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专题07 化学反应速率与化学平衡
目 录
2
3
考点一 化学反应速率及影响因素 3
【真题研析·规律探寻】 3
【核心提炼·考向探究】 7
1．化学反应速率 7
2．影响化学反应速率的因素 7
3．理论解释——有效碰撞理论 8
易错提醒 8
分析外界因素对化学反应速率的影响时的注意点 8
【题型特训·命题预测】 9
题型一 化学反应速率及计算 9
题型二 化学反应速率的影响因素 10
考点二 化学反应进行的方向与化学平衡状态 14
【真题研析·规律探寻】 14
解题技巧 15
焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响 15
【核心提炼·考向探究】 15
1．自发过程 15
2．化学反应方向 16
3．化学平衡状态的判断 16
【题型特训·命题预测】 17
题型一 焓变与熵变 化学反应方向的判断 17
题型二 化学平衡状态 19
考点三 化学平衡常数 20
【真题研析·规律探寻】 20
解题技巧 24
“三段式法”解答化学平衡计算题 24
【核心提炼·考向探究】 24
1．化学平衡常数 24
2．平衡转化率 25
【题型特训·命题预测】 25
题型一 化学平衡常数的概念及运用 25
题型二 化学反应速率常数 28
考点四 化学平衡的移动 31
【真题研析·规律探寻】 31
解题技巧 34
化学平衡图像题的解题流程 34
【核心提炼·考向探究】 34
1．化学平衡的移动 34
2．化学平衡移动与化学反应速率的关系 34
3．影响化学平衡的因素 35
4．勒夏特列原理 35
【题型特训·命题预测】 36
题型一 影响化学平衡的因素 36
题型二 化学平衡图象 38
考点要求 考题统计 考情分析
化学反应速率及影响因素 2023辽宁卷12题，3分；2022辽宁卷12题，3分；2022浙江1月选考19题，2分；2022浙江6月选考20题，2分；2022湖南卷12题，4分；2022湖南卷14题，4分；2022北京卷14题，3分；2022河北卷11题，4分；2021河北卷11题，4分；2021浙江1月选考19题，2分；2021浙江6月选考20题，2分；2021 河北选择性考试11题，4分；2021 辽宁选择性考试12题，3分 【命题规律】 化学反应速率与化学平衡是高中化学重要理论主干知识,试题难度一般较大,特别是原理综合题型,将多个知识点组合在一起,客观上增加了思维容量。平衡理论作为一个相对独立的知识体系是高考中的必考考点，而化学平衡又是三大平衡体系(化学平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡)之首，在高考中占有相当重要的地位。这类题目难度较大，具有良好的区分度，选拔功能强。 【命题预测】 预计2024年本专题知识热度持续，化学反应速率考查形式：一是考查化学反应速率图像问题；二是考查化学反应速率的影响因素；三是在填空题中综合考查。化学反应进行的方向和限度考查形式：一是在选择题中某个选项考查可逆反应焓变和熵变的大小；二是考查化学平衡状态的判断；三是与化学平衡相结合考查化学平衡常数的应用等。化学平衡的移动考查形式固定，一般是以图像或者表格的形式为载体，考查平衡移动、化学平衡的计算、等效平衡、平衡图像等知识点等，综合性强，难度大，为选择题中的压轴题型。在填空题中也会结合工农业生产考查平衡状态的判断、平衡图像、化学平衡常数等。
化学反应进行的方向与化学平衡状态 2022浙江1月选考20题，2分；2022辽宁卷18(1)题，13分；2022湖南卷17(1)题，14分；2021浙江6月选考17题，2分；2021浙江6月选考29(1)题，10分；2021 海南卷16(1)(2) 题，10分；
化学平衡常数 2022重庆卷14题，3分；2022江苏卷10题，3分；2021海南卷8题，2分；
化学平衡的移动 2023北京卷4题，3分；2023广东卷15题，4分；2023山东卷14题，4分；2022海南卷8题，2分；2022湖北卷13题，3分；2022北京卷12题，3分；2022浙江6月选考19题，2分；2021北京卷10题，3分；2021辽宁卷11题，3分
考点一 化学反应速率及影响因素
1．(2023 辽宁省选择性考试，12)一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn (Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A．Mn (Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存
D．总反应为：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
2．(2022 河北省选择性考试，11) (双选)恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①XY；②YZ。反应①的速率，反应②的速率，式中为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的曲线。下列说法错误的是( )
A．随的减小，反应①、②的速率均降低
B．体系中
C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D．温度低于T1时，总反应速率由反应②决定
3．(2022 辽宁省选择性考试)某温度下，在恒容密闭容器中发生反应2X(s)Y(g)+2Z(g)，有关数据如下：
时间段/ min 产物Z的平均生成速率/ mol·L－1·min－1
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列说法错误的是( )
A．1 min时，Z的浓度大于
B．2 min时，加入，此时
C．3 min时，Y的体积分数约为33.3%
D．5 min时，X的物质的量为
4．(2022·浙江省1月选考，19)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
5．(2022·浙江省6月选考，20)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是( )
A．实验①，0~20min，v(N2)=1.00× 10-5mol/(L·min)
B．实验②，60min时处于平衡状态，
C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
6．(2021 浙江1月选考，19)取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I- 存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
t/min 0 20 40 60 80
c/(mol·L-1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050
下列说法不正确的是( )
A．反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况)
B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1
C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率
D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解
7．(2021 浙江6月选考，20)一定温度下：在N2O5 的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：2N2O54NO2 +O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：
0 600 1200 1710 2220 2820 x
c(N2O5)/(mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
下列说法正确的是( )
A．600~1200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol·L－1·s－1
B．反应2220 s时，放出的O2体积为11.8L(标准状况)
C．反应达到平衡时，v正(N2O5)=2v逆(NO2)
D．推测上表中的x为3930
8．(2021 河北选择性考试，11)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：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2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图，下列说法错误的是
A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8mol L-1 min-1
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
9．(2021 辽宁选择性考试，12)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是( )
A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大
B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
C．条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1
D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min
1．化学反应速率
化学反应速率与化学计量数的关系。对于已知反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。
2．影响化学反应速率的因素
(1)内因
反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为：v(Mg)>v(Al)。
(2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)
3．理论解释——有效碰撞理论
(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
(2)活化能：如图
图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，E2为逆反应的活化能，反应热为E1－E2。
(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。
分析外界因素对化学反应速率的影响时的注意点
1．对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但固体颗粒的大小决定反应物接触面积的大小，会影响化学反应速率。
2．压强对速率的影响有以下几种情况：
(1)恒温时：增大压强体积缩小浓度增大化学反应速率加快。
(2)恒容时：
①充入气体反应物压强增大浓度增大速率加快。
②充入惰性气体总压强增大，但各气体物质的量浓度不变，反应速率不变。
(3)恒压时：压强不变充入惰性气体压强不变体积增大各物质浓度减小反应速率减慢。
3．温度改变对任何反应的速率都有影响。
4．加入催化剂可以同等程度的改变正逆化学反应速率。
题型一 化学反应速率及计算
1．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(s)+2B(g)3C(g)+nD(g)，开始时A为4mol，B为6mol；5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.1 mol/(L·min)。下列说法错误的是( )
A．前5min内用A表示的化学反应速率v(A)为0.1mol/(L·min)
B．化学方程式中n值为1
C．反应达到平衡时3v正(B)=2v逆(C)
D．此反应在两种不同情况下的速率分别表示为：①v(B)=6 mol/(L·min)，②v(D)=4.5 mol/(L·min)，其中反应速率快的是②
2．(2023·浙江省宁波市镇海中学选考模拟)一定温度下，利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解反应：A(g)B (g)+2C(g)。体系的总压强p随时间t的变化如表所示：
t/min 0 100 150 250 420 500 580
p/kPa 12.1 13.3 13.9 15.1 17.14 x 19.06
下列说法不正确的是( )
A．100~150min，消耗A的平均速率为
B．其他条件不变，420min时向刚性容器中再充入少量A，反应速率比原420min时大
C．推测x为18.1
D．升高体系温度，不一定能加快反应速率
3．取过氧化氢水溶液，在少量I-存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成c(H2O2)如下表：
0 20 40 60 80
c(mol·L-1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050
下列说法正确的是( )
A．反应时，测得O2为
B．，消耗H2O2的平均速率为
C．FeCl3溶液或MnO2粉末代替I-也可以催化H2O2分解
D．第时的瞬时速率小于第时的瞬时速率
4．在2L的密闭容器中投入CO2和H2在一定条件下发生反应：CO2(g) +4H2(g)CH4(g) +2H2O(g)。在一定温度下，测得CO2的物质的量如下表
0 10 20 30 40
2 1.6 1 0.5 0.5
下列说法不正确的是( )
A．反应20min时，测得CH4体积为22.4L(标准状况)
B．，生成H2O(g)的平均速率为
C．第15min时的瞬时速率大于第25min时的瞬时速率
D．第30min时反应到达平衡
题型二 化学反应速率的影响因素
1．在恒容密闭容器中发生反应：3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)，下列说法不正确的是( )
A．增加块状Fe2O3的量，反应速率加快 B．升高温度，反应速率加快
C．使用催化剂，反应速率增大 D．充入N2使压强增大，反应速率不变
2．(2024·广东省新高三摸底联考)氨基甲酸铵H2NCOONH4能用作磷化铝中间体，也能用于医药。在时，将足量的H2NCOONH4固体置于真空恒容容器中，发生如下反应：H2NCOONH4 (s)2NH3(g)+ CO2(g)，经达到平衡状态，平衡时体系的总浓度为c0 mol·L－1 。下列说法正确的是( )
A．当混合气体平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡状态
B．向平衡体系加入适量H2NCOONH4，c(CO2)增大
C．内，平均反应速率为
D．向平衡体系中充入适量的CO2，逆反应速率增大
3．为探究H2O2对H2O2分解是否有催化作用，分别取10mL30% H2O2 (约10 mol·L-1)于四支试管中，控制其它条件相同，进行实验获得如下表数据(氧气为标准状况下的体积)：
实验编号 所加药品 控制温度/℃ 生成氧气体积/(mL)
第1个2min 第2个2min 第3个2min
① 2mL0.5 mol·L-1 CuSO4 20 4.8 5.7 6.8
② 30 12.8 16.7 20.2
③ 40 89.6 63.0 28.0
④ 2molH2O 40 2.0 3.2 4.3
下列有关说法不正确的是( )
A．由以上实验数据可得Cu2+对H2O2分解一定有催化作用
B．温度低于40℃时，CuSO4对H2O2分解催化效率随温度升高而降低
C．实验③第1个2min H2O2的平均反应速率约为0.8
D．由实验④可得H2O2分解为放热反应
4．(2023·陕西省长安一中高三期中)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解2NH3(g)N2(g)+3H2(g)。测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是( )
编号 0 20 40 60 80
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40 x
③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
A．实验①，，v(N2)=1.0×10-5 mol·L－1·min－1
B．实验②，时处于平衡状态，x<0.4
C．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
D．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
5．选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素，所用试剂不合理的是( )
a．CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O (观察气泡产生的快慢)
b．S2O32-+2H+=S↓+SO2+H2O (观察浑浊产生的快慢)
反应 影响因素 所用试剂
A a 接触面积 块状CaCO3、0.5 mol/L HCl 粉末状CaCO3、0.5 mol/L HCl
B a H+浓度 块状CaCO3、0.5 mol/L HCl 块状CaCO3、3.0 mol/LHCl
C b H+浓度 0.1 mol/L Na2S2O3、稀H2SO4 0.1mol/L Na2S2O3、浓H2SO4
D b 温度 0.1 mol/L Na2S2O3、0.1 Na2S2O3 H2SO4、冷水 0.1 mol/L Na2S2O3、0.1 Na2S2O3 H2SO4、热水
6．某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化发生聚合反应：n 。在不同时刻测得反应物浓度与时间关系如下表：
t/min 0 25 75 105 125 150 250
c(降冰片烯)/(mol·L-1) 3.00 2.70 a 1.74 1.50 1.20 0
下列说法正确的是( )
A．推测上表中的a＞2.10
B．若将钛杂环丁烷催化剂制成蜂窝形状可提高该反应的平衡转化率
C．105-155min，生成聚降冰片烯的平均速率为0.012mol·L-1·min-1
D．其他条件相同时，若将降冰片烯起始浓度减少为1.5mol/L，则该反应速率不变
7．(2024·河北邢台五岳高三联考)三氯乙烯(C2HCl3)是某市地下水中有机污染物的主要成分，研究显示，在该地下水中加入H2O2可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下：3H2O2+ C2HCl3 =2H2O+2CO2↑+3HCl。常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测得c(H2O2)随时间的变化如表所示：
时间/min 0 2 4 6 8 …
/(mol·L-1) 1.20 0.90 0.70 0.60 0.55 …
已知：在反应体系中加入Fe2+，可提高反应速率。下列说法错误的是( )
A．Fe2+为该反应的催化剂
B．反应过程中可能产生O2
C．H2O2与CO2的空间结构相同
D．0~4 min内，v(H2O2)=0.125 mol·L-1·min-1
8．(2024·河南省普高联考高三测评)某研究性学习小组探究影响反应速率的因素及反应速率的大小，测得的实验数据如表所示(忽略溶液体积变化)，下列说法错误的是( )
组号 反应温度/℃ 参加反应的物质
Na2S2O3 H2SO4 H2O
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
① 10 2 0.1 1 0.4 3
② 30 2 0.1 2 0.2 2
③ 30 1 0.2 2 0.1 3
④ 30 1 0.1 2 0.1 3
A．实验①②探究温度对反应速率的影响
B．实验②④探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响
C．四组实验中实验②的反应速率最大
D．实验③完全反应需要tmin，平均反应速率v(Na2S2O3)=mol/(L min)
9．(2024·河北保定高三期中)某化学小组欲测定KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率，所用试剂为10 mL 0.1 mol·L-1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L-1NaHSO3溶液，所得实验数据如图所示。
已知：ClO3-+3HSO3-Cl-+3SO42-+3H+。
下列说法错误的是( )
A．该反应在3~7 min的化学反应速率约为v(Cl-)=0.0075 mol·L-1·min-1
B．酸性增强，总反应的反应速率减慢
C．该反应可能是放热反应
D．实验室可以利用该反应设计原电池
10．(2024·广东湛江高三毕业班调研考试)我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯【(COOCH3)2】催化加氢制乙二醇的技术难关，反应为(COOCH3)2 (g)+ 4H2(g)HOCH2CH2OH (g)+ 2CH3OH(g) ΔH。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(HOCH2CH2OH)和c(H2)随时间t的变化分别为曲线I和Ⅱ，反应温度为T2时，c(H2)随时间t的变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是( )
A．ΔH>0
B．a、b两时刻生成乙二醇的速率：v(a)=v(b)
C．在T2温度下，反应在0~t2内的平均速率为
D．其他条件相同，在T1温度下，起始时向该容器中充入一定量的氮气，则反应达到平衡的时间小于t1
考点二 化学反应进行的方向与化学平衡状态
1．(2022·浙江省1月选考，20)AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是( )
A．ΔH和ΔS均大于零
B．ΔH和ΔS均小于零
C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零
D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零
2．(2021 浙江6月选考，17)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( )
A．1molCH4(g)＜1molH2(g) B．1molH2O(g)＜2molH2O(g)
C．1molH2O(s)＞1molH2O(l) D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑)
3．(2022 辽宁省选择性考试，18节选)(13分)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为：
(1)合成氨反应在常温下___________(填“能”或“不能”)自发。
4．(2022 湖南选择性考试，17节选)(14分) (1)已知ΔG= ΔH-TΔS，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若ΔG＜0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600℃时，下列反应不能自发进行的是_______。
A．C(s)＋O2(g)=CO2(g)
B．2C(s)＋O2(g)=2CO(g)
C．TiO2 (s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋O2(g)
D．TiO2 (s)＋C(s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋CO2(g)
5．(2021 浙江6月选考，29节选)(10分)含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量SO2：Cu(s)＋2H2SO4(l)== CuSO4(s)＋SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝-11.9kJ·mol 1。判断该反应的自发性并说明理由_______。
6．(2021 湖南选择性考试，16节选)(10分)氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法Ⅰ.氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
化学键 N≡N H﹣H N﹣H
键能E/(kJ mol﹣1) 946 436.0 390.8
在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题：
(1)反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)△H＝　 　kJ mol﹣1；
(2)已知该反应的△S＝198.9J mol﹣1 K﹣1，在下列哪些温度下反应能自发进行？　 　(填标号)；
A.25℃ B.125℃ C.225℃ D.325℃
焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响
ΔH ΔS ΔH－TΔS 反应情况
－ ＋ 永远是负值 在任何温度下过程均自发进行
＋ － 永远是正值 在任何温度下过程均非自发进行
＋ ＋ 低温为正高温为负 低温时非自发，高温时自发
－ － 低温为负高温为正 低温时自发，高温时非自发
1．自发过程
(1)含义
在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点
①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。
②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
2．化学反应方向
(1)判据
(2)一般规律：
①ΔH<0，ΔS>0的反应任何温度下都能自发进行；
②ΔH>0，ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行；
③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用。当ΔH<0，ΔS<0时低温下反应能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0时，高温下反应能自发进行。
说明：对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。
3．化学平衡状态的判断
(1)原则
“体系中一个变化的物理量到某一时刻不再变化”，这个物理量可作为平衡状态的“标志”。
(2)等速标志
v正＝v逆是化学平衡状态的本质特征，对于等速标志的理解，要注意以下两个方面的内容：
①用同一种物质来表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等。
②用不同种物质来表示反应速率时必须符合两方面：a.表示两个不同的方向；b.速率之比＝浓度的变化量之比＝物质的量的变化量之比＝化学计量数之比。
(3)浓度标志
反应混合物中各组分的浓度不变是平衡状态的宏观表现，可逆反应中各组分的物质的量、浓度、百分含量、气体的体积分数一定时，可逆反应达到平衡状态。
(4)混合气体的平均相对分子质量()标志
①当反应物与生成物均为气体时：对于反应前后气体分子数不等的反应，为定值可作为反应达到平衡状态的标志；对于反应前后气体分子数相等的反应，为定值不能作为反应达到平衡状态的标志。
②若有非气体参与，无论反应前后气体的分子数是否相等，为定值一定可作为反应达到平衡状态的标志。
(5)混合气体的密度(ρ)标志
①当反应物与生成物均为气体时：在恒容条件下，无论反应前后气体分子数是否相等，ρ为定值，不能作为反应达到平衡状态的标志；在恒压条件下，对于反应前后气体分子数相等的反应，ρ为定值，不能作为反应达到平衡状态的标志，对于反应前后气体分子数不等的反应，ρ为定值，可作为反应达到平衡状态的标志。
②当有非气体物质参与反应时：对于恒容体系，ρ为定值，可作为反应达到平衡状态的标志。
(6)混合气体的压强标志
因为恒容、恒温条件下，气体的物质的量n(g)越大则压强p就越大，则无论各成分是否均为气体，只需要考虑Δn(g)。对于Δn(g)＝0的反应，当p为定值时，不能作为反应达到平衡状态的标志；对于Δn(g)≠0的反应，当p为定值时，可作为反应达到平衡状态的标志。
题型一 焓变与熵变 化学反应方向的判断
1． 在常温常压下，下列属于自发过程的是( )
A．2C(s) + O2(g) = 2CO(g)
B．NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)
C．CH3COOH(l) = CH3COOH(s)
D．2Cr3＋(aq) + 3Cl2(aq) + 7H2O(l) = Cr2O72- (aq) + 6Cl-(aq)+14H＋(aq)
2． 下列说法正确的是( )
A．常温常压下，Na2CO3、CaCO3的溶解焓变相近，Na2CO3(s) 2Na+(aq)+CO32-(aq) ΔS1；CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq) ΔS2，则ΔS1＞ΔS2
B．NaCl(s)=NaCl (1) ΔS＜0
C．常温常压下，3O2(g)2O3 (g) ΔS＞0
D．常温常压下，2CO(g) C(s)+O2 (g) ΔS＞0
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＜0 B．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
4．25 ℃、1．01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)　ΔH=+109.8 kJ·mol-1，该反应能自发进行的原因是(　　 )
A．该反应是吸热反应 B．该反应是放热反应
C．该反应是熵减小的反应 D．该反应的熵增大效应大于能量效应
5．关于化学反应的方向说法合理的是( )
A．放热反应都是自发的
B．反应产物的分子数比反应物多，则该反应ΔS＞0
C．已知某反应的ΔH>0、ΔS＞0，则温度升高反应能自发进行
D．相同温度和压强下，一种给定的物质，其、均为定值
6．(2021 浙江6月选考)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( )
A．1molCH4(g)＜1molH2(g) B．1molH2O(g)＜2molH2O(g)
C．1molH2O(s)＞1molH2O(l) D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑)
7．(2020 江苏卷)反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应 、
B．该反应的平衡常数
C．高温下反应每生成1 mol Si需消耗
D．用E表示键能，该反应
8．相同的温度和压强下，有关下列两个反应的说法不正确的是( )
反应 ΔH/kJ/mol
MgCO3(s)MgO(s)＋CO2(g) 117.6 1 a
CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 177.9 1 b
注：①其中表示反应方程式中气体化学计量数差；
②ΔH-TΔS＜0的反应方向自发
A．因为相同，所以a与b大小相近
B．热分解温度：MgCO3(s)＞CaCO3(s)
C．a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]- S[CaO(s)]
D．两个反应在不同温度下的ΔH和都大于零
9．(2024·江西景德镇高三第一次质量检测联考)工业上一种处理硫化氢的反应为：CH4(g)+ 2H2S(g)CS2 (g)+ 4H2(g)，压强恒定条件下，进料比[]分别为a、b、c，反应中H2S的平衡转化率随温度变化情况如图所示，下列说法正确的是( )
A．上述反应中所有分子皆为非极性分子
