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复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新”　打通应考之“脉”
第二章　化学反应速率与化学平衡
阶段提升课
第2课时　化学反应速率与化学平衡图像
素养 目标 1．从变化的角度认识与时间相关的各类图像，分析时间变化时v、c、n、α、φ等物理量变化的原因。
2．从变化的角度认识温度(压强)、起始投料等相关的图像，分析曲线与平衡移动的关系。
3．通过对图像的分析，构建分析图像的思维模型。
考点一　速率－时间图像
分析v-t图像时，要抓住“突变”和“渐变”，利用正、逆反应速率的相对大小，判断化学平衡的移动方向，再联系平衡移动规律确定外界条件的变化。
v′正突变，v′逆渐变，且v′正>v′逆，说明改变的条件是增大了反应物的浓度，使v′正突变，且平衡正向移动
v′正、v′逆都突然减小，且v′正>v′逆，说明平衡正向移动，该反应的正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应，改变的条件可能是降低温度或减小压强
v′正、v′逆都突然增大，且增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，改变的条件可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体分子数不变的反应增大压强(压缩体积)
1．可逆反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)在一定条件下达到平衡状态。在t1 s时改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．维持温度、反应体系容积不变，t1 s时充入SO3(g)
B．维持温度、压强不变，t1 s时充入SO3(g)
C．维持反应体系容积不变，t1 s时升高反应体系温度
D．维持温度、反应体系容积不变，t1 s时充入一定量Ar
√
B　[维持温度、反应体系容积不变，t1 s时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，正反应速率不变，故A错误；维持温度、压强不变，t1 s时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，而且反应体系容积增大导致正反应速率减小，故B正确；维持反应体系容积不变，t1 s时升高反应体系温度，正、逆反应速率都增大，故C错误；维持温度、反应体系容积不变，t1 s时充入一定量Ar，反应物和生成物浓度都不变，正、逆反应速率都不变，故D错误。]
√
2．在某一恒温容积可变的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g) 2C(g)。反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．O～t2时，v正>v逆
B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加入C
C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数：Ⅰ>Ⅱ
D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数：Ⅰ>Ⅱ
B　[根据题图中曲线分析O～t1中v逆逐渐增大至不变时达到平衡，因此在平衡之前v正>v逆，t1～t2时v正＝v逆，A错误；根据题图中曲线分析t2时刻v逆突然增大，逆向移动，由于容积可变，因此改变的条件是向密闭容器中加入C，B正确；Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A(g)＋B(g) 2C(g)反应是等体积反应，因此A的体积分数：Ⅰ＝Ⅱ，C错误；Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，由于是恒温，因此平衡常数：Ⅰ＝Ⅱ，D错误。]
考点二　化学平衡的常规图像
1．含量(或转化率)－时间－温度(或压强)图像
在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a可能使用了催化剂)。可简单记为“先拐先平数值大”，具体如下：
表示T2>T1，升高温度，生成物C的百分含量减小，说明正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动
表示p2>p1，增大压强，反应物A的转化率减小，说明正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动
改变条件，生成物C的百分含量不变，说明平衡不移动，但反应速率a>b，故a可能使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积)
2．百分含量(或转化率)－温度(压强)图像
在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系，即“定一议二”。具体如下：
分析等压线，升高温度，生成物C的百分含量减小，即平衡逆向移动，说明正反应放热；分析等温线，确定温度T不变，作横轴垂线与压强线出现两个交点，增大压强，生成物C的百分含量增大，即平衡正向移动，说明正反应方向气体总体积减小
分析等温线，增大压强，反应物A的转化率减小，即平衡逆向移动，说明正反应方向气体总体积增大；分析等压线，确定压强p不变，作横轴垂线与温度线出现两个交点，升高温度，反应物A的转化率减小，即平衡逆向移动，说明正反应放热
方法技巧
关于化学平衡图像题的解答思维模型
