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考点 22 化学平衡状态与化学平衡移动
化学平衡状态与化学平衡移动是历年高考的必考点，主要考查对化学平衡状态的理解、外界条件对化
学平衡的影响、化学平衡的综合计算及图像问题，采用选择题或非选择题的形式，分值为4~15分，化学平
衡问题也比较容易设计出综合性强、难度大的试题。
预计2023年会将化学平衡移动原理与化工生产、生活实际相结合，考查化学化学平衡移动在社会生产、
生活、科学等领域的应用。在复习中一是要注意对基础知识的理解，特别是要理解好化学平衡的含义；二
是要注意在做题时总结解题的基本规律，同时也要提高利用这些原理分析生产、生活和科学研究领域中具
体问题的能力。
一、化学平衡状态
二、化学平衡的移动
化学平衡状态
1．可逆反应
(1)定义
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。
(2)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(填“大于”或“小于”)100%。
(3)表示
在方程式中用“ ”表示。
2．化学平衡状态
(1)概念
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。
(2)建立(3)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＋bBcC＋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。
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在化学平衡建立过程中，v 一定大于v ( )
正 逆
(2)恒温恒容下进行的可逆反应：2SO (g)＋O(g) 2SO (g)，当SO 的生成速率与SO 的消耗速率
2 2 3 3 2
相等时，反应达到平衡状态( )
(3)在一定条件下，向密闭容器中充入1 mol N 和3 mol H 充分反应，生成2 mol NH ( )
2 2 3
(4)任何可逆反应都有一定限度，达到了化学平衡状态即达到了该反应的限度( )
(5)化学反应达到限度时，正逆反应速率相等( )
(6)化学反应的限度可以通过改变条件而改变( )
(7)当一个化学反应在一定条件下达到限度时，反应即停止( )
【典例】
例1 下列描述的化学反应状态，不一定是平衡状态的是( )
A．H(g)+Br (g) 2HBr(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变
2 2
B．2NO (g) NO(g)，恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变
2 2 4C．CaCO (s) CO(g)+ CaO(s)，恒温、恒容下，反应体系中气体的密度保持不变
3 2
D．N(g)+3H(g) 2NH (g)，反应体系中H 与N 的物质的量之比保持3：1
2 2 3 2 2
【答案】D
【解析】A项，H(g)+Br (g) 2HBr(g) 恒温、恒容下，反应体系中气体的颜色保持不变，说明溴
2 2
单质的浓度不再变化，达到了平衡，选项A不符合题意；B项，2NO (g) NO(g)是前后气体系数和
2 2 4
变化的反应，当恒温、恒容下，反应体系中气体的压强保持不变，达到了平衡，选项B不符合题意；C项，
CaCO (s) CO(g)+CaO(s) 恒温、恒容下，反应体系中气体的密度等于气体质量和体积的比值，质量变
3 2
化，体积不变，所以密度变化，当气体密度保持不变的状态是平衡状态，选项C不符合题意；D项，
3H(g)+N(g) 2NH (g) 反应体系中H 与N 的物质的量之比保持3：1，不能证明正逆反应速率相等，
2 2 3 2 2
不一定是平衡状态，选项D符合题意。
例2 一定条件下，在体积为1 L的密闭容器中，1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)+Y(g)
Z(g)，下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是( )
A．X的百分含量不再发生变化
B．c(X)：c(Y)：c(Z)=2：1：1
C．容器内气体的质量不再发生变化
D．同一时间内消耗2n mol X的同时生成n mol Z
【答案】A
【解析】A项，X的百分含量不再发生变化时，正、逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，A正确；
B项，当c(X)：c(Y)：c(Z)=2：1：1时，该反应可能达到平衡状态，也可能没有达到平衡状态，这与反应
初始浓度和反应条件有关，B错误；C项，反应混合物都是气体，反应符合质量守恒定律，无论该反应是
否达到平衡状态，反应体现中气体质量始终不变，所以不能据此判断化学平衡状态，C错误；D项，无论
该反应是否达到平衡状态，任何时刻在同一时间内消耗2n mol X的同时生成n mol Z，表示反应正向进行，
不能据此判断化学反应是否达到平衡状态，D错误； 故选A。
【对点提升】
对点1 在一定温度下，在恒定容积的密闭容器中进行的可逆反应A(g)+B (g) 2AB(g)达到化学
2 2
平衡的标志是( )
A．容器内的总压强不随时间而变化
B．反应速率v(A )=v(B )= v(AB)
2 2C．单位时间内有nmol A 生成的同时就有2nmol AB生成
2
D．容器内混合气体的密度不随时间而变化
对点2 一定温度下，在恒容密闭容器中充入CO和H，发生反应：2H(g)+CO(g) CHOH(g)
2 2 3
H＜0。下列图像符合实际且t 时达到平衡状态的是( )
0
△
A． B．
C． D．
【巧学妙记】
1．化学平衡状态的特征概括为逆、等、动、定、变，即：
2．不能作为“标志”的四种情况
(1)反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
(2)恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)
H(g)＋I(g)。
2 2
(3)全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)
H(g)＋I(g)。
2 2
(4)全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。化学平衡的移动
1．化学平衡移动的过程
2．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
3．影响化学平衡的因素
(1)若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：
改变的条件(其他条件不变) 化学平衡移动的方向
增大反应物浓度或减小生成物浓度 向正反应方向移动
浓度
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向逆反应方向移动
反应前后气体 增大压强 向气体分子总数减小的方向移动
压强(对有气体 体积改变 减小压强 向气体分子总数增大的方向移动
参加的反应) 反应前后气体
改变压强 平衡不移动
体积不变
升高温度 向吸热反应方向移动
温度
降低温度 向放热反应方向移动
催化剂 同等程度改变v 、v ，平衡不移动
正 逆
(2)勒·夏特列原理
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物质的浓度)，平衡将向着能够减弱
这种改变的方向移动。
(3)“惰性气体”对化学平衡的影响
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―→
【小试牛刀】
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)化学平衡发生移动，化学反应速率一定改变；化学反应速率改变，化学平衡也一定发生移动( )
(2)升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v 减小，v 增大( )
放 吸
(3)C(s)＋CO(g) 2CO(g) ΔH＞0，其他条件不变时，升高温度，反应速率v(CO)和CO 的平衡
2 2 2
转化率均增大( )
(4)化学平衡正向移动，反应物的转化率不一定增大( )
(5)向平衡体系FeCl ＋3KSCN Fe(SCN) ＋3KCl中加入适量KCl固体，平衡逆向移动，溶液的颜
3 3
色变浅( )
(6)对于2NO (g) NO(g)的平衡体系，压缩体积，增大压强，平衡正向移动，混合气体的颜色
2 2 4
变浅( )
【典例】
