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专题54 化学平衡的建立与移动（B）
1．【2023年辽宁卷】某小组进行实验，向 蒸馏水中加入 ，充分振荡，溶液呈浅棕色，再加入
锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知 为棕色，下列关于颜色变化
的解释错误的是
选项 颜色变化 解释
A 溶液呈浅棕色 在水中溶解度较小
B 溶液颜色加深 发生了反应：
C 紫黑色晶体消失 ( )的消耗使溶解平衡 右移
D 溶液褪色 与有色物质发生了置换反应
【答案】D
【解析】A．向10mL蒸馏水中加入0.4gI，充分振荡，溶液呈浅棕色，说明I 的浓度较小，因为I 在水中
2 2 2
溶解度较小，A项正确；B．已知 (aq)为棕色，加入0.2g锌粒后，Zn与I 反应生成ZnI，生成的I-与
2 2
I 2 发生反应I-+I 2⇌ ，生成 使溶液颜色加深，B项正确；C．I 2 在水中存在溶解平衡I 2 (s)⇌I 2 (aq)，Zn
与I 反应生成的I-与I(aq)反应生成 ，I(aq)浓度减小，上述溶解平衡向右移动，紫黑色晶体消失，C
2 2 2
项正确；D．最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应，不是置换反应，D项错误；答案选D。
2．【2022年天津卷】向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ，反应
达到平衡后，再通入一定量 ，达到新平衡时，下列有关判断错误的是
A． 的平衡浓度增大 B．反应平衡常数增大
C．正向反应速率增大 D． 的转化总量增大
【答案】B
【解析】A．平衡后，再通入一定量 ，平衡正向移动， 的平衡浓度增大，A正确；B．平衡常数是
与温度有关的常数，温度不变，平衡常数不变，B错误；C．通入一定量 ，反应物浓度增大，正向
反应速率增大，C正确；D．通入一定量 ，促进二氧化硫的转化， 的转化总量增大，D正确；
故选B。
3．（2021·北京真题）NO
2
和N
2
O
4
存在平衡:2NO
2
(g)⇌N
2
O
4
(g) △H<0。下列分析正确的是A．1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子
B．断裂2 mol NO 中的共价键所需能量小于断裂1 mol N O 中的共价键所需能量
2 2 4
C．恒温时，缩小容积，气体颜色变深，是平衡正向移动导致的
D．恒容时，水浴加热，由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
【答案】B
【解析】A．1molNO 含有1molN原子，1molN O 含有2molN原子，现为可逆反应，为NO 和NO 的混
2 2 4 2 2 4
合气体,1 mol平衡混合气体中所含原子大于1 mol N，A项错误；B．反应2NO
2
(g)⇌N
2
O
4
(g)为放热反
应，故完全断开2molNO 分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1molN O 分子中的共价键所吸收
2 2 4
的热量少，B项正确；C．气体体积压缩，颜色变深是因为体积减小，浓度变大引起的，C项错误；
D．放热反应，温度升高，平衡逆向移动，颜色加深，D项错误；答案选B。
4．【2022年广东卷】恒容密闭容器中， 在不同温度下达平衡时，
各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的
B．a为 随温度的变化曲线
C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．向平衡体系中加入 ，H 的平衡转化率增大
2
【答案】C
【解析】A．从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的
正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误； B．从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高
氢气的平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表
示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误；C．容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有
改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；D．BaSO 是固体，向平衡体系中加入BaSO，不能改
4 4
变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误；故选C。
5．【2022年江苏卷】乙醇-水催化重整可获得 。其主要反应为
，，在 、 时，若仅
考虑上述反应，平衡时 和CO的选择性及 的产率随温度的变化如图所示。
CO的选择性 ，下列说法正确的是
A．图中曲线①表示平衡时 产率随温度的变化
B．升高温度，平衡时CO的选择性增大
C．一定温度下，增大 可提高乙醇平衡转化率
D．一定温度下，加入 或选用高效催化剂，均能提高平衡时 产率
【答案】D
【解析】根据已知反应① ，反应②
，且反应①的热效应更大，故温度升高的时候对反应
①影响更大一些，即CO 选择性增大，同时CO的选择性减小，根据CO的选择性的定义可知③代表
2
CO 的选择性，①代表CO的选择性，②代表H 的产率，以此解题。A．由分析可知②代表H 的产率，
2 2 2
A错误；B．由分析可知升高温度，平衡时CO的选择性减小，B错误；C．两种物质参加反应增大一
种物质的浓度，会降低该物质的平衡转化率，C错误；D．加入 与水反应放热，对反应①影响
较大，可以增大 产率，或者选用对反应①影响较大的高效催化剂，也可以增大 产率，D正确；
故选D。
6．【2022年海南卷】某温度下，反应CH=CH (g)+HO(g) CHCHOH(g)在密闭容器中达到平衡，下列
2 2 2 3 2
说法正确的是
A．增大压强， ，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时 的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的 ，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的 ， 的平衡转化率增大【答案】C
【解析】A．该反应是一个气体分子数减少的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的
幅度大于逆反应的，故v > v ，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A
正 逆
不正确；B．催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CHCHOH(g)的浓度，B
3 2
不正确；C．恒容下，充入一定量的HO(g)，HO(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；
2 2
D．恒容下，充入一定量的CH=CH (g)，平衡向正反应方向移动，但是CH=CH (g)的平衡转化率减
2 2 2 2
小，D不正确；综上所述，本题选C。
7．（2020·北京高考真题）一定温度下，反应I
2
(g)+H
2
(g)⇌2Hl(g)在密闭容器中达到平衡时，测得
c(I )=0.11mmol•L-1，c(HI)=0.78mmol•L-1。相同度温下，按下列4组初始浓度进行实验，反应逆向进行
2
的是(注：1mmol•L-1=10-3mol•L-1)
A B C D
c(I )/mmol•L-1 1.00 0.22 0.44 0.11
2
c(H)/mmol•L-1 1.00 0.22 0.44 0.44
2
c(HI)/mmol•L-1 1.00 1.56 4.00 1.56
【答案】C
【解析】题目中缺少c(H)，则无法计算K，则不能通过Q 与K的关系判断平衡的移动方向，但可比较4
2 c
个选项中Q 的大小关系，Q 越大，则可能逆向移动。Q(A)= =1，Q(B)=
c c c c
=50.28，Q(C)= =82.64，Q(D)=
c c
=50.28，Q(C)的值最大，答案为C。
c
8．（2019·浙江高考真题）下列说法正确的是
A．H(g)＋I 2 (g) ⇌ 2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
B．C(s)＋H 2 O(g) ⇌ H 2 (g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)＋B(g) ⇌ 2C(?)已达平衡，则A、C不能同时是气体
D．1 mol N 和3 mol H 反应达到平衡时H 转化率为10%，放出的热量为Q；在相同温度和压强下，
2 2 2 1
当2 mol NH 分解为N 和H 的转化率为10%时，吸收的热量为Q，Q 不等于Q
3 2 2 2 2 1
【答案】B
【解析】A．该可逆反应的反应前后气体计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反
应速率同等程度增加，错误；B．在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而
碳的质量不再改变说明反应已达平衡，正确；C．即使A，C物质均为气体，反应前后气体体积也会
发生变化，当压强不随时间变化时，仍能说明反应达到平衡，错误；D．易知N
2
(g)+3H
2
(g)⇌2NH
3
(g)
ΔH，合成氨气实际参与反应n(H )=3×10％=0.3mol，因而Q=0.3/3×|ΔH|=0.1|ΔH|，分解氨气时实际消
2 1耗的n(NH )=2×10％=0.2mol，Q=0.2/2×|ΔH|=0.1|ΔH|，则Q=Q ，错误。故答案选B。
3 2 1 2
9．（2019·江苏高考真题）在恒压、NO和O 的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温
2
度下NO转化为NO 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
2
化)。下列说法正确的是
A．反应2NO(g)+O (g) 2NO (g)的ΔH>0
2 2
B．图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率
C．图中Y点所示条件下，增加O 的浓度不能提高NO转化率
2
D．380℃下，c (O )=5.0×10−4 mol·L−1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K>2000
起始 2
【答案】BD
【解析】A．随温度升高NO的转化率先升高后降低，说明温度较低时反应较慢，一段时间内并未达到平
衡，分析温度较高时，已达到平衡时的NO转化率可知，温度越高NO转化率越低，说明温度升高平
衡向逆方向移动，根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应， H<0，错误；B．根据上述分析，X点
时，反应还未到达平衡状态，反应正向进行，所以延长反应时间能提高NO的转化率，正确；C．Y
∆
点，反应已经达到平衡状态，此时增加O 的浓度，使得正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方
2
向移动，可以提高NO的转化率，错误；D．设NO起始浓度为amol/L，NO的转化率为50%，则平衡
时NO、O 和NO 的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L，根据平衡常数表达式K=
2 2
> =2000，正确；故选BD。
10．（2018·浙江高考真题）某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO和O 的物质的量分数分别为
2
0.10和0.06，发生化学反应 ，在其他条件相同时，测得实验数据
如下表：
NO达到所列转化率需要时间/s
压强/(×105Pa) 温度/℃
50% 90% 98%
30 12 250 2830
1.0
90 25 510 5760
8.0 30 0.2 3.9 3690 0.6 7.9 74
根据表中数据，下列说法正确的是
A．升高温度，反应速率加快
B．增大压强，反应速率变慢
C．在1.0×105Pa、90℃条件下，当转化率为98%时的反应已达到平衡
D．若进入反应塔的混合气体为amol，反应速率以v=Δn/Δt表示，则在8.0×105Pa、30℃条件下转化率
从50%增至90%时段NO的反应速率为4a/370mol/s
【答案】D
【解析】A．相同压强时，温度高时达到相同转化率需要的时间多，升高温度，反应速率越小，A错误；
B．相同温度，压强高时达到相同转化率需要的时间少，增大压强，反应速率变快，错误；C．在此条
件下，当转化率为98%时需要的时间较长，不确定反应是否达到了平衡，错误；D．在amol混合气体
进入反应塔，题目所示的外界环境下，NO的反应速率为v=∆n/∆t= =
mol/s，正确。综上所述，本题正确答案为D。
11．（2017·天津高考真题）常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g) Ni(CO) (g)。230℃时，
4
该反应的平衡常数K=2×10−5。已知：Ni(CO) 的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。
4
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) 分解率较低
4
D．该反应达到平衡时，v [Ni(CO) ]=4v (CO)
生成 4 生成
【答案】B
【解析】A．平衡常数只与温度有关，与浓度无关，错误；B．50℃时，Ni(CO) 以气态存在，有利于分离，
4
从而促使平衡正向移动，正确；C．230℃时，Ni(CO) 分解的平衡常数K =1/K =1/（2×10−5）
4 逆 正
=5×104，可知分解率较高，错误； D．平衡时，应该是4v [Ni(CO) ]=v (CO)，错误；正确答案：
生成 4 生成
B
12．（2015·福建高考真题）在不同浓度（c)、温度（T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率（v）如下表。下列
判断不正确的是A．a=6.00
B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v可能不变
C．b＜318.2
D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
【答案】D
【解析】A．根据表格的数据可知：温度不变时，蔗糖的浓度越大，水解的速率越快。根据浓度与速率的
变化关系可知：在328.2T时，蔗糖的浓度每减小0.100mol/L，水解速率减小1.50mmol/(L∙min)，所以
在温度是328.2T、浓度是0.400mol/L时，水解的速率是a=7.50-1.50=6.00 mmol/(L∙min)，A正确；B．
根据表格数据可知：升高温度，水解速率增大，增大浓度，水解速率也增大，若同时改变反应物的浓
度和反应的温度，则二者对水解反应速率的影响因素可能相互抵消，使反应速率可能不发生改变，B
正确；C．在物质的浓度不变时，升高温度，水解速率增大，降低温度，水解速率减小。由于在物质
的浓度是0.600mol/L时，温度是318.2T时水解速率是3.60mmol/(L∙min)，现在该反应的速率是2.16
mmol/(L∙min)<3.60 mmol/(L∙min)，说明反应温度低于318.2 T。即b＜318.2，C正确；D．不同温度时，
蔗糖浓度减少，所以速率减慢，但是温度不同，在相同的浓度时的反应速率不相同，D错误；故答案
选D。
13．（2018·江苏高考真题）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．v< v，c< 2c B．K> K ，p> 2p
1 2 2 1 1 3 2 3
C．v< v，α (SO ) >α (SO ) D．c> 2c ，α (SO )+α (SO )<1
1 3 1 2 3 2 2 3 2 3 3 2
【答案】CD
【解析】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4molSO 等效
3于在相同条件下反应物投入量为4molSO 和2molO ，容器2中起始反应物物质的量为容器1的两倍，
2 2
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，υ υ，增大压强平衡向正反应方向移动，平衡时c 2c，p 2p，α （SO ）+α （SO ） 1，
2 1 2 1 2 1 1 2 2 3
容器1和容器2温度相同，K=K ；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
1 2
率加快，υ υ，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时c c，p p，α （SO ） α （SO ），K
3 1 3 1 3 1 3 2 1 2 3
K。据此分析解答。根据上述分析，A．υ υ，c 2c，错误；B．K K，p 2p，p p，则p
1 2 1 2 1 3 1 2 1 3 1 2
2p，错误；C．υ υ，α （SO ） α （SO ），正确；D．c 2c，c c，则c 2c，α
3 3 1 3 2 1 2 2 1 3 1 2 3 1
（SO ）+α （SO ） 1，α （SO ） α （SO ），则α （SO ）+α （SO ） 1，正确；答案选CD。
2 2 3 3 2 1 2 2 3 3 2
14．（2009·北京高考真题）已知H(g)+I (g) 2HI(g)∆H<0，有相同容积的定容密封容器甲和乙，甲中
2 2
加入H 和I（g）各0.1mol ，乙中加入HI 0.2mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓
2 2
度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是（ ）
A．甲、乙提高相同温度 B．甲中加入0.1mol He，乙不改变
C．甲降低温度，乙不变 D．甲增加0.1molH，乙增加0.1mol I
2 2
【答案】C
【解析】在相同温度、相同容积下，甲、乙容器中达平衡时是完全全等的等效平衡；A．甲、乙提高相同
温度时，平衡均向逆反应方向移动，且达平衡时二者仍等效，HI浓度仍相等，A不选；B．加入稀有
气体时，由于各物质浓度不变，平衡不移动，二者HI浓度仍相等，B不选；C．甲降低温度平衡向着
正反应方向移动，达平衡时HI浓度增大，而乙中HI浓度不变，C选；D．根据反应的特点，甲中增
加0.1molH，乙中增加0.1molI ，平衡都正向移动，达平衡时HI浓度仍相等，D不选；答案选C。
2 2
15．（2013·上海高考真题）某恒温密闭容器中，可逆反应A(s) B+C(g)-Q达到平衡。缩小容器体积，
重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是
A．产物B的状态只能为固态或液态
B．平衡时，单位时间内n(A ﹕n(C) =1﹕1
)消耗 消耗
C．保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动
D．若开始时向容器中加入1molB和1molC，达到平衡时放出热量Q
【答案】BC
【解析】A．若B是气体，平衡常数K=c(B)·c(C)，若c(C) 不变，则c(B)也不变，可得K不变、若B是非
气体，平衡常数K=c(C)，此时C(g)的浓度不变，因此A错误；B．根据平衡时的v（正）=v（逆）可
知B正确（注意：不是浓度消耗相等）；C．若B是气体，平衡时加入B，平衡向逆向移动，正确；
D．由于反应是可逆反应，因此达到平衡时放出热量小于Q，错误；故选BC。
16．（2008·全国高考真题）在相同温度和压强下，对反应CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g)进行甲、乙、
2 2 2
丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表
CO H CO HO
2 2 2甲 amol amol 0mol 0mol
乙 2amol amol 0mol 0mol
丙 0mol 0mol amol amol
丁 amol 0mol amol amol
上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是
A．乙＝丁＞丙＝甲 B．乙＞丁＞甲＞丙
C．丁＞乙＞丙＝甲 D．丁＞丙＞乙＞甲
【答案】A
【解析】
假设丙、丁中的CO、HO（g）全部转化为CO、H，再与甲、乙比较：
2 2 2
CO（g）+H （g） CO（g）+H O（g）
2 2 2
丙开始时 0mol 0mol anol anol
丙假设全转化 anol anol 0mol 0mol
丁开始时 amol 0mol amol amol
丁假设全转化 2amol amol 0mol 0mol
通过比较，甲、丙的数值一样，乙、丁的数值一样，则说明甲和丙属于等效平衡，乙和丁为等效平衡，因
为乙或丁相当于比甲多加入二氧化碳，则增大反应物的量，平衡正向移动，则生成一氧化碳的物质的
量比甲多，故选A。
17．（2016·江苏高考真题）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2H(g)+CO(g)
2
CHOH(g) 达到平衡。下列说法正确的是（ ）
3
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(H)大于容器Ⅲ中c(H)的两倍
2 2
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】D
【解析】A．对比Ⅰ、Ⅲ，如温度相同，0.1mol/L的CHOH相当于0.20mol/L的H 和0.1mol/L的CO，为
3 2
等效平衡，但Ⅲ温度较高，平衡时CHOH较低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，
3
错误；B．对比Ⅰ、Ⅱ，在相同温度下反应，但Ⅱ浓度较大，由方程式2H
2
(g)+CO(g)⇌CH
3
OH(g)可知，增大浓度，平衡正向移动，该反应正向为体积减小的反应，增大浓度转化率会增大，则容器Ⅰ中反应
物转化率比容器Ⅱ中的小，错误；C．Ⅱ浓度较大，Ⅲ温度较高，增大浓度平衡正向移动，升高温度
平衡逆向移动，Ⅲ的转化率降低，Ⅲ中相当于起始C(H)为Ⅱ的一半，平衡时Ⅱ中C(H)小于Ⅲ中的两
2 2
倍，错误；D．对比Ⅰ、Ⅲ，Ⅲ温度较高，浓度相当，升高温度，反应速率增大，正确；故选D。
18．（2014·江苏高考真题）一定温度下，在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CHOH(g)
3
CHOCH (g)＋HO(g)
3 3 2
起始物质的量（mol） 平衡物质的量（mol）
容器编号 温度（℃）
CHOH(g) CHOCH (g) HO(g)
3 3 3 2
I 387 0.20 0.080 0.080
Ⅱ 387 0.40
Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090
下列说法正确的是
A．该反应的正方应为吸热反应
B．达到平衡时，容器I中的CHOH体积分数比容器Ⅱ中的小
3
C．容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D．若起始时向容器I中充入CHOH 0.1mol、CHOCH 0.15mol和HO 0.10mol，则反应将向正反应方
3 3 3 2
向进行
【答案】D
【解析】A、容器I与容器Ⅲ相比甲醇的起始物质的量相等，但温度不同，温度较低时生成物的物质的量
多，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应，A错误；B、反应前后体积不
变，因此容器Ⅱ与容器I相比平衡等效，因此达到平衡时，容器I中的CHOH体积分数和容器Ⅱ中的
3
相等， B不正确；C、容器I中温度高，反应速率快，因此容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ
中的少，C不正确；D、根据容器I表中数据可知，平衡时生成物的浓度均是0.080mol/L，则根据反应
的化学方程式可知消耗甲醇的浓度是0.16mol/L，所以平衡时甲醇的浓度是0.04mol/L，所以该温度下
的平衡常数K＝ ＝4。若起始时向容器I中充入CHOH 0.1mol、CHOCH 0.15mol和
3 3 3
HO 0.10mol，则此时 ＝1.5＜4，所以反应将向正反应方向进行，D正确，答案选D。
2
19．（2007·江苏高考真题）一定温度下可逆反应：A(s)+2B(g) 2C(g)+D(g)；△H>0。现将1molA和
2molB加入甲容器中，将4 molC和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，
t 时两容器内均达到平衡状态(如图1所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是
1A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1 mol A和2 mol B,达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙
中C的浓度的2倍
B．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增加
C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C
的体积分数的2倍
D．保持温度和乙中的压强不变，t 时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情
2
况分别如图2和图3所示(t 前的反应速率变化已省略)
1
【答案】D
【解析】根据等效平衡分析，4molC和2molD相当于2molA和4molB，但是乙容器的容积是甲的2倍，即
物质的量浓度相同，所以在相同条件下达到相同平衡状态，A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再
加入1molA和2molB，相当于增大压强，平衡向逆反应反向移动，达到平衡时甲中C的浓度小于原来
的2倍，甲中C的浓度小于乙中C的浓度的2倍，错误；B．保持活塞位置不变，升高温度，平衡向
逆反应方向移动，甲、乙中B的体积分数都增大，错误；C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容
积和甲相等，相当于增大乙的压强，平衡向逆反应方向移动，减小甲的压强平衡向正反应方向移动，
达到新的平衡后，乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数的2倍，错误；D．甲中温度和体积不变
充入稀有气体，没有改变气体的浓度，对反应速率没有影响，可以用图2表示，乙中温度和压强不变，
充入稀有气体，相当于增大容器体积，气体浓度减小，反应速率减小，生成物的浓度减小的程度大些，
化学平衡正向移动，可以用图3表示，正确，答案选D。
20．（2012·天津高考真题）已知2SO (g) + O(g) 2SO (g)；ΔH＝－197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三
2 2 3
个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO 和1 mol O ；(乙) 1 mol SO 和0.5 mol O；(丙) 2 mol
2 2 2 2
SO 。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是
3
A．容器内压强P：P ＝P > 2P
甲 丙 乙
B．SO 的质量m：m ＝m > 2m
3 甲 丙 乙
C．c(SO )与c(O)之比k：k ＝k > k
2 2 甲 丙 乙
D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q ＝Q > 2Q
甲 丙 乙
【答案】B
【解析】由给的数据利用归一法可知甲和丙是等效平衡。A．如果平衡不移动，p =p =2p ，但乙加入的
甲 丙 乙
物质的量是甲、丙的一半，恒容下相当于减压，平衡左移，压强变大，所以应该是p =p <2p ，错
甲 丙 乙
误；B．根据分析，平衡左移，三氧化硫的量减少，所以m =m >2m ，正确；C．加入的量均为
甲 丙 乙
2∶1，反应的量为2∶1，三者剩余的量也一定相等，为2∶1，c(SO )与c(O)之比k不变，所以k =k
2 2 甲
=k ，错误；D．因为甲和丙是在不同的方向建立起的等效平衡，若转化率均为50%时，反应热的数
丙 乙值应相等，但该反应的转化率不一定是50%，所以Q 和Q 不一定相等，项错。答案选B。
甲 丙
21．（2011·四川高考真题）可逆反应1X(g)+2Y(g) 2Z(g) 、2M（g） N（g）+P(g)分别在密闭容器
的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦，可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物
理量的变化如图所示：
下列判断正确的是：
A．反应1的正反应是吸热反应
B．达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15
C．达平衡（I）时，X的转化率为
D．在平衡（I）和平衡（II）中，M的体积分数相等
【答案】B
【解析】A．降温由平衡(I)向平衡(II)移动，同时X、Y、Z的物质的量减少，说明平衡向右移动，正反应
放热，错误。B．达平衡(I)时的压强于开始时的体系的压强之比为：2.8:3=14:15，正确；C．达平衡(I)
时，反应①的总物质的量由3.0 mol减小为2.8 mol，X(g)+2Y(g)⇌⇌2Z(g)该反应正反应气体总量减小，
设反应的X的物质的量为△n(X)，利用差量可得：1:1=△n(X)：(3.0－2.8)，解之得：
△n(X)=0.2mol，则X的转化率为 ×100%=20%，错误；D．由平衡(I)到平衡(II)，由于反应过
程温度降低，化学反应②发生移动，M的量发生变化，M体积分数是不会相等的，错误；故答案：
B。
22．【2022年海南卷】某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：
回答问题：
（1）已知：电解液态水制备 ，电解反应的 。由此计算 的燃烧热(焓)
_______ 。
（2）已知： 的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。①若反应为基元反应，且反应的 与活化能(Ea)的关系为 。补充完成该反应过程的能量变化
示意图(图2)_______。
②某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入 和 ，
反应平衡后测得容器中 。则 的转化率为_______，反应温度t约为_______℃。
（3）在相同条件下， 与 还会发生不利于氧循环的副反应：
，在反应器中按 通入反应物，在不同温
度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中 、 浓度( )如下表所
示。
t=350℃ t=400℃
催化剂催化剂
10.8 12722 345.2 42780
Ⅰ
催化剂
9.2 10775 34 38932
Ⅱ
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应， 生成 的平均反应速率为___ ；
若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是_______。
【答案】（1）-286
（2） 50%或0.5 660.2(或660.1或660.3,
其他答案酌情给分)
（3） 5.4 相同催化剂，400℃的反应速率更快，相同温度，催化剂Ⅱ副产物浓度低，甲烷与甲
醇比例高
【解析】
（1）电解液态水制备 ，电解反应的 ，由此可以判断，2mol 完全燃烧消
耗 ，生成液态水的同时放出的热量为572kJ ，故1mol 完全燃烧生成液态水放出的热
量为286kJ，因此， 的燃烧热(焓) -286 。
（2）①由 的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系图可知，K随
着温度升高而减小，故该反应为放热反应。若反应为基元反应，则反应为一步完成，由于反应的
与活化能(Ea)的关系为 ，由图２信息可知 ＝ａ ，则 ａ ，该反应为放
热反应，生成物的总能量小于反应物的，因此该反应过程的能量变化示意图为：。
②温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入 和 ，反应平衡后测得容器中
，则 的转化率为 ，根据C元素守恒可知， 的平衡量为
， 和 是按化学计量数之比投料的，则 的平衡量为 ， 的平衡量是
的２倍，则 ， 的平衡浓度分别为
、 、 、 ，则该反应的平衡常数K＝
，根据图１中的信息可知，反应温度t约为660.2℃。
（3）在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，由表中信息可知， 的浓度由０增加到10.8
，因此， 生成 的平均反应速率为 ；由表中信
息可知，在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应， 的浓度由０增加到10.8
，， : ＝12722:10.8 1178；在选择使用催化剂Ⅱ和350℃的反应条件下，
的浓度由０增加到9.2 ， : ＝10775:9.2 1171；在选择使用催化剂Ⅰ
和400℃条件下反应， 的浓度由０增加到345.2 ， : ＝
42780:345.2 124；在选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件下， 的浓度由０增加到34
， : ＝38932:34 1145。因此，若某空间站的生命保障系统实际选择使用催
化剂Ⅱ和400℃的反应条件的原因是：相同催化剂，400℃的反应速率更快，相同温度，催化剂Ⅱ副产
物浓度低，甲烷与甲醇比例高。
23．【2022年6月浙江卷】主要成分为 的工业废气的回收利用有重要意义。
（1）回收单质硫。将三分之一的 燃烧，产生的 与其余 混合后反应：。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为
、 、 ，计算该温度下的平衡
常数 _______。
（2）热解 制 。根据文献，将 和 的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出
料)，发生如下反应：
Ⅰ
Ⅱ
总反应：
Ⅲ
投料按体积之比 ，并用 稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得 和
体积分数如下表：
105
温度/ 950 1000 1100 1150
0.5 1.5 3.6 5.5 8.5
0.0 0.0 0.1 0.4 1.8
请回答：
①反应Ⅲ能自发进行的条件是_______。
②下列说法正确的是_______。
A．其他条件不变时，用Ar替代 作稀释气体，对实验结果几乎无影响
B．其他条件不变时，温度越高， 的转化率越高
C．由实验数据推出 中的 键强于 中的 键
D．恒温恒压下，增加 的体积分数， 的浓度升高
③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意
图_______。④在 ，常压下，保持通入的 体积分数不变，提高投料比 ， 的转化率
不变，原因是_______。
⑤在 范围内(其他条件不变)， 的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律
并分析原因_______。
【答案】（1）8×108 L·mol－1
（2） 高温 AB 1000℃时CH 不
4
参与反应，相同分压的HS经历相同的时间转化率相同 先升后降；在低温段，以反应Ⅰ为
2
主，随温度升高，S(g)的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗S 的速率大于反应Ⅰ生
2 2
成S 的速率，S(g)的体积分数减小
2 2
【解析】
（1）根据方程式可知该温度下平衡常数K＝
；
（2）①根据盖斯定律可知Ⅰ+Ⅱ即得到反应Ⅲ的ΔH＝234kJ/mol，这说明反应Ⅲ是吸热的体积增大（即ΔS
＞0）的反应，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0可自发进行可知反应Ⅲ自发进行的条件是高温下自发进行；
②A．Ar是稀有气体，与体系中物质不反应，所以其他条件不变时，用Ar替代N 作稀释气体，对实验结
2
果几乎无影响，A正确；
B．正反应吸热，升高温度平衡正向进行，温度越高，HS的转化率越高，B正确；
2
C．根据表中数据无法得出HS中S-H键和CH 中C-H键的相对强弱，事实上C-H键的键能大于S-H键键
2 4能，C错误；
D．恒温恒压下，增加N 的体积分数，相当于减压，平衡正向进行，H 的物质的量增加，容器容积增加，
2 2
H 浓度减小，D错误；
2
答案选AB；
③反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ均是吸热反应，则反应过程能量示意图可表示为
；
④根据表中数据可知1000℃时CH 不参与反应，相同分压的HS经历相同的时间转化率相同，所以在
4 2
1000℃常压下，保持通入的HS体积分数不变，提高投料比时HS的转化率不变；
2 2
⑤根据表中数据可知在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，S(g)的体积分数增大；在高温段，随温度升
2
高；反应Ⅱ消耗S 的速率大于反应Ⅰ生成S 的速率，S(g)的体积分数减小，因此变化规律是先升后降。
2 2 2
24．【2022年1月浙江卷】工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得
到满足不同需求的原料气。请回答：
（1）在C和O 的反应体系中：
2
反应1：C(s)+O(g)=CO (g) ΔH =-394kJ·mol-1
2 2 1
反应2：2CO(g)+O(g)=2CO (g) ΔH =-566kJ·mol-1
2 2 2
反应3：2C(s)+O(g)=2CO(g) ΔH 。
2 3
① 设y=ΔH-TΔS，反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是
______。
②一定压强下，随着温度的升高，气体中CO与CO 的物质的量之比______。
2
A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断
（2）水煤气反应：C(s)+HO(g)=CO(g)+H (g) ΔH=131kJ·mol-1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量
2 2的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是________。
（3）一氧化碳变换反应：CO(g)+HO(g)=CO(g)+H(g) ΔH=-41kJ·mol-1。
2 2 2
①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)=0.25MPA．
p(H O)=0.25MPA．p(CO)=0.75MPa和p(H )=0.75MPa，则反应的平衡常数K的数值为________。
2 2 2
②维持与题①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO的平衡转化率提高到90%，则原料气中
水蒸气和CO的物质的量之比为________。
③生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是________。
A．反应温度愈高愈好 B．适当提高反应物压强
C．选择合适的催化剂 D．通入一定量的氮气
④以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量-反应过
程如图2所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤Ⅰ：________；步骤Ⅱ：________。
【答案】（1） a B
（2）水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，
保持较高温度，有利于加快化学反应速率
（3） 9.0 1.8：1 BC M+HO=MO+H MO+CO=M+CO
2 2 2
【解析】
（1）①由已知方程式：(2×反应1-反应2)可得反应3，结合盖斯定律得：
，反应1前后气体分子数不变，升温y不变，对
应线条b，升温促进反应2平衡逆向移动，气体分子数增多，熵增，y值增大，对应线条c，升温促进
反应3平衡逆向移动，气体分子数减少，熵减， y值减小，对应线条a，故此处填a；
②温度升高，三个反应平衡均逆向移动，由于反应2焓变绝对值更大，故温度对其平衡移动影响程度大，
故CO 物质的量减小，CO物质的量增大，所以CO与CO 物质的量比值增大，故答案选B；
2 2
（2）由于水蒸气与煤炭反应吸热，会引起体系温度的下降，从而导致反应速率变慢，不利于反应的进行，
通入空气，利用煤炭与O 反应放热从而维持体系温度平衡，维持反应速率，故此处填：水蒸气与煤炭
2
反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，
有利于加快反应速率；
（3）①该反应平衡常数K= ；
②假设原料气中水蒸气为x mol，CO为1 mol，由题意列三段式如下：，则平衡常数K= ，解得x=1.8，故水蒸气
与CO物质的量之比为1.8：1；
③A．反应温度过高，会引起催化剂失活，导致反应速率变慢，A不符合题意；
B．适当增大压强，可加快反应速率，B符合题意；
C．选择合适的催化剂有利于加快反应速率，C符合题意；
D．若为恒容条件，通入氮气对反应速率无影响，若为恒压条件，通入氮气后，容器体积变大，反应物浓
度减小，反应速率变慢，D不符合题意；
故答案选BC；
④水分子首先被催化剂吸附，根据元素守恒推测第一步产生H，第二步吸附CO产生CO，对应反应历程
2 2
依次为：M+HO=MO+H 、MO+CO=M+CO 。
2 2 2
25．（2013·江苏高考真题）一定条件下存在反应：CO(g)＋HO(g) CO(g)＋H(g)，其正反应放热。现
2 2 2
有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II、III，在I中充入1molCO和
1molH O，在II中充入1molCO 和1mol H，在III中充入2molCO和2molH O，700℃条件下开始反应。
2 2 2 2
达到平衡时，下列说法正确的是
A．容器I、II中正反应速率相同
B．容器I、III中反应的平衡常数相同
C．容器I中CO的物质的量比容器II中的多
D．容器I中CO的转化率与容器II中CO 的转化率之和等于1
2
【答案】C
【解析】A．容器I中反应正向进行，反应放热温度升高，容器II中反应逆向进行，反应吸热温度降低，
所以容器I中正反应速率大于II中正反应速率，错误；B．容器III反应物是容器I中的2倍，容器III
放热多温度高，所以平衡常数不同，错误；C．容器I的温度比容器II高，升高温度平衡逆向移动，
容器I中CO的物质的量比容器II中的多，正确；D．若容器I、II在恒温、恒容的条件下进行，为等
效平衡，容器I中CO的转化率与容器II中CO 的转化率之和等于1，但反应在恒容绝热密闭容器中进
2
行，容器I中温度升高，平衡逆向移动，CO的转化率减小，容器II中温度降低，平衡正向移动，CO
2
的转化率减小，则容器I中CO的转化率与容器II中CO 的转化率之和小于1，错误；答案选C。
2
26．（2021·广东真题）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH 与CO 重整是CO
4 2 2
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)CH(g)+CO (g) 2CO(g)+2H(g) ∆H
4 2 2 1
b)CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g) ∆H
2 2 2 2
c)CH(g) C(s)+2H(g) ∆H
4 2 3
d)2CO(g) CO(g)+C(s) ∆H
2 4
e)CO(g)+H(g) HO(g)+C(s) ∆H
2 2 5（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CO 与CH 的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加
2 4
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CH 的平衡转化率
4
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，CH 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
4
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p（p=100kPa）。反应a、c、e的ln K 随 （温度的倒
0 0
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(CO):n(CH)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进
2 4
行反应，体系达到平衡时H 的分压为40kPa。计算CH 的平衡转化率，写出计算过程_______。
2 4
（5）CO 用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_______。
2
【答案】（2）AD （3）4 4（4）①ac ② ③68% （5）做冷冻剂
【解析】根据盖斯定律计算未知反应的反应热；根据影响化学反应速率和化学平衡的因素判断反应速率的
变化及转化率的变化；根据图像及曲线高低判断反应进程和活化能的相对大小；根据平衡时反应物的
分压计算平衡转化率；根据CO 的物理性质推测CO 的用途。
2 2
（2）A．增大CO 和CH 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
2 4
大，A正确；
B．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．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．降低温度，体系的总能量降低，正、逆反应速率均减小，D正确；
故答案选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(H )=p(CH)，已知反应平衡时
2 4
p(H )=40kPa，则有p(CH)=16kPa，且初始状态时p(CH)= ×100kPa=50kPa，故CH 的平衡转化率为
2 4 4 4
×100%=68%；
（5）固态CO 即为干冰，干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性质。
2
27．（2021.1·浙江真题）“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品， 氯气是实验室和工业上
的常用气体。请回答：
（3）在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为：
Cl
2
(g)⇌Cl
2
(aq) K
1
=c(Cl
2
)/pCl
2
(aq) + H
2
O(l)⇌H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) K
2
其中p为Cl(g)的平衡压强，c(Cl )为Cl 在水溶液中的平衡浓度。
2 2 2
①Cl
2
(g)⇌Cl
2
(aq)的焓变ΔH
1
______0。(填”>”、“=”或“<”)
②平衡常数K 的表达式为K=______。
2 2
③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c=______。(用平衡压强p和上述平衡常数表示，
忽略HClO的电离)
（4）工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO)为原料生产TiCl ，相应的化学方程式为；
2 4
I.TiO
2
(s)+2Cl
2
(g)⇌TiCl
4
(g)+O
2
(g) ΔH
I
=181 mol·L-1，K
I
=-3.4×10-29
II.2C(s)+O
2
(g)⇌2CO(g) ΔH
II
= - 221 mol·L-1，K
II
=1.2×1048
结合数据说明氯化过程中加碳的理由______ 。
（5）在一定温度下，以I 为催化剂，氯苯和Cl 在CS 中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，
2 2 2
两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L-1，反应30 min测得氯苯15%转化为
邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措
施是______。
A．适当提高反应温度 B．改变催化剂
C．适当降低反应温度 D．改变反应物浓度
【答案】
（3）①＜ ② ③K p +
1
（4）反应I + II得： TiO(s)+2Cl (g) + 2C(s) =TiCl (g)+ 2CO(g)，K=KK =4.1×1019远大于K，反应II使
2 2 4 I II 1
TiO 氯化为TiCl 得以实现；ΔH=ΔH+ΔH = -40kJ·mol-1，反应II 可为反应I提供所需的能量
2 4 I II
（5）AB
【解析】
（3）①Cl 2 (g) ⇌ Cl 2 (aq)表示的是氯气的溶解平衡，氯气在常温下可溶于水，该过程是自发的，由于该过
程的熵变小于0，因此，其焓变ΔH＜0。
1
②由化学方程式Cl 2 (aq) + H 2 O(l) ⇌ H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq)可知，其平衡常数K 2 的表达式为K 2 =
，注意水为液态，其不出现在表达式中。
③Cl 2 (g) ⇌ Cl 2 (aq) 与Cl 2 (aq) + H 2 O(l) ⇌ H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) 相加可以得到Cl 2 (g) + H 2 O(l) ⇌
H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq)，因此，该反应的平衡常数为 ；氯气在水中的溶解度(以物质的量浓
度表示)为c，根据物料守恒可知，c= + c(HClO)+ c(Cl-)，由于HCl是强电解质，若忽略
水的电离和次氯酸的电离，则 ，由K = 可知
2
= ，由K =c(Cl)/p可知， = ，则 = ，因此，
1 2c= K p + 。
1
（4）已知：I . TiO 2 (s)+2Cl 2 (g) ⇌ TiCl 4 (g)+O 2 (g) ΔH I =181 mol ·L-1，K I =-3.4 ×10-29；II. 2C(s)+O 2 (g) ⇌
2CO(g) ΔH = - 221 mol ·L-1，K =1.2×1048。根据盖斯定律可知，I + II得： TiO(s)+2Cl (g) + 2C(s)
II II 2 2
=TiCl (g)+ 2CO(g)，则K=KK =4.1 ×1019远大于K ，反应II的发生可以减小反应I的平衡体系中氧气
4 I II 1
的浓度，从而使TiO 氯化为TiCl 得以实现；反应I为吸热反应，而ΔH=ΔH+ΔH = -40kJ·mol-1，说明
2 4 I II
TiO(s)+2Cl (g) + 2C(s) =TiCl (g)+ 2CO(g)为放热反应，则反应II 可为反应I提供所需的能量。
2 2 4
（5） 15%生成邻二氯苯，说明该反应活化能大，25%生成对二氯苯，说明该反应活化能小，温度改变对
活化能的影响大，即升高温度，邻二氯苯产量增大的多，比例增大；降低温度邻二氯苯产量减少的多，
比例减少，故A正确、C错误；选择合适的催化剂，降低生成邻二氯苯的反应的活化能，故B正确；
D中改变反应物的浓度，并不能改变两种产物的比例，故D错误，综上所述，选AB。
28．（2020·全国高考真题）天然气的主要成分为CH，一般还含有C H 等烃类，是重要的燃料和化工原
4 2 6
料。
（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：C H(g)= C H(g)+H(g) ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
2 6 2 4 2
物质 C H(g) C H(g) H(g)
2 6 2 4 2
燃烧热ΔH/( kJ·mol−1) -1560 -1411 -286
①ΔH=_________kJ·mol−1。
②提高该反应平衡转化率的方法有_________、_________。
③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。反应的
平衡常数K =_________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
p
（2）高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH C H+H 。反应在初期阶段的速率方程为：r=k×
4 2 6 2
，其中k为反应速率常数。
①设反应开始时的反应速率为r，甲烷的转化率为α时的反应速率为r，则r=_____ r。
1 2 2 1
②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是_________。
A．增加甲烷浓度，r增大 B．增加H 浓度，r增大
2
C．乙烷的生成速率逐渐增大 D．降低反应温度，k减小
【答案】（1）①137 ②升高温度 减小压强(增大体积) ③ （2）①1－α
② AD
【解析】
（1）①由表中燃烧热数值可知：
①C H(g)+ O(g)=2CO (g) +3H O(l) ∆H= -1560kJ∙mol-1；②C H(g)+3O(g)=2CO (g) +2H O(l) ∆H=
2 6 2 2 2 1 2 4 2 2 2 2
-1411kJ∙mol-1；③H(g)+ O(g)=HO(l) ∆H= -286kJ∙mol-1；根据盖斯定律可知，①-②-③得C H(g)
2 2 2 3 2 6=C H(g) + H(g)，则∆H= ∆H-∆H-∆H=( -1560kJ∙mol-1)-( -1411kJ∙mol-1)- ( -286kJ∙mol-1)=137kJ∙mol-1，故
2 4 2 1 2 3
答案为137；
②反应C H(g) C H(g) + H(g)为气体体积增大的吸热反应，升高温度、减小压强平衡都向正反应方向
2 6 2 4 2
移动，故提高该反应平衡转化率的方法有升高温度、减小压强（增大体积）；
③设起始时加入的乙烷和氢气各为1mol，列出三段式，
C H(g) C H(g) + H(g)
2 6 2 4 2
起始（mol） 1 0 1
转化（mol） α α
平衡（mol） 1- 1+
平衡时，C H、C H 和H 平衡分压分别为 p、 p和 p，则反应的平衡常数为K=
2 6 2 4 2 p
；
（2） ①根据r=k× ，若r= kc，甲烷转化率为 甲烷的浓度为c(1- )，则r= kc(1- )，所以
1 2
r=(1- )r；
2 1
②A．增大反应物浓度反应速率增大，故A说法正确；
B．由速率方程可知，初期阶段的反应速率与氢气浓度无关，故B说法错误；
C．反应物甲烷的浓度逐渐减小，结合速率方程可知，乙烷的生成速率逐渐减小，故C说法错误；
D．化学反应速率与温度有关，温度降低，反应速率常数减小，故D正确。
答案选AD。
29．（2016·全国高考真题）元素铬（Cr）在溶液中主要以Cr3+（蓝紫色）、Cr（OH）−（绿色）、Cr O2−
4 2 7
（橙红色）、CrO2−（黄色）等形式存在，Cr（OH） 为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
4 3
（1）Cr3+与Al3+的化学性质相似，在Cr （SO ） 溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，可观察到的现象是
2 4 3
_________。
（2）CrO2−和Cr O2−在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol·L−1的NaCrO 溶液中c
4 2 7 2 4
（Cr O2−）随c（H+）的变化如图所示。
2 7
①用离子方程式表示NaCrO 溶液中的转化反应____________。
2 4
②由图可知，溶液酸性增大，CrO2−的平衡转化率__________（填“增大“减小”或“不变”）。根
4
据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为__________。③升高温度，溶液中CrO2−的平衡转化率减小，则该反应的ΔH_________（填“大于”“小于”或
4
“等于”）。
【答案】（1）开始有灰蓝色固体生成，随后沉淀消失；
（2）①2CrO2-+2H＋ Cr O2-+H O； ② 增大；1014；③＜ ；
4 2 7 2
【解析】
（1）Cr3+与Al3+的化学性质相似，可知Cr（OH） 是两性氢氧化物，能溶解在强碱NaOH溶液中。在Cr
3 2
（SO ） 溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量，首先发生反应产生Cr（OH） 灰蓝色固体，当碱过量
4 3 3
时，可观察到沉淀消失。故观察到的现象是开始有灰蓝色固体生成，随后沉淀消失。
（2）①随着H+浓度的增大，CrO2-转化为Cr O2-的离子反应式为2CrO2-+2H＋ Cr O2-+H O。
4 2 7 4 2 7 2
②溶液酸性增大，平衡2CrO2-+2H＋ Cr O2-+H O正向进行，CrO2−的平衡转化率增大；A点Cr O2-的
4 2 7 2 4 2 7
浓度为0.25mol/L，根据Cr元素守恒可知CrO2-的浓度为0.5mol/L；H+浓度为1×10-7mol/L；此时该转
4
化反应的平衡常数为 = =1014；③升高温度，溶液中CrO2−的平衡转化率减
4
小，平衡逆向移动，说明正方向放热，则该反应的ΔH＜0；
30．（2017·浙江高考真题）(一) 十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢萘（C H ）→四氢萘
10 18
（C H ）→萘（C H）”的脱氢过程释放氢气。已知：
10 12 10 8
C H (l) C H (l)＋3H(g) △H
10 18 10 12 2 1
C H (l) C H(l)＋2H(g) △H
10 12 10 8 2 2
△H＞△H＞0；C H →C H 的活化能为Ea，C H →C H 的活化能为Ea，十氢萘的常压沸点为
1 2 10 18 10 12 1 10 12 10 8 2
192℃；在192℃，液态十氢萘的脱氢反应的平衡转化率约为9％。请回答：
（1）有利于提高上述反应平衡转化率的条件是_______________。
A．高温高压 B．低温低压 C．高温低压 D．低温高压
（2）研究表明，将适量十氢萘置于恒容密闭反应器中，升高温度带来高压，该条件下也可显著释氢，理
由是_____________________________________________________。
（3）温度335℃，在恒容密闭反应器中进行高压液态十氢萘（1.00 mol）催化脱氢实验，测得C H 和
10 12
C H 的产率x 和x（以物质的量分数计）随时间变化关系，如图1所示。
10 8 1 2
①在8 h时，反应体系内氢气的量为___________________mol（忽略其他副反应）。
②x 显著低于x 的原因是____________________________。
1 2③在图2中绘制“C H →C H →C H”的“能量～反应过程”示意图____。
10 18 10 12 10 8
【答案】（1）C （2） 温度升高，加快反应速率；温度升高使平衡正移的作用大于压强增大使平衡逆
移的作用。 （3）①1.95 ②催化剂显著降低了C H →C H 的活化能，反应生成的C H 快速
10 12 10 8 10 12
转化为C H ③
10 8
【解析】
Ⅰ．（1）C H (l) C H (l)＋3H(g) △H，C H (l) C H(l)＋2H(g) △H，△H＞△H＞0；均
10 18 10 12 2 1 10 12 10 8 2 2 1 2
为吸热反应，且都属于气体的物质的量增大的反应。
A．升高温度，平衡正向移动，平衡转化率增大，但增大压强，平衡逆向移动，平衡转化率减小，故A错
误；B．降低温度，平衡逆向移动，平衡转化率减小，故B错误；C．升高温度，平衡正向移动，平衡
转化率增大，减小压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，故C正确；D．降低温度，平衡逆向移动，
平衡转化率减小，故D错误；故选C；
（2）总反应为该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡转化率增大，平衡常数增大，当温度
达到192℃时，十氢萘气化，浓度增大，平衡正向移动，生成氢气量显著增加，故答案为反应吸热，
温度升高，平衡正向移动。与此同时，温度升高导致十氢萘气化，浓度增大，平衡正向移动，生成氢
气量显著增加；
（3）①温度335℃，在8 h时，十氢萘为1.00 mol，测得C H 和C H 的产率x=0.027，x=0.374，即生成
10 12 10 8 1 2
C H 和C H 的物质的量分别为0.027mol，0.374mol，设反应的C H 的物质的量为a，反应C H 的
10 12 10 8 10 18 10 12
物质的量为b，根据反应
C H (l) C H (l)＋3H(g)
10 18 10 12 2
1 1 3
a a 3a
C H (l) C H(l)＋2H(g)，
10 12 10 8 2
1 1 2
b b 2b
则a-b=0.027，b=0.374，则a=0.401，因此生成的氢气的物质的量分数为3a+2b=3×0.401+2×0.374=1.951，则
氢气的量为1.951mol，故答案为1.951；
②反应2的活化能比反应1小，相同温度下反应2更快，所以相同时间内，生成的四氢萘大部分都转化为
萘，故x 显著低于x，故答案为反应2的活化能比反应1小，相同温度下反应2更快，所以相同时间
1 2
内，生成的四氢萘大部分都转化为萘，故x 显著低于x；
1 2
③C H (l) C H (l)＋3H(g) △H，C H (l) C H(l)＋2H(g) △H，△H＞△H＞0；上述反应
10 18 10 12 2 1 10 12 10 8 2 2 1 2
均为吸热反应，生成物的总能量大于反应物，“C H →C H →C H”的“能量～反应过程” 示意图
10 18 10 12 10 8为 ，故答案为 ；
31．（2018·海南高考真题）过氧化氢(H O)是重要的化工产品，广泛应用于绿色化学合成．医疗消毒等领
2 2
域。
回答下列问题：
（1）已知：H(g)＋ O(g)＝HO(l) △H＝－286 kJ·mol¯1
2 2 2 1
H(g)＋O(g)＝HO(l) △H＝－188 kJ·mol¯1
2 2 2 2 2
过氧化氢分解反应2HO(l)＝2HO(l)＋O(g)的△H＝______kJ·mol¯1。不同温度下过氧化氢分解反应的平衡
2 2 2 2
常数K _____K (填大于、小于或等于)。
(313K) (298K)
（2）100℃时，在不同金属离子存在下，纯过氧化氢24 h的分解率见下表：
离子 加入量(mg·L¯1) 分解率% 离子 加入量(mg·L¯1) 分解率％
无 0 2 Fe3＋ 1.0 15
Al3＋ 10 2 Cu2＋ 0.1 86
Zn2＋ 10 10 Cr3＋ 0.1 96
由上表数据可知，能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是_______。贮运过氧化氢时，可选
用的容器材质为_________(填标号)。
A．不锈钢 B．纯铝 C．黄铜 D．铸铁
（3）过氧化氢的Ka＝2.24×10¯12，HO 的酸性________HO (填大于、小于或等于)。
1 2 2 2
研究表明，过氧化氢溶液中HO -的浓度越大，过氧化氢的分解速率越快。常温下，不同浓度的过氧化氢分
2
解率与pH的关系如图所示。一定浓度的过氧化氢，pH增大分解率增大的原因是
___________________：相同pH下，过氧化氢浓度越大分解率越低的原因是
__________________________________________。
【答案】（1）－196 小于 （2）Cr3＋ B （3）大于 pH升高，c( )增大，分解速率
加快 HO 浓度越大，其电离度越小，分解率越小
2 2
【解析】（1）已知：① H(g)＋ O(g)＝HO(l) △H＝－286 kJ·mol¯1
2 2 2 1
②H(g)＋O(g)＝HO(l) △H＝－188 kJ·mol¯1
2 2 2 2 2
根据盖斯定律，①×2-②×2得：2HO(l)＝2HO(l)＋O(g)的△H＝2△H-2△H=-196kJ·mol¯1。
2 2 2 2 1 2
该反应为放热反应，温度升高，化学平衡常数减小，所以K Kw，故HO 电离出氢离子浓度大于水电离出的氢离子浓度，故HO 的酸性>H O；
1 2 2 2 2 2
pH增大，氢离子浓度减小，反应正向进行，HO -的浓度增加，分解速率加快；
2
过氧化氢浓度越高，其电离程度越低，故分解率越小。
故答案为：大于；pH升高，c( )增大，分解速率加快；HO 浓度越大，其电离度越小，分解率越小。
2 2
32．（2012·重庆高考真题）尿素[CO（NH ）]是首个由无机物人工合成的有机物．
2 2
（1）工业上尿素由CO 和NH 在一定条件下合成，其反应方程式为 ．
2 3
（2）当氨碳比 =4时，CO 的转化率随时间的变化关系如图1所示．
2
①A点的逆反应速率v （CO） B点的正反应速率v （CO）（填“大于”“小于”
逆 2 正 2
或“等于”）．
②NH 的平衡转化率为 ．
3
【答案】（1）2NH +CO CO（NH ）+H O；
3 2 2 2 2
（2）①小于②30%
【解析】
（1）CO 和NH 合成CO（NH ），根据元素守恒可知，同时还有HO生成，化学方程式为：
2 3 2 2 2
2NH +CO CO（NH ）+H O，故答案为2NH +CO CO（NH ）+H O；
3 2 2 2 2 3 2 2 2 2（2）①由CO 的转化率随时间变化图可知在A点时反应还未达到平衡状态，反应仍将继续正向进行，故v
2
（CO）小于B点平衡时的化学反应速率，故答案为小于；
逆 2
②设CO 的初始物质的量为a，则NH 的初始物质的量为4a，由图可知，CO 的转化率为60%，故转化的
2 3 2
二氧化碳为a×60%=0.6a，根据方程式可知，转化的NH 的物质的量为0.6a×2=1.2a，故平衡时氨气的
3
转化率定为 ×100%=30%，
故答案为30%；