1．已知：4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol-1，若反应起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　)
A　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　D
√
C　[由于该反应的正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，NO的含量降低，故A项正确，C项错误；该反应的正反应是气体体积增大的反应，压强减小，平衡正向移动，NO的含量增大，故B项正确；催化剂的使用只能改变反应速率，不能使平衡发生移动，NO的含量不变，故D项正确。]
2．一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)。设起始＝Z，在恒压条件下，平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和温度T的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．该反应的焓变ΔH>0
B．图中Z的大小关系为a>3>b
C．图中X点对应的平衡混合物中＝3
D．温度不变时，增大X点对应的平衡体系的压强后，φ(CH4)减小
√
A　[由题图可知，Z一定时，温度越高，平衡时CH4的体积分数越小，表明正反应吸热，ΔH>0，A正确；CH4的物质的量一定的情况下，Z增大，H2O(g)的物质的量增大，促进平衡正向移动，CH4的转化率增大，平衡时CH4的体积分数减小，则b>3>a，B错误；反应起始时＝3，但H2O和CH4按1∶1反应，平衡混合物中二者比例一定不为3，C错误；温度不变时，压强增大，平衡逆向移动，φ(CH4)增大，D错误。]
1．平衡曲线图像
类型一　百分含量——压强
(1)图像示例：对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋
qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图1)。
考点三　两类特殊图像
(2)方法指导：平衡曲线上的任意一点均为该条件下达到平衡的点，线外点均未达到平衡。未达到平衡的点在该条件下达到平衡的过程如图2所示。
则：L线的左上方(E点)，A%大于此压强时平衡体系的A%，E点v正>v逆；
L线的右下方(F点)，F点v正类型二　转化率——温度
(1)图像示例：如图3所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。
(2)方法指导：未达到平衡的点在该条件下达到平衡的过程如图所示4。
图4中标出的1、2、3、4四个点，表示v正>v逆的是点3，表示v正＜v逆的是点1，而点2、4表示v正＝v逆。
2．抛物线
(1)对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)　ΔH＜0。
①M点前，表示化学反应从反应开始到建立平衡的过程，则v正＞v逆，M点为平衡点，M点后为平衡受温度或压强的影响情况。
②方法指导：抛物线型图像顶(最低)点前未达到平衡，从顶(最低)点向后分析平衡移动情况。
微点拨
曲线上的每个点是否都达到平衡，往往需要通过曲线的升降或斜率变化来判断，如果未到达平衡则不能使用平衡移动原理，考虑速率变化对纵坐标量的影响，到达平衡以后的点使用平衡移动原理分析。
(2)投料平衡曲线
①反应物不止一种的可逆反应，如N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0，改变反应物的投料比，当反应物按照n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料时，NH3百分含量最大。
②方法指导：a．投料平衡曲线上的点均为平衡点。
b．投料比等于化学计量数之比时，生成物的含量最大。
1．Ni(CO)4主要用于电子工业及制造塑料的中间体，也可用作催化剂。在0.3 L的恒容密闭容器中放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应达到平衡时CO的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B．在反应进行到a点时，v正C．降温和减压都有利于提高Ni(CO)4的产率
D．若b点的平衡常数为2，测得该点n(CO)＝0.3 mol，
则该点Ni(CO)4(g)的平衡浓度为
√
D　[由题图可知，温度越高，CO的平衡转化率越小，说明正反应为放热反应，A项错误；a点时未达到平衡，转化率应增大，反应正向进行，v正>v逆，B项错误；该反应为气体体积减小的放热反应，所以要提高产率，使平衡正向移动，应降温、加压，C项错误；若b点的平衡常数为2，测得该点n(CO)＝0.3 mol，c(CO)＝＝，则c[Ni(CO)4]＝K·c4(CO)＝＝2 mol·L-1，D项正确。]
2．恒容密闭容器中加入适量CO和H2O(g)，发生反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJ·mol-1，CO平衡转化率与起始投料比、温度T的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．容器内气体密度不再发生变化说明反应已达
平衡状态
B．越大，CO的平衡转化率越大
C．T1>T2>T3
D．增大压强，反应物的转化率增大
√
B　[根据题给信息，反应物和生成物均是气体，且容器恒容，反应过程中气体密度始终不会发生变化，故气体密度不变不能作为该反应达到平衡状态的标志，A错误；根据题图可知，越大，CO的平衡转化率越大，B正确；该反应是放热反应，其他条件相同，温度越高，CO的平衡转化率越低，故T1随堂评估 知能落实
