文档内容
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
2023辽宁卷12题，3分；2022辽宁 【命题规律】
卷12题，3分；2022浙江1月选考 化学反应速率与化学平衡是高中化学重要理论
19题，2分；2022浙江6月选考20 主干知识,试题难度一般较大,特别是原理综合题
题，2 分；2022 湖南卷 12 题，4 型,将多个知识点组合在一起,客观上增加了思维
分；2022湖南卷14题，4分；2022 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
化学反应速率及 北京卷14题，3分；2022河北卷11
影响因素 题，4 分；2021 河北卷 11 题，4
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
分；2021 浙江 1 月选考 19 题，2
难度较大，具有良好的区分度，选拔功能强。
分；2021 浙江 6 月选考 20 题，2
【命题预测】
分；2021•河北选择性考试11题，4
预计2024年本专题知识热度持续，化学反应速
分；2021•辽宁选择性考试12题，3
率考查形式：一是考查化学反应速率图像问
分
题；二是考查化学反应速率的影响因素；三是
2022浙江1月选考20题，2分；
在填空题中综合考查。化学反应进行的方向和
化学反应进行的 2022辽宁卷18(1)题，13分；2022
限度考查形式：一是在选择题中某个选项考查
方向与化学平衡 湖南卷17(1)题，14分；2021浙江6
可逆反应焓变和熵变的大小；二是考查化学平
状态
月选考17题，2分；2021浙江6月
衡状态的判断；三是与化学平衡相结合考查化
选考29(1)题，10分；2021•海南卷16(1)(2) 题，10分； 学平衡常数的应用等。化学平衡的移动考查形
2022重庆卷14题，3分；2022江苏 式固定，一般是以图像或者表格的形式为载
化学平衡常数 卷10题，3分；2021海南卷8题，2 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
分；
大，为选择题中的压轴题型。在填空题中也会
2023北京卷4题，3分；2023广东
结合工农业生产考查平衡状态的判断、平衡图
卷15题，4分；2023山东卷14题，
像、化学平衡常数等。
4分；2022海南卷8题，2分；2022
化学平衡的移动 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KMnO 溶液与HC O 发生反应，Mn (Ⅱ)起催化作
4 2 2 4
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HC O
2 2 4
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：2MnO -+5C O2-+16H+=2Mn2++10CO ↑+8H O
4 2 4 2 2
【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
HC O，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
2 2 4
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，HC O 为弱酸，在离子方程式中应以
2 2 4
化学式保留，总反应为2MnO -+5H C O+6H+=2Mn2++10CO ↑+8H O，D项错误；故选C。
4 2 2 4 2 2
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 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T 时，总反应速率由反应②决定
1
【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，k＞k，反应②为慢反
1 2
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：
2NH (g) N(g)＋3H(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，
3 2 2
下列说法不正确的是( )
A．实验①，0~20min，v(N )=1.00× 10-5mol/(L·min)
2
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(NH )= =2.00× 10-5mol/(L·min)，反应速率之比等于化学计量数之比，v(N )=
3 2
v(NH )=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
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4.00 10-4mol/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：2HO=2H O+O↑。在
2 2 2 2
一定温度下，测得O 的放出量，转换成HO 浓度(c)如下表：
2 2 2
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O 体积为224mL(标准状况)
2
B．20~40min，消耗HO 的平均速率为0.010mol·L-1·min-1
2 2
C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率
D．HO 分解酶或Fe O 代替I-也可以催化HO 分解
2 2 2 3 2 2
【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(H O)=(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(O )=0.01mol，标况下的
2 2 2
体积V=n·V =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-
m
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Fe O 代替，D正确；故选C。
2 3
7．(2021•浙江6月选考，20)一定温度下：在NO 的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：2NO
2 5 2 5
4NO +O 。在不同时刻测量放出的O 体积，换算成NO 浓度如下表：
2 2 2 2 5
0 600 1200 1710 2220 2820 x
c(N O)/(mol·L-1) 1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
2 5
下列说法正确的是( )
A．600~1200 s，生成NO 的平均速率为5.0×10-4mol·L－1·s－1
2
B．反应2220 s时，放出的O 体积为11.8L(标准状况)
2
C．反应达到平衡时，v (N O)=2v (NO )
正 2 5 逆 2
D．推测上表中的x为3930
【答案】D【解析】A项，600~1200 s，NO 的变化量为(0.96-0.66) mol·L－1==0.3 mol·L－1，在此时间段内NO 的
2 5 2
变化量为其2倍，即0.6 mol·L－1，因此，生成NO 的平均速率为 1.0×10-3mol·L－1·s－1，A不
2
正确；B项，由表中数据可知，反应2220 s时，NO 的变化量为(1.40-0.35) mol·L－1==1.05 mol·L－1，其物
2 5
质的量的变化量为1.05 mol·L－10.1L=0.105mol，O 的变化量是其 ，即0.0525mol，因此，放出的O 在
2 2
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 (N O)=v (NO )，C
正 2 5 逆 2
不正确；D项，分析表中数据可知，该反应经过1110s(600-1710，1710-2820)后NO 的浓度会变为原来的
2 5
，因此，NO 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
2 5
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v=kc2(M)，反应②的速率可表示为
1 1
v=kc2(M) (k 、k 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
2 2 1 2
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k、k 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
1 2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：E 为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E，E 为逆反应的活化能，反应热为E－E。
1 3 2 1 2
(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 (B)=2v (C)
正 逆
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= =0.006kPamin-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：2HO=2H O+O↑。在一定温度下，测得O 的放出
2 2 2 2 2
量，转换成c(H O)如下表：
2 20 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O 为
2
B． ，消耗HO 的平均速率为
2 2
C．FeCl 溶液或MnO 粉末代替I-也可以催化HO 分解
3 2 2 2
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(H O)=(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(O )=0.01mol，未告知是
2 2 2
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FeCl 溶液或MnO 粉末代替，故C正确；D项，随着反应的不断
3 2
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CO 和H 在一定条件下发生反应：CO(g) +4H (g) CH(g)
2 2 2 2 4
+2H O(g)。在一定温度下，测得CO 的物质的量如下表
2 2
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CH 体积为22.4L(标准状况)
4
B． ，生成HO(g)的平均速率为
2
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CO 为1mol，则消耗CO、生成CH 均为1mol，CH 体积为
2 2 4 4
22.4L(标准状况)，A正确；B项，20~40min，测得CO 从1mol变为0.5mol，则消耗CO0.5mol、生成