B．该反应在任意温度下都可自发进行
C．当气体的总质量不再变化时，反应达到平衡状态
D．a＞b＞c
10．(2024·重庆渝中高三期中)丙烯氢甲酰化可用于合成正丁醛，但体系中会发生副反应，相关方程式如下：
主反应： CH2=CHCH3(g)+CO(g)+H2(g)=CH3CH2CH2CHO(g)(正丁醛) △H1=-123.8 kJ/mol
副反应CH2=CHCH3(g)+CO(g)+H2(g)=(CH3)2CH2CHO(g)( 异丁醛) △H2=-130.1k J/mol
CH2=CHCH3(g)+ H2(g)=CH3CH2CH3 △H3
若在一定温度下，向一个密闭恒容体系中三种原料气均投入1mol，平衡时丙烯的转化率为50%，，，下列说法正确的是( )
A．相同条件下，正丁醛更稳定
B．ΔH1＜0，ΔS1＜0主反应在高温条件下更有利于自发
C．平衡时， 正丁醛与异丁醛物质的量之比为x：(0.4-x)
D．平衡时，丙烷的物质的量会随x的变化而变化
11．(2023·浙江省模拟)用一种较活泼的金属把另一种金属从化合物中还原出来的方法称为金属热还原法。钠、镁、铝是常用的还原剂。一些常见的金属热还原反应如下：
序号 反应 △H/kJ/mol △S/J/(mol·K)
① 2Al(l) + 3BaO(s)=3Ba(g) +Al2O3(s) 487 207.53
② 2Al(s) + 3BaO(s)=3Ba(s)+Al2O3(s) 4 -15.70
③ Mg(l) + 2RbCl(s)=2Rb(g)+MgCl2(s) 381.77 223.06
④ 4Na(l)+TiCl4(g)=Ti(s)+4NaCl(s) -899.8 -291
下列说法不正确的是( )
A．反应①表明金属沸点：Al>Ba
B．对于反应：2Ba(s)+O2(g)=2BaO(s) △H1，4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H2，由反应②可以推出3△H1≈△H2
C．反应③说明金属活动性顺序：Mg>Rb
D．对于反应④：|△H|>>|T△S|说明焓变对该反应的自发性起主要影响作用
题型二 化学平衡状态
1．(2024·湖北省六校高考联盟高三联考)3H2 (g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+ CO2(g)在恒温恒容密闭容器中进行该反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是( )
A．相同时间内形成C-H键和H-H键的数目之比为2：1
B．相同时间内消耗一氧化碳和生成的二氧化碳的分子数目之比为3：1
C．v(CO)：v(H2)=1：1
D．体系内气体的密度保持不变
2．制水煤气的反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0，现将一定量的原料充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生反应，不能说明该反应达到化学平衡状态的是. ( )
A．CO与H2的物质的量之比不变 B．H2的体积分数不再发生变化
C．混合气体压强保持不变 D．混合气体的密度不变
3．一定温度下，反应N2O4(g) 2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是(　　)
A．①② B．②④ C．③④ D．①④
4．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒温下使其达到分解平衡NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，判断该分解反应已经达到化学平衡的是( )
A．2v(NH3)=v(CO2) B．密闭容器中混合气体的密度不变
C．密闭容器中混合气体平均分子量不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变
5．(2024·河南省南阳、洛阳等2地二十所名校高三联考)一定条件下向10L的恒容密闭容器中通入2molCO2，6molH2，在催化剂存在下发生反应：CO2 (g)+3H2(g)CH3OH (g)+ H2O(g) ΔH，经过10min时测得CO2的转化率与温度(T)的关系如图所示。下列分析中正确的是( )
A．a点处对应体系中：v正=v逆
B．与b点对应的反应，前10min内v(H2)=0.03mol·L-1·min-1
C．该反应的
D．当容器中气体密度保持不变时，表明该反应达到平衡状态
考点三 化学平衡常数
1．(2022 重庆卷，14)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1：NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa
反应2：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa
该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是( )
A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH3，再次平衡后，总压强增大
C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变
2．(2022 江苏卷，10)用尿素水解生成的NH3催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)+O2(g)+4NO(g)4N2(g)+6H2O(g)，下列说法正确的是( )
A．上述反应ΔS＜0
B．上述反应平衡常数
C．上述反应中消耗1molNH3，转移电子的数目为
D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
3．(2021 海南选择性考试，8)制备水煤气的反应C (s)＋H2O(l)CO(g)＋H2(g) △H＞0，下列说法正确的是( )
A．该反应
B．升高温度，反应速率增大
C．恒温下，增大总压，H2O(g)的平衡转化率不变
D．恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大
4．(2021·河北卷)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：①M+NX+Y；②M+NX+Z。反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2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图。下列说法错误的是(　　)。
A．0~30 min 时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8 mol·L-1·min-1
B．反应开始后，体系中Y 和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时 62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
5．(2021 全国乙卷，28)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：
(1)历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICl，从而错过了一种新元素的发现，该元素是_______。
(2)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时部分分解为BaCl2、Pt和Cl2，376.8℃时平衡常数Kp=1.0×104Pa2，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl6，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)，在376.8℃，碘蒸气初始压强为。376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa，则PIcl=_______ kPa，反应2ICl(g)I2(g) +Cl2(g)的平衡常数K=_______(列出计算式即可)。
(3)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数Kp。
2NO(g)+2ICl(g)2NOCl (g)+ I2(g) Kp1
2NOCl (g)2NO (g)+ Cl2(g) Kp2
得到和均为线性关系，如下图所示：
①由图可知，NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)
②反应2ICl(g)=I2(g) +Cl2(g)的K=_______(用Kp1、Kp2表示)：该反应的ΔH _______0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程_______。
(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为：
NOCl+→
+NOCl→2NO+Cl2
其中表示一个光子能量，表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要吸收_______mol光子。
6．(2021 广东选择性考试，18)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H1
b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2
c)CH4(g)C(s)+2H2(g) H3
d)2CO(g)CO2(g)+C(s) H4
e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) H5
(1)根据盖斯定律，反应a的 H1=_______(写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。
A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加
B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动
C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率
D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小
(3)一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行，其中，第_______步的正反应活化能最大。
(4)设K为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应a、c、e的ln K随(温度的倒数)的变化如图所示。
①反应a、c、e中，属于吸热反应的有_______(填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K=_______。
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2)：n(CH4)=1：1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程_______。
(5)CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_______。
“三段式法”解答化学平衡计算题
1．步骤
(1)写出涉及的可逆反应的化学方程式。
(2)找出起始量、转化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按“三段式”列出。
(3)根据问题建立相应的关系式进行计算。
2．模板
对于反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。
建立等式求解：(1)K＝
(2)c平(A)＝(mol·L－1)。
(3)α(A)平＝×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。
(4)φ(A)＝×100%。
(5)＝。
1．化学平衡常数
(1)概念：
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。
(2)表达式：对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，K＝。
实例：
化学方程式 平衡常数 关系式
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) K1＝ K2＝ (或K1) K3＝
N2(g)＋H2(g) NH3(g) K2＝
2NH3(g) N2(g)＋3H2(g) K3＝
(3)意义：
①K值越大，正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大。
②K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，吸热反应，升高温度，K增大，放热反应，升高温度，K减小。
2．平衡转化率
对于上例反应中A(g)的平衡转化率可表示为：
α(A)＝×100%{c0(A)代表A的初始浓度，c平(A)代表A的平衡浓度}。
题型一 化学平衡常数的概念及运用
1．常温常压下，O3溶于水产生的游离氧原子[O]有很强的杀菌消毒能力，发生的反应如下：
反应①：O3O2+[O] ΔH>0 平衡常数为K1
反应②：[O]+O32O2 ΔH<0 平衡常数为K2
总反应：2O33O2 ΔH<0 平衡常数为K
下列叙述正确的是( )
A．降低温度，K减小 B．K=K1+K2
C．增大压强，K2减小 D．适当升温，可提高消毒效率
2．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l) +Cl2(g)达到平衡时，下列说法错误的是( )
A．该反应的平衡常数K=c(Cl2)
B．将容器体积压缩为原来一半，当体系再次达到平衡时，Cl2的浓度增大
C．减小氯气浓度，平衡正向移动，平衡常数不变
D．温度升高该反应的化学平衡常数K增大
3．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(　　)
物质 X Y Z
起始浓度/(mol·L－1) 0.1 0.2 0
平衡浓度/(mol·L－1) 0.05 0.05 0.1
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
4．某温度下2 L密闭容器中3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示，下列说法正确的是(　　)
X Y W
n(起始状态)/mol 2 1 0
n(平衡状态)/mol 1 0.5 1．5
A．该温度下，此反应的平衡常数表达式是K＝
B．其他条件不变，升高温度，若W的体积分数减小，则此反应ΔH<0
C．其他条件不变，使用催化剂，正、逆反应速率和平衡常数均增大，平衡不移动
D．其他条件不变，当密闭容器中混合气体密度不变时，表明反应已达到平衡
5．(2024·河南平顶山高三第一次质量检测)氢能是绿色低碳，应用广泛的二次能源。目前制取氢气的方法之一是利用反应：CO(g)﹢H O(g)=CO2(g)+H (g)。在恒容密闭容器中，将6molCO和一定量的水蒸气混合加热到830℃，并达到平衡，此时该反应的平衡常数K为1.0.平衡后CO物质的量为4mol。下列说法正确的是( )
A．起始时H2O的物质的量为2mol
B．CO、H2O的转化率之比为2：1
C．升高温度，H2浓度减小，表明该反应是吸热反应
D．恒温下向平衡体系中再加入CO、H2O、CO2、H2各1mol，平衡向正反应方向移动
6．已知反应X(g)＋Y(g) R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4 s内v(X)＝0.005 mol/(L·s)。下列说法正确的是(　　)
温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
A.4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol/L
B.830 ℃达平衡时，X的转化率为80%
C.反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
D.1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g) X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
7．在3种不同条件下，分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(g)+B(g)2C(g) ΔH=QkJ/mol。相关条件和数据见下表：
实验编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
反应温度/℃ 700 700 750
达平衡时间/min 40 5 30
平衡时n(C)/mol 1.5 1.5 1
化学平衡常数 K1 K2 K3
下列说法正确的是( )
A．K1=K2B．升高温度能加快反应速率的原因是降低了反应的活化能
C．实验Ⅱ比实验Ⅰ达平衡所需时间小的可能原因是使用了催化剂
D．实验Ⅲ达平衡后，恒温下再向容器中通入1molA和1molC，平衡正向移动
8．(2024·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)一定温度下，将足量NH4NO3(s)加入含有催化剂的恒容密闭容器，发生下面两个反应：
反应1：NH4NO3(s)N2O (g)+ 2H2O(g) ΔH1＜0 KP1
反应2：NH4NO3(s)N2 (g)+ 2H2O(g)+1/2 O2(g) ΔH2＜0 KP2
测得平衡时容器中气体总压为，且p(N2)= p(N2O)。
下列说法不正确的是( )
A．当氧气的分压不变时，反应2达到化学平衡
B．平衡时，
C．该条件下，
D．维持其他条件不变，将容器体积扩充为，再次达到平衡后，c(H2O)：c(N2)=4：1
9．(2023·湘豫名校联考一轮复习诊断考试)已知，25℃时K2Cr2O7溶液中存在以下平衡：
①Cr2O72-(aq)+ H2O(l)2 CrO42-(aq)+2H+(aq) K1=3.27×10-15
②Cr2O72-(aq)+ H2O(l)2HCrO4-(aq) K2=3.0×10-2
③HCrO4-(aq) CrO42-(aq)+H+(aq) K3
25℃时，0.1mol/L K2Cr2O7溶液中，随pH的变化关系如图所示(，)。下列说法错误的是( )
A．0.1mol/L K2Cr2O7溶液中，加入少量的HI气体，c(CrO42-)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：c(K+)＞c(CrO42-)＞c(Cr2O72-)＞c(H+)
D．反应③的化学平衡常数
10．已知反应X(g)＋Y(g) R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4 s内v(X)＝0.005 mol/(L·s)。下列说法正确的是(　　)
温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200
平衡常数 1．7 1．1 1．0 0.6 0.4
A.4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol/L
B.830 ℃达平衡时，X的转化率为80%
C.反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
D.1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g)X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
题型二 化学反应速率常数
1．氨气去除NO的反应原理为：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH<0，反应速率与浓度之间存在如下关系：v正=k正·c4(NH3)·c6(NO)，v逆=k逆·c5(N2)·c6(H2O)，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。350℃时，在2L恒容密闭容器中，通入0.9molNH3(g)和1.2molNO(g)发生反应，保持温度不变，5min后反应达平衡，NO的转化率为50%。下列说法正确的是( )
A．用NH3表示的化学反应速率为0.06mol·L-1·min-1
B．350℃时，该反应的平衡常数为0.5
C．其他条件不变，往反应后的容器中再通入0.9molNH3(g)和1.2molNO(g)，重新达平衡时NO的体积分数增大
D．当温度改变为T°C时，若k正=k逆，则T>350
2．温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正=v(NO2)消耗=k正·c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆·c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是(　　)
容器 编号 物质的起始浓度(mol·L-1) 物质的平衡浓度(mol·L-1)
c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2)
Ⅰ 0.6 0 0 0.2
Ⅱ 0.3 0.5 0.2
Ⅲ 0 0.5 0.35
A．设K为该反应的化学平衡常数，则有K=
B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17
C．容器Ⅱ中起始时平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小
D．若改变温度为T2，且T2>T1，则k正∶k逆<0.8
3．硫酸工业中，将SO2氧化为SO3是生产工艺中的重要环节。在温度为T1条件下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0，实验测得：v正=k正·c2(SO2)·c(O2)，v逆=k逆·c2(SO3)。
容器编号 起始浓度/(mol·L-1) 平衡浓度/(mol·L-1)
c(SO2) c(O2) C(SO3) c(O2)
I 0.6 0.3 0 0.2
II 0.5 x 0.3
III 0.3 0.25 0.2
已知：k正、k逆为速率常数，仅受温度的影响。
下列说法错误的是( )
A．达到平衡时，平衡常数和速率常数的关系：
B．若容器II中达到平衡时=1，则x=0.85
C．容器III中达到平衡时，c(O2)<0.25mol·L-1
D．当温度升高为T2时，k正、k逆分别增大m倍和n倍，则m4．某温度时两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH＞0。实验测得：，，、为速率常数，只受温度影响。
容器编号 起始浓度 (mol/L) 平衡浓度(mol/L)
c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2)
Ⅰ 0.6 0 0 0.2
Ⅱ 0.6 0.1 0
下列说法不正确的是( )
A．升高温度，该反应的化学平衡常数增大
B．Ⅰ中NO2的平衡转化率约为66.7％
C．Ⅱ中达到平衡状态时，c(O2)＞0.2 mol·L 1
D．该反应的化学平衡常数可表示为
5．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 -4mol(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)
6．在密闭容器中充入1和1，在一定条件下发生反2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。实验测得，，(、为速率常数，只与温度有关)，下列说法错误的是( )
A．达到平衡后，仅升高温度，增大的倍数小于增大的倍数
B．若密闭容器(对应压强下)体积为1L，则b点
C．的物质的量浓度：b点点
D．逆反应速率：a点点
考点四 化学平衡的移动
1．(2023 北京卷，4)下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
A．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
B．密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
C．铁钉放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D．锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
2．(2023 山东卷，14) (双选)一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如下：
已知反应初始E的浓度为0.10mol L-1，TFAA的浓度为0.08mol L-1，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是( )
A．t1时刻，体系中有E存在
B．t2时刻，体系中无F存在
C．E和TFAA反应生成F的活化能很小
D．反应达平衡后，TFAA的浓度为0.08mol L-1
3．(2022 湖北省选择性考试，13)同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一、已知醛与H2O在酸催化下存在如下平衡：RCHO+H2ORCH(OH)2。据此推测，对羟基苯甲醛与10倍量的D218O在少量酸催化下反应，达到平衡后，下列化合物中含量最高的是( )
A． B．
C． D．
4．(2022 北京卷，12)某的多孔材料刚好可将N2O4 “固定”，实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3，如图所示：
己知：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0
下列说法不正确的是( )
A．气体温度升高后，不利于N2O4的固定
B．N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除
C．制备HNO3的原理为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
D．每制备0.4mol硝酸，转移电子数约为6.02×1022
5．(2022 海南省选择性考试，8)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，v正> v逆，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡转化率增大
6．(2022·浙江省6月选考，19)关于反应Cl2(g)＋H2O(l)HClO(aq)+ H+(aq)+ Cl-(aq) ΔH＜0，达到平衡后，下列说法不正确的是( )
A．升高温度，氯水中的c(HClO)减小
B．氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，c(HClO)增大
C．取氯水稀释，c(Cl-)/ c(HClO)增大
D．取两份氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度
7．(2021 湖南选择性考试)(双选)已知：A(g)+2B(g)3C(g)△H＜0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1mol A和3mol B发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．容器内压强不变，表明反应达到平衡
B．t2时改变的条件：向容器中加入C
C．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)＞φ(Ⅰ)
D．平衡常数K：K(Ⅱ)＜K(Ⅰ)
8．(2021 北京卷，10)已知2NO2(g)N2O4(g) △H<0。下列说法正确的是( )
A．1mol混合气体含有1molN原子
B．完全断开2molNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1molN2O4分子中的共价键所吸收的热量多
C．将气体体积压缩至一半，气体颜色变深是因为平衡发生了移动
D．将气体温度升高，气体颜色会变深
9．(2021 辽宁选择性考试)某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s)Y(s))+Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是( )
A．升高温度，若c(Z)增大，则ΔH＞0
B．加入一定量Z，达新平衡后m(Y)减小
C．加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后c(Z)增大
D．加入一定量氩气，平衡不移动
10．(2018 江苏卷)(双选)一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：
下列说法正确的是( )
A．v1< v2，c2< 2c1 B．K1> K3，p2> 2p3
C．v1< v3，α1(SO2 ) >α3(SO2 ) D．c2> 2c3，α2(SO3 )+α3(SO2 )<1
化学平衡图像题的解题流程
1．化学平衡的移动
平衡移动就是由一个“平衡状态→不平衡状态→新平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，平衡可能发生移动，如下所示：
2．化学平衡移动与化学反应速率的关系
v正>v逆，平衡向正反应方向移动；
v正＝v逆，反应达到平衡状态，不发生平衡移动 ；
v正3．影响化学平衡的因素
(1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：
改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向
浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动
压强(对有气体参加的反应) 反应前后气体体积改变 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动
减小压强 向气体分子总数增大的方向移动
反应前后气体体积不变 改变压强 平衡不移动
温度 升高温度 向吸热反应方向移动
降低温度 向放热反应方向移动
催化剂 同等程度改变v正、v逆，平衡不移动
(2)通过图像分析影响化学平衡移动的因素
某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0的正、逆反应速率的影响如图所示：
①加催化剂对反应速率影响的图像是C(填字母，下同)，平衡不移动。
②升高温度对反应速率影响的图像是A，平衡向逆反应方向移动。
③增大反应容器体积对反应速率影响的图像是D，平衡向逆反应方向移动。
④增大O2的浓度对反应速率影响的图像是B，平衡向正反应方向移动。
4．勒夏特列原理
如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。
题型一 影响化学平衡的因素
1．(2024·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考期中)只改变一个影响因素，下列关于化学平衡说法错误的是( )
A．平衡常数改变后，化学平衡一定发生移动
B．化学平衡移动后，平衡常数不一定改变
C．平衡正向移动，反应物的转化率一定增大
D．正反应速率大于逆反应速率，平衡一定正向移动
2．将等物质的量的N2、H2气体充入某密闭容器中，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新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(　　)
