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专题45 化学平衡的建立与移动
考点
十年考情（2015-2024）
命题趋势
考点1 文字叙
述型
(2023•北京卷、2022·浙江省6 月卷、
2022·浙江省1 月卷、2021•辽宁选择性
考试、2021•浙江6 月卷、2020•新课标
Ⅱ卷、2020•浙江7 月卷、2019·海南
卷、2019• 上海卷、2018· 上海卷、
2018·天津卷、2018·浙江卷、2017·海
南卷、2017·上海卷、2017·浙江卷
考查的方向主要集中在外界条件变化对化
学平衡的影响，化学平衡移动中相关量的
变化分析，应用平衡移动原理判断平衡移
动的方向以及由此引起的反应物的转化
率、各组成成分的百分含量、气体的体
积、压强、密度等变化以及利用分压计算
平衡常数等。预计高考既会保持对传统知
识的考查，适当增加对联系实际问题的考
查，如利用平衡移动原理探索工业条件的
选择等。
考点2 图表型
2023 海南卷、2023 全国甲卷、2022 全
国甲卷、2022 全国乙卷
考点1 文字叙述型
1．(2023•北京卷，4)下列事实能用平衡移动原理解释的是（ ）
A．H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
B．密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
C．铁钉放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D．锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
【答案】B
【解析】A 项，MnO2会催化 H2O2分解，与平衡移动无关，A 项错误；B 项，NO2转化为N2O4 的反应
是放热反应，升温平衡逆向移动， NO2浓度增大，混合气体颜色加深，B 项正确；C 项，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
项，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．(2022·浙江省6 月卷，19)关于反应Cl2(g)＋H2O(l)
HClO(aq)+ H+(aq)+ Cl-(aq) ΔH＜0，达到
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
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C．取氯水稀释，c(Cl-)/ c(HClO)增大
D．取两份氯水，分别滴加AgNO3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·浙江省1 月卷，20)AB 型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+
(aq)+Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH 和ΔS。对于不同组成的AB 型强电解质，下列说法正确的是( )
A．ΔH 和ΔS 均大于零
B．ΔH 和ΔS 均小于零
C．ΔH 可能大于零或小于零，ΔS 大于零
D．ΔH 和ΔS 均可能大于零或小于零
【答案】D
【解析】强电解质溶于水有的放热，如硫酸铜等；有的吸热，如碳酸氢钠等，所以在水中溶解对应的
ΔH 可能大于零或小于零。熵表示系统混乱程度。体系越混乱，则熵越大。AB 型强电解质固体溶于水，存
在熵的变化。固体转化为离子，混乱度是增加的，但离子在水中存在水合过程，这样会引发水的混乱度的
变化，让水分子会更加规则，即水的混乱度下降，所以整个溶解过程的熵变ΔS，取决于固体转化为离子的
熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小关系。若是前者占主导，则整个溶解过程熵增，即ΔS＞0，反
之，熵减，即ΔS＜0。综上所述，D 项符合题意。故选D。
4．(2021•辽宁选择性考试，11)某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应2X(s)
Y(s))+Z(g)，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是( )
A．升高温度，若c(Z)增大，则ΔH＞0
B．加入一定量Z，达新平衡后m(Y)减小
C．加入等物质的量的Y 和Z，达新平衡后c(Z)增大
D．加入一定量氩气，平衡不移动
【答案】C
【解析】A 项，根据勒夏特列原理可知，升高温度，化学平衡向着吸热反应方向移动，而c(Z)增大，
说明平衡正向移动，故则ΔH＞0，A 正确；B 项，加入一定量Z，Z 的浓度增大，平衡逆向移动，故达新
平衡后m(Y)减小，B 正确；C 项，加入等物质的量的Y 和Z，Z 的浓度增大，平衡逆向移动，由于X、Y
均为固体，故K=c(Z)，达新平衡后c(Z)不变，C 错误；D 项，加入一定量氩气，加入瞬间，X、Z 的浓度保
持不变，故正、逆反应速率不变，故平衡不移动，D 正确；故选C。
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5．(2021•浙江6 月卷，17)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是( )
A．1molCH4(g)＜1molH2(g) B．1molH2O(g)＜2molH2O(g)
C．1molH2O(s)＞1molH2O(l)
D．1molC(s，金刚石)＞1molC(s，石黑)
【答案】B
【解析】A 项，CH4(g)和H2(g)物质的量相同，且均为气态，CH4(g)含有的原子总数多，CH4(g)的摩尔
