专题05 化学反应的方向与调控 化学平衡常数 化学平衡的计算（期中真题汇编，天津专用）高二化学上学期

**基本信息** 聚焦化学反应方向、调控及平衡计算三大核心考点，汇编天津多区县期中真题，通过合成氨工业、碳转化等真实情境及浓度-时间曲线、平衡转化率图表，考查科学思维与综合计算能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|25题|反应方向（ΔH/ΔS判断）、工业调控（压强/催化剂选择）、平衡移动|结合生活实例（油锅灭火、牛奶冷藏）考查调控原理| |非选择题|8题|Kc/Kp计算、速率方程、图表分析（转化率-温度曲线）|以碳达峰、甲醇合成为情境，设计多设问综合题（如25题含平衡常数计算与反应方向判断）|

专题05 化学反应的方向与调控 化学平衡常数 化学平衡的计算 3大高频考点 考点01 化学反应的方向 考点02 化学反应的调控 考点03 化学平衡常数 化学平衡的计算 考点01 化学反应的方向 1.(2025-2026高二上·天津红桥·期中)已知反应：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)   ΔH=+akJ/mol (a>0)，则此反应 A. 高温下可自发进行 B. 低温下可自发进行 C. 任何条件下都可自发进行 D. 任何条件下都不可自发进行 【答案】A 【解析】ΔH-TΔS＜0的反应可自发进行，该反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)为气体体积增大的吸热反应，ΔH＞0、△S＞0，则高温时，ΔH-TΔS＜0，反应可自发进行； A正确； 2.(2025-2026高二上·天津市第二十中学·期中)现有两个热化学方程式： ①    ②    下列说法正确的是 A. 反应①②中都存在： B. 反应①一定不能自发进行 C. 从焓变的角度看，反应①能自发进行 D. 从熵变的角度看，反应②能自发进行 【答案】B 【解析】A．反应① ②均为液体与气体反应转化为液体的反应，均为熵减反应，即，A错误； B．的反应能自发进行，而反应①的、，则，反应①在任何温度下都不能自发进行，B正确； C．从焓变的角度看，放热反应()倾向于自发进行，而，吸热不利于反应自发进行，所以反应①不能自发进行，C错误； D．从熵变的角度看，熵增的反应(正向混乱度增大)倾向自发进行，而反应②的，熵减不利于反应自发进行，D错误； 故选B。 3.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)下列有关化学反应进行的方向和限度的说法中正确的是 A. ，平衡时若增加A的物质的量，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，正反应速率增大，平衡正向移动 B. 在常温下能自发进行，则该反应的 C. 对于反应，起始充入等物质的量的A和B，达到平衡时A的体积分数为n%，此时若给体系加压则A的体积分数不变 D. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中，在恒定温度下发生分解反应：，的体积分数不再改变，则反应已达平衡 【答案】C 【解析】A．反应中，A呈固态，平衡时若增加A的物质的量，活化分子百分数、单位体积内活化分子数、正反应速率都不改变，平衡不发生移动，A不正确； B．的ΔS＜0，在常温下能自发进行，则该反应的△H＜0，B不正确； C．反应中，反应前后气体的分子数相等，若给体系加压，平衡不发生移动，A的体积分数不变，C正确； D．对于反应，NH3、CO2的物质的量之比始终为2:1，不管反应是否达到平衡，CO2的体积分数始终保持不变，D不正确； 故选C。 4.(2025-2026高二上·天津蓟州·期中)下列说法中不正确的是 A. 放热反应不一定是自发反应 B. 冰吸热成为水是熵增过程 C. 非自发反应在任何条件下都不能发生 D. 熵减反应可能是自发反应 【答案】C 【解析】A．放热反应的ΔH，但若熵减较大且温度较高，可能导致ΔG>0，此时反应非自发，因此放热反应不一定是自发的，如CO的燃烧为放热反应，在常温常压下不能自发进行，故A正确； B．冰融化成水时，固态变为液态，分子混乱度增加，熵增大，故B正确； C．非自发反应在特定外界条件（如电解）下可被驱动发生，因此“任何条件都不能发生”错误，故C错误； D．熵减反应若伴随放热，在较低温下可能满足ΔG<0，成为自发反应，如为熵减的反应，但常温常压能自发进行，故D正确； 选C。 5.(2025-2026高二上·天津河北·期中)25℃和时，   ，该反应能自发进行的原因是 A. 是吸热反应 B. 是放热反应 C. 是熵减少的反应 D. 熵增大效应大于焓效应 【答案】D 【解析】A．吸热反应不利于自发进行，A错误； B．该反应的△H>0，是吸热反应，B错误； C．该反应是气体增加的反应，是熵增加的反应，C错误； D．该反应是熵增加的吸热反应，熵增加有利于自发进行，吸热不利于自发进行，能自发进行的原因是熵增大效应大于焓效应，D正确； 答案选D。 6.(2025-2026高二上·天津河西·期中)下列变化中，属于熵减的是 A. 干冰的升华 B. 蔗糖在水中溶解 C. 受热分解 D. 乙烯聚合为聚乙烯 【答案】D 【解析】A．干冰升华是固体变为气体，混乱度升高，属于熵增变化，A不符合题意； B．蔗糖溶解后分散为溶液中的分子，混乱度增大，属于熵增变化，B不符合题意； C．NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2和H2O（气态），气体增多导致熵增，C不符合题意； D．乙烯聚合为聚乙烯时，小分子变为长链大分子，气体转化为固体，有序性增强，混乱度降低，属于熵减，D符合题意； 故答案选D。 考点02 化学反应的调控 1.(2025-2026·高二上天津南开·期中)合成氨工业中采用了物质循环操作，主要的目的是 A. 降低氨的沸点 B. 增大化学反应速率 C. 提高N2和H2的利用率 D. 提高平衡混合物中氨的含量 【答案】C 【解析】由于合成氨的反应方程式是：N2+3H2⇌2NH3，该反应是可逆反应，反应物只能部分转化成氨气，所以通过采用循环操作，大大提高了原料氮气、氢气的利用率，所以正确的是C。 答案选C。 2.(2025-2026高二上·天津蓟州·期中)合成氨工业中 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，选择适宜的压强时，不需要考虑的因素是 A. 反应速率 B. 平衡移动 C. 设备成本 D. 催化剂活性 【答案】D 【解析】 A．该反应为有气体参与的反应，因此增大压强，各物质的浓度增大，反应速率加快，提高氨气的生成速率，这是需要考虑的因素，故A不选； B．该反应为反应前后气体的总量发生变化的反应，因此增大压强，平衡右移，有利于氨高氨气的生成，这是需要考虑的因素，故B不选； C．增大压强，需要设备耐压能力要大，就要考虑到制造耐压设备的成本，这是需要考虑的因素，故C不选； D．催化剂的活性与温度有关，与压强没有关系，选择适宜的压强时，不需要考虑催化剂的活性，故D可选； 故选D。 3.(2025-2026高二上·天津河北·期中)哈伯工业合成氨的流程如图，为提高原料平衡转化率采取的措施是 A. ①②③④⑤ B. ②③④⑤ C. ②④⑤ D. ②③④ 【答案】C 【解析】由题目可知，哈伯工业合成氨首先是将原料气体净化；再进行加压，加入催化剂通入反应釜，得到粗产品；再将粗产品净化分离得到。若想要提高平衡转化率，在不增加原料的前提下，需要使得反应正向进行，即可以提高转化率。①净化干燥的目的是去除杂质防止催化剂中毒，不影响化学平衡，无法提高原料平衡转化率，①错误；②对于的平衡来说，增加压强，平衡向体积减小的方向进行，即正向进行，可以提高原料平衡转化率，②正确；③催化反应中，催化剂不影响平衡，反应（）为放热反应，故500℃高温会使得反应逆向进行，降低转化率，③错误；④液化分离NH3，降低生成物浓度使平衡正向移动，提高平衡转化率，④正确；⑤未反应的和再循环，提高了原料的利用率，可视为提高了总转化率，⑤ 正确。 【解析】 由分析可知，② ④ ⑤ 均正确，故答案选C。 4.(2025-2026高二上·天津红桥·期中)化学反应广泛联系生活、生产及研究领域。下列叙述与化学反应调控无关的是 A. 油锅起火，盖上锅盖灭火 B. 高炉炼铁将矿石粉碎 C. 生产糖果，加入食用色素 D. 鲜牛奶冷藏，冷链运输 【答案】C 【解析】A．盖上锅盖隔绝氧气，终止燃烧反应，属于调控反应条件，A不符合； B．粉碎矿石增大接触面积，加快反应速率，属于调控措施，B不符合； C．加入食用色素仅改变颜色，未影响化学反应速率或限度，与调控无关，C符合； D．低温减缓微生物反应速率，属于调控反应条件，D不符合； 故选C。 考点03 化学平衡常数 化学平衡的计算 1.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)在一定温度下反应 向逆方向进行，则此时Q与K 的关系是 A. Q>K B. Q=K C. Q<K D. 无法判断 【答案】A 【解析】反应 向逆方向进行，说明浓度商大于K，答案选A。 2.(2025-2026高二上·天津市第四十七中学·期中)臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) 。不同温度下，在三个容器中发生上述反应，相关信息如下表及图所示，下列说法正确的是 容器 甲 乙 丙 容积/L 1 1 2 反应物起始量 2mol NO2，1molO3 2mol NO2，1molO3 2mol N2O5，2molO2 温度 T1 T2 T2 A. 0~10min内甲容器中反应的平均速率： mol·L-1·min-1 B. T1＜T2， C. 平衡时浓度： D. ℃时，若起始时向容器甲中充入2 mol、1 mol、2 mol和2 mol，则脱硝反应达到平衡前，(正)(逆) 【答案】D 【解析】A．由图，0～10min内甲容器中N2O5的浓度变化量为0.2mol•L-1，2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，则消耗NO2浓度0.4mol/L，反应速率(NO2)===0.04mol/(L•min)，A错误； B．由图象可知，乙比甲先达到平衡，平衡后N2O5(g)浓度比甲小，根据先拐先平数值大，则乙的温度较高，T1＜T2，平衡逆向移动，即正反应是放热反应，ΔH＜0；B错误； C．由题干信息可知，乙、丙两容器达到的平衡为等效平衡，即平衡时N2O5浓度：c乙(N2O5)=c丙(N2O5)，C错误； D．由甲容器三段式分析可知： ，T1温度下该反应的平衡常数为K===0.5，若起始时向容器甲中充入2mol NO2、1mol O3、2mol N2O5和2mol O2，计算浓度商Qc==1＞K，则此时反应逆向进行，则脱硝反应达到平衡前，(正)(逆)，D正确； 故答案为：D。 3.(2025-2026高二上·天津市第二十中学·期中)向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：xA(g)+B(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下表和下图表示 容器 甲 乙 丙 容积 0.5L 0.5L 1.0L 温度／℃ T1 T2 T2 反应物起始量 0.5molA   1.5 molB 0.5 molA   1.5 molB 2.0 molA   6.0 molB 下列说法不正确的是 A. 由图可知：T1＜T2，且该反应为放热反应 B. T2时该反应的平衡常数K=0.8 C. 10min内甲容器中反应的平均速率v(B)=0.05mol·(L·min)-1 D. T1℃，若起始时甲容器中充入1.5molA、0.5molB，平衡时B的转化率为25% 【答案】D 【解析】A．从甲乙比较，体积和初始投料一样，但乙的速率快，说明T2＞T1，又由于平衡时C的浓度乙小，说明升温平衡左移，说明该反应为放热反应，故A项正确； B．由乙和丙分析，投料加入为原先的四倍，体积变为原先的两倍，平衡时C的浓度为原先的两倍，说明平衡是等效平衡，说明压强对该反应的平衡没有影响，故x为1，再由乙分析，平衡时的浓度c(A)=0.5mol/L，c(B)=2.5mol/L，c(C)=1mol/L，故平衡常数K==0.8，故B项正确； C．由图可知，10min内甲容器中生成的C的浓度为1.0mol/L，根据方程式可知反应的B的浓度为0.5mol/L，故平均速率v(B)=0.05mol·(L·min)-1，故C项正确； D．T1℃，由甲可列出下式： ，故K==4， T1℃，若起始时甲容器中充入1.5molA、0.5molB，可列出下式： ，故Qc==，若平衡时B的转化率为25%，则x=0.0625，但Qc4，故D项错误； 故答案为D。 4.(2025-2026高二上·天津和平·期中)研究反应，温度为时，在两个体积均为的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中的物质的量分数与反应时间的关系如下表： 容器编号 起始物质 0 40 50 60 70 80 Ⅰ ， 0 50 68 76 80 80 Ⅱ 100 90 84 81 80 80 研究发现上述反应中：，，其中，为常数。下列说法正确的是 A. 容器Ⅰ中前内 B. 在时，容器Ⅰ中的转化率为 C. 温度为时，该反应 D. 若平衡时再向容器Ⅱ中加入物质的量均为的、、，反应逆向进行 【答案】C 【解析】温度为T时，均为1L的密闭容器中进行实验，氢气和碘蒸气反应为：；容器Ⅱ中达到平衡时，=80%，则碘化氢的物质的量为1mol×80%=0.8mol，反应的碘化氢为0.2mol； 密闭容器的体积为1 L，则； 【解析】 A．反应为气体分子数不变的反应，容器Ⅰ中40s时，=50%，则碘化氢的物质的量为（0.5mol+0.5mol）×50%=0.5mol，平均速率， A错误； B．在时，容器Ⅰ中=80%，则碘化氢的物质的量为（0.5mol+0.5mol）×80%=0.8mol，则反应0.4mol碘单质，的转化率为， B错误； C．反应为气体分子数不变的反应，平衡时正逆反应速率相等，则=，则，C正确； D．若平衡时再向容器Ⅱ中加入物质的量均为的、、，密闭容器的体积为1 L，则，反应正向进行，D错误； 故选C。 5.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)在恒容密闭容器中通入并发生反应：，温度、下X的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是 A. ，ΔH>0 B. M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率增大 C. N点的逆反应速率大于M点的正反应速率 D. 下，时间内， 【答案】B 【解析】A．根据图可知，温度为T1先到达平衡，所以，温度越高，平衡时X的物质的量浓度越大，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向吸热反应方向移动，故逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，A错误； B．在M点时再加入一定量X平衡会向正反应移动，但到新平衡时结果变化的考虑可运用等效平衡去理解。先设在恒温恒压下，M点再加入X，到平衡时，两平衡等效。则X的转化率相等。题目要求恒容，可以理解为在恒压基础上压缩容器的体积达到恒容，此时平衡会向正向移动，使X的转化率增大。所以在恒温恒容下在M点加入X，会使X的转化率增大，B正确； C．N点未平衡，M点是平衡点，温度越高反应速率越大，已知，则M点的正反应速率大于N点的逆反应速率，故C错误； D．下，在时间内，X的浓度变化为，则Y的浓度变化为，故D错误； 故答案选B。 6.(2025-2026高二上·天津市第一中学·期中)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s) + CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×物质的量分数。下列说法正确的是 A. 550℃时，若充入惰性气体，v正、v逆 均减小，平衡不移动 B. 650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为40.0% C. T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡不移动 D. 925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0·p总 【答案】C 【解析】A．恒温恒压条件下，当550℃时，若充入惰性气体，引起体积增大，使得各气体反应物浓度减小，引起反应速率减慢，因此v正、v逆 均减小；恒温恒压条件下，充入与反应无关的气体，等效于减压，C(s) + CO2(g)2CO(g)平衡向正反应方向移动，故A错误； B．根据图像可知在650℃时，反应达平衡后CO的体积分数是40%，则CO2的体积分数为60%，假设平衡时总物质的量是1mol，则反应生成n(CO)=0.4mol，n(CO2)=0.6mol，根据方程式可知Δn(CO)=2Δn(CO2)，因此反应消耗的二氧化碳的物质的量Δn(CO2)==0.2mol，因此α(CO2)=×100%=25.0%，故B错误； C．T℃时，平衡时CO2和CO的体积分数都是50%，若充入等体积的CO2和CO，Q=K，化学平衡不移动，故C正确； D．925℃时，反应达平衡后CO的体积分数是96%，则CO2的体积分数为4%，根据恒温恒压条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，因此化学平衡常数Kp===23.04·p总，故D错误； 选C。 7.(2025-2026高二上·天津和平·期中)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp)。已知反应CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)，在t℃时的平衡常数Kp=a，则下列说法正确的是（       ） A. Kp= B. 升高温度，若Kp增大，则该反应为放热反应 C. 该反应达到平衡状态后，增大压强，平衡向左移动，Kp不变 D. t℃时，反应CH4(g)＋H2O(g)CO2(g)＋2H2(g)的平衡常数Kp=a 【答案】C 【解析】A．根据平衡常数的定义可知：Kp应等于生成物气体的分压的幂的乘积与反应物气体的压强的幂的乘积之比，，A错误； B．升高温度，若Kp增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应，B错误； C．平衡常数只与温度有关，与其他因素无关，故增大压强时Kp不变，C正确； D．当化学方程式中的计量数变为原来的一半时，根据平衡常数的计算式可知平衡常数应为原平衡常数开平方，即Kp=，D错误； 答案选C。 8.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)由γ-羟基丁酸生成γ-丁内酯的反应为：HOCH2CH2CH2COOH+H2O   ΔH<0，在25℃时，γ-羟基丁酸水溶液的初始浓度为0.180 mol·L-1，测得γ-丁内酯的浓度随时间变化的数据如图所示：下列说法错误的是 A. 在80～100min内，以γ-丁内酯的浓度变化表示的反应速率为5×10-4 mol/(L·min) B. 在25℃时，该反应的平衡常数K=2.75 C. 若将γ-羟基丁酸的初始浓度降低，体系中水含量增多，γ-羟基丁酸的平衡转化率增大 D. 使用非水溶剂及时分离出γ-丁内酯，有助于提高γ-丁内酯的平衡产率 【答案】C 【解析】A．