例1 (2020•浙江7月选考)一定条件下：2NO (g) NO(g) 。在测定NO 的相对分子质
2 2 4 2
量时，下列条件中，测定结果误差最小的是( )
A．温度0℃、压强50 kPa B．温度130℃、压强300 kPa
C．温度25℃、压强100 kPa D．温度130℃、压强50 kPa
【答案】D
【解析】测定二氧化氮的相对分子质量，要使测定结果误差最小，应该使混合气体中NO 的含量越多
2
越好，为了实现该目的，应该改变条件使平衡尽可以地逆向移动。该反应是一个反应前后气体分子数减小
的放热反应，可以通过减小压强、升高温度使平衡逆向移动，则选项中，温度高的为130℃，压强低的为
50kPa，结合二者选D。
例2 (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
4 2 2
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ΔH＜0
B．a为n(H O)随温度的变化曲线
2C．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
4 4
其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误；故选C。
【对点提升】
对点1 已知反应式：mX(g)+nY(？) pQ (g)+2mZ(g)，达到平衡时c( X) =0.3 mol• L-1。其他条
件不变，将容器体积缩小到原来的 ，重新平衡后c(X) =0.5 mol• L-1。下列说法正确的是( )
A．平衡逆方向移动 B．Y 可能是固体
C．系数n>m D．Z 的体积分数减小
对点2 有两个相同带活塞的容器，向容器a中充入NO (g)待颜色不再变化，再向容器b中充入溴蒸
2
汽，使两容器的颜色和体积相等〔注意：同浓度的NO 和Br 蒸汽颜色相同，2NO (g) NO(g)(无
2 2 2 2 4
色)，迅速将两容器同时压缩(假设气体不液化)，下列说法正确的是( )
A．a→a′过程中，颜色突然加深，然后逐渐变浅，最终颜色比原来的浅
B．若对a和b以极慢的速度缓缓压缩，则a和b的颜色均慢慢加深，但在每一个相同的时间点，b的
颜色总比a的深
C．假设容器和活塞均为无色，从容器左侧观察a和a′，a′的颜色比a浅
D．气体的物质的量：n 一定大于n
a b′
【巧学妙记】
1．化学平衡移动的分析判断方法2．解答化学平衡移动类试题的思维建模
1．已知： X(g)＋2Y(g) 3Z(g) ΔH＝－a kJ·molˉ1(a＞0)。下列说法正确的是( )
A．达到化学平衡状态时，Y 的正反应速率和 Z 的逆反应速率相等
B．达到化学平衡状态时，X、Y、Z 的浓度之比为 1 ： 2 ： 3
C．达到化学平衡状态时，反应放出的总热量一定小于 a kJ
D．0.2 mol X 和 0.2 mol Y 充分反应生成 Z 的物质的量一定小于 0.3 mol
2．一定温度下，在一个容积为2L的密闭容器中发生反应：2NO(g)+3C(s) 2N(g))＋3CO(g)
2 3 2 2
ΔH＞0，若0~10s内消耗了2mol C，下列说法正确的是( )
A．0～10s内用C表示的平均反应速率为v(C)=0.1 mol·L-1·s-1
B．当v (N O)= v (CO)时，反应达到平衡状态
正 2 3 逆 2
C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢
D．该反应达平衡后，减小反应体系的体积，平衡向逆反应方向移动
3．10mL0.1mol•L-1KI溶液与5mL0.1mol•L-1FeCl 溶液发生反应：2Fe3+(aq)+2I-(aq) 2Fe2+(aq)
3
+I (aq)，达到平衡。下列说法不正确的是( )
2
A．加入少量氯化钾固体，平衡不移动
B．加适量水稀释，平衡正向移动C．经过CCl 多次萃取分离后，向水溶液中滴加KSCN溶液，若溶液出现血红色，证明该化学反应存
4
在限度
D．该反应的平衡常数K=
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 )
3 2
B．密闭容器中混合气体的密度不变
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
5．一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：Si(s)＋3HCl(g) SiHCl (g)＋H(g)。不能表明该反
3 2
应达到平衡状态的是( )
A．生成1molH 的同时生成3molHCl B．混合气体的平均相对分子质量不变
2
C．HCl、SiHCl 、H 三者的浓度比值3：1：1 D．混合气体的密度不变
3 2
6．一定温度下，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
7．将NO 装入带活塞的密闭容器中，当反应2NO (g) NO(g)达到平衡后，改变下列一个条件，
2 2 2 4
其中叙述错误的是( )
A．升高温度，气体颜色加深，则此正反应为吸热反应
B．慢慢压缩气体体积，平衡向右移动，混合气体颜色较原来深
C．慢慢压缩气体使体积减小一半，压强增大，但小于原来的两倍
D．恒温恒容时，充入惰性气体，压强增大，平衡不会移动
8．工业上利用Ga与NH 高温条件下合成半导体材料氮化稼(GaN)固体同时有氢气生成。反应中，每
3
生成3 mol H 时放出30.8 kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是( )
2A．Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压
B．Ⅱ图像中纵坐标可以为镓的转化率
C．Ⅲ图像中纵坐标可以为化学反应速率
D．Ⅳ图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量
9．将等物质的量的N 、H 充入某密闭容器中，在一定条件下，发生如下反应并达到平衡：N(g)＋
2 2 2
3H(g) 2NH (g) ΔH＜0。当改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡时，下表中关于新平衡
2 3
与原平衡的比较正确的是( )
选项 改变条件 新平衡与原平衡比较
A 增大压强 N 的浓度一定减小
2
B 升高温度 N 的转化率减小
2
C 充入一定量H H 的转化率不变，N 的转化率增大
2 2 2
D 使用适当催化剂 NH 的体积分数增大
3
10．一定温度下，密闭容器中进行反应：2SO (g)＋O(g) 2SO (g) ΔH＜0。测得v (SO )随反应
2 2 3 正 2
时间(t)的变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．t 时改变的条件：只加入一定量的SO
2 2
B．在t 时平衡常数K 大于t 时平衡常数K
1 1 3 3
C．t 时平衡混合气的大于t 时平衡混合气的
1 3
D．t 时平衡混合气中SO 的体积分数等于t 时平衡混合气中SO 的体积分数
1 3 3 3
11．在容积不变的容器中加入一定量的 A和B，发生反应∶2A(g)+B(g) 2C(g)， 在相同时间内，
测得不同温度下A的转化率如下表所示，下列说法正确的是( )
温度/°C 100 200 300 400 500
转化率 30% 75% 75% 50% 18%
A．该反应随着温度升高，反应速率先变大后变小
B．200°C，A的转化率为75%时，反应达到平衡状态
C．当单位时间内生成n mol B的同时消耗2n molC时，反应达到平衡状态
D．400°C时，B的平衡浓度为0.5 mol/L，则该反应的平衡常数K=212．一定温度下，向三个容积不等的恒容密闭容器(a＜b＜c)中分别投入2 mol NOCl，发生反应：
2NOCl(g) 2NO(g)＋Cl(g)。t min后，三个容器中NOCl的转化率如图中A、B、C三点。下列叙述
2
正确的是( )
A．A点延长反应时间，可以提高NOCl的转化率
B．A、B两点的压强之比为25︰28
C．A点的平均反应速率大于C点的平均反应速率
D．容积为a L的容器达到平衡后再投入1 mol NOCl、1 mol NO，平衡不移动
13．相同温度下，甲、乙两个恒容密闭容器均进行反应：X(g)+Y(g) W(?)+2Z(g) H<0。实验过
程中部分数据如表所示。 △
容器 起始容积 物质的起始加入量 平衡时 的物质的量浓度
甲 2L 1molX、1molY 0.6mol•L-1
乙 5L 2molW、4molZ 0.48mol•L-1
下列说法错误的是( )
A．该温度下W为非气态
B．平衡后正反应速率v (X)：甲＜乙
正
C．该温度下反应的化学平衡常数K=9
D．适当降低乙容器的温度可能使c(Z) =c (Z)
甲 乙
14． 法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应如下：
主反应：2NH (g)+ 4NO(g)+ O (g) 4N(g)+6HO(g ) ΔH
3 2 2 2
副反应：4NH (g)+ 5O (g) 4NO (g)+6HO(g )
3 2 2
相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应，下列说法错误的是( )A．工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性
B．投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强
C．图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率
D．相同条件下选择高效催化剂，可以提高NO的平衡转化率
15．甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO 和H)在催化剂的作用下合成甲醇，可
2 2
能发生的反应如下：
ⅰ.CO (g)＋3H(g) CHOH(g)＋HO(g) ΔH
2 2 3 2 1
ⅱ.CO (g)＋H(g) CO(g)＋HO(g) ΔH
2 2 2 2
ⅲ.CH OH(g) CO(g)＋2H(g) ΔH
3 2 3
回答下列问题：
(1)已知反应ⅱ中相关化学键键能数据如下：
化学键 H—H C==O C≡O H—O
E/kJ·mol－1 436 803 1 076 465
由此计算ΔH＝____________kJ·mol－1。已知ΔH＝99 kJ·mol－1，则ΔH＝________ kJ·mol－1。
2 3 1
(2)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性
与温度的关系如下图所示。
①温度为470 K时，图中P点________(填“是”或“不是”)处于平衡状态。在490 K之前，甲醇产率
随着温度升高而增大的原因是_______________________________________；
490 K之后，甲醇产率下降的原因是__________________________________________。
②一定能提高甲醇产率的措施是________(填字母)。
A．增大压强 B．升高温度 C．选择合适催化剂 D．加入大量催化剂
16．温室气体的利用是当前环境和能源领域的研究热点。
I.CH 与CO 重整可以同时利用两种温室气体，其工艺过程中涉及如下反应：
4 2反应①CH(g) + CO (g) 2CO(g)+2H (g) ΔH
4 2 2 1
反应②CO (g)+ H (g) CO(g) + H O(g) ΔH= +41.2 kJ·mol-1
2 2 2 2
反应③CH (g)+1/2O (g) CO(g) + 2H (g) ΔH = -35.6 kJ·mol-1
4 2 2 3
(1)已知：1/2O (g)+H(g)= H O(g) ΔH = -241.8 kJ·mol-1，则ΔH =______ kJ·mol-1。
2 2 2 1
(2)一定条件下，向体积为VL的密闭容器中通入CH、CO 各1.0 mol及少量O，测得不同温度下反应
4 2 2
平衡时各产物产量如图所示。
①图中a和b分别代表产物______和______，当温度高于900 K， HO的含量随温度升高而下降的主
2
要原因是______。
②1100 K时，CH 与CO 的转化率分别为95%和90%，反应①的平衡常数K=______ ( 写出计算式)。
4 2
II．Ni-CeO 催化CO 加H 形成CH 的反应历程如图1所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)，含碳
2 2 2 4
产物中CH 的物质的量百分数(Y)及CO 的转化率随温度的变化如图2所示。
4 2
(3)下列对CO 甲烷化反应体系的说法合理的有______。
2
A．含碳副产物的产率均低于CH
4
B．存在反应CO+4H CH + 2H O
2 2 4 2
C．存在副反应CO+ H CO+ H O
2 2 2
D．CO 转化为CH 的过程中发生了能量转化
2 4
E.温度高于260℃后，升高温度，甲烷产率几乎不变(4) CO 甲烷化的过程中，保持CO 与H 的体积比为1：4，反应气的总流量控制在40 mL·min-1，320
2 2 2
℃时测得CO 转化率为80%，则CO 反应速率为______mL·min-1。
2 2
17．三氧化钼(MoO )是石油工业中常用的催化剂，也是瓷轴药的颜料，该物质常使用辉钼矿(主要成分
3
为MoS )通过一定条件来制备。回答下列相关问题：
2
(1)已知：①MoS (s) Mo(s)+S (g) H
2 2 1
②S 2 (g)+2O 2 (g) 2SO 2 (g) H 2 △
③2Mo(s)+3O 2 (g) 2MoO 3 (s) △ H 3
则2MoS
2
(s)+7O
2
(g) 2MoO
3
(s)+4△SO
2
(g)的△H=___(用含△H
1
、△H
2
、△H
3
的代数式表示)。
(2)若在恒温恒容条件下，仅发生反应MoS (s) Mo(s)+S (g)
2 2
①下列说法正确的是___(填字母)。
A．气体的密度不变，则反应一定达到了平衡状态
B．气体的相对分子质量不变，反应不一定处于平衡状态
C．增加MoS 的量，平衡正向移动
2
②达到平衡时S(g)的浓度为1.4mol•L-1，充入一定量的S(g)，反应再次达到平衡，S(g)浓度____(填
2 2 2
“＞”“＜”或“=”)1.4mol•L-1。
(3)在2L恒容密闭容器中充入1.0molS(g)和1.5molO(g)，若仅发生反应：S(g)+2O(g) 2SO (g)，
2 2 2 2 2
5min后反应达到平衡，此时容器压强为起始时的80%，则0～5min内，S(g)的反应速率为
2
____mol•L-1•min-1。
(4)在恒容密闭容器中，加入足量的MoS 和O，仅发生反应：2MoS (s)+7O(g) 2MoO (s)
2 2 2 2 3
+4SO(g) H。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示。
2
△
①△H____(填“＞”“＜”或“=”)0；比较p、p、p 的大小：___。
1 2 3
②若初始时通入7.0molO，P 为7.0kPa，则A点平衡常数K =___(用气体平衡分压代替气体平衡浓度
2 2 p
计算，分压=总压×气体的物质的量分数，写出计算式即可)。压强为p，温度为1100K时，平衡常数
1
K ′___(填“＞”“＜”或“=”)K 。
p p1．(2022·辽宁省丹东市一模)下列关于“化学反应速率和化学平衡”的说法正确的是( )
A．在恒温恒容条件下，当NO(g) 2NO (g)达到平衡后，再充入一定量的Ar后，活化分子百分
2 4 2
数减小，反应速率减慢
B．已知2Mg(s)+CO (g) C(s)+2MgO(s) ΔH<0，则该反应能在高温下自发进行
2
C．某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(g) Y(g)+Z(g)，一段时间后达到
平衡，再加入一定量X，达新平衡后X的物质的量分数增大
D．对于反应2NH (g) N(g)+3H(g)达平衡后，缩小容器体积，N 的浓度增大
3 2 2 2
2．(2022·湖南省娄底市高考仿真模拟)在密闭容器中充入足量的FeO(s)和适量O(g)，在一定条件下发
2
生反应6FeO(s)+O (g) 2Fe O(s) ΔH＜0，达到平衡时，测得O 浓度为a mol·L-1；保持温度不变，缩
2 3 4 2
小体积至原来的四分之一，重新达到平衡时，测得O 浓度为c mol·L-1，下列有关说法正确的是( )
2
A．上述反应为熵减反应，在较高温度下能自发进行
B．恒温恒容条件下平衡后，再充入O，O 的平衡转化率减小
2 2
C．当FeO(s)或Fe O(s)的物质的量保持不变时达到平衡状态
3 4
D．温度不变，达到新平衡时，c=4a
3．(2022·辽宁省丹东市高三教学质量监测)一定条件下，在1.0 L的密闭容器中进行反应：CO (g)+ Cl
2
(g) COCl (g)，反应过程中的有关数据如下：
2
t/min 0 2 6 8
c(Cl )/mol·L－1 2.4 1.6 0.6
2
c(CO)/mol·L－1 2 0.2
c(COCl )/mol·L－1 0
2
下列说法正确的是( )
A．0～2 min内，用CO表示的化学反应速率为0.3 mol/(L·min)
B．其他条件不变，升高温度，平衡时c(COCl )=1.5 mol/L，则该反应低温时能自发进行
2
C．若保持温度不变，第8 min向体系中加入三种物质各1 mol，则平衡向逆反应方向移动
D．若保持温度不变，在第8 min再充入1.0 mol COCl (g)，达到新平衡时COCl 的体积分数小于原平
2 2
衡COCl 的体积分数
2
4．(2022·北京市丰台区高三模拟)一定条件下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO (g)+O(g)
2 22SO (g)。当SO 、O、SO 的浓度不再变化时，下列说法正确的是( )
3 2 2 3
A．SO 和O 全部转化为SO B．该反应已达到化学平衡
2 2 3
C．正、逆反应速率相等且等于零 D．SO 、O、SO 的物质的量之比一定为2：1：2
2 2 3
5．(2022·重庆市南开中学模拟预测)在温度不同的 恒容密闭容器I、II、III中各充入 和
，保持其它条件相同，发生反应：X(g)+2Y(g) Z (g)+ W(s) ΔH＜0，测得 时X的物
质的量 如图所示。下列说法正确的是( )
A．逆反应速率：a＞b
B．b点一定满足：
C．再向容器III中充入0.6 mol X和0.2 mol Z，Y的转化率不变
D．从容器III中移走0.1 mol Z，X的体积分数减小
6．(2022·辽宁省沈阳市三模)在一定条件下，取一定量的A和B在恒容密闭容器中发生反应：a A(g)+
b B(g) mM(g)+ nN(s) ΔH＝Q kJ·mol－1。达到平衡时，M的浓度与温度和容器容积的关系如图所
示。下列有关判断正确的是 ( )
A．B．E点的平衡常数小于F点的平衡常数
C．达到平衡后，增大A的浓度将会提高B的转化率
D．
7．(2022·湖南省市(州)部分学校高三“一起考”大联考)已知：2SO (g)+ O(g) 2SO (g) ΔH，
2 2 3
在 恒容密闭容器中通入2 mol SO 和1 mol O ，在温度分别为T、T 下，测得SO 的转化率随时间变化
2 2 1 2 2
如图。下列说法正确的是( )
A．温度：T＞T，平衡常数：K= K＞K
2 1 a c b
B．c点正反应速率＜b点逆反应速率
C．平衡时，通入氩气使体系压强增大，平衡正向移动
D．T 时，0~15 min生成SO 的平均反应速率为
1 3
8．(2022·广东省三模) 时，向恒容容器中加入A发生反应：①2A(g) 4B (g)+ C(g)，
②2B(g) D(g)。反应体系中A、B、C的分压随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．容器内压强保持不变，表明反应达到平衡状态
B． t 时刻A物质反应完全
1
C． 时，反应②的分压平衡常数
D．当C、D的分压相等时，反应②中B的转化率为9．(2022·重庆市八中高三全真模拟)氢能是清洁的绿色能源。现有一种太阳能两步法甲烷、水蒸气催
化重整制氢工艺，第I、II步反应原理及反应的lgK -T关系如图所示。下列有关说法正确的是( )
p
A．CH(g)+HO(g) CO(g)+3H(g) H<0
4 2 2
B．NiFe
2
O
4
改变反⇌应历程，降低了反△应活化能，提升了反应物的平衡转化率
C．1000℃时，反应CH(g)+HO(g) CO(g)+3H(g)平衡常数K=4
4 2 2 p
D．某温度下，向反应体系中通入等体积的CH(g)和HO(g)，达到平衡时CH 的转化率为60%、则此
4 2 4
时混合气体中H 的体积分数为56.25%
2
10．(2022·北京市十一学校三模)现有反应2NO 2N(g)+O(g)，在四个恒容密闭容器中按下表充
2 2 2
入气体进行反应，容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中NO的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是( )
2
起始物质的量/
容器 容积/L
NO N O
2 2 2
Ⅰ V 0.1 0 0
1
Ⅱ 1.0 0.1 0 0
Ⅲ V 0.1 0 0
3
Ⅳ 1.0 0.06 0.06 0.04
A．该反应的正反应放热B．相同温度下，起始反应速率：
C．图中A、B、C三点处，三个容器内的压强：
D．IV在 进行反应，其起始速率：
11．(2022·江苏省南通市高三第四次模拟考试)CO 催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技
2
术，该过程发生下列反应：
反应I：CO(g)+3H(g)=CH OH(g)+H O(g) H=-58.6kJ·mol-1
2 2 3 2
反应II：CO
2
(g)+H
2
(g)=CO(g)+H
2
O(g) H=△41.2kJ·mol-1
0.5MPa下，将n(H
2
)：n(CO
2
)=3的混合△气体以一定流速通过装有催化剂的反应器，测得CO
2
的转化
率、CHOH或CO的选择性[ ×100%]以及CHOH的收率(CO 的转化率×CH OH的选
3 3 2 3
择性)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．CO(g)+2H(g)=CH OH(g) H=99.8kJ·mol-1
2 3
B．曲线a表示CH
3
OH的选择△性随温度的变化
C．图中所示270℃时，对应CO 的转化率为21%
2
D．在210℃~250℃之间，CHOH的收率增大是由于CHOH的选择性增大导致
3 3
12．(2022·浙江大学附属中学高三选考模拟)图表示生成几种氯化物反应的自由能变化 随温度T变
化情况。若在图示温度范围内焓变 和熵变 不变，已知 ，其中R为常数，T为温度，
下列说法不正确的是( )A．反应①△S<0
B．反应②的平衡常数随温度升高而减小
C． 时用H 还原SiCl 制备Si的平衡常数
2 4
D． 时C能置换出SiCl 中的Si
4
13．(2022·河北省秦皇岛市三模)一定温度下，在容积为1 L的恒容密闭容器中发生反应X(g)+2Y(g)
Z(g) ΔH，各物质的物质的量随时间变化如表。
时间/ min 0 t 2t 3t 4t
n(X)/mol 2 0.4
n(Y)/mol 4 0.8
n(Z)/mol 0 1.4
下列说法正确的是( )
A．若升高温度，X(g)的转化率减小，则该反应的ΔH >0
B．0~3t min内，v(Z)= mol· L-1·min-1
C．单位时间内消耗X(g)和生成Z(g)的物质的量相等，说明该反应达到平衡
D．其他条件不变，增大Y(g)的浓度，平衡正向移动，该反应的平衡常数增大
14．(2022·江苏省扬州中学三模)为探究合成气制甲醇过程中催化剂中毒的原因，将模拟合成气( 、
CO 和H 按一定比例混合)以一定流速分别通过三份铜基催化剂，其中一份做空白实验，两份强制中毒(分
2 2
别预先吸附HS和SO ，吸附反应后催化剂中碱元素的质量分数相等)。在一定温度下，总碳( 、CO)转
2 2 2
化率、生成CHOH的选择性与反应时间的关系如题图所示。
3生成 的选择性 。合成气制甲醇的主要反应为：
反应Ⅰ：CO(g)+ 2HO(g) CHOH (g) ΔH＝－90.8 kJ·mol－1
2 3 1
反应Ⅱ：CO(g)+ 3H CHOH (g)+ HO(g) ΔH＝－49.5 kJ·mol－1
2 2 3 2 2
副反应有：CO(g)+ H(g) CO(g)+ HO(g)，CO(g)+ 3H(g) CH(g)+ HO(g)，CO(g)+
2 2 2 2 4 2
4H(g) CHOCH (g)+ HO(g)。
2 3 3 2
下列说法正确的是( )
A．实验条件下，三个副反应的 均小于0
B．空白实验时，若其他条件不变，升高温度，总碳转化率一定减小
C．相同条件下，SO 对催化剂的毒害作用大于HS
2 2
D．为提高生成CHOH的选择性，可研发不与含硫物反应的催化剂
3
15．(2022·江苏省淮安市模拟预测)如NO 是大气中主要的污染物。大气中过量的NO 和水体中过量的
x x
NH +、NO -、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[反应为
4 2 3 2
2NO(g)+2CO(g) 2CO(g)+ N(g) H=-746.5kJ·mol-1]；也可将水体中的NO -、NO -转化为N。对于
2 2 2 3 2
反应2NO(g)+2CO(g) 2CO(g)+ N△(g)，下列说法正确的是( )
2 2
A．该反应在任何条件下都能自发进行
B．反应的平衡常数可表示为K=
C．使用高效的催化剂可以降低反应的焓变D．其它条件不变，增大 的值，NO的转化率下降
16．(2022·山东省烟台市三模)工业上用C HCl和HS的高温气相反应制备苯硫酚(C HSH)，同时有副
6 5 2 6 5
产物C H 生成：
6 6
Ⅰ.
Ⅱ.
使 和HS按物质的量1∶1进入反应器，定时测定反应器尾端出来的混合气体中各产物的量，
2
得到单程收率( )与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A．ΔH＜0，ΔH＞0
1 2
B．反应Ⅱ的活化能较大
C．590℃以上，随温度升高，反应Ⅰ消耗HS减少
2
D．645℃时，反应Ⅰ的化学平衡常数
17．(2022·福建省福州市第一中学模拟预测)我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。
CO 捕获与CO 重整是CO 利用的研究热点。其中CH 与CO 重整反应体系主要涉及以下反应：
2 2 2 4 2
A．CH(g)+CO (g) 2CO(g)+2H(g) H
4 2 2 1
B．CO
2
(g)+H
2
(g) CO(g)+H
2
O(g) H△2
C．CH 4 (g) C(s)+2H 2 (g) H 3 △
D．2CO(g) CO 2 (g)+C(s) △ H 4
e.CO(g)+H 2 (g) H 2 O(g)+C(s) △ H 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)雨水中含有来自大气的CO，溶于水中的CO 会进一步和水反应，发生电离：
2 2
①CO(g) CO(aq)
2 2
②CO(aq)+H O(l) H+(aq)+HCO-(aq)
2 2 3
25°C时，反应②的平衡常数为K。溶液中CO 的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的
2 2
量分数)，比例系数为ymol·L-1kPa-1，当大气压强为pkPa，大气中CO(g)的物质的量分数为x时，溶液中
2
H+浓度为_______mol·L-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO -的电离)。
3
(4)105°C时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO )固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO (s)
3 3
MCO(s)+HO(g)+CO(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPA．保持温度不变，开始时在体系中先通
2 3 2 2
入一定量的CO(g)，再加入足量MHCO (s)，欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa，CO(g)的初始压
2 3 2
强应大于_______kPa。
(5)CO 可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13，CO 主要转化为_______(写离子符号)；若所得溶
2 2
液c(HCO - )：c(CO2- )=2：1，溶液pH=_______。(室温下，HCO 的K=4×10-7；K=5×10-11)
3 3 2 3 1 2
(6)CaO可在较高温度下捕集CO，在更高温度下将捕集的CO 释放利用。与CaCO 热分解制备的CaO
2 2 3
相比，CaC O·H O热分解制备的CaO具有更好的CO 捕集性能，其原因是_______。
2 4 2 2
18．(2022·浙江省金华、东阳市高三选考模拟) 催化转化反应是一类广泛应用于工业生产和理论研
究的重要反应。
(1)使用固体催化剂 消除汽车尾气中的 、 等污染物，机理如下［ 表示催化剂，*表示
吸附态］：
Ⅰ：
Ⅱ：
Ⅲ：
Ⅳ：Ⅴ：
Ⅵ：
经测定汽车尾气中反应物及生成物浓度随温度变化关系如图1：
①见图1，温度为330℃时发生的反应中，限度最大的为_______(选填“Ⅳ”、“Ⅴ”或“Ⅵ”)。
②气体在 表面反应，吸附和解吸同时影响总反应速率。恒温度时，2NO+2CO N+2CO 的
2 2
反应速率随压强的变化如题图2所示。试解释 段变化趋势的原因_______。
③研究发现，Ca+能催化 与NO反应以消除两者的污染，第一步是Ca+先变成CaO+。请用两个化学
2
方程式表示该催化反应历程：步骤I：_______；步骤II：_______。
(2)向容器中充入0.2 mol H 和0.1 molCO制备CHOH：2H (g)+ CO(g) CHOH (g) ΔH＜0 ，
2 3 2 3
若容器恒定温度和压强，H 的平衡转化率(%)如题图3所示(虚线表示没有测定该条件下的数据)。
2
①图3中若T＜T＜T，则p、p、p 由大到小的顺序为_______，理由是_______。
1 2 3 1 2 3
②T℃下，该反应的平衡常数 为_______ ［平衡常数可以用反应体系中气体物的分压表示，
2］。
③恒温恒容下，向平衡后向体系中再通入0.1 mol CO和0.2 mol H，重新平衡时H 的转化率
2 2
_______(选填序号)。
A．增大 B．不变 C．减小 D．无法确定
19．(2022·广西壮族自治区南宁二中高三收网题理综考试)2022年5月10日天舟四号货运飞船成功对
接空间站天和核心舱并转入组合体飞行，空间站的水气整合系统利用“萨巴蒂尔反应”，将CO 转化为
2
CH 和水蒸气，配合O 生成系统可实现O 的再生。回答下列问题：
4 2 2
已知萨巴蒂尔反应为：CO(g)+ 4H (g) CH(g)+2HO(g) H
2 2 4 2 1
反应I：2H 2 (g)+O 2 (g)=2H 2 O(g) H 2 =-483 kJ/mol △
反应II：CO
2
(g)+ 2H
2
O(g) △CH
4
(g)+2O
2
(g) H
3
=+802.3 kJ/mol
(1)若“萨巴蒂尔反应”的逆反应活化能E
逆
=akJ△/mol，则正反应活化能为_______kJ/mol。
(2)“萨巴蒂尔反应”在固定容积的密闭容器中发生，若要提高CO 的平衡转化率，可采取的措施有
2
_______(写两条)。
(3)在某一恒容密闭容器中加入CO、H，其分压分别为15kPa、30kPa，加入催化剂并加热使其发生
2 2
“萨巴蒂尔反应”。研究表明CH 的反应速率v(CH)= 1.2×10-6p(CO)p4(H ) (kPa﹒s-1)，某时刻测得HO(g)
4 4 2 2 2
的分压为10kPa，则该时刻v(H )=_______ kPa﹒s-1。
2
(4)恒压条件时，按c(CO)：c(HO)=1：2投料，发生反应II，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓
2 2
度的关系如图。
图中代表CH 浓度的曲线为_______；350℃时，A点的平衡常数为 _______(填计算结果)。
4
(5)氧再生反应可以通过酸性条件下半导体光催化转化实现，反应机理如图所示：①光催化CO 转化为CH 的阴极方程式为_______。
2 4
②催化剂的催化效率和CH 的生成速率随温度的变化关系如图所示。300℃到400℃之间，CH 生成速
4 4
率加快的原因是_______。
20．(2022·广东省实验中学三模)丙烯腈( )是一种重要的化工原料，广泛应用在合成纤维、合成
橡胶及合成树脂等工业生产中。以3-羟基丙酸乙酯( )为原料合成丙烯腈，主要反应过程如
下：
反应I： ＞0
反应II： ＋NH (g) (g)＋HO(g)＋ ＞0
3 2
(1)已知部分化学键键能如下表所示：
化学键 C﹣O C﹣C C=C C﹣H O﹣H C=O
键能(kJ•mol ﹣1) 351 348 615 413 463 745
据此计算ΔH=___________；此反应自发进行的条件是___________(填“高温易自发”“低温易自
1
发”或“任何温度都能自发”)。
(2)在盛有催化剂TiO 、压强为200kPa的恒压密闭容器中按体积比2∶15充入 和
2
发生反应，通过实验测得平衡体系中含碳物质(乙醇除外)的物质的量分数随温度的变化如图所示。①随着温度的升高， (g)的平衡物质的量分数先增大后减小的原因为___________。
②N点对应反应II的平衡常数 ___________(x代表物质的量分数)。
③科学家通过DFT计算得出反应II的反应历程有两步，其中第一步反应的化学方程式为：
＋NH (g) + ，则第二步反应的化学方程式为___________；实
3
验过程中未检测到 的原因可能___________。
④实际生产中若充入一定量N(不参与反应)，可提高丙烯腈的平衡产率，原因为___________。
2
21．(2022·甘肃省兰州市一模)我国力争2060年前实现碳中和。CH 与CO 催化重整是实现碳中和的热
4 2
点研究课题。该催化重整反应体系主要涉及以下反应：
反应I：主反应CH(g)+CO (g) 2CO(g)+2H(g) ΔH K
4 2 2 1 p1
反应II：副反应CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g) ΔH K
2 2 2 2 p2
反应III：积碳反应2CO(g) CO(g)+C(s) ΔH K
2 3 p3
反应IV：积碳反应CH(g) C(s)+2H(g) ΔH K
4 2 4 p4
(1)已知H(g)、CO(g)的燃烧热ΔH分别为-285.8kJ·mol-1、-283.0lkJ·mol-1，HO(l)= H O(g)
2 2 2
ΔH=+44kJ·mol-1，则反应II的ΔH=____kJ·mol-1。
5 2
(2)设K 为分压平衡常数(用分压代替浓度，气体分压=总压×该组分的物质的量分数)，反应III、IV的
p
lgK 随 (T表示温度)的变化如图所示。据图判断，反应I的ΔH_____0(选填“大于”、“小于”或“等
p 1
于”)，说明判断的理由____。(3)下列关于该重整反应体系的说法正确的是____。
A．在投料时适当增大 的值，有利于减少积碳
B．在一定条件下建立平衡后，移去部分积碳，反应III和反应IV平衡均向右移
C．随着投料比 的增大，达到平衡时CH 的转化率增大
4
D．降低反应温度，反应I、II、IV的正反应速率减小，逆反应速率增大；反应III的正反应速率增大，
逆反应速率减小
(4)在一定条件下的密闭容器中，按照 =1加入反应物，发生反应I(反应II、III、IV可忽略)。在
不同条件下达到平衡，设体系中平衡状态下甲烷的物质的量分数为x(CH)，在T=800℃下的x(CH)随压强
4 4
P的变化曲线、在P=100kPa下的x(CH)随温度T的变化曲线如图所示。
4①图中对应T=800℃下，x(CH)随压强P的变化曲线是____，判断的理由是____。
4
②若x(CH)=0.1.则CO 的平衡转化率为____。
4 2
22．(2022·山东省淄博市三模)CH 与 重整是CO 利用的研究热点之一。该重整反应体系有以下反
4 2
应：
Ⅰ. CO(g)+CH (g) 2CO (g)+ 2H(g) ΔH
2 4 2 1
Ⅱ. CO(g)+H (g) CO (g)+ HO(g) ΔH=+41.2 kJ·mol－1
2 2 2 2
Ⅲ. CH (g) C(s)＋2H(g) ΔH (只在高温下自发进行)
4 2 3
(1)已知25℃、101kPa时CH (g)、CO (g)和H(g)的燃烧热分别为890.0 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1和
4 2
285.8kJ·mol－1，则ΔH =_______。 ΔH_______0(填“>”或“<”)。
1 3
(2)在一定压强和催化剂的条件下，将等物质的量的CO 和CH 通入重整反应器中，平衡时，CO、
2 4 2
CH 的物质的量分数及转化率随温度变化的关系如图所示。
4
①平衡时CO 的物质的量分数随温度变化的曲线是_______(填标号)。
2
②温度高于1300K后，曲线d超过曲线c的可能原因为_______。(3)在p MPa时，将CO 和CH 按物质的量之比为1∶1充入密闭容器中，分别在无催化剂和ZrO 催化
2 4 2
下反应相同时间，所得CO 的转化率、催化剂活性与温度的关系如图。
2
①a点CO 转化率相等的原因是_______。
2
②在900℃、ZrO 催化条件下，将CO、CH、HO按物质的量之比为1∶1∶n充入密闭容器，CO 的
2 2 4 2 2
平衡转化率大于50%，原因是_______。
(4)设 为相对压力平衡常数，用相对分压代替浓度即可得相对压力平衡常数的表达式［气体的相对
分压等于其分压(单位为kPa)除以标准压强 ］。某温度下反应Ⅲ的 ，向恒容密闭容器
中按投料比 充入原料气，初始总压为150kPa，发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，体系达到平衡时
的分压为b kPa，则CH 的平衡转化率为_______。
4
23．(2022·河南省顶级名校高三考前押题信息卷)二甲醚(CHOCH )在制药、染料、农药工业中有许多
3 3
独特的用途。相关合成反应的热化学方程式为：
①2CO(g)+6H(g) CHOCH (g)+3HO(g) H=-122.9kJ·mol-1
2 2 3 3 2 1
②CO
2
(g)+H
2
(g) CO(g)+H
2
O(g ) H
2
=+40.△9kJ·mol-1
③2CO(g)+4H
2
(g) CH
3
OCH
3
(g)+H 2△O(g) H
3
回答下列问题： △
(1) H=____kJ·mol-1。
3
(2)△一定条件下，将2molCO
2
和6molH
2
充入2L的恒容密闭容器中发生上述反应，平衡时测得CH
3
OCH
3
的物质的量为0.8mol、CO的物质的量为0.2mol，则此时的c(HO)=____mol·L-1，反应②的平衡常数为____。
2
(3)将CO和H 以体积比1：2通入一绝热的恒容密闭容器中，发生反应③，反应过程中容器内压强(P)
2
与时间(t)的变化如图甲所示，随着反应的进行，AB段压强增大的原因是____；BC段压强减小的原因是
____。(4)工业生产中常通过改变外界条件(如温度或压强)，来提高反应物的转化率或生成物的产率，从而提
高工厂的效益。将CO 和H 以体积比为1：2的方式投料，发生上述反应。实验测得CO 的平衡转化率随
2 2 2
温度和压强的变化关系如图乙所示，CHOCH 的平衡产率随温度和压强的变化关系如图丙所示。
3 3
①图乙中温度为T 时，三条曲线几乎交于一点的原因是____。
0
②图丙中温度T、T、T 由小到大的顺序为____，结合图像分析可知，要提高CO 的平衡转化率和
1 2 3 2
CHOCH 的平衡产率，应提供的条件是____(从温度和压强的角度分析)。
3 3
24．(2022·山东省烟台市三模)含氮污染物的有效去除和资源的充分利用是重要研究课题，回答下列问
题：
(1)利用工业尾气NO 与O 反应制备新型硝化剂NO，过程中涉及以下反应：
2 3 2 5
Ⅰ. 2O(g) 3O (g) ΔH 平衡常数K
3 2 1 1
Ⅱ. 4NO (g)+ O(g) 2NO(g) ΔH 平衡常数K
2 2 2 5 2 2
Ⅲ. 2NO (g)+ O(g) NO(g)+ O(g) ΔH 平衡常数K
2 3 2 5 2 3 3
平衡常数K与温度T的函数关系为 ， ， ，其中x、y、z
为常数，则反应Ⅰ的活化能Ea(正)_______Ea(逆)(填“>”或“<”)， 的数值范围是_______。
(2)NH 与O 作用分别生成N、NO、NO的反应均为放热反应。工业尾气中的NH 可通过催化氧化为
3 2 2 2 3
N 除去。将一定比例的NH 、O 和N 的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH 的转化率、N
2 3 2 2 3 2的选择在[ ]与温度的关系如图所示。
①其他条件不变，在 范围内升高温度，出口处氮氧化物的量_______(填“增大”或“减
小”)，NH 的平衡转化率_______(填“增大”或“减小”)。
3
②需研发_______(“高温”或“低温”)下N 的选择性高的催化剂，能更有效除去尾气中的NH 。
2 3
(3)在催化剂条件下发生反应：2NO (g)+ 2CO(g) N (g)+ CO (g)可消除NO和CO对环境的污染。
2 2
为探究温度对该反应的影响，实验初始时体系中气体分压 且p(CO)=2 p(N )，测得反应体系
2 2
中CO和N 的分压随时间变化情况如表所示。
2
时间/min 0 30 60 120 180
物质a的分压/kPa 4 8.8 13 20 20
200℃
物质b的分压/kPa 48 45.6 43.5 40 40
物质a的分压/ kPa 100 69.0 48 48 48
300℃
物质b的分压/ kPa 10 25.5 36 36 36
该反应的 _______0(填“>”或“<”)，物质a为_______(填“CO”或“N”)，200℃该反应的化学平衡
2
常数K =_______(kPa)-1。
p
1．【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
2 2
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
2．【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
3．【2021•湖南选择性考试】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，正反
1 2 3
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)
4．【2020•新课标Ⅱ卷】二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如下图所示。下列叙述错误的是( )
A．海水酸化能引起HCO -浓度增大、CO2-浓度减小
3 3
B．海水酸化能促进CaCO 的溶解，导致珊瑚礁减少
3
C．CO 能引起海水酸化，其原理为HCO - H++ CO2-
2 3 3
D．使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境
5．【2019•浙江4月选考】下列说法正确的是( )
A．H(g)＋I(g) 2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变
2
B．C(s)＋HO(g) H(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡
2 2
C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)＋B(g) 2C(?)已达平衡，则A项，C不能同时是气体
D．1 mol N 和3 mol H 反应达到平衡时H 转化率为10%，放出的热量为Q；在相同温度和压强下，
2 2 2 ⇌ 1
当2 mol NH 分解为N 和H 的转化率为10%时，吸收的热量为Q，Q 不等于Q
3 2 2 2 2 1
6．【2019•上海卷】已知反应式：mX(g)+nY(?) pQ(s)+2mZ(g)，已知反应已达平衡，此时
c(X)=0.3mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的1/2，c(X)=0.5mol/L，下列说法正确的是( )
A． 反应向逆方向移动 B． Y可能是固体或液体
C． 系数n>m D． Z的体积分数减小
7．【2018•天津卷】室温下，向圆底烧瓶中加入1 molC HOH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反
2 5
应；C HOH+HBr C HBr+H O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C HBr和C HOH的沸点分别
2 5 2 5 2 2 5 2 5
为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是( )
A．加入NaOH，可增大乙醇的物质的量
B．增大HBr浓度，有利于生成C HBr
2 5
C．若反应物增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变
D．若起始温度提高至60℃，可缩短反应达到平衡的时间
8．【2018•江苏卷】一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反
应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
9．【2022•山东卷】利用 丁内酯(BL)制备1， 丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)
和 丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下：
已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压H 氛围下进行，故
2
H 压强近似等于总压。回答下列问题：
2
(1)以 或BD为初始原料，在 、 的高压H 氛围下，分别在恒压容器中
2
进行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热XkJ；以BD为原料，体系从环境吸热YkJ。忽略副
反应热效应，反应Ⅰ焓变ΔH(493K，3.0×103kPa)=_______ kJ·mol-1。
(2)初始条件同上。x表示某物种i的物质的量与除H 外其它各物种总物质的量之比，x 和x 随时间t
i 2 BL BD
变化关系如图甲所示。实验测得X＜Y，则图中表示x 变化的曲线是_______；反应Ⅰ平衡常数
BL
Kp=_______ kPa-2 (保留两位有效数字)。以BL为原料时，t 时刻x _______，BD产率=_______(保留两位
1 H2O
有效数字)。(3) 为达平衡时 与 的比值。(493K，2.5×103kPa)、(493K，3.5×103kPa)、(513K，
2.5×103kPa)三种条件下，以5.0×10-3molBL为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，
随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压H 氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。曲线a、b、
2
c中， 最大的是_______(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到 所需时间更长，
原因是_______。
10．【2022•全国乙卷】油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并
加以利用。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①2HS(g)+3O(g)＝2SO (g)+2HO(g) ΔH＝－1036kJ/mol
2 2 2 2 1
②4HS(g)+2SO (g)＝3S(g)+4HO(g) ΔH＝94kJ/mol
2 2 2 2 2
③2H(g)+O(g)＝2HO(g) ΔH＝－484kJ/mol
2 2 2 3
计算HS热分解反应④2HS(g)＝S(g)+2H(g)的ΔH=________ kJ/mol。
2 2 2 2 4
(2)较普遍采用的HS处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反
2
应④高温热分解HS。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是________，缺点是________。
2
(3)在1470K、100 kPa反应条件下，将n(H S)：n(Ar)=1：4的混合气进行HS热分解反应。平衡时混合
2 2
气中HS与H 的分压相等，HS平衡转化率为________，平衡常数K=________ kPa。
2 2 2 p
(4)在1373K、100 kPa反应条件下，对于n(H S)：n(Ar)分别为4：1、1：1、1：4、1：9、1：19的
2
HS-Ar混合气，热分解反应过程中HS转化率随时间的变化如下图所示。
2 2①n(H S)：n(Ar)越小，HS平衡转化率________，理由是________。
2 2
②n(H S)：n(Ar)=1：9对应图中曲线________，计算其在 之间，HS分压的平均变化率为
2 2
________ kPa·s－1。
11．【2022•湖南选择性考试】2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。
回答下列问题：
(1)在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的C(s)和1molH O(g)，起始压强为 时，
2
发生下列反应生成水煤气：
Ⅰ. C(s)+ H O(g) CO(g)+H(g) ΔH ＝+131.4kJ·mol−1
2 2 1
Ⅱ. CO(g)+ H O(g) CO(g)+H(g) ΔH ＝-41.1kJ·mol−1
2 2 2 2
①下列说法正确的是_______；
A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动
B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡
C．平衡时H 的体积分数可能大于2/3
2
D．将炭块粉碎，可加快反应速率
②反应平衡时，HO(g)的转化率为 ，CO的物质的量为0.1mol。此时，整个体系_______(填“吸
2
收”或“放出”)热量_______kJ，反应Ⅰ的平衡常数K =_______(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
p
(2)一种脱除和利用水煤气中CO 方法的示意图如下：
2①某温度下，吸收塔中KCO 溶液吸收一定量的CO 后，c(CO2-)：c(HCO -)=1：2，则该溶液的 pH
2 3 2 3 3
=_______(该温度下HCO 的K =4.6×10-7，K =5.0×10-11)；
2 3 a1 a2
②再生塔中产生CO 的离子方程式为_______；
2
③利用电化学原理，将CO 电催化还原为C H，阴极反应式为_______。
2 2 4
12．【2022·浙江省6月选考】主要成分为HS的工业废气的回收利用有重要意义。
2
(1)回收单质硫。将三分之一的HS燃烧，产生的SO 与其余HS混合后反应：
2 2 2
。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为
c(H S)=2.0×10-5mol·L－1、c(SO )= 5.0×10-5mol·L－1、c(H O)=4.0×10-3mol·L－1，计算该温度下的平衡常数
2 2 2
_______。
(2)热解HS制H。根据文献，将HS和CH 的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出
2 2 2 4
料)，发生如下反应：
Ⅰ 2HS(g) 2H(g)+ S (g) ΔH ＝170kJ·mol−1
2 2 2 1
Ⅱ CH(g)+ S (g) CS(g)+2H(g) ΔH ＝64kJ·mol−1
4 2 2 2 2
总反应：
Ⅲ 2HS(g)+CH(g) CS(g)+4H(g)
2 4 2 2
投料按体积之比V(H S)：V(CH )=2：1，并用N 稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得H 和
2 4 2 2
CS 体积分数如下表：
2
温度/℃ 950 1000 1050 1100 1150
H/V(%) 0.5 1.5 3.6 5.5 8.5
2
CS/V(%) 0.0 0.0 0.1 0.4 1.8
2
请回答：
①反应Ⅲ能自发进行的条件是_______。
②下列说法正确的是_______。
A．其他条件不变时，用Ar替代N 作稀释气体，对实验结果几乎无影响
2B．其他条件不变时，温度越高，HS的转化率越高
2
C．由实验数据推出HS中的S-H键强于CH 中的 键
2 4
D．恒温恒压下，增加N 的体积分数，H 的浓度升高
2 2
③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意
图_______。
④在1000℃，常压下，保持通入的HS体积分数不变，提高投料比[V(H S)：V(CH )]，HS的转化率
2 2 4 2
不变，原因是_______。
⑤在950℃~1150℃范围内(其他条件不变)，S(g)的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并
2
分析原因_______。
13．【2022•广东选择性考试】铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。
(1)催化剂Cr O 可由(NH )Cr O 加热分解制备，反应同时生成无污染气体。
2 3 4 2 2 7
①完成化学方程式：(NH )Cr O Cr O_______ _______。
4 2 2 7 2 3
②Cr O 催化丙烷脱氢过程中，部分反应历程如图， 过程的焓变为_______(列式表示)。
2 3
③Cr O 可用于NH 的催化氧化。设计从NH 出发经过3步反应制备HNO 的路线_______(用“→”表
2 3 3 3 3示含氮物质间的转化)；其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为_______。
(2) K Cr O 溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡：
2 2 7
(ⅰ)Cr O2-(aq)+ HO(l) 2HCrO - (aq) K =3.0×10-2(25℃)
2 7 2 4 1
(ⅱ) HCrO - (aq) CrO2- (aq)+ H+ (aq) K =3.3×10-7(25℃)
4 4 2
①下列有关KCr O 溶液的说法正确的有_______。
2 2 7
A．加入少量硫酸，溶液的pH不变
B．加入少量水稀释，溶液中离子总数增加
C．加入少量 溶液，反应(ⅰ)的平衡逆向移动
D．加入少量KCr O 固体，平衡时c2(HCrO -)与c(CrO2-)的比值保持不变
2 2 7 4 2 7
②25℃时，0.10 mol·L-1KCr O 溶液中 随pH的变化关系如图。当 时，设
2 2 7
Cr O2-、HCrO -与CrO2-的平衡浓度分别为x、y、 ，则x、y、z之间的关系式为_______ ；
2 7 4 4
计算溶液中HCrO -的平衡浓度_____(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。
4
③在稀溶液中，一种物质对光的吸收程度(A)与其所吸收光的波长( )有关；在一定波长范围内，最大
A对应的波长( )取决于物质的结构特征；浓度越高，A越大。混合溶液在某一波长的A是各组分吸收
程度之和。为研究对反应(ⅰ)和(ⅱ)平衡的影响，配制浓度相同、 不同的KCr O 稀溶液，测得其A随
2 2 7
的变化曲线如图，波长 、 和 中，与CrO2-的 最接近的是_______；溶液 从a变到b的过程
4
中， 的值_______(填“增大”“减小”或“不变”)。14．【2021•河北选择性考试】当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节点。因此，研发二
氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)大气中的二氧化碳主要来自于煤、石油及其他含碳化合物的燃烧。已知25℃时，相关物质的燃烧热
数据如表：
物质 H(g) C(石墨，s) C H(l)
2 6 6
燃烧热△H(kJ•mol-1) -285.8 -393.5 -3267.5
(1)则25℃时H(g)和C(石墨，s)生成C H(l)的热化学方程式为________。
2 6 6
(2)雨水中含有来自大气的CO，溶于水中的CO 进一步和水反应，发生电离：
2 2
①CO(g)=CO (aq)
2 2
②CO(aq)+H O(l)=H+(aq)+HCO-(aq)
2 2 3
25℃时，反应②的平衡常数为K 。
2
溶液中CO 的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数)，比例系数为
2
ymol•L-1•kPa-1，当大气压强为pkPa，大气中CO(g)的物质的量分数为x时，溶液中H+浓度为
2
________mol•L-1(写出表达式，考虑水的电离，忽略HCO -的电离)
3
(3)105℃时，将足量的某碳酸氢盐(MHCO )固体置于真空恒容容器中，存在如下平衡：2MHCO (s)
3 3
MCO(s)+HO(g)+CO(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa。
2 3 2 2
保持温度不变，开始时在体系中先通入一定量的CO(g)，再加入足量MHCO (s)，欲使平衡时体系中
2 3
水蒸气的分压小于5kPa，CO(g)的初始压强应大于________kPa。
2
(4)我国科学家研究Li—CO 电池，取得了重大科研成果，回答下列问题：
2
①Li—CO 电池中，Li为单质锂片，则该电池中的CO 在___(填“正”或“负”)极发生电化学反应。
2 2
研究表明，该电池反应产物为碳酸锂和单质碳，且CO 电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤
2
进行，写出步骤Ⅲ的离子方程式。
Ⅰ.2CO +2e-=C O2- Ⅱ.C O2-=CO +CO 2-
2 2 4 2 4 2 2Ⅲ.__________ Ⅳ.CO 2-+2Li+=Li CO
3 2 3
②研究表明，在电解质水溶液中，CO 气体可被电化学还原。
2
Ⅰ.CO 在碱性介质中电还原为正丙醇(CHCHCHOH)的电极反应方程式为_________。
2 3 2 2
Ⅱ.在电解质水溶液中，三种不同催化剂(a、b、c)上CO 电还原为CO的反应进程中(H+被还原为H 的
2 2
反应可同时发生)，相对能量变化如图.由此判断，CO 电还原为CO从易到难的顺序为_______(用a、b、c
2
字母排序)。
15．【2021•浙江6月选考】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_______。
(2)已知2SO (g)+O(g) 2SO (g) ΔH＝-198kJ·mol−1。850K时，在一恒容密闭反应器中充入一定
2 2 3
量的SO 和O，当反应达到平衡后测得SO 、O 和SO 的浓度分别为6.0×10-3mol·L－1、8.0×10-3mol·L－1和
2 2 2 2 3
4.4×10-2mol·L－1。
①该温度下反应的平衡常数为_______。
②平衡时SO 的转化率为_______。
2
(3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①下列说法正确的是_______。
A．须采用高温高压的反应条件使SO 氧化为SO
2 3
B．进入接触室之前的气流无需净化处理
C．通入过量的空气可以提高含硫矿石和SO 的转化率
2
D．在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收SO 以提高吸收速率
3
②接触室结构如图1所示，其中1~4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是_______。
A．a→b B．b→a C．a→b D．B →a E. a →b F. B →a G. a →b
1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4③对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图3中画
出反应2SO (g)+O(g) 2SO (g)的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲
2 2 3
线示意图(标明曲线Ⅰ、Ⅱ)_______。
(4)一定条件下，在NaS-H SO -H O 溶液体系中，检测得到pH-时间振荡曲线如图4，同时观察到体系
2 2 4 2 2
由澄清→浑浊→澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其中的2
个离子方程式。
Ⅰ.S2-+H+=HS-
Ⅱ.①_______；
Ⅲ.HS-+H O+H+=S↓+2H O；
2 2 2
Ⅳ.②_______。
16．【2019•北京卷】氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H 和CO，其物质的量之比为4∶1，甲烷和水蒸气反应的方程式是
2 2
______________。
③反应物投料比采用n(H O)∶n(CH)=4∶1，大于初始反应的化学计量数之比，目的是
2 4
________________(选填字母序号)。
A．促进CH 转化 B．促进CO转化为CO C．减少积炭生成
4 2
④用CaO可以去除CO。H 体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。从t 时开始，H 体
2 2 1 2
积分数显著降低，单位时间CaO消耗率_______(填“升高”“降低”或“不变”)。此时CaO消耗率约为
35%，但已失效，结合化学方程式解释原因：____________________________。