质量大，所以熵值1molCH4(g)＞1molH2(g)，A 错误；B 项，相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越
大，所以熵值1molH2O(g)＜2molH2O(g)，B 正确；C 项，等量的同物质，熵值关系为：S(g)＞S(l)＞S(s)，
所以熵值1molH2O(s)＜1molH2O(l)，C 错误；D 项，从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结
构更有序，熵值更低，所以熵值1molC(s，金刚石)＜1molC(s，石黑)，D 错误；故选B。
6．(2020•新课标Ⅱ卷，9)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HCO3
-浓度增大、CO3
2-浓度减小
B．海水酸化能促进CaCO3的溶解，导致珊瑚礁减少
C．CO2能引起海水酸化，其原理为HCO3
-
H++ CO3
2-
D．使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境
【答案】C
【解析】A 项，海水酸化，H+浓度增大，平衡H++ CO3
2-
HCO3
-正向移动，CO3
2-浓度减小，
HCO3
-浓度增大，A 正确；B 项，海水酸化，CO3
2-浓度减小，导致CaCO3溶解平衡正向移动，促进了
CaCO3溶解，导致珊瑚礁减少，B 正确；C 项，CO2引起海水酸化的原理为：CO2+H2O
H2CO3
H++ HCO3
-，HCO3
-
H++ CO3
2-，导致H+浓度增大，C 错误；D 项，使用太阳能、氢能等新能源，可以
减少化石能源的燃烧，从而减少CO2的排放，减弱海水酸化，从而改善珊瑚礁的生存环境，D 正确；故选
C。
7．(2020•浙江7 月卷，20)一定条件下：2NO2(g)
N2O4(g)
。在测定NO2的相对分子质
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NO2的含量越多
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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。
8．（2019·海南卷，3）反应C2H6(g)
C2H4(g)+H2(g) △H>0，在一定条件下于密闭容器中达到平衡。
下列各项措施中，不能提高乙烷平衡转化率的是( )
A．增大容器容积
B．升高反应温度
C．分离出部分氢气
D．等容下通入惰性气体
【答案】D
【解析】A．该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应，增大反应容器的容积，体系的压强减小，
化学平衡正向移动，能提高乙烷平衡转化率，A 不符合题意；B．该反应的正反应是气体体积增大的吸热
反应，升高反应温度，化学平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率，B 不符合题意；C．分离出部分氢
气，减少了生成物浓度，平衡正向移动，可提高乙烷的平衡转化率，C 不符合题意；D．等容下通入惰性
气体，体系的总压强增大，物质的浓度不变，因此化学平衡不移动，对乙烷的平衡转化率无影响，D 符合
题意；故选D。
9 ．(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
【答案】C
【解析】A 项，已知反应达平衡时c(X)=0.3mol/L，其他条件不变，若容器缩小到原来的1/2，如果化
学平衡不移动，c(X)=0.6mol/L，但是题中说c(X)=0.5mol/L 说明加压后化学平衡向正向移动了，故A 错误；
B 项，结合题意可知正反应是气体总体积减少的反应，如果y 为固体或液体，则必须满足m>2m，显然不
可能成立。所以有只能是气体B 错误；C 项，要满足m+n>2m，所以n>m。C 正确；D 项，根据题意化学
平衡向右移动，Z 的体积分数是增大的，所以D 错误。
10．（2018·上海卷，14）关于硫酸工业中的催化氧化反应，叙述正确的是（ ）
A．是吸热反应
B．在常压下进行
C．在沸腾炉中进行
D．使用铁触媒作催化剂
【答案】B
【解析】A 项，硫酸工业中的催化氧化反应是放热反应，错误；B 项，硫酸工业中的催化氧化反应选
择在常压下进行，正确；C 项，硫酸工业中的催化氧化反应是在接触室中发生反应，错误；D 项，硫酸工
业中的催化氧化反应使用V2O5作催化剂，错误；故选B。
11．（2018·天津卷，5）室温下，向圆底烧瓶中加入1 molC2H5OH 和含1molHBr 的氢溴酸，溶液中发
生反应；C2H5OH+HBr
C2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br 和C2H5OH 的沸点
分别为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C2H5Br
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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
【答案】D
【解析】A 项，加入NaOH，中和HBr，平衡逆向移动，可增大乙醇的物质的量，正确；B 项，增大
HBr 浓度，平衡正向移动，有利于生成C2H5Br，正确；C 项，若反应物增大至2 mol，实际上就是将反应
物的浓度都增大至原来的2 倍，比例不变（两次实验反应物的比例都是1:1，等于方程式中的系数比），只
要反应物的投料比等于系数比，达平衡时反应物的转化率一定是相等的。所以两种反应物的转化率一定是
1:1，正确；D 项，若起始温度提高至60℃，考虑到HBr 易挥发性，温度升高化学反应速率加快，而反应