在80～100 min内，γ-丁内酯的浓度变化量Δc=0.081 mol/L-0.071 mol/L=0.01 mol/L，则用γ-丁内酯的浓度变化表示反应速率v(γ-丁内酯)===5×10-4 mol/(L·min)，故A正确； B．由图中数据可知，25℃时，该反应的平衡常数K===2.75，故B正确； C．设转化率为α，该反应的平衡常数K==，温度不变平衡常数不变，若将γ-羟基丁酸的初始浓度降低，体系中水含量增多，γ-羟基丁酸的平衡转化率不变，故C错误； D．将反应溶剂更换为非水溶剂，及时分离出γ-丁内酯，降低产物浓度，能够使上述平衡正向移动，有助于提高γ-丁内酯的平衡产率，故D正确； 选C。 9.(2025-2026高二上·天津河西·期中)某温度下将和充入密闭的容器中发生反应，该反应的图像如图所示，时刻测定容器内HI的物质的量为1mol。时，保持等温等容，抽取0.5molHI．下列有关叙述正确的是 A. 时刻，抽取HI的瞬间，在图像上的变化是c点 B. 混合气体的密度保持不变，反应达到平衡状态 C. 时刻，抽取HI后再次达到平衡，HI的质量分数减小 D. 该温度下，反应的平衡常数的值为2.25 【答案】D 【解析】A．时刻，抽取HI的瞬间，生成物的浓度瞬间减小，但是反应物的浓度瞬间是不变的，因此瞬间不变，则在图像上的变化应该是b点，故A错误； B．该反应均为气体，因此反应的总质量不变，且为等容即体积不变，根据可知，密度为定值，不能用密度判断是否达到平衡状态，故B错误； C．该反应生成物只有一种且为气体，时刻，抽取HI相当于减小压强，平衡不移动，HI的质量分数不变，故C错误； D．时刻测定容器内HI的物质的量为1mol，根据反应方程式的系数可知，和各剩下1.5mol，该反应前后气体物质的系数之和不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，故该温度下的平衡常数，故D正确； 故答案选D。 10.(2025-2026高二上·天津河西·期中)关于反应   ，下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 及时分离可以提高氯气的转化率，减少达平衡的时间 C. 反应达平衡后加压，平衡逆向移动，平衡常数减小 D. 上述反应中每生成28gCO，转移电子的数目约为 【答案】D 【解析】A．反应中气体物质的量从2 mol（Cl2）增加到3 mol（TiCl4+CO），熵增，ΔS>0，A错误； B．及时分离TiCl4会促使反应正向进行，提高Cl2转化率，但生成物的浓度降低，反应速率减小，达到平衡的时间变长，B错误； C．加压使平衡逆向移动（气体体积减小方向），但平衡常数仅与温度有关，温度不变则K不变，C错误； D．生成28 g CO（1 mol），对应2 mol CO时转移4 mol e-，故1 mol CO转移2 mol e-，数目为2×6.02×1023=1.204×1024，D正确； 故答案选D。 11.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)在其他条件不变时，只改变某一条件，化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)的平衡的变化图像如下(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)，据此分析下列说法正确的是 A. 在图像反应Ⅰ中，说明正反应为吸热反应 B. 在图像反应Ⅰ中，若p1>p2，则此反应的ΔS>0 C. 在图像反应Ⅱ中，说明该正反应为吸热反应 D. 在图像反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应能自发进行 【答案】D 【解析】A项，图像反应I中任取一曲线，图中随着温度的升高反应物的平衡转化率减小，升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，错误； B项，在图像反应I的横坐标上任取一点，作横坐标的垂直线与两曲线相交，若p1>p2，增大压强反应物的平衡转化率增大，增大压强平衡向正反应方向移动，则a+1c，ΔS0，错误； C项，图像反应II中T1先出现拐点，T1反应速率快，T1T2，T1平衡时n（C）小于T2平衡时n（C），升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，错误； D项，图像反应III增大压强平衡不移动，则a+1=c，若T1>T2，升高温度A的转化率减小，升高温度平衡向逆反应方向移动，则ΔH0，该反应能自发进行，正确； 答案选D。 12.(2025-2026高二上·天津和平·期中)逆水气变换反应：   。一定压力下，按、物质的量之比投料，、温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，、温度时反应速率常数k分别为、。下列说法错误的是 A.  B. 、温度下达平衡时反应速率的比值： C. 温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线发生变化 D. 温度下，改变初始投料比例，不可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同 【答案】B 【解析】由图可知，T1比T2反应速率快，则T1＞T2；T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时；由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1，则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。 【解析】 A．根据分析，T1比T2反应速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知k1＞k2，A正确； B．反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2)，则，T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时，则，B错误； C．温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化，C正确； D．T2温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同，D正确； 故选B。 13.(2025-2026高二上·天津和平·期中)某温度下，反应在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是 A. 增大压强，，平衡常数增大 B. 加入催化剂，平衡时的浓度增大 C. 恒容下，充入一定量的，的平衡转化率增大 D. 恒容下，充入一定量的，达平衡后的浓度比原平衡大 【答案】D 【解析】A．增大压强，正反应速率增加幅度大于逆反应，但平衡常数只与温度有关，温度不变则K不变，A错误； B．催化剂同等加快正逆反应速率，不影响平衡浓度，B错误； C．恒容充入H2O(g)，平衡右移，但H2O的初始量增加更多，其转化率反而降低，C错误； D．恒容充入CH2=CH2(g)，新平衡时其浓度虽部分消耗，但仍高于原平衡浓度，D正确； 故选D。 14.(2025-2026高二上·天津市双菱中学·期中)向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是     A.  B. 反应速率： C. 点a、b、c对应的平衡常数： D. 反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】A．一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则，故A正确； B．b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，平衡正向移动，甲烷的转化率增大，生成物的浓度增大，则在相同温度下反应速率：，故B错误； C．由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大；温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：，故C正确； D．该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确； 答案选B。 <video allowfullscreen="true" controls duration="512" file-size="32602115" poster="https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/6/16/3260900840505344/3260908170469376/EXPLANATION/95b217eaba06495b85b9e7a9978181b2.png" preload="false" resolution="1920x1080" src="https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/6/16/3260900840505344/3260908170469376/EXPLANATION/95b217eaba06495b85b9e7a9978181b2.mp4" title="2023年湖南卷化学第13题.mp4" preload="metadata" controls> 15.(2025-2026高二上·天津宁河·期中)工业上有一种“降碳”方法是用生产燃料甲醇：。保持温度不变，在容积为2L密闭容器中，充入1mol和3mol在一定条件下发生反应，测得、和的物质的量随时间的变化如图所示： （1）计算3min内用氢气表示的该反应的反应速率　　　　　　　　；3min时，该反应的正反应速率　　　　　　　　逆反应速率(填：“>”、“＜”或“=”)。 （2）10min反应时达平衡，氢气的转化率为　　　　　　　　。当反应达平衡后，维持温度和压强不变，改变其它条件使反应速率增大，采取的措施　　　　　　　　(写一条即可)。 （3）下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________。 A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 B. 的消耗速率等于的消耗速率 C. 和的浓度之比保持不变 D. 不再改变 （4）有利于提升化学反应速率且提高平衡时转化率的措施有　　　　　　　　(填序号)。 a．持续升高温度　　　b．缩小容器容积，增大压强 c．使用催化剂　　　　d．适当增大的浓度 （5）研究温度对甲醇产率的影响时发现，在，保持原料气中和的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示，则该反应的　　　　　　　　0(填“>”、“＜”或“=”，下同)，比较该反应在210℃和290℃时的平衡常数大小：　　　　　　　　。 【答案】（1）①     ② >     （2）① 75%    ② 催化剂     （3）ABD     （4）bd     （5）① <    ② >      【解析】(1)由图可知，3min内的物质的量减少了1.00mol-0.50mol=0.50mol，则。根据反应速率之比等于化学计量数之比，。3min时反应物仍在消耗，生成物仍在增加，反应正向进行，故正反应速率大于逆反应速率； (2)10min时反应达到平衡，的物质的量减少了1.00mol-0.25mol=0.75mol。根据化学方程式，消耗的的物质的量为。氢气的转化率为。维持温度和压强不变，要增大反应速率，最有效的措施是使用催化剂； (3)A．该反应前后气体总质量不变，但气体总物质的量减小，因此混合气体的平均相对分子质量在反应过程中逐渐增大，当其保持不变时，说明反应达到平衡状态，A正确； B．的消耗速率代表正反应速率，的消耗速率代表逆反应速率，两者之比等于化学计量数之比，说明正逆反应速率相等，达到平衡状态，B正确； C．和均为生成物且初始量为0，反应过程中两者的浓度之比始终为，不能说明达到平衡状态，C错误； D．该表达式为浓度商的倒数，在反应过程中不断变化，当其不再改变时，说明各物质的浓度不再改变，反应达到平衡状态，D正确； 故选ABD； (4)a．持续升高温度，反应速率增大，但该反应为放热反应，平衡逆向移动，转化率降低，错误； b．缩小容器容积增大压强，反应速率增大，且该反应正向气体分子数减小，平衡正向移动，转化率提高，正确； c．使用催化剂能增大反应速率，但平衡不移动，转化率不变，错误； d．适当增大的浓度，反应速率增大，平衡正向移动，转化率提高，正确； 故选bd； (5)由图可知，随着温度升高，平衡时甲醇的产率降低，说明升高温度平衡逆向移动。根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为放热反应，。由于正反应放热，温度越高平衡常数越小，因此。 16.(2025-2026高二上·天津市第四十七中学·期中)高温下，已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：1000℃，；1150℃，；1300℃，。请回答下列问题： （1）在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数与反应热： 反应1：       反应2：       反应3：       反应1的平衡常数的表达式　　　　　　　　　　　。 反应3的与、的关系是　　　　　　　　　　　。 （2）一定温度下，反应中的某一基元反应，其能量变化如图所示；表示反应物分子中旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。 该基元反应的活化能为　　　　　　　　　　　kJ·mol-1，　　　　　　　　　　　kJ·mol-1. （3）一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，发生反应：。已知达到平衡后，降低温度，A的体积分数减小。该反应的反应速率v随时间t的关系如图所示。 ①据图判断，在时刻改变的外界条件是　　　　　　　　　　　。 ②a、b、c对应的平衡状态中，C的体积分数最大的是状态　　　　　　　　　　　。(用图中的a、b、c填空) （4）写出AlCl3溶液和Na2S溶液反应的离子方程式　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）①     ②      （2）① 21.5    ② ＋7.5     （3）① 升高温度    ② a     （4）2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑      【解析】(1)根据平衡常数的定义可知，反应1的平衡常数的表达式：K1=，根据盖斯定律可知，反应3=反应1-反应2，可知ΔH3=ΔH1-ΔH2，故答案为：；ΔH1-ΔH2； (2)活化能为反应物与过渡态的能量差，所以该基元反应的活化能为21.5kJ/mol；焓变=生成物的能量-反应物的能量=+7.5kJ/mol，故答案为：21.5；+7.5； (3)① 降低温度，A的体积分数减小，即降温平衡正向移动，则正反应为放热反应，在t3时刻，正逆反应速率瞬间均增大，则可能为升温或加压，逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，而加压平衡正向移动，升温平衡逆向移动，故改变的外界条件是：升高温度，故答案为：升高温度； ② 在t3时刻改变条件，平衡逆向移动，C的体积分数减小，t5时刻改变条件，正逆反应速率相等，平衡不移动，则 a、b、c对应的平衡状态中，C的体积分数最大的是状态a，故答案为：a； (4)AlCl3溶液中Al3+水解使溶液显酸性，Na2S溶液中S2-水解使溶液显碱性，AlCl3溶液和Na2S溶液混合发生彻底双水解反应，该反应的离子方程式为：2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑。 17.(2025-2026高二上·天津和平·期中)氢能的开发和利用是当今化学研究的热点。 （1）乙醇水蒸气重整制氢。 主反应为。 该反应正反应、逆反应的活化能大小关系为：(正)　　　　　　　(逆)(填“>”“<”或“=”)；高温下能自发进行的原因是　　　　　　　。 （2）甲烷与二氧化碳反应可制取氢气和一氧化碳，涉及到下列反应：。某温度下发生该反应，若起始时2 L恒容器中充入1 mol CH4和1 mol CO2，5 min达到平衡时的压强为反应前的1.6倍。则该温度下，反应达平衡，用H2表示0~5 min内该反应的平均反应速率为　　　　　　　，CH4的转化率为　　　　　　　。 （3）用氢气与二氧化碳可以合成原料甲醇。反应为：，一定温度下，向某容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，假设只发生上述反应，一段时间后达到平衡。关于上述反应体系的分析，下列说法正确的是_______。 A. 当时，反应达到平衡状态 B. 恒温恒容下，当混合气体的压强恒定时，反应达到平衡状态 C. 保持容器的容积不变，向体系中充入氩气，平衡不移动 D. 改加高效催化剂，可以提高CO2的平衡转化率 （4）若在容积为1 L的密闭容器中加入1 mol CO2和1.4 mol H2，在催化剂的作用下，发生的反应如下： ① ②，10 min后体系达到平衡，此时CO2的转化率为20%，CH3OH的选择性(CH3OH的选择性=)为50%，则反应①的平衡常数K=　　　　　　　。 （5）CO2/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。 ①HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成　　　　　　　(填化学式)。 ②研究发现：其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是　　　　　　　。 【答案】（1）① ＞    ② 该反应的S＞0     （2）① 0.12mol/(L·min)    ② 60%     （3）BC     （4）0.025     （5）① HD    ② 提高释放氢气的速率，提高释放出氢气的纯度      【解析】(1)① 主反应为C2H5OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)ΔH=+173.35kJmol-1，反应为吸热反应，结合反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能知，Ea(正)＞Ea(逆)，高温下能自发进行说明ΔH-TΔS＜0，而该反应的ΔH＞0，从焓变角度看，反应不倾向于自发，那么该反应高温下能自发进行的原因是S＞0。 (2)某温度下发生该反应，若起始时2 L恒容器中充入1 mol CH4和1 mol CO2，5 min达到平衡时的压强为反应前的1.6倍，根据三段式分析： ，恒温恒容密闭容器中压强之比等于气体的总物质的量之比，则有：，解得x=0.6，该温度下，反应达平衡，用H2表示0~5 min内该反应的平均反应速率为===0.12mol/(L·min)，CH4的转化率为=60%。 (3)A．化学平衡的本质特征为正、逆反应速率相等，结合化学反应速率之比等于化学计量系数之比可知，当时反应达到化学平衡，故当时，反应未达到平衡状态，A错误； B．由题干方程式可知，该反应前后气体的系数之和不相等，即恒温恒容下，反应过程中混合气体的压强一直在改变，则当混合气体的压强恒定时，说明反应达到平衡状态，B正确； C．保持容器的容积不变，向体系中充入氩气，各反应物的浓度和生成物的浓度保持不变，即正、逆反应速率不变，仍然相等，则平衡不移动，C正确； D．