选项 改变条件 新平衡与原平衡比较
A 增大压强 N2的浓度一定变小
B 升高温度 N2的转化率变小
C 充入一定量H2 H2的转化率不变，N2的转化率变大
D 使用适当催化剂 NH3的体积分数增大
3．(2024·河南省六市重点中学高三调研考试)在体积均为2 L的恒温恒容密闭容器1、2中，同时充入1 mol Cl2(g)和1 mol PCl3(g)，初始反应温度不同的条件下发生反应：PCl3(g)＋Cl2(g) PCl5(g)。下列叙述错误的是( )
平衡时压强：容器1>容器2
B．初始反应温度：容器1>容器2
C．容器1中0～3 min内v(PCl3)=0.2 mol·L－1·min－1
D．容器2中达到平衡时PCl5产率为80％
4．一定温度下，在三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)
容器编号 温度(℃) 起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol)
CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
① 387 0.20 0.080 0.080
② 387 0.40
③ 207 0.20 0.090 0.090
下列说法正确的是( )
A．该反应的正反应为吸热反应
B．达到平衡时，容器①中的CH3OH体积分数比容器②中的小
C．若容器①中反应达到平衡时增大压强，则各物质浓度保持不变
D．若起始向容器①中充入CH3OH 0.10mol、CH3OCH3 0.10mol、H2O 0.10mol，则反应将向正反应方向进行
5．(2023·辽宁省抚顺市普通高中高三模拟)化学热泵技术作为一种高效环保的节能新技术一直以来广受关注，氨基甲酸铵可应用于化学热泵循环。将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)粉末置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：
温度(℃) 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0
平衡总压强() 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0
平衡气体总浓度() 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4
下列说法正确的是( )
A．该反应的△H＜0，该反应在较低温度下能自发进行
B．25℃时平衡常数的值K≈1.6×10-8
C．当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时说明该反应达到化学平衡状态
D．再加入少量NH2COONH4平衡正向移动
6．(2023·浙江省绍兴市高三二模)为了研究温度对苯催化加氢的影响，以检验新型镍催化剂的性能，该反应。采用相同的微型反应装置，压强为，氢气与苯的物质的量之比为6.5∶1。反应相同时间后取样分离出氢气后，分析成分得到的结果如下表：
温度/ 85 95 100 110～240 280 300 340
质量分数/％ 苯 96.05 91.55 80.85 1 23.35 36.90 72.37
环己烷 3.95 8.45 19.15 99 76.65 63.10 27.63
下列说法不正确的是( )
A．该催化剂反应最佳反应温度范围是110~240℃，因为催化剂的选择性和活性都比较高
B．280℃以上苯的转化率下降，可能因为温度上升，平衡逆向移动
C．在280~340℃范围内，适当延长反应时间可以提高苯的转化率
D．在85~100℃范围内，温度上升反应速率加快，因此苯的转化率上升
题型二 化学平衡图象
1．(2024·河南省部分名校高三联考)丙烯在催化剂上选择性还原NO的反应为。在三个2 L的恒容密闭容器中分别加入0.5 mol 和4.5 mol NO发生上述反应，实验测得三个容器中n(NO)随时间(t)的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．500℃条件下，曲线a所在的容器中使用了合适的催化剂
B．500℃条件下，20 min时达到平衡，则该容器中0~20min内用表示的平均反应速率为
C．正反应速率：
D．800℃条件下，混合气体的起始压强与平衡压强之比为90：91
2．(2024·河南省普高联考联盟高三测评)在催化剂、加热、加压条件下，乙烯与水反应生成乙醇，在特定条件下乙烯与水反应能生成甲醇。T℃时，在体积为1L的密闭容器中发生反应：CH2=CH2 (g)+2H2O(g)2CH3OH (g)，测得容器内物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．曲线c表示H2O(g)的浓度随时间的变化
B．从反应开始到3min时，H2O(g)的平均反应速率为0.2mol/(L·min)
C．3～5min，反应体系中存在v正(H2O)=v逆(CH3OH)
D．5min时，改变的反应条件可能是保持温度不变，缩小容器容积
3．(2024·山东烟台高三统考期中)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化：2SO2 (g)+ O2(g)2SO3(g)。为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．温度越高，反应速率越大
B．α=0.92的曲线可能代表平衡转化率
C．α越大，反应速率最大值对应温度越高
D．X、Y、Z三点比较，X点对应的温度是最佳生产温度
4．(2024·江苏南通海安高三期中)二氧化碳加氢合成二甲醚反应包括三个相互关联的反应过程：
反应Ⅰ 3H2 (g)+ CO2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH＝－49.01kJ·mol－1
反应Ⅱ 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+ H2O(g) ΔH＝－24.52kJ·mol－1
反应Ⅲ H2 (g)+ CO2(g)CO (g)+ H2O(g) ΔH＝+41.17kJ·mol－1
在压强30MPa，，不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性如图所示(选择性指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)：
下列说法正确的是( )
A．曲线A表示CH3OCH3的选择性
B．300℃时，生成CH3OCH3的CO2平衡转化率为3%
C．220~240℃间，升高温度，比值减小
D．为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的选择性，应选择低温、高压的反应条件
5．(2024·湖南衡阳衡南县第一次联考)工业上利用CO (g)和H2(g)在催化剂的作用下合成CH3OH(g) ，发生如下反应：CO (g)+2H2(g)CH3OH(g) 。现于一定条件下向的密闭容器中充入一定量的CO (g)和H2(g)发生反应，测得在不同压强下平衡体系中CO (g)的转化率随温度的变化情况如图所示。下列说法正确的是( )
A．ΔH＜0 ，p1＞p2
B．在T1、p1条件下，d→a的过程中，正、逆反应速率之间的关系：v正＜v逆
C．a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc的大小关系是Kb＞Ka＞Kc
D．b→c的过程，正反应速率变小，逆反应速率变大
6．(2024·江苏苏州高三期中)NiO-In2O3可协同催化CO2的氢化，体系中涉及以下两个反应：
反应1：3H2 (g)+ CO2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH＝－49.3kJ·mol－1
反应2： H2 (g)+ CO2(g)CO (g)+ H2O(g) ΔH＝+41.2kJ·mol－1
将一定比例的CO2、H2以一定流速通过催化剂，在一定温度下反应，CO2的转化率、CH3OH或CO的选择性［］与催化剂中NiO的质量分数的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．反应2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) ΔH= 90.5 kJ·mol－1
B．曲线Y表示CO2的转化率随催化剂中NiO的质量分数的变化
C．其他条件不变，催化剂中NiO的质量分数为1%时，CH3OH的产率最高
D．其他条件不变，NiO的质量分数从25%增加到50%，CH3OH的平衡选择性降低
7．(2024·江苏无锡高三教学质量调研测试)拥有中国自主知识产权的全球首套煤制乙醇工业化项目投产成功。某煤制乙醇过程表示如下：
过程a包括以下3个主要反应：
I．CH3COOCH3 (g)+ 2H2(g)= C2H5OH(g)+ CH3OH(g) ΔH1
Ⅱ．CH3COOCH3 (g)+ CH3OH(g)=CH3COOC2H5(g)+ CH3OH(g) ΔH2
Ⅲ．CH3COOCH3 (g)+ H2(g)= CH3CHO(g)+ CH3OH(g) ΔH3
相同时间内，测得乙酸甲酯转化率随温度的变化如图1所示，乙醇和乙酸乙酯的选择性[乙醇选择性]随温度的变化如图2所示。
下列说法不正确的是( )
A．205℃后反应Ⅲ开始发生反应
B．225～235℃，反应I处于平衡状态
C．温度可影响催化剂的选择性，从而影响目标产物乙醇的选择性
D．205℃时，CH3COOCH3起始物质的量为5mol，转化率为30%，则最终生成乙醇0.6mol
8．(2024·湖南省三湘名校联盟、湖湘名校联合体高三大联考)在两个容积均为4L的恒容密闭容器中，起始时均充入0.4mol乙苯，以温度、催化剂为实验条件变量，发生反应：(g) (g)+H2(g)。测得的结果如图所示。曲线Ⅱ、Ⅲ表示经过相同时间ts且未达到化学平衡时乙苯的转化率，下列说法正确的是( )
A．900℃时，无催化剂的容器中，ts内H2的平均反应速率为
B．1000℃时，有催化剂的容器中，延长反应时间乙苯的转化率可到达A点
C．1100℃时，曲线Ⅱ、Ⅲ几乎重合，可能是因为催化剂失活
D．其他条件不变时，升高温度或减小压强均能使平衡向右移动，均能使平衡常数K增大
9．(2024·江苏连云港高三教学质量调研)催化加氢制的反应体系中，发生的主要反应如下：
反应1：CO2(g)+ 3H2 (g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1＝－49.5kJ·mol－1
反应2：CO2(g)+H2 (g)CO (g)+ H2O(g) ΔH2＝+41.2kJ·mol－1
恒压下，将起始n(CO2 ) ：n( H2) =1：3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，测得出口处CO2的转化率及CH3OH和CO的选择性[]随温度的变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．曲线②表示CO的选择性
B．280℃时出口处CH3OH的物质的量浓度大于220℃时
C．一定温度下，增大可提高CO2平衡转化率
D．为提高CH3OH生产效率，需研发CO2转化率高和CH3OH选择性高的催化剂
10．(2024·湖南益阳高三联考)在恒容的密闭容器中，物质M和N发生如下反应：2M(g)＋N(g)2Q(g) ΔH，不同温度下保持其它条件不变，反应相同时间测得M的转化率与温度的关系如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下M的平衡转化率随温度的变化)。
下列说法正确的是( )
A．根据图像可知，该反应ΔH>0
B．X点的化学平衡常数等于Z点的化学平衡常数
C．图中Y点v正(M)：v逆(N)=2：1
D．图中Z点，不改变其它条件时，通过分离产物Q能提高化学反应速率
11．(2024·湖南长沙湖南师大附中高三月考)CO2催化加氢制甲醇中发生的反应有：
i.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1
ii.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2＞0
在恒温密闭容器中，维持压强和投料不变，将CO2和H2按一定流速通过反应器，相同时间后，CO2转化率和CH3OH选择性[x(CH3OH)=×100%]随温度变化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．某温度下，若是发生i反应，保持CO2和H2的投料比和压强不变，增大CO2和H2的通入量，平衡时CH3OH的体积分数增大
B．其他条件不变，若反应ⅱ生成的产物为CO(g)和H2O(l)，则△H2将变大
C．由图像可知，△H1一定小于0
D．236℃后的曲线变化趋势可能是由于反应i中催化剂失去活性而造成的
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专题07 化学反应速率与
化学平衡
2024
授课：×××
高考二轮复习讲练测
01
考情分析
02
网络建构
03
真题研析
04
核心提炼
目录
CONTENTS
05
题型特训
考点要求 考题统计 考情分析
物质的组成、性质、分类 2023**卷**题，**分
2022**卷**题，**分
2021**卷**题，**分 ……
传统文化中的性质与变化 2023**卷**题，**分
2022**卷**题，**分
2021**卷**题，**分
考情分析
考点要求
化学反应速率及影响因素
化学反应进行的方向与化学平衡状态
化学平衡常数
考题统计
2023辽宁卷12题，3分；
2022辽宁卷12题，3分；
2022浙江1月选考19题，2分；2022浙江6月选考20题，2分；
2022湖南卷12题，4分；
2021浙江6月选考20题，2分；2021 河北选择性考试11题，4分；
2021 辽宁选择性考试12题，3分
2022湖南卷14题，4分；
2022北京卷14题，3分；
2022河北卷11题，4分；
2021河北卷11题，4分；
2021浙江1月选考19题，2分；
2022浙江1月选考20题，2分；2022辽宁卷18(1)题，13分；
2022湖南卷17(1)题，14分；2021浙江6月选考17题，2分；
化学平衡的移动
2023北京卷4题，3分；
2023广东卷15题，4分；
2023山东卷14题，4分；
2021浙江6月选考29(1)题，10分；
2021 海南卷16(1)(2) 题，10分；
2022重庆卷14题，3分；2022江苏卷10题，3分；2021海南卷8题，2分；
2022海南卷8题，2分；
2022湖北卷13题，3分；
2022北京卷12题，3分；
2022浙江6月选考19题，2分；2021北京卷10题，3分；
2021辽宁卷11题，3分
考点要求 考题统计 考情分析
物质的组成、性质、分类 2023**卷**题，**分
2022**卷**题，**分
2021**卷**题，**分 ……
传统文化中的性质与变化 2023**卷**题，**分
2022**卷**题，**分
2021**卷**题，**分
考点要求 考情分析
【命题规律】
【命题预测】
考情分析
1.高中化学重要理论主干：化学反应速率与化学平衡，试题难度较大，以原理综合题型为主，将多个知识点组合在一起,客观上增加思维容量；
2.高考必考考点：平衡理论，在高考中占有相当重要的地位；
3.化学平衡是三大平衡体系(化学平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡)之首，这类题目难度较大，具有良好的区分度，选拔功能强。
1.预计2024年化学反应速率：一是考查化学反应速率图像问题；二是考查化学反应速率的影响因素；三是在填空题中综合考查；
2.化学反应进行的方向和限度：一是在选择题中某个选项考查可逆反应焓变和熵变的大小；二是考查化学平衡状态的判断；三是与化学平衡相结合考查化学平衡常数的应用等；
3.化学平衡移动：以图像或表格的形式为载体，考查平衡移动、化学平衡的计算、等效平衡、平衡图像等，常为选择题中的压轴题型，在填空题中会结合工农业生产考查平衡状态的判断、平衡图像、化学平衡常数等。
化学反应速率及影响因素
化学反应进行的方向与化学平衡状态
化学平衡常数
化学平衡的移动
选材热点如下：
1．安全与健康——人体必需的营养元素；重金属对人体的危害；食品添加剂；有关化学与健康方面的材料等。
2．环境保护新进展——“雾霾”的产生、危害和治理；工业“三废”和生活垃圾的处理；废电池对饮用水和土壤的污染；绿色化学在工农业生产中的导向作用等。
3．新能源的使用——新型的燃料电池、高能绿色电池；新能源开发利用的新进展。
4．新型无机非金属材料和有机高分子材料在社会、生活中的应用等。
5．涉及碳中和、碳达峰的知识。
网络建构
化学反应速率与化学平衡
化学反应速率
特点
影响因素
内因：反应物本身的性质（主要因素）
单位：mol L-1 S-1、mol L-1 min-1
外因
浓度（c）：增大反应物浓度，反应速率加快
对象：可逆反应
表达式：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，K=
化学平衡
化学反应进行的方向
表示方法：v(A)=
Δt
Δc(A)
压强（P）：有气体参加，增大压强，反应速率加快
温度（T）：升高温度，反应速率加快
催化剂：改变反应速率
其他：表面积大小、光、超声波、射线等
1.平均反应速率始终为正值
2.不同物质均可表示同一反应速率，所得数值不同，但含义相同
3.同反应同条件，各物质反应速率之比等于方程式中化学计量数之比
平衡特征：v正=v逆，各物质的浓度不再发生变化
影响因素
浓度（c）
压强（P）
温度（T）
影响规律：勒夏特列原理（平衡移动原理）
化学平衡计算：三段式（起始量、 变化量、平衡量）
化学平衡常数
cm(A)·cn(B)
cp(C)·cq(D)
影响因素：只与温度有关
应用：①判断可逆反应进行的程度；②判断可逆反应进行的方向；③求反应物的转化率
焓判断：体系能量降低的方向就是反应容易进行的方向
熵判断：体系熵增大的方向，就是反应容易进行的方向
ΔG=ΔH-TΔS
ΔG<0，自发
ΔG>0，非自发
01
化学反应速率及
影响因素
PART ONE
真题研析·规律探寻
1．(2023 辽宁省选择性考试，12)一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn (Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A．Mn (Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D．总反应为：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
C
先Mn(III)，后Mn(III)被消耗生成Mn(II)，Mn(III)能氧化H2C2O4
Mn(VII)的浓度为0后才开始生成Mn(II)
13min后反应速率会增大
H2C2O4弱酸，化学式保留
真题研析·规律探寻
2．(2022 河北省选择性考试，11) (双选)恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①X Y；②Y Z。反应①的速率 ，反应②的速率 ，式中为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的 曲线，图乙为反应①和②的曲线。下列说法错误的是( )
A．随c(X)的减小，反应①、②的速率均降低
B．体系中
C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D．温度低于T1时，总反应速率由反应②决定
AB
①随c(X)的减小而减小，②先增大后减小
Y：最大值之前v (X)= v (Y) +v(Z)；：最大值之后故v (X) + v (Y) = v(Z)
升温加快①速率，但幅度小于②，②随Y增大而增大
②为慢反应
真题研析·规律探寻
3．(2022 辽宁省选择性考试)某温度下，在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应2X(s) Y(g)+2Z(g)，有关数据如下：
下列说法错误的是( )
A．1 min时，Z的浓度大于0.02mol·L－1
B．2 min时，加入0.20molZ，此时
C．3 min时，Y的体积分数约为33.3%
D．5 min时，X的物质的量为1.4mol
时间段/ min 产物Z的平均生成速率/ mol·L－1·min－1
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
B
0~1 min内Z的平均生成速率大于0~2 min内的
三段式求解，V(正）>V(逆)
反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2
5 min：平衡状态2mol-0.6mol=1.4 mol
真题研析·规律探寻
4．(2022·浙江省1月选考，19)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
C
计算单位时间内的浓度变化
一氧化碳的瞬时速率
3v(B)=2v(X)
平衡状态与原来的平衡状态相同
真题研析·规律探寻
5．(2022·浙江省6月选考，20)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是( )
A．实验①，0~20min，v(N2)=1.00×10-5mol/(L·min)
B．实验②，60min时处于平衡状态，X≠0.40
C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
C
v(NH3)=2.00×10-5mol/(L·min)，v(N2)=0.5v(NH3)
x<0.4
反应速率没有增大
③先达到平衡状态，说明③的反应速率大
真题研析·规律探寻
6．(2021 浙江1月选考，19)取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I- 存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
下列说法不正确的是( )
A．反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况)
B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1
C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率
D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解
C
n(O2)=0.01mol，V=n·Vm=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL
v= c/t=0.20÷20=0.010mol·L-1·min-1
大于
I-在反应中起到催化的作用
真题研析·规律探寻
7．(2021 浙江6月选考，20)一定温度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：2N2O5 4NO2 +O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：
下列说法正确的是( )
A．600~1200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol·L－1·s－1
B．反应2220 s时，放出的O2体积为11.8L(标准状况)
C．反应达到平衡时，v正(N2O5)=2v逆(NO2)
D．推测上表中的x为3930
D
1.0×10-3 mol·L－1·s－1
1.176L
2v正(N2O5)=v逆(NO2)
2820+1110=3930
真题研析·规律探寻
8．(2021 河北选择性考试，11)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：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2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图，下列说法错误的是（ ）
A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8mol L-1 min-1
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
A
0.0025mol L-1 min-1
Y和Z的浓度之比等于速率之比
5÷（3+5）=62.5%
①化学反应速率较小，同体系中，活化能较小的化学反应速率较快
真题研析·规律探寻
9．(2021 辽宁选择性考试，12)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是( )
A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大
B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
C．条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1
D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min
B
曲线①②：催化剂浓度越大，反应所需要的时间更短
曲线①③：反应速率与降冰片烯浓度无关
（3-0）÷250=0.12 mol·L－1·min－1
125min÷2=62.5 min
核心提炼·考向探究
1．化学反应速率
注意事项
1.化学反应速率指平均速率不是某一刻的瞬时速率，且无论用反应物还是生成物表示均为正值。
2.同反应同条件下，可用不同物质表示反应速率，素质不同但意义相同。
3.不用固体或纯液体表示，将其浓度视为常数
4.mA(g)＋nB(g)=pC(g)＋qD(g)，v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q
含义
衡量化学反应快慢的物理量
计算公式
表示方法
单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加
实例
05
04
03
02
01
单位：mol L-1 S-1、mol L-1 min-1
表示方法：v(A)=
Δt
Δc(A)
密闭容器：合成氨：
开始c(N2)=8mol L-1，2min后，c(N2)=4mol L-1，则用N2表示反应速率为2.0mol L-1 min-1
核心提炼·考向探究
2．影响化学反应速率的因素
浓度（c）
增大反应物浓度，反应速率加快
压强（P）
有气体参加，增大压强，反应速率加快
温度（T）
升高温度，反应速率加快
催化剂
改变反应速率
其他
表面积大小、光、超声波、射线等
内因：主要因素：如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为：v(Mg)>v(Al)
外因
核心提炼·考向探究
3．有效碰撞理论
能够发生有效碰撞的分子
活化分子
E1：正反应的活化能
E3：使用催化剂时的活化能
E2：逆反应的活化能
反应热：E1－E2
活化能
活化分子之间能够引发化学反应的碰撞
有效碰撞
理论解释——有效碰撞理论
1
2
3
单位体积内分子总数增加，活化分子数增加，活化分子百分数不变
有
效
碰
撞
几
率
增
大
升高温度→
单位体积内分子总数不变，活化分子数增加，活化分子百分数增加
增
大
反
应
物
浓
度
催化剂
降低活化能
反应速率增大
增
大
气
体
压
强
核心提炼·考向探究
易错提醒
01
固体、纯液体
03
恒容压强
02
恒温压强
04
恒压压强
05
温度、催化剂
①气体反应物压强增大→浓度增大→速率加快。
②惰性气体总压强增大→各气体物质的量浓度不变→反应速率不变。
充入惰性气体→压强不变→体积增大→各物质浓度减小→反应速率减慢。
1.温度：对任何反应的速率都有影响
2.催化剂：同等程度改变正逆反应速率
浓度视为常数，用量不改变速率，
但固体颗粒的大小决定反应物接触面积的大小，会影响化学反应速率。
增大压强→体积缩小→浓度增大→化学反应速率加快。
题型特训·命题预测
题型一 化学反应速率及计算
A
1．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(s)+2B(g) 3C(g)+nD(g)，开始时A为4mol，B为6mol；5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.1 mol/(L·min)。下列说法错误的是( )A．前5min内用A表示的化学反应速率v(A)为0.1mol/(L·min)B．化学方程式中n值为1C．反应达到平衡时3v正(B)=2v逆(C)D．此反应在两种不同情况下的速率分别表示为：①v(B)=6 mol/(L·min)，②v(D)=4.5 mol/(L·min)，其中反应速率快的是②
题型特训·命题预测
2．(2023·浙江省宁波市镇海中学选考模拟)一定温度下，利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解反应：A(g) B (g)+2C(g)。体系的总压强p随时间t的变化如表所示：
下列说法不正确的是( )
A．100~150min，消耗A的平均速率为0.006KPa·min-1
B．其他条件不变，420min时向刚性容器中再充入少量A，反应速率比原420min时大
C．推测x为18.1
D．升高体系温度，不一定能加快反应速率
B
题型特训·命题预测
3．取50mL过氧化氢水溶液，在少量I-存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成c(H2O2)如下表：
下列说法正确的是( )
A．反应20min时，测得O2为224mL
B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.020mol·L-1·min-1
C．FeCl3溶液或MnO2粉末代替I-也可以催化H2O2分解
D．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率
C
题型特训·命题预测
4．在2L的密闭容器中投入CO2和H2在一定条件下发生反应：CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g)。在一定温度下，测得CO2的物质的量如下表
下列说法不正确的是( )
A．反应20min时，测得CH4体积为22.4L(标准状况)
B．20~40min，生成H2O(g)的平均速率为0.025mol·L-1·min-1
C．第15min时的瞬时速率大于第25min时的瞬时速率
D．第30min时反应到达平衡
D
题型特训·命题预测
1．在恒容密闭容器中发生反应：3CO(g)+Fe2O3(s) 3CO2(g)+2Fe(s)，
下列说法不正确的是( )
A．增加块状Fe2O3的量，反应速率加快
B．升高温度，反应速率加快
C．使用催化剂，反应速率增大
D．充入N2使压强增大，反应速率不变
A
题型二 化学反应速率的影响因素
题型特训·命题预测
2．(2024·广东省新高三摸底联考)氨基甲酸铵H2NCOONH4能用作磷化铝中间体，也能用于医药。在T℃时，将足量的H2NCOONH4固体置于真空恒容容器中，发生如下反应：H2NCOONH4(s) 2NH3(g)+ CO2(g)，经tmin达到平衡状态，平衡时体系的总浓度为c0 mol·L－1 。下列说法正确的是( )
A．当混合气体平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡状态
B．向平衡体系加入适量H2NCOONH4，c(CO2)增大
C．0~tmin内，平均反应速率为v(H2NCOONH4)为
D．向平衡体系中充入适量的CO2，逆反应速率增大
D
题型特训·命题预测
3．为探究CuSO4对H2O2分解是否有催化作用，分别取10mL30% H2O2 (约10 mol·L-1)于四支试管中，控制其它条件相同，进行实验获得如下表数据(氧气为标准状况下的体积)：
下列有关说法不正确的是( )
A．由以上实验数据可得Cu2+对H2O2分解一定有催化作用
B．温度低于40℃时，CuSO4对H2O2分解催化效率随温度升高而降低
C．实验③第1个2min H2O2的平均反应速率约为0.8mol·L-1·min-1