物浓度减小能使化学反应速率变慢，故不一定能缩短到达平衡的时间，D 错误。故选D。
12．（2018·浙江卷，14）已知X(g)＋3Y (g)
2W(g) ＋M (g) △H＝－a kJ·mol－1（a>0）。一定
温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1 mol X(g) 与1mol Y (g)，下列说法正确的是（ ）
A．充分反应后，放出热量为a kJ
B．当反应达到平衡状态时，X 与W 的物质的量浓度之比一定为1：2
C．当X 的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡
D．若增大Y 的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小
【答案】C
【解析】A 项，该反应为可逆反应，不会完全进行，投入原料1mol 并未完全反应，故放出的热量小于
akJ，不正确；B 项，X 和W 分别为反应物和生成物，化学计量数只表示反应过程的转化比例，并不能说
明达到平衡后的浓度之比，不正确；C 项，当X 的物质的量分数不再变化时，反应达到平衡，正确；D 项，
若增大反应物浓度，正逆反应速率均会增加，不正确。故选C。
13．（2017·海南卷）已知反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH＜0。在一定温度和压强下于
密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是（ ）
A．升高温度，K 减小 B．减小压强，n(CO2)增加
C．更换高效催化剂，α(CO)增大 D．充入一定量的氮气，n(H2)不变
【答案】AD
【解析】A 项，此反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向进行，化学平衡常数只受温
度的影响，即升高温度，K 值减小，说法正确；B 项，反应前后气体体积之和相等，因此减小压强，平衡
不移动，即n(CO2)不变，说法错误；C 项，催化剂对化学平衡移动无影响，因此CO 的转化率不变，说法
错误；D 项，恒压下，充入N2，容器的体积增大，组分浓度降低，但化学反应前后气体系数之和不变，因
此化学平衡不移动，n(H2)不变，说法正确。
14．（2017·上海卷，11）在N2+3H2
2NH3（正反应为放热反应）的反应中，为了提高H2的利用
率，可以采取的措施为（ ）
A．升温 B．增大压强 C．使用催化剂 D．增大H2的浓度
【答案】B
【解析】A 项，正反应为放热反应，升温，平衡逆向移动，H2的利用率减小，错误；B 项，反应后气
体的物质的量减少，增大压强，平衡正向移动，H2的利用率增大，正确；C 项，使用催化剂，平衡不移动，
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氢气的利用率不变，错误；D 项，增大H2的浓度，平衡正向移动，氮气的利用率增大，但H2的利用率减
小，错误；故选B。
15．（2017·浙江卷，12）在一定条件下，可逆反应X(g)+2Y(g)
2Z(g) ΔH=-akJ•mol-1，达到化学
平衡时，下列说法一定正确的是（ ）
A．反应放出akJ 热量
B．反应物和生成物的浓度都不再发生变化
C．X 和Y 的物质的量之比为1∶2
D．X 的正反应速率等于Z 的逆反应速率
【答案】B
【解析】A 项，当1molX(g)和 2molY(g) 完全反应生成2molZ(g) 时才能放热akJ，错误；B 项，化学
平衡时，反应物和生成物的浓度都不再随时间发生变化，正确；C 项，起始时X 和Y 的物质的量未知，反
应消耗的X 和Y 的物质的量之比为1∶2，故平衡时X 和Y 的物质的量之比不一定为1∶2，错误；D 项，
化学平衡时，正、逆反应速率相等。X 的正反应速率与Z 的逆反应速率之比应等于化学计量数之比1∶2，
错误。故选B。
考点2 图表型
1．(2024·浙江6 月卷，16，3 分)为探究化学平衡移动的影响因素，设计方案并进行实验，观察到相关
现象。其中方案设计和结论都正确的是( )
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
浓度
向1mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中
加入1mL0.1mol·L-1 HBr 溶液
黄色溶液
变橙色
增大反应物浓度，平衡向正反应方
向移动
B
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入
气体，分解达到平衡
后再充入100mLAr
气体颜色
不变
对于反应前后气体总体积不变的可
逆反应，改变压强平衡不移动
C
温度
将封装有NO2和N2O4混合气体
的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色
变深
升高温度，平衡向吸热反应方向移
动
D
催化剂
向
乙酸乙酯中加入
1mL0.3mol·L-1H2SO4溶液，水浴
加热
上层液体
逐渐减少
使用合适的催化剂可使平衡向正反
应方向移动
【答案】C
【解析】A 项，2CrO4
2-（黄色）+2H+
Cr2O7
2-（橙色）+H2O ，向1mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中加
入1mL0.1mol·L-1 HBr 溶液，H+浓度增大，平衡正向移动，实验现象应为溶液橙色加深，A 错误；B 项，
反应2HI
H2+I2为反应前后气体总体积不变的可逆反应，向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100 mLHI
气体，分解达到平衡后再充入100mLAr，平衡不发生移动，气体颜色不变，应得到的结论是：对于反应前