√
1．科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气，反应的化学方程式为2NO(g)＋2CO(g) N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0。若反应在恒容密闭容器中进行，则下列由该反应相关图像作出的判断正确的是(　　)
A．图甲中改变的反应条件为加入等量的NO和CO
B．图乙中纵坐标可代表NO的百分含量
C．图丙中纵坐标可代表CO的百分含量
D．图丁中a、b、c三点均已达到化学平衡状态
D　[加入等量的NO和CO相当于增大压强，正、逆反应速率都增大，平衡正向移动，故v′正>v′逆，A错误；按照“先拐先平数值大”，T2>T1，该反应是放热反应，温度升高平衡逆向移动，NO的百分含量应增大，B错误；按照“先拐先平数值大”，p2>p1，该反应前后气体体积减小，压强增大平衡正向移动，CO的百分含量应减小，C错误；a、b、c三点都在平衡常数与温度关系的曲线上，都处于平衡状态，D正确。]
√
2．对密闭容器中进行的反应：X(g)＋3Y(g) 2Z(g)，根据相关实验数据绘制了如图所示的图像，下列说法错误的是(　　)
A．依据图甲可判断正反应为放热反应
B．在图乙中，虚线可表示使用了催化
剂后X的转化率
C．图丙可表示减小压强，平衡向逆反应方向移动
D．依据图丁中混合气体的平均相对分
子质量随温度的变化情况，可推知正
反应的ΔH<0
C　[依据图像分析，温度升高时逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向进行，则逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，A正确；使用催化剂化学反应速率增大，可缩短反应达到平衡的时间，化学平衡不移动，X的转化率不变，B正确；正反应是气体体积缩小的反应，减小压强使平衡逆向移动，则v正√
3．在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是(　　)
A．反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)的ΔH>0
B．图中X点所示条件下，延长反应时间不能提
高NO的转化率
C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO的转化率
D．380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10-4 mol·L-1，NO的平衡转化率为50%，则平衡常数K>2 000
D　[由虚线可知，随温度升高，NO的平衡转化率逐渐降低，说明平衡逆向移动，则NO与O2生成NO2的反应为放热反应，ΔH<0，A项错误；图像中实线的最高点为平衡点，X点未达到平衡，延长时间反应继续向右进行，NO的转化率增大，B项错误；Y点为平衡点，增大O2的浓度，平衡正向移动，可以提高NO的转化率，C项错误；设NO起始浓度为，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为、、，该反应的平衡常数K＝＝ >＝2 000，D项正确。]
4．钛铁矿提炼钛的反应之一为4Fe2TiO5(s)＋4TiO2(s)＋CH4(g) 8FeTiO3(s)＋CO2(g)＋2H2O(g)，该反应的平衡常数的负对数(－lg K)随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)
①该反应为放热反应
②d点时反应的平衡常数K＝10-3.56
③恒容容器中混合气体的平均相对分子质量
保持不变，该反应达到平衡状态
④X点时v正>v逆
A．①②　　 B．②④
C．②③ D．③④
√
C　[结合图示可知，温度升高，－lg K减小，即温度升高，平衡常数增大，说明升高温度平衡正向移动，该反应为吸热反应，①错误；结合图示可知，d点时－lg K＝3.56，该反应的平衡常数K＝10-3.56，②正确；假设该反应未达平衡，反应正向进行，混合气体的平均相对分子质量会增大，现恒容容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变，能说明该反应达到平衡状态，③正确；X点时，反应未达到平衡，最终要达到平衡状态，平衡常数的负对数要变大，所以此时的－lg Q<－lg K，则Q>K，此时的反应状态为v正题号
1
3
5
2
4
6
7
(本试卷共30分)
一、选择题(本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1．如图是恒温条件下H2(g)＋I2(g) 2HI(g)　Q(Q>0)的化学反应速率随反应时间变化的示意图，t2时刻改变的外界条件是(　　)
A．升高温度 B．增大压强
C．增大反应物浓度 D．加入催化剂
√
数智分层作业(十四)　化学反应速率与化学平衡图像
题号
1
3
5
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4
6
7
2．对于反应mA(s)＋nB(g) eC(g)＋f D(g)，当其他条件不变时，C的百分含量φ(C)与温度和压强p的关系如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．化学方程式中nB．达到平衡后，若升高温度，则v正减小，v逆增大
C．达到平衡后，增加B的量，B的转化率增大
D．若B为有色物质，达到平衡后缩小容器容积，重新达平衡后与原平衡比较，气体颜色变浅
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
