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专题九 化学反应速率与化学平衡 １ ０３
专题九 化学反应速率与化学平衡
==D+ A E(+ 2
5 % - E(
-)@ 5 %
=
= E( !+
=+@0 ,@0 = +
0=
='+ 5 %
=
0 - =+
E( = +
+
=+@0U"U M
5 %
"E(+?M"
D(+
F=2 "+
=+
考点 1 化学反应速率 考点 2 化学平衡 化学反应的方向
1.影响化学反应速率的因素 一、化学平衡
1.化学平衡状态的判断
' C+B
E(M E( E
'"UE( E
" E(U3D0 * 'B=.
U ,0
+"5E( *E(,0
!+U
2 UE( U FK,E=5 +U
F ='UK,E=
+F6 D
P#UE( U
='+
# U &E
&
以反应ｍ ｎ ｐ ｑ 为例
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ） ：
7 E(
是否达
'+?L/ U 类别 可能的情况举例
E( U * 到平衡
!UE( 0
各物质的物质的量或物质的量分
平衡
注意 充入无关气体的影响 数一定
恒温恒容时：充入无关气体 总压强增大，各反应物浓度不 混合物中
① → 各物质的质量或质量分数一定 平衡
变 反应速率不变。 各成分的
→ 各气体的体积或体积分数一定 平衡
恒温恒压时：充入无关气体 总体积增大，各反应物浓度减 含量
② →
不一定
小 反应速率减小。 总压强 总体积 总物质的量一定
→ 、 、 平衡
2.从“有效碰撞”理论理解外因对反应速率的影响
在单位时间内消耗了ｍ 的同
ｍｏｌＡ 平衡
时生成了ｍ 即ｖ ｖ
ｍｏｌ Ａ， 正＝ 逆
在单位时间内消耗了ｎ 的同
ｍｏｌ Ｂ 平衡
正 逆反
、 时消耗了ｐ
ｍｏｌ Ｃ
应速率的
在单位时间内生成了ｎ 同时 不一定
关系 ｍｏｌＢ，
消耗了ｑ 平衡
ｍｏｌ Ｄ
ｖ ｖ ｖ ｖ ｍ 不一定
（Ａ） ∶ （Ｂ） ∶ （Ｃ） ∶ （Ｄ）＝ ∶
ｎ ｐ ｑ 平衡
∶ ∶
１ ０４ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
续表
是否达
类别 可能的情况举例
到平衡
恒容时压强不再变化 当ｍ ｎ ｐ
， ＋ ≠ ＋ 平衡
ｑ时
压强
恒容时压强不再变化 当ｍ ｎ ｐ 不一定
， ＋ ＝ ＋
ｑ时 平衡
混合气体 Ｍ 一定 当ｍ ｎ ｐ ｑ时 平衡
ｒ ， ＋ ≠ ＋
的平均相 不一定
Ｍ 一定 当ｍ ｎ ｐ ｑ时
对分子质量 ｒ ， ＋ ＝ ＋ 平衡
气体的 不一定
恒容时混合气体的密度一定
密度 平衡
反应体系的颜色不变 即有色物质
颜色 ， 平衡
的浓度不变
2.改变条件对化学平衡的影响
改变的条件 平衡移动方向
增大反应物浓度或减
正向移动
小生成物浓度
浓度
减小反应物浓度或增
逆向移动
大生成物浓度
向气体分子数减小的方
反应前后 增大压强
向移动
气体分子
压 强 有 向气体分子数增大的方
（ 数不等 减小压强
气体参加 向移动
的反应 反应前后
）
气体分子 改变压强 平衡不移动
数相等
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
同等程度地改变 ｖ
催化剂 正、 ｖ 平衡不移动
逆，
注意 充入无关气体的影响
恒温恒容时：充入无关气体 总压强增大，各组分浓度不变，
① →
反应速率不变 平衡不移动。
→
恒温恒压时：充入无关气体 总体积增大，各组分浓度等比
② →
例减小（相当于减压） 平衡向气体分子数增大的方向移动。
→
归纳总结 温度、催化剂对转化率的影响
（ ）温度对转化率的影响：若是平衡转化率，则改变温度由
１
Ｈ确定平衡移动的方向，然后判断平衡转化率的变化。 若
Δ
是未达平衡时的转化率，则由温度变化确定反应速率的变
化，然后判断相同时间内转化率的变化。
（ ）催化剂对转化率的影响：催化剂对平衡转化率没有影响，
２
但是在工业生产中，未达平衡时，可以通过选择更高效的催
化剂来提高单位时间内反应物的转化率，或者利用催化剂的
选择性来提高多重反应中某一产物的产率。
二、化学反应的方向
1.化学反应方向的判据
2.焓变、熵变和温度对化学反应方向的影响
Ｈ Ｓ Ｈ Ｔ Ｓ 反应情况 Δ Δ Δ － Δ
永远是负值 在任何温度下均能自发进行
－ ＋
永远是正值 在任何温度下均不能自发进行
＋ －
低温为正 低温时不能自发进行 高温时能自
； ；
＋ ＋ 高温为负 发进行
低温为负 低温时能自发进行 高温时不能自
； ；
－ － 高温为正 发进行
注意 同一物质在不同状态下的熵值：Ｓ（ ） Ｓ（ ） Ｓ（ ）。
① ｇ ＞ ｌ ＞ ｓ
反应后气体分子数增加的反应一般 Ｓ 。
② Δ ＞０
对于不同组成的 型强电解质溶于水时， Ｈ和 Ｓ均可能
③ ＡＢ Δ Δ
大于零或小于零。
考点 3 化学平衡常数及其相关计算
一、化学平衡常数及化学平衡计算方法
1.化学平衡常数
意义及影响因素
（１）
Ｋ越大 正反应进行的程度越大
① ， 。
Ｋ只受温度的影响
② 。
Ｋ应用于判断化学平衡移动的方向
（２）
ì Ｋ 反应向正反应方向进行 ｖ ｖ
浓度 ï ï＜ ， 正＞ 逆
í Ｋ 反应处于化学平衡状态 ｖ ｖ 商Ｑïï ＝ ， 正＝ 逆
î Ｋ 反应向逆反应方向进行 ｖ ｖ
＞ ， 正＜ 逆
判断可逆反应的热效应
（３）
平衡常数与化学方程式的关系
（４）
化学方程式的变化 平衡常数的关系
相同温度下 对于可逆反应 Ｋ １
， 逆＝Ｋ
正
化学方程式乘以系数ｎ Ｋ Ｋｎ
２＝ １
反应 反应 反应 Ｋ Ｋ Ｋ
１＋ ２＝ ３ ３＝ １· ２
Ｋ
反应 反应 反应 Ｋ １
１－ ２＝ ３ ３＝Ｋ
２
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ ０５
2.化学平衡的计算方法——“三段式”法 续表
对于ｍ ｎ ｐ ｑ 令 起始物质的
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ）， Ａ、Ｂ 物质
量分别为ａ ｂ 达到平衡后 的消耗量为ｍｘ 容
ｍｏｌ、 ｍｏｌ， ，Ａ ｍｏｌ， 的量 相同 相同 相同
器容积为Ｖ
Ｌ。 分数
ｍ ｎ ｐ ｑ 平衡
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ）
起始 ａ ｂ 特点 浓度 相同 成比例 相同
（ｍｏｌ） ０ ０
变化 ｍｘ ｎｘ ｐｘ ｑｘ
（ｍｏｌ） 物质
平衡 ａ ｍｘ ｂ ｎｘ ｐｘ ｑｘ 相同 成比例 成比例
（ｍｏｌ） － － 的量
ｐｘ ｑｘ
ｐ ｑ
（ Ｖ） ·（ Ｖ） 2.平衡转化率分析
则 平衡常数Ｋ
：（１） ＝ ａ ｍｘ ｂ ｎｘ 。 ａ ｂ ｃ ｄ 型
－ ｍ － ｎ （１） Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ）
（ Ｖ ） ·（ Ｖ ） 若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比 达到平
① ，
的转化率 α ｍｘ 衡后 各反应物的转化率相等
（２）Ａ ： （Ａ）＝ ａ ×１００％。 ， 。
若加入一定量的 平衡正向移动 α 增大而 α
ａ ｍｘ ② Ａ， ， （Ｂ） （Ａ）
平衡时 的体积分数 φ － 减小
（３） Ａ ： （Ａ）＝ａ ｂ ｐ ｑ ｍ ｎ ｘ×１００％。 。
＋ ＋（ ＋ － － ） 若按原比例同等程度地增大 或减小 的物质的量 恒
ｐ 平 ａ ｂ ｐ ｑ ｍ ｎ ｘ ③ （ ）Ａ、Ｂ ，
平衡时和起始时的压强比 （ ） ＋ ＋（ ＋ － － ） 容条件下相当于加压 或减压 则分为三种情况
（４） ：ｐ 始 ＝ ａ ｂ 。 （ ）， ：
（ ） ＋
二、等效平衡 操作 气体分子数变化 α α 变化
（Ａ）、 （Ｂ）
1.等效平衡分类及规律
恒容时同等程 ａ ｂ ｃ ｄ 不变
＋ ＝ ＋
等效类型 度增大 或减
① ② ③ （ ａ ｂ ｃ ｄ 增大 或减小
条件 恒温 恒容 恒温 恒容 恒温 恒压 小 的物 ＋ ＞ ＋ （ ）
、 、 、 ） Ａ、Ｂ
质的量 ａ ｂ ｃ ｄ 减小 或增大
反应的 反应前后气体 反应前后气体 ＋ ＜ ＋ （ ）
任何可逆反应
特点 分子数不等 分子数相等 ａ ｂ ｃ 型
（２） Ａ（ｇ） Ｂ（ｇ）＋ Ｃ（ｇ）
换算为化学 操作 气体分子数变化 α
（Ａ）
换算为化学 换算为化学方
起始 方程式同一 方程式同一 程式同一边物 恒容时增大 ａ ＝ ｂ ＋ ｃ 不变
边 物 质 其
投料 边 物 质 其 ， 质 其 量 符 （ 或减小 ）Ａ 的 ａ ＞ ｂ ＋ ｃ 增大 （ 或减小 ）
， 量 符合同 ， “ ”
量 相同 “ ” 合同一比例 物质的量 ａ ｂ ｃ 减小 或增大
“ ” 一比例 ＜ ＋ （ ）
题型 1 反应速率和平衡图像分析
一、基础识图方法和简单基础图像
1.基础识图方法——“三看一判断”
,# 3 =.+')FU
,L
)? 3+
ｔ 时增大反应物的浓度 正反应速率瞬间增大 然后逐渐减
, 3+ B L0#3 １ ， ，
,3 小 而逆反应速率逐渐增大 ｔ 时升高温度 正 逆反应速率均
030D3 ， ； ２ ， 、
增大 正反应吸热 正反应速率增大程度较大 ｔ 时减小压强
， ， ； ３ ，
3%+U'' 正 逆反应速率均减小对于气体分子数减小的反应 逆反应
,%
% B%3%% %0 、 ， ，
速率减小程度较小 ｔ 时使用催化剂 正 逆反应速率均瞬间
； ４ ， 、
+ E( 增大且增大程度相同
。
=+,>U3 M,
注意 改变温度一定影响速率，一定影响平衡。
+' &&!
