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    重难点11 化学反应速率与化学平衡-2024年高考化学【热点·重点·难点】专练(新高考专用)
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    重难点11 化学反应速率与化学平衡-2024年高考化学【热点·重点·难点】专练(新高考专用)

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    这是一份重难点11 化学反应速率与化学平衡-2024年高考化学【热点·重点·难点】专练(新高考专用),文件包含重难点11化学反应速率与化学平衡-2024年高考化学热点·重点·难点专练新高考专用原卷版docx、重难点11化学反应速率与化学平衡-2024年高考化学热点·重点·难点专练新高考专用解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共63页, 欢迎下载使用。


    化学反应速率与化学平衡是高考的必考内容,一直是高考命题的重点和热点,题型大多以生产、生活、环境或科技素材为载体进行设置,还可能将电化学、电解质溶液知识等融于其中。主要考查点有:
    ①结合图像(或速率方程式)计算化学反应速率或分析反应速率变化的原因;
    ②结合化学平衡图像,考查化学平衡常数(或压强平衡常数)和平衡转化率的计算、化学平衡移动的原因分析等。
    预计2024年高考对本专题的考查仍会以选择题和综合题为主,其中外界因素对平衡状态的影响、化学平衡常数、与化学平衡和化学反应速率相关的计算是考查的重点。侧重考查考生分析问题能力,信息整合应用能力等,试题难度有逐渐加大的趋势。
    【策略1】掌握化学反应速率的计算公式及影响因素
    1.常用表示方法及计算
    (1)表达式:v(A)=eq \f(Δc(A),Δt)=eq \f(Δn(A),V·Δt),单位时间内反应物浓度的减小量或生成物浓度的增加量(均取正值);
    (2)单位:ml·L-1·s-1、ml·L-1·min-1、ml·L-1·h-1
    (3)注意事项:
    ①浓度变化只适用于气体和液体中的溶质,不适用于固体和纯液体;
    ②v指某段时间内的平均反应速率,而不是即时速率,且计算时取正值;
    ③化学反应速率在一定条件下,也可以用其他物理量表示。如单位时间内气体体积变化、压强变化、颜色变化、固体质量变化等。
    (4)用不同物质的浓度变化表示同一化学反应的反应速率时,反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。例如,对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
    2.化学反应速率大小的比较方法
    由于同一化学反应的反应速率用不同物质表示时数值可能不同,所以比较反应的快慢不能只看数值的大小,而要进行一定的转化。
    (1)看单位是否统一,若不统一,换算成相同的单位。
    (2)单位统一后,换算成同一物质表示的速率,再比较数值的大小。
    (3)也可以直接比较化学反应速率与化学计量数的比值。
    即对于一般反应aA+bB===cC+dD,比较eq \f(v(A),a)与eq \f(v(B),b),若eq \f(v(A),a)>eq \f(v(B),b),则A表示的反应速率比B的大。
    3.影响化学反应速率的因素
    (1)内因(主要因素):反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定因素。如卤素单质与H2反应的速率大小关系为F2>Cl2>Br2>I2,镁、铝、锌、铁与稀硫酸反应的速率大小关系为Mg>Al>Zn>Fe。
    (2)外因(只改变一个条件,其他条件不变)
    4.基元反应和有效碰撞理论
    (1)基元反应:大多数化学反应往往经历多个反应步骤才能实现,其中每一步反应都称为基元反应。
    反应历程:基元反应反映了化学反应的历程,反应历程又称反应机理。
    如:2HI===H2+I2实际上经过下列两步反应完成:
    ①2HI→H2+2I·
    ②2I·→I2
    (2)有效碰撞
    ①基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。
    ②反应物分子的每一次碰撞并不是都能发生反应,能够发生化学反应的碰撞叫作有效碰撞。发生有效碰撞的两个条件是反应物分子能量足够和取向合适。
    (3)活化分子、活化能
    ①活化分子:能够发生有效碰撞的分子。
    ②活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差。
    图中:
    E1为反应的活化能;
    E2为活化分子变成生成物分子放出的能量;
    E3为使用催化剂时反应的活化能;
    反应热ΔH=E1-E2。
    ③有效碰撞:活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
    (4)从活化分子、有效碰撞角度分析外界条件对反应速率的影响

    【策略2】掌握化学平衡状态及其移动影响因素
    1.化学平衡状态的判断
    (1)动态标志:v正=v逆≠0
    ①同一物质(两种表述):v正=v逆、断键数=成键数。
    ②不同物质:必须标明是“异向”的反应速率关系。
    如aA+bBcC+dD,eq \f(v正(A),v逆(B))=eq \f(a,b)时,反应达到平衡状态。
    (2)“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的(即变量),当其“不变”时反应就达到平衡状态。
    A. 混合体系中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度、百分含量(体积分数、质量分数)、转化率等会随时间变化而变化,为变量,当其不随时间而改变时,反应达到平衡。
    B. 绝热体系中温度为变量,当其不随时间而改变时,反应达到平衡。
    C. eq \(M,\s\up7(—))、ρ、p总等,不一定为变量,要根据不同情况进行判断:
    注:若有非气体物质参与反应,无论Δn(g)是否等于0,eq \(M,\s\up7(—))、ρ均为变量,若其恒定不变,则化学反应达到平衡状态。
    2.影响化学平衡的因素
    (1)若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响,结果如下:
    (2)外界条件对化学平衡影响的图示分析
    ①浓度对化学平衡的影响
    a.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。
    b.同等程度地改变反应气体混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。
    ②压强对化学平衡的影响
    对于反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),若m+n>p+q,则图像对应图1、图2;若m+n=p+q,则图像对应图3、图4。
    说明:
    a.改变压强,相当于改变体积,也就相当于改变浓度。
    b.若反应前后气体体积无变化,改变压强,能同时改变正、逆反应速率,v(正)=v(逆),平衡不移动。如H2(g)+I2(g)2HI(g)。
    ③温度对化学平衡的影响
    在其他条件不变的情况下,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动;降低温度,化学平衡向放热反应方向移动。
