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1．【2022 年广东卷】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
，H2的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】A．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．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．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．BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改
专题40 化学平衡的建立与移动（B）
1
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变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D 错误；故选C。
2．【2022 年江苏卷】乙醇-水催化重整可获得
。其主要反应为
，
，在
、
时，若仅
考虑上述反应，平衡时
和CO 的选择性及
的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
产率随温度的变化
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
或选用高效催化剂，均能提高平衡时
产率
【答案】D
【解析】根据已知反应①
，反应②
，且反应①的热效应更大，故温度升高的时候对反应
2
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①影响更大一些，即CO2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
CO2的选择性，①代表CO 的选择性，②代表H2的产率，以此解题。A．由分析可知②代表H2的产率，
A 错误；B．由分析可知升高温度，平衡时CO 的选择性减小，B 错误；C．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．加入
与水反应放热，对反应①影响
较大，可以增大
产率，或者选用对反应①影响较大的高效催化剂，也可以增大
产率，D 正确；
故选D。
3．【2022 年海南卷】某温度下，反应CH2=CH2(g)+H2O(g)
CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，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
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
【答案】C
【解析】A．该反应是一个气体分子数减少的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的
幅度大于逆反应的，故v 正> v 逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A
不正确；B．催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B
不正确；C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C 正确；
D．恒容下，充入一定量的CH2=CH2 (g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2=CH2 (g)的平衡转化率减
小，D 不正确；综上所述，本题选C。
4．（2020·北京高考真题）一定温度下，反应I2(g)+H2(g)⇌2Hl(g)在密闭容器中达到平衡时，测得
c(I2)=0.11mmol•L-1，c(HI)=0.78mmol•L-1。相同度温下，按下列4 组初始浓度进行实验，反应逆向进行
的是(注：1mmol•L-1=10-3mol•L-1)
A
B
C
D
c(I2)/mmol•L-1
1.00
0.22
0.44
0.11
c(H2)/mmol•L-1
1.00
0.22
0.44
0.44
3
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c(HI)/mmol•L-1
1.00
1.56
4.00
1.56
【答案】C
【解析】题目中缺少c(H2)，则无法计算K，则不能通过Qc与K 的关系判断平衡的移动方向，但可比较4 个
选项中Qc的大小关系，Qc越大，则可能逆向移动。Qc(A)=
=1，Qc(B)=
=50.28，Qc(C)=
=82.64，Qc(D)=
=50.28，Qc(C)的值最大，答案为C。
5．（2019·浙江高考真题）下列说法正确的是
A．H(g)＋I2(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
B．C(s)＋H2O(g) ⇌ H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡
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、C 不能同时是气体
D．1 mol N2和3 mol H2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，
当2 mol NH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1
【答案】B
【解析】A．该可逆反应的反应前后气体计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反
应速率同等程度增加，错误；B．在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而
碳的质量不再改变说明反应已达平衡，正确；C．即使A，C 物质均为气体，反应前后气体体积也会
发生变化，当压强不随时间变化时，仍能说明反应达到平衡，错误；D．易知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
ΔH，合成氨气实际参与反应n(H2)=3×10％=0.3mol，因而Q1=0.3/3×|ΔH|=0.1|ΔH|，分解氨气时实际消耗
的n(NH3)=2×10％=0.2mol，Q2=0.2/2×|ΔH|=0.1|ΔH|，则Q1=Q2，错误。故答案选B。
6．（2019·江苏高考真题）在恒压、NO 和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温
度下NO 转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO 的平衡转化率随温度的变
化)。下列说法正确的是
4
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A．反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的ΔH>0
B．图中X 点所示条件下，延长反应时间能提高NO 转化率
C．图中Y 点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO 转化率
D．380℃下，c 起始(O2)=5.0×10−4 mol·L−1，NO 平衡转化率为50%，则平衡常数K>2000
【答案】BD
【解析】A．随温度升高NO 的转化率先升高后降低，说明温度较低时反应较慢，一段时间内并未达到平
衡，分析温度较高时，已达到平衡时的NO 转化率可知，温度越高NO 转化率越低，说明温度升高平
衡向逆方向移动，根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应，∆H<0，错误；B．根据上述分析，X 点
时，反应还未到达平衡状态，反应正向进行，所以延长反应时间能提高NO 的转化率，正确；C．Y 点，
反应已经达到平衡状态，此时增加O2的浓度，使得正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移
动，可以提高NO 的转化率，错误；D．设NO 起始浓度为amol/L，NO 的转化率为50%，则平衡时
NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L，根据平衡常数表达式K=
>
=2000，正确；故选BD。
7．（2018·浙江高考真题）某工业流程中，进入反应塔的混合气体中NO 和O2的物质的量分数分别为0.10
和0.06，发生化学反应
，在其他条件相同时，测得实验数据如下
表：
压强/(×105Pa)
温度/℃
NO 达到所列转化率需要时间/s
50%
90%
98%
1.0
30
12
250
2830
90
25
510
5760
5
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8.0
30
0.2
3.9
36
90
0.6
7.9
74
根据表中数据，下列说法正确的是
A．升高温度，反应速率加快
B．增大压强，反应速率变慢
C．在1.0×105Pa、90℃条件下，当转化率为98%时的反应已达到平衡
D．若进入反应塔的混合气体为amol，反应速率以v=Δn/Δt 表示，则在8.0×105Pa、30℃条件下转化率
从50%增至90%时段NO 的反应速率为4a/370mol/s
【答案】D
【解析】A．相同压强时，温度高时达到相同转化率需要的时间多，升高温度，反应速率越小，A 错误；
B．相同温度，压强高时达到相同转化率需要的时间少，增大压强，反应速率变快，错误；C．在此条
件下，当转化率为98%时需要的时间较长，不确定反应是否达到了平衡，错误；D．在amol 混合气体
进入反应塔，题目所示的外界环境下，NO 的反应速率为v=∆n/∆t=
=
mol/s，正确。综上所述，本题正确答案为D。
8．（2017·天津高考真题）常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s)+4CO(g)
Ni(CO)4(g)。230℃时，该
反应的平衡常数K=2×10−5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。
第一阶段：将粗镍与CO 反应转化成气态Ni(CO)4；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是
A．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大
B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃
C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
D．该反应达到平衡时，v 生成[Ni(CO)4]=4v 生成(CO)
【答案】B
【解析】A．平衡常数只与温度有关，与浓度无关，错误；B．50℃时，Ni(CO)4以气态存在，有利于分离，
从而促使平衡正向移动，正确；C．230℃时，Ni(CO)4分解的平衡常数K 逆=1/K 正=1/（2×10−5）
6
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=5×104，可知分解率较高，错误； D．平衡时，应该是4v 生成[Ni(CO)4]=v 生成(CO)，错误；正确答案：
B
9．（2015·福建高考真题）在不同浓度（c)、温度（T)条件下，蔗糖水解的瞬时速率（v）如下表。下列判
断不正确的是
A．a=6.00
B．同时改变反应温度和蔗糖的浓度，v 可能不变
C．b＜318.2
D．不同温度时，蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
【答案】D
【解析】A．根据表格的数据可知：温度不变时，蔗糖的浓度越大，水解的速率越快。根据浓度与速率的
变化关系可知：在328.2T 时，蔗糖的浓度每减小0.100mol/L，水解速率减小1.50mmol/(L∙min)，所以
在温度是328.2T、浓度是0.400mol/L 时，水解的速率是a=7.50-1.50=6.00 mmol/(L∙min)，A 正确；B．
根据表格数据可知：升高温度，水解速率增大，增大浓度，水解速率也增大，若同时改变反应物的浓
度和反应的温度，则二者对水解反应速率的影响因素可能相互抵消，使反应速率可能不发生改变，B
正确；C．在物质的浓度不变时，升高温度，水解速率增大，降低温度，水解速率减小。由于在物质
的浓度是0.600mol/L 时，温度是318.2T 时水解速率是3.60mmol/(L∙min)，现在该反应的速率是2.16
mmol/(L∙min)<3.60 mmol/(L∙min)，说明反应温度低于318.2 T。即b＜318.2，C 正确；D．不同温度时，
蔗糖浓度减少，所以速率减慢，但是温度不同，在相同的浓度时的反应速率不相同，D 错误；故答案
选D。
10．（2018·江苏高考真题）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2SO2(g)+ O2(g)
2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：
7
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下列说法正确的是
A．v1< v2，c2< 2c1
B．K1> K3，p2> 2p3
C．v1< v3，α1(SO2 ) >α3(SO2 )
D．c2> 2c3，α2(SO3 )+α3(SO2 )<1
【答案】CD
【解析】对比容器的特点，将容器1 和容器2 对比，将容器1 和容器3 对比。容器2 中加入4molSO3等效于
在相同条件下反应物投入量为4molSO2和2molO2，容器2 中起始反应物物质的量为容器1 的两倍，容
器2 相当于在容器1 达平衡后增大压强，将容器的体积缩小为原来的一半，增大压强化学反应速率加
快，υ2
υ1，增大压强平衡向正反应方向移动，平衡时c2
2c1，p2
2p1，α1（SO2）+α2（SO3）
1，容
器1 和容器2 温度相同，K1=K2；容器3 相当于在容器1 达到平衡后升高温度，升高温度化学反应速率
加快，υ3
υ1，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡时c3
c1，p3
p1，α3（SO2）
α1（SO2），K3
K1。据此分析解答。根据上述分析，A．υ2
υ1，c2
2c1，错误；B．K3
K1，p2
2p1，p3
p1，则p2
2p3，错误；C．υ3
υ1，α3（SO2）
α1（SO2），正确；D．c2
2c1，c3
c1，则c2
2c3，α1（SO2）+α2
（SO3）
1，α3（SO2）
α1（SO2），则α2（SO3）+α3（SO2）
1，正确；答案选CD。
11．（2009·北京高考真题）已知H2(g)+I2(g)
2HI(g)∆H<0，有相同容积的定容密封容器甲和乙，甲中
加入H2和I2（g）各0.1mol ，乙中加入HI 0.2mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI 的平衡浓
度大于乙中HI 的平衡浓度，应采取的措施是（ ）
A．甲、乙提高相同温度
B．甲中加入0.1mol He，乙不改变
C．甲降低温度，乙不变
D．甲增加0.1molH2，乙增加0.1mol I2
【答案】C
【解析】在相同温度、相同容积下，甲、乙容器中达平衡时是完全全等的等效平衡；A．甲、乙提高相同
温度时，平衡均向逆反应方向移动，且达平衡时二者仍等效，HI 浓度仍相等，A 不选；B．加入稀有
气体时，由于各物质浓度不变，平衡不移动，二者HI 浓度仍相等，B 不选；C．甲降低温度平衡向着
正反应方向移动，达平衡时HI 浓度增大，而乙中HI 浓度不变，C 选；D．根据反应的特点，甲中增
加0.1molH2，乙中增加0.1molI2，平衡都正向移动，达平衡时HI 浓度仍相等，D 不选；答案选C。
8
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12．（2013·上海高考真题）某恒温密闭容器中，可逆反应A(s)
B+C(g)-Q 达到平衡。缩小容器体积，
重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析正确的是
A．产物B 的状态只能为固态或液态
B．平衡时，单位时间内n(A)消耗﹕n(C)消耗=1
1
﹕
C．保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动
D．若开始时向容器中加入1molB 和1molC，达到平衡时放出热量Q
【答案】BC
【解析】A．若B 是气体，平衡常数K=c(B)·c(C)，若c(C) 不变，则c(B)也不变，可得K 不变、若B 是非
气体，平衡常数K=c(C)，此时C(g)的浓度不变，因此A 错误；B．根据平衡时的v（正）=v（逆）可
知B 正确（注意：不是浓度消耗相等）；C．若B 是气体，平衡时加入B，平衡向逆向移动，正确；
D．由于反应是可逆反应，因此达到平衡时放出热量小于Q，错误；故选BC。
13．（2008·全国高考真题）在相同温度和压强下，对反应CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g)进行甲、乙、
丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表
CO2
H2
CO
H2O
甲
amol
amol
0mol
0mol
乙
2amol
amol
0mol
0mol
丙
0mol
0mol
amol
amol
丁
amol
0mol
amol
amol
上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是
A．乙＝丁＞丙＝甲
B．乙＞丁＞甲＞丙
C．丁＞乙＞丙＝甲
D．丁＞丙＞乙＞甲
【答案】A
【解析】
假设丙、丁中的CO、H2O（g）全部转化为CO2、H2，再与甲、乙比较：
CO2（g）+H2（g）
CO（g）+H2O（g）
丙开始时 0mol 0mol anol anol
丙假设全转化 anol anol 0mol 0mol
9
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丁开始时 amol 0mol amol amol
丁假设全转化 2amol amol 0mol 0mol
通过比较，甲、丙的数值一样，乙、丁的数值一样，则说明甲和丙属于等效平衡，乙和丁为等效平衡，因
为乙或丁相当于比甲多加入二氧化碳，则增大反应物的量，平衡正向移动，则生成一氧化碳的物质的
量比甲多，故选A。
14．（2016·江苏高考真题）一定温度下，在3 个体积均为1.0 L 的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g) 达到平衡。下列说法正确的是（ ）
A．该反应的正反应放热
B．达到平衡时，容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C．达到平衡时，容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D．达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
【答案】D
【解析】A．对比Ⅰ、Ⅲ，如温度相同，0.1mol/L 的CH3OH 相当于0.20mol/L 的H2和0.1mol/L 的CO，为
等效平衡，但Ⅲ温度较高，平衡时CH3OH 较低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，
错误；B．对比Ⅰ、Ⅱ，在相同温度下反应，但Ⅱ浓度较大，由方程式2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)可知，
增大浓度，平衡正向移动，该反应正向为体积减小的反应，增大浓度转化率会增大，则容器Ⅰ中反应
物转化率比容器Ⅱ中的小，错误；C．Ⅱ浓度较大，Ⅲ温度较高，增大浓度平衡正向移动，升高温度
平衡逆向移动，Ⅲ的转化率降低，Ⅲ中相当于起始C(H2)为Ⅱ的一半，平衡时Ⅱ中C(H2)小于Ⅲ中的两
倍，错误；D．对比Ⅰ、Ⅲ，Ⅲ温度较高，浓度相当，升高温度，反应速率增大，正确；故选D。
15．（2014·江苏高考真题）一定温度下，在三个体积约为1.0L 的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)＋H2O(g)
容器编号
温度（℃）
起始物质的量（mol）
平衡物质的量（mol）
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
I
387
0.20
0.080
0.080
10
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Ⅱ
387
0.40
Ⅲ
207
0.20
0.090
0.090
下列说法正确的是
A．该反应的正方应为吸热反应
B．达到平衡时，容器I 中的CH3OH 体积分数比容器Ⅱ中的小
C．容器I 中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D．若起始时向容器I 中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol 和H2O 0.10mol，则反应将向正反应方
向进行
【答案】D
【解析】A、容器I 与容器Ⅲ相比甲醇的起始物质的量相等，但温度不同，温度较低时生成物的物质的量
多，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正方应是放热反应，A 错误；B、反应前后体积不
变，因此容器Ⅱ与容器I 相比平衡等效，因此达到平衡时，容器I 中的CH3OH 体积分数和容器Ⅱ中的
相等， B 不正确；C、容器I 中温度高，反应速率快，因此容器I 中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ
中的少，C 不正确；D、根据容器I 表中数据可知，平衡时生成物的浓度均是0.080mol/L，则根据反应
的化学方程式可知消耗甲醇的浓度是0.16mol/L，所以平衡时甲醇的浓度是0.04mol/L，所以该温度下
的平衡常数K＝
＝4。若起始时向容器I 中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol 和
H2O 0.10mol，则此时
＝1.5＜4，所以反应将向正反应方向进行，D 正确，答案选D。
16．（2007·江苏高考真题）一定温度下可逆反应：A(s)+2B(g)
2C(g)+D(g)；△H>0。现将1molA 和
2molB 加入甲容器中，将4 molC 和2 mol D 加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2 倍，
t1时两容器内均达到平衡状态(如图1 所示，隔板K 不能移动)。下列说法正确的是
11
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A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1 mol A 和2 mol B,达到新的平衡后，甲中C 的浓度是乙
中C 的浓度的2 倍
B．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B 的体积分数均增加
C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C 的体积分数是甲中C
的体积分数的2 倍
D．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情
况分别如图2 和图3 所示(t1前的反应速率变化已省略)
【答案】D
【解析】根据等效平衡分析，4molC 和2molD 相当于2molA 和4molB，但是乙容器的容积是甲的2 倍，即
物质的量浓度相同，所以在相同条件下达到相同平衡状态，A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再
加入1molA 和2molB，相当于增大压强，平衡向逆反应反向移动，达到平衡时甲中C 的浓度小于原来
的2 倍，甲中C 的浓度小于乙中C 的浓度的2 倍，错误；B．保持活塞位置不变，升高温度，平衡向
逆反应方向移动，甲、乙中B 的体积分数都增大，错误；C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容
积和甲相等，相当于增大乙的压强，平衡向逆反应方向移动，减小甲的压强平衡向正反应方向移动，
达到新的平衡后，乙中C 的体积分数小于甲中C 的体积分数的2 倍，错误；D．甲中温度和体积不变
充入稀有气体，没有改变气体的浓度，对反应速率没有影响，可以用图2 表示，乙中温度和压强不变，
充入稀有气体，相当于增大容器体积，气体浓度减小，反应速率减小，生成物的浓度减小的程度大些，
化学平衡正向移动，可以用图3 表示，正确，答案选D。
17．（2012·天津高考真题）已知2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)；ΔH＝－197 kJ·mol-1。向同温、同体积的三
