Ⅱ、Ⅲ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的平衡转化率随温度升高而增大，CH4的平衡转化率随温度升高而减小；故随温度升高，CO2平衡转化率的增大值大于CH4平衡转化率的增大值，故曲线a表示CH4的平衡转化率，曲线b表示CO2的平衡转化率。A．根据分析，曲线表示的平衡转化率，曲线表示的平衡转化率，A错误；B．由反应I可知，生成物中​=1，由反应II可知，消耗了CO，同时生成了H2，由反应III可知，生成的H2和CO的比值为2:1，生成物中​始终大于等于1，但不会低于1(不会出现)，故通过升高温度，不能使，B正确；C．若仅发生反应Ⅲ，不参与反应，其平衡转化率应为0，但图中时转化率大于0，说明体系还发生了其他反应，C错误；D．图中本身已经是平衡状态下的转化率，去除积碳只是恢复催化剂的活性，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变平衡状态，温度不变时平衡不移动，因此的平衡转化率不会升高，无法使向方向移动，D错误；故选B。 【变式3·变考法】（25-26高三上·江苏南京·阶段检测）在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行： 反应I：I2(g)+H2(g)2HI(g)        反应II：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 如图1所示；各物质起始加入量为：H2、I2和HI均为4.0 mol，O2为6.5 mol，SO3为2.0 mol，设SO2为x mol。当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于正中位置；反应II中SO2与O2起始物质的量之比一定条件下，不同温度时SO2转化率如图2所示（图中虚线表示相同条件下的SO2平衡转化率随温度的变化）。 下列说法不正确的是 A．欲使反应II起始时向正反应方向进行，x的取值范围为3.5~7.0 B．反应II正反应活化能小于逆反应的活化能 C．T1℃~T2℃，SO2实际转化率降低的主要原因是温度升高反应II正向进行程度减小 D．保持温度不变，T3℃时改变SO2与O2起始物质的量的比值，SO2的转化率可能从a点的值升至b点的值 【答案】C 【解析】A．反应I总物质的量为12 mol，隔板在中间则反应II平衡时总物质的量也为12 mol。反应II：2SO2+O2⥫⥬2SO3，设达平衡时O2的消耗量为a mol，根据方程式可知，SO2的消耗量为2a mol，SO3的生成量为2a mol，平衡时O2的物质的量为(6.5-a) mol，SO2的物质的量为(x-2a) mol，SO3的物质的量为(2.0+2a) mol，有6.5-a+x-2a +2.0+2a=12，得x=3.5+a ，SO2不能完全转化，则x-2a>0，x>2a，解之得x<7，正向进行时a>0即x>3.5，所以欲使反应II起始时向正反应方向进行，x的取值范围为3.5~7.0，A正确；B．反应II平衡转化率随温度升高而降低（图2虚线），说明正反应放热，ΔH=正反应活化能-逆反应活化能<0，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，B正确；C．T1℃~T2℃，SO2的实际转化率随温度升高而减小但依然低于平衡转化率，主要原因是温度升高催化剂活性降低，反应速率减慢，使实际转化率减小，C错误；D．T3℃时，增加O2量（减小SO2与O2比值），平衡正向移动，SO2转化率可从a点升至b点，D正确；故选C。 考点三 化工生产条件的控制 知识点1 化工生产反应条件的控制 1．控制反应条件的目的 （1）促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以加快化学反应速率，提高反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行。 （2）抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以减缓化学反应速率，减少甚至消除有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。 2．控制反应条件考虑因素 （1）在实际生产中常常需要结合设备条件、安全操作、经济成本等情况，综合考虑影响化学反应速率和化学平衡的因素，寻找适宜的生产条件。 （2）还要根据环境保护及社会效益等方面的规定和要求做出分析，权衡利弊，才能实施生产。 3．控制反应条件的基本措施 （1）控制化学反应速率的措施：通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。 （2）提高转化率的措施：通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。 知识点2 工业生产适宜条件的选择 1．化学反应中的选择性 （1）含义：在化学领域中，选择性是一个至关重要的概念。它涉及到化学反应在特定条件下，倾向于产生特定类型的产物，而不是其他可能的产物。不同的化学反应可能在不同条件下产生多种产物，而选择性则是指反应在特定条件下倾向于产生特定产物。 （2）原理：化学反应中的选择性涉及到反应物之间的相互作用以及反应路径的能量变化。在反应物作用下，可能存在多个反应途径。然而，某个特定的反应途径能够优先进行，是由于在该途径中，反应物之间具有更有利的相互作用、活化能较低等特点。 （3）影响因素：许多因素都会影响反应的选择性，如反应物浓度、温度、压力、催化剂等。因此，需要深入研究和优化反应条件，以实现所需的选择性。 ①反应物的结构：反应物的结构可以影响它与其他反应物之间的相互作用，从而选择性控制了反应途径。②催化剂的选择：催化剂在化学反应中起到非常重要的作用，能够选择性地促使某个反应途径进行。通过选择适当的催化剂，可以控制反应的选择性。催化剂通常能够提供稳定的中间体，降低活化能，从而选择某个反应途径。 ③反应条件：反应条件如反应温度、压力、溶剂等也会对反应的选择性产生影响。适当的反应条件可以使某个反应途径更有利进行。 ④反应动力学：反应动力学参数如速率常数、反应平衡常数等也会对选择性产生影响。反应动力学的不同参数可以选择性地控制反应途径。 得分速记 化学反应的选择性是一个复杂而重要的概念。它不仅影响实验室研究的结果和效率，还关系到工业生产的成本和环境治理的效果。因此，我们需要更深入地研究和理解化学反应的选择性，以提高其在不同领域的应用效果。只有这样，我们才能更好地利用化学反应的选择性，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。。 2．工业上选择适宜生产条件的原理分析 外界 条件 有利于加快速率的条件控制 有利于平衡正向移动的条件控制 综合分析结果 浓度 增大反应物的浓度 增大反应物的浓度、减小生成物的浓度 不断地补充反应物、及时地分离出生成物 催化剂 加合适的催化剂 不需要 加合适的催化剂 温度 高温 ΔH＜0 低温 兼顾速率和平衡，考虑催化剂的适宜温度 ΔH＞0 高温 在设备条件允许的前提下，尽量采取高温并考虑催化剂的活性 压强 高压(有气体参加) Δνg＜0 高压 在设备条件允许的前提下，尽量采取高压 Δνg＞0 低压 兼顾速率和平衡，选取适宜的压强 得分速记 ①温度：所选温度兼顾反应速率快，产品含量高；尽可能选择催化剂的最大温度。 ②压强 ：所选压强对反应物转化率的影响变化幅度大；压强不能无限大，防止增大设备成本和动力成本。 ③催化剂：选用催化效率高的催化剂；催化剂对反应有选择性，同一反应物选用不同的催化剂，产物可能不同。某些物质能够使催化剂中毒，失去活性。 ④浓度：适当增大廉价物质的浓度，提高难获得原料的转化率；必要时可以采用循环反应，以增大原料利用率。 ⑤反应热的综合利用：一般采用热交换器。 ⑥反应容器的选择：恒压容器有利于提高反应物的转化率。 3．工业合成氨条件的选择 （1）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可逆性：反应为可逆反应 ②体积变化：正反应是气体体积缩小的反应 ③焓变：ΔH<0，熵变：ΔS<0 ④自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS<0，能自发进行 （2）生产流程： ①原料气干燥、净化：除去原料气中的水蒸气及其他气体杂质，防止与催化剂接触时，导致催化剂“中毒”而降低或丧失催化活性 ②压缩机加压：增大压强，有利于平衡正向移动，提高转化率。 ③热交换：合成氨反应为放热反应，反应体系温度逐渐升高，为原料气反应提供热量，故热交换可充分利用能源，提高经济效益。 ④冷却：生成物NH3的液化需较低温度采取迅速冷却的方法，可使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出来，以促使平衡向生成NH3的方向移动。 ⑤循环使用原料气：因合成氨反应为可逆反应，平衡混合物中含有原料气，将NH3分离后的原料气循环利用，并及时补充N2和H2，使反应物保持一定的浓度，以利于合成氨反应，提高经济效益。 （3）提高反应速率和平衡转化率的条件比较： 条件 提高反应速率 提高平衡转化率 综合结果 压强 高压 高压 高压 温度 高温 低温 兼顾速率和平衡，且考虑催化剂活性 催化剂 使用 无影响 使用 浓度 增大反应物浓度 增大反应物浓度，降低生成物浓度 增大反应物浓度，且不断减少生成物浓度 （4）适宜条件的选择： 外部条件 工业合成氨的适宜条件 压强 根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强(10～30 MPa) 温度 适宜温度，400～500 ℃ 催化剂 使用铁触媒做催化剂(500℃左右时的活性最大) 浓度 N2和H2的物质的量之比为1∶2.8的投料比，氨及时从混合气中分离出去 考●向●破●译 考向1 考查工业上适宜生产条件的选择 例1（25-26高三上·江苏无锡·期中）管式甲醇蒸汽重整制氢反应器如图甲所示。在反应物入口温度为493 K、水、醇物质的量之比为1.3的情况下，随着加热壁温度逐步升高，反应器出口处各组分物质的量分数如图乙所示。甲醇蒸汽重整制氢反应为： Ⅰ：  (主反应) Ⅱ：  (副反应1) Ⅲ：  (副反应2) 下列说法错误的是 A． B．曲线b为CO C．该装置理想的工作温度为 D．加热壁透氢设计有利于提高氢气产率 【答案】B 【解析】A．反应I-反应II=反应III，则ΔH3=ΔH1-ΔH2=49.7kJ/mol-90.7kJ/mol=-41.0kJ/mol，A正确；B．反应I和II吸热、反应III放热，温度越高，反应有利于吸热方向，反应Ⅰ、Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，则升高温度CO的物质的量分数增加，结合CH3OH的物质的量分数的变化曲线和反应的特点知，曲线d为CO，B错误；C．乙图曲线的最高点所对应的温度为该装置理想的工作温度，即570~590K，C正确；D．加热壁为透氢设计，相当于分离出产物氢气，减小了产物浓度，使化学平衡向正反应方向移动，有利于提高氢气产率，D正确；故答案为B。 解题妙招 工业生产适宜条件的选择原则 工业生产中，必须从反应限度和反应速率两个角度选择合成氨的适宜条件，既要考虑尽量增大反应物的转化率，充分利用原料，又要选择较快的反应速率，提高单位时间内的产量，同时还要考虑设备的要求和技术条件 【变式1·变考法】（25-26·江苏镇江·期末）二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 一体积固定的密闭容器中、在5MPa下，按照投料，平衡时。CO和在含碳产物中物质的量百分数及的转化率随温度的变化如题图所示。下列说法错误的是 A．范围内，的平衡转化率始终低于 B．时反应Ⅱ的平衡常数约为0.015 C．加入选择性高的催化剂，可提高单位时间内的产率 D．范围内升高温度，反应Ⅱ平衡正向移动的的幅度大于反应Ⅰ平衡逆向移动的幅度 【答案】D 【解析】反应I为放热反应，温度越高，该反应的产物的含量越低，故m曲线代表的是产物的物质的量百分数，n曲线代表的是CO的物质的量百分数。 A．设初始n()=1mol，n()=3mol，反应Ⅰ消耗x mol、3x mol，反应Ⅱ消耗y mol、 y mol。转化率=(x+y)/1，转化率=(3x+y)/3=x+y/3。因(x+y)>(x+y/3)，故转化率始终低于，A正确；B．270℃时转化率24%，且CO与CH₃OH物质的量百分数相等，列三段式可得 反应Ⅱ平衡常数，B正确；C．选择性高的催化剂可加快反应Ⅰ速率，提高单位时间内CH₃OH产率，C正确； D．升高温度，反应Ⅰ逆向（使转化率降低），反应Ⅱ正向（使转化率升高）。由图可知，范围内，升高温度总转化率降低，说明反应Ⅰ平衡逆向移动的幅度大于反应Ⅱ正向移动的幅度，D错误； 故选D。 【变式2·变思维】（26-27高三上·江苏连云港·阶段检测） 加氢转化为二甲醚 的反应过程如下： 反应Ⅰ．、 反应Ⅱ． 反应Ⅲ． 在恒温恒容密闭容器中充入 和 发生上述反应。