    注意:
    a.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。
    b.只要是升高温度,新平衡状态的速率值一定大于原平衡状态的速率值;反之则小。
    v-t图像[以N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0为例]如下。
    ④催化剂对化学平衡的影响
    催化剂对化学平衡移动无影响。V-t图像(以N2+3H22NH3为例)如下。
    (3)勒夏特列原理
    ①内容:如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。本原理也称为化学平衡移动原理。
    ②适用范围:适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等),非平衡状态不能用此来分析。
    ③平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响,而不是“消除”外界条件的影响,更不是“扭转”外界条件的影响。
    3.“惰性气体”对化学平衡的影响
    (1)恒温恒容条件
    原平衡体系eq \(――――――――→,\s\up7(充入惰性气体))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

    4.平衡转化率的分析与判断方法
    (1)反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的转化率分析
    ①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比,达到平衡后,它们的转化率相等。
    ②若只增加A的量,平衡正向移动,B的转化率提高,A的转化率降低。
    ③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度,等效于压缩(或扩大)容器容积,气体反应物的转化率与化学计量数有关。
    eq \a\vs4\al(同倍增大,c(A)和c(B))eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(a+b=c+d A、B的转化率不变,a+b>c+d A、B的转化率增大,a+b<c+d A、B的转化率减小))
    (2)反应mA(g)nB(g)+qC(g)的转化率分析
    在T、V不变时,增加A的量,等效于压缩容器容积,A的转化率与化学计量数有关。
    增大c(A)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(m=n+q A的转化率不变,m>n+q A的转化率增大,m<n+q A的转化率减小))
    【策略3】熟练化学平衡常数(Kc、Kp)、速率常数及相关计算
    1.化学平衡常数的含义及应用
    (1)对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
    ①浓度商:在任意时刻的eq \f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B)),通常用Q表示。
    ②化学平衡常数:在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,用符号K表示:K=eq \f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B)),固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中。
    (2)意义及影响因素
    K值只受温度的影响,与物质的浓度、压强等的变化无关。
    (3)应用
    ①根据浓度商与平衡常数的大小关系,可以判断化学平衡移动的方向:
    当Q当Q=K时,反应处于平衡状态;
    当Q>K时,反应向逆反应方向进行,直至达到新的平衡状态。
    ②判断可逆反应的反应热
    (4)化学平衡常数和转化率的有关计算
    “三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时,要注意准确地列出起始量、变化量、平衡量,按题目要求进行计算,同时还要注意单位的统一。
    对以下反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量(ml)分别为a、b,达到平衡后,A的消耗量为mx ml,容器容积为V L。
    mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
    起始/ml a b 0 0
    变化/ml mx nx px qx
    平衡/ml a-mx b-nx px qx
    ①平衡常数:K=eq \f(\f(px,V)p·\f(qx,V)q,\f(a-mx,V)m·\f(b-nx,V)n)。
    ②A的平衡浓度:c(A)=eq \f(a-mx,V) ml·L-1。
    ③A的转化率:α(A)=eq \f(mx,a)×100%,α(A)∶α(B)=eq \f(mx,a)∶eq \f(nx,b)=eq \f(mb,na)。
    (转化率=eq \f(n(转化),n(起始))×100%=eq \f(c(转化),c(起始))×100%)
    ④A的体积分数:φ(A)=eq \f(a-mx,a+b+(p+q-m-n)x)×100%。
    (某组分的体积分数=eq \f(某组分的物质的量,混合气体总的物质的量)×100%)
    ⑤平衡混合物中某组分的百分含量=eq \f(某组分的平衡量,平衡时各物质的总量)×100%。
    ⑥平衡压强与起始压强之比:eq \f(p平,p始)=eq \f(a+b+(p+q-m-n)x,a+b)。
    ⑦混合气体的平均密度:ρ混=eq \f(a·M(A)+b·M(B),V) g·L-1。
    ⑧混合气体的平均摩尔质量:eq \(M,\s\up7(—))=eq \f(a·M(A)+b·M(B),a+b+(p+q-m-n)x) g·ml-1。
    ⑨生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。
    产率=eq \f(实际产量,理论产量)×100%。
    2.压强平衡常数(Kp)
    (1)对于一般可逆反应mA+nBpC+qD,当在一定温度下达到平衡时,其压强平衡常数Kp=eq \f(pp(C)·pq(D),pm(A)·pn(B)),其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)表示反应物和生成物的分压,平衡分压计算方法如下:
    某气体的分压=总压p(总)×该气体的物质的量分数(或体积分数)。
    p(总)=p(A)+p(B)+p(C)+p(D);
    (2)两种Kp的计算模板:
    ①平衡总压为p0
    N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
    n(平) a b c
    p(分压) eq \f(a,a+b+c)p0 eq \f(b,a+b+c)p0 eq \f(c,a+b+c)p0
    Kp=eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(c,a+b+c)p0))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(a,a+b+c)p0))\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(b,a+b+c)p0))\s\up12(3))
