2.4 化学反应的调控（周末破）-2026-2027学年高二化学知识通关晨读·晚练·周末破（人教版选择性必修1）

2.4  化学反应的调控

 

序号	核心难点	难点实质
1	催化剂与惰性气体——「只影响速率不影响平衡」的情形辨析	认为催化剂能提高转化率；恒容与恒压充惰性气体混为一谈
2	K 与 Q 的联合应用（三段式）	K 用起始数据或漏写指数；Q 与 K 的表达式不一致就乱比较
3	工业条件选择的综合权衡	只按平衡选「低温高压」，忽略速率、催化剂活性、设备与能耗

 

 

难点一：催化剂与惰性气体——「只影响速率不影响平衡」的情形辨析

【难点诊断】认为加催化剂能提高平衡转化率；恒容充惰性气体与恒压充惰性气体混为一谈，一律判「不移动」或一律判「移动」。

【突破方法】催化剂——同等倍数加快正、逆反应，只缩短达到平衡的时间，平衡不移动，K 与转化率都不变。惰性气体两分法——恒容充入：各组分浓度不变，平衡不移动、速率不变；恒压充入：体积增大相当于减压，平衡向气体分子数增大的方向移动。口诀：恒容看浓度，恒压看体积。

【典例精讲】恒温下的密闭容器中进行，达到平衡后：（1）恒容充入 He；（2）恒压充入 He，平衡分别如何移动？

【解析】（1）恒容充 He，、、的浓度都不变，平衡不移动；（2）恒压充 He 使体积增大，各组分浓度同倍减小，相当于减压，平衡向气体分子数增大的逆反应方向移动。

【即时训练】对于放热反应，能提高平衡转化率的措施是（　　）

A．使用催化剂　　B．恒容充入 He

C．增大的浓度　　D．降低温度

 

难点二：K 与 Q 的联合应用（三段式）

【难点诊断】三段式中「转化量」与「平衡量」混淆；K 用起始浓度或物质的量计算；Q 的表达式与 K 不一致就直接比较。

【突破方法】「三行两查一比较」：列起始、转化、平衡三行，转化量按化学计量数之比分配；查 K 的表达式——指数等于系数、固体与纯液体不写入、一律用平衡浓度；用同一时刻的浓度计算 Q，与 K 比较：Q ＜ K 反应正向进行，Q ＞ K 逆向进行，Q = K 恰好平衡。

【典例精讲】某温度下，在 2 L 恒容容器中进行，起始充入和，平衡时为 0.8 mol。求的转化率与该温度下的 K。

【解析】消耗、；平衡时、、，除以体积 2 L 得平衡浓度 0.6、0.3、0.4 mol/L。；。

追问：同温度下某时刻测得、、，判断反应进行的方向。

【答案】＞ K，反应逆向进行。解析：Q 的表达式必须与 K 完全一致，用同一时刻的平衡浓度代入比较。

【即时训练】和都是重要的化工原料。将和充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应，并于时达到平衡：，有关数据如下：

下列判断不正确的是

A．内，

B．当容器中为时，反应达到平衡

C．升高温度，反应的平衡常数增大，平衡时的物质的量浓度

D．平衡后移走和，在相同条件下再达平衡时，

 

难点三：工业条件选择的综合权衡

【难点诊断】只从平衡角度选「低温高压」，忽略速率、催化剂活性温度、设备耐压与能耗；评价类试题只答「有利」一半。

【突破方法】「五维决策」：转化率（平衡）、速率、催化剂活性、设备与安全、能耗与成本。答题模板「三段式」：先肯定有利面，再指出代价，最后给综合结论。工业温度通常是「热力学最优」与「动力学可行」的折中——合成氨选 400～500 ℃ 主要因铁触媒在该温区活性最高。

【典例精讲】合成氨从平衡角度低温最有利，工业上却选 400～500 ℃，为什么？

【解析】低温下反应速率太慢，达到平衡所需时间过长，单位时间产量低；铁触媒在 400～500 ℃ 活性最高。工业温度是平衡转化率、反应速率与催化剂活性三者的综合折中，不是平衡意义上的最优温度。

追问：工业合成氨采用 10～30 MPa 而不采用更高的压强，主要原因不包括（　　）

A．设备耐压要求高　　B．压缩能耗大

C．安全风险增加　　D．高压会使铁触媒中毒

【答案】D

【解析】限制压强的主要因素是设备投资、能耗与安全；催化剂中毒由原料气中的杂质引起，与压强无关。

【即时训练】硫酸工业中SO2催化氧化生成SO3：。将一定量的SO2和O2混合气在催化剂作用下反应。不同条件下，反应达到平衡时SO2的转化率如下表。下列有关说法正确的是