平衡时 的转化率、 和二甲醚生成物的选择性随温度变化如图所示。下列说法正确的是 (已知： 含碳生成物 的选择性 ) A．曲线③表示的是 平衡转化率 B．260°C 时容器内 的量为 C．工业生产二甲醚的温度应该选择 340℃以上 D．260°C 时的平衡转化率为 28% 【答案】B 【解析】由题干信息可知，反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正向移动，则随着温度升高，CO的选择性增大，CH3OCH3的选择性减小，即曲线①表示CO的选择性，曲线③表示CH3OCH3的选择性，曲线②表示CO2的平衡转化率，据此分析解题。A．由分析可知，曲线②表示的是CO2平衡转化率，A错误；B．由图可知，260℃时，CO2的平衡转化率为50%，初始充入 1mol CO2，则反应掉0.5 mol CO2，CO选择性为36%，二甲醚的选择性为50%，根据题目中的定义：含碳生成物X的选择性，则生成的CO的物质的量为：，生成二甲醚的物质的量为：，根据碳守恒，反应掉0.5 mol CO2，生成CO、甲醇和二甲醚，则转化为甲醇的碳的物质的量为：，B正确；C．观察图像可知，340℃以上时，曲线③（二甲醚的选择性）已经降至接近0，而曲线①（CO的选择性）非常高，这意味着340℃以上主要发生生成CO的反应，二甲醚的产率极低，工业生产二甲醚的温度不应该选择 340℃以上，C错误；D．260℃时，已知平衡时各含碳物质的量：、、，根据题中反应，计算消耗的H2总量：生成0.18 mol CO发生反应Ⅱ，消耗0.18 mol H2，生成甲醇和二甲醚的总过程可看作由反应Ⅰ生成甲醇，再有反应Ⅲ转化部分甲醇为二甲醚，则体系中总的生成甲醇的物质的量为：，发生反应Ⅰ，消耗H2的物质的量为：，则总共消耗1.14 mol H2，初始充入3 mol H2，H2的平衡转化率为：，D错误；故选B。 【变式3·变题型】（2026·江苏南京·模拟预测）煤是我国主要能源之一，其综合利用对保障能源安全具有重大意义。 （1）煤气化技术被认为是一种提高燃烧效率的有效途径。 煤气化发生的反应：  。若1 mol C(s)完全燃烧生成放出的热量为；先气化再燃烧生成和放出的总热量为，则___________(填“＞”、“＜”或“=”)。煤气化能提高燃烧效率的原因是___________。 （2）水煤气变换反应是调节的比值的重要方法。 ①水煤气变换反应：  。利用为催化剂可实现水煤气变换，该反应分两步完成：反应Ⅰ：，反应Ⅱ的化学方程式：___________。 ②实际工业中，水煤气变换反应需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图-1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。若采用喷入冷水的方式降温，在答题卡上作出CO平衡转化率随温度变化的曲线___________。 （3）以合成气(CO和)为原料生产液体燃料是实现我国能源安全的重要途径。 ①在一定条件下合成液体燃料主要包括以下反应： 主反应： 副反应Ⅰ： 副反应Ⅱ：催化剂表面还可能存在烯烃的二次吸附加氢反应 将@催化剂在与PFTS(全氟癸基三乙氧基硅烷)在乙醇中反应，得到@改性催化剂(如图-2所示)。改性前后在不同CO转化率下的选择性对比如图-3所示。改性后的催化剂能降低选择性的原因是___________。       ②铁催化剂中助剂效应非常明显，通常加入过渡金属作为助剂对其催化性能进行调变。第一长周期过渡金属的量子力学计算结果如图-4所示。过渡金属对CO吸附能力明显强于的原因是___________；如果仅以合成气组成对表面的最大结合能作为唯一判断依据，则___________(填写元素符号)应该是最佳催化剂助剂。加入催化剂助剂后，烯烃的选择性将___________。(填“增大”、“减小”、“不变”) 【答案】（1）＜ 煤气化后与O2接触面积增大，反应速率v加快 （2） （3）催化剂表面覆盖疏水性基团，不利于H2O吸附，减少副反应，使CO2选择性降低 CO能提供孤电子对与过渡金属形成配位键 Mn 增大 【解析】（1）1mol C(s)直接燃烧仅生成放出热量为，先气化生成和，气化过程吸收热量，后续和燃烧时，除燃烧生成放热外，燃烧生成液态水也放出大量热量，总放出热量大于，故。煤气化后得到气体燃料，与氧气接触面积显著增大，反应速率加快，燃烧更充分，因此能提高燃烧效率。 （2）① 总水煤气变换反应为，减去反应I：，即可得到反应II为。 ② 水煤气变换反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO平衡转化率随温度升高单调降低。实际反应中，温度低于最适宜温度时，反应速率较慢，CO转化率低于平衡转化率，随温度升高速率加快，转化率增大，达到最适宜温度时转化率达到峰值，温度高于最适宜温度时，平衡逆向移动的影响占主导，转化率下降，因此实际曲线在平衡曲线下方，即。 （3）① 改性后催化剂表面覆盖全氟疏水基团，不利于极性的吸附，抑制副反应的发生，减少的生成，因此选择性降低。 ② CO分子中存在孤电子对，可与过渡金属的空轨道形成配位键，因此对过渡金属的吸附能力明显强于。合成气为CO和H2混合气体，由图4可知，Mn对合成气组分的最大结合能最高，吸附作用最强，因此Mn是最佳催化剂助剂。加入Mn作为助剂后，CO吸附增强，有利于主反应进行，抑制烯烃加氢副反应，因此烯烃的选择性将增大。 考向2 考查工业合成氨适宜条件的选择 例2（25-26高二下·江苏常州·期末）阅读下列材料，完成下面小题： 氮、磷及其化合物在生产生活中具有广泛应用。是侯氏制碱工业的重要原料。工业合成氨的反应为 。能被氧化生成；有强还原性。是一种弱酸，酸性与醋酸相当。白磷（）与少量反应得，水解生成。 （1）下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．易液化，可用作还原剂 B．具有碱性，可用作漂白剂 C．醋酸具有酸性，可用作水壶除垢剂 D．白磷不溶于水，可用于制备磷酸 （2）下列有关物质的结构、性质与制备说法正确的是 A．1 mol白磷分子中含有4 mol键 B．易溶于水，是因为分子间存在氢键 C．制备时，应将溶液缓慢滴入氨水 D．向溶液中通入足量可制得 （3）下列有关工业合成氨反应的说法正确的是 A．反应物的总键能小于生成物的总键能 B．该反应在任何温度下都能自发进行 C．升高温度，减小，增大 D．增大，的转化率增大 【答案】（1）C （2）C （3）A 【解析】（1）A．易液化属于物理性质，作还原剂是因为其中元素化合价可升高、具有还原性，二者无对应关系，A错误；B．用作漂白剂是因为其具有强氧化性，与碱性无关，B错误；C．醋酸具有酸性，可与水垢主要成分、发生反应，可用作水壶除垢剂，性质与用途具有对应关系，C正确；D．白磷制备磷酸是利用其可被氧化为，再与水反应生成磷酸，与白磷不溶于水的性质无关，D错误；故选C。 （2）A．白磷（）为正四面体结构，1mol 分子中含有6mol 键，A错误B．易溶于水是因为可与水分子之间形成氢键，并非因为其分子间存在氢键，B错误；C．有强还原性，若将氨水滴入溶液，过量的会氧化生成的，因此制备时应将溶液缓慢滴入过量氨水中，C正确；D．酸性与醋酸相当，而醋酸酸性强于碳酸，因此通入无法与反应制得，D错误；故选C。 （3）A．反应焓变反应物总键能生成物总键能，该反应，因此反应物的总键能小于生成物的总键能，A正确；B．该反应、反应后气体分子数减少故，根据时反应自发，可知该反应仅在低温下能自发进行，B错误；C．升高温度会使活化分子百分数增大，、均增大，C错误；D．增大相当于提高的投料占比，平衡正向移动但的转化率减小，的转化率增大，D错误；故选A。 解题妙招 工业合成氨选择温度和压强的原因分析 ①压强：目前我国合成氨厂一般采用的压强在10～30 MPa，不采用更高压强的理由是压强越大，对设备的要求越高、需要的动力越大。 ②温度：升高温度能提高化学反应速率，但工业合成氨温度不能太高的理由一是合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率降低；二是400～500℃催化剂活性最大，升高温度，催化剂活性减弱。 【变式1·变考法】（2026·江苏泰州市中学·阶段考试）德国化学家格哈德·埃特尔的成就之一是证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨气的反应过程，因此获取了诺贝尔化学奖，该反应过程模拟示意图如图。关于合成氨工艺，下列说法正确的是 A．图①到图③的活化能减去图⑤到图③的活化能就是合成氨反应的反应热 B．反应中有极性键的断裂与形成 C．当温度、体积一定时，在原料气中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 D．合成氨反应使用的条件高温、高压是为了提高反应物的平衡转化率 【答案】A 【解析】A项，图①到图③为氮气和氢气中的化学键断裂的过程，图⑤到图③为氨气中化学键的断裂的过程，故图①到图③的活化能减去图⑤到图③的活化能就是合成氨反应的反应热，正确；B项，该反应过程为氮气和氢气反应生成氨气，反应过程中只有非极性键的断裂和极性键的形成，错误；C项，当温度、体积一定时，在原料气中添加少量惰性气体不影响各组分的浓度，因此不影响平衡，不能提高平衡转化率，错误；D项，合成氨的反应是气体总体积减小的放热反应，故高压是为了提高反应物的平衡转化率，但高温不是为了提高转化率，错误。 【变式2·变思维】（2026·江苏·一模）DMF是良好的有机溶剂。二氧化碳加氢耦合DMA制DMF的主要反应(忽略其他副反应)为： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     3MPa下，将(DMA)的混合气匀速通过装有催化剂的反应管，DMA的转化率、DMF或的选择性随温度变化如图所示。 DMF的选择性。 下列说法不正确的是 A．DMF的平衡选择性随温度升高而增大 B．300℃时，的转化率为3% C．其他条件不变，在240∼350℃范围，出口处DMF的量随温度升高而不断减小 D．高效合成DMF，需研发低温下DMA转化率高和DMF选择性高的催化剂 【答案】C 【解析】A．反应Ⅱ为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，转化为DMF的量增加；反应Ⅰ为放热反应，升温使反应Ⅰ平衡逆向移动，生成量减少，因此，DMF的平衡选择性随温度升高而增大，A正确；B．初始投料比，是过量反应物；时DMA转化率为，根据反应Ⅰ，的消耗量等于DMA的消耗量，因此的转化率为：，B正确；C．由图像可知，时DMA转化率快速上升（反应Ⅰ正向进行，生成量大幅增加），同时DMF选择性维持高位，因此DMF的生成量随温度升高而增大；时DMA转化率下降，但DMF选择性下降，DMF生成量减小，C错误；D．降低温度，反应Ⅰ（放热）正向移动，DMA转化率升高，反应Ⅱ（吸热）逆向移动，DMF选择性降低，因此需研发能在低温下同时提高DMA转化率和DMF选择性的催化剂，实现高效合成，D正确；故答案选C。 【变式3·变题型】（2026·江苏南京·二模）氨气的合成与利用具有重要意义。 （1）工业合成氨中，、在催化剂表面的反应主要经过“吸附→反应→脱附”的历程，的吸附是反应的决速步骤，其吸附过程如图所示。 ①已知的活化能，的活化能，则的______。 ②催化剂活性受吸附量和吸附位点数等因素影响。300~500℃，的活性随温度升高而上升，其可能原因有______。 ③高温下，中含有会使暂时中毒，再用纯净的、混合气通过可恢复活性。使中毒的原因是______。 （2）合成尿素[]的主要反应为： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     ①较高温度下，尿素易发生水解、缩合生成缩二脲[(]等副反应。尿素缩合生成缩二脲的化学方程式为______。 ②的分解压(一定温度下，分解达平衡时的体系总压)与温度的关系如图所示。尿素生产一般采用、的高压条件，采用高压的主要原因有______。 (3)催化还原是脱除烟气和柴油车尾气中的主要方法，反应为：   ①液氨的市场价格为3000元/吨，脱除烟气中1.0吨NO，所消耗的液氨成本为______元。 ②尿素溶液的结晶点与浓度的关系如图所示，将浓度为32.5%的尿素溶液以一定流速经管路喷入柴油车尾气管，可脱除尾气中的NO。尿素溶液浓度不宜过高的原因是______；使用尿素溶液代替液氨的优点是______。 【答案】（1） -222 N2的吸附速率加快，吸附量增大；NH3的脱附速率加快，释放更多的吸附位点 H2O将α−Fe氧化为无活性的Fe3O4，导致催化剂中毒 （2） 总反应是气体分子数减少的反应，加压有利于平衡正向移动，提高尿素产率；同时抑制尿素缩合生成缩二脲 （3）1700 浓度过高时尿素溶液结晶点较高，低温下易结晶析出，堵塞管路 尿素溶液性质稳定，储存运输更方便，安全性更高 【解析】（1）①对可逆反应，反应焓变等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，反应的逆反应为，则焓变，答案为-222； ②N2的吸附速率加快，吸附量增大；NH3的脱附速率加快，释放更多的吸附位点； ③H2O将α−Fe氧化为无活性的Fe3O4，导致催化剂中毒； （2）①尿素高温水解、缩合生成缩二脲，根据元素守恒可得反应的化学方程式为 ； ②反应Ⅰ与反应Ⅱ相加可得合成尿素的总反应为，反应气体分子数减少，加压有利于反应平衡正向移动，提高产率；同时抑制尿素缩合生成缩二脲； （3）①由反应可知与的化学计量数相同，反应消耗的物质的量与消耗的物质的量相同，脱除烟气中1吨需要的物质的量，液氨的质量，消耗液氨的成本为，答案为1700；②由图像可知，尿素浓度越高结晶点越高，浓度过高时低温下易结晶堵塞管路； 液氨易挥发生成氨气，造成污染，尿素溶液性质稳定，储存运输更方便，安全性更高。 