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高考化学二轮复习讲义+分层训练（新高考专用） 高考解密07 化学反应速率与化学平衡（分层训练）-【高频考点解密】（原卷版+解析）
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这是一份高考化学二轮复习讲义+分层训练（新高考专用） 高考解密07 化学反应速率与化学平衡（分层训练）-【高频考点解密】（原卷版+解析），共43页。试卷主要包含了随时间的变化如表等内容，欢迎下载使用。
1．（2023·广东广州·一模）向密闭容器中充入、和，发生反应，与的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态)，下列说法不正确的是
A．a为随温度的变化曲线
B．该反应的
C．200℃下反应一段时间，的物质的量增多
D．反应达到平衡后向体系中充入氮气，平衡不移动
2．(2023·浙江温州·统考模拟预测）T℃，反应，在密闭容器中达到平衡时的体积为100mL。已知密度：CaO(s)：、：。下列有关说法正确的是
A．恒温、恒容，体系中再加入56g，平衡不移动
B．恒温、恒压，体系中再加入100g，平衡不移动
C．恒温，压缩容器体积，平衡后，反应速率加快
D．恒温、恒压，体系中通入一定量，平衡正向移动，建立新的平衡状态
3．(2023·浙江·模拟预测）在2 L密闭恒容容器内，500℃时发生反应：，体系中n(NO)随时间的变化如表：
下列说法正确的是A．2 s内消耗氧气的平均速率为3.0×10-3 ml/(L·s)
B．反应达到平衡时，2v(NO)=v(O2)
C．当容器内气体的密度或气体颜色不再发生变化时，该反应达到平衡状态
D．若K500℃＞K550℃，第4 s后升温至达到新平衡过程中逆反应速率先增大后减小(K表示平衡常数)
4．(2023·重庆·统考模拟预测）为了实现“碳中和”，利用合成的反应为：I. ，副反应为：II. ，已知温度对、CO的平衡产率影响如下图所示，下列说法中正确的是
A．反应I的活化能大于反应II活化能
B．可以通过使用合适的催化剂提高的选择性
C．增大压强可以加快反应I的速率，对反应II的速率无影响
D．实际生产过程中，一定要在较低温度下才能提高的产率
5．(2023·浙江绍兴·校考模拟预测）一定温度下，在V = 1L的恒容容器中，反应2N2O(g) = 2N2(g) + O2(g)的部分实验数据如下：
下列说法不正确的是A．其它条件一定时，N2O的分解速率与其浓度无关
B．0~100min内，以O2表示的平均反应速率为5×10-4ml∙L-1∙min-1
C．若某时刻N2O的转化率为50%，则此时容器内压强为初始压强的1.25倍
D．若保持体积不变，N2O初始浓度改为0.20ml/L，则反应30min时其转化率仍为30%
6．(2023·上海闵行·统考一模）在恒温恒压下，某一体积可变的密闭容器中发生反应，时达到平衡后，在时改变某一条件，达到新平衡，反应过程v—t如图所示。有关叙述中，错误的是
A．时，v正>v逆
B．时向密闭容器中加入物质C
C．、两平衡状态中c(C)不相等
D．时v正先瞬时减小后逐渐增大直至与原平衡相等后保持不变
7．(2023·上海长宁·统考一模）已知。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1ml与1ml，下列说法正确的是
A．充分反应后，放出热量为akJ
B．若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡
D．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1：2
8．(2023·上海·统考一模）某温度下，向密闭容器中充入等物质的量的和，发生反应。达到平衡后，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．恒温下，移走一定量的，变大，变小
D．恒容下，充入一定量的，平衡时的体积分数一定降低
9．(2023·全国·校联考模拟预测）已知，25℃时溶液中存在以下平衡：
①
②
③
25℃时，0.1ml/L溶液中，随pH的变化关系如图所示(，)。下列说法错误的是
A．0.1ml/L溶液中，加入少量的HI气体，增大
B．溶液颜色不再变化，可以判断该体系达到平衡
C．a点溶液中离子浓度关系：
D．反应③的化学平衡常数
10．（2023·浙江杭州·学军中学校考模拟预测）近年来，全球丙烯需求快速增长，研究丙烷制丙烯有着重要的意义。相关反应有：
I.C3H8在无氧条件下直接脱氢：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H1=+124kJ•ml-1
II.逆水煤气变换：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
III.CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯：C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g) △H3
已知：CO和H2的燃烧热分别为-283.0kJ•ml-1、-285.8kJ•ml-1；H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•ml-1
(1)反应II的△H2=______。
(2)下列说法正确的是______。
A．升高温度反应I的平衡常数增大
B．选择合适的催化剂可提高丙烷平衡转化率
C．若反应II能自发，则△S＜0
D．恒温恒压下，通入水蒸气有利于提高丙烷转化率
(3)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，如p(B)=p•x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数。在不同压强下(0.1MPa、0.01MPa)，反应I中丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图(a)所示，请计算556℃反应I的平衡常数Kp=______。
(4)反应I须在高温下进行，但温度过高易发生副反应导致丙烯选择性降低，且高温将加剧催化剂表面积炭使催化剂迅速失活。工业上常用CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯，请说明原因：______。
(5)研究表明，二氧化碳氧化丙烷脱氢制取丙烯可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图(b)所示。该工艺可有效维持催化剂活性，请结合方程式说明原因：______。
B组 提升练
1．(2023·浙江·模拟预测）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①、②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如表，下列说法错误的是
A．0~30min时间段内，Y的平均反应速率为
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，为3∶8
C．分析计算可得
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
2．(2023·河北唐山·统考三模）利用间接转化法可将氮氧化物转化为化工产品以实现氮氧化物的充分利用。
已知①
②
③ 。
若某温度下，向VL密闭容器中加入2mlNO和2mlICl发生上述反应，达平衡时容器中NOCl(g)为aml，为bml。下列说法不正确的是
A．若升高温度NOCl的物质的量增大，则且
B．此时的浓度为
C．若该密闭容器中气体颜色保持不变，说明各反应已达平衡状态
D．NO转化率为
3．(2023·江苏连云港·统考模拟预测）在工业生产上通常利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，主要发生以下两个反应： 反应I：S8(g)=4S2(g)；反应II：2S2(g)+CH4(g) CS2(g)+2H2S(g)。一定条件下，S8分解产生S2的体积分数、CH4与S2反应中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是
A．反应II的正反应为放热反应
B．某温度下若S8完全分解成S2，在恒容密闭容器中，n(S2)∶n(CH4)=2∶1开始反应，当CS2体积分数为10%时，CH4转化率为60%
C．通过增大S8的浓度可以提高CH4的转化率
D．制备CS2时温度需高于600℃的原因是：此温度CH4平衡转化率已很高，低于此温度，S2浓度小，反应速率慢
4．(2023·浙江温州·统考三模）在某容积可变的密闭容器中加入等量的A、B混合气体共4ml，发生反应：mA+nBpC，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体A的物质的量浓度如表：
下列说法一定正确的是A．保持一定温度，增大压强，平衡正向移动
B．当压强为3×106Pa时，此反应的平衡常数表达式：Kp=
C．反应平衡后若增大压强，则新平衡的逆反应速率大于原平衡的逆反应速率
D．若再向体系中加入bmlB，当重新达到平衡时，体系中A、B、C总物质的量为(4+b)ml
5．(2023·浙江杭州·杭州高级中学校考模拟预测）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)在C和的反应体系中：
反应1：
反应2：
反应3： 。
设，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是____。
(2)雨水中含有来自大气的，溶于水中的进一步和水反应，发生电离：
①
② 25℃时，反应②的平衡常数为。
溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为，当大气压强为，大气中的物质的量分数为时，溶液中浓度为_______(写出表达式，考虑水的电离，忽略的电离)
(3)在某催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应有：
I.
II.
III.
时，往某密闭容器中按投料比充入和。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表_______(填化学式)。
②体系中的物质的量分数受温度的影响不大，原因是_______。
③在下图中画出随温度变化趋势图_______。
C组 真题练
1．(2023·重庆·统考高考真题）甲异腈(CHNC)在恒容密闭容器中发生异构化反应： CH3NC(g) →CH3CN(g)，反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示(图中T为温度)。该反应的反应速率v与c的关系为v=kc，k为速率常数(常温下为常数)，a点和b点反应速率相等，即v(a)=v(b)。下列说法错误的是
A．bf段的平均反应速率为1.0 × 10 -4ml(L·min)
B．a点反应物的活化分子数多于d点
C．T1>T2
D．3v(d)=2v(e)
2．(2023·浙江·统考高考真题）在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是
A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X)
D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
3．(2023·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
4．(2023·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
5．(2023·天津·高考真题）常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230℃时，该反应的平衡常数K=2×10−5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是
A．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃
C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
D．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
6．(2023·浙江·高考真题）溶液与溶液发生反应：，达到平衡。下列说法不正确的是
A．加入苯，振荡，平衡正向移动
B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度
C．加入固体，平衡逆向移动
D．该反应的平衡常数
7．(2023·北京·高考真题）某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。原理示意图如下。
已知：
下列说法不正确的是
A．温度升高时不利于吸附
B．多孔材料“固定”，促进平衡正向移动
C．转化为的反应是
D．每获得时，转移电子的数目为