催化剂只能改变化学反应速率，不能使化学平衡发生移动，故改加高效催化剂，不可以提高CO2的平衡转化率，D错误； 故答案为BC； (4)若在容积为1 L的密闭容器中加入1 mol CO2和1.4 mol H2，在催化剂的作用下，10 min后体系达到平衡，此时CO2的转化率为20%，CH3OH的选择性(CH3OH的选择性=)为50%，则有三段式分析： ， ，即平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为：0.8 mol/L、1.0 mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L，则反应① 的平衡常数K===0.025，故答案为：0.025； (5)①H、D是氢元素的同位素，由HCOOH分解生成CO2和H2可推出HCOOD催化释氢生成CO2和HD，故答案为HD； ②HCOOK是强碱弱酸盐，其水解反应为，溶液呈碱性，生成的能吸收产物，促进反应进行，从而提高氢气的释放速率，提高释放出氢气的纯度。 18.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)回答下列问题。 （1）甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知：         由上述方程可知甲醇的燃烧热为　　　　　　　； （2）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出的热量。写出该反应的热化学方程式：　　　　　　　。 （3）工业上常用和合成甲醇：   ΔH<0。在恒容密闭容器中充入和，反应过程中测得测得(甲醇)与时间的关系如图所示。 ①在温度下，内用表示的反应速率　　　　　　　。 ②②图中　　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)，判断理由是　　　　　　　。 ③温度下，该反应的平衡常数　　　　　　　，达到平衡后向容器中再充入CO、、各1mol，此时反应　　　　　　　_进行(填“正向”或“逆向”)。 （4）下列措施中，既能提高反应速率又能提高CO平衡转化率的是_______ (填字母)。 A. 升高温度 B. 增大压强 C. 使用高效催化剂 D. 及时分离出 【答案】（1）764.7 kJ∙mol-1     （2）      （3）①     ② <    ③ 温度下反应先达到平衡，反应速率更快，故温度更高    ④ 0.25    ⑤ 正向     （4）B      【解析】(1)已知：①    ②    1molCH3OH完全燃烧生成液态水的化学方程式为，根据盖斯定律，由①+② 得反应　，答案为764.7 kJ∙mol-1； (2)0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应，生成氮气和水蒸气，放出256kJ的热量，32g肼燃烧放热640kJ；肼燃烧的热化学方程式为： ； (3)① 在温度下，10min时，甲醇浓度为1mol/L，则内用表示的反应速率＝； ② 由图可知，温度下反应先达到平衡，反应速率更快，故温度更高，故<； ③温度下，平衡时甲醇为1mol/L，由三段式： ＝0.25，达到平衡后向容器中再充入CO、、各1mol，Qc＝，此时反应正向进行； (4)A．升高温度化学反应速率加快，但反应是放热反应，平衡逆向移动，CO平衡转化率降低，A不符合； B．增大压强化学反应速率加快，且反应向气体体积缩小的正方向移动，CO平衡转化率增大，B符合； C．使用高效催化剂化学反应速率增大，但平衡不移动，CO平衡转化率不变，C不符合； D．及时分离出，浓度减小，反应速率减小，平衡正向移动，D不符合； 答案选B。 19.(2025-2026高二上·天津河西·期中)℃时，在容积为1L恒容密闭容器中，通入一定量的，发生反应，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。 （1）在，该反应的平均速率为　　　　　　　　　　　。 （2）该温度下，反应平衡常数的值为　　　　　　　　　　　。 （3）不能说明反应达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　。 a．混合气体的摩尔质量不变                      b． c．混合气体的颜色不变                            d． （4）下图是实验小组在常温时探究压强对平衡移动的影响，将一定量的充入注射器中后封口，在拉伸和压缩注射器的过程中(忽略能量损失)气体透光率随时间的变化曲线如图，回答问题： ①a点的操作是　　　　　　　　　　　注射器(填“压缩”或“拉伸”)，d点与a点相比，：d　　　　　　　　　　　a(填“大于”或“小于”)。 ②综合分析，a、b、c三点透光率先减小后增大的原因　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）0.36     （3）bd     （4）① 压缩    ② 大于    ③ 体积瞬间减小，急剧增大，因此透光率快速降低；压强增大使平衡逆向移动，转化为，浓度逐渐减小，透光率缓慢增大      【解析】(1)在时段，反应速率为，故答案为：， (2)由图中数据可知，反应的平衡常数，故答案为：0.36； (3)a．反应中气体总质量不变，但物质的量变化，因此摩尔质量是变量。当M不变时，说明n不变，反应达到平衡，a不符合题意； b．平衡时各物质浓度与初始浓度、转化率有关，只是某一时刻的浓度关系，且未标明方向，不能说明反应达到平衡，b符合题意； c．是有色气体，颜色深浅与的浓度成正比。颜色不变说明的浓度不变，反应达到平衡，c不符合题意； d．反应速率的平衡标志是 “正逆速率之比等于化学计量数之比”。正确的比例应为：，选项中比例错误，不能说明反应达到平衡，d符合题意； 故答案选bd； (4)① a点后透光率突然降低，可知突然增大，a点的操作是压缩注射器；d 点是压缩后的平衡状态：压缩使平衡逆向移动（减小），但最终仍大于压缩前（a点）的初始浓度，因此：d 大于 a，故答案为：压缩；大于； ② 体积瞬间减小，急剧增大，因此透光率快速降低；压强增大使平衡逆向移动转化为，浓度逐渐减小，透光率缓慢增大，直至达到新平衡，故答案为：体积瞬间减小，急剧增大，因此透光率快速降低；压强增大使平衡逆向移动，转化为，浓度逐渐减小，透光率缓慢增大。 20.(2025-2026高二上·天津市第四十七中学·期中)2030年实现“碳达峰”，2060年达到“碳中和”的承诺，体现了我国对大气治理责任。 Ⅰ、二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。(K为化学平衡常数) ①       ②       ③       （1）反应①自发进行的条件是　　　　　　　　　　　(“高温”或“低温”或“任意温度”)。 （2）将2 mol和1 mol充入某容积不变的绝热密闭容器中，只发生反应③。下列不能判断反应③达到平衡的是　　　　　　　　　　　。 A．容器内温度不再变化 B．混合气体的密度保持不变 C．容器内和和两种气体的浓度之比不再变化 D．容器内压强不再变化 E．混合气体的平均相对分子质量保持不变 Ⅱ、在容积为2.0L的密闭容器中，通入一定量的，发生反应：   。100℃时，各物质浓度随时间变化如下图所示。 （3）60s内，　　　　　　　　　　　。 （4）欲提高的平衡转化率，理论上可以采取的措施为　　　　　　　　　　　。 A．增大压强       B．升高温度       C．加入催化剂       D．加入       E．加入 （5）100℃时，在容器中按初始浓度 mol/L、 mol/L投料，反应　　　　　　　　　　　进行(填“正向”或“逆向”)。 （6）已知反应：(红棕色)(无色)   ，将一定量的充入注射器后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　(填序号)。 ①b点的操作为拉伸注射器 ②d点 ③c点与a点相比，增大，减小，若容器绝热，则平衡常数 ④若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则 【答案】（1）低温     （2）BE     （3）0.001 mol·L-1·s-1     （4）B     （5）正向     （6）② ④      【解析】(1)反应① 是，的反应，根据分析，则自发进行的条件是低温；故答案为：低温。 (2)将2 mol和1 mol充入某容积不变的绝热密闭容器中，只发生反应③ ， A．反应③ 是吸热反应，气体系数前后相等的反应，该容器是绝热密闭容器，容器温度在不断变化，当容器内温度不再变化，说明已经达到平衡，故A不符合题意； B．密度等于气体质量除以容器体积，气体质量不变，容器体积不变，密度始终不变，因此当混合气体的密度保持不变，不能说明达到平衡，故B符合题意； C．开始将2 mol和1 mol充入容器，两者消耗的量之比是1：1，剩余的物质的量之比在不断变化，因此当和两种气体的浓度之比不再变化，能说明达到平衡，故C不符合题意； D．该容器的固定绝热容器，压强与容器体积和温度有关，该反应是气体系数前后相等的反应，气体物质的量不变，由于该反应是吸热反应，该容器是绝热密闭容器，容器内温度发生变化，因此容器内压强在不断变化，当容器内压强不再变化，说明达到平衡，故D不符合题意； E．平均摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量，气体质量不变，气体物质的量不变，平均摩尔质量不变，当混合气体的平均相对分子质量保持不变，不能说明达到平衡，故E符合题意； 因此答案为：BE。 (3)根据图中曲线60s内，物质的量浓度改变量为0.06mol/L，则；故答案为：。 (4)   ，反应是体积增大的吸热反应，欲提高的平衡转化率， A．增大压强，平衡向体积较小的反应方向移动即逆向移动，转化率减小，故A不符合题意； B．升高温度，平衡向吸热反应方向移动即正向移动，转化率增大，故B符合题意； C．加入催化剂，平衡不移动，转化率不变，故C不符合题意； D．加入，平衡正向移动，转化率等于转化的物质的量除以总的物质的量，由于平衡移动是微量的，因此转化率减小，故D不符合题意； E．加入，平衡逆向移动，转化率减小，故E不符合题意； 因此答案为：B。 (5)100℃时，根据图中曲线得到平衡常数，100℃时，在容器中按初始浓度 mol/L、 mol/L投料，则此时，则反应正向进行；故答案为：正向。 (6)①b点后透光率突然降低，说明颜色突然加深，因此b点的操作为压缩注射器，故① 错误； ②d点是由透光率大向透光率小的阶段，说明颜色逐渐变深，即前面是拉伸注射器，压强减小，则说明d点是平衡逆向移动的阶段即，故② 正确； ③ 根据图中信息分析，b点的操作为压缩注射器，增大，增大，最低点到c点，平衡正向移动，则增大，由于平衡移动是微弱的，依然是c点比a点大，若容器绝热，由于b点是压缩注射器，对(红棕色)(无色)   反应是平衡正向移动，放出热量，因此c点温度比a点温度高，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，因此平衡常数，故③ 错误； ④ 若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，由于b点是压缩注射器瞬间，c点是压缩后平衡点，平衡正向移动，放出热量，因此，故④ 正确；因此答案为：② ④ 。 21.(2025-2026高二上·天津东丽·期中)2030年实现“碳达峰”，2060年达到“碳中和”的承诺，体现了我国对大气治理责任。 I、二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。(K为化学平衡常数) ① ② ③ （1）反应①自发进行的条件是　　　　　　　　　　　(“高温”或“低温”或“任意温度”)。=　　　　　　　　　　　(用含、的式子表示)。 （2）将2 mol 和1 mol 充入某容积不变的绝热密闭容器中，只发生反应③。下列能判断反应③达到平衡的是　　　　　　　　　　　。 A．容器内温度不再变化 B．混合气体的密度保持不变 C．容器内和两种气体的浓度之比不再变化 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变 E．容器内压强不再变化 Ⅱ、研究表明CO和在一定条件下可以合成甲醇，反应的化学方程式为：。往一容积为2 L的密闭容器内，充入0.3 mol CO与0.4 mol ，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 （3） A、B、C三点的平衡常数、、由大到小关系是　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)。 （4）A点的正反应速率　　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)C点的逆反应速率。 （5）上述投料在℃、压强下，平衡时的体积分数是　　　　　　　　　　　；平衡后再加入1 mol CO，2 mol ，l mol ，则化学平衡会　　　　　　　　　　　(填“正向移动、逆向移动、不移动”)。 【答案】（1）① 低温    ②      （2）ACE     （3）     （4）<     （5）① 25%    ② 正向移动      【解析】(1)反应①，且该气体分子数减小，，根据，在低温时，该反应能自发进行。反应① 平衡常数为，反应② 平衡常数为，则反应③ 平衡常数； (2)A．由题干信息可知，该反应容器绝热，当容器内正逆反应速率相等，体系净热效应为0，温度不再变化。因此，当容器内温度不变时，反应达到平衡，A正确； B．混合气体密度，根据质量守恒定律，容器中的是定值，且该容器恒容，也是定值，则混合气体密度也为定值，无法判断该反应是否达到平衡，B错误； C．起始时和并非按化学计量数之比投料，则容器内和两种气体的浓度之比是变量，当气体浓度之比不变时，说明该反应正逆反应速率相等，反应达到平衡，C正确； D．平均相对分子量，根据质量守恒定律，容器中的是定值。同时，反应③ 的气体分子数不变，是定值，则也是定值，无法判断该反应是否达到平衡，D错误； E．该容器恒容，是定值，该反应气体分子总数不变，是定值。由选项A分析可知，当反应达到平衡时，不变，根据，是常数，当、、恒定时，为定值，E正确； (3)温度一定时，平衡常数为定值，则。由题干信息可知，该反应，升高温度，平衡常数K减小，则，综上，A、B、C三点的化学平衡常数大小关系为：； (4)该反应是气体分子总数减小的反应，当其他条件相同时，增大压强，反应平衡向正反应方向移动，CO的平衡转化率增大。由图可知，在相同温度下，B点对应的CO平衡转化率大于A点时，则。A点对应的温度和压强均小于C点，活化分子碰撞频率更低，反应速率更小，且A、C两点均达到平衡状态，两点对应的正逆反应速率相等，则A点的正反应速率<C点的逆反应速率； (5)由图像可知，在℃、状态下，CO的平衡转化率为0.5，其转化量为，同时，该反应容器容积为2 L，结合反应方程式可列三段式： 平衡时，的物质的量分数为，根据阿伏加德罗定律及推论，平衡时的体积分数等于其物质的量分数，则的体积分数为25%。平衡时，容器中CO、、的浓度为，，，则反应平衡常数为。 向容器中充入1 mol CO、2 mol 和1 mol ，此时气体浓度为，，，此时的浓度商，平衡向正反应方向移动。 22.(2025-2026高二上·天津·期中)氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。回答下列问题： 已知：①2C(s)+O2(g)=2CO(g)   ΔH=-221 kJ/mol ②C(s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH=-393.5 kJ/mol ③N2(g)+O2(g)=2NO(g)   ΔH=+181 kJ/mol （1）若某反应的平衡常数表达式为K=，请根据已知信息写出此反应的热化学方程式：　　　　　　　　　　　； 下列措施能够增大此反应中NO的转化率的是　　　　　　　　　　　。 a．增大容器压强       b．升高温度       c．使用优质催化剂       d．增大CO的浓度 （2）向容积为2 L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO，在温度为T1℃时发生下反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，15 min后调整温度为T2℃，NO和N2的物质的重要化如下表所示。 物质的量/ mol T1/℃ T2/℃ 0 5min 10 min 15 min 20 min 25 min 30 min NO 2.0 1.16 0.80 0.80 0.50 0.40 0.40 N2 0 0.42 0.60 0.60 0.75 0.80 0.80 ①0~5 min内，以CO2表示该反应速率v(CO2)=　　　　　　　　　　　，T1℃时平衡常数的数值K=　　　　　　　　　　　。 ②第15 min 后，温度调整到T2，数据变化如上表所示，由题干条件判断该反应正向为　　　　　　　　　　　反应(填“放热”或“吸热”)，T1　　　　　　　　　　　T2(填“>”、“<”或“=”)。 ③若30 min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2 mol，则此时反应　　　　　　　　　　　移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 （3）在恒温密闭刚性容器中，能说明反应：2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)   ΔH达到平衡状态的是___________。 A. 断裂NA个N≡N键，同时生成2NA个C=O键 B. 反应体系的c(NO2):c(N2):c(CO2)=2:1:2 C. 容器内混合气体的密度保持不变 D. 容器内混合气体的颜色保持不变 【答案】（1）① 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)   ΔH= -747 kJ/mol    ② ad     （2）① 0.042 mol·L-1·min-1    ②     ③ 放热    ④ >    ⑤ 正向     （3）CD      【解析】(1)若某反应的平衡常数表达式为K=，此反应的化学方程式：；再利用盖斯定律，-①-③+2×② 得ΔH= -747 kJ/mol；对于此反应，a．增大容器压强，平衡正向移动，NO转化率增大；b．升高温度，平衡逆向移动，NO转化率减小；c．使用优质催化剂，平衡不移动；d．增大CO的浓度，NO转化率增大； (2)①0～5 min内，以表示的该反应速率，由图可知，该反应在时反应已达到平衡状态，平衡时，，；②内物质的量变化为，物质的量变化为，故反应速率减慢，温度降低，则T1>T2；③下平衡时的物质的量为，和的物质的量均为，则平衡常数，若时，保持不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各，此时各物质物质的量，，，说明反应正向进行； (3)在恒温密闭刚性容器中，反应： ΔH A．断裂NA个N≡N键，消耗1 mol N2，同时生成2NA个C=O键，生成1 mol CO2，消耗、生成的物质的量之比与化学计量数不成比例，A不能作为平衡标志； B．反应体系的，不一定是平衡状态，B不能作为平衡标志； C．ρ=，反应正向进行时，混合气体质量增大，体积不变，则密度增大，容器内混合气体的密度保持不变，能作为平衡标志； D．是红棕色，容器内混合气体的颜色保持不变，能作为平衡标志。 23.(2025-2026高二上·天津市第二十中学·期中)以煤为原料可合成一系列燃料。 （1）已知： ② 请写出甲醇燃烧生成)的热化学方程式　　　　　　　。 （2）向1L密闭容器中加入在适当的催化剂作用下， 发生反应： ①该反应能否　　　　　　　自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”)。 ②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是　　　　　　　   。 a．混合气体的平均相对分子质量保持不变                  b． 的转化率相等 c．的体积分数保持不变                             d．混合气体的密度保持不变 e．键断裂 （3）在一定条件下，某反应过程中部分数据如下表： 反应条件 反应时间 恒温恒容 0min 2 6 0 0 10min 4.5 20min 1 30min 1 ①内， 用 表示的化学反应速率 　　　　　　　。 ②达到平衡时，该反应的平衡常数 　　　　　　　 (用分数表示)，平衡时氢气的转化率是　　　　　　　。 ③在其它条件不变的情况下，若时改变温度为此时氢气的物质的量为3.2mol，则T1　　　　　　　T2(填“＞”“＜”或“＝”)，理由是　　　　　　　。在其他条件不变的情况下，若30min时向容器中再充入 和 ，则平衡　　　　　　　移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 【答案】（1）     （2）① 不能    ② d     （3）①     ②     ③     ④ ＜    ⑤ 30min时改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，正反应为放热反应，说明升温平衡逆向进行，故T1＜T2    ⑥ 不      【解析】(1)由盖斯定律，得反应； (2)① 该反应为吸热的熵减反应，不能满足△H-T△S＜0，不能自发进行； ②a．反应中只有一氧化碳和氢气为气体，且投料比等于反应中系数比，则混合气体的平均相对分子质量为不变的量，其保持不变不能说明正逆反应速率相同，故a错误； b．起始量和变化量之比相同，CO和H2的转化率始终相等，不能说明反应处于平衡状态，故b错误； c．由于生成物都是液体，气体体积分数始终不变，CO和H2的体积分数保持不变不能说明反应处于平衡状态，故c错误；    d．反应前后气体体积不变，气体质量变化，当混合气体的密度保持不变说明反应处于平衡状态，故d正确； e．1mol CO生成的同时有1mol O-H键断裂，只能说明反应逆向进行，不能说明正逆反应速率相同，故e错误； 故选d； (3)①，0～10min内氢气物质的量变化6mol-4.5mol=1.5mol， ② 图表中计算20min时二氧化碳消耗物质的量1mol，同时生成1mol甲醇，30min甲醇物质的量为1mol，则20min反应达到平衡状态，体积为2L； 平衡常数，氢气转化率100%=50%； ③ 在其它条件不变的情况下图表中平衡状态下氢气物质的量为1.5mol/L×2=3mol，若30min时改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，正反应为放热反应，说明升温平衡逆向进行，T1＜T2； 在其他条件不变的情况下，若30min时向容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g)，，说明平衡不移动。 24.(2025-2026高二上·天津市耀华中学·期中)氨气的综合利用在农业和国防中有着重要意义。 （1）合成氨从实验室研究到实现工业生产，大约经历了150 年。相关化学键的键能数据如下表： 化学键 N=N H-H N-H 键能E/( kJ∙mol-1) 946 436.0 390.8 ①反应N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=　　　　　　　kJ·mol—1。 ②已知该反应的ΔS=-198.9J∙mol-1∙K-1，在下列哪些温度下反应能自发进行？　　　　　　　(填标号)。 A．25℃   　   B．125℃   　   C．225℃ 　   D．325℃ ③实际生产中，原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8。原料气中N2过量的理由　　　　　　　。下列关于合成氨工艺的下列理解，正确的是　　　　　　　。 A．分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生。 B．控制反应温度远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 C．当温度、压强一定时，在原料气中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 D．基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 ④在30MPa、=2.8条件下，混合气体以一定流速通过NH3合成塔。测得出口NH3含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图。a的原因是　　　　　　　。达到最高点后，曲线②下降的原因是　　　　　　　。 （2）尿素[CO(NH2)2]为农业生产常用氮肥，NH3是合成尿素的原料之一。模拟工业合成尿素，高温高压下，存在如下液相平衡体系。 主反应：2NH3(l) + CO2(l)⇌CO(NH2)2(l) + H2O(l) 副反应：NH3(l) + CO2(l) + H2O(l)⇌NH4HCO3(l) ①平衡体系内，部分组分的物质的量分数x(A)随初始的变化曲线如图，代表x(NH3)的是　　　　　　　(填标号)。       ②实际生产中，当初始=4.5、=0.2时，CO2的平衡转化率为80%，主反应的平衡常数K=　　　　　　　(用物质的量分数代替浓度计算，忽略副反应，保留1位小数)。 （3）氨气是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过氨热分解法制氢气。某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1mol NH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。 ①若保持容器体积不变，t1时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0-t1时间内的反应速率v(H2)=　　　　　　　mol·L-1·min-1(用含t1的代数式表示)。 ②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是　　　　　　　(用图中a、b、c、d表示)。 （4）NH3可用与工业上生产硝酸，其尾气中的NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时，将amolNH4NO3溶于水，溶液显酸性，其原因是　　　　　　　(用离子方程式表示)，该溶液中离子浓度由大到小的顺序为　　　　　　　；向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将　　　　　　　(填“正向”、“不”或“逆向”)移动，所滴加氨水的浓度约为　　　　　　　 mol∙L-1 (25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5 mol∙L-1，忽略体积变化)。 【答案】（1）① -90.8    ② AB    ③ 从速率角度分析：N2适度过量有利于提高整体反应速率，转化率角度：N2适度过量有利于提高H2的转化率    ④ AD    ⑤ 由图1可知，a、b、c处催化剂粒径：a＞b＞c,催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越大，催化效果越好，反应速率越快，出口含量越大    ⑥ 达到最高点后，温度升高，催化剂活性减弱，反应速率减慢，造成曲线② 下降     （2）① ①    ② 2.3     （3）①     ② b     （4）① +H2O⇌NH3·H2O + H+    ② 逆向    ③ c()＞c()＞c(H+)＞c(OH-)    ④       【解析】(1)①ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=（946+436×3-6×390.8）kJ/mol=-90.8kJ/mol； ②反应能自发进行的条件为ΔG = ΔH - TΔS < 0。该反应ΔH < 0, ΔS < 0，故在低温下自发。根据 ΔH - TΔS=-90.8 kJ/mol - T(-0.1989 kJ/(mol·K)) < 0，解得T < 90.8/0.1989 ≈ 456.5K=183.5℃。因此，A、B选项的温度下反应能自发进行。 ③ 从速率角度分析：N2适度过量有利于提高整体反应速率，转化率角度：N2适度过量有利于提高H2的转化率； A．通过天然气和水蒸气转化制得的H2，由于含有CH4、CO等易燃易爆气体，容易出现安全隐患，此外CH4、CO可能会与催化剂反应，造成催化剂活性降低，所以必须经过净化处理，A正确； B．控制温度远高于室温是为了保证催化剂的活性，提高反应速率，并非为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率，B错误； C．恒压条件充入少量惰性气体，相当于减压，平衡逆向移动，不利于提高平衡转化率，C错误； D．不断将氨气液化，生成物浓度降低，有利于平衡正向移动，D正确； 故答案为AD； ④由图1可知，a、b、c处催化剂粒径：a＞b＞c，催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越大，催化效果越好，反应速率越快，出口含量越大；达到最高点后，温度升高，催化剂活性减弱，反应速率减慢，造成曲线② 下降； (2)①增大相当于n(CO2)不变，n(NH3)增大，主反应和副反应平衡均正向移动，但x(NH3)增大，x(CO2)减小，则代表x(NH3)的是① ； ② 设充入1 mol CO2，4.5 mol NH3，CO2的平衡转化率为80%，则反应的CO2为1mol×80%=0.8 mol，n(H2O)/n(CO2)=0.2，则n(H2O)=0.2 mol，列三段式有： 平衡时总物质的量为(2.9+0.2+0.8+1)mol=4.9mol，平衡常数K==≈2.3； (3)① 已知起始时n(NH3)=0.1 mol，假设平衡时的转化量为2x mol， 列三段式有： 则平衡时，n(总)=(0.1+2x) mol；根据图示数据，可知t1时反应达到平衡后各物质的分压分别为p(NH3)=120 kPa，p(N2)=40 kPa，p(H2)=120 kPa，则p(总)=280 kPa，结合恒温恒容条件下，压强之比等于物质的量之比，有=，解得x=0.02，因此ν(H2)====mol/(L•min)； ② 已知该反应正向是一个气体分子数增大的反应，t2时将容器体积压缩到原来的一半，开始时N2的分压变为原来的2倍，随后由于加压使得平衡逆向移动，N2分压比原来2倍要小，因此曲线b符合； (4)NH4NO3溶于水，溶液显酸性，是铵根的水解引起：，水解促进水的电离，该溶液中离子浓度由大到小的顺序为c()＞c()＞c()＞c()；向该溶液中滴加bL某浓度的氨水，溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将受到抑制，即逆向移动；将amolNH4NO3溶于水，向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，根据电荷守恒：，则，溶液呈中性：，则，设混合后溶液体积为VL，加入的氨水的浓度为，平衡常数：，解得：。 25.(2025-2026高二上·天津市第一中学·期中)用活性炭还原处理氮氧化物，有关反应为C(s) + 2NO(g)N2(g) + CO2(g)。 （1）写出上述反应的平衡常数表达式：　　　　　　　　　　　。 （2）在2L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应，所得数据如表，回答下列问题。 实验编号 温度/℃ 起始时 NO 的物质的量/mol 平衡时N2的物质的量/mol 1 700 0.40 0.09 2 800 0.24 0.08 ①800℃时平衡常数的值为　　　　　　　　　　　，结合表中数据，判断该反应的ΔH　　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)0。 ②判断该反应达到平衡状态的依据是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．容器内气体密度恒定                  B．容器内各气体浓度恒定 C．容器内压强恒定                         D．2v正(NO)=v逆(N2) （3）700℃时，若向2L 体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应：N2(g) + CO2(g)C(s) + 2NO(g)；其中 N2、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。 ①图中A点v正　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)v逆。 ②第10min时，外界改变的条件可能是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．加催化剂                  B．增大C的物质的量                   C．增大N2的物质的量 D．升温                               E．加入He，增大体系压强 （4）采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示。 容易得到的副产物有CO和CH2O，其中相对较多的副产物为　　　　　　　　　　　；上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中　　　　　　　　　　　(填字母)的能量变化。 A．*CO + *OH → *CO + *H2O        B．*CO → *OCH        C．*OCH2 →*OCH3        D．*OCH3 → *CH3OH 【答案】（1）K=     （2）① 1    ② >    ③ AB     （3）① >    ② AD     （4）① CO    ② A      【解析】(1)C(s) + 2NO(g)N2(g) + CO2(g)，平衡常数表达式：K=； (2)① 计算800℃的平衡常数： K(800℃)=；计算700℃的平衡常数： ，K(700℃)=，K(800℃)>K(700℃)，升温平衡常数增大说明反应为吸热反应，ΔH>0； ② A．反应前后气体质量发生变化，体积不变，当容器内气体密度恒定说明反应达到平衡状态，A正确； B．容器内各气体浓度恒定是平衡标志，B正确； C．反应前后气体物质的量不变，恒温恒容条件下容器内压强保持恒定，因此容器内压强恒定不能说明反应达到平衡状态，C错误； D．速率之比等于化学方程式计量数之比，为正反应速率之比，v正(NO)=2v逆(N2)时反应达到平衡状态，选项中2v正(NO)=v逆(N2)不能说明反应达到平衡状态，D错误； 故选AB。 (3)① 图中A点反应未达到平衡状态，生成物NO物质的量随时间增加，说明反应正向进行，v(正)>v(逆)； ② 第 10min 时改变条件，NO物质的量增加，生成速率增大，氮气物质的量减小，反应速率增大，证明改变的条件是增大了反应速率，反应正向进行， A．加催化剂加快反应速率，A正确； B．增大C的物质的量 不影响化学反应速率，B错误； C．增大N2的物质的量，氮气的曲线应上升，C错误； D．升温加快反应速率，D正确； E．加入He，反应物浓度不变，速率不变，E错误； 故选AD。 (4)由图可知，副反应有CO和CH2O，生成CO的能垒为0.95eV-0.28eV=0.67eV，生成CH2O的能垒为2.73eV-(-0.60eV)=3.33eV，生成CO能垒低，反应容易，生成量大，故相对较多的副产物为CO；由图可知，*CO→*OCH活化能是降低的，反应最容易；*OCH2→*OCH3的活化能为0.58eV-(-0.60eV)=1.18eV，*OCH3→*CH3OH的活化能为1.12eV-0.58eV=0.54eV，*CO+*OH→*CO+*H2O的活化能为1.36eV-(-0.28eV)=1.64eV，*CO+*OH→*CO+*H2O这步反应活化能最大，速率最慢，要想加快总反应速率，应降低反应*CO+*OH→*CO+*H2O的活化能，故选A。 26.(2025-2026高二上·天津市第一中学·期中)CH4-CO2重整反应指CH4和CO2转化为合成气CO和H2的过程。CH4和CO2一定条件发生重整反应历程的能量变化如下图所示。 （1）CH4-CO2重整反应：CO2(g) + CH4(g)2CO(g) + 2H2(g)   ΔH=　　　　　　　　　　　kJ·mol-1。(用含E的式子表示)。 （2）CH4-CO2重整反应中易发生副反应：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)   ΔH > 0。一定条件下将等物质的量的CH4(g)和CO2(g)充入总压为P0 kPa的恒压密闭容器中发生反应，达平衡时，测得某种反应物的转化率为20%，另一种为40%。 ①平衡转化率为40%的反应物为　　　　　　　　　　　。 ②该温度下平衡时n(H2)：n(CO)=　　　　　　　　　　　，CH4-CO2重整反应的压强平衡常数Kp=　　　　　　　　　　　(用含“p0”的式子表示)。 （3）一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下： ①再生塔中产生CO2的离子方程式为　　　　　　　　　　　； ②利用电化学原理，将CO2电催化还原为C2H4，阴极反应式为　　　　　　　　　　　； （4）若向KHCO3溶液中加入KOH固体至过量，则溶液中水电离出的c(H+)变化趋势为　　　　　　　　　　　(填字母，不考虑温度变化)。 a．一直增大                 b．一直减小                 c．先增大后减小                 d．先减小后增大 【答案】（1）+(E3-E1)     （2）① CO2    ② 1：3    ③      （3）①     ②      （4）c      【解析】(1)焓变=生成物总能量-反应物总能量，由图可知； (2)① 若不发生副反应，CH4(g)和CO2(g)的转化率相等，由于CO2(g)参与副反应，CO2(g)的平衡转化率大于CH4(g)，所以平衡转化率为40%的反应物为CO2(g)； ② 设CH4(g)和CO2(g)的投料均为a mol，CH4(g)的转化率为20%，则： ， CO2(g)的平衡转化率为40%，则： ， 所以该温度下平衡时，CH4-CO2重整反应的分压平衡常数=； (3)① 吸收塔中二氧化碳与碳酸钾反应生成碳酸氢钾，其反应的化学方程式为，再生塔中产生CO2是碳酸氢钾的分解，离子方程式为； ② 阴极得电子发生还原反应，电极反应为； (4)若向KHCO3溶液中加入KOH固体至过量，KOH少量时，生成K2CO3、H2O，碳酸钾水解促进水的电离；KOH足量时，反应后溶液中溶质为K2CO3、KOH(过量)，过量的KOH抑制溶液中水的电离，则溶液中水电离出的c(H+)变化趋势为先增大后减小。 27.