个密闭容器中分别充入气体：(甲) 2 mol SO2和1 mol O2；(乙) 1 mol SO2和0.5 mol O2；(丙) 2 mol
SO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是
A．容器内压强P：P 甲＝P 丙> 2P 乙
B．SO3的质量m：m 甲＝m 丙> 2m 乙
C．c(SO2)与c(O2)之比k：k 甲＝k 丙> k 乙
D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q 甲＝Q 丙> 2Q 乙
【答案】B
【解析】由给的数据利用归一法可知甲和丙是等效平衡。A．如果平衡不移动，p 甲=p 丙=2p 乙，但乙加入的
物质的量是甲、丙的一半，恒容下相当于减压，平衡左移，压强变大，所以应该是p 甲=p 丙<2p 乙，错
误；B．根据分析，平衡左移，三氧化硫的量减少，所以m 甲=m 丙>2m 乙，正确；C．加入的量均为
2∶1，反应的量为2∶1，三者剩余的量也一定相等，为2∶1，c(SO2)与c(O2)之比k 不变，所以k 甲=k
12
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丙=k 乙，错误；D．因为甲和丙是在不同的方向建立起的等效平衡，若转化率均为50%时，反应热的数
值应相等，但该反应的转化率不一定是50%，所以Q 甲和Q 丙不一定相等，项错。答案选B。
18．（2011·四川高考真题）可逆反应1X(g)+2Y(g)
2Z(g) 、2M（g）
N（g）+P(g)分别在密闭容器的
两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦，可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理
量的变化如图所示：
下列判断正确的是：
A．反应1 的正反应是吸热反应
B．达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15
C．达平衡（I）时，X 的转化率为
D．在平衡（I）和平衡（II）中，M 的体积分数相等
【答案】B
【解析】A．降温由平衡(I)向平衡(II)移动，同时X、Y、Z 的物质的量减少，说明平衡向右移动，正反应
放热，错误。B．达平衡(I)时的压强于开始时的体系的压强之比为：2.8:3=14:15，正确；C．达平衡(I)
时，反应①的总物质的量由3.0 mol 减小为2.8 mol，X(g)+2Y(g)⇌⇌2Z(g)该反应正反应气体总量减小，
设反应的X 的物质的量为△n(X)，利用差量可得：1:1=△n(X)：(3.0－2.8)，解之得：△n(X)=0.2mol，
则X 的转化率为
×100%=20%，错误；D．由平衡(I)到平衡(II)，由于反应过程温度降低，化学
反应②发生移动，M 的量发生变化，M 体积分数是不会相等的，错误；故答案：B。
19．【2022 年海南卷】某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：
回答问题：
（1）已知：电解液态水制备
，电解反应的
。由此计算
的燃烧热(焓)
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_______
。
（2）已知：
的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1 所示。
①若反应为基元反应，且反应的
与活化能(Ea)的关系为
。补充完成该反应过程的能量变化
示意图(图2)_______。
②某研究小组模拟该反应，温度t 下，向容积为10L 的抽空的密闭容器中通入
和
，
反应平衡后测得容器中
。则
的转化率为_______，反应温度t 约为_______℃。
（3）在相同条件下，
与
还会发生不利于氧循环的副反应：
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，在反应器中按
通入反应物，在不同温
度、不同催化剂条件下，反应进行到2min 时，测得反应器中
、
浓度(
)如下表所
示。
催化剂
t=350℃
t=400℃
催化剂
Ⅰ
10.8
12722
345.2
42780
催化剂
Ⅱ
9.2
10775
34
38932
在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，
生成
的平均反应速率为___
；
若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是_______。
【答案】（1）-286
（2）
50%或0.5 660.2(或660.1 或660.3,
其他答案酌情给分)
（3） 5.4 相同催化剂，400℃的反应速率更快，相同温度，催化剂Ⅱ副产物浓度低，甲烷与甲
醇比例高
【解析】
（1）电解液态水制备
，电解反应的
，由此可以判断，2mol
完全燃烧消
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耗
，生成液态水的同时放出的热量为572kJ ，故1mol
完全燃烧生成液态水放出的热
量为286kJ，因此，
的燃烧热(焓)
-286
。
（2）①由
的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系图可知，K 随
着温度升高而减小，故该反应为放热反应。若反应为基元反应，则反应为一步完成，由于反应的
与活化能(Ea)的关系为
，由图２信息可知
＝ａ
，则
ａ
，该反应为放
热反应，生成物的总能量小于反应物的，因此该反应过程的能量变化示意图为：
。
②温度t 下，向容积为10L 的抽空的密闭容器中通入
和
，反应平衡后测得容器中
，则
的转化率为
，根据C 元素守恒可知，
的平衡量为
，
和
是按化学计量数之比投料的，则
的平衡量为
，
的平衡量是
的２倍，
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则
，
的平衡浓度分别为
、
、
、
，则该反应的平衡常数K＝
，根据图１中的信息可知，
反应温度t 约为660.2℃。
（3）在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，由表中信息可知，
的浓度由０增加到10.8
，因此，
生成
的平均反应速率为
；由表中信
息可知，在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应，
的浓度由０增加到10.8
，，
:
＝12722:10.8
1178；在选择使用催化剂Ⅱ和350℃的反应条件下，
的浓度由０增加到9.2
，
:
＝10775:9.2
1171；在选择使用催化剂Ⅰ
和400℃条件下反应，
的浓度由０增加到345.2
，
:
＝
42780:345.2
124；在选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件下，
的浓度由０增加到34
，
:
＝38932:34
1145。因此，若某空间站的生命保障系统实际选择使用催
化剂Ⅱ和400℃的反应条件的原因是：相同催化剂，400℃的反应速率更快，相同温度，催化剂Ⅱ副产
物浓度低，甲烷与甲醇比例高。
20．【2022 年6 月浙江卷】主要成分为
的工业废气的回收利用有重要意义。
（1）回收单质硫。将三分之一的
燃烧，产生的
与其余
混合后反应：
。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为
、
、
，计算该温度下的平衡
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常数
_______。
（2）热解
制
。根据文献，将
和
的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出
料)，发生如下反应：
Ⅰ
Ⅱ
总反应：
Ⅲ
投料按体积之比
，并用
稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得
和
体积分数如下表：
温度/
950
100
1050
1100
1150
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
0.0
0.0
0.1
0.4
1.8
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