考向3 考查反应物的配料比与转化率及选择性 例3（25-26·江苏南京·期末）硫酸工业尾气中可用CO处理并回收S，涉及的反应有： 反应I：   反应Ⅱ：COS(g)S(g)+CO(g)   恒压条件下，将1molSO2和3molCO充入装有催化剂的反应器中，SO2的平衡转化率以及COS和S的平衡选择性随温度的变化如图所示(X的平衡选择性  X为COS或S) 下列说法正确的是 A．曲线a表示S的平衡选择性 B．1400K下，反应达平衡时，n(CO)=1mol C．ΔH2<0 D．其它条件不变，使用催化剂，SO2的平衡转化率增大 【答案】B 【解析】反应Ⅰ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，COS的平衡选择性下降，二氧化硫的平衡转化率下降；由图可知c曲线随温度升高而上升，故曲线c表示S的平衡选择性；温度升高，S的平衡选择性增大，反应Ⅱ平衡正向移动，故反应Ⅱ为吸热反应；已知COS和S的平衡选择性之和为1，因此b曲线表示的平衡选择性，曲线a为二氧化硫的平衡转化率，据此回答。A．由上述分析可知，曲线a表示SO2的平衡转化率，A错误；B．起始时n(SO2)=1mol，n(CO)=3mol，在1400K下，二氧化硫平衡转化率为80%，则转化的n(SO2)=0.8mol，COS平衡选择性为50%，则生成n(COS)=0.8mol×50%=0.4mol，生成n(S)=0.4mol，根据反应I生成n(CO2)=0.8mol×2=1.6mol，剩余n(CO)=3mol-0.8mol×3+0.4mol=1mol，B正确；C．升高温度，S的平衡选择性增大，说明反应Ⅱ正向移动，则正反应是吸热反应，即ΔH2>0，C错误；D．其它条件不变，使用催化剂，可以加快反应速率，但不影响平衡移动，故SO2的平衡转化率不变，D错误； 故选B。 【变式1·变载体】甲烷和水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应为 ① ② 在装有催化剂的密闭容器中，、时，若仅考虑上述反应，平衡时转化率和CO转化率随温度的变化如图所示。 CO转换率 下列说法正确的是 A．反应的焓变 B．曲线a表示平衡时转化率随温度的变化 C．850℃平衡时生成的比550℃平衡时生成的少 D．相同条件下，和总物质的量不变，越小，产量越高 【答案】D 【解析】A．根据盖斯定律，将反应①+②可得到目标反应，焓变，A错误；B．反应①，是吸热反应，升高温度平衡正向移动，转化率随温度升高而增大；反应②，是放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率随温度升高而降低， 图中曲线a随温度升高转化率下降，曲线b随温度升高转化率增大，因此曲线b才是的转化率曲线，a是的转化率曲线，B错误；C．由选项B分析知b是的转化率曲线，a是的转化率曲线；设初始，，结合图像数据计算：550℃：转化率为30%，生成；转化率为90%，则；850℃：转化率为90%，生成，转化率为50%，则，，850℃生成的更多，C错误；D．相同条件下，和总物质的量不变，越小，的物质的量越大，的物质的量越小，在水过量的前提下（结合实际生产，合理！），转化的总量增加，的产量越高，D正确；故选D。 【变式2·变考法】（2026·江苏·一模）和催化重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   一定条件下，和一定量的反应，若仅考虑上述反应，平衡时转化率及CO选择性随的变化曲线如图所示。 已知：CO选择性 下列说法正确的是 A．其他条件不变，加压有利于增大的平衡转化率 B．当，选择性下降，可能原因是增加水的量导致反应Ⅱ、反应Ⅲ平衡常数变大 C．当，随增加，生成的物质的量减少 D．当，平衡时的物质的量为2.106 mol 【答案】D 【解析】A．反应Ⅰ和反应Ⅲ是气体分子数增加的反应，加压平衡左移，不利于甲醇的转化，加压对反应Ⅱ无影响，综合来看，加压总体会降低甲醇的转化率，故A错误；B．平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关，增加水的量不会改变平衡常数，选择性下降的原因可能是随着水的增加，反应Ⅱ、反应Ⅲ正向移动，一氧化碳减少，二氧化碳增多，故B错误；C．当，随增加，由图可知甲醇的转化率仍在增加，随着增加，会促进反应Ⅱ、反应Ⅲ正向移动，这些反应均产生氢气，故生成的物质的量增多，则C错误；D．当时，甲醇转化率为百分之七十八，转化，此时一氧化碳选择性为百分之三十，即生成的一氧化碳的物质的量为，生成的二氧化碳的物质的量为， 反应Ⅰ产生的氢气的物质的量为,反应Ⅲ产生的氢气的物质的量为，氢气的总物质的量为，故D正确；则该题选D。 【变式3·变思维】（2026·江苏扬州·一模）CH4部分氧化重整与CH4-H2O-CO2重整联合制合成气(CO、H2)，涉及的反应如下 ①2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)  ∆H1=-71 kJ·mol-1 ②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)   ∆H2=+206 kJ·mol-1 ③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)  ∆H3=+247 kJ·mol-1 常压下，将一定比例混合气体［n(CH4):n(CO2):n(空气):n(H2O)=1:0.2:1.92:0.4］匀速通过装有催化剂的反应管中，出口处测算CH4的转化率、CO2的转化率及比值随温度变化的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．其他条件不变，增大体系压强会降低CH4的平衡转化率 B．800°C时，若=2、CO2的转化率约为40％，则H2O的转化率约为60％ C．联合制合成气相比单一氧化重整有利于调节产物中比值、提高能源利用率 D．800~840°C，若温度升高反应②转化率增加，其对产物比值影响程度小于反应③ 【答案】B 【解析】A．所有反应均为气体分子数增加的反应，增大压强，三个反应平衡均逆向移动，即降低 的平衡转化率，A正确。B．根据已知投料比，设初始 ， ， ，只参与反应③。 转化率约为 ，则反应③消耗的为 。设反应①生成的 为 mol，则生成的 为 mol（系数比 4:2）。设反应②生成的 为 mol，则生成的 为 mol（系数比 3:1），同时消耗 mol。由可得， ，解方程得b=0.48。根据反应②的化学计量关系，消耗的 的物质的量 = b = 。 的转化率 = ，即 转化率为40%，B错误。C．联合重整可调节 ，且放热反应①可为吸热反应供能，提高能源利用率，C正确。D．800～840℃时， ​ 下降表明反应③影响大于反应②，D正确。故答案为B。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·江苏·高考真题）甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ   反应Ⅱ   反应Ⅲ   条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是 A．时，的平衡转化率为20% B．反应达平衡状态时， C．其他条件不变，在范围，平衡时的物质的量随温度升高而增大 D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量 【答案】A 【解析】550℃时，曲线①物质的量是5mol，根据原子守恒，n(C)=3mol，则其不可能是含碳微粒，故曲线①表示H2，升高温度，反应Ⅰ平衡正移，反应Ⅱ平衡逆向移动，CO物质的量增大，则曲线③代表CO，温度升高，反应Ⅲ逆向移动，CH4物质的量降低，则曲线②代表CH4，据此解答。A．550℃时，，，，根据C原子守恒，可得，根据O原子守恒，可得(也可利用H原子守恒计算，结果相同)，则，A正确；B．550℃时，，，则，B错误；C．400～559℃范围，随温度升高，反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动，n(CO2)增大，说明反应Ⅲ逆向移动程度更大，则H2O的物质的量减小，C错误；D．增大压强，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡不移动，反应Ⅲ平衡正向移动，H2的物质的量减小，D错误；故选A。 2．（2025·安徽·高考真题）下列实验操作能达到实验目的的是 选项 实验操作 实验目的 A 将铁制镀件与铜片分别接直流电源的正、负极，平行浸入CuSO4溶液中 在铁制镀件表面镀铜 B 向粗盐水中先后加入过量Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液 粗盐提纯中，去除Ca2+、Mg2+和SO杂质离子 C 向2mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液中滴加5滴6mol/LNaOH溶液，再滴加5滴6mol/LH2SO4溶液 探究对如下平衡的影响： Cr2O72-+H2O2CrO+2H+ (橙色) (黄色) D 将有机物M溶于乙醇，加入金属钠 探究M中是否含有羟基 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．铁作为镀件应接电源负极，若将铁接正极会导致其放电而溶解，A错误；B．粗盐提纯时，BaCl2应在Na2CO3之前加入，以便除去过量Ba2+，B错误；C．通过加NaOH降低H+浓度使溶液变黄，再加H2SO4提高H+浓度恢复橙色，验证浓度对平衡的影响，C正确；D．乙醇本身含羟基，也可与金属钠反应，会干扰M中羟基的检测，D错误；故选C。 3．（2025·江苏·高考真题节选）合成气(和)是重要的工业原料气。 （3）研究与不同配比的铁铈载氧体[是活泼金属，正价有]反应，气体分步制备原理示意如图甲所示。相同条件下，先后以一定流速通入固定体积的，依次发生的主要反应： 步骤Ⅰ   步骤Ⅱ   ①步骤Ⅰ中，产物气体积分数、转化率、与x的关系如图乙所示。时，大于理论值2的可能原因有 ；时，通入标准状况下的至反应结束，的选择性，则生成标准状况下和的总体积为 。 ②时，新制载氧体、与反应后的载氧体的X射线衍射谱图如图丙所示(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。步骤Ⅱ中，能与反应的物质有 (填化学式)。 ③结合图示综合分析，步骤Ⅰ中Fe2O3的作用、气体分步制备的价值： 。 【答案】（3）当x=0时，载氧体为CeO2，氧化性较强，提供的O原子较多，将CO氧化为CO2，使得CO的物质的量减小，增大 432 C、Fe、FeO 步骤Ⅰ中Fe2O3作载氧体供氧，将甲烷转化为CO和氢气，避免生成大量积炭导致催化剂失活；采用分步制备，可提高原料利用率，且可以有效消除积碳使催化剂再生，同时步骤Ⅰ需要的温度较高，步骤Ⅱ需要的温度较低，分步制备也可节约能源 【解析】（3）①当x=0时，载氧体中没有Fe2O3，只有CeO2，由于CeO2的氧化性较强，且其提供的O原子较多，可以将CO氧化为CO2，使得CO的物质的量减小，增大；由题图乙可知，当x=0.5时，CH4转化率为60%，则，已知CO的选择性，则，根据图乙中数据可知，此时产物气中，则，故生成标准状况下CO和H2的总体积为432mL。 ②新制载氧体与CH4反应后新生成的晶态物质，在步骤Ⅱ中会与H2O(g)反应，使载氧体再生从而继续与CH4反应，因此，在新制载氧体中不存在，而在与CH4反应后的载氧体中含有的晶态物质，会在步骤Ⅱ中与H2O(g)反应。因此，对比二者X射线衍射谱图可知，C、Fe、FeO在步骤Ⅱ中均可与H2O(g)反应。 ③步骤Ⅰ中Fe2O3作载氧体供氧，将甲烷转化为CO和氢气，可以避免生成大量积炭致催化剂活性降低甚至失活；采用分步制备，可提高原料利用率，且可以有效消除积碳使催化剂再生，同时步骤Ⅰ需要的温度较高，步骤Ⅱ需要的温度较低，分步制备也可节约能源。 4．（2025·山东·高考真题）在恒容密闭容器中，Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：T2温度时，Na2SiF6(s)完全分解；体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是 A．a线所示物种为固相产物 B．