(2025-2026·高二上天津南开·期中)二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。回答下列问题： （1）已知和的电离常数如下表所示。 煤的气化过程中产生的有害气体可用溶液吸收，写出该反应的化学方程式：　　　　　　。 （2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下： ①    ②    ③    总反应：的　　　　　　；一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高的转化率，可以采取的措施是　　　　　　(填序号)。 a．高温高压       b．加入催化剂       c．减少的浓度 d．增加的浓度       e．分离出二甲醚 （3）已知反应②某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入，反应到某时刻测得各组分的浓度如下： 物质 浓度/() 0.44 0.6 0.6 ①该反应平衡常数表达式为　　　　　　。 ②比较此时正、逆反应速率的大小：　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)。 ③若加入后，经反应达到平衡，此时　　　　　　；该时间内反应速率　　　　　　。 【答案】（1）     （2）①     ② ce     （3）①     ② >    ③     ④       【解析】(1)氢硫酸、碳酸均为二元弱酸，根据表格可知，，根据强酸制弱酸的原理，该反应的化学方程式为； (2)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下： ①    ②    ③    根据盖斯定律①×2+②+③ 可得，=； a．高温时平衡逆向移动，高压时平衡正向移动，所以平衡移动的方向不确定，CO的转化率不一定提高，a不符合题意； b．加入催化剂，可同时加快正、逆反应速率，但CO的平衡转化率不变，b不符合题意； c．减少CO2的浓度，平衡正向移动，CO的转化率提高，c符合题意； d．增加CO的浓度，虽然平衡正向移动，但CO的转化率降低，d不符合题意； e．分离出CH3OCH3，平衡正向移动，CO的转化率提高，e符合题意； 故答案为：ce； (3)① 该反应平衡常数表达式。 ② 此时Qc=<400，反应向正向进行，正反应速率大于逆反应速率； ③ 假设反应的甲醇的浓度为xmol/L，则平衡时甲醇的浓度为（0.44-x）mol/L，二甲醚的浓度为（0.6+0.5x）mol/L，水蒸气的浓度为（0.6+0.5x）mol/L，则根据平衡常数计算，解x=0.4mol/L，则平衡时甲醇的浓度为0.44-0.4=0.04mol/L；根据系数关系，起始甲醇的浓度为，该时间内反应速率。 28.(2025-2026高二上·天津市双菱中学·期中)“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CH4、HCHO、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。请回答下列问题： I、反应的热化学方程式为 （1）已知：① ②相关化学键的键能数据如表所示： 化学键 O=O H-H O-H 键能/(kJ·mol-1) 498 436 464 则ΔH　　　　　　　　　　　。 （2）一定条件下，将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中，发生反应。 ①下列说明反应已经达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填选项字母)。 a．容器内气体密度保持不变    b．H2O的体积分数保持不变 c．该反应的平衡常数保持不变    d．混合气体的平均相对分子质量不变 ②下列措施既能提高H2的转化率又能加快反应速率的是　　　　　　　　　　　(填选项字母)。 a．升高温度    b．使用高效催化剂    c．缩小容器体积    d．充入氢气   e． 分离出水蒸气 Ⅱ、向体积为1L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2，发生反应，实验测定CH3OH的平衡产率随温度、压强的变化关系如图所示。请回答： （3）①该反应属于　　　　　　　　　　　(填“吸”或“放”)热反应；p1　　　　　　　　　　　p2(填“>”、“<”或“=”)。 ②已知A点CH3OH的平衡产率为0.25，求100℃时，该反应平衡常数K=　　　　　　　　　　　。 ③求A点CO的物质的量分数=　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）① bd    ② c     （3）① 放热    ② <    ③     ④ 30%      【解析】(1)已知反应① ，根据反应物总键能一生成物总键能，反应②的，而由盖斯定律，② －① 即可得到目标反应，故； (2)① a. 恒容容器中，气体总质量不变、体积不变，密度始终不变，不能说明平衡； b. 的体积分数保持不变，说明各物质浓度不再变化，达到平衡； c. 平衡常数仅与温度有关，温度不变时平衡常数始终不变，不能说明平衡； d. 该反应是气体分子数改变的反应，总质量不变，反应过程中总物质的量是变化的，因此平均相对分子质量是变化的。当混合气体的平均相对分子质量不变时，说明总物质的量不再变化，反应达到平衡状态； 故选bd； ② a. 升高温度：反应放热，平衡逆向移动，转化率降低，a错误； b. 使用催化剂：加快速率，但不影响平衡，转化率不变，b错误； c. 缩小容器体积：增大压强，加快反应速率，平衡正向移动，c正确； d. 充入H2：速率加快，但转化率降低， d错误； e. 分离出水蒸气：平衡正向移动，速率减慢（浓度降低）， e 错误； 故选c； (3)①从图像可知升高温度时CH3OH平衡产率下降，说明该反应为放热反应；相同温度下，P2对应的平衡产率大于P1，故增大压强平衡正向移动，P12； ② A点平衡产率0.25表示生成CH3OH为0.25 mol，则平衡时n(CO) = 1 – 0.25 = 0.75 mol， n(H2) = 2 – 2×0.25 = 1.5 mol， n(CH3OH) = 0.25 mol， 体积为1 L ，于是平衡常数； ③ A点CO的物质的量分数。 29.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)习近平主席在《中央城镇化工作会议》发出号召：“让居民望得见山、看得见水、记得住乡愁”。CO2捕集技术能有效解决温室效应及能源短缺问题。 Ⅰ．CO2在一定条件下转化为CH4，其反应过程如下图所示。 已知： 总反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)   ΔH=-205 kJ/mol 反应Ⅱ：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)   ΔH=-246 kJ/mol （1）则反应Ⅰ的热化学方程式为　　　　　　　　　　　。 Ⅱ．CO2加氢还可制备甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH<0 （2）能说明上述反应已达平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．单位时间内生成1 mol CH3OH(g)的同时消耗了3 mol H2(g) B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变 C．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化 （3）某温度下，向2 L密闭容器中通入0.02 mol CO2和0.04 mol H2发生上述反应，测得其压强(p)随时间(t)变化(如图)曲线Ⅰ所示。 ①以CO2来表示5 min内的化学反应速率v(CO2)=　　　　　　　　　　　。 ②若只改变某一条件，其他条件相同时，曲线变化为Ⅱ，则改变的条件是　　　　　　　　　　　。 （4）目前，许多国家采用CO2代替CO（以煤和天然气为原料）生产CH3OH，请说出一个理由即可：　　　　　　　　　　　。 （5）向等容积的反应器中，分别通入等量、相同比例的CO2和H2的混合气体，同时发生副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   ΔH>0，反应相同时间后，测得甲醇产率与催化剂活性、温度关系如图所示。 ①图中一定不处于化学平衡状态的点是　　　　　　　　　　　。 A．点A                                 B．点B                    C．点C                           D．点D ②已知催化剂对副反应没有影响。图中当温度高于500 K，甲醇产率逐渐下降，原因可能有　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   ΔH=+41 kJ/mol     （2）C     （3）① 0.001 mol·L-1·min-1    ② 使用催化剂     （4）CO2廉价易得，能降低生产成本；实现碳的循环利用，能缓解温室效应等     （5）① A    ② 主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动；催化剂的活性迅速下降      【解析】(1)反应Ⅰ的方程式为CO2+H2H2O+CO，利用盖斯定律，反应Ⅰ由总反应-反应Ⅱ得到，推出ΔH=[(-205)-(-246)] kJ/mol=+41 kJ/mol，反应Ⅰ的热化学反应方程式为CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   ΔH=+41 kJ/mol； (2)A．单位时间内生成1 mol CH3OH(g)的同时消耗了3 mol H2(g)，反应都是向正反应方向进行，不能说明反应达到平衡，A不符合题意； B．恒温恒容容器中进行反应，混合气体体积不变，组分都是气体，混合气体总质量不变，因此混合气体的密度始终保持不变，因此在恒温恒容容器中，混合气体密度不变，不能说明反应达到平衡，B不符合题意； C．混合气体总质量不变，该反应为气体物质的量减少的反应，随反应进行，混合气体的平均摩尔质量不断变化，当平均摩尔质量不再变化时，说明反应达到平衡，C符合题意； 故答案选C； (3)① 假设CO2消耗的物质的量为x mol，根据三段式： 恒温恒容条件下，反应前后体系总压强之比等于气体总物质的量之比，则=，解得x=0.01，即5 min内CO2的转化量为0.01 mol，平均速率为； ② 曲线Ⅱ与曲线Ⅰ相比，反应速率加快，但初、末状态压强均不变，即达到相同的平衡状态，因此改变的条件是加入催化剂； (4)从原料成本角度，CO的生产依赖煤和天然气，其价格波动会直接影响生产成本；从资源与环境角度，CO2来源广泛（如工业废气等），同时作为主要温室气体，将其转化为CH3OH能实现碳的循环利用，减少碳排放，缓解温室效应，因此许多国家选择用CO2代替CO生产CH3OH； (5)① 从图中可以看出，最高点之前，温度增加，反应速率加快，反应未达到平衡，甲醇产率增加，B点为最高点，可能处于平衡状态，B点之后，升高温度甲醇产率下降，可能是由于生成甲醇的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则A点一定为未平衡状态，B、C、D点可能为平衡状态，故选A； ② 主反应为放热反应，副反应为吸热反应，从图中可以看出，500 K之后，催化活性迅速下降，则甲醇产率下降的原因是：随着温度的升高，主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动；催化剂的活性迅速下降。 30.(2025-2026高二上·天津蓟州·期中)甲醇是重要的化工原料，应用前景广阔。研究表明，二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇，反应如下：。 （1）研究温度对甲醇产率的影响时发现，在210～290℃，保持原料气中和的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示，则该反应的　　　　　　　　　　　0(填“>”、“<”或“=”，下同)，比较该反应在210℃和290℃时的平衡常数大小：　　　　　　　　　　　。 （2）有利于提升化学反应速率且提高平衡时转化率的措施有　　　　　　　　　　　(填序号)。 a．持续升高温度             b．缩小容器容积，增大压强 c．使用催化剂             d．适当增大的浓度 （3）A生成B的反应如下：，在25℃时，溶液中A的初始浓度为，随着反应的进行，测得B的浓度随时间的变化如下表所示。 21 50 80 100 120 160 220 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132 ①在50~80min内，以B的浓度变化表示的反应速率为　　　　　　　　　　　。 ②在120min时，A的转化率为　　　　　　　　　　　。 ③在25℃时，该反应的平衡常数为　　　　　　　　　　　。 ④为提到平衡时A的转化率，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① <    ② >     （2）bd     （3）① 0.0007    ② 50%    ③ 2.75    ④ 将产物B移走      【解析】依据产率-温度曲线：温度升高，平衡产率降低→平衡逆向移动。用勒夏特列原理：逆向吸热则正向放热，故H < 0。放热反应温度越高，K越小。 同时满足“提升反应速率+提高CO2转化率”的条件：增大压强（缩小容积）：加快速率，且平衡向气体分子数减少的正向移动；增大H2浓度：加快速率，平衡正向移动。 (1)从图像看，温度升高（210~290℃）时，平衡时甲醇产率降低，说明升高温度平衡逆向移动。根据勒夏特列原理，逆向吸热则正向放热，所以。平衡常数K与温度有关，放热反应温度越高K越小，因此。 (2)a. 持续升高温度：反应速率增大，但平衡逆向移动，CO2转化率降低，不符合。 b. 缩小容器容积（增大压强）：反应速率增大，且平衡正向（气体分子数减少）移动，CO2转化率提升，符合。 c. 使用催化剂：只加快反应速率，不影响平衡，CO2转化率不变，不符合。 d. 适当增大H2的浓度：反应速率增大，平衡正向移动，CO2转化率提升，符合。 故选bd。 (3)① 在50~80min内，B的浓度变化量为0.071 - 0.050 = 0.021mol/L，时间变化为30min， 反应速率。 ② 根据反应，A的转化浓度等于B的生成浓度。120min时B的浓度为0.090mol/L，即A的转化浓度为0.090mol/L，A的初始浓度为0.180mol/L。转化率 = =。 ③ 平衡时B的浓度为0.132mol/L，此时A的平衡浓度= 0.180 - 0.132 = 0.048mol/L，平衡常数表达式为，代入数据：。 ④ 除降低温度外，还可采取减小B的浓度，使平衡逆向移动，提升A转化率，故答案为：将产物B移走。 31.(2025-2026高二上·天津河北·期中)SO2、NO、CO均为大气污染物，它们在一定条件下可以转化为其他物质，以减少对环境的污染。 （1）I．一定条件下，将2molSO2与1molO2置于恒容密闭容器中发生如下反应：，下列状态能说明该反应达到化学平衡状态的是　　　　　　　　　　　。 A．混合气体的密度保持不变             B．SO2的转化率保持不变 C．SO2和O2的物质的量之比保持不变       D．O2的消耗速率和SO3的消耗速率相等 II．某研究小组拟用下图装置测定SO2转化为SO3的转化率。 已知：SO3熔点为16.8℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，忽略空气中CO2的影响。 ①仪器 a 的名称是　　　　　　　　　　　。 ②D 中烧杯装的液体是　　　　　　　　　　　(填“热水”或“冰水”)。 ③B 装置的作用除了干燥SO2和O2外、还有　　　　　　　　　　　。 ④写出 E中反应的离子方程式　　　　　　　　　　　。 （2）反应，在不同条件时N2的体积分数随时间(t)的变化如图所示。根据图象可以判断曲线R1、R2对应的下列反应条件是　　　　　　　　　　　。 A．压强             B．温度             C．催化剂 （3）CO和H2在一定条件下可以合成甲醇：。现在体积为1 L的恒容密闭容器中通入1molCO和2molH2，测定不同时间，不同温度下容器中CO的物质的量，结果如表所示： 反应时间物质的量温度 0 min 10 min 20 min 30 min 40 min T1 1 mol 0.8 mol 0.62 mol 0.4 mol 0.4 mol T2 1 mol 0.7 mol 0.5 mol a a 请回答下列问题。 ①T1　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)T2，理由是　　　　　　　　　　　。 ②T2温度下，第20min时容器内压强不再改变，此时H2的转化率为　　　　　　　　　　　(填具体数值，下同)，该温度下的化学平衡常数为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① B    ② 分液漏斗    ③ 冰水    ④ 通过观察气泡控制气体比例和气流速度，使SO2和 O2两种气体混合均匀    ⑤      （2）B     （3）① <    ② 相同时间内，T2时CO的减少量大于T1时CO的减少量    ③ 50%    ④ I      【解析】(1)I．A．恒容条件下，混合气体的质量和体积始终不变，即混合气体的密度始终保持不变，无法判断是否达到平衡状态，A错误； B．SO2的转化率保持不变，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，B正确； C．SO2和O2的起始物质的量之比为2:1，变化物质的量之比为2:1，则反应过程中，二者的物质的量之比始终是2:1，根据SO2和O2的物质的量之比保持不变，无法确定是否达到平衡状态，C错误； D．O2的消耗速率和SO3的消耗速率之比为1:2时，表明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态， D错误； 故答案选B； II．由图示可知，仪器a是分液漏斗； 已知：SO3熔点为16.8℃，则D 中烧杯装的液体是冰水，用于冷却三氧化硫，使三氧化硫转化为固体； B 装置的作用除了干燥SO2和O2外、还有通过观察气泡控制气体比例和气流速度，使SO2和 O2两种气体混合均匀； SO3在装置D中冷却为固体，SO2进入装置E中，发生反应的离子方程式为； (2)先拐先平，对应的温度或压强越大； A．压强R1＜R2，增大压强，平衡不移动，平衡时N2的体积分数不变，A错误； B．温度R1＜R2，升高温度，平衡逆向移动，平衡时N2的体积分数减小，B正确； C．催化剂不改变平衡的移动， C错误； 故答案选B； (3)由表中信息可知，温度为T1时前10 min CO的变化量小于T2时前10 min CO的变化量小，即T2时反应速率快，温度越高反应速率越快，则T1＜T2； T2时，第20 min时容器内压强不再改变，说明达到平衡，此时CO的物质的量为0.5 mol，变化量为0.5 mol，对应的H2的变化量为1 mol，此时H2的转化率为：；   该温度下的化学平衡常数为：。 32.(2025-2026高二上·天津红桥·期中)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，氨有广泛的应用。