2 2
HO(g)为1mol，生成HO(g)的平均速率为 ，B正确；C项，其它条
2 2
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)+Fe O(s) 3CO(g)+2Fe(s)，下列说法不正确的是( )
2 3 2
A．增加块状Fe O 的量，反应速率加快 B．升高温度，反应速率加快
2 3
C．使用催化剂，反应速率增大 D．充入N 使压强增大，反应速率不变
2【答案】A
【解析】A项，Fe O 为固体，则增加块状Fe O 的量，反应速率基本不变，故A错误；B项，升高温
2 3 2 3
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N 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；
2
故选A。
2．(2024·广东省新高三摸底联考)氨基甲酸铵HNCOONH 能用作磷化铝中间体，也能用于医药。在
2 4
时，将足量的HNCOONH 固体置于真空恒容容器中，发生如下反应：HNCOONH (s) 2NH (g)
2 4 2 4 3
+ CO(g)，经 达到平衡状态，平衡时体系的总浓度为c mol·L－1 。下列说法正确的是( )
2 0
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HNCOONH ，c(CO)增大
2 4 2
C． 内，平均反应速率 为
D．向平衡体系中充入适量的CO，逆反应速率增大
2
【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HNCOONH ，平衡不移动，B项错误；C项，HNCOONH
2 4 2 4
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CO，生成物浓度增大，逆
2
反应速率增大，D项正确；故选D。
3．为探究HO 对HO 分解是否有催化作用，分别取10mL30% HO (约10 mol·L-1)于四支试管中，
2 2 2 2 2 2
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)：
生成氧气体积/(mL)
实验 控制温
所加药品
编号 度/℃
第1个2min 第2个2min 第3个2min
① 20 4.8 5.7 6.8
2mL0.5
② mol·L-1 30 12.8 16.7 20.2
CuSO
4
③ 40 89.6 63.0 28.0
④ 2molH O 40 2.0 3.2 4.3
2
下列有关说法不正确的是( )
A．由以上实验数据可得Cu2+对HO 分解一定有催化作用
2 2
B．温度低于40℃时，CuSO 对HO 分解催化效率随温度升高而降低
4 2 2
C．实验③第1个2min HO 的平均反应速率约为0.8
2 2
D．由实验④可得HO 分解为放热反应
2 2
【答案】D
【解析】A项，实验③④说明Cu2+对HO 分解有催化作用，A正确；B项，温度每升高10°C，速率提
2 2
高2~4倍，实验②③说明，随着温度升高，Cu2+对HO 分解的催化效果明显提高，B正确；C项，实验③
2 2
第1个3min生成氧气平均速率为90mLmin−1，即90×10−3÷22.4mol/min，根据反应2HO=2H O+O↑，HO
2 2 2 2 2 2
⋅的平均反应速率约为90×10−3÷22.4×2÷10×10−3=0.8molL−1min−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2NH (g)
3
N(g)+3H(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
2 2
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(N )=1.0×10-5mol·L－1·min－1
2
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2.40×10-3mol·L－1-2.00×10-4mol·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4.00×10-4mol·L－1，则实验①达平
衡时氨气浓度也为4.00×10-4mol·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4.00×10-4mol·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．CaCO +2H+=Ca2++CO ↑+H O (观察气泡产生的快慢)
3 2 2
b．SO2-+2H+=S↓+SO +H O (观察浑浊产生的快慢)
2 3 2 2
反应 影响因素 所用试剂
块状CaCO 、0.5 mol/L HCl
3
A a 接触面积
粉末状CaCO 、0.5 mol/L HCl
3
块状CaCO 、0.5 mol/L HCl
3
B a H+浓度
块状CaCO 、3.0 mol/LHCl
30.1 mol/L Na SO、稀HSO
2 2 3 2 4
C b H+浓度
0.1mol/L Na SO、浓HSO
2 2 3 2 4
0.1 mol/L Na SO、0.1 Na SO HSO 、冷水
2 2 3 2 2 3 2 4
D b 温度
0.1 mol/L Na SO、0.1 Na SO HSO 、热水
2 2 3 2 2 3 2 4
【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CaCO 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
3
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CaCO +2H+=Ca2++CO ↑+H O，只有HCl
3 2 2
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HSO 主要以电解质分子存在，稀硫酸中则完全电离产生H+及SO 2-，浓硫酸溶于水时会放出大量热
2 4 4
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(C HCl )是某市地下水中有机污染物的主要成分，研究显
2 3
示，在该地下水中加入HO 可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下：3HO+ C HCl
2 2 2 2 2 3
=2H O+2CO↑+3HCl。常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测得c(H O)随时间的变化如表所示：
2 2 2 2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O
2
C．HO 与CO 的空间结构相同
2 2 2
D．0~4 min内，v(H O)=0.125 mol·L-1·min-1
2 2
【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HO 可以氧化Fe2+为Fe3+，而Fe3+可以催化HO 分解为O，故反应过程中可能产
2 2 2 2 2
生O，B正确；C项，已知HO 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
2 2 2
O形成V形结构，整体呈现报夹或者书页结构，而CO 中心原子C周围的价层电子对数为2，故CO 为直
2 2
线形结构，即HO 与CO 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，
2 2 2
=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( )
参加反应的物质
组
反应温度/℃ Na 2 S 2 O 3 H 2 SO 4 H 2 O
号
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NaSO 浓度对反应速率的影响
2 2 3
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(Na SO)= mol/(L•min)
2 2 3
【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，NaSO 浓度不相同，不可以探究NaSO 浓度对反应速
2 2 3 2 2 3
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(Na SO)= mol/(L•min)，故D正确；故选B。
2 2 39．(2024·河北保定高三期中)某化学小组欲测定KClO 溶液与NaHSO 溶液反应的化学反应速率，所用
3 3
试剂为10 mL 0.1 mol·L-1 KClO 溶液和10 mL 0.3 mol·L-1NaHSO 溶液，所得实验数据如图所示。
3 3
已知：ClO -+3HSO - Cl-+3SO2-+3H+。
3 3 4
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：ClO -+3HSO - Cl-
3 3
+3SO2-+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
4
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
【(COOCH )】催化加氢制乙二醇的技术难关，反应为(COOCH ) (g)+ 4H(g) HOCH CHOH (g)+
3 2 3 2 2 2 2
2CHOH(g) ΔH。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T 时，c(HOCH CHOH)和c(H)随时间t的
3 1 2 2 2
变化分别为曲线I和Ⅱ，反应温度为T 时，c(H)随时间t的变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是( )
2 2
A．ΔH>0
B．a、b两时刻生成乙二醇的速率：v(a)=v(b)
C．在T 温度下，反应在0~t 内的平均速率为
2 2D．其他条件相同，在T 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
1
t
1
【答案】C
【解析】A项，反应温度为T 和T，以c(H)随时间t的变化为曲线比较，Ⅱ比Ⅲ先达到平衡，所以
1 2 2
T>T，温度升高，c(H)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，
1 2 2
T>T，则反应速率v(a)>v(b)，B错误；C项，T 时，在0~t 内， c(H)=0.05mol。L-1，则
1 2 2 2 2
，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．1molCH (g)＜1molH (g) B．1molH O(g)＜2molH O(g)
4 2 2 2
C．1molH O(s)＞1molH O(l) D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑)
2 2
【答案】B
【解析】A项，CH(g)和H(g)物质的量相同，且均为气态，CH(g)含有的原子总数多，CH(g)的摩尔
4 2 4 4
质量大，所以熵值1molCH (g)＞1molH (g)，A错误；B项，相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越
4 2
大，所以熵值1molH O(g)＜2molH O(g)，B正确；C项，等量的同物质，熵值关系为：S(g)＞S(l)＞S(s)，
2 2
所以熵值1molH O(s)＜1molH O(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
2 2
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)＋O(g)=CO (g)
2 2
B．2C(s)＋O(g)=2CO(g)
2
C．TiO (s)＋2Cl(g)= TiCl (g)＋O(g)
2 2 4 2
D．TiO (s)＋C(s)＋2Cl(g)= TiCl (g)＋CO(g)
2 2 4 2
【答案】(1)C
【解析】(1)记①C(s)＋O(g)=CO (g)，②2C(s)＋O(g)=2CO(g)，③TiO (s)＋2Cl(g)= TiCl (g)＋
2 2 2 2 2 4
O(g)，④TiO (s)＋C(s)＋2Cl(g)= TiCl (g)＋CO(g)；A项，由图可知，600℃时C(s)＋O(g)=CO (g)的ΔG
2 2 2 4 2 2 2
＜0，反应自发进行，故A不符合题意；B项，由图可知，600℃时2C(s)＋O(g)=2CO(g)的ΔG＜0，反应自
2
发进行，故B不符合题意；C项，由图可知，600℃时TiO (s)＋2Cl(g)= TiCl (g)＋O(g)的ΔG＞0，反应不
2 2 4 2
能自发进行，故C符合题意；D项，根据盖斯定律，TiO (s)＋C(s)＋2Cl(g)= TiCl (g)＋CO(g)可由①+③
2 2 4 2
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SO ：Cu(s)＋2HSO (l)== CuSO (s)＋SO (g)＋2HO(l) ΔH
2 2 4 4 2 2
＝-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SO 的反应为Cu(s)＋2HSO (l)== CuSO (s)＋SO (g)＋
2 2 4 4 2
2HO(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
2
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NH 分解为N 和H。回答下列问题：
3 2 2
(1)反应2NH (g) N(g)+3H(g) H＝ kJ•mol﹣1；
3 2 2
(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
△H 90.8×103J/mol
应能自发进行，其中△H＝+90.8kJ•mol﹣1，△S＝198.9J•mol﹣1•K﹣1，则T＞ = △ =
△S 198.9J⋅mol−1 ⋅K−1
456.5k＝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 ＝v 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：
正 逆
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) + O (g) = 2CO(g)
2
B．NH Cl(s) = NH (g) + HCl(g)
4 3
C．CHCOOH(l) = CH COOH(s)
3 3
D．2Cr3＋(aq) + 3Cl (aq) + 7H O(l) = Cr O2- (aq) + 6Cl-(aq)+14H＋(aq)
2 2 2 7
【答案】A【解析】A项，2C(s) + O (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
2
项，NH Cl(s) = NH (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
4 3 △
项，CHCOOH(l) = CH COOH(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
3 3 △
化性Cr O2-> Cl ，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) + 3Cl (aq) + 7H O(l) =
2 7 2 2 2
Cr O2- (aq) + 6Cl-(aq)+14H＋(aq)不能发生，故D不选；故选A。
2 7
2． 下列说法正确的是( )
A．常温常压下，NaCO、CaCO 的溶解焓变相近，NaCO(s) 2Na+(aq)+CO 2-(aq) ΔS；
2 3 3 2 3 3 1
CaCO (s) Ca2+(aq)+CO 2-(aq) ΔS，则ΔS＞ΔS
3 3 2 1 2
B．NaCl(s)=NaCl (1) ΔS＜0
C．常温常压下，3O(g) 2O (g) ΔS＞0
2 3
D．常温常压下，2CO(g) C(s)+O (g) ΔS＞0
2
【答案】A
【解析】A项，溶解焓相近，主要由熵变决定反应方向，NaCO(s)更易溶解，所以ΔS＞ΔS，A正
2 3 1 2
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．2O(g)=3O(g) ΔH＜0 B．2CO(g)=2C(s)+O (g) ΔH>0
3 2 2
C．N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH＜0 D．CaCO (s)=CaO(s)+CO (g) ΔH>0
2 2 3 3 2
【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2O(g)=3O(g)，
3 2
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)+O (g)，ΔH>0，ΔS＜0，
△ 2
该反应一定不能自发进行，B符合题意；C项，反应N(g)+3H(g) 2NH (g)，ΔH＜0，ΔS＜0，该反
2 2 3
应在低温下能自发进行，C不合题意；D项，反应CaCO (s)=CaO(s)+CO (g)，ΔH>0，ΔS>0，该反应在高温
3 2
下能自发进行，D不合题意；故选B。
4．25 ℃、1．01×105Pa时，反应2NO(g)=4NO (g)+O(g) ΔH=+109.8 kJ·mol-1，该反应能自发进行的
2 5 2 2
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．1molCH(g)＜1molH(g) B．1molHO(g)＜2molHO(g)
4 2 2 2
C．1molHO(s)＞1molHO(l) D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑)
2 2
【答案】B
【解析】A项，CH(g)和H(g)物质的量相同，且均为气态，CH(g)含有的原子总数多，CH(g)的摩尔
4 2 4 4
质量大，所以熵值1molCH (g)＞1molH (g)，A错误；B项，相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越
4 2
大，所以熵值1molH O(g)＜2molH O(g)，B正确；C项，等量的同物质，熵值关系为：S(g)＞S(l)＞S(s)，
2 2
所以熵值1molH O(s)＜1molH O(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
2 2
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，SiCl 、H、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
4 2
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
MgCO(s) MgO(s)＋CO(g) 117.6 1 a
3 2
CaCO (s) CaO(s)＋CO(g) 177.9 1 b
3 2
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：MgCO(s)＞CaCO (s)
3 3
C．a-b=S[MgO(s)]+S[CaCO (s)]-S[MgCO(s)]- S[CaO(s)]
3 3
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MgCO 和CaCO 都为离子晶体，MgCO 和
3 3 3CaCO 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
3
易与碳酸根离子中的氧离子结合，使碳酸根离子分解为CO，则MgCO 的热分解温度小于CaCO ，故B错
2 3 3
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[CaCO (s)]-S[MgCO(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
3 3
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：CH(g)+ 2HS(g)
4 2
CS (g)+ 4H(g)，压强恒定条件下，进料比[ ]分别为a、b、c，反应中HS的平衡转化率随
2 2 2
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，HS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
2
可知，随着温度升高，HS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
2
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HS的平衡转化率增大为a＞b＞c，所以进料比a＞b＞c，故D正
2
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： CH=CHCH(g)+CO(g)+H(g)=CH CHCHCHO(g)(正丁醛) H=-123.8 kJ/mol
2 3 2 3 2 2 1
副反应CH=CHCH(g)+CO(g)+H(g)=(CH)CHCHO(g)( 异丁醛) H=-130.1k J/mol
2 3 2 3 2 2 2△
CH=CHCH(g)+ H (g)=CH CHCH H
2 3 2 3 2 3 3 △
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．ΔH＜0，ΔS＜0 主反应在高温条件下更有利于自发
1 1
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，ΔH＜0，ΔS＜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
1 1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
反应 H/kJ/mol S/J/(mol·K)
号
△ △
① 2Al(l) + 3BaO(s)=3Ba(g) +Al O(s) 487 207.53
2 3
② 2Al(s) + 3BaO(s)=3Ba(s)+Al O(s) 4 -15.70
2 3
③ Mg(l) + 2RbCl(s)=2Rb(g)+MgCl (s) 381.77 223.06
2
④ 4Na(l)+TiCl (g)=Ti(s)+4NaCl(s) -899.8 -291
4
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)+O(g)=2BaO(s) H，4Al(s)+3O (g)=2Al O(s) H，由反应②可以推出
2 1 2 2 3 2
3 H≈ H
1 2 △ △
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 H≈ H，B正确；C项，根据元素周期律，
1 2
Rb金属性大于Na，而金属性Na大于Mg，所以金属活动性顺△序：R△b>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)3H (g)+3CO(g) CHOCH (g)+ CO(g)在恒温恒容密闭
2 3 3 2
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(H )=1：1
2
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H 与产生CHOCH 的个数比是3：1，若反应达到平
2 3 3
衡，单位时间每反应消耗3分子H，就会同时消耗1分子CHOCH ，因此相同时间内形成C-H键和H-H
2 3 3
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CO 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
2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)+HO(g) CO(g)+H(g) ΔH>0，现将一定量的原料充入一个容积不变的
2 2
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H 的物质的量之比不变 B．H 的体积分数不再发生变化
2 2
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H 的物质的量之比始终为1 ： 1，因此不能说明达到
2
平衡状态，A错误；B项，H 的体积分数即物质的量分数，随着反应进行H 的体积分数逐渐增大，当不变
2 2
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NO(g) 2NO (g)的焓变为ΔH。现将1 mol N O 充入一恒压密闭容器中，
2 4 2 2 4
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 N O ，正反应速率应是逐
2 4
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NH COONH(s) 2NH (g)+CO (g)，判断该分解反应已经达到化学平衡的是( )
2 4 3 2
A．2v(NH )=v(CO ) B．密闭容器中混合气体的密度不变
3 2
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NH 和CO，且二者的物质的量
3 2
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NH 和CO，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
3 2
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
2molCO ，6molH ，在催化剂存在下发生反应：CO (g)+3H(g) CHOH (g)+ HO(g) ΔH，经过
2 2 2 2 3 2
10min时测得CO 的转化率与温度(T)的关系如图所示。下列分析中正确的是( )
2A．a点处对应体系中：v =v
正 逆
B．与b点对应的反应，前10min内v(H )=0.03mol·L-1·min-1
2
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 ＞v ，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
正 逆
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p 和p。
1 2
反应1：NH HCO (s) NH (g)+HO(g)+CO(g) p=3.6×104Pa
4 3 3 2 2 1
反应2：2NaHCO (s) NaCO(s)+HO(g)+CO(g) p=4×103Pa
3 2 3 2 2 2
该温度下，刚性密闭容器中放入NH HCO 和NaCO 固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说
4 3 2 3
法错误的是( )
A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH ，再次平衡后，总压强增大
3
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NH 催化还原 ，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应
3
为4NH (g)+O(g)+4NO(g) 4N(g)+6HO(g)，下列说法正确的是( )
3 2 2 2
A．上述反应ΔS＜0
B．上述反应平衡常数
C．上述反应中消耗1molNH ，转移电子的数目为
3
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)＋HO(l) CO(g)＋H(g) H＞0，下列说
2 2
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，HO(g)的平衡转化率不变
2
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HO(g)的平衡转化率减小，C错误；D
2
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+N
X+Y；②M+N X+Z。反应①的速率可表示为v=kc2(M)，反应②的速率可表示为v=kc2(M)
1 1 2 2
(k、k 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( )。
1 2
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ZD．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 +N X + 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 + N X+Z
起始(mol·L-1)： 0.5-a 0.5-b 0 0
1 1 1 1
反应(mol·L-1)：
8 8 8 8
1 1 1 1
平衡(mol·L-1)： 0.5-a- 0.5-b-
8 8 8 8
1 0.075
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
8 30
k
1
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
k
2
k
1
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
k
2
v k
1 1
k 、k 为速率常数，故该比值保持不变，B项正确；30 min内，v=kc2(M)，v=kc2(M)，可求得 = =
1 2 1 1 2 2 v k
2 2
0.075 3 5
= ，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
0.125 5 8
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(BaPtCl )固体加热时部分分解为BaCl 、Pt和Cl，376.8℃时平衡常数K=1.0×104Pa2，在一
6 2 2 p
硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCl ，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
6
蒸气初始压强为 。376.8℃平衡时，测得烧瓶中压强为32.5 kPa，则P =_______ kPa，反应
Icl
2ICl(g)=I(g) +Cl(g)的平衡常数K=_______(列出计算式即可)。
2 2
(3)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数K。
p
2NO(g)+2ICl(g) 2NOCl (g)+ I (g) K
2 p1
2NOCl (g) 2NO (g)+ Cl(g) K
2 p2
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Cl 反应的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)
2
②反应2ICl(g)=I (g) +Cl(g)的K=_______(用K 、K 表示)：该反应的ΔH _______0(填“大于”或“小
2 2 p1 p2
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+Cl
2
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 ②K ·K 大于 设T/＞T，即 ，由图可知：
p1 p2
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：BaPtCl (s) BaCl (s)+ Pt (s)+2 Cl (g)、Cl(g)
6 2 2 2
+I (g) 2ICl(g)。BaPtCl (s) BaCl (s)+ Pt (s)+2 Cl (g)的平衡常数K=1.0×104Pa2，则平衡时
2 6 2 2 p
p2(Cl )= 1.0×104Pa2，平衡时p(Cl )=100Pa，设到达平衡时I(g)的分压减小pkPa，则：
2 2 2
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
P =2pkPa=2×12.4kPa=24.8kPa；则平衡时，I(g)的分压为(20.0-p)kPa=(20×103-12.4×103)Pa，
Icl 2
24.8kPa=24.8×103Pa，p(Cl )=0.1kPa=100Pa，因此反应2ICl(g)=I (g) +Cl (g)的平衡常数K=
2 2 2；(3)①结合图可知，温度越高， 越小，lgKp 越大，即Kp 越大，说明升高
2 2
温度平衡2NOCl (g) 2NO (g)+ Cl (g)正向移动，则NOCl分解为NO和Cl 反应的大于0；②Ⅰ.
2 2
2NO(g)+2ICl(g) 2NOCl (g)+ I (g) K ；Ⅱ.2NOCl (g) 2NO (g)+ Cl (g) K ；Ⅰ+Ⅱ得
2 p1 2 p2
2ICl(g)=I (g) +Cl (g)，则2ICl(g)=I (g) +Cl (g)的K= K ·K ；该反应的ΔH大于0；推理过程如下：设
2 2 2 2 p1 p2
，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+Cl ，Ⅰ+Ⅱ得总反应为
2
2NOCl+hv=2NO+Cl ，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
2
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。CH 与CO
4 2
重整是CO 利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
2
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
(1)根据盖斯定律，反应a的∆H=_______(写出一个代数式即可)。
1
(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
4
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p(p=100kPa)。反应a、c、e的ln K 随 (温度的倒数)的变化
0 0
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
2 4
进行反应，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】(1)∆H+∆H-∆H 或∆H-∆H (2)AD (3) 4 4
2 3 5 3 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∆H=∆H+∆H-
1 2 3
∆H=∆H-∆H；(2)A项，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
5 3 4 2 4
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(H )=p(CH)，
2 4
已知反应平衡时p(H )=40kPa，则有p(CH)=16kPa，且初始状态时p(CH)= ×100kPa=50kPa，故CH 的
2 4 4 4
平衡转化率为 ×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
2
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 (A)＝(mol·L－1)。
平
(3)α(A) ＝×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。
平
(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
N(g)＋3H(g) 2NH (g) K ＝ K ＝
2 2 3 1 2
N(g)＋H(g) NH (g) K ＝ (或K )
2 2 3 2 1
2NH (g) N(g)＋3H(g) K ＝ K ＝
3 2 2 3 3
(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%{c(A)代表A的初始浓度，c (A)代表A的平衡浓度}。
0 平
题型一 化学平衡常数的概念及运用
1．常温常压下，O 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：
3
反应①：O O+[O] ΔH>0 平衡常数为K
3 2 1
反应②：[O]+O 2O ΔH<0 平衡常数为K
3 2 2
总反应：2O 3O ΔH<0 平衡常数为K
3 2
下列叙述正确的是( )
A．降低温度，K减小 B．K=K +K
1 2
C．增大压强，K 减小 D．适当升温，可提高消毒效率
2
【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=K ∙K ，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，
1 2
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MgCl (l) Mg(l) +Cl (g)达到平衡时，下列说法错误的是( )
2 2
A．该反应的平衡常数K=c(Cl )
2
B．将容器体积压缩为原来一半，当体系再次达到平衡时，Cl 的浓度增大
2
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，MgCl 和Mg为液态，其浓度是常数，不能写入平衡常数的表达式
2
中，所以该反应的平衡常数K=c(Cl )，A正确；B项，该反应的平衡常数表达式为K=c(Cl )，将容器体积压
2 2
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(Cl )也不变，B错误；C项，反
2
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MgCl (l)分解生成Cl(g)和Mg(l)为吸热反应，ΔH>0，温度升高平衡向正反应方向移
2 2
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＋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
【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＋3Y 2Z，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＋Y 3W，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)﹢H₂O(g)=CO(g)+H₂(g)。在恒容密闭容器中，将6molCO和一定量的水蒸气
2
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HO的物质的量为2mol
2
B．CO、HO的转化率之比为2：1
2
C．升高温度，H 浓度减小，表明该反应是吸热反应
2
D．恒温下向平衡体系中再加入CO、HO、CO、H 各1mol，平衡向正反应方向移动
2 2 2
【答案】D
【解析】A项，假设起始时HO的物质的量为amol，列三段式：
2
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、HO的
2
转化率分别为 、 ，两者之比为 =1：2，故B错误；C项，升高温度，H 浓度减小，即平衡逆向
2
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、HO、CO、H 各1mol，此时浓度商
2 2 2
，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 K K K
1 2 3
下列说法正确的是( )
A．K=K 350
正 逆
【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 ·c4(NH )·c6(NO) =k ·c5(N )·c6(H O)， =
正 3 逆 2 2
=K，当k =k 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
正 逆
应，则反应温度小于350℃，故D错误；故选C。
2．温度为T 时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO (g) 2NO(g)+O (g)
1 2 2
(正反应吸热)。实验测得：v =v(NO ) =k ·c2(NO )，v =v(NO) =2v(O ) =k ·c2(NO)·c(O )，k 、k 为
正 2 消耗 正 2 逆 消耗 2 消耗 逆 2 正 逆
速率常数，受温度影响。下列说法正确的是( )
容器 物质的起始浓度(mol·L-1) 物质的平衡浓度(mol·L-1)
编号 c(NO ) c(NO) c(O ) c(O )
2 2 2
Ⅰ 0.6 0 0 0.2
Ⅱ 0.3 0.5 0.2Ⅲ 0 0.5 0.35
k
逆
A．设K为该反应的化学平衡常数，则有K=
k
正
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NO 的转化率比容器Ⅰ中的小
2
D．若改变温度为T，且T>T ，则k ∶k <0.8
2 2 1 正 逆
【答案】C
【解析】平衡时，正、逆反应速率相等， 则有 k ·c2(NO )=k ·c2(NO)·c(O )，所以 K=
正 2 逆 2
c2(NO)·c(O ) k
2 = 正，A 项错误。根据化学方程式和容器 Ⅰ 中 O 的平衡浓度可知，平衡时，
c2(NO ) k 2
2 逆
c2(NO)·c(O )
2
c(NO)=0.4 mol·L-1，c(NO )=0.2 mol·L-1，则 T 温度下，该反应的平衡常数 K= =
2 1 c2(NO )
2
0.42×0.2 0.2×0.52
=0.8；容器Ⅱ中浓度商Q= ≈0.56<0.8，反应正向进行，气体的总物质的量大于 1
0.22 c 0.32
mol，而容器Ⅲ中反应向左进行，气体的总物质的量小于0.85 mol，所以达到平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅲ中的
0.4 2
总压强之比大于20∶17，B项错误。容器Ⅰ中NO 的转化率为 = ，假设容器Ⅱ中NO 的转化率也为
2 0.6 3 2
2
，反应正向进行：
3
2NO (g) 2NO(g)+O (g)
2 2
起始量(mol·L-1) 0.3 0.5 0.2
变化量(mol·L-1) 0.2 0.2 0.1
平衡量(mol·L-1) 0.1 0.7 0.3
0.3×0.72 2
平衡常数K= =14.7>0.8，所以容器Ⅱ中NO 的转化率小于 ，即容器Ⅱ中起始平衡正向移
0.12 2 3
动，达到平衡时，容器Ⅱ中NO 的转化率比容器Ⅰ中的小，C项正确。因为该反应的正反应是吸热反应，
2
温度T>T ，所以T 时平衡常数增大，则k ∶k >0.8，D项错误。
2 1 2 正 逆
3．硫酸工业中，将SO 氧化为SO 是生产工艺中的重要环节。在温度为T 条件下，在三个容积均为
2 3 1
1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2SO (g)+O(g) 2SO (g)ΔH<0，实验测得：v =k ·c2(SO )·c(O)，v
2 2 3 正 正 2 2
=k ·c2(SO )。
逆 逆 3
起始浓度/(mol·L-1) 平衡浓度/(mol·L-1)
容器编号
c(SO ) c(O) C(SO ) c(O)
2 2 3 2
I 0.6 0.3 0 0.2
II 0.5 x 0.3
III 0.3 0.25 0.2
已知：k 、k 为速率常数，仅受温度的影响。
正 逆
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(O)<0.25mol·L-1
2
D．当温度升高为T 时，k 、k 分别增大m倍和n倍，则mK，
此时平衡向逆反应方向移动，则平衡时O 的浓度c(O)>0.25mol·L-1，C项错误；D项，ΔH<0，温度升高，
2 2
平衡向逆反应方向移动，k 增大的幅度更大，n>m，D项正确。故选C。
逆
4．某温度时两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO(g)+O (g) 2NO (g) ΔH＞0。实验测得：
2 2
， ， 、 为速率常数，只受温度影响。
起始浓度 (mol/L) 平衡浓度(mol/L)
容器编号
c(NO ) c(NO) c(O) c(O)
2 2 2
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NO 的平衡转化率约为66.7％
2
C．Ⅱ中达到平衡状态时，c(O)＞0.2 mol·L−1
2
D．该反应的化学平衡常数可表示为
【答案】C
【解析】先用三段式法计算出实验Ⅰ中各组分的改变浓度和平衡浓度：而实验Ⅱ相当于在Ⅰ的基础上再加入NO，平衡会逆向移动，再判断各量的变。A项，该反应ΔH>0，
为吸热反应，升高温度，K值增大，A正确；B项，由上述分析可知，Ⅰ中NO 的平衡转化率为
2
，B正确；C项，Ⅰ中平衡时c(O)=0.2 mol·L−1，实验Ⅱ相当于在Ⅰ的基础上再加入
2
NO，平衡会逆向移动，c(O)＜0.2 mol·L−1，C不正确；D项，平衡时，v (NO )=v (NO)，即k c2(NO )
2 正 2 逆 正 2
＝k c2(NO)·c(O )，得 = =K，D正确；故选C。
逆 2
5．甲异腈(CHNC)在恒容密闭容器中发生异构化反应： CHNC(g) →CH CN(g)，反应过程中甲异腈浓
3 3
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．T>T
1 2
D．3v(d)=2v(e)
【答案】C
【解析】设T 时，速率常数为k，T 时，速率常数为R ，v(a)=v(b)， ，
1 1 2 2
。A项，由题干信息可知， ，A正确；B项，ad
两点相比较，a点的浓度比d的浓度大，且其他的条件相同，故a点反应物的活化分子数多于d点，B正
确；C项，由以上可知，k=2k，v=kc，浓度相同的时候，v>v，温度越高，速率越大，故T>T，C错
2 1 2 1 2 1
误；D项， ， ，k=2k，可得3v(d)=2v(e)，D正确；
2 1
故选C。
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) N(g)
2
+2CO (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， ，
2
( 、 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
【答案】B
【解析】A项，平衡时，v =v ，即k c2(NO)∙c2(CO)= k c(N )∙c2(CO)，升高温度后，正、逆反应的
正 逆 正 逆 2 2
速率增大，但NO的平衡转化率降低，平衡逆向移动，说明逆反应增大的幅度大于正反应，而体系中各组
分的瞬时浓度不变，故k 增大的倍数小于 k 增大的倍数，A正确；B项，a点NO的平衡转化率为80%，
正 逆
CO和NO起始的物质的量均为1mol，根据化学方程式可知CO、NO、N、CO 转化的物质的量分别为
2 2
0.8mol、0.8mol、0.2mol、0.8mol，则CO、NO、N、CO 平衡时的物质的量分别为0.2mol、0.2mol、
2 2
0.2mol、0.8mol，由于容器体积为1L，故CO、NO、N、CO 平衡时的浓度分别为0.2mol/L、0.2mol/L、
2 2
0.2mol/L、0.8mol/L，a点 = = =160；p1对应压强下，b点NO
的平衡转化率还未达到80%，则反应正向进行，即v ＞v ，故 ＞160，B错误；C项，a点和b点的
正 逆
NO的起始物质的量相同，a点NO的转化率大于b点，则a点NO转化的物质的量大于b点，故a点剩余
NO的物质的量小于b点，由于体积相同，故b点NO的物质的量浓度大于a点，C正确；D项，设压强为
p，温度与a点相同时的点为d点，由C选项可知，d点NO的物质的量浓度大于a点，则a点N、CO 的
2 2 2
浓度大于d点，故a点逆反应速率大于d点；d点和c点的压强相同，d点的温度高于c点，则d点的逆反
应速率大于c点，故a点逆反应速率大于c点，D正确；故选B。
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．HO 溶液中加入少量MnO 固体，促进HO 分解
2 2 2 2 2
B．密闭烧瓶内的NO 和NO 的混合气体，受热后颜色加深
2 2 4
C．铁钉放入浓HNO 中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
3
D．锌片与稀HSO 反应过程中，加入少量CuSO 固体，促进H 的产生
2 4 4 2
【答案】B
【解析】A项，MnO 会催化 HO 分解，与平衡移动无关，A项错误；B项，NO 转化为NO 的反应
2 2 2 2 2 4是放热反应，升温平衡逆向移动， NO 浓度增大，混合气体颜色加深，B项正确；C项，铁在浓硝酸中钝
2
化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动无关，C项错误；D
项，加入硫酸铜以后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D项错误；故
选B。
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．t 时刻，体系中有E存在
1
B．t 时刻，体系中无F存在
2
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
【答案】AC
【解析】一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径中，共发生三个反应：①E+TFAA→F，
②F→G，③G H+TFAA；t 之后的某时刻，H为0.02 mol∙L-1，此时TFAA的浓度仍为0，则表明
1
0.10mol∙L-1E、起始时的0.08mol∙L-1TFAA、G分解生成的0.02 mol∙L-1 TFAA全部参加反应，生成
0.10mol∙L-1F；在t 时刻，H为0.08mol∙L-1，TFAA为0.06mol∙L-1，G为0.01 mol∙L-1，则F为0.01 mol∙L-1。A
2
项，t 时刻，H的浓度小于0.02 mol∙L-1，此时反应③生成F的浓度小于0.02 mol∙L-1，参加反应①的H的浓
1
度小于0.1 mol∙L-1，则参加反应E的浓度小于0.1 mol∙L-1，所以体系中有E存在，A正确；B项，t 时刻，H
2
为0.08mol∙L-1，TFAA为0.06mol∙L-1，G为0.01 mol∙L-1，则F为0.01 mol∙L-1，所以体系中有F存在，B不正
确；C项，t 之后的某时刻，H为0.02 mol∙L-1，此时TFAA的浓度仍为0，表明此时E和TFAA完全反应生
1
成F，所以E和TFAA生成F的反应速率快，反应的活化能很小，C正确；D项，在t 时刻，H为
2
0.08mol∙L-1，TFAA为0.06mol∙L-1，G为0.01 mol∙L-1，F为0.01 mol∙L-1，只有F、G全部转化为H和TFAA
时，TFAA的浓度才能为0.08mol∙L-1，而G H+TFAA为可逆反应，所以反应达平衡后，TFAA的浓度
一定小于0.08mol∙L-1，D不正确；故选AC。
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HO在酸催
2
化下存在如下平衡：RCHO+H O RCH(OH)。据此推测，对羟基苯甲醛与10倍量的D18O在少量酸
2 2 2
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．
【答案】D
【解析】由已知信息知，苯环上的羟基不发生反应，醛基中的碳氧双键与D18O发生加成反应，在醛
2
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，故 的含量最高，故D正确；故选D。
4．(2022•北京卷，12)某 的多孔材料刚好可将NO “固定”，实现了NO 与NO 分离并制备
2 4 2 2 4
HNO，如图所示：
3
己知：2NO (g) NO(g) ΔH＜0
2 2 4
下列说法不正确的是( )
A．气体温度升高后，不利于NO 的固定
2 4
B．NO 被固定后，平衡正移，有利于NO 的去除
2 4 2
C．制备HNO 的原理为：2NO+O +2H O=4HNO
3 2 4 2 2 3
D．每制备0.4mol硝酸，转移电子数约为6.02×1022
【答案】D
【解析】A项，二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，
四氧化二氮的浓度减小，所以气体温度升高后，不利于四氧化二氮的固定，故A正确；B项，四氧化二氮
被固定后，四氧化二氮的浓度减小，二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓
度减小，所以四氧化二氮被固定后，有利于二氧化氮的去除，故B正确；C项，由题意可知，被固定后的
四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸，反应的化学方程式为2NO+O +2H O=4HNO ，故C正确；D项，
2 4 2 2 3
四氧化二氮转化为硝酸时，生成1mol硝酸，反应转移1mol电子，则每制备0.4mol硝酸，转移电子数约为
0.4mol×6.02×1023=2.408×1023，故D错误；故选D。
5．(2022•海南省选择性考试，8)某温度下，反应CH=CH (g)+HO(g) CHCHOH(g)在密闭容器
2 2 2 3 2
中达到平衡，下列说法正确的是( )
A．增大压强，v > v ，平衡常数增大
正 逆
B．加入催化剂，平衡时CHCHOH(g)的浓度增大
3 2
C．恒容下，充入一定量的HO(g)，平衡向正反应方向移动
2
D．恒容下，充入一定量的CH=CH (g)，CH=CH (g)的平衡转化率增大
2 2 2 2
【答案】C
【解析】A项，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项，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不
3 2
正确；C项，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；D
2 2
项，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；故选C。6．(2022·浙江省6月选考，19)关于反应Cl(g)＋HO(l) HClO(aq)+ H+(aq)+ Cl-(aq) ΔH＜0，达
2 2
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AgNO 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
3
证明上述反应存在限度
【答案】D
【解析】A项，HClO受热易分解，升高温度，HClO分解，平衡正向移动，c(HClO)减小，A正确；B
项，氯水中加入少量醋酸钠固体，醋酸根离子和氢离子结合生成醋酸分子，氢离子浓度减小，平衡正向移
动，c(HClO)增大，B正确；C项，氯水稀释，平衡正向移动，而c(HClO)和c(Cl-)均减小，但HClO本身也
存在电离平衡HClO H++ClO-，稀释促进了HClO的电离，使c(HClO)减少更多，因此 增大，C正
确；D项，氯水中加⇌硝酸银产生白色沉淀，证明溶液中有氯离子，氯水中加淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，
证明生成了碘单质，溶液中有强氧化性的物质，而氯气和次氯酸都有强氧化性，不能证明反应物和生成物
共存，即不能证明上述反应存在限度，D错误；故选D。
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，t 时达到平衡状态Ⅰ，在t 时改变某一条件，t 时重新达到平衡状态Ⅱ，正
1 2 △ 3
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．t 时改变的条件：向容器中加入C
2
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)
【答案】BC
【解析】A项，为气体体积不变的反应，反应前后气体的物质的量不变，则压强始终不变，不能判定
平衡状态，故A错误；B项，t 时正反应速率瞬间不变，然后增大，可知改变的条件为向容器中加入C，
2
故B正确；C项，t 时加入C，平衡逆向移动，则平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)＞φ(I)，故C正确；D项，
2
平衡常数与温度有关，温度不变，则平衡常数K：K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)，故D错误；故选BC。
8．(2021•北京卷，10)已知2NO (g) NO(g) H<0。下列说法正确的是( )
2 2 4
A．1mol混合气体含有1molN原子
△
B．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的热
2 2 4
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【答案】D
【解析】A项，1molNO 含有1molN原子，1molN O 含有2molN原子，现为可逆反应，为NO 和
2 2 4 2
NO 的混合气体，A错误；B项，反应2NO (g) NO(g)为放热反应，故完全断开2molNO 分子中的
2 4 2 2 4 2
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的热量少，B错误；C项，气体体积压缩
2 4
至一半，颜色变深是因为体积减小，浓度变大引起的，C错误；D项，温度升高，平衡逆向移动，颜色加
深，D正确；故选D。
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
【答案】C
【解析】A项，根据勒夏特列原理可知，升高温度，化学平衡向着吸热反应方向移动，而c(Z)增大，
说明平衡正向移动，故则ΔH＞0，A正确；B项，加入一定量Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，故达新
平衡后m(Y)减小，B正确；C项，加入等物质的量的Y和Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，由于X、Y
均为固体，故K=c(Z)，达新平衡后c(Z)不变，C错误；D项，加入一定量氩气，加入瞬间，X、Z的浓度保
持不变，故正、逆反应速率不变，故平衡不移动，D正确；故选C。
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2SO (g)+ O (g) 2SO (g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：
2 2 3
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
3
等效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，容器1和容器2
2 1 2 1 2 1 1 2 2 3
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率加快，υ>υ ，升
1 2 3 1
高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时cp ，α (SO )<α (SO )，Kυ ，c>2c ，A 项错误；B 项，Kp ，则 p<2p ，B 项错误；C 项，υ>υ ，
2 1 2 1 3 1 2 1 3 1 2 3 3 1
α (SO )<α (SO )，C 项正确；D 项，c>2c ，c2c ，α (SO )+α (SO )<1，α (SO )<α (SO )，则
3 2 1 2 2 1 3 1 2 3 1 2 2 3 3 2 1 2
α (SO )+α (SO )<1，D项正确；故选CD。
2 3 3 2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 >v ，平衡向正反应方向移动；
正 逆
v ＝v ，反应达到平衡状态，不发生平衡移动 ；
正 逆
v 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(PCl )=0.2 mol·L－1·min－1
3
D．容器2中达到平衡时PCl 产率为80％
5
【答案】C
【解析】A项，由图可知容器1中，3min、5min PCl (g)的物质的量相等，说明反应3min时已达到平
5
衡状态，而容器2中，4min时反应达到平衡状态，平衡时，容器1中生成的PCl (g)少于容器2，则结合反
5
应可知，最终容器1中气体的总量大于容器2，而气体的物质的量之比等于体系内压强之比，则压强：容
器1>容器2，故A正确；B项，由图可知容器1中反应在3min达到平衡状态，可知容器1中反应速率较快，则温度：容器1>容器2，故B正确；C项，容器1中0～3 min内v(PCl )= mol·L－1·min－1，
5
再根据速率之比等于化学计量数之比，可得v(PCl )= v(PCl )=0.1mol·L－1·min－1，故C错误；D项，1 mol
3 5
Cl(g)和1 mol PCl (g)充分反应，理论上生成1mol PCl ，而容器2平衡时生成0.8mol PCl ，容器2中达到平
2 3 5 5
衡时PCl 产率为80%，故D正确；故选C。
5
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：2CHOH(g) CHOCH (g)
3 3 3
+H O(g)
2
起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol)
容器编
温度(℃)
号
CHOH(g) CHOCH (g) HO(g)
3 3 3 2
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CHOH体积分数比容器②中的小
3
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CHOH 0.10mol、CHOCH 0.10mol、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项，对比①、③知，其它条件不变时，升高温度，平衡时生成物的量减少，说明升高温度
平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故A错误；B项，①、②温度相同，但由于反应前后体积不变，增
大反应物浓度相当于是增大压强，平衡不移动。因此容器①中的CHOH体积分数和容器②中的相同，故B
3
错误；C项，若容器①中反应达到平衡时增大压强，平衡不移动，但容器容积减小，则各物质浓度均增
大，故C错误；D项，387℃时，根据三段式可知:
容器容积为1L，化学平衡常数K= =4，若起始时向容器①中充入CHOH 0.10mol、
3
CHOCH 0.10mol、HO 0.10mol，浓度商Qc= =10
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 (M)：v (N)=2：1
正 逆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
【答案】C
【解析】A项，M的平衡转化率(虚线)随温度的变化可看出，温度越高M的平衡转化率越低，平衡逆
向移动，反应ΔH＜0，故A错误；B项，化学平衡常数只与温度有关，X、Z的温度不同，化学平衡常数
不同，故B错误；C项，图中Y点已达到平衡状态，v (M)= v (M)，v (M)：v (N)=2：1，故C正确；D
正 逆 逆 逆
项，图中Z点，不改变其它条件时，分离产物Q，使得Q浓度下降，反应速率下降，故D错误；故选C。
11．(2024·湖南长沙湖南师大附中高三月考)CO 催化加氢制甲醇中发生的反应有：
2
i.CO (g)+3H(g)=CH OH(g)+H O(g) H
2 2 3 2 1
ii.CO(g)+H(g)=CO(g)+HO(g) H＞0
2 2 2 2△
在恒温密闭容器中，维持压强和投料不变，将CO 和H 按一定流速通过反应器，相同时间后，CO 转
△ 2 2 2
化率和CHOH选择性[x(CH OH)= ×100%]随温度变化关系如图所示，下列说法正确的是(
3 3
)
A．某温度下，若是发生i反应，保持CO 和H 的投料比和压强不变，增大CO 和H 的通入量，平衡
2 2 2 2
时CHOH的体积分数增大
3
B．其他条件不变，若反应ⅱ生成的产物为CO(g)和HO(l)，则 H 将变大
2 2
C．由图像可知， H 一定小于0
1 △
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
△
【答案】D
【解析】A项，维持体系温度和压强不变、当投料比不变的情况下，增大CO 和H 的通入量等同于等
2 2
效平衡，对CHOH的平衡体积分数无影响，故A错误；B项，若反应ⅱ生成的产物变为CO(g)和HO(l)，
3 2
则放热会增多，反应热△H 会变小，故B错误；C项，从图像信息中，无法得出反应ⅰ的反应热大小情
2
况，故C错误；D项，236℃之后，CO 转化率、甲醇选择性下降，可能是由于反应ⅰ中催化剂随温度升高
2
失去活性，导致反应ⅰ的反应速率减小，在相同时间内，CO 转化率和甲醇选择性都下降，故D正确；故
2
选D。
