文档内容
专题六 反应速率 化学平衡与能量变化
考 点 高考年 考频解密 考点分布
2022 年河北卷〔10〕；2022 年山东卷
反应速率
化学反应的热效应〔4
〔10〕；2022年湖北卷〔8〕；2022年湖
次〕，化学反应的速率〔5
南卷〔6，7〕；2022 年广东卷〔13，
化学平衡 次〕，影响化学反应速率的
2022 年 15〕；2022 年江苏卷〔6，10，13〕；
因素〔7次〕，化学平衡
与能量变 2022年辽宁卷〔12，13〕；2022年海南卷
〔13次〕，化学反应进行的
〔8〕；2022年北京卷〔12，14〕；2022
化 方向〔3次〕，
年全国甲卷〔7〕等
一、反应中能量的变化
1．基本概念：
（1）反应热：在化学反应过程中放出或吸收的热量。反应热用符号“ΔH”表示。单位“kJ/mol”。
（2）吸热反应和放热反应：
在化学反应过程中，通常用E 表示反应物所具有的总能量，E 表示生成物所具有的总能量。
反 生
①若E >E ，为放热反应；当ΔH为“－”或ΔH<0。
反 生
②若E 0。
反 生
2．吸热反应和放热反应的判断方法
（1）根据反应类型判断：通常情况下燃烧反应、中和反应、金属和酸反应制氢气的反应为放热反应；电
解质的电离、盐类水解、大多数的分解反应等为吸热反应。若正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应。
（2）由物质的聚集状态判断：同种物质的聚集状态不同，其本身具有的能量也不相同。一般情况下：气
态物质所具有的能量大于液态，液态具有的能量大于固态；物质处与稳定状态的能量小于不稳定状态的能
量。如：硫蒸气在氧气中完全燃烧放出的能量大于固态硫完全燃烧放出的能量。石墨比金刚石稳定，所以
由石墨转化为金刚石的反应为吸热反应。
（3）由盖斯定律判断：如一个反应可分步进行，则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成时的反应热相同，通过化学反应的能量变化值来进行计算，若ΔH>0，则反应为吸热反应，反之则为放热反应。
二、热化学方程式的书写
热化学方程式书写或者判断的注意事项
（1）注意ΔH的符号和单位：ΔH的单位为kJ/mol。
（2）ΔH与测定的条件有关，书写时应注明条件。若条件为25℃，103kPa，则可不注明。
（3）注意物质的聚集状态：气体用“g”、液体用“l”、固体用“s”、溶液用“aq”。热化学方程式中
不用“↑”或“↓”符号。
（4）热化学方程式中的计量数只表示物质的量，不表示分子个数，因此热化学方程式中的计量数可以是
小数或分数。
（5）注意ΔH的数值与符号：如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。逆反应的反应热与正反应的反应热
数值相等，但符号相反。
（6）对于同素异形体的物质，除了要注明聚集状态外，还要注明物质的名称。
三、燃烧热、中和热
1．燃烧热
（1）定义：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。
（2）注意事项
①燃烧热是以1mol物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写燃烧热的化学方程式时，一般以燃
烧物前系数为1的标准来配平其余物质的化学计量数。
②燃烧产物必须是稳定的氧化物，例如C→CO，H→H O(l)等。
2 2
（3）化石燃料提供能量的弊端以及预防措施：
①弊端：化石燃料为不可再生能源、燃烧产物中含有SO 造成环境污染、CO 引起温室效应。
2 2
②预防措施：开发新能源、对燃料进行脱硫或固硫处理。
2．中和热
（1）定义：在稀溶液中，酸和碱发生中和反应而生成1mol HO，这时的反应热叫做中和热。
2
（2）注意事项
中和反应的实质是H+和OH−反应生成HO。若反应过程中有其他物质生成（如生成沉淀或弱电解质），则
2
其反应热不等于中和热。
燃烧热 中和热
能量变化 放热反应
相同点
ΔH ΔH＜0，单位：kJ/mol
不同点 反应物的量 1mol（O 的量不限） 可能是1mol，也可能是0.5mol
2生成物的量 不限量 HO是1mol
2
1mol反应物完全燃烧时 生成1mol HO时放出的热量，不同
2
反应热的含义 放出的热量；不同反应 反应物的中和热大致相同，均为
物，燃烧热不同 57.3kJ/mol
三、盖斯定律、反应热的计算与比较
1.盖斯定律：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的。即：化学反应的
反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。
盖斯定律的应用
转化关系 反应热间的关系
aA――→B、A――→B ΔH＝aΔH
1 2
A B ΔH＝－ΔH
1 2
ΔH＝ΔH＋ΔH
1 2
2.利用盖斯定律计算反应热
(1)运用盖斯定律的技巧——“三调一加”
一调：根据目标热化学方程式，调整已知热化学方程式中反应物和生成物的左右位置，改写已知的热化学
方程式。
二调：根据改写的热化学方程式调整相应ΔH的符号。
三调：调整中间物质的化学计量数。
一加：将调整好的热化学方程式及其ΔH相加。
(2)运用盖斯定律的三个注意事项
①热化学方程式乘以某一个数时，反应热的数值必须也乘上该数。
②热化学方程式相加减时，物质之间相加减，反应热也必须相加减。
③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”随之改变，但数值不变。
3.反应热大小的比较
（1）看物质状态。物质的气、液、固三态转化时的能量变化如下：（2）看ΔH的符号。比较反应热大小时不要只比较ΔH数值的大小，还要考虑其符号。
（3）看化学计量数。当反应物与生成物的状态相同时，化学计量数越大，放热反应的ΔH越小，吸热反应
的ΔH越大。
（4）看反应的程度。对于可逆反应，参加反应的物质的量和状态相同时，反应的程度越大，热量变化越
大。
（5）反应热大小的比较方法技巧
直接比较法：