目前工业合成氨的主要方法是HaberBosch法，化学反应原理如下：。 （1）该反应放热，但仍选择较高温度，原因是　　　　　　　。 （2）理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是　　　　　　　(写出1条)。 （3）将物质的量之比为1:3的N2和H2充入2L的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得平衡时数据如下： 物质 平衡时物质的量/mol 0.2 0.6 0.2 该条件下H2的转化率为　　　　　　　，平衡常数K=　　　　　　　(可用分数表示)。 （4）若按以下浓度投料，其它反应条件与①相同，起始时反应进行的方向为　　　　　　　(填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。 物质 起始浓度(mol/L) 0.5 1.5 0.5 （5）L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度，如图表示L一定时，合成氨反应中的平衡转化率随X的变化关系。 ①X代表的物理量是　　　　　　　。 ②判断L1、L2的大小关系：L1　　　　　　　 L2(选填“>”、“＜”或“=”)并简述理由　　　　　　　。 【答案】（1）400~500℃时该反应的催化剂的催化活性强，反应速率大     （2）适当增大压强(适当增大氮气的浓度或将产物氨气液化分离)     （3）① 33.3%    ②      （4）正向     （5）① 温度    ② <    ③ 其他条件相同时，增大压强有利于平衡向气体体积缩小的方向移动，从而提高的平衡转化率      【解析】(1)根据催化剂的性质可知，400~500℃可使催化剂的催化活性最佳，且反应速率增大； (2)根据反应速率的影响因素，适当增大压强或适当增大氮气的浓度或将产物氨气液化分离，能提高反应速率； (3)将物质的量之比为1:3的N2和H₂充入2 L的密闭容器中，平衡时， 该条件下H₂的转化率=，化学平衡常数； (4)，反应向正反应方向移动； (5)① 假设X为压强，合成氨是气体物质的量减少的反应，增大压强，平衡向正反应方向进行， H2的平衡转化率增大，不符合图像；假设X为温度，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，H2的平衡转化率减小，符合图像； ② 由可知，温度高，氢气转化率小，压强大，平衡正向移动，氢气转化率大，图中等温度时L2对应的氢气转化率大，则压强L1<L2。 33.(2025-2026高二上·天津河西·期中)是重要的化工原料。 （1）已知化学键的键能如下表。 化学键 H-H N-H N-N 键能 435.9 946.5 391.1 192.8 则合成氨反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （2）下图为合成氨的流程图，根据流程的操作，可提高原料平衡转化率的是　　　　　　　　　　　(填流程序号)。 （3）实验测得合成氨速率与浓度的方程为：，为速率常数，结合实验测得四组相关数据，计算并分析： 实验 1 m n p q 2 2m n p 2q 3 m n 0.1p 10q 4 m 2n p 2.828q ①速率方程中的　　　　　　　　　　　。 ②合成氨时要及时分离出氨的原因：有利于平衡正向移动、　　　　　　　　　　　。 （4）在密闭容器中，初始按照投料，发生合成氨反应，平衡时混合气中氨气的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示。 ①比较反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(填“<”“=”或“>”)。 ②温度500℃、压强为达平衡时，的转化率为　　　　　　　　　　　；反应的压强平衡常数　　　　　　　　　　　［已知：为平衡分压求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)］。 【答案】（1）     （2）② ⑤     （3）① 1    ② 加快反应速率     （4）① <    ②     ③       【解析】(1)合成氨反应为：，根据焓变 = 反应物总键能 - 生成物总键能计算：反应物总键能为 ，生成物总键能为，焓变热化学方程式为：； (2)提高原料平衡转化率的操作合成氨反应是气体分子数减小的放热反应，提高平衡转化率的措施为：增大压强、分离产物（减小生成物浓度）或降温。 ① 干燥净化：是为了防止催化剂中毒； ② 压缩机加压：增大压强，平衡正向移动，提高转化率； ③ 热交换：此操作的目的是预热反应气，节约能源，该反应放热，降低温度才能提高平衡转化率； ④ 催化剂：加快反应速率，但不能使平衡移动，转化率不变； ⑤ 液化分离：分离出，减小生成物浓度，平衡正向移动，提高转化率； 故答案选② ⑤ ； (3)① 对比实验 1 和实验 2：实验 1：，实验 2：，两式相除得：，因此，故答案为：1； ② 根据速率方程，实验 3 中减小为原来的 0.1 倍，速率增大为原来的 10 倍，说明为负数，浓度增大时速率减慢）。因此，及时分离出氨，除了使平衡正向移动，还能加快反应速率，故答案为：加快反应速率； (4)① 合成氨反应是放热反应，平衡常数随温度升高而减小。由图可知：a点温度（500℃）高于b点温度，因此，故答案为：<； ② 设初始投入为、为，的转化率为x，则： ，由图知，500℃、下，的物质的量分数为20%，因此： ，则的转化率为；平衡时，，，； 平衡时各物质的分压：， ，，则，故答案为：；。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 化学反应的方向与调控 化学平衡常数 化学平衡的计算 3大高频考点 考点01 化学反应的方向 考点02 化学反应的调控 考点03 化学平衡常数 化学平衡的计算 考点01 化学反应的方向 1.(2025-2026高二上·天津红桥·期中)已知反应：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)   ΔH=+akJ/mol (a>0)，则此反应 A. 高温下可自发进行 B. 低温下可自发进行 C. 任何条件下都可自发进行 D. 任何条件下都不可自发进行 2.(2025-2026高二上·天津市第二十中学·期中)现有两个热化学方程式： ①    ②    下列说法正确的是 A. 反应①②中都存在： B. 反应①一定不能自发进行 C. 从焓变的角度看，反应①能自发进行 D. 从熵变的角度看，反应②能自发进行 3.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)下列有关化学反应进行的方向和限度的说法中正确的是 A. ，平衡时若增加A的物质的量，活化分子百分数不变，单位体积内活化分子数增大，正反应速率增大，平衡正向移动 B. 在常温下能自发进行，则该反应的 C. 对于反应，起始充入等物质的量的A和B，达到平衡时A的体积分数为n%，此时若给体系加压则A的体积分数不变 D. 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中，在恒定温度下发生分解反应：，的体积分数不再改变，则反应已达平衡 4.(2025-2026高二上·天津蓟州·期中)下列说法中不正确的是 A. 放热反应不一定是自发反应 B. 冰吸热成为水是熵增过程 C. 非自发反应在任何条件下都不能发生 D. 熵减反应可能是自发反应 5.(2025-2026高二上·天津河北·期中)25℃和时，   ，该反应能自发进行的原因是 A. 是吸热反应 B. 是放热反应 C. 是熵减少的反应 D. 熵增大效应大于焓效应 6.(2025-2026高二上·天津河西·期中)下列变化中，属于熵减的是 A. 干冰的升华 B. 蔗糖在水中溶解 C. 受热分解 D. 乙烯聚合为聚乙烯 考点02 化学反应的调控 1.(2025-2026·高二上天津南开·期中)合成氨工业中采用了物质循环操作，主要的目的是 A. 降低氨的沸点 B. 增大化学反应速率 C. 提高N2和H2的利用率 D. 提高平衡混合物中氨的含量 2.(2025-2026高二上·天津蓟州·期中)合成氨工业中 N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，选择适宜的压强时，不需要考虑的因素是 A. 反应速率 B. 平衡移动 C. 设备成本 D. 催化剂活性 3.(2025-2026高二上·天津河北·期中)哈伯工业合成氨的流程如图，为提高原料平衡转化率采取的措施是 A. ①②③④⑤ B. ②③④⑤ C. ②④⑤ D. ②③④ 4.(2025-2026高二上·天津红桥·期中)化学反应广泛联系生活、生产及研究领域。下列叙述与化学反应调控无关的是 A. 油锅起火，盖上锅盖灭火 B. 高炉炼铁将矿石粉碎 C. 生产糖果，加入食用色素 D. 鲜牛奶冷藏，冷链运输 考点03 化学平衡常数 化学平衡的计算 1.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)在一定温度下反应 向逆方向进行，则此时Q与K 的关系是 A. Q>K B. Q=K C. Q<K D. 无法判断 2.(2025-2026高二上·天津市第四十七中学·期中)臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) 。不同温度下，在三个容器中发生上述反应，相关信息如下表及图所示，下列说法正确的是 容器 甲 乙 丙 容积/L 1 1 2 反应物起始量 2mol NO2，1molO3 2mol NO2，1molO3 2mol N2O5，2molO2 温度 T1 T2 T2 A. 0~10min内甲容器中反应的平均速率： mol·L-1·min-1 B. T1＜T2， C. 平衡时浓度： D. ℃时，若起始时向容器甲中充入2 mol、1 mol、2 mol和2 mol，则脱硝反应达到平衡前，(正)(逆) 3.(2025-2026高二上·天津市第二十中学·期中)向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：xA(g)+B(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下表和下图表示 容器 甲 乙 丙 容积 0.5L 0.5L 1.0L 温度／℃ T1 T2 T2 反应物起始量 0.5molA   1.5 molB 0.5 molA   1.5 molB 2.0 molA   6.0 molB 下列说法不正确的是 A. 由图可知：T1＜T2，且该反应为放热反应 B. T2时该反应的平衡常数K=0.8 C. 10min内甲容器中反应的平均速率v(B)=0.05mol·(L·min)-1 D. T1℃，若起始时甲容器中充入1.5molA、0.5molB，平衡时B的转化率为25% 4.(2025-2026高二上·天津和平·期中)研究反应，温度为时，在两个体积均为的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中的物质的量分数与反应时间的关系如下表： 容器编号 起始物质 0 40 50 60 70 80 Ⅰ ， 0 50 68 76 80 80 Ⅱ 100 90 84 81 80 80 研究发现上述反应中：，，其中，为常数。下列说法正确的是 A. 容器Ⅰ中前内 B. 在时，容器Ⅰ中的转化率为 C. 温度为时，该反应 D. 若平衡时再向容器Ⅱ中加入物质的量均为的、、，反应逆向进行 5.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)在恒容密闭容器中通入并发生反应：，温度、下X的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。下列叙述正确的是 A. ，ΔH>0 B. M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率增大 C. N点的逆反应速率大于M点的正反应速率 D. 下，时间内， 6.(2025-2026高二上·天津市第一中学·期中)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s) + CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×物质的量分数。下列说法正确的是 A. 550℃时，若充入惰性气体，v正、v逆 均减小，平衡不移动 B. 650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为40.0% C. T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡不移动 D. 925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0·p总 7.(2025-2026高二上·天津和平·期中)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp)。已知反应CH4(g)＋2H2O(g)CO2(g)＋4H2(g)，在t℃时的平衡常数Kp=a，则下列说法正确的是（       ） A. Kp= B. 升高温度，若Kp增大，则该反应为放热反应 C. 该反应达到平衡状态后，增大压强，平衡向左移动，Kp不变 D. t℃时，反应CH4(g)＋H2O(g)CO2(g)＋2H2(g)的平衡常数Kp=a 8.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)由γ-羟基丁酸生成γ-丁内酯的反应为：HOCH2CH2CH2COOH+H2O   ΔH<0，在25℃时，γ-羟基丁酸水溶液的初始浓度为0.180 mol·L-1，测得γ-丁内酯的浓度随时间变化的数据如图所示：下列说法错误的是 A. 在80～100min内，以γ-丁内酯的浓度变化表示的反应速率为5×10-4 mol/(L·min) B. 在25℃时，该反应的平衡常数K=2.75 C. 若将γ-羟基丁酸的初始浓度降低，体系中水含量增多，γ-羟基丁酸的平衡转化率增大 D. 使用非水溶剂及时分离出γ-丁内酯，有助于提高γ-丁内酯的平衡产率 9.(2025-2026高二上·天津河西·期中)某温度下将和充入密闭的容器中发生反应，该反应的图像如图所示，时刻测定容器内HI的物质的量为1mol。时，保持等温等容，抽取0.5molHI．下列有关叙述正确的是 A. 时刻，抽取HI的瞬间，在图像上的变化是c点 B. 混合气体的密度保持不变，反应达到平衡状态 C. 时刻，抽取HI后再次达到平衡，HI的质量分数减小 D. 该温度下，反应的平衡常数的值为2.25 10.(2025-2026高二上·天津河西·期中)关于反应   ，下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 及时分离可以提高氯气的转化率，减少达平衡的时间 C. 反应达平衡后加压，平衡逆向移动，平衡常数减小 D. 上述反应中每生成28gCO，转移电子的数目约为 11.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)在其他条件不变时，只改变某一条件，化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)的平衡的变化图像如下(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)，据此分析下列说法正确的是 A. 在图像反应Ⅰ中，说明正反应为吸热反应 B. 在图像反应Ⅰ中，若p1>p2，则此反应的ΔS>0 C. 在图像反应Ⅱ中，说明该正反应为吸热反应 D. 在图像反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应能自发进行 12.(2025-2026高二上·天津和平·期中)逆水气变换反应：   。一定压力下，按、物质的量之比投料，、温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，、温度时反应速率常数k分别为、。下列说法错误的是 A.  B. 、温度下达平衡时反应速率的比值： C. 温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线发生变化 D. 温度下，改变初始投料比例，不可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同 13.(2025-2026高二上·天津和平·期中)某温度下，反应在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是 A. 增大压强，，平衡常数增大 B. 加入催化剂，平衡时的浓度增大 C. 恒容下，充入一定量的，的平衡转化率增大 D. 恒容下，充入一定量的，达平衡后的浓度比原平衡大 14.(2025-2026高二上·天津市双菱中学·期中)向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是     A.  B. 反应速率： C. 点a、b、c对应的平衡常数： D. 反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 15.(2025-2026高二上·天津宁河·期中)工业上有一种“降碳”方法是用生产燃料甲醇：。保持温度不变，在容积为2L密闭容器中，充入1mol和3mol在一定条件下发生反应，测得、和的物质的量随时间的变化如图所示： （1）计算3min内用氢气表示的该反应的反应速率　　　　　　　　；3min时，该反应的正反应速率　　　　　　　　逆反应速率(填：“>”、“＜”或“=”)。 （2）10min反应时达平衡，氢气的转化率为　　　　　　　　。当反应达平衡后，维持温度和压强不变，改变其它条件使反应速率增大，采取的措施　　　　　　　　(写一条即可)。 （3）下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________。 A. 混合气体的平均相对分子质量保持不变 B. 的消耗速率等于的消耗速率 C. 和的浓度之比保持不变 D. 不再改变 （4）有利于提升化学反应速率且提高平衡时转化率的措施有　　　　　　　　(填序号)。 a．持续升高温度　　　b．缩小容器容积，增大压强 c．使用催化剂　　　　d．适当增大的浓度 （5）研究温度对甲醇产率的影响时发现，在，保持原料气中和的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示，则该反应的　　　　　　　　0(填“>”、“＜”或“=”，下同)，比较该反应在210℃和290℃时的平衡常数大小：　　　　　　　　。 16.(2025-2026高二上·天津市第四十七中学·期中)高温下，已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：1000℃，；1150℃，；1300℃，。请回答下列问题： （1）在一定温度下，已知以下三个反应的平衡常数与反应热： 反应1：       反应2：       反应3：       反应1的平衡常数的表达式　　　　　　　　　　　。 反应3的与、的关系是　　　　　　　　　　　。 （2）一定温度下，反应中的某一基元反应，其能量变化如图所示；表示反应物分子中旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。 该基元反应的活化能为　　　　　　　　　　　kJ·mol-1，　　　　　　　　　　　kJ·mol-1. （3）一定条件下，在容积为2L的密闭容器中，发生反应：。