C　[随着压强增大，φ(C)逐渐增大，说明平衡正向移动，增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动，可判断n>e＋f，A项错误；升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大，B项错误；因为A是固体，所以增加B的量，为等比例的加入反应物，从等效平衡的角度考虑，加入反应物B后，相当于加压，平衡向气体体积减小的方向移动，即正向移动，B的转化率增大，C项正确；若B为有色物质，达到平衡后缩小容器容积，根据勒夏特列原理，虽然平衡正向移动，但是新平衡中B的浓度比原平衡的大，气体颜色会加深，D项错误。]
题号
1
3
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6
7
3．已知某可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t、温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数φ(B)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是(　　)
A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应
B．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应
C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应
D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应
√
题号
1
3
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2
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6
7
D　[由“先拐先平数值大”原则，对比①②可知T1＞T2，对比②③可知p2＞p1；对比①②，温度由T2升高到T1，φ(B)减小，说明升高温度平衡向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应；对比②③，由p1加压到p2，φ(B)增大，说明加压平衡向逆反应方向移动，所以逆反应为气体体积减小的反应，即m＋n＜p。]
题号
1
3
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2
4
6
7
4．某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)的速率和平衡的影响图像如下，下列判断正确的是(　　)
A．由图1可知，T1该反应的正反应为吸热
反应
B．由图2可知，m＋nC．图3中，点3的反应速率：v正>v逆
D．图4中，若m＋n＝p，则曲线a一定使用了催化剂
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
C　[根据“先拐先平数值大”可知，T1p，B错误；图3中点3的转化率小于同温下的平衡转化率，说明点3反应正向进行，反应速率：v正 >v逆，C正确；曲线a速率增大、平衡没移动，若m＋n＝p，曲线a可能使用了催化剂或加压，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
5．在容积不变的密闭容器中进行反应：2M(g)＋N(g) 2Q(g)　ΔH，其平衡常数与温度的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．上述反应ΔH<0
B．a点处v正(M)＝2v逆(N)
C．a、b、c三点中，只有b点处反应达
到平衡状态
D．b点处，K正＝K逆＝1
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
C　[温度升高，正反应的平衡常数K正减小，平衡左移，说明正反应为放热反应，ΔH<0，故A正确；a点为处于平衡状态的点，速率之比等于化学计量数之比，v正(M)＝2v正(N)，v逆(N)＝v正(N)，则v正(M)＝2v逆(N)，故B正确；曲线上的点都是处于平衡状态的点，a、b、c三点都是反应达到平衡状态的点，故C错误；由题图可知，b点处，K正＝K逆，根据K正＝，则K正＝K逆＝1，故D正确。]
题号
1
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4
6
7
6．一定条件下热解制取H2：2H2S(g)＋CH4(g) CS2(g)＋4H2(g)。已知其他条件不变时，温度对H2S的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法一定正确的是(　　)
A．平衡常数：K(Y)＞K(Z)
B．达到平衡所需时间：t(X)＜t(Y)
C．总能量：E生成物＞E反应物
D．单位时间的转化率：α(Z)＞α(Y)
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
C　[由题图可知，升高温度，H2S的平衡转化率增大，说明反应2H2S(g)＋CH4(g) CS2(g)＋4H2(g)为吸热反应，温度越高，平衡常数越大，温度：Z>Y，平衡常数：K(Y)＜K(Z)，故A错误；温度越高，催化效率越强，反应速率越快，则Y点的反应速率大于X点的反应速率，则达到平衡所需时间：t(X)＞t(Y)，故B错误；由题图可知，升高温度，H2S的平衡转化率增大，说明反应2H2S(g)＋CH4(g) CS2(g)＋4H2(g)为吸热反应，总能量：E生成物＞E反应物，故C正确；Z点和Y点温度差别不大，但Z点的催化效率远低于Y点，说明Y的反应速率大于Z点的反应速率，则单位时间的转化率：α(Z)＜α(Y)，故D错误。]