T1温度时，向容器中通入N2，气相产物分压仍为p1 C．p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp D．T1温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大 【答案】C 【解析】Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物，则其分解产物为NaF(s)和SiF4(g)，其分解的化学方程式为Na2SiF6(s)2NaF(s)＋SiF4(g)，根据图数据分析可知，a线代表NaF(s)，b线代表SiF4(g)，c线代表Na2SiF6(s)。由各线的走势可知，该反应为吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动。A项，a线所示物种为NaF(s)，NaF(s)固相产物，正确；B项，T1温度时，向容器中通入N2，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为p1，正确；C项，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有SiF4(g)，Kp＝p[SiF4(g)]，因此，p3与T3温度时热解反应的平衡常数Kp相等，不正确；D项，b线所示物种为SiF4(g)，T1温度时向容器中加入SiF4(g)，增大生成物的浓度导致逆反应速率增大，化学平衡向逆反应方向移动，因此重新达平衡时（此处指的是重新建立化学平衡的过程中）逆反应速率增大（比原平衡体系的大），正确。 5. （2026·江苏·高考真题）含铷(Rb，ⅠA族元素)矿物黑云母生产的RbCl，可用于航空航天领域。黑云母化学式为，其中M为Rb或K。 （1）浮选分离。黑云母与十二胺()结合后会上浮，与其他矿物分离后回收，浮选示意如图。 已知：黑云母在水中表面带负电荷。 ①黑云母上浮，是因为十二胺中的___________(填“烃基”或“氨基”)具有疏水性。 ②黑云母的回收率随浮选时水的变化如图所示。酸性条件下浮选时，越低黑云母回收率越大的原因是_________________________________。 （2）硫酸酸浸。黑云母具有层状结构，与硫酸反应得到硫酸盐和，酸浸时加入等金属离子进入层间，能将交换出来，产生的空隙有利于进入，提升酸浸效果。 ①某黑云母的化学式中，酸浸液中主要金属阳离子有、K+、、Mg2+、_____(填离子符号)。 ②其他条件不变，酸浸时添加同浓度的比浸出效果好，可能的原因是_______________。 （3）结晶焙烧。浸出液除杂后得到含、K+、、的混合溶液，蒸发浓缩、冷却结晶获得晶体(相关物质的溶解度曲线如图所示)，焙烧后获得。 ①为提高的回收率和纯度，结晶后，趁热过滤的适宜温度为_____℃。 ②将在700℃进行焙烧，分解仅得到和两种氧化物，该反应的化学方程式为__________________________。 （4）萃取转化。将含和的混合溶液多次萃取转化，获得RbCl和KCl混合溶液。已知：元素回收率为96%，K元素回收率为40%[回收率]。计算萃取转化所得溶液中的________(写出计算过程)。 【答案】（1）①. 烃基 ②. 溶液中pH越低，H+浓度越大，C12H25NH2会和H+结合形成，带正电的更容易通过静电作用与表面带负电的黑云母结合，使其上浮从而提高黑云母的回收率； （2）①. Fe2+、Fe3+ ②. 酸性条件下NO可以将Fe2+氧化成Fe3+，Fe3+促进Rb+的交换，有利于H+进入，提升酸浸效果 （3） ①. 40℃ ②. （4）0.6 【解析】（1）①十二胺中的烃基（C12H25—）属于长链烃基，属于疏水性基团，而氨基（—NH2）属于亲水基团，因此十二胺中烃基具有疏水性； ②溶液中pH越低，H+浓度越大，十二胺中的C12H25NH2会和H+结合形成，为带正电的阳离子，而已知黑云母在水中表面带负电荷，带正电的更容易通过静电作用与表面带负电的黑云母结合，使其上浮从而提高黑云母的回收率； （2）①当x=3时，黑云母的化学式为，根据化合价代数和为0计算，M为+1价，Si为+4价，Al为+3价，O为-2价，OH为-1价，因此三个Fe的化合价之和为+7，因此说明三个Fe中有两个Fe2+和一个Fe3+，因此溶液中金属阳离子除了Rb+、K+、Al3+、Mg2+，还有Fe2+和Fe3+； ②酸性条件下NO可以将Fe2+氧化成Fe3+，根据已知可知，金属离子进行层间能将Rb+交换出来，Fe3+使更多的Rb+离子交换出来，产生的孔隙有利于H+进入，提升酸浸效果； （3）①由图可知，RbAl(SO4)2在10℃-40℃时的溶解度较小，在40℃后溶解度提高，因此温度继续提高不能保证RbAl(SO4)2的回收率和纯度，并且KAl(SO4)2的溶解度在40℃时的溶解度较大，为提高RbAl(SO4)2的回收率和纯度，选择的趁热过滤的温度应为40℃； ②RbAl(SO4)2在700℃焙烧时，分解得到除了Rb2SO4，两种氧化物应为Al2O3和SO3，因此化学方程式为； （4）2.67gRb2SO4的物质的量为，根据元素守恒，，由于Rb元素回收率为96%，可以求出萃取转化后溶液中；6.96gK2SO4的物质的量为，根据元素守恒，，由于K元素回收率为40%，可以求出萃取转化后溶液中，因此同一溶液中。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 化学平衡的移动 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 化学平衡的移动 知识解构 知识点1 化学平衡移动的概念 ∣ 知识点 2 外界条件对化学平衡移动的影响 知识点 3 勒夏特勒原理及应用 考向破译 考向1 考查 化学平衡移动方向及影响因素 ∣ 考向 2 考查勒夏特勒原理及应 解题妙招1 化学平衡移动方向的判断方法 解题妙招2 勒夏特列原理的理解与应用 考点二 化学平衡图像 知识解构 知识点1 反应进程折线图像 ∣ 知识点2 恒压 （ 温 ）与反应物投料比 曲线图像 知识点3 化学平衡特殊 曲线图像 考向破译 考向1 考 查 转化率与温度曲线图像 分析 ∣ 考向2 考 查 化学平衡 曲线变化原因 分析 ∣ 考向3 考查 化学平衡曲线外的非平衡点分析 解题妙招1 解答化学平衡图像题基本原则—“先拐先平，数值大” 解题妙招2 化学平衡 曲线变化原因 分析思维模型 考点 三 化工生产条件的控制 知识解构 知识点1 化工生产中反应条件的控制 ∣ 知识点2 工业生产适宜条件的选择 考向破译 考向1 考查 工业上适宜生产条件的选择 ∣ 考向2 考查 工业合成氨条件的选择 考向3 考查 反应物投料比与转化率及选择性 解题妙招1 工业生产适宜条件的选择原则 解题妙招2 工业合成氨选择温度和压强的原因分析 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 化学平衡的移动 江苏卷T17（3） 平衡转化率的计算 江苏卷T13，3分 江苏卷T13，3分 工业生产适宜条件的选择 江苏卷T14（3）、江苏卷T17 江苏卷T17（3） 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．化学平衡命题侧重原理理解与图像分析能力，是化学平衡计算与平衡常数的基础铺垫，也是考生易混淆的难点板块。考查内容主要有以下四个方面： ①②外界条件（浓度、温度、压强等）对化学平衡移动的影响，勒夏特列原理的理解与应用； ③转化率的变化分析，特别是多种反应物时改变某一反应物浓度对转化率的影响； ④平衡移动与速率变化的综合判断。此外，平衡移动过程中各组分含量、压强、平均相对分子质量等物理量的变化也常作为判断平衡状态或移动方向的切入点。 ⑤化学平衡常数及其相关计算是高考化学反应原理模块重中之重，命题核心围绕浓度平衡常数(Kc)、压强平衡常数(Kp)及多重平衡常数的计算展开，常以陌生反应体系或真实化工生产为情境，结合转化率、产率、物质的量分数等，考查K的表达式书写、数值计算、K随温度变化规律及应用K判断反应方向等。 2．从命题思路上看，以选择题为主，常结合速率-时间图像、浓度变化数据及表格信息创设情境，考查学生运用勒夏特列原理分析平衡移动方向以及判断平衡状态的能力。非选择题常结合工业合成氨、硫酸工业、催化反应等真实情境，考查平衡移动原理的应用与定量分析等。 3．从命题趋势来看，2027年将进一步强化平衡移动与反应速率、转化率计算的综合考查，注重结合生产实际中的条件调控问题。近年新高考特别强调Kp的计算、多重平衡体系中平衡常数的拆分与组合、速率常数与平衡常数关联分析等，对数据处理与综合推理能力要求较高。 ►复习目标： 1．理解勒夏特列原理并能应用该原理解决生产、生活中的有关问题。 2．知道化学反应速率、化学平衡图像的常见类型，能分析有关化学平衡图像问题。 3．通过解答不同类型图像问题，初步建立解答化学反应速率、化学平衡相关图像问题的思维模型。 4．认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学研究中的重要作用。能结合外界条件对化学反应速率与化学平衡的综合调控及实际工业（能耗、设备成本、原料利用率、副反应、催化剂活性、安全性等），正确选择、解释工业生产中适宜的生产条件。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学平衡的移动 知●识●解●构 知识点1 化学平衡移动的概念 1．概念及过程 （1）概念：一个可逆反应，达到化学平衡状态以后，若改变反应条件（如温度、压强、浓度等），使正、逆反应的速率________，化学平衡发生______。最终在新的条件下，会建立新的__________，这个过程叫作化学平衡的移动。 （2）过程：外界条件改变→正反应速率与逆反应速率__________→平衡发生______。 2．化学平衡移动方向与化学反应速率的关系 （1）v正>v逆：平衡向____反应方向移动。 （2）v正＝v逆：反应______平衡状态，平衡____________。 （3）v正＜v逆：平衡向_____反应方向移动。 得分速记 ①化学反应条件改变，使正、逆反应速率不再相等，化学平衡才会发生移动。一段时间后，在新条件下又会达到新的化学平衡。 ②化学平衡发生移动，化学反应速率一定会发生改变。但化学反应速率发生改变，化学平衡不一定会发生移动。 知识点2 外界条件对化学平衡移动的影响 1．外界条件对化学平衡移动的影响 影响因素 v—t图像 化学平衡移动的方向（其它条件不变） 浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度，平衡向_______________移动 增大生成物浓度或减小扳不物浓度，平衡向__________________移动 压强 正反应为气体分子数增大的反应 正反应为气体分子数减小的反应 增大压强，平衡向气体体积______的方向移动 减小压强，平衡向气体体积______的方向移动 温度 正反应为放热反应 正反应为吸热反应 升高温度，平衡向______反应方向移动 降低温度，平衡向______反应方向移动 催化剂 同等程度改变υ(正)、υ(逆) 化学平衡________ 2．判断化学平衡移动的两种特殊情况 （1）当反应物或生成物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是________，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的______，对化学平衡没影响。 （2）同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为______的影响。 （3）温度不变时浓度因素的“决定性作用”——分析“惰性气体(不参加反应的气体)”对化学平衡的影响。 ①恒温恒容条件：原平衡体系体系总压强增大―→体系中各组分的浓度______―→平衡不移动 ②恒温恒压条件：原平衡体系容器容积______―→体系中各组分的浓度同倍数______（等效于______) （4）压强对化学平衡移动的影响： ①压强对平衡的影响：对象是气体，本质是各气体的______同时增加或减少相同的倍数，措施是容器的体积扩大、缩小或通入组成和物质的量相同的气体。 ②恒温恒容和恒温恒压下，对化学平衡的影响： 恒温恒容 通入不参加反应的气体总压______各气体浓度______平衡________ 恒温恒压 通入不参加反应的气体气体体积______各气体浓度同倍数变小对气体总体积不变的反应，平衡________；气体总体积改变的反应，平衡向气体总体积______的方向移动。 得分速记 ①温度与压强改变时，正、逆反应速率同时变大或减小。 ②正、逆反应速率同倍数增大，除了使用催化剂，也可能是气体体积不改变的反应，改变的压强秘致压强。③对化学平衡的影响主要看改变压强能否引起反应物和生成物的浓度变化，只有引起物质的浓度变化才会造成平衡移动，否则压强对平衡无影响 。 ④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。 ⑤在溶液中进行的可逆反应，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。 ⑥压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压强变化。若平衡混合物的体积不变，而加入“惰性气体”，虽然总压强变化了，但平衡混合物的浓度仍不变，反应速率不变，平衡不移动；若保持总压强不变加入“惰性气体”，此时增大了体系体积，这就相当于降低了平衡体系的压强，平衡向气体体积增大的方向移动。 ⑦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。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。 知识点3 勒夏特勒原理及应用 1．勒夏特列原理 （1）内容：如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够________这种改变的方向移动。 （2）三个要素： ①影响因素：浓度、压强、温度三种； ②适用范围：只适用于一项条件发生变化的情况（即温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂； ③移动结果：只能“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”外界条件的改变，改变是不可逆转的。 2．应用 （1）物质的制备、分离与提纯：如：①用排饱和食盐水的方法收集氯气；②皂化反应用碱而不用酸作催化剂；③向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制取Fe(OH)3胶体；④Mg2＋、Fe3＋分离时，试剂的选择；⑤制取乙酸乙酯时，要用过量的乙醇。 （2）解释反应现象、反应条件的选择：如：①饱和食盐水加浓盐酸析出沉淀；②电解时电极处pH的变化；③萃取与反萃取时条件的选择。 得分速记 勒夏特列原理可判断“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 3．等效平衡及应用 （1）等效平衡含义：在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均________。 （2）等效平衡判断方法： ①恒温恒容条件下反应前后体积________的反应，极值________即等效。 ②恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应，极值________即等效。 ③恒温条件下反应前后体积不变的反应，无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值________即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。 （3）等效平衡的应用（以mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)为例）： ①的转化率分析：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________； ②若只增加A的量，平衡向________移动，B转化率________，A转化率________。即：两种或两种以上的反应物达到平衡时，增加其中一种反应物浓度，其它反应物的转化率________，而自身转化率________。 ③恒温、恒容时，若按原反应物比例同倍数增大A和B的量，等效于压缩容器容积(或________压强)，气体反应物的转化率与化学计量数有关。 a．当m＋n>p＋q时，A、B的转化率都________； b．当m＋n<p＋q时，A、B的转化率都________； c．当m＋n＝p＋q时，A、B的转化率都________ (此时为T、V一定Δn＝0时的“量比等效”)； ④恒温、恒压时，若按原反应物比例同倍数增大A和B的量，达新平衡时，此时为T、P一定时的“量比等效”，A、B的转化率都________。 （4）可逆反应mA(g)pB(g)＋qC(g)的转化率分析： ①恒温、恒容时，若增加A的量：当m> p＋q时，A的转化率________；当m<p＋q时，A的转化率________；当m＝p＋q时，A的转化率________ (此时为T、V一定Δn＝0时的“量比等效”)； ②恒温、恒压时，若增加A的量，达新平衡时，此时为T、P一定时的“量比等效”，A的转化率________。 得分速记 等效平衡判断“四步曲”： 第一步：看。观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是反应前后气体体积不变的可逆反应还是反应前后气体体积改变的可逆反应； 第二步：挖。挖掘反应条件，是恒温恒容还是恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器； 第三步：倒。采用一边倒法，将起始物质按可逆反应化学计量数之比转化成同一边的物质； 第四步：联。联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否为等效平衡。 考●向●破●译考查 考向1 化学平衡移动方向及影响因素 例1（25-26高三上·江苏苏州·期中）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应： 反应I：   反应II：   向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。的选择性。下列说法正确的是 A．时，的平衡转化率为 B．反应达到平衡状态时， C．的平衡选择性随着温度的升高而增大 D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量 解题妙招 化学平衡移动方向的判断方法 依据勒夏特列原理判断 如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强等)，平衡就向能使这种改变减弱的方向移动 根据图像中正、逆反应速率相对大小判断 若v正>v逆，则平衡向正反应方向移动；反之向逆反应方向移动 依变化过程中速率变化的性质判断 若平衡移动过程中，正反应速率增大(减小)，则平衡向逆(正)反应方向移动 依浓度商(Qc)规则判断 若某温度下Qc<K，反应向正反应方向进行；Qc>K，反应向逆反应方向进行 【变式1·变考法】（25-26高三上·江苏苏州·阶段检测）某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为，原理如图。已知：，，下列说法不正确的是 A．气体温度升高后有利于的固定 B．使用多孔材料不能改变的焓变 C．使用多孔材料能促进平衡正向移动，有利于的去除 D．加入和，化学反应方程式为：，同时实现MOFs再生 【变式2·变载体】（2026·江苏·一模）生物质炭经水蒸气气化生产合成气(和)的过程涉及的主要反应如下：          固定单位时间内气流床中生物质炭的投入量，控制，采用为载气，以一定的流速通入水蒸气。反应相同时间，测得出口气体中、、、的体积分数和合成气产率随温度的变化关系如图所示。 已知：合成气产率。 下列说法正确的是 A．反应的 B．曲线X表示CO的体积分数随温度的变化 C．1200℃，反应达到平衡时， D．其他条件不变，1300℃时，加压有利于提高平衡时合成气产率和的体积分数 【变式3·变思维】（2025·江苏常州·期末）CaO用于体系制工艺的主要反应(忽略其他副反应)为：          一定压强下，体系达平衡后，气态物质中、和物质的量分数随温度的变化关系(在图示温度范围内，已完全反应)如下图所示。 下列说法不正确的是 A．反应的焓变 B．曲线表示平衡时物质的量分数随温度的变化 C．温度为时，向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，增大 D．温度高于时，可能已经完全分解 考向2 勒夏特勒原理及应用 例2（25-26·江苏南京·期末）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10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2，不同温度下，测得5 min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：Ⅰ＜Ⅱ B．5 min时，600℃条件下的乙烯产率最高 C．其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g)，可提高乙烯的产率 D．其他条件不变，增大投料比[]投料，平衡后可提高乙烷转化率 解题妙招 勒夏特列原理的理解与应用 ①“减弱”的双重含义 定性角度：平衡移动的方向为减弱外界改变的方向 定量角度：移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化量 ②分清“三个变化量” 条件改变时的量变 、平衡移动过程中的量变、原平衡与新平衡的量变 ③适应其他体系 电离平衡 水解平衡 溶解平衡 ④不能用勒夏特列原理解释三点知识 催化剂的使用、ΔV(g)＝0的可逆反应、外界条件的改变对平衡的影响与生产要求不完全一致（如合成氨温度选用） 【变式1·变考法】（25-26·江苏盐城中学·阶段考试）下列事实无法利用勒夏特列原理解释的是 A．SO2、O2合成SO3时，采用常压而非高压 B．向Fe(SCN)3溶液中加入KSCN固体，溶液颜色加深 C．CO2难溶于饱和NaHCO3溶液 D．夏季闷热的天气中，池塘中的鱼儿常会浮出水面 【变式2·变载体】常温下，将电解后的混合气体以较低的恒定流速通过装有催化剂的恒容反应管，发生如下反应（忽略其他副反应）：       控制起始时混合气体总压，测得C2H4转化率、出口处与a的关系如图所示（虚线表示该条件下C2H4的平衡转化率）。下列说法正确的是 A．为得到更多的C4H10，需除去电解后混合气体中的CO B．a=2时，H2的转化率为56% C．其他条件不变，温度越高，C2H4的平衡转化率越大 D．其他条件不变，a=4时，仅延长反应时间，不变 【变式3·变题型】（25-26高二下·江苏无锡·阶段检测）甲醇是一种重要的化工原料，具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇，反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。 （1）CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 ①A、B两点压强的大小关系是pA____(填“＞”“＜”或“=”)pB。 ②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是________。 （2）T2 ℃时向容积为2 L的密闭容器充入0.6 mol CO与0.8 mol H2发生反应，平衡时压强为p2，平衡时H2的体积分数是______；平衡后再充入1.0 mol CO后重新达到平衡，则___________________(填增大“不变”或“减小”)。 （3）在一定条件下CO2可转化为CH3OH：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)   ΔH＜0。 一种用磷化硼纳米颗粒催化CO2和H2合成CH3OH的反应历程如图(部分物质未画出，吸附在催化剂表面的物质用*标注)。 该反应得到的副产物除CO外，还有________(填化学式)，副产物含量相对较少的原因是__________。 考点二 化学平衡图像 知●识●解●构 知识点1 反应进程折线图像 1．图像特点 （1）有关物理量：此类图像一般纵坐标表示物质的量、浓度、百分含量、转化率，横坐标表示反应时间。解题的关键是找转折点。 （2）主要特点： ①转折点之前，用外因对速率的影响分析问题，用“先拐先平，数值大”的规律判断不同曲线表示温度或压强的大小。 ②转折点之后是平衡状态或平衡移动，解题时要抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利用化学平衡移动原理推理分析。 2．实例分析（以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH为例） 类型 转化率－时间－温度 转化率－时间－压强 含量－时间－温度 含量－时间－压强 图像 说明 p一定时，ΔH___0 T一定时， a＋b___c＋d T一定时， a＋b___c＋d T一定时， a＋b__c＋d p一定时，ΔH___0 T一定时， a＋b___c＋d 解题 策略 “先拐先平”速率大，压强大或温度高，再根据勒夏特列原理判断图像变化从而得出结论 得分速记 ①. c、T、p、催化剂对正、逆反应速率的影响。改变条件速率变化若出现断点可能是改变温度、催化剂、压强（等体积反应）三种情况。 ②.c、T、p、催化剂对平衡的影响，若平衡正移，则v正>v逆，且达到新平衡前，v正由最大逐渐减小，v逆逐渐增大。