已知达到平衡后，降低温度，A的体积分数减小。该反应的反应速率v随时间t的关系如图所示。 ①据图判断，在时刻改变的外界条件是　　　　　　　　　　　。 ②a、b、c对应的平衡状态中，C的体积分数最大的是状态　　　　　　　　　　　。(用图中的a、b、c填空) （4）写出AlCl3溶液和Na2S溶液反应的离子方程式　　　　　　　　　　　。 17.(2025-2026高二上·天津和平·期中)氢能的开发和利用是当今化学研究的热点。 （1）乙醇水蒸气重整制氢。 主反应为。 该反应正反应、逆反应的活化能大小关系为：(正)　　　　　　　(逆)(填“>”“<”或“=”)；高温下能自发进行的原因是　　　　　　　。 （2）甲烷与二氧化碳反应可制取氢气和一氧化碳，涉及到下列反应：。某温度下发生该反应，若起始时2 L恒容器中充入1 mol CH4和1 mol CO2，5 min达到平衡时的压强为反应前的1.6倍。则该温度下，反应达平衡，用H2表示0~5 min内该反应的平均反应速率为　　　　　　　，CH4的转化率为　　　　　　　。 （3）用氢气与二氧化碳可以合成原料甲醇。反应为：，一定温度下，向某容器中充入2 mol CO2和6 mol H2，假设只发生上述反应，一段时间后达到平衡。关于上述反应体系的分析，下列说法正确的是_______。 A. 当时，反应达到平衡状态 B. 恒温恒容下，当混合气体的压强恒定时，反应达到平衡状态 C. 保持容器的容积不变，向体系中充入氩气，平衡不移动 D. 改加高效催化剂，可以提高CO2的平衡转化率 （4）若在容积为1 L的密闭容器中加入1 mol CO2和1.4 mol H2，在催化剂的作用下，发生的反应如下： ① ②，10 min后体系达到平衡，此时CO2的转化率为20%，CH3OH的选择性(CH3OH的选择性=)为50%，则反应①的平衡常数K=　　　　　　　。 （5）CO2/HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。 ①HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成　　　　　　　(填化学式)。 ②研究发现：其他条件不变时，以HCOOK溶液代替HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是　　　　　　　。 18.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)回答下列问题。 （1）甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知：         由上述方程可知甲醇的燃烧热为　　　　　　　； （2）火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态双氧水，当它们混合反应时，即产生大量氮气和水蒸气，并放出大量热。已知液态肼与足量液态双氧水反应，生成氮气和水蒸气，放出的热量。写出该反应的热化学方程式：　　　　　　　。 （3）工业上常用和合成甲醇：   ΔH<0。在恒容密闭容器中充入和，反应过程中测得测得(甲醇)与时间的关系如图所示。 ①在温度下，内用表示的反应速率　　　　　　　。 ②②图中　　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)，判断理由是　　　　　　　。 ③温度下，该反应的平衡常数　　　　　　　，达到平衡后向容器中再充入CO、、各1mol，此时反应　　　　　　　_进行(填“正向”或“逆向”)。 （4）下列措施中，既能提高反应速率又能提高CO平衡转化率的是_______ (填字母)。 A. 升高温度 B. 增大压强 C. 使用高效催化剂 D. 及时分离出 19.(2025-2026高二上·天津河西·期中)℃时，在容积为1L恒容密闭容器中，通入一定量的，发生反应，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。 （1）在，该反应的平均速率为　　　　　　　　　　　。 （2）该温度下，反应平衡常数的值为　　　　　　　　　　　。 （3）不能说明反应达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　。 a．混合气体的摩尔质量不变                      b． c．混合气体的颜色不变                            d． （4）下图是实验小组在常温时探究压强对平衡移动的影响，将一定量的充入注射器中后封口，在拉伸和压缩注射器的过程中(忽略能量损失)气体透光率随时间的变化曲线如图，回答问题： ①a点的操作是　　　　　　　　　　　注射器(填“压缩”或“拉伸”)，d点与a点相比，：d　　　　　　　　　　　a(填“大于”或“小于”)。 ②综合分析，a、b、c三点透光率先减小后增大的原因　　　　　　　　　　。 20.(2025-2026高二上·天津市第四十七中学·期中)2030年实现“碳达峰”，2060年达到“碳中和”的承诺，体现了我国对大气治理责任。 Ⅰ、二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。(K为化学平衡常数) ①       ②       ③       （1）反应①自发进行的条件是　　　　　　　　　　　(“高温”或“低温”或“任意温度”)。 （2）将2 mol和1 mol充入某容积不变的绝热密闭容器中，只发生反应③。下列不能判断反应③达到平衡的是　　　　　　　　　　　。 A．容器内温度不再变化 B．混合气体的密度保持不变 C．容器内和和两种气体的浓度之比不再变化 D．容器内压强不再变化 E．混合气体的平均相对分子质量保持不变 Ⅱ、在容积为2.0L的密闭容器中，通入一定量的，发生反应：   。100℃时，各物质浓度随时间变化如下图所示。 （3）60s内，　　　　　　　　　　　。 （4）欲提高的平衡转化率，理论上可以采取的措施为　　　　　　　　　　　。 A．增大压强       B．升高温度       C．加入催化剂       D．加入       E．加入 （5）100℃时，在容器中按初始浓度 mol/L、 mol/L投料，反应　　　　　　　　　　　进行(填“正向”或“逆向”)。 （6）已知反应：(红棕色)(无色)   ，将一定量的充入注射器后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)，下列说法正确的是　　　　　　　　　　　(填序号)。 ①b点的操作为拉伸注射器 ②d点 ③c点与a点相比，增大，减小，若容器绝热，则平衡常数 ④若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则 21.(2025-2026高二上·天津东丽·期中)2030年实现“碳达峰”，2060年达到“碳中和”的承诺，体现了我国对大气治理责任。 I、二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。(K为化学平衡常数) ① ② ③ （1）反应①自发进行的条件是　　　　　　　　　　　(“高温”或“低温”或“任意温度”)。=　　　　　　　　　　　(用含、的式子表示)。 （2）将2 mol 和1 mol 充入某容积不变的绝热密闭容器中，只发生反应③。下列能判断反应③达到平衡的是　　　　　　　　　　　。 A．容器内温度不再变化 B．混合气体的密度保持不变 C．容器内和两种气体的浓度之比不再变化 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变 E．容器内压强不再变化 Ⅱ、研究表明CO和在一定条件下可以合成甲醇，反应的化学方程式为：。往一容积为2 L的密闭容器内，充入0.3 mol CO与0.4 mol ，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 （3） A、B、C三点的平衡常数、、由大到小关系是　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)。 （4）A点的正反应速率　　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)C点的逆反应速率。 （5）上述投料在℃、压强下，平衡时的体积分数是　　　　　　　　　　　；平衡后再加入1 mol CO，2 mol ，l mol ，则化学平衡会　　　　　　　　　　　(填“正向移动、逆向移动、不移动”)。 22.(2025-2026高二上·天津·期中)氮的氧化物是大气污染物之一，用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，可防止空气污染。回答下列问题： 已知：①2C(s)+O2(g)=2CO(g)   ΔH=-221 kJ/mol ②C(s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH=-393.5 kJ/mol ③N2(g)+O2(g)=2NO(g)   ΔH=+181 kJ/mol （1）若某反应的平衡常数表达式为K=，请根据已知信息写出此反应的热化学方程式：　　　　　　　　　　　； 下列措施能够增大此反应中NO的转化率的是　　　　　　　　　　　。 a．增大容器压强       b．升高温度       c．使用优质催化剂       d．增大CO的浓度 （2）向容积为2 L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO，在温度为T1℃时发生下反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)，15 min后调整温度为T2℃，NO和N2的物质的重要化如下表所示。 物质的量/ mol T1/℃ T2/℃ 0 5min 10 min 15 min 20 min 25 min 30 min NO 2.0 1.16 0.80 0.80 0.50 0.40 0.40 N2 0 0.42 0.60 0.60 0.75 0.80 0.80 ①0~5 min内，以CO2表示该反应速率v(CO2)=　　　　　　　　　　　，T1℃时平衡常数的数值K=　　　　　　　　　　　。 ②第15 min 后，温度调整到T2，数据变化如上表所示，由题干条件判断该反应正向为　　　　　　　　　　　反应(填“放热”或“吸热”)，T1　　　　　　　　　　　T2(填“>”、“<”或“=”)。 ③若30 min时，保持T2不变，向该容器中再加入该四种反应混合物各2 mol，则此时反应　　　　　　　　　　　移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 （3）在恒温密闭刚性容器中，能说明反应：2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g)   ΔH达到平衡状态的是___________。 A. 断裂NA个N≡N键，同时生成2NA个C=O键 B. 反应体系的c(NO2):c(N2):c(CO2)=2:1:2 C. 容器内混合气体的密度保持不变 D. 容器内混合气体的颜色保持不变 23.(2025-2026高二上·天津市第二十中学·期中)以煤为原料可合成一系列燃料。 （1）已知： ② 请写出甲醇燃烧生成)的热化学方程式　　　　　　　。 （2）向1L密闭容器中加入在适当的催化剂作用下， 发生反应： ①该反应能否　　　　　　　自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”)。 ②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是　　　　　　　   。 a．混合气体的平均相对分子质量保持不变                  b． 的转化率相等 c．的体积分数保持不变                             d．混合气体的密度保持不变 e．键断裂 （3）在一定条件下，某反应过程中部分数据如下表： 反应条件 反应时间 恒温恒容 0min 2 6 0 0 10min 4.5 20min 1 30min 1 ①内， 用 表示的化学反应速率 　　　　　　　。 ②达到平衡时，该反应的平衡常数 　　　　　　　 (用分数表示)，平衡时氢气的转化率是　　　　　　　。 ③在其它条件不变的情况下，若时改变温度为此时氢气的物质的量为3.2mol，则T1　　　　　　　T2(填“＞”“＜”或“＝”)，理由是　　　　　　　。在其他条件不变的情况下，若30min时向容器中再充入 和 ，则平衡　　　　　　　移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 24.(2025-2026高二上·天津市耀华中学·期中)氨气的综合利用在农业和国防中有着重要意义。 （1）合成氨从实验室研究到实现工业生产，大约经历了150 年。相关化学键的键能数据如下表： 化学键 N=N H-H N-H 键能E/( kJ∙mol-1) 946 436.0 390.8 ①反应N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=　　　　　　　kJ·mol—1。 ②已知该反应的ΔS=-198.9J∙mol-1∙K-1，在下列哪些温度下反应能自发进行？　　　　　　　(填标号)。 A．25℃   　   B．125℃   　   C．225℃ 　   D．325℃ ③实际生产中，原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8。原料气中N2过量的理由　　　　　　　。下列关于合成氨工艺的下列理解，正确的是　　　　　　　。 A．分离空气可得N2，通过天然气和水蒸气转化可得H2，原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生。 B．控制反应温度远高于室温，是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率 C．当温度、压强一定时，在原料气中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率 D．基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化，不断将液氨移去，利于反应正向进行 ④在30MPa、=2.8条件下，混合气体以一定流速通过NH3合成塔。测得出口NH3含量随反应温度和催化剂粒径的变化曲线如图。a的原因是　　　　　　　。达到最高点后，曲线②下降的原因是　　　　　　　。 （2）尿素[CO(NH2)2]为农业生产常用氮肥，NH3是合成尿素的原料之一。模拟工业合成尿素，高温高压下，存在如下液相平衡体系。 主反应：2NH3(l) + CO2(l)⇌CO(NH2)2(l) + H2O(l) 副反应：NH3(l) + CO2(l) + H2O(l)⇌NH4HCO3(l) ①平衡体系内，部分组分的物质的量分数x(A)随初始的变化曲线如图，代表x(NH3)的是　　　　　　　(填标号)。       ②实际生产中，当初始=4.5、=0.2时，CO2的平衡转化率为80%，主反应的平衡常数K=　　　　　　　(用物质的量分数代替浓度计算，忽略副反应，保留1位小数)。 （3）氨气是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过氨热分解法制氢气。某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂的条件下，将0.1mol NH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。 ①若保持容器体积不变，t1时反应达到平衡，用H2的浓度变化表示0-t1时间内的反应速率v(H2)=　　　　　　　mol·L-1·min-1(用含t1的代数式表示)。 ②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是　　　　　　　(用图中a、b、c、d表示)。 （4）NH3可用与工业上生产硝酸，其尾气中的NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时，将amolNH4NO3溶于水，溶液显酸性，其原因是　　　　　　　(用离子方程式表示)，该溶液中离子浓度由大到小的顺序为　　　　　　　；向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将　　　　　　　(填“正向”、“不”或“逆向”)移动，所滴加氨水的浓度约为　　　　　　　 mol∙L-1 (25℃时，NH3·H2O的电离平衡常数取Kb=2×10-5 mol∙L-1，忽略体积变化)。 25.(2025-2026高二上·天津市第一中学·期中)用活性炭还原处理氮氧化物，有关反应为C(s) + 2NO(g)N2(g) + CO2(g)。 （1）写出上述反应的平衡常数表达式：　　　　　　　　　　　。 （2）在2L恒容密闭容器中加入足量C与NO发生反应，所得数据如表，回答下列问题。 实验编号 温度/℃ 起始时 NO 的物质的量/mol 平衡时N2的物质的量/mol 1 700 0.40 0.09 2 800 0.24 0.08 ①800℃时平衡常数的值为　　　　　　　　　　　，结合表中数据，判断该反应的ΔH　　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)0。 ②判断该反应达到平衡状态的依据是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．容器内气体密度恒定                  B．容器内各气体浓度恒定 C．容器内压强恒定                         D．2v正(NO)=v逆(N2) （3）700℃时，若向2L 体积恒定的密闭容器中充入一定量N2和CO2发生反应：N2(g) + CO2(g)C(s) + 2NO(g)；其中 N2、NO物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题。 ①图中A点v正　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)v逆。 ②第10min时，外界改变的条件可能是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．加催化剂                  B．增大C的物质的量                   C．增大N2的物质的量 D．升温                               E．加入He，增大体系压强 （4）采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒，在发展非金属催化剂实现CO2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展，该反应历程如图所示。 容易得到的副产物有CO和CH2O，其中相对较多的副产物为　　　　　　　　　　　；上述合成甲醇的反应速率较慢，要使反应速率加快，主要降低下列变化中　　　　　　　　　　　(填字母)的能量变化。 A．*CO + *OH → *CO + *H2O        B．*CO → *OCH        C．*OCH2 →*OCH3        D．*OCH3 → *CH3OH 26.(2025-2026高二上·天津市第一中学·期中)CH4-CO2重整反应指CH4和CO2转化为合成气CO和H2的过程。CH4和CO2一定条件发生重整反应历程的能量变化如下图所示。 （1）CH4-CO2重整反应：CO2(g) + CH4(g)2CO(g) + 2H2(g)   ΔH=　　　　　　　　　　　kJ·mol-1。