    ②刚性容器起始压强为p0,平衡转化率为α。
    2NO2(g)N2O4(g)
    p(始) p0 0
    Δp p0α eq \f(1,2)p0α
    p(平) p0-p0α eq \f(1,2)p0α
    Kp=eq \f(\f(1,2)p0α,(p0-p0α)2)
    3.速率常数与平衡常数的计算
    (1)速率常数含义
    速率常数(k)是指在给一定温度下,反应物浓度皆为1 ml·L-1时的反应速率。在相同的浓度条件下,可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。
    化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比,而速率常数是其比例常数,在恒温条件下,速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此,可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
    (2)速率方程
    一定温度下,化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
    对于基元反应(能够一步完成的反应):aA+bB===gG+hH,则v=kca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。如
    ①SO2Cl2SO2+Cl2 v=k1c(SO2Cl2)
    ②2NO22NO+O2 v=k2c2(NO2)
    ③2H2+2NON2+2H2O v=k3c2(H2)·c2(NO)
    (3)速率常数的影响因素
    温度对化学反应速率的影响是显著的,速率常数是温度的函数,通常反应速率常数越大,反应进行的越快。同一反应,温度不同,速率常数将有不同的值,但浓度不影响速率常数。
    (4)相同温度下,正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
    对于基元反应:aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g)
    v(正)=k正·ca(A)·cb(B);
    v(逆)=k逆·cg(G)·ch(H)
    平衡常数K=eq \f(cg(G)·ch(H),ca(A)·cb(B))=eq \f(k正·v逆,k逆·v正)
    反应达平衡时,v正=v逆,故K=eq \f(k正,k逆)。
    【策略4】牢固掌握化学反应速率与平衡的图像分析
    1.瞬时速率—时间图像
    (1)当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况,根据出现“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。如图:
    t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
    (2)常见含“断点”的速率-时间图像分析
    (3)“渐变”类速率-时间图像
    2.全程速率—时间图像
    例如:Zn与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
    原因:
    (1)AB段(v增大),反应放热,溶液温度逐渐升高,v增大。
    (2)BC段(v减小),溶液中c(H+)逐渐减小,v减小。
    3.物质的量(或浓度)—时间图像
    例如:某温度时,在定容(V L)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
    (1)由图像得出的信息
    ①X、Y是反应物,Z是生成物。
    ②t3 s时反应达到平衡状态,X、Y并没有全部反应,该反应是可逆反应。
    ③0~t3 s时间段:Δn(X)=n1-n3ml,Δn(Y)=n2-n3ml,Δn(Z)=n2ml。
    (2)根据图像可进行如下计算
    ①某物质的平均速率、转化率,如v(X)=eq \f(n1-n3,V·t3) ml·L-1·s-1;Y的转化率=eq \f(n2-n3,n2)×100%。
    ②确定化学方程式中的化学计量数之比,X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2。
    4.含量—时间—温度(压强)图像
    (1)识图技巧
    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。
    ②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。
    ③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。
    (2)应用举例
    C%指生成物的质量分数,B%指反应物的质量分数。
    【技法解读】
    “先拐先平,数值大”,即曲线先出现拐点的首先达到平衡,反应速率快,以此判断温度或压强的高低。再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。
    5.“A的转化率(或C的含量)-温度-压强”四种图像
    【技法解读】
    解答时应用“定一议二”原则,即把自变量(温度、压强)之一设为恒量,讨论另外两个变量的关系。
    通过分析相同温度下不同压强时,反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图甲中任取一条温度曲线研究,压强增大,A的转化率增大,平衡正向移动,则正反应为气体体积减小的反应,图丙中任取横坐标一点作横坐标垂线,也能得出相同结论。
    通过分析相同压强下不同温度时,反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的热效应。如图丙中任取一条压强曲线研究,温度升高,A的转化率减小,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,图乙中任取横坐标一点作垂线,也能得出相同结论。
    6.“点-线-面”三维度分析特殊平衡图像
    (1)对于化学反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如图所示:M点前,表示从反应开始,v正>v逆;M点恰好达到平衡;M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,平衡左移,故正反应ΔH<0。
    (2)对于化学反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方(E点),A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量,所以E点满足v正>v逆;同理,L线的右下方(F点)满足v正<v逆。
    7.化工生产中的复杂图像分析
    除通过图像获取有用信息和对获取的信息进行加工处理外,还需注意以下4点:
    (1)曲线上的每个点是否都达到平衡
    往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断,如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理,只有达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。
    如图中虚线表示单位时间内A的产率随温度的升高先增大后减小,先增大的原因是P点之前反应尚未达到平衡,随温度的升高,反应速率增大,故单位时间内A的产率增大。
    (2)催化剂的活性是否受温度的影响
    不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说,催化剂的活性在一定温度下最高,低于或高于这个温度都会下降。
    如图,250~300 ℃时,温度升高而B的生成速率降低的原因是温度超过250 ℃时,催化剂的催化效率降低。
    (3)不同的投料比对产率也会造成影响
    可以采用定一议二的方法,根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改变投料比时平衡移动的方向进行判断,确定反应的吸放热或系数和的大小。
    如图,对于反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)。
    当投料比一定时,温度越高,CO2的转化率越低,所以升温,平衡左移,正反应为放热反应。若温度不变,提高投料比[n(H2)/n(CO2)],则提高了二氧化碳的转化率。
    (4)考虑副反应的干扰或影响
    往往试题会有一定的信息提示,尤其温度的改变影响较大。
    考向一 化学反应速率及影响因素
    1.(2022·辽宁·统考高考真题)某温度下,在恒容密闭容器中发生反应,有关数据如下:
    下列说法错误的是
    A.时,Z的浓度大于
    B.时,加入,此时
    C.时,Y的体积分数约为33.3%
    D.时,X的物质的量为
    【答案】B
    【详解】A.反应开始一段时间,随着时间的延长,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则内Z的平均生成速率大于内的,故时,Z的浓度大于,A正确;
    B.时生成的Z的物质的量为,时生成的Z的物质的量为,故反应在时已达到平衡,设达到平衡时生了,列三段式:
    根据,得,则Y的平衡浓度为,Z的平衡浓度为,平衡常数,时Y的浓度为,Z的浓度为,加入后Z的浓度变为,,反应正向进行,故,B错误;
    C.反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2,反应体系中只有Y和Z为气体,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,,故Y的体积分数始终约为33.3%,C正确;
    D.由B项分析可知时反应处于平衡状态,此时生成Z为,则X的转化量为,初始X的物质的量为,剩余X的物质的量为,D正确;
    故答案选B。
    2.(2022·浙江·统考高考真题)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:,测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法不正确的是
    A.实验①,,
    B.实验②,时处于平衡状态,
    C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
    D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
    【答案】C
    【详解】A.实验①中,0~20min,氨气浓度变化量为2.4010-3ml/L-2.0010-3ml/L=4.0010-4ml/L,v(NH3)==2.0010-5ml/(L·min),反应速率之比等于化学计量数之比,v(N2)=v(NH3)=1.0010-5ml/(L·min),A正确;
    B.催化剂表面积大小只影响反应速率,不影响平衡,实验③中氨气初始浓度与实验①中一样,实验③达到平衡时氨气浓度为4.0010-4ml/L,则实验①达平衡时氨气浓度也为4.0010-4ml/L,而恒温恒容条件下,实验②相对于实验①为减小压强,平衡正向移动,氨气浓度减小,因此实验②60min时处于平衡状态,根据等效平衡可以判断x<0.2,即x≠0.4,B正确;
    C.实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.0010-4ml/L,实验②中60min时反应达到平衡状态,实验①和实验②催化剂表面积相同,实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍,实验①60min时反应未达到平衡状态,相同条件下,增加氨气浓度,反应速率并没有增大,C错误;
    D.对比实验①和实验③,氨气浓度相同,实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍,实验③先达到平衡状态,实验③的反应速率大,说明相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大,D正确;
    答案选C。
    3.(2021·浙江·高考真题)一定温度下:在的四氯化碳溶液()中发生分解反应:。在不同时刻测量放出的体积,换算成浓度如下表:
    下列说法正确的是
    A.,生成的平均速率为
    B.反应时,放出的体积为(标准状况)
    C.反应达到平衡时,
    D.推测上表中的x为3930
    【答案】D
    【详解】A.,的变化量为(0.96-0.66)==0.3,在此时间段内的变化量为其2倍,即0.6,因此,生成的平均速率为,A说法不正确;
    B.由表中数据可知,反应时,的变化量为(1.40-0.35)==1.05,其物质的量的变化量为1.050.1L=0.105ml,的变化量是其,即0.0525ml,因此,放出的在标准状况下的体积为0.0525ml 22.4L/ml=,B说法不正确;
    C.反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,用不同物质表示该反应的速率时,其数值之比等于化学计量数之比,,C说法不正确;
    D.分析表中数据可知,该反应经过1110s(600-1710,1710-2820)后的浓度会变为原来的,因此,的浓度由0.24变为0.12时,可以推测上表中的x为(2820+1110)=3930,D说法正确。
    综上所述,本题选D。
    考向二 化学平衡及影响因素
    4.(2022·天津·统考高考真题)向恒温恒容密闭容器中通入2ml 和1ml ,反应达到平衡后,再通入一定量,达到新平衡时,下列有关判断错误的是
    A.的平衡浓度增大B.反应平衡常数增大
    C.正向反应速率增大D.的转化总量增大
    【答案】B
    【详解】A.平衡后,再通入一定量,平衡正向移动,的平衡浓度增大,A正确;
    B.平衡常数是与温度有关的常数,温度不变,平衡常数不变,B错误;
    C.通入一定量,反应物浓度增大,正向反应速率增大,C正确;
    D.通入一定量,促进二氧化硫的转化,的转化总量增大,D正确;
    故选B。
    5.(2022·海南·统考高考真题)某温度下,反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)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,平衡向正反应方向移动
    D.恒容下,充入一定量的,的平衡转化率增大
    【答案】C
    【详解】A.该反应是一个气体分子数减少的反应,增大压强可以加快化学反应速率,正反应速率增大的幅度大于逆反应的,故v正> v逆,平衡向正反应方向移动,但是因为温度不变,故平衡常数不变,A不正确;
    B.催化剂不影响化学平衡状态,因此,加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度,B不正确;