①物质燃烧时，可燃物物质的量越大，燃烧放出的热量越多。
②等量的可燃物完全燃烧所放出的热量肯定比不完全燃烧所放出的热量多。
③生成等量的水时，强酸和强碱的稀溶液反应比弱酸和强碱或弱碱和强酸或弱酸和弱碱的稀溶液反应放出
的热量多。
④对于可逆反应，因反应不能进行完全，实际反应过程中放出或吸收的热量要小于相应热化学方程式中的
反应热数值。例如：2SO (g)＋O(g) 2SO (g) ΔH＝－197 kJ·mol－1，表示2 mol SO (g)和1 mol O (g)
2 2 3 2 2
完全反应生成2 mol SO (g)时，放出的热量为197 kJ，实际上向密闭容器中通入2 mol SO (g)和1 mol
3 2
O(g)，反应达到平衡后，放出的热量要小于197 kJ。
2
盖斯定律比较法：
①同一反应，生成物状态不同时
②同一反应，反应物状态不同时
四、可逆反应与化学平衡建立
1．可逆反应：在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
可逆反应特点：
①二同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行。
②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于100%。
2．化学平衡状态：一定条件下的可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等，反应体系中所有参加反应
的物质的质量或浓度保持不变的状态。
平衡特点3．判断化学平衡状态的两种方法
(1)动态标志：v ＝v ≠0
正 逆
①同种物质：同一物质的生成速率等于消耗速率。
②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。如aA＋bB cC＋dD，＝时，反应达到平衡状
态。
(2)静态标志：各种“量”不变
①各物质的质量、物质的量或浓度不变。
②各物质的百分含量(物质的量分数、质量分数等)不变。
③温度、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等)或颜色(某组分有颜色)不变。
总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量为“不变量”，则不能
作为平衡标志。
六、化学平衡的移动
1．概念：可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混合物中各
组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化
过程，叫作化学平衡的移动。
2．化学平衡移动的过程
3．化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v >v ：平衡向正反应方向移动。
正 逆
(2)v ＝v ：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。
正 逆
(3)v ＜v ：平衡向逆反应方向移动。
正 逆
4．影响化学平衡的外界因素
根据化学平衡原理解答下列问题：
在体积不变的密闭容器中发生反应：N(g)＋3H(g) 2NH (g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，只改变一种外界
2 2 3
条件，完成下表：
平衡移 氢气的转化率(“增大” 氨气的体积分数(“增大”
改变条件
动方向 “减小”或“不变”) “减小”或“不变”)
增大氮气的浓度 正向 增大 －
增大氨气的浓度 逆向 减小 增大升温 逆向 减小 减小
充入适量氩气 不移动 不变 不变
5.化学平衡中的特殊情况
(1)当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定的，不随其量的
增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学平衡没影响。
(2)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
(3)充入惰性气体与平衡移动的关系
①恒温、恒容条件
原平衡体系――――――→体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。
②恒温、恒压条件
原平衡体系――――――→容器容积增大，各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同倍数减小(等
效于减压)
6．勒夏特列原理及运用
如果改变影响化学平衡的条件之一(如温度、压强以及参加反应的化学物质的浓度)，平衡将向着能够减弱
这种改变的方向移动。本原理也称为平衡移动原理。
七、应用“等效平衡”判断平衡移动的结果
1．等效平衡的含义
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，
还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体
积分数等)均相同。
2．等效平衡的判断方法
(1)恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应
判断方法：极值等量即等效。
(2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应
判断方法：极值等比即等效。
(3)恒温条件下反应前后体积不变的反应
判断方法：无论是恒温恒容，还是恒温恒压，只要极值等比即等效，因为压强改变对该类反应的化学平衡
无影响。
3．虚拟“中间态”法构建等效平衡
(1)构建恒温恒容平衡思维模式
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
八、化学平衡常数的概念及应用
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：对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，K＝(固
体和纯液体的浓度视为常数，通常不计入化学平衡常数表达式中)。
3．意义及影响因素
(1)K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大。
(2)K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
4．应用
(1)判断可逆反应进行的程度。
(2)判断反应是否达到平衡或向何方向进行。
对于化学反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)的任意状态，浓度商：Q＝。
Q＜K，反应向正反应方向进行；
Q＝K，反应处于平衡状态；
Q＞K，反应向逆反应方向进行。
(3)判断可逆反应的热效应
（一） “三段式”突破平衡常数、转化率的相关计算
1．三段式计算
“三段式法”是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意准确地列出起始量、变化量、
平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。
(1)分析三个量：即起始量、变化量、平衡量。
(2)明确三个关系
①对于同一反应物，起始量－变化量＝平衡量。
②对于同一生成物，起始量＋变化量＝平衡量。
③各转化量之比等于各反应物的化学计量数之比。
(3)计算模式
对以下反应：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 mol，容器容积为V L。
mA(g) ＋ nB(g) pC(g)＋qD(g)
起始/mol a b 0 0
变化/mol mx nx px qx
平衡/mol a－mx b－nx px qx
则有①K＝。
②c
平
(A)＝ mol·L－1。
③α(A)
平
＝×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。
④φ(A)＝×100%。
⑤＝。
⑥(混)＝ g·L－1。
⑦＝ g·mol－1。
⑧生成物的产率：实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，
产率越大。
产率＝×100%。
2．K 计算
p
(1)K 含义：在化学平衡体系中，用各气体物质的分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数。
p
(2)计算技巧：第一步，根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度；第二步，计
算各气体组分的物质的量分数或体积分数；第三步，根据分压计算公式求出各气体物质的分压，某气体的
分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)；第四步，根据平衡常数计算公式代入计算。例
如，N(g)＋3H(g) 2NH (g)，压强平衡常数表达式为K ＝。
2 2 3 p
（二）速率常数与化学平衡常数的关系
1．假设基元反应(能够一步完成的反应)为 aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，其速率可表示为 v＝
k·ca(A)·cb(B)，式中的k称为反应速率常数或速率常数，它表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，
但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有
不同的速率常数。
2．正、逆反应的速率常数与平衡常数的关系
对于基元反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，v ＝k ·ca(A)·cb(B)，v ＝k ·cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝
正 正 逆 逆
＝，反应达到平衡时v ＝v ，故K＝。
正 逆
（三）瞬时速率—时间图像
(1)当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现不连
续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图：t 时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
1
(2)“渐变”类v－t图像
图像 分析 结论
t 时v′ 突然增大，v′ 逐渐增大；v′ ＞v′ t 时其他条件不变，
1 正 逆 正 1
，平衡向正反应方向移动 增大反应物的浓度
逆
t 时v′ 突然减小，v′ 逐渐减小；v′ ＞v′ t 时其他条件不变，
1 正 逆 逆 1
，平衡向逆反应方向移动 减小反应物的浓度
正
t 时v′ 突然增大，v′ 逐渐增大；v′ ＞v′ t 时其他条件不变，
1 逆 正 逆 1
，平衡向逆反应方向移动 增大生成物的浓度
正
t 时v′ 突然减小，v′ 逐渐减小；v′ ＞v′ t 时其他条件不变，
1 逆 正 正 1
，平衡向正反应方向移动 减小生成物的浓度
逆
(3)利用图像“断点”判断影响速率的外因
图像
升高 降低 升高 降低
温度
t 时刻 正反应为放热的反应 正反应为吸热的反应
1
所改变 增大 减小 增大 减小
的条件 压强 正反应为气体物质的量增 正反应为气体物质的量减小的
大的反应 反应
探究一 热化学方程式的书写及判断
环己烷有多种不同构象，其中椅式、半椅式、船式、扭船式较为典型。各构象的相对能量图(位能)如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．相同条件下船式最稳定
B．扭船式结构一定条件下可自发转化成椅式结构