(用含E的式子表示)。 （2）CH4-CO2重整反应中易发生副反应：CO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)   ΔH > 0。一定条件下将等物质的量的CH4(g)和CO2(g)充入总压为P0 kPa的恒压密闭容器中发生反应，达平衡时，测得某种反应物的转化率为20%，另一种为40%。 ①平衡转化率为40%的反应物为　　　　　　　　　　　。 ②该温度下平衡时n(H2)：n(CO)=　　　　　　　　　　　，CH4-CO2重整反应的压强平衡常数Kp=　　　　　　　　　　　(用含“p0”的式子表示)。 （3）一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下： ①再生塔中产生CO2的离子方程式为　　　　　　　　　　　； ②利用电化学原理，将CO2电催化还原为C2H4，阴极反应式为　　　　　　　　　　　； （4）若向KHCO3溶液中加入KOH固体至过量，则溶液中水电离出的c(H+)变化趋势为　　　　　　　　　　　(填字母，不考虑温度变化)。 a．一直增大                 b．一直减小                 c．先增大后减小                 d．先减小后增大 27.(2025-2026·高二上天津南开·期中)二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。回答下列问题： （1）已知和的电离常数如下表所示。 煤的气化过程中产生的有害气体可用溶液吸收，写出该反应的化学方程式：　　　　　　。 （2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下： ①    ②    ③    总反应：的　　　　　　；一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高的转化率，可以采取的措施是　　　　　　(填序号)。 a．高温高压       b．加入催化剂       c．减少的浓度 d．增加的浓度       e．分离出二甲醚 （3）已知反应②某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入，反应到某时刻测得各组分的浓度如下： 物质 浓度/() 0.44 0.6 0.6 ①该反应平衡常数表达式为　　　　　　。 ②比较此时正、逆反应速率的大小：　　　　　　(填“>”、“<”或“=”)。 ③若加入后，经反应达到平衡，此时　　　　　　；该时间内反应速率　　　　　　。 28.(2025-2026高二上·天津市双菱中学·期中)“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CH4、HCHO、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。请回答下列问题： I、反应的热化学方程式为 （1）已知：① ②相关化学键的键能数据如表所示： 化学键 O=O H-H O-H 键能/(kJ·mol-1) 498 436 464 则ΔH　　　　　　　　　　　。 （2）一定条件下，将的混合气体充入恒温恒容的密闭容器中，发生反应。 ①下列说明反应已经达到平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填选项字母)。 a．容器内气体密度保持不变    b．H2O的体积分数保持不变 c．该反应的平衡常数保持不变    d．混合气体的平均相对分子质量不变 ②下列措施既能提高H2的转化率又能加快反应速率的是　　　　　　　　　　　(填选项字母)。 a．升高温度    b．使用高效催化剂    c．缩小容器体积    d．充入氢气   e． 分离出水蒸气 Ⅱ、向体积为1L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H2，发生反应，实验测定CH3OH的平衡产率随温度、压强的变化关系如图所示。请回答： （3）①该反应属于　　　　　　　　　　　(填“吸”或“放”)热反应；p1　　　　　　　　　　　p2(填“>”、“<”或“=”)。 ②已知A点CH3OH的平衡产率为0.25，求100℃时，该反应平衡常数K=　　　　　　　　　　　。 ③求A点CO的物质的量分数=　　　　　　　　　　　。 29.(2025-2026高二上·天津滨海新·期中)习近平主席在《中央城镇化工作会议》发出号召：“让居民望得见山、看得见水、记得住乡愁”。CO2捕集技术能有效解决温室效应及能源短缺问题。 Ⅰ．CO2在一定条件下转化为CH4，其反应过程如下图所示。 已知： 总反应：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)   ΔH=-205 kJ/mol 反应Ⅱ：CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)   ΔH=-246 kJ/mol （1）则反应Ⅰ的热化学方程式为　　　　　　　　　　　。 Ⅱ．CO2加氢还可制备甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH<0 （2）能说明上述反应已达平衡状态的是　　　　　　　　　　　(填字母)。 A．单位时间内生成1 mol CH3OH(g)的同时消耗了3 mol H2(g) B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变 C．在恒温恒压的容器中，气体的平均摩尔质量不再变化 （3）某温度下，向2 L密闭容器中通入0.02 mol CO2和0.04 mol H2发生上述反应，测得其压强(p)随时间(t)变化(如图)曲线Ⅰ所示。 ①以CO2来表示5 min内的化学反应速率v(CO2)=　　　　　　　　　　　。 ②若只改变某一条件，其他条件相同时，曲线变化为Ⅱ，则改变的条件是　　　　　　　　　　　。 （4）目前，许多国家采用CO2代替CO（以煤和天然气为原料）生产CH3OH，请说出一个理由即可：　　　　　　　　　　　。 （5）向等容积的反应器中，分别通入等量、相同比例的CO2和H2的混合气体，同时发生副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   ΔH>0，反应相同时间后，测得甲醇产率与催化剂活性、温度关系如图所示。 ①图中一定不处于化学平衡状态的点是　　　　　　　　　　　。 A．点A                                 B．点B                    C．点C                           D．点D ②已知催化剂对副反应没有影响。图中当温度高于500 K，甲醇产率逐渐下降，原因可能有　　　　　　　　　　　。 30.(2025-2026高二上·天津蓟州·期中)甲醇是重要的化工原料，应用前景广阔。研究表明，二氧化碳与氢气反应可以合成甲醇，反应如下：。 （1）研究温度对甲醇产率的影响时发现，在210～290℃，保持原料气中和的投料比不变，得到平衡时甲醇的产率与温度的关系如图所示，则该反应的　　　　　　　　　　　0(填“>”、“<”或“=”，下同)，比较该反应在210℃和290℃时的平衡常数大小：　　　　　　　　　　　。 （2）有利于提升化学反应速率且提高平衡时转化率的措施有　　　　　　　　　　　(填序号)。 a．持续升高温度             b．缩小容器容积，增大压强 c．使用催化剂             d．适当增大的浓度 （3）A生成B的反应如下：，在25℃时，溶液中A的初始浓度为，随着反应的进行，测得B的浓度随时间的变化如下表所示。 21 50 80 100 120 160 220 0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132 ①在50~80min内，以B的浓度变化表示的反应速率为　　　　　　　　　　　。 ②在120min时，A的转化率为　　　　　　　　　　　。 ③在25℃时，该反应的平衡常数为　　　　　　　　　　　。 ④为提到平衡时A的转化率，除适当控制反应温度外，还可采取的措施是　　　　　　　　　　　。 31.(2025-2026高二上·天津河北·期中)SO2、NO、CO均为大气污染物，它们在一定条件下可以转化为其他物质，以减少对环境的污染。 （1）I．一定条件下，将2molSO2与1molO2置于恒容密闭容器中发生如下反应：，下列状态能说明该反应达到化学平衡状态的是　　　　　　　　　　　。 A．混合气体的密度保持不变             B．SO2的转化率保持不变 C．SO2和O2的物质的量之比保持不变       D．O2的消耗速率和SO3的消耗速率相等 II．某研究小组拟用下图装置测定SO2转化为SO3的转化率。 已知：SO3熔点为16.8℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，忽略空气中CO2的影响。 ①仪器 a 的名称是　　　　　　　　　　　。 ②D 中烧杯装的液体是　　　　　　　　　　　(填“热水”或“冰水”)。 ③B 装置的作用除了干燥SO2和O2外、还有　　　　　　　　　　　。 ④写出 E中反应的离子方程式　　　　　　　　　　　。 （2）反应，在不同条件时N2的体积分数随时间(t)的变化如图所示。根据图象可以判断曲线R1、R2对应的下列反应条件是　　　　　　　　　　　。 A．压强             B．温度             C．催化剂 （3）CO和H2在一定条件下可以合成甲醇：。现在体积为1 L的恒容密闭容器中通入1molCO和2molH2，测定不同时间，不同温度下容器中CO的物质的量，结果如表所示： 反应时间物质的量温度 0 min 10 min 20 min 30 min 40 min T1 1 mol 0.8 mol 0.62 mol 0.4 mol 0.4 mol T2 1 mol 0.7 mol 0.5 mol a a 请回答下列问题。 ①T1　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)T2，理由是　　　　　　　　　　　。 ②T2温度下，第20min时容器内压强不再改变，此时H2的转化率为　　　　　　　　　　　(填具体数值，下同)，该温度下的化学平衡常数为　　　　　　　　　　　。 32.(2025-2026高二上·天津红桥·期中)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，氨有广泛的应用。目前工业合成氨的主要方法是HaberBosch法，化学反应原理如下：。 （1）该反应放热，但仍选择较高温度，原因是　　　　　　　。 （2）理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是　　　　　　　(写出1条)。 （3）将物质的量之比为1:3的N2和H2充入2L的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得平衡时数据如下： 物质 平衡时物质的量/mol 0.2 0.6 0.2 该条件下H2的转化率为　　　　　　　，平衡常数K=　　　　　　　(可用分数表示)。 （4）若按以下浓度投料，其它反应条件与①相同，起始时反应进行的方向为　　　　　　　(填“正向”、“逆向”或“无法判断”)。 物质 起始浓度(mol/L) 0.5 1.5 0.5 （5）L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度，如图表示L一定时，合成氨反应中的平衡转化率随X的变化关系。 ①X代表的物理量是　　　　　　　。 ②判断L1、L2的大小关系：L1　　　　　　　 L2(选填“>”、“＜”或“=”)并简述理由　　　　　　　。 33.(2025-2026高二上·天津河西·期中)是重要的化工原料。 （1）已知化学键的键能如下表。 化学键 H-H N-H N-N 键能 435.9 946.5 391.1 192.8 则合成氨反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （2）下图为合成氨的流程图，根据流程的操作，可提高原料平衡转化率的是　　　　　　　　　　　(填流程序号)。 （3）实验测得合成氨速率与浓度的方程为：，为速率常数，结合实验测得四组相关数据，计算并分析： 实验 1 m n p q 2 2m n p 2q 3 m n 0.1p 10q 4 m 2n p 2.828q ①速率方程中的　　　　　　　　　　　。 ②合成氨时要及时分离出氨的原因：有利于平衡正向移动、　　　　　　　　　　　。 （4）在密闭容器中，初始按照投料，发生合成氨反应，平衡时混合气中氨气的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示。 ①比较反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(填“<”“=”或“>”)。 ②温度500℃、压强为达平衡时，的转化率为　　　　　　　　　　　；反应的压强平衡常数　　　　　　　　　　　［已知：为平衡分压求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)］。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 化学反应的方向与调控 化学平衡常数 化学平衡的计算 3大高频考点 考点01 化学反应的方向 考点02 化学反应的调控 考点03 化学平衡常数 化学平衡的计算 考点01 化学反应的方向 1.【答案】A 2.【答案】B 3.【答案】C 4.【答案】C 5.【答案】D 6.【答案】D 考点02 化学反应的调控 1.【答案】C 2.【答案】D 3.【答案】C 4.【答案】C 考点03 化学平衡常数 化学平衡的计算 1.【答案】A 2.【答案】D 3.【答案】D 4.【答案】C 5.【答案】B 6.【答案】C 7.【答案】C 8.【答案】C 9.【答案】D 10.【答案】D 11.【答案】D 12.【答案】B 13.【答案】D 14.【答案】B 15.【答案】（1）①     ② >     （2）① 75%    ② 催化剂     （3）ABD     （4）bd     （5）① <    ② >      16.【答案】（1）①     ②      （2）① 21.5    ② ＋7.5     （3）① 升高温度    ② a     （4）2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑      17.【答案】（1）① ＞    ② 该反应的S＞0     （2）① 0.12mol/(L·min)    ② 60%     （3）BC     （4）0.025     （5）① HD    ② 提高释放氢气的速率，提高释放出氢气的纯度      18.【答案】（1）764.7 kJ∙mol-1     （2）      （3）①     ② <    ③ 温度下反应先达到平衡，反应速率更快，故温度更高    ④ 0.25    ⑤ 正向     （4）B      19.【答案】（1）     （2）0.36     （3）bd     （4）① 压缩    ② 大于    ③ 体积瞬间减小，急剧增大，因此透光率快速降低；压强增大使平衡逆向移动，转化为，浓度逐渐减小，透光率缓慢增大      20.【答案】（1）低温     （2）BE     （3）0.001 mol·L-1·s-1     （4）B     （5）正向     （6）② ④      21.【答案】（1）① 低温    ②      （2）ACE     （3）     （4）<     （5）① 25%    ② 正向移动      22.【答案】（1）① 2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)   ΔH= -747 kJ/mol    ② ad     （2）① 0.042 mol·L-1·min-1    ②     ③ 放热    ④ >    ⑤ 正向     （3）CD      23.【答案】（1）     （2）① 不能    ② d     （3）①     ②     ③     ④ ＜    ⑤ 30min时改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，正反应为放热反应，说明升温平衡逆向进行，故T1＜T2    ⑥ 不      24.【答案】（1）① -90.8    ② AB    ③ 从速率角度分析：N2适度过量有利于提高整体反应速率，转化率角度：N2适度过量有利于提高H2的转化率    ④ AD    ⑤ 由图1可知，a、b、c处催化剂粒径：a＞b＞c,催化剂的粒径越小，与反应物的接触面积越大，催化效果越好，反应速率越快，出口含量越大    ⑥ 达到最高点后，温度升高，催化剂活性减弱，反应速率减慢，造成曲线② 下降     （2）① ①    ② 2.3     （3）①     ② b     （4）① +H2O⇌NH3·H2O + H+    ② 逆向    ③ c()＞c()＞c(H+)＞c(OH-)    ④       25.【答案】（1）K=     （2）① 1    ② >    ③ AB     （3）① >    ② AD     （4）① CO    ② A      26.【答案】（1）+(E3-E1)     （2）① CO2    ② 1：3    ③      （3）①     ②      （4）c      27.【答案】（1）     （2）①     ② ce     （3）①     ② >    ③     ④       28.【答案】（1）     （2）① bd    ② c     （3）① 放热    ② <    ③     ④ 30%      29.【答案】（1）CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)   ΔH=+41 kJ/mol     （2）C     （3）① 0.001 mol·L-1·min-1    ② 使用催化剂     （4）CO2廉价易得，能降低生产成本；实现碳的循环利用，能缓解温室效应等     （5）① A    ② 主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动；催化剂的活性迅速下降      30.【答案】（1）① <    ② >     （2）bd     （3）① 0.0007    ② 50%    ③ 2.75    ④ 将产物B移走      31.【答案】（1）① B    ② 分液漏斗    ③ 冰水    ④ 通过观察气泡控制气体比例和气流速度，使SO2和 O2两种气体混合均匀    ⑤      （2）B     （3）① <    ② 相同时间内，T2时CO的减少量大于T1时CO的减少量    ③ 50%    ④ I      32.【答案】（1）400~500℃时该反应的催化剂的催化活性强，反应速率大     （2）适当增大压强(适当增大氮气的浓度或将产物氨气液化分离)     （3）① 33.3%    ②      （4）正向     （5）① 温度    ② <    ③ 其他条件相同时，增大压强有利于平衡向气体体积缩小的方向移动，从而提高的平衡转化率      33.【答案】（1）     （2）② ⑤     （3）① 1    ② 加快反应速率     （4）① <    ②     ③       试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $