文档文本内容
专题 10 化学反应速率与化学平衡
考点 五年考情（2020-2024） 命题趋势
化学反应速率和平衡是北京高考每年的
2023北京卷第4题、第14题
考点 化学反应 必考题，而且通常是将反应速率和平衡
2022年北京卷第12题、第14题
速率与平衡 放在一起考察，难度较大。涉及到的考
2021年北京卷第14题
（5年4考） 点有化学平衡常数、弱电解质的电离平
2020年北京卷第10题
衡、盐类水解平衡、沉淀溶解平衡等。
1．（2023·北京·高考真题）下列事实能用平衡移动原理解释的是
A． 溶液中加入少量 固体，促进 分解
B．密闭烧瓶内的 和 的混合气体，受热后颜色加深
C．铁钉放入浓 中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D．锌片与稀 反应过程中，加入少量 固体，促进 的产生
【答案】B
【详解】A．MnO 会催化 H O 分解，与平衡移动无关，A项错误；
2 2 2
B．NO 转化为N O 的反应是放热反应，升温平衡逆向移动， NO 浓度增大，混合气体颜色加深，B项正
2 2 4 2
确；
C．铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动
无关，C项错误；
D．加入硫酸铜以后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D项错误；
故选B。
2．（2023·北京·高考真题）利用平衡移动原理，分析一定温度下 在不同 的 体系中的可能
产物。
已知：i.图1中曲线表示 体系中各含碳粒子的物质的量分数与 的关系。
ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合 ；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合
[注：起始 ，不同 下 由图1得到]。下列说法不正确的是
A．由图1，
B．由图2，初始状态 ，无沉淀生成
C．由图2，初始状态 ，平衡后溶液中存在
D．由图1和图2，初始状态 、 ，发生反应：
【答案】C
【详解】A．水溶液中的离子平衡 从图1可以看出 时，碳酸氢根离子与碳酸根离子浓度相同，A
项正确；
B．从图2可以看出 、 时，该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方，不会产生碳酸镁沉
淀或氢氧化镁沉淀，B项正确；
C．从图2可以看出 、 时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会生成碳酸镁沉淀，根据物料
守恒，溶液中 ，C项错误；
D． 时，溶液中主要含碳微粒是 ， ， 时，该点位于曲线Ⅱ的上方，会
生成碳酸镁沉淀，因此反应的离子方程式为 ，D项正确；
故选C。
3．（2022·北京·高考真题）某 多孔材料孔径大小和形状恰好将 “固定”，能高选择性吸附
。废气中的 被吸附后，经处理能全部转化为 。原理示意图如下。已知：
下列说法不正确的是
A．温度升高时不利于 吸附
B．多孔材料“固定” ，促进 平衡正向移动
C．转化为 的反应是
D．每获得 时，转移电子的数目为
【答案】D
【分析】废气经过MOFs材料之后，NO 转化成N O 被吸附，进而与氧气和水反应生成硝酸，从该过程中
2 2 4
我们知道，NO 转化为N O 的程度，决定了整个废气处理的效率。
2 2 4
【详解】A．从 可以看出，这个是一个放热反应，升高温度之后，平衡逆向移动，
导致生成的N O 减少，不利于NO 的吸附，A正确；
2 4 2
B．多孔材料“固定” ，从而促进 平衡正向移动，B正确；
C．N O 和氧气、水反应生成硝酸，其方程式为 ，C正确；
2 4
D．在方程式 中，转移的电子数为4e-，则每获得 ，转移的电子数为
0.4mol，即个数为 ，D错误；
故选D。
4．（2022·北京·高考真题）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
2 2
之后，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
2 2 4
物质的量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CO的速率为0，是因为反应②不再发生
3
【答案】C
【详解】A．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为
2 3
，A正确；
B．由题干图2信息可知，t ~t ，n(H )比n(CO)多，且生成H 速率不变，且反应过程中始终未检测到CO ，
1 3 2 2 2
在催化剂上有积碳，故可能有副反应 ，反应②和副反应中CH 和H 的系数比均为1:2，B
4 2
正确；
C．由题干反应②方程式可知，H 和CO的反应速率相等，而t 时刻信息可知，H 的反应速率未变，仍然为
2 2 2
2mmol/min，而CO变为1~2mmol/min之间，故能够说明副反应生成H 的速率小于反应②生成H 速率，C
2 2
错误；
D．由题干图2信息可知，t 之后，CO的速率为0，CH 的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成CO的速
3 4
率为0，是因为反应②不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D正确；
答案选C。
5．（2021·北京·高考真题）丙烷经催化脱氢可制丙烯:C H C H +H 。600℃，将一定浓度的 CO 与固定浓
3 8 3 6 2 2
度的C H 通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的 C H 、CO和H 浓度随初始 CO 浓度的变化关
3 8 3 6 2 2
系如图。
已知：
①C H (g)+5O (g)=3CO (g)+4H O(l) H=-2220kJ/mol
3 8 2 2 2
②C H (g)+9/2O (g)=3CO (g)+3H O(l) H=-2058kJ/mol
3 6 2 2 2 △
△③H (g)+1/2O (g)=H O(l) H=-286kJ/mol
2 2 2
下列说法不正确的是
△
A．C H (g)=C H (g)+H (g) H=+124kJ/mol
3 8 3 6 2
B．c(H
2
)和c(C
3
H
6
)变化差异△的原因：CO
2
+H
2
CO+H
2
O
C．其他条件不变，投料比c(C H )/c(CO )越大，C H 转化率越大
3 8 2 3 8
D．若体系只有C H 、CO、H 和H O生成，则初始物质浓度c 与流出物质浓度c之间一定存在：
3 6 2 2 0
3c (C H )+c (CO )=c(CO)+c(CO )+3c(C H )+3c(C H )
0 3 8 0 2 2 3 8 3 6
【答案】C
【详解】A．根据盖斯定律结合题干信息①C H (g)+5O (g)=3CO (g)+4H O(l) H=-2220kJ/mol②C H (g)
3 8 2 2 2 3 6
+9/2O (g)=3CO (g)+3H O(l) H=-2058kJ/mol ③H (g)+1/2O (g)=H O(l) H=-286kJ/mol 可知，可由①-②-③
2 2 2 2 2 2 △
得到目标反应C H (g)=C H (△g)+H (g)，该反应的△H= =+1△24kJ/mol，A正确；
3 8 3 6 2
B．仅按C H (g)=C H (g)+H (g)可知C H 、H 的浓度随CO 浓度变化趋势应该是一致的，但是氢气的变化不明
3 8 3 6 2 3 6 2 2
显，反而是CO与C H 的变化趋势是一致的，因此可以推断高温下能够发生反应CO +H CO+H O，从而
3 6 2 2 2
导致C H 、H 的浓度随CO 浓度变化趋势出现这样的差异，B正确；
3 6 2 2
C．投料比增大，相当于增大C H 浓度，浓度增大，转化率减小， C错误；
3 8
D．根据质量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C H 、CO、H O、H ，那么入口各气体
3 6 2 2
的浓度c 和出口各气体的浓度符合3c (C H )+c (CO )=3c(C H )+c(CO)+3c(C H )+c(CO )，D正确；
0 0 3 8 0 2 3 6 3 8 2
答案为：C。
6．（2020·北京·高考真题）一定温度下，反应I (g)+H (g)⇌2HI(g)在密闭容器中达到平衡时，测得
2 2
c(H )=c(I )=0.11mmol•L-1，c(HI)=0.78mmol•L-1。相同温度下，按下列4组初始浓度进行实验，反应逆向进行
2 2
的是(注：1mmol•L-1=10-3mol•L-1)
A B C D
c(I )/mmol•L-1 1.00 0.22 0.44 0.11
2
c(H )/mmol•L-1 1.00 0.22 0.44 0.44
2
c(HI)/mmol•L-1 1.00 1.56 4.00 1.56
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【分析】K= =50.28，可比较4个选项中Q 的大小关系，Q>K，则可能逆向移动。
c c
【详解】Q(A)= =1，Q(B)= =50.28，Q(C)=
c c c
=82.64，Q(D)= =50.28，Q(C)>K，答案为C。
c c1．（2024·北京顺义·一模）工业上常利用乙苯催化脱氢制备苯乙烯，发生的主反应是：
Ⅰ． (g) (g)+H (g) ∆H=+117.6kJ/mol
2
同时有副反应发生：
Ⅱ． (g)+H (g) (g)+CH (g) ∆H=-64.5kJ/mol
2 4
Ⅲ． (g) 8C(s)+5H (g) ∆H=-1.67kJ/mol
2
某实验将乙苯和水蒸气混合，以恒定流速通入反应器，经过相同时间，测得乙苯的转化率，苯乙烯的选择
性随温度、水蒸气与乙苯质量比的变化关系分别如图1、图2。
资料：苯乙烯的选择性是指生成苯乙烯的物质的量与消耗的乙苯的物质的量的比值。
下列说法不正确的是
A．从平衡角度分析，高温和低压有利于苯乙烯的制备
B．随温度升高，副反应速率增大的程度比主反应的小
C．乙苯中加入水蒸气，有利于催化剂表面积碳的消除
D．本实验选择水蒸气与乙苯质量比为2：1、反应温度为620℃，是综合考虑乙苯转化率、苯乙烯选择
性及能耗等工业实际
【答案】B
【详解】
A．生成苯乙烯的反应为气体分子数增大的吸热反应，从平衡角度分析，高温和低压有利于平衡正向移动，
利于苯乙烯的制备，A正确；
B．由图可知，随温度升高，乙苯转化率增大，但是苯乙烯选择性降低，说明副反应速率增大的程度比主反应的大，B错误；
C．乙苯中加入水蒸气，高温下碳和水蒸气生成氢气和CO，有利于催化剂表面积碳的消除，C正确；
D．本实验选择水蒸气与乙苯质量比为2：1、反应温度为620℃，利于较高的反应速率、且乙苯转化率、
苯乙烯选择性较大，这是综合考虑乙苯转化率、苯乙烯选择性及能耗等工业实际，D正确；
故选B。
2．（2024·北京门头沟·一模）我国科学家研发的“液态阳光”计划是：通过太阳能发电电解水制氢，再采
用高选择性催化剂将二氧化碳加氢制备甲醇。
主反应：
副反应：
将 和 按物质的量比 混合，以固定流速通过盛放 催化剂的反应器，在相同时间内，
不同温度下的实验数据如图所示。下列说法不正确的是
已知：
A．由图可知，催化剂活性最好的温度大约在
B． 升温到 ，主反应的反应速率受温度影响更大
C．为了提高 的平衡转化率和 的平衡产率，可以选择低温、高压条件
D．温度由 升到 的实验产率降低的原因可能是：温度升高，主反应逆移程度大于
副反应正移程度
【答案】D
【详解】A．当温度为523K时， 的实验转化率和 的实验产率最高，说明此温度下催化剂活性
最好，A正确；
B．温度由483K升到523K， 的实验转化率和的 实验产率均明显增大，说明此过程中主反应在正向进行，则主反应的反应速率受温度影响更大，B正确；
C．主反应为放热反应，且正向气体分子数减小，则采用低温、高压有利于平衡正向移动，提高 的平
衡转化率和 的平衡产率，可以选择低温、高压条件，C正确；
D．除了平衡左移外，结合上面各选项可知， 实验产率降低的原因可能是：温度升高，催化剂的活
性降低，使主反应速率降低，故 实验产率降低，D不正确；
选D。
3．（2024·北京通州·一模）以煤和水蒸气为原料制备合成气（CO、 、 ）的体系发生的主要反应为：
①
②
③
在一定压强反应达平衡时气体组成随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A．高温利于反应③逆向进行
B．由不同温度下反应的结果变化可知 ，
C．欲制得甲烷含量高的高热值燃气应在低温下进行
D．向制备合成气体系中加入一定量CaO更有利于增大 的体积分数
【答案】B
【详解】A．CH 只由反应③产生，温度升高，CH 减少说明反应③逆向移动，故高温利于反应③逆向进行，
4 4
A正确；
B．温度升高，CO 减少说明反应②逆向移动，故反应②是正向放热的反应，ΔH <0，B错误；
2 2
C．由图知，温度较低时，气体组成中CH 占比更多，故欲制得甲烷含量高的高热值燃气应在低温下进行，
4
C正确；
D．向制备合成气体系中加入一定量CaO，消耗H O，使反应①②逆向移动，有利于增大H 的体积分数，D
2 2
正确；本题选B。
4．（2024·北京丰台·二模）25℃时，有浓度均为 的4种溶液：
①盐酸 ②HF溶液 ③NaOH溶液 ④氨水
已知：25℃时，电离平衡常数 ，
下列说法不正确的是
A．溶液pH：③>④>②>①
B．水电离出的 浓度：①=③<②<④
C．②和④等体积混合后的溶液中：
D． ①和 ③混合后溶液 (溶液体积变化忽略不计)，则
【答案】C
【详解】A．盐酸为强酸、HF为弱酸，NaOH是强碱，NH ·H O是弱碱，因此等浓度的盐酸、HF溶液、
3 2
NaOH溶液、氨水pH由大小为NaOH溶液、氨水、HF溶液、盐酸，故A正确；
B．四种溶液中水的电离都受到抑制， ＞ ，NaOH是强碱、盐酸
是强酸，因此抑制程度由大到小为①=③＞②＞④，因此水电离出的氢离子浓度①=③<②<④，故B正确；
C．②和④等体积混合后溶质为NH F， ＞ ，则铵根离子水解程
4
度大于氟离子，溶液中： ，故C错误；
D． 盐酸和 NaOH溶液混合后溶液 ，则
，求得 ，故D正确；
故答案为：C。
5．（2024·北京东城·二模） 稀溶液中存在如下平衡：
Ⅰ.
Ⅱ.
关于该溶液的说法不正确的是（温度变化忽略不计）
A．加水稀释，溶液中离子总数增加
B．加入少量浓 溶液，Ⅰ和Ⅱ均向正反应方向移动
C．加入少量 ，溶液颜色不再变化时， 比原溶液中的小
D．
【答案】C【详解】A．反应I中水为液态，虽然水是反应物，稀溶液种加水对平衡影响不大，反应II是离子数目增加
的反应，加水有利于平衡正向移动，故加水稀释，溶液中离子总数增加，A正确；
B．反应II中，加氢氧化钠中和了H+，有利于平衡正向移动，反应II正向移动消耗 ，使反应I正向移
动，故加入少量浓NaOH溶液，Ⅰ和Ⅱ均向正反应方向移动，B正确；
C．反应I的平衡常数K = ，平衡常数只受温度影响，故比值不变，C错误；
1
D．反应 可以由反应I+反应II×2得到，故该反应的
ΔH =ΔH +2ΔH ，D正确；
3 1 2
故选C。
6．（2024·北京东城·二模）向锌氨溶液（由 液、氨水-硫酸铵混合溶液配制而成）中加入萃取剂 。
不同 下（其它条件不变）达到平衡后 和 的萃取效果如图所示。
资料：①反应ⅰ：
反应ⅱ：
反应ⅲ：
② 的锌氨溶液中， 主要以 形式存在
下列说法不正确的是
A．锌氨溶液中存在 的电离平衡和 的水解平衡
B． 时，加入萃取剂 达到平衡后， 主要以 的形式存在
C． 由8到10，萃取剂中氨的含量增大的原因是反应ⅲ的平衡向正反应方向移动
D． 由8到6， 和 均增大，前者对反应ⅱ的影响小于后者
【答案】D
【详解】A．锌氨溶液中存在铵根，由于一水合氨为弱碱，铵根会水解产生一水合氨，锌氨溶液中存在NH H O的电离平衡和 的水解平衡，A正确；
3 2
B．由⋅ 已知pH>8的锌氨溶液中，Zn2+主要以[Zn(NH ) ]2+形式存在，加入HR与Zn2+发生反应ii，会使反应i逆
3 4
向移动，最终Zn2+主要以ZnR 的形式存在，B正确；
2
C．pH由8到10，溶液碱性增强，铵根水解程度增大，有利于反应ⅲ的平衡向正反应方向移动，导致萃取
剂中氨的含量增大，C正确；
D．pH由8到6，溶液氢离子浓度增大，反应ii逆向移动，c(H+)和c(Zn2+)均增大，在反应ii中，H+化学计量
数为2，在平衡常数表达式中次数为2，故c(H+)对反应ii影响更大，即前者对反应ⅱ的影响大于后者，D错
误；
本题选D。
7．（2024·北京顺义·二模）某小组模拟汽车尾气处理。某温度下，将一定量 和 投入体积为 、盛
有催化剂的密闭容器中，发生反应： 。测得
的物质的量浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法不正确的是
A． 段 的反应速率
B．达平衡时，理论上该反应放出的热量约为
C．该温度下，反应的平衡常数
D．升高温度，该反应的平衡常数减小
【答案】C
【详解】A．由图可知，ab段 反应速率： ，
A正确；
B．由图可知4min反应达平衡， ，根据题干热化学方程
式可知，平衡时理论放热： ，B正确；C．列三段式： ，反应平衡常数：
，C错误；
D．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，D正确；
答案选C。
8．（2024·北京东城·二模）工业上常用 除去 ： 。一定温度下，
向恒容反应器中按照不同投料（见下表）充入气体。按照①进行投料时，测得体系中各成分的物质的量随
时间变化如图所示。
投料
① 0 0
②
③ 0 0
下列说法不正确的是
A．图中 对应的物质是 B．①中达到平衡时，
C．按照②进行投料时，反应向逆反应方向进行 D．任意时刻③中 的体积分数均为
【答案】C
【分析】
对图中曲线标记如图 ，根据反应CS (g)+4H (g) CH (g)+2H S(g)，随着反
2 2 4 2
⇌应的进行，H 消耗的物质的量更大，故b表示H ，d表示CS ，同理H S生成相比CH 更多，故a表示H S，
2 2 2 2 4 2
c表示CH 。
4
【详解】A．由分析，M对应物质是H S，A正确；
2
B．由图知，①平衡时，H 和CH 物质的量相等，根据三段式
2 4
，即4-4x=x，解得x=0.8mol，即达到平衡时，
n(H2)=0.8 mol，C正确；
C．设容器体积为1L，由选项B中的三段式可知，该温度下，反应平衡常数K=
，按照按照②进行投料时，浓度积为
，故反应会向正反应方向进行，C错误；
D．根据③的投料，列出三段式
，任意时刻，CS 的体积分数为
2
，D正确；
本题选C。
9．（2024·北京通州·一模）稍过量零价铁与亚硫酸钠体系能有效降解废水中有机污染物活性红。
已知：
ⅰ．体系中产生的 、 和 可将活性红氧化，其中 具有强氧化性
ⅱ．
ⅲ． 开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3
开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8图1． 体系中各含硫粒子的物质的量分数与pH的关系
图2．零价铁与亚硫酸钠体系内物质转化关系
下列说法不正确的是
A．由图1，25℃时 的
B．pH=4时较pH=8时具有更好的降解效果
C．反应一段时间后零价铁表面产生 ，投入 可消除
D．用等物质的量的硫酸亚铁代替零价铁可提高有机物的降解率
【答案】D
【详解】A．由图1，c( )=c( )时，pH=7.22，则 ， ，
A正确；
B．由图2可知， 转化为 可以降解废水中有机污染物，pH=4时 的浓度高于pH=8时 的
浓度，具有更好的降解效果，B正确；
C．反应一段时间后零价铁表面产生 ， 具有还原性， 可以和 反应生成
和 ，从而除去 ，C正确；D．由图2可知，零价铁与亚硫酸钠体系能有效降解废水中有机污染物活性红，用等物质的量的硫酸亚铁
代替零价铁不能提高有机物的降解率，D错误；
故选D。
10．（2024·北京海淀·二模）向丙烷脱氢制丙烯的反应体系中加入 ，可以提高丙烷的利用率。在相同
温度下，分别将投料比相同的 、 混合气体以相同流速持续通过同种催化剂表面，
转化率和 选择性随通入气体时间的变化如图：
已知：
I．反应①
反应②
Ⅱ．反应体系中存在 的裂解和生成积炭等副反应。
Ⅲ． 的选择性
下列说法正确的是
A．
B．30min内，两体系中 选择性相同，生成 的速率也相同
C．iii中的 转化率高于iv中的，是因为反应②使反应①的平衡正向移动
D．iii、iv对比，150min后iv中 转化率为0，可能是因为积炭使催化剂失效
【答案】D
【详解】A．由盖斯定律可知，反应①+②可得反应 ，则反应
△H=(+124kJ/mol)+ (+41.2kJ/mol)= +162.5kJ/mol，故A错误；
B．由图可知，30min内，两体系中丙烯的选择性相同，但二氧化碳的转化率不同，所以生成丙烯的物质的
量不同，反应的反应速率不同，故B错误；
C．由图可知，iii中的丙烷转化率高于iv中的丙烷转化率是因为 可以消除积炭而使催化剂保持较高的活性，反应速率快，故C错误；
D．二氧化碳能与碳共热反应生成一氧化碳，iii、iv对比，150min后iv中丙烷转化率为0可能是丙烷分解生
成的碳附着在催化剂表面导致催化剂失效，使得反应无法进行，故D正确；
故选D。
11．（2024·北京西城·二模）二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有重要的意义。将 和 按物质的量之比
1:3加入VL的密闭容器中，压强为0.1MPa，反应达到平衡状态时，各组分的物质的量分数x随温度T的变
化如下图所示。
已知：
下列说法不正确的是
A． 与 合成 反应的热化学方程式：
B．图中b、d分别表示 、 的变化曲线
C．570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，M点显示的可能是 的物质的量分数
D． 与 合成 反应的
【答案】D
【分析】已知：① ；②
；③ ；
由盖斯定律可知，①×6-②-4×③可得
，将 和 按物质的量之比1:3加入VL的密闭容器中，发生反应 ，升高温度，平衡逆向移动，H 和CO
2 2
的物质的量增大，由系数关系可知，曲线a表示H 的物质的量分数随温度变化，曲线b表示CO 的物质的
2 2
量分数随温度变化，曲线c表示H O(g)的物质的量分数随温度变化，曲线d表示 的物质的量分数随温
2
度变化。
【详解】A．已知：① ；②
；③ ；
由盖斯定律可知，①×6-②-4×③可得
，A正确；
B．由分析可知，图中b、d分别表示 、 的变化曲线，B正确；
C． 曲线d表示 的物质的量分数随温度变化， 是气体体积减小
的反应，增大压强，平衡正向移动， 的物质的量分数增大，则570K、0.2MPa反应达到平衡状态时，
M点显示的可能是 的物质的量分数，C正确；
D．由A可知，反应 是放热反应，升高温度K值减小，则 ，D
错误；
故选D。
