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专题 09 化学反应速率与化学平衡
1．下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )
A．2N(g)＋O(g)===2N O(g) ΔH＝163 kJ·mol－1
2 2 2
B．Ag(s)＋Cl(g)===AgCl(s) ΔH＝－127 kJ·mol－1
2
C．HgO(s)===Hg(l)＋O(g) ΔH＝91 kJ·mol－1
2
D．HO(l)===O(g)＋HO(l) ΔH＝－98 kJ·mol－1
2 2 2 2
【答案】D
【解析】对于A项，ΔH>0，ΔS<0，在任何温度下，ΔH－TΔS>0，即任何温度下反应都不能自发进行；对
于B项，ΔH<0，ΔS<0，在较低温度下，ΔH－TΔS<0，即低温下反应能自发进行；对于C项，ΔH>0，ΔS>0，
若使反应自发进行，即ΔH－TΔS<0，必须升高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于 D项，
ΔH<0，ΔS>0，在任何温度下，ΔH－TΔS<0，即在任何温度下反应均能自发进行。
2．(2023·江西省九江市十校高三联考)某温度下，反应2CH=CH (g)＋HO(g) CHCHOH(g)在密闭
2 2 2 3 2
容器中达到平衡，下列说法正确的是( )
A．增大压强， ，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时CHCHOH(g)的浓度增大
3 2
C．恒压下，充入一定量的N，平衡向逆反应方向移动
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，压强增大，平衡正向进行，但平衡常数不变，平衡常数只受温度影响，A错误；B项，加
入催化剂只能影响反应速率，不能改变浓度，B错误；C项，恒压下，加入不反应的气体，增大体积，相当于
降低压强，所以平衡逆向进行，C正确；D项，加入反应物，平衡虽然正向进行，但加入的CH=CH 量多于转
2 2
化的量，CH=CH 的转化率降低，D错误；故选C。
2 2
3．(2022·湖北省部分学校高三质量检测)反应进行的方向是化学反应原理的三个重要组成部分之一、下列
说法中正确的是( )
A． ， 的反应一定可以自发进行
B．根据反应的自发性可以预测该反应发生的快慢
C．可逆反应正向进行时，正反应具有自发性， 一定小于零D．常温下，反应C(s)+ CO (g) 2CO(g)不能自发进行，该反应的ΔH＞0
2
【答案】D
【解析】A项，ΔG＜0，反应自发进行，由ΔG =ΔH -TΔS可知，若ΔH＞0，ΔS＞0，则在低温下ΔG可能
大于0，反应非自发，A项错误；B项，反应的自发性只能判断反应的方向，不能确定反应的快慢，B项错误；
C项，可逆反应正向进行时，由ΔG =ΔH -TΔS可知，若ΔH＞0，ΔS＞0且高温条件下正反应具有自发性，C项
错误；D项，ΔH -TΔS＞0，反应非自发进行，反应ΔS＞0，满足ΔH -TΔS＞0，则ΔH＞0，D项正确；故选
D。
4．(2022•浙江省温州市高三适应性测试)一定条件下，向一带活塞、有钒触媒的密闭容器中充入2molSO
2
和1molO ，发生反应：2SO (g)＋O(g) 2SO(g) ΔH＝-198.0kJ·mol−1，则下列说法正确的是( )
2 2 2 3
A．该反应的逆方向低温自发
B．若容器绝热，则化学反应速率会越来越快
C．保持温度不变，达到平衡后，充入2molN ，SO 的转化率将减小
2 2
D．n(SO )/n(O)不变，则该可逆反应已达到平衡状态
2 2
【答案】C
【解析】A项，该反应逆反应为吸热、气体体积增大的反应，ΔH〉0，ΔS〉0，高温时自发进行，故A错
误；B项，该反应为放热反应，若容器绝热，则化学反应速率会先减小后增大，故B错误；C项，保持温度不
变，达到平衡后，充入2molN ，密闭容器带有活塞，则容器体积变大，容器内各气体浓度变小，平衡逆向移
2
动，SO 的转化率变小，故C正确；D项，起始加入n(SO )/n(O) =2：1，反应中SO =2：1，故SO 始终等于
2 2 2 2 2
2：1，不能判定可逆反应达到平衡，故D错误；故选C。
5．(2023届·浙江省十校联盟高三10月月考)含 的废水常用MnS(s)作沉淀剂，原理为Cu2＋(aq)＋
MnS(s) CuS(s)＋Mn2＋(aq)。一定温度下，下列有关该反应的推理正确的是( )
A．该反应达到平衡时，c(Cu2＋)=c(Mn2＋)
B．平衡体系中加入少量CuS(s)后，c(Mn2＋)变小
C．平衡体系中加入少量CuCl(s)后， 变大
2
D．该反应平衡常数：
【答案】D【解析】A项，根据Cu2＋(aq)＋MnS(s) CuS(s)＋Mn2＋(aq)得，K (CuS)＜K (MnS)，K= =
sp sp
= ＞1，即c(Cu2＋)＜c(Mn2＋)，A错误；B项，CuS为固体，对上述平衡没有影响，B
错误；C项，加入少量CuCl(s)，c(Cu2＋)增大，使上述平衡向右移动，c(Mn2＋)增大，根据勒夏特列原理知能削
2
弱铜离子的增加但不能抵消铜离子的增大， 减小，C错误；D项，由A可知，K= =
= ，D正确；故选D。
6．(2022·安徽省皖江名校高三第四次联考)在PdCl -CuCl 做催化剂和适宜的温度条件下，用O 将HCl氧
2 2 2
化为Cl：4HCl(g)+O (g)=2HO(g)+2Cl (g) ΔH<0，下列有关说法不正确的是( )
2 2 2 2
A．降低温度，可提高Cl 产率
2
B．提高 ，该反应的平衡常数增大
C．若断开1molH-Cl键的阿时有1molH-O键断开，则表明该反应达到平衡状态
D．该反应的平衡常数表达式
【答案】B
【解析】A项，此反应正向为放热反应，降低温度，平衡正向移动，可提高氯气产率，A正确；B项，温
度不变，平衡常数不变，B不正确；C项，若断开1mol H-Cl键的同时有1molH-O键断开，说明正逆反应速率
相等，则表明该反应达到平衡状态，C正确；D项，各组分均为气体，平衡常数表达式正确，D正确。故选
B。
7．(2022·山东省高三第三次联考)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。
8．以反应 5HC O+2MnO -+6H＋ = 10CO↑+ 2Mn2+ + 8H O 为例探究“外界条件对化学反应速率的影
2 2 4 4 2 2
响”。实验时，分别量取 H2C2O 溶液和酸性 KMnO 溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时
4 4
间来判断反应的快慢。
下列说法不正确的是( )
A．实验①、 ②、 ③所加的HC O 溶液均要过量
2 2 4
B．若实验①测得 KMnO 溶液的褪色时间为 40 s，则这段时间内平均反应速率 v(KMnO)= 2． 5×10-4
4 4
mol/L/s
C．实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响
D．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的 Mn2+对反应起催化作用
【答案】B
【解析】A项，根据反应方程式可得5HC O~2MnO-，由实验数据分析可知，在这三个实验中，所加
2 2 4 4
HC O 溶液均过量，A正确；B项，根据已知数据可得v(KMnO)=0.010mol/L×0.004L/40s =1．0×10-6 mol/L/s，
2 2 4 4B错误；C项，分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，实验②和③只是温度不同，C是正确的；
D项，在其它条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明反应生成了具有催化作用的物质，
其中水没有这种作用，CO 释放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2+，故D正确。故选B。
2
9．(2023·湘豫名校联考一轮复习诊断考试)某温度下，将2mol H 和2molI 充入密闭的刚性容器中发生反
2 2
应H(g)＋I(g) 2HI(g)，该反应的v-t图象如图所示，t 时刻测定容器内HI的物质的量为1mol，t 时刻保
2 2 1 2
持等温等容，抽走0.5mol HI。下列有关叙述正确的是( )
A．该温度下H(g)＋I(g) 2HI(g)的平衡常数
2 2
B．反应过程中，可以利用气体的总压强保持不变来判断是否达到平衡
C．t 时刻，抽取HI的瞬间，v′(逆)在图象上的变化应该是c点
2
D．t 时刻，抽取HI后达到平衡后H 的百分含量减少
2 2
【答案】C
【解析】A项，t 时刻测定容器内HI的物质的量为1mol，根据反应方程式的系数可知，H 和I 各剩下
1 2 2
1.5mol，该反应前后气体物质的系数之和不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，故该温度下H(g)＋
2
I(g) 2HI(g)的平衡常数 ，故A错误；B项，该反应前后气体总物质的量不变，恒温恒
2
容下，气体的总压强始终不变，故反应过程中，不能利用气体的总压强保持不变来判断是否达到平衡，故B
错误；C项，t 时刻，抽取HI的瞬间，生成物的浓度瞬间减小，则v′(逆)瞬间减小，则在图象上的变化应该是
2
c点，故C正确；D项，t 时刻，抽取HI后H 的百分含量增大，平衡正向移动，根据勒夏特列原理可知，达
2 2
到平衡后H 的百分含量还是增大，故D错误；故选C。
2
10．(2023·河北省部分学校高三联考)高炉炼铁中的一个反应为FeO(s)＋CO(g) Fe(s)+CO (g) ΔH＞
2
0，在1100℃下，若CO起始浓度为1.2mol/L，10min后达到平衡时 的体积分数为 ，下列说法错误的是(
)
A．1100℃下，此反应的平衡常数B．达到平衡过程中，反应的平均速率为v(CO)=0.02 mol·L－1·min－1
C．达到平衡后，若增大c(CO)，则达到新平衡时， 增大
2
D．测得某时刻c(CO)=0.8mol/L，则此时
【答案】C
【解析】列三段式：
平衡时CO 的体积分数 ，解得 ，c(CO)=1mol/L，c(CO)=0.2mol/L。A项，
2 2
1100℃下此反应的平衡常数 ，A正确；B项，反应的平均速率为
，B正确；C项，该反应属于反应前后气体分子数不变的反应，加压平衡
不移动。该反应生成物中只有CO 是气体，达到平衡后，若增大c(CO)，等效于加压，平衡不移动，则达到新
2 2
平衡时， 不变，C错误；D项，达到平衡时，c(CO)=1mol/L，测得某时刻c(CO)=0.8mol·L－1，说明反
应还未达到平衡，平衡逆向进行，则此时 ，D正确； 故选C。
11．(2023·江西省九江市十校高三联考)向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应：
2X(g)＋Y(g) Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图
所示。下列说法不正确的是( )A．a点平衡常数： B．气体的总物质的量：n＜n
a c
C．ΔH＜0 D．平衡转化率：甲<乙
【答案】A
【解析】A项，a设Z平衡物质的量为x，列出三段式：
恒温恒容条件下，气体的压强之比等于物质的量之比，则 x=0.75mol，
，c点平衡常数为12，甲容器时绝热容器，实际上达到平衡时温度升高，平
衡逆向进行，故a点的平衡常数K＜12，A错误；B项，a、c两点压强相等，容积体积相等，依据阿伏伽德罗
定律，此时气体的物质的量与温度成反比，需注意a点温度比c点对应温度高，则气体总物质的量n＜n，B
a c
正确；C项，由图像可知，在容器甲中是绝热条件下，开始压强增大，说明反应温度升高，故反应为放热ΔH
＜0，C正确；D项，甲在绝热条件下的反应，该反应是放热反应，相当于升高温度，平衡逆向进行，所以平
衡转化率，甲<乙，D正确；故选A。
1．(2023届·浙江省名校协作体高三开学考试)已知HClO的K=2.98×10-8，关于反应Cl(g)+H O(l) H+
a 2 2
(aq)+Cl-(aq)+HClO(aq) ΔH＜0，达到平衡后，下列说法正确的是( )
A．取氯水稀释，c(HClO)/c(Cl-)增大
B．100 mL pH=2的新制氯水中：n(OH-)+n(ClO-)+n(HClO)= 0.001mol
C．已知CHCOOH的K=1.75×10-5，CHCOOH溶液的pH一定比HClO溶液的pH小
3 a 3
D．饱和氯水中加入碳酸氢钠固体，上述平衡正向移动，有CO 气体逸出\
2
【答案】D【解析】氯水中存在平衡Cl+H O H++Cl-+HClO，电离平衡HClO H++ClO-。A项，氯水中存
2 2
在平衡Cl+H O H++Cl-+HClO，HClO H++ClO-，加水稀释，Cl-、ClO-浓度均减小，但平衡HClO
2 2
H++ClO-正向移动，Cl-浓度减小幅度比ClO-浓度减小幅度小，故c(HClO)/c(Cl-)的比值会减小，A错误；
B项，100 mL pH=2的新制氯水中，氢离子的物质的量为n(H+)= =0.001mol，根据溶液中电荷
守恒式可知，n(OH-)+n(ClO-)+n(Cl-)= n(H+)= 0.001mol，但n(H+)＞n(HClO)，故n(OH-)+n(ClO-)+n(HClO)＜
0.001mol，B错误；C项，虽然醋酸的电离平衡常数比次氯酸的大，但起始浓度未知，所以CHCOOH溶液的
3
pH不一定比HClO溶液的pH小，C错误；D项，碳酸氢钠固体会消耗氢离子，产生二氧化碳气体，从而使
Cl(g)+H O(l) H+(aq)+Cl-(aq)+HClO(aq) 平衡向正向移动，D正确；故选D。
2 2
2．(2023届·浙江省名校协作体高三开学考试)反应A(g) 4B (g)+ C (g)，在100℃和T℃时，A的物
质的量浓度(单位： )随时间变化的有关实验数据见下表：
时间/min 0 1 2 3 4 5
100/℃ 0.80 0.55 0.35 0.20 0.15 0.15
T/℃ 1.00 0.65 0.35 0.18 0.18 0.18
下列有关该反应的描述正确的是( )
A．在100℃时，2min内用B表示的化学反应速率为
B．T℃下，3min时反应刚好达到平衡状态
C．根据上表内A浓度变化，可知浓度越大，反应速率越大
D．从表中可以看出
【答案】C
【解析】A项，在100℃时，2min 内A的物质的量浓度的变化量为0.80mol/L-0.35mol/L=0.45mol/L，根据
方程式可知B的物质的量浓度的变化量为0.45mol/L×4=1.8mol/L，则用B表示的化学反应速率为
，A错误；B项，T℃下，3min及以后A的物质的量浓度均不发生改变，说明反应
达到平衡，但不能说明3min时反应刚好达到平衡，可能在2~3min之间反应就已经达到平衡，B错误；C项，
根据表格数据分析，单位时间内A的浓度减少量越来越小，说明浓度越大，反应速率越大，C正确；D项，由
表格数据可知，T℃下，反应先达到平衡，说明T℃下反应速率更快，则T＞100，D错误；故选C。
3．(2023届·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高三返校联考)已知2NO(g) 2N(g)+ O(g)的速率方程
2 2 2为 (k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实验测得，NO在催化剂X表面反应的变化数据如
2
下：
t/min 0 10 20 30 40 50 60 70
0.100 0.080 0.040 0.020 0
下列说法正确的是( )
A．t=10min时，v(N O)= 2.0×10－3 mol·L-1·min-1
2
B．速率方程中n=1，表格中c＞c=c
1 2 3
C．相同条件下，增加NO的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率
2
D．保持其他条件不变，若起始浓度为 ，当减至一半时共耗时70min
【答案】A
【解析】A项，t=10min时，v(N O)= = 2.0×10－3 mol·L-1·min-1，A项正确；B项，根据
2
表中数据分析，该反应的速率始终不变，NO的消耗是匀速的，说明反应速率与c(N O)，所以速率方程中
2 2
n=0，B项错误；C项，速率方程中n=0，相同条件下增加NO的浓度不能加快反应速率，C项错误；D项，保
2
持其他条件不变，该反应的反应速率不变，即为2.0×10－3 mol·L-1·min-1，若起始浓度0.200 mol·L-1，减至一半
时所耗时间为 =50min，D项错误；故选A。
4．(2023届·浙江省普通高校招生高三选考模拟)将xmolH S气体平均分成两份，分别通入容器A、容器
2
B(容积均为1L)，其中一容器为绝热环境，另一容器为25℃恒温环境，在容器内均发生：2HS(g) 2H(g)
2 2
+S (g) ΔH＞0 (25℃)，相关数据如下表：
2
时间/min 0 10 20 30 40 50 60
容器A 0 0.8 1.5 2 2.3 2.4 2.4
容器B 0 1 1.8 2.5 3 3 3
下列说法正确的是( )
A．根据上表信息，可推算出x=3
B．容器A为25℃恒温环境，容器B为绝热环境
C．1～60min内，25℃恒温环境反应速率可表示为v(H S生成)=0.1mol·L－1·min－1
2
D．可通过降低容器的温度，从而加快逆反应的速率，达到抑制HS气体分解的目的
2【答案】C
【解析】该反应是吸热反应，反应过程中绝热环境容器的反应温度低于25℃恒温环境容器的反应温度，
反应速率慢于25℃恒温环境容器的反应速率，由表格数据可知，容器A中反应达到平衡的时间多于容器B中
反应达到平衡的时间，则容器A为绝热环境，容器B为25℃恒温环境，由40s反应达到平衡时，B容器中S
2
的物质的量为3mol可知，平衡时容积为1L的容器中硫化氢、氢气、S 的浓度为 mol/L、6mol/L、
2
3mol/L，由平衡常数为12可得： =12，解得x=18。A项，x为18，故A错误；B项，容器A为绝热环
境，容器B为25℃恒温环境，故B错误；C项，容器B为25℃恒温环境，60min时S 的物质的量为3mol，则
2
1～60min内，则容积为1L的容器中硫化氢的反应速率为 =0.1 mol/(L·min)，故C正确；D项，降低容器
的温度，正、逆反应速率均减慢，故D错误；故选C。
5．(2023届·浙江省部分校高三开学摸底考试)甲酸乙酯在OH-存在下发生水解：HCOOC H+OH-
2 5
HCOO-+C HOH，两种反应物的初始浓度均为0.500 mol·L-1，不同温度下测得HCOOC H 的浓度(mol·L-1)随时
2 5 2 5
间变化的数据如表所示。下列有关说法不正确的是( )
t/s 0 120 180 240 330 530 600 700 800
15 ℃ 0.500 0.335 0.291 0.256 0.210 0.156 0.148 0.145 0.145
35 ℃ 0.500 0.325 0.2775 0.238 0.190 … 0.130 0.130 0.130
A．该反应在15 ℃，120 s~180 s区间的v(HCOOC H)为7.33×10-5 mol·L-1·s-1
2 5
C．530 s时，表格中35 ℃对应的数据一定是0.130
D．由表中数据可知，温度升高，反应速率加快
D．其他条件不变，提高c(OH-)，可使该反应的化学平衡常数增大
【答案】C
【解析】A项，根据表中数据，在15 ℃，120 s~180 s区间的v(HCOOC H)=
2 5
=7.33×10-4mol·L-1·s-1，A错误；B项，35℃达到平衡时HCOOC H 的浓度为0.130mol/L，15℃时330s~530s内
2 5
HCOOC H 的浓度减少0.210mol/L-0.156mol/L=0.054mol/L，由表中数据知，在相同时间间隔内，35℃时
2 5
HCOOC H 的浓度减小值大于15℃时，35℃时反应速率比15℃时快，35℃时330s~530s内HCOOC H 的浓度
2 5 2 5减少大于0.054mol/L，530s时HCOOC H 的浓度小于0.190mol/L-0.054mol/L=0.136mol/L＞0.130mol/L，530s时
2 5
反应不一定达到平衡状态，故530 s时表格中35 ℃对应的数据不一定是0.130，B错误；C项，由表中数据知，
在相同时间间隔内，35℃时HCOOC H 的浓度减小值大于15℃时，35℃时反应速率比15℃时快，即温度升高，
2 5
反应速率加快，C正确；D项，其他条件不变，提高c(OH-)，虽然可使平衡正向移动，但温度不变，所以该反
应的化学平衡常数不变，D不正确；故选C。
6．(2023届·浙江省浙南名校联盟高三上学期第一次联考)某反应A(g)+B(g)→C(g)+D(g)的速率方程为
v=k•cm(A)•cn(B)，其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为 。改变反应物浓度时，反应的
瞬时速率如表所示：
c(A)/(mol•L-1) 0.25 0.50 1.00 0.50 1.00 c
1
c(B)/(mol•L-1) 0.050 0.050 0.100 0.100 0.200 c
2
v/(10-3mol•L-1•min-1) 1.6 3.2 v 3.2 v 4.8
1 2
下列说法不正确的是( )
A．上述表格中的c=0.75、v=6.4
1 2
B．该反应的速率常数k=6.4×10-3min-1
C．在过量的B存在时，反应掉93.75%的A所需的时间是500min
D．升温、加入催化剂、缩小容积(加压)，使k增大导致反应的瞬时速率加快
【答案】D
【解析】由第二组和第四组数据，A浓度相同，B浓度不同，速率相等，可知n=0，再由第一组和第二组
数据代入 可得 ，可知m=1；将第一组数据代入
，可得k=6.4×10-3，则 。A项，当速率
为4.8×10-3mol•L-1•min-1时，由上述可知c=0.75mol/L，c(A)=1mol/L时速率为6.4×10-3mol•L-1•min-1，A正确；B
1
项，速率常数k=6.4×10-3，B正确；C项，存在过量的B时，反应掉93.75%的A可以看作经历4个半衰期，即
50%+25%+12.5%+6.25%，因此所需的时间为 ，C正确；D项，速率常数与浓度无关，
缩小容积(加压)不会使k增大，D错误；故选D。7．(2022·河南省部分重点高中高三适应性检测)一氧化氮的氢化还原反应为2NO(g)+2H (g) N(g)
2 2
+2H O(g) H，其正反应速率方程为 ，T℃时，实验得到的一组数据如下表所示：
2
△
实验组 NO起始浓度/ 起始浓度/ 起始时的正反应速率/
别 mol·L－1 mol·L－1 mol·L－1·s-1
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
下列说法正确的是( )
A．正反应一定为吸热反应 B． ，
C．k的数值为 D．升高温度，k的值减小
【答案】C
【解析】正反应属于系数减小的熵减反应，故只有正反应为放热反应时该反应才能自发进行，A项错误；
对比Ⅰ、Ⅱ数据可知a=2，对比Ⅰ、Ⅲ数据可知b=1，B项错误；将Ⅰ组数据代入速率方程可求得
，C项正确；温度升高，速率常数增大，D项错误；故选C。
8．(2022·辽宁省铁岭市六校高三联考)化学反应进行的方向和限度是化学反应原理所要研究的两个重要问
题，下列有关化学反应进行的方向和限度的说法中不正确的是( )
A．恒温恒容的密闭容器中发生反应mA(g)+nB(g) pC(g)，若B是有色物质，A，C均为无色物质，
达到平衡后，加入一定量C，体系的颜色会变深
B．一定温度下两个体积相同密闭容器中，分别放有二氧化氮、气态溴，起始时两个容器中气体颜色相同，
若将容器体积压缩至原来的一半，则C >C
NO2 Br2
C．综合考虑反应速率和限度，以及催化剂活性，合成氨一般选择400℃～500℃
D．恒温时，对于反应A(g)+3B(g) 2C(g)，起始充入等物质的量的A和B，达到平衡时A的体积分
数为n%，此时若给体系加压为原来的两倍，则A体积分数仍为n%
【答案】B
【解析】A项，加入无色物质C，mA(g)+nB(g) pC(g)，平衡逆向移动，有色物质B的量增加，恒温
恒容，体积不变，有色有色物质B浓度变大，颜色加深，A正确；B项，二氧化氮和气态溴不是同种物质，即
使颜色相同，也无法比较浓度大小，B错误；C项，综合考虑反应速率和限度，以及催化剂活性，合成氨一般选择400℃～500℃，C正确；D项，设A变化xmol，增大压强平衡正向移动，加压以后设A再变化ymol，
=50%=n%，
=50%=n%，D正确；故选B。
9．(2023·重庆市南开中学高三模拟)将0.8 mol 放入一个装满O 的恒压密闭容器中，在 、
2
的条件下使之充分反应至t 时刻，此时容器中无S剩余，剩余0.2 mol O。再向该体系中迅速投入 无水
1 2
FeSO 固体，此过程容器与外界未发生气体交换，充分反应至t 时刻。已知此条件下可以发生如下反应：
4 2
S(s)＋O(g) SO (g)
2 2
2FeSO (s) Fe O(s)+SO (g)+SO(g) K =8.1×107Pa2
4 2 3 2 3 P2
2SO (g) 2SO (g)＋O(g) K =7.2×103Pa
3 2 2 P2
下列说法不正确的是( )
A．t 时刻，容器中气体总物质的量为1.0mol
1
B．t 时刻，容器中S(s)＋O(g) SO (g)的分压为
1 2 2
C．起始时，容器中n(O )=1.25mol
2
D．t 时刻，容器中的固体为FeSO 与Fe O 的混合物
2 4 2 3
【答案】D
【解析】A项，0.8 mol S完全反应生成0.8mol二氧化硫，二氧化硫与氧气继续反应生成三氧化硫，结合
反应及S元素守恒可知，二氧化硫和三氧化硫的总物质的量为0.8mol，剩余氧气为0.2mol，容器内气体的总物
质的量为1.0mol，故A正确；B项，在反应2SO (g) 2SO (g)＋O(g)，设消耗的氧气的为xmol，列三段
3 2 2
式得：恒压容器内总压强保持恒定，为 ； ，
解得：x=0.25， = = ，故B正确；C项，由反应可知0.8molS消耗0.8mol氧气，二氧
化硫消耗的氧气为0.25mol，剩余氧气为0.2mol，则起始时，容器中n(O )=(0.8+0.25+0.2)mol=1.25mol，故C正
2
确；D项，加入FeSO 后发生分解反应生成氧化铁，同时部分硫酸亚铁被氧气氧化成硫酸铁，因此t 时刻容器
4 2
中有三种固体存在，故D错误；故选D。
10．(2022·江苏省常州市八校高三联合调研试题)碳是生命的核心元素，碳及其化合物在工农业生产中有着
广泛的应用。工业上用CO 生产CHOH燃料，其热化学方程式为CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g)
2 3 2 2 3 2
H=-49.0kJ·mol-1。燃煤燃烧时生成的CO 用氨的饱和NaCl溶液吸收,可得到NaHCO 等化工产品。CO 会引起
2 3 2
△温室效应,我国力争在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或
间接产生的温室气体排放总量，然后通过植物造树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的排放量，CO 实现
2
“零排放”。对于反应CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g)，下列有关说法正确的是( )
2 2 3 2
A．增大 的值，可提高H 的转化率
2
B．升高温度能提高CO 的反应速率和转化率
2
C．达平衡时缩小容器体积， (正)增大， (逆)减小
D．1molCO 和3molH 充分反应时放出的热量为49.0kJ
2 2
【答案】A
【解析】A项，增大 的值，即增大CO 的浓度，化学平衡正向移动，则可提高H 的转化率，A正
2 2
确；B项，由题干可知，反应CO(g)+3H(g CHOH(g)+H O(g) H=-49.0kJ·mol-1正反应是一个放热反应，
2 2 3 2
故升高温度能提高CO 的反应速率，但由于化学平衡逆向移动，故CO△的转化率减小，C错误；C项，达平衡
2 2
时缩小容器体积，反应物和生成物的浓度均增大，故 (正)增大， (逆)也增大，C错误；D项，由于反应
CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g)是一个可逆反应，故1molCO 和3molH 充分反应时不能完全进行，故
2 2 3 2 2 2
放出的热量小于49.0kJ，D错误；故选A。11．(2022·黑龙江省龙东地区四校高三第一次联考)合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，目前
工业上用氢气和氮气直接合成氨：N(g)+3H(g) 2NH (g)。T℃时，在2L恒容密闭容器中加入1.2molN
2 2 3 2
和2molH 模拟一定条件下工业固氮，体系中n(NH )随时间的变化如图所示。下列说法错误的是( )
2 3
A．2min内NH 的平均反应速率为0.1125mol∙L−1∙min−1
3
B．T℃时，从2min到4min，反应的平衡常数增大
C．容器内压强不再变化说明反应达到平衡，且2υ (H )=3υ (NH )
正 2 逆 3
D．T℃时，该反应的平衡常数为6.25L2∙mol−2
【答案】B
【解析】A项，2min内NH 的平均反应速率为 ，故A正确；B
3
项，T℃时，从2min到4min，反应的平衡常数不变，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故
B错误；C项，该反应是体积减小的反应，当容器内压强不再变化说明反应达到平衡，根据速率之比等于计量
数之比得到2υ (H )=3υ (NH )，故C正确；D项，T℃时，平衡是氨气物质的量为0.8mol，则氮气消耗
正 2 逆 3
0.4mol，剩余氮气0.8mol，氢气消耗1.2mol，剩余氢气0.8mol，因此该反应的平衡常数为
，故D正确。故选B。
12．(2022·河北省邢台市四校联盟高三联考)一定温度下，在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应：
CO(g)+2H(g) CHOH(g)，达到平衡，下列说法不正确的是( )
2 3
物质的起始浓度 物质的平衡浓度
容器 温度/K
Ⅰ 400 0.20 0.10 0 0.080
Ⅱ 400 0.40 0.20 0Ⅲ 500 0 0 0.10 0.025
A．该反应的正反应为放热反应
B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的小
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中的反应速率比容器Ⅰ中的大
【答案】C
【解析】A项，Ⅰ、Ⅲ数据知反应开始时，Ⅰ中加入的H、CO与Ⅲ中加入甲醇的物质的量相当，平衡时
2
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项，Ⅱ
相当于将容器Ⅰ的体积缩小二分之一，该反应正向为气体的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正确；C项，Ⅰ和Ⅱ相比，Ⅱ相当于将容器Ⅰ的体积缩
小二分之一，该反应正向为气体的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相比，平衡逆向移动，氢气浓度增大，故达到平衡时，容器Ⅱ中c(H)小于容器Ⅲ中
2
c(H)的两倍，C错误；D项，温度：Ⅲ＞Ⅰ，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
2
Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大，D正确。故选C。
13．(2022·江苏省如皋市高三期中调研)压强为3MPa时，将NO和O 按一定体积比通入容器中，发生如下
3
反应：
反应Ⅰ：NO(g)＋O(g) NO (g)＋O(g)；ΔH＜0
3 2 2
反应Ⅱ：2O(g) 3O(g)；ΔH＞0
3 2
O 的平衡转化率及NO、NO 的平衡体积分数随温度变化如图所示。下列说法正确的是( )
3 2
A．图中X代表NO ，Y代表NO
2
B．低于300℃发生反应Ⅰ，高于300℃发生反应Ⅱ
C．其他条件不变，将压强变为4MPa，平衡时NO、NO 的体积分数不变
2
D．高于360℃，Y的平衡体积分数减小的幅度大于X的平衡体积分数增大的幅度的原因可能是O 将Y氧
3化为更高价态的氧化物
【答案】D
【解析】A项，反应Ⅰ正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO的体积分数增大，NO 的体积分
2
数减小，因此图中X代表NO，Y代表NO ，故A错误；B项，将NO和O 按一定体积比通入容器中，反应Ⅰ
2 3
和反应Ⅱ都会发生，升高温度，反应Ⅰ的平衡逆向移动，反应Ⅱ的平衡正向移动，0～300℃时，O 的平衡转
3
化率逐渐下降的原因是反应Ⅰ的平衡逆向移动程度大于反应Ⅱ的平衡正向移动的程度，高于300℃时，O 的平
3
衡转化率逐渐升高的原因是反应Ⅰ的平衡逆向移动程度小于反应Ⅱ的平衡正向移动的程度，故B错误；C项，
其他条件不变，增大压强，反应Ⅱ的平衡逆向移动，O 的分压增大，O 的分压减小，使得反应Ⅰ平衡正向移
3 2
动，达到平衡时，NO的体积分数将减小，NO 的体积分数将增大，故C错误；D项，若N元素的转化只存在
2
反应Ⅰ，根据N原子守恒，NO与NO 的体积分数变化量应相等，但温度高于360℃，NO的体积分数增加量
2
小于NO 的体积分数减小量，说明NO 除转化为NO外，还转化为其它物质，如NO 等，故D正确；故选
2 2 2 5
D。
14．(2022·广东省高考研究会高考测评研究院高三调研)化学反应2ICl I+Cl，Kp可分为以下两步：
2 2
① ；
② 。
经测定和计算，得到 和 均为线性关系，如下图所示，已知反应②是吸热反应。则下列说
法正确的是( )
A．NOCl是化学反应2ICl I+Cl 的催化剂
2 2B．图②代表
C．
D．当 时，表明可逆反应2ICl I+Cl 达到了平衡状态
2 2
【答案】B
【解析】A项，NOCl在反应①中是生成物，在反应②中是反应物，所以NOCl是总反应的中间体，不是
催化剂，A错误；B项，因反应②是吸热反应，Kp随温度的升高而增大，T增大，1/T减小，B正确；C项，
①+②得总反应，所以Kp=K ×K ，C错误；D项，速率之比等于化学计量数之比， 时反
p1 p2
应达到平衡，D错误；故选B。
15．(2022·江苏省百校大联考高三第二次考试)在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的CO 和H 通
2 2
过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知：
CO(g)+4H(g)=CH (g)+2HO(g) ΔH=-165kJ·mol-1
2 2 4 2
CO(g)+H(g)=CO(g)+HO(g) ΔH=+41kJ·mol-1
2 2 2
催化剂的选择是CO 甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测CO 转化率和生成
2 2
CH 选择性随温度变化的影响如图所示。
4
已知：CH 选择性= ×100%
4
下列有关说法正确的是( )
A．在260℃~320℃间，以Ni-CeO 为催化剂，升高温度CH 的产率不变
2 4
B．延长W点的反应时间，一定能提高CO 的转化率
2
C．选择合适的催化剂，有利于提高CO 的转化率
2
D．高于320℃后，以Ni为催化剂，随温度的升高CO 转化率上升的原因是平衡正向移动
2【答案】C
【解析】A项，在260℃~320℃间，升高温度CH 的选择性基本不变，但CO 的转化率在上升，所以CH
4 2 4
的产率上升，A错误；B项，W点可能是平衡点，延长时间不一定能提高CO 的转化率，B错误；C项，由图
2
可知，使用不同的催化剂，CO 的转化率不同，C正确；D项，图示对应的时间内以Ni为催化剂，明显低于相
2
同温度下Ni-CeO 为催化剂的转化率，一定未达平衡，高于320℃后，随温度的升高CO 转化率上升的原因是
2 2
催化剂活性增大，反应速率加快，D错误。故选C。
16．(2022·重庆市巴蜀中学高三适应性考试)温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入
nmolC H 气体，发生反应：C H (g) C H(g)+H(g)。经过相同的反应时间，测得各容器中C H 的转化
4 10 4 10 4 8 2 4 10
率与容器体积的关系如图所示：
下列说法正确的是( )
A．容器内的压强：p：p=7：9
a b
B．由图可知，a、c两点的逆反应速率：c>a
C．向b点平衡体系中再充入一定量的C H 气体，重新达到平衡时，C H 的体积分数比原平衡小
4 10 4 10
D．V：V=1：12
1 2
【答案】C
【解析】A项，a点时NO 的转化率为40%，a点反应三段式为:
2
n=0.6n+0.4n+0.4n=1.4n，同理b点时NO 的转化率为80%，此时n=0.2n+0.8n+0.8n=1.8n，由pV=nRT可知，
2
PV=1.4nRT，PV=1.8nRT，：P：P=7 V：9 V ，由于V＞V，所以容器内的压强：P：P＞7：9，故A错
a 1 b 2 a b 2 1 2 1 a b
误；B项，图中a点、c点NO 的转化率相同，但a点容器体积小于c点容器体积，则对应的生成物浓度：
2
a>c，则逆反应速率：a>c，B错误；C项，恒温恒容下，向b点平衡体系中再充入一定量的C H 气体，对于
4 10只有一个反应物的平衡而言相当于增大压强，由反应：C H (g) C H(g)+H(g)，正反应方向为气体分子
4 10 4 8 2
数增大，则平衡逆向移动，C H 的量增多，但加入的C H 气体不能完全转化，则重新达到平衡时，C H 的
4 10 4 10 4 10
体积分数比原平衡小，C正确；D项，由于b点C H 的转化率比a点大，a点至b点可看作在恒温恒压下，通
4 10
过增大体积来减压使平衡正向移动，C H 的转化率增大，由A选项可知n=1.4n，n=1.8n，由pV=nRT可知
4 10 a b
V：V= n：n=1.4:1.8=7：9，D错误；故选：C。
1 2 a b
17．(2022·江苏省海门区高三第二次诊断测试)甲醛中木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇利用脱氢法
可制备甲醛，主要反应为：CHOH(g) HCHO(g)+H(g) ∆H=+85.2kJ∙mol-1。NaCO 是甲醇脱氢制甲醛的催
3 2 2 3
化剂，有研究指出，催化反应的部分机理如下：
历程ⅰ：
历程ⅱ：
历程ⅲ：
历程ⅳ：
如图所示为在体积2L的恒容容器中，投入1molCH OH，在碳酸钠催化剂作用下，经过5min反应，测得
3
甲醇转化率与甲醛的选择性与温度的关系(甲醛的选择性：转化的CHOH中生成HCHO的百分比)，下列有关
3
说法正确的是( )
A．600℃时，前5min内生成甲醛的平均速率v(HCHO)=0.055mol·L-1·min-1
B．700℃时，反应历程ⅱ的速率小于反应历程ⅲ的速率
C．脱氢法制甲醛中，在高温高压条件下更有利于提高平衡产率
D．反应历程ⅰ的活化能大于CHOH(g) HCHO(g)+H(g)的活化能
3 2
【答案】B
【解析】A项，由图可知，600℃时甲醇转化率为55%、甲醛的选择性为60%，则前5min内生成甲醛的平均速率v(HCHO)= =0.033 mol·L-1·min-1，故A错误；B项，由图可知，600℃后，甲醇的转化
率增大、甲醛的选择性降低，说明历程ⅲ的反应程度大，相同时间内反应历程ⅱ的速率小于反应历程ⅲ的速率，
故B正确；C项，该反应为气体体积增大的吸热反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲醛的产率降低，
故C错误；D项，使用催化剂，降低反应的活化能，则使用碳酸钠做反应催化剂的反应历程ⅰ的活化能小于
CHOH(g) HCHO(g)+H(g)的活化能，故D错误；故选B。
3 2
18．(2022·广东省高三综合能力测试)已知反应：2X(1) Y(1)，取等量X，分别在0℃和20℃下，测
得其转化率随时间变化的关系曲线(α-t)如图所示。下列说法正确的是( )
A．曲线Ⅰ代表0℃下X的α-t曲线
B．反应进行到66min时，Y的物质的量为0.113mol
C．该反应ΔH＞0
D．加入催化剂，X的平衡转化率升高
【答案】A
【解析】A项，据图可知，平衡前反应相同时间，曲线Ⅰ所示条件下转化率更小，即反应速率更慢，温度
越低反应速率越小，所以曲线Ⅰ代表0℃下X的α-t曲线，A正确；B项，据图可知反应进行到66min时，X的
转化率为0.113，但初始投料未知，所以无法计算此时Y的物质的量，B错误；C项，曲线Ⅱ所示温度更高，
但平衡时X的转化率低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，C错误；D项，催化剂可
以加快反应速率，但不能改变平衡转化率，D错误；故选A。
19．(2022·江苏省苏州市八校联盟高三第二次适应性考试)工业上利用硫(S )与CH 为原料制备CS。450℃
8 4 2
以上，发生反应：S(g)=4S (g)；通常在600℃以上发生反应II：2S(g)+CH (g) CS(g)+2HS(g)，一定条
8 2 2 4 2 2件下，S 分解产生S 的体积分数、CH 与S 反应中CH 的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法一定正
8 2 4 2 4
确的是( )
A．反应II的正反应为吸热反应
B．在恒温密闭容器中，反应相同时间，温度越低，CH 的转化率越大
4
C．发生反应II温度不低于600℃的原因是：此温度CH 平衡转化率已很高；低于此温度，S 浓度小，反
4 2
应速率慢
D．某温度下若S 完全分解成S，在密闭容器中，n(S )∶n(CH)=2∶1开始反应，当CS 体积分数为10%
8 2 2 4 2
时，CH 转化率为43%
4
【答案】C
【解析】A项，由图可知，随温度升高，甲烷的转化率降低，故反应II的正反应为放热反应。A项错误；
B项，由图可知，CH 的平衡转化率随着温度的升高逐渐降低，S 浓度随着温度升高而增大，故温度越低，S
4 2 2
浓度越小，反应速率越慢。在反应相同时间里，温度越低，反应速率越慢，CH 的转化率不一定越大，B项错
4
误；C项，由图可知，在600℃时甲烷平衡转化率高达99%，低于600℃时，S 浓度明显偏小，使得反应II的
2
反应速率变慢。C项正确；D项，在密闭容器中，n(S )∶n(CH)=2∶1开始反应，设CH 的起始物质的量为a，
2 4 4
转化的物质的量为x，即：
CS 的体积分数为10%，即 ，解得x=0.3a，则CH 的转化率为30%。D
2 4
项错误；故选C。
20．(2022·湖北省新高考联考协作体高三联考)在体积可变的密闭容器中投入0.5molCO和0.75molH，不
2
同条件下发生反应：CO(g)＋2H(g) CHOH(g)。实验测得平衡时 CHOH的物质的量随温度、压
2 3 3
强的变化如图所示。下列说法错误的是( )A．M点CO的转化率为50%
B．平衡后再加入0.5molCO和0.75molH 重新到达平衡，CO的转化率增大
2
C．反应：CO(g)＋2H(g) CHOH(g) ΔH＜0
2 3
D．506K时，若混合气体的总物质的量不再改变，说明反应达到化学平衡状态
【答案】B
【解析】A项，由图像可知M点的三段式为：
则M点CO的转化率为50%，A正确；B项，容器体积可变，再加入0.5molCO和0.75molH 平衡不移动，
2
CO的转化率不变，B错误；C项，反应温度升高，CHOH的物质的量减小，平衡逆向移动，故CO(g)＋2H(g)
3 2
CHOH(g) ΔH＜0，C正确；D项，该反应中所有反应物和产物都是气体，故气体总物质的量不变，
3
可证明反应达到平衡，D项正确。故选B。
21．(2022·江苏省扬州市高三期中)丁烷催化脱氢制备丁烯的主反应为C H (g) C H(g)+H(g) H＞
4 10 4 8 2
0，副反应为C H 裂解生成C -C (表示碳原子数为1~3的烷烃或烯烃)。将C H 与H 的混合气体以定流速△通
4 10 1 3 4 10 2
过填充有催化剂的反应器，C H 的产率、C H 的转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
4 8 4 10A．435℃时C H 产率低的原因可能是此温度下催化剂活性较低，反应速率较慢
4 8
B．600℃以后，C H 的产率下降原因可能是C H 发生裂解反应生成C -C
4 8 4 10 1 3
C．图中表示C H 产率的曲线中，A点时主反应不一定达到平衡状态
4 8
D．提高丁烷脱氢制备丁烯转化率的研究方向为寻找低温时具有较高活性的催化剂
【答案】D
【解析】A项，题干图示为将C H 与H 的混合气体以定流速通过填充有催化剂的反应器，C H 的产率、
4 10 2 4 8
C H 的转化率与温度的关系，故435℃时C H 产率低的原因可能是此温度下催化剂活性较低，反应速率较慢，
4 10 4 8
A正确；B项，根据主反应C H (g) C H(g)+H(g) H＞0可知升高温度，平衡正向移动，C H 的产率
4 10 4 8 2 4 8
增大，图中可知600℃以后C H 的产率下降，C -C 的产率增△大，故600℃以后，C H 的产率下降原因可能是
4 8 1 3 4 8
C H 发生裂解反应生成C -C ，B正确；C项，由B项分析可知，图中表示C H 产率的曲线中，A点后丁烯的
4 10 1 3 4 8
产率下降并不一定是平衡移动的结果，故A点时主反应不一定达到平衡状态，C正确；D项，由于主反应
C H (g) C H(g)+H(g) H＞0升高温度，平衡正向移动，丁烯的产率增大，且温度高时，将发生副反
4 10 4 8 2
应，故提高丁烷脱氢制备丁烯转△化率的研究方向为寻找高温时具有较高活性和对主反应具有良好选择性的催化
剂，D错误；故选D。
22．(2023·山东省滕州市善国中学高三期中)已知NO(g) 2NO (g) ΔH＞0平衡体系中气体的平均摩
2 4 2
尔质量( )在不同温度下随压强p的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )A．温度：T＜T B．平衡常数：K(a)=K(b)＜K(c)
1 2
C．反应速率：v＜v D．当 时，n(NO )：n(N O)=2：1
a b 2 2 4
【答案】C
【解析】反应物和生成物均为气体，总质量不变，平衡正向移动时气体的物质的量增大，则M减小，逆
向移动时M增大，该反应为气体物质的量增大的吸热反应，所以升高温度、减小压强可以使平衡正向移动，
M减小；降低温度、增大压强可以使平衡逆向移动，M增大。A项，相同条件下，升高温度M减小，降低温
度M增大，所以可判断出T＜T，故A错误；B项，a点和c点是在同一温度下的平衡常数，所以
2 1
K(a)=K(c)，故B错误；C项，温度越高反应速率越快，压强越大反应速率越快，根据前面分析可知T＜T，
2 1
图中b点压强大于a点，所以v＜v，故C正确；D项，设n(NO )：n(N O)=x：y，则有 ，所以
a b 2 2 4
x:y=1:1，故D错误；故选C。
23．(2023·江苏省南通市高三期中)某MOFs多孔材料孔径大小和形状恰好将NO“固定”，能高选择性吸
2 4
附NO 。废气中的NO 被吸附后，经处理能全部转化为HNO。原理示意图如下。
2 2 3
已知：2NO (g) NO(g)ΔH＜0。下列说法不正确的是( )
2 2 4A．使用多孔材料不能改变2NO (g) NO(g)的焓变
2 2 4
B．使用多孔材料能促进2NO (g) NO(g)平衡正向移动
2 2 4
C．加入HO和O，发生化学反应方程式为：2NO+O +2H O=4HNO
2 2 2 4 2 2 3
D．温度升高会提高NO 的平衡转化率
2
【答案】D
【解析】A项，焓变是由物质本身决定的，使用多孔材料不能改变2NO (g) NO(g)的焓变，故A
2 2 4
正确；B项，多孔材料“固定”NO，导致NO 的浓度减小，则促进2NO (g) NO(g)平衡正向移动，
2 4 2 4 2 2 4
故B正确；C项，根据图知，转化为HNO 的反应中，HO、NO、O 为反应物，HNO 为生成物，反应方程
3 2 2 4 2 3
式为2NO+O +2H O=4HNO ，故C正确；D项，根据“2NO (g) NO(g)ΔH＜0”知，该反应的正反应为
2 4 2 2 3 2 2 4
放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO 的平衡转化率减小，故D错误；故选D。
2
24．(2023·江苏省南京市八校联盟、南京一中、中华中学高三联考)甲醇水蒸气重整制氢(SRM)是获取理想
氢源的有效方法。重整过程发生的反应如下：
反应Ⅰ：CHOH(g)＋HO(g) CO(g)+ 3H(g) ΔH＝+49.4kJ·mol−1
3 2 2 2 1
反应Ⅱ：CHOH(g) CO(g)+ 2H(g) ΔH＝+92kJ·mol−1
3 2 1
在常压、催化剂下，向密闭容器中充入1molCH OH和1.2molH O混合气体，t时刻测得CHOH转化率及
3 2 3
、CO 的选择性随温度变化情况如图所示(曲线 为CO 的选择性)，下列说法正确的是( )
2 2
A．曲线 为 的选择性
B．图中270℃时，容器中的H(g)约为
2
C．选择300℃作为反应温度比较适宜
D．选用CO 选择性较高的催化剂有利于提高得CHOH的平衡转化率
2 3
【答案】B
【解析】A项，从图中可知，270℃时，CO 的选择性为80%，则CO的选择性为20%，故曲线c为CO的
2
选择性，A错误；B项，从图中可知，270℃时，甲醇的转化率为98%，CO、CO 的选择性分别为20%和
2
80%，由反应可知容器中H(g)约为1mol×98%×(20%×2+80%×3)=2.744mol，B正确；C项，从图中可知260℃
2时甲醇转化率已经很大，且二氧化碳的选择性较大，故选择260℃作为反应温度比较适宜，C错误；D项，催
化剂无法改变CHOH的平衡转化率，D错误；故选B。
3
25．(2023·江苏省高三第二次大联考)通过反应2CO(g)＋6H(g) C H(g)+ 4HO(g)可将CO 转化为
2 2 2 4 2 2
C H，在 ，反应物起始物质的量之比n(CO)： n(H )=1：3的条件下，不同温度下达到平衡时，CO、
2 4 2 2 2
H、C H、HO四种组分的物质的量分数如图所示。下列说法正确的是( )
2 2 4 2
A．图中曲线b表示平衡时C H 的物质的量分数随温度的变化
2 4
B．440℃时H 的平衡转化率为60%
2
C．保持其他条件不变，在绝热密闭容器中发生上述反应，达到平衡时，C H 的物质的量分数比在恒温密
2 4
闭容器中的高
D．保持其他条件不变，延长反应时间，可将平衡时CO 的物质的量分数从Y点的值升至X点的值
2
【答案】B
【解析】由反应物二氧化碳的物质的量分数与温度变化曲线可知，曲线a表示氢气的物质的量分数随温度
变化，由化学方程式可知，曲线b表示水蒸气的物质的量分数随温度变化，曲线c表示乙烯的物质的量分数随
温度变化。A项，曲线b表示水蒸气的物质的量分数随温度变化，故A错误；B项，设起始氢气的物质的量为
3mol，平衡时转化率为a%，由440℃平衡时氢气和水蒸气的物质的量分数相等可得：3—3×a%= ，解
得a=60，故B正确；C项，由图可知，升高温度，二氧化碳的物质的量分数增大说明平衡向逆反应方向移动，
该反应为放热反应，则保持其他条件不变，在绝热密闭容器中发生上述反应，反应放出的热量使反应温度升高，
平衡向逆反应方向移动，达到平衡时，生成物乙烯的物质的量分数比在恒温密闭容器中的低，故C错误；D项，
一定温度下反应达到平衡时，二氧化碳的物质的量分数不变，则温度不变，延长反应时间，二氧化碳的的物质
的量分数不变，不可能Y点的值升至X点的值，故D错误；故选B。26．(2023·河北省部分学校高三联考)甲酸(HCOOH)具有液氢储存材料和清洁制氢的巨大潜力，产生氢气
的反应为：HCOOH(g) CO(g)＋H(g)，在T℃时，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入一定量的
2 2
HCOOH(g)，反应相同时间，测得各容器中甲酸的转化率与容器体积的关系如图所示，其中m、n点反应达平
衡。下列说法正确的是( )
A．m、p两点中，甲酸的浓度：m＞p
B．V：V=1：10
1 2
C．n点时再充入一定量HCOOH(g)，达平衡时甲酸的转化率升高
D．p点时H 的体积分数约为
2
【答案】A
【解析】A项，m、p两点甲酸的转化率相等，p点容器体积更大，所以甲酸浓度：m＞p，故A正确；B
项，在T℃时，假设充入HCOOH(g)的物质的量为1mol，m点甲酸的转化率为40%，n点甲酸的转化率为
80%，由于温度一样，所以平衡常数K相等，则存在K= ，V：V=1：12，故B错误；C项，
1 2
n点反应达平衡，再充入一定量HCOOH(g)，平衡正向移动，但是甲酸的转化率降低，故C错误；D项，在
T℃时，假设充入HCOOH(g)的物质的量为1mol，m点反应达平衡，甲酸的转化率为40%，则平衡时H 的体
2
积分数为 ，p点体积大于m点，平衡正向移动，还未达到平衡，此时H 的体积分数应该大于
2
，故D错误；故选A。
27．(2023·黑龙江省哈尔滨三中高三期中)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，反应为：N(g)＋3H(g) 2NH 。请
2 2 3
回答下列问题：
(1)常温下，合成氨反应_______(填“能”或“不能”)自发进行，其平衡常数表达式K=_______。
(2)_______温(填“高”或“低”)有利于提高反应速率，_______温(填“高”或“低”)有利于提高平衡转
化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400～500℃。
(3)针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了解决方案：双温—双控—双催化剂。使用
双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，Fe的温度为547℃，而 的温度
为415℃)。
该方案的优势：①_______；②_______。
(4)一定温度和催化剂的条件下，将0.1mol NH 通入3L的密闭容器中进行mol·L－1·min－1分解为N 和H 的
3 2 2
反应(此时容器内总压为200kPa)，各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。①若保持容器体积不变，t 时反应达到平衡，用H 的浓度变化表示0~t 时间内的反应速率v(H )=
1 2 1 2
__________mol·L－1·min－1。(用含t 的代数式表示)
1
②t 时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变，图中能正确表示压缩后N 分压变化趋势的曲线是
2 2
_______(用图中a、b、c、d表示)。
(5)合成尿素的反应为：2NH (s)＋CO(g) CO(NH)(s)＋HO(g) ΔH。
3 2 2 2 2
①其他条件相同，在不同温度(T)及不同压强(y)值下合成尿素，达到平衡时，氨气转化率的变化情况如图
所示，则ΔH _______(填“>”“＜”或“=”，下同)0，y_____ y 。
1 2
②T℃、2L的恒容密闭容器，加入3mol NH 和1mol CO，达平衡时压强为开始时的 ，其平衡常数
3 2
K=_______。若保持条件不变，再向该容器中加入0.5mol CO 和1mol HO(g)，NH 的平衡转化率将_______(填
2 2 3
“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) 能
(2) 高 低(3) “热Fe”高于体系温度，N 在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率 “冷Ti”低于体
2
系温度，氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率
(4) b
(5)＜ > 1 减小
【解析】(1)合成氨反应ΔH＜0、ΔS＜0，在低温时可自发进行，平衡常数表达式为 ；(2)
温度升高，反应速率增大，因此高温有利于提高反应速率；反应的ΔH＜0，为放热反应，降低温度平衡向正
反应方向移动，低温有利于提高平衡转化率；(3)①N≡N在Fe表面断裂，Fe的温度高于体系温度，N≡N在
Fe表面获得更多能量，加快断裂速率，有利于提高合成氨的反应速率；②氨气在 表面生成，
温度低于体系温度，正反应为放热反应，低温有利于平衡正向移动，有利于提高氨的平衡产率；
(4)①t 时，容器内总压强为280kPa，氢气分压为120kPa，混合气体总物质的量0.14mol，氢气物质的量为
1
0.06mol，0~t 时间内用氢气表示的反应速率为 ；②t 时容器体积迅速缩小至原来一半，各
1 2
物质分压均增大至原来2倍，总压强增大后，平衡向气体体积减小的正反应方向移动，N 的分压随之减小，b
2
曲线表示N 的分压变化趋势；(5)①当压强及其他条件不变时，温度升高，平衡向吸热方向移动，由图知，温
2
度升高，NH 转化率减小，平衡逆向移动，故正方向为放热反应，ΔH＜0。当温度及其他条件不变时，增大压
3
强，平衡向气体体积减小的正反应方向移动，NH 的转化率增大，因此y>y；②平衡时压强为原来的 ，即
3 1 2
平衡时气体总物质的量为3mol，设平衡时生成HO(g)物质的量为nmol，即 ， ，平衡时
2
， ， ，平衡常数 。保持条件不变，再向该容器中加入0.5molCO 和1molH O(g)，浓度商 ，
2 2
平衡向逆反应方向移动，NH 平衡转化率减小。
3
28．(2023·河北省部分学校高三联考)二氧化碳有效转化是“碳中和”的重要研究方向，在催化剂条件下可
以生成重要的化工原料乙烯，反应为2CO(g)+6 H (g) C H(g)+ 4H O(g) ΔH＜0。根据此项研究，回答
2 2 2 4 2
下列问题：
(1)在恒压密闭容器中，起始充入2mol CO(g)和6mol H(g)发生反应，该反应在不同的温度下达到平衡时，
2 2
各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①图中表示C H 的体积分数随温度变化的曲线是______(填字母)。C点时，反应达到平衡的标志为
2 4
______(填字母)。
a． b．容器中气体的平均摩尔质量不再变化
c．混合气体的密度不再变化 d．c(C H)：c(H O)不再变化
2 4 2
②A、B、C三点对应的化学平衡常数为K 、K 、K ，则从大到小的排列顺序为______。
A B C
③B点反应达到平衡后，CO 的平衡转化率为______(计算结果保留一位小数)，若平衡时总压为P，则平
2
衡常数K =______(列出计算式，以分压表示，气体分压=总压×气体的物质的量分数)。
P
(2)其他条件相同，分别在X、Y两种催化剂作用下，将2mol CO(g)和6mol H(g)充入体积为1L的密闭容
2 2
器内，测得反应相同时间时CO 的转化率与温度的关系如图。
2使用催化剂X，当温度高于320℃时，CO 的转化率逐渐下降，其原因是______。根据图像，______(填
2
“能”或“不能”)计算280℃时该反应的平衡常数，其理由是____________。
【答案】(1) n bc K ＞K ＞K
B A C
(2) 温度高于320℃时，催化剂X活性降低，反应速率减慢 不能 280℃时，在两种催化
剂作用下反应都未达到平衡状态
【解析】(1)2CO (g)+6 H (g) C H(g)+ 4H O(g) ΔH＜0，该反应正反应是一个放热反应，故升高温
2 2 2 4 2
度，平衡逆向移动，则H 的体积分数随温度升高而增大，C H 的体积分数随温度的升高而减小，且起始充入
2 2 4
2molCO (g)和6molH (g)，反应中CO 和H 的转化量之比为1：3，故过程中CO 和H 的体积分数之比也为1：
2 2 2 2 2 2
3， C H 和HO的体积分数之比为1：4，结合图示可知表示H 和C H 的体积分数随温度变化的曲线分别为
2 4 2 2 2 4
k，n，表示CO 的体积分数随温度变化的曲线是l。(1)①根据以上分析可知，表示C H 的体积分数随温度变化
2 2 4
的曲线是n；C点时，反应达到平衡的标志：当 反应达到平衡，a错误；混合气体总质
量不变，混合气体总物质的量在变化，由 知，混合气体的平均摩尔质量 是个变量，当 不再变化时
反应达到平衡，b正确；同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，由混合气体的密度 知，混合
气体总质量不变，混合气体的体积在变化，则混合气体的密度是个变量，当 不变时反应达到平衡，c正确；
一直不变，不能作为反应达平衡的标志，d错误；综上所述，正确选项为bc；②升高温
度平衡逆向移动，则化学平衡常数减小，A、B、C三点对应的化学平衡常数K 、K 、K 从大到小的顺序为
A B C
K ＞K ＞K ；③205℃时，反应达到平衡后，根据三段式分析可知：
B A C
由图像可知，205℃时反应达到平衡后，C H 和CO 的体积分数相等， ，解得 ，故容器
2 4 2中气体的总物质的量 ，CO 的平衡转化率为 ；若
2
平衡时总压为P，则 ， ， ， ，
该反应的平衡常数 ；(2)使用催化剂X，温度低于320℃时，反应还未达到
平衡，升高温度CO 的转化率逐渐增大，温度高于320℃时，催化剂X活性降低，反应速率减慢，CO 的转化
2 2
率逐渐下降；从图像可知，280℃时，在两种催化剂作用下反应都未达到平衡状态，因此无法计算该反应的平
衡常数。
29．(2023·江西省吉安市西路片区七校高三第一次联考)乙烯、丙烯是极为重要的石油化工原料，中国石化
集团于2021年11月17日宣布，我国已经实现“轻质原油裂解制乙烯、丙烯”工业化生产，此技术或大幅缩
短生产流程、降低生产成本、减排二氧化碳。
(1)已知裂解过程存在两个反应：
ⅰ. C H(g) CO(g)+C H(g)+ H(g) ΔH＝+156.6kJ·mol−1
3 8 4 2 2 2 1
ⅱ.C H(g) C H(g)+ H(g) ΔH＝+124.2kJ·mol−1
3 8 3 6 2 2
则C H(g) C H(g)+ CH(g) ΔH＝_______；下列措施最有可能提高丙烯产率的是_______(填标号)。
3 6 2 2 4
A．减小压强 B．分离出H
2
C．升高温度 D．使用对丙烯高选择性的催化剂
(2)一定条件下，向某密闭容器中通入 的丁烷，控制适当条件使其发生如下反应：C H (g)
4 10
C H(g)+ C H(g) ΔH，测得丁烷的平衡转化率随温度、压强的变化如下图所示：
2 4 2 6①X表示_______ (填“温度”或“压强”)，Y_______Y(填“>”或“<”)，该反应为焓_______ (填“增”
1 2
或“减”)反应。
②A点对应的压强为 ，若反应从开始到恰好达到平衡状态所用时间为 ，则v(C H )= _______
4 10
，此温度下平衡常数 _______，A、B、C三点对应的平衡常数 的大小关
系为_______。(K 为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)
P
【答案】(1) +32.4 kJ·mol−1 D
(2) 温度 < 增
【解析】(1)由ⅰ式−ⅱ式可得到C H(g) C H(g)+ CH(g)，则ΔH＝ΔH-ΔH ＝+156..6 kJ·mol−1 -
3 6 2 2 4 1 2
(124.2 kJ·mol−1)=+32.4 kJ·mol−1；反应ⅰ和反应ⅱ都是吸热反应、都是气体分子数增大的反应、且都生成氢气，
升高温度、减小压强、分离出H 都可以使两个反应的平衡正向移动，丙烯的产率不一定提高，使用对丙烯高
2
选择性的催化剂，可以促进反应ⅱ的转化，最有可能提高丙烯产率，所以答案选D；(2)①该反应是气体分子
数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，丁烷的平衡转化率降低，所以X不是压强，是温度；A点和B点
处于同一温度下，A点→B点，丁烷的平衡转化率降低，说明化学平衡逆向移动，该反应是气体分子数增大的
反应，则A点→B点，压强增大，即Y”“<”或“=”下同) T 。T 温度下恰好平衡时，曲线B上的点为b(m，n)，则
1 2 1
m______12，n_____2；
②T 温度下，若某时刻容器内气体的压强为起始时的80%，则此时v(正)________(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
2
(2)以焦炭为原料，在高温下与水蒸气反应可制得水煤气，涉及反应如下：
I．C(s)＋HO(g) CO(g)+ H(g) ΔH＝+131.3kJ·mol−1 K
2 2 1 1
II．C(s)＋2HO(g) CO(g)+ 2H(g) ΔH＝+90.3kJ·mol−1 K
2 2 2 1 2
III．CO(g)+ HO(g) CO(g)＋H(g) ΔH ＝-41.0kJ·mol−1 K
2 2 2 3 3
三个反应的平衡常数随温度变化的关系如图所示，则表示K、K 的曲线依次是_______、_______。
1 3(3) CO 在Cu-ZnO催化下，同时发生以下反应，是解决能源短缺的重要手段。
2
I．CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ΔH ＜0
2 2 3 2 1
II．CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH ＞0
2 2 2 2
在容积不变的密闭容器中，保持温度不变，充入一定量的CO 和H，起始及达平衡时，容器内各气体的
2 2
物质的量及总压强如下表所示：
CO H CHOH CO HO 总压强/kPa
2 2 3 2
起始/mol 0.5 0.9 0 0 0
平衡/mol 0．3
若容器内反应I、II均达到平衡时， ，反应①的平衡常数K =______(kPa)-2。(用含p的式子表示，
P
分压=总压×气体物质的量分数)
【答案】(1) ＞ < < > (2) c d (3)
【解析】(1)①曲线A表示T 温度下n(H )的变化，反应到4min时， ，
2 2
该条件下对应氨气的速率为： ，曲线B表示T 温度
1下n(NH )的变化，4min时 ，曲线B对应的反应速率快，可知T＞T，因曲
3 1 2
线B对应的温度高，速率快，所以到达平衡的时间比曲线A短，即m＜12，但因反应为放热反应，温度升高
平衡逆向移动，导致曲线B平衡时氨气的物质的量比曲线A平衡时氨气的物质的量少，即n＜2；②T 温度下，
2
合成氨反应N+3H 2NH ，根据题中数据列三段式：
2 2 3
⇌
平衡常数K= ，由以上计算可知平衡时气体总量为6mol，平衡时气体的压强是起始时的
，若某时刻，容器内气体的压强为起始时的80%，反应应向气体体积减小的方向建立平衡即向正向进
行，则v(正)＞v(逆)；(2)Ⅰ、Ⅱ为吸热反应，Ⅲ为放热反应，所以K、K 随温度升高而增大，K 随温度升高
1 2 3
而减小，又K= ，K= ，K= ，则K×K =K ，结合图象数据可知，
1 2 3 1 3 2
1000℃时，曲线c中，K=2，曲线b中，K=16，曲线d中，K=8符合题意，则c为K、d为K；(3)恒温恒容
1 2 3 1 3
条件下，压强之比等于气体的物质的量之比，设达到平衡时气体的物质的量为n，则n：(0.5+0.9)=p：1.4p，解
得n=1mol，反应前后气体减少的物质的量为0.4mol，反应②中反应前后气体物质的量不变，反应①中反应后
气体减少的物质的量为生成甲醇气体的2倍，则生成甲醇气体的物质的量为0.2mol，反应①中生成的
n(H O)=n(CHOH)=0.2mol，则反应②中生成的n(H O)=0.3mol-0.2mol=0.1mol，所以反应②中生成的
2 3 2
n(CO)=0.1mol，消耗的n(CO)=0.2mol+0.1mol=0.3mol，剩余的n(CO)=0.5mol-0.3mol=0.2mol，剩余的
2 2
n(H )=0.9mol-0.6mol-0.1mol=0.2mol，p(CO)= ×p=0.2p，同理可得：p(H )=0.2p，p(H O)=0.3p，
2 2 2 2
p(CHOH)=0.2p，反应①的平衡常数K= 。
3
31．(2022·上海市杨浦区高三调研)氧硫化碳( )，用于合成除草剂、杀虫剂等，还能作为粮食熏蒸剂。完成下列填空：
(1) 的结构与二氧化碳类似， 的电子式为：___________； 是___________分子(填“极性”或
“非极性”)。
、CO 分别与HS反应均能制得COS，反应如下：
2 2
反应Ⅰ：CO(g)+HS (g) COS(g)+H(g)+Q
2 2 1
反应Ⅱ：CO(g)+HS (g) COS(g)+HO(g)+Q
2 2 2 2
已知：在相同条件下，
向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(N 不参与反应)，分别发生上述反应。
2
反应Ⅰ 反应Ⅱ
起始投料 HS N CO HS N
2 2 2 2 2
起始物质的量( ) 1 1 3 1 1 3
图中实线a、b表示在相同的时间内 随温度的变化关系。
图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。
(2)W的坐标是(1000，0.3)，W点HS的转化率是___________。
2
(3)a是反应___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的 随温度的变化关系，依据是：___________。
(4)Q ___________0(填“＞”或“＜”)，理由是：___________。
1
(5)下列结论正确的是___________(选填选项)。
A．曲线d为反应I的平衡曲线
B．900OC时，平衡常数K＞K
I Ⅱ
C．相同条件下，延长反应时间也不能使反应体系中Y点COS的量达到W点D．恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大n(N)，能提高HS的转化率
2 2
【答案】(1) 极性 (2)30%
(3)Ⅱ 在相同条件下， ，因此在相同时间内，Ⅰ生成的COS较Ⅱ多
(4)＞ 根据平衡曲线，温度越高，n(COS)越小或根据曲线b，n(COS)在W点达到最大值，说明在W点
反应达到平衡，升高温度n(COS)下降，说明温度升高，平衡逆向移动，正反应放热
(5)ABC
【解析】在相同条件下， ，即反应I的速率比反应Ⅱ快，结合图示中c、d表示两反
应的平衡曲线，从图像可知，曲线d的生成物COS的物质的量大，则曲线b、d表示反应I，曲线a、c表示为
反应Ⅱ， c、d均随温度的升高，生成物COS的物质的量减小，则反应I、Ⅱ均为放热反应。(1)COS的结构与
二氧化碳类似，则COS的电子式为 ， COS是极性分子；(2)由分析可知，曲线b、d表示反应
I，即CO(g)+HS (g) COS(g)+H(g)，W的坐标是(1000，0.3)时，n(COS)=0.3mol，则消耗
2 2
n(HS)=0.3mol，HS的起始量为1mol，则W点HS的转化率为0.3mol÷1mol×100%=30%；(3)由分析可知，曲
2 2 2
线a表示为反应Ⅱ，因在相同条件下， ，因此在相同时间内，Ⅰ生成的COS较Ⅱ多；
(4)根据平衡曲线，温度越高，n(COS)越小或根据曲线b，n(COS)在W点达到最大值，说明在W点反应达到平
衡，升高温度n(COS)下降，说明温度升高，平衡逆向移动，正反应放热；(5)A项，曲线d为反应I的平衡曲线，
故A正确；B项，900OC时，反应I、Ⅱ的初始量相同，反应I的生成物COS的物质的量大，容器的体积相同，
则反应I中生成物的浓度大于反应Ⅱ，则平衡常数平衡常数K＞K ，故B正确；C项，曲线a反应未达到平衡
I Ⅱ
状态，相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点COS的量达到Ｘ点，但不能达到W点，故C正确；D
项，恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大N 的物质的量，对反应体系中各物质的浓度无影响，则平衡
2
不移动，可知不能提高HS的转化率，故D错误；故选ABC。
2
32．(2022·山东省青岛市高三期中教学质量检测)CO 是一种主要温室气体，研究CO 的利用对促进低碳社
2 2
会构建具有重要的意义。(1)一定条件下，某恒容密闭容器中充入一定量CO(g)和足量H(g)，同时发生两个反应：I．CO(g)+3H(g)
2 2 2 2
CHOH(g)+H O(g) II．CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g)反应I的速率可表示为v=kc3(CO)，反应II的
3 2 2 2 2 I 1 2
速率可表示为v =k c3(CO)(k、k 为速率常数)。反应体系中组分CO(g)、CO(g)的浓度随时间变化情况如图甲。
II II 2 I II 2
①0～15s时间段内，CHOH的平均反应速率为___________mol·L-1·s-1(保留两位有效数字)。
3
②如果反应能够进行到底，反应结束时，___________％的CO 转化为CO。
2
③活化能较大的反应为___________(填“I”或“II”)。
(2)CO 还可以转化为甲醚。一定温度下，在恒容密闭容器中通入CHOCH ，发生反应CHOCH (g)
2 3 3 3 3
CO(g)+CH(g)+H(g)，测得容器中初始压强为42kPa，时间t和反应速率v(CHOCH )与CHOCH 分压
4 2 3 3 3 3
P(CH OCH )的关系如图乙。
3 3
①t=500s时，CHOCH 的转化率α=___________。
3 3
②若反应速率满足v(CHOCH )=kPn(CHOCH )，则k=___________s-1，500s时v(CHOCH )=___ kPa．
3 3 3 3 3 3
s-1。
③达到平衡时，测得体系的总压强P =112kPa，则该反应的平衡常数K=___________。
总 p
【答案】(1) 0.0017 87.5 Ⅰ (2) 20% 3×10-4 1.008×10－2 6125
【解析】(1)①由图甲可知0～15s时间段内一氧化碳浓度改变值为0.175 mol·L-1，根据反应II可知该反应
消耗的二氧化碳为0.175 mol·L-1，则反应I消耗的二氧化碳为(0.5-0.3)-0.175=0.025 mol·L-1，则0～15s时间段内
CHOH浓度改变值为：0.025 mol·L-1，其速率= ；②由题中信息可知，反应I和反应II
3
的速率之比为 ，由于k、k 为速率常数，故该比值保持不变，在相同时间内CHOH和CO的速率之比等于
I II 3反应I和反应II的速率之比，也等于相同时间内CHOH和CO的浓度变化之比，即 ，因此，如
3
果反应能进行到底，反应结束时有 的CO 转化为CO；③通过分析②可以发现一氧化碳所占的比例
2
更大一些，即反应II速率快，则反应I速率慢，活化能大；(2)①t=500 s时，CHOCH 分压
3 3
P(CH OCH )=33.6KPa，测得容器内初始压强为42 KPa， =
3 3
；②速率满足v(CHOCH )=kPn(CHOCH )， ；500s时
3 3 3 3
v(CHOCH )= 3×10-4×33.6 KPa=1.008×10－2；③达到平衡时，测得体系的总压强P =112kPa，结合三段式计算，
3 3 总
设甲醚物质的量为1mol，反应消耗甲醚物质的量为x，压强之比等于气体物质的量之比， ， ，
气体总量=1+2x= ， 。
33．(2022·陕西省汉中市高三教学质量检测)丙烯是重要的有机化工原料，丙烷脱氢是工业生产丙烯的重要
途径，其化学方程式为C H(g) C H(g)+H(g)。回答下列相关问题：
3 8 3 6 2
(1)已知：Ⅰ．2C H(g)+O(g) 2C H(g)+2H(g) H=-238kJ•mol-1
3 8 2 3 6 2 1
Ⅱ．2H 2 (g)+O 2 (g) 2H 2 O(g) H 2 =-484kJ•mol-1 △
则丙烷脱氢制丙烯反应C 3 H 8 (g) △ C 3 H 6 (g)+H 2 (g)的△H为___________kJ•mol-1
(2)一定温度下，向1L的密闭容器中充入1molC H 发生脱氢反应，经过10min达到平衡状态，测得平衡时
3 8
气体压强是开始的1.5倍。
①0~10min丙烯的化学反应速率v(C H)=___________mol•L-1•min-1
3 6 。
②下列情况能说明该反应达到平衡状态的是___________。A．△H不变 B．C H 与H 的物质的量之比保持不变
3 6 2
C．混合气体的总压强不变 D．c(C H) =c(C H)
3 6 正 3 6 逆
③欲提高丙烷转化率，采取的措施是___________(填字母标号)。
A．降低温度 B．升高温度 C．加催化剂 D．及时分离出H
2
④若在恒温、恒压的密闭容器中充入丙烷和氩气发生脱氢反应，起始n(氩气)/n(丙烷)越大，丙烷的平衡转
化率越大，其原因是___________。
(3)一定温度下，向恒容密闭容器中充入1molC H，开始压强为pkPa，C H 的气体体积分数与反应时间的
3 8 3 8
关系如图所示：
①此温度下该反应的平衡常数K=___________(用含字母p的代数式表示，K 是用反应体系中气体物质的
p p
分压表示的平衡常数，平衡分压=总压×体积分数)。
②已知该反应过程中，v =k p(C H)，v =k p(C H)p(H )，其中k 、k 为速率常数，只与温度有关，
正 正 3 8 逆 逆 3 6 2 正 逆
则图中m点处 =___________。
【答案】(1)+123
(2)0.05 CD BD 该反应为气体分子数增加的反应，恒压条件下增大氩气的比例，相当于减压，
平衡正向移动，丙烷的平衡转化率增大
(3) 0.9P 5.4
【解析】(1)已知：Ⅰ．2C H(g)+O(g) 2C H(g)+2HO(g) ∆H=-238 kJ·mol-1
3 8 2 3 6 2
Ⅱ．2H(g)+O(g) 2HO(g) ∆H=-484 kJ·mol-1，根据盖斯定律将 (①-②)，整理可得：C H(g)
2 2 2 3 8
C H(g)+H(g) ∆H=+123 kJ/mol。(2)①一定温度下，向1L的密闭容器中充入1molC H 发生脱氢反应，经过
3 6 2 3 8
10min达到平衡状态，设转化的C H 的物质的量为x mol，则列三段式有：
3 8测得平衡时气体压强是开始的1.5倍，则 ，解得x=0.5，因此0~10min丙烯的化学反应速率
c(C H)= ；②A项，焓变( H )只与化学反应有关，所以反应的焓变( H)始终保
3 6
△ △
持不变，即反应的焓变( H )保持不变不能说明反应达到平衡状态，A错误；B项，C H 与H 的物质的量之比
3 6 2
始终为1：1，不能作为达△到平衡的标志，B错误；C项，该反应正向是气体体积增大的反应，各物质均为气体，
混合气体的总压强不变时，可以说明反应达到平衡，C正确；D项，C H 生成速率与C H 生成速率相等，正、
3 8 3 6
逆反应速率符合反应的计量关系之比，可以说明反应达到平衡，D正确；故选CD；③在丙烷脱氢制备丙烯的
反应过程中，随着反应的进行，气体分子数增多，该反应的正反应为吸热反应，升高温度、降低压强、及时分
离出产物均有利于反应正向进行，所以欲使丙烷的转化率提高，可采取的措施是升高温度或及时分离出H，
2
故选BD；④丙烷直接脱氢制丙烯反应正向吸热，恒压时向原料气中掺入氩气，体系的体积扩大，相当于降低
反应体系压强，反应正向进行，因此丙烷的平衡转化率增大。(3)
①一定温度下，向恒容密闭容器中充入1molC H，开始压强为pkPa，假设反应消耗C H 的物质的量为x
3 8 3 8
mol，则列三段式有：
根据图像可知平衡时C H 的体积分数为25%， ，解得x=0.6，则n(总)=1+x=1.6 mol，开始
3 8
气体物质的量是1 mol时压强为p，则平衡时气体物质的量为1.6 mol时，气体总压强为1.6p，其中p(C H)=
3 8
，p(C H)=p(H)= ，则该反应达到平衡时的化学平衡常数K=
3 6 2 p；②已知该反应过程中，v =k p(C H)，v =k p(C H)p(H )，则 ，当反应达到平衡时，
正 正 3 8 逆 逆 3 6 2
v =v ，则 ，可知 ，其中k 、k 为速率常数，只与温度有关，m点
正 逆 正 逆
温度不变，因此 不变，m点时C H 的体积分数为50%，则 ，解得x= ，则n(总)=1+x=
3 8
mol，开始气体物质的量是1 mol时压强为p，则平衡时气体物质的量为 mol时，气体总压强为 p，其中
p(C H)= ，p(C H)=p(H)= ，故m点处
3 8 3 6 2
5.4。
34．(2022·山东省学情高三质量检测)二甲醚(DME)是一种新兴的基本有机化工原料，具有甲基化反应性能，
用于生产硫酸二甲酯，还可合成N，N-二甲基苯胺、醋酸甲酯、酸酐和乙烯等。工业上常用合成气制备二甲醚，
主要原理如下：
反应Ⅰ. CO(g)+2H (g) CHOH(g) H
2 3 1
反应Ⅱ．2CH
3
OH(g) CH
3
OCH
3
(g)+ H△2 O(g) ΔH
2
= -23 kJ·mol-1
回答下列问题：
(1)①已知：通常状况下，CHOH(g)和H(g)的燃烧热分别为763.7 kJ·mol-1、285 kJ·mol-1 气态水变成
3 2
液态放出44kJ的热量，则CHOH(g)燃烧热为___________
3
②若有反应Ⅱ活化能Ea(正)为 ，则该反应的活化能Ea (逆)为___________kJ/mol
③反应达平衡后采取下列措施，能提高CHOCH 产率的有__________(填字母代号)。
3 3
A．升高温度 B．增大压强 C．加入CHOH
3
D．移出HO E．使用催化剂
2(2)若反应Ⅰ正反应速率方程为v =k c(CO)c2(H )，逆反应速率方程为v =k c(CHOH)，其中k 、k 分
正 正 2 逆 逆 3 正 逆
别为正、逆反应的速率常数，图1所示中，若斜线①、②分别表示k 、k 随温度变化，则
正 逆
H___________0(填“＞”、“＜”或“=”)，图中A、B的纵坐标分别为x+0.5、x-1.5，则温度T 时化学平衡
1 1
△常数K=___________。
(3)在 下，将2 mol CO、4 mol H 充入2L恒容密闭容器中，发生上述两个反应。若T℃时， 10min
2
达到平衡，测得c(H )=0.8mol·L-1、c(H O)=0.15mol·L-1，则v(CO)= ___________ ，反应I平衡常数
2 2
Kp=___________ (Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数；列计算式)。
【答案】(1) a+23 CD
(2) ＜
(3)
【解析】(1)燃烧热指1mol物质完全燃烧的反应热。根据CHOH(g)的燃烧热763.7 kJ·mol-1，可得热反应
3
方程式：反应Ⅲ． ； 气态水变成液态放出
44kJ的热量，则有反应Ⅳ． ；则CHOCH 燃烧反应有
3 3，该反应可由反应“Ⅲ-Ⅱ-Ⅳ”得到，则ΔH=
5
，则 燃烧热为 。由
Ea(正)- Ea (逆)= ΔH，得知该反应的活化能Ea (逆)=Ea(正)- ΔH=(a+23) 。根据平衡移动原理，生成
2 2
CHOCH 的反应Ⅱ是正向放热，且气体分子总数不变的反应，欲提高CHOCH 产率应使平衡正向移动，而升
3 3 3 3
高温度平衡逆向移动、增大压强和使用催化剂平衡均不移动，加入CHOH增加反应物和移出HO减少生成物
3 2
均使平衡正向移动，故选CD。(2)反应①正反应速率方程为v =k c(CO)c2(H )，逆反应速率方程为v =k
正 正 2 逆 逆
c(CHOH)，反应达到平衡时v =v ，即k c(CO)c2(H )= k c(CHOH)，则有平衡常数 。
3 正 逆 正 2 逆 3
图1所示中，斜线①、②分别表示k 、k 随温度变化，说明温度越低( 越大)，k 、k 越小( 越小)，且
正 逆 正 逆
增大，即平衡常数增大，平衡正向移动，则正向放热，故ΔH＜0。图中A、B的纵坐标分别为x+0.5、
1
x-1.5，则温度T 时化学平衡常数K= = 。(3)根据题意，达到平衡时
1
， ，设反应Ⅱ 反应了xmol，有反
应关系：由 ，得 ，x=0.6(mol)，故平衡时体系气体总物质的量为
0.8+1.6+(1.2-0.6)+0.3+0.3=3.6(mol)。则v(CO)= ；反应I平衡常数Kp=
。
35．(2022·湖北省重点校高三联考)2021年10月27日，以“探索与展望第五次工业革命中时尚产业的方向
和绿色共识”为主题的2021气候创新·时尚峰会在柯桥举行。大会倡导绿色、低碳、循环、可持续的发展方式，
共同构建新型世界纺织产业命运共同体。
(1)已知下列热化学方程式：
ⅰ．CO(g)+4H(g) CH(g)+2HO(g) H=-164.9kJ•mol-1
2 2 4 2 1
ⅱ．CO
2
(g)+H
2
(g) CO(g)+H
2
O(g) H△3 =+41.2kJ•mol-1
△
已知在某种催化剂的作用下，CH(g)+HO(g) CO(g)+3H(g)的正反应的活化能E 为 ，
4 2 2 a(正)
则该反应逆反应的活化能E 为___________kJ/mol。
a(逆)
(2)将n(H )：n(CO)=4：1的混合气体充入反应器中，气体总压强为 ，平衡时c(CO)、 (CO)与
2 2 2 正 2
温度的关系如图所示。220-400OC时，CO 的物质的量浓度随温度升高而增大的原因是___________。
2
(3)在使用某种催化剂催化CO 加氢合成乙烯的反应时，所得产物含CH、C H、C H 等副产物。若在催
2 4 3 6 4 8
化剂中添加Na、K、Cu助剂后(助剂也起催化作用)可改变反应的选择性，在其他条件相同时，添加不同助剂，
经过相同时间后测得CO 转化率和各产物的物质的量分数如下表。
2
各产物在所有产物中的占比/%
助
CO 转化率/%
剂 2
其他
Na 42.5 35.9 39.6 24.5K 27.2 75.6 22.8 1.6
Cu 9.8 80.7 12.5 6.8
欲提高单位时间内乙烯的产量，在催化剂中添加___________助剂效果最好；加入助剂能提高单位时间内
乙烯产量的根本原因是___________。
(4)在T℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入1 molCO 和一定量的 发生反应：CO(g)+2H(g)
2 2 2
HCHO(g)+HO(g) ΔH＜0。达到平衡时，HCHO的分压与起始的 关系如图所示：
2
①起始时容器内气体总压强为 ，若5min时反应到达c点，则v(H )=___________0.75 mol·L-1·min-1
2
s-1。
②b点时反应的化学平衡常数K =___________(保留三位有效数字) 。
P
③c点时，再加入CO(g)和HO(g)，使二者分压均增大 ，则H 的转化率___________(填“增
2 2 2
大”、“不变”或“减小”)。
【答案】(1)105.9
(2)ΔH1＜0，ΔH＞0，温度升高时，反应ⅰ平衡向左移动使CO2增加的量比反应ⅱ平衡向右移动使CO 减
2 2
少的量多
(3)K 降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率，而对其他副反应几乎无影响
(4)0.12 3.52 增大
【解析】(1)由题干已知：ⅰ．CO(g)+4H(g) CH(g)+2HO(g) H=-164.9kJ•mol-1
2 2 4 2 1
ⅱ．CO
2
(g)+H
2
(g) CO(g)+H
2
O(g) H
3
=+41.2kJ•mol-1则可知目标△反应CH
4
(g)+H
2
O(g) CO(g)
△+3H(g)可由反应ii-i得到，根据盖斯定律可知，该反应的反应热
2
，又知反应热 ，结合CH(g)+HO(g)
4 2
CO(g)+3H(g)的正反应的活化能E 为312kJ•mol-1，则该反应逆反应的活化能E 为312kJ/mol-(+206.1kJ/
2 a(正) a(逆)
mol)=105.9kJ/mol；(2)由题干信息可知，反应i是一个放热反应，升高温度平衡逆向移动，CO 的物质的量浓度
2
增大，而反应ii是一个吸热反应，升高温度平衡正向移动，CO 的物质的量浓度减小，由图可知，温度低于
2
220℃时，随着温度升高CO 的物质的量浓度减小，说明此温度段，温度对反应ii的影响大于对反应i的影响，
2
而220~400℃时，温度对反应i的影响大于对反应ii的影响，故导致温度升高CO 的物质的量浓度增大；(3)根
2
据题干表中数据可知，添加Na时虽然CO 的转化率比K、Cu都高，但C H 的选择性太差，Cu是虽然C H 的
2 2 4 2 4
选择性最好，但CO 的转化率太低，故欲提高单位时间内乙烯的产量，在催化剂中添加K助剂效果最好，加
2
入助剂能提高单位时间内乙烯产量的根本原因是降低生成乙烯的反应所需要的活化能，加快乙烯生成速率，而
对其他副反应几乎无影响；(4)根据c点的三段式分析：
则平衡时容器气体的压强为：p(平衡)= ，故有：p(HCHO)=
=0.24pkPa，解得：x=0.6mol，故p(平衡)=0.96pkPa，据此分析解题：①起始时容器内气体总压强为 ，
若5min时反应到达c点，由分析可知，则 =0.12 mol·L-1·min-1；②温度不变，化学
平衡常数不变，故b点时反应的化学平衡常数与c点对应的平衡常数相等，由分析可知，c点平衡下，p(CO)=
2
，同理：p(H )=0.32pkPa，p(HCHO)=p(H O)=0.24pkPa，故 =
2 2
≈3.52 ；③c点时，再加入 和 ，使二者分压均增大 ，则此时Qp= = ≈3.24＜Kp，平衡正向移动，故H 的转化率增大。
2
36．(2022·广东省广州市高三调研考试)甲醇水蒸气重整制氢具有能耗低、产物组成简单、副产物易分离等
优点，是未来制氢技术的重要发展方向。该重整反应体系主要涉及以下反应：
I.CH OH(g)+H O(g) CO(g)+3H(g) H
3 2 2 2 1
II.CH
3
OH(g) CO(g)+2H
2
(g) H
2
=+90△kJ•mol-1
(1)已知CO
2
(g)+H
2
(g) CO(g)+△H
2
O(g) H
3
=+41kJ•mol-1
反应I的 H 1 =___kJ•mol-1。 △
(2)将组成△(物质的量分数)为25%CH
3
OH(g)、35%H
2
O(g)和40%N
2
(g)(N
2
不参与反应)的气体通入恒容容器中
反应相同时间，测得CHOH转化率和产物的物质的量分数随温度变化关系如图所示。
3
①曲线a和b分别代表产物___和___。
②下列对甲醇水蒸气重整制氢反应体系的说法合理的有___。
A．增大N 的浓度，反应I、II的正反应速率都增加
2
B．移除CO 能提高CHOH的平衡转化率
2 3
C．升高温度，N 的物质的量分数保持不变
2
D．440℃～460℃时，升高温度，H 的产率增大
2
③反应I活化能小于反应II，结合图中信息解释判断依据___。
(3)一定条件下，向2L的恒容密闭容器中通入1molCH OH(g)和1molH O(g)发生上述反应，达到平衡时，
3 2
容器中CO 为0.8mol，CO为0.1mol，此时H 的浓度为___mol•L-1，反应I的平衡常数K=___(写出计算式)。
2 2
(4)研究发现以铜作催化剂时，反应I经历三步：
①CHOH→HCHO+H ，
3 2
②HCHO+H O→HCOOH+H ，
2 2③___。
【答案】(1)+49
(2) H CO BD 活化能越小反应速率越快，图中温度相同时，CO 的物质的量分数大于
2 2 2
CO，反应I的反应速率大于反应II，反应I活化能较低
(3) 1.3
(4)HCOOH→CO+H
2 2
【解析】(1)由盖斯定律可知，反应II-反应I可得反应CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g)，则 H-
2 2 2 2
H= H， H= H- H=90-41=+49 kJ•mol-1；(2)①充入一定量的CHOH(g)、HO(g)反应，相同△时间下生成
1 3 1 2 3 3 2
△H(g)的△量比△CO(△g)的多△，即H(g)的物质的量分数较大，则曲线a代表产物H，曲线b代表产物CO；②A项，
2 2 2 2 2
N 不参与反应，在恒容容器中反应，增大N 的浓度，反应物的浓度不变，则反应I、II的正反应速率都不变，
2 2
A错误；B项，移除CO 即减小生成物的浓度，反应I正向移动，能提高CHOH的平衡转化率，B正确；C项，
2 3
由于反应I和II都是吸热反应，升高温度平衡正向移动，混合气体的物质的量增加，而N 的物质的量不变，
2
则N 的物质的量分数减小，C错误；D项，由图可知440℃～460℃时，H 的物质的量分数明显增加，则升高
2 2
温度，H 的产率增大，D正确；故选BD；③反应I活化能小于反应II的判断依据：活化能越小反应速率越快，
2
图中温度相同时，CO 的物质的量分数大于CO，反应I的反应速率大于反应II，反应I活化能较低；(3)由反应
2
I和II可列出三段式：
此时H 的浓度为 ，反应I的平衡常数
2
；(4)根据盖斯定律，催化剂只影响反应历程，不改变起始状态，则反应I=①+②+③，则③HCOOH→CO +H 。
2 2
37．(2022·山东省潍坊市高三阶段联考)苯乙烯是一种重要的有机化工原料，可利用乙苯催化脱氢法制备。
实际生产中常在体系中充入一定量的CO，主要反应如下：
2
I.C H (g) C H(g)+H(g) ΔH=+117.6kJ·mol-1；
8 10 8 8 2 1
II.CO (g)+H(g) CO(g)+HO(g) ΔH=+41.2kJ·mol-1。
2 2 2 2
回答下列问题：
(1)一定温度下，向盛放催化剂的10L恒容密闭容器中充入2molC H (g)和1molCO (g)发生反应I和反应
8 10 2
II。20min末达到平衡，C H(g)、HO(g)的体积分数分别为25%和5%。
8 8 2
①0~20min内，用C H 的物质的量浓度变化表示的平均反应速率 (C H )=_______。
8 10 8 10
②起始投料量不变，在不同温度、压强下重复实验，测得H 的平衡体积分数与温度和压强的关系如图所
2
示。
由图可知，温度低于T°C时，以反应_______(填“I”或“II”)为主，理由为_______；T°C时，三条曲线
0 1
几乎相交的原因为_______。
(2)催化脱氢过程中发生积碳反应： (g)→8C(s)+4H (g) ΔH=-126kJ·mol-1。积碳反应可
2 3
能导致的后果为_______(写一条即可)。
【答案】(1)0.005mol•L-1•min-1 I 升高温度H 的平衡体积分数增大 T℃时，以反应II为主，该
2 1
反应前后气体分子总数不变，三条曲线几乎相交
(2)生成的碳单质覆盖在催化剂表面，导致催化剂的反应活性降低，减小氢气生成苯乙烯的速率
【解析】(1)反应I为气体分子数增大的反应，反应II为气体分子数不变的反应，故气体总物质的量的增大
值为苯乙烯的生成量，设反应I生成的苯乙烯的物质的量为x，列式得 ×100%=25%，解得x=1mol，反应I消耗1molC H (g)生成1molH (g)，设反应2生成的水蒸气的物质的量为y， ×100%=5%，解得
8 10 2
y=0.2mol，则反应II中消耗的CO(g)、H(g)的物质的量为0.2mol，平衡时C H (g)、H(g)、CO(g)、CO(g)、
2 2 8 10 2 2
HO(g)的物质的量分别为1mol、1mol、0.8mol、0.8mol、0.2mol、0.2mol，①0～20min内，平均反应速率
2
c(C H )= =0.005mol•L-1•min-1；②由反应I和反应II的特点和图像信息可知，温度低于T℃时，反
8 10 0
应I占主体，升高温度H 的平衡体积分数增大，若反应II占主体，升高温度，反应前后气体分子总数不变，
2
T℃时，以反应II为主，该反应前后气体分子总数不变，三条曲线几乎相交；(2)积碳反应可能导致生成的碳
1
单质覆盖在催化剂表面，导致催化剂的反应活性降低，减小氢气生成苯乙烯的速率。
38．(2022·山东省潍坊市高三阶段联考)氮的氧化物是大气污染物之一，研究氮氧化物的反应机理对缓解环
境污染有重要意义，回答下列问题。
(1)已知：2NO(g)+O (g)=2NO (g) ΔH= -114 kJ·mol-1
2 2 1
C(s) +O (g) =CO (g) ΔH= -393.5 kJ·mol-1
2 2 2
N(g) +O (g) =2NO(g) ΔH= +181 kJ·mol-1
2 2 3
若某反应的平衡常数表达式为 ，请写出此反应的热化学方程式_______。
(2)对反应2NO(g)+2CO(g) N(g)+2CO (g) ΔH= -746.5 kJ·mol-1，分别在不同温度、不同催化剂下，保
2 2
持其它初始条件不变，重复实验，在相同时间内测得NO转化率与温度的关系如图所示。
在催化剂乙作用下，图中M点对应的速率(对应温度400°C)v _______v (填“＞”、“＜”或“=”)，温度高于
(正) (逆)
400°C，NO转化率降低的原因可能是_______。
(3)T°C时，存在如下平衡：2NO (g) NO(g)。该反应正逆反应速率与NO 、NO 的浓度关系为：
2 2 4 2 2 4
v =k c2(NO )，v =k c(NO)(k 、k 是速率常数)，且lgv ~lgc(NO )与lgv ~lgc(NO)的关系如图所示。
(正) 正 2 (逆) 逆 2 4 正 逆 (正) 2 (逆) 2 4①T°C时，该反应的平衡常数K=_______。
②T°C时，向刚性容器中充入一定量NO ，平衡后测得c(NO)为1.0mol·L-1，则平衡时NO 的物质的量分
2 2 4 2
数为_______(以分数表示)。平衡后v =_______(用含a的表达式表示)。
(正)
(4)NH 催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，研究发现以Fe3+为主体催化剂时可能发生的反应过程如图，
3
写出脱硝过程总反应的化学方程式：_______。
【答案】(1)2C(s)+2NO (g)=N(g)+2CO (g)，△H=-854kJ/mol
2 2 2
(2)＞ 温度升高催化剂活性降低
(3) 100 10a (4)4NH +4NO+O 4N+6H O
3 2 2 2
【解析】(1)已知：①2NO(g)+O (g)=2NO (g) ΔH= -114 kJ·mol-1，②C(s) +O (g) =CO (g) ΔH= -393.5
2 2 1 2 2 2
kJ·mol-1，③N(g) +O (g) =2NO(g) ΔH= +181 kJ·mol-1，若某反应的平衡常数表达式为 ，
2 2 3
结合原子守恒可得反应原理为2C(s)+2NO (g)=N(g)+2CO (g)，根据盖斯定律，反应2C(s)+2NO (g)=N(g)
2 2 2 2 2
+2CO (g)可由②×2-①-③得到，则△H=(-393.5×2+114-181)kJ/mol=-854kJ/mol，此反应的热化学方程式为2C(s)
2
+2NO(g)=N(g)+2CO (g)，△H=-854kJ/mol；(2)由于在催化剂乙作用下，图中M点对应的转化率低于催化剂甲
2 2 2
时对应的转化率，因此反应没有达到平衡状态，反应向正反应方向进行，则速率(对应温度400℃)v ＞v ；
(正) (逆)温度高于400℃，NO转化率降低的原因可能是温度升高催化剂活性降低；(3)①由化学方程式可知，v 的斜率
正
更大一些，从而得出lgv =a+2，lgv =a，则lgv =lgk +2lgc(NO )=a+2，v =10(a+2)，lgv =lgk +lgc(NO )=lgk
正 逆 正 正 2 正 逆 逆 2
=a，k =10a，则T℃时，该反应达到平衡时，v =v ，即k c2(NO )=k c(NO)，则平衡常数K=
逆 逆 正 逆 正 2 逆 2 4
=100；②T℃时，往刚性容器中充入xmol/LNO ，平衡后测得c(NO)为1.0mol/L，则
2 2 4
有三段式：
则K= =100，解得：x=2.1mol/L，则平衡时NO 的物质的量浓度为0.1mol/L，物质的量分数为：
2
×100%= ，平衡后v =10(a+2)×0.12=10a；(4)NH 催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，根据示意图可
正 3
知反应物是氨气、NO和氧气，生成物是氮气和水，则脱硝过程总反应的化学方程式为4NH +4NO+O
3 2
4N+6H O。
2 2
39．(2022·上海市控江中学高三月考)对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理，可实现绿色环
保、节能减排等目的。汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为：
2NO(g)+2CO(g) N(g)+2CO (g)+Q (Q＞0)。
2 2
一定条件下，在一密闭容器中，用传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表：
时间/s 0 1 2 3 4 5
4.50 × 2.50 × 1.50 × 1.00 ×
c(NO)/mol·L-1 1.00 ×10-3 1.00 ×10-4
10-4 10-4 10-4 10-4
3.60 × 2.85 × 2.70 ×
c(CO)/mol·L-1 3.05 ×10-3 2.75 ×10-3 2.70 ×10-3
10-3 10-3 10-3
(1)根据表格中数据计算该反应的平衡常数K=___________。
(2)前2s内的平均反应速率 (N ) =___________ ； 达到平衡时， CO的转化率为___________。
2
(3)采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术，同时吸收SO 和NO ，获得(NH )SO 的稀溶液。
2 x 4 2 4
①检验溶液中阳离子的方法是___________。②往(NH )SO 溶液中再加入少量(NH )SO 固体， 的值将___________(填“变大”、“不变”或
4 2 4 4 2 4
“变小”)
用NaOH溶液吸收SO ，并用CaO使NaOH再生：NaOH溶液 NaSO 溶液
2 2 3
(4)写出过程①的离子方程式：___________。
(5)CaO在水中存在如下转化： CaO(s)+ H O(1) →Ca(OH) (s) Ca2+ (aq)+ 2OH-(aq) 从平衡移动的角
2 2
度，简述过程②)NaOH再生的原理___________。
(6)如图是NaSO 溶液中各离子浓度的相对大小关系示意图，其中，③是___________ ( 填微粒符号)。
2 3
【答案】(1)5000 (2)1.88×10-4 25%
(3)取少量溶液于一小试管，滴加氢氧化钠溶液，微热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，如果变蓝，
则证明滤液中含有铵根离子 变大
(4)2OH-+SO=SO 2-+H O
2 3 2
(5)SO 2-与Ca2+生成CaSO 沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成
3 3
(6)OH-
【解析】(1)根据表中数据可知，三段式分析为：
故平衡常数为：K= = =5000；(2)前2s内的平均反应速率 (N )=
2
(CO)= × =1.88×10-4mol/(L•s)，CO的平衡转化率=×100%=25%；(3)①检验溶液中阳离子即H+的方法是取少量溶液于一小试管，
4
滴加氢氧化钠溶液，微热，用湿润的红色石蕊试纸放在试管口，如果变蓝，则证明滤液中含有铵根离子；②在
(NH )SO 溶液中存在水解反应，2NH ++H O NH •H O+H+，往(NH )SO 溶液中再加入少量 (NH )SO 固体，
4 2 4 4 2 3 2 4 2 4 4 2 4
⇌
水解平衡向正方向进行，但铵根的水解率减小，所以 的值将变大；(4)用NaOH溶液吸收SO ，并用
2
CaO使NaOH再生：NaOH溶液 NaSO 溶液，故过程①即NaOH吸收SO 生成NaSO 和HO，该反应
2 3 2 2 3 2
的离子方程式为：2OH-+SO= SO 2-+H O；(5)过程②加入CaO，存在CaO(s)+H O (l)═Ca(OH) (s) Ca2+(aq)
2 3 2 2 2
+2OH-(aq)，因SO 2-与Ca2+生成CaSO 沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成；(6)NaSO 溶液中⇌由于SO 2-
3 3 2 3 3
+H O HSO -+OH-，HSO -+H O HSO +OH-，溶液显碱性，故NaSO 溶液中各离子浓度的相对大
2 3 3 2 2 3 2 3
小关系为：c(Na+)＞c(SO 2-)＞c(OH-)＞c(HSO -)＞c(H+)，故图中③是OH- -。
3 3
40．(2022·重庆市高三第四次质量检测考试)国家主席习近平指出，为推动实现碳达峰碳中和目标，我国将
陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施，构建起碳达峰、碳中和“ ”政策体系。二
氧化碳加氢可转化为二甲醚，既可以降低二氧化碳排放量，也可以得到性能优良的汽车燃料。
回答下列问题：
(1)制取二甲醚的热化学方程式为：2CO(g)＋6H(g) CHOCH(g)＋3HO(g) ∆H，则
2 2 3 3 2
H=___________。
∆ 已知：①CO 2 (g)＋3H 2 (g) CH 3 OH(g)＋H 2 O(g) ∆H 1 =-49.0kJ∙mol-1
②2CHOH(g) CHOCH(g)＋HO(g) ∆H=-23.5kJ∙mol-1
3 3 3 2 2
(2)往一容积为 的恒容密闭容器中通入2molCO和6molH ，一定温度下发生反应：：2CO(g)＋6H(g)
2 2 2
CHOCH(g)＋3HO(g)，起始总压为p，20 min时达到化学平衡状态，测得CHOCH 的物质的量分数
3 3 2 0 3 3
为12.5%。
①达到化学平衡状态时，下列有关叙述正确的是___________(填字母序号)。
a．容器内气体压强不再发生改变
b．正、逆反应速率相等且均为零
c．向容器内再通入1molCO和3molH ，重新达平衡后CHOCH 体积分数增大
2 3 3
d．向容器内通入少量氦气，则平衡向正反应方向移动
②0-20 min内，用H 表示的平均反应速率v(H ) =___________，CO 的平衡转化率
2 2 2α(CO)=___________；该温度下，反应的平衡常数K =___________(用含p 的式子表达，用平衡分压代替平衡
2 P 0
浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
③升高温度，二甲醚的平衡产率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)，简述理由：___________。
④工业上，CO 与H 混合气体以一定的比例和一定流速分别通过填充有催化剂I、II的反应器，CO 转化
2 2 2
率与温度的关系如下图。在催化剂II作用下，温度高于T 时，CO 转化率下降的原因可能是_______。
1 2
【答案】(1)-121.5kJ∙mol-1
(2)ac 0.1 mol·L－1·min－1 66.7% 减小 二甲醚的合成反应为放热反应，升高温度，
平衡逆向移动，二甲醚产率降低 催化剂的活性降低
【解析】(1)①CO(g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ∆H=-49.0kJ∙mol-1
2 2 3 2 1
②2CHOH(g) CHOCH(g)＋HO(g) ∆H=-23.5kJ∙mol-1
3 3 3 2 2
利用盖斯定律，将反应①+反应②，即得2CO(g)＋6H(g) CHOCH(g)＋
2 2 3 3
3HO(g)∆H=2×∆H+∆H=2×(-49.0kJ∙mol-1)+( -23.5kJ∙mol-1)= -121.5kJ∙mol-1；(2)①对于反应2CO(g)＋6H(g)
2 1 2 2 2
CHOCH(g)＋3HO(g)，达到化学平衡状态时：a项，容器内各气体的物质的量不变，容器的体积不变，
3 3 2
压强不变，a正确；b项，达平衡时，各物质的量不变，正、逆反应速率相等但都大于零，b不正确；c项，向
容器内再通入1molCO和3molH ，相当于加压，平衡正向移动，重新达平衡后CHOCH 体积分数增大，c正
2 3 3
确；d项，向容器内通入少量氦气，反应混合气体的浓度不变，平衡不发生移动，d不正确；故选ac；②往一
容积为2L的恒容密闭容器中通入2molCO和6molH ，一定温度下发生反应：2CO(g)＋6H(g)
2 2 2
CHOCH(g)＋3HO(g)，起始总压为p，20 min时达到化学平衡状态，测得CHOCH 的物质的量分数为
3 3 2 0 3 3
12.5%。设参加反应的CO 的物质的量为x，则可建立如下三段式：
2则 ，x= mol。0-20 min内，用H 表示的平均反应速率v(H ) = =
2 2
，CO 的平衡转化率 ≈66.7%；达平衡时，总压强为 = ，该温度下，反应的平衡
2
常数K = = 。③依据平衡移动原理，对于放热反应，升高温度，平衡逆向移动，二甲
P
醚的平衡产率减小，理由：二甲醚的合成反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，二甲醚产率降低。④从
图中可以看出，在催化剂II作用下，温度高于T 时，CO 转化率下降，可能是催化剂对此反应的催化效率降低，
1 2
或有其它副反应发生，即原因可能是催化剂的活性降低。
41．(2022·山东省青岛第五十八中学高三期中)我国的能源消费结构以燃煤为主，将煤气化可减少环境污染。
(1)将煤与水蒸气在恒容密闭容器中反应，可制合成气。制备过程中的主要反应(I)、(II)的lg K (K 为以分
P P
压表示的平衡常数)与温度T的关系如下图所示。
在容积为1L的密闭容器中充入1molCO、1molH O只发生反应(Ⅱ)，反应5分钟到达图中a点，请计算
2
0~5min时间内，v(H )___________；已知反应速率
2
分别为正、逆反应速率常数， 为物质的量分数， ___________。
(2)煤气化过程中产生的有害气体HS可用足量的NaCO 溶液吸收，该反应的离子方程式为
2 2 3
___________(已知：K (H S)=9.1×10-8，K (H S)=11×10-12；K (H CO )=4.30×10-7，K (H CO)=5.61×10-11)
a1 2 a2 2 a1 2 3 a2 2 3
(3)已知：CO(g)＋3HO(g) CO(g)＋H(g) H=+ akJ·mol-1
2 2 2 1
2CO (g)＋O
2
(g) 2CO
2
(g) H
2
= -b kJ·mol-△1
CH
4
(g)＋CO
2
(g) 2CO(g)＋2H△2 (g) H
3
=+ckJ·mol-1 (a、b、c均为正值)
则CO
2
(g)＋2H
2
O(g) CH
4
(g)＋2O
2
(g)△的△H
4
=___________ kJ·mol－1 (用a、b、c表示)。
(4)CO 还可制取CHOH(g)和水蒸气。将1molCO 和3molH 充入0.5L恒容密闭容器中，在两种不同催化
2 3 2 2
剂下发生反应，相同时间内CO 的转化率随温度变化曲线如图3所示：
2
①随温度的升高，CO 的转化率先增大后减小，理由是___________。
2
②已知c点容器内压强为P，在T 温度反应的平衡常数K 为___________(用含P的关系式表示)
5 p
【答案】(1)0.1mol·L-1·min-1 100 (2)CO 2-+H S=HCO -+HS-
3 2 3
(3)(2a+2b-c)kJ∙mol-1
(4)b点前，反应未达平衡，随温度升高，反应速率加快，CO 转化率增大；b点后，反应已达平衡，随温
2
度升高，平衡左移，CO 转化率降低
2
【解析】(1)在容积为1L的密闭容器中充入1molCO、1molH O只发生反应(II)，反应5分钟到达图中a点
2
此时lgKp=0，Kp=1。 根据化学反应速率与物质反应关系，由于加入1molCO、1molH O,反应是按1: 1物质的
2
量关系进行，剩余的CO、HO也是1: 1物质的量的关系，则反应产生的CO、H 物质的量相等，则每种气体
2 2 2
的物质的量及浓度都相同，此时n(CO)=0.5mol，c(CO)=c(H )=c(CO)=c(H O)=0.5mol/L，所以0~5min时间内，
2 2 2
v(H )= =0.1mol/(L·min)；由于反应速率v=v -v =
2 (正) (逆)，反应达到平衡时v =v ，所以K= =1 10-2，b处
(正) (逆)
的lgKp=-2，Kp=1 10-2，由于反应时c(CO)=c(H O)=1mol/L, c(CO )=c(H )=0；假设反应产生的
2 2 2
c(CO)=c(H )=bmol/L ,则平衡时c(CO)=c(H O)=(1-b)mol/L，c(CO)=c(H )=bmol/L，该反应前后体积不变，则
2 2 2 2 2
Kp= =1 10-2， 解得b= mol/L，c (CO) =c (H O)= mol/L，根据图像所知，此温度下达到平衡时
2
Kp=1，所以b处的 = =100；(2)已知：
，所以HS与 足量的NaCO 反应生成HCO -和HS-，则其离子方程式
2 2 3 3
为：CO2-+H S=HCO -+HS-；(3)已知：①CO(g)＋3HO(g) CO(g)＋H(g) H=+ akJ·mol-1
3 2 3 2 2 2 1
②2CO (g)＋O 2 (g) 2CO 2 (g) H 2 = -b kJ·mol-1 △
③ CH
4
(g)＋CO
2
(g) 2CO(g)＋2△H
2
(g) H
3
=+ckJ·mol-1 (a、b、c均为正值)
根据盖斯定律，由2 ①-2 ②-③得反应CO
2
(g△)＋2H
2
O(g) CH
4
(g)＋2O
2
(g) H
4
= (2a+2b-
c)kJ∙mol-1；(4)①b点前，反应未达平衡，随温度升高，反应速率加快，CO 转化率增大△； b点后，反应已达平
2
衡，随温度升高，平衡左移，CO 转化率降低;随温度的升高，CO 的转化率先增大后减小；②c点时容器内的
2 2
压强为P，二氧化碳的转化率为50%，列出三段式：
平衡时各物质的物质的总量为0.5mol+1.5mol+0.5mol+0.5mol=3mol，在T 温度下该反应的平衡常数K为
5
。42．(2022·重庆一中高三半期考试)燃油汽车尾气中的NO、CO和硝酸工厂尾气的排放，是大气污染的主
要原因。
Ⅰ.燃油汽车尾气研究
燃油汽车发展史上，有人提出通过反应2NO(g)+2CO(g) N(g)+2CO(g)来处理汽车尾气。
2 2
(1)现将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中，发生反应：2NO(g)+2CO(g) N(g)+2CO(g) H=
2 2
△
-746.8kJ•mol-1，反应达到平衡时， 的体积分数随 的变化曲线如图。
①c点时，平衡体系中C、N原子个数之比___________1(填“大于”“小于”或“等于”)。
②a、b、d三点的平衡常数从大到小的顺序为___________。
③向恒容容器中，加入 的反应物，起始压强为 ，反应达平衡时，压强变为 ，则NO的转
化率为___________。
Ⅱ．硝酸工业原理探究工序
工序Ⅰ.催化氧化：4NH +5O 4NO+6H O
3 2 2
工序Ⅱ．接触氧化：2NO(g)+O(g) 2NO(g) ΔH＜0
2 2
工序Ⅲ．水吸收： 4NO +2H O O=4HNO
2 2 + 2 3
(2)将工序Ⅰ中产生的气体(温度高于800℃)快速冷却到100℃以下，然后再送入接触氧化设备中发生工序
Ⅱ，目的是___________(任答一条即可)。
(3)工序Ⅱ中，以2：1的比例通入NO和O，达到一定转化率所需时间(t)和温度(T)、压强(p)的关系如下表
2
所示
达到NO转化率所需时间(t)/s
压强(p)/ ( 温度
) (T)/℃
50% 90% 98%30 12.4 248 2830
1
90 25.3 508 5760
30 0.19 3.88 36.4
8
90 0.59 7.86 74
由表中数据可知，工序Ⅱ是在___________(填“加”“减”或“常”)压、___________(填“高”“低”或
“常”)温下进行的。
(4)只需一步完成的反应称为基元反应，基元反应如 的速率方程，v =k ·ca(A)·cd(D)，v
正 正 逆
=k ·cg(G)·ch(H)。非基元反应由多个基元反应组成，非基元反应的速率方程可由反应机理推定。
逆
工序Ⅱ：2NO(g)+O(g) 2NO(g) ΔH＜0 (非基元反应)
2 2
一种可能的机理为
(i) 2NO(g) NO(g) 快速平衡ΔH＜0平衡常数(K )
2 2 1
(ii) NO(g)+O(g) 2NO(g)慢反应(即控速步)
2 2 2 2
①求出k与k、k 、k 的关系为_________(用含有k、k、k 、k 的表达式表示)
1 -1 2 1 -1 2
②反应2NO(g)+O(g) 2NO(g)几乎是自然界唯一的“升高温度，速率反而减慢”的例子，目前的研
2 2
究认为和上述机理有关，下表为平衡常数(K )和第二步的速率常数( )在不同温度下的数值：
1
T/K 300 350 400 500
平衡常数(K )
1
速率常数( ) 2.5 25.8
根据表中数据推测：升高温度，工序Ⅱ的反应速率反而减慢的原因可能是___________。
【答案】(1)大于 a=b>d
(2)i.除去大量的HO，平衡右移，利于生成更多的NOii.且下一步反应为放热反应，低温对于生成NO 的
2 2
反应有利iii.工序Ⅱ的反应，为一个低温速率增快的反应，所以，低温利于加快工序Ⅱ的反应速率(答案合理即
可)
(3)加 低(4) i.温度升高，K 降低倍数大于k 升高倍数。Ii.温度升高，分母的k 增大的程度大于分子
1 2 -1
的k、k (或k×k)增大的程度
1 2 1 2
【解析】(1)①根据元素守恒，体系中C、N原子个数比即为起始时CO和NO的物料比，反应为可逆反应，
此反应为放热反应，升温平衡逆向移动， ＞1，故C、N原子个数之比大于1；②从a→b温度不变平衡
常数相等，此反应为放热反应，升温平衡逆向移动K ＜K ，则a、c、d三点的平衡常数从大到小的顺序
T2 T1
为:a=c>d；③当 时：
起始压强为 ，反应达平衡时，压强变为D/，1.8n= ，1.8n-x= ，x= - 则NO的转化率=
；(2)将工序Ⅰ中产生的气体(温度高于800℃)快速冷却到100℃以下，然后再送入
接触氧化设备中发生工序Ⅱ，目的是i.除去大量的HO，平衡右移，利于生成更多的NOii.且下一步反应为放
2
热反应，低温对于生成NO 的反应有利iii.工序Ⅱ的反应，为一个低温速率增快的反应，所以，低温利于加快
2
工序Ⅱ的反应速率(答案合理即可)；(3)等温条件下，增大压力达到NO转化率所需时间较短，故在加压的条件
下完成；等压条件下，降低温度达到NO转化率所需时间较短，故在低温的条件下完成；(4)①(i) 2NO(g)
NO(g) 快速平衡ΔH＜0平衡常数(K ) ， k·c2(NO) =k- ·c (NO)①；(ii) NO(g)+O(g) 2NO(g)
2 2 1 1 1 2 2 2 2 2 2
慢反应(即控速步)， k·c (NO)·c(O) =k- ·c2(NO )②； 由①、②可知 ； ②工序Ⅱ的反应速率反而减
2 2 2 2 2 2
慢的原因可能是：i.温度升高，K 降低倍数大于k 升高倍数。Ii.温度升高，分母的k 增大的程度大于分子的
1 2 -1
k、k (或k×k)增大的程度。
1 2 1 21．(2022·浙江省1月选考)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。
2．(2022·浙江省6月选考)关于反应Cl(g)＋HO(l) HClO(aq)+ H+(aq)+ Cl-(aq) ΔH＜0，达到平衡
2 2
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，可以证明
3
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。
3．(2022•江苏卷)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。反应为
3
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。
4．(2022•湖北省选择性考试)同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一、已知醛与HO在酸催化下存在
2
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在少量酸催化下反应，
2 2 2
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，在醛基碳
2
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。
5．(2022•北京卷)CO 捕获和转化可减少CO 排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，
2 2
以N 为载气，以恒定组成的N、CH 混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量
2 2 4
随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO，在催化剂上有积碳。
2
下列说法不正确的是( )
A．反应①为CaO+CO=CaCO；反应②为CaCO+CH CaO+2CO+2H
2 3 3 4 2
B．t ~ t ，n(H )比n(CO)多，且生成H 速率不变，可能有副反应CH C+2H
1 3 2 2 4 2
C．t 时刻，副反应生成H 的速率大于反应②生成H 速率
2 2 2
D．t 之后，生成 的速率为0，是因为反应②不再发生
3
【答案】C
【解析】A项，由题干图1所示信息可知，反应①为CaO+CO =CaCO ，结合氧化还原反应配平可得反应
2 3
②为CaCO +CH CaO+2CO+2H ，A正确；B项，由题干图2信息可知，t ~ t ，n(H )比n(CO)多，且生
3 4 2 1 3 2
成H 速率不变，且反应过程中始终未检测到CO，在催化剂上有积碳，故可能有副反应CH C+2H ，反
2 2 4 2
应②和副反应中CH 和H 的系数比均为1：2，B正确；C项，由题干反应②方程式可知，H 和CO的反应速
4 2 2
率相等，而t 时刻信息可知，H 的反应速率未变，仍然为2mmol/min，而CO变为1~2mmol/min之间，故能够
2 2
说明副反应生成H 的速率小于反应②生成H 速率，C错误；D项，由题干图2信息可知，t 之后，CO的速率
2 2 3
为0，CH 的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成CO的速率为0，是因为反应②不再发生，而后副反应逐
4渐停止反应，D正确；故选C。
6．(2022•广东选择性考试)恒容密闭容器中，BaSO(s)＋4H(g) BaS(s)＋4HO(g)在不同温度下达平
4 2 2
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ΔH＜0
B．a为n(H O)随温度的变化曲线
2
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BaSO，H 的平衡转化率增大
4 2
【答案】C
【解析】A项，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项，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项，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项，BaSO 是固体，向平衡体系中加入BaSO，不能改变其浓度，因此平衡不移动，
4 4
氢气的转化率不变，故D错误；故选C。
7．(2022•湖南选择性考试)向体积均为1L的两恒容容器中分别充入 和 发生反应：2X (g)+
Y(g) 2Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是( )A．ΔH＞0 B．气体的总物质的量：n＜n
a c
C．a点平衡常数：K＞12 D．反应速率：V ＜V
a正 b正
【答案】B
【解析】A项，甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程
PV=nRT可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即ΔH＜0，故A错误；
B项，根据A项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a点和c点的压强相等，因甲容器为绝热
过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明甲容器中气体的
总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：n＜n，故B正确；C项，a点为平衡点，此时容器的
a c
总压为p，假设在恒温恒容条件下进行，则气体的压强之比等于气体的物质的量(物质的量浓度)之比，所以可
设Y转化的物质的量浓度为xmol∙L−1，则列出三段式如下：
则有 ，计算得到x=0.75，那么化学平衡常数K=
，又甲容器为绝热条件，等效为恒温条件下升温，平衡逆向移动，则平衡常数减小即平衡常数K＜12，故C错
误；D项，根据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即V
a正
＞V ，故D错误。故选B。
b正
8．(2022·浙江省6月选考)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)
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，下列说法不正确的是
2 2
( )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中氨
3
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。
9．(2022•江苏卷)乙醇-水催化重整可获得H。其主要反应为
2
C HOH(g)+3H O(g)= 2CO (g)＋6H(g) ΔH ＝173.3kJ·mol−1
2 5 2 2 2 2
CO(g)+H(g)= CO(g)＋HO(g) ΔH ＝41.2kJ·mol−1
2 2 2 2
在 、n (C HOH)：n (H O)=1：3时，若仅考虑上述反应，平衡时CO 和CO的选择性及H 的
始 2 5 始 2 2 2
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H 产率随温度的变化
2
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CaO(s)或选用高效催化剂，均能提高平衡时H 产率
2
【答案】D
【解析】根据已知反应①C HOH(g)+3H O(g)= 2CO (g)＋6H(g) ΔH ＝173.3kJ·mol−1，反应②CO(g)
2 5 2 2 2 2 2
+H (g)= CO(g)＋HO(g) ΔH ＝41.2kJ·mol−1，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
2 2 2
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CO 的选择性，①代表
2 2
CO的选择性，②代表H 的产率。A项，由分析可知②代表H 的产率，A错误；B项，由分析可知升高温度，
2 2
平衡时CO的选择性减小，B错误；C项，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项，加入CaO(s)与水反应放热，对反应①影响较大，可以增大H 产率，或者选用对反应①影
2
响较大的高效催化剂，也可以增大H 产率，D正确；故选D。
2