0 U, 含量 或转化率 时间 温度 或压强 图像
（２） （ ）— — （ ）
2.简单基础图像——常见的反应速率和平衡图像 先拐先平为高温高压点或使用催化剂 先达平衡 以可逆反
“ ， 。”
速率 时间图像 注意断点 应ａ ｂ ｃ 为例
（１） — ——— Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ） 。
以 Ｈ 为例
Ａ（ｇ）＋Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ） Δ ＞０ 。
１ ０６ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
二、复合图像
1.同一反应的两个因变量与同一自变量的图像
关注点 分析一条曲线时 忽略另一条纵坐标与其他曲线 即
： ， ，
成为两个单一变量的图像分析
曲线 先拐 则曲线 用催化剂 曲 。
１ ， １ 、
线 不用催化剂或用了催化效果不
２
好的催化剂 或ａ ｂ ｃ时曲线 的压
， ＋ ＝ １
强大于曲线 的压强
２
注意 前四个图平衡时 和 不一样，则一定不是催化
Ｃ％ Ｂ％
剂影响。 图示为某反应中催化剂的催化效率和产物的生成速率随温度
恒温 压 线 的变化关系
（３） （ ） 。
当图像中有两个变量时 先假设一个量不变 再讨论另一个量 催化效率 温度分析 催化剂在 左右活性最强
， ， ① — ： ２５０ ℃ 。
的影响 有时需在图像中作辅助线 以可逆反应ａ 生成速率 温度分析 速率在 和 左右达到两个
。 。 Ａ（ｇ）＋ ② — ： ２５０℃ ４００ ℃
ｂ ｃ 为例 纵坐标α 为 的平衡转化率 峰值
Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ） ， （Ａ） Ａ 。 。
结论 生成速率在 时受催化剂影响较大 在 时受
： ２５０ ℃ ， ４００ ℃
温度影响较大
。
2.同一体系中存在两个或多个竞争反应时的两个因变量与同一
自变量的图像
关注点 除了分离成为单个图进行分析之外 还需要根据
第一幅图中任取一条恒温线进行研究 温度相同时 压强增 （１） ： ，
， ，
大 α 增大 平衡正移 故正反应为气体分子数减小的反应 不同反应的特征 ｎ Ｈ 判断可能存在的副反应 对于这
， （Ａ） ， ，
（Δ ｇ、Δ ） 。
即ａ ｂ ｃ 再作一条垂直于横坐标的线与两条恒温线相交 压 类图像 纵坐标多变 除了常见的转化率 产率以外 还可能出
＋ ＞ ； ， ， ， 、 ，
强相同时 若Ｔ Ｔ 温度升高 α 增大 平衡正移 故正反 现选择性 一种反应物同时发生多个反应产生多种产物时 其
， １＞ ２， ， （Ａ） ， ， （ ，
应为吸热反应 第二幅图可采用类似的方法进行分析 得出 中一种产物的量所占总产物的量的比例
。 ， ）。
Ｈ 若ａ ｂ ｃ 得ｐ ｐ ｐ 图像分析
Δ ＜０； ＋ ＞ ， １＞ ２＞ ３。 （２）
反应过程中含量 温度图像
（４） —
对于反应ａ ｂ ｃ ｄ 不同温度下反应
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ），
相同时间后测定 或 的含量 如图所示
Ａ Ｃ ， 。
图示是某密闭容器中同一体系中存在两个反应时的平衡转化
率 产物选择性与温度的关系
点前由于温度较低 反应速率较慢 体系尚未达到平衡 随 、 。
Ｍ 、 ， ， ｎ
着温度升高 反应速率加快 减小 增大 点时体系恰 已知 的选择性 （ＣＨ３ＯＨ）
， ，Ａ％ 、Ｃ％ ；Ｍ ［ ＣＨ３ＯＨ ＝ｎ ｎ ］
好达到平衡 点后为平衡的移动 升高温度 增大 减 （ＣＨ３ＯＨ）＋ （ＣＯ）
；Ｍ ， ，Ａ％ 、Ｃ％ Ｈ
小 平衡逆向移动 故 Ｈ ①ＣＯ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ １＜０
， ， Δ ＜０。
注意 分析图像时，应注意图像中的变化量是平衡量还是非 ②ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）
Ｈ
平衡量，其变化是由平衡移动引起的，还是由反应速率改变引 Δ ２＞０
分析 的选择性 由于反应 为放热反应 反应
起的，两者不可混淆。 ＣＨ３ＯＨ （▲）： ① ， ②
为吸热反应温度升高反应 的平衡逆移 反应 的平衡正
平衡曲线外非平衡点的分析
， ， ① ， ②
（５）
对于反应ａ ｂ ｃ ｄ 曲线 上所有的 移 故 的平衡选择性降低
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ）， Ｌ ， ＣＨ３ＯＨ 。
点都是平衡点 点位于曲线 上方 其 大于此压强或温 分析 的平衡转化率 温度升高 由图像可知 的
。 Ｅ Ｌ ， Ａ％ ＣＯ２ （●）： ， ＣＯ２
度下平衡时的 点必须向正反应方向移动才能达到平衡 平衡转化率不断升高而反应 的平衡逆移 反应 的平衡正
Ａ％，Ｅ ， ① ， ②
状态 故 点ｖ ｖ 同理可知曲线 下方的 点ｖ ｖ 移 说明升高温度时反应 对 平衡转化率的影响更大
， Ｅ 正＞ 逆； Ｌ Ｆ 正＜ 逆。 ， ② ＣＯ２ 。
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ ０７
例1 （ 湖南， ， 分）向一恒容密闭容器中加入 的选择性），由题图可知，其他条件不变，在 范围
２０２３ １３ ３ １ ｍｏｌ Ｎ２ １７５～３００ ℃
和一定量的 发生反应 内升高温度， 的转化率升高， 的选择性下降，则ｎ（ ）增
ＣＨ４ Ｈ２Ｏ， ：ＣＨ４（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）ＣＯ（ｇ）＋ ＮＨ３ Ｎ２ Ｎ
ｎ 大，即出口处氮氧化物中氮元素的质量增大。 与 作用
的平衡转化率按不同投料比ｘ ｘ （ＣＨ４） 随温 ＮＨ３ Ｏ２
３Ｈ２（ｇ）。 ＣＨ４ ［ ＝ｎ ］ 分别生成 、 、 的反应均为放热反应，升高温度，平衡逆
（Ｈ２Ｏ） Ｎ２ ＮＯ Ｎ２Ｏ
度的变化曲线如图所示 下列说法错误的是 Ｂ 向移动，的平衡转化率减小。
。 （ ） ＮＨ３
（ ）由题图可知，低温下， 的选择性高但 的转化率低，故
２ Ｎ２ ＮＨ３
研发低温下 的转化率高的催化剂，能更有效除去尾气中
ＮＨ３
的 。
ＮＨ３
题型 2 分压平衡常数的计算
1.分压平衡常数 在化学平衡体系中 用各气体物质的分压代替
ｘ ｘ ： ，
Ａ． １＜ ２ 浓度进行计算 得到的平衡常数称为分压平衡常数 Ｋ 例
Ｂ Ｃ Ｄ ． ． ． 反 点 反 应 应 ａ、 速 温 ｂ、 率 度 ｃ 对 ： 为 ｖ ｂ 应 正 Ｔ ＜ １ 的 ， ｖ 当 ｃ 平 正 容 衡 器 常 内 数 压 ： Ｋ 强 ａ＜ 不 Ｋ ｂ 变 ＝ 时 Ｋ ｃ ， 反应达到平衡状态 如 某 对 气 于 体的 Ｎ２（ 分 ｇ 压 ）＋ ， ３ 总 Ｈ２ 压 （ｇ） 该 气 体 ２ 的 Ｎ 物 Ｈ３ 质 （ｇ 的 ）， 量 Ｋ 分 ｐ ＝ 数 ｐ （ 或 Ｎ ｐ ２ ２ 体 ） （ · Ｎ （ 积 Ｈ ｐ 分 ３ ｐ ３ （ ） ） 数 Ｈ 。 ２） 。
解题思路 题给图像，属于转化率—温度图像，是比较简单 ＝ × （ ）。
的图像。
①
取其中一条投料比曲线进行分析，投料比不变时，
2.影响因素：Ｋ
ｐ
只受温度影响
。
3.计算模板
随着温度升高， 的平衡转化率增大，得出 Ｈ ，则温度升
高，平衡正向移动 ＣＨ ， ４ 平衡常数增大，则 、 、 三 Δ 点对 ＞０ 应的平衡常 （１） 模板 １
ａ ｂ ｃ
数关系为Ｋ Ｋ Ｋ （ 正确）。 Ｔ 条件下， 的平衡转化
ａ＜ ｂ＝ ｃ Ｃ ② １ ＣＨ４
率在ｘ 条件下更大，在恒温恒容时，增大一种反应物的浓度，另
１
一种反应物的平衡转化率会升高，则ｘ ｘ （ 正确）。 比较
１＜ ２ Ａ ③
、 两点的正反应速率，由图可知， 、 两点的温度相同，则可从
ｂ ｃ ｂ ｃ
反应物浓度角度比较，由 知ｘ ｘ ，则 点相对于 点 的
② １＜ ２ ｂ ｃ Ｈ２Ｏ
浓度更大，则正反应速率 点 点（ 错误）。 Ｔ 、恒容条件
ｂ ＞ｃ Ｂ ④ １
下，题给反应体系中各物质都为气体，反应前后气体分子数不
模板
相等，则容器内压强不变时达到平衡状态（ 正确）。 （２） ２
Ｄ 对于恒温恒容反应 气体的压强与其物质的量成正比 若已知
， ，
例2 与 作用分别生成 的反应均为放热反
ＮＨ３ Ｏ２ Ｎ２、ＮＯ、Ｎ２Ｏ 起始时各气体的分压 则可用分压代替物质的量运用 三段
， “
应 工业尾气中的 可被催化氧化为 除去 将一定比例
。 ＮＨ３ Ｎ２ 。 式
”
法进行计算
，
直接求出平衡时各气体的分压
，
如
：
的 和 的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反
ＮＨ３、Ｏ２ Ｎ２
ｎ
Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ）２ＮＨ３（ｇ）
应管
，ＮＨ３
的转化率
、Ｎ２
的选择性
［ｎ
２
总转
生
化
成
（
（
Ｎ
Ｎ
Ｈ
２）
３）
］
与温度的关系 始
变
ｐ
ｐ
０ ３
ｐ
ｐ
０ ０
ｐ
如图所示 ３ ２
。 平 ｐ ｐ ｐ ｐ ｐ
０－ ３（ ０－ ） ２
ｐ ２
Ｋ （２ ）
ｐ＝ ｐ ｐ ｐ ｐ ３
（ ０－ ）［３（ ０－ ）］
例 （ 新课标， ，节选）氨是最重要的化学品之一 我国
２０２３ ２９ ，
目前氨的生产能力位居世界首位 回答问题
。 ：
在不同压强下 以两种不同组成进料 反应达平衡时氨的摩
（４） ， ，
其他条件不变 在 范围内升高温度 出口处氮氧 尔分数与温度的计算结果如图所示 其中一种进料组成为ｘ
（１） ， １７５～３００ ℃ ， 。 Ｈ２ ＝
化物中氮元素的质量 增大 填 增大 或 减小 下同 其他 ｘ 另一种为 ｘ ｘ ｘ 物
（ “ ” “ ”， ）。 ０．７５、 Ｎ２ ＝０．２５， Ｈ２ ＝０．６７５、 Ｎ２ ＝０．２２５、 Ａｒ＝０．１０。（
条件不变 升高温度 的平衡转化率 减小 质 的摩尔分数 ｘ ｎ ｎ
， ＮＨ３ 。 ｉ ： ｉ＝ ｉ／ 总）
需研发 低温 填 高温 或 低温 下 的转化率高的
（２） （ “ ” “ ”） ＮＨ３
催化剂 能更有效除去尾气中的
， ＮＨ３。
解题思路 根据题目中 的选择性的定义式，并结合氮原
Ｎ２
子守恒，可知出口处氮氧化物中ｎ（ ） ｎ （ ） 的转化
Ｎ ＝ 起始 ＮＨ３ ×ＮＨ３
率 （ 的选择性），再根据升高温度时 的转化率和
× １－Ｎ２ ＮＨ３ Ｎ２
的选择性的变化趋势进行判断。 注意题图中 的转化率不
ＮＨ３
一定是平衡转化率，应根据温度对化学平衡的影响直接判断
平衡转化率的变化。
ＮＨ３
（ ）出口处氮氧化物中ｎ（ ） ｎ （ ） 的转化率 （ 图
１ Ｎ ＝ 起始 ＮＨ３ ×ＮＨ３ × １－ ３
１ ０８ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
二、解题思路
例 （ 福建， ，节选） 溶液和 溶液可发生反
２０２１ １２ ＮａＮＯ２ ＮＨ４Ｃｌ
应 △ 为探究反应速率与
图 ：ＮａＮＯ２＋ＮＨ４ＣｌＮ２↑＋ＮａＣｌ＋２Ｈ２Ｏ。
４ ｃ 的关系 进行以下几组实验
图中压强由小到大的顺序为 ｐ ｐ ｐ （ＮａＮＯ２） ， 。
① １＜ ２＜ ３ 。 每组实验过程中 反应物浓度变化很小 忽略其对反应速率
进料组成中含有惰性气体 的图是 图 （４） ， ，
② Ａｒ ４ 。 测定的影响 实验数据如下表所示
图 中 当 ｐ ｘ 时 氮气的转化率 α 。 。
③ ３ ， ２ ＝２０ ＭＰａ、 ＮＨ３ ＝０．２０ ， ＝
Ｖ
该温度时 反应 １ ３ 的平 实验 ／ｍＬ
３３．３％ 。 ，
２
Ｎ２（ｇ）＋
２
Ｈ２（ｇ） ＮＨ３（ｇ）
ｔ
编号 ＮａＮＯ２ ＮＨ４Ｃｌ 醋酸 水 ／ｓ
溶液 溶液
衡常数Ｋ ３ －１ 化为最简式
ｐ＝ ＭＰａ （ ）。
３６ Ｖ