    C.恒容下,充入一定量的H2O(g),H2O(g)的浓度增大,平衡向正反应方向移动,C正确;
    D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2 (g),平衡向正反应方向移动,但是CH2=CH2 (g)的平衡转化率减小,D不正确;
    综上所述,本题选C。
    6.(2021·辽宁·统考高考真题)某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应,一段时间后达到平衡。下列说法错误的是
    A.升高温度,若增大,则
    B.加入一定量Z,达新平衡后减小
    C.加入等物质的量的Y和Z,达新平衡后增大
    D.加入一定量氩气,平衡不移动
    【答案】C
    【详解】A.根据勒夏特列原理可知,升高温度,化学平衡向着吸热反应方向移动,而增大,说明平衡正向移动,故则,A正确;
    B.加入一定量Z,Z的浓度增大,平衡逆向移动,故达新平衡后减小,B正确;
    C.加入等物质的量的Y和Z,Z的浓度增大,平衡逆向移动,由于X、Y均为固体,故K=c(Z),达新平衡后不变,C错误;
    D.加入一定量氩气,加入瞬间,X、Z的浓度保持不变,故正、逆反应速率不变,故平衡不移动,D正确;
    故答案为:C。
    考向三 “图像型”化学反应速率与平衡综合分析
    7.(2023·湖南·统考高考真题)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
    【详解】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1ml,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,则反应速率:,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。
    8.(2022·江苏·高考真题)乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为,,
    在、时,若仅考虑上述反应,平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。
    CO的选择性,下列说法正确的是
    A.图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化
    B.升高温度,平衡时CO的选择性增大
    C.一定温度下,增大可提高乙醇平衡转化率
    D.一定温度下,加入或选用高效催化剂,均能提高平衡时产率
    【答案】B
    【详解】根据已知反应①,反应②,且反应①的热效应更大,温度升高的时候对反应①影响更大一些,根据选择性的含义,升温时CO选择性增大,同时CO2的选择性减小,所以图中③代表CO的选择性,①代表CO2的选择性,②代表H2的产率,以此解题。
    A.由分析可知②代表H2的产率,故A错误;
    B.由分析可知升高温度,平衡时CO的选择性增大,故B正确;
    C.一定温度下,增大,可以认为开始时水蒸气物质的量不变,增大乙醇物质的量,乙醇的平衡转化率降低,故C错误;
    D.加入CaO同时吸收CO2和水蒸气,无法判断平衡如何移动,无法判断如何影响平衡时产率,故D错误;
    故选B。
    9.(2021·广东·高考真题)反应经历两步:①;②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
    A.a为随t的变化曲线B.时,
    C.时,的消耗速率大于生成速率D.后,
    【答案】D
    【详解】由题中信息可知,反应经历两步:①;②。因此,图中呈不断减小趋势的a线为X的浓度随时间的变化曲线,呈不断增加趋势的线为Z的浓度随时间的变化曲线,先增加后减小的线为Y的浓度随时间的变化曲线。
    A.X是唯一的反应物,随着反应的发生,其浓度不断减小,因此,由图可知,为随的变化曲线,A正确;
    B.由图可知,分别代表3种不同物质的曲线相交于时刻,因此,时,B正确;
    C.由图中信息可知,时刻以后,Y的浓度仍在不断减小,说明时刻反应两步仍在向正反应方向发生,而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率,即时的消耗速率大于生成速率,C正确;
    D.由图可知,时刻反应①完成,X完全转化为Y,若无反应②发生,则,由于反应②的发生,时刻Y浓度的变化量为,变化量之比等于化学计量数之比,所以Z的浓度的变化量为,这种关系在后仍成立, 因此,D不正确。
    综上所述,本题选D。
    考向四 “表格型”化学反应速率与平衡综合分析
    10.(2023·河北·统考高考真题)在恒温恒容密闭容器中充入一定量,发生如下反应:
    反应②和③的速率方程分别为和,其中分别为反应②和③的速率常数,反应③的活化能大于反应②。测得的浓度随时间的变化如下表。
    下列说法正确的是
    A.内,X的平均反应速率为
    B.若增大容器容积,平衡时Y的产率增大
    C.若,平衡时
    D.若升高温度,平衡时减小
    【答案】D
    【详解】A.由表知内∆c(W)=0.16-0.08=0.08ml/L,生成∆c(X)=2∆c(W)=0.16ml/L,但一部分X转化为Z,造成∆c(X)<0.16ml/L,则v(X)<,故A错误;
    B.过程①是完全反应,过程②是可逆反应,若增大容器容积相当于减小压强,对反应平衡向气体体积增大的方向移动,即逆向移动,X的浓度增大,平衡时Y的产率减小,故B错误;
    C.由速率之比等于系数比,平衡时v逆(X)=2v正(Z),即,=,若,平衡时,故C错误;
    D.反应③的活化能大于反应②,∆H=正反应活化能-逆反应活化能<0,则,该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则平衡时减小,故D正确;
    故选D。
    (建议用时:40分钟)
    1.(2024·河北·校联考模拟预测)在水溶液中进行的反应:,已知该反应速率方程为(k为常数),为探究反应速率(v)与反应物浓度的关系,在20℃进行实验,所得的数据如下表:
    下列结论正确的是
    A.反应体系的三种物质中,H+(aq)的浓度对反应速率影响最大
    B.速率常数的数值为0.03
    C.a、b、c的值分别为1、5、6
    D.实验⑤中,
    【答案】A
    【详解】A.由①②数据得b=1, 由①④数据得a=1,由②③数据得c=2,则反应体系的三种物质中,H+(aq)的浓度对反应速率影响最大,A正确;
    B.结合A分析,将①中数据代入中,则,=3.75,B错误;
    C.由A分析可知,abc分别为1、1、2,C错误;
    D.实验⑤中,,D错误;
    故选A。
    2.(2023·浙江·校联考一模)某恒容密闭容器中,只改变温度(T)或压强(p),水蒸气百分含量随时间的变化趋势符合下图所示的反应是
    A.
    B.
    C.
    D.
    【答案】C
    【详解】A.由左图可知,,升高温度,平衡向吸热方向移动,水蒸气百分含量应增大,选项A与左图不符;
    B.由左图可知,,升高温度,平衡向吸热方向移动,水蒸气百分含量应增大,选项B与左图不符;
    C.由图可知,,增大压强,平衡向体积减小方向移动,选项C与图相符;
    D.由图可知,,增大压强,平衡向体积减小方向移动,选项D与右图不符;
    答案选C。