反之，v正<v逆，达到新平衡前，v逆由最大逐渐减小，v正逐渐增大。最后二者均达到相等时建立新的平衡。 ③从“断点”入手分析v­t图像突破判断平衡移动改变的条件：可逆反应达到平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，可能使v­t图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化作出判断。 知识点2 恒压（温）与反应物投料比曲线图像 1．恒温（压）曲线 （1）图像特点：此类图像的纵坐标为某物质的平衡浓度或转化率，横坐标为温度或压强，描述反应在不同压强或温度下，平衡移动与反应特征的关系。 （2）实例：mA(g)＋nB(g)xC(g)＋yD(g) ΔH，A的转化率αA与p、T的关系如图所示： （3）分析方法：解答此类问题，要关注曲线的变化趋势，有多个变量时，注意控制变量，即“定一议二”，根据甲等温线和乙等压线均可得：m＋n___x＋y，根据可得：ΔH___0。 2．有关反应物的投料比图像 （1）改变投料比相当于增加一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率升高，而自身的转化率降低。 （2）当按化学反应方程式的计量数之比投入反应物，各组分的平衡转化率相同，平衡时产物的体积分数最大。 3．多坐标轴图像 （1）一个坐标轴代表两种含义时，一般情况，要运用平衡移动原理首先分析只有一种变化趋势的曲线的意义，然后再分析呈两种变化趋势(如先增大后减小)曲线的意义。 （2）含有三个坐标轴或四个坐标轴时，应首先查看有无图像标示的意义，然后运用平衡移动原理根据曲线的变化趋势判断曲线代表的意义。 得分速记 ①转化率－温度曲线：从曲线的变化趋势着手，如果题中信息使用了催化剂，特别是题目给出，测的是相同时间的转化率或产率，转化率或产率减低，就可能是温度高，催化剂失活（或减低活性），导致速率慢；如果题目中明确给出了副反应，也有可能是是副反应发生（如果考虑副反应，一般应该是产率——温度图像）；如果二者都没有，再去考虑平衡的移动。 ②转化率、选择性－温度曲线：首先，搞清选择性的概念，其次根据曲线的变化趋势再结合平衡移动原理判断有关量的变化。 ③投料比—转化率相关图像：改变投料比相当于增加一种反应物的浓度，另一种反应物的转化率升高，而自身的转化率降低；当按化学反应方程式的计量数之比投入反应物，各组分的平衡转化率相同，平衡时产物的体积分数最大。 ④图像中有三个量时，应确定一个量不变，再讨论另两个量的关系，即“定一议二”。 知识点3 化学平衡特殊曲线图像 以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH为例： 类型 图像 说明 百分含量－时间图 t1点时，C的百分含量的增加量为状态Ⅰ大于状态Ⅱ；条件改变时，平衡不发生移动。所以状态Ⅰ改变的条件有两种可能：①使用________；②________，且反应前后气体分子数不变 百分含量－温度图 T1为平衡点。T1点以前，v(正)＞v(逆)，反应没有达到化学平衡状态；T1点以后，随着温度的升高，C的百分含量减小，表示化学平衡向________方向移动，正反应为________反应，ΔH＜0 百分含量－压强图 p1为平衡点。p1点以前，v(正)＞v(逆)，反应没有达到化学平衡状态；p1点以后，随着压强的增大，C的百分含量减小，表示化学平衡向________方向移动，正反应为气体分子数________的反应 L线上所有的点都是平衡点。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 速率－时间图 t1时刻，外界条件发生变化，使v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)＞v(正)，平衡_____向移动 速率－温度图 ________正、逆反应速率________，是________。交点往后，温度升高，使v(正)、v(逆)同时增大，且v(逆)＞v(正)，平衡逆向移动，可推出正反应为________反应 速率－压强图 交点M是平衡状态，压强继续增大，正反应速率增大得快，平衡________向移动 百分含量－投料比图 按照_____________投料，生成物的百分含量最高，a＝____；温度升高，生成物的百分含量增大，正反应为________反应 转化率－温度图 T0之前未达平衡，反应物的转化率增大；T0后继续升高温度，反应物的转化率减小，说明正反应的ΔH______0，也可能发生副反应 考●向●破●译 考向1 考查转化率与温度曲线图像分析 例1（25-26高二下·江苏镇江·期末）为实现“双碳”目标，可利用催化加氢合成二甲醚，主要发生的反应如下： 反应I：         反应II：     在恒压条件下，与反应，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图所示。其中：的选择性。 下列说法正确的是 A．曲线①为平衡转化率 B．A点时，容器中的物质的量为 C．温度高于时，曲线②随温度升高而升高，说明此时温度对反应I的影响大于反应II D．其他条件不变，低压或使用高效催化剂均有利于同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性 解题妙招 解答化学平衡图像题基本原则—“先拐先平，数值大” 分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知 反应条件的变化。 ①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短，如图甲中T2＞T1。 ②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短，如图乙中p1＞p2。 ③若为是否使用催化剂引起，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短，如图丙中a使用催化剂。 【变式1·变考法】（25-26·江苏南京·期末）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用表示]的化学平衡的影响，得到如下图象（图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率，φ表示体积分数）。根据图象，下列判断正确的是 A．反应Ⅰ：若，则此反应只能在高温下自发进行 B．反应Ⅱ：此反应的，且 C．反应Ⅲ：且或且 D．反应Ⅳ：若，则该反应 【变式2·变载体】（2026高三上·江苏盐城·阶段检测）CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中发生的主要反应有： 反应I：CO2(g)+CH4(g)=2H2(g)+2CO(g) ΔH=247.1kJ∙mol-1 反应II：CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ΔH=41.2kJ∙mol-1 在1.01×105Pa下，将n起始(CO2)：n起始(CH4)=1：1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图所示。 下列说法正确的是 A．由图推知，800℃后重整体系中以反应II为主 B．由图推知，体系中可能存在反应2CO=C+CO2 C．恒温下压缩反应体系，反应II平衡不发生移动 D．500~800℃间，改用选择性催化剂可以使两条曲线重合 【变式3·变思维】（2025·江苏南通·一模）利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下： Ⅰ．MgCO3(s)=MgO(s)+CO2(g)            ΔH1=+101kJ·mol-1 Ⅱ．CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)    ΔH2=-166kJ·mol-1 Ⅲ．CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g)    ΔH3=+41kJ·mol-1 在100kPa下，密闭容器中MgCO3与H2各1mol发生反应。反应物(MgCO3、H2)的平衡转化率和CH4、CO2的选择性随温度变化关系如图。 已知含碳产物选择性=×100% 下列说法正确的是 A．曲线b表示CH4的选择性 B．温度高于400℃，容器中CO的物质的量随温度升高逐渐增多 C．200℃平衡时，若压缩容器体积，达到新平衡时，CO2浓度与原平衡相同 D．工业上制取CH4宜采取200℃以下的低温 考向2 考查化学平衡曲线变化的原因分析 例2（2025·江苏苏州市开学考）甲醇是重要的化工基础原料，以CO2为原料制甲醇具有重要的社会价值。 CO2催化加氢制甲醇。CO2催化加氢制甲醇过程中的主要反应为： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ∆H＝－49.2 kJ·mol－1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ∆H＝41.2 kJ·mol－1 在恒压、n(CO2)∶n(H2)投料比为1∶3时，CO2平衡转化率和CH3OH平衡选择性随温度的变化如题图所示。[CH3OH选择性＝×100%] ①236～250℃范围内，CO2平衡转化率随温度升高而下降的原因是____________________________________。 ②244℃时，反应一段时间后，测得CH3OH选择性为56.8%(图中A点)。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OH选择性的措施有______________________________________________。 ③244℃时，向密闭容器内投入1 mol CO2和3 mol H2充分反应，则平衡时生成CH3OH的物质的量为___________mol(保留小数点后4位)。 解题妙招 化学平衡曲线变化原因分析思维模型 ①看图像：一看“面”(即看清横坐标和纵坐标)；二看“线”(即看线的走向、变化的趋势)；三看“点”(即起点、终点、转折点、拐点、交叉点)；四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)；五看定量图像中有关量的多少。 ②想规律：即联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 ③作判断：依题意仔细分析，作出正确判断或解答。 【变式1·变考法】（25-26·江苏无锡·阶段检测）下列叙述与图对应的是 A．对于达到平衡状态的反应：N2(g)+3H2(g)⥫⥬2NH3(g)，图①表示在时刻充入了一定量的NH3，平衡逆向移动 B．由图②可知，p2＞p1，T1＞T2，且该反应的正反应ΔH＜0，ΔS＜0 C．图③表示的反应方程式为：2A+B⥫⥬3C D．对于反应2X(g)+3Y(g)⥫⥬3Z(g)  ΔH＜0，图④y轴可以表示Y的百分含量 【变式2·变题型】（25-26高三上·江苏南京·开学考试）由乙二酸二甲酯(，简称“DMO”)催化合成乙二醇，发生3个连续反应： 反应I：(g)+2H2(g)=(g)+CH3OH(g)　ΔH<0 反应II：(g)+2H2(g)=(g)+CH3OH(g)　ΔH<0 反应III：(g)+H2(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g)　ΔH<0 在一定条件下，DMO与以一定投料比发生上述反应，出口处检测到DMO的实际转化率及(简称“MG”)、乙二醇占各主要产物的物质的量分数x[如随温度的变化曲线如题图所示。下列说法正确的是 A．初始加入时生成 B．温度高于(乙二醇)随温度升高而降低的主要原因是反应II的平衡逆向移动 C．在范围，出口处 D．延长原料与催化剂的接触时间可提高DMO的平衡转化率 【变式3·变载体】（2025·江苏省南通市如皋市三模）氨气既是化工原料，也是清洁能源，研究氨气的合成具有重要意义。 一种合成气(含体积分数为54%的H2、35%的CO、7%的CO2和4%的N2)可通过如下图所示转化制取合成氨气的原料。 ①若转化Ⅰ中CO、CO2完全反应，得到的Fe3O4和CaCO3的物质的量之比为__________。 ②实际进行转化(Ⅰ)反应时，合成气中需添加一定量的水蒸气。添加水蒸气的目的是_____________________。 ③其他条件一定，将添加了水蒸气的合成气通过装有Fe2O3和CaO的反应管，测得出口处CO的体积分数与反应温度的关系如下图所示。 Ⅰ．400～550℃，温度越高，出口处CO体积分数越低的原因是___________________________________。 Ⅱ．高于550℃，出口处CO体积分数随温度升高增大原因是___________________________________。 