解题思路 所给图像是平衡时摩尔分数—温度图像，是比 １ ４．０ １ ４．０ ８．０ ３３４
①
较简单的图像。 工业合成氨的反应是反应后气体分子数减小 Ｖ Ｖ
２ ２ ４．０ ４．０ ３ １５０
的反应，增大压强，平衡正向移动。 根据题图，温度相同时，
３ ８．０ ４．０ ４．０ ４．０ ８３
ｐ 条件下 的平衡摩尔分数大，增大压强，平衡正向移动，则
３ ＮＨ３
ｐ ｐ ｐ 。 相同温度和相同压强下，通入 ，相当于增大体 ４ １２．０ ４．０ ４．０ ０．０ ３８
３＞ ２＞ １ ② Ａｒ Ｖ Ｖ
积，则平衡逆向移动， 的平衡摩尔分数减小，比较图 和图 ① １＝ ４．０ ， ３＝ ６．０ 。
ＮＨ３ ３ 该反应的速率方程为 ｖ ｋ ｃｍ ｃ
，可得相同条件下图 中 的平衡摩尔分数小。 运用三 ② ＝ · （ＮａＮＯ２）· （ＮＨ４Ｃｌ）·
４ 段式法，按照投料比，设 ４ 起始 ＮＨ 氮 ３ 气、氢气分别为 、 ③ ，平 ｃ （Ｈ ＋ ）， ｋ为反应速率常数 。 利用实验数据计算得ｍ ＝ ２ （ 填整
１ ｍｏｌ ３ ｍｏｌ
数
衡时氮气转化了ａ ，列三段式如下： ）。
ｍｏｌ 醋酸的作用是 加快反应速率
③ 。
１
２
Ｎ２ （ ｇ ） ＋
２
３ Ｈ２ （ ｇ ） ＮＨ３ （ ｇ ） 解题思路 探究影响反应速率的因素，要使用控制变量法。
起始（ ） 题中要探究反应速率与ｃ（ ）的关系，则实验中的唯一变量
ｍｏｌ １ ３ ０ ＮａＮＯ２
转化（ ｍｏｌ ） ａ ３ ａ ２ ａ 就是ｃ（ ＮａＮＯ２ ），则ｃ（ ＮＨ４Ｃｌ ）保持不变，Ｖ １＝４．０ 。 分析表中 １ 、 ３
平衡（ ） ａ ａ ａ 两组数据，ｃ（ ）增大到原来的 倍， 组反应速率是 组
ｍｏｌ １－ ３－３ ２ ＮａＮＯ２ ２ ３ １
根据ｘ ２ ａ ，得出 ａ ，则氮气的转化率α
的
４
倍，说明ｍ
＝２
；再比较
２
、
４
两组数据，
４
组的反应速率约是
ＮＨ３ ＝
４－２
ａ＝０．２０ ≈０．３３３ ＝
２
组的
４
倍，说明
４
组中ｃ（
ＮａＮＯ２
）是
２
组的
２
倍，则Ｖ
２＝６．０
，结
合 组总体积得出Ｖ 。 ｃ（ ＋）在速率方程中，则其作用应
０．３３３ ｍｏｌ 。 平衡时氨气的摩尔分数为 ，则 ４ ３＝６．０ Ｈ
×１００％＝３３．３％ ０．２０ 该是加快反应速率。
１ ｍｏｌ
氮气和氢气的摩尔分数共为 ，因两者物质的量之比为
０．８０
，所以氮气的摩尔分数为 ，氢气的摩尔分数为 ，根 题型 4 多重平衡体系分析
１ ∶ ３ ０．２０ ０．６０
据题给信息代入压强平衡常数表达式中计算即可。 1.多重平衡体系：在一个化学反应体系中 往往同时存在着多
，
题型 3 涉及反应速率常数的解题方法 个可逆反应 同一种物质既可能是某个反应的反应物 也可能
， ，
是另一个反应的生成物 在一定条件下 这些反应都可以达
一、必备知识 。 ，
到平衡状态 这样的体系称为多重平衡体系
1.基元反应 大多数化学反应都是分几步完成的 其中的每一步 。 。
： ， 2.多重平衡体系的类型
反应称为基元反应
。 连续反应 指前一个反应的反应产物同时可以进一步反应
2.基元反应的速率方程 ① ：
而生成其他的产物的反应 其主要特征是先生成又被消耗
基元反应如ａ ｂ ｃ ｄ 的速率方程为 ， 。
Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ） 竞争反应 指反应物能同时平行地进行两个或两个以上的
ｖ ｋ ｃａ ｃｂ ｖ ｋ ｃｃ ｃｄ ｋ 为正反应的 ② ：
正＝ 正 （Ａ）· （Ｂ）， 逆＝ 逆 （Ｃ）· （Ｄ）（ 正 不同反应 得到不同的产物
速率常数 ｋ 为逆反应的速率常数 速率方程题中一般会给 ， 。
， 逆 ， 3.多重平衡的思维建模
出 不需要单独识记
， 。）。 连续反应思维模型
3.速率常数与化学平衡常数的关系 （１） ：
ｖ ｖ
一定温度下 对于基元反应 ａ ｂ ｃ １ ２
， Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ａ → Ｂ → Ｃ
ｄ ｖ ｋ ｃａ ｃｂ ｖ ｋ ｃｃ ｃｄ 平 若ｖ ｖ 则中间产物 的含量会快速上升 后缓慢下降
Ｄ（ｇ）， 正＝ 正· （Ａ）· （Ｂ）， 逆＝ 逆· （Ｃ）· （Ｄ）， ① １≫ ２， Ｂ ， 。
ｋ ｃｃ ｃｄ 若ｖ ｖ 则中间产物 的含量始终维持在较低水平
衡时ｖ ｖ 则 正 （Ｃ）· （Ｄ） Ｋ ② １≪ ２， Ｂ 。
正＝ 逆， ｋ ＝ｃａ ｃｂ ＝ 。 某时刻中间产物 的浓度 第一步反应生成的 的浓度
逆 （Ａ）· （Ｂ） ③ Ｂ ＝ Ｂ －
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ ０９
第二步反应消耗的 的浓度
Ｂ 。
竞争反应思维模型
（２） ：
& W
B #
"
$
& W
B
Ｅ 为活化能 若Ｅ Ｅ 则主要产物为 若Ｅ Ｅ 则主
ａ 。 ａ１＞ ａ２， Ｃ。 ａ２＞ ａ１，
要产物为
Ｂ。
4.多重平衡中的产物调控
未达平衡时 产物受各步反应反应速率的影响 通过改变
（１） ， ，
温度和使用不同的催化剂改变各步反应反应速率的相对大
小 进而调控经过相同时间后的产物
， 。
达到平衡时 产物的平衡量受控于反应的限度
（２） ： 。
对于连续反应 若 的限度更大 则主要产物是
① ， Ａ→Ｂ ， Ｂ；Ｂ→
的限度更大 则主要产物是
Ｃ ， Ｃ。
对于竞争反应 若 的限度更大 则主要产物是
② ， Ａ→Ｂ ， Ｂ；Ａ→
的限度更大 则主要产物是
Ｃ ， Ｃ。
改变温度 压强或使用催化剂能调控平衡的移动 升高温
、 ：①
度 平衡向吸热反应方向移动 降低温度 平衡向放热反应方
， ， ，
向移动 若同为吸热或放热反应 改变相同温度时 活化能大
； ， ，
的反应 反应速率改变幅度更大 增大压强 平衡向气体分
， ；② ，
子数减小的方向移动 减小压强 平衡向气体分子数增大的方
， ，
向移动 不同催化剂对活化能降低的幅度不同 可调控某一
；③ ，
反应的选择性
。
归纳总结
分析连续反应和竞争反应的过程，若反应未达到平衡，则应
从反应速率角度分析；若反应已达到平衡，则应从化学平衡
即反应限度角度分析。
Ａ（ｇ） ＋ Ｃ（ｇ） Ｅ（ｇ）＋Ｄ（ｇ）
起始 ｘ ｘ ｘ
“ ”／ｍｏｌ １－ ０
变化 ｙ ｙ ｙ ｙ
／ｍｏｌ
平衡 ｘ ｙ ｘ ｙ ｙ ｘ ｙ ／ｍｏｌ １－ － － ＋
平衡时ｎ ｘ ｙ ｎ ｘ ｎ ｘ
（Ａ）＝（１－ － ） ｍｏｌ， （Ｂ）＝（１－ ） ｍｏｌ， （Ｃ）＝（ －
ｙ ｎ ｘ ｙ ｎ ｙ
） ｍｏｌ， （Ｄ）＝（ ＋ ） ｍｏｌ， （Ｅ）＝ ｍｏｌ。
原子守恒法
（２）
当反应体系中存在三个及三个以上反应 或同时存在竞争反
，
应和连续反应时 可采用原子守恒法进行计算
， 。
6.多重平衡体系图像的分析方法
多重平衡体系中 当外界因素 例如温度 压强等 变化时 不
， （ 、 ） ，
同平衡的移动所引起的同一物理量的变化方向可能相反 此
，
时可根据图像中该物理量的实际变化趋势 判断哪个平衡的
，
影响程度更大 例如 某体系中存在反应 和 两者均生成
。 ， ① ②，
升高温度时反应 平衡移动会导致ｃ 减小 反应 平衡
Ａ， ① （Ａ） ， ②
移动会导致 ｃ 增大 实际图像中 在某一温度范围内
（Ａ） 。 ，
ｃ 随温度升高而增大 则该温度范围内反应 对于ｃ 的
（Ａ） ， ② （Ａ）
影响程度大于反应
①。
例1 （ 福建， ，节选）异丙醇 可由生物质转化
２０２２ １３ （Ｃ３Ｈ８Ｏ）
得到 催化异丙醇脱水制取高值化学品丙烯 的工业化技
， （Ｃ３Ｈ６）
术已引起人们的关注 其主要反应如下
。 ：
Ｈ －１
Ⅰ．Ｃ３Ｈ８Ｏ（ｇ） Ｃ３Ｈ６（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ １＝＋５２ ｋＪ·ｍｏｌ
Ｈ －１
Ⅱ．２Ｃ３Ｈ６（ｇ） Ｃ６Ｈ１２（ｇ） Δ ２＝－９７ ｋＪ·ｍｏｌ
5.多重平衡体系的常用计算方法 回答下列问题
：
三段式 法 在一定条件下 若反应 的转化率分别为 和
（１）“ ” （４） ， Ⅰ、Ⅱ ９８％ ４０％，
则丙烯的产率为
５８．８％ 。
如图为反应 达到平衡时 Ｑ 与温度的关系曲线 已
（５） Ⅰ、Ⅱ ｌｇ ｐ 。 ［
知 对于可逆反应ａ ｂ ｃ ｄ 任意时刻
： Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋ Ｄ（ｇ），
ｐｃ ｐｄ
Ｑ （Ｃ）· （Ｄ） 式中ｐ 表示物质 的分压
ｐ＝ｐａ ｐｂ ， （Ｘ） Ｘ ］
（Ａ）· （Ｂ）
竞争型 计算过程示例如下
① 。 ：
Ａ（ｇ）＋Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋Ｄ（ｇ）
起始
／ｍｏｌ １ １ ０ ０
变化 ｘ ｘ ｘ ｘ
／ｍｏｌ
Ａ（ｇ）＋２Ｂ（ｇ） Ｅ（ｇ）＋Ｄ（ｇ）
起始
／ｍｏｌ １ １ ０ ０
变化 ｙ ｙ ｙ ｙ 在 恒压平衡体系中充入少量水蒸气时 反应 的状态
／ｍｏｌ ２ ① ３５０ ℃ ， Ⅰ
平衡时ｎ ｘ ｙ ｎ ｘ ｙ ｎ 最有可能对应图中的 甲 点 填 甲 乙 或 丙 判断依据
（Ａ）＝（１－ － ） ｍｏｌ， （Ｂ）＝（１－ －２ ） ｍｏｌ， （Ｃ）＝ （ “ ”“ ” “ ”），
ｘ ｎ ｘ ｙ ｎ ｙ 是 反应 平衡曲线为 ，恒压时充入水蒸气，Ｑ Ｋ
ｍｏｌ， （Ｄ）＝（ ＋ ） ｍｏｌ， （Ｅ）＝ ｍｏｌ。 Ⅰ Ｎ ｐ＞ ｐ ；
连续型 对于连续反应 计算时可将第一个反应的 平衡 时 在密闭容器中加入一定量的 体系达到平衡
② 。 ， “ ②３５０ ℃ ， Ｃ３Ｈ８Ｏ，
量 看作第二个反应的 起始量 计算过程示例如下 后 测得 的分压为 ｘ 则水蒸气的分压为 （ ｘ ｘ）
” “ ”， ： ， Ｃ６Ｈ１２ ＭＰａ， ＋２
用含ｘ的代数式表示
Ａ（ｇ）＋Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋Ｄ（ｇ） ＭＰａ（ ）。
起始 解题思路 本题中平衡体系中存在的两个反应是连续反应，
／ｍｏｌ １ １ ０ ０
变化 ｘ ｘ ｘ ｘ 即第一个反应的生成物是第二个反应的反应物，也是比较简单
／ｍｏｌ
平衡 ｘ ｘ ｘ ｘ 的多重平衡体系。
“ ”／ｍｏｌ １－ １－
１ １０ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
（ ）设投入的 的量为 ，列式如下： （ ） （ ） （ ） （ ）
４ Ｃ３Ｈ８Ｏ １ ｍｏｌ ＣＯ２ ｇ ＋３Ｈ２ ｇ ＣＨ３ＯＨ ｇ ＋Ｈ２Ｏ ｇ
（ ） （ ） （ ） 起始量
Ｃ３Ｈ８Ｏ ｇ Ｃ３Ｈ６ ｇ ＋ Ｈ２Ｏ ｇ １ ｍｏｌ ３ ｍｏｌ ０ ０
开始 转化量 ｘ ｘ ｘ ｘ
１ ｍｏｌ ０ ０ ｍｏｌ ３ ｍｏｌ ｍｏｌ ｍｏｌ
转化 （ ） （ ）
１ ｍｏｌ×９８％ １ ｍｏｌ×９８％ １ ｍｏｌ×９８％ ＣＯ２ ＋ Ｈ２ ＣＯ ｇ ＋ Ｈ２Ｏ ｇ
“平衡” 起始量
０．０２ ｍｏｌ ０．９８ ｍｏｌ ０．９８ ｍｏｌ １ ｍｏｌ ３ ｍｏｌ ０ ０ ｍｏｌ
（ ） （ ） 转化量 ｙ ｙ ｙ ｙ
２Ｃ３Ｈ６ ｇ Ｃ６Ｈ１２ ｇ ｍｏｌ ｍｏｌ ｍｏｌ ｍｏｌ
开始 则平衡时 ｎ（ ） （ ｘ ｙ） ，ｎ（ ） （ ｘ ｙ） ，
０．９８ ｍｏｌ ０ ＣＯ２ ＝ １－ － ｍｏｌ Ｈ２ ＝ ３－３ － ｍｏｌ
转化 ｎ（ ） ｘ ，ｎ（ ） （ｘ ｙ） ，ｎ（ ） ｙ 。
０．９８ ｍｏｌ×４０％ ０．９８ ｍｏｌ×２０％ ＣＨ３ＯＨ ＝ ｍｏｌ Ｈ２Ｏ ＝ ＋ ｍｏｌ ＣＯ ＝ ｍｏｌ
平衡 时，依据表中数据，可知平衡时剩余ｎ（ ）
０．９８ ｍｏｌ×６０％ ０．９８ ｍｏｌ×２０％ ５０３ Ｋ ＣＯ２ ＝ １ ｍｏｌ×
则平衡时丙烯的物质的量为 ，产率为 （ ） 。 依据选择性的计算公式可知反应 生成
０．９８ ｍｏｌ×６０％＝０．５８８ ｍｏｌ １－２０％ ＝ ０．８ ｍｏｌ Ⅰ
的ｎ（ ） ｘ ，依据碳原子