    3.(2023·广西南宁·校联考模拟预测)在盛有CuO/Cu2O载氧体的恒容密闭容器中充入空气,发生反应:2Cu2O(s)+O2(g)4CuO(s) △H。平衡时O2的体积分数φ(O2)随反应温度T变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
    A.该反应在低温条件下能自发进行
    B.当氧气的物质的量浓度不变时,反应达到了平衡状态
    C.在1030℃时加入催化剂,平衡时φ(O2)>21%
    D.985℃达到平衡状态后,充入纯氧,再次达到平衡后,φ(O2)=10%
    【答案】C
    【详解】A.升高温度,氧气含量增加,平衡逆向移动,则为放热反应,且反应为熵减的反应,根据可以自发可知,该反应在低温条件下能自发进行,A正确;
    B.当氧气的物质的量浓度不变时,说明平衡不再移动,反应达到了平衡状态,B正确;
    C.催化剂通常能加快反应但不影响平衡的移动,不改变氧气含量,C错误;
    D.985℃达到平衡状态后,充入纯氧不影响平衡常数,,则再次达到平衡后,,φ(O2)=10%,D正确;
    故选C。
    4.(2022·甘肃天水·统考二模)对于可逆反应 A(g)+3B(s)2C(g)+2D(g),在不同条件下的化学反应速率如下, 其中表示的反应速率最快的是
    A.v(A)=0.5 ml·L-1·min-1B.v(B)=1.2 ml·L-1·s-1
    C.v(C)=0.1 ml·L-1·s-1D.v(D)=0.4 ml·L-1·min-1
    【答案】C
    【详解】同一反应中,不同物质表示的反应速率,数值可能不同,所以比较同一反应在不同条件下反应速率快慢时,应转化为同一种物质。我们以C为参照,将其他物质表示的反应速率都转化为C物质表示的反应速率。
    A.v(A)=0.5 ml·L-1·min-1,v(C)=1.0 ml·L-1·min-1;
    B.B呈固态,不能用浓度变化表示反应速率;
    C.v(C)=0.1 ml·L-1·s-1,v(C)=6.0 ml·L-1·min-1;
    D.v(D)=0.4 ml·L-1·min-1,v(C)=0.4 ml·L-1·min-1;
    从数值上可以看出,选项C中用C表示的反应速率最快,故选C。
    5.(2023·海南·校联考一模)利用CH4能消除有害气体NO,其反应原理为,一定温度下,该反应在密闭容器中达到平衡状态。下列说法正确的是
    A.加入催化剂,活化分子百分数不变
    B.恒容下,再通入适量CH4,CH4的平衡转化率减小
    C.适当增大压强,化学平衡常数增大
    D.升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小
    【答案】B
    【详解】A.加入催化剂,可以改变反应所需要的活化能,使得部分普通分子转化为活化分子或者活化分子转化为普通分子,故活化分子百分数发生改变,A错误;
    B.恒容下,再通入适量CH4,则CH4浓度增大,化学平衡正向移动,NO的转化率增大,而CH4的平衡转化率减小,B正确;
    C.化学平衡常数仅仅是温度的函数,温度不变化学平衡常数不变,即适当增大压强,化学平衡常数不变,C错误;
    D.由题干信息可知,该反应正反应是一个放热反应,升高温度,逆反应速率增大,正反应速率增大,逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅度,导致化学平衡逆向移动,D错误;
    故答案为:B。
    6.(2023·河北唐山·统考模拟预测)某温度下,在1L恒容密闭容器中2.0mlX发生反应,有关数据如下:
    下列说法错误的是
    A.1min时,Z的浓度大于0.20ml·L-1
    B.3min时,Y的体积分数约为33.3%
    C.5min时,v正(Z)>v逆(Z)
    D.体系压强不变时,反应达到平衡状态
    【答案】C
    【详解】A.假设前1min,Z的反应速率为0.20ml/(L·min),此时c(Z)=0.20ml/(L·min)×1min=0.20ml/L,随着反应进行,正反应速率降低,因此前1min内,生成Z的反应速率大于0.20ml/(L·min),即c(Z)>0.20ml/L,故A说法正确;
    B.X为固体,Y、Z为生成物,且均为气体,Y、Z物质的量之比始终为1∶2,即Y的体积分数始终为或66.7%,故B说法正确;
    C.第4min时,Z的物质的量浓度为0.15ml/(L·min)×4min=0.60ml/L,第6min时,Z的物质的量浓度为0.10ml/(L·min)×6min=0.60ml/L,说明4min至6min反应达到平衡,即v正(Z)= v逆(Z),故C说法错误;
    D.X为固体,Y、Z为气体,该反应为气体物质的量增大的反应,相同条件下,气体压强与气体物质的量成正比,因此当体系压强不变,说明反应达到平衡,故D说法正确;
    答案为C。
    7.(2023·浙江台州·统考一模)足量在水中的溶解过程如下: ,该悬浊液达到平衡后,下列叙述不正确的是
    A.升高温度,减小
    B.加少量水稀释,上述平衡正向移动,不变
    C.向悬浊液中加入少量固体,减小
    D.向悬浊液中滴入盐酸,,导致平衡正向移动
    【答案】C
    【详解】A.CaCO3溶解时会放出热量,当温度升高时,CaCO3溶解溶解平衡向吸热的方向移动,即平衡向左移动,Ksp [ CaCO3] 会变小, A正确;
    B.加水稀释,CaCO3溶解平衡向右移动,但Ca2+浓度不变,因为加水稀释后仍是该温度下的饱和溶液,B正确;
    C.加入少量NaHCO3固体,,且 水解大于电离,故,,且c(OH-)增大,c(Ca2+)减小,故比值增大,C错误;
    D.当,平衡正向移动,D正确;
    故答案为:C。
    8.(2023·辽宁阜新·校考模拟预测)向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2mlX和1mlY发生反应:2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
    A.ΔH<0
    B.a点平衡常数:K<12
    C.气体的总物质的量:naD.反应速率:va正>vb逆
    【答案】B
    【详解】A.甲容器在绝热条件下,随着反应的进行,压强先增大后减小,根据理想气体状态方程PV=nRT可知,刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高,则说明上述反应过程放热,即ΔH<0,故A正确;
    B.a点为平衡点,此时容器的总压为p,根据理想气体状态方程PV=nRT可知,在恒容条件下进行,气体的物质的量之比等于整体之比,根据A项分析可知,绝热条件下,反应到平衡状态放热,所以Ta>T始,压强:Pa=P始,则na,则有[(2−2x)+(1−x)+x]ml<×3ml,计算得到x>0.75,那么化学平衡常数K=>=12,故B错误;
    C.根据A项分析可知,上述密闭溶液中的反应为放热反应,图中a点和c点的压强相等,因甲容器为绝热过程,乙容器为恒温过程,若两者气体物质的量相等,则甲容器压强大于乙容器压强,则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量:naD.根据图像可知,甲容器达到平衡的时间短,温度高,所以达到平衡的速率相对乙容器的快,即va正>vb逆,故D正确;
    故选:B。
    9.(2023·江西·校联考模拟预测)工业上,常用氨气脱硝。向恒容密闭容器中充入NO2和NH3,发生反应: △H,测得NO2的平衡转化率与温度投料比x【】的关系如图所示。净反应速率。下列叙述错误的是
    A.△H<0B.投料比:x2>x1
    C.平衡常数K:a>b=cD.净反应速率:a=b【答案】D
    【详解】A.根据图示,其他条件相同,升高温度,NO2的平衡转化率降低,平衡逆向移动,正反应是放热反应,故A正确;