作稀释气体，对实验结果几乎无影响
B．其他条件不变时，温度越高，
的转化率越高
C．由实验数据推出
中的
键强于
中的
键
D．恒温恒压下，增加
的体积分数，
的浓度升高
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_______。
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④在
，常压下，保持通入的
体积分数不变，提高投料比
，
的转化率
不变，原因是_______。
⑤在
范围内(其他条件不变)，
的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律
并分析原因_______。
【答案】（1）8×108 L·mol－1
（2） 高温 AB
1000℃时CH4不
参与反应，相同分压的H2S 经历相同的时间转化率相同 先升后降；在低温段，以反应Ⅰ为
主，随温度升高，S2(g)的体积分数增大；在高温段，随温度升高；反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生
成S2的速率，S2(g)的体积分数减小
【解析】
（1）根据方程式可知该温度下平衡常数K＝
；
（2）①根据盖斯定律可知Ⅰ+Ⅱ即得到反应Ⅲ的ΔH＝234kJ/mol，这说明反应Ⅲ是吸热的体积增大（即ΔS
＞0）的反应，根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0 可自发进行可知反应Ⅲ自发进行的条件是高温下自发进行；
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②A．Ar 是稀有气体，与体系中物质不反应，所以其他条件不变时，用Ar 替代N2作稀释气体，对实验结
果几乎无影响，A 正确；
B．正反应吸热，升高温度平衡正向进行，温度越高，H2S 的转化率越高，B 正确；
C．根据表中数据无法得出H2S 中S-H 键和CH4中C-H 键的相对强弱，事实上C-H 键的键能大于S-H 键键
能，C 错误；
D．恒温恒压下，增加N2的体积分数，相当于减压，平衡正向进行，H2的物质的量增加，容器容积增加，
H2浓度减小，D 错误；
答案选AB；
③反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ均是吸热反应，则反应过程能量示意图可表示为
；
④根据表中数据可知1000℃时CH4不参与反应，相同分压的H2S 经历相同的时间转化率相同，所以在
1000℃常压下，保持通入的H2S 体积分数不变，提高投料比时H2S 的转化率不变；
⑤根据表中数据可知在低温段，以反应Ⅰ为主，随温度升高，S2(g)的体积分数增大；在高温段，随温度升
高；反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率，S2(g)的体积分数减小，因此变化规律是先升后降。
21．【2022 年1 月浙江卷】工业上，以煤炭为原料，通入一定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得
到满足不同需求的原料气。请回答：
（1）在C 和O2的反应体系中：
反应1：C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-394kJ·mol-1
反应2：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·mol-1
反应3：2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3。
① 设y=ΔH-TΔS，反应1、2 和3 的y 随温度的变化关系如图1 所示。图中对应于反应3 的线条是
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______。
②一定压强下，随着温度的升高，气体中CO 与CO2的物质的量之比______。
A．不变 B．增大 C．减小 D．无法判断
（2）水煤气反应：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131kJ·mol-1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量
的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是________。
（3）一氧化碳变换反应：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。
①一定温度下，反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压)：p(CO)=0.25MPA．
p(H2O)=0.25MPA．p(CO2)=0.75MPa 和p(H2)=0.75MPa，则反应的平衡常数K 的数值为________。
②维持与题①相同的温度和总压，提高水蒸气的比例，使CO 的平衡转化率提高到90%，则原料气中
水蒸气和CO 的物质的量之比为________。
③生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是________。
A．反应温度愈高愈好 B．适当提高反应物压强
C．选择合适的催化剂 D．通入一定量的氮气
④以固体催化剂M 催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量-反应过
程如图2 所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤Ⅰ：________；步骤Ⅱ：________。
【答案】（1） a B
（2）水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，
21
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保持较高温度，有利于加快化学反应速率
（3） 9.0 1.8：1 BC M+H2O=MO+H2 MO+CO=M+CO2
【解析】
（1）①由已知方程式：(2×反应1-反应2)可得反应3，结合盖斯定律得：
，反应1 前后气体分子数不变，升温y 不变，对
应线条b，升温促进反应2 平衡逆向移动，气体分子数增多，熵增，y 值增大，对应线条c，升温促进
反应3 平衡逆向移动，气体分子数减少，熵减， y 值减小，对应线条a，故此处填a；
②温度升高，三个反应平衡均逆向移动，由于反应2 焓变绝对值更大，故温度对其平衡移动影响程度大，
故CO2物质的量减小，CO 物质的量增大，所以CO 与CO2物质的量比值增大，故答案选B；
（2）由于水蒸气与煤炭反应吸热，会引起体系温度的下降，从而导致反应速率变慢，不利于反应的进行，
通入空气，利用煤炭与O2反应放热从而维持体系温度平衡，维持反应速率，故此处填：水蒸气与煤炭
反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，
有利于加快反应速率；
（3）①该反应平衡常数K=
；
②假设原料气中水蒸气为x mol，CO 为1 mol，由题意列三段式如下：
，则平衡常数K=
，解得x=1.8，故水蒸气
与CO 物质的量之比为1.8：1；
③A．反应温度过高，会引起催化剂失活，导致反应速率变慢，A 不符合题意；
B．适当增大压强，可加快反应速率，B 符合题意；
C．选择合适的催化剂有利于加快反应速率，C 符合题意；
D．若为恒容条件，通入氮气对反应速率无影响，若为恒压条件，通入氮气后，容器体积变大，反应物浓
度减小，反应速率变慢，D 不符合题意；
故答案选BC；
④水分子首先被催化剂吸附，根据元素守恒推测第一步产生H2，第二步吸附CO 产生CO2，对应反应历程
22
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依次为：M+H2O=MO+H2、MO+CO=M+CO2。
22．（2013·江苏高考真题）一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)，其正反应放热。现
有三个相同的2L 恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器I、II、III，在I 中充入1molCO 和
1molH2O，在II 中充入1molCO2和1mol H2，在III 中充入2molCO 和2molH2O，700℃条件下开始反应。
达到平衡时，下列说法正确的是
A．容器I、II 中正反应速率相同
B．容器I、III 中反应的平衡常数相同
C．容器I 中CO 的物质的量比容器II 中的多
D．容器I 中CO 的转化率与容器II 中CO2的转化率之和等于1
【答案】C
【解析】A．容器I 中反应正向进行，反应放热温度升高，容器II 中反应逆向进行，反应吸热温度降低，
所以容器I 中正反应速率大于II 中正反应速率，错误；B．容器III 反应物是容器I 中的2 倍，容器III
放热多温度高，所以平衡常数不同，错误；C．容器I 的温度比容器II 高，升高温度平衡逆向移动，
容器I 中CO 的物质的量比容器II 中的多，正确；D．若容器I、II 在恒温、恒容的条件下进行，为等
效平衡，容器I 中CO 的转化率与容器II 中CO2的转化率之和等于1，但反应在恒容绝热密闭容器中进
行，容器I 中温度升高，平衡逆向移动，CO 的转化率减小，容器II 中温度降低，平衡正向移动，CO2
的转化率减小，则容器I 中CO 的转化率与容器II 中CO2的转化率之和小于1，错误；答案选C。
23．（2021·广东真题）我国力争于2030 年前做到碳达峰，2060 年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2
利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) ∆H1
b)CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ∆H2
c)CH4(g)
C(s)+2H2(g) ∆H3
d)2CO(g)
CO2(g)+C(s) ∆H4
e)CO(g)+H2(g)
H2O(g)+C(s) ∆H5
（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CO2与CH4的浓度，反应a、b、c 的正反应速率都增加
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CH4的平衡转化率
D．降低反应温度，反应a~e 的正、逆反应速率都减小
（3）一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行，其中，第_______步的
正反应活化能最大。
23
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（4）设K 为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体
的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p0（p0=100kPa）。反应a、c、e 的ln K 随
（温度的倒
数）的变化如图所示。
①反应a、c、e 中，属于吸热反应的有_______(填字母)。
②反应c 的相对压力平衡常数表达式为K =_______。
③在图中A 点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa 的恒容密闭容器中进
行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程_______。
（5）CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_______。
【答案】（2）AD （3）4 4
（4）①ac ②
③68% （5）做冷冻剂
【解析】根据盖斯定律计算未知反应的反应热；根据影响化学反应速率和化学平衡的因素判断反应速率的
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变化及转化率的变化；根据图像及曲线高低判断反应进程和活化能的相对大小；根据平衡时反应物的
分压计算平衡转化率；根据CO2的物理性质推测CO2的用途。
（2）A．增大CO2和CH4的浓度，对于反应a、b、c 来说，均增大了反应物的浓度，反应的正反应速率增
大，A 正确；
B．移去部分C(s)，没有改变反应体系中的压强，反应的正逆反应速率均不变，平衡不移动，B 错误；
C．催化剂可以同等条件下增大正逆反应速率，只能加快反应进程，不改变反应的平衡状态，平衡转化率
不变，C 错误；
D．降低温度，体系的总能量降低，正、逆反应速率均减小，D 正确；
故答案选AD；
（3）由图可知，反应过程中能量变化出现了4 个峰，即吸收了4 次活化能，经历了4 步反应；且从左往右
看4 次活化能吸收中，第4 次对应的峰最高，即正反应方向第4 步吸收的能量最多，对应的正反应活
化能最大。
（4）①随着温度的升高，反应a 和c 的ln K 增大，说明K 的数值增大，反应向正反应方向进行，反应a
和c 为吸热反应，同理反应e 的ln K 减小，说明K 的减小，反应向逆反应方向进行，反应e 为放热
反应，故答案为ac；
②用相对分压代替浓度，则反应c 的平衡常数表达式K =
；
③由图可知，A 处对应反应c 的ln K =0，即K =
=1，解方程的p2(H2)=p(CH4)，已知反应平衡时
p(H2)=40kPa，则有p(CH4)=16kPa，且初始状态时p(CH4)=
×100kPa=50kPa，故CH4的平衡转化率为
×100%=68%；
（5）固态CO2即为干冰，干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性质。
24．（2021.1·浙江真题）“氯碱工业”以电解饱和食盐水为基础制取氯气等产品， 氯气是实验室和工业上
的常用气体。请回答：
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（3）在一定温度下，氯气溶于水的过程及其平衡常数为：
Cl2(g)⇌Cl2(aq) K1=c(Cl2)/p
Cl 2(aq) + H2O(l)⇌H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) K2
其中p 为Cl2(g)的平衡压强，c(Cl2)为Cl2在水溶液中的平衡浓度。
①Cl2(g)⇌Cl2(aq)的焓变ΔH1______0。(填”>”、“=”或“<”)
②平衡常数K2的表达式为K2=______。
③氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度表示)为c，则c=______。(用平衡压强p 和上述平衡常数表示，
忽略HClO 的电离)
（4）工业上，常采用“加碳氯化”的方法以高钛渣(主要成分为TiO2)为原料生产TiCl4，相应的化学方程式为；
I.TiO2(s)+2Cl2(g)⇌TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181 mol·L-1，KI=-3.4×10-29
II.2C(s)+O2(g)⇌2CO(g) ΔHII= - 221 mol·L-1，KII=1.2×1048
结合数据说明氯化过程中加碳的理由______ 。
（5）在一定温度下，以I2为催化剂，氯苯和Cl2在CS2中发生平行反应，分别生成邻二氯苯和对二氯苯，
两产物浓度之比与反应时间无关。反应物起始浓度均为0.5 mol·L-1，反应30 min 测得氯苯15%转化为
邻二氯苯，25%转化为对二氯苯。保持其他条件不变，若要提高产物中邻二氯苯的比例，可采用的措
施是______。
A．适当提高反应温度 B．改变催化剂
C．适当降低反应温度 D．改变反应物浓度
【答案】
（3）①＜ ②
③K1p +
（4）反应I + II 得： TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)，K=KIKII=4.1×1019远大于K1，反应II 使
TiO2氯化为TiCl4得以实现；ΔH=ΔHI+ΔHII= -40kJ·mol-1，反应II 可为反应I 提供所需的能量
（5）AB
【解析】
（3）①Cl2(g) ⇌ Cl2(aq)表示的是氯气的溶解平衡，氯气在常温下可溶于水，该过程是自发的，由于该过程
的熵变小于0，因此，其焓变ΔH1＜0。
②由化学方程式Cl 2(aq) + H2O(l) ⇌ H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq)可知，其平衡常数K2的表达式为K2=
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，注意水为液态，其不出现在表达式中。
③Cl2(g) ⇌ Cl2(aq) 与Cl 2(aq) + H2O(l) ⇌ H+ (aq)+Cl- (aq) + HClO(aq) 相加可以得到Cl2(g) + H2O(l) ⇌ H+
(aq)+Cl- (aq) + HClO(aq)，因此，该反应的平衡常数为
；氯气在水中的溶解度(以物质的量浓度
表示)为c，根据物料守恒可知，c=
+
c(HClO)+
c(Cl-)，由于HCl 是强电解质，若忽略水
的电离和次氯酸的电离，则
，由K2=
可知
=
，由K1=c(Cl2)/p 可知，
=
，则
=
，因此，c= K1p +
。
（4）已知：I . TiO2(s)+2Cl2(g) ⇌ TiCl4(g)+O2(g) ΔHI=181 mol ·L-1，KI=-3.4 ×10-29；II. 2C(s)+O2(g) ⇌
2CO(g) ΔHII= - 221 mol ·L-1，KII=1.2×1048。根据盖斯定律可知，I + II 得： TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s)
=TiCl4(g)+ 2CO(g)，则K=KIKII=4.1 ×1019远大于K1，反应II 的发生可以减小反应I 的平衡体系中氧气
的浓度，从而使TiO2氯化为TiCl4得以实现；反应I 为吸热反应，而ΔH=ΔHI+ΔHII= -40kJ·mol-1，说明
TiO2(s)+2Cl2(g) + 2C(s) =TiCl4(g)+ 2CO(g)为放热反应，则反应II 可为反应I 提供所需的能量。
（5） 15%生成邻二氯苯，说明该反应活化能大，25%生成对二氯苯，说明该反应活化能小，温度改变对
活化能的影响大，即升高温度，邻二氯苯产量增大的多，比例增大；降低温度邻二氯苯产量减少的多，
比例减少，故A 正确、C 错误；选择合适的催化剂，降低生成邻二氯苯的反应的活化能，故B 正确；
D 中改变反应物的浓度，并不能改变两种产物的比例，故D 错误，综上所述，选AB。
25．（2020·全国高考真题）天然气的主要成分为CH4，一般还含有C2H6等烃类，是重要的燃料和化工原
料。
（1）乙烷在一定条件可发生如下反应：C2H6(g)= C2H4(g)+H2(g) ΔH，相关物质的燃烧热数据如下表所示：
物质
C2H6(g)
C2H4(g)
H2(g)
燃烧热ΔH/( kJ·mol−1)
-1560
-1411
-286
①ΔH=_________kJ·mol−1。
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②提高该反应平衡转化率的方法有_________、_________。
③容器中通入等物质的量的乙烷和氢气，在等压下(p)发生上述反应，乙烷的平衡转化率为α。反应的
平衡常数Kp=_________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。
（2）高温下，甲烷生成乙烷的反应如下：2CH4
C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为：r=k×
，其中k 为反应速率常数。
①设反应开始时的反应速率为r1，甲烷的转化率为α 时的反应速率为r2，则r2=_____ r1。
②对于处于初期阶段的该反应，下列说法正确的是_________。
A．增加甲烷浓度，r 增大 B．增加H2浓度，r 增大
C．乙烷的生成速率逐渐增大 D．降低反应温度，k 减小
【答案】（1）①137 ②升高温度 减小压强(增大体积) ③
（2）①1－α
② AD
【解析】
（1）①由表中燃烧热数值可知：
①C2H6(g)+
O2(g)=2CO2(g) +3H2O(l) ∆H1= -1560kJ∙mol-1；②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g) +2H2O(l) ∆H2=
-1411kJ∙mol-1；③H2(g)+
O2(g)=H2O(l) ∆H3= -286kJ∙mol-1；根据盖斯定律可知，①-②-③得C2H6(g)
=C2H4(g) + H2(g)，则∆H= ∆H1-∆H2-∆H3=( -1560kJ∙mol-1)-( -1411kJ∙mol-1)- ( -286kJ∙mol-1)=137kJ∙mol-1，故
答案为137；
②反应C2H6(g)
C2H4(g) + H2(g)为气体体积增大的吸热反应，升高温度、减小压强平衡都向正反应方向
移动，故提高该反应平衡转化率的方法有升高温度、减小压强（增大体积）；
③设起始时加入的乙烷和氢气各为1mol，列出三段式，
C2H6(g)
C2H4(g) + H2(g)
起始（mol） 1 0 1
转化（mol）
α α
平衡（mol） 1-
1+
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平衡时，C2H6、C2H4和H2平衡分压分别为
p、
p 和
p，则反应的平衡常数为Kp=
；
（2） ①根据r=k×
，若r1= kc，甲烷转化率为
甲烷的浓度为c(1-
)，则r2= kc(1-
)，所以r2=(1-
)r1；
②A．增大反应物浓度反应速率增大，故A 说法正确；
B．由速率方程可知，初期阶段的反应速率与氢气浓度无关，故B 说法错误；
C．反应物甲烷的浓度逐渐减小，结合速率方程可知，乙烷的生成速率逐渐减小，故C 说法错误；
D．化学反应速率与温度有关，温度降低，反应速率常数减小，故D 正确。
答案选AD。
26．（2016·全国高考真题）元素铬（Cr）在溶液中主要以Cr3+（蓝紫色）、Cr（OH）4
−（绿色）、Cr2O7
2−
（橙红色）、CrO4
2−（黄色）等形式存在，Cr（OH）3为难溶于水的灰蓝色固体，回答下列问题：
（1）Cr3+与Al3+的化学性质相似，在Cr2（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH 溶液直至过量，可观察到的现象是
_________。
（2）CrO4
2−和Cr2O7
2−在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c
（Cr2O7
2−）随c（H+）的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。
②由图可知，溶液酸性增大，CrO4
2−的平衡转化率__________（填“增大“减小”或“不变”）。根
据A 点数据，计算出该转化反应的平衡常数为__________。
③升高温度，溶液中CrO4
2−的平衡转化率减小，则该反应的ΔH_________（填“大于”“小于”或
“等于”）。
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【答案】（1）开始有灰蓝色固体生成，随后沉淀消失；
（2）①2CrO4
2-+2H＋
Cr2O7
2-+H2O； ② 增大；1014；③＜ ；
【解析】
（1）Cr3+与Al3+的化学性质相似，可知Cr（OH）3是两性氢氧化物，能溶解在强碱NaOH 溶液中。在Cr2
（SO4）3溶液中逐滴加入NaOH 溶液直至过量，首先发生反应产生Cr（OH）3灰蓝色固体，当碱过量
时，可观察到沉淀消失。故观察到的现象是开始有灰蓝色固体生成，随后沉淀消失。
（2）①随着H+浓度的增大，CrO4
2-转化为Cr2O7
2-的离子反应式为2CrO4
2-+2H＋
Cr2O7
2-+H2O。
②溶液酸性增大，平衡2CrO4
2-+2H＋
Cr2O7
2-+H2O 正向进行，CrO4
2−的平衡转化率增大；A 点Cr2O7
2-的
浓度为0.25mol/L，根据Cr 元素守恒可知CrO4
2-的浓度为0.5mol/L；H+浓度为1×10-7mol/L；此时该转
化反应的平衡常数为
=
=1014；③升高温度，溶液中CrO4
2−的平衡转化率减
小，平衡逆向移动，说明正方向放热，则该反应的ΔH＜0；
27．（2017·浙江高考真题）(一) 十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢萘（C10H18）→四氢萘
（C10H12）→萘（C10H8）”的脱氢过程释放氢气。已知：
C10H18(l)
C10H12(l)＋3H2(g) △H1
C10H12(l)
C10H8(l)＋2H2(g) △H2
△H1＞△H2＞0；C10H18→C10H12的活化能为Ea1，C10H12→C10H8的活化能为Ea2，十氢萘的常压沸点为
192℃；在192℃，液态十氢萘的脱氢反应的平衡转化率约为9％。请回答：
（1）有利于提高上述反应平衡转化率的条件是_______________。
A．高温高压 B．低温低压 C．高温低压 D．低温高压
（2）研究表明，将适量十氢萘置于恒容密闭反应器中，升高温度带来高压，该条件下也可显著释氢，理
由是_____________________________________________________。
（3）温度335℃，在恒容密闭反应器中进行高压液态十氢萘（1.00 mol）催化脱氢实验，测得C10H12和
C10H8的产率x1和x2（以物质的量分数计）随时间变化关系，如图1 所示。
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①在8 h 时，反应体系内氢气的量为___________________mol（忽略其他副反应）。
②x1显著低于x2的原因是____________________________。
③在图2 中绘制“C10H18→C10H12→C10H8”的“能量～反应过程”示意图____。
【答案】（1）C （2） 温度升高，加快反应速率；温度升高使平衡正移的作用大于压强增大使平衡逆
移的作用。 （3）①1.95 ②催化剂显著降低了C10H12→C10H8的活化能，反应生成的C10H12快速
转化为C10H8 ③
【解析】
Ⅰ．（1）C10H18(l)
C10H12(l)＋3H2(g) △H1，C10H12(l)
C10H8(l)＋2H2(g) △H2，△H1＞△H2＞0；均
为吸热反应，且都属于气体的物质的量增大的反应。
A．升高温度，平衡正向移动，平衡转化率增大，但增大压强，平衡逆向移动，平衡转化率减小，故A 错
误；B．降低温度，平衡逆向移动，平衡转化率减小，故B 错误；C．升高温度，平衡正向移动，平衡
转化率增大，减小压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，故C 正确；D．降低温度，平衡逆向移动，
平衡转化率减小，故D 错误；故选C；
（2）总反应为该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡转化率增大，平衡常数增大，当温度
达到192℃时，十氢萘气化，浓度增大，平衡正向移动，生成氢气量显著增加，故答案为反应吸热，
温度升高，平衡正向移动。与此同时，温度升高导致十氢萘气化，浓度增大，平衡正向移动，生成氢
气量显著增加；
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（3）①温度335℃，在8 h 时，十氢萘为1.00 mol，测得C10H12和C10H8的产率x1=0.027，x2=0.374，即生成
C10H12和C10H8的物质的量分别为0.027mol，0.374mol，设反应的C10H18的物质的量为a，反应C10H12的
物质的量为b，根据反应
C10H18(l)
C10H12(l)＋3H2(g)
1 1 3
a a 3a
C10H12(l)
C10H8(l)＋2H2(g)，
1 1 2
b b 2b
则a-b=0.027，b=0.374，则a=0.401，因此生成的氢气的物质的量分数为3a+2b=3×0.401+2×0.374=1.951，则
氢气的量为1.951mol，故答案为1.951；
②反应2 的活化能比反应1 小，相同温度下反应2 更快，所以相同时间内，生成的四氢萘大部分都转化为
萘，故x1显著低于x2，故答案为反应2 的活化能比反应1 小，相同温度下反应2 更快，所以相同时间
内，生成的四氢萘大部分都转化为萘，故x1显著低于x2；
③C10H18(l)
C10H12(l)＋3H2(g) △H1，C10H12(l)
C10H8(l)＋2H2(g) △H2，△H1＞△H2＞0；上述反应
均为吸热反应，生成物的总能量大于反应物，“C10H18→C10H12→C10H8”的“能量～反应过程” 示意图
为
，故答案为
；
28．（2018·海南高考真题）过氧化氢(H2O2)是重要的化工产品，广泛应用于绿色化学合成．医疗消毒等领
域。
回答下列问题：
（1）已知：H2(g)＋
O2(g)＝H2O(l) △H1＝－286 kJ·mol¯1
H2(g)＋O2(g)＝H2O2(l) △H2＝－188 kJ·mol¯1
过氧化氢分解反应2H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g)的△H＝______kJ·mol¯1。不同温度下过氧化氢分解反应的平衡
常数K(313K)_____K(298K) (填大于、小于或等于)。
（2）100℃时，在不同金属离子存在下，纯过氧化氢24 h 的分解率见下表：
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离子
加入量(mg·L¯1)
分解率%
离子
加入量(mg·L¯1)
分解率％
无
0
2
Fe3＋
1.0
15
Al3＋
10
2
Cu2＋
0.1
86
Zn2＋
10
10
Cr3＋
0.1
96
由上表数据可知，能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是_______。贮运过氧化氢时，可选
用的容器材质为_________(填标号)。
A．不锈钢 B．纯铝 C．黄铜 D．铸铁
（3）过氧化氢的Ka1＝2.24×10¯12，H2O2的酸性________H2O (填大于、小于或等于)。
研究表明，过氧化氢溶液中HO2
-的浓度越大，过氧化氢的分解速率越快。常温下，不同浓度的过氧化氢分
解率与pH 的关系如图所示。一定浓度的过氧化氢，pH 增大分解率增大的原因是
___________________：相同pH 下，过氧化氢浓度越大分解率越低的原因是
__________________________________________。
【答案】（1）－196 小于 （2）Cr3＋ B （3）大于 pH 升高，c(
)增大，分解速率
加快 H2O2浓度越大，其电离度越小，分解率越小
【解析】
（1）已知：① H2(g)＋
O2(g)＝H2O(l) △H1＝－286 kJ·mol¯1
②H2(g)＋O2(g)＝H2O2(l) △H2＝－188 kJ·mol¯1
根据盖斯定律，①×2-②×2 得：2H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g)的△H＝2△H1-2△H2=-196kJ·mol¯1。
该反应为放热反应，温度升高，化学平衡常数减小，所以K(313K)<K(298K) 。
故答案为：－196 ；小于。
（2）由表中数据可知，加入铬离子，加入量最小，分解率最大，所以能使过氧化氢分解反应活化能降低
最多的离子是铬离子；过氧化氢具有氧化性，可以氧化其他金属，但铝表面可以生成致密的氧化铝薄
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膜，阻止内部的铝继续腐蚀，因此长时间可以选纯铝容器来贮运过氧化氢，故选B。
故答案为Cr3＋ ；B。
（3）Ka1>Kw，故H2O2电离出氢离子浓度大于水电离出的氢离子浓度，故H2O2的酸性>H2O；
pH 增大，氢离子浓度减小，反应正向进行，HO2
-的浓度增加，分解速率加快；
过氧化氢浓度越高，其电离程度越低，故分解率越小。
故答案为：大于；pH 升高，c(
)增大，分解速率加快；H2O2浓度越大，其电离度越小，分解率越小。
29．（2012·重庆高考真题）尿素[CO（NH2）2]是首个由无机物人工合成的有机物．
（1）工业上尿素由CO2和NH3在一定条件下合成，其反应方程式为 ．
（2）当氨碳比
=4 时，CO2的转化率随时间的变化关系如图1 所示．
①A 点的逆反应速率v 逆（CO2） B 点的正反应速率v 正（CO2）（填“大于”“小于”
或“等于”）．
②NH3的平衡转化率为 ．
【答案】（1）2NH3+CO2
CO（NH2）2+H2O；
（2）①小于②30%
【解析】
（1）CO2和NH3合成CO（NH2）2，根据元素守恒可知，同时还有H2O 生成，化学方程式为：
2NH3+CO2
CO（NH2）2+H2O，故答案为2NH3+CO2
CO（NH2）2+H2O；
（2）①由CO2的转化率随时间变化图可知在A 点时反应还未达到平衡状态，反应仍将继续正向进行，故v
逆（CO2）小于B 点平衡时的化学反应速率，故答案为小于；
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②设CO2的初始物质的量为a，则NH3的初始物质的量为4a，由图可知，CO2的转化率为60%，故转化的
二氧化碳为a×60%=0.6a，根据方程式可知，转化的NH3的物质的量为0.6a×2=1.2a，故平衡时氨气的
转化率定为
×100%=30%，
故答案为30%；
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