０．５８８ ｍｏｌ 。 （ ） 判断曲线 、 代表的反应。 ＣＨ３ＯＨ ＝１ ｍｏｌ×２０％×７０％＝ ｍｏｌ＝０．１４ ｍｏｌ
×１００％＝５８．８％ ５ ① Ｍ Ｎ 守恒可知反应 消耗了ｎ（ ）
１ ｍｏｌ Ⅱ ＣＯ２ ＝ １ ｍｏｌ×２０％－０．１４ ｍｏｌ＝
根据 Ｑ 与温度的关系及反应 和 的 Ｈ，可知随温度升高 ｙ ，至此将 ｘ、ｙ 代入相应式子，求出ｎ（ ）、
ｌｇ ｐ Ⅰ Ⅱ Δ ０．０６ ｍｏｌ＝ ｍｏｌ Ｈ２
反应 平衡正向移动，Ｋ 增大；反应 平衡逆向移动，Ｋ 减小， ｎ（ ）。此时反应 中各物质的平衡量均已求出，但计算 Ｋ
Ⅰ ｐ Ⅱ ｐ Ｈ２Ｏ Ⅰ ｐ
则曲线 代表反应 ，曲线 代表反应 。 时，充入少 某气体的物质的量
Ｎ Ⅰ Ｍ Ⅱ ３５０ ℃ 时，物质的量分数 ，则还要算
＝体系中所有气体的物质的量之和
量水蒸气时，反应 的Ｑ 增大，则最有可能对应甲。 在题给
平衡体系中， Ｈ２Ｏ （
Ⅰ
ｇ ）只参
ｐ
与了反应 Ⅰ ，是反应 Ⅰ 的生成
②
物，且在
出
（为
ｎ（
ＣＯ
），将
）
体
。
系
根
中
据
ＣＯ
Ｋ
２
、
的
Ｈ２
计
、
Ｈ
算
２Ｏ
公
、
Ｃ
式
Ｈ
，
３
代
ＯＨ
入
和
相
Ｃ
关
Ｏ
数
的
据
平
即
衡
可
量
得
求和
到
反应 Ⅰ 中平衡时与 Ｃ３Ｈ６ 的量相等。 设平衡时水蒸气的分压为
答案
３
。
．７２ ｍｏｌ ｐ
ａ ，则反应 中 （ ）的起始分压为ａ ，由题图可知此
ＭＰａ Ⅱ Ｃ３Ｈ６ ｇ ＭＰａ
例3 （ 山东， ，节选）探究 合成反应化学平衡的
时反应
Ⅱ
的
ｌｇ
Ｑ
ｐ ＝０
，则
３５０ ℃
时 Ｋ
ｐ ＝
Ｑ
ｐ ＝１
，对反应
Ⅱ
列三 ２０２０ １８ ＣＨ３ＯＨ
段式： 影响因素 有利于提高 的产率 以 为原料合成
， ＣＨ３ＯＨ 。 ＣＯ２、Ｈ２
涉及的主要反应如下
（ ） （ ）
２Ｃ３Ｈ６ ｇ Ｃ６Ｈ１２ ｇ
ＣＨ３ＯＨ ：
起始
／ＭＰａ
ａ
０
Ⅰ．ＣＯ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）
变化 ／ＭＰａ ２ ｘ ｘ Δ Ｈ １＝－４９．５ ｋＪ·ｍｏｌ －１
平衡 ／ＭＰａ ａ －２ ｘ ｘ Ⅱ．ＣＯ（ｇ）＋２Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ）
ｘ Ｈ －１
由Ｋ ，解得 ａ ｘ ｘ，即水蒸气的分压为 Δ ２＝－９０．４ ｋＪ·ｍｏｌ
ｐ ＝ （ａ ｘ）２ ＝ １ ＝ ＋２ Ｈ
－２ Ⅲ．ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ３
回答下列问题
（ ｘ ｘ） 。
＋２ ＭＰａ ：
一定条件下 向体积为 Ｖ 的恒容密闭容器中通入
例2 工业上常用 和 来制备 制备过程中发生 （２） ， Ｌ １ ｍｏｌ
ＣＯ２ Ｈ２ ＣＨ３ＯＨ，
和 发生上述反应 达到平衡时 容器中
的反应如下 ＣＯ２ ３ｍｏｌＨ２ ， ， ＣＨ３ＯＨ（ｇ）
： ａ ｂ
为ａ 为ｂ 此时 的浓度为 ＋ －１
Ⅰ． ＣＯ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） ｍｏｌ， ＣＯ ｍｏｌ， Ｈ２Ｏ（ｇ） Ｖ ｍｏｌ·Ｌ
Ⅱ． ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） 用含 ａ ｂ Ｖ 的代数式表示 下同 反应 的平衡常数为
在恒压ｐ条件下 起始时投入 和 进行反应 （ 、 、 ， ）， Ⅲ
， １ ｍｏｌ ＣＯ２ ３ ｍｏｌ Ｈ２， ， ｂ（ａ
＋
ｂ）
不同温度下 的平衡转化率与 的选择性的相关数据 （ ａ ｂ）（ ａ ｂ） 。
ＣＯ２ ＣＨ３ＯＨ １－ － ３－３ －
见下表 不同压强下 按照ｎ ｎ 投料 实验测定
。 （３） ， （ＣＯ２） ∶ （Ｈ２）＝ １ ∶ ３ ，
温度 的平衡转化率 的选择性 的平衡转化率和 的平衡产率随温度的变化关系如
／Ｋ ＣＯ２ ／％ ＣＨ３ＯＨ ／％ ＣＯ２ ＣＨ３ＯＨ
下图所示
。
５３０ ２５．６ ６１．３
５０３ ２０．０ ７０．０
生成的 的量
已知 的选择性 ＣＨ３ＯＨ 根据表
：ＣＨ３ＯＨ ＝ 转化的 的总量 ×１００％。
ＣＯ２
中数据计算 时 反应 的Ｋ 写出计算式即可 平衡
５０３ Ｋ ， Ⅰ ｐ（ ）。 （
分压 总压 物质的量分数
＝ × ）
ｎ ｎ
答案 ０ ３ ． ． １ ７ ４ ２
ｐ
× ０ ３ ． ． ２ ７ ０ ２
ｐ 已知
：ＣＯ２
的平衡转化率
＝
（ＣＯ２
ｎ
）
（
初
Ｃ
始
Ｏ
－
２）
（
初
Ｃ
始
Ｏ２）平衡
×１００％
ｐ ｐ ｎ
０．８０ ２．５２ ３ 的平衡产率 （ＣＨ３ＯＨ）平衡
３．７２
×（
３．７２
） ＣＨ３ＯＨ ＝ ｎ
（ＣＯ２）初始
×１００％
解题思路 本题中体系中的反应为竞争反应，即两个反应同 其中纵坐标表示 平衡转化率的是图 乙 填 甲 或
ＣＯ２ （ “ ”
时进行。 起始加入 和 ，设反应 中 转化 乙 压强ｐ ｐ ｐ 由大到小的顺序为 ｐ 、ｐ 、ｐ 图乙中
１ｍｏｌＣＯ２ ３ｍｏｌＨ２ Ⅰ ＣＯ２ “ ”）； １、 ２、 ３ １ ２ ３ ；
了ｘ ，反应 中 转化了ｙ ，则 Ｔ 温度时 三条曲线几乎交于一点的原因是 Ｔ 时以反应 为
ｍｏｌ Ⅱ ＣＯ２ ｍｏｌ １ ， １ Ⅲ
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ １１
主，反应 前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响 ａ ｂ ｃ（ ）·ｃ（ ）
Ⅲ 。 浓度为 ＋ · －１。 反应 的平衡常数Ｋ ＣＯ Ｈ２Ｏ ，
解题思路 当体系中存在三个及三个以上的反应，或同时存 Ｖ ｍｏｌ Ｌ Ⅲ ＝ｃ（ ）·ｃ（ ）
ＣＯ２ Ｈ２
在竞争反应和连续反应时，采用原子守恒法更简便。 （ ）原子 因反应 为反应前后气体分子数相等的反应，可将各物质的物
２ Ⅲ
守恒法解题思路：根据反应物 和 可知该体系中共有 、 ｂ（ａ ｂ）
、 三种元素；平衡时共有 ＣＯ 、 ２ 、 Ｈ２ 、 、 五种 Ｃ 物 质的量直接代入计算，得 Ｋ ＝（ １－ ａ － ｂ）（ ＋ ３－３ ａ －ｂ ） 。 （ ３ ）有 ＣＨ３
Ｏ
质，
Ｈ
其中 、 的物质的
Ｃ
量
Ｏ２
已
Ｈ
知
２
，
Ｃ
其
Ｈ
他
３Ｏ
三
Ｈ
种
Ｈ
未
２Ｏ
知
Ｃ
，
Ｏ
可分别设 ＯＨ
生成的反应为反应
Ⅰ
和
Ⅱ
，升温时反应
Ⅰ
和
Ⅱ
平衡均逆向
未 和 ｎ 时 （ 知 Ｈ ３ ） 数 ｍ ＝ ｏ 、 ， ６ ｌ 结 Ｃ Ｈ ｍ Ｈ 合 、 ２ ｏ ３ ， ｌ Ｏ 原 。 则 Ｈ 子 已 该 的 Ｃ 守 知 Ｏ 反 物 恒 平 质 应 列 衡 的 体 出 时 量 系 方 Ｃ 分 中 程 Ｈ 别 ３ 求 Ｏ ｎ 为 Ｈ （ 解 Ｃ ｘ 为 。 ） ＝ 已 ａ １ 知 ｍ 、ｙ ｏ ｍ 反 ｌ ， ｏｌ 应 Ｃ ， Ｏ 、 ｎ 前 ｚ （ 为 有 Ｏ ｂ ） １ ｍ ， ＝ ｍ 根 ｏ ２ ｌ ｏ ， 据 ｌ 设 ｍ Ｃ ｏ Ｏ 此 ｌ ， 、 ２ 移 线 升 变 应 动 温 化 为 ， 时 相 Ｃ 单 反 反 Ｈ３ 调 应 ， Ｏ 故 Ｈ 递 Ⅰ 图 的 减 和 乙 平 曲 Ⅲ 中 衡 线 平 曲 产 ， 衡 即 线 率 移 图 的 减 动 甲 变 小 方 。 化 ， 向 故 消 趋 相 与 耗 势 反 Ｃ Ｃ 不 Ｈ ， Ｏ 两 ３ ２ 是 Ｏ 的 者 Ｈ 单 反 的 平 调 应 衡 Ｃ 的 为 Ｏ 产 ， ２ 反 根 平 率 应 据 衡 对 Ⅰ 先 转 应 和 减 化 的 Ⅲ 曲 率 小 ，
Ｏ 、 Ｈ
ＣＯ
原
２
子
Ｈ２
守
Ｈ
恒
２Ｏ
，分别得ａ ＋ ｂ ＋ ｘ ＝１ ，ａ ＋ ｂ
ｍ
＋２
ｏｌ
ｘ ＋ ｚ
ｍ
＝
ｏ
２
ｌ
， ４ ａ
ｍ
＋
ｏ
２
ｌ
ｙ ＋２ ｚ ＝
Ｃ
６ ，
后增大的趋势可知温度较低时以反应
Ⅰ
为主，升高至一定温度
后以反应 为主。
解得ｘ ａ ｂ，ｙ ａ ｂ，ｚ ａ ｂ。 根据ｃ ｎ ，得 （ ）的 Ⅲ
＝１－ － ＝３－３ － ＝ ＋ ＝ Ｖ Ｈ２Ｏ ｇ
学生用书P98
考点 1 化学反应速率
１（ 江西， ， 分）温度Ｔ下 向 真空刚性容器中加入
． ２０２４ ９ ３ ， １ Ｌ
反应达到平衡时 ｃ 下
１ ｍｏｌ （ＣＨ３）２ＣＨＯＨ， ， （Ｙ）＝ ０．４ ｍｏｌ／Ｌ。
列说法正确的是 Ａ
（ ）
（ＣＨ３）２ＣＨＯＨ（ｇ） （ＣＨ３）２ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２（ｇ）
Ｘ Ｙ Ｚ
再充入 和 此时ｖ ｖ
Ａ． １ ｍｏｌ Ｘ １ ｍｏｌ Ｙ， 正＜ 逆
再充入 平衡时 ｃ
Ｂ． １ ｍｏｌ Ｘ， ， （Ｙ）＝０．８ ｍｏｌ／Ｌ
再充入 平衡向右移动
Ｃ． １ ｍｏｌ Ｎ２，
若温度升高 的转化率增加 则上述反应 Ｈ
Ｄ． ，Ｘ ， Δ ＜０
２（ 黑、吉、辽， ， 分）异山梨醇是一种由生物质制备的高
． ２０２４ １０ ３
附加值化学品 时其制备过程及相关物质浓度随时间
，１５０ ℃
变化如图所示 后异山梨醇浓度不再变化 下列说法错
，１５ ｈ 。
误的是 Ａ
（ ）
HLeMPN
"
水样 纳米铁 水样
实验序号
体积 质量 初始
／ｍＬ ／ｍｇ ｐＨ
① ５０ ８ ６
② ５０ ２ ６
③ ５０ ２ ８
UI
! F F
F
'
F
! F
F
'
KI
时 反应 正 逆反应速率相等
Ａ．３ ｈ ， ② 、
该温度下的平衡常数
Ｂ． ：①＞②
平均速率ｖ 异山梨醇 －１ －１
Ｃ．０～３ ｈ （ ）＝０．０１４ ｍｏｌ·ｋｇ ·ｈ
反应 加入催化剂不改变其平衡转化率
Ｄ． ②
３（ 安徽， ， 分）室温下 为探究纳米铁去除水样中 ２－
． ２０２４ １２ ３ ， ＳｅＯ４
的影响因素 测得不同条件下 ２－ 浓度随时间变化关系如
， ＳｅＯ４
下图
。
-eMPND
下列说法正确的是 Ｃ
（ ）
实验 中 小时内平均反应速率ｖ ２－
Ａ． ① ，０～２ （ＳｅＯ４ ）＝ ２．０ ｍｏｌ·
－１ －１
Ｌ ·ｈ
实验 中 反应的离子方程式为 ２－ ＋
Ｂ． ③ ， ２Ｆｅ＋ＳｅＯ４ ＋８Ｈ
３＋
２Ｆｅ ＋Ｓｅ＋４Ｈ２Ｏ
其他条件相同时 适当增加纳米铁质量可加快反应速率
Ｃ． ，
其他条件相同时 水样初始 越小 ２－ 的去除效果越好
Ｄ． ， ｐＨ ，ＳｅＯ４
４（ 河北， ， 分）在恒温恒容密闭容器中充入一定量
． ２０２３ １２ ３
发生如下反应
Ｗ（ｇ）， ：
反应 和 的速率方程分别为ｖ ｋ ｃ２ 和ｖ ｋ ｃ 其
② ③ ２＝ ２ （Ｘ） ３＝ ３ （Ｚ），
中ｋ ｋ 分别为反应 和 的速率常数 反应 的活化能大于
２、 ３ ② ③ ， ③
反应 测得 的浓度随时间的变化如下表
②。 Ｗ（ｇ） 。
ｔ
／ｍｉｎ ０ １ ２ ３ ４ ５
ｃ －１
（Ｗ）／（ｍｏｌ·Ｌ ） ０．１６０ ０．１１３ ０．０８０ ０．０５６ ０．０４０ ０．０２８
下列说法正确的是 Ｄ
（ ）
１ １２ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
内 的平均反应速率为 －１ －１ ｔ ｔ ｎ 比ｎ 多 且生成 的速率不变 推测有副反
Ａ．０～２ ｍｉｎ ，Ｘ ０．０８０ ｍｏｌ·Ｌ ·ｍｉｎ Ｂ． １～ ３， （Ｈ２） （ＣＯ） ， Ｈ２ ，
若增大容器容积 平衡时 的产率增大 催化剂
Ｂ． ， Ｙ 应
Ｃ． 若ｋ ２＝ ｋ ３， 平衡时ｃ （Ｚ）＝ ｃ （Ｘ）
Ｃ．
ｔ
２
时 ＣＨ 刻 ４
，
副 反 应 生 Ｃ 成 ＋２
Ｈ
Ｈ
２
２ 的速率大于反应
②
生成
Ｈ２
的速率
若升高温度 平衡时ｃ 减小 ｔ 之后 生成 的速率为 是因为反应 不再发生
Ｄ． ， （Ｚ） Ｄ． ３ ， ＣＯ ０， ②
５（ 辽宁， ， 分）某温度下 在 恒容密闭容器中 ８（ 广东， ， 分）反应 经历两步
． ２０２２ １２ ３ ， １ Ｌ ． ２０２１ １４ ４ Ｘ ２Ｚ ：①Ｘ →Ｙ；