    B.增大氨气的浓度,平衡正向移动,NO2的平衡转化率增大,NH3与NO2的投料比越大,NO2的平衡转化率越大,即x2>x1,故B正确;
    C.平衡常数只与温度有关,a点对应温度较低,K较大;b、c点对应温度相等,K也相等,故C正确;
    D.a、b、c都是平衡点,正、逆反应速率相等,净反应速率等于0,即a、b、c的净反应速率相等,故D错误;
    选D。
    10.(2023·海南·模拟预测)工业合成甲醇的反应为。反应相同时间,实验测得甲醇的产率与压强,温度的关系分别如图1,图2所示。下列叙述正确的是
    A.合成甲醇时压强越大越好B.增大压强,正反应速率增大,逆反应速率减小
    C.合成甲醇的最佳温度为520KD.520K之前升高温度单位时间内甲醇的产率减小
    【答案】C
    【详解】A.虽然增大压强能加快反应速率、使平衡正向移动而提高甲醇的产率,但压强越大,对材料的强度和设备的制造要求也越高,需要的动力也越大,这将会大大增加生产投资,并可能降低综合经济效益,故合成甲醇时不是压强越大越好,A项错误;
    B.增大压强,正、逆反应速率都增大,B项错误;
    C.根据图2可知,520K时甲醇的产率最大,合成甲醇的最佳温度为520K,C项正确;
    D.图示曲线为反应相同时间,520K之前反应未达到平衡状态,升高温度,反应速率加快,单位时间内甲醇的产率增大,D项错误;
    答案选C。
    11.(2023·吉林长春·校考三模)汽车尾气中NO产生的反应为:,一定条件下,等物质的量的和在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下浓度随时间的变化。曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时浓度随时间的变化。下列说法中不正确的是
    A.温度T下,混合气体的密度不变,反应不一定达平衡
    B.温度T下,该反应的平衡常数
    C.曲线a对应条件下,
    D.曲线b对应的条件改变一定是升高温度
    【答案】D
    【详解】A.该反应是气体分子数不变的反应,反应前后气体的密度不变,不能作为平衡判断标志,故A正确;
    B.温度T下,平衡时N2、O2、NO的浓度分别为:c1、c1、2(c0-c1),该反应的平衡常数,故B正确;
    C.曲线a对应条件下,d点没有平衡,正向进行,,故C正确;
    D.曲线b反应速率加快,平衡时N2浓度减小,可能是增大O2的浓度,故D错误;
    故答案为D。
    12.(2023·辽宁大连·校考模拟预测)工业上利用和制备,相关化学键的键能如下表所示:
    已知:①温度为时,
    ②实验测得:,,、为速率常数。
    下列说法错误的是
    A.反应
    B.时,密闭容器充入浓度均为1ml/L的、,反应至平衡,则体积分数为
    C.时,
    D.若温度为时,,则
    【答案】D
    【详解】A.焓变=反应物总键能-生成物总键能,反应 ,故A正确;
    B.时,密闭容器充入浓度均为1ml/L的、,反应至平衡,

    ,x=0.5,则体积分数 ,故B正确;
    C.时,,反应达到平衡=,,故C正确;
    D.正反应放热,升高温度平衡常数减小,若温度为时,,则,即平衡常数增大,则,故D错误;
    选D。
    13.(2023·吉林长春·校考三模)一定温度下,向三个容积不等的恒容密闭容器中分别投入2mlNOCl,发生反应:2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)。反应tmin后,三个容器中NOCl的转化率如图中A、B、C三点。下列叙述正确的是
    A.A点加入适当催化剂,可以提高NOCl的转化率
    B.容积为aL的容器达到平衡后再投入,平衡不移动
    C.A、B两点的压强之比为25:28
    D.容积为cL的容器NOCl的平衡转化率小于80%
    【答案】B
    【详解】A.由题干图像可知,容器a、b、c的容积依次增大,反应速率依次减小可知,A点为平衡状态,缩短时间可能平衡不移动,如使用催化剂,则NOCl的转化率不变,A错误;
    B.A点对应K===,容积为aL的容器达到平衡后再投入1ml NOCl、1ml NO,Qc===K,平衡不移动,B正确;
    C.A点时转化率为50%,平衡时物质的量之和为1ml+1ml+0.5ml=2.5ml,B点转化率为80%,平衡时物质的量之和为0.4ml+1.6ml+0.8ml=2.8ml,容器体积:a<b,则容器内压强:A>B,由于,则A、B两点的压强之比大于25∶28,C错误;
    D.由B点转化率为80%,体积增大时压强减小,减小压强平衡正向移动,转化率增大,则容积为cL的容器NOCl的平衡转化率大于80%,D错误;
    故答案为:B。
    14.(2023·黑龙江·校联考模拟预测)一定条件下,在的密闭容器中进行反应: 。反应过程中的有关数据如下表:
    下列说法正确的是
    A.该反应在高温下自发进行
    B.时,的浓度小于
    C.若保持温度不变,将容器体积扩大一倍,再达新平衡时
    D.若保持温度不变,在第向体系中加入三种物质各,则平衡向逆反应方向移动
    【答案】B
    【详解】A.反应体积减小,则,又因ΔH<0,所以高温下自由能变,反应不能自发进行,A错误;
    B.前2min内CO平均反应速率为,但前2min内c(CO)减小,v(CO)也减小,所以前1min内CO平均反应速率,后1min内CO平均反应速率,则前1min内CO浓度减少,所以1min时,CO的浓度小于1.6ml⋅L−1,B正确;
    C.8min时,,此时,保持温度不变,将容器体积扩大一倍,此时,同时减小压强,平衡逆向移动,所以再达新平衡时,C错误;
    D.6min时,,此时,所以6min时已达平衡,平衡时c(Cl2)=0.6ml/L、c(CO)=0.2ml/L、c(COCl2)=1.8ml/L,即平衡常数为:,保持温度不变,在第8min向体系中加入三种物质各1ml后Cl2、CO、COCl2三种物质浓度分别为:1.6ml/L、1.2ml/L、2.8ml/L,此时,则平衡正向移动,D错误;
    故选B。
    15.(2023·江苏南通·统考模拟预测)甲烷催化氧化为合成气的主要反应有:
    I、
    Ⅱ、
    将与投入密闭容器中反应,不同温度下,相同时间内CH4转化率、H2选择性与CO的选择性随温度的变化如图所示,下列说法正确的是
    A.由题可知,反应I为吸热反应
    B.在700℃时,容器中生成的CO2的物质的量为1.44ml
    C.在500℃、600℃、700℃时都可能发生
    D.该过程中,低温有利于合成气的生成
    【答案】C
    【详解】A.由图可知,升温CH4转化率增大,但不管反应是放热还是吸热,没有平衡时升温,正反应速率增大相同时间内CH4转化率都会增大,所以不能判断反应是吸热反应,故A错误;
    B.在700℃时,CH4转化率为0.8,所以转化的CH4为,据C守恒CO 与CO2共1.6ml ,又CO的选择性为0.9,,故,故B错误;
    C.对比500℃、600℃、700℃图中H2、CO的选择性,H2选择性变化较为平缓,CO选择性变化较大,说明还有反应生成H2和CO,而且化学计量数之比和反应I不同,所以该反应可能是,故C正确;
    D.800℃时H2和CO的选择性接近1,说明高温有利于甲烷催化氧化为合成气反应的进行,即高温有利于合成气的生成,故D错误;
    故答案为:C。化学反应速率与化学平衡
    考向一 化学反应速率及影响因素
    考向二 化学平衡及影响因素
    考向三 “图像型”化学反应速率与平衡综合分析
    考向四 “表格型”化学反应速率与平衡综合分析