题号
1
3
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6
7
二、非选择题(本题共1小题，共12分)
7．(12分)(1)目前，工厂常利用催化技术将汽车尾气的NO处理成无毒气体，发生的反应为C(s)＋2NO(g) N2(g)＋CO2(g)　ΔH＝
－34.0 kJ·mol-1。在密闭容器中加入足量的C(s)和一定量的NO(g)，保持恒压，测得NO的转化率随温度的变化如图所示：
题号
1
3
5
2
4
6
7
由图可知，1 050 K前反应中NO的转化率随温度升高而增大，其原因为_______________________________________________________ _________________________；
在1 100 K 时，CO2的体积分数为________；用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1 050 K、1.1×105 Pa时，该反应的化学平衡常数Kp＝________[已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数]。(8分)
1 050 K前反应未达到平衡状态，随着温度升高，反应速率加快，NO的转化率增大　
20%　
4　
题号
1
3
5
2
4
6
7
(2)温度为T ℃，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1 mol NO2，发生反应：2C(s)＋2NO2(g) N2(g)＋2CO2(g)，反应相同时间，测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是________(填字母)。(4分)
A．T ℃时，该反应的化学平衡常数为
B．图中c点所示条件下，v正>v逆
C．向a点平衡体系中充入一定量的NO2，
达到平衡时，NO2的转化率比原平衡大
D．容器内的压强：pa∶pb>6∶7
BD
题号
1
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6
7
[解析]　(2)a点时反应达到平衡，NO2的转化率为40%，则
　　2C(s)＋2NO2(g) N2(g)＋2CO2(g)
开始/mol 　 　 1 　 　 0 0
转化/mol 　 　 0.4 　 　 0.2 　0.4
平衡/mol 　 　 0.6 　 　 0.2 0.4
题号
1
3
5
2
4
6
7
T ℃时，该反应的化学平衡常数K＝＝＝，故A错误；题图中c点还未达到平衡，反应正向进行，v正＞v逆，故B正确；向a点平衡体系中充入一定量的NO2，等效于加压，平衡逆向移动，NO2的转化率降低，故C错误；由A项分析可知a点时容器内气体总物质的量为1.2 mol，b点时三段式为
题号
1
3
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4
6
7
　　 2C(s)＋2NO2(g) N2(g)＋2CO2(g)
开始/mol 　　 1 　　　 0 　 0
转化/mol 　　0.8 　　　 0.4 0.8
平衡/mol 　　 0.2 　　　 0.4 0.8
则b点时容器内气体总物质的量为1.4 mol，由于V1＜V2，则pa∶pb＞6∶7，故D正确。
题号
1
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6
7
(范围：第三节　化学反应的方向～第四节　化学反应的调控。本试卷共30分)
一、选择题(本题共6小题，每小题3分，共18分。每小题只有一个选项符合题目要求)
阶段进阶训练(四)
题号
1
3
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7
1．(2026·石家庄高二检测)下列说法正确的是(　　)
A．在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行
B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋185.57 kJ·mol-1，反应能自发进行的原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向
√
题号
1
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2
4
6
7
B　[某些吸热反应也可以自发进行，依据ΔH－TΔS<0分析，ΔH>0，ΔS>0，常温下，若ΔH－TΔS<0，则反应能自发进行，如氢氧化钡晶体和氯化铵反应是吸热反应，常温下可以自发进行，故A错误；反应焓变大于0，熵变大于0，反应向熵变增大的方向进行，NH4HCO3(s) ===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝＋185.57 kJ·mol-1，反应能自发进行的原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向，故B正确；依据反应自发进行的判断依据ΔH－TΔS<0分析，反应自发进行需要焓变、熵变和温度共同决定，故C错误；催化剂改变反应速率不改变化学平衡，使用催化剂不可以改变化学反应进行的方向，故D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