考向3 考查化学平衡曲线外的非平衡点分析 例3（2026·江苏省徐州市模拟预测）CO2催化加氢过程中主要发生下列反应： 反应：CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) ∆H1 反应：2CO2(g)＋6H2(g)＝CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ∆H2＝－122.5 kJ·mol－1 向恒压的容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，若仅考虑上述反应，平衡时CH3OCH3和CO的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示。CO的选择性＝×100% 下列说法正确的是 A．H1＜0 B．平衡时H2的转化率随温度的变化可用图中虚线④表示 C．反应状态达A点时，只有使用对反应催化活性更高的催化剂才能提高CH3OCH3的选择性 D．反应状态达B点时，容器中n(CH3OCH3)为1/32 mol 解题妙招 ①如果曲线反映为达到平衡的时间不同但平衡状态相同，则可能是加入催化剂或对气体体积不变的反应改变压强使其速率发生变化但平衡不移动，或是几种等效平衡的曲线。 ②化学反应速率在平衡图像中往往隐含出现，曲线斜率大的表示速率快，相应的条件可能是温度较高或压强较大或使用了催化剂。 ③特殊图像对于化学反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬ pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如下图)。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。 【变式1·变载体】（25-26高三上·河北秦皇岛·阶段检测）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 【变式2·思维】（25-26高二下·江苏无锡·期末）在催化剂作用下，沼气联合重整可制取合成气。沼气的主要成分是和，反应体系中还含有和少量，发生的主要反应如下： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   常压、条件下，和的平衡转化率及产物中与的物质的量之比[]随温度变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．曲线表示的平衡转化率随温度的变化 B．通过升高温度，不能使 C．条件下，体系仅发生反应Ⅲ D．条件下，及时去除催化剂表面的积碳，可使点向点方向移动 【变式3·变考法】（25-26高三上·江苏南京·阶段检测）在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行： 反应I：I2(g)+H2(g)2HI(g)        反应II：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) 如图1所示；各物质起始加入量为：H2、I2和HI均为4.0 mol，O2为6.5 mol，SO3为2.0 mol，设SO2为x mol。当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于正中位置；反应II中SO2与O2起始物质的量之比一定条件下，不同温度时SO2转化率如图2所示（图中虚线表示相同条件下的SO2平衡转化率随温度的变化）。 下列说法不正确的是 A．欲使反应II起始时向正反应方向进行，x的取值范围为3.5~7.0 B．反应II正反应活化能小于逆反应的活化能 C．T1℃~T2℃，SO2实际转化率降低的主要原因是温度升高反应II正向进行程度减小 D．保持温度不变，T3℃时改变SO2与O2起始物质的量的比值，SO2的转化率可能从a点的值升至b点的值 考点三 化工生产条件的控制 知识点1 化工生产反应条件的控制 1．控制反应条件的目的 （1）促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以_____化学反应速率，_____反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行。 （2）抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以_____化学反应速率，_______________有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。 2．控制反应条件考虑因素 （1）在实际生产中常常需要结合________________、安全操作、_________________等情况，综合考虑影响化学反应速率和化学平衡的因素，寻找适宜的生产条件。 （2）还要根据______________及____________等方面的规定和要求做出分析，权衡利弊，才能实施生产。 3．控制反应条件的基本措施 （1）控制化学反应速率的措施：通过改变反应体系的_____、溶液的浓度、气体的压强(或_____)、固体的__________以及使用__________等途径调控反应速率。 （2）提高转化率的措施：通过改变可逆反应体系的_____、溶液的浓度、气体的压强(或_____)等改变可逆反应的限度，从而_____转化率。 知识点2 工业生产适宜条件的选择 1．化学反应中的选择性 （1）含义：在化学领域中，选择性是一个至关重要的概念。它涉及到化学反应在特定条件下，倾向于产生特定类型的产物，而不是其他可能的产物。不同的化学反应可能在不同条件下产生_____产物，而选择性则是指反应在特定条件下倾向于产生_____产物。 （2）原理：化学反应中的选择性涉及到反应物之间的相互作用以及反应路径的能量变化。在反应物作用下，可能存在多个反应途径。然而，某个特定的反应途径能够优先进行，是由于在该途径中，反应物之间具有更有利的相互作用、活化能_____等特点。 （3）影响因素：许多因素都会影响反应的选择性，如反应物_____、_____、压力、催化剂等。因此，需要深入研究和优化反应条件，以实现所需的选择性。 ①反应物的结构：反应物的结构可以影响它与其他反应物之间的相互作用，从而选择性控制了反应_____。②催化剂的选择：催化剂在化学反应中起到非常重要的作用，能够选择性地促使某个反应途径进行。通过选择适当的催化剂，可以控制反应的选择性。催化剂通常能够提供稳定的中间体，降低_____，从而选择某个反应途径。 ③反应条件：反应条件如反应温度、压力、溶剂等也会对反应的选择性产生影响。适当的反应条件可以使某个反应途径更_____进行。 ④反应动力学：反应动力学参数如速率常数、反应平衡常数等也会对选择性产生影响。反应动力学的不同参数可以选择性地控制反应途径。 得分速记 化学反应的选择性是一个复杂而重要的概念。它不仅影响实验室研究的结果和效率，还关系到工业生产的成本和环境治理的效果。因此，我们需要更深入地研究和理解化学反应的选择性，以提高其在不同领域的应用效果。只有这样，我们才能更好地利用化学反应的选择性，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。。 2．工业上选择适宜生产条件的原理分析 外界 条件 有利于加快速率的条件控制 有利于平衡正向移动的条件控制 综合分析结果 浓度 _____反应物的浓度 _____反应物的浓度、减小生成物的浓度 不断地补充反应物、及时地_____出生成物 催化剂 加合适的_______ 不需要 加合适的_______ 温度 _____ ΔH＜0 _____ 兼顾速率和平衡，考虑催化剂的________ ΔH＞0 _____ 在设备条件允许的前提下，尽量采取_____并考虑催化剂的_____ 压强 _____(有气体参加) Δνg＜0 _____ 在设备条件允许的前提下，尽量采取_____ Δνg＞0 _____ 兼顾速率和平衡，选取____________ 得分速记 ①温度：所选温度兼顾反应速率快，产品含量高；尽可能选择催化剂的最大温度。 ②压强 ：所选压强对反应物转化率的影响变化幅度大；压强不能无限大，防止增大设备成本和动力成本。 ③催化剂：选用催化效率高的催化剂；催化剂对反应有选择性，同一反应物选用不同的催化剂，产物可能不同。某些物质能够使催化剂中毒，失去活性。 ④浓度：适当增大廉价物质的浓度，提高难获得原料的转化率；必要时可以采用循环反应，以增大原料利用率。 ⑤反应热的综合利用：一般采用热交换器。 ⑥反应容器的选择：恒压容器有利于提高反应物的转化率。 3．工业合成氨条件的选择 （1）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可逆性：反应为_____反应 ②体积变化：正反应是气体体积_____的反应 ③焓变：ΔH_____0，熵变：ΔS_____0 ④自发性：常温(298 K)下，ΔH－TΔS_____0，_____自发进行 （2）生产流程： ①原料气干燥、净化：除去原料气中的水蒸气及其他气体杂质，防止与催化剂接触时，导致催化剂“_____”而降低或丧失催化活性 ②压缩机加压：增大压强，有利于平衡_____向移动，提高____________。 ③热交换：合成氨反应为_____反应，反应体系温度逐渐升高，为原料气反应提供热量，故热交换可充分利用能源，提高经济效益。 ④冷却：生成物NH3的液化需较低温度采取迅速冷却的方法，可使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出来，以促使平衡向____________的方向移动。 ⑤循环使用原料气：因合成氨反应为可逆反应，平衡混合物中含有原料气，将NH3分离后的原料气循环利用，并及时补充N2和H2，使反应物保持一定的浓度，以利于合成氨反应，提高经济效益。 （3）提高反应速率和平衡转化率的条件比较： 条件 提高反应速率 提高平衡转化率 综合结果 压强 _____ _____ _____ 温度 _____ _____ 兼顾速率和平衡，且考虑催化剂_____ 催化剂 _____ _____ 使用 浓度 增大反应物浓度 增大反应物浓度，_____生成物浓度 增大反应物浓度，且不断减少_____浓度 （4）适宜条件的选择： 外部条件 工业合成氨的适宜条件 压强 根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强(_____MPa) 温度 适宜温度，_________ ℃ 催化剂 使用铁触媒做_____剂(500℃左右时的活性最大) 浓度 N2和H2的物质的量之比为________的投料比，氨及时从混合气中分离出去 考●向●破●译 考向1 考查工业上适宜生产条件的选择 例1（25-26高三上·江苏无锡·期中）管式甲醇蒸汽重整制氢反应器如图甲所示。在反应物入口温度为493 K、水、醇物质的量之比为1.3的情况下，随着加热壁温度逐步升高，反应器出口处各组分物质的量分数如图乙所示。甲醇蒸汽重整制氢反应为： Ⅰ：  (主反应) Ⅱ：  (副反应1) Ⅲ：  (副反应2) 下列说法错误的是 A． B．曲线b为CO C．该装置理想的工作温度为 D．加热壁透氢设计有利于提高氢气产率 解题妙招 工业生产适宜条件的选择原则 工业生产中，必须从反应限度和反应速率两个角度选择合成氨的适宜条件，既要考虑尽量增大反应物的转化率，充分利用原料，又要选择较快的反应速率，提高单位时间内的产量，同时还要考虑设备的要求和技术条件 【变式1·变考法】（25-26·江苏镇江·期末）二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 一体积固定的密闭容器中、在5MPa下，按照投料，平衡时。CO和在含碳产物中物质的量百分数及的转化率随温度的变化如题图所示。下列说法错误的是 A．范围内，的平衡转化率始终低于 B．时反应Ⅱ的平衡常数约为0.015 C．加入选择性高的催化剂，可提高单位时间内的产率 D．范围内升高温度，反应Ⅱ平衡正向移动的的幅度大于反应Ⅰ平衡逆向移动的幅度 【变式2·变思维】（26-27高三上·江苏连云港·阶段检测） 加氢转化为二甲醚 的反应过程如下： 反应Ⅰ．、 反应Ⅱ． 反应Ⅲ． 在恒温恒容密闭容器中充入 和 发生上述反应。平衡时 的转化率、 和二甲醚生成物的选择性随温度变化如图所示。下列说法正确的是 (已知： 含碳生成物 的选择性 ) A．曲线③表示的是 平衡转化率 B．260°C 时容器内 的量为 C．工业生产二甲醚的温度应该选择 340℃以上 D．260°C 时的平衡转化率为 28% 【变式3·变题型】（2026·江苏南京·模拟预测）煤是我国主要能源之一，其综合利用对保障能源安全具有重大意义。 （1）煤气化技术被认为是一种提高燃烧效率的有效途径。 煤气化发生的反应：  。若1 mol C(s)完全燃烧生成放出的热量为；先气化再燃烧生成和放出的总热量为，则___________(填“＞”、“＜”或“=”)。煤气化能提高燃烧效率的原因是___________。 （2）水煤气变换反应是调节的比值的重要方法。 ①水煤气变换反应：  。利用为催化剂可实现水煤气变换，该反应分两步完成：反应Ⅰ：，反应Ⅱ的化学方程式：___________。 ②实际工业中，水煤气变换反应需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热(如图-1所示)，保证反应在最适宜温度附近进行。若采用喷入冷水的方式降温，在答题卡上作出CO平衡转化率随温度变化的曲线___________。 （3）以合成气(CO和)为原料生产液体燃料是实现我国能源安全的重要途径。 ①在一定条件下合成液体燃料主要包括以下反应： 主反应： 副反应Ⅰ： 副反应Ⅱ：催化剂表面还可能存在烯烃的二次吸附加氢反应 将@催化剂在与PFTS(全氟癸基三乙氧基硅烷)在乙醇中反应，得到@改性催化剂(如图-2所示)。改性前后在不同CO转化率下的选择性对比如图-3所示。改性后的催化剂能降低选择性的原因是___________。       ②铁催化剂中助剂效应非常明显，通常加入过渡金属作为助剂对其催化性能进行调变。第一长周期过渡金属的量子力学计算结果如图-4所示。过渡金属对CO吸附能力明显强于的原因是___________；如果仅以合成气组成对表面的最大结合能作为唯一判断依据，则___________(填写元素符号)应该是最佳催化剂助剂。加入催化剂助剂后，烯烃的选择性将___________。(填“增大”、“减小”、“不变”) 考向2 考查工业合成氨适宜条件的选择 例2（25-26高二下·江苏常州·期末）阅读下列材料，完成下面小题： 氮、磷及其化合物在生产生活中具有广泛应用。是侯氏制碱工业的重要原料。工业合成氨的反应为 。能被氧化生成；有强还原性。是一种弱酸，酸性与醋酸相当。白磷（）与少量反应得，水解生成。 （1）下列物质性质与用途具有对应关系的是 A．易液化，可用作还原剂 B．具有碱性，可用作漂白剂 C．醋酸具有酸性，可用作水壶除垢剂 D．白磷不溶于水，可用于制备磷酸 （2）下列有关物质的结构、性质与制备说法正确的是 A．1 mol白磷分子中含有4 mol键 B．易溶于水，是因为分子间存在氢键 C．制备时，应将溶液缓慢滴入氨水 D．向溶液中通入足量可制得 （3）下列有关工业合成氨反应的说法正确的是 A．反应物的总键能小于生成物的总键能 B．该反应在任何温度下都能自发进行 C．升高温度，减小，增大 D．增大，的转化率增大 解题妙招 工业合成氨选择温度和压强的原因分析 ①压强：目前我国合成氨厂一般采用的压强在10～30 MPa，不采用更高压强的理由是压强越大，对设备的要求越高、需要的动力越大。 ②温度：升高温度能提高化学反应速率，但工业合成氨温度不能太高的理由一是合成氨反应为放热反应，升高温度，转化率降低；二是400～500℃催化剂活性最大，升高温度，催化剂活性减弱。 【变式1·变考法】（2026·江苏泰州市中学·阶段考试）德国化学家格哈德·埃特尔的成就之一是证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨气的反应过程，因此获取了诺贝尔化学奖，该反应过程模拟示意图如图。关于合成氨工艺，下列说法正确的是 A．图①到图③的活化能减去图⑤到图③的活化能就是合成氨反应的反应热 B．反应中有极性键的断裂与形成 C．当温度、体积一定时，在原料气中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 D．合成氨反应使用的条件高温、高压是为了提高反应物的平衡转化率 【变式2·变思维】（2026·江苏·一模）DMF是良好的有机溶剂。二氧化碳加氢耦合DMA制DMF的主要反应(忽略其他副反应)为： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     3MPa下，将(DMA)的混合气匀速通过装有催化剂的反应管，DMA的转化率、DMF或的选择性随温度变化如图所示。 DMF的选择性。 下列说法不正确的是 A．DMF的平衡选择性随温度升高而增大 B．300℃时，的转化率为3% C．其他条件不变，在240∼350℃范围，出口处DMF的量随温度升高而不断减小 D．高效合成DMF，需研发低温下DMA转化率高和DMF选择性高的催化剂 【变式3·变题型】（2026·江苏南京·二模）氨气的合成与利用具有重要意义。 （1）工业合成氨中，、在催化剂表面的反应主要经过“吸附→反应→脱附”的历程，的吸附是反应的决速步骤，其吸附过程如图所示。 ①已知的活化能，的活化能，则的______。 ②催化剂活性受吸附量和吸附位点数等因素影响。300~500℃，的活性随温度升高而上升，其可能原因有______。 ③高温下，中含有会使暂时中毒，再用纯净的、混合气通过可恢复活性。使中毒的原因是______。 （2）合成尿素[]的主要反应为： 反应Ⅰ     反应Ⅱ     ①较高温度下，尿素易发生水解、缩合生成缩二脲[(]等副反应。尿素缩合生成缩二脲的化学方程式为______。 ②的分解压(一定温度下，分解达平衡时的体系总压)与温度的关系如图所示。尿素生产一般采用、的高压条件，采用高压的主要原因有______。 (3)催化还原是脱除烟气和柴油车尾气中的主要方法，反应为：   ①液氨的市场价格为3000元/吨，脱除烟气中1.0吨NO，所消耗的液氨成本为______元。 ②尿素溶液的结晶点与浓度的关系如图所示，将浓度为32.5%的尿素溶液以一定流速经管路喷入柴油车尾气管，可脱除尾气中的NO。尿素溶液浓度不宜过高的原因是______；使用尿素溶液代替液氨的优点是______。 考向3 考查反应物的配料比与转化率及选择性 例3（25-26·江苏南京·期末）硫酸工业尾气中可用CO处理并回收S，涉及的反应有： 反应I：   反应Ⅱ：COS(g)S(g)+CO(g)   恒压条件下，将1molSO2和3molCO充入装有催化剂的反应器中，SO2的平衡转化率以及COS和S的平衡选择性随温度的变化如图所示(X的平衡选择性  X为COS或S) 下列说法正确的是 A．曲线a表示S的平衡选择性 B．1400K下，反应达平衡时，n(CO)=1mol C．ΔH2<0 D．其它条件不变，使用催化剂，SO2的平衡转化率增大 【变式1·变载体】甲烷和水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应为 ① ② 在装有催化剂的密闭容器中，、时，若仅考虑上述反应，平衡时转化率和CO转化率随温度的变化如图所示。 CO转换率 下列说法正确的是 A．反应的焓变 B．曲线a表示平衡时转化率随温度的变化 C．850℃平衡时生成的比550℃平衡时生成的少 D．相同条件下，和总物质的量不变，越小，产量越高 【变式2·变考法】（2026·江苏·一模）和催化重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   一定条件下，和一定量的反应，若仅考虑上述反应，平衡时转化率及CO选择性随的变化曲线如图所示。 已知：CO选择性 下列说法正确的是 A．其他条件不变，加压有利于增大的平衡转化率 B．当，选择性下降，可能原因是增加水的量导致反应Ⅱ、反应Ⅲ平衡常数变大 C．当，随增加，生成的物质的量减少 D．当，平衡时的物质的量为2.106 mol 【变式3·变思维】（2026·江苏扬州·一模）CH4部分氧化重整与CH4-H2O-CO2重整联合制合成气(CO、H2)，涉及的反应如下 ①2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)  ∆H1=-71 kJ·mol-1 ②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)   ∆H2=+206 kJ·mol-1 ③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)  ∆H3=+247 kJ·mol-1 常压下，将一定比例混合气体［n(CH4):n(CO2):n(空气):n(H2O)=1:0.2:1.92:0.4］匀速通过装有催化剂的反应管中，出口处测算CH4的转化率、CO2的转化率及比值随温度变化的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．其他条件不变，增大体系压强会降低CH4的平衡转化率 B．800°C时，若=2、CO2的转化率约为40％，则H2O的转化率约为60％ C．联合制合成气相比单一氧化重整有利于调节产物中比值、提高能源利用率 D．800~840°C，若温度升高反应②转化率增加，其对产物比值影响程度小于反应③ 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（2025·江苏·高考真题）甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应： 反应Ⅰ   反应Ⅱ   反应Ⅲ   条件下，和发生上述反应达平衡状态时，体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是 A．时，的平衡转化率为20% B．反应达平衡状态时， C．其他条件不变，在范围，平衡时的物质的量随温度升高而增大 D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量 2．（2025·安徽·高考真题）下列实验操作能达到实验目的的是 选项 实验操作 实验目的 A 将铁制镀件与铜片分别接直流电源的正、负极，平行浸入CuSO4溶液中 在铁制镀件表面镀铜 B 向粗盐水中先后加入过量Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液 粗盐提纯中，去除Ca2+、Mg2+和SO杂质离子 C 向2mL0.1mol/LK2Cr2O7溶液中滴加5滴6mol/LNaOH溶液，再滴加5滴6mol/LH2SO4溶液 探究对如下平衡的影响： Cr2O72-+H2O2CrO+2H+ (橙色) (黄色) D 将有机物M溶于乙醇，加入金属钠 探究M中是否含有羟基 A．A B．B C．C D．D 3．（2025·江苏·高考真题节选）合成气(和)是重要的工业原料气。 （3）研究与不同配比的铁铈载氧体[是活泼金属，正价有]反应，气体分步制备原理示意如图甲所示。相同条件下，先后以一定流速通入固定体积的，依次发生的主要反应： 步骤Ⅰ   步骤Ⅱ   ①步骤Ⅰ中，产物气体积分数、转化率、与x的关系如图乙所示。时，大于理论值2的可能原因有 ；时，通入标准状况下的至反应结束，的选择性，则生成标准状况下和的总体积为 。 ②时，新制载氧体、与反应后的载氧体的X射线衍射谱图如图丙所示(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。步骤Ⅱ中，能与反应的物质有 (填化学式)。 ③结合图示综合分析，步骤Ⅰ中Fe2O3的作用、气体分步制备的价值： 。 4．（2025·山东·高考真题）在恒容密闭容器中，Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：T2温度时，Na2SiF6(s)完全分解；体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是 A．a线所示物种为固相产物 B．T1温度时，向容器中通入N2，气相产物分压仍为p1 C．p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp D．T1温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大 5. （2026·江苏·高考真题）含铷(Rb，ⅠA族元素)矿物黑云母生产的RbCl，可用于航空航天领域。黑云母化学式为，其中M为Rb或K。 （1）浮选分离。黑云母与十二胺()结合后会上浮，与其他矿物分离后回收，浮选示意如图。 已知：黑云母在水中表面带负电荷。 ①黑云母上浮，是因为十二胺中的___________(填“烃基”或“氨基”)具有疏水性。 ②黑云母的回收率随浮选时水的变化如图所示。酸性条件下浮选时，越低黑云母回收率越大的原因是___________________________。 （2）硫酸酸浸。黑云母具有层状结构，与硫酸反应得到硫酸盐和，酸浸时加入等金属离子进入层间，能将交换出来，产生的空隙有利于进入，提升酸浸效果。 ①某黑云母的化学式中，酸浸液中主要金属阳离子有、K+、、Mg2+、_____(填离子符号)。 ②其他条件不变，酸浸时添加同浓度的比浸出效果好，可能的原因是_______________。 （3）结晶焙烧。浸出液除杂后得到含、K+、、的混合溶液，蒸发浓缩、冷却结晶获得晶体(相关物质的溶解度曲线如图所示)，焙烧后获得。 ①为提高的回收率和纯度，结晶后，趁热过滤的适宜温度为_____℃。 ②将在700℃进行焙烧，分解仅得到和两种氧化物，该反应的化学方程式为__________________________。 （4）萃取转化。将含和的混合溶液多次萃取转化，获得RbCl和KCl混合溶液。已知：元素回收率为96%，K元素回收率为40%[回收率]。计算萃取转化所得溶液中的________(写出计算过程)。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $