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专题07 化学反应速率与化学平衡(练习)-2024年高考化学二轮复习讲练测（新教材新高考）
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这是一份专题07 化学反应速率与化学平衡(练习)-2024年高考化学二轮复习讲练测（新教材新高考），共27页。
TOC \ "1-1" \p " " \h \z \u \l "_Tc148019150" 01 化学反应速率及影响因素
\l "_Tc148019151" 02 化学反应进行的方向与化学平衡状态
\l "_Tc148019152" 03 化学平衡常数
\l "_Tc148019153" 04 化学平衡的移动
01 化学反应速率及影响因素
1．乙醛在少量I2 存在下分解反应为。某温度下，测得CH3CHO的浓度变化情况如下表：
下列说法不正确的是( )
A．42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为
B．第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响
C．反应105s时，测得混合气体的体积为168.224L(标准状况)
D．I2为催化剂降低了反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多
【答案】C
【解析】A项，由表中数据可计算，42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为，A项正确；B项，随着反应的进行，c(CH3CHO)减小，反应速率减慢，所以第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率，B项正确；C项，由于CH3CHO的初始浓度及气体体积未知，故无法计算反应105s时，混合气体的体积，C项错误；D项，I2是催化剂，能降低反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，提高反应速率，D项正确；故选C。
2．(2023·福建省莆田市场高三毕业班第四次教学质量检测)工业上在V2O5催化作用下生产SO3的反应为2SO2 (g)+ O2(g)2SO3(g) ΔH＝－198 kJ·ml－1，该反应可看作两步：①V2O5+SO2→2VO2+SO3 (快)；②4VO2+O2→2V2O5 (慢)。下列说法正确的是( )
A．该反应活化能为
B．减小O2的浓度能降低SO3的生成速率
C．V2O5的存在使有效碰撞次数增加，降低了该反应的焓变
D．①的活化能一定大于②的活化能
【答案】B
【解析】A项，ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=-198kJ/ml，所以逆反应的活化能大于198kJ/ml，故A错误；B项，慢反应是决速步，O2是慢反应的反应物，减小O2的浓度会降低正反应速率，降低SO3的生成速率，故B正确；C项，V2O5是催化剂，催化剂不能改变反应的焓变，故C错误；D项，反应①是快反应，反应②是慢反应，活化能越小反应越快，①的活化能小于②的活化能，故D错误；故选B。
3．(2023·山东省泰安市三模)已知2N2O (g)2N2 (g)+ O2(g)的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下：
下列说法正确的是
A．n=1，c1＞c2=c3
B． min时，v(N2O)= 2.0×10-3 ml·L-1·s-1
C．相同条件下，增大N2O的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率
D．保持其他条件不变，若N2O起始浓度为0.200 ml·L，当浓度减至一半时共耗时50 min
【答案】D
【解析】根据表中数据分析，该反应的速率始终不变，N2O的消耗是匀速的，说明反应速率与c(N2O)无关，故速率方程中n=0。A项，n=0，与N2O浓度无关，为匀速反应，每10min一氧化二氮浓度减小0.02 ml·L-1，则c1=0.06＞c2=c3=0，A错误；B项，n=0，与N2O浓度无关，为匀速反应，t=10min时瞬时速率等于平均速率v(N2O)==≠2.0×10-3 ml·L-1·s-1，B错误；C项，速率方程中n=0，反应速率与N2O的浓度无关，C错误；D项，保持其他条件不变，该反应的反应速率不变，即为，若起始浓度0.200 ml·L，减至一半时所耗时间为=50min，D正确；故选D。
4．NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应：NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O，为探究反应速率与c(NaNO2)的关系，进行如下实验：常温常压下，向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0ml·L-1 NaNO2溶液、2.0ml·L-1NH4Cl溶液和水，充分搅拌。控制体系温度，再通过分液漏斗向锥形瓶中加入1.0醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mLN2所需要的时间(t)。实验数据如下表。下列说法正确的是( )
A．实验3用表示的反应平均速率
B．若实验4从反应开始到反应结束历时bs，则用NH4Cl表示的反应平均速率
C．V1=4.0；若V2=6.0，则V3=6.0
D．醋酸的作用是加快反应速率，改变其浓度对该反应速率无影响
【答案】C
【解析】A项，实验在常温常压下进行，不是标准状况，故气体摩尔体积不为22.4L/ml，故速率不是，故A错误；B项，实验4开始时NH4Cl的浓度为=0.4ml/L，从反应开始到反应结束历时bs，则用NH4Cl表示的反应平均速率，故B错误；C项，根据实验3、4可知，溶液的总体积为20.0mL，则V1=20.0—4.0-4.0-8.0=4.0；若V2=6.0，V3=20.0-4.0-4.0-6.0=6.0，故C正确；D项，醋酸的作用是加快反应速率，增大浓度该反应速率加快，故D错误；故选C。
5．以反应 5H2C2O4+2MnO4 -+6H＋ = 10CO2↑+ 2Mn2+ + 8H2O 为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取 H2C2O4溶液和酸性 KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
下列说法不正确的是( )
A．实验①、 ②、 ③所加的H2C2O4 溶液均要过量
B．若实验①测得 KMnO4溶液的褪色时间为 40 s，则这段时间内平均反应速率 v(KMnO4)= 2． 5×10-4 ml/L/s
C．实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的 Mn2+对反应起催化作用
【答案】B
【解析】A项，根据反应方程式可得5H2C2O4~2MnO4-，由实验数据分析可知，在这三个实验中，所加H2C2O4溶液均过量，A正确；B项，根据已知数据可得v(KMnO4)=0.010ml/L×0.004L/40s =1．0×10-6 ml/L/s，B错误；C项，分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，实验②和③只是温度不同，C是正确的；D项，在其它条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明反应生成了具有催化作用的物质，其中水没有这种作用，CO2释放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2+，故D正确。故选B。
6．取过氧化氢水溶液，在少量存在下分解，2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得的放出量，转换成浓度(c)如下表：
下列说法错误的是( )
A．第时的瞬时速率小于第时的瞬时速率
B．和都可代替作H2O2分解的催化剂
C．反应时，测得O2体积为(标准状况)
D．，消耗H2O2的平均速率为
【答案】A
【解析】A项，随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第时的瞬时速率大于第时的瞬时速率，A错误；B项，I-在反应中起到的是催化作用，和在该反应中也起到催化作用，故也可以利用和代替，B正确；C项，反应时，过氧化氢的浓度变为，说明分解的过氧化氢的物质的量，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量为，标况下的体积，C正确；D项，，消耗过氧化氢的浓度为，则这段时间内的平均速率，D正确；故选A。
7．一定条件下，等物质的量的N2和O2在容积为4L的恒容密闭容器中发生如下反应：N2(g)+O2(g)2NO(g)图表示该反应过程中N2的物质的量随反应时间()的变化。下列叙述正确的是( )
A．当反应达到平衡时，O2的转化率为
B．内反应的平均速率为
C．10s末NO的物质的量浓度为
D．a点对应的化学反应速率：
【答案】A
【解析】A项，根据图示，当反应达到平衡时，氮气的物质的量由5ml变为2ml，N2和O2的投料相等，则O2的转化率为，故A正确；B项，10s内氮气的物质的量由5ml变为4ml，反应的平均速率为，故B错误； C项，10s内消耗1ml氮气，10s末NO的物质的量是2ml，NO的浓度为 ，故C错误；D项，a点反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于系数比，对应的化学反应速率：，故D错误；故选A。
8．(2023·安徽省卓越县中联盟高三第一次联考)一定温度下，在恒容密闭容器中投入1 ml CO2(g)与4 ml H2(g)制备CH3OH(g)，不考虑副反应，其物质的量随时间变化的关系如图所示：
下列说法中正确的是( )
A．该反应的化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) ＋H2O(g)
B．0~30min内，用H2表示的平均反应速率为0.05 ml·L－1·min－1
C．逆反应速率：a点大于b点
D．故选的平衡转化率是50％
【答案】D
【解析】从图可看出，物质的量随时间逐渐减少的两条曲线从上到下分别表示氢气和二氧化碳的变化曲线，物质的量随时间逐渐增加的曲线表示甲醇的变化曲线，30min时达到平衡。A项，由图像可知该反应有一定的限度，是可逆反应，故用“”表示，A错误；B项，0~30min内，用H2表示的平均反应速率为，B错误；C项，反应未达到平衡之前，逆反应速率一直增大，C错误；D项，CO2达到平衡时转化0.5ml，故平衡转化率是50％，D正确； 故选D。
9．在恒温恒容的密闭容器中发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH (其中碳足量)，反应体系中CO2(g)的浓度随时间的变化如表所示，下列说法中正确的是( )
A．增加C的量可以加快反应速率
B．反应在100 s时刚好平衡
C．80～90 s之间的平均速率，之间的平均反应速率
D．反应平衡后升高温度，则NO的平衡转化率一定增大
【答案】C
【解析】A项，C是固体物质，其浓度不变，所以向反应容器中加入C的量，化学速率不会加快，A错误；B项，反应在100 s后时CO2(g)浓度不再发生变化，则在100℃时反应可能刚好平衡，也可能在90～100℃时反应就已经达到了平衡状态，B错误；C项，反应在80～90 s之间△c(CO2)=0.02 ml/L，则用CO2的浓度变化表示的平均速率v(CO2)=；反应在100 s反应已经达到了平衡状态，物质的浓度不再发生变化，所以用CO2的浓度变化表示的平均速率v(CO2)=0，C正确；D项，题目已知信息不能确定该反应的热效应，所以不能确定温度对化学平衡移动的影响，反应平衡后升高温度，NO的平衡转化率可能是增大也可能是减小，D错误；故选C。
10．(2024上·湖南长沙长郡中学高三月考)实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案如表：
下列说法不正确的是( )
A．KI对H2O2的分解有催化作用
B．对比②和③，酸性条件下H2O2氧化KI的速率更大
C．实验②③中的温度差异说明过氧化氢催化分解的反应为放热反应
D．对比②和③，③中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率
【答案】D
【解析】A项，由实验①②的实验现象可知，实验①无明显现象，实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体，说明碘化钾是过氧化氢溶液发生分解反应的催化剂，对过氧化氢的分解有催化作用，A正确；B项，由实验②③的实验现象可知，实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体，实验③溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体，说明酸性条件下过氧化氢溶液氧化碘化钾溶液的反应速率更大，B正确；C项，实验②中主要发生H2O2分解，温度明显升高，而实验③中主要发生H2O2氧化KI的反应，温度无明显变化，说明H2O2催化分解是一个放热反应，C正确；D项，对比②和③，②中的现象为溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色，实验③现象为：溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出溶液无明显变化，故可能是因为H2O2氧化KI的速率大于H2O2分解的速率，D错误；故选D。
02 化学反应进行的方向与化学平衡状态
1．下列对熵变的判断中不正确的是( )
A．少量的食盐溶解于水中：ΔS＞0
B．纯碳和氧气反应生成CO(g)：ΔS＞0
C．气态水变成液态水：ΔS＞0
D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS＞0
【答案】C
【解析】食盐溶于水是典型的熵增加过程；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，气体的物质的量增大，为熵增大的反应；气态水变成液态水是体系混乱度减小的过程，为熵减小的过程；CaCO3(s)的分解产生了气体，为熵增大的反应。
2．下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g) ΔH＝163 kJ·ml－1
B．Ag(s)＋eq \f(1,2)Cl2(g)===AgCl(s) ΔH＝－127 kJ·ml－1
C．HgO(s)===Hg(l)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH＝91 kJ·ml－1
D．H2O2(l)===eq \f(1,2)O2(g)＋H2O(l) ΔH＝－98 kJ·ml－1
【答案】D
【解析】对于A项，ΔH>0，ΔS<0，在任何温度下，ΔH－TΔS>0，即任何温度下反应都不能自发进行；对于B项，ΔH<0，ΔS<0，在较低温度下，ΔH－TΔS<0，即低温下反应能自发进行；对于C项，ΔH>0，ΔS>0，若使反应自发进行，即ΔH－TΔS<0，必须升高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D项，ΔH<0，ΔS>0，在任何温度下，ΔH－TΔS<0，即在任何温度下反应均能自发进行。
3．已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下，下列反应不能自发进行的是( )
A．2O3(g)=3O2(g) ΔH＜0B．2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0
C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0 D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
【答案】B
【解析】利用ΔG=△H-TΔS进行分析，凡ΔG＜0的反应，能自发进行。A项，反应2O3(g)=3O2(g)， ΔH＜0，ΔS>0，该反应一定能自发进行，A不合题意； B项，反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)，ΔH>0，ΔS＜0，该反应一定不能自发进行，B符合题意；C项，反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，ΔH＜0，ΔS＜0，该反应在低温下能自发进行，C不合题意；D项，反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，ΔH>0，ΔS>0，该反应在高温下能自发进行，D不合题意；故选B。
4．下表中内容与结论相对应的是( )
【答案】B
【解析】物质由气态变为液态，混乱度减小，即ΔS<0，A项错误；硝酸铵溶于水是吸热的熵增加过程，ΔS>0，该过程可自发进行，B项正确；ΔH>0，ΔS>0时，根据复合判据可知，高温时ΔH-TΔS<0，即高温条件下，该反应能自发进行，C项错误；由ΔH<0，ΔS>0知，ΔH-TΔS<0，该反应在任意温度下都能自发进行，D项错误。
5．假定X2与Y2都是理想气体(气体本身不占体积，不考虑气体间相互作用，不考虑碰撞能量损失)，在如图所示的过程中，下列说法正确的是( )
A．若X2、Y2均为O2，则，混合过程自发进行
B．若X2、Y2均为O2，则，混合过程不自发
C．若X2、Y2分别为N2与O2，则，混合过程自发进行
D．若X2、Y2分别为N2与O2，则，混合过程不自发
【答案】C
【解析】A项，若 X2 、Y2均为O2，混合前后气体浓度、分压、温度均相同，则 ΔS=0 ，混合过程自发进行，A错误；B项，若 X2 、Y2均为O2，混合前后气体浓度、分压、温度均相同，则 ΔS=0 ，混合过程自发进行，B错误；C项，若 X2 、 Y2 分别为 N2 与 O2 ，混合前后气体温度均相同，但浓度、分压均减小，则 ΔS>0 ，混合过程自发进行，C正确；D项，若 X2 、 Y2 分别为 N2 与 O2 ，混合前后气体温度均相同，但浓度、分压均减小，则 ΔS>0 ，混合过程自发进行，D错误；故选C。
6．下列对化学反应预测正确的是( )
【答案】B
【解析】A项，该反应的反应物是固体，生成了气体，所以ΔS>0，该反应的ΔH>0，所以该反应在高温下自发，故A错误；B项，该反应ΔH>0，能自发进行，则ΔS>0，所以x可能等于1、2、3，故B正确；C项，该反应是气体系数之和增大的反应，所以ΔS>0，该反应能自发，则ΔH>0，故C错误；D项，该反应的反应物有气体，反应后无气体，则ΔS<0，该反应常温下能自发进行，则ΔH应该小于0，故D错误；故选B。
7．(2024·江苏连云港·高三统考阶段练习)氨催化氧化的方程式为4NH3(g)+ 5O2(g)4NO(g)+6 H2O(g) ΔH＝－904.8kJ·ml－1。下列说法正确的是( )
A．该反应的
B．反应平衡常数
C．每消耗1mlO2，反应共转移电子
D．平衡后升高温度，正反应速率堿小、逆反应速率增大
【答案】C
【解析】A项，由方程式可知，该反应为熵增的反应，故A错误；B项，由方程式可知，反应平衡常数K=，故B错误；C项，由方程式可知，反应中消耗5ml氧气时，反应转移20ml电子，则消耗1 ml氧气时，反应转移4ml电子，故C正确；D项，平衡后升高温度，正、逆反应速率均增大，故D错误；故选C。
8．(2024·江苏南通海安高级中学高三期中)NH3是一种重要的化工原料，向NiSO4溶液中通NH3可制[Ni(NH3)6]SO4；氨催化氧化得NO，NO继续被氧化为NO2，再与水反应生成硝酸，氨气与硝酸反应可制化肥硝酸铵；氨气与NaClO反应生成肼(N2H4)，肼是一种火箭燃料推进剂，其燃烧热为624 kJ·ml－1。已知：4NH3 (g)+ 5O2(g)4NO (g)+ 6H2O(g) ΔH＝－904.8 kJ·ml－1，下列说法正确的是( )
A．该反应ΔS＜0
B．反应物的总键能小于生成物的总键能
C．反应平衡常数
D．平衡后升高温度，增大，减小，平衡向逆反应方向移动
【答案】B
【解析】A项，该反应气体分子数增加，为熵增的反应，反应ΔS＞0，故A错误；B项，该反应为放热反应，则反应物的总键能小于生成物的总键能，故B正确；C项，由方程式可知，反应的平衡常数，故C错误；D项，平衡后升高温度，正逆反应速率均增大，故D错误；故选B。
9．(2024·黑龙江大庆·高三大庆实验中学校考期中)氮化硼(BN)是重要的无机材料，可通过下面两个反应制得：
反应Ⅰ：2B (s)+N2(g)2BN(s)
反应Ⅱ： B2O3(s)+2NH3(g)2BN(s)+ H2O(g)
已知反应Ⅰ常温下自发，反应Ⅱ常温下不自发。下列说法错误的是( )
A．常温下反应Ⅰ的，但无法判断反应速率快慢
B．反应Ⅰ的ΔS＜0，ΔH＜0
C．性能优良的催化剂可使反应Ⅱ在常温下自发进行
D．反应Ⅱ中有极性键的断裂与生成
【答案】C
【解析】A. 常温下反应Ⅰ的ΔG<0，说明反应可以自发进行，但不能判断反应速率的快慢，故A正确；B项，反应Ⅰ是化合反应所以ΔH<0，且反应Ⅰ为2B (s)+N2(g)2BN(s)，是熵减的反应，故ΔS＜0，故B正确；C项，反应Ⅱ在常温下不能自发进行，催化剂不能使不能自发的反应变为自发的反应，故C错误；D项，反应Ⅱ中有N-H键断裂及O-H键生成，故反应Ⅱ中有极性键的断裂与生成，故D正确；故选C。
10．在一容积不变，绝热的密闭容器中发生可逆反应：2X(s)Y(g)+Z(g)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变
C．该反应的化学平衡常数不变D．容器中混合气体的平均相对分子量不变
【答案】D
【解析】A项，由2X(s)Y(g)+Z(g)可知，反应前后气体的质量是变量，容器的体积不变，反应过程中混合气体的密度是变量，当混合气体的密度不再变化时，各气体的质量不再改变，反应达到平衡状态，所以混合气体的密度不再变化，能判断反应达到平衡状态，故A不符合题意；B项，当反应容器中Y的质量分数不变时，体积不变，说明Y的浓度不再改变，反应达到平衡，所以反应容器中Y的质量分数不变，能说明该反应达到化学平衡状态，故B不符合题意；C项，由2X(s)Y(g)+Z(g)反应是在绝热的密闭容器中进行可知，温度是变量，而平衡常数只是温度的函数，当反应的化学平衡常数不变时，说明温度不再改变，反应达到平衡状态，所以该反应的化学平衡常数不变，能说明该反应达到化学平衡状态，故C不符合题意；D项，由2X(s)Y(g)+Z(g)可知，反应前反应物是固体，反应后产物是气体，且产生的气体比例不会改变，总是1:1，则混合气体的平均相对分子量M=是定值，所以当容器内气体的平均相对分子量不变时，不能判断反应达到平衡状态，故D符合题意；故选D。
11．一定温度下，在恒容密闭容器中充入CO和H2，发生反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H＜0。下列图像符合实际且t0时达到平衡状态的是( )
A．B． C． D．
【答案】D
【解析】A项，该反应中气体总质量、容器容积为定值，则密度始终不变，图示曲线不符合实际，且不能根据密度不变判断平衡状态，故A不符合题意；B项，初始时CH3OH(g)的体积分数应该为0，图示曲线与实际不符，故B不符合题意；C项，2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)为气体体积缩小的反应，混合气体总质量为定值，则建立平衡过程中混合气体的平均摩尔质量逐渐增大，图示曲线与实际不符，故C不符合题意；D项，2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)为气体体积缩小的反应，反应过程中压强逐渐减小，当压强不再变化，t0min时，表明达到平衡状态，故D符合题意。
03 化学平衡常数
1．(2023·安徽省皖江名校高三第四次联考)在PdCl2-CuCl2做催化剂和适宜的温度条件下，用O2将HCl氧化为Cl2：4HCl(g)+O2(g)=2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH<0，下列有关说法不正确的是( )
A．降低温度，可提高Cl2产率
B．提高，该反应的平衡常数增大
C．若断开1mlH-Cl键的阿时有1mlH-O键断开，则表明该反应达到平衡状态
D．该反应的平衡常数表达式
【答案】B
【解析】A项，此反应正向为放热反应，降低温度，平衡正向移动，可提高氯气产率，A正确；B项，温度不变，平衡常数不变，B不正确；C项，若断开1ml H-Cl键的同时有1mlH-O键断开，说明正逆反应速率相等，则表明该反应达到平衡状态，C正确；D项，各组分均为气体，平衡常数表达式正确，D正确。故选B。
2．在PdCl2-CuCl2做催化剂和适宜的温度条件下，用O2将HCl氧化为Cl2：4HCl(g)+O2(g)=2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH<0，下列有关说法不正确的是( )
A．降低温度，可提高Cl2产率
B．提高，该反应的平衡常数增大
C．若断开1mlH-Cl键的阿时有1mlH-O键断开，则表明该反应达到平衡状态
D．该反应的平衡常数表达式
【答案】B
【解析】A项，此反应正向为放热反应，降低温度，平衡正向移动，可提高氯气产率，A正确；B项，温度不变，平衡常数不变，B不正确；C项，若断开1ml H-Cl键的同时有1mlH-O键断开，说明正逆反应速率相等，则表明该反应达到平衡状态，C正确；D项，各组分均为气体，平衡常数表达式正确，D正确。故选B。
3．(2023·河北省部分学校高三联考)高炉炼铁中的一个反应为FeO(s)＋CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH＞0，在1100℃下，若CO起始浓度为1.2ml/L，10min后达到平衡时的体积分数为，下列说法错误的是( )
A．1100℃下，此反应的平衡常数
B．达到平衡过程中，反应的平均速率为v(CO)=0.02 ml·L－1·min－1
C．达到平衡后，若增大c(CO2)，则达到新平衡时，增大
D．测得某时刻c(CO)=0.8ml/L，则此时
【答案】C
【解析】列三段式：
平衡时CO2的体积分数，解得，c(CO)=1ml/L，c(CO2)=0.2ml/L。A项，1100℃下此反应的平衡常数，A正确；B项，反应的平均速率为，B正确；C项，该反应属于反应前后气体分子数不变的反应，加压平衡不移动。该反应生成物中只有CO2是气体，达到平衡后，若增大c(CO2)，等效于加压，平衡不移动，则达到新平衡时，不变，C错误；D项，达到平衡时，c(CO)=1ml/L，测得某时刻c(CO)=0.8ml·L－1，说明反应还未达到平衡，平衡逆向进行，则此时，D正确； 故选C。
4．(2023·重庆市南开中学高三模拟)将0.8 ml 放入一个装满O2的恒压密闭容器中，在、的条件下使之充分反应至t1时刻，此时容器中无S剩余，剩余0.2 ml O2。再向该体系中迅速投入无水FeSO4固体，此过程容器与外界未发生气体交换，充分反应至t2时刻。已知此条件下可以发生如下反应：
S(s)＋O2(g)SO2(g)
2FeSO4(s)Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g) KP2=8.1×107Pa2
2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g) KP2=7.2×103Pa
下列说法不正确的是( )
A．t1时刻，容器中气体总物质的量为1.0ml
B．t1时刻，容器中S(s)＋O2(g)SO2(g)的分压为
C．起始时，容器中n(O2)=1.25ml
D．t2时刻，容器中的固体为FeSO4与Fe2O3的混合物
【答案】D
【解析】A项，0.8 ml S完全反应生成0.8ml二氧化硫，二氧化硫与氧气继续反应生成三氧化硫，结合反应及S元素守恒可知，二氧化硫和三氧化硫的总物质的量为0.8ml，剩余氧气为0.2ml，容器内气体的总物质的量为1.0ml，故A正确；B项，在反应2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)，设消耗的氧气的为xml，列三段式得：
恒压容器内总压强保持恒定，为；，解得：x=0.25，==，故B正确；C项，由反应可知0.8mlS消耗0.8ml氧气，二氧化硫消耗的氧气为0.25ml，剩余氧气为0.2ml，则起始时，容器中n(O2)=(0.8+0.25+0.2)ml=1.25ml，故C正确；D项，加入FeSO4后发生分解反应生成氧化铁，同时部分硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，因此t2时刻容器中有三种固体存在，故D错误；故选D。
5． 在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表，下列说法错误的是( )
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．反应可表示为X＋3Y2Z，平衡常数为1 600
C．其他条件不变时，增大压强可使平衡常数增大
D．改变温度可以改变该反应的平衡常数
【答案】C
【解析】达到平衡消耗X的物质的量浓度为(0.1－0.05)ml·L－1＝0.05 ml·L－1，因此转化率为0.05/0.1×100%＝50%，A项正确；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，因此三种组分的系数之比为：(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶0.1＝1∶3∶2，因此反应方程式为：X＋3Y2Z，根据化学平衡常数的表达式，K＝0.12/(0.05×0.053)＝1 600，B项正确；化学平衡常数只受温度的影响，与浓度、压强无关，C项错误、D项正确。
6．在恒温条件下，向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2ml NO2、0.2mI NO 和0.1ml Cl2，发生如下两个反应：
①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) H1＜0平衡常数 K1
②2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) H2＜0平衡常数 K2
10 分钟时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少 20%，10 分钟内用ClNO(g)表示 的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3ml/(L·min)。下列说法正确的是
A．平衡时 NO2的转化率为50%
B．平衡后 c(NO)=2.5×10-2ml·L-1
C．其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大
D．反应 4NO2 (g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2 (g)的平衡常数为K22-K1
【答案】A
【解析】A项，10min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1)ml×(1-20%)=0.4ml，10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3ml/(L·min)，则平衡时n(ClNO)=7.5×10-3ml/(L•min)×10min×2L=0.15ml，设①中反应的NO2为x ml，②中反应的Cl2为yml，则：
则0.5x+2y=0.15，(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4，联立方程，解得x=0.1、y=0.05，故平衡时NO2的转化率为，故A正确；B项，由A项分析，平衡后c(NO)= ，故B错误；C项，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，则其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，平衡常数K2不变，故C错误；D项，①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) △H1＜0平衡常数K1；②2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) △H2＜0平衡常数K2；由盖斯定律可知，由①×2-②可得反应4NO2(g)+2NaC1(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)，则4NO2(g)+2NaC1(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数，故D错误；故选A。
7．一步合成甲基丙烯酸甲酯的反应如下(其他产物已省略)。科学家为了研究甲醇的脱氢过程对反应速率的影响，进行了下表所示动力学同位素效应实验(其他条件均相同)。
下列说法正确的是( )
A．CH3OH、CD3OH和H3OD互为同素异形体
B．相比于甲醇，氘代甲醇参与的反应活化能较小
C．相比于C—H键，C—D键断裂的速率较慢
D．相比于O—H键，C—H的断裂对反应速率的影响较小
【答案】C
【解析】A项，同素异形体是同一种元素组成的不同种单质，CH3OH、CD3OH和H3OD为化合物，不是互为同素异形体，A错误；B项，根据速率常数，，，甲醇参与反应时反应速率常数更大，反应速率更快，则反应的活化能更小，B错误；C项，由B可知，甲醇参与反应时反应速率更快，则相比于C—H键，C—D键断裂的速率较慢，C正确；D项，由实验Ⅱ和Ⅲ分析可知，氘代甲醇D1参与的反应速率更慢，则相比于O—H键，C—H的断裂对反应速率的影响更大，D错误；故选C。
8．向2L恒容密闭容器中充入2ml SO2(g)和2ml Cl2(g)，发生如下反应：SO2(g)+ Cl2(g)SO2Cl2(g)，测得不同温度下SO2(g)的转化率与时间(t)的关系如图所示。假设反应速率方程为，(k是速率常数，只与温度有关)，下列说法错误的是( )
A．该反应的ΔH＜0
B．时，
C．M点：
D．升高温度，增大的倍数大于增大的倍数
【答案】D
【解析】A项，由图知，T2＞T1，温度越高，SO的转化率越小，说明正反应是放热反应，ΔH＜0，A项正确；B项，T1时，SO2的转化率为80％，平衡时，，，，可算出，B项正确；C项，M点为非平衡点，反应正向进行，浓度商小于K，C项正确；D项，由于该反应ΔH＜0，升高温度，平衡逆向移动，，增大的倍数小于增大的倍数，D项错误；故选D。
9．燃油汽车尾气中的NO、CO和硝酸工厂尾气的排放，是大气污染的主要原因。
Ⅰ.燃油汽车尾气研究
燃油汽车发展史上，有人提出通过反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)来处理汽车尾气。
(1)现将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中，发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H= -746.8kJ•ml-1，反应达到平衡时，的体积分数随的变化曲线如图。
①c点时，平衡体系中C、N原子个数之比___________1(填“大于”“小于”或“等于”)。
②a、b、d三点的平衡常数从大到小的顺序为___________。
③向恒容容器中，加入的反应物，起始压强为，反应达平衡时，压强变为，则NO的转化率为___________。
Ⅱ．硝酸工业原理探究工序
工序Ⅰ.催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O
工序Ⅱ．接触氧化：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH＜0
工序Ⅲ．水吸收： 4NO2+2H2O+O2=4HNO3
(2)将工序Ⅰ中产生的气体(温度高于800℃)快速冷却到100℃以下，然后再送入接触氧化设备中发生工序Ⅱ，目的是___________(任答一条即可)。
(3)工序Ⅱ中，以2：1的比例通入NO和O2，达到一定转化率所需时间(t)和温度(T)、压强(p)的关系如下表所示
由表中数据可知，工序Ⅱ是在___________(填“加”“减”或“常”)压、___________(填“高”“低”或“常”)温下进行的。
(4)只需一步完成的反应称为基元反应，基元反应如的速率方程，v正=k正·ca(A)·cd(D)，v逆=k逆·cg(G)·ch(H)。非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定。
工序Ⅱ：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH＜0 (非基元反应)
一种可能的机理为
(i) 2NO(g)N2O2(g) 快速平衡ΔH＜0平衡常数(K1)
(ii) N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)慢反应(即控速步)
①求出k与k1、k-1、k2的关系为_________(用含有k、k1、k-1、k2的表达式表示)
②反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)几乎是自然界唯一的“升高温度，速率反而减慢”的例子，目前的研究认为和上述机理有关，下表为平衡常数(K1)和第二步的速率常数()在不同温度下的数值：
根据表中数据推测：升高温度，工序Ⅱ的反应速率反而减慢的原因可能是___________。
【答案】(1)大于 a=b>d
(2)i.除去大量的H2O，平衡右移，利于生成更多的NOii.且下一步反应为放热反应，低温对于生成NO2的反应有利iii.工序Ⅱ的反应，为一个低温速率增快的反应，所以，低温利于加快工序Ⅱ的反应速率(答案合理即可)
(3)加 低
(4) i.温度升高，K1降低倍数大于k2升高倍数。Ii.温度升高，分母的k-1增大的程度大于分子的k1、k2 (或k1×k2)增大的程度
【解析】(1)①根据元素守恒，体系中C、N原子个数比即为起始时CO和NO的物料比，反应为可逆反应，此反应为放热反应，升温平衡逆向移动，＞1，故C、N原子个数之比大于1；②从a→b温度不变平衡常数相等，此反应为放热反应，升温平衡逆向移动KT2＜KT1，则a、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为:a=c>d；③当时：
起始压强为，反应达平衡时，压强变为D/，1.8n=，1.8n-x=，x=-则NO的转化率=；(2)将工序Ⅰ中产生的气体(温度高于800℃)快速冷却到100℃以下，然后再送入接触氧化设备中发生工序Ⅱ，目的是i.除去大量的H2O，平衡右移，利于生成更多的NOii.且下一步反应为放热反应，低温对于生成NO2的反应有利iii.工序Ⅱ的反应，为一个低温速率增快的反应，所以，低温利于加快工序Ⅱ的反应速率(答案合理即可)；(3)等温条件下，增大压力达到NO转化率所需时间较短，故在加压的条件下完成；等压条件下，降低温度达到NO转化率所需时间较短，故在低温的条件下完成；(4)①(i) 2NO(g)N2O2(g) 快速平衡ΔH＜0平衡常数(K1) ， k1·c2(NO) =k-1·c (N2O2)①；(ii) N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)慢反应(即控速步)， k2·c (N2O2)·c(O2) =k-2·c2(NO2)②； 由①、②可知； ②工序Ⅱ的反应速率反而减慢的原因可能是：i.温度升高，K1降低倍数大于k2升高倍数。Ii.温度升高，分母的k-1增大的程度大于分子的k1、k2 (或k1×k2)增大的程度。
04 化学平衡的移动
1．(2024·广西柳州·高三统考开学考试)某温度下，反应N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是( )
A．增大压强，v正>v逆，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时NH3(g)的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的H2(g)，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的N2 (g)，N2 (g)的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】A项，平衡常数只与温度有关，A错误；B项，催化剂不改变平衡状态，平衡时NH3(g)的浓度不变，B错误；C项，恒容下，充入一定量的H2(g)，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；D项，恒容下，充入一定量的N2 (g)，N2 (g)浓度增大，H2(g)平衡转化率增大，N2 (g)的平衡转化率减小，D错误；故选C。
2．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述错误的是( )
A．升高温度，气体颜色加深，则此正反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色较原来深
C．慢慢压缩气体使体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡不会移动
【答案】A
【解析】A项，NO2(g)红棕色、N2O4(g)无色。升高温度使气体颜色加深，则平衡左移。据平衡移动原理，逆反应吸热，正反应放热，A项错误；B项，压缩气体体积即加压，平衡向右移动，使体积减小、n(N2O4)增大，故c(N2O4)增大。又据K=c(N2O4)c2(NO2)，c(NO2)增大，混合气体颜色较原来深，B项正确；C项，压缩气体使体积减小，则压强增大。若体积减半时平衡没有移动，则压强加倍。实际平衡右移，使压强小于原来的两倍，C项正确；D项，恒温恒容时，充入惰性气体，虽然容器内总压强变大，但没有改变c(NO2)、c(N2O4)，正、逆反应速率均不变，化学平衡不会移动，D项正确。
3．将等物质的量的N2、H2充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( )
【答案】B
【解析】A项，正反应是气体体积减小的反应，依据勒·夏特列原理可知增大压强平衡向正反应方向移动，但氮气的浓度仍然比原平衡大，不正确；B项，正反应是放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，氮气的转化率减小，正确；C项，充入一定量的氢气，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，而氢气的转化率减小，不正确；D项，催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态，不正确。
4．某温度下，反应2A(g) B(g) ΔH>0，在密闭容器中达到平衡，平衡后eq \f(c(A),c(B))＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时eq \f(c(A),c(B))＝b，下列叙述正确的是( )
A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a＜b
B．若a＝b，则容器中一定使用了催化剂
C．若其他条件不变，升高温度，则a＜b
D．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>b
【答案】B
【解析】A项，充入B气体相当于增大压强，B的体积分数增大，故a>b；B项，只有使用催化剂，平衡不移动，a＝b；C项，升高温度，平衡正向移动，a>b；D项，相当于扩大容器容积，减小压强，平衡逆向移动，a＜b。
5．下列有关可逆反应：m A(g)+n B(？)p C(g)+q D(s)分析中，一定正确的是( )
A．增大压强，平衡不移动，则 m＝p
B．升高温度，A 的转化率减小，则正反应是吸热反应
C．保持容器体积不变，移走 C，平衡向右移动，正反应速率增大
D．保持容器体积不变，加入 B，容器中D 的质量增加，则 B 是气体
【答案】D
【解析】A项，增大压强，平衡不移动，说明左右两边气体的体积相等，若B为气体，则m+n＝p，故A错误；B项，升高温度，A 的转化率减小，则平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应方向为放热反应，故B错误；C项，移走 C，生成物的浓度减小，平衡向右移动，逆反应速率减小，正反应速率瞬间不变，故C错误；D项，加入 B，容器中D 的质量增加，说明平衡正向移动，说明B为气体；若B为固体，增加固体的量，浓度不改变，不影响速率，故不影响平衡，故D正确。故选D。
6．NH3、NH4Cl、NO、NO2、HNO3等是氮重要的化合物，NO2与N2O4能相互转化，热化学方程式为N2O4(g) 2NO2(g) △H=+57kJ•ml-1。对于反应N2O4(g) 2NO2(g) △H=+57kJ•ml-1，下列有关说法正确的是( )
A．升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率减小
B．若容器体积不变，密度不变时说明该反应建立化学平衡
C．其它条件不变，向平衡后的容器中再加入少量N2O4，新平衡后的值不变
D．增大体系的压强能提高N2O4的反应速率和平衡转化率
【答案】C
【解析】A项，升高体系温度不仅能使正反应速率增大，还会使逆反应速率增大，故A错误；B项，该反应气体总质量不变，容器体积不变，根据可知该反应的密度始终不变，不能说明该反应达到平衡状态，故B错误；C项，平衡常数K=，K只与温度有关，温度不变，K不变，故C正确；D项，增大体系的压强，平衡向气体体积减小的方向进行，即逆反应方向进行，因此增大体系的压强会使N2O4的转化率降低，故D错误；故选C
7．(2023·江西省九江市十校高三联考)某温度下，反应2CH2=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CH3CH2OH(g)的浓度增大
C．恒压下，充入一定量的N2，平衡向逆反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】A项，压强增大，平衡正向进行，但平衡常数不变，平衡常数只受温度影响，A错误；B项，加入催化剂只能影响反应速率，不能改变浓度，B错误；C项，恒压下，加入不反应的气体，增大体积，相当于降低压强，所以平衡逆向进行，C正确；D项，加入反应物，平衡虽然正向进行，但加入的CH2=CH2量多于转化的量，CH2=CH2的转化率降低，D错误；故选C。
8．(2023·河北省沧州市高三联考)下，在恒压密闭容器中发生反应S2Cl2 (l，浅黄色) Cl2(g)2S2Cl2 (l，红棕色) ΔH＜0。已知S2Cl2分子中各原子均满足8电子稳定结构，下列说法正确的是
A．当单位时间内断裂n ml S-S键，同时有n mlCl2被还原时，说明反应达到平衡状态
B．平衡后，升高温度，容器体积减小
C．平衡后，压缩容器体积，容器中黄绿色先变深后变浅，最终气体颜色和原来一样
D．平衡后，增加S2Cl2 (l)的物质的量，平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】A项，S2Cl2分子中各原子均满足8电子稳定结构，则S2Cl2分子的结构式为Cl-S-S-Cl，单位时间内断裂S-S键和Cl2被还原都在描述正反应速率，不能作为平衡判据，A项错误；B项，因该反应在恒压密闭容器中进行且ΔH＜0，平衡后，升高温度，平衡逆向移动，生成Cl2，容器体积增大，B项错误；C项，平衡常数，温度不变，平衡常数不变，即c(Cl2)不变，增大压强后c(Cl2)先增大后减小，最终与原来一样，即黄绿色先变深后变浅，最终与原来一样，C项正确；D项，增加S2Cl2 (l)的物质的量，平衡不移动，D项错误。故选C。
9．(2023·山东省聊城市齐鲁名校大联盟高三第三次联考)时，将足量某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容密闭容器中发生反应：2MHCO3(s)M2CO3(s)+ H2O(g)+ CO2(g)，该反应达到平衡时体系中气体的总浓度为c0 ml/L。下列说法正确的是
A．当混合气体中CO2的体积分数不变时，说明该反应达到平衡
B．向平衡体系中加入适量MHCO3(s)， c(CO2)增大
C．向平衡体系中充入适量CO2，逆反应速率增大
D．时，该反应的化学平衡常数为c02
【答案】C
【解析】A项，反应中H2O和CO2按照1：1产生，则反应中CO2的体积分数一直为50%，CO2体积分数不变无法判断化学平衡，A项不符合题意；B项，加入固体不改变物质的浓度平衡不移动，CO的浓度不发生变化，B项不符合题意；C项，充入CO2增加了产物浓度，v逆速率增大，平衡逆向，C项符合题意；D项，平衡时气体总浓度为c0ml/L，则c(CO2)=c(H2O)= ml/L，计算K=×=0.25 c02，D项不符合题意；故选C。
10．(2023·江苏省南通市高三调研)SO2既是大气主要污染物之一，又在生产生活中具有广泛应用，如可生产SO3并进而制得硫酸等，其反应原理为：2SO2 (g)+ O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·ml－1。对于反应2SO2 (g)+ O2(g)2SO3(g)，下列说法正确的是
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．2ml SO2(g)和1ml O2(g)所含键能总和比2ml SO3(g)所含键能小
C．反应达平衡后再通入O2，SO3的体积分数一定增加
D．反应在高压、催化剂条件下进行可提高SO2的平衡转化率
【答案】B
【解析】A项，该反应的熵减小，故不一定在任何条件均能自发，A错误；B项，反应的ΔH=∑[2ml SO2(g)＋1ml O2(g)]－∑[2ml SO3(g)]=－196.6 kJ·ml－1＜0，则有∑[2ml SO2(g)＋1ml O2(g)]＜∑[2ml SO3(g)]，B正确；C项，当通入无穷大的O2时，参与反应的O2较少，生成的SO3略有增多，但是由于没有反应的O2的量更多，则SO3的体积分数反而减小，C错误；D项，催化剂不可以改变SO2的平衡转化率，D错误；故选B。
11．体积恒定的2 L密闭容器中加入CO(g)和H2O(g)各1 ml，发生反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0，反应分别在不同的温度和催化剂下进行，保持其他初始实验条件不变，经 10 min 测得 CO 气体转化率如图所示，T2温度下两曲线相交，下列说法正确的是( )
A.相同条件下，催化剂2比催化剂1的效率高
B.在 A 点时，反应一定未达到平衡
C.C 点时，两种催化剂下反应速率相同，用水蒸气表示速率为v(H2O)＝0.02 ml·L－1·min－1
D.增大压强对该反应的速率无影响
【答案】B
【解析】A项，温度不同，不能比较催化剂的效率，故A错误；B项，因催化剂不影响平衡移动，则A点时，反应一定未达到平衡，因B点CO的转化率较大，故B正确；C项，C点时用水蒸气表示速率为v(H2O)＝eq \f(\f(1 ml×20%,2 L),10 min)＝0.01 ml·L－1·min－1，故C错误；D项，增大压强，可增大反应速率，故D错误。故选B。
12．温度为T时，在容积为2 L的3个恒容密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g) xC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
下列说法正确的是( )
A．若x＜4，则2c1＜c2
B．若x＝4，则w1＝w3
C．无论x的值是多少，均有2ρ1＝ρ2
D．甲容器达到平衡所需的时间比乙容器达到平衡所需的时间短
【答案】C
【解析】若x＜4，则正反应为气体分子数减小的反应，乙容器对于甲容器而言，相当于加压，平衡正向移动，所以2c1＞c2，A项错误；若x＝4，则反应前后气体分子数相等，由于起始时甲容器中A、B的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等，故w3不可能等于w1，B项错误；起始时乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，两容器的容积相等，故恒有2ρ1＝ρ2，C项正确；起始时乙容器中A、B的浓度是甲容器中的2倍，故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短，D项错误。
13．图表示生成几种氯化物反应的自由能变化随温度T变化情况。若在图示温度范围内焓变和熵变不变，已知，其中R为常数，T为温度，下列说法不正确的是( )
A．反应①△S<0
B．反应②的平衡常数随温度升高而减小
C．时用H2还原SiCl4制备Si的平衡常数
D．时C能置换出SiCl4中的Si
【答案】D
【解析】A项，反应①为，该反应△S<0，A项正确；B项，反应②是熵减反应，△G =△H-T△S<0，故△H < 0，反应②的平衡常数随温度升高而减小，B项正确；C项，H2还原SiCl4制备Si的反应方程式为2H2+SiCl4=Si+4HCl为反应2④-2②，在该温度下，反应④的△G等于反应②，故该反应的△G=0，，故时用还原SiCl4制备Si的平衡常数，C项正确；D项，反应为反应④-②，温度1773K时，反应④的△G小于反应②的，上述反应的△G0，，H2不能还原SiCl4制备Si，D项错误；故选D。
14．利用I2O5可消除CO污染，其反应为：反应为I2O5(s)＋5CO(g)5CO2(g)＋I2(s)；不同温度下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2 ml CO，测得CO2气体体积分数φ(CO2)随时间t变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．b点时，CO的转化率为20%
B．容器内的压强保持恒定，表明反应达到平衡状态
C．b点和d点的化学平衡常数：Kb＞Kd
D．0到0.5 min反应速率v(CO)=0.3 ml·L-1·min-1
【答案】C
【解析】A项，
5CO(g) ＋I2O5(s) 5CO2(g)＋I2(s)
起始量/ml 2 0
转化量/ml y y
b点量/ml 2-y y
根据b点时CO2的体积分数φ(CO2)=y÷2=0.80，得y=1.6ml，转化率等于=(变化量÷起始量)×100%=(1.6÷2)×100%=80%，A错误；B项，两边计量数相等，所以压强始终不变，不能做平衡状态的标志，B错误；C项，b点比d点时生成物CO2体积分数大，说明进行的程度大，则化学平衡常数：Kb＞Kd，C正确；D项，0到0.5min时：
5CO(g) ＋I2O5(s) 5CO2(g)＋I2(s)
起始量/ml 2 0
转化量/ml x x
a点量/ml 2-x x
根据a点时CO2的体积分数φ(CO2)=x÷2=0.30，得x=0.6ml；则从反应开始至a点时的反应速率为v(CO)=(0.6ml÷2L)÷0.5min=0.6 ml·L－1·min－1，D错误。故选C。
15．(2023·江西省九江市十校高三联考)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。下列说法不正确的是( )
A．a点平衡常数：B．气体的总物质的量：na＜nc
C．ΔH＜0D．平衡转化率：甲<乙
【答案】A
【解析】A项，a设Z平衡物质的量为x，列出三段式：
恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，则 x=0.75ml，，c点平衡常数为12，甲容器时绝热容器，实际上达到平衡时温度升高，平衡逆向进行，故a点的平衡常数K＜12，A错误；B项，a、c两点压强相等，容积体积相等，依据阿伏伽德罗定律，此时气体的物质的量与温度成反比，需注意a点温度比c点对应温度高，则气体总物质的量na＜nc，B正确；C项，由图像可知，在容器甲中是绝热条件下，开始压强增大，说明反应温度升高，故反应为放热ΔH＜0，C正确；D项，甲在绝热条件下的反应，该反应是放热反应，相当于升高温度，平衡逆向进行，所以平衡转化率，甲<乙，D正确；故选A。
16．CO2催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程发生下列反应：
反应I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-58.6kJ·ml-1
反应II：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=41.2kJ·ml-1
0.5MPa下，将n(H2)：n(CO2)=3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，测得CO2的转化率、CH3OH或CO的选择性[×100%]以及CH3OH的收率(CO2的转化率×CH3OH的选择性)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=99.8kJ·ml-1
B．曲线a表示CH3OH的选择性随温度的变化
C．图中所示270℃时，对应CO2的转化率为21%
D．在210℃~250℃之间，CH3OH的收率增大是由于CH3OH的选择性增大导致
【答案】C
【解析】题中反应I为放热反应，升高温度，未达平衡之前，甲醇的收率增加，达平衡后随温度的升高，甲醇的收率降低；反应II为吸热反应随着温度的升高，CO的收率和选择性升高，故曲线a代表CO的选择性随温度的变化。A项，CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) 反应的反应热：(-58.6-41.2)kJ/ml=-99.8kJ/ml，A错误；B项，根据分析，曲线a代表CO的选择性随温度的变化，B错误；C项，图中所示270℃时，CO的选择性为70%，则甲醇的选择性为30%，故CO2的转化率为：，C正确；D项，在210℃~250℃之间，反应I未达平衡，CH3OH的收率增大是由于温度升高，生成CH3OH的反应速率增大导致，D错误；故选C。
42
105
242
384
665
1070
c(CH3CHO)/ ml·L-1
6.68
5.85
4.64
3.83
2.81
2.01
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
c(N2O)/( ml·L)
0.100
0.080
c1
0.040
0.020
c2
c3
0
V/mL
NaNO2溶液
NH4Cl溶液
醋酸
水
1
4.0
V1
4.0
8.0
334
2
V2
4.0
4.0
V3
150
3
8.0
4.0
4.0
4.0
83
4
12.0
4.0
4.0
0.0
38
0
20
40
60
80
0.80
0.40
0.20
0.010
0.050
反应时间
0
80
90
100
110
浓度
0.00
0.30
0.32
0.33
0.33
序号
①
②
③
实验装置及操作
实验现象
无明显变化
溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色
溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体，溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色物质析出
选项
内容
结论
A
H2O(g)变成H2O(l)
ΔS>0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
该过程的ΔS>0
C
一个反应的ΔH>0，ΔS>0
该反应一定不能自发进行
D
H2(g)+F2(g)2HF(g)的ΔH=-546.6 kJ·ml-1，
ΔS=+173.8 J·ml-1·K-1
该反应在任意温度下都不能自发进行
选项
化学方程式
已知条件
预测
A
M(s)==X(g)＋Y(s)
ΔH＞0
它是非自发反应
B
W(s)+xG(g)=4Q(g)
ΔH＞0，自发反应
x可能等于1、2、3
C
W(s)+xG(g)=4Q(g)＋6G(g)
能自发反应
ΔH一定小于0
D
4M(s)+N(g)＋2 W(l)=4Q(s)
常温下，自发进行
ΔH＞0
物质
X
Y
Z
起始浓度/(ml·L－1)
0.1
0.2
0
平衡浓度/(ml·L－1)
0.05
0.05
0.1
实验编号
反应物
反应速率常数
数据分析
Ⅰ
丙酸甲酯
甲醇(CH3OH)
Ⅱ
丙酸甲酯
氘代甲醇D1(CD3OH)
Ⅲ
丙酸甲酯
氘代甲醇D2(CH3OD)
压强(p)/ ()
温度(T)/℃
达到NO转化率所需时间(t)/s
50%
90%
98%
1
30
12.4
248
2830
90
25.3
508
5760
8
30
0.19
3.88
36.4
90
0.59
7.86
74
T/K
300
350
400
500
平衡常数(K1)
速率常数()
2.5
25.8
选项
改变条件
新平衡与原平衡比较
A
增大压强
N2的浓度一定减小
B
升高温度
N2的转化率减小
C
充入一定量H2
H2的转化率不变，N2的转化率增大
D
使用适当催化剂
NH3的体积分数增大
容器
甲
乙
丙
反应物的投入量
3 ml A、2 ml B
6 ml A、4 ml B
2 ml C
达到平衡的时间/min
5
8
A的浓度/ml·L－1
c1
c2
C的体积分数/%
w1
w3
混合气体的密度/g·L－1
ρ1
ρ2
TOC \ "1-1" \p " " \h \z \u \l "_Tc148019150" 01 化学反应速率及影响因素
\l "_Tc148019151" 02 化学反应进行的方向与化学平衡状态
\l "_Tc148019152" 03 化学平衡常数
\l "_Tc148019153" 04 化学平衡的移动
01 化学反应速率及影响因素
1．乙醛在少量I2 存在下分解反应为。某温度下，测得CH3CHO的浓度变化情况如下表：
下列说法不正确的是( )
A．42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为
B．第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率是受c(CH3CHO)的影响
C．反应105s时，测得混合气体的体积为168.224L(标准状况)
D．I2为催化剂降低了反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多
【答案】C
【解析】A项，由表中数据可计算，42~242s，消耗CH3CHO的平均反应速率为，A项正确；B项，随着反应的进行，c(CH3CHO)减小，反应速率减慢，所以第384s时的瞬时速率大于第665s时的瞬时速率，B项正确；C项，由于CH3CHO的初始浓度及气体体积未知，故无法计算反应105s时，混合气体的体积，C项错误；D项，I2是催化剂，能降低反应的活化能，使活化分子百分数增加，有效碰撞次数增多，提高反应速率，D项正确；故选C。
2．(2023·福建省莆田市场高三毕业班第四次教学质量检测)工业上在V2O5催化作用下生产SO3的反应为2SO2 (g)+ O2(g)2SO3(g) ΔH＝－198 kJ·ml－1，该反应可看作两步：①V2O5+SO2→2VO2+SO3 (快)；②4VO2+O2→2V2O5 (慢)。下列说法正确的是( )
A．该反应活化能为
B．减小O2的浓度能降低SO3的生成速率
C．V2O5的存在使有效碰撞次数增加，降低了该反应的焓变
D．①的活化能一定大于②的活化能
【答案】B
【解析】A项，ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能=-198kJ/ml，所以逆反应的活化能大于198kJ/ml，故A错误；B项，慢反应是决速步，O2是慢反应的反应物，减小O2的浓度会降低正反应速率，降低SO3的生成速率，故B正确；C项，V2O5是催化剂，催化剂不能改变反应的焓变，故C错误；D项，反应①是快反应，反应②是慢反应，活化能越小反应越快，①的活化能小于②的活化能，故D错误；故选B。
3．(2023·山东省泰安市三模)已知2N2O (g)2N2 (g)+ O2(g)的速率方程为(k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下：
下列说法正确的是
A．n=1，c1＞c2=c3
B． min时，v(N2O)= 2.0×10-3 ml·L-1·s-1
C．相同条件下，增大N2O的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率
D．保持其他条件不变，若N2O起始浓度为0.200 ml·L，当浓度减至一半时共耗时50 min
【答案】D
【解析】根据表中数据分析，该反应的速率始终不变，N2O的消耗是匀速的，说明反应速率与c(N2O)无关，故速率方程中n=0。A项，n=0，与N2O浓度无关，为匀速反应，每10min一氧化二氮浓度减小0.02 ml·L-1，则c1=0.06＞c2=c3=0，A错误；B项，n=0，与N2O浓度无关，为匀速反应，t=10min时瞬时速率等于平均速率v(N2O)==≠2.0×10-3 ml·L-1·s-1，B错误；C项，速率方程中n=0，反应速率与N2O的浓度无关，C错误；D项，保持其他条件不变，该反应的反应速率不变，即为，若起始浓度0.200 ml·L，减至一半时所耗时间为=50min，D正确；故选D。
4．NaNO2溶液和NH4Cl溶液可发生反应：NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O，为探究反应速率与c(NaNO2)的关系，进行如下实验：常温常压下，向锥形瓶中加入一定体积(V)的2.0ml·L-1 NaNO2溶液、2.0ml·L-1NH4Cl溶液和水，充分搅拌。控制体系温度，再通过分液漏斗向锥形瓶中加入1.0醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时，开始用排水法收集气体。用秒表测量收集1.0mLN2所需要的时间(t)。实验数据如下表。下列说法正确的是( )
A．实验3用表示的反应平均速率
B．若实验4从反应开始到反应结束历时bs，则用NH4Cl表示的反应平均速率
C．V1=4.0；若V2=6.0，则V3=6.0
D．醋酸的作用是加快反应速率，改变其浓度对该反应速率无影响
【答案】C
【解析】A项，实验在常温常压下进行，不是标准状况，故气体摩尔体积不为22.4L/ml，故速率不是，故A错误；B项，实验4开始时NH4Cl的浓度为=0.4ml/L，从反应开始到反应结束历时bs，则用NH4Cl表示的反应平均速率，故B错误；C项，根据实验3、4可知，溶液的总体积为20.0mL，则V1=20.0—4.0-4.0-8.0=4.0；若V2=6.0，V3=20.0-4.0-4.0-6.0=6.0，故C正确；D项，醋酸的作用是加快反应速率，增大浓度该反应速率加快，故D错误；故选C。
5．以反应 5H2C2O4+2MnO4 -+6H＋ = 10CO2↑+ 2Mn2+ + 8H2O 为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取 H2C2O4溶液和酸性 KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
下列说法不正确的是( )
A．实验①、 ②、 ③所加的H2C2O4 溶液均要过量
B．若实验①测得 KMnO4溶液的褪色时间为 40 s，则这段时间内平均反应速率 v(KMnO4)= 2． 5×10-4 ml/L/s
C．实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的 Mn2+对反应起催化作用
【答案】B
【解析】A项，根据反应方程式可得5H2C2O4~2MnO4-，由实验数据分析可知，在这三个实验中，所加H2C2O4溶液均过量，A正确；B项，根据已知数据可得v(KMnO4)=0.010ml/L×0.004L/40s =1．0×10-6 ml/L/s，B错误；C项，分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，实验②和③只是温度不同，C是正确的；D项，在其它条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明反应生成了具有催化作用的物质，其中水没有这种作用，CO2释放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2+，故D正确。故选B。
6．取过氧化氢水溶液，在少量存在下分解，2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得的放出量，转换成浓度(c)如下表：
下列说法错误的是( )
A．第时的瞬时速率小于第时的瞬时速率
B．和都可代替作H2O2分解的催化剂
C．反应时，测得O2体积为(标准状况)
D．，消耗H2O2的平均速率为
【答案】A
【解析】A项，随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第时的瞬时速率大于第时的瞬时速率，A错误；B项，I-在反应中起到的是催化作用，和在该反应中也起到催化作用，故也可以利用和代替，B正确；C项，反应时，过氧化氢的浓度变为，说明分解的过氧化氢的物质的量，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量为，标况下的体积，C正确；D项，，消耗过氧化氢的浓度为，则这段时间内的平均速率，D正确；故选A。
7．一定条件下，等物质的量的N2和O2在容积为4L的恒容密闭容器中发生如下反应：N2(g)+O2(g)2NO(g)图表示该反应过程中N2的物质的量随反应时间()的变化。下列叙述正确的是( )
A．当反应达到平衡时，O2的转化率为
B．内反应的平均速率为
C．10s末NO的物质的量浓度为
D．a点对应的化学反应速率：
【答案】A
【解析】A项，根据图示，当反应达到平衡时，氮气的物质的量由5ml变为2ml，N2和O2的投料相等，则O2的转化率为，故A正确；B项，10s内氮气的物质的量由5ml变为4ml，反应的平均速率为，故B错误； C项，10s内消耗1ml氮气，10s末NO的物质的量是2ml，NO的浓度为 ，故C错误；D项，a点反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于系数比，对应的化学反应速率：，故D错误；故选A。
8．(2023·安徽省卓越县中联盟高三第一次联考)一定温度下，在恒容密闭容器中投入1 ml CO2(g)与4 ml H2(g)制备CH3OH(g)，不考虑副反应，其物质的量随时间变化的关系如图所示：
下列说法中正确的是( )
A．该反应的化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g) ＋H2O(g)
B．0~30min内，用H2表示的平均反应速率为0.05 ml·L－1·min－1
C．逆反应速率：a点大于b点
D．故选的平衡转化率是50％
【答案】D
【解析】从图可看出，物质的量随时间逐渐减少的两条曲线从上到下分别表示氢气和二氧化碳的变化曲线，物质的量随时间逐渐增加的曲线表示甲醇的变化曲线，30min时达到平衡。A项，由图像可知该反应有一定的限度，是可逆反应，故用“”表示，A错误；B项，0~30min内，用H2表示的平均反应速率为，B错误；C项，反应未达到平衡之前，逆反应速率一直增大，C错误；D项，CO2达到平衡时转化0.5ml，故平衡转化率是50％，D正确； 故选D。
9．在恒温恒容的密闭容器中发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g) ΔH (其中碳足量)，反应体系中CO2(g)的浓度随时间的变化如表所示，下列说法中正确的是( )
A．增加C的量可以加快反应速率
B．反应在100 s时刚好平衡
C．80～90 s之间的平均速率，之间的平均反应速率
D．反应平衡后升高温度，则NO的平衡转化率一定增大
【答案】C
【解析】A项，C是固体物质，其浓度不变，所以向反应容器中加入C的量，化学速率不会加快，A错误；B项，反应在100 s后时CO2(g)浓度不再发生变化，则在100℃时反应可能刚好平衡，也可能在90～100℃时反应就已经达到了平衡状态，B错误；C项，反应在80～90 s之间△c(CO2)=0.02 ml/L，则用CO2的浓度变化表示的平均速率v(CO2)=；反应在100 s反应已经达到了平衡状态，物质的浓度不再发生变化，所以用CO2的浓度变化表示的平均速率v(CO2)=0，C正确；D项，题目已知信息不能确定该反应的热效应，所以不能确定温度对化学平衡移动的影响，反应平衡后升高温度，NO的平衡转化率可能是增大也可能是减小，D错误；故选C。
10．(2024上·湖南长沙长郡中学高三月考)实验小组探究双氧水与KI的反应，实验方案如表：
下列说法不正确的是( )
A．KI对H2O2的分解有催化作用
B．对比②和③，酸性条件下H2O2氧化KI的速率更大
C．实验②③中的温度差异说明过氧化氢催化分解的反应为放热反应
D．对比②和③，③中的现象可能是因为H2O2分解的速率大于H2O2氧化KI的速率
【答案】D
【解析】A项，由实验①②的实验现象可知，实验①无明显现象，实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体，说明碘化钾是过氧化氢溶液发生分解反应的催化剂，对过氧化氢的分解有催化作用，A正确；B项，由实验②③的实验现象可知，实验②溶液立即变为黄色，产生大量无色气体，实验③溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体，说明酸性条件下过氧化氢溶液氧化碘化钾溶液的反应速率更大，B正确；C项，实验②中主要发生H2O2分解，温度明显升高，而实验③中主要发生H2O2氧化KI的反应，温度无明显变化，说明H2O2催化分解是一个放热反应，C正确；D项，对比②和③，②中的现象为溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色，实验③现象为：溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体；溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色沉淀析出溶液无明显变化，故可能是因为H2O2氧化KI的速率大于H2O2分解的速率，D错误；故选D。
02 化学反应进行的方向与化学平衡状态
1．下列对熵变的判断中不正确的是( )
A．少量的食盐溶解于水中：ΔS＞0
B．纯碳和氧气反应生成CO(g)：ΔS＞0
C．气态水变成液态水：ΔS＞0
D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS＞0
【答案】C
【解析】食盐溶于水是典型的熵增加过程；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，气体的物质的量增大，为熵增大的反应；气态水变成液态水是体系混乱度减小的过程，为熵减小的过程；CaCO3(s)的分解产生了气体，为熵增大的反应。
2．下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g) ΔH＝163 kJ·ml－1
B．Ag(s)＋eq \f(1,2)Cl2(g)===AgCl(s) ΔH＝－127 kJ·ml－1
C．HgO(s)===Hg(l)＋eq \f(1,2)O2(g) ΔH＝91 kJ·ml－1
D．H2O2(l)===eq \f(1,2)O2(g)＋H2O(l) ΔH＝－98 kJ·ml－1
【答案】D
【解析】对于A项，ΔH>0，ΔS<0，在任何温度下，ΔH－TΔS>0，即任何温度下反应都不能自发进行；对于B项，ΔH<0，ΔS<0，在较低温度下，ΔH－TΔS<0，即低温下反应能自发进行；对于C项，ΔH>0，ΔS>0，若使反应自发进行，即ΔH－TΔS<0，必须升高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D项，ΔH<0，ΔS>0，在任何温度下，ΔH－TΔS<0，即在任何温度下反应均能自发进行。
3．已知凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应。一定条件下，下列反应不能自发进行的是( )
A．2O3(g)=3O2(g) ΔH＜0B．2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0
C．N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0 D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
【答案】B
【解析】利用ΔG=△H-TΔS进行分析，凡ΔG＜0的反应，能自发进行。A项，反应2O3(g)=3O2(g)， ΔH＜0，ΔS>0，该反应一定能自发进行，A不合题意； B项，反应2CO(g)=2C(s)+O2(g)，ΔH>0，ΔS＜0，该反应一定不能自发进行，B符合题意；C项，反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，ΔH＜0，ΔS＜0，该反应在低温下能自发进行，C不合题意；D项，反应CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)，ΔH>0，ΔS>0，该反应在高温下能自发进行，D不合题意；故选B。
4．下表中内容与结论相对应的是( )
【答案】B
【解析】物质由气态变为液态，混乱度减小，即ΔS<0，A项错误；硝酸铵溶于水是吸热的熵增加过程，ΔS>0，该过程可自发进行，B项正确；ΔH>0，ΔS>0时，根据复合判据可知，高温时ΔH-TΔS<0，即高温条件下，该反应能自发进行，C项错误；由ΔH<0，ΔS>0知，ΔH-TΔS<0，该反应在任意温度下都能自发进行，D项错误。
5．假定X2与Y2都是理想气体(气体本身不占体积，不考虑气体间相互作用，不考虑碰撞能量损失)，在如图所示的过程中，下列说法正确的是( )
A．若X2、Y2均为O2，则，混合过程自发进行
B．若X2、Y2均为O2，则，混合过程不自发
C．若X2、Y2分别为N2与O2，则，混合过程自发进行
D．若X2、Y2分别为N2与O2，则，混合过程不自发
【答案】C
【解析】A项，若 X2 、Y2均为O2，混合前后气体浓度、分压、温度均相同，则 ΔS=0 ，混合过程自发进行，A错误；B项，若 X2 、Y2均为O2，混合前后气体浓度、分压、温度均相同，则 ΔS=0 ，混合过程自发进行，B错误；C项，若 X2 、 Y2 分别为 N2 与 O2 ，混合前后气体温度均相同，但浓度、分压均减小，则 ΔS>0 ，混合过程自发进行，C正确；D项，若 X2 、 Y2 分别为 N2 与 O2 ，混合前后气体温度均相同，但浓度、分压均减小，则 ΔS>0 ，混合过程自发进行，D错误；故选C。
6．下列对化学反应预测正确的是( )
【答案】B
【解析】A项，该反应的反应物是固体，生成了气体，所以ΔS>0，该反应的ΔH>0，所以该反应在高温下自发，故A错误；B项，该反应ΔH>0，能自发进行，则ΔS>0，所以x可能等于1、2、3，故B正确；C项，该反应是气体系数之和增大的反应，所以ΔS>0，该反应能自发，则ΔH>0，故C错误；D项，该反应的反应物有气体，反应后无气体，则ΔS<0，该反应常温下能自发进行，则ΔH应该小于0，故D错误；故选B。
7．(2024·江苏连云港·高三统考阶段练习)氨催化氧化的方程式为4NH3(g)+ 5O2(g)4NO(g)+6 H2O(g) ΔH＝－904.8kJ·ml－1。下列说法正确的是( )
A．该反应的
B．反应平衡常数
C．每消耗1mlO2，反应共转移电子
D．平衡后升高温度，正反应速率堿小、逆反应速率增大
【答案】C
【解析】A项，由方程式可知，该反应为熵增的反应，故A错误；B项，由方程式可知，反应平衡常数K=，故B错误；C项，由方程式可知，反应中消耗5ml氧气时，反应转移20ml电子，则消耗1 ml氧气时，反应转移4ml电子，故C正确；D项，平衡后升高温度，正、逆反应速率均增大，故D错误；故选C。
8．(2024·江苏南通海安高级中学高三期中)NH3是一种重要的化工原料，向NiSO4溶液中通NH3可制[Ni(NH3)6]SO4；氨催化氧化得NO，NO继续被氧化为NO2，再与水反应生成硝酸，氨气与硝酸反应可制化肥硝酸铵；氨气与NaClO反应生成肼(N2H4)，肼是一种火箭燃料推进剂，其燃烧热为624 kJ·ml－1。已知：4NH3 (g)+ 5O2(g)4NO (g)+ 6H2O(g) ΔH＝－904.8 kJ·ml－1，下列说法正确的是( )
A．该反应ΔS＜0
B．反应物的总键能小于生成物的总键能
C．反应平衡常数
D．平衡后升高温度，增大，减小，平衡向逆反应方向移动
【答案】B
【解析】A项，该反应气体分子数增加，为熵增的反应，反应ΔS＞0，故A错误；B项，该反应为放热反应，则反应物的总键能小于生成物的总键能，故B正确；C项，由方程式可知，反应的平衡常数，故C错误；D项，平衡后升高温度，正逆反应速率均增大，故D错误；故选B。
9．(2024·黑龙江大庆·高三大庆实验中学校考期中)氮化硼(BN)是重要的无机材料，可通过下面两个反应制得：
反应Ⅰ：2B (s)+N2(g)2BN(s)
反应Ⅱ： B2O3(s)+2NH3(g)2BN(s)+ H2O(g)
已知反应Ⅰ常温下自发，反应Ⅱ常温下不自发。下列说法错误的是( )
A．常温下反应Ⅰ的，但无法判断反应速率快慢
B．反应Ⅰ的ΔS＜0，ΔH＜0
C．性能优良的催化剂可使反应Ⅱ在常温下自发进行
D．反应Ⅱ中有极性键的断裂与生成
【答案】C
【解析】A. 常温下反应Ⅰ的ΔG<0，说明反应可以自发进行，但不能判断反应速率的快慢，故A正确；B项，反应Ⅰ是化合反应所以ΔH<0，且反应Ⅰ为2B (s)+N2(g)2BN(s)，是熵减的反应，故ΔS＜0，故B正确；C项，反应Ⅱ在常温下不能自发进行，催化剂不能使不能自发的反应变为自发的反应，故C错误；D项，反应Ⅱ中有N-H键断裂及O-H键生成，故反应Ⅱ中有极性键的断裂与生成，故D正确；故选C。
10．在一容积不变，绝热的密闭容器中发生可逆反应：2X(s)Y(g)+Z(g)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变
C．该反应的化学平衡常数不变D．容器中混合气体的平均相对分子量不变
【答案】D
【解析】A项，由2X(s)Y(g)+Z(g)可知，反应前后气体的质量是变量，容器的体积不变，反应过程中混合气体的密度是变量，当混合气体的密度不再变化时，各气体的质量不再改变，反应达到平衡状态，所以混合气体的密度不再变化，能判断反应达到平衡状态，故A不符合题意；B项，当反应容器中Y的质量分数不变时，体积不变，说明Y的浓度不再改变，反应达到平衡，所以反应容器中Y的质量分数不变，能说明该反应达到化学平衡状态，故B不符合题意；C项，由2X(s)Y(g)+Z(g)反应是在绝热的密闭容器中进行可知，温度是变量，而平衡常数只是温度的函数，当反应的化学平衡常数不变时，说明温度不再改变，反应达到平衡状态，所以该反应的化学平衡常数不变，能说明该反应达到化学平衡状态，故C不符合题意；D项，由2X(s)Y(g)+Z(g)可知，反应前反应物是固体，反应后产物是气体，且产生的气体比例不会改变，总是1:1，则混合气体的平均相对分子量M=是定值，所以当容器内气体的平均相对分子量不变时，不能判断反应达到平衡状态，故D符合题意；故选D。
11．一定温度下，在恒容密闭容器中充入CO和H2，发生反应：2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) △H＜0。下列图像符合实际且t0时达到平衡状态的是( )
A．B． C． D．
【答案】D
【解析】A项，该反应中气体总质量、容器容积为定值，则密度始终不变，图示曲线不符合实际，且不能根据密度不变判断平衡状态，故A不符合题意；B项，初始时CH3OH(g)的体积分数应该为0，图示曲线与实际不符，故B不符合题意；C项，2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)为气体体积缩小的反应，混合气体总质量为定值，则建立平衡过程中混合气体的平均摩尔质量逐渐增大，图示曲线与实际不符，故C不符合题意；D项，2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)为气体体积缩小的反应，反应过程中压强逐渐减小，当压强不再变化，t0min时，表明达到平衡状态，故D符合题意。
03 化学平衡常数
1．(2023·安徽省皖江名校高三第四次联考)在PdCl2-CuCl2做催化剂和适宜的温度条件下，用O2将HCl氧化为Cl2：4HCl(g)+O2(g)=2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH<0，下列有关说法不正确的是( )
A．降低温度，可提高Cl2产率
B．提高，该反应的平衡常数增大
C．若断开1mlH-Cl键的阿时有1mlH-O键断开，则表明该反应达到平衡状态
D．该反应的平衡常数表达式
【答案】B
【解析】A项，此反应正向为放热反应，降低温度，平衡正向移动，可提高氯气产率，A正确；B项，温度不变，平衡常数不变，B不正确；C项，若断开1ml H-Cl键的同时有1mlH-O键断开，说明正逆反应速率相等，则表明该反应达到平衡状态，C正确；D项，各组分均为气体，平衡常数表达式正确，D正确。故选B。
2．在PdCl2-CuCl2做催化剂和适宜的温度条件下，用O2将HCl氧化为Cl2：4HCl(g)+O2(g)=2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH<0，下列有关说法不正确的是( )
A．降低温度，可提高Cl2产率
B．提高，该反应的平衡常数增大
C．若断开1mlH-Cl键的阿时有1mlH-O键断开，则表明该反应达到平衡状态
D．该反应的平衡常数表达式
【答案】B
【解析】A项，此反应正向为放热反应，降低温度，平衡正向移动，可提高氯气产率，A正确；B项，温度不变，平衡常数不变，B不正确；C项，若断开1ml H-Cl键的同时有1mlH-O键断开，说明正逆反应速率相等，则表明该反应达到平衡状态，C正确；D项，各组分均为气体，平衡常数表达式正确，D正确。故选B。
3．(2023·河北省部分学校高三联考)高炉炼铁中的一个反应为FeO(s)＋CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH＞0，在1100℃下，若CO起始浓度为1.2ml/L，10min后达到平衡时的体积分数为，下列说法错误的是( )
A．1100℃下，此反应的平衡常数
B．达到平衡过程中，反应的平均速率为v(CO)=0.02 ml·L－1·min－1
C．达到平衡后，若增大c(CO2)，则达到新平衡时，增大
D．测得某时刻c(CO)=0.8ml/L，则此时
【答案】C
【解析】列三段式：
平衡时CO2的体积分数，解得，c(CO)=1ml/L，c(CO2)=0.2ml/L。A项，1100℃下此反应的平衡常数，A正确；B项，反应的平均速率为，B正确；C项，该反应属于反应前后气体分子数不变的反应，加压平衡不移动。该反应生成物中只有CO2是气体，达到平衡后，若增大c(CO2)，等效于加压，平衡不移动，则达到新平衡时，不变，C错误；D项，达到平衡时，c(CO)=1ml/L，测得某时刻c(CO)=0.8ml·L－1，说明反应还未达到平衡，平衡逆向进行，则此时，D正确； 故选C。
4．(2023·重庆市南开中学高三模拟)将0.8 ml 放入一个装满O2的恒压密闭容器中，在、的条件下使之充分反应至t1时刻，此时容器中无S剩余，剩余0.2 ml O2。再向该体系中迅速投入无水FeSO4固体，此过程容器与外界未发生气体交换，充分反应至t2时刻。已知此条件下可以发生如下反应：
S(s)＋O2(g)SO2(g)
2FeSO4(s)Fe2O3(s)+SO2(g)+SO3(g) KP2=8.1×107Pa2
2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g) KP2=7.2×103Pa
下列说法不正确的是( )
A．t1时刻，容器中气体总物质的量为1.0ml
B．t1时刻，容器中S(s)＋O2(g)SO2(g)的分压为
C．起始时，容器中n(O2)=1.25ml
D．t2时刻，容器中的固体为FeSO4与Fe2O3的混合物
【答案】D
【解析】A项，0.8 ml S完全反应生成0.8ml二氧化硫，二氧化硫与氧气继续反应生成三氧化硫，结合反应及S元素守恒可知，二氧化硫和三氧化硫的总物质的量为0.8ml，剩余氧气为0.2ml，容器内气体的总物质的量为1.0ml，故A正确；B项，在反应2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)，设消耗的氧气的为xml，列三段式得：
恒压容器内总压强保持恒定，为；，解得：x=0.25，==，故B正确；C项，由反应可知0.8mlS消耗0.8ml氧气，二氧化硫消耗的氧气为0.25ml，剩余氧气为0.2ml，则起始时，容器中n(O2)=(0.8+0.25+0.2)ml=1.25ml，故C正确；D项，加入FeSO4后发生分解反应生成氧化铁，同时部分硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，因此t2时刻容器中有三种固体存在，故D错误；故选D。
5． 在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表，下列说法错误的是( )
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．反应可表示为X＋3Y2Z，平衡常数为1 600
C．其他条件不变时，增大压强可使平衡常数增大
D．改变温度可以改变该反应的平衡常数
【答案】C
【解析】达到平衡消耗X的物质的量浓度为(0.1－0.05)ml·L－1＝0.05 ml·L－1，因此转化率为0.05/0.1×100%＝50%，A项正确；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，因此三种组分的系数之比为：(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶0.1＝1∶3∶2，因此反应方程式为：X＋3Y2Z，根据化学平衡常数的表达式，K＝0.12/(0.05×0.053)＝1 600，B项正确；化学平衡常数只受温度的影响，与浓度、压强无关，C项错误、D项正确。
6．在恒温条件下，向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2ml NO2、0.2mI NO 和0.1ml Cl2，发生如下两个反应：
①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) H1＜0平衡常数 K1
②2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) H2＜0平衡常数 K2
10 分钟时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少 20%，10 分钟内用ClNO(g)表示 的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3ml/(L·min)。下列说法正确的是
A．平衡时 NO2的转化率为50%
B．平衡后 c(NO)=2.5×10-2ml·L-1
C．其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大
D．反应 4NO2 (g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2 (g)的平衡常数为K22-K1
【答案】A
【解析】A项，10min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1)ml×(1-20%)=0.4ml，10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3ml/(L·min)，则平衡时n(ClNO)=7.5×10-3ml/(L•min)×10min×2L=0.15ml，设①中反应的NO2为x ml，②中反应的Cl2为yml，则：
则0.5x+2y=0.15，(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4，联立方程，解得x=0.1、y=0.05，故平衡时NO2的转化率为，故A正确；B项，由A项分析，平衡后c(NO)= ，故B错误；C项，平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，则其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，平衡常数K2不变，故C错误；D项，①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) △H1＜0平衡常数K1；②2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) △H2＜0平衡常数K2；由盖斯定律可知，由①×2-②可得反应4NO2(g)+2NaC1(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)，则4NO2(g)+2NaC1(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数，故D错误；故选A。
7．一步合成甲基丙烯酸甲酯的反应如下(其他产物已省略)。科学家为了研究甲醇的脱氢过程对反应速率的影响，进行了下表所示动力学同位素效应实验(其他条件均相同)。
下列说法正确的是( )
A．CH3OH、CD3OH和H3OD互为同素异形体
B．相比于甲醇，氘代甲醇参与的反应活化能较小
C．相比于C—H键，C—D键断裂的速率较慢
D．相比于O—H键，C—H的断裂对反应速率的影响较小
【答案】C
【解析】A项，同素异形体是同一种元素组成的不同种单质，CH3OH、CD3OH和H3OD为化合物，不是互为同素异形体，A错误；B项，根据速率常数，，，甲醇参与反应时反应速率常数更大，反应速率更快，则反应的活化能更小，B错误；C项，由B可知，甲醇参与反应时反应速率更快，则相比于C—H键，C—D键断裂的速率较慢，C正确；D项，由实验Ⅱ和Ⅲ分析可知，氘代甲醇D1参与的反应速率更慢，则相比于O—H键，C—H的断裂对反应速率的影响更大，D错误；故选C。
8．向2L恒容密闭容器中充入2ml SO2(g)和2ml Cl2(g)，发生如下反应：SO2(g)+ Cl2(g)SO2Cl2(g)，测得不同温度下SO2(g)的转化率与时间(t)的关系如图所示。假设反应速率方程为，(k是速率常数，只与温度有关)，下列说法错误的是( )
A．该反应的ΔH＜0
B．时，
C．M点：
D．升高温度，增大的倍数大于增大的倍数
【答案】D
【解析】A项，由图知，T2＞T1，温度越高，SO的转化率越小，说明正反应是放热反应，ΔH＜0，A项正确；B项，T1时，SO2的转化率为80％，平衡时，，，，可算出，B项正确；C项，M点为非平衡点，反应正向进行，浓度商小于K，C项正确；D项，由于该反应ΔH＜0，升高温度，平衡逆向移动，，增大的倍数小于增大的倍数，D项错误；故选D。
9．燃油汽车尾气中的NO、CO和硝酸工厂尾气的排放，是大气污染的主要原因。
Ⅰ.燃油汽车尾气研究
燃油汽车发展史上，有人提出通过反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)来处理汽车尾气。
(1)现将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中，发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H= -746.8kJ•ml-1，反应达到平衡时，的体积分数随的变化曲线如图。
①c点时，平衡体系中C、N原子个数之比___________1(填“大于”“小于”或“等于”)。
②a、b、d三点的平衡常数从大到小的顺序为___________。
③向恒容容器中，加入的反应物，起始压强为，反应达平衡时，压强变为，则NO的转化率为___________。
Ⅱ．硝酸工业原理探究工序
工序Ⅰ.催化氧化：4NH3+5O24NO+6H2O
工序Ⅱ．接触氧化：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH＜0
工序Ⅲ．水吸收： 4NO2+2H2O+O2=4HNO3
(2)将工序Ⅰ中产生的气体(温度高于800℃)快速冷却到100℃以下，然后再送入接触氧化设备中发生工序Ⅱ，目的是___________(任答一条即可)。
(3)工序Ⅱ中，以2：1的比例通入NO和O2，达到一定转化率所需时间(t)和温度(T)、压强(p)的关系如下表所示
由表中数据可知，工序Ⅱ是在___________(填“加”“减”或“常”)压、___________(填“高”“低”或“常”)温下进行的。
(4)只需一步完成的反应称为基元反应，基元反应如的速率方程，v正=k正·ca(A)·cd(D)，v逆=k逆·cg(G)·ch(H)。非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定。
工序Ⅱ：2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH＜0 (非基元反应)
一种可能的机理为
(i) 2NO(g)N2O2(g) 快速平衡ΔH＜0平衡常数(K1)
(ii) N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)慢反应(即控速步)
①求出k与k1、k-1、k2的关系为_________(用含有k、k1、k-1、k2的表达式表示)
②反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)几乎是自然界唯一的“升高温度，速率反而减慢”的例子，目前的研究认为和上述机理有关，下表为平衡常数(K1)和第二步的速率常数()在不同温度下的数值：
根据表中数据推测：升高温度，工序Ⅱ的反应速率反而减慢的原因可能是___________。
【答案】(1)大于 a=b>d
(2)i.除去大量的H2O，平衡右移，利于生成更多的NOii.且下一步反应为放热反应，低温对于生成NO2的反应有利iii.工序Ⅱ的反应，为一个低温速率增快的反应，所以，低温利于加快工序Ⅱ的反应速率(答案合理即可)
(3)加 低
(4) i.温度升高，K1降低倍数大于k2升高倍数。Ii.温度升高，分母的k-1增大的程度大于分子的k1、k2 (或k1×k2)增大的程度
【解析】(1)①根据元素守恒，体系中C、N原子个数比即为起始时CO和NO的物料比，反应为可逆反应，此反应为放热反应，升温平衡逆向移动，＞1，故C、N原子个数之比大于1；②从a→b温度不变平衡常数相等，此反应为放热反应，升温平衡逆向移动KT2＜KT1，则a、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序为:a=c>d；③当时：
起始压强为，反应达平衡时，压强变为D/，1.8n=，1.8n-x=，x=-则NO的转化率=；(2)将工序Ⅰ中产生的气体(温度高于800℃)快速冷却到100℃以下，然后再送入接触氧化设备中发生工序Ⅱ，目的是i.除去大量的H2O，平衡右移，利于生成更多的NOii.且下一步反应为放热反应，低温对于生成NO2的反应有利iii.工序Ⅱ的反应，为一个低温速率增快的反应，所以，低温利于加快工序Ⅱ的反应速率(答案合理即可)；(3)等温条件下，增大压力达到NO转化率所需时间较短，故在加压的条件下完成；等压条件下，降低温度达到NO转化率所需时间较短，故在低温的条件下完成；(4)①(i) 2NO(g)N2O2(g) 快速平衡ΔH＜0平衡常数(K1) ， k1·c2(NO) =k-1·c (N2O2)①；(ii) N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)慢反应(即控速步)， k2·c (N2O2)·c(O2) =k-2·c2(NO2)②； 由①、②可知； ②工序Ⅱ的反应速率反而减慢的原因可能是：i.温度升高，K1降低倍数大于k2升高倍数。Ii.温度升高，分母的k-1增大的程度大于分子的k1、k2 (或k1×k2)增大的程度。
04 化学平衡的移动
1．(2024·广西柳州·高三统考开学考试)某温度下，反应N2 (g)+ 3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法正确的是( )
A．增大压强，v正>v逆，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时NH3(g)的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的H2(g)，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的N2 (g)，N2 (g)的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】A项，平衡常数只与温度有关，A错误；B项，催化剂不改变平衡状态，平衡时NH3(g)的浓度不变，B错误；C项，恒容下，充入一定量的H2(g)，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；D项，恒容下，充入一定量的N2 (g)，N2 (g)浓度增大，H2(g)平衡转化率增大，N2 (g)的平衡转化率减小，D错误；故选C。
2．将NO2装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后，改变下列一个条件，其中叙述错误的是( )
A．升高温度，气体颜色加深，则此正反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色较原来深
C．慢慢压缩气体使体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡不会移动
【答案】A
【解析】A项，NO2(g)红棕色、N2O4(g)无色。升高温度使气体颜色加深，则平衡左移。据平衡移动原理，逆反应吸热，正反应放热，A项错误；B项，压缩气体体积即加压，平衡向右移动，使体积减小、n(N2O4)增大，故c(N2O4)增大。又据K=c(N2O4)c2(NO2)，c(NO2)增大，混合气体颜色较原来深，B项正确；C项，压缩气体使体积减小，则压强增大。若体积减半时平衡没有移动，则压强加倍。实际平衡右移，使压强小于原来的两倍，C项正确；D项，恒温恒容时，充入惰性气体，虽然容器内总压强变大，但没有改变c(NO2)、c(N2O4)，正、逆反应速率均不变，化学平衡不会移动，D项正确。
3．将等物质的量的N2、H2充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是( )
【答案】B
【解析】A项，正反应是气体体积减小的反应，依据勒·夏特列原理可知增大压强平衡向正反应方向移动，但氮气的浓度仍然比原平衡大，不正确；B项，正反应是放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，氮气的转化率减小，正确；C项，充入一定量的氢气，平衡向正反应方向移动，氮气的转化率增大，而氢气的转化率减小，不正确；D项，催化剂只能改变反应速率而不能改变平衡状态，不正确。
4．某温度下，反应2A(g) B(g) ΔH>0，在密闭容器中达到平衡，平衡后eq \f(c(A),c(B))＝a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时eq \f(c(A),c(B))＝b，下列叙述正确的是( )
A．在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则a＜b
B．若a＝b，则容器中一定使用了催化剂
C．若其他条件不变，升高温度，则a＜b
D．若保持温度、压强不变，充入惰性气体，则a>b
【答案】B
【解析】A项，充入B气体相当于增大压强，B的体积分数增大，故a>b；B项，只有使用催化剂，平衡不移动，a＝b；C项，升高温度，平衡正向移动，a>b；D项，相当于扩大容器容积，减小压强，平衡逆向移动，a＜b。
5．下列有关可逆反应：m A(g)+n B(？)p C(g)+q D(s)分析中，一定正确的是( )
A．增大压强，平衡不移动，则 m＝p
B．升高温度，A 的转化率减小，则正反应是吸热反应
C．保持容器体积不变，移走 C，平衡向右移动，正反应速率增大
D．保持容器体积不变，加入 B，容器中D 的质量增加，则 B 是气体
【答案】D
【解析】A项，增大压强，平衡不移动，说明左右两边气体的体积相等，若B为气体，则m+n＝p，故A错误；B项，升高温度，A 的转化率减小，则平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则正反应方向为放热反应，故B错误；C项，移走 C，生成物的浓度减小，平衡向右移动，逆反应速率减小，正反应速率瞬间不变，故C错误；D项，加入 B，容器中D 的质量增加，说明平衡正向移动，说明B为气体；若B为固体，增加固体的量，浓度不改变，不影响速率，故不影响平衡，故D正确。故选D。
6．NH3、NH4Cl、NO、NO2、HNO3等是氮重要的化合物，NO2与N2O4能相互转化，热化学方程式为N2O4(g) 2NO2(g) △H=+57kJ•ml-1。对于反应N2O4(g) 2NO2(g) △H=+57kJ•ml-1，下列有关说法正确的是( )
A．升高体系温度正反应速率增大，逆反应速率减小
B．若容器体积不变，密度不变时说明该反应建立化学平衡
C．其它条件不变，向平衡后的容器中再加入少量N2O4，新平衡后的值不变
D．增大体系的压强能提高N2O4的反应速率和平衡转化率
【答案】C
【解析】A项，升高体系温度不仅能使正反应速率增大，还会使逆反应速率增大，故A错误；B项，该反应气体总质量不变，容器体积不变，根据可知该反应的密度始终不变，不能说明该反应达到平衡状态，故B错误；C项，平衡常数K=，K只与温度有关，温度不变，K不变，故C正确；D项，增大体系的压强，平衡向气体体积减小的方向进行，即逆反应方向进行，因此增大体系的压强会使N2O4的转化率降低，故D错误；故选C