8．(2023·海南·统考高考真题）某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：
回答问题：
(1)已知：电解液态水制备，电解反应的。由此计算的燃烧热(焓)_______。
(2)已知：的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
①若反应为基元反应，且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)_______。
②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得容器中。则的转化率为_______，反应温度t约为_______℃。
(3)在相同条件下，与还会发生不利于氧循环的副反应：，在反应器中按通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中、浓度()如下表所示。
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，生成的平均反应速率为_______；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是_______。
9．(2023·浙江·统考高考真题）主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。
(1)回收单质硫。将三分之一的燃烧，产生的与其余混合后反应：。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为、、，计算该温度下的平衡常数_______。
(2)热解制。根据文献，将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应：
Ⅰ
Ⅱ
总反应：
Ⅲ
投料按体积之比，并用稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得和体积分数如下表：
请回答：
①反应Ⅲ能自发进行的条件是_______。
②下列说法正确的是_______。
A．其他条件不变时，用Ar替代作稀释气体，对实验结果几乎无影响
B．其他条件不变时，温度越高，的转化率越高
C．由实验数据推出中的键强于中的键
D．恒温恒压下，增加的体积分数，的浓度升高
③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_______。
④在，常压下，保持通入的体积分数不变，提高投料比，的转化率不变，原因是_______。
⑤在范围内(其他条件不变)，的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因_______。
10．(2023·浙江·统考高考真题）工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：
(1)在C和O2的反应体系中：
反应1：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-394kJ·ml-1
反应2：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·ml-1
反应3：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3。
①设y=ΔH-TΔS，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是______。
②一定压强下，随着温度的升高，气体中CO与CO2的物质的量之比______。
A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断
(2)水煤气反应：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131kJ·ml-1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是________。
(3)一氧化碳变换反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·ml-1。
①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa，则反应的平衡常数K的数值为________。
②维持与题①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为________。
③生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是________。
A．反应温度愈高愈好 B．适当提高反应物压强
C．选择合适的催化剂 D．通入一定量的氮气
④以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量-反应过程如图2所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤Ⅰ：________；步骤Ⅱ：________。时间/s
0
1
2
3
4
n(NO)/ml
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
反应时间 / min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
c(N2O) / ml·L-1
0.10
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
时间/min
0
30
60
M
0.500
0.300
0.200
Z
0
0.125
x
压强p/Pa
2×105
5×105
1×106
3×106
c(A)/ml·L-1
0.08
0.20
0.40
0.80
催化剂
t=350℃
t=400℃
催化剂Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂Ⅱ
9.2
10775
34
38932
温度/
950
1000
1050
1100
1150
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
0.0
0.0
0.1
0.4
1.8
高考解密07 化学反应速率与化学平衡
A组 基础练
1．（2023·广东广州·一模）向密闭容器中充入、和，发生反应，与的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态)，下列说法不正确的是
A．a为随温度的变化曲线
B．该反应的
C．200℃下反应一段时间，的物质的量增多
D．反应达到平衡后向体系中充入氮气，平衡不移动
【答案】C
【解析】化学反应速率与反应的系数成正比；由化学方程式可知，平衡时与的反应速率为1:2，结合图像可知，图中A、B点处于平衡状态，则正逆反应速率相等，a为随温度的变化曲线；A．由分析可知，a为随温度的变化曲线，A正确；B．由图像可知，随着温度升高，的消耗速率更大，反应逆向进行，则正反应为放热反应，焓变小于零，B正确；C．图中A、B点处于平衡状态，200℃下反应没有达到平衡，此时逆反应速率小于正反应速率，反应正向进行，故反应一段时间，的物质的量减小，C错误；D．反应达到平衡后向体系中充入氮气，不影响反应中各物质的浓度，平衡不移动，D正确；故选C。
2．(2023·浙江温州·统考模拟预测）T℃，反应，在密闭容器中达到平衡时的体积为100mL。已知密度：CaO(s)：、：。下列有关说法正确的是
A．恒温、恒容，体系中再加入56g，平衡不移动
B．恒温、恒压，体系中再加入100g，平衡不移动
C．恒温，压缩容器体积，平衡后，反应速率加快
D．恒温、恒压，体系中通入一定量，平衡正向移动，建立新的平衡状态
【答案】B
【解析】A．恒温、恒容，体系中再加入56g CaO(s)，气体的体积减小，压强增大，平衡逆向移动，A错误；B．100g CaCO3(s)的体积约为34mL，恒温、恒压，总体积增大，二氧化碳浓度不变，平衡不移动，B正确；C．恒温，压缩容器体积，容器内压强增大，平衡逆向移动，由于温度不变，平衡常数不变，则新的平衡和旧的平衡中，c(CO2)相同，则反应速率也相同，C错误；D．恒温、恒压，体系中通入一定量N2，相当于减小压强，平衡正向移动，由于温度不变，平衡常数不变，c(CO2)不变，则新的平衡和旧的平衡等同，D错误；故选B。
3．(2023·浙江·模拟预测）在2 L密闭恒容容器内，500℃时发生反应：，体系中n(NO)随时间的变化如表：
下列说法正确的是A．2 s内消耗氧气的平均速率为3.0×10-3 ml/(L·s)
B．反应达到平衡时，2v(NO)=v(O2)
C．当容器内气体的密度或气体颜色不再发生变化时，该反应达到平衡状态
D．若K500℃＞K550℃，第4 s后升温至达到新平衡过程中逆反应速率先增大后减小(K表示平衡常数)
【答案】D
【解析】A．2 s内消耗NO的平均速率为v(NO)=，则根据物质反应速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则可知消耗氧气的平均速率为v(O2)=1.5×10-3 ml/(L·s)，A错误；B．反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，且NO与O2的反应速率之比等于化学计量数之比，且选项中未指明反应速率的正、逆，不能据此判断反应是否达到平衡状态，B错误；C．反应在恒容容器中，气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则体系中反应气体密度始终不变，故不能据此判断反应是否达到平衡状态，C错误；D．若化学平衡常数K500℃＞K550℃，说明该反应的正反应为放热反应，升高温度，逆反应速率突增，平衡逆向移动，逆反应速率先突然增大后再逐渐减小，D正确；故合理选项是D。
4．(2023·重庆·统考模拟预测）为了实现“碳中和”，利用合成的反应为：I. ，副反应为：II. ，已知温度对、CO的平衡产率影响如下图所示，下列说法中正确的是
A．反应I的活化能大于反应II活化能
B．可以通过使用合适的催化剂提高的选择性
C．增大压强可以加快反应I的速率，对反应II的速率无影响
D．实际生产过程中，一定要在较低温度下才能提高的产率
【答案】B
【解析】由图可知，升高温度，一氧化碳的产率增大、甲醇的产率减小，说明反应I是放热反应，反应II是吸热反应。A．由图可知，相同温度时，一氧化碳的产率高于甲醇产率，说明反应II的反应速率快于反应I，反应速率越快，反应的活化能越小，则反应I的活化能小于反应II活化能，故A错误；B．催化剂有一定的选择性，选用合适的催化剂快于减弱副反应的发生，提高甲醇的选择性，故B正确；C．反应I和反应II都是有气体参加和生成的反应，增大压强，反应I的速率和反应II的速率均增大，故C错误；D．反应I是气体体积减小的放热反应，适当降低温度和增大压强都能提高甲醇的产率，故D错误；故选B。
5．(2023·浙江绍兴·校考模拟预测）一定温度下，在V = 1L的恒容容器中，反应2N2O(g) = 2N2(g) + O2(g)的部分实验数据如下：
下列说法不正确的是A．其它条件一定时，N2O的分解速率与其浓度无关
B．0~100min内，以O2表示的平均反应速率为5×10-4ml∙L-1∙min-1
C．若某时刻N2O的转化率为50%，则此时容器内压强为初始压强的1.25倍
D．若保持体积不变，N2O初始浓度改为0.20ml/L，则反应30min时其转化率仍为30%
【答案】D
【解析】A．由表中数据可知，每10minc(N2O)减少0.01ml/L，可知速率始终不变，则N2O分解速率与其浓度无关，A正确；B．0~100min内，以O2表示的平均反应速率为，B正确；C．N2O的转化率为50%，则转化的N2O为，可知此时N2O(g)为0.05ml、N2(g)为0.05ml、O2(g)为0.025ml ，且温度和体积不变时压强之比等于物质的量之比，则此时容器内压强为初始压强的，C正确；D．表中数据知，该反应不是可逆反应且反应速率始终不变，所以其反应速率与开始反应物浓度无关，反应至30 min时，，N2O初始浓度改为0.20ml/L，则反应30 min时其转化率为，，D错误； 故选D。
6．(2023·上海闵行·统考一模）在恒温恒压下，某一体积可变的密闭容器中发生反应，时达到平衡后，在时改变某一条件，达到新平衡，反应过程v—t如图所示。有关叙述中，错误的是
A．时，v正>v逆
B．时向密闭容器中加入物质C
C．、两平衡状态中c(C)不相等
D．时v正先瞬时减小后逐渐增大直至与原平衡相等后保持不变
【答案】C
【解析】由图像可知，反应条件是恒温恒压，而反应特点是反应前后气体分子数相同，两次达到平衡时反应速率相等，则两平衡应为等效平衡，由时逆反应速率瞬间增大可知，改变的条件是向密闭容器中加入物质C，此时容器体积增大，反应物浓度减小，v正先瞬时减小后逐渐增大直至与原平衡相等后保持不变。A．由题中图示可知，时，逆反应速率增大，说明可逆反应从正向建立平衡，正反应速率大于逆反应速率，即v正>v逆，故A正确；B．向密闭容器中加入物质C，逆反应速率瞬间增大，再次建立的平衡与原平衡等效，说明和原平衡相同，符合图像，故B正确；C．反应速率与反应物浓度成正比，、两平衡状态时逆反应速率相等，说明达到平衡状态时，各物质的浓度不变，则c(C)相等，故C错误；D．根据分析，时改变的条件是向密闭容器中加入物质C，容器的容积变大，反应物浓度减小，则v正先瞬时减小后逐渐增大直至与原平衡相等后保持不变，故D正确；答案选C。
7．(2023·上海长宁·统考一模）已知。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1ml与1ml，下列说法正确的是
A．充分反应后，放出热量为akJ
B．若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡
D．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1：2
【答案】C
【解析】A．该反应为可逆反应，不能完全转化，充分反应后，放出热量小于akJ，A错误；B．若增大Y的浓度，压强增大，正反应速率增大，逆反应速率也增大，B错误；C．当X的物质的量分数不再改变时，说明X的物质的量不再变化，表明该反应已达平衡，C正确；D．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之不一定为1：2，与各物质的初始浓度和转化率有关，D错误；故答案为：C。
8．(2023·上海·统考一模）某温度下，向密闭容器中充入等物质的量的和，发生反应。达到平衡后，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．恒温下，移走一定量的，变大，变小
D．恒容下，充入一定量的，平衡时的体积分数一定降低
【答案】D
【解析】A．增大压强，平衡正向移动，，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A错误；B．加入催化剂，不改变平衡状态，平衡时的浓度不变，B错误；C．恒温下，移走一定量的，立即变小，瞬时不变，随后变小，平衡逆向移动，C错误；D．充入等物质的量的和，按照化学计量系数比投料，达到平衡时的体积分数最大，再充入一定量的，达到新平衡时的体积分数一定降低，D正确；故选D。
9．(2023·全国·校联考模拟预测）已知，25℃时溶液中存在以下平衡：
①
②
③
25℃时，0.1ml/L溶液中，随pH的变化关系如图所示(，)。下列说法错误的是
A．0.1ml/L溶液中，加入少量的HI气体，增大
B．溶液颜色不再变化，可以判断该体系达到平衡
C．a点溶液中离子浓度关系：
D．反应③的化学平衡常数
【答案】A
【解析】A．0.1ml/L溶液中，加入少量的HI气体，与HI发生氧化还原反应，减小，故A错误；B．为橙色，为黄色，颜色不一样，当溶液颜色不再变化时，可以判断该体系达到平衡，故B正确；C．溶液中，最大，a点溶液中，，，则，，，解得，，故a点溶液中离子浓度关系：，故C正确；D．由反应可得反应③，故反应③的化学平衡常数，故D正确；故选A。
10．（2023·浙江杭州·学军中学校考模拟预测）近年来，全球丙烯需求快速增长，研究丙烷制丙烯有着重要的意义。相关反应有：
I.C3H8在无氧条件下直接脱氢：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H1=+124kJ•ml-1
II.逆水煤气变换：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
III.CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯：C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g) △H3
已知：CO和H2的燃烧热分别为-283.0kJ•ml-1、-285.8kJ•ml-1；H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•ml-1
(1)反应II的△H2=______。
(2)下列说法正确的是______。
A．升高温度反应I的平衡常数增大
B．选择合适的催化剂可提高丙烷平衡转化率
C．若反应II能自发，则△S＜0
D．恒温恒压下，通入水蒸气有利于提高丙烷转化率
(3)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，如p(B)=p•x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数。在不同压强下(0.1MPa、0.01MPa)，反应I中丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图(a)所示，请计算556℃反应I的平衡常数Kp=______。
(4)反应I须在高温下进行，但温度过高易发生副反应导致丙烯选择性降低，且高温将加剧催化剂表面积炭使催化剂迅速失活。工业上常用CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯，请说明原因：______。
(5)研究表明，二氧化碳氧化丙烷脱氢制取丙烯可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图(b)所示。该工艺可有效维持催化剂活性，请结合方程式说明原因：______。
【答案】(1)+41.2kJ•ml-1
(2)A
(3)0.0125MPa
(4)CO2能与H2发生反应II使反应I平衡正移，提高丙烯产率
(5)CO2+C=2CO，可以消除催化剂表面的积炭
【解析】（1）CO和的燃烧热分别为可得：①
，②，③，根据盖斯定律将②-①-③，整理可得；
（2）A．反应I的正反应是吸热反应,升高温度，反应|的化学平衡正向移动，使其化学平衡常数增大，A项正确；B．选择合适的催化剂只能改变反应速率，但不能使化学平衡发生移动，因此不能提高丙烷平衡转化率，B项错误；C．根据(1)计算可知反应|I热化学方程式为该反应的正反应是吸热反应，若△S < 0则△G=△H - T△S> 0，反应不能自发进行，C项错误；D．该反应的正反应是气体体积增大的反应，在恒温恒压下通入水蒸气，体系的体积增大，化学平衡逆向移动，不利于提高丙烷转化率，D项错误；答案选A。
（3）反应I的正反应是气体体积增大的吸热反应,在压强不变时,升温，化学平衡正向移动,的物质的量分数减小;在温度不变时，加压，化学平衡逆向移动, 的物质的量分数增大，所以A点表示0.1 MPa、556 ℃时平衡时的物质的量分数,则平衡时物质的量分数均为25%，；
（4）工业上常用氧化，脱氢制取丙烯,这是由于能与发生反应,使反应I平衡正向移动，从而提高丙烯产率。
B组 提升练
（5）该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，这是由于C能够与反应生成CO,使C脱离催化剂表面；
1．(2023·浙江·模拟预测）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①、②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如表，下列说法错误的是
A．0~30min时间段内，Y的平均反应速率为
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，为3∶8
C．分析计算可得
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】B
【解析】A．由表中数据可知，30min时，M、Z的浓度分别为和，则M浓度的变化量为，结合两化学方程式可知Y浓度的变化量为，则0~30min时间段内，Y的平均反应速率为，故A正确；B．由题中信息可知，反应①和反应②的速率之比为，Y和Z分别为反应①和反应②的产物，且两者与M的化学计量数相同(化学计量数均为1)，因此室温下反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于，为定值，结合30min时数据可知，二者浓度比为，故B错误；C．结合A、B的分析可知，因此，反应过程中有的M转化为Z，，故C正确；D．由以上分析可知，在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反应①的化学反应速率较小，在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②的活化能大，故D正确；故选B。
2．(2023·河北唐山·统考三模）利用间接转化法可将氮氧化物转化为化工产品以实现氮氧化物的充分利用。
已知①
②
③ 。
若某温度下，向VL密闭容器中加入2mlNO和2mlICl发生上述反应，达平衡时容器中NOCl(g)为aml，为bml。下列说法不正确的是
A．若升高温度NOCl的物质的量增大，则且
B．此时的浓度为
C．若该密闭容器中气体颜色保持不变，说明各反应已达平衡状态
D．NO转化率为
【答案】A
【解析】A．若升高温度NOCl的物质的量增大，可能为和，且反应①生成NOCl的程度大于反应②消耗NOCl的程度，A错误；B．设反应①中NO的转化量为2xml，根据达平衡时容器中NOCl(g)为aml，为bml可列出以下三段式：，
，，平衡时I2的物质的量为：，浓度为，B正确；C．若该密闭容器中气体颜色保持不变，说明I2和Cl2浓度保持不变，说明各反应已达平衡状态，C正确；D．NO的净转化率为：，D正确；故选A。
3．(2023·江苏连云港·统考模拟预测）在工业生产上通常利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，主要发生以下两个反应： 反应I：S8(g)=4S2(g)；反应II：2S2(g)+CH4(g) CS2(g)+2H2S(g)。一定条件下，S8分解产生S2的体积分数、CH4与S2反应中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是
A．反应II的正反应为放热反应
B．某温度下若S8完全分解成S2，在恒容密闭容器中，n(S2)∶n(CH4)=2∶1开始反应，当CS2体积分数为10%时，CH4转化率为60%
C．通过增大S8的浓度可以提高CH4的转化率
D．制备CS2时温度需高于600℃的原因是：此温度CH4平衡转化率已很高，低于此温度，S2浓度小，反应速率慢
【答案】B
【解析】A．反应物S2(g)的体积分数随温度的升高而增大，CH4的转化率随温度的升高而降低，则该反应的正反应为放热反应，故A正确；B．在密闭容器中，设CH4的起始物质的量为a，转化的物质的量为x，则由三段式：有CS2的体积分数为，解得，则CH4的转化率为，故B错；C．由反应I：S8(g)=4S2(g)可知，增大S8(g)浓度即可增大S2(g)浓度，增大S2(g)浓度平衡正向移动，则CH4的转化率增大，故C正确 ；D．反应II：2S2(g)+CH4(g) CS2(g)+2H2S(g)，在温度高于600℃时CH4平衡转化率较高，低于600℃时，S2(g)浓度较低，化学反应速率较慢，故D正确；答案选B。
4．(2023·浙江温州·统考三模）在某容积可变的密闭容器中加入等量的A、B混合气体共4ml，发生反应：mA+nBpC，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体A的物质的量浓度如表：
下列说法一定正确的是A．保持一定温度，增大压强，平衡正向移动
B．当压强为3×106Pa时，此反应的平衡常数表达式：Kp=
C．反应平衡后若增大压强，则新平衡的逆反应速率大于原平衡的逆反应速率
D．若再向体系中加入bmlB，当重新达到平衡时，体系中A、B、C总物质的量为(4+b)ml
【答案】D
【解析】结合表格可知，温度、A(g)和B(g)起始量相同，1×106Pa之前若增大压强为原来的x倍，A的平衡浓度=原来平衡浓度的x倍，则1×106Pa之前增大压强，平衡不移动，则m+n=p，且C一定为气体；3×106Pa的倍数是1×106Pa的3倍，但A的浓度比0.40的3倍即1.20小，因此此时C为非气体，比1×106Pa时平衡正向移动。A．由分析可知压强小于1×106Pa增大压强，平衡不移动，压强大于1×106Pa增大压强，平衡可能正向移动，A错误；B．由分析可知当压强为3×106Pa时，C为非气态，故平衡常数表达式为Kp=，B错误；C．恒温恒压下，气体物质的量之比=压强之比，故当为非气态时增大压强，平衡虽然正向移动，但新平衡时体系中A、B的浓度和增压之前相等，新平衡的逆反应速率与原平衡相等，C错误；D．由于m+n=p，则平衡时A、B、C总物质的量为4ml，设再充入bmlB后B转化nxml，则A转化mxml，C生成pxml，当重新达到平衡时，体系中A、B、C总物质的量为(4-mx-nx+px+b)ml=(4+b)ml+[p-(m+n)]ml=(4+b)ml+0ml=(4+b)ml，D正确；答案选D。
5．(2023·浙江杭州·杭州高级中学校考模拟预测）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)在C和的反应体系中：
反应1：
反应2：
反应3： 。
设，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是____。
(2)雨水中含有来自大气的，溶于水中的进一步和水反应，发生电离：
①
② 25℃时，反应②的平衡常数为。
溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为，当大气压强为，大气中的物质的量分数为时，溶液中浓度为_______(写出表达式，考虑水的电离，忽略的电离)
(3)在某催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应有：
I.
II.
III.
时，往某密闭容器中按投料比充入和。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表_______(填化学式)。
②体系中的物质的量分数受温度的影响不大，原因是_______。
③在下图中画出随温度变化趋势图_______。
【答案】(1)a
(2)
(3)①
②温度升高时，反应I吸热反应正向进行的程度和反应III放热反应逆向进行的程度相差不大
③
【解析】（1）由已知方程式：(2×反应1-反应2)可得反应3，结合盖斯定律得：ΔH3=2ΔH1-ΔH2=[2×(-394)-(-566)]kJ•ml-1=-222kJ•ml-1，反应1前后气体分子数不变，升温y不变，对应线条b，升温促进反应2平衡逆向移动，气体分子数增多，熵增，y值增大，对应线条c，升温促进反应3平衡逆向移动，气体分子数减少，熵减，y值减小，对应线条a，故答案为：a；
（2）由题可知，①CO2(g)⇌CO2(aq)，②CO2(aq)+H2O(l)⇌H+(aq)+(aq)，K2=，又因为溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比，则c(CO2)=y(ml•L-1•kPa-1)•p(CO2)=p•x•y，在忽略的电离时，c(H+)-c(OH-)=c()，而c(H+)•c(OH-)=Kw，所以K2=，可得c(H+)=ml•L-1，故答案为：；
（3）①△H3＜0，△H2＜0，即生成甲醇的反应均为放热反应，所以温度升高平衡时甲醇的物质的量分数应减小，△H1＞0，生成CO的反应为吸热反应，所以随温度升高CO平衡时的物质的量分数会变大，二者共同作用导致水蒸气减小幅度小于甲醇，所以Z代表H2O，Y代表CH3OH，X代表CO，故答案为：CH3OH；②依据主要反应的化学方程式可知，反应Ⅲ消耗CO2，反应Ⅰ逆向产生CO2，最终体系内CO2的物质的量分数与上述两个反应进行的程度相关。由于△H3＜0而△H1＞0，根据勒夏特列原理，温度改变时，反应Ⅲ和反应Ⅰ平衡移动方向相反，且平衡移动程度相近，导致体系内CO2的物质的量分数受温度的影响不大；故答案为：温度升高时，反应I吸热反应正向进行的程度和反应III放热反应逆向进行的程度相差不大；
③其他条件相同下，升高温度，反应I吸热反应正向进行的程度和反应III放热反应逆向进行的程度相差不大，即n(CO2)基本不变，反应II为放热反应，升高温度平衡逆向移动，n(H2)增大，则随温度升高而增大，图示为：。
C组 真题练
1．(2023·重庆·统考高考真题）甲异腈(CHNC)在恒容密闭容器中发生异构化反应： CH3NC(g) →CH3CN(g)，反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示(图中T为温度)。该反应的反应速率v与c的关系为v=kc，k为速率常数(常温下为常数)，a点和b点反应速率相等，即v(a)=v(b)。下列说法错误的是
A．bf段的平均反应速率为1.0 × 10 -4ml(L·min)
B．a点反应物的活化分子数多于d点
C．T1>T2
D．3v(d)=2v(e)
【答案】C
【解析】设T1时，速率常数为k1，T2时，速率常数为R2，v(a)=v(b)， ， 。A．由题干信息可知， ，A正确；B．ad两点相比较，a点的浓度比d的浓度大，且其他的条件相同，故a点反应物的活化分子数多于d点，B正确；C．由以上可知，k2=2k1，v=kc，浓度相同的时候，v2>v1，温度越高，速率越大，故T2>T1，C错误；D． ，，k2=2k1，可得3v(d)=2v(e)，D正确；故选C。
2．(2023·浙江·统考高考真题）在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是
A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X)
D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
【答案】C
【解析】A．图象中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，选项A正确；B．b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为反应物B的瞬时速率，选项B正确；C．化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，3v(B)=2v(X)，选项C不正确；D．维持温度、容积不变，向反应体系中加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，选项D正确；答案选C。
3．(2023·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
【解析】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。
4．(2023·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
【解析】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。
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．加入或者选用高效催化剂，不会影响平衡时产率，故D错误；故选B。
5．(2023·天津·高考真题）常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230℃时，该反应的平衡常数K=2×10−5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是
A．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃
C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
D．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
【答案】B
【解析】A．平衡常数只与温度有关，与浓度无关，A错误；B．50℃时，Ni(CO)4以气态存在，有利于分离，从而促使平衡正向移动，B正确；C．230℃时，Ni(CO)4分解Ni(CO)4 (g) Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为K’== =5×104，可知分解率较高，C错误；D．平衡时，正逆反应速率相等，即4v生成[Ni(CO)4]= v生成(CO)，D错误；故选B。
6．(2023·浙江·高考真题）溶液与溶液发生反应：，达到平衡。下列说法不正确的是
A．加入苯，振荡，平衡正向移动
B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度
C．加入固体，平衡逆向移动
D．该反应的平衡常数
【答案】D
【解析】A.加入苯振荡，苯将I2萃取到苯层，水溶液中c（I2）减小，平衡正向移动，A正确；B.将5mL0.1ml/LKI溶液与1mL0.1ml/LFeCl3溶液混合，参与反应的Fe3+与I-物质的量之比为1:1，反应后I-一定过量，经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN溶液呈血红色，说明水溶液中仍含有Fe3+，即Fe3+没有完全消耗，表明该化学反应存在限度，B正确；C.加入FeSO4固体溶于水电离出Fe2+，c（Fe2+）增大，平衡逆向移动，C正确；D.该反应的平衡常数K=，D错误；答案选D。
7．(2023·北京·高考真题）某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。原理示意图如下。
已知：
下列说法不正确的是
A．温度升高时不利于吸附
B．多孔材料“固定”，促进平衡正向移动
C．转化为的反应是
D．每获得时，转移电子的数目为
【答案】D
【解析】废气经过MOFs材料之后，NO2转化成N2O4被吸附，进而与氧气和水反应生成硝酸，从该过程中我们知道，NO2转化为N2O4的程度，决定了整个废气处理的效率。A．从可以看出，这个是一个放热反应，升高温度之后，平衡逆向移动，导致生成的N2O4减少，不利于NO2的吸附，A正确；B．多孔材料“固定”，从而促进平衡正向移动，B正确；C．N2O4和氧气、水反应生成硝酸，其方程式为，C正确；D．在方程式中，转移的电子数为4e-，则每获得，转移的电子数为0.4ml，即个数为，D错误；故选D。
8．(2023·海南·统考高考真题）某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：
回答问题：
(1)已知：电解液态水制备，电解反应的。由此计算的燃烧热(焓)_______。
(2)已知：的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
①若反应为基元反应，且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)_______。
②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得容器中。则的转化率为_______，反应温度t约为_______℃。
(3)在相同条件下，与还会发生不利于氧循环的副反应：，在反应器中按通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中、浓度()如下表所示。
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，生成的平均反应速率为_______；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是_______。
【答案】(1)-286
(2)50%或0.5 660.2(或660.1或660.3,其他答案酌情给分)
(3)5.4 相同催化剂，400℃的反应速率更快，相同温度，催化剂Ⅱ副产物浓度低，甲烷与甲醇比例高
【解析】（1）电解液态水制备，电解反应的，由此可以判断，2ml完全燃烧消耗，生成液态水的同时放出的热量为572kJ ，故1ml完全燃烧生成液态水放出的热量为286kJ，因此，的燃烧热(焓)-286。
（2）①由的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系图可知，K随着温度升高而减小，故该反应为放热反应。若反应为基元反应，则反应为一步完成，由于反应的与活化能(Ea)的关系为，由图２信息可知＝ａ，则ａ，该反应为放热反应，生成物的总能量小于反应物的，因此该反应过程的能量变化示意图为： 。
②温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得容器中，则的转化率为，根据C元素守恒可知，的平衡量为，和是按化学计量数之比投料的，则的平衡量为，的平衡量是的２倍，则，的平衡浓度分别为、、、，则该反应的平衡常数K＝，根据图１中的信息可知，反应温度t约为660.2℃。
（3）在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，由表中信息可知，的浓度由０增加到10.8，因此，生成的平均反应速率为；由表中信息可知，在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应， 的浓度由０增加到10.8，，:＝12722:10.81178；在选择使用催化剂Ⅱ和350℃的反应条件下，的浓度由０增加到9.2，:＝10775:9.21171；在选择使用催化剂Ⅰ和400℃条件下反应， 的浓度由０增加到345.2，:＝42780:345.2124；在选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件下，的浓度由０增加到34，:＝38932:341145。因此，若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件的原因是：相同催化剂，400℃的反应速率更快，相同温度，催化剂Ⅱ副产物浓度低，甲烷与甲醇比例高。
9．(2023·浙江·统考高考真题）主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。
(1)回收单质硫。将三分之一的燃烧，产生的与其余混合后反应：。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为、、，计算该温度下的平衡常数_______。
(2)热解制。根据文献，将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应：
Ⅰ
Ⅱ
总反应：
Ⅲ
投料按体积之比，并用稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得和体积分数如下表：
请回答：
①反应Ⅲ能自发进行的条件是_______。
②下列说法正确的是_______。
A．其他条件不变时，用Ar替代作稀释气体，对实验结果几乎无影响
B．其他条件不变时，温度越高，的转化率越高
C．由实验数据推出中的键强于中的键
D．恒温恒压下，增加的体积分数，的浓度升高
③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_______。
④在，常压下，保持通入的体积分数不变，提高投料比，的转化率不变，原因是_______。
⑤在范围内(其他条件不变)，的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因_______。
【答案】(1)8×108 L·ml－1
(2)①高温
②AB
③
④1000℃时CH4不参与反应，相同分压的H2S经历相同的时间转化率相同
⑤先升后降；在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，S2(g)的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率，S2(g)的体积分数减小
【解析】（1）根据方程式可知该温度下平衡常数K＝；
（2）①根据盖斯定律可知Ⅰ+Ⅱ即得到反应Ⅲ的ΔH＝234kJ/ml，这说明反应Ⅲ是吸热的体积增大（即ΔS＞0）的反应，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可自发进行可知反应Ⅲ自发进行的条件是高温下自发进行；
②A．Ar是稀有气体，与体系中物质不反应，所以其他条件不变时，用Ar替代N2作稀释气体，对实验结果几乎无影响，A正确；B．正反应吸热，升高温度平衡正向进行，温度越高，H2S的转化率越高，B正确；C．根据表中数据无法得出H2S中S-H键和CH4中C-H键的相对强弱，事实上C-H键的键能大于S-H键键能，C错误；D．恒温恒压下，增加N2的体积分数，相当于减压，平衡正向进行，H2的物质的量增加，容器容积增加，H2浓度减小，D错误；答案选AB；
③反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ均是吸热反应，则反应过程能量示意图可表示为；
④根据表中数据可知1000℃时CH4不参与反应，相同分压的H2S经历相同的时间转化率相同，所以在1000℃常压下，保持通入的H2S体积分数不变，提高投料比时H2S的转化率不变；
⑤根据表中数据可知在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，S2(g)的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率，S2(g)的体积分数减小，因此变化规律是先升后降。
10．(2023·浙江·统考高考真题）工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：
(1)在C和O2的反应体系中：
反应1：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-394kJ·ml-1
反应2：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·ml-1
反应3：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3。
①设y=ΔH-TΔS，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是______。
②一定压强下，随着温度的升高，气体中CO与CO2的物质的量之比______。
A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断
(2)水煤气反应：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131kJ·ml-1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是________。
(3)一氧化碳变换反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·ml-1。
①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa，则反应的平衡常数K的数值为________。
②维持与题①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为________。
③生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是________。
A．反应温度愈高愈好 B．适当提高反应物压强
C．选择合适的催化剂 D．通入一定量的氮气
④以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量-反应过程如图2所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤Ⅰ：________；步骤Ⅱ：________。
【答案】(1)a B
(2)水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，有利于加快化学反应速率
(3)①9.0 ②1.8：1 ③BC ④M+H2O=MO+H2 MO+CO=M+CO2
【解析】（1）①由已知方程式：(2×反应1-反应2)可得反应3，结合盖斯定律得：，反应1前后气体分子数不变，升温y不变，对应线条b，升温促进反应2平衡逆向移动，气体分子数增多，熵增，y值增大，对应线条c，升温促进反应3平衡逆向移动，气体分子数减少，熵减， y值减小，对应线条a，故此处填a；
②温度升高，三个反应平衡均逆向移动，由于反应2焓变绝对值更大，故温度对其平衡移动影响程度大，故CO2物质的量减小，CO物质的量增大，所以CO与CO2物质的量比值增大，故答案选B；（2）由于水蒸气与煤炭反应吸热，会引起体系温度的下降，从而导致反应速率变慢，不利于反应的进行，通入空气，利用煤炭与O2反应放热从而维持体系温度平衡，维持反应速率，故此处填：水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，有利于加快反应速率；
（3）①该反应平衡常数K=；②假设原料气中水蒸气为x ml，CO为1 ml，由题意列三段式如下：，则平衡常数K=，解得x=1.8，故水蒸气与CO物质的量之比为1.8：1；
③A．反应温度过高，会引起催化剂失活，导致反应速率变慢，A不符合题意；B．适当增大压强，可加快反应速率，B符合题意；C．选择合适的催化剂有利于加快反应速率，C符合题意；D．若为恒容条件，通入氮气对反应速率无影响，若为恒压条件，通入氮气后，容器体积变大，反应物浓度减小，反应速率变慢，D不符合题意；故答案选BC；④水分子首先被催化剂吸附，根据元素守恒推测第一步产生H2，第二步吸附CO产生CO2，对应反应历程依次为：M+H2O=MO+H2、MO+CO=M+CO2。时间/s
0
1
2
3
4
n(NO)/ml
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
反应时间 / min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
c(N2O) / ml·L-1
0.10
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
时间/min
0
30
60
M
0.500
0.300
0.200
Z
0
0.125
x
压强p/Pa
2×105
5×105
1×106
3×106
c(A)/ml·L-1
0.08
0.20
0.40
0.80
催化剂
t=350℃
t=400℃
催化剂Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂Ⅱ
9.2
10775
34
38932
温度/
950
1000
1050
1100
1150
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
0.0
0.0
0.1
0.4
1.8
1．（2023·广东广州·一模）向密闭容器中充入、和，发生反应，与的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态)，下列说法不正确的是
A．a为随温度的变化曲线
B．该反应的
C．200℃下反应一段时间，的物质的量增多
D．反应达到平衡后向体系中充入氮气，平衡不移动
2．(2023·浙江温州·统考模拟预测）T℃，反应，在密闭容器中达到平衡时的体积为100mL。已知密度：CaO(s)：、：。下列有关说法正确的是
A．恒温、恒容，体系中再加入56g，平衡不移动
B．恒温、恒压，体系中再加入100g，平衡不移动
C．恒温，压缩容器体积，平衡后，反应速率加快
D．恒温、恒压，体系中通入一定量，平衡正向移动，建立新的平衡状态
3．(2023·浙江·模拟预测）在2 L密闭恒容容器内，500℃时发生反应：，体系中n(NO)随时间的变化如表：
下列说法正确的是A．2 s内消耗氧气的平均速率为3.0×10-3 ml/(L·s)
B．反应达到平衡时，2v(NO)=v(O2)
C．当容器内气体的密度或气体颜色不再发生变化时，该反应达到平衡状态
D．若K500℃＞K550℃，第4 s后升温至达到新平衡过程中逆反应速率先增大后减小(K表示平衡常数)
4．(2023·重庆·统考模拟预测）为了实现“碳中和”，利用合成的反应为：I. ，副反应为：II. ，已知温度对、CO的平衡产率影响如下图所示，下列说法中正确的是
A．反应I的活化能大于反应II活化能
B．可以通过使用合适的催化剂提高的选择性
C．增大压强可以加快反应I的速率，对反应II的速率无影响
D．实际生产过程中，一定要在较低温度下才能提高的产率
5．(2023·浙江绍兴·校考模拟预测）一定温度下，在V = 1L的恒容容器中，反应2N2O(g) = 2N2(g) + O2(g)的部分实验数据如下：
下列说法不正确的是A．其它条件一定时，N2O的分解速率与其浓度无关
B．0~100min内，以O2表示的平均反应速率为5×10-4ml∙L-1∙min-1
C．若某时刻N2O的转化率为50%，则此时容器内压强为初始压强的1.25倍
D．若保持体积不变，N2O初始浓度改为0.20ml/L，则反应30min时其转化率仍为30%
6．(2023·上海闵行·统考一模）在恒温恒压下，某一体积可变的密闭容器中发生反应，时达到平衡后，在时改变某一条件，达到新平衡，反应过程v—t如图所示。有关叙述中，错误的是
A．时，v正>v逆
B．时向密闭容器中加入物质C
C．、两平衡状态中c(C)不相等
D．时v正先瞬时减小后逐渐增大直至与原平衡相等后保持不变
7．(2023·上海长宁·统考一模）已知。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1ml与1ml，下列说法正确的是
A．充分反应后，放出热量为akJ
B．若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡
D．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1：2
8．(2023·上海·统考一模）某温度下，向密闭容器中充入等物质的量的和，发生反应。达到平衡后，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．恒温下，移走一定量的，变大，变小
D．恒容下，充入一定量的，平衡时的体积分数一定降低
9．(2023·全国·校联考模拟预测）已知，25℃时溶液中存在以下平衡：
①
②
③
25℃时，0.1ml/L溶液中，随pH的变化关系如图所示(，)。下列说法错误的是
A．0.1ml/L溶液中，加入少量的HI气体，增大
B．溶液颜色不再变化，可以判断该体系达到平衡
C．a点溶液中离子浓度关系：
D．反应③的化学平衡常数
10．（2023·浙江杭州·学军中学校考模拟预测）近年来，全球丙烯需求快速增长，研究丙烷制丙烯有着重要的意义。相关反应有：
I.C3H8在无氧条件下直接脱氢：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H1=+124kJ•ml-1
II.逆水煤气变换：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
III.CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯：C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g) △H3
已知：CO和H2的燃烧热分别为-283.0kJ•ml-1、-285.8kJ•ml-1；H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•ml-1
(1)反应II的△H2=______。
(2)下列说法正确的是______。
A．升高温度反应I的平衡常数增大
B．选择合适的催化剂可提高丙烷平衡转化率
C．若反应II能自发，则△S＜0
D．恒温恒压下，通入水蒸气有利于提高丙烷转化率
(3)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，如p(B)=p•x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数。在不同压强下(0.1MPa、0.01MPa)，反应I中丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图(a)所示，请计算556℃反应I的平衡常数Kp=______。
(4)反应I须在高温下进行，但温度过高易发生副反应导致丙烯选择性降低，且高温将加剧催化剂表面积炭使催化剂迅速失活。工业上常用CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯，请说明原因：______。
(5)研究表明，二氧化碳氧化丙烷脱氢制取丙烯可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图(b)所示。该工艺可有效维持催化剂活性，请结合方程式说明原因：______。
B组 提升练
1．(2023·浙江·模拟预测）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①、②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如表，下列说法错误的是
A．0~30min时间段内，Y的平均反应速率为
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，为3∶8
C．分析计算可得
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
2．(2023·河北唐山·统考三模）利用间接转化法可将氮氧化物转化为化工产品以实现氮氧化物的充分利用。
已知①
②
③ 。
若某温度下，向VL密闭容器中加入2mlNO和2mlICl发生上述反应，达平衡时容器中NOCl(g)为aml，为bml。下列说法不正确的是
A．若升高温度NOCl的物质的量增大，则且
B．此时的浓度为
C．若该密闭容器中气体颜色保持不变，说明各反应已达平衡状态
D．NO转化率为
3．(2023·江苏连云港·统考模拟预测）在工业生产上通常利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，主要发生以下两个反应： 反应I：S8(g)=4S2(g)；反应II：2S2(g)+CH4(g) CS2(g)+2H2S(g)。一定条件下，S8分解产生S2的体积分数、CH4与S2反应中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是
A．反应II的正反应为放热反应
B．某温度下若S8完全分解成S2，在恒容密闭容器中，n(S2)∶n(CH4)=2∶1开始反应，当CS2体积分数为10%时，CH4转化率为60%
C．通过增大S8的浓度可以提高CH4的转化率
D．制备CS2时温度需高于600℃的原因是：此温度CH4平衡转化率已很高，低于此温度，S2浓度小，反应速率慢
4．(2023·浙江温州·统考三模）在某容积可变的密闭容器中加入等量的A、B混合气体共4ml，发生反应：mA+nBpC，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体A的物质的量浓度如表：
下列说法一定正确的是A．保持一定温度，增大压强，平衡正向移动
B．当压强为3×106Pa时，此反应的平衡常数表达式：Kp=
C．反应平衡后若增大压强，则新平衡的逆反应速率大于原平衡的逆反应速率
D．若再向体系中加入bmlB，当重新达到平衡时，体系中A、B、C总物质的量为(4+b)ml
5．(2023·浙江杭州·杭州高级中学校考模拟预测）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)在C和的反应体系中：
反应1：
反应2：
反应3： 。
设，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是____。
(2)雨水中含有来自大气的，溶于水中的进一步和水反应，发生电离：
①
② 25℃时，反应②的平衡常数为。
溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为，当大气压强为，大气中的物质的量分数为时，溶液中浓度为_______(写出表达式，考虑水的电离，忽略的电离)
(3)在某催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应有：
I.
II.
III.
时，往某密闭容器中按投料比充入和。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表_______(填化学式)。
②体系中的物质的量分数受温度的影响不大，原因是_______。
③在下图中画出随温度变化趋势图_______。
C组 真题练
1．(2023·重庆·统考高考真题）甲异腈(CHNC)在恒容密闭容器中发生异构化反应： CH3NC(g) →CH3CN(g)，反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示(图中T为温度)。该反应的反应速率v与c的关系为v=kc，k为速率常数(常温下为常数)，a点和b点反应速率相等，即v(a)=v(b)。下列说法错误的是
A．bf段的平均反应速率为1.0 × 10 -4ml(L·min)
B．a点反应物的活化分子数多于d点
C．T1>T2
D．3v(d)=2v(e)
2．(2023·浙江·统考高考真题）在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是
A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X)
D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
3．(2023·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
4．(2023·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
5．(2023·天津·高考真题）常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230℃时，该反应的平衡常数K=2×10−5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是
A．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃
C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
D．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
6．(2023·浙江·高考真题）溶液与溶液发生反应：，达到平衡。下列说法不正确的是
A．加入苯，振荡，平衡正向移动
B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度
C．加入固体，平衡逆向移动
D．该反应的平衡常数
7．(2023·北京·高考真题）某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。原理示意图如下。
已知：
下列说法不正确的是
A．温度升高时不利于吸附
B．多孔材料“固定”，促进平衡正向移动
C．转化为的反应是
D．每获得时，转移电子的数目为
8．(2023·海南·统考高考真题）某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：
回答问题：
(1)已知：电解液态水制备，电解反应的。由此计算的燃烧热(焓)_______。
(2)已知：的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
①若反应为基元反应，且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)_______。
②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得容器中。则的转化率为_______，反应温度t约为_______℃。
(3)在相同条件下，与还会发生不利于氧循环的副反应：，在反应器中按通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中、浓度()如下表所示。
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，生成的平均反应速率为_______；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是_______。
9．(2023·浙江·统考高考真题）主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。
(1)回收单质硫。将三分之一的燃烧，产生的与其余混合后反应：。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为、、，计算该温度下的平衡常数_______。
(2)热解制。根据文献，将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应：
Ⅰ
Ⅱ
总反应：
Ⅲ
投料按体积之比，并用稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得和体积分数如下表：
请回答：
①反应Ⅲ能自发进行的条件是_______。
②下列说法正确的是_______。
A．其他条件不变时，用Ar替代作稀释气体，对实验结果几乎无影响
B．其他条件不变时，温度越高，的转化率越高
C．由实验数据推出中的键强于中的键
D．恒温恒压下，增加的体积分数，的浓度升高
③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_______。
④在，常压下，保持通入的体积分数不变，提高投料比，的转化率不变，原因是_______。
⑤在范围内(其他条件不变)，的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因_______。
10．(2023·浙江·统考高考真题）工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：
(1)在C和O2的反应体系中：
反应1：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-394kJ·ml-1
反应2：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·ml-1
反应3：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3。
①设y=ΔH-TΔS，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是______。
②一定压强下，随着温度的升高，气体中CO与CO2的物质的量之比______。
A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断
(2)水煤气反应：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131kJ·ml-1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是________。
(3)一氧化碳变换反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·ml-1。
①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa，则反应的平衡常数K的数值为________。
②维持与题①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为________。
③生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是________。
A．反应温度愈高愈好 B．适当提高反应物压强
C．选择合适的催化剂 D．通入一定量的氮气
④以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量-反应过程如图2所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤Ⅰ：________；步骤Ⅱ：________。时间/s
0
1
2
3
4
n(NO)/ml
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
反应时间 / min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
c(N2O) / ml·L-1
0.10
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
时间/min
0
30
60
M
0.500
0.300
0.200
Z
0
0.125
x
压强p/Pa
2×105
5×105
1×106
3×106
c(A)/ml·L-1
0.08
0.20
0.40
0.80
催化剂
t=350℃
t=400℃
催化剂Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂Ⅱ
9.2
10775
34
38932
温度/
950
1000
1050
1100
1150
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
0.0
0.0
0.1
0.4
1.8
高考解密07 化学反应速率与化学平衡
A组 基础练
1．（2023·广东广州·一模）向密闭容器中充入、和，发生反应，与的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态)，下列说法不正确的是
A．a为随温度的变化曲线
B．该反应的
C．200℃下反应一段时间，的物质的量增多
D．反应达到平衡后向体系中充入氮气，平衡不移动
【答案】C
【解析】化学反应速率与反应的系数成正比；由化学方程式可知，平衡时与的反应速率为1:2，结合图像可知，图中A、B点处于平衡状态，则正逆反应速率相等，a为随温度的变化曲线；A．由分析可知，a为随温度的变化曲线，A正确；B．由图像可知，随着温度升高，的消耗速率更大，反应逆向进行，则正反应为放热反应，焓变小于零，B正确；C．图中A、B点处于平衡状态，200℃下反应没有达到平衡，此时逆反应速率小于正反应速率，反应正向进行，故反应一段时间，的物质的量减小，C错误；D．反应达到平衡后向体系中充入氮气，不影响反应中各物质的浓度，平衡不移动，D正确；故选C。
2．(2023·浙江温州·统考模拟预测）T℃，反应，在密闭容器中达到平衡时的体积为100mL。已知密度：CaO(s)：、：。下列有关说法正确的是
A．恒温、恒容，体系中再加入56g，平衡不移动
B．恒温、恒压，体系中再加入100g，平衡不移动
C．恒温，压缩容器体积，平衡后，反应速率加快
D．恒温、恒压，体系中通入一定量，平衡正向移动，建立新的平衡状态
【答案】B
【解析】A．恒温、恒容，体系中再加入56g CaO(s)，气体的体积减小，压强增大，平衡逆向移动，A错误；B．100g CaCO3(s)的体积约为34mL，恒温、恒压，总体积增大，二氧化碳浓度不变，平衡不移动，B正确；C．恒温，压缩容器体积，容器内压强增大，平衡逆向移动，由于温度不变，平衡常数不变，则新的平衡和旧的平衡中，c(CO2)相同，则反应速率也相同，C错误；D．恒温、恒压，体系中通入一定量N2，相当于减小压强，平衡正向移动，由于温度不变，平衡常数不变，c(CO2)不变，则新的平衡和旧的平衡等同，D错误；故选B。
3．(2023·浙江·模拟预测）在2 L密闭恒容容器内，500℃时发生反应：，体系中n(NO)随时间的变化如表：
下列说法正确的是A．2 s内消耗氧气的平均速率为3.0×10-3 ml/(L·s)
B．反应达到平衡时，2v(NO)=v(O2)
C．当容器内气体的密度或气体颜色不再发生变化时，该反应达到平衡状态
D．若K500℃＞K550℃，第4 s后升温至达到新平衡过程中逆反应速率先增大后减小(K表示平衡常数)
【答案】D
【解析】A．2 s内消耗NO的平均速率为v(NO)=，则根据物质反应速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则可知消耗氧气的平均速率为v(O2)=1.5×10-3 ml/(L·s)，A错误；B．反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，且NO与O2的反应速率之比等于化学计量数之比，且选项中未指明反应速率的正、逆，不能据此判断反应是否达到平衡状态，B错误；C．反应在恒容容器中，气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则体系中反应气体密度始终不变，故不能据此判断反应是否达到平衡状态，C错误；D．若化学平衡常数K500℃＞K550℃，说明该反应的正反应为放热反应，升高温度，逆反应速率突增，平衡逆向移动，逆反应速率先突然增大后再逐渐减小，D正确；故合理选项是D。
4．(2023·重庆·统考模拟预测）为了实现“碳中和”，利用合成的反应为：I. ，副反应为：II. ，已知温度对、CO的平衡产率影响如下图所示，下列说法中正确的是
A．反应I的活化能大于反应II活化能
B．可以通过使用合适的催化剂提高的选择性
C．增大压强可以加快反应I的速率，对反应II的速率无影响
D．实际生产过程中，一定要在较低温度下才能提高的产率
【答案】B
【解析】由图可知，升高温度，一氧化碳的产率增大、甲醇的产率减小，说明反应I是放热反应，反应II是吸热反应。A．由图可知，相同温度时，一氧化碳的产率高于甲醇产率，说明反应II的反应速率快于反应I，反应速率越快，反应的活化能越小，则反应I的活化能小于反应II活化能，故A错误；B．催化剂有一定的选择性，选用合适的催化剂快于减弱副反应的发生，提高甲醇的选择性，故B正确；C．反应I和反应II都是有气体参加和生成的反应，增大压强，反应I的速率和反应II的速率均增大，故C错误；D．反应I是气体体积减小的放热反应，适当降低温度和增大压强都能提高甲醇的产率，故D错误；故选B。
5．(2023·浙江绍兴·校考模拟预测）一定温度下，在V = 1L的恒容容器中，反应2N2O(g) = 2N2(g) + O2(g)的部分实验数据如下：
下列说法不正确的是A．其它条件一定时，N2O的分解速率与其浓度无关
B．0~100min内，以O2表示的平均反应速率为5×10-4ml∙L-1∙min-1
C．若某时刻N2O的转化率为50%，则此时容器内压强为初始压强的1.25倍
D．若保持体积不变，N2O初始浓度改为0.20ml/L，则反应30min时其转化率仍为30%
【答案】D
【解析】A．由表中数据可知，每10minc(N2O)减少0.01ml/L，可知速率始终不变，则N2O分解速率与其浓度无关，A正确；B．0~100min内，以O2表示的平均反应速率为，B正确；C．N2O的转化率为50%，则转化的N2O为，可知此时N2O(g)为0.05ml、N2(g)为0.05ml、O2(g)为0.025ml ，且温度和体积不变时压强之比等于物质的量之比，则此时容器内压强为初始压强的，C正确；D．表中数据知，该反应不是可逆反应且反应速率始终不变，所以其反应速率与开始反应物浓度无关，反应至30 min时，，N2O初始浓度改为0.20ml/L，则反应30 min时其转化率为，，D错误； 故选D。
6．(2023·上海闵行·统考一模）在恒温恒压下，某一体积可变的密闭容器中发生反应，时达到平衡后，在时改变某一条件，达到新平衡，反应过程v—t如图所示。有关叙述中，错误的是
A．时，v正>v逆
B．时向密闭容器中加入物质C
C．、两平衡状态中c(C)不相等
D．时v正先瞬时减小后逐渐增大直至与原平衡相等后保持不变
【答案】C
【解析】由图像可知，反应条件是恒温恒压，而反应特点是反应前后气体分子数相同，两次达到平衡时反应速率相等，则两平衡应为等效平衡，由时逆反应速率瞬间增大可知，改变的条件是向密闭容器中加入物质C，此时容器体积增大，反应物浓度减小，v正先瞬时减小后逐渐增大直至与原平衡相等后保持不变。A．由题中图示可知，时，逆反应速率增大，说明可逆反应从正向建立平衡，正反应速率大于逆反应速率，即v正>v逆，故A正确；B．向密闭容器中加入物质C，逆反应速率瞬间增大，再次建立的平衡与原平衡等效，说明和原平衡相同，符合图像，故B正确；C．反应速率与反应物浓度成正比，、两平衡状态时逆反应速率相等，说明达到平衡状态时，各物质的浓度不变，则c(C)相等，故C错误；D．根据分析，时改变的条件是向密闭容器中加入物质C，容器的容积变大，反应物浓度减小，则v正先瞬时减小后逐渐增大直至与原平衡相等后保持不变，故D正确；答案选C。
7．(2023·上海长宁·统考一模）已知。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1ml与1ml，下列说法正确的是
A．充分反应后，放出热量为akJ
B．若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡
D．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1：2
【答案】C
【解析】A．该反应为可逆反应，不能完全转化，充分反应后，放出热量小于akJ，A错误；B．若增大Y的浓度，压强增大，正反应速率增大，逆反应速率也增大，B错误；C．当X的物质的量分数不再改变时，说明X的物质的量不再变化，表明该反应已达平衡，C正确；D．当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之不一定为1：2，与各物质的初始浓度和转化率有关，D错误；故答案为：C。
8．(2023·上海·统考一模）某温度下，向密闭容器中充入等物质的量的和，发生反应。达到平衡后，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．恒温下，移走一定量的，变大，变小
D．恒容下，充入一定量的，平衡时的体积分数一定降低
【答案】D
【解析】A．增大压强，平衡正向移动，，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A错误；B．加入催化剂，不改变平衡状态，平衡时的浓度不变，B错误；C．恒温下，移走一定量的，立即变小，瞬时不变，随后变小，平衡逆向移动，C错误；D．充入等物质的量的和，按照化学计量系数比投料，达到平衡时的体积分数最大，再充入一定量的，达到新平衡时的体积分数一定降低，D正确；故选D。