发生反应 有关数据如下 反应体系中 的浓度ｃ随时间ｔ的变化曲
２．０ ｍｏｌ Ｘ ２Ｘ（ｓ）Ｙ（ｇ）＋２Ｚ（ｇ）， ： ②Ｙ →２Ｚ。 Ｘ、Ｙ、Ｚ
线如图所示 下列说法不正确的是 Ｄ
时间段 产物 的平均生成速率 －１ －１ 。 （ ）
／ｍｉｎ Ｚ ／ｍｏｌ·Ｌ ·ｍｉｎ
０～２ ０．２０
０～４ ０．１５
０～６ ０．１０
下列说法错误的是 Ｂ
（ ） 为ｃ 随ｔ的变化曲线
时 的浓度大于 －１ Ａ．ａ （Ｘ）
Ａ．１ ｍｉｎ ，Ｚ ０．２０ ｍｏｌ·Ｌ ｔ 时 ｃ ｃ ｃ
时 加入 此时ｖ ｖ Ｂ． １ ， （Ｘ）＝ （Ｙ）＝ （Ｚ）
Ｂ．２ ｍｉｎ ， ０．２０ ｍｏｌ Ｚ， 正（Ｚ）＜ 逆（Ｚ） ｔ 时 的消耗速率大于生成速率
时 的体积分数约为 Ｃ． ２ ，Ｙ
Ｃ．３ ｍｉｎ ，Ｙ ３３．３％ ｔ 后 ｃ ｃ ｃ
时 的物质的量为 Ｄ． ３ ， （Ｚ）＝２ ０－ （Ｙ）
Ｄ．５ ｍｉｎ ，Ｘ １．４ ｍｏｌ
考点 2 化学平衡 化学反应的方向
６（ 广东， ， 分）在相同条件下研究催化剂 对反应
． ２０２２ １５ ４ Ⅰ、Ⅱ
的影响 各物质浓度ｃ随反应时间ｔ的部分变化曲 ９（ 浙江 月选考， ， 分）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯
Ｘ →２Ｙ ， ． ２０２４ ６ １１ ３ ，
线如图 则 Ｄ 主要发生如下两个反应
， （ ） ：
Ｈ
Ⅰ Ｃ２Ｈ６（ｇ）＋ＣＯ２（ｇ） Ｃ２Ｈ４（ｇ）＋ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ １＞０
Ｈ
Ⅱ Ｃ２Ｈ６（ｇ）＋２ＣＯ２（ｇ）４ＣＯ（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） Δ ２＞０
向容积为 的密闭容器中投入 和 不
１０Ｌ ２ｍｏｌＣ２Ｈ６ ３ｍｏｌＣＯ２，
同温度下 测得 时 反应均未平衡 的相关数据见下表
， ５ ｍｉｎ （ ） ，
下列说法不正确的是 Ｄ
（ ）
∙∙∙
温度
（℃） ４００ ５００ ６００
乙烷转化率
无催化剂时 反应不能进行 （％） ２．２ ９．０ １７．８
Ａ． ，
乙烯选择性
与催化剂 相比 使反应活化能更低 （％） ９２．６ ８０．０ ６１．８
Ｂ． Ⅰ ，Ⅱ
曲线表示使用催化剂 时 的浓度随ｔ的变化 转化为乙烯的乙烷的物质的量
Ｃ．ａ Ⅱ Ｘ 注 乙烯选择性
： ＝ 转化的乙烷的总物质的量 ×１００％
使用催化剂 时 内 ｖ －１ －１
Ｄ． Ⅰ ，０～２ ｍｉｎ ， （Ｘ）＝ １．０ ｍｏｌ·Ｌ ·ｍｉｎ
反应活化能
７（ 北京， ， 分） 捕获和转化可减少 排放并实现 Ａ． ：Ⅰ＜Ⅱ
． ２０２２ １４ ３ ＣＯ２ ＣＯ２
时 反应 的平均速率为ｖ
资源利用 原理如图 所示 反应 完成之后 以 为载气 Ｂ．５００ ℃ ，０～５ ｍｉｎ Ⅰ （Ｃ２Ｈ４）＝ ２．８８×
， １ 。 ① ， Ｎ２ ，
－３ －１ －１
将恒定组成的 混合气 以恒定流速通入反应器 单位 １０ ｍｏｌ·Ｌ ·ｍｉｎ
Ｎ２、ＣＨ４ ， ， 其他条件不变 平衡后及时移除 可提高乙烯的
时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图 所 Ｃ． ， Ｈ２Ｏ（ｇ），
２ 产率
示 反应过程中始终未检测到 在催化剂上检测到有积
。 ＣＯ２， 其他条件不变 增大投料比 ｎ ｎ 投料 平衡
炭 下列说法不正确的是 Ｃ Ｄ． ， ［ （Ｃ２Ｈ６）／ （ＣＯ２）］ ，
。 （ ） 后可提高乙烷转化率
１０ （双选）（ 山东， ， 分）逆水气变换反应
． ２０２４ １５ ４ ：ＣＯ２（ｇ）＋
Ｈ 一定压力下 按
Ｈ２（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ＞０。 ， ＣＯ２、
物质的量之比ｎ ｎ 投料 Ｔ Ｔ 温度
Ｈ２ （ＣＯ２） ∶ （Ｈ２）＝ １ ∶ １ ， １， ２
图 时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示 已知该反应
１ 。
的速率方程为 ｖ ｋｃ０．５ ｃ Ｔ Ｔ 温度时反应速率
＝ （Ｈ２） （ＣＯ２）， １、 ２
常数ｋ分别为ｋ ｋ 下列说法错误的是 ＣＤ
１、 ２。 （ ）
图
２
反应 为 反应 为
Ａ． ① ＣａＯ＋ＣＯ２ ＣａＣＯ３； ② ＣａＣＯ３＋ＣＨ４
催化剂
K T
ＣａＯ＋２ＣＯ＋２Ｈ２
5
5
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ １３
ｋ ｋ １４（ 广东， ， 分）恒容密闭容器中
Ａ． １＞ ２ ． ２０２２ １３ ４ ，ＢａＳＯ４（ｓ）＋４Ｈ２（ｇ）
ｖ Ｔ ｋ 在不同温度下达平衡时 各组分的物
Ｔ Ｔ 温度下达平衡时反应速率的比值 （ １） １ ＢａＳ（ｓ）＋４Ｈ２Ｏ（ｇ） ，
Ｂ． １、 ２ ：ｖ （ Ｔ ２） ＜ｋ ２ 质的量 （ ｎ ） 如图所示 。 下列说法正确的是 （ Ｃ ）
温度不变 仅改变体系初始压力 反应物摩尔分数随时间
Ｃ． ， ，
的变化曲线不变
Ｔ 温度下 改变初始投料比例 可使平衡时各组分摩尔分
Ｄ． ２ ， ，
数与Ｔ 温度时相同
１
１１（双选）（ 海南， ， 分）工业上苯乙烯的生产主要采用乙
． ２０２３ １３ ４
苯脱氢工艺
：Ｃ６Ｈ５ＣＨ２ＣＨ３（ｇ） Ｃ６Ｈ５ＣＨＣＨ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ）。
某条件下无催化剂存在时 该反应的正 逆反应速率ｖ随时
， 、
间ｔ的变化关系如图所示 下列说法正确的是 ＢＤ
。 （ ） 该反应的 Ｈ
Ａ． Δ ＜０
为ｎ 随温度的变化曲线
Ｂ．ａ （Ｈ２Ｏ）
向平衡体系中充入惰性气体 平衡不移动
Ｃ． ，
向平衡体系中加入 的平衡转化率增大
Ｄ． ＢａＳＯ４，Ｈ２
１５（ 浙江 月选考， ， 分） 型强电解质在水中的溶解
． ２０２２ １ ２０ ２ ＡＢ
可视作特殊的化学反应 表示为 ｎ ＋
（ ） ＡＢ（ｓ） Ａ （ａｑ）＋
Ａ． 曲线 ① 表示的是逆反应的ｖ － ｔ关系 Ｂ ｎ － （ａｑ）， 其焓变和熵变分别为 Δ Ｈ和 Δ Ｓ 。 对于不同组成的
ｔ 时刻体系处于平衡状态 型强电解质 下列说法正确的是 Ｄ
Ｂ． ２ ＡＢ ， （ ）
反应进行到ｔ 时 Ｑ Ｋ Ｑ为浓度商
Ｃ． １ ， ＞ （ ） Ａ．Δ Ｈ和 Δ Ｓ均大于零
催化剂存在时 ｖ ｖ 都增大
Ｄ． ， １、 ２ Ｈ和 Ｓ均小于零
１２（ 重庆， ， 分）逆水煤气变换体系中存在以下两个 Ｂ．Δ Δ
． ２０２３ １４ ３ Ｈ可能大于零或小于零 Ｓ大于零
反应 Ｃ．Δ ，Δ
： Ｈ和 Ｓ均可能大于零或小于零
反应 Ｄ．Δ Δ
Ⅰ：ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）
１６（ 江西， ， 分）目前开采的天然气含有 综合利
反应
Ⅱ：ＣＯ２（ｇ）＋４Ｈ２（ｇ） ＣＨ４（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｇ）
．
用
２
天
０２
然
４
气制氢
１６
是
１
实
４
现 碳中和 的重要途径
Ｈ２
和
Ｓ，
重
在恒容条件下
，
按Ｖ
（ＣＯ２） ∶
Ｖ
（Ｈ２）＝１ ∶ １
投料比进行反应
，
“ ” 。 ＣＨ４ Ｈ２Ｓ
整制氢的主要反应如下
平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示 下列说 ：
。
反应 Ｈ
法正确的是
（
Ｃ
）
Ⅰ：ＣＨ４（ｇ）＋２Ｈ２Ｓ（ｇ） ＣＳ２（ｇ）＋４Ｈ２（ｇ） Δ １＝
＋２６０ ｋＪ／ｍｏｌ
反应 Ｈ
Ⅱ：ＣＨ４（ｇ） Ｃ（ｓ）＋２Ｈ２（ｇ） Δ ２＝＋９０ ｋＪ／ｍｏｌ
反应 Ｈ
Ⅲ：２Ｈ２Ｓ（ｇ） Ｓ２（ｇ）＋２Ｈ２（ｇ） Δ ３＝＋１８１ ｋＪ／ｍｏｌ
回答下列问题
：
··
分子的电子式为 · ·
（１）Ｈ２Ｓ Ｈ· ·Ｓ· ·Ｈ 。
反应 Ｈ
（２） Ⅳ：ＣＳ２（ｇ） Ｓ２（ｇ）＋Ｃ（ｓ） Δ ４＝ ＋１１ ｋＪ／ｍｏｌ。
反应 的 Ｈ 反应 的 Ｈ 保持反应器进料口总压为 分别以
Ａ． Ⅰ Δ ＜０， Ⅱ Δ ＞０ （３） １００ ｋＰａ。 ８ ｋＰａ ＣＨ４、
点反应 的平衡常数Ｋ 作辅气 与 进料
Ｂ．Ｍ Ⅰ ＜１ ２４ ｋＰａ Ｈ２Ｓ（Ｈｅ ） ２５ ｋＰａ ＣＨ４、７５ ｋＰａ Ｈ２Ｓ ，
点 的压强是 的 倍 平衡转化率与温度的关系如图 含有 的曲线为
Ｃ．Ｎ Ｈ２Ｏ ＣＨ４ ３ ＣＨ４ １， Ｈｅ
若按Ｖ Ｖ 投料 则曲线之间交点位置 理由是 反应 、 、 均为气体分子数增大的反应，反应
Ｄ． （ＣＯ２） ∶ （Ｈ２）＝１ ∶ ２ ， Ｍ ， Ⅰ Ⅱ Ⅲ
不变 物分压越小，平衡正向移动程度越大， 平衡转化率越高
ＣＨ４ 。
１３（ 海南， ， 分）某温度下 反应
． ２０２２ ８ ２ ， ＣＨ２ＣＨ２（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）
在密闭容器中达到平衡 下列说法正确的是 ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ（ｇ） 。
Ｃ
（ ）
增大压强 ｖ ｖ 平衡常数增大
Ａ． ， 正＞ 逆，
加入催化剂 平衡时 的浓度增大
Ｂ． ， ＣＨ３ＣＨ２ＯＨ（ｇ）
恒容下 充入一定量的 平衡向正反应方向移动
Ｃ． ， Ｈ２Ｏ（ｇ），
恒容下 充入一定量的 的
Ｄ． ， ＣＨ２ ＣＨ２（ｇ），ＣＨ２ ＣＨ２（ｇ）
平衡转化率增大
(D=)$
)4
3.
$)
3/
# K NJO
图
１
(D
图
２
假设在 的恒温刚性容器中 通入 和
（４） １０Ｌ ， ０．３ｍｏｌ ＣＨ４ ０．１５ｍｏｌ
发生反应 和 起始总压为ｐ 和 的转化
Ｈ２Ｓ Ⅰ、Ⅱ Ⅲ， ０，ＣＨ４ Ｈ２Ｓ
率与时间的关系如图 内 的化学反应速率为
２，０～５ ｍｉｎ Ｈ２
１ １４ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
－３ 时 容器内总压为 １６ｐ
１．２×１０ ｍｏｌ／（Ｌ·ｍｉｎ）；５ ｍｉｎ ， ０ 。 １５
假设 和 的混合气体在某固体催化剂上的吸附
（５） Ｈ２Ｓ ＣＨ４
服从 等温吸附 吸附分子彼此不发生相互作用 且
Ｌａｎｇｍｕｉｒ （ ，
气体分子为单分子层吸附
）。
Ｖ ａ ｐ Ｖ ａ ｐ
吸附等温式为 １ １ １ ２ ２ ２ Ｖ ＝ ａ ｐ ａ ｐ ，Ｖ ＝ ａ ｐ ａ ｐ
ｍ １＋ １ １＋ ２ ２ ｍ １＋ １ １＋ ２ ２
其中ａ是气体的吸附系数 Ｖ 是气体在固体表面的饱和吸附
， ｍ
量 标态 ｐ是气体的分压 Ｖ是气体分压为ｐ时的平衡吸附
（ ）， ，
量 标态
（ ）。
在一定温度下 的吸附系数是 的 倍 当 的分
，Ｈ２Ｓ ＣＨ４ ４ ， Ｈ２Ｓ
压为 及 和 的分压相同时 平衡吸
２ＭＰａ ４ＭＰａ，ＣＨ４ Ｈ２Ｓ ，Ｈ２Ｓ
附量分别为 ３ 和 ３ 已换算成标态 则
０．６ ｍ ／ｋｇ ０．８ ｍ ／ｋｇ（ ）， Ｈ２Ｓ
的吸附系数为 －１
０．４ ＭＰａ 。
与传统天然气制氢中需要脱硫将 转化为硫黄和水
（６） Ｈ２Ｓ
相比 上述方法优点是 重整制氢， 原子全部转化为 ，原
， Ｈ Ｈ２
子利用率高
。
１７（ 黑、吉、辽， ， 分）为实现氯资源循环利用 工业上
． ２０２４ １８ １３ ，
采用 催化氧化法处理 废气
ＲｕＯ２ ＨＣｌ ：
１ Ｈ
２ＨＣｌ（ｇ）＋ Ｏ２（ｇ） Ｃｌ２（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ １＝－５７．２ ｋＪ·
２
－１ Ｓ Ｋ ｍｏｌ Δ
将 和 分别以不同起始流速通入反应器中 在
ＨＣｌ Ｏ２ ， ３６０ ℃、
和 下反应 通过检测流出气成分绘制 转化
４００ ℃ ４４０ ℃ ， ＨＣｌ
率 α 曲线 如下图所示 较低流速下转化率可近似为平衡
（ ） ， （
转化率
）。
.