2．(2026·合肥高二检测)如图为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是(　　)
A．步骤①的目的是防止混入
杂质使催化剂中毒
B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以提高反应速率
C．步骤③选择500 ℃的重要原因是催化剂活性最高
D．步骤③④⑤均有利于提高原料的平衡转化率
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
D　[“加压”既能提高反应速率，又能促进平衡正向移动，合成氨的反应为放热反应，低温有利于平衡正向移动，但是低温下，催化剂活性低，反应速率也低，因此综合考虑将温度设定在500 ℃并使用含铁催化剂进行催化反应，及时将产生的NH3液化分离出来以提高N2和H2的转化率，剩余的N2和H2再循环利用。步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒，故A正确；合成氨的反应为气体分子数减小的反应，“加压”有利于平衡正向移动，提高原料转化率，“加压”也可以提高反应速率，故B正确；由题图可知工业生产中，催化合成氨的反应温度为500 ℃，说明500 ℃是催化剂催化活性的最佳温度，故C正确；催化剂只能提高反应速率，不能提高平衡转化率，合成氨反应为放热反应，高温不利于平衡正向移动，而液化分离出NH3和N2、H2的循环再利用均可以使平衡正向移动，所以步骤④⑤有利于提高原料的平衡转化率，步骤③不改变原料的平衡转化率，故D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
3．(2026·山东师大附中高二检测)已知工业合成氨的过程中发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＜0，其中催化剂的成分有Fe3O4、Al2O3、K2O、CaO等。下列措施既能提高化学反应速率，又能提高NH3产率的是(　　)
A．升高反应温度
B．充入一定量的He
C．缩小体积来增大压强
D．调节催化剂中各物质的比例
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
C　[升高反应温度可以提高化学反应速率，但正反应是放热反应，平衡左移，NH3产率降低，A不符合题意；充入一定量的He，不影响反应物浓度，不影响反应速率和平衡移动，B不符合题意；反应为气体分子数减小的反应，缩小体积来增大压强，平衡右移，可以提高氨气产率，缩小体积，浓度变大，可以增大反应速率，C符合题意；催化剂只能改变反应速率，不能改变转化率，D符合题意。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
4．(2026·山东师大附中高二检测)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力，CO吸入肺中发生反应：CO＋HbO2 O2＋HbCO，37 ℃时，该反应的平衡常数K＝220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是(　　)
A． CO与HbO2反应的平衡常数K＝
B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少
C．当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损
D．把CO中毒的病人放入高压氧舱中解毒，其原理是使上述平衡向逆反应方向移动
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
C　[根据化学方程式可知，平衡常数表达式为K＝，故A项正确；c(CO)增大，CO＋HbO2 O2＋HbCO平衡正向移动，故B项正确；K＝＝220，当＝0.02时，此时＝≈9×10-5，故C项错误；增大c(O2)，使CO＋HbO2 O2＋HbCO平衡逆向移动解毒，故D项正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
5．(2026·沧州高二检测)下列事实不能用平衡移动原理解释的是(　　)
A．血红蛋白(Hb)可与氧气结合：Hb＋O2 HbO2，CO比O2更易和Hb结合，当空气中的CO浓度大时，易造成人体缺氧，严重时导致死亡
B．在NO2和N2O4组成的体系中：2NO2(g) N2O4(g)，恒温缩小容积，平衡后气体颜色比原平衡深
C．Na(l)＋KCl(l) NaCl(l)＋K(g)，工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，以制备金属钾
D．实验室配制氯化铁溶液时，先将FeCl3晶体溶解在较浓的盐酸中，然后加水稀释到需要的浓度
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
B　[当空气中的CO浓度大时，CO与Hb结合导致血红蛋白浓度减小，平衡Hb＋O2 HbO2逆向移动，造成人体缺氧，可以用平衡移动原理解释，A不符合题意；存在平衡：2NO2(g) N2O4(g)，恒温缩小容积，体系压强增大，平衡正向移动，NO2物质的量减少，但气体颜色变深，是由于缩小容积后NO2的浓度增大，颜色变深，故不能用平衡移动原理解释，B符合题意；Na(l)＋KCl(l) NaCl(l)＋K(g)中，将钾蒸气从反应混合体系中分离出来，减小了生成物浓度，有利于反应正向移动，可以用平衡移动原理解释，C不符合题意；配制氯化铁溶液时，会发生＋3H＋，加入盐酸中，增大了氢离子浓度，平衡逆向移动，可以抑制铁离子水解，可以用平衡移动原理解释，D不符合题意。]
题号
1
3
5
2
4
6
7