9．(2023·全国·校联考模拟预测）已知，25℃时溶液中存在以下平衡：
①
②
③
25℃时，0.1ml/L溶液中，随pH的变化关系如图所示(，)。下列说法错误的是
A．0.1ml/L溶液中，加入少量的HI气体，增大
B．溶液颜色不再变化，可以判断该体系达到平衡
C．a点溶液中离子浓度关系：
D．反应③的化学平衡常数
【答案】A
【解析】A．0.1ml/L溶液中，加入少量的HI气体，与HI发生氧化还原反应，减小，故A错误；B．为橙色，为黄色，颜色不一样，当溶液颜色不再变化时，可以判断该体系达到平衡，故B正确；C．溶液中，最大，a点溶液中，，，则，，，解得，，故a点溶液中离子浓度关系：，故C正确；D．由反应可得反应③，故反应③的化学平衡常数，故D正确；故选A。
10．（2023·浙江杭州·学军中学校考模拟预测）近年来，全球丙烯需求快速增长，研究丙烷制丙烯有着重要的意义。相关反应有：
I.C3H8在无氧条件下直接脱氢：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H1=+124kJ•ml-1
II.逆水煤气变换：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
III.CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯：C3H8(g)+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(g) △H3
已知：CO和H2的燃烧热分别为-283.0kJ•ml-1、-285.8kJ•ml-1；H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ•ml-1
(1)反应II的△H2=______。
(2)下列说法正确的是______。
A．升高温度反应I的平衡常数增大
B．选择合适的催化剂可提高丙烷平衡转化率
C．若反应II能自发，则△S＜0
D．恒温恒压下，通入水蒸气有利于提高丙烷转化率
(3)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，如p(B)=p•x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数。在不同压强下(0.1MPa、0.01MPa)，反应I中丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图(a)所示，请计算556℃反应I的平衡常数Kp=______。
(4)反应I须在高温下进行，但温度过高易发生副反应导致丙烯选择性降低，且高温将加剧催化剂表面积炭使催化剂迅速失活。工业上常用CO2氧化C3H8脱氢制取丙烯，请说明原因：______。
(5)研究表明，二氧化碳氧化丙烷脱氢制取丙烯可采用铬的氧化物为催化剂，其反应机理如图(b)所示。该工艺可有效维持催化剂活性，请结合方程式说明原因：______。
【答案】(1)+41.2kJ•ml-1
(2)A
(3)0.0125MPa
(4)CO2能与H2发生反应II使反应I平衡正移，提高丙烯产率
(5)CO2+C=2CO，可以消除催化剂表面的积炭
【解析】（1）CO和的燃烧热分别为可得：①
，②，③，根据盖斯定律将②-①-③，整理可得；
（2）A．反应I的正反应是吸热反应,升高温度，反应|的化学平衡正向移动，使其化学平衡常数增大，A项正确；B．选择合适的催化剂只能改变反应速率，但不能使化学平衡发生移动，因此不能提高丙烷平衡转化率，B项错误；C．根据(1)计算可知反应|I热化学方程式为该反应的正反应是吸热反应，若△S < 0则△G=△H - T△S> 0，反应不能自发进行，C项错误；D．该反应的正反应是气体体积增大的反应，在恒温恒压下通入水蒸气，体系的体积增大，化学平衡逆向移动，不利于提高丙烷转化率，D项错误；答案选A。
（3）反应I的正反应是气体体积增大的吸热反应,在压强不变时,升温，化学平衡正向移动,的物质的量分数减小;在温度不变时，加压，化学平衡逆向移动, 的物质的量分数增大，所以A点表示0.1 MPa、556 ℃时平衡时的物质的量分数,则平衡时物质的量分数均为25%，；
（4）工业上常用氧化，脱氢制取丙烯,这是由于能与发生反应,使反应I平衡正向移动，从而提高丙烯产率。
B组 提升练
（5）该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，这是由于C能够与反应生成CO,使C脱离催化剂表面；
1．(2023·浙江·模拟预测）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①、②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如表，下列说法错误的是
A．0~30min时间段内，Y的平均反应速率为
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，为3∶8
C．分析计算可得
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】B
【解析】A．由表中数据可知，30min时，M、Z的浓度分别为和，则M浓度的变化量为，结合两化学方程式可知Y浓度的变化量为，则0~30min时间段内，Y的平均反应速率为，故A正确；B．由题中信息可知，反应①和反应②的速率之比为，Y和Z分别为反应①和反应②的产物，且两者与M的化学计量数相同(化学计量数均为1)，因此室温下反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于，为定值，结合30min时数据可知，二者浓度比为，故B错误；C．结合A、B的分析可知，因此，反应过程中有的M转化为Z，，故C正确；D．由以上分析可知，在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反应①的化学反应速率较小，在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②的活化能大，故D正确；故选B。
2．(2023·河北唐山·统考三模）利用间接转化法可将氮氧化物转化为化工产品以实现氮氧化物的充分利用。
已知①
②
③ 。
若某温度下，向VL密闭容器中加入2mlNO和2mlICl发生上述反应，达平衡时容器中NOCl(g)为aml，为bml。下列说法不正确的是
A．若升高温度NOCl的物质的量增大，则且
B．此时的浓度为
C．若该密闭容器中气体颜色保持不变，说明各反应已达平衡状态
D．NO转化率为
【答案】A
【解析】A．若升高温度NOCl的物质的量增大，可能为和，且反应①生成NOCl的程度大于反应②消耗NOCl的程度，A错误；B．设反应①中NO的转化量为2xml，根据达平衡时容器中NOCl(g)为aml，为bml可列出以下三段式：，
，，平衡时I2的物质的量为：，浓度为，B正确；C．若该密闭容器中气体颜色保持不变，说明I2和Cl2浓度保持不变，说明各反应已达平衡状态，C正确；D．NO的净转化率为：，D正确；故选A。
3．(2023·江苏连云港·统考模拟预测）在工业生产上通常利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2，主要发生以下两个反应： 反应I：S8(g)=4S2(g)；反应II：2S2(g)+CH4(g) CS2(g)+2H2S(g)。一定条件下，S8分解产生S2的体积分数、CH4与S2反应中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是
A．反应II的正反应为放热反应
B．某温度下若S8完全分解成S2，在恒容密闭容器中，n(S2)∶n(CH4)=2∶1开始反应，当CS2体积分数为10%时，CH4转化率为60%
C．通过增大S8的浓度可以提高CH4的转化率
D．制备CS2时温度需高于600℃的原因是：此温度CH4平衡转化率已很高，低于此温度，S2浓度小，反应速率慢
【答案】B
【解析】A．反应物S2(g)的体积分数随温度的升高而增大，CH4的转化率随温度的升高而降低，则该反应的正反应为放热反应，故A正确；B．在密闭容器中，设CH4的起始物质的量为a，转化的物质的量为x，则由三段式：有CS2的体积分数为，解得，则CH4的转化率为，故B错；C．由反应I：S8(g)=4S2(g)可知，增大S8(g)浓度即可增大S2(g)浓度，增大S2(g)浓度平衡正向移动，则CH4的转化率增大，故C正确 ；D．反应II：2S2(g)+CH4(g) CS2(g)+2H2S(g)，在温度高于600℃时CH4平衡转化率较高，低于600℃时，S2(g)浓度较低，化学反应速率较慢，故D正确；答案选B。
4．(2023·浙江温州·统考三模）在某容积可变的密闭容器中加入等量的A、B混合气体共4ml，发生反应：mA+nBpC，保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体A的物质的量浓度如表：
下列说法一定正确的是A．保持一定温度，增大压强，平衡正向移动
B．当压强为3×106Pa时，此反应的平衡常数表达式：Kp=
C．反应平衡后若增大压强，则新平衡的逆反应速率大于原平衡的逆反应速率
D．若再向体系中加入bmlB，当重新达到平衡时，体系中A、B、C总物质的量为(4+b)ml
【答案】D
【解析】结合表格可知，温度、A(g)和B(g)起始量相同，1×106Pa之前若增大压强为原来的x倍，A的平衡浓度=原来平衡浓度的x倍，则1×106Pa之前增大压强，平衡不移动，则m+n=p，且C一定为气体；3×106Pa的倍数是1×106Pa的3倍，但A的浓度比0.40的3倍即1.20小，因此此时C为非气体，比1×106Pa时平衡正向移动。A．由分析可知压强小于1×106Pa增大压强，平衡不移动，压强大于1×106Pa增大压强，平衡可能正向移动，A错误；B．由分析可知当压强为3×106Pa时，C为非气态，故平衡常数表达式为Kp=，B错误；C．恒温恒压下，气体物质的量之比=压强之比，故当为非气态时增大压强，平衡虽然正向移动，但新平衡时体系中A、B的浓度和增压之前相等，新平衡的逆反应速率与原平衡相等，C错误；D．由于m+n=p，则平衡时A、B、C总物质的量为4ml，设再充入bmlB后B转化nxml，则A转化mxml，C生成pxml，当重新达到平衡时，体系中A、B、C总物质的量为(4-mx-nx+px+b)ml=(4+b)ml+[p-(m+n)]ml=(4+b)ml+0ml=(4+b)ml，D正确；答案选D。
5．(2023·浙江杭州·杭州高级中学校考模拟预测）当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)在C和的反应体系中：
反应1：
反应2：
反应3： 。
设，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是____。
(2)雨水中含有来自大气的，溶于水中的进一步和水反应，发生电离：
①
② 25℃时，反应②的平衡常数为。
溶液中的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为，当大气压强为，大气中的物质的量分数为时，溶液中浓度为_______(写出表达式，考虑水的电离，忽略的电离)
(3)在某催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应有：
I.
II.
III.
时，往某密闭容器中按投料比充入和。反应达到平衡时，测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表_______(填化学式)。
②体系中的物质的量分数受温度的影响不大，原因是_______。
③在下图中画出随温度变化趋势图_______。
【答案】(1)a
(2)
(3)①
②温度升高时，反应I吸热反应正向进行的程度和反应III放热反应逆向进行的程度相差不大
③
【解析】（1）由已知方程式：(2×反应1-反应2)可得反应3，结合盖斯定律得：ΔH3=2ΔH1-ΔH2=[2×(-394)-(-566)]kJ•ml-1=-222kJ•ml-1，反应1前后气体分子数不变，升温y不变，对应线条b，升温促进反应2平衡逆向移动，气体分子数增多，熵增，y值增大，对应线条c，升温促进反应3平衡逆向移动，气体分子数减少，熵减，y值减小，对应线条a，故答案为：a；
（2）由题可知，①CO2(g)⇌CO2(aq)，②CO2(aq)+H2O(l)⇌H+(aq)+(aq)，K2=，又因为溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比，则c(CO2)=y(ml•L-1•kPa-1)•p(CO2)=p•x•y，在忽略的电离时，c(H+)-c(OH-)=c()，而c(H+)•c(OH-)=Kw，所以K2=，可得c(H+)=ml•L-1，故答案为：；
（3）①△H3＜0，△H2＜0，即生成甲醇的反应均为放热反应，所以温度升高平衡时甲醇的物质的量分数应减小，△H1＞0，生成CO的反应为吸热反应，所以随温度升高CO平衡时的物质的量分数会变大，二者共同作用导致水蒸气减小幅度小于甲醇，所以Z代表H2O，Y代表CH3OH，X代表CO，故答案为：CH3OH；②依据主要反应的化学方程式可知，反应Ⅲ消耗CO2，反应Ⅰ逆向产生CO2，最终体系内CO2的物质的量分数与上述两个反应进行的程度相关。由于△H3＜0而△H1＞0，根据勒夏特列原理，温度改变时，反应Ⅲ和反应Ⅰ平衡移动方向相反，且平衡移动程度相近，导致体系内CO2的物质的量分数受温度的影响不大；故答案为：温度升高时，反应I吸热反应正向进行的程度和反应III放热反应逆向进行的程度相差不大；
③其他条件相同下，升高温度，反应I吸热反应正向进行的程度和反应III放热反应逆向进行的程度相差不大，即n(CO2)基本不变，反应II为放热反应，升高温度平衡逆向移动，n(H2)增大，则随温度升高而增大，图示为：。
C组 真题练
1．(2023·重庆·统考高考真题）甲异腈(CHNC)在恒容密闭容器中发生异构化反应： CH3NC(g) →CH3CN(g)，反应过程中甲异腈浓度c随时间t的变化曲线如图所示(图中T为温度)。该反应的反应速率v与c的关系为v=kc，k为速率常数(常温下为常数)，a点和b点反应速率相等，即v(a)=v(b)。下列说法错误的是
A．bf段的平均反应速率为1.0 × 10 -4ml(L·min)
B．a点反应物的活化分子数多于d点
C．T1>T2
D．3v(d)=2v(e)
【答案】C
【解析】设T1时，速率常数为k1，T2时，速率常数为R2，v(a)=v(b)， ， 。A．由题干信息可知， ，A正确；B．ad两点相比较，a点的浓度比d的浓度大，且其他的条件相同，故a点反应物的活化分子数多于d点，B正确；C．由以上可知，k2=2k1，v=kc，浓度相同的时候，v2>v1，温度越高，速率越大，故T2>T1，C错误；D． ，，k2=2k1，可得3v(d)=2v(e)，D正确；故选C。
2．(2023·浙江·统考高考真题）在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是
A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X)
D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
【答案】C
【解析】A．图象中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，选项A正确；B．b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为反应物B的瞬时速率，选项B正确；C．化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，3v(B)=2v(X)，选项C不正确；D．维持温度、容积不变，向反应体系中加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，选项D正确；答案选C。
3．(2023·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
【解析】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。
4．(2023·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