(D+M$)
O )$M O 0
)$M"E NPMeI
图
１
(D+M$)
增大ｎ ｎ
Ｃ． （ＨＣｌ） ∶ （Ｏ２）
使用更高效的催化剂
Ｄ．
图中较高流速时 α Ｔ 小于α Ｔ 和α Ｔ 原因是 温
（４） ， （ ３） （ ２） （ １），
度低，反应速率慢， 的转化率低
ＨＣｌ 。
设 点的转化率为平衡转化率 则该温度下反应的平衡
（５） Ｎ ，
常数Ｋ 用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算 ＝ ６ （ ）。
负载在 上的 催化活性高 稳定性强 和
（６） ＴｉＯ２ ＲｕＯ２ ， 。 ＴｉＯ２
的晶体结构均可用下图表示 二者晶胞体积近似相等
ＲｕＯ２ ， ，
与 的密度比为 则 的相对原子质量为
ＲｕＯ２ ＴｉＯ２ １．６６， Ｒｕ
精确至
１０１ （ １）。
１８（ 山东， ， 分）水煤气是 的主要来源 研究
． ２０２４ ２０ １２ Ｈ２ ， ＣａＯ
对 体系制 的影响 涉及主要反应如下
Ｃ－Ｈ２Ｏ Ｈ２ ， ：
Ｈ
Ｃ（ｓ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） （Ⅰ） Δ １＞０
Ｈ
ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） （Ⅱ） Δ ２＜０
Ｈ
ＣａＯ（ｓ）＋ＣＯ２（ｇ） ＣａＣＯ３（ｓ） （Ⅲ） Δ ３＜０
回答下列问题
：
的焓变
（１）Ｃ（ｓ）＋ＣａＯ（ｓ）＋２Ｈ２Ｏ（ｇ） ＣａＣＯ３（ｓ）＋２Ｈ２（ｇ）
Ｈ Ｈ Ｈ Ｈ 用代数式表示 Δ ＝ Δ １＋Δ ２＋Δ ３ （ ）。
压力ｐ下 体系达平衡后 图示温度范围内
（２） 、Ｃ－Ｈ２Ｏ－ＣａＯ ， Ｃ
已完全反应 在 Ｔ 温度时完全分解 气相中
（ｓ） ，ＣａＣＯ３（ｓ） １ 。
和 摩尔分数随温度的变化关系如图所示 则 线
ＣＯ、ＣＯ２ Ｈ２ ， ａ
对应物种为 填化学式 当温度高于Ｔ 时 随温度升
Ｈ２ （ ）。 １ ，
高 线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是 随温度升高，
ｃ
反应（ ）平衡逆向移动，故 摩尔分数逐渐降低
Ⅱ ＣＯ２ 。
5
/
5
O )$M O 0 5
)$M"E NPMeI
图
２
回答下列问题
：
Ｓ 填 或 Ｔ
（１）Δ ＜ ０（ “＞” “＜”）； ３＝ ３６０ ℃。
结合以下信息 可知 的燃烧热 Ｈ －１
（２） ， Ｈ２ Δ ＝ －２８５．８ ｋＪ·ｍｏｌ 。
Ｈ －１
Ｈ２Ｏ（ｌ）Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ２＝＋４４．０ｋＪ·ｍｏｌ
Ｈ －１ Ｈ２（ｇ）＋Ｃｌ２（ｇ）２ＨＣｌ（ｇ） Δ ３＝－１８４．６ ｋＪ·ｍｏｌ
下列措施可提高 点 转化率的是 填标号
（３） Ｍ ＨＣｌ ＢＤ （ ）。
增大 的流速
Ａ． ＨＣｌ
将温度升高
Ｂ． ４０ ℃
B
C
D
5 5
#5
压力ｐ下 温度为Ｔ 时 图示三种气体的摩尔分数分别 （３） 、 ０ ，
为 则反应
０．５０、０．１５、０．０５， ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） ＣＯ２（ｇ）＋
的平衡常数 Ｋ ５ 此时气体总物质的量为
Ｈ２（ｇ） ｐ ＝ ；
９
则 的物质的量为 若向平衡体系中
４．０ ｍｏｌ， ＣａＣＯ３（ｓ） ０．５ ｍｏｌ；
通入少量 重新达平衡后 分压ｐ 将 不变 填
ＣＯ２（ｇ）， ， （ＣＯ２） （
增大 减小 或 不变 ｐ 将 不变 填 增大 减
“ ”“ ” “ ”）， （ＣＯ） （ “ ”“
小 或 不变
” “ ”）。
１９（ 广东， ， 分）配合物广泛存在于自然界 且在生产 ． ２０２３ １９ １４ ，
和生活中都发挥着重要作用
。
某有机物 能与 ２＋形成橙红色的配离子 ２＋ 该
（１） Ｒ Ｆｅ ［ＦｅＲ３］ ，
配离子可被 氧化成淡蓝色的配离子 ３＋
ＨＮＯ３ ［ＦｅＲ３］ 。
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ １５
ｃ ｃ
基态 ２＋的 电子轨道表示式为
３ｄ ０（Ｍ）＝０．５１ ０（Ｌ）
① Ｆｅ ３ｄ ↑↓↑ ↑ ↑ ↑ 。 ｃ ｃ ｃ
② 完成反应的离子方程式 ：ＮＯ － ３ ＋２［ＦｅＲ３］ ２＋ ＋３Ｈ ＋ 由
平（
Ｌ
Ｌ
守
）＝
恒
平
可
（
得
ＭＬ
ｃ
）
平
＝
（
０
Ｍ
．４
Ｌ
０
２）
０（
＝
Ｌ
［
）
ｃ ０（Ｌ）－ ｃ 平（Ｌ）－ ｃ 平（ＭＬ）］÷２＝
３＋
ＨＮＯ２ ＋２［ＦｅＲ３］ ＋Ｈ２Ｏ。 ｃ ｃ ｃ ｃ
某研究小组对 中 的反应进行了研究 用浓度分别
［ ０（Ｌ）－０．４０ ０（Ｌ）－０．４０ ０（Ｌ）］÷２＝０．１０ ０（Ｌ）
（２） （１） ② 。 ｃ ｃ ｃ ｃ ｃ
为 －１的 溶液进行了三组实验 得到 转（Ｍ）＝ 平（ＭＬ）＋ 平（ＭＬ２）＝ ０．４０ ０（Ｌ）＋０．１０ ０（Ｌ）＝
２．０、２．５、３．０ ｍｏｌ·Ｌ ＨＮＯ３ ， ｃ
ｃ ２＋ 随时间ｔ的变化曲线如图 ０．５０ ０（Ｌ）
（［ＦｅＲ３］ ） 。 ｃ ｃ
的平衡转化率为 转（Ｍ） ０．５０ ０（Ｌ）
Ｍ ｃ ×１００％＝ ｃ ×１００％≈９８％
０（Ｍ） ０．５１ ０（Ｌ）
一定条件
２０（ 重庆， ， 分）反应
． ２０２２ １７ １４ ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）
在工业上有重要应用
ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） 。
该反应在不同温度下的平衡常数如下表所示
（１） 。
温度
／℃ ７００ ８００ ８３０ １０００
平衡常数
ｃ －１时 在 内 ２＋的平 １．６７ １．１１ １．００ ０．５９
① （ＨＮＯ３）＝３．０ ｍｏｌ·Ｌ ， ０～１ ｍｉｎ ，［ＦｅＲ３］
反应的 Ｈ 填 或
均消耗速率 －５ · －１· －１ ① Δ ＜ ０（ “＞”“＜” “＝”）。
＝ ５×１０ ｍｏｌ Ｌ ｍｉｎ 。
下列有关说法中 正确的有 反应常在较高温度下进行 该措施的优缺点是 优点是升
② ， ＡＢ 。 ② ，
ｃ ２＋ 高温度，反应速率较快；缺点是正反应为放热反应，升高温
平衡后加水稀释 （［ＦｅＲ３］ ）增大
Ａ． ，ｃ ３＋ 度，平衡逆向移动，转化率较低
（［ＦｅＲ３］ ） 。
２＋平衡转化率 α α α 该反应常在 膜反应器中进行 其工作原理如图所示
Ｂ．［ＦｅＲ３］ ： Ⅲ＞ Ⅱ＞ Ⅰ （２） Ｐｄ ， 。
三组实验中 反应速率都随反应进程一直减小
Ｃ． ，
体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间 ｔ ｔ ｔ
Ｄ． ：Ⅲ＞ Ⅱ＞ Ⅰ
的衍生物 可用于分离稀土 溶液中某稀土离子 用
（３）Ｒ Ｌ 。 （
表示 与 存在平衡
Ｍ ） Ｌ ：
Ｋ
Ｍ＋Ｌ ＭＬ １
Ｋ
ＭＬ＋Ｌ ＭＬ２ ２
研究组配制了 起始浓度ｃ －１ 与 起
Ｌ ０（Ｌ）＝ ０．０２ ｍｏｌ·Ｌ 、Ｍ Ｌ
利用平衡移动原理解释反应器存在 膜时具有更高转化
始浓度比ｃ ｃ 不同的系列溶液 反应平衡后测定其 ① Ｐｄ
０（Ｍ）／ ０（Ｌ） ，
率的原因是 膜能及时分离出 ，使平衡正向移动
核磁共振氢谱
。
配体
Ｌ
上的某个特征
Ｈ
在三个物种
Ｌ、ＭＬ、
Ｐｄ Ｈ２ 。
某温度下 在 膜表面上的解离过程存在如下平衡
中的化学位移不同 该特征 对应吸收峰的相对峰面积
ＭＬ２ ， Ｈ
② ，Ｈ２ Ｐｄ ：
其正反应的活化能远小于逆反应的活化能 下
Ｓ 体系中所有特征 的总峰面积计为 如下表
（ Ｈ １） 。
Ｈ２ ２Ｈ， 。
列说法错误的是
ｃ ｃ Ｓ Ｓ Ｓ ＢＤ 。
０（Ｍ）／ ０（Ｌ） （Ｌ） （ＭＬ） （ＭＬ２） 膜对气体分子的透过具有选择性
Ａ．Ｐｄ
０ １．００ ０ ０ 过程 的 Ｈ
Ｂ． ２ Δ ＞０
ａ ｘ 加快 膜内 原子迁移有利于 的解离
＜０．０１ ０．６４
Ｃ． Ｐｄ Ｈ Ｈ２
ｂ 原子在 膜表面上结合为 的过程为放热反应
＜０．０１ ０．４０ ０．６０ Ｄ．Ｈ Ｐｄ Ｈ２
注 核磁共振氢谱中相对峰面积Ｓ之比等于吸收峰对应 同温同压下 等物质的量的 和 通入无 膜反应
［ ］ Ｈ ③ ， ＣＯ Ｈ２Ｏ Ｐｄ
的原子数目之比 表示未检测到 器 的平衡转化率为 若换成 膜反应器 的平
；“＜０．０１” 。 ，ＣＯ ７５％； Ｐｄ ，ＣＯ
ｃ ｃ ａ时 ｘ 衡转化率为 则相同时间内出口 和出口 中 的质
① ０（Ｍ）／ ０（Ｌ）＝ ， ＝ ０．３６ 。 ９０％， ａ ｂ Ｈ２
ｃ ｃ ｂ时 平衡浓度比ｃ ｃ 量比为
② ０（Ｍ）／ ０（Ｌ）＝ ， 平（ＭＬ２） ∶ 平（ＭＬ）＝ ３∶ ４ 。 １ ∶ ８ 。
研究组用吸收光谱法研究了 中 与 反应体系 当 该反应也可采用电化学方法实现 反应装置如图所示
（４） （３） Ｍ Ｌ 。 （３） ， 。
ｃ ０（Ｌ）＝１．０×１０ －５ ｍｏｌ·Ｌ －１时 ， 测得平衡时各物种ｃ 平／ ｃ ０（Ｌ） 随
ｃ ｃ 的变化曲线如图 ｃ ｃ 时 计算
０（Ｍ）／ ０（Ｌ） 。 ０（Ｍ）／ ０（Ｌ）＝０．５１ ，
的平衡转化率 写出计算过程 结果保留两位有效数字
Ｍ （ ， ）。
固体电解质采用 质子导体 填 氧离子导体 或 质子导
① （ “ ” “
体
”）。
阴极的电极反应式为 ＋ －
② ２Ｈ ＋２ｅ Ｈ２↑ 。
同温同压下 相同时间内 若进口 处ｎ ｎ ａ
③ ， ， Ⅰ （ＣＯ） ∶ （Ｈ２Ｏ）＝ ∶
１ １６ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
ｂ 出口 处气体体积为进口 处的ｙ倍 则 的转化率为 温度越高 复合催化剂活性一定越高
， Ⅰ Ⅰ ， ＣＯ ｃ． ，
（ａ ｂ）（ ｙ） 某合成氨速率方程为ｖ ｋｃα ｃβ ｃγ 根据表
＋ １－ 用ａ ｂ ｙ表示 （５） ＝ （Ｎ２） （Ｈ２） （ＮＨ３），
ａ ×１００％ （ 、 、 ）。 中数据 γ
， ＝ －１ ；
２１（ 辽宁， ， 分）工业合成氨是人类科学技术的一项重
． ２０２２ １７ １３
ｃ ｃ ｃ ｖ
大突破 目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖 其反应为 实验 （Ｎ２） （Ｈ２） （ＮＨ３）
， ，
－１ －１ －１ －１ －１
Ｈ －１ Ｓ ｍｏｌ·Ｌ ｍｏｌ·Ｌ ｍｏｌ·Ｌ ｍｏｌ·Ｌ ·ｓ
Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ）２ＮＨ３（ｇ） Δ ＝－９２．４ ｋＪ·ｍｏｌ Δ ＝
ｍ ｎ ｐ ｑ
－１ －１ １
－２００ Ｊ·Ｋ ·ｍｏｌ
回答下列问题 ｍ ｎ ｐ ｑ
： ２ ２ ２