6．(2026·潍坊高二检测)合成氨反应是一种有效的工业固氮方法，解决了数亿人口生存问题，诺贝尔奖获得者埃特尔提出了合成氨反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)吸附解离的机理，通过实验测得合成氨过程中能量(E)变化如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。下列说法正确的是(　　)
题号
1
3
5
2
4
6
7
A．工业上通常让合成氨反应在高温、高压条件下进行来提高NH3的平衡产率
B．该反应历程中的决速步骤为N2ad＋H2===Nad＋3Had
C．使用催化剂后，合成氨反应的ΔH和活化能均改变
D．上述反应的ΔH＜0、ΔS＜0
√
题号
1
3
5
2
4
6
7
D　[高温不利于提高NH3的平衡产率，A错误；决速步骤为活化能最大的反应步骤，即Nad＋3Had===NHad＋2Had，B错误；使用催化剂，反应的ΔH不改变，C错误；该反应为气体分子数减小的反应，ΔS＜0，D正确。]
题号
1
3
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2
4
6
7
二、非选择题(本题共1小题，共12分)
7．(12分)(2025·陕晋青宁卷，节选)MgCO3/MgO循环在CO2捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线，主要反应如下：
Ⅰ．MgCO3(s)===MgO(s)＋CO2(g)　ΔH1＝＋101 kJ·mol-1
Ⅱ．CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH2＝－166 kJ·mol-1
Ⅲ．CO2(g)＋H2(g)===H2O(g)＋CO(g)　ΔH3＝＋41 kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)计算MgCO3(s)＋4H2(g)===MgO(s)＋2H2O(g)＋CH4(g)　ΔH4＝________kJ·mol-1。(2分)
－65　
题号
1
3
5
2
4
6
7
(2)提高CH4平衡产率的条件是________(填字母)。(1分)
A．高温高压　　　 B．低温高压
C．高温低压 D．低温低压
B　
题号
1
3
5
2
4
6
7
(3)100 kPa下，在密闭容器中H2(g)和MgCO3(s)各1 mol发生反应。反应物(H2、MgCO3)的平衡转化率和生成物(CH4、CO2)的选择性随温度变化关系如下图(反应Ⅲ在360 ℃以下不考虑)。
题号
1
3
5
2
4
6
7
注：含碳生成物选择性＝×100%
①表示CH4选择性的曲线是________(填字母)。(2分)
②点M温度下，反应Ⅱ的Kp＝________(kPa)-2(列出计算式即可)。(3分)
③在550 ℃下达到平衡时，n(CO)＝________mol。500～600 ℃，随温度升高H2平衡转化率下降的原因可能是______________________ __________________________________________________。(4分)
c　
　
0.2　
反应Ⅱ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅲ平衡正向移动的程度
题号
1
3
5
2
4
6
7
[解析]　(1)根据盖斯定律，目标反应＝反应Ⅰ＋反应Ⅱ，则ΔH4＝ΔH1＋ΔH2＝＋101 kJ·mol-1－166 kJ·mol-1＝－65 kJ·mol-1。(2)反应Ⅱ为气体分子数减小的放热反应，降低温度、增大压强，反应Ⅱ平衡正向移动，CH4平衡产率增大，故提高CH4平衡产率的条件是低温高压。(3)①360 ℃以下，曲线b、c对应的数值之和约为1，则其代表选择性曲线，反应Ⅰ为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，MgCO3的平衡转化率增大，则a为MgCO3的平衡转化率曲线。反应Ⅱ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH4的选择性降低，且反应Ⅲ在360 ℃以下不考虑，则c为CH4的选择性曲线。②点M温度下，MgCO3的平衡转化率为49.0%、CH4的选择性为50%(反应Ⅲ在360 ℃以下不考虑)，则MgCO3转化0.49 mol，反应Ⅰ生成0.49 mol CO2，故反应Ⅱ中起始时CO2为0.49 mol、H2为1 mol，达平衡时CH4为0.245 mol，列“三段式”：
题号
1
3
5
2
4
6
7
　 CO2(g)＋ 4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)
起始量/mol 0.49 1 0 0
转化量/mol 0.245 0.98 0.245 0.49
平衡量/mol 0.245 0.02 0.245 0.49
平衡时气体的总物质的量为0.245 mol＋0.02 mol＋0.245 mol＋0.49 mol＝1 mol，平衡时气体的总压强为100 kPa。故反应Ⅱ的Kp＝＝(kPa)-2。③由题图可知，在550 ℃下达到平衡时，MgCO3的平衡转化率为100%，CH4的选择性为10%，CO2的选择性为70%，则根据C原子守恒和选择性的定义，CO的选择性为20%，故CO的物质的量为1 mol×20%＝0.2 mol。500～600 ℃，随温度升高，H2平衡转化率下降的原因可能是升高温度，反应Ⅱ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅲ平衡正向移动的程度。
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