7．(2023·江西省九江市十校高三联考)某温度下，反应2CH2=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CH3CH2OH(g)的浓度增大
C．恒压下，充入一定量的N2，平衡向逆反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】A项，压强增大，平衡正向进行，但平衡常数不变，平衡常数只受温度影响，A错误；B项，加入催化剂只能影响反应速率，不能改变浓度，B错误；C项，恒压下，加入不反应的气体，增大体积，相当于降低压强，所以平衡逆向进行，C正确；D项，加入反应物，平衡虽然正向进行，但加入的CH2=CH2量多于转化的量，CH2=CH2的转化率降低，D错误；故选C。
8．(2023·河北省沧州市高三联考)下，在恒压密闭容器中发生反应S2Cl2 (l，浅黄色) Cl2(g)2S2Cl2 (l，红棕色) ΔH＜0。已知S2Cl2分子中各原子均满足8电子稳定结构，下列说法正确的是
A．当单位时间内断裂n ml S-S键，同时有n mlCl2被还原时，说明反应达到平衡状态
B．平衡后，升高温度，容器体积减小
C．平衡后，压缩容器体积，容器中黄绿色先变深后变浅，最终气体颜色和原来一样
D．平衡后，增加S2Cl2 (l)的物质的量，平衡向正反应方向移动
【答案】C
【解析】A项，S2Cl2分子中各原子均满足8电子稳定结构，则S2Cl2分子的结构式为Cl-S-S-Cl，单位时间内断裂S-S键和Cl2被还原都在描述正反应速率，不能作为平衡判据，A项错误；B项，因该反应在恒压密闭容器中进行且ΔH＜0，平衡后，升高温度，平衡逆向移动，生成Cl2，容器体积增大，B项错误；C项，平衡常数，温度不变，平衡常数不变，即c(Cl2)不变，增大压强后c(Cl2)先增大后减小，最终与原来一样，即黄绿色先变深后变浅，最终与原来一样，C项正确；D项，增加S2Cl2 (l)的物质的量，平衡不移动，D项错误。故选C。
9．(2023·山东省聊城市齐鲁名校大联盟高三第三次联考)时，将足量某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容密闭容器中发生反应：2MHCO3(s)M2CO3(s)+ H2O(g)+ CO2(g)，该反应达到平衡时体系中气体的总浓度为c0 ml/L。下列说法正确的是
A．当混合气体中CO2的体积分数不变时，说明该反应达到平衡
B．向平衡体系中加入适量MHCO3(s)， c(CO2)增大
C．向平衡体系中充入适量CO2，逆反应速率增大
D．时，该反应的化学平衡常数为c02
【答案】C
【解析】A项，反应中H2O和CO2按照1：1产生，则反应中CO2的体积分数一直为50%，CO2体积分数不变无法判断化学平衡，A项不符合题意；B项，加入固体不改变物质的浓度平衡不移动，CO的浓度不发生变化，B项不符合题意；C项，充入CO2增加了产物浓度，v逆速率增大，平衡逆向，C项符合题意；D项，平衡时气体总浓度为c0ml/L，则c(CO2)=c(H2O)= ml/L，计算K=×=0.25 c02，D项不符合题意；故选C。
10．(2023·江苏省南通市高三调研)SO2既是大气主要污染物之一，又在生产生活中具有广泛应用，如可生产SO3并进而制得硫酸等，其反应原理为：2SO2 (g)+ O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196.6 kJ·ml－1。对于反应2SO2 (g)+ O2(g)2SO3(g)，下列说法正确的是
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．2ml SO2(g)和1ml O2(g)所含键能总和比2ml SO3(g)所含键能小
C．反应达平衡后再通入O2，SO3的体积分数一定增加
D．反应在高压、催化剂条件下进行可提高SO2的平衡转化率
【答案】B
【解析】A项，该反应的熵减小，故不一定在任何条件均能自发，A错误；B项，反应的ΔH=∑[2ml SO2(g)＋1ml O2(g)]－∑[2ml SO3(g)]=－196.6 kJ·ml－1＜0，则有∑[2ml SO2(g)＋1ml O2(g)]＜∑[2ml SO3(g)]，B正确；C项，当通入无穷大的O2时，参与反应的O2较少，生成的SO3略有增多，但是由于没有反应的O2的量更多，则SO3的体积分数反而减小，C错误；D项，催化剂不可以改变SO2的平衡转化率，D错误；故选B。
11．体积恒定的2 L密闭容器中加入CO(g)和H2O(g)各1 ml，发生反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g) ΔH＜0，反应分别在不同的温度和催化剂下进行，保持其他初始实验条件不变，经 10 min 测得 CO 气体转化率如图所示，T2温度下两曲线相交，下列说法正确的是( )
A.相同条件下，催化剂2比催化剂1的效率高
B.在 A 点时，反应一定未达到平衡
C.C 点时，两种催化剂下反应速率相同，用水蒸气表示速率为v(H2O)＝0.02 ml·L－1·min－1
D.增大压强对该反应的速率无影响
【答案】B
【解析】A项，温度不同，不能比较催化剂的效率，故A错误；B项，因催化剂不影响平衡移动，则A点时，反应一定未达到平衡，因B点CO的转化率较大，故B正确；C项，C点时用水蒸气表示速率为v(H2O)＝eq \f(\f(1 ml×20%,2 L),10 min)＝0.01 ml·L－1·min－1，故C错误；D项，增大压强，可增大反应速率，故D错误。故选B。
12．温度为T时，在容积为2 L的3个恒容密闭容器中发生反应：3A(g)＋B(g) xC(g)，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡时的有关数据如下：
下列说法正确的是( )
A．若x＜4，则2c1＜c2
B．若x＝4，则w1＝w3
C．无论x的值是多少，均有2ρ1＝ρ2
D．甲容器达到平衡所需的时间比乙容器达到平衡所需的时间短
【答案】C
【解析】若x＜4，则正反应为气体分子数减小的反应，乙容器对于甲容器而言，相当于加压，平衡正向移动，所以2c1＞c2，A项错误；若x＝4，则反应前后气体分子数相等，由于起始时甲容器中A、B的投入量之比与化学方程式中对应化学计量数之比不相等，故w3不可能等于w1，B项错误；起始时乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍，两容器的容积相等，故恒有2ρ1＝ρ2，C项正确；起始时乙容器中A、B的浓度是甲容器中的2倍，故乙容器达到平衡所需的时间比甲容器达到平衡所需的时间短，D项错误。
13．图表示生成几种氯化物反应的自由能变化随温度T变化情况。若在图示温度范围内焓变和熵变不变，已知，其中R为常数，T为温度，下列说法不正确的是( )
A．反应①△S<0
B．反应②的平衡常数随温度升高而减小
C．时用H2还原SiCl4制备Si的平衡常数
D．时C能置换出SiCl4中的Si
【答案】D
【解析】A项，反应①为，该反应△S<0，A项正确；B项，反应②是熵减反应，△G =△H-T△S<0，故△H < 0，反应②的平衡常数随温度升高而减小，B项正确；C项，H2还原SiCl4制备Si的反应方程式为2H2+SiCl4=Si+4HCl为反应2④-2②，在该温度下，反应④的△G等于反应②，故该反应的△G=0，，故时用还原SiCl4制备Si的平衡常数，C项正确；D项，反应为反应④-②，温度1773K时，反应④的△G小于反应②的，上述反应的△G
14．利用I2O5可消除CO污染，其反应为：反应为I2O5(s)＋5CO(g)5CO2(g)＋I2(s)；不同温度下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2 ml CO，测得CO2气体体积分数φ(CO2)随时间t变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．b点时，CO的转化率为20%
B．容器内的压强保持恒定，表明反应达到平衡状态
C．b点和d点的化学平衡常数：Kb＞Kd
D．0到0.5 min反应速率v(CO)=0.3 ml·L-1·min-1
【答案】C
【解析】A项，
5CO(g) ＋I2O5(s) 5CO2(g)＋I2(s)
起始量/ml 2 0
转化量/ml y y
b点量/ml 2-y y
根据b点时CO2的体积分数φ(CO2)=y÷2=0.80，得y=1.6ml，转化率等于=(变化量÷起始量)×100%=(1.6÷2)×100%=80%，A错误；B项，两边计量数相等，所以压强始终不变，不能做平衡状态的标志，B错误；C项，b点比d点时生成物CO2体积分数大，说明进行的程度大，则化学平衡常数：Kb＞Kd，C正确；D项，0到0.5min时：
5CO(g) ＋I2O5(s) 5CO2(g)＋I2(s)
起始量/ml 2 0
转化量/ml x x
a点量/ml 2-x x
根据a点时CO2的体积分数φ(CO2)=x÷2=0.30，得x=0.6ml；则从反应开始至a点时的反应速率为v(CO)=(0.6ml÷2L)÷0.5min=0.6 ml·L－1·min－1，D错误。故选C。
15．(2023·江西省九江市十校高三联考)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。下列说法不正确的是( )
A．a点平衡常数：B．气体的总物质的量：na＜nc
C．ΔH＜0D．平衡转化率：甲<乙
【答案】A
【解析】A项，a设Z平衡物质的量为x，列出三段式：
恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，则 x=0.75ml，，c点平衡常数为12，甲容器时绝热容器，实际上达到平衡时温度升高，平衡逆向进行，故a点的平衡常数K＜12，A错误；B项，a、c两点压强相等，容积体积相等，依据阿伏伽德罗定律，此时气体的物质的量与温度成反比，需注意a点温度比c点对应温度高，则气体总物质的量na＜nc，B正确；C项，由图像可知，在容器甲中是绝热条件下，开始压强增大，说明反应温度升高，故反应为放热ΔH＜0，C正确；D项，甲在绝热条件下的反应，该反应是放热反应，相当于升高温度，平衡逆向进行，所以平衡转化率，甲<乙，D正确；故选A。
16．CO2催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程发生下列反应：
反应I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=-58.6kJ·ml-1
反应II：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=41.2kJ·ml-1
0.5MPa下，将n(H2)：n(CO2)=3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，测得CO2的转化率、CH3OH或CO的选择性[×100%]以及CH3OH的收率(CO2的转化率×CH3OH的选择性)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=99.8kJ·ml-1
B．曲线a表示CH3OH的选择性随温度的变化
C．图中所示270℃时，对应CO2的转化率为21%
D．在210℃~250℃之间，CH3OH的收率增大是由于CH3OH的选择性增大导致
【答案】C
【解析】题中反应I为放热反应，升高温度，未达平衡之前，甲醇的收率增加，达平衡后随温度的升高，甲醇的收率降低；反应II为吸热反应随着温度的升高，CO的收率和选择性升高，故曲线a代表CO的选择性随温度的变化。A项，CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) 反应的反应热：(-58.6-41.2)kJ/ml=-99.8kJ/ml，A错误；B项，根据分析，曲线a代表CO的选择性随温度的变化，B错误；C项，图中所示270℃时，CO的选择性为70%，则甲醇的选择性为30%，故CO2的转化率为：，C正确；D项，在210℃~250℃之间，反应I未达平衡，CH3OH的收率增大是由于温度升高，生成CH3OH的反应速率增大导致，D错误；故选C。
42
105
242
384
665
1070
c(CH3CHO)/ ml·L-1
6.68
5.85
4.64
3.83
2.81
2.01
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
c(N2O)/( ml·L)
0.100
0.080
c1
0.040
0.020
c2
c3
0
V/mL
NaNO2溶液
NH4Cl溶液
醋酸
水
1
4.0
V1
4.0
8.0
334
2
V2
4.0
4.0
V3
150
3
8.0
4.0
4.0
4.0
83
4
12.0
4.0
4.0
0.0
38
0
20
40
60
80
0.80
0.40
0.20
0.010
0.050
反应时间
0
80
90
100
110
浓度
0.00
0.30
0.32
0.33
0.33
序号
①
②
③
实验装置及操作
实验现象
无明显变化
溶液立即变为黄色，产生大量无色气体；溶液温度升高；最终溶液仍为黄色
溶液立即变为棕黄色，产生少量无色气体，溶液颜色逐渐加深，温度无明显变化；最终有紫黑色物质析出
选项
内容
结论
A
H2O(g)变成H2O(l)
ΔS>0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
该过程的ΔS>0
C
一个反应的ΔH>0，ΔS>0
该反应一定不能自发进行
D
H2(g)+F2(g)2HF(g)的ΔH=-546.6 kJ·ml-1，
ΔS=+173.8 J·ml-1·K-1
该反应在任意温度下都不能自发进行
选项
化学方程式
已知条件
预测
A
M(s)==X(g)＋Y(s)
ΔH＞0
它是非自发反应
B
W(s)+xG(g)=4Q(g)
ΔH＞0，自发反应
x可能等于1、2、3
C
W(s)+xG(g)=4Q(g)＋6G(g)
能自发反应
ΔH一定小于0
D
4M(s)+N(g)＋2 W(l)=4Q(s)
常温下，自发进行
ΔH＞0
物质
X
Y
Z
起始浓度/(ml·L－1)
0.1
0.2
0
平衡浓度/(ml·L－1)
0.05
0.05
0.1
实验编号
反应物
反应速率常数
数据分析
Ⅰ
丙酸甲酯
甲醇(CH3OH)
Ⅱ
丙酸甲酯
氘代甲醇D1(CD3OH)
Ⅲ
丙酸甲酯
氘代甲醇D2(CH3OD)
压强(p)/ ()
温度(T)/℃
达到NO转化率所需时间(t)/s
50%
90%
98%
1
30
12.4
248
2830
90
25.3
508
5760
8
30
0.19
3.88
36.4
90
0.59
7.86
74
T/K
300
350
400
500
平衡常数(K1)
速率常数()
2.5
25.8
选项
改变条件
新平衡与原平衡比较
A
增大压强
N2的浓度一定减小
B
升高温度
N2的转化率减小
C
充入一定量H2
H2的转化率不变，N2的转化率增大
D
使用适当催化剂
NH3的体积分数增大
容器
甲
乙
丙
反应物的投入量
3 ml A、2 ml B
6 ml A、4 ml B
2 ml C
达到平衡的时间/min
5
8
A的浓度/ml·L－1
c1
c2
C的体积分数/%
w1
w3
混合气体的密度/g·L－1
ρ1
ρ2
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