后气体总体积不变的可逆反应，恒温恒容时，改变压强平衡不移动，B 错误；C 项，反应2NO2
N2O4
为放热反应，升高温度，气体颜色变深，说明平衡逆向移动，即向吸热反应方向移动，C 正确；D 项，催
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化剂只会改变化学反应速率，不影响平衡移动，D 错误；故选C。
2．(2022•北京卷，12)某
的多孔材料刚好可将N2O4 “固定”，实现了NO2与N2O4分离并制备
HNO3，如图所示：
己知：2NO2(g)
N2O4(g) ΔH＜0
下列说法不正确的是( )
A．气体温度升高后，不利于N2O4的固定
B．N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除
C．制备HNO3的原理为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
D．每制备0.4mol 硝酸，转移电子数约为6.02×1022
【答案】D
【解析】A 项，二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，
四氧化二氮的浓度减小，所以气体温度升高后，不利于四氧化二氮的固定，故A 正确；B 项，四氧化二氮
被固定后，四氧化二氮的浓度减小，二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡向正反应方向移动，二氧化氮的浓
度减小，所以四氧化二氮被固定后，有利于二氧化氮的去除，故B 正确；C 项，由题意可知，被固定后的
四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸，反应的化学方程式为2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，故C 正确；D 项，
四氧化二氮转化为硝酸时，生成1mol 硝酸，反应转移1mol 电子，则每制备0.4mol 硝酸，转移电子数约为
0.4mol×6.02×1023=2.408×1023，故D 错误；故选D。
3．(2021•湖南选择性卷，11)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，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反
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．t2时改变的条件：向容器中加入C
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)
【答案】BC
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【解析】A 项，为气体体积不变的反应，反应前后气体的物质的量不变，则压强始终不变，不能判定
平衡状态，故A 错误；B 项，t2时正反应速率瞬间不变，然后增大，可知改变的条件为向容器中加入C，
故B 正确；C 项，t2时加入C，平衡逆向移动，则平衡时A 的体积分数φ：φ(Ⅱ)＞φ(I)，故C 正确；D 项，
平衡常数与温度有关，温度不变，则平衡常数K：K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)，故D 错误；故选BC。
4．（2018·浙江卷，22）已知：2SO2 (g)+ O2 (g)= 2SO3 (g) △H =-197.8kJ•mol—1。起始反应物为SO2
和 O2（物质的量之比为2：1，且总物质的量不变）。SO2 的平衡转化率（%）随温度和压强的变化如下
表，下列说法不正确的是（ ）
温
度/K
压强/（105Pa）
1.01
5.07
10.1
25.3
50.7
673
99.2
99.6
99.7
99.8
99.9
723
97.5
98.9
99.2
99.5
99.6
773
93.5
96.9
97.8
98.6
99.0
A．一定压强下降低温度，SO2 的转化率增大
B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2 所需要的时间相等
C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间
D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2 的转化率已相当高
【答案】B
【解析】A 项，由表格数据及勒夏特列原理知，针对放热反应，一定压强下降低温度，平衡正向移动，
反应物SO2的转化率増大，正确；B 项，由于在不同温度、压强下，化学反应速率不一定相等，故转化相
同物质的量的SO2所需要的时间不一定相等，错误；C 项，催化剂对化学平衡移动无影响，但可以缩短到
达平衡所花的时间，正确；D 项，由图中数据可知，不同温度下，1.01×105Pa（常压）下SO2的转化率分别
为99.2%，97.5％，93.5％，已经相当高了，且加压后转化率升高并不明显，所以没有必要通过加压提高转
化率，正确。故选B。
5．(2016·江苏卷，15)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】AD
8
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【解析】A 项，分析Ⅰ、Ⅲ中数据知反应开始时Ⅰ中加入的H2、CO 与Ⅲ中加入甲醇的物质的量相当，
平衡时甲醇的浓度：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，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，错误；C 项，Ⅰ和Ⅱ对比，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对比，平衡逆向移动，氢气浓度增大，故达到平衡时，容器Ⅱ中