【解析】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。
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．加入或者选用高效催化剂，不会影响平衡时产率，故D错误；故选B。
5．(2023·天津·高考真题）常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230℃时，该反应的平衡常数K=2×10−5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是
A．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃
C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
D．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
【答案】B
【解析】A．平衡常数只与温度有关，与浓度无关，A错误；B．50℃时，Ni(CO)4以气态存在，有利于分离，从而促使平衡正向移动，B正确；C．230℃时，Ni(CO)4分解Ni(CO)4 (g) Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为K’== =5×104，可知分解率较高，C错误；D．平衡时，正逆反应速率相等，即4v生成[Ni(CO)4]= v生成(CO)，D错误；故选B。
6．(2023·浙江·高考真题）溶液与溶液发生反应：，达到平衡。下列说法不正确的是
A．加入苯，振荡，平衡正向移动
B．经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入，溶液呈血红色，表明该化学反应存在限度
C．加入固体，平衡逆向移动
D．该反应的平衡常数
【答案】D
【解析】A.加入苯振荡，苯将I2萃取到苯层，水溶液中c（I2）减小，平衡正向移动，A正确；B.将5mL0.1ml/LKI溶液与1mL0.1ml/LFeCl3溶液混合，参与反应的Fe3+与I-物质的量之比为1:1，反应后I-一定过量，经苯2次萃取分离后，在水溶液中加入KSCN溶液呈血红色，说明水溶液中仍含有Fe3+，即Fe3+没有完全消耗，表明该化学反应存在限度，B正确；C.加入FeSO4固体溶于水电离出Fe2+，c（Fe2+）增大，平衡逆向移动，C正确；D.该反应的平衡常数K=，D错误；答案选D。
7．(2023·北京·高考真题）某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。原理示意图如下。
已知：
下列说法不正确的是
A．温度升高时不利于吸附
B．多孔材料“固定”，促进平衡正向移动
C．转化为的反应是
D．每获得时，转移电子的数目为
【答案】D
【解析】废气经过MOFs材料之后，NO2转化成N2O4被吸附，进而与氧气和水反应生成硝酸，从该过程中我们知道，NO2转化为N2O4的程度，决定了整个废气处理的效率。A．从可以看出，这个是一个放热反应，升高温度之后，平衡逆向移动，导致生成的N2O4减少，不利于NO2的吸附，A正确；B．多孔材料“固定”，从而促进平衡正向移动，B正确；C．N2O4和氧气、水反应生成硝酸，其方程式为，C正确；D．在方程式中，转移的电子数为4e-，则每获得，转移的电子数为0.4ml，即个数为，D错误；故选D。
8．(2023·海南·统考高考真题）某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：
回答问题：
(1)已知：电解液态水制备，电解反应的。由此计算的燃烧热(焓)_______。
(2)已知：的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。
①若反应为基元反应，且反应的与活化能(Ea)的关系为。补充完成该反应过程的能量变化示意图(图2)_______。
②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得容器中。则的转化率为_______，反应温度t约为_______℃。
(3)在相同条件下，与还会发生不利于氧循环的副反应：，在反应器中按通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中、浓度()如下表所示。
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，生成的平均反应速率为_______；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是_______。
【答案】(1)-286
(2)50%或0.5 660.2(或660.1或660.3,其他答案酌情给分)
(3)5.4 相同催化剂，400℃的反应速率更快，相同温度，催化剂Ⅱ副产物浓度低，甲烷与甲醇比例高
【解析】（1）电解液态水制备，电解反应的，由此可以判断，2ml完全燃烧消耗，生成液态水的同时放出的热量为572kJ ，故1ml完全燃烧生成液态水放出的热量为286kJ，因此，的燃烧热(焓)-286。
（2）①由的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系图可知，K随着温度升高而减小，故该反应为放热反应。若反应为基元反应，则反应为一步完成，由于反应的与活化能(Ea)的关系为，由图２信息可知＝ａ，则ａ，该反应为放热反应，生成物的总能量小于反应物的，因此该反应过程的能量变化示意图为： 。
②温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入和，反应平衡后测得容器中，则的转化率为，根据C元素守恒可知，的平衡量为，和是按化学计量数之比投料的，则的平衡量为，的平衡量是的２倍，则，的平衡浓度分别为、、、，则该反应的平衡常数K＝，根据图１中的信息可知，反应温度t约为660.2℃。
（3）在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，由表中信息可知，的浓度由０增加到10.8，因此，生成的平均反应速率为；由表中信息可知，在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应， 的浓度由０增加到10.8，，:＝12722:10.81178；在选择使用催化剂Ⅱ和350℃的反应条件下，的浓度由０增加到9.2，:＝10775:9.21171；在选择使用催化剂Ⅰ和400℃条件下反应， 的浓度由０增加到345.2，:＝42780:345.2124；在选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件下，的浓度由０增加到34，:＝38932:341145。因此，若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件的原因是：相同催化剂，400℃的反应速率更快，相同温度，催化剂Ⅱ副产物浓度低，甲烷与甲醇比例高。
9．(2023·浙江·统考高考真题）主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。
(1)回收单质硫。将三分之一的燃烧，产生的与其余混合后反应：。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为、、，计算该温度下的平衡常数_______。
(2)热解制。根据文献，将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应：
Ⅰ
Ⅱ
总反应：
Ⅲ
投料按体积之比，并用稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得和体积分数如下表：
请回答：
①反应Ⅲ能自发进行的条件是_______。
②下列说法正确的是_______。
A．其他条件不变时，用Ar替代作稀释气体，对实验结果几乎无影响
B．其他条件不变时，温度越高，的转化率越高
C．由实验数据推出中的键强于中的键
D．恒温恒压下，增加的体积分数，的浓度升高
③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_______。
④在，常压下，保持通入的体积分数不变，提高投料比，的转化率不变，原因是_______。
⑤在范围内(其他条件不变)，的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因_______。
【答案】(1)8×108 L·ml－1
(2)①高温
②AB
③
④1000℃时CH4不参与反应，相同分压的H2S经历相同的时间转化率相同
⑤先升后降；在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，S2(g)的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率，S2(g)的体积分数减小
【解析】（1）根据方程式可知该温度下平衡常数K＝；
（2）①根据盖斯定律可知Ⅰ+Ⅱ即得到反应Ⅲ的ΔH＝234kJ/ml，这说明反应Ⅲ是吸热的体积增大（即ΔS＞0）的反应，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可自发进行可知反应Ⅲ自发进行的条件是高温下自发进行；
②A．Ar是稀有气体，与体系中物质不反应，所以其他条件不变时，用Ar替代N2作稀释气体，对实验结果几乎无影响，A正确；B．正反应吸热，升高温度平衡正向进行，温度越高，H2S的转化率越高，B正确；C．根据表中数据无法得出H2S中S-H键和CH4中C-H键的相对强弱，事实上C-H键的键能大于S-H键键能，C错误；D．恒温恒压下，增加N2的体积分数，相当于减压，平衡正向进行，H2的物质的量增加，容器容积增加，H2浓度减小，D错误；答案选AB；
③反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ均是吸热反应，则反应过程能量示意图可表示为；
④根据表中数据可知1000℃时CH4不参与反应，相同分压的H2S经历相同的时间转化率相同，所以在1000℃常压下，保持通入的H2S体积分数不变，提高投料比时H2S的转化率不变；
⑤根据表中数据可知在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，S2(g)的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率，S2(g)的体积分数减小，因此变化规律是先升后降。
10．(2023·浙江·统考高考真题）工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：
(1)在C和O2的反应体系中：
反应1：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-394kJ·ml-1
反应2：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·ml-1
反应3：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3。
①设y=ΔH-TΔS，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是______。
②一定压强下，随着温度的升高，气体中CO与CO2的物质的量之比______。
A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断
(2)水煤气反应：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131kJ·ml-1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是________。
(3)一氧化碳变换反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·ml-1。
①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa，则反应的平衡常数K的数值为________。
②维持与题①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO的平衡转化率提高到90%，则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为________。
③生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是________。
A．反应温度愈高愈好 B．适当提高反应物压强
C．选择合适的催化剂 D．通入一定量的氮气
④以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量-反应过程如图2所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤Ⅰ：________；步骤Ⅱ：________。
【答案】(1)a B
(2)水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，有利于加快化学反应速率
(3)①9.0 ②1.8：1 ③BC ④M+H2O=MO+H2 MO+CO=M+CO2
【解析】（1）①由已知方程式：(2×反应1-反应2)可得反应3，结合盖斯定律得：，反应1前后气体分子数不变，升温y不变，对应线条b，升温促进反应2平衡逆向移动，气体分子数增多，熵增，y值增大，对应线条c，升温促进反应3平衡逆向移动，气体分子数减少，熵减， y值减小，对应线条a，故此处填a；
②温度升高，三个反应平衡均逆向移动，由于反应2焓变绝对值更大，故温度对其平衡移动影响程度大，故CO2物质的量减小，CO物质的量增大，所以CO与CO2物质的量比值增大，故答案选B；（2）由于水蒸气与煤炭反应吸热，会引起体系温度的下降，从而导致反应速率变慢，不利于反应的进行，通入空气，利用煤炭与O2反应放热从而维持体系温度平衡，维持反应速率，故此处填：水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，有利于加快反应速率；
（3）①该反应平衡常数K=；②假设原料气中水蒸气为x ml，CO为1 ml，由题意列三段式如下：，则平衡常数K=，解得x=1.8，故水蒸气与CO物质的量之比为1.8：1；
③A．反应温度过高，会引起催化剂失活，导致反应速率变慢，A不符合题意；B．适当增大压强，可加快反应速率，B符合题意；C．选择合适的催化剂有利于加快反应速率，C符合题意；D．若为恒容条件，通入氮气对反应速率无影响，若为恒压条件，通入氮气后，容器体积变大，反应物浓度减小，反应速率变慢，D不符合题意；故答案选BC；④水分子首先被催化剂吸附，根据元素守恒推测第一步产生H2，第二步吸附CO产生CO2，对应反应历程依次为：M+H2O=MO+H2、MO+CO=M+CO2。时间/s
0
1
2
3
4
n(NO)/ml
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
反应时间 / min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
c(N2O) / ml·L-1
0.10
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
时间/min
0
30
60
M
0.500
0.300
0.200
Z
0
0.125
x
压强p/Pa
2×105
5×105
1×106
3×106
c(A)/ml·L-1
0.08
0.20
0.40
0.80
催化剂
t=350℃
t=400℃
催化剂Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂Ⅱ
9.2
10775
34
38932
温度/
950
1000
1050
1100
1150
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
0.0
0.0
0.1
0.4
1.8
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