合成氨反应在常温下 能 填 能 或 不能 自发进行 ｍ ｎ ． ｐ ｑ
（１） （ “ ” “ ”） 。 ３ ０１ １０
高 温 填 高 或 低 下同 有利于提高反应速率 ｍ ｎ ｐ ． ｑ
（２） （ “ ” “ ”， ） ， ４ ２ ２８２８
低 温有利于提高平衡转化率 综合考虑催化剂 铁触媒 活
， （ ） 在合成氨过程中 需要不断分离出氨的原因为
， ａ 。
性等因素 工业常采用
， ４００～５００ ℃。 有利于平衡正向移动
ａ．
针对反应速率与平衡产率的矛盾 我国科学家提出了两种解
， 防止催化剂中毒
ｂ．
决方案
。 提高正反应速率
ｃ．
方案一 双温 双控 双催化剂 使用 双
（３） ： — — 。 Ｆｅ－ＴｉＯ２－ ｘＨｙ 某种新型储氢材料的晶胞如图 八面体中心为 金属离
（６） ， Ｍ
催化剂 通过光辐射产生温差 如体系温度为 时
， （ ４９５ ℃ ，Ｆｅ 子 顶点均为 配体 四面体中心为硼原子 顶点均为氢原
， ＮＨ３ ； ，
的温度为 而 的温度为
５４７ ℃， ＴｉＯ２－ ｘＨｙ ４１５ ℃）。 子 若其摩尔质量为 －１ 则 元素为 填元素
。 １８８ｇ·ｍｏｌ ， Ｍ Ｆｅ （
符号 在该化合物中 离子的价电子排布式为 ６
）； ，Ｍ ３ｄ 。
考点 3 化学平衡常数及其相关计算
类型1 与方程式运算结合
下列说法正确的是 ２２（ 全国甲， ， 分）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原
ａｂ 。 ． ２０２３ ２８ １５
氨气在 冷 表面生成 有利于提高氨的平衡产率 子利用率高的方法 回答下列问题
ａ． “ Ｔｉ” ， 。 ：
在 热 表面断裂 有利于提高合成氨反应速率 已知下列反应的热化学方程式
ｂ．ＮＮ “ Ｆｅ” ， （１） ：
ｃ．“ 热 Ｆｅ” 高于体系温度 ， 有利于提高氨的平衡产率 ①３Ｏ２（ｇ）２Ｏ３（ｇ） Ｋ １ Δ Ｈ １＝２８５ ｋＪ·ｍｏｌ －１
冷 低于体系温度 有利于提高合成氨反应速率 Ｋ Ｈ －１
ｄ．“ Ｔｉ” ， ②２ＣＨ４（ｇ）＋Ｏ２（ｇ）２ＣＨ３ＯＨ（ｌ） ２ Δ ２＝－３２９ｋＪ·ｍｏｌ
方案二 复合催化剂 反应 的 Ｈ
（４） ：Ｍ－ＬｉＨ 。 ③ＣＨ４（ｇ）＋Ｏ３（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｌ）＋Ｏ２（ｇ） Δ ３＝
Ｋ
－１ 平衡常数Ｋ ２ 用Ｋ Ｋ 表示
－３０７ ｋＪ·ｍｏｌ ， ３＝ Ｋ （ １、 ２ ）。
１
电喷雾电离等方法得到的 ＋ ＋ ＋ ＋等 与 反
（２） Ｍ （Ｆｅ 、Ｃｏ 、Ｎｉ ） Ｏ３
应可得 ＋ ＋与 反应能高选择性地生成甲醇 分
ＭＯ 。 ＭＯ ＣＨ４ 。
别在 和 下 其他反应条件相同 进行反应 ＋
３００Ｋ ３１０Ｋ （ ） ＭＯ ＋
＋ 结果如下图所示 图中 的曲线
ＣＨ４ Ｍ ＋ＣＨ３ＯＨ， 。 ３００ Ｋ
是 填 或 时 ＋的转化率为
ｂ （ “ａ” “ｂ”）。 ３００ Ｋ、６０ ｓ ＭＯ
－０．１ 列出算式
１－１０ （ ）。
下列说法正确的是
ａ 。
时 复合催化剂比单一催化剂效率更高
ａ．３００℃ ，
同温同压下 复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
ｂ． ，
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ １７
＋分别与 反应 体系的能量随反应进程的变 列出计算式
（３）ＭＯ ＣＨ４、ＣＤ４ ， （ ）。
化如下图所示 两者历程相似 图中以 示例 丙烷 甲醇共进料时 还发生反应
（ ， ＣＨ４ ）。 （３） 、 ， ：
Ｈ －１
ⅳ．ＣＨ３ＯＨ（ｇ）ＣＯ（ｇ）＋２Ｈ２（ｇ） Δ ４＝＋９１ ｋＪ·ｍｏｌ
在 ｔ 下 平衡体系中各组分体积分数与进料比的
０．１ ＭＰａ、 ℃ ，
关系如图所示
。
步骤 和 中涉及氢原子成键变化的是 填
（ⅰ） Ⅰ Ⅱ Ⅰ （ “Ⅰ”
或
“Ⅱ”）。
直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时
（ⅱ） ，
反应速率会变慢 则 ＋与 反应的能量变化应为图中曲
， ＭＯ ＣＤ４ 进料比ｎ 丙烷 ｎ 甲醇 时 体系总反应
线 填 或 ① （ ） ∶ （ ）＝１ ， ：
ｃ （ “ｃ” “ｄ”）。 Ｈ
＋与 反应 氘代甲醇的产量 Ｃ３Ｈ８（ｇ） ＋ＣＨ３ＯＨ（ｇ） ＣＯ（ｇ） ＋３ＣＨ４（ｇ） Δ ＝
（ⅲ）ＭＯ ＣＨ２Ｄ２ ， ＣＨ２ＤＯＤ ＜
－１
填 或 若 ＋与 反应 生成 －２９ ｋＪ·ｍｏｌ
ＣＨＤ２ＯＨ（ “＞”“＝” “＜”）。 ＭＯ ＣＨＤ３ ，
随着甲醇投料增加 平衡体系中丙烯的体积分数降低的原
的氘代甲醇有 种 ② ，
２ 。
２３
．
（
２０２３
福建，
１３
，节选）探究甲醇对丙烷制丙烯的影响
。
因是 随着甲醇投料增加，反应
ⅳ
生成
Ｈ２
，抑制反应
ⅰ
的进
丙烷制烯烃过程主要发生的反应有
行，同时促进反应 的进行，造成丙烷过多消耗，丙烯的生成
ⅲ
ⅰ．Ｃ３Ｈ８（ｇ） Ｃ３Ｈ６（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） Δ Ｈ １＝＋１２４ ｋＪ·ｍｏｌ －１ 量减少 。
Δ Ｓ １＝１２７ Ｊ·Ｋ －１ ·ｍｏｌ －１ Ｋ ｐ１ ２４ ． （ ２０２３ 湖南， １６ ， １４ 分）聚苯乙烯是一类重要的高分子材料 ，
ⅱ．Ｃ３Ｈ８（ｇ）Ｃ２Ｈ４（ｇ）＋ＣＨ４（ｇ） Δ Ｈ ２＝＋８２ ｋＪ·ｍｏｌ －１ 可通过苯乙烯聚合制得 。
Δ
Ｓ
２＝１３５ Ｊ·Ｋ
－１
·ｍｏｌ
－１ Ｋ
ｐ２ Ⅰ．
苯乙烯的制备
ⅲ．Ｃ３Ｈ８（ｇ）＋２Ｈ２（ｇ）３ＣＨ４（ｇ） Δ
Ｈ
３＝－１２０ ｋＪ·ｍｏｌ
－１
（１）
已知下列反应的热化学方程式
：
Ｓ －１ －１ Ｋ
Δ
已知
３＝２
Ｋ
７．
为
５ Ｊ
用
·
气
Ｋ
体
·
分
ｍ
压
ｏｌ
表 示的
ｐ３
平衡常数 分压 物质的量分
①Ｃ６Ｈ５Ｃ２Ｈ５（ｇ）＋
２
２
１
Ｏ２（ｇ） ８ＣＯ２（ｇ）＋５Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ
Ｈ
１＝
： ｐ ， ＝
数 总压 －１
× 。 －４３８６．９ ｋＪ·ｍｏｌ
比较反应自发进行 Ｇ Ｈ Ｔ Ｓ 的最低温度 反应
（１） （Δ ＝Δ － Δ ＜０） ， ②Ｃ６Ｈ５ＣＨＣＨ２（ｇ）＋１０Ｏ２（ｇ） ８ＣＯ２（ｇ）＋４Ｈ２Ｏ（ｇ）
反应 填 或
ⅰ ＞ ⅱ（ “＞” “＜”）。 Δ Ｈ ２＝－４２６３．１ ｋＪ·ｍｏｌ －１
在 ｔ 下 丙烷单独进料时 平衡体系中各组分
（２） ０．１ ＭＰａ， ℃ ， ，
的体积分数φ见下表 ③Ｈ２（ｇ）＋ １ Ｏ２（ｇ）Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ Ｈ ３＝－２４１．８ ｋＪ·ｍｏｌ －１
。 ２
组分 计算反应 的 Ｈ
Ｃ３Ｈ６ Ｃ２Ｈ４ ＣＨ４ Ｃ３Ｈ８ Ｈ２ ④Ｃ６Ｈ５Ｃ２Ｈ５（ｇ）Ｃ６Ｈ５ＣＨＣＨ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） Δ ４＝
φ －１
／％ ２１．０ ２３．７ ５５．２ ０．１ ０．０ ＋１１８ ｋＪ·ｍｏｌ ；
在某温度 下 向反应器中充入 气态乙苯发
从初始进料到体系达平衡时 反应 消耗丙烷的平 （２） 、１００ｋＰａ ， １ ｍｏｌ
② ， ⅰ、ⅱ、ⅲ
生反应 其平衡转化率为 欲将平衡转化率提高至
均速率从大到小的顺序为反应 反应 反应 填标号 ④， ５０％，
ⅱ ＞ ⅰ ＞ ⅲ （ ）。
需要向反应器中充入 水蒸气作为稀释气 计算
平衡体系中检测不到 可认为存在反应 ７５％， ５ ｍｏｌ （
③ Ｈ２， ：３Ｃ３Ｈ８（ｇ）
Ｋ 下列相关说法正确的是 填标 时忽略副反应
２Ｃ３Ｈ６（ｇ）＋３ＣＨ４（ｇ） ｐ。 ａｂ （ ）；
号 在 下 以水蒸气作稀释气 作催化
）。 （３） ９１３ Ｋ、１００ ｋＰａ ， 、Ｆｅ２Ｏ３
Ｋ Ｋ２ Ｋ 剂 乙苯除脱氢生成苯乙烯外 还会发生如下两个副反应
ａ． ｐ＝ ｐ１· ｐ３ ， ， ：
２ ３ ２
Ｋ ０．２１０ ×０．５５２ ×０．１ ２ ⑤Ｃ６Ｈ５Ｃ２Ｈ５（ｇ） Ｃ６Ｈ６（ｇ）＋ＣＨ２ＣＨ２（ｇ）
ｂ． ｐ＝ ３ （ＭＰａ）
０．００１
使用催化剂 可提高丙烯的平衡产率
⑥Ｃ６Ｈ５Ｃ２Ｈ５（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） Ｃ６Ｈ５ＣＨ３（ｇ）＋ＣＨ４（ｇ）
ｃ． ， 以上反应体系中 芳香烃产物苯乙烯 苯和甲苯的选择性 Ｓ
， 、
平衡后再通入少量丙烷 可提高丙烯的体积分数
ｄ． ， 转化为目的产物所消耗乙苯的量
由表中数据推算 丙烯选择性 ｎ 生成（ 丙烯 ） ０．２１０ （ Ｓ ＝ 已转化的乙苯总量 ×１００％） 随乙苯转化率
④ ： ＝ｎ 丙烷 ×１００％＝ ×
转化（ ） ０．５５２ 的变化曲线如图所示 其中曲线 代表的产物是 甲苯 理由
， ｂ ，
或 ０．２１０ （或其他合理答案） 是 随着反应 进行，ｃ（ ）增大，导致反应 速率加快，甲苯
１００％
０．５５２－０．２３７
×１００％ ④ Ｈ２ ⑥
０．２１０＋０．２３７＋ 的选择性提高
３ ；
１ １８ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
Ｈ Ｈ
ＣＨ２ＣＨＣＮ（ｇ）＋Ｃ２Ｈ５ＯＨ（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ＝ Δ １＋
Ｈ Ｈ 用含 Ｈ Ｈ 和 Ｈ 的代数式表示
Δ ２＋Δ ３ （ Δ １、Δ ２ Δ ３ ）；
进料混合气中ｎ ｎ
（２） （ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５） ∶ （Ｃ２Ｈ５ＯＨ）＝
出料中四种物质
１ ∶ ２， （ＣＨ２ＣＨＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＨ２ＣＨＣＮ、
的流量 单位时间内出料口流出的物质的量
Ｃ２Ｈ５ＯＨ、Ｈ２Ｏ） （ ）
随时间变化关系如图
：
B
关于本反应体系中催化剂 的描述错误的是
（４） Ｆｅ２Ｏ３ ＢＤ ；
C
射线衍射技术可测定 晶体结构
Ａ．Ｘ Ｆｅ２Ｏ３
可改变乙苯平衡转化率
Ｂ．Ｆｅ２Ｏ３ D
降低了乙苯脱氢反应的活化能
Ｃ．Ｆｅ２Ｏ３
改变 颗粒大小不影响反应速率 $) U $)$00$ )
Ｄ． Ｆｅ２Ｏ３
苯乙烯的聚合
Ⅱ． KI
苯乙烯聚合有多种方法 其中一种方法的关键步骤是某
，
的配合物促进 引发剂 表示卤素 生成
Ｃｕ（Ⅰ） Ｃ６Ｈ５ＣＨ２Ｘ（ ，Ｘ ）
自由基 · 实现苯乙烯可控聚合
Ｃ６Ｈ５ＣＨ２， 。
引发剂 中活性最高的是