D．由实验④可得H2O2分解为放热反应
D
题型特训·命题预测
4．(2023·陕西省长安一中高三期中)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解2NH3(g) N2(g)+3H2(g)。测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是( )
A．实验①，0~20min，v(N2)=1.0×10-5 mol·L－1·min－1
B．实验②，60min时处于平衡状态，x<0.4
C．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
D．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D
题型特训·命题预测
5．选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素，所用试剂不合理的是( )
a．CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O (观察气泡产生的快慢)
b．S2O32-+2H+=S↓+SO2+H2O (观察浑浊产生的快慢)
C
题型特训·命题预测
6．某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化发生聚合反应：n 。在不同时刻测得反应物浓度与时间关系如下表：
下列说法正确的是( )
A．推测上表中的a＞2.10
B．若将钛杂环丁烷催化剂制成蜂窝形状可提高该反应的平衡转化率
C．105-155min，生成聚降冰片烯的平均速率为0.012mol·L-1·min-1
D．其他条件相同时，若将降冰片烯起始浓度减少为1.5mol/L，则该反应速率不变
D
题型特训·命题预测
7．(2024·河北邢台五岳高三联考)三氯乙烯(C2HCl3)是某市地下水中有机污染物的主要成分，研究显示，在该地下水中加入H2O2可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下：3H2O2+ C2HCl3 =2H2O+2CO2↑+3HCl。常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测得c(H2O2)随时间的变化如表所示：
已知：在反应体系中加入Fe2+，可提高反应速率。下列说法错误的是( )
A．Fe2+为该反应的催化剂
B．反应过程中可能产生O2
C．H2O2与CO2的空间结构相同
D．0~4 min内，v(H2O2)=0.125 mol·L-1·min-1
C
题型特训·命题预测
8．(2024·河南省普高联考高三测评)某研究性学习小组探究影响反应速率的因素及反应速率的大小，测得的实验数据如表所示(忽略溶液体积变化)，下列说法错误的是( )
A．实验①②探究温度对反应速率的影响
B．实验②④探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响
C．四组实验中实验②的反应速率最大
D．实验③完全反应需要tmin，平均反应速率v(Na2S2O3)= mol/(L min)
B
题型特训·命题预测
9．(2024·河北保定高三期中)某化学小组欲测定KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率，所用试剂为10 mL 0.1 mol·L-1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L-1NaHSO3溶液，所得实验数据如图所示。
已知：ClO3-+3HSO3- Cl-+3SO42-+3H+。
下列说法错误的是( )
A．该反应在3~7 min的化学反应速率约为v(Cl-)=0.0075 mol·L-1·min-1
B．酸性增强，总反应的反应速率减慢
C．该反应可能是放热反应
D．实验室可以利用该反应设计原电池
B
题型特训·命题预测
10．(2024·广东湛江高三毕业班调研考试)我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯【(COOCH3)2】催化加氢制乙二醇的技术难关，反应为(COOCH3)2 (g)+ 4H2(g) HOCH2CH2OH (g)+ 2CH3OH(g) ΔH。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(HOCH2CH2OH)和c(H2)随时间t的变化分别为曲线I和Ⅱ，反应温度为T2时，c(H2)随时间t的变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是( )
A．ΔH>0
B．a、b两时刻生成乙二醇的速率：v(a)=v(b)
C．在T2温度下，反应在0~t2内的平均速率为
D．其他条件相同，在T1温度下，起始时向该容器中充入一定量的氮气，则反应达到平衡的时间小于t1
C
02
化学反应进行的方向
与化学平衡状态
真题研析·规律探寻
1．(2022·浙江省1月选考，20)AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是( )
A．ΔH和ΔS均大于零
B．ΔH和ΔS均小于零
C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零
D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零
D
溶于水有的放热，有的吸热，对应ΔH可能大于零或小于零
固体转化为离子的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小关系：ΔS可能大于零或小于零
2．(2021 浙江6月选考，17)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( )A．1molCH4(g)＜1molH2(g)
B．1molH2O(g)＜2molH2O(g) C．1molH2O(s)＞1molH2O(l)
D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑)
真题研析·规律探寻
CH4(g)：原子总数多，摩尔质量大；熵值1molCH4(g)＞1molH2(g)
同状态，同物质，n越大，熵值越大
熵值关系为：S(g)＞S(l)＞S(s)
B
金刚石的微观结构更有序，熵值更低
3．(2022 辽宁省选择性考试，18节选)(13分)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为：
(1)合成氨反应在常温下___________(填“能”或“不能”)自发。
能
4．(2022 湖南选择性考试，17节选)(14分) (1)已知ΔG= ΔH-TΔS，ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔS随温度的变化。若ΔG＜0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600℃时，下列反应不能自发进行的是_______。
A．C(s)＋O2(g)=CO2(g) B．2C(s)＋O2(g)=2CO(g)C．TiO2 (s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋O2(g)D．TiO2 (s)＋C(s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋CO2(g)
真题研析·规律探寻
C
600℃时ΔG＜0，反应自发进行
ΔG＞0，反应不能自发进行
盖斯定律：①+③：其ΔG＜0，反应自发进行
①
②
③
④
600℃时ΔG＜0，反应自发进行
5．(2021 浙江6月选考，29节选)(10分)含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量SO2：Cu(s)＋2H2SO4(l)== CuSO4(s)＋SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝-11.9kJ·mol 1。判断该反应的自发性并说明理由_______。
真题研析·规律探寻
不同温度下都能自发，是因为ΔH＜0，ΔS＞0
6．(2021 湖南选择性考试，16节选)(10分)氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法Ⅰ.氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题：
(1)反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)△H＝　 　kJ mol﹣1；
(2)已知该反应的△S＝198.9J mol﹣1 K﹣1，在下列哪些温度下反应能自发进行？　 　(填标号)；
A.25℃ B.125℃ C.225℃ D.325℃
真题研析·规律探寻
+90.8
CD
△H＝2×(390.8kJ mol﹣1×3)﹣[(946kJ mol﹣1)+(436.0kJ mol﹣1×3)]＝+90.8kJ mol﹣1
△G＝△H﹣T△S＜0， △H＝+90.8kJ mol﹣1，△S＝198.9J mol﹣1 K﹣1 ，T>456.5k＝183.52℃
真题研析·规律探寻
01
ΔH：- ΔS：+ ΔH－TΔS<0
任何温度T：自发进行
02
ΔH：+ ΔS：- ΔH－TΔS>0
任何温度T：非自发进行
03
ΔH：+ ΔS：+ ΔH－TΔS
低T：非自发
高T：自发
04
ΔH：- ΔS：- ΔH－TΔS
低T：自发
高T：非自发
核心提炼·考向探究
概念：在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程
特点：①高能状态→低能状态(体系对外部做功或释放热量)
②有序转变→无序(无序体系更加稳定)。
自发过程
化学反应方向
判断
焓ΔH判断：ΔH<0，自发；ΔH>0，有些能自发（不全面）
熵ΔS判断：ΔS>0，自发；ΔS<0，有些能自发（不全面）
一般规律
①ΔH<0，ΔS>0：任何温度下都能自发进行；
②ΔH>0，ΔS<0：任何温度下都不能自发进行；
③ΔH<0，ΔS<0：低温下反应能自发进行；
④ΔH>0，ΔS>0：高温下反应能自发进行。
注意：气相反应，熵变ΔS的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。
核心提炼·考向探究
化
学
平
衡
状
态
的
判
断
原则：“体系中一个变化的物理量到某一时刻不再变化”，这个物理量可作为平衡状态的“标志”。
等速标志：v正＝v逆：①同物质：v生＝v消；②不同物质：a方向不同；b.v之比＝Δc之比＝Δn变化量之比＝化学计量数之比。
浓度标志：特征浓度不变；拓展各组分物质的量n、百分%含量、v%一定时，可逆反应达到平衡状态
混合气体的密度(ρ)标志：①均为气体，恒容，分子数不论，ρ定值，不能判断平衡；
②均为气体，恒压，分子数相等，ρ定值，不能判断平衡；
③均为气体，恒压，分子数不等，ρ定值，平衡；
④有非气体，恒容，分子数不论，ρ定值，平衡
混合气体的压强标志：恒容、恒温考虑Δn：
①Δn(g)＝0的反应，p定值，不能判断平衡；
②Δn(g)≠0的反应，p定值，平衡。
混合气体的平均相对分子质量(M)标志：①均为气体，分子数不相等，M定值，平衡；
②均为气体，分子数相等，M定值，不能判断平衡；
③有非气体，分子数不论，M定值，平衡。
题型特训·命题预测
A
题型一 焓变与熵变 化学反应方向的判断
1． 在常温常压下，下列属于自发过程的是( )A．2C(s) + O2(g) = 2CO(g)B．NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)C．CH3COOH(l) = CH3COOH(s)D．2Cr3＋(aq) + 3Cl2(aq) + 7H2O(l) = Cr2O72- (aq) + 6Cl-(aq)+14H＋(aq)
题型特训·命题预测
A
2． 下列说法正确的是( )A．常温常压下，Na2CO3、CaCO3的溶解焓变相近，
Na2CO3(s) 2Na+(aq)+CO32-(aq) ΔS1；
CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq) ΔS2，则ΔS1＞ΔS2 B．NaCl(s)=NaCl (1) ΔS＜0C．常温常压下，3O2(g) 2O3 (g) ΔS＞0D．常温常压下，2CO(g) C(s)+O2 (g) ΔS＞0
题型特训·命题预测
B
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＜0
B．2CO(g)=2C(s)+O2(g) ΔH>0C．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH＜0
D．CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) ΔH>0
4．25 ℃、1．01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)　ΔH=+109.8 kJ·mol-1，该反应能自发进行的原因是(　　 )A．该反应是吸热反应
B．该反应是放热反应C．该反应是熵减小的反应
D．该反应的熵增大效应大于能量效应
D
5．关于化学反应的方向说法合理的是( )A．放热反应都是自发的B．反应产物的分子数比反应物多，则该反应ΔS＞0C．已知某反应的ΔH>0、ΔS＞0，则温度升高反应能自发进行D．相同温度和压强下，一种给定的物质，其ΔH、ΔS均为定值
6．(2021 浙江6月选考)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( )A．1molCH4(g)＜1molH2(g) B．1molH2O(g)＜2molH2O(g) C．1molH2O(s)＞1molH2O(l) D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑)
题型特训·命题预测
C
B
7．(2020 江苏卷)反应 可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应 ΔH>0、ΔS<0
B．该反应的平衡常数
C．高温下反应每生成1 mol Si需消耗
D．用E表示键能，该反应
题型特训·命题预测
B
8．相同的温度和压强下，有关下列两个反应的说法不正确的是( )
注：①其中Δn表示反应方程式中气体化学计量数差；
②ΔH-TΔS＜0的反应方向自发
A．因为Δn相同，所以a与b大小相近
B．热分解温度：MgCO3(s)＞CaCO3(s)
C．a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]- S[CaO(s)]
D．两个反应在不同温度下的ΔH和Δn都大于零
题型特训·命题预测
B
9．(2024·江西景德镇高三第一次质量检测联考)工业上一种处理硫化氢的反应为：CH4(g)+ 2H2S(g) CS2 (g)+ 4H2(g)，压强恒定条件下，进料比[ ]分别为a、b、c，反应中H2S的平衡转化率随温度变化情况如图所示，下列说法正确的是( )
A．上述反应中所有分子皆为非极性分子
B．该反应在任意温度下都可自发进行
C．当气体的总质量不再变化时，反应达到平衡状态
D．a＞b＞c
题型特训·命题预测
D
10．(2024·重庆渝中高三期中)丙烯氢甲酰化可用于合成正丁醛，但体系中会发生副反应，相关方程式如下：
主反应： CH2=CHCH3(g)+CO(g)+H2(g)=CH3CH2CH2CHO(g)(正丁醛) △H1=-123.8 kJ/mol
副反应CH2=CHCH3(g)+CO(g)+H2(g)=(CH3)vCH2CHO(g)( 异丁醛) △H2=-130.1k J/mol
CH2=CHCH3(g)+ H2(g)=CH3CH2CH3 △H3
若在一定温度下，向一个密闭恒容体系中三种原料气均投入1mol，平衡时丙烯的转化率为50%，n(CO)=0.6mol，n(CH3CH2CH2CHO)=xmol，下列说法正确的是( )
A．相同条件下，正丁醛更稳定
B．ΔH1＜0，ΔS1＜0，主反应在高温条件下更有利于自发
C．平衡时， 正丁醛与异丁醛物质的量之比为x：(0.4-x)
D．平衡时，丙烷的物质的量会随x的变化而变化
题型特训·命题预测
C
11．(2023·浙江省模拟)用一种较活泼的金属把另一种金属从化合物中还原出来的方法称为金属热还原法。钠、镁、铝是常用的还原剂。一些常见的金属热还原反应如下：下列说法不正确的是( )
A．反应①表明金属沸点：Al>Ba
B．对于反应：2Ba(s)+O2(g)=2BaO(s) △H1，4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H2，由反应②可以推出3△H1≈△H2
C．反应③说明金属活动性顺序：Mg>Rb
D．对于反应④：|△H|>>|T△S|说明焓变对该反应的自发性起主要影响作用
题型特训·命题预测
C
1．(2024·湖北省六校高考联盟高三联考)3H2 (g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+ CO2(g)在恒温恒容密闭容器中进行该反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是( )
A．相同时间内形成C-H键和H-H键的数目之比为2：1
B．相同时间内消耗一氧化碳和生成的二氧化碳的分子数目之比为3：1
C．v(CO)：v(H2)=1：1
D．体系内气体的密度保持不变
题型特训·命题预测
A
题型二 化学平衡状态
2．制水煤气的反应为C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) ΔH>0，现将一定量的原料充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生反应，不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A．CO与H2的物质的量之比不变
B．H2的体积分数不再发生变化
C．混合气体压强保持不变
D．混合气体的密度不变
题型特训·命题预测
A
题型特训·命题预测
D
3．一定温度下，反应N2O4(g) 2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 molN2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是(　　)
A．①② B．②④ C．③④ D．①④
4．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒温下使其达到分解平衡NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g)，判断该分解反应已经达到化学平衡的是( )
A．2v(NH3)=v(CO2)
B．密闭容器中混合气体的密度不变
C．密闭容器中混合气体平均分子量不变
D．密闭容器中氨气的体积分数不变
题型特训·命题预测
B
5．(2024·河南省南阳、洛阳等2地二十所名校高三联考)一定条件下向10L的恒容密闭容器中通入2molCO2，6molH2，在催化剂存在下发生反应：CO2 (g)+3H2(g) CH3OH (g)+ H2O(g) ΔH，经过10min时测得CO2的转化率与温度(T)的关系如图所示。下列分析中正确的是( )
A．a点处对应体系中：v正=v逆
B．与b点对应的反应，前10min内v(H2)=0.03mol·L-1·min-1
C．该反应的ΔH>0
D．当容器中气体密度保持不变时，表明该反应达到平衡状态
题型特训·命题预测
B
03
化学平衡常数
真题研析·规律探寻
1．(2022 重庆卷，14)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1：NH4HCO3(s) NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa
反应2：2NaHCO3(s) Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p1=4×103Pa
该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是( )
A．反应2的平衡常数为4×106Pa2
B．通入NH3，再次平衡后，总压强增大
C．平衡后总压强为4.32×105Pa
D．缩小体积，再次平衡后总压强不变
B
总压强不变
平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变，再次平衡后总压强不变
真题研析·规律探寻
2．(2022 江苏卷，10)用尿素水解生成的NH3催化还原NO，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)+O2(g)+4NO(g) 4N2(g)+6H2O(g)，下列说法正确的是( )
A．上述反应ΔS＜0
B．上述反应平衡常数
C．上述反应中消耗1molNH3，转移电子的数目为
D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
△S＞0
生成物比反应物
3×6.02×1023
尿素水解生成的氨气过量，空气污染程度增大
B
3．(2021 海南选择性考试，8)制备水煤气的反应C(s)＋H2O(l) CO(g)＋H2(g) △H＞0，下列说法正确的是( )
A．该反应ΔS＜0
B．升高温度，反应速率增大
C．恒温下，增大总压，H2O(g)的平衡转化率不变
D．恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大
真题研析·规律探寻
B
△S＞0
升高温度，物质内能增加，分子运动速率加快，有效碰撞次数增加，反应速率增大
逆反应方向移动，平衡转化率减小
平衡常数不变
4．(2021·河北卷)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：①M+N X+Y；②M+N X+Z。反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2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图。下列说法错误的是(　　)。
A．0~30 min 时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8 mol·L-1·min-1
B．反应开始后，体系中Y 和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时 62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
真题研析·规律探寻
A
=0.0025 mol·L-1·min-1
k1、k2为速率常数，该比值保持不变
5÷（3+5）=62.5%
同体系，活化能较小的化学反应速率较快
5．(2021 全国乙卷，28)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：
(1)历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICl，从而错过了一种新元素的发现，该元素是_______。
(2)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时部分分解为BaCl2、Pt和Cl2，376.8℃时平衡常数Kp=1.0×104Pa2，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl6，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)，在376.8℃，碘蒸气初始压强为20.0kPa。376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa，则PIcl=_______ kPa，反应2ICl(g)=I2(g) +Cl2(g)的平衡常数K=_______(列出计算式即可)。
真题研析·规律探寻
24.8
溴(或Br)
5．(2021 全国乙卷，28)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：
(3)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数Kp。
2NO(g)+2ICl(g) 2NOCl (g)+ I2(g) Kp1
2NOCl (g) 2NO (g)+ Cl2(g) Kp2
得到和均为线性关系，如下图所示：①由图可知，NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)
②反应2ICl(g)=I2(g) +Cl2(g)的K=__________(用Kp1、Kp2表示)：该反应的ΔH _______0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程_______。
(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为：
NOCl+hv→NOCl*
NOCl*+NOCl→2NO+Cl2
其中hv表示一个光子能量，NOCl*表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要吸收_______mol光子。
真题研析·规律探寻
大于
0.5
Kp1·Kp2
大于
设T/＞T，即 ，由图可知：
，由图可知：
，即 ，因此该反应正反应为吸热反应，即ΔH大于0
Kp1·Kp2
6．(2021 广东选择性考试，18)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：a)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) H1b)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2c)CH4(g) C(s)+2H2(g) H3d)2CO(g) CO2(g)+C(s) H4e)CO(g)+H2(g) H2O(g)+C(s) H5(1)根据盖斯定律，反应a的 H1=______________________(写出一个代数式即可)。(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小(3)一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行，其中，第_______步的正反应活化能最大。
真题研析·规律探寻
4
H2+ H3- H5或 H3- H4
AD
4
(4)设K 为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应a、c、e的ln K 随 (温度的倒数)的变化如图所示.
①反应a、c、e中，属于吸热反应的有_______(填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K =_______。
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2)：n(CH4)=1：1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程_______。
(5)CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_______。
真题研析·规律探寻
68%
ac
做冷冻剂
真题研析·规律探寻
令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L
1.c平(A)=（a-mx)÷V
2.α(A)平=mx÷a×100%
3.α(A)∶α(B)＝ mb ∶ na
4.φ(A)＝（a-mx)÷[a+b+(p+q-m-n)x]×100%
5.P(平）÷P（始）=[a+b+(p+q-m-n)x]÷（a+b）
1.可逆反应
2.起始量、转化量、平衡量
3.关系式
三段式
1
2
3
核心提炼·考向探究
化学平衡常数
平衡转化率
意义：①K值越大，正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大
②K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，吸热反应，升高温度，K增大，放热反应，升高温度，K减小。
表达式：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g) K＝
概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。
α(A)＝（c0A-c平A）÷c0A×100%
1．化学平衡常数
cm(A)·cn(B)
cp(C)·cq(D)
实例：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，K=
c(N2)·c3(H2)
c2(NH3)
题型特训·命题预测
1．常温常压下，O3溶于水产生的游离氧原子[O]有很强的杀菌消毒能力，发生的反应如下：
反应①：O3 O2+[O] ΔH>0 平衡常数为K1
反应②：[O]+O3 2O2 ΔH<0 平衡常数为K2
总反应：2O3 3O2 ΔH<0 平衡常数为K
下列叙述正确的是( )
A．降低温度，K减小 B．K=K1+K2
C．增大压强，K2减小 D．适当升温，可提高消毒效率
D
题型一 化学平衡常数的概念及运用
题型特训·命题预测
2．一定温度下，反应MgCl2(l) Mg(l) +Cl2(g)达到平衡时，下列说法错误的是( )
A．该反应的平衡常数K=c(Cl2)
B．将容器体积压缩为原来一半，当体系再次达到平衡时，Cl2的浓度增大
C．减小氯气浓度，平衡正向移动，平衡常数不变
D．温度升高该反应的化学平衡常数K增大
B
题型特训·命题预测
3．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＋3Y 2Z，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
C
题型特训·命题预测
4．某温度下2 L密闭容器中3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示，下列说法正确的是(　　)
A．该温度下，此反应的平衡常数表达式是K＝
B．其他条件不变，升高温度，若W的体积分数减小，则此反应ΔH<0
C．其他条件不变，使用催化剂，正、逆反应速率和平衡常数均增大，平衡不移动
D．其他条件不变，当密闭容器中混合气体密度不变时，表明反应已达到平衡
B
题型特训·命题预测
D
5．(2024·河南平顶山高三第一次质量检测)氢能是绿色低碳，应用广泛的二次能源。目前制取氢气的方法之一是利用反应：CO(g)﹢H O(g)=CO2(g)+H (g)。在恒容密闭容器中，将6molCO和一定量的水蒸气混合加热到830℃，并达到平衡，此时该反应的平衡常数K为1.0.平衡后CO物质的量为4mol。下列说法正确的是( )A．起始时H2O的物质的量为2molB．CO、H2O的转化率之比为2：1C．升高温度，H2浓度减小，表明该反应是吸热反应D．恒温下向平衡体系中再加入CO、H2O、CO2、H2各1mol，平衡向正反应方向移动
6．已知反应X(g)＋Y(g) R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4 s内v(X)＝0.005 mol/(L·s)。下列说法正确的是(　　)
A.4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol/L
B.830 ℃达平衡时，X的转化率为80%
C.反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
D.1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g) X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
题型特训·命题预测
B
7．在3种不同条件下，分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH=QkJ/mol。相关条件和数据见下表：
下列说法正确的是( )
A．K1=K2B．升高温度能加快反应速率的原因是降低了反应的活化能
C．实验Ⅱ比实验Ⅰ达平衡所需时间小的可能原因是使用了催化剂
D．实验Ⅲ达平衡后，恒温下再向容器中通入1molA和1molC，平衡正向移动
题型特训·命题预测
C
8．(2024·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)一定温度下，将足量NH4NO3(s)加入含有催化剂的1L恒容密闭容器，发生下面两个反应：
反应1：NH4NO3(s) N2O (g)+ 2H2O(g) ΔH1＜0 KP1
反应2：NH4NO3(s) N2 (g)+ 2H2O(g)+1/2 O2(g) ΔH2＜0 KP2
测得平衡时容器中气体总压为39kpa，且p(N2)= p(N2O)。
下列说法不正确的是( )
A．当氧气的分压不变时，反应2达到化学平衡
B．平衡时，
C．该条件下，
D．维持其他条件不变，将容器体积扩充为2L，再次达到平衡后，c(H2O)：c(N2)=4：1
题型特训·命题预测
B
9．(2023·湘豫名校联考一轮复习诊断考试)已知，25℃时K2Cr2O7溶液中存在以下平衡：
①Cr2O72-(aq)+ H2O(l) 2 CrO42-(aq)+2H+(aq) K1=3.27×10-15
②Cr2O72-(aq)+ H2O(l) 2HCrO4-(aq) K2=3.0×10-2
③HCrO4-(aq) CrO42-(aq)+H+(aq) K3
25℃时，0.1mol/L K2Cr2O7溶液中， 随pH的变化关系如图所示( ， )。下列说法错误的是( )
A．0.1mol/L K2Cr2O7溶液中，加入少量的HI气体，c(CrO42-)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：c(K+)＞c(CrO42-)＞c(Cr2O72-)＞c(H+)
D．反应③的化学平衡常数
题型特训·命题预测
A
10．已知反应X(g)＋Y(g) R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4 s内v(X)＝0.005 mol/(L·s)。下列说法正确的是(　　)
A.4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol/L
B.830 ℃达平衡时，X的转化率为80%
C.反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
D.1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g) X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
题型特训·命题预测
B
1．氨气去除NO的反应原理为：4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g) ΔH<0，反应速率与浓度之间存在如下关系：v正=k正·c4(NH3)·c6(NO)，v逆=k逆·c5(N2)·c6(H2O)，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。350℃时，在2L恒容密闭容器中，通入0.9molNH3(g)和1.2molNO(g)发生反应，保持温度不变，5min后反应达平衡，NO的转化率为50%。下列说法正确的是( )A．用NH3表示的化学反应速率为0.06mol·L-1·min-1B．350℃时，该反应的平衡常数为0.5C．其他条件不变，往反应后的容器中再通入0.9molNH3(g)和1.2molNO(g)，重新达平衡时NO的体积分数增大D．当温度改变为T°C时，若k正=k逆，则T>350
题型特训·命题预测
C
题型二 化学反应速率常数
题型特训·命题预测
2．温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正=v(NO2)消耗=k正·c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆·c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是(　　)
A．设K为该反应的化学平衡常数，则有B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17C．容器Ⅱ中起始时平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小D．若改变温度为T2，且T2>T1，则k正∶k逆<0.8
C
题型特训·命题预测
C
3．硫酸工业中，将SO2氧化为SO3是生产工艺中的重要环节。在温度为T1条件下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2SO2(g)+O2(g ) 2SO3(g)ΔH<0，实验测得：v正=k正·c2(SO2)·c(O2)，v逆=k逆·c2(SO3)。已知：k正、k逆为速率常数，仅受温度的影响。下列说法错误的是( )
A．达到平衡时，平衡常数和速率常数的关系：B．若容器II中达到平衡时= 1，则x=0.85C．容器III中达到平衡时，c(O2)<0.25mol·L-1D．当温度升高为T2时，k正、k逆分别增大m倍和n倍，则m4．某温度时两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH＞0。实验测得： ， ， 、 为速率常数，只受温度影响。
下列说法不正确的是( )
A．升高温度，该反应的化学平衡常数增大
B．Ⅰ中NO2的平衡转化率约为66.7％
C．Ⅱ中达到平衡状态时，c(O2)＞0.2 mol·L 1
D．该反应的化学平衡常数可表示为
题型特训·命题预测
C
5．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 -4mol/(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)
题型特训·命题预测
C
6．在密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定条件下发生反2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)，测得NO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。实验测得 ，V逆= ，( k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，下列说法错误的是( )
A．达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数小于k逆增大的倍数
B．若密闭容器(p1对应压强下)体积为1L，则b点
C．NO的物质的量浓度：b点>a点
D．逆反应速率：a点>c点
题型特训·命题预测
B
04
化学平衡的移动
真题研析·规律探寻
1．(2023 北京卷，4)下列事实能用平衡移动原理解释的是( )
A．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
B．密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
C．铁钉放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D．锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
B
催化加加快反应速率，平衡不移动
放热反应，升温平衡逆向移动
钝化后加热氧化膜溶解，铁与浓硝酸生成红棕色气体NO2
原电池
真题研析·规律探寻
2．(2023 山东卷，14) (双选)一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如下：
已知反应初始E的浓度为0.10mol L-1，TFAA的浓度为0.08mol L-1，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是( )
A．t1时刻，体系中有E存在
B．t2时刻，体系中无F存在
C．E和TFAA反应生成F的活化能很小
D．反应达平衡后，TFAA的浓度为0.08mol L-1
AC
参加反应E的浓度小于0.1 mol L-1
有F存在
E和TFAA生成F的反应速率快，反应的活化能很小
可逆反应，TFAA的浓度一定小于0.08mol L-1
真题研析·规律探寻
3．(2022 湖北省选择性考试，13)同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一、已知醛与H2O在酸催化下存在如下平衡：RCHO+H2O RCH(OH)2。据此推测，对羟基苯甲醛与10倍量的D218O在少量酸催化下反应，达到平衡后，下列化合物中含量最高的是( )
A．
B．
C．
D．
D
苯环上的羟基不发生反应
醛基中的碳氧双键与D218O发生加成反应
醛基碳原子上会连接两个羟基(分别为-OD，-18OD)
两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定，会脱水，得到醛基
真题研析·规律探寻
4．(2022 北京卷，12)某的多孔材料MOFs刚好可将N2O4 “固定”，实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3，如图所示：
己知：2NO2(g) N2O4(g) ΔH＜0
下列说法不正确的是( )
A．气体温度升高后，不利于N2O4的固定
B．N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除
C．制备HNO3的原理为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
D．每制备0.4mol硝酸，转移电子数约为6.02×1022
D
平衡向逆反应方向移动
平衡正移，二氧化氮的浓度减小
被固定后的四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸
2.408×1023
真题研析·规律探寻
5．(2022 海南省选择性考试，8)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，v正> v逆，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g)，CH2=CH2(g)的平衡转化率增大
C
催化剂不影响化学平衡状态
温度不变，平衡常数不变
平衡向正反应方向移动，平衡转化率减小
生成物浓度增加，平衡正移
真题研析·规律探寻
6．(2022·浙江省6月选考，19)关于反应Cl2(g)＋H2O(l) HClO(aq)+ H+(aq)+ Cl-(aq) ΔH＜0，达到平衡后，下列说法不正确的是( )
A．升高温度，氯水中的c(HClO)减小
B．氯水中加入少量醋酸钠固体，上述平衡正向移动，c(HClO)增大
C．取氯水稀释，c(Cl-)/ c(HClO)增大
D．取两份氯水，分别滴加AgNO3溶液和淀粉KI溶液，若前者有白色沉淀，后者溶液变蓝色，可以证明上述反应存在限度
D
平衡正向移动，c(HClO)减小
醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子，氢离子浓度减小
稀释促进了HClO的电离，使c(HClO)减少更多
氯气和次氯酸都有强氧化性
真题研析·规律探寻
7．(2021 湖南选择性考试)(双选)已知：A(g)+2B(g) 3C(g)△H＜0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1mol A和3mol B发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．容器内压强不变，表明反应达到平衡
B．t2时改变的条件：向容器中加入C
C．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)＞φ(Ⅰ)
D．平衡常数K：K(Ⅱ)＜K(Ⅰ)
BC
气体体积不变的反应，的物质的量不变，压强不变，不能判定平衡状态
正反应速率瞬间不变，再增大
平衡逆向移动
K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)
真题研析·规律探寻
8．(2021 北京卷，10)已知2NO2(g) N2O4(g) △H<0。下列说法正确的是( )
A．1mol混合气体含有1molN原子
B．完全断开2molNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1molN2O4分子中的共价键所吸收的热量多
C．将气体体积压缩至一半，气体颜色变深是因为平衡发生了移动
D．将气体温度升高，气体颜色会变深
D
可逆反应
少
体积减小，浓度变大引起
温度升高，平衡逆向移动，颜色加深
真题研析·规律探寻
9．(2021 辽宁选择性考试)某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s) Y(s))+Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是( )
A．升高温度，若c(Z)增大，则ΔH＞0
B．加入一定量Z，达新平衡后m(Y)减小
C．加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后c(Z)增大
D．加入一定量氩气，平衡不移动
C
升高温度，化学平衡向着吸热反应方向移动
Z的浓度增大，平衡逆向移动
新平衡后c(Z)不变
正、逆反应速率不变
下列说法正确的是( )A．v1< v2，c2< 2c1
B．K1> K3，p2> 2p3C．v1< v3，α1(SO2 ) >α3(SO2 )
D．c2> 2c3，α2(SO3 )+α3(SO2 )<1
真题研析·规律探寻
10．(2018 江苏卷)(双选)一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：
CD
K3υ2>υ1，c2>2c1
c2>2c1，c32c3，
α1(SO2)+α2(SO3)<1，α3(SO2)<α1(SO2)，则α2(SO3)+α3(SO2)<1
真题研析·规律探寻
化学平衡图像题的解题流程
分析已达平衡的可逆反应特点
看图像
做判断
想规律
1.各物质状态
2.总n是增大还是减小
3.反应是吸热还是放热
1.看面
2.看线
3.看点
4.看辅助线
5.看量的变化
联想外界条件对化学反应速率和平衡的影响因素
根据图像按题目要求做判断
核心提炼·考向探究
1．化学平衡的移动
“平衡状态→不平衡状态→新平衡状态”：改变条件，平衡可发生移动
化学平衡移动与化学反应速率的关系：
v正>v逆：平衡向正反应方向移动
v正=v逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动
v正影响化学平衡的因素
浓度（c）
压强（P）
温度（T）
催化剂：同等程度改变v正、v逆，平衡不移动
增大反应物浓度或减小生成物浓度→
正移
减小反应物浓度或增大生成物浓度→
逆移
反应前后气体体积改变→增大压强→
向气体分子总数减小的方向移动
反应前后气体体积改变→减小压强→
向气体分子总数增大的方向移动
反应前后气体体积不变→改变压强→
平衡不移动
升高温度→
向吸热反应方向移动
降低温度→
向放热反应方向移动
勒夏特列原理：如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强、以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动
核心提炼·考向探究
2．图像分析影响化学平衡移动的因素
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH<0
④增大O2的浓度对反应速率影响的图像是B，平衡向正反应方向移动。
①加催化剂对反应速率影响的图像是C(填字母，下同)，平衡不移动。
②升高温度对反应速率影响的图像是A，平衡向逆反应方向移动。
③增大反应容器体积对反应速率影响的图像是D，平衡向逆反应方向移动。
①加催化剂对反应速率影响的图像是C(填字母，下同)，平衡不移动。
题型特训·命题预测
1．(2024·重庆沙坪坝·高三重庆八中校考期中)只改变一个影响因素，下列关于化学平衡说法错误的是( )
A．平衡常数改变后，化学平衡一定发生移动
B．化学平衡移动后，平衡常数不一定改变
C．平衡正向移动，反应物的转化率一定增大
D．正反应速率大于逆反应速率，平衡一定正向移动
C
题型一 影响化学平衡的因素
题型特训·命题预测
2．将等物质的量的N2、H2气体充入某密闭容器中，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新的平衡时，下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(　　)
B
题型特训·命题预测
3．(2024·河南省六市重点中学高三调研考试)在体积均为2 L的恒温恒容密闭容器1、2中，同时充入1 mol Cl2(g)和1 mol PCl3(g)，初始反应温度不同的条件下发生反应：PCl3(g)＋Cl2(g) PCl5(g)。下列叙述错误的是( )
A．平衡时压强：容器1>容器2
B．B．初始反应温度：容器1>容器2
C．容器1中0～3 min内v(PCl3)=0.2 mol·L－1·min－1
D．容器2中达到平衡时PCl5产率为80％
C
题型特训·命题预测
4． 一定温度下，在三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)
下列说法正确的是( )
A．该反应的正反应为吸热反应
B．达到平衡时，容器①中的CH3OH体积分数比容器②中的小
C．若容器①中反应达到平衡时增大压强，则各物质浓度保持不变
D．若起始向容器①中充入CH3OH 0.10mol、CH3OCH3 0.10mol、H2O 0.10mol，则反应将向正反应方向进行
D
5．(2023·辽宁省抚顺市普通高中高三模拟)化学热泵技术作为一种高效环保的节能新技术一直以来广受关注，氨基甲酸铵可应用于化学热泵循环。将一定量纯净的氨基甲酸铵(NH2COONH4)粉末置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s) 2NH3(g)＋CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：下列说法正确的是( )
A．该反应的△H＜0，该反应在较低温度下能自发进行B．25℃时平衡常数的值K≈1.6×10-8C．当密闭容器中二氧化碳的体积分数不变时说明该反应达到化学平衡状态D．再加入少量NH2COONH4平衡正向移动
题型特训·命题预测
B
题型特训·命题预测
6．(2023·浙江省绍兴市高三二模)为了研究温度对苯催化加氢的影响，以检验新型镍催化剂的性能，该反应△H>0。采用相同的微型反应装置，压强为0.78Mpa，氢气与苯的物质的量之比为6.5∶1。反应相同时间后取样分离出氢气后，分析成分得到的结果如下表：
下列说法不正确的是( )
A．该催化剂反应最佳反应温度范围是110~240℃，因为催化剂的选择性和活性都比较高
B．280℃以上苯的转化率下降，可能因为温度上升，平衡逆向移动
C．在280~340℃范围内，适当延长反应时间可以提高苯的转化率
D．在85~100℃范围内，温度上升反应速率加快，因此苯的转化率上升
B
1．(2024·河南省部分名校高三联考)丙烯在催化剂上选择性还原NO的反应为
。在三个2 L的恒容密闭容器中分别加入0.5 molC3H6 和4.5 mol NO发生上述反应，实验测得三个容器中n(NO)随时间(t)的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．500℃条件下，曲线a所在的容器中使用了合适的催化剂
B．500℃条件下，20 min时达到平衡，则该容器中0~20min内用N2表示的平均反应速率为
C．正反应速率：
D．800℃条件下，混合气体的起始压强与平衡压强之比为90：91
题型特训·命题预测
B
题型二 化学平衡图象
2．(2024·河南省普高联考联盟高三测评)在催化剂、加热、加压条件下，乙烯与水反应生成乙醇，在特定条件下乙烯与水反应能生成甲醇。T℃时，在体积为1L的密闭容器中发生反应：CH2=CH2 (g)+2H2O(g) 2CH3OH (g)，测得容器内物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．曲线c表示H2O(g)的浓度随时间的变化
B．从反应开始到3min时，H2O(g)的平均反应速率为0.2mol/(L·min)
C．3～5min，反应体系中存在v正(H2O)=v逆(CH3OH)
D．5min时，改变的反应条件可能是保持温度不变，缩小容器容积
题型特训·命题预测
D
3．(2024·山东烟台高三统考期中)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化：2SO2 (g)+ O2(g) 2SO3(g)。为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．温度越高，反应速率越大
B．α=0.92的曲线可能代表平衡转化率
C．α越大，反应速率最大值对应温度越高
D．X、Y、Z三点比较，X点对应的温度是最佳生产温度
题型特训·命题预测
B
4．(2024·江苏南通海安高三期中)二氧化碳加氢合成二甲醚反应包括三个相互关联的反应过程：
反应Ⅰ 3H2 (g)+ CO2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH＝－49.01kJ·mol－1
反应Ⅱ 2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+ H2O(g) ΔH＝－24.52kJ·mol－1
反应Ⅲ H2(g)+ CO2(g) CO (g)+ H2O(g) ΔH＝+41.17kJ·mol－1
在压强30MPa， ，不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OCH3的选择性如图所示(选择性指生成某物质消耗的CO2占CO2消耗总量的百分比)：
下列说法正确的是( )
A．曲线A表示CH3OCH3的选择性
B．300℃时，生成CH3OCH3的CO2平衡转化率为3%
C．220~240℃间，升高温度，比值 减小
D．为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的选择性，应选择低温、高压的反应条件
题型特训·命题预测
D
5．(2024·湖南衡阳衡南县第一次联考)工业上利用CO (g)和H2(g)在催化剂的作用下合成CH3OH(g) ，发生如下反应：CO (g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH。现于一定条件下向的密闭容器中充入一定量的CO (g)和H2(g)发生反应，测得在不同压强下平衡体系中CO (g)的转化率随温度的变化情况如图所示。下列说法正确的是( )
A．ΔH＜0 ，p1＞p2
B．在T1、p1条件下，d→a的过程中，正、逆反应速率之间的关系：v正＜v逆
C．a、b、c三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc的大小关系是Kb＞Ka＞Kc
D．b→c的过程，正反应速率变小，逆反应速率变大
题型特训·命题预测
B
6．(2024·江苏苏州高三期中)NiO-In2O3可协同催化CO2的氢化，体系中涉及以下两个反应：
反应1：3H2(g)+ CO2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH＝－49.3kJ·mol－1
反应2： H2(g)+ CO2(g) CO (g)+ H2O(g) ΔH＝+41.2kJ·mol－1
将一定比例的CO2、H2以一定流速通过催化剂，在一定温度下反应，CO2的转化率、CH3OH或CO的选择性［ ］与催化剂中NiO的质量分数的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．反应2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) ΔH= 90.5 kJ·mol－1
B．曲线Y表示CO2的转化率随催化剂中NiO的质量分数的变化
C．其他条件不变，催化剂中NiO的质量分数为1%时，CH3OH的产率最高
D．其他条件不变，NiO的质量分数从25%增加到50%，CH3OH的平衡选择性降低
题型特训·命题预测
B
7．(2024·江苏无锡高三教学质量调研测试)拥有中国自主知识产权的全球首套煤制乙醇工业化项目投产成功。某煤制乙醇过程表示如下：
过程a包括以下3个主要反应：
I．CH3COOCH3 (g)+ 2H2(g)= C2H5OH(g)+ CH3OH(g) ΔH1
Ⅱ．CH3COOCH3 (g)+ CH3OH(g)=CH3COOC2H5(g)+ CH3OH(g) ΔH2
Ⅲ．CH3COOCH3 (g)+ H2(g)= CH3CHO(g)+ CH3OH(g) ΔH3
相同时间内，测得乙酸甲酯转化率随温度的变化如图1所示，乙醇和乙酸乙酯的选择性[乙醇选择性 ]随温度的变化如图2所示。
下列说法不正确的是( )
A．205℃后反应Ⅲ开始发生反应
B．225～235℃，反应I处于平衡状态
C．温度可影响催化剂的选择性，从而影响目标产物乙醇的选择性
D．205℃时，CH3COOCH3起始物质的量为5mol，转化率为30%，则最终生成乙醇0.6mol
题型特训·命题预测
B
8．(2024·湖南省三湘名校联盟、湖湘名校联合体高三大联考)在两个容积均为4L的恒容密闭容器中，起始时均充入0.4mol乙苯，以温度、催化剂为实验条件变量，发生反应 ： (g) (g)+H2(g)。测得的结果如图所示。曲线Ⅱ、Ⅲ表示经过相同时间ts且未达到化学平衡时乙苯的转化率，下列说法正确的是( )
A．900℃时，无催化剂的容器中，ts内H2的平均反应速率为
B．1000℃时，有催化剂的容器中，延长反应时间乙苯的转化率可到达A点
C．1100℃时，曲线Ⅱ、Ⅲ几乎重合，可能是因为催化剂失活
D．其他条件不变时，升高温度或减小压强均能使平衡向右移动，均能使平衡常数K增大
题型特训·命题预测
C
9．(2024·江苏连云港高三教学质量调研)CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应如下：
反应1：CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH1＝－49.5kJ·mol－1
反应2：CO2(g)+H2(g) CO (g)+ H2O(g) ΔH2＝+41.2kJ·mol－1
恒压下，将起始n(CO2) ：n( H2) =1：3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，测得出口处CO2的转化率及CH3OH和CO的选择性[ ]随温度的变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．曲线②表示CO的选择性
B．280℃时出口处CH3OH的物质的量浓度大于220℃时
C．一定温度下，增大 可提高CO2平衡转化率
D．为提高CH3OH生产效率，需研发CO2转化率高和CH3OH选择性高的催化剂
题型特训·命题预测
A
10．(2024·湖南益阳高三联考)在恒容的密闭容器中，物质M和N发生如下反应：2M(g)＋N(g) 2Q(g) ΔH，不同温度下保持其它条件不变，反应相同时间测得M的转化率与温度的关系如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下M的平衡转化率随温度的变化)。
下列说法正确的是( )
A．根据图像可知，该反应ΔH>0
B．X点的化学平衡常数等于Z点的化学平衡常数
C．图中Y点v正(M)：v逆(N)=2：1
D．图中Z点，不改变其它条件时，通过分离产物Q能提高化学反应速率
题型特训·命题预测
C
11．(2024·湖南长沙湖南师大附中高三月考)CO2催化加氢制甲醇中发生的反应有：
i.CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1
ii.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2＞0
在恒温密闭容器中，维持压强和投料不变，将CO2和H2按一定流速通过反应器，相同时间后，CO2转化率和CH3OH选择性[x(CH3OH)= ×100%]随温度变化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．某温度下，若是发生i反应，保持CO2和H2的投料比和压强不变，增大CO2和H2的通入量，平衡时CH3OH的体积分数增大
B．其他条件不变，若反应ⅱ生成的产物为CO(g)和H2O(l)，则△H2将变大
C．由图像可知，△H1一定小于0
D．236℃后的曲线变化趋势可能是由于反应i中催化剂失去活性而造成的
题型特训·命题预测
D
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专题07 化学反应速率与化学平衡
目 录
2
3
考点一 化学反应速率及影响因素 3
【真题研析·规律探寻】 3
【核心提炼·考向探究】 10
1．化学反应速率 10
2．影响化学反应速率的因素 10
3．理论解释——有效碰撞理论 11
易错提醒 11
分析外界因素对化学反应速率的影响时的注意点 11
【题型特训·命题预测】 12
题型一 化学反应速率及计算 12
题型二 化学反应速率的影响因素 14
考点二 化学反应进行的方向与化学平衡状态 20
【真题研析·规律探寻】 20
解题技巧 22
焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响 22
【核心提炼·考向探究】 22
1．自发过程 22
2．化学反应方向 23
3．化学平衡状态的判断 23
【题型特训·命题预测】 24
题型一 焓变与熵变 化学反应方向的判断 24
题型二 化学平衡状态 28
考点三 化学平衡常数 30
【真题研析·规律探寻】 30
解题技巧 36
“三段式法”解答化学平衡计算题 36
【核心提炼·考向探究】 37
1．化学平衡常数 37
2．平衡转化率 38
【题型特训·命题预测】 38
题型一 化学平衡常数的概念及运用 38
题型二 化学反应速率常数 43
考点四 化学平衡的移动 48
【真题研析·规律探寻】 48
解题技巧 53
化学平衡图像题的解题流程 53
【核心提炼·考向探究】 53
1．化学平衡的移动 53
2．化学平衡移动与化学反应速率的关系 54
3．影响化学平衡的因素 54
4．勒夏特列原理 55
【题型特训·命题预测】 55
题型一 影响化学平衡的因素 55
题型二 化学平衡图象 58
考点要求 考题统计 考情分析
化学反应速率及影响因素 2023辽宁卷12题，3分；2022辽宁卷12题，3分；2022浙江1月选考19题，2分；2022浙江6月选考20题，2分；2022湖南卷12题，4分；2022湖南卷14题，4分；2022北京卷14题，3分；2022河北卷11题，4分；2021河北卷11题，4分；2021浙江1月选考19题，2分；2021浙江6月选考20题，2分；2021 河北选择性考试11题，4分；2021 辽宁选择性考试12题，3分 【命题规律】 化学反应速率与化学平衡是高中化学重要理论主干知识,试题难度一般较大,特别是原理综合题型,将多个知识点组合在一起,客观上增加了思维容量。平衡理论作为一个相对独立的知识体系是高考中的必考考点，而化学平衡又是三大平衡体系(化学平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡)之首，在高考中占有相当重要的地位。这类题目难度较大，具有良好的区分度，选拔功能强。 【命题预测】 预计2024年本专题知识热度持续，化学反应速率考查形式：一是考查化学反应速率图像问题；二是考查化学反应速率的影响因素；三是在填空题中综合考查。化学反应进行的方向和限度考查形式：一是在选择题中某个选项考查可逆反应焓变和熵变的大小；二是考查化学平衡状态的判断；三是与化学平衡相结合考查化学平衡常数的应用等。化学平衡的移动考查形式固定，一般是以图像或者表格的形式为载体，考查平衡移动、化学平衡的计算、等效平衡、平衡图像等知识点等，综合性强，难度大，为选择题中的压轴题型。在填空题中也会结合工农业生产考查平衡状态的判断、平衡图像、化学平衡常数等。
化学反应进行的方向与化学平衡状态 2022浙江1月选考20题，2分；2022辽宁卷18(1)题，13分；2022湖南卷17(1)题，14分；2021浙江6月选考17题，2分；2021浙江6月选考29(1)题，10分；2021 海南卷16(1)(2) 题，10分；
化学平衡常数 2022重庆卷14题，3分；2022江苏卷10题，3分；2021海南卷8题，2分；
化学平衡的移动 2023北京卷4题，3分；2023广东卷15题，4分；2023山东卷14题，4分；2022海南卷8题，2分；2022湖北卷13题，3分；2022北京卷12题，3分；2022浙江6月选考19题，2分；2021北京卷10题，3分；2021辽宁卷11题，3分
考点一 化学反应速率及影响因素
1．(2023 辽宁省选择性考试，12)一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn (Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A．Mn (Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存
D．总反应为：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
【答案】C
【解析】开始一段时间(大约13min前)随着时间的推移Mn(VII)浓度减小直至为0，Mn(III)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(III)，同时先生成少量Mn(IV)后Mn(IV)被消耗；后来(大约13min后)随着时间的推移Mn(III)浓度减少，Mn(II)的浓度增大。A项，由图像可知，随着时间的推移Mn(III)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(III)，后Mn(III)被消耗生成Mn(II)，Mn(III)能氧化H2C2O4，A项错误；B项，随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(II)，Mn(II)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B项错误；C项，由图像可知，Mn(VII)的浓度为0后才开始生成Mn(II)，该条件下Mn(II)和Mn(VII)不能大量共存，C项正确；D项，H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D项错误；故选C。
2．(2022 河北省选择性考试，11) (双选)恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①XY；②YZ。反应①的速率，反应②的速率，式中为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的曲线。下列说法错误的是( )
A．随的减小，反应①、②的速率均降低
B．体系中
C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间
D．温度低于T1时，总反应速率由反应②决定
【答案】AB
【解析】由图中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X，浓度随时间变化逐渐增大的代表的是Z，浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y；由图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。A项，由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y) 先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A错误；B项，根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v (X)= v (Y) +v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v (X) + v (Y) = v(Z)，B错误；C项，升高温度可以可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C正确；D项，由图乙信息可知，温度低于T时，k1＞k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D正确；故选AB。
3．(2022 辽宁省选择性考试)某温度下，在恒容密闭容器中发生反应2X(s)Y(g)+2Z(g)，有关数据如下：
时间段/ min 产物Z的平均生成速率/ mol·L－1·min－1
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列说法错误的是( )
A．1 min时，Z的浓度大于
B．2 min时，加入，此时
C．3 min时，Y的体积分数约为33.3%
D．5 min时，X的物质的量为
【答案】B
【解析】A项，反应开始一段时间，随着时间的延长，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则0~1 min内Z的平均生成速率大于0~2 min内的，故1 min时，Z的浓度大于0.20 mol·L-1，A正确；B项，4 min时生成的Z的物质的量为，6min时生成的Z的物质的量为，故反应在4min时已达到平衡，设达到平衡时生了，列三段式：
根据，得，则Y的平衡浓度为0.3 mol·L-1，Z的平衡浓度为0.6 mol·L-1，平衡常数，2min时Y的浓度为0.2 mol·L-1，Z的浓度为0.4 mol·L-1，加入后Z的浓度变为0.6 mol·L-1，，反应正向进行，故，B错误；C项，反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2，反应体系中只有Y和Z为气体，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；D项，由B项分析可知5 min时反应处于平衡状态，此时生成Z为0.6 mol，则X的转化量为0.6 mol，初始X的物质的量为2 mol，剩余X的物质的量为1.4 mol，D正确；故选B。
4．(2022·浙江省1月选考，19)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项，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，A正确； B项，b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为一氧化碳的瞬时速率，B正确； C项，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)，C不正确； D项，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，D错误；故选C。
5．(2022·浙江省6月选考，20)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解反应：2NH3(g) N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是( )
A．实验①，0~20min，v(N2)=1.00× 10-5mol/(L·min)
B．实验②，60min时处于平衡状态，
C．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
【答案】C
【解析】A项，实验①中，0~20min，氨气浓度变化量为2.40× 10-3mol/L-2.00× 10-3mol/L=4.00× 10-4mol/L，v(NH3)==2.00× 10-5mol/(L·min)，反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)=v(NH3)=1.00× 10-5mol/(L·min)，A正确；B项，催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10-4mol/L，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.0010-4mol/L，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②60min时处于平衡状态，x<0.4，即x≠0.4，B正确；C项，实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.00×10-4mol/L，实验②中60min时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C错误；D项，对比实验①和实验③，氨气浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D正确；故选C。
6．(2021 浙江1月选考，19)取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I- 存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：
t/min 0 20 40 60 80
c/(mol·L-1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050
下列说法不正确的是( )
A．反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况)
B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1
C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率
D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解
【答案】C
【解析】A项，反应20min时，过氧化氢的浓度变为0.4mol/L，说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01mol，标况下的体积V=n·Vm=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，A正确；B项，20~40min，消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)mol/L=0.20 mol·L-1，则这段时间内的平均速率v===0.010 mol·L-1·min-1，B正确；C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30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率，C错误；D项，I-在反应中起到催化的作用，故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替，D正确；故选C。
7．(2021 浙江6月选考，20)一定温度下：在N2O5 的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：2N2O54NO2 +O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：
0 600 1200 1710 2220 2820 x
c(N2O5)/(mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
下列说法正确的是( )
A．600~1200 s，生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol·L－1·s－1
B．反应2220 s时，放出的O2体积为11.8L(标准状况)
C．反应达到平衡时，v正(N2O5)=2v逆(NO2)
D．推测上表中的x为3930
【答案】D
【解析】A项，600~1200 s，N2O5的变化量为(0.96-0.66) mol·L－1==0.3 mol·L－1，在此时间段内NO2的变化量为其2倍，即0.6 mol·L－1，因此，生成NO2的平均速率为1.0×10-3 mol·L－1·s－1，A不正确；B项，由表中数据可知，反应2220 s时，N2O5的变化量为(1.40-0.35) mol·L－1==1.05 mol·L－1，其物质的量的变化量为1.05 mol·L－10.1L=0.105mol，O2的变化量是其，即0.0525mol，因此，放出的O2在标准状况下的体积为0.0525mol 22.4L/mol=1.176L ，B不正确；C项，反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，2v正(N2O5)=v逆(NO2)，C不正确；D项，分析表中数据可知，该反应经过1110s(600-1710，1710-2820)后N2O5的浓度会变为原来的，因此，N2O5的浓度由0.24 mol·L－1变为0.12 mol·L－1时，可以推测上表中的x为(2820+1110)=3930，D正确。故选D。
8．(2021 河北选择性考试，11)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：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2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图，下列说法错误的是
A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8mol L-1 min-1
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】A
【解析】A项，由图中数据可知，30 min时，M、Z的浓度分别为0.300 mol L-1和0.125 mol L-1，则M的变化量为0.5 mol L-1-0.300 mol L-1=0.200 mol L-1，其中转化为Y的变化量为0.200 mol L-1-0.125 mol L-1=0.075 mol L-1。因此，0~30 min时间段内，Y的平均反应速率为 ，A不正确；B项，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)，因此反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于 ，由于k1、k2为速率常数，故该比值保持不变，B正确； C项，结合A、B的分析可知因此反应开始后，在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于=，因此，如果反应能进行到底，反应结束时有 的M转化为Z，即62.5%的M转化为Z，C正确；D项，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，D说法正确。故选A。
9．(2021 辽宁选择性考试，12)某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是( )
A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大
B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
C．条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1
D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min
【答案】B
【解析】A项，由题干图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间更短，故反应速率越大，A正确；B项，由题干图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B错误；C项，由题干图中数据可知，条件①，反应速率为=0.012 mol·L－1·min－1，C正确；D项，反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，由题干图中数据可知，条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为125min÷2=62.5 min，D正确；故选B。
1．化学反应速率
化学反应速率与化学计量数的关系。对于已知反应mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化学反应速率可用不同的反应物或生成物来表示，当单位相同时，化学反应速率的数值之比等于方程式中各物质的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。
2．影响化学反应速率的因素
(1)内因
反应物本身的性质是影响化学反应速率的主要因素。如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为：v(Mg)>v(Al)。
(2)外因(其他条件不变，只改变一个条件)
3．理论解释——有效碰撞理论
(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。
(2)活化能：如图
图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，E2为逆反应的活化能，反应热为E1－E2。
(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。
活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。
分析外界因素对化学反应速率的影响时的注意点
1．对于固体和纯液体反应物，其浓度可视为常数，改变用量速率不变。但固体颗粒的大小决定反应物接触面积的大小，会影响化学反应速率。
2．压强对速率的影响有以下几种情况：
(1)恒温时：增大压强体积缩小浓度增大化学反应速率加快。
(2)恒容时：
①充入气体反应物压强增大浓度增大速率加快。
②充入惰性气体总压强增大，但各气体物质的量浓度不变，反应速率不变。
(3)恒压时：压强不变充入惰性气体压强不变体积增大各物质浓度减小反应速率减慢。
3．温度改变对任何反应的速率都有影响。
4．加入催化剂可以同等程度的改变正逆化学反应速率。
题型一 化学反应速率及计算
1．在容积为2L的密闭容器中进行如下反应：A(s)+2B(g)3C(g)+nD(g)，开始时A为4mol，B为6mol；5min末时测得C的物质的量为3mol，用D表示的化学反应速率v(D)为0.1 mol/(L·min)。下列说法错误的是( )
A．前5min内用A表示的化学反应速率v(A)为0.1mol/(L·min)
B．化学方程式中n值为1
C．反应达到平衡时3v正(B)=2v逆(C)
D．此反应在两种不同情况下的速率分别表示为：①v(B)=6 mol/(L·min)，②v(D)=4.5 mol/(L·min)，其中反应速率快的是②
【答案】A
【解析】A项，A 为固体，不能用浓度变化表示化学反应速率，A错误；B项，
n(C) : n(D)=3: 1，为方程式化学计量系数比，B正确；C项，平衡时正反应速率等于逆反应速率，不同物质表示速率等于计量数之比，C正确；D项，当v(D)=4.5 mol/(L·min)，若用B的浓度变化表示应为v(B)=4.5× 2=9 mol/(L ·min)，D正确；故选A。
2．(2023·浙江省宁波市镇海中学选考模拟)一定温度下，利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解反应：A(g)B (g)+2C(g)。体系的总压强p随时间t的变化如表所示：
t/min 0 100 150 250 420 500 580
p/kPa 12.1 13.3 13.9 15.1 17.14 x 19.06
下列说法不正确的是( )
A．100~150min，消耗A的平均速率为
B．其他条件不变，420min时向刚性容器中再充入少量A，反应速率比原420min时大
C．推测x为18.1
D．升高体系温度，不一定能加快反应速率
【答案】B
【解析】A项，反应A(g)B (g)+2C(g)，反应前后气体压强变化和生成C的量成正比，同时A的变化为变化量的，用压强代表浓度，则100～150min体系压强变化=13.9kPa-13.3kPa=0.06kPa，消耗A的平均速率==0.006kPa min-1，故A正确；B项，其他条件不变，420min时向刚性容器中再充入少量A，相当于增大压强，反应在固体催化剂表面进行，固体表面积一定，反应速率不变，故B错误；C项，0～100min，压强变化为1.2kPa，150min～250min，压强变化1.2kPa，则100kPa～500kPa，体系压强变化1.2×4kPa=4.8kPa，则500min时，体系压强=13.3kPa+4.8kPa=18.1kPa，故C正确；D项，反应在催化剂表面反应，升高体系温度，催化剂活性减小时，反应速率减小，不一定能加快反应速率，故D正确；故选B。
3．取过氧化氢水溶液，在少量I-存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成c(H2O2)如下表：
0 20 40 60 80
c(mol·L-1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050
下列说法正确的是( )
A．反应时，测得O2为
B．，消耗H2O2的平均速率为
C．FeCl3溶液或MnO2粉末代替I-也可以催化H2O2分解
D．第时的瞬时速率小于第时的瞬时速率
【答案】C
【解析】A项，反应20min时，过氧化氢的浓度变为0.4mol/L，说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01mol，未告知是否为标准状况，无法判断体积是否为224mL，故A错误；B项，20～40min，消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)mol/L=0.20mol/L，则这段时间内的平均速率v===0.010mol/(L min)，故B错误；C项，I-在反应中起到催化的作用，故也可以用FeCl3溶液或MnO2粉末代替，故C正确；D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30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率，故D错误；故选C。
4．在2L的密闭容器中投入CO2和H2在一定条件下发生反应：CO2(g) +4H2(g)CH4(g) +2H2O(g)。在一定温度下，测得CO2的物质的量如下表
0 10 20 30 40
2 1.6 1 0.5 0.5
下列说法不正确的是( )
A．反应20min时，测得CH4体积为22.4L(标准状况)
B．，生成H2O(g)的平均速率为
C．第15min时的瞬时速率大于第25min时的瞬时速率
D．第30min时反应到达平衡
【答案】D
【解析】A项，反应20min时，测得CO2为1mol，则消耗CO2、生成CH4均为1mol，CH4体积为22.4L(标准状况)，A正确；B项，20~40min，测得CO2从1mol变为0.5mol，则消耗CO20.5mol、生成H2O(g)为1mol，生成H2O(g)的平均速率为，B正确；C项，其它条件相同、反应物的浓度越大则反应速率越快， 第15min时反应物的浓度大于第25min时的浓度，则第15min时瞬时速率大于第25min时的瞬时速率，C正确；D项，由图知第30min时的二氧化碳含量已不再变化、则反应已经处于平衡状态，D不正确；故选D。
题型二 化学反应速率的影响因素
1．在恒容密闭容器中发生反应：3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+2Fe(s)，下列说法不正确的是( )
A．增加块状Fe2O3的量，反应速率加快 B．升高温度，反应速率加快
C．使用催化剂，反应速率增大 D．充入N2使压强增大，反应速率不变
【答案】A
【解析】A项，Fe2O3为固体，则增加块状Fe2O3的量，反应速率基本不变，故A错误；B项，升高温度，反应速率增大，故B正确；C项，使用催化剂，可增大活化分子百分数，反应速率增大，故C正确；D项，在恒容条件下，充入N2使压强增大，气体反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，故D正确；故选A。
2．(2024·广东省新高三摸底联考)氨基甲酸铵H2NCOONH4能用作磷化铝中间体，也能用于医药。在时，将足量的H2NCOONH4固体置于真空恒容容器中，发生如下反应：H2NCOONH4 (s)2NH3(g)+ CO2(g)，经达到平衡状态，平衡时体系的总浓度为c0 mol·L－1 。下列说法正确的是( )
A．当混合气体平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡状态
B．向平衡体系加入适量H2NCOONH4，c(CO2)增大
C．内，平均反应速率为
D．向平衡体系中充入适量的CO2，逆反应速率增大
【答案】D
【解析】A项，由于反应物只有一种固体，故气体中氨气、二氧化碳的物质的量之比恒等于2：1，则密闭容器中混合气体的平均摩尔质量等于，始终不变，故密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变不能说明达到平衡状态，A项错误；B项，根据化学平衡常数，温度不变平衡常数不变，向平衡体系加入适量H2NCOONH4，平衡不移动，B项错误；C项，H2NCOONH4为固体，不能用其浓度表示速率，C项错误；D项，向平衡体系中充入适量的CO2，生成物浓度增大，逆反应速率增大，D项正确；故选D。
3．为探究H2O2对H2O2分解是否有催化作用，分别取10mL30% H2O2 (约10 mol·L-1)于四支试管中，控制其它条件相同，进行实验获得如下表数据(氧气为标准状况下的体积)：
实验编号 所加药品 控制温度/℃ 生成氧气体积/(mL)
第1个2min 第2个2min 第3个2min
① 2mL0.5 mol·L-1 CuSO4 20 4.8 5.7 6.8
② 30 12.8 16.7 20.2
③ 40 89.6 63.0 28.0
④ 2molH2O 40 2.0 3.2 4.3
下列有关说法不正确的是( )
A．由以上实验数据可得Cu2+对H2O2分解一定有催化作用
B．温度低于40℃时，CuSO4对H2O2分解催化效率随温度升高而降低
C．实验③第1个2min H2O2的平均反应速率约为0.8
D．由实验④可得H2O2分解为放热反应
【答案】D
【解析】A项，实验③④说明Cu2+对H2O2分解有催化作用，A正确；B项，温度每升高10°C，速率提高2~4倍，实验②③说明，随着温度升高，Cu2+对H2O2分解的催化效果明显提高，B正确；C项，实验③第1个3min生成氧气平均速率为90mL min 1，即90×10 3÷22.4mol/min，根据反应2H2O2=2H2O+O2↑，H2O2的平均反应速率约为90×10 3÷22.4×2÷10×10 3=0.8mol L 1 min 1， C正确；D项，随反应的进行，相同时间段内反应速率减慢，无法说明反应是放热反应，D错误；故选D。
4．(2023·陕西省长安一中高三期中)恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨的分解2NH3(g)N2(g)+3H2(g)。测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化，如下表所示，下列说法不正确的是( )
编号 0 20 40 60 80
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40 x
③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
A．实验①，，v(N2)=1.0×10-5 mol·L－1·min－1
B．实验②，时处于平衡状态，x<0.4
C．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
D．相同条件下，增加氨气的浓度，反应速率增大
【答案】D
【解析】A项，实验①中，0~20min，氨气浓度变化量为2.40×10-3 mol·L－1-2.00×10-4 mol·L－1=4.00×10-4 mol·L－1，，反应速率之比等于化学计量数之比，，A正确；B项，催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10-4 mol·L－1，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.00×10-4 mol·L－1，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②60min时处于平衡状态，x<0.4，B正确；C项，对比实验①和实验③，氨气浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大， C正确；D项，实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.00×10-4 mol·L－1，实验②中60min时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，D错误；故选D。
5．选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素，所用试剂不合理的是( )
a．CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O (观察气泡产生的快慢)
b．S2O32-+2H+=S↓+SO2+H2O (观察浑浊产生的快慢)
反应 影响因素 所用试剂
A a 接触面积 块状CaCO3、0.5 mol/L HCl 粉末状CaCO3、0.5 mol/L HCl
B a H+浓度 块状CaCO3、0.5 mol/L HCl 块状CaCO3、3.0 mol/LHCl
C b H+浓度 0.1 mol/L Na2S2O3、稀H2SO4 0.1mol/L Na2S2O3、浓H2SO4
D b 温度 0.1 mol/L Na2S2O3、0.1 Na2S2O3 H2SO4、冷水 0.1 mol/L Na2S2O3、0.1 Na2S2O3 H2SO4、热水
【答案】C
【解析】采用控制变量方法进行研究，即只改变一个外界条件，其它外界条件都相同，然后逐一进行分析判断。A项，只有CaCO3的接触面积不相同，其它外界条件相同，两个实验是研究固体与盐酸的接触面积大小对化学反应速率的影响，A正确；B项，该反应的实质是CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，只有HCl溶液中的c(H+)不相同，其它外界条件相同，是研究H+浓度大小对化学反应速率的影响，B正确；C项，浓硫酸中H2SO4主要以电解质分子存在，稀硫酸中则完全电离产生H+及SO42-，浓硫酸溶于水时会放出大量热量使溶液温度升高，因此两个实验对比，不仅溶液中c(H+)不同，而且溶液温度也不相同，因此不是探究H+浓度大小对化学反应速率的影响，C不正确；D项，两个实验对比，其它外界条件都相同，只有溶液温度不相同，是探究反应温度对化学反应速率的影响，D正确；故选C。
6．某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化发生聚合反应：n 。在不同时刻测得反应物浓度与时间关系如下表：
t/min 0 25 75 105 125 150 250
c(降冰片烯)/(mol·L-1) 3.00 2.70 a 1.74 1.50 1.20 0
下列说法正确的是( )
A．推测上表中的a＞2.10
B．若将钛杂环丁烷催化剂制成蜂窝形状可提高该反应的平衡转化率
C．105-155min，生成聚降冰片烯的平均速率为0.012mol·L-1·min-1
D．其他条件相同时，若将降冰片烯起始浓度减少为1.5mol/L，则该反应速率不变
【答案】D
【解析】A项，由题中表格数据可知，0~25min时，降冰片烯浓度下降0.3mol/L，反应速率为v(降冰片烯)==0.012 mol·L-1·min-1，0~250min时，反应速率为v(降冰片烯)==0.012 mol·L-1·min-1，则任意时段反应速率不变，所以0~75min时，a=3.00-0.012×75=2.1，故A错误；B项，若将钛杂环丁烷催化剂制成蜂窝形状，由于催化剂对平衡移动无影响，所以该反应的平衡转化率不变，故B错误；C项，由题中表格数据可知，降冰片烯的平均反应速率始终为0.012mol·L-1·min-1，但生成聚降冰片烯的平均速率还与反应系数有关，所以生成聚降冰片烯的平均速率不是0.012mol·L-1·min-1，故C错误；D项，由题中表格数据可知，降冰片烯的平均反应速率始终为0.012mol·L-1·min-1，所以降冰片烯浓度与反应速率无关，即其他条件相同时，若将降冰片烯起始浓度减少为1.5mol/L，则该反应速率不变，故D正确；故选D。
7．(2024·河北邢台五岳高三联考)三氯乙烯(C2HCl3)是某市地下水中有机污染物的主要成分，研究显示，在该地下水中加入H2O2可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下：3H2O2+ C2HCl3 =2H2O+2CO2↑+3HCl。常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测得c(H2O2)随时间的变化如表所示：
时间/min 0 2 4 6 8 …
/(mol·L-1) 1.20 0.90 0.70 0.60 0.55 …
已知：在反应体系中加入Fe2+，可提高反应速率。下列说法错误的是( )
A．Fe2+为该反应的催化剂
B．反应过程中可能产生O2
C．H2O2与CO2的空间结构相同
D．0~4 min内，v(H2O2)=0.125 mol·L-1·min-1
【答案】C
【解析】A项，由题干信息可知，在反应体系中加入Fe2+，可提高反应速率，故Fe2+为该反应的催化剂，A正确；B项，已知H2O2可以氧化Fe2+为Fe3+，而Fe3+可以催化H2O2分解为O2，故反应过程中可能产生O2，B正确；C项，已知H2O2中O周围的价层电子对数为4，有2对孤电子对，即每个O与周围的H和O形成V形结构，整体呈现报夹或者书页结构，而CO2中心原子C周围的价层电子对数为2，故CO2为直线形结构，即H2O2与CO2的空间结构不相同，C错误；D项，由题干表格数据可知，0~4 min内，=0.125 mol·L-1·min-1，D正确；故选C。
8．(2024·河南省普高联考高三测评)某研究性学习小组探究影响反应速率的因素及反应速率的大小，测得的实验数据如表所示(忽略溶液体积变化)，下列说法错误的是( )
组号 反应温度/℃ 参加反应的物质
Na2S2O3 H2SO4 H2O
V/mL c/(mol/L) V/mL c/(mol/L) V/mL
① 10 2 0.1 1 0.4 3
② 30 2 0.1 2 0.2 2
③ 30 1 0.2 2 0.1 3
④ 30 1 0.1 2 0.1 3
A．实验①②探究温度对反应速率的影响
B．实验②④探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响
C．四组实验中实验②的反应速率最大
D．实验③完全反应需要tmin，平均反应速率v(Na2S2O3)=mol/(L min)
【答案】B
【解析】A项，实验①②除温度不同外，各反应物浓度相同，能探究温度对反应速率的影响，故A正确；B项，实验②④温度相同，硫酸浓度不相同，Na2S2O3浓度不相同，不可以探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响，故B错误；C项，四组实验中实验②温度较高，水所占体积最少，反应物浓度最高，速率最大，故C正确；D项，实验③中，，完全反应需要tmin，平均反应速率v(Na2S2O3)=mol/(L min)，故D正确；故选B。
9．(2024·河北保定高三期中)某化学小组欲测定KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率，所用试剂为10 mL 0.1 mol·L-1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L-1NaHSO3溶液，所得实验数据如图所示。
已知：ClO3-+3HSO3-Cl-+3SO42-+3H+。
下列说法错误的是( )
A．该反应在3~7 min的化学反应速率约为v(Cl-)=0.0075 mol·L-1·min-1
B．酸性增强，总反应的反应速率减慢
C．该反应可能是放热反应
D．实验室可以利用该反应设计原电池
【答案】B
【解析】A项，该反应在3~7 min的化学反应速率约为，A正确；B项，已知：ClO3-+3HSO3-Cl-+3SO42-+3H+，反应生成氢离子酸性增强，由图可知，一段时间后反应速率明显增大，则酸性增强，总反应的反应速率加快，B错误；C项，由图可知，一段时间后反应速率明显增大，可能是生成的氯离子或硫酸根离子作催化剂使反应速率加快，也可能是反应放热温度升高的结果，故该反应可能是放热反应，C正确；D项，该反应为自发的氧化还原反应，可以利用该反应设计原电池，D正确；故选B。
10．(2024·广东湛江高三毕业班调研考试)我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯【(COOCH3)2】催化加氢制乙二醇的技术难关，反应为(COOCH3)2 (g)+ 4H2(g)HOCH2CH2OH (g)+ 2CH3OH(g) ΔH。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(HOCH2CH2OH)和c(H2)随时间t的变化分别为曲线I和Ⅱ，反应温度为T2时，c(H2)随时间t的变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是( )
A．ΔH>0
B．a、b两时刻生成乙二醇的速率：v(a)=v(b)
C．在T2温度下，反应在0~t2内的平均速率为
D．其他条件相同，在T1温度下，起始时向该容器中充入一定量的氮气，则反应达到平衡的时间小于t1
【答案】C
【解析】A项，反应温度为T1和T2，以c(H2)随时间t的变化为曲线比较，Ⅱ比Ⅲ先达到平衡，所以T1>T2，温度升高，c(H2)增大，平衡逆向移动，反应放热，A错误；B项，升高温度，反应速率加快，T1>T2，则反应速率v(a)>v(b)，B错误；C项，T2时，在0~t2内，△c(H2)=0.05mol。L-1，则，C正确；D项，向恒容容器中充入氮气，不影响反应物浓度，不影响反应速率，D错误；故选C。
考点二 化学反应进行的方向与化学平衡状态
1．(2022·浙江省1月选考，20)AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是( )
A．ΔH和ΔS均大于零
B．ΔH和ΔS均小于零
C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零
D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零
【答案】D
【解析】强电解质溶于水有的放热，如硫酸铜等；有的吸热，如碳酸氢钠等，所以在水中溶解对应的ΔH可能大于零或小于零。熵表示系统混乱程度。体系越混乱，则熵越大。AB型强电解质固体溶于水，存在熵的变化。固体转化为离子，混乱度是增加的，但离子在水中存在水合过程，这样会引发水的混乱度的变化，让水分子会更加规则，即水的混乱度下降，所以整个溶解过程的熵变ΔS，取决于固体转化为离子的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小关系。若是前者占主导，则整个溶解过程熵增，即ΔS＞0，反之，熵减，即ΔS＜0。综上所述，D项符合题意。故选D。
2．(2021 浙江6月选考，17)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( )
A．1molCH4(g)＜1molH2(g) B．1molH2O(g)＜2molH2O(g)
C．1molH2O(s)＞1molH2O(l) D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑)
【答案】B
【解析】A项，CH4(g)和H2(g)物质的量相同，且均为气态，CH4(g)含有的原子总数多，CH4(g)的摩尔质量大，所以熵值1molCH4(g)＞1molH2(g)，A错误；B项，相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值1molH2O(g)＜2molH2O(g)，B正确；C项，等量的同物质，熵值关系为：S(g)＞S(l)＞S(s)，所以熵值1molH2O(s)＜1molH2O(l)，C错误；D项，从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值1molC(s，金刚石)＜1molC(s，石黑)，D错误；故选B。
3．(2022 辽宁省选择性考试，18节选)(13分)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为：
(1)合成氨反应在常温下___________(填“能”或“不能”)自发。
【答案】(1)能
【解析】(1)对于合成氨反应，常温下，ΔG=ΔH-TΔS==-32.8 kJ·mol 1＜0，故合成氨反应在常温下能自发进行；
4．(2022 湖南选择性考试，17节选)(14分) (1)已知ΔG= ΔH-TΔS，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若ΔG＜0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600℃时，下列反应不能自发进行的是_______。
A．C(s)＋O2(g)=CO2(g)
B．2C(s)＋O2(g)=2CO(g)
C．TiO2 (s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋O2(g)
D．TiO2 (s)＋C(s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋CO2(g)
【答案】(1)C
【解析】(1)记①C(s)＋O2(g)=CO2(g)，②2C(s)＋O2(g)=2CO(g)，③TiO2 (s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋O2(g)，④TiO2 (s)＋C(s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋CO2(g)；A项，由图可知，600℃时C(s)＋O2(g)=CO2(g)的ΔG＜0，反应自发进行，故A不符合题意；B项，由图可知，600℃时2C(s)＋O2(g)=2CO(g)的ΔG＜0，反应自发进行，故B不符合题意；C项，由图可知，600℃时TiO2 (s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋O2(g)的ΔG＞0，反应不能自发进行，故C符合题意；D项，根据盖斯定律，TiO2 (s)＋C(s)＋2Cl2(g)= TiCl4(g)＋CO2(g)可由①+③得到，则600℃时其ΔG＜0，反应自发进行，故D不符合题意；故选C。
5．(2021 浙江6月选考，29节选)(10分)含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量SO2：Cu(s)＋2H2SO4(l)== CuSO4(s)＋SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝-11.9kJ·mol 1。判断该反应的自发性并说明理由_______。
【答案】(1)不同温度下都能自发，是因为ΔH＜0，ΔS＞0
【解析】(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量SO2的反应为Cu(s)＋2H2SO4(l)== CuSO4(s)＋SO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝-11.9kJ·mol 1，由于该反应ΔH＜0，ΔS＞0，因此该反应在任何温度下都能自发进行
6．(2021 湖南选择性考试，16节选)(10分)氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两种方法由氨气得到氢气。
方法Ⅰ.氨热分解法制氢气
相关化学键的键能数据
化学键 N≡N H﹣H N﹣H
键能E/(kJ mol﹣1) 946 436.0 390.8
在一定温度下，利用催化剂将NH3分解为N2和H2。回答下列问题：
(1)反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)△H＝　 　kJ mol﹣1；
(2)已知该反应的△S＝198.9J mol﹣1 K﹣1，在下列哪些温度下反应能自发进行？　 　(填标号)；
A.25℃ B.125℃ C.225℃ D.325℃
【答案】(1)+90.8 (2)CD
【解析】(1)由△H＝反应物键能和﹣生成物键能和可知，该反应的△H＝2×(390.8kJ mol﹣1×3)﹣[(946kJ mol﹣1)+(436.0kJ mol﹣1×3)]＝+90.8kJ mol﹣1；(2)在等温等压的反应中△G＝△H﹣T△S＜0时，正反应能自发进行，其中△H＝+90.8kJ mol﹣1，△S＝198.9J mol﹣1 K﹣1，则T456.5k＝183.52℃，故选C、D。
焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响
ΔH ΔS ΔH－TΔS 反应情况
－ ＋ 永远是负值 在任何温度下过程均自发进行
＋ － 永远是正值 在任何温度下过程均非自发进行
＋ ＋ 低温为正高温为负 低温时非自发，高温时自发
－ － 低温为负高温为正 低温时自发，高温时非自发
1．自发过程
(1)含义
在一定条件下，不需要借助外力作用就能自动进行的过程。
(2)特点
①体系趋向于从高能状态转变为低能状态(体系对外部做功或释放热量)。
②在密闭条件下，体系有从有序转变为无序的倾向性(无序体系更加稳定)。
2．化学反应方向
(1)判据
(2)一般规律：
①ΔH<0，ΔS>0的反应任何温度下都能自发进行；
②ΔH>0，ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行；
③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用。当ΔH<0，ΔS<0时低温下反应能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0时，高温下反应能自发进行。
说明：对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。
3．化学平衡状态的判断
(1)原则
“体系中一个变化的物理量到某一时刻不再变化”，这个物理量可作为平衡状态的“标志”。
(2)等速标志
v正＝v逆是化学平衡状态的本质特征，对于等速标志的理解，要注意以下两个方面的内容：
①用同一种物质来表示反应速率时，该物质的生成速率与消耗速率相等。
②用不同种物质来表示反应速率时必须符合两方面：a.表示两个不同的方向；b.速率之比＝浓度的变化量之比＝物质的量的变化量之比＝化学计量数之比。
(3)浓度标志
反应混合物中各组分的浓度不变是平衡状态的宏观表现，可逆反应中各组分的物质的量、浓度、百分含量、气体的体积分数一定时，可逆反应达到平衡状态。
(4)混合气体的平均相对分子质量()标志
①当反应物与生成物均为气体时：对于反应前后气体分子数不等的反应，为定值可作为反应达到平衡状态的标志；对于反应前后气体分子数相等的反应，为定值不能作为反应达到平衡状态的标志。
②若有非气体参与，无论反应前后气体的分子数是否相等，为定值一定可作为反应达到平衡状态的标志。
(5)混合气体的密度(ρ)标志
①当反应物与生成物均为气体时：在恒容条件下，无论反应前后气体分子数是否相等，ρ为定值，不能作为反应达到平衡状态的标志；在恒压条件下，对于反应前后气体分子数相等的反应，ρ为定值，不能作为反应达到平衡状态的标志，对于反应前后气体分子数不等的反应，ρ为定值，可作为反应达到平衡状态的标志。
②当有非气体物质参与反应时：对于恒容体系，ρ为定值，可作为反应达到平衡状态的标志。
(6)混合气体的压强标志
因为恒容、恒温条件下，气体的物质的量n(g)越大则压强p就越大，则无论各成分是否均为气体，只需要考虑Δn(g)。对于Δn(g)＝0的反应，当p为定值时，不能作为反应达到平衡状态的标志；对于Δn(g)≠0的反应，当p为定值时，可作为反应达到平衡状态的标志。
题型一 焓变与熵变 化学反应方向的判断
1． 在常温常压下，下列属于自发过程的是( )
A．2C(s) + O2(g) = 2CO(g)
B．NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)
C．CH3COOH(l) = CH3COOH(s)
D．2Cr3＋(aq) + 3Cl2(aq) + 7H2O(l) = Cr2O72- (aq) + 6Cl-(aq)+14H＋(aq)
【答案】A
【解析】A项，2C(s) + O2(g) = 2CO(g)是熵增的放热反应，△H T△S<0，属于自发过程，故A选；B项，NH4Cl(s) = NH3(g) + HCl(g)是熵增的吸热反应，温度较高时，△H T△S<0，可以进行，故B不选；C项，CH3COOH(l) = CH3COOH(s)是熵减的吸热现象，在常温常压下，不能自发进行，故C不选；D项，氧化性Cr2O72-> Cl2，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性规律可知，2Cr3＋(aq) + 3Cl2(aq) + 7H2O(l) = Cr2O72- (aq) + 6Cl-(aq)+14H＋(aq)不能发生，故D不选；故选A。
2． 下列说法正确的是( )
A．常温常压下，Na2CO3、CaCO3的溶解焓变相近，Na2CO3(s) 2Na+(aq)+CO32-(aq) ΔS1；CaCO3(s) Ca2+(aq)+CO32-(aq) ΔS2，则ΔS1＞ΔS2
B．NaCl(s)=NaCl (1) ΔS＜0
C．常温常压下，3O2(g)2O3 (g) ΔS＞0
D．常温常压下，2CO(g) C(s)+O2 (g) ΔS＞0
【答案】A
【解析】A项，溶解焓相近，主要由熵变决定反应方向，Na2CO3(s)更易溶解，所以ΔS1＞ΔS2，A正确；B项，固体变为液体，混乱程度增大，ΔS＞，B错误；C项，气体分子数减少，混乱程度减小，ΔS＜0，C错误；D项，反应前后，气体分子数减少，混乱程度减小，ΔS＜0，D错误；故选A。
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＜0 B．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。
4．25 ℃、1．01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)　ΔH=+109.8 kJ·mol-1，该反应能自发进行的原因是(　　 )
A．该反应是吸热反应 B．该反应是放热反应
C．该反应是熵减小的反应 D．该反应的熵增大效应大于能量效应
【答案】D
【解析】该反应是吸热反应，能够自发进行是由于该反应为熵增大的反应，并且熵增效应大于能量效应。
5．关于化学反应的方向说法合理的是( )
A．放热反应都是自发的
B．反应产物的分子数比反应物多，则该反应ΔS＞0
C．已知某反应的ΔH>0、ΔS＞0，则温度升高反应能自发进行
D．相同温度和压强下，一种给定的物质，其、均为定值
【答案】C
【解析】A项，反应能否自发进行取决于△H-T△S是否小于0，如果△H＜O，△S＜0，即放热的、熵减小的反应，当温度很高时，△H-T△S可能大于0，不能自发进行，故A错误；B项，反应产物中气体分子数比反应物多，则该反应ΔS＞0，故B错误；C项，根据△H-T△S＜0反应能自发进行，某反应的ΔH>0、ΔS＞0，则高温条件反应能自发进行，故C正确；D项，相同温度和压强下，一种给定的物质，其H、S均为定值，故D错误；故选C。
6．(2021 浙江6月选考)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( )
A．1molCH4(g)＜1molH2(g) B．1molH2O(g)＜2molH2O(g)
C．1molH2O(s)＞1molH2O(l) D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑)
【答案】B
【解析】A项，CH4(g)和H2(g)物质的量相同，且均为气态，CH4(g)含有的原子总数多，CH4(g)的摩尔质量大，所以熵值1molCH4(g)＞1molH2(g)，A错误；B项，相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值1molH2O(g)＜2molH2O(g)，B正确；C项，等量的同物质，熵值关系为：S(g)＞S(l)＞S(s)，所以熵值1molH2O(s)＜1molH2O(l)，C错误；D项，从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值1molC(s，金刚石)＜1molC(s，石黑)，D错误；故选B。
7．(2020 江苏卷)反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．该反应 、
B．该反应的平衡常数
C．高温下反应每生成1 mol Si需消耗
D．用E表示键能，该反应
【答案】B
【解析】A项，SiCl4、H2、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵增，即△S>0，故A错误；B项，根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K=，故B正确；C项，题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用22．4L·mol－1计算，故C错误；D项，△H=反应物键能总和－生成物键能总和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl) －2E(Si－Si)，故D错误；故选B。
8．相同的温度和压强下，有关下列两个反应的说法不正确的是( )
反应 ΔH/kJ/mol
MgCO3(s)MgO(s)＋CO2(g) 117.6 1 a
CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g) 177.9 1 b
注：①其中表示反应方程式中气体化学计量数差；
②ΔH-TΔS＜0的反应方向自发
A．因为相同，所以a与b大小相近
B．热分解温度：MgCO3(s)＞CaCO3(s)
C．a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]- S[CaO(s)]
D．两个反应在不同温度下的ΔH和都大于零
【答案】B
【解析】A项，熵变的大小与气体体积的改变大小有关，由方程式可知，两反应中气体化学计量数差相同，则反应的熵变a与b大小相近，故A正确；B项，由MgCO3和CaCO3都为离子晶体，MgCO3和CaCO3离子所带电荷相等，由于Mg2+半径小于Ca2+半径， MgO晶格能大于CaO晶格能， Mg2+比Ca2+更易与碳酸根离子中的氧离子结合，使碳酸根离子分解为CO2，则MgCO3的热分解温度小于CaCO3，故B错误；C项，由方程式可知，两反应中气体化学计量数差相同，则反应的熵变a与b的差值为a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO3(s)]-S[MgCO3(s)]- S[CaO(s)]，故C正确；D项，由表格数据可知，两个反应都是气体体积增大的吸热反应，则两个反应在不同温度下的ΔH和都大于零，故D正确；故选B。
9．(2024·江西景德镇高三第一次质量检测联考)工业上一种处理硫化氢的反应为：CH4(g)+ 2H2S(g)CS2 (g)+ 4H2(g)，压强恒定条件下，进料比[]分别为a、b、c，反应中H2S的平衡转化率随温度变化情况如图所示，下列说法正确的是( )
A．上述反应中所有分子皆为非极性分子
B．该反应在任意温度下都可自发进行
C．当气体的总质量不再变化时，反应达到平衡状态
D．a＞b＞c
【答案】D
【解析】A项，H2S的分子构型为V形，正负电荷中心不重合，是极性分子，故A错误；B项，如图可知，随着温度升高，H2S的平衡转化率增大，所以该反应为吸热反应，ΔH＞0，该反应为气体分数增大的反应，ΔS＞0，当ΔG=ΔH-TΔS＜0才自发进行，所以该反应低温下不能自发进行，故B错误；C项，该反应的反应物和生成物均为气体，气体的总质量一直不变，不能以此判断平衡状态，故C错误；D项，如图可知，在相同温度下，a、b、c平衡时H2S的平衡转化率增大为a＞b＞c，所以进料比a＞b＞c，故D正确；故选D。
10．(2024·重庆渝中高三期中)丙烯氢甲酰化可用于合成正丁醛，但体系中会发生副反应，相关方程式如下：
主反应： CH2=CHCH3(g)+CO(g)+H2(g)=CH3CH2CH2CHO(g)(正丁醛) △H1=-123.8 kJ/mol
副反应CH2=CHCH3(g)+CO(g)+H2(g)=(CH3)2CH2CHO(g)( 异丁醛) △H2=-130.1k J/mol
CH2=CHCH3(g)+ H2(g)=CH3CH2CH3 △H3
若在一定温度下，向一个密闭恒容体系中三种原料气均投入1mol，平衡时丙烯的转化率为50%，，，下列说法正确的是( )
A．相同条件下，正丁醛更稳定
B．ΔH1＜0，ΔS1＜0主反应在高温条件下更有利于自发
C．平衡时， 正丁醛与异丁醛物质的量之比为x：(0.4-x)
D．平衡时，丙烷的物质的量会随x的变化而变化
【答案】C
【解析】A项， 相同条件下，由丙烯合成正丁醛放出的热量比合成异丁醛少，异丁醛更稳定，故A错误；B项，ΔH1＜0，ΔS1＜0主反应在低温条件下更有利于自发，故B错误；C项，平衡时， 反应的丙烯为0.5mol，反应的CO为1mol-0.6mol=0.4mol，生成的正丁醛为xmol，则生成的异丁醛为(0.4-x)mol，正丁醛与异丁醛物质的量之比为x：(0.4-x),故C正确；D项，平衡时，丙烷的物质的量为1mol×50%-0.4mol=0.1mol，不会随x的变化而变化，故D错误；故选C。
11．(2023·浙江省模拟)用一种较活泼的金属把另一种金属从化合物中还原出来的方法称为金属热还原法。钠、镁、铝是常用的还原剂。一些常见的金属热还原反应如下：
序号 反应 △H/kJ/mol △S/J/(mol·K)
① 2Al(l) + 3BaO(s)=3Ba(g) +Al2O3(s) 487 207.53
② 2Al(s) + 3BaO(s)=3Ba(s)+Al2O3(s) 4 -15.70
③ Mg(l) + 2RbCl(s)=2Rb(g)+MgCl2(s) 381.77 223.06
④ 4Na(l)+TiCl4(g)=Ti(s)+4NaCl(s) -899.8 -291
下列说法不正确的是( )
A．反应①表明金属沸点：Al>Ba
B．对于反应：2Ba(s)+O2(g)=2BaO(s) △H1，4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) △H2，由反应②可以推出3△H1≈△H2
C．反应③说明金属活动性顺序：Mg>Rb
D．对于反应④：|△H|>>|T△S|说明焓变对该反应的自发性起主要影响作用
【答案】C
【解析】A项，金属的熔、沸点与金属键强度有关，金属键强度越大，熔、沸点越高，相同温度下Al为液态，Ba为气态，说明Ba的金属键强度小于Al，A正确；B项，根据盖斯定律，反应②的，，所以3△H1≈△H2，B正确；C项，根据元素周期律，Rb金属性大于Na，而金属性Na大于Mg，所以金属活动性顺序：Rb>Mg，C错误；D项，对于反应④ ，，ΔG=ΔH-TΔS＜0反应能自发，所以温度小于3092.1K能自发进行，只有当温度大于3092.1K时，ΔΔH-TΔS＞0，此时反应不能自发进行，说明焓变对该反应能否自发进行有决定性影响，D正确。故选C。
题型二 化学平衡状态
1．(2024·湖北省六校高考联盟高三联考)3H2 (g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+ CO2(g)在恒温恒容密闭容器中进行该反应，下列事实能说明反应达到平衡状态的是( )
A．相同时间内形成C-H键和H-H键的数目之比为2：1
B．相同时间内消耗一氧化碳和生成的二氧化碳的分子数目之比为3：1
C．v(CO)：v(H2)=1：1
D．体系内气体的密度保持不变
【答案】A
【解析】A项，根据反应方程式可知：反应消耗H2与产生CH3OCH3的个数比是3：1，若反应达到平衡，单位时间每反应消耗3分子H2，就会同时消耗1分子CH3OCH3，因此相同时间内形成C-H键和H-H键的数目之比为2：1，则反应体系中任何物质的浓度不变，反应达到平衡状态，A正确；B项，反应消耗CO与生成CO2都表示反应正向进行，不能据此判断反应是否达到平衡状态，B错误；C项，未指明反应速率的正、逆，因此不能判断反应是否达到平衡状态，C错误；D项，反应在恒温恒容密闭容器中进行，体系的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则无论反应是否达到平衡状态，体系内气体的密度始终保持不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，D错误；故选A。
2．制水煤气的反应为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0，现将一定量的原料充入一个容积不变的真空密闭容器中，在恒定温度下使其发生反应，不能说明该反应达到化学平衡状态的是. ( )
A．CO与H2的物质的量之比不变 B．H2的体积分数不再发生变化
C．混合气体压强保持不变 D．混合气体的密度不变
【答案】A
【解析】A项，随着反应的进行，生成的CO与H2的物质的量之比始终为1 ： 1，因此不能说明达到平衡状态，A错误；B项，H2的体积分数即物质的量分数，随着反应进行H2的体积分数逐渐增大，当不变时说明达到平衡状态，B正确 ；C项，随反应的进行，气体的物质的量增大，达到平衡时气体的物质的量不变，混合气体压强不变，因此压强可作为平衡的标志，C错误；D项，由于反应物C为固体，随着反应进行，气体质量增大，反应容器体积一定，密度逐渐增大，当混合气体的密度不变时，为达到平衡的标志， D错误；故选A。
3．一定温度下，反应N2O4(g) 2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是(　　)
A．①② B．②④ C．③④ D．①④
【答案】D
【解析】ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志；该反应是充入1 mol N2O4，正反应速率应是逐渐减小直至不变，③曲线趋势不正确。
4．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒温下使其达到分解平衡NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，判断该分解反应已经达到化学平衡的是( )
A．2v(NH3)=v(CO2) B．密闭容器中混合气体的密度不变
C．密闭容器中混合气体平均分子量不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变
【答案】B
【解析】当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。A项，没有指明正、逆速率，无法判断正逆反应速率是否相等，故A错误；B项，随反应进行混合气体的质量增大，容器的容积不变，反应混合气体的密度增大，当密度不再变化，说明到达平衡状态，故B正确；C项，该反应中气体只有NH3和CO2，且二者的物质的量之始终为2：1，则气体的平均分子量为定值，无法根据混合气体的平均分子量判断平衡状态，故C错误；D项，反应混合气体只有NH3和CO2，且二者物质的量之比始终为2：1，氨体积分数始终不变，所以不能说明到达平衡，故D错误；故选B。
5．(2024·河南省南阳、洛阳等2地二十所名校高三联考)一定条件下向10L的恒容密闭容器中通入2molCO2，6molH2，在催化剂存在下发生反应：CO2 (g)+3H2(g)CH3OH (g)+ H2O(g) ΔH，经过10min时测得CO2的转化率与温度(T)的关系如图所示。下列分析中正确的是( )
A．a点处对应体系中：v正=v逆
B．与b点对应的反应，前10min内v(H2)=0.03mol·L-1·min-1
C．该反应的
D．当容器中气体密度保持不变时，表明该反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】未平衡：温度越高，反应速率越快，相同时间内转化率越大，故b点前未达平衡；b点及以后二氧化碳转化率随温度升高而降低，则是平衡状态。A项，a点后二氧化碳转化率仍可升高，说明反应处于正向进行状态，则v正＞v逆，故A错误；B项，b点二氧化碳转化率达50％，即10min二氧化碳消耗1mol，氢气消耗3mol，则，故B正确；C项，b点后，随温度的升高，二氧化碳转化率下降，说明平衡逆向移动，逆反应向为吸热反应，则，故C错误；D项，恒容条件下，混合气体总体积始终保持不变，各物质均为气体，则反应前后混合气体总质量不变，根据可知，混合气体密度始终保持不变，不能说明反应达平衡状态，故D错误；故选B。
考点三 化学平衡常数
1．(2022 重庆卷，14)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。
反应1：NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) p1=3.6×104Pa
反应2：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g) p2=4×103Pa
该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是( )
A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH3，再次平衡后，总压强增大
C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变
【答案】B
【解析】A项，反应2的平衡常数为，A正确；B项，刚性密闭容器，温度不变平衡常数不变，再次达平衡后，容器内各气体分压不变，总压强不变，B错误；C项，， ，，，所以总压强为：，C正确；D项，达平衡后，缩小体积，平衡逆向移动，温度不变，平衡常数不变，再次平衡后总压强不变，D正确； 故选B。
2．(2022 江苏卷，10)用尿素水解生成的NH3催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为4NH3(g)+O2(g)+4NO(g)4N2(g)+6H2O(g)，下列说法正确的是( )
A．上述反应ΔS＜0
B．上述反应平衡常数
C．上述反应中消耗1molNH3，转移电子的数目为
D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
【答案】B
【解析】A项，由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应△S＞0，故A错误；B项，由方程式可知，反应平衡常数，故B正确；C项，由方程式可知，反应每消耗4mol氨气，反应转移12mol电子，则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023，故C错误；D项，实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，故D错误；故选B。
3．(2021 海南选择性考试，8)制备水煤气的反应C (s)＋H2O(l)CO(g)＋H2(g) △H＞0，下列说法正确的是( )
A．该反应
B．升高温度，反应速率增大
C．恒温下，增大总压，H2O(g)的平衡转化率不变
D．恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大
【答案】B
【解析】A项，该反应的正反应是气体体积增大的反应，所以△S＞0，A错误；B项，升高温度，物质的内能增加，分子运动速率加快，有效碰撞次数增加，因此化学反应速率增大，B正确；C项，恒温下，增大总压，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，使H2O(g)的平衡转化率减小，C错误；D项，恒温恒压下，加入催化剂，化学平衡不移动，因此化学平衡常数不变，D错误；故选B。
4．(2021·河北卷)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：①M+NX+Y；②M+NX+Z。反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2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图。下列说法错误的是(　　)。
A．0~30 min 时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8 mol·L-1·min-1
B．反应开始后，体系中Y 和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时 62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】A
【解析】依据三段式法，设第①个反应中M的起始物质的量浓度为a mol·L-1，N的起始物质的量浓度为b mol·L-1，则：
　　　　　①M +NX + Y
起始(mol·L-1)： a b 0 0
反应(mol·L-1)： c c　　　c　　　　c
平衡(mol·L-1)： a-c b-c　　 c　　　c
　　　　　　　②M + NX+Z
起始(mol·L-1)： 0.5-a 0.5-b 0 0
反应(mol·L-1)： 　　　　　
平衡(mol·L-1)： 0.5-a- 　0.5-b-　　
30 min时，a-c+0.5-a-=0.3，可得到c=0.075，则v(Y)= mol·L-1·min-1=0.0025 mol·L-1·min-1，A项错误；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)，因此反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于，由于k1、k2为速率常数，故该比值保持不变，B项正确；30 min内，v1=k1c2(M)，v2=k2c2(M)，可求得===，若反应能进行到底，反应结束时，有的M转化为Z，即62.5%的M转化为Z，C项正确；由上述分析知，在相同时间内生成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，D项正确。
5．(2021 全国乙卷，28)一氯化碘(ICl)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：
(1)历史上海藻提碘中得到一种红棕色液体，由于性质相似，Liebig误认为是ICl，从而错过了一种新元素的发现，该元素是_______。
(2)氯铂酸钡(BaPtCl6)固体加热时部分分解为BaCl2、Pt和Cl2，376.8℃时平衡常数Kp=1.0×104Pa2，在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl6，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)，在376.8℃，碘蒸气初始压强为。376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa，则PIcl=_______ kPa，反应2ICl(g)=I2(g) +Cl2(g)的平衡常数K=_______(列出计算式即可)。
(3)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数Kp。
2NO(g)+2ICl(g)2NOCl (g)+ I2(g) Kp1
2NOCl (g)2NO (g)+ Cl2(g) Kp2
得到和均为线性关系，如下图所示：
①由图可知，NOCl分解为NO和Cl2反应的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)
②反应2ICl(g)=I2(g) +Cl2(g)的K=_______(用Kp1、Kp2表示)：该反应的ΔH _______0(填“大于”或“小于”)，写出推理过程_______。
(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化学分解反应，在一定频率(v)光的照射下机理为：
NOCl+→
+NOCl→2NO+Cl2
其中表示一个光子能量，表示NOCl的激发态。可知，分解1mol的NOCl需要吸收_______mol光子。
【答案】(1)溴(或Br) (3)24.8
(3)①大于 ②Kp1·Kp2 大于 设T/＞T，即，由图可知：则：，即，因此该反应正反应为吸热反应，即ΔH大于0
(4)0.5
【解析】(1)红棕色液体，推测为溴单质，因此错过发现的元素是溴(或Br)；
(2)由题意玻376.8℃时璃烧瓶中发生两个反应：BaPtCl6 (s) BaCl2 (s)+ Pt (s)+2 Cl2 (g)、Cl2(g)+I2(g)2ICl(g)。BaPtCl6 (s) BaCl2 (s)+ Pt (s)+2 Cl2 (g)的平衡常数Kp=1.0×104Pa2，则平衡时p2(Cl2)= 1.0×104Pa2，平衡时p(Cl2)=100Pa，设到达平衡时I2(g)的分压减小pkPa，则：
376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5kPa，则0.1+20.0+p=32.5，解得p=12.4，则平衡时PIcl=2pkPa=2×12.4kPa=24.8kPa；则平衡时，I2(g)的分压为(20.0-p)kPa=(20×103-12.4×103)Pa，24.8kPa=24.8×103Pa，p(Cl2)=0.1kPa=100Pa，因此反应2ICl(g)=I2(g) +Cl2(g)的平衡常数K=；(3)①结合图可知，温度越高，越小，lgKp2越大，即Kp2越大，说明升高温度平衡2NOCl (g)2NO (g)+ Cl2(g)正向移动，则NOCl分解为NO和Cl2反应的大于0；②Ⅰ. 2NO(g)+2ICl(g)2NOCl (g)+ I2(g) Kp1；Ⅱ.2NOCl (g)2NO (g)+ Cl2(g) Kp2；Ⅰ+Ⅱ得2ICl(g)=I2(g) +Cl2(g)，则2ICl(g)=I2(g) +Cl2(g)的K= Kp1·Kp2；该反应的ΔH大于0；推理过程如下：设，即，由图可知：则：，即，因此该反应正反应为吸热反应，即ΔH大于0；(4)Ⅰ. NOCl+→，Ⅱ. +NOCl→2NO+Cl2，Ⅰ+Ⅱ得总反应为2NOCl+hv=2NO+Cl2，因此2molNOCl分解需要吸收1mol光子能量，则分解1mol的NOCl需要吸收0.5mol光子。
6．(2021 广东选择性考试，18)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H1
b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H2
c)CH4(g)C(s)+2H2(g) H3
d)2CO(g)CO2(g)+C(s) H4
e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) H5
(1)根据盖斯定律，反应a的 H1=_______(写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。
A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加
B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动
C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率
D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小
(3)一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行，其中，第_______步的正反应活化能最大。
(4)设K为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应a、c、e的ln K随(温度的倒数)的变化如图所示。
①反应a、c、e中，属于吸热反应的有_______(填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K=_______。
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2)：n(CH4)=1：1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程_______。
(5)CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_______。
【答案】(1) H2+ H3- H5或 H3- H4 (2)AD (3) 4 4
(4)①ac ② ③68% (5)做冷冻剂
【解析】(1)根据题目所给出的反应方程式关系可知，a=b+c-e=c-d，根据盖斯定律则有 H1= H2+ H3- H5= H3- H4；(2)A项，增大CO2和CH4的浓度，对于反应a、b、c来说，均增大了反应物的浓度，反应的正反应速率增大，A正确；B项，移去部分C(s)，没有改变反应体系中的压强，反应的正逆反应速率均不变，平衡不移动，B错误；C项，催化剂可以同等条件下增大正逆反应速率，只能加快反应进程，不改变反应的平衡状态，平衡转化率不变，C错误；D项，降低温度，体系的总能量降低，正、逆反应速率均减小，D正确；故选AD；(3)由图可知，反应过程中能量变化出现了4个峰，即吸收了4次活化能，经历了4步反应；且从左往右看4次活化能吸收中，第4次对应的峰最高，即正反应方向第4步吸收的能量最多，对应的正反应活化能最大。(4)①随着温度的升高，反应a和c的ln K增大，说明K的数值增大，反应向正反应方向进行，反应a和c为吸热反应，同理反应e的ln K减小，说明K的减小，反应向逆反应方向进行，反应e为放热反应，故答案为ac；②用相对分压代替浓度，则反应c的平衡常数表达式K=；③由图可知，A处对应反应c的ln K=0，即K==1，解方程的p2(H2)=p(CH4)，已知反应平衡时p(H2)=40kPa，则有p(CH4)=16kPa，且初始状态时p(CH4)=×100kPa=50kPa，故CH4的平衡转化率为×100%=68%；(5)固态CO2即为干冰，干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性质。
“三段式法”解答化学平衡计算题
1．步骤
(1)写出涉及的可逆反应的化学方程式。
(2)找出起始量、转化量和平衡量中哪些是已知量，哪些是未知量，按“三段式”列出。
(3)根据问题建立相应的关系式进行计算。
2．模板
对于反应：mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。
建立等式求解：(1)K＝
(2)c平(A)＝(mol·L－1)。
(3)α(A)平＝×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。
(4)φ(A)＝×100%。
(5)＝。
1．化学平衡常数
(1)概念：
在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数，用符号K表示。
(2)表达式：对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，K＝。
实例：
化学方程式 平衡常数 关系式
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) K1＝ K2＝ (或K1) K3＝
N2(g)＋H2(g) NH3(g) K2＝
2NH3(g) N2(g)＋3H2(g) K3＝
(3)意义：
①K值越大，正反应进行的程度越大，反应物的转化率越大。
②K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，吸热反应，升高温度，K增大，放热反应，升高温度，K减小。
2．平衡转化率
对于上例反应中A(g)的平衡转化率可表示为：
α(A)＝×100%{c0(A)代表A的初始浓度，c平(A)代表A的平衡浓度}。
题型一 化学平衡常数的概念及运用
1．常温常压下，O3溶于水产生的游离氧原子[O]有很强的杀菌消毒能力，发生的反应如下：
反应①：O3O2+[O] ΔH>0 平衡常数为K1
反应②：[O]+O32O2 ΔH<0 平衡常数为K2
总反应：2O33O2 ΔH<0 平衡常数为K
下列叙述正确的是( )
A．降低温度，K减小 B．K=K1+K2
C．增大压强，K2减小 D．适当升温，可提高消毒效率
【答案】D
【解析】A项，降低温度向放热反应移动即正向移动，K增大，故A错误；B项，方程式相加，平衡常数应该相乘，因此K=K1 K2，故B错误；C项，增大压强，平衡向体积减小的方向移动，即逆向移动，平衡常数不变，故C错误；D项，适当升温，反应速率加快，消毒效率提高，故D正确。故选D。
2．一定温度下，反应MgCl2(l)Mg(l) +Cl2(g)达到平衡时，下列说法错误的是( )
A．该反应的平衡常数K=c(Cl2)
B．将容器体积压缩为原来一半，当体系再次达到平衡时，Cl2的浓度增大
C．减小氯气浓度，平衡正向移动，平衡常数不变
D．温度升高该反应的化学平衡常数K增大
【答案】B
【解析】A项，由化学方程式知，MgCl2和Mg为液态，其浓度是常数，不能写入平衡常数的表达式中，所以该反应的平衡常数K=c(Cl2)，A正确；B项，该反应的平衡常数表达式为K=c(Cl2)，将容器体积压缩为原来一半，当体系再次达到平衡时，因温度不变，则K值不变，所以c(Cl2)也不变，B错误；C项，反应的平衡常数只与温度有关，减小产物浓度，平衡正向移动，但平衡常数不变，C正确；D项，Mg在氯气中燃烧为放热反应，则MgCl2(l)分解生成Cl2(g)和Mg(l)为吸热反应，ΔH>0，温度升高平衡向正反应方向移动，反应的平衡常数K变大，D正确；故选B。
3．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(　　)
物质 X Y Z
起始浓度/(mol·L－1) 0.1 0.2 0
平衡浓度/(mol·L－1) 0.05 0.05 0.1
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)mol·L－1＝0.05 mol·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。
4．某温度下2 L密闭容器中3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如表所示，下列说法正确的是(　　)
X Y W
n(起始状态)/mol 2 1 0
n(平衡状态)/mol 1 0.5 1．5
A．该温度下，此反应的平衡常数表达式是K＝
B．其他条件不变，升高温度，若W的体积分数减小，则此反应ΔH<0
C．其他条件不变，使用催化剂，正、逆反应速率和平衡常数均增大，平衡不移动
D．其他条件不变，当密闭容器中混合气体密度不变时，表明反应已达到平衡
【答案】B
【解析】由表知，X、Y是反应物，W是生成物，且Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(W)＝2∶1∶3，化学方程式为2X＋Y3W，反应的平衡常数表达式是K＝，A项错误；升高温度，若W的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，则此反应的ΔH<0，B项正确；使用催化剂，平衡常数不变，C项错误；混合气体密度一直不变，因此混合气体密度不变，不能说明反应已达到平衡，D项错误。
5．(2024·河南平顶山高三第一次质量检测)氢能是绿色低碳，应用广泛的二次能源。目前制取氢气的方法之一是利用反应：CO(g)﹢H O(g)=CO2(g)+H (g)。在恒容密闭容器中，将6molCO和一定量的水蒸气混合加热到830℃，并达到平衡，此时该反应的平衡常数K为1.0.平衡后CO物质的量为4mol。下列说法正确的是( )
A．起始时H2O的物质的量为2mol
B．CO、H2O的转化率之比为2：1
C．升高温度，H2浓度减小，表明该反应是吸热反应
D．恒温下向平衡体系中再加入CO、H2O、CO2、H2各1mol，平衡向正反应方向移动
【答案】D
【解析】A项，假设起始时H2O的物质的量为amol，列三段式：
该反应的平衡常数K为1.0，则，解得a=3，故A错误；B项，a=3mol，CO、H2O的转化率分别为、，两者之比为=1：2，故B错误；C项，升高温度，H2浓度减小，即平衡逆向移动，根据勒夏特列原理升高温度平衡向吸热方向移动，则逆方向是吸热方向，正方向是放热方向，则该反应是放热反应，故C错误；D项，恒温下向平衡体系中再加入CO、H2O、CO2、H2各1mol，此时浓度商，平衡向正反应方向移动，故D正确；故选D。
6．已知反应X(g)＋Y(g) R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4 s内v(X)＝0.005 mol/(L·s)。下列说法正确的是(　　)
温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200
平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4
A.4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol/L
B.830 ℃达平衡时，X的转化率为80%
C.反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
D.1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g) X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
【答案】B
【解析】反应初始4 s内X的平均反应速率v(X)＝0.005 mol/(L·s)，根据速率之比等于化学计量数之比，可知v(Y)＝v(X)＝0.005 mol/(L·s)，则4 s内Δc(Y)＝0.005 mol·L－1·s－1×4 s＝0.02 mol/L，Y的起始浓度为＝0.4 mol/L，故4 s时c(Y)＝0.4 mol/L－0.02 mol/L＝0.38 mol/L，A项错误；设平衡时A的浓度变化量为x，则：
　　　　　　　X(g)　＋　Y(g)　 　R(g)＋Q(g)
开始(mol/L): 0.1 0.4 0 0
变化(mol/L): x x x x
平衡(mol/L): 0.1－x 0.4－x x x
故＝1．0，解得x＝0.08，所以平衡时X的转化率为×100%＝80%，B项正确；由表格可知，温度升高，化学平衡常数减小，平衡逆向移动，C项错误；1 200 ℃时反应X(g)＋Y(g) R(g)＋Q(g)的平衡常数值为0.4，所以1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g) X(g)＋Y(g)的平衡常数的值为＝2．5，D项错误。
7．在3种不同条件下，分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应：2A(g)+B(g)2C(g) ΔH=QkJ/mol。相关条件和数据见下表：
实验编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
反应温度/℃ 700 700 750
达平衡时间/min 40 5 30
平衡时n(C)/mol 1.5 1.5 1
化学平衡常数 K1 K2 K3
下列说法正确的是( )
A．K1=K2B．升高温度能加快反应速率的原因是降低了反应的活化能
C．实验Ⅱ比实验Ⅰ达平衡所需时间小的可能原因是使用了催化剂
D．实验Ⅲ达平衡后，恒温下再向容器中通入1molA和1molC，平衡正向移动
【答案】C
【解析】A项，反应为2A(g)+B(g)2C(g)，比较实验I和III，温度升高，平衡时C的量减少，说明升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，Q<0，则K38．(2024·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)一定温度下，将足量NH4NO3(s)加入含有催化剂的恒容密闭容器，发生下面两个反应：
反应1：NH4NO3(s)N2O (g)+ 2H2O(g) ΔH1＜0 KP1
反应2：NH4NO3(s)N2 (g)+ 2H2O(g)+1/2 O2(g) ΔH2＜0 KP2
测得平衡时容器中气体总压为，且p(N2)= p(N2O)。
下列说法不正确的是( )
A．当氧气的分压不变时，反应2达到化学平衡
B．平衡时，
C．该条件下，
D．维持其他条件不变，将容器体积扩充为，再次达到平衡后，c(H2O)：c(N2)=4：1
【答案】B
【解析】A项，随着反应2的进行，氧气越来越多，其分压越来越大，故当氧气的分压不变时，反应2达到化学平衡，A正确；B项，设平衡时氮气分压，则根据方程式1和2可知x+x+2x+2x+0.5x=39，解得x=6，其中，B错误；C项，结合选项B分析可知，该条件下，，C正确；D项，适当扩大体积时，两个反应均正向移动，因反应物无气体，温度不变，平衡常数也不变，则各种物质的分压不变，则结合选项B的分析可知，再次达到平衡后，，D正确；故选B。
9．(2023·湘豫名校联考一轮复习诊断考试)已知，25℃时K2Cr2O7溶液中存在以下平衡：
①Cr2O72-(aq)+ H2O(l)2 CrO42-(aq)+2H+(aq) K1=3.27×10-15
②Cr2O72-(aq)+ H2O(l)2HCrO4-(aq) K2=3.0×10-2
③HCrO4-(aq) CrO42-(aq)+H+(aq) K3
25℃时，0.1mol/L K2Cr2O7溶液中，随pH的变化关系如图所示(，)。下列说法错误的是( )
A．0.1mol/L K2Cr2O7溶液中，加入少量的HI气体，c(CrO42-)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：c(K+)＞c(CrO42-)＞c(Cr2O72-)＞c(H+)
D．反应③的化学平衡常数
【答案】A
【解析】A项，0.1mol/L K2Cr2O7溶液中，加入少量的HI气体，Cr2O72-与HI发生氧化还原反应，c(Cr2O72-)减小，故A错误；B项，Cr2O72-为橙色，CrO42-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项，K2Cr2O7溶液中，c(K+)最大，a点溶液中，，c(CrO42-)=105.3c(Cr2O72-)，则c(CrO42-)＞c(Cr2O72-)，c(H+)= 1.0×10-9.5mol·L－1，，解得，c(CrO42-)= 3.27×10-6.6mol·L－1，故a点溶液中离子浓度关系：c(K+)＞c(CrO42-)＞c(Cr2O72-)＞c(H+)，故C正确；D项，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．已知反应X(g)＋Y(g) R(g)＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y，反应初始4 s内v(X)＝0.005 mol/(L·s)。下列说法正确的是(　　)
温度/℃ 700 800 830 1 000 1 200
平衡常数 1．7 1．1 1．0 0.6 0.4
A.4 s时容器内c(Y)＝0.76 mol/L
B.830 ℃达平衡时，X的转化率为80%
C.反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动
D.1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g)X(g)＋Y(g)的平衡常数K＝0.4
【答案】B
【解析】反应初始4 s内X的平均反应速率v(X)＝0.005 mol/(L·s)，根据速率之比等于化学计量数之比，可知v(Y)＝v(X)＝0.005 mol/(L·s)，则4 s内Δc(Y)＝0.005 mol·L－1·s－1×4 s＝0.02 mol/L，Y的起始浓度为＝0.4 mol/L，故4 s时c(Y)＝0.4 mol/L－0.02 mol/L＝0.38 mol/L，A项错误；设平衡时A的浓度变化量为x，则：
　　　　　　　X(g)　＋　Y(g)　 　R(g)＋Q(g)
开始(mol/L): 0.1 0.4 0 0
变化(mol/L): x x x x
平衡(mol/L): 0.1－x 0.4－x x x
故＝1．0，解得x＝0.08，所以平衡时X的转化率为×100%＝80%，B项正确；由表格可知，温度升高，化学平衡常数减小，平衡逆向移动，C项错误；1 200 ℃时反应X(g)＋Y(g) R(g)＋Q(g)的平衡常数值为0.4，所以1 200 ℃时反应R(g)＋Q(g) X(g)＋Y(g)的平衡常数的值为＝2.5，D项错误。
题型二 化学反应速率常数
1．氨气去除NO的反应原理为：4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH<0，反应速率与浓度之间存在如下关系：v正=k正·c4(NH3)·c6(NO)，v逆=k逆·c5(N2)·c6(H2O)，k正、k逆为速率常数，只受温度影响。350℃时，在2L恒容密闭容器中，通入0.9molNH3(g)和1.2molNO(g)发生反应，保持温度不变，5min后反应达平衡，NO的转化率为50%。下列说法正确的是( )
A．用NH3表示的化学反应速率为0.06mol·L-1·min-1
B．350℃时，该反应的平衡常数为0.5
C．其他条件不变，往反应后的容器中再通入0.9molNH3(g)和1.2molNO(g)，重新达平衡时NO的体积分数增大
D．当温度改变为T°C时，若k正=k逆，则T>350
【答案】C
【解析】由题意可得如下三段式：
A项，由三段式数据可知，用氨气表示的化学反应速率为=0.04mol·L-1·min-1，故A错误；B项，由三段式数据可知，350℃时，反应的平衡常数为=0.25，故B错误；C项，其他条件不变，往反应后的容器中再通入0.9mol氨气和1.2mol一氧化氮相当于增大压强，该反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，一氧化氮的体积分数增大，故C正确；D项，反应达到平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，则反应速率k正·c4(NH3)·c6(NO) =k逆·c5(N2)·c6(H2O)，==K，当k正=k逆时，平衡常数K=1>0.25说明平衡向正反应方向移动，该反应为放热反应，则反应温度小于350℃，故D错误；故选C。
2．温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正=v(NO2)消耗=k正·c2(NO2)，v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆·c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是(　　)
容器 编号 物质的起始浓度(mol·L-1) 物质的平衡浓度(mol·L-1)
c(NO2) c(NO) c(O2) c(O2)
Ⅰ 0.6 0 0 0.2
Ⅱ 0.3 0.5 0.2
Ⅲ 0 0.5 0.35
A．设K为该反应的化学平衡常数，则有K=
B．达平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17
C．容器Ⅱ中起始时平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小
D．若改变温度为T2，且T2>T1，则k

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