C．
D． 的燃烧热 小于
规律总结：根据条件书写热化学方程式，可按以下五个步骤进行：
【变式练习】
1．航天飞机用铝粉与高氯酸铵( )的混合物为固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵分解，
化学方程式为 。下列有关该反应的叙述正确的是（ ）
A． 分解需要加热，故该反应的
B． 分解是化学能转变为热能和动能C． 分解生成液态水时放出的能量比生成气态水时的少
D．热化学方程式为
2．C和 在生产、生活、科技中是非常重要的燃料。已知：
①
②
下列推断正确的是（ ）
A． 的摩尔燃烧焓为
B．
C．
D．由②可知该反应中，反应物化学键中储存的总能量比产物化学键储存的能量高
3．下列有关热化学方程式的叙述正确的是（ ）
A． ，则氢气的燃烧热为
B．已知 的 ，则金刚石比石墨稳定
C．含 的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出 的热量，则中和热的热化学方程式为
D．已知 ， ，则
探究二 化学反应热的计算
已知胆矾晶体相关的焓变如下：下列有关判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
规律总结：解化学反应热的计算题，要先分析题给相关条件，选取合适的计算方法。
1.根据键能计算反应热(ΔH)
化学反应中热量变化来源于断裂反应物中化学键吸收的热量与形成生成物中化学键释放的热量的差值，则
反应热为ΔH=∑E(反应物键能)-∑E(生成物键能)。
2.根据盖斯定律计算反应热(ΔH)
根据盖斯定律计算反应热，可按以下四步进行：
【变式练习】
1．已知：298K时，相关物质的相对能量如图所示。下列说法错误的是（ ）。A．CO燃烧的热化学方程式为2CO(g)+O(g) 2CO(g) ∆H=-566kJ∙mol-1
2 2
B．H 的燃烧热为∆H=-242kJ∙mol-1
2
C．C H 比C H 稳定
2 6 2 4
D．CO(g)+HO(g) CO(g)+H(g)是放热反应
2 2 2
2．将 催化还原为 ，是促进碳中和的措施之一，已知 催化加氢的主要反应有：
①
②
其他条件不变时，在相同时间内温度对 催化加氢的影响如图。下列说法正确的是（ ）[注] 的选择性 ％
A．
B．其他条件不变，增大压强，有利于反应向生成 的方向进行
C．使用催化剂，能加快反应速率，但活化分子的百分数没有改变
D．220～240℃，升高温度，反应②的速率加快，反应①的速率减慢
3．一种以黄铁矿(主要成分是 ，设杂质均不参与反应)为原料生产硫酸的简要流程图如图(图中标注的
热量表示各阶段1mol含硫物质完全反应时放出的热量，忽略 催化氧化的可逆性)：
下列说法正确的是（ ）
A．黄铁矿“煅烧”时反应的化学方程式为
B．依据上述流程，当最终生成 时，共转移7.5mol电子
C．生成 ，上述流程放出的总热量为634.2kJ
D．上述流程中，当有 完全转化为 时，反应中共消耗了
探究三 化学反应速率的计算及比较
一定条件下，反应H(g)＋Br (g)=2HBr(g)的速率方程为v=kcα(H )cβ(Br)cγ(HBr)，某温度下，该反应在不同
2 2 2 2
浓度下的反应速率如下：
c(H)/(mol·L-1) c(Br )/(mol·L-1) c(HBr)/(mol·L-1) 反应速率
2 2
0.1 0.1 2 v0.1 0.4 2 8v
0.2 0.4 2 16v
0.4 0.1 4 2v
0.2 0.1 c 4v
根据表中的测定结果，下列结论错误的是（ ）
A．表中c的值为1
B．α、β、γ的值分别为1、2、-1
C．反应体系的三种物质中，Br (g)的浓度对反应速率影响最大
2
D．反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低
规律总结：化学反应速率的计算及比较题，要立足于化学反应速率的定义，结合“三段式法”“归一法”
等进行分析、计算。
1.利用“三段式法”计算化学反应速率的思维模板
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)确定各物质的起始浓度、转化浓度、t₁时刻浓度。
(3)根据已知条件，列出关系式求解。
2.利用“归一法”比较化学反应速率的快慢
先将同一反应中用不同物质表示的反应速率转化成用同一种物质表示的反应速率，再进行反应速率的大小
比较，要特别注意速率的单位必须相同。
3.利用“比值法”比较反应速率的快慢
将各物质表示的反应速率转化成同一单位后，再除以各物质对应的化学计量数，然后对求出的比值进行大
小排序，比值大的反应速率快。
【变式练习】
1．在容积为2L的恒容密闭容器中通入一定量的 ，一定条件下发生反应：
(忽略NO与 的反应)，容器中各物质的物质的量随时间的变化曲
线如图所示。下列说法正确的是（ ）A． 内的反应速率：
B． 时改变的条件可能是降低温度
C． 时改变的条件是增大氧气的量
D． 时， 的转化率为
2．已知 的速率方程为 (k为速率常数，只与温度、催化剂有关)。实
验测得， 在催化剂X表面反应的变化数据如下：
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，
B．速率方程中n=1，表格中
C．相同条件下，增加 的浓度或催化剂X的表面积，都能加快反应速率
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
3． 时， 恒容密闭容器中发生 和 在催化剂作用下生成甲醇的反应，其中各组分的物质的量
和时间的关系如图所示，下列相关说法正确的是（ ）A．反应的化学方程式为
B． 后反应停止
C．前 平均反应速率
D． 后，其他条件不变，增大压强，平衡常数增大
探究四 外界因素对化学反应速率的影响
反应2SO (g)+O(g) 2SO (g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
2 2 3
A．该反应的△H＜0，ΔS＞0，
B．用VO 催化时，反应①的速率大于反应②
2 5
C．温度升高，上述反应化学平衡常数增大
D．上述反应中消耗1mol SO ，转移电子的数目为4×6.02×1023
2
规律总结：外界因素对化学反应速率的影响，要用辩证观点认识“内因”和“外因”对反应速率的影响，
利用“量变引起质变”的思想作理论指导，进行分析、判断。
1.从活化分子、有效碰撞角度认识外界因素对反应速率的影响2.解题的思维模板
(1)分析发生反应的外界条件，看反应是在恒温恒容还是恒温恒压条件下进行。
(2)分析题给反应的特点，包括反应物和生成物的状态、反应前后气体总分子数的变化、ΔH的正负等。
(3)分析外界因素(如温度、浓度、压强、催化剂、固体表面积等)如何变化，引起反应速率怎样变化。
【变式练习】
1．在101kPa和298K下，HCN HNC异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法错误的是（
）
A．HCN比HNC稳定
B．该异构化反应的逆反应放热
C．使用催化剂，不能改变反应的反应热
D．升高温度，该反应正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度
2．利用铜-铈氧化物( ，Ce是活泼金属催化氧化除去 中少量CO的可能机理如图所示。下
列说法正确的是（ ）A．反应(i)中Cu、Ce化合价均升高
B．铜的价电子排布为 ，位于元素周期表d区
C．若用 参与反应，一段时间后， 不可能现在铜–铈氧化物中
D．反应一段时间后催化剂活性下降，可能是CuO被还原成Cu所致
3．（2022·四川雅安·模拟预测）油气开采的废气中含有硫化氢，需要回收处理并加以利用。反应如下：
；反应进程中的能量变化如图所示，Ea为
反应的活化能，下列说法正确的是（ ）
A．使用催化剂可以降低反应热
B．反应的 与活化能(Ea)的关系为
C．该反应中断键吸收的能量高于成键放出的能量
D．该反应 ，反应在任何温度条件下均无法自发进行
探究五 化学反应速率的图像催化加氢合成二甲醚是一种 资源化利用的方法，其过程中主要发生如下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒压、 和 的起始量一定的条件下， 平衡转化率和平衡时 的选择性随温度的变化如
下图所示。
已知： 的选择性
下列说法不正确的是（ ）
A．反应 的焓变为
B．根据图象推测
C．其他条件不变时，温度越高， 主要还原产物中碳元素的价态越低
D．其他条件不变时，增大体系压强可以提升A点 的选择性
规律总结：要先分析图像的横、纵坐标，看清是v-t图还是c-t图，然后根据化学反应速率的影响因素进行
分析、判断。
1.从“断点”入手，分析“v-t图”中外界条件的改变(1)外界条件(温度、浓度、压强等)增大，曲线在原图像的上方;外界条件减小，曲线在原图像的下方。
(2)浓度改变时，图像中一条曲线连续，无“断点”，另一条曲线不连续，出现“断点”；其他条件（温
度、压强、催化剂）改变时，图像中曲线不连续，出现“断点”。
2.从“斜率”入手，分析“c-t图”中外界条件的改变
(1)根据反应速率的定义式“v=Δc/Δt”可知，“c-t图”中曲线的“斜率”代表反应速率v。
(2)曲线“斜率”增大，则外界因素(温度、浓度、压强)增大;曲线“斜率”减小，则外界因素减小。
【变式练习】
1．在恒温恒容条件下，发生反应2A(g)+xB(g) 2C(g)，反应体系中某物质的浓度c随时间的变化如图
中曲线甲、乙所示，已知x为整数。下列说法正确的是（ ）
A．x=3
B．曲线乙表示的是物质A在反应进程中的浓度变化
C．10~30min内v(C)=0.05mol·L-1·min-1
D．c点对应物质的浓度与d点对应物质的浓度相等
2．已知Fe3+能催化HO 分解，2HO(aq) = 2H O(l)+O g)的反应机理及反应进程中的能量变化如下：
2 2 2 2 2 2(
步骤①：2Fe3+(aq)+H O(aq)=2Fe2+(aq)+O (g)+2H+(aq)步骤②：
2 2 2下列有关HO 分解反应说法错误的是（ ）
2 2
A．v(H O)=2v(O)
2 2 2
B．该反应的△H<0
C．增大Fe3+的浓度能够加快反应速率
D．若不加Fe3+，正反应的活化能比逆反应大
3．在一密闭容器中有如下反应：aX(g)＋bY(g) nW(g)；ΔH，某化学兴趣小组的同学根据此反应在不同
条件下的实验数据，作出了如下曲线图：
其中，ω(W)表示W在反应混合物中的体积分数，t表示反应时间。当其它条件不变时，下列分析正确的是
（ ）
A．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且p＞p，a＋b＜n
2 1
B．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且p＞p，n＜a＋b
1 2
C．图Ⅱ可能是在同温同压下催化剂对反应的影响，且2使用的催化剂效果好
D．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T＞T，ΔH＜0
1 2
探究六 化学平衡状态的判断
在一个体积固定的密闭容器中，进行的可逆反应A(s)＋3B(g) 3C (g)。下列叙述中表明可逆反应一定达
到平衡状态的是（ ）
①C的生成速率与C的分解速率相等；②单位时间内生成a mol A，同时生成3a mol B；③B的浓度不再变
化；④混合气体总的物质的量不再发生变化；⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3；⑥混合气体的密度不
再变化。
A．①②③ B．①③④⑥ C．①③⑥ D．①③④
规律总结：利用“两审”“两标志”，突破化学平衡状态的判断难题，思维模板如下：
1.“两审”——反应条件和反应特点
(1)审反应条件:看反应是在恒温恒容还是恒温恒压下进行。
(2)审反应特点:看反应物和生成物中是否存在固体或纯液体，看反应前后气体分子总数是否发生变化。2.“两标志”——动态标志和静态标志
(1)动态标志:ν正=ν逆≠0。
①同种物质的生成速率等于消耗速率；
②不同物质必须是异向的反应速率，且速率之比等于其化学计量数之比。
(2)静态标志:各种“物理量”保持不变，但其比值不一定等于化学计量数之比。
①各物质的质量、物质的量、浓度不变；
②各物质的物质的量分数或质量分数不变；
③温度（绝热）、压强（恒容且前后气体分子数不等）、颜色（某气体有颜色）不变。
【变式练习】
1．利用 可消除 污染，其反应为 。不同温度下，向装有足量 固
体的 密闭容器中通入 ，测得 气体体积分数 随时间t的变化曲线如图所示。下列说
法不正确的是（ ）
A． 时，前 内平均反应速率
B．温度 ，b点和d点的化学平衡常数：
C．若d点时仅缩小容器体积， 体积分数和浓度均保持不变
D．反应达到平衡状态时容器内气体密度不再变化
2．在恒温恒压的密闭容器中，发生反应 。下
列说法正确的是（ ）
A．
B．每充入 和 ，充分反应后转移电子数目小于C．使用优质催化剂，体系中 的值增大
D．若升高温度，则反应速率加快，二氧化硫的平衡转化率增大
3． 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）
A．1mol晶体硅中含4mol Si—Si键
B．通常状况下，44.8L氧气所含分子数小于
C．32g环状( )分子中含有的S—S键数为
D． 的 溶液中 离子数为
探究七 化学平衡图像的分析
（2022·广东佛山·一模）一定温度下，在刚性容器中加入等物质的量的 与 发生反应：
，测得 与 的分压随时间变化如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．当气体密度不再变化时，反应达到平衡
B．体系中气体总物质的量：
C．升高温度，反应速率： 降低， 增加
D．该反应的活化能：规律总结：要先分析反应特点（反应物和生成物的状态、反应前后气体总分子数的变化、△H的正负)，再
分析化学平衡图像，并联想规律，得出结论。
1.解答化学平衡图像题的思维模板
2.解答化学平衡图像题的技巧
(1)“先拐先平、数值大”:在含量(或转化率)-时间图像中，先出现拐点，先达到化学平衡，说明该曲线的反
应速率快，则温度较高、压强较大、有催化剂等。
(2)“定一议二”:当图像中有三个变量时，要先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作
辅助线，适用于α(或c，含量)-T-p图像的分析。
(3)“三步分析法”:
①判断反应速率是增大还是减小;
②确定ν正、ν逆的相对大小；
③判断化学平衡的移动方向。
【变式练习】
1．乙酸甲酯催化醇解反应可制备甲醇和乙酸己酯，其化学方程式为
。
已知 ， ，
其中 、 为正、逆反应速率， 、 为速率常数，x为各组分的物质的量分数。反应开始时，己醇和
乙酸甲酯按物质的量之比1∶1投料，测得348K、343K、338K三个温度下乙酸甲酯转化率(a)随时间(t)的变
化关系如图所示，下列说法中错误的是（ ）A．该醇解反应的
B．A、B、C、D四点中， 最大的是A点， 最大的是D点
C．曲线①、②、③中， — 值最大的曲线是①
D．348K时，以物质的量分数表示的化学平衡常数
2． 经催化加氢可合成乙烯： 。0.1MPa时，按
投料，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图所示，下列叙述不正确的
是（ ）
A．该反应的
B．曲线b代表 的浓度变化
C．N点和M点所处状态下的 一样D．其他条件不变， 、0.2MPa下反应达平衡时 比M点的小
3．甲烷与硫化氢可通过重整反应制取氢气，反应为 。现将原料按
通入反应釜中，保持体系压强为0.1MPa，研究不同温度对该反应体系的影响。当反
应达到平衡时。体系中各组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A． 的结构式为： ，沸点高于
B．图中表示 、 物质的量分数变化的曲线分别是d、a
C．M点对应温度下， 的转化率为33.3%。
D．由图可知该反应为吸热反应，当 不再变化时反应达平衡
1．下列有关热化学方程式的叙述正确的是（ ）
A．已知 ，则金刚石比石墨稳定
B．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
C．甲烷的燃烧热为 ，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为D．已知 ，则含 的稀溶液与稀醋酸完
全中和，放出小于 的热量
2． 催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1所示；有氧条件下， 催化
还原NO的反应历程如图2所示。下列说法正确的是（ ）
A．图1所示热化学方程式为
B．图2所示催化脱硝过程中既有极性共价键的断裂和形成，也有非极性共价键的断裂和形成
C．图2所示反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1
D．脱硝过程中使用催化剂的目的是改变反应的焓变
3．一种新型人工固氮的原理如图1所示，过程能量变化如图2所示，下列叙述不正确的是（ ）。
A．转化过程中，涉及的元素非金属性最强的是氧元素
B．反应③的能量转换形式是化学能转化为电能C．转化过程中涉及的元素原子半径最大的是Li
D．反应②中存在离子键和极性键的断裂和生成
4．Xe和 形成的氟化物有 、 、 三种，已知：在低温下主要发生 ，随着温
度升高 、 依次发生分解反应。下图表述的是以0 和 为始态得到的生
成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系。下列说法中错误的是（ ）。
A．由图可知Xe的三种氟化物中 最稳定
B．反应 的
C．制备 的合适温度约为550K
D． 与NaOH溶液反应产生 的化学方程式为
5．分析下表中的3个热化学方程式，下列说法正确的是（ ）。
2022年北京冬奧会“飞扬”火炬
使用的燃料 氢气 ①
②
2008年北京奥运会“祥云”火炬 丙烷
使用的燃料
③
A．丙烷的燃烧热为B．等质量的氢气与丙烷相比较，充分燃烧时，丙烷放热更多
C．
D．
6．Wacker法烯烃氧化的催化循环过程如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．乙烯双键的电子与 形成了配位键
B．整个过程中涉及极性键、非极性键的断裂和形成
C． 转化是Wacker法烯烃氧化过程中的催化剂
D．该催化循环过程中溶液体系的碱性增强
7．将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在
恒定温度下使其达到分解平衡： 。不能判断该反应已经达到化学平
衡的是（ ）
A． B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．混合气体的总物质的量不变 D． 的浓度不变
8．下列化学工业所采取的措施中，能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．接触法制硫酸：温度控制在450℃左右
B．氧化法制硝酸：使用铂铑合金催化氧化氨气
C．石油化工：将分馏得到的重油在高温下裂化D．合成氨工业：将合成的氨气液化分离，氮气、氢气循环利用
9．（2022·四川雅安·模拟预测）乙烯水合法是工业制乙醇的方法：
，该反应在密闭容器中进行，下列说法错误的是（ ）
A．恒温恒容，充入 ， 的转化率增大
B．若升高温度，平衡常数减小，则该反应
C．压缩容积，活化分子百分数增大，反应速率加快
D．恒温恒压，通入 ，平衡向左移动
10．在某2L恒容密闭容器中充入 和 ，发生反应： 。反应过程持
续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。
下列推断不正确的是（ ）
A．该反应为放热反应
B．升高温度，平衡右移，正反应速率减小，逆反应速率增大
C．Q点时Z的体积分数最大
D．W、M两点Y的正反应速率W点小于M点
1．（2022·湖南省祁阳市第一中学三模）以TiO 为催化剂的光热化学循环分解CO 反应为温室气体减排提
2 2
供了一个新途径，该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．过程①中钛氧键断裂会释放能量
B．该反应中，光能和热能转化为化学能
C．使用TiO 作催化剂可以降低反应的焓变，从而提高化学反应速率
2
D．CO 分解反应的热化学方程式为2CO(g)=2CO(g)+O(g) △H=+30kJ/mol
2 2 2
2．（2022·天津·模拟预测）已知：(1)Zn(s)+ O(g)=ZnO(s)，△H=﹣348.3 kJ/mol
2
(2)2Ag(s)+ O(g)=Ag O(s)，△H=﹣31.0 kJ/mol
2 2
则Zn(s)+Ag O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H等于（ ）
2
A．﹣317.3 kJ/mol B．﹣379.3 kJ/mol
C．﹣332.8 kJ/mol D．+317.3 kJ/mol
3．（2022·全国·模拟预测）某种含二价铜的催化剂[CuII(OH)(NH )]+可用于汽车尾气脱硝。催化机理如图1
3
所示，反应过程中不同态物质体系所具有的能量如图2所示。下列说法错误的是（ ）A．总反应的化学方程式为4NH +2NO+2O 6HO+3N
3 2 2 2
B．该脱硝过程总反应的焓变∆H<0
C．由状态②到状态③发生了氧化还原反应
D．状态③到状态④的变化过程中有O-H键的形成
4．（2022·河北张家口·一模）反应 是工业上制备高纯硅的重要中
间过程。一定压强下，起始投入原料 的值和温度与 的平衡产率的变化关系如图所示。下列
说法错误的是（ ）
A．该反应为放热反应， B．M、N点 的分压：
C． 的值越大 平衡产率越高 D．M、N点的逆反应速率：
5．（2022·北京·模拟预测）某科研人员提出HCHO与O 在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO、HO
2 2 2
的历程，该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构)。下列叙述错误的是（ ）A．该历程中HCHO中所有的C-H键均断裂
B．该过程的总反应为HCHO+O CO+H O
2 2 2
C．该反应中反应物的总能量低于生成物的总能量
D．生成物CO 中的氧原子由HCHO和O 共同提供
2 2
6．（2022·广东茂名·模拟预测）CO与 气体均会造成环境污染，研究表明二者可在 表面转化为
无害气体，其反应进程及能量变化过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．使用催化剂可降低反应活化能，但不改变反应历程
B．有催化剂条件下，E 时的反应速率比E 快
1 2
C．
D． 为中间体、 为催化剂
7．（2022·江苏·模拟预测）N 是合成氨工业的重要原料，NH 不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产
2 3
HNO；HNO 能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N 与O 反
3 3 2 2
应生成NO，NO进一步氧化生成NO 。2NO(g)+O (g)=2NO (g) ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NO 和
2 2 2 x
水体中过量的NH 、NO 均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N，也可将水体中的NO -转化为N。对于反应2NO(g)+O (g) 2NO (g)，下列说法正确的是（ ）
2 3 2 2 2
A．该反应的ΔH<0，ΔS<0
B．反应的平衡常数可表示为K=
C．使用高效催化剂能降低反应的焓变
D．其他条件相同，增大 ，NO的转化率下降
8．（2022·全国·模拟预测）活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。 自由基与 反应过程的能
量变化如图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．该反应为吸热反应
B．产物的稳定性：
C．该历程中最大正反应的活化能
D．相同条件下，由中间产物z转化为产物的速率：
9．（2022·湖南·涟源市第一中学三模）在2L的密闭容器中， ，将2molA气体和
1molB气体在反应器中反应，测定A的转化率与温度的关系如实线图所示(图中虚线表示相同条件下A的
平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是（ ）A．反应 的
B．X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数
C．图中Y点v(正)>v(逆)
D．图中Z点，增加B的浓度不能提高A的转化率
10．（2022·广东·执信中学模拟预测）NO和O 混合后可发生反应：①2NO(g)+O (g)=2NO (g)，
2 2 2
②2NO (g)⇌N O(g)反应体系中含氮物质的物质的量浓度 随着时间 的变化曲线如图。下列说法正确
2 2 4
的是（ ）
A．c为c(NO )随 的变化曲线
2
B． 时，反应①达到化学平衡状态
C． 时，c(NO)+c(NO )+c(N O)=c
2 2 4 0
D． 后，NO 的消耗速率等于生成速率
21．（2022·浙江·高考真题）标准状态下，下列物质气态时的相对能量如下表：
物质(g) O H HO HOO
能量/ 249 218 39 10 0 0
可根据 计算出 中氧氧单键的键能为 。下列说法不正确的是（
）
A． 的键能为
B． 的键能大于 中氧氧单键的键能的两倍
C．解离氧氧单键所需能量：
D．
2．（2022·河北·高考真题）两种化合物的结构如图，其中X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的五种短
周期主族元素，下列说法错误的是（ ）
A．在两种化合物中，X、Y、Z、R、Q均满足最外层8电子稳定结构
B．X、Y、Z、R、Q中，R的非金属性及简单氢化物的稳定性均最强
C．将装有YZ 气体的透明密闭容器浸入冰水中，气体颜色变浅
2
D．Z的某种同素异形体在大气中的含量与环境污染密切相关
3．（2022·海南·高考真题）某温度下，反应CH=CH (g)+HO(g) CHCHOH(g)在密闭容器中达到平衡，
2 2 2 3 2
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 的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的 ，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的 ， 的平衡转化率增大
4．（2022·辽宁·高考真题）下列实验能达到目的的是（ ）
实验目的 实验方法或操作
A 测定中和反应的反应热 酸碱中和滴定的同时，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
探究浓度对化学反应速率 量取同体积不同浓度的 溶液，分别加入等体积等浓度的 溶
B
的影响 液，对比现象
判断反应后 是否沉淀 将 溶液与 溶液混合，反应后静置，向上层清液中再加1滴
C
完全
溶液
D 检验淀粉是否发生了水解 向淀粉水解液中加入碘水
A．A B．B C．C D．D
5．（2022·辽宁·高考真题）某温度下，在 恒容密闭容器中 发生反应 ，
有关数据如下：
时间段/ 产物Z的平均生成速率/
0～2 0.20
0～4 0.15
0～6 0.10
下列说法错误的是（ ）
A． 时，Z的浓度大于
B． 时，加入 ，此时
C． 时，Y的体积分数约为33.3%
D． 时，X的物质的量为
6．（2022·广东·高考真题）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应 的影响，各物质浓度c随反应时
间t的部分变化曲线如图，则（ ）A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D．使用催化剂Ⅰ时， 内，
7．（2022·山东·高考真题）在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法
错误的是（ ）
A．含N分子参与的反应一定有电子转移
B．由NO生成 的反应历程有2种
C．增大NO的量， 的平衡转化率不变
D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少
8．（2022·广东·高考真题）恒容密闭容器中， 在不同温度下达
平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是（ ）A．该反应的
B．a为 随温度的变化曲线
C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．向平衡体系中加入 ，H 的平衡转化率增大
2
9．（2022·浙江·高考真题）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：
，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（ ）
A．实验①， ，
B．实验②， 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
10．（2022·浙江·高考真题）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