c(H2)小于容器Ⅲ中c(H2)的两倍，错误；D 项，温度：Ⅲ＞Ⅰ，当其他条件不变时，升高温度反应速率加快，
故达到平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大，正确。故选AD。
6．(2020•江苏卷，20)CO2/ HCOOH 循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。
(1)CO2催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH 溶液反应制得)中通入H2
生成HCOO-，其离子方程式为__________；其他条件不变，HCO3
-转化为HCOO-的转化率随温度的变化如
图-1 所示。反应温度在40℃~80℃范围内，HCO3
-催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是
_____________。
(3) HCOOH 催化释氢。在催化剂作用下， HCOOH 分解生成CO2和H2可能的反应机理如图-3 所示。
①HCOOD 催化释氢反应除生成CO2外，还生成__________(填化学式)。
②研究发现：其他条件不变时，以 HCOOK 溶液代替 HCOOH 催化释氢的效果更佳，其具体优点是
_______________。
【答案】(1)HCO3
-+H2
HCOOˉ+H2O 温度升高反应速率增大，温度升高催化剂的活性增强
(3)①HD ②提高释放氢气的速率，提高释放出氢气的纯度
【解析】(1)含有催化剂的KHCO3溶液中通入H2生成HCOOˉ，根据元素守恒和电荷守恒可得离子方程
式为：HCO3
-+H2
HCOOˉ+H2O；反应温度在40℃~80℃范围内时，随温度升高，活化分子增多，反应
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速率加快，同时温度升高催化剂的活性增强，所以HCO3
-的催化加氢速率迅速上升。(3)①根据分析可知
HCOOD 可以产生HCOOˉ 和D+，所以最终产物为CO2和HD(Hˉ 与D+结合生成)；②HCOOK 是强电解质，
更容易产生HCOOˉ 和K+，更快的产生KH，KH 可以与水反应生成H2和KOH，生成的KOH 可以吸收分解
产生的CO2，从而使氢气更纯净，所以具体优点是：提高释放氢气的速率，提高释放出氢气的纯度。
7．(2015·北京卷，26)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水
是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：
(1)反应Ⅰ的化学方程式是 。
(2)反应Ⅰ得到的产物用I2 进行分离。该产物的溶液在过量I2 的存在下会分成两层——含低浓度I2 的
H2SO4层和含高浓度I2的HI 层。
①根据上述事实，下列说法正确的是 (选填序号)。
A．两层溶液的密度存在差异
B．加I2前，H2SO4溶液和HI 溶液不互溶
C．I2在HI 溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是 。
③经检测，H2SO4层中c(H+)∶c(SO4
2−)=2.06∶1。其比值大于2 的原因是
。
(3)反应Ⅱ：2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) ΔH=+550 kJ·mol-1。
它由两步反应组成：ⅰ.H2SO4(l)=SO3(g)+H2O(g) ΔH=+177 kJ·mol-1；
ⅱ.SO3(g)分解。
L(L1、L2)、X 可分别代表压强或温度。下图表示L 一定时，ii 中SO3(g)的平衡转化率随X 的变化关系。
①X 代表的物理量是 。
②判断L1、L2的大小关系，并简述理由：
。
【答案】(1)SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI
(2)①a、c
②观察颜色，颜色深的是HI 层，颜色浅的是H2SO4层
③H2SO4层含少量HI
(3)①压强
②L2>L1；SO3(g)分解的热化学方程式为2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g) ΔH=+196 kJ·mol-1，当压强一定时，温
度升高，平衡转化率增大
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【解析】(1)反应Ⅰ是水、二氧化硫和碘反应生成硫酸和HI：SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI。(2)①溶液分层
与溶液的密度有关，a 正确；加I2前，H2SO4溶液和HI 溶液互溶，b 错误；根据“含低浓度I2的H2SO4层和
含高浓度I2的HI 层”知c 正确。②碘浓度不同，则溶液颜色不同，碘浓度大，颜色深，可通过观察颜色辨
别，颜色深的是HI 层，颜色浅的是H2SO4 层。③H2SO4 溶液中溶有少量HI，c(H+)增大，使溶液中
c(H+)∶c(SO4
2-)的值大于2。(3)根据反应Ⅱ和步骤ⅰ写出步骤ⅱ的热化学反应方程式为2SO3(g)=2SO2(g)
+O2(g) ΔH=+196 kJ·mol-1。①该反应正反应为气体体积增大的反应，压强增大，平衡逆向移动，SO3的转
化率减小，故X 代表的物理量为压强。②根据①可知L 代表的物理量为温度。该反应的正反应为吸热反应，
相同压强时，温度升高，平衡正向移动，SO3的转化率增大，故L2>L1。
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