    浓度
    增大反应物浓度,反应速率加快,反之减慢。浓度对化学反应速率的影响的注意事项:
    (1)固体和纯液体的浓度可视为常数,改变其物质的量,对反应速率无影响,但要注意水对溶液的稀释作用。
    (2)若某物质的浓度变化改变了其性质,反应实质可能发生改变,要具体分析反应速率的变化(如铁与稀硫酸反应,在一定浓度范围内反应速率与浓度有关,但常温下铁遇浓硫酸钝化)。
    (3)对于离子反应,只有实际参加反应的各离子浓度发生变化,才会引起化学反应速率的改变。
    压强
    对于有气体参加的反应,增大压强,反应速率加快,反之减慢。压强对化学反应速率的影响注意事项:
    压强影响反应速率适用于有气体参加的化学反应,压强改变反应速率的实质是通过改变物质浓度引起的,若压强的改变没有导致浓度发生变化,则反应速率不变。
    对于有气体参与的反应,有如下三种类型:
    (1)恒温时
    ①体积减小→压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大。
    ②体积增大→压强减小→气体反应物浓度减小→反应速率减小。
    (2)恒温恒容时
    ①充入气体反应物→总压强增大→气体反应物浓度增大→反应速率增大。
    ②充入“惰性气体”→总压强增大→反应物浓度不变→反应速率不变。
    (3)恒温恒压时
    充入“惰性气体”→体积增大→反应物浓度减小→反应速率减小。
    温度
    升高温度,反应速率加快,反之减慢。无论是吸热反应还是放热反应,升高温度,反应速率均加快,但增大的倍数可能不同。
    催化剂
    使用催化剂,能改变化学反应速率,且正、逆反应速率的改变程度相同。催化剂对反应速率的影响注意事项:
    其他因素
    反应物间的接触面积、光照、放射性辐射、超声波等。
    条件改变
    单位体积内
    有效碰撞次数
    化学反应速率
    分子总数
    活化分子数
    活化分子百分数
    增大反应物浓度
    增加
    增加
    不变
    增加
    增大
    增大压强
    增加
    增加
    不变
    增加
    增大
    升高温度
    不变
    增加
    增加
    增加
    增大
    加催化剂
    不变
    增加
    增加
    增加
    增大
    化学反应
    mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
    是否平衡
    混合物体系中各成分的含量
    ①各物质的物质的量或物质的量分数一定
    平衡
    ②各物质的质量或质量分数一定
    平衡
    ③各气体的体积或体积分数一定
    平衡
    ④总体积、总压强、总物质的量一定
    不一定平衡
    正、逆反应速率之间的关系
    ①单位时间内消耗了m ml A,同时也生成了m ml A
    平衡
    ②单位时间内消耗了n ml B,同时也消耗了p ml C
    平衡
    ③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
    不一定平衡
    ④单位时间内生成了n ml B,同时也消耗了q ml D
    不一定平衡
    压强
    ①其他条件一定、总压强一定,且m+n≠p+q
    平衡
    ②其他条件一定、总压强一定,且m+n=p+q
    不一定平衡
    混合气体的平均相对分子质量
    ①平均相对分子质量一定,且m+n≠p+q
    平衡
    ②平均相对分子质量一定,且m+n=p+q
    不一定平衡
    温度
    任何化学反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时
    平衡
    气体的密度
    密度一定
    不一定平衡
    颜色
    反应体系内有色物质的颜色稳定不变
    平衡
    改变的条件(其他条件不变)
    化学平衡移动的方向
    浓度
    增大反应物浓度或减小生成物浓度
    向正反应方向移动
    减小反应物浓度或增大生成物浓度
    向逆反应方向移动
    压强
    (对有气体参加的反应)
    反应前后气体体积改变
    增大压强
    向气体分子总数减小的方向移动
    减小压强
    向气体分子总数增大的方向移动
    反应前后气体体积不变
    改变压强
    平衡eq \a\vs4\al(不)移动
    温度
    升高温度
    向吸热反应方向移动
    降低温度
    向放热反应方向移动
    催化剂
    同等程度改变v正、v逆,平衡不移动
    影响因素
    内因
    反应物本身的性质
    外因
    温度升高
    ΔH<0,K值减小
    ΔH>0,K值增大
    提醒:
    ①K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关。
    ②K值的大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度,不能预示反应达到平衡所需要的时间。
    ③当K>105时,可以认为反应进行完全。
    图像
    t1时刻所改变的条件
    温度
    升高
    降低
    升高
    降低
    正反应为放热反应
    正反应为吸热反应
    压强
    增大
    减小
    增大
    减小
    正反应为气体物质的量增大的反应
    正反应为气体物质的量减小的反应
    图像
    分析
    结论
    t1时v′正突然增大,v′逆逐渐增大;v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动
    t1时其他条件不变,增大反应物的浓度
    t1时v′正突然减小,v′逆逐渐减小;v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动
    t1时其他条件不变,减小反应物的浓度
    t1时v′逆突然增大,v′正逐渐增大;v′逆>v′正,平衡向逆反应方向移动
    t1时其他条件不变,增大生成物的浓度
    t1时v′逆突然减小,v′正逐渐减小;v′正>v′逆,平衡向正反应方向移动
    t1时其他条件不变,减小生成物的浓度
    以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) ΔH=Q kJ·ml-1为例
    m+n>p+q,ΔH>0
    m+nm+n>p+q,ΔH<0
    m+n0
    时间段/
    产物Z的平均生成速率/
    0~2
    0.20
    0~4
    0.15
    0~6
    0.10
    0
    600
    1200
    1710
    2220
    2820
    x
    1.40
    0.96
    0.66
    0.48
    0.35
    0.24
    0.12
    0
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    2
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    4
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    时间段/min
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