（５） Ｃ６Ｈ５ＣＨ２Ｃｌ、Ｃ６Ｈ５ＣＨ２Ｂｒ、Ｃ６Ｈ５ＣＨ２Ｉ
Ｃ６Ｈ５ＣＨ２Ｉ ；
室温下 ＋在配体 的水溶液中形成 ＋ 其
（６） ，①Ｃｕ Ｌ ［Ｃｕ（Ｌ）２］ ，
反应平衡常数为Ｋ 在水中的溶度积常数为Ｋ 由
；②ＣｕＢｒ ｓｐ。
此可知 在配体 的水溶液中溶解反应的平衡常数为
，ＣｕＢｒ Ｌ
Ｋ·Ｋ 所有方程式中计量系数关系均为最简整数比
ｓｐ （ ）。
类型2 与电化学结合
２５（ 湖南， ， 分）丙烯腈 是一种重要的
． ２０２４ １８ １５ （ＣＨ２ＣＨＣＮ）
化工原料 工业上以 为载气 用 作催化剂生产
。 Ｎ２ ， ＴｉＯ２
的流程如下
ＣＨ２ＣＨＣＮ ：
/) )0$)$)$00$)
5J0 5J0 $)0)/
E G G
$) $)$/$)0)
$) $)$00$))0
已知 进料混合气进入两釜的流量恒定 两釜中反应温度
：① ，
恒定
；
反应釜 中发生的反应
② Ⅰ ：
ⅰ．ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５（ｇ） →
Ｈ
ＣＨ２ＣＨＣＯＯＣ２Ｈ５（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ １
反应釜 中发生的反应
③ Ⅱ ：
ⅱ．ＣＨ２ＣＨＣＯＯＣ２Ｈ５（ｇ） ＋ ＮＨ３（ｇ） →
Ｈ
ＣＨ２ＣＨＣＯＮＨ２（ｇ）＋Ｃ２Ｈ５ＯＨ（ｇ） Δ ２
ⅲ．ＣＨ２ＣＨＣＯＮＨ２（ｇ） →
Ｈ ＣＨ２ＣＨＣＮ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ３
在此生产条件下 酯类物质可能发生水解
④ ， 。
回答下列问题
：
总 反 应
（１） ＨＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯＯＣ２Ｈ５ （ｇ） ＋ ＮＨ３ （ ｇ） →
OJNMePNF"
表示 的曲线是 填 或
① ＣＨ２ＣＨＣＮ ｃ （ “ａ”“ｂ” “ｃ”）；
反应釜 中加入 的作用是抑制酯类物质的水解
② Ⅰ Ｃ２Ｈ５ＯＨ ；
出料中没有检测到 的原因是 反应 为
③ ＣＨ２ＣＨＣＯＮＨ２ ⅲ
不可逆反应
；
反应 后 曲线对应物质的流量逐渐降低的原因
④ １１ ｈ ，ａ、ｂ、ｃ
是 催化剂 的活性减弱
ＴｉＯ２ ；
催化剂 再生时会释放 可用氨水吸收获得
（３） ＴｉＯ２ ＣＯ２，
现将一定量的 固体 含 水 置
ＮＨ４ＨＣＯ３。 ＮＨ４ＨＣＯ３ （ ０．７２ ｇ ）
于密闭真空容器中 充入 和 其中 的分压为
， ＣＯ２ ＮＨ３， ＣＯ２
在 下进行干燥 为保证 不分解
１００ ｋＰａ， ２７ ℃ 。 ＮＨ４ＨＣＯ３ ，
的分压应不低于 已知ｐ ２
ＮＨ３ ４０ ｋＰａ［ （Ｈ２Ｏ）＝２．５×１０ ｋＰａ·
－１ ｎ 分解的平衡常数Ｋ ４ ３
ｍｏｌ × （Ｈ２Ｏ），ＮＨ４ＨＣＯ３ ｐ＝４×１０（ｋＰａ） ］；
以 为原料 稀硫酸为电解液 作阴极 用
（４） ＣＨ２ＣＨＣＮ ， ，Ｓｎ ，
电解的方法可制得 其阴极反应式为 Ｓｎ（ＣＨ２ＣＨ２ＣＮ）４， Ｓｎ＋
＋ － （ ） ４ＣＨ２ ＣＨＣＮ＋４Ｈ ＋４ｅ Ｓｎ ＣＨ２ＣＨ２ＣＮ ４ 。
２６（ 重庆， ， ）银及其化合物在催化与电化学等领域中
． ２０２３ １７ １４
具有重要应用
。
在银催化下 乙烯与氧气反应生成环氧乙烷 和乙醛
（１） ， （ＥＯ）
根据下图所示 回答下列问题
（ＡＡ）。 ， ：
中间体 生成吸附态 的活化能为
① ＯＭＣ ＥＯ（ａｄｓ） ８３ ｋＪ／ｍｏｌ。
由 生成 的热化学方程式为 （ ）
② ＥＯ（ｇ） ＡＡ（ｇ） ＥＯ ｇ
（ ） Ｈ
ＡＡ ｇ Δ ＝－１０２ ｋＪ／ｍｏｌ 。
一定条件下 银催化剂表面上存在反应 （２） ， ：Ａｇ２Ｏ（ｓ）
１ 该反应平衡压强 ｐ 与温度 Ｔ 的关系
２Ａｇ（ｓ）＋ Ｏ２（ｇ）。 ｅ
２
如下
：
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ １９
Ｔ 物质
／Ｋ ４０１ ４４３ ４６３ Ｎ２（ｇ） Ｏ２（ｇ） ＮＯ（ｇ）
ｐ 能量
ｅ／ｋＰａ １０ ５１ １００ ／ｋＪ ９４５ ４９８ ６３１
时的平衡常数Ｋ １ ２ 回答下列问题
①４６３ Ｋ ｐ＝ １０ （ｋＰａ） 。 ：
起始状态 中有 和 经下列过程达到各平衡 恒温下 将 空气 和 的体积分数分别为
② Ⅰ Ａｇ２Ｏ、Ａｇ Ｏ２， （１） ， １ ｍｏｌ （Ｎ２ Ｏ２ ０．７８
状态 和 其余为惰性组分 置于容积为Ｖ 的恒容密闭容器
： ０．２１， ） Ｌ
中 假设体系中只存在如下两个反应
， ：
Ｋ Ｈ
ⅰ．Ｎ２（ｇ）＋Ｏ２（ｇ）２ＮＯ（ｇ） １ Δ １
Ｋ Ｈ －１
ⅱ．２ＮＯ（ｇ）＋Ｏ２（ｇ）２ＮＯ２（ｇ） ２ Δ ２＝－１１４ｋＪ·ｍｏｌ
已知状态 和 的固体质量相等 下列叙述正确的是 Ｈ －１
Ⅰ Ⅲ ， ＣＤＥ ①Δ １＝ ＋１８１ ｋＪ·ｍｏｌ 。
填字母 以下操作可以降低上述平衡体系中 浓度的有 填
（ ）。 ② ＮＯ ＣＤ （
从 到 的过程 Ｓ 标号
Ａ． Ⅰ Ⅱ Δ ＞０ ）。
ｐ ｐ 缩小体积 升高温度
Ｂ． ｅ（Ⅱ）＞ ｅ（Ⅲ） Ａ． Ｂ．
移除 降低 浓度
Ｃ．
平衡常数
：
Ｋ
（Ⅱ）＞
Ｋ
（Ⅳ）
Ｃ． ＮＯ２ Ｄ． Ｎ２
若上述平衡体系中ｃ ａ －１ ｃ ｂ
若体积Ｖ Ｖ 则Ｑ Ｋ ③ （ＮＯ２）＝ ｍｏｌ·Ｌ ， （ＮＯ）＝ ｍｏｌ·
Ｄ． （Ⅲ）＝２ （Ⅰ）， （Ⅰ）＝ ２ （Ⅲ） ａ ｂ
逆反应的速率 ｖ ｖ ｖ ｖ －１ 则 ｃ ０．２１ ２ ＋ －１ Ｋ
Ｅ． ： （Ⅰ）＞ （Ⅱ）＝ （Ⅲ）＞ （Ⅳ） Ｌ ， （ Ｏ２ ） ＝ Ｖ － ｍｏｌ · Ｌ ， １ ＝
２
某温度下 向恒容容器中加入 分解过程中反应速率
③ ， Ａｇ２Ｏ， ｂ２
写出含ａ ｂ Ｖ的计算式
ｐ ａ ｂ ａ ｂ （ 、 、 ）。
ｖ 与压强 ｐ 的关系为ｖ ｋ ｋ 为速率常数 （０．７８ ＋ ）（０．２１ ２ ＋ ）
（Ｏ２） （Ｏ２）＝ （１－ｐ ）， Ｖ － Ｖ －
ｅ ２ ２
定温下为常数 当固体质量减少 时 逆反应速率最 氢气催化还原 作为一种高效环保的脱硝技术备受关注
（ ）。 ４％ ， （２） ＮＯｘ 。
ｋ 高温下氢气还原 反应的速率方程为ｖ ｋｃｘ ｃｙ
大 若转化率为 则ｖ ３ 用ｋ表示 ＮＯ ＝ （ＮＯ） （Ｈ２），
。 １４．５％， （Ｏ２）＝ （ ）。 ｋ为速率常数 在一定温度下改变体系中各物质浓度 测定
４ 。 ，
可用作固体离子导体 能通过加热 制得 结果如下表
（３）α－ＡｇＩ ， γ－ＡｇＩ 。 。
上述两种晶体的晶胞示意图如图所示 为了简化 只画出了
（ ， 组号 ｃ （ＮＯ）／ ｃ （Ｈ２）／ ｖ ／
碘离子在晶胞中的位置
）。 －１ －１ －１ －１
（ｍｏｌ·Ｌ ） （ｍｏｌ·Ｌ ） （ｍｏｌ·Ｌ ·ｓ ）
ｒ
１ ０．１０ ０．１０
ｒ
２ ０．１０ ０．２０ ２
ｒ
３ ０．２０ ０．１０ ４
４ ０．０５ ０．３０ ？
表中第 组的反应速率为 ｒ －１ －１ 写出含ｒ
４ ０．７５ ｍｏｌ·Ｌ ·ｓ 。 （
的表达式
）
测定晶体结构最常用的仪器是 填字母 以空气中的氮气为原料电解合成氨时 在 阴 填
① Ｄ （ ）。 （３）① ，Ｎ２ （
质谱仪 红外光谱仪 阴 或 阳 极上发生反应 产生
Ａ． Ｂ． “ ” “ ”） ， ＮＨ３。
核磁共振仪 射线衍射仪 氨燃料电池和氢燃料电池产生相同电量时 理论上消耗
Ｃ． Ｄ．Ｘ ② ，
与 晶胞的体积之比为 和 的质量比为 则在碱性介质中氨燃料电池
②γ－ＡｇＩ α－ＡｇＩ １２∶ ７ 。 ＮＨ３ Ｈ２ １７ ∶ ３，
测定 中导电离子类型的实验装置如下图所示 实 负极的电极反应式为 － －
③ α－ＡｇＩ 。 ２ＮＨ３＋６ＯＨ －６ｅ Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ 。
验测得支管
ａ
中
ＡｇＩ
质量不变
，
可判定导电离子是
Ａｇ
＋而不
③
我国科学家研究了水溶液中三种催化剂
（ａ、ｂ、ｃ）
上
Ｎ２
电
是
Ｉ
－
，
依据是 如果导电离子是
Ｉ
－，则支管
ａ
中
ＡｇＩ
质量增加
。
还原为 ＮＨ３（ 图 １） 和 Ｈ２Ｏ 电还原为 Ｈ２（ 图 ２） 反应历程中的
能量变化 则三种催化剂对 电还原为 的催化活性由
， Ｎ２ ＮＨ３
强到弱的顺序为 用字母 排序
ｂａｃ （ ａ、ｂ、ｃ ）。
２７（ 河北， ， 分）氮是自然界重要元素之一 研究氮及
． ２０２３ １７ １５ ，
其化合物的性质以及氮的循环利用对解决环境和能源问题
都具有重要意义
。
已知 物质中的化学键断裂时所需能量如下表
：１ ｍｏｌ 。
图
１
１ ２０ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
（０．２ ）２
×１００ ｋＰａ ２
６ 或 ０．２ 用平衡分压代替
（
（０．８ ）（４．８ ） ０．８×４．８
×１００ ｋＰａ ×１００ ｋＰａ
６ ６
平衡浓度计算 分压 总压 物质的量分数 列出计算式即
， ＝ × ，
可
）。
引入丙烷可促进甲烷芳构化制备苯和二甲苯 反应如下
（６） ， ：
催化剂
→Ｃ６Ｈ６（ｇ） ＋ Ｈ２（ｇ）
ＣＨ４（ｇ） ＋ Ｃ３Ｈ８（ｇ）
（
过量
）
→Ｃ８Ｈ１０（ｇ） ＋ Ｈ２（ｇ）
图
２ 两个反应可视为同级数的平行反应
（ ）
２８
类
（
型3
贵 州
分
，
压
，
平衡
分
常
）在
数
无氧环境下 经催化脱氢芳构 对于同级数的平行反应有
ｖ
ｖ １ ＝
ｋ
ｋ １ ＝
Ａ
Ａ １ ｅ（
Ｅａ，
Ｒ
２－
Ｔ
Ｅａ，１
）， 其中ｖ 、 ｋ分别为
． ２０２４ １７ １４ ，ＣＨ４ ２ ２ ２
反应速率和反应速率常数 Ｅ 为反应活化能 Ａ Ａ 为定值
化可以直接转化为高附加值的芳烃产品 一定温度下 ， ａ ， １、 ２ ，
。 ，ＣＨ４
ｋ
芳构化时同时存在如下反应 Ｒ为常数 Ｔ 为温度 同一温度下 １ 是定值 已知 Ｅ
： ， ， ｋ 。 ａ， 苯＜
Ｈ －１ ２
ⅰ．ＣＨ４（ｇ） → Ｃ（ｓ）＋２Ｈ２（ｇ） Δ １＝＋７４．６ ｋＪ·ｍｏｌ Ｅ 若要提高苯的产率 可采取的措施有 适当降低温
Δ Ｓ ＝＋８０．８４ Ｊ·ｍｏｌ －１ ·Ｋ －１ 度 ａ， ， 二 加 甲苯 入 ， 合适的催化剂（合理 ， 即可）
。
Ｈ
ⅱ．６ＣＨ４（ｇ） → Ｃ６Ｈ６（ｌ）＋９Ｈ２（ｇ） Δ ２ ２９ ． （ ２０２４ 新课标， ２９ ， １４ 分） Ｎｉ（ＣＯ）４（ 四羰合镍 ， 沸点 ４３ ℃） 可
回答下列问题 用于制备高纯镍 也是有机化合物羰基化反应的催化剂 回
： ， 。
反应 在 时 能 选填 能 或 不能 自发 答下列问题
（１） ⅰ １ ０００ Ｋ （ “ ” “ ”） ：
进行
。 基态原子价电子的轨道表示式为 ↑↓↑↓↑↓↑ ↑
已知 时有关物质的燃烧热数据如表 则反应 的 （１）Ｎｉ ３ｄ
（２） ２５ ℃ ， ⅱ
Δ