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2019年高考二轮复习之核心考点
考点十四、化学反应速率及化学平衡移动

题型介绍：
化学反应速率和化学平衡是高考的必考内容，其主要命题内容有：①化学反应速率影响因素及计算；②化学平衡状态的判断及影响因素；③应用平衡原理判断反应进行的方向；④化学反应速率和化学平衡的图像分析；⑤转化率、平衡常数的含义及简单计算。由于化学反应速率和化学平衡是高中化学课程的重点和难点内容, 每年均有该内容试题出现，且难度和分值有上升趋势，近几年的考查中均出现新的情境，结合等效平衡思想进行分析，这类题目难度较大，具有良好的区分度，选拔功能强。
高考选题：
【2018天津卷】室温下，向圆底烧瓶中加入1 molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应；C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是 （ ）
A．加入NaOH，可增大乙醇的物质的量
B．增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br
C．若反应物增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变
D．若起始温度提高至60℃，可缩短反应达到平衡的时间
【答案】D
【解析】分析：本题考查反应速率和平衡的基本知识。根据题目的反应，主要判断外界条件的变化对平衡和速率的应该结果即可。
详解：A．加入NaOH，中和HBr，平衡逆向移动，可增大乙醇的物质的量。选项A正确。
B．增大HBr浓度，平衡正向移动，有利于生成C2H5Br。选B正确。
C．若反应物增大至2 mol，实际上就是将反应的浓度都增大至原来的2倍，比例不变（两次实验反应物的比例都是1:1，等于方程式中的系数比），这里有一个可以直接使用的结论：只要反应物的投料比等于系数比，达平衡时反应物的转化率一定是相等的。所以两种反应物的转化率一定是1:1。选项C正确。
D．若起始温度提高至60℃，考虑到HBr是挥发性酸，在此温度下会挥发出去，降低HBr的浓度减慢速率，增加了反应时间。选项D错误。
点睛：本题中的反应是反应前后物质的量不变的反应，但是考虑到反应是在水溶液中进行的，而生成的溴乙烷是不溶于水的，即本题中的溴乙烷应该是没有浓度的，所以选项D中是不需要考虑温度升高将溴乙烷蒸出的影响的。
解题技巧：
1．对于化学反应速率，其考查点通常有三个方面：
①依据化学反应速率的定义进行有关计算，其模式是灵活运用“υ＝△c／△t”；
②是同一化学反应的速率以不同物质的浓度变化表示时，各速率值之间的关系及化学方程式的确定；
③是考查外界条件对反应速率的影响，其模式是依据浓度、温度、压强、催化剂、接触面积以及形成原电池等因素对化学反应速率的影响进行分析判断。
2. 正确理解速率影响因素
（1）“惰性气体”对反应速率的影响
①恒容：充入“惰性气体”总压增大―→物质浓度不变(活化分子浓度不变)―→反应速率不变。
②恒压：充入“惰性气体”体积增大物质浓度减小(活化分子浓度减小)反应速率减小。
（2）纯液体、固体对化学反应速率的影响
在化学反应中，纯液体和固态物质的浓度为常数，故不能用固态物质的浓度变化来表示反应速率，但是固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一，如煤粉由于表面积大，燃烧就比煤块快得多。
（3）外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。
①当增大反应物浓度时，v正增大，v逆瞬间不变，随后也增大；
②增大压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大；
③对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率；
④升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大；
⑤使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。
3．化学平衡状态的判断方法
(1)直接判定：v正＝v逆(实质)
①同一物质：该物质的生成速率等于它的消耗速率。
②不同的物质：速率之比等于方程式中的系数比，但必须是不同方向的速率。
(2)间接判定：
①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度保持不变。
②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数保持不变。
③若反应前后的物质都是气体，且系数不等，总物质的量、总压强(恒温、恒容)、平均摩尔质量、混合气体的密度(恒温、恒压)保持不变。
④反应物的转化率、产物的产率保持不变。
总之，能变的量保持不变说明已达平衡。(如下表所示)
例举反应
mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)
是否平衡状态
混合物体
系中各成
分的量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定
是
②各物质的质量或各物质的质量分数一定
是
③各气体的体积或体积分数一定
是
④总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定
不一定
正反应速
率与逆反
应速率的
关系
①在单位时间内消耗了m mol A，同时生成m mol A，即v正＝v逆
是
②在单位时间内消耗了n mol B，同时消耗了p mol C，则v正＝v逆
是
③vA∶vB∶vC∶vD＝m∶n∶p∶q，v正不一定等于v逆
不一定
④在单位时间内生成n mol B，同时消耗q mol D，均指v逆，v正
不一定等于v逆
不一定
压强
①若m＋n≠p＋q，总压强一定(其他条件不变)
是
②若m＋n＝p＋q，总压强一定(其他条件不变)
不一定
平均相对
分子质量
①r一定，只有当m＋n≠p＋q时
是
②r一定，但m＋n＝p＋q时
不一定
温度
任何化学反应都伴随着能量变化，在其他条件不变的情况下，
体系温度一定时
是
体系的密度
密度一定
不一定
【特别提醒】①化学平衡的实质是v(正)＝v(逆)≠0时，表现为平衡体系中各组分的物质的量或物质的量分数不再变化，因此v(正)＝v(逆)＞0是化学平衡判断的充要条件。
②运用v(正)＝v(逆)≠0时，注意方向和数量关系。
③学会“变”与“不变”判断。“变”就是到达平衡过程中量“变”，而到达平衡后“不变”。否则，不一定平衡。
4.化学平衡移动分析时的注意事项
（1）判断转化率的变化时，不要把平衡正向移动与反应物转化率提高等同起来，要视具体情况而定。
（2）压强的影响实质是浓度的影响，所以只有当这些“改变”造成浓度改变时，平衡才有可能移动。
（3）化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变，而不是“抵消”外界条件的改变，改变是不可逆转的。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。如①增大反应物A的浓度，平衡右移，A的浓度在增大的基础上减小，但达到新平衡时，A的浓度一定比原平衡大；②若将体系温度从50 ℃升高到80 ℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，达到新的平衡状态时50 ℃（4）我们在分析化学平衡移动对颜色、压强、浓度等变化时，有时我们可以给自己建立一个平台，“假设平衡不移动”，然后在此平台的基础上进行分析、比较，就容易得到正确答案。

高频考点一：化学反应速率的影响因素
【典例】【河南郑州2019届高考一模】某兴趣小组将下表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，以研究硫酸铜的浓度对稀硫酸与锌反应生成氢气速率的影响。下列判断错误的是 （ ）
实验组别
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4mol?L﹣1H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
A．V1＝30，V6＝10，V7＝20
B．本实验利用了控制变量思想，变量为铜离子浓度
C．反应一段时间后，实验A中的金属呈灰黑色，实验F的金属呈现红色
D．该小组的实验结论是硫酸铜的量与生成氢气速率成正比
【答案】D
【解析】A.研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，则需要硫酸的体积、物质的量应相同，由A、F可知结合溶液的总体积为30mL+20mL=50mL，则V1=30，V6=50-30-10=10，V7=20，故A不符合题意；B.本实验利用了控制变量思想，硫酸的体积、物质的量应相同，变量为铜离子浓度，故B不符合题意；C.A中没有加入硫酸铜，锌与稀硫酸反应后，锌的表面凹凸不平，有很多细小的锌的颗粒，由于颗粒很小，光被完全吸收，所以看到的固体是灰黑色；F中Zn能够置换出Cu附着在Zn表面，金属变为紫红色，，故C不符合题意；D.因为锌会先与硫酸铜反应，直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气，硫酸铜量较少时，形成铜锌原电池，反应速率加快，硫酸铜量较多时，反应时间较长，而且生成的铜会附着在锌片上，会阻碍锌片与硫酸继续反应，氢气生成速率下降，故D符合题意；答案：D。
【 名师揭秘】判断化学平衡状态的关键明确平衡状态的含义和判断依据，在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，简单说就是变量不再发生变化即可说明达到平衡状态。该题需要注意方程式中气体的化学计量数关系，注意平衡时的浓度关系、物质的量关系不能作为判断是否平衡的依据。
高频考点三：化学平衡移动
【典例】【宁夏银川一中2019届高三第五次月考】已知反应mX(g)+nY(g)qZ(g)的△H < 0,m+n>q,在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是 （ ）
A．通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动
B．X的正反应速率是Y的逆反应速率的n/m倍
C．增加X的物质的量，Y的转化率降低
D．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变大
【答案】D
【解析】A、恒容条件下，通入稀有气体使压强增大，反应混合物的浓度不变，正、逆反应速率不变，平衡不移动，故A错误；B、可逆反应达平衡时不同物质表示的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比，X的正反应速率是Y的逆反应速率的倍，说明反应到达平衡，故B错误；C、反应物的起始物质的量之比等于化学计量数之比转化率相同，平衡时X、Y的转化率相等，说明反应开始时X、Y的物质的量之比为m:n，故C错误；D、降低温度平衡向正反应移动，因为m+n>q，反应混合气体总的物质的量减小，混合气体总质量不变，结合M=可以知道混合气体的平均摩尔质量增大，故降低温度，混合气体的平均相对分子质量增大，所以D选项是正确的。答案选D。
【 名师揭秘】构建平衡建立的途径是解题关键，注意等效平衡规律：①恒温恒压下，按化学计量数转化到一边，满足对应物质的物质的量之比相同，为等效平衡；②恒温恒容下，若反应前后气体气体发生变化，按化学计量数转化到一边，满足对应物质的物质的量相等，为等效平衡；若反应前后气体的体积不变，按化学计量数转化到一边，满足对应物质的物质的量之比相同，为等效平衡。

1．【2018江苏卷】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
【答案】CD
【解析】分析：对比容器的特点，将容器1和容器2对比，将容器1和容器3对比。容器2中加入4molSO3等效于在相同条件下反应物投入量为4molSO2和2molO2，容器2中起始反应物物质的量为容器1的两倍，容器2相当于在容器1达平衡后增大压强，将容器的体积缩小为原来的一半，增大压强化学反应速率加快，υ2υ1，增大压强平衡向正反应方向移动，平衡时c22c1，p22p1，α1（SO2）+α2（SO3）1，容器1和容器2温度相同，K1=K2；容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度，升高温度化学反应速率加快，υ3υ1，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时c3c1，p3p1，α3（SO2）α1（SO2），K3K1。
详解：对比容器的特点，将容器1和容器2对比，将容器1和容器3对比。容器2中加入4molSO3等效于在相同条件下反应物投入量为4molSO2和2molO2，容器2中起始反应物物质的量为容器1的两倍，容器2相当于在容器1达平衡后增大压强，将容器的体积缩小为原来的一半，增大压强化学反应速率加快，υ2υ1，增大压强平衡向正反应方向移动，平衡时c22c1，p22p1，α1（SO2）+α2（SO3）1，容器1和容器2温度相同，K1=K2；容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度，升高温度化学反应速率加快，υ3υ1，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时c3c1，p3p1，α3（SO2）α1（SO2），K3K1。根据上述分析，A项，υ2υ1，c22c1，A项错误；B项，K3K1，p22p1，p3p1，则p22p3，B项错误；C项，υ3υ1，α3（SO2）α1（SO2），C项正确；D项，c22c1，c3c1，则c22c3，α1（SO2）+α2（SO3）1，α3（SO2）α1（SO2），则α2（SO3）+α3（SO2）1，D项正确；答案选CD。
点睛：本题考查化学平衡时各物理量之间的关系，解题时巧妙设计中间状态，利用外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响判断。如容器2先设计其完全等效平衡的起始态为4molSO2和2molO2，4molSO2和2molO2为两倍容器1中物质的量，起始物质的量成倍变化时相当于增大压强。
2．【2017天津卷】常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时，该反应的平衡常数K=2×10?5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是 （ ）
A．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃
C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
D．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
【答案】B
【解析】A、平衡常数只与温度有关，与浓度无关，所以增加c(CO)，平衡虽然向正向移动，但反应的平衡常数不变，A错误；B、50时，Ni(CO)4以气态存在，有利于分离，从而促使平衡正向移动，B正确；C、230时，Ni(CO)4分解的平衡常数为5×106，可知分解率较高，C错误；D、v生成[Ni(CO)4]表示正向速率，v生成(CO) 表示逆向速率，当4v生成[Ni(CO)4]= v生成(CO)时，反应达到化学平衡状态，D错误。故选B。
【名师点睛】本题考查平衡状态的判定、平衡常数等。落实考试大纲修订思路，考查学科的必备知识和方法。化学平衡状态判断有两个依据，一是正逆反应速率相等，二是“变量”不变。注意D项化学平衡状态的判断容易粗心导致出错。
3．【2017江苏卷】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．达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5
B．达平衡时，容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大
C．达平衡时，容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%
D．当温度改变为T2时，若k正=k逆，则 T2> T1
【答案】CD
【解析】由容器I中反应2NO2 2NO+O2
起始量(mol/L) 0.6 0 0
变化量(mol/L) 0.4 0.4 0.2
平衡量(mol/L) 0.2 0.4 0.2
可以求出平衡常数K=，平衡时气体的总物质的量为0.8 mol，其中NO占0.4 mol，所以NO的体积分数为50%，。在平衡状态下，v正=v(NO2)消耗=v逆=v(NO)消耗，所以k正c2(NO2)=k逆c2(NO)?c(O2)，进一步求出。A．显然容器II的起始投料与容器I的平衡量相比，增大了反应物浓度，平衡将向逆反应方向移动，所以容器II在平衡时气体的总物质的量一定小于1 mol，故两容器的压强之比一定大于4：5，A错误；B．若容器II在某时刻，，
由反应 2NO2 2NO + O2
起始量(mol/L) 0.3 0.5 0.2
变化量(mol/L) 2x 2x x
平衡量(mol/L) 0.3?2x 0.5+2x 0.2+x
因为，，解之得x=，求出此时浓度商Qc=>K，所以容器II达平衡时，一定小于1，B错误；C．若容器III在某时刻，NO的体积分数为50%，
由反应 2NO2 2NO + O2
起始量(mol/L) 0 0.5 0.35
变化量(mol/L) 2x 2x x
平衡量(mol/L) 2x 0.5?2x 0.35?x
由0.5?2x=2x+0.35?x，解之得，x=0.05，求出此时浓度商Qc=>，说明此时反应未达平衡，反应继续向逆反应方向进行，NO进一步减少，所以C正确；D．温度为T2时，>0.8，因为正反应是吸热反应，升高温度后化学平衡常数变大，所以T2>T1，D正确。
【名师点睛】试题主要从浓度、温度对化学反应速率、化学平衡的影响以及平衡常数的计算等方面，考查学生对化学反应速率、化学平衡等化学基本原理的理解和应用，关注信息获取、加工和处理能力的提高。解题时首先要分析反应的特征，如是恒温恒容还是恒温恒压反应，是气体分子数目增加的还是气体分子数目减小的反应，其次分析所建立的平衡状态的条件和平衡状态的特征，最后逐一分析试题中所设计的选项，判断是否正确。本题只给了一个平衡量，通过化学平衡计算的三步分析法，分析容器I中平衡态的各种与4个选项相关的数据，其他容器与I进行对比，通过浓度商分析反应的方向，即可判断。本题难度较大，如能用特殊值验证的反证法，则可降低难度。
4．【2016年高考江苏卷】一定温度下，在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) 达到平衡。下列说法正确的是 （ ）

A．该反应的正反应放热
B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
【答案】AD
【解析】
试题分析：A、分析Ⅰ、Ⅲ中数据知反应开始时Ⅰ中加入的H2、CO与Ⅲ中加入甲醇的物质的量相当，平衡时甲醇的浓度：Ⅰ＞Ⅲ，温度：Ⅰ＜Ⅲ，即升高温度平衡逆向移动，该反应正向为放热反应，A正确；B、Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小二分之一，该反应正向为气体物质的量减小的反应，增大压强平衡正向移动，达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小，b错误；C、Ⅰ和Ⅱ对比，Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩小二分之一，该反应正向为气体物质的量减小的反应，增大压强平衡正向移动，则Ⅱ中氢气的浓度小于Ⅰ中氢气浓度的2倍，Ⅲ和Ⅰ对比，平衡逆向移动，氢气浓度增大，故达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍，c错误；D、温度：Ⅲ＞Ⅰ，当其他条件不变时，升高温度反应速率加快，故达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大，d正确。答案选AD。
【考点定位】本题主要是考查化学反应速率和化学平衡的有关判断与计算以及外界条件对反应速率和平衡状态的影响
【名师点晴】《高考考纲》明确要求：理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率和化学平衡的影响。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。化学反应速率这一部分主要考查化学反应速率的概念及表示方法、影响化学反应速率的影响因素、化学反应速率的大小比较和化学反应速率的有关图像。化学平衡是重要的化学基本理论，是中学化学的重点和难点，也是考查学生能力的重要载体，是高考历久不衰的热点。化学平衡是包含溶解平衡、电离平衡、水解平衡等的一个平衡理论体系，而化学平衡则是这一体系的核心，是分析其他平衡移动的基础。化学平衡常数则是新课标地区的高考命题热点，并且试题的综合性强、能力要求高。解答时注意利用好放大缩小思想：该方法适用于起始投入物质的物质的量之间存在一定的倍数关系。它指的是将反应容器的体积扩大一定的倍数，使起始物质的浓度相同，则在一定条件下，可建立相同的平衡态。然后在此基础上进行压缩，使其还原为原来的浓度。分析在压缩过程中，平衡如何移动，再依据勒夏特列原理，分析相关量的变化情况。
5．【2016年高考北京卷】下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是 （ ）
A．抗氧化剂 B．调味剂 C．着色剂 D．增稠剂
【答案】A
【解析】
试题分析：A、抗氧化剂减少食品与氧气的接触，延缓氧化的反应速率，A正确；B、调味剂是为了增加食品的味道，与速率无关，B错误；C、着色剂是为了给食品添加某种颜色，与速率无关，C错误；D、增稠剂是改变物质的浓度，与速率无关，D错误，答案选A。
【考点定位】本题主要是考查食品添加剂的有关判断
【名师点晴】化学是一门实用性很强的学科，在日常生活及工农业生产和科学技术中应用十分广泛。食品添加剂关互我们每个人的健康，了解食品添加剂是每个人应该掌握的基本常识，只有掌握一定的化学知识，才会使我们的生活质量得以提升，也才会更安全、更健康。了解抗氧化剂、调味剂、着色剂、增稠剂的含义是解答的关键，注意相关知识的积累。
6．【2016年高考上海卷】（本题共12分）
随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。
完成下列填空：
（1）目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：
CO2（g）+4H2（g）CH4（g）+2H2O（g）
已知H2的体积分数随温度的升高而增加。
若温度从300℃升至400℃，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
v正
v逆
平衡常数K
转化率α
（2）相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：
[CO2]/mol·L-1
[H2]/mol·L-1
[CH4]/mol·L-1
[H2O]/mol·L-1
平衡Ⅰ
a
b
c
d
平衡Ⅱ
m
n
x
y
a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为_________。
（3）碳酸：H2CO3，Ki1=4.3×10-7，Ki2=5.6×10-11
草酸：H2C2O4，Ki1=5.9×10-2，Ki2=6.4×10-5
0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH____________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。（选填“大于”“小于”或“等于”）
等浓度广东草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是___________。
若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是_____。（选填编号）
A．[H+]>[HC2O4-]>[HCO3-]>[CO32-] b．[HCO3-]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-]
c．[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-] d．[H2CO3] >[HCO3-]>[HC2O4-]>[CO32-]
（4）人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡：H++ HCO3- H2CO3，当有少量酸性或碱性物质进入血液中时，血液的pH变化不大，用平衡移动原理解释上述现象。
________________________________
【答案】（1）
v正
v逆
平衡常数K
转化率α
增大
增大
减小
减小
（2）
（3）大于；草酸；ac
（4）当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H+浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变。（合理即给分）
【解析】
试题分析：（1）H2的体积分数随温度的升高而增加，这说明升高温度平衡逆反应方向进行，即正反应是放热反应。升高温度正逆反应速率均增大，平衡逆反应方向进行，平衡常数减小，反应物的转化率减小。
（2）相同温度时平衡常数不变，则a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为。
（3）根据电离常数可知草酸的酸性强于碳酸，则碳酸钠的水解程度大于草酸钠，所以0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH大于0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。草酸的酸性强于碳酸，则等浓度草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是草酸。A．草酸的二级电离常数均大于碳酸的，所以草酸的电离程度大于，因此溶液中[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[HCO3-]>[CO32-]，a正确；B．根据a中分析可知b错误；c．根据a中分析可知c正确；d．根据a中分析可知d错误，答案选ac。
（4）根据平衡可知当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H+浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变。
【考点定位】考查外界条件对平衡状态的影响、电离常数应用等。
【名师点睛】高中化学中，我们除了学习了化学反应平衡以外，还学习了水溶液中的电离平衡、水解平衡和沉淀溶解平衡。溶液中的这三大平衡，和普通的化学反应平衡一样，都适用勒夏特列原理，所有关于平衡的原理、规律、计算都是相通的，在学习过程中，不可将他们割裂开来。 勒夏特列原理（又称平衡移动原理）的内容是：改变影响平衡的一个因素，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。关键词“减弱”有两层含义，（1）平衡移动方向：与改变条件相反的方向；（2）平衡移动程度：不能抵消这种改变。它定性揭示了化学平衡与外界条件的关系，在帮助中学生判断平衡移动方向，分析平衡移动后浓度、体积百分含量、转化率变化等方面非常方便实用。而且“勒夏特列原理有广泛适用性，可用于研究所有的化学动态平衡，如沉淀溶解平衡、电离平衡、盐类水解平衡等，所以它是一个很重要的基本规律。另外注意平衡常数只是温度的函数，温度不变，K值不变。
7．【2016年高考天津卷】(14分)氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：
（3）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________。
a．容器内气体压强保持不变
b．吸收y mol H2只需1 mol MHx
c．若降温，该反应的平衡常数增大
d．若向容器内通入少量氢气，则v(放氢)>v(吸氢)
（4）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为_______。
【答案】
（3）ac
（4）光能转化为化学能
【解析】
试题分析：
（3）MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) ΔH<0，该反应属于气体的物质的量发生变化的反应。a.平衡时气体的物质的量不变，压强不变，正确；b.该反应为可逆反应，吸收y mol H2需要大于1 mol 的MHx，错误；c.降低温度，平衡向正反应分析移动，平衡常数增大，正确；d.向容器内通入少量氢气，相当于增大压强，平衡正向移动，v(放氢)＜v(吸氢)，错误；故选ac；
（4）利用太阳能直接分解水制氢，是将光能转化为化学能，故答案为：光能转化为化学能
【考点定位】考查化学反应中的能量变化、电解原理及其应用
【名师点晴】本题考查的知识点较多，以氢气利用为线索考查了化学反应中的能量变化、电解原理及其应用、化学平衡的移动及其影响因素等相关知识。在书写燃料电池电极反应时，要注意掌握一般的书写方法：①电极反应是一种离子反应，遵循书写离子反应的所有规则；②将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；③负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸碱性有关(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在)；④溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。本题的易错点和难点是c(Na2FeO4)低于最高值的原因分析。分析时，要注意从题目中寻找线索并结合反应的特征分析。
8．【2016年高考新课标Ⅱ卷】丙烯腈（CH2=CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2=CHCHO）和乙腈CH3CN等，回答下列问题：
（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：
① C3H6(g)+NH3(g)+ O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) △H=-515kJ/mol
② C3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) △H=-353kJ/mol
两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是 ；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 ；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是 。
（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460OC．低于460OC时，丙烯腈的产率 （填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是 ；高于460OC时，丙烯腈产率降低的可能原因是 （双选，填标号）
A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大 C．副反应增多 D．反应活化能增大

（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为 ，理由是。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为
【答案】27.（1）两个反应均为放热量大的反应；降低温度、降低压强；催化剂；
（2）不是；该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 ；AC
（3）1 ； 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低； 1:7.5:1
【解析】
试题分析：（1）因为两个反应均为放热量大的反应，所以热力学趋势大；该反应为气体体积增大的放热反应，所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率；由图a可知，提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。
（2）因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，反应刚开始进行，尚未达到平衡状态，460OC以前是建立平衡的过程，所以低于460OC时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于460OC时，丙烯腈产率降低，A．催化剂在一定温度范围内活性较高，若温度过高，催化剂活性降低，正确；B．平衡常数的大小不影响产率，错误；C．根据题意，副产物有丙烯醛，副反应增多导致产率下降，正确；D．反应活化能的大小不影响平衡，错误；答案选AC。
（3）根据图像可知，当n（氨）/n（丙烯）约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化学反应C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)，氨气、氧气、丙烯按1:1.5:1的体积比加入反应达到最佳状态，而空气中氧气约占20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为1:7.5:1。
【考点定位】考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。
【名师点睛】本题考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。该题是对化学平衡的集中考查，涉及的知识点不多，解题的关键点是看懂图像的含义，看图像时：①一看面：纵坐标与横坐标的意义；②二看线：线的走向和变化趋势；③三看点：起点，拐点，终点，然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合，做出符合题目要求的解答。
9．【2017新课标1卷】（3）H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)+CO2(g)COS(g) +H2O(g)。在610 K时，将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
①H2S的平衡转化率=_______%，反应平衡常数K=________。
②在620 K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率_____，该反应的H_____0。（填“>”“<”或“=”）
③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________（填标号）
A．H2S B．CO2 C．COS D．N2
【答案】（3）①2.5 2.8×10–3 ②> > ③B
【解析】（3）① H2S(g) + CO2(g)COS(g)+ H2O(g)
开始 0.40mol 0.10mol 0 0
反应 x x x x
平衡 (0.40–x)mol (0.10–x)mol x x

解得x=0.01mol，所以H2S的转化率是
由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数；
②根据题目提供的数据可知温度由610K升高到620K时，化学反应达到平衡，水的物质的量分数由0.02变为0.03，所以H2S的转化率增大。α2>α1；根据题意可知：升高温度，化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，故△H>0；③A．增大H2S的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗量，所以H2S转化率降低，A错误；B．增大CO2的浓度，平衡正向移动，使更多的H2S反应，所以H2S转化率增大，B正确；C．COS是生成物，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，H2S转化率降低，C错误；D．N2是与反应体系无关的气体，充入N2，不能使化学平衡发生移动，所以对H2S转化率无影响，D错误。答案选B。
10．【2018新课标1卷】采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题
（1）1840年 Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为___________。
（2）F．Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示（t=∞时，N2O5(g)完全分解）：
t/min
0
40
80
160
260
1300
1700
∞
p/kPa
35.8
40.3
42.5.
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1
①已知：2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) ΔH1=?4.4 kJ·mol?1
2NO2(g)＝N2O4(g) ΔH 2=?55.3 kJ·mol?1
则反应N2O5(g)＝2NO2(g)+ O2(g)的ΔH=_______ kJ·mol?1。
②研究表明，N2O5(g)分解的反应速率。t=62 min时，测得体系中pO2=2.9 kPa，则此时的=________kPa，v=_______kPa·min?1。
③若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)____63.1 kPa（填“大于”“等于”或“小于”），原因是________。
④25℃时N2O4(g)2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_______kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。
（3）对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g)，R.A．Ogg提出如下反应历程：
第一步 N2O5NO2+NO3 快速平衡
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应
第三步 NO+NO3→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______（填标号)。
A．v(第一步的逆反应)＞v(第二步反应)
B．反应的中间产物只有NO3
C．第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D．第三步反应活化能较高
【答案】 O2 53.1 30.0 6.0×10－2 大于 温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高 13.4 AC
【解析】分析：（1）根据还原剂失去电子转化为氧化产物判断；
（2）①根据盖斯定律计算；
②根据压强之比是物质的量之比计算；
③根据温度对压强和平衡状态的影响分析；
④根据五氧化二氮完全分解时的压强计算出二氧化氮、氧气的压强，然后再根据二氧化氮转化的方程式计算平衡时二氧化氮、四氧化二氮的压强。
（3）根据三步反应的特点分析判断。
详解：（1）氯气在反应中得到电子作氧化剂，硝酸银中只有氧元素化合价会升高，所以氧化产物是氧气，分子式为O2；
（2）①已知：
ⅰ、2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) △H1＝－4.4kJ/mol
ⅱ、2NO2(g)＝N2O4(g) △H2＝－55.3kJ/mol
根据盖斯定律可知ⅰ÷2－ⅱ即得到N2O5(g)＝2NO2(g)+1/2O2(g) △H1＝＋53.1kJ/mol；
②根据方程式可知氧气与消耗五氧化二氮的物质的量之比是1:2，又因为压强之比是物质的量之比，所以消耗五氧化二氮减少的压强是2.9kPa×2＝5.8kPa，则此时五氧化二氮的压强是35.8kPa－5.8kPa＝30.0kPa，因此此时反应速率v＝2.0×10－3×30＝6.0×10－2（kPa·min－1）；
③由于温度升高，容器容积不变，总压强提高，且二氧化氮二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高，所以若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)大于63.1 kPa。
④根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是63.1kPa，根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是35.8kPa×2＝71.6 kPa，氧气是35.8kPa÷2＝17.9 kPa，总压强应该是71.6 kPa+17.9 kPa＝89.5 kPa，平衡后压强减少了89.5 kPa－63.1kPa＝26.4kPa，所以根据方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的压强是26.4kPa，二氧化氮对应的压强是71.6 kPa－26.4kPa×2＝18.8kPa，则反应的平衡常数。
（3）A、第一步反应快，所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率，A正确；
B、根据第二步和第三步可知中间产物还有NO，B错误；
C、根据第二步反应生成物中有NO2可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效，C正确；
D、第三步反应快，所以第三步反应的活化能较低，D错误。答案选AC。
点睛：本题主要是考查化学反应原理，侧重于化学反应速率与化学平衡的有关分析与计算，题目难度较大。试题设计新颖，陌生感强，计算量较大，对学生的要求较高。压强和平衡常数的计算是解答的难点，注意从阿伏加德罗定律的角度去理解压强与气体物质的量之间的关系，注意结合反应的方程式和表中数据的灵活应用。也可以直接把压强看作是物质的量利用三段式计算。
11．【2018新课标2卷】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol?1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol?1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol?1
该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol?1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填标号）。
A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压
某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______mol2·L?2。
（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表：
积碳反应
CH4(g)=C(s)+2H2(g)
消碳反应
CO2(g)+C(s)=2CO(g)
ΔH/(kJ·mol?1)
75
172
活化能/
(kJ·mol?1)
催化剂X
33
91
催化剂Y
43
72
①由上表判断，催化剂X____Y（填“优于”或“劣于”），理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是________填标号）。

A．K积、K消均增加 B．v积减小，v消增加
C．K积减小，K消增加 D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5（k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。

【答案】 247 A 劣于 相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大 AD pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)
【解析】分析：（1）根据盖斯定律计算；根据反应特点结合温度和压强对平衡状态的影响解答；根据转化率利用三段式计算平衡常数；
（2）①根据活化能对反应的影响分析；根据反应热结合温度对平衡状态的影响以及图像曲线变化趋势解答；
②根据反应速率方程式分析影响其因素结合图像解答。
详解：（1）已知：
①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol?1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol?1
③C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol?1
根据盖斯定律可知③×2－②－①即得到该催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH=＋247 kJ·mol?1。正反应是体积增大的吸热反应，所以有利于提高CH4平衡转化率的条件是高温低压，答案选A；某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，根据方程式可知
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)
起始浓度（mol/L） 1 0.5 0 0
转化浓度（mol/L） 0.25 0.25 0.5 0.5
平衡浓度（mol/L） 0.75 0.25 0.5 0.5
所以其平衡常数为mol2·L?2。
（2）①根据表中数据可知相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大，所以催化剂X劣于Y。A．正反应均是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，因此K积、K消均增加，A正确；B．升高温度反应速率均增大，B错误；C．根据A中分析可知选项C错误；D．积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低，这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大，D正确。答案选AD。
②根据反应速率方程式可知在p(CH4)一定时，生成速率随p(CO2)的升高而降低，所以根据图像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。
点睛：本题主要是考查影响化学平衡的因素，化学图像的分析与判断，化学计算等知识。图像分析是解答的易错点和难点，注意化学平衡图像分析的答题技巧，看图像时：①一看面：纵坐标与横坐标的意义；②二看线：线的走向和变化趋势；③三看点：起点，拐点，终点，然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合，做出符合题目要求的解答。

夯实基础：
1．【上海嘉定区2019届高三化学一模】CO和NO都是汽车尾气中的有害气体，它们在催化转换器中能反应生成氮气和CO2，对此反应，下列说法中错误的是 （ ）
A．改变压强不可以改变反应速率 B．使用催化剂能同时增加正、逆反应的速率
C．增加压强能增加反应速率 D．升高温度能增加吸热方向的反应速率
【答案】A
【解析】A. 改变压强如果能改变物质的浓度，则可以改变反应速率，A错误；B. 使用催化剂能降低活化能，因此可同时增加正、逆反应的速率，B正确；C. 根据A中的分析可知增加压强能增加反应速率，C正确；D. 升高温度能增大活化分子的百分数，因此可以加快反应速率，D正确；答案选A。
2．【河北安平中学2019届高三第五次月考】0.1mol/LNa2S2O3溶液和0.1mol/LH2SO4溶液各5mL，与10mL水混合，反应速率为v1mol/(L·s)；0.2mol/LNa2S2O3溶液和0.2mol/LH2SO4溶液各5mL，与20mL水混合，反应速率为v2mol/(L·s)。则v1和v2的关系是 （ ）
A．v1v2 C．v1＝v2 D．不能肯定
【答案】A
【解析】0.1mol/LNa2S2O3溶液和0.1mol/L H2SO4溶液各5mL与10mL水混合，混合后c（Na2S2O3）=c（H2SO4）=0.1×0.005/0.020 =0.025mol/L；0.2mol/L Na2S2O3溶液和0.2mol/L H2SO4溶液各5mL，与20mL水混合，混合后c（Na2S2O3）=c（H2SO4）=0.2mol/L×0.005L/0.03L=0.033mol/L，溶液浓度越大，反应速率越快，v1v2不符合题意；C. v1＝v2不符合题意；D.不能肯定不符合题意；答案：A。
3．【福建东山县二中2019届高三第三次月考】一定温度下，在恒容的密闭容器中建立下列平衡：C(s) + H2O(g) ? CO(g) + H2(g)，不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是 （ ）
A．混合气体的密度不再发生变化
B．v正(CO) = v逆(H2O)
C．生成n mol CO的同时生成n mol H2
D．1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
【答案】C
【解析】A.碳是固体，混合气体的平均密度=总质量/体积，在反应过程中气体的质量不断增大。恒容的密闭容器，体积一定，当气体的总质量不变时，密度就不变，所以混合气体的密度不再发生变化，能说明已达到化学平衡状态，故A不选；B.根据反应可知，自始至终， v正(CO) = v正(H2O)，若v正(CO) = v逆(H2O)，则v正(H2O)= v逆(H2O)，说明反应达到平衡状态，故B不选；C.根据反应可知，生成n mol CO的同时生成n mol H2，都是表示正反应的速率，不能说明正反应速率等于逆反应速率，故C选；D.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键，断裂2 mol H—O键同时生成1 mol H—H，说明正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，故D不选。故选C。
4．【上海鲁迅中学2019届高三第一次测试】可逆反应达到平衡时，下列物理量发生变化，平衡一定发生移动的是 （ ）
A．反应物的浓度 B．反应物的转化率
C．正、逆反应速率 D．体系的压强
【答案】B
【解析】A．对于反应前后气体体积相等的反应，若浓度变化，平衡不发生移动，因此不能作为判断平衡移动的标志，选项A错误；B．若物质的转化率变化，则化学平衡一定发生了移动，选项B正确；C．当正、逆反应速率发生变化但变化程度相同时，平衡不发生移动，因此不能作为判断平衡移动的标志，选项C错误；D．对于反应前后气体体积相等的反应，压强变化平衡不发生移动，因此不能作为判断平衡移动的标志，选项D错误。答案选B。
5．【黑龙江伊春市二中2019届高三上学期期中】在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：其化学平衡常数K与温度t的关系如下：CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K =__________________。
（2）该反应为_________反应。（填“吸热”或“放热”）
（3）若反应温度升高，CO2的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)；
（4）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______。
A.容器中压强不变 B.混合气体中 c（CO）不变
C.v正（H2）＝v逆（H2O） D.c（CO2）＝c（CO）
（5）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）·c（H2）＝c（CO）·c（H2O），试判断此时的温度为_____℃。
【答案】c（CO）c（H2O）/c（CO2）c（H2） 吸热 增大 BC 830
【解析】(1)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积，所以CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 的化学平衡常数表达式K= ，故答案为：；
(2)由表可知：升高温度，化学平衡常数增大，说明化学平衡正向移动，因此正反应方向吸热，故答案为：吸热；
(3)若反应温度升高，平衡常数增大，说明平衡正向移动，CO2的转化率增大，故答案为：增大；
(4)A、该反应是一个反应前后体积不变的反应，压强的改变不会要引起平衡的移动，故A错误；B、化学平衡时，各组分的浓度不随时间的改变而改变，混合气体中?c(CO)不变是平衡的标志，故B正确；C、化学平衡状态的本质是v正=v逆，所以v正(H2)=v逆(H2O)表明水的正逆反应速率相同，表明反应达到平衡状态，故C正确；D、c(CO2)=c(CO)时，和二者的起始量与反应物的转化率有关，不能表明正逆反应速率相等，不能说明达到了平衡状态，故D错误；故选BC；
(5)平衡浓度符合下式c(CO2)?c(CH2)=c(CO)?c(H2O)时，浓度熵和平衡常数相等均等于1，平衡常数只受温度的影响，当K=1时，根据表中数据，温度是830℃，故答案为：830。
能力拓展：
6．【哈尔滨呼兰区一中2019届高三12月月考】在一密闭容器中，反应aA(g) bB (g) 达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，达到新的平衡时B的浓度是原来的60%，则下列说法不正确的是（ ）
A．平衡向正反应方向移动了 B．a >b
C．物质B的质量分数增加了 D．物质A的转化率增大了
【答案】B
【解析】aA（气）?bB（气）达平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，若平衡不移动则B的浓度为原来的50%；实际上，达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，说明平衡正向移动。A.若平衡不移动，B的浓度为原来的50%，则化学平衡正向移动，B的浓度为原来的60%，故A正确；B.减小压强化学平衡正向移动，根据勒夏特列原理，平衡应向物质的量增多的方向移动，则化学计量数a＜b， B错误；C.平衡正向移动，B的物质的量增大，则B的质量分数增大，C正确；D.平衡正向移动，A的转化率增大，D正确；答案为B
7．【山东临沂市2019届高三2月质检】已知反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) △H=－752kJ·mol-1的反应机理如下：
①2NO(g)N2O2(g) (快)
②N2O2(g)+H2(g)N2O(g)+H2O(g) (慢)
③N2O(g)+H2(g)N2(g)+H2O(g) (快)
下列有关说法错误的是 （ ）
A．①的逆反应速率大于②的正反应速率
B．②中N2O2与H2的碰撞仅部分有效
C．N2O2和N2O是该反应的催化剂
D．总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大
【答案】C
【解析】A. ①反应为快反应，说明反应物的活化能小于生成物的活化能，反应更容易发生；②为慢反应，说明反应物的活化能大于生成物的活化能，②反应物的活化能就是反应①生成物的活化能，因此①的逆反应速率大于②的正反应速率，A正确；B.②反应为慢反应，反应慢说明反应的活化能大，物质微粒发生碰撞，许多碰撞都不能发生化学反应，因此碰撞仅部分有效，B正确；C.反应过程中N2O2和N2O是中间产物，不是催化剂，C错误；D.总反应为放热反应，则总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大，D正确；故合理选项是C。
8．【湖南株洲市2019届高三一模】将一定量的?SO2(g)和?O2(g)置于一恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应(已知该反应为放热反应)。实验记录得到下表中的两组数据：下列有关说法中不正确的是 （ ）
实验序号
温度(℃)
平衡常数(L/mol)
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间(min)
SO2
O2
SO2
O2
1
T1
K1
4
2
x
0.8
6
2
T2
K2
4
2
0.4
y
t
A．表中x=1.6；y=0.2 B．表中t＞6
C．表中K1、K2的关系：K2＞K1 D．实验1在前6min的反应速率?υ(SO2)=0.2?mol/(L?min)
【答案】D
【解析】A.根据表中数据知，消耗的n(O2)=(2-0.8)mol=1.2mol，根据2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)知，消耗n(SO2)=2n(O2)=2×1.2mol=2.4mol，剩余的n(SO2)=(4-2.4)mol=1.6mol，即x=1.6；消耗的n(SO2)=(4-0.4)mol=3.6mol，消耗的n(O2)=?n(SO2)=×3.6mol=1.8mol，剩余的n(O2)=(2-1.8)mol=0.2mol，即y=0.2，A正确；B.开始时n(SO2)相等，达到平衡后剩余n(SO2)：实验1＞实验2，说明平衡正向移动，该反应的正反应是放热反应，降低温度平衡正向移动，则T1＞T2，反应温度越低反应速率越慢，所以达到平衡时间：t＞6，B正确；C.根据选项B分析可知：反应温度T1＞T2，降温平衡正向移动，化学平衡常数增大，则K2＞K1，C正确；D.容器体积未知，无法计算二氧化硫浓度变化量，导致无法计算二氧化硫化学反应速率，D错误；故合理选项是D。
9. 【辽宁阜新市海州高级中学2019届高三第一次月考】一定温度恒容密闭容器，可逆反应: A(g)+3B(g)?2C(g)， 下列叙述不是达到平衡的标志的是 （ ）
①C 的生成速率与C的分解速率相等
②单位时间内a mol A 生成，同时生成3a mol B
③A、B、C 的浓度不再变化
④混合气体的总压强不再变化
⑤混合气体的物质的量不再变化
⑥单位时间消耗a mol A，同时生成2a mol C
⑦A、B、C 的分子数目比为1:3:2
⑧A、B、C 的反应速率之比为1:3:2
A．②⑤⑥⑧ B．②⑥⑦⑧ C．①③⑥ D．①③④⑤
【答案】B
【解析】①C的生成速率与C的消耗速率相等时，该反应达到平衡状态；②无论反应是否达到平衡状态，单位时间内生成a?mol?A同时生成3a?molB，所以不能说明该反应达到平衡状态；③A、B、C的浓度不再变化，可说明达到平衡状态；④由于反应前后气体的体积不等，恒容容器中，混合气体的总压强不再变化，可说明达到平衡状态；⑤由于反应前后气体的物质的量不相等，故混合气体的总物质的量不再变化，可说明达到平衡状态；⑥单位时间消耗a mol A，同时生成2a mol C，均为正反应速率，不能说明反应达到平衡状态；⑦A、B、C 的分子数目比为1:3:2，可能是反应在建立平衡过程中的某个时刻，不能说明反应达到平衡状态；⑧无论反应平衡与否，A、B、C 的反应速率之比均为1:3:2，不能说明反应达到平衡状态；故答案选B。
10．【2019年高考总复习巅峰冲刺-专题06】燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等。
（1）用活性炭可以还原处理氮氧化物，有关反应为C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是 _______(填选项编号)。
A．单位时间内生成2n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
B．混合气体的密度不再发生改变
C．反应体系的压强不再发生改变
D．混合气体的平均相对分子质量不再改变
（2）有科学家经过研究发现，用CO2和H2在210~290℃，催化剂条件下可转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。
①230℃，向容器中投入0.5molCO2和1.5molH2，当转化率达80％时放出热量19.6kJ能量，写出该反应的热化学方程式_______________________________________。
②一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2，在不同催化剂作用下,?相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示：

催化剂效果最佳的是催化剂______ (填“I”,“Ⅱ”,“Ⅲ”)。b点v(正)___v(逆) (填“>”,“<”,“=”)。此反应在a点时已达平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是_______。已知容器内的起始压强为100kPa，则图中c点对应温度下反应的平衡常数Kp=________。(保留两位有效数字)(Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
（3）一定条件下，CO2和H2也可以发生反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH＜0，一定温度下，在3 L容积可变的密闭容器中，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ或曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是____。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是________。

【答案】BD CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H= - 49kJ/mol 催化剂I >
该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动 8.3×10-4或1/1200kPa-2 加入催化剂
将容器快速压缩至2L
【解析】(1)在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是正逆反应速率相同，个组分含量不变，C(s)+2NO(g)?N2(g)+CO2(g)；A．单位时间内生成2nmol NO(g)的同时消耗nmol CO2(g)，说明反应逆向进行，不能说明反应达到平衡状态，故A不符合；B．碳是固体．当平衡发生移动，气体质量会发生变化，容器体积不变，所以混合气体的密度不再发生改变可以说明反应达到平衡状态，故B符合；C．反应前后气体总物质的量不变，反应体系的压强始终不发生改变，不能判定平衡，故C不选；D．C为固体，混合气体的平均相对分子质量保持不变，可知气体的质量不变，为平衡状态，故D选；故答案为BD；
(2)①已知0.5molCO2和1.5molH2转化率达80%时放热23-3.4=19.6KJ，则该反应的热化学方程式：CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-×2=-49kJ?mol-1；
②由图象知：反应Ⅰ在较低温度T3时CO2就达到80%的转化率，催化剂效果最佳的反应是反应Ⅰ，T3的b点时，反应未达到限度，故v(正)＞v(逆)；该反应为放热反应，T4反应已经达到平衡，升高温度到T5平衡向逆反应移动，从而使CO2的转化率降低。T4的a点转化率比T5的c点高，c点时：
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
起始(mol)：1???????????? 3??????????????????0????????????????? 0
转化(mol)：0.6?????? 1.8??????? ????? 0.6?????????????? 0.6
平衡(mol)：0.4?????????1.2?????????????? 0.6????????????????0.6
在恒容恒温条件下，气体的压强与气体的物质的量成正比，则平衡时总压强P总=100kPa×=70 kPa，该反应的平衡常数Kp==8.3×10-4 kPa-2；
(3)图象分析曲线Ⅰ变化为曲线Ⅱ是缩短反应达到平衡的时间，最后达到相同平衡状态，体积是可变得是恒压容器，说明改变的是加入了催化剂；当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时一氧化碳物质的量增大，反应是气体体积不变的反应，可变容器中气体体积和浓度成反比，气体物质的量不变，曲线Ⅰ，体积为3L，一氧化碳浓度为3mol/L，改变条件不好为曲线Ⅱ，一氧化碳浓度为4.5mol/L，则体积压缩体积为：3：V=4.5：3，V=2L，所以将容器的体积快速压缩至2L满足条件。

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11．【江西吉安市2019届高三上学期五校联考】O3在水中易分解，一定条件下， O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。

据表中的递变规律，推测O3分别在条件①40℃、pH=3.0,②10℃、pH=5. 0, ③30℃、pH=7.0下，分解速率依次增大的顺序为 （ ）
A．①②③ B．③②① C．②①③ D．③①②
【答案】C
【解析】由表中数据可知，温度越高反应速率越快，pH越大反应速率越快，所以40℃、pH=3.0时，所需时间在31min～158min之间；10℃、pH=4.0时，所需时间＞231min；30℃、pH=7.0时，所需时间＜15min，则分解速率依次增大的顺序为②、①、③。故答案选C。
12.【福建东山县二中2019届高三第三次月考】在一定温度时，将1 mol A和2 mol B放入容积为5 L 的某密闭容器中发生如下反应：A(s) + 2B(g) ? C(g) + 2D(g)，经5 min后，测得容器内B的浓度减少了0.2 mol·L-1。下列叙述不正确的是 （ ）
A．5 min时容器内气体总的物质的量为3 mol
B．5 min时,容器内D的浓度为0.2 mol·L-1
C．该可逆反应随反应的进行,容器内压强逐渐增大
D．在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02 mol·L-1·min-1
【答案】A
【解析】经5 min后，测得容器内B的浓度减少了0.2 mol·L-1，消耗的B的物质的量为5 L×0.2 mol·L-1=1mol，
A(s) + 2B(g) ? C(g) + 2D(g)
起始（mol） 1 2 0 0
转化（mol） 0.5 1 0.5 1
平衡（mol） 0.5 1 0.5 1
A.5 min时容器内气体总的物质的量为1mol+0.5mol+1mol=2.5mol，故A错误； B.5 min时，容器内D的浓度为1mol/5L=0.2 mol·L-1，故B正确；C.反应前后气体的分子数不等，反应过程中气体的物质的量增大，容器内压强逐渐增大，故C正确；D.在5 min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为（0.5mol/5L）/5 min=0.02 mol·L-1·min-1，故D正确；故选A。
13．【福建漳州市2019届高三第一次质检】某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：3X(g)+2Y(s)2Z(g)+W(g) △H>0，下列叙述错误的是 （ ）
A．升高温度，正逆反应速率都增大
B．若单位时间内每消耗3molX的同时消耗2molZ，则反应达到化学平衡状态
C．适当增大压强，化学平衡不发生移动
D．平衡时，X与W的物质的量浓度之比一定为3：1
【答案】D
【解析】A.升高温度，可以提高反应物，生成物的活化分子百分数，正逆反应速率都增大，故A不符合题意；B.判断平衡标志：（1）消耗X代表正反应，消耗Z代表逆反应，（2）速率比等于系数比，所以反应达到了平衡，故B不符合题意；C.适当增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，左右两边气体系数相等，化学平衡不发生移动，故C不符合题意；D.平衡时，X与W的物质的量浓度之比不能确定，与投料比和反应条件有关，故D符合题意；正确答案：D。
14．【河北辛集中学2019届高三上学期期中】某温度时，发生反应2HI（g）H2（g）+I2（g），向三个体积相等的恒容密闭容器A、B、C中，分别加入①2mol HI；②3mol HI；③1mol H2与1mo1I2，分别达平衡时，以下关系正确的是 （ ）
A．平衡时，各容器的压强：②=①=③ B．平衡时，I2的浓度：②＞①=③
C．平衡时，I2的体积分数：②＞①=③ D．从反应开始到达平衡的时间：①＞②=③
【答案】B
【解析】根据等效平衡原理，若1mol H2与1molI2完全转化为HI，则HI为2mol，所以①和③是完全相同的等效平衡，所以二者的浓度，百分含量，压强转，化率等都一样；②与①相比增大了HI的量，该反应为反应前后气体体积不变的反应，增大HI的量，达到平衡时新平衡与原平衡相同，所以各物质的百分含量不变，但是浓度增大。
A项、由于恒容密闭容器，②中初始的量大，所以压强最大，故A错误；B下、由于恒容密闭容器，②中初始的量大，所以②中I2的浓度最大，①和③是完全相同的等效平衡，二者I2的浓度相同，所以平衡时，I2的浓度：②>①=③，故B正确；C项、①②③都是等效平衡，所以三者中I2的体积分数相同，故C错误；D项、由于②中初始的量大，反应浓度大，反应速率快，所以到达平衡所用时间最短，所以②<③，故D错误。故选B。
15． 【上海金山区2019届高三一模】不同温度、压强下，在合成氨平衡体系中N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），NH3的物质的量分数见表（N2和H2起始物质的量之比为1：3）。
压强（MPa）
氨的平衡含量（%）
温度（℃）
20
30
60
100
200
86.4
89.9
95.4
98.8
300
64.2
71.0
84.2
92.6
400
38.2
47.0
65.2
79.8
500
19.1
26.4
42.2
57.5
（1）已知该反应在2L密闭容器中进行，5min内氨的质量增加了1.7g，则此段时间内H2的平均反应速率为_____mol/（L?min）。
（2）该反应的平衡常数表达式K＝_____，升高温度，K值_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）。T℃（K＝3.6）的某一时刻下，c（N2）＝1mol/L，c（H2）＝3mol/L，c（NH3）＝9mol/L，在这种情况下该反应是否处于平衡状态_____（选填“是”、“否”），此时反应速率是v正_____v逆（选填“＞”、“＜”、“＝”）。
（3）合成氨生产条件一般为压强在20MPa～50MPa，温度为500℃左右，选用该条件的主要原因是_____；从表中数据可知，在该条件下氨的平衡含量并不高，为提高原料利用率，工业生产中采取的措施是_____。
【答案】0.015　mol/（L?min） 减小 否 ＞ 压强太高，对生产设备要求也高，难以实现，且温度降低时反应速率过低，500℃左右催化剂的活性最大 及时分离出NH3 ＜
【解析】（1）1.7g氨气的物质的量为：，，。本小题答案为：0.015mol/（L?min）。
（2）N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）的平衡常数，根据表中数据，压强相同时，温度越高，氨气的体积分数越小，说明升高温度后平衡向着逆向移动，导致生成物浓度减小，反应物浓度增大，则升高温度后平衡常数K减小；T℃（K＝3.6）的某一时刻下，c（N2）＝1mol/L，c（H2）＝3mol/L，c（NH3）＝9mol/L，此时的浓度熵，说明此时还没有达到平衡状态，平衡正向着正向移动，则此时反应速率是v(正)>v（逆）。本小题答案为：；减小；否；>。
（3）由于压强太高，对生产设备的要求也高，难以实现，且温度降低时反应速率过低，500℃左右催化剂的活性最大，所以合成氨生产条件一般为压强在20MPa—50MPa，温度为500℃左右。本小题答案为：压强太高，对生产设备要求也高，难以实现，且温度降低时反应速率过低，500℃左右催化剂的活性最大；及时分离出NH3。
（4）（NH4）2SO4溶液为强酸弱碱盐，由于NH4+发生水解反应NH4++H2O?NH3?H2O+H+，导致NH4+的浓度减小，所以c(NH4+)与c(SO42-)之比<2:1。本小题答案为：<；NH4++H2O?NH3?H2O+H+。

化学反应速率与化学平衡类试题是高考中易失分题，在解题过程中要细心读题、审题，然后根据基本概念和理论对试题分析。解答化学平衡问题要注意三个“不要混同”：
①不要将平衡的移动和速率的变化混同起来。例如：别以为平衡正向移动一定是υ正加快，υ逆减慢等。
②不要将平衡的移动和浓度的变化混同起来，例如：别以为平衡正向移动时，反应物浓度一定减少，生成物浓度一定增大等。
③不要将平衡的移动和反应物的转化率提高混同起来，例如：别以为平衡正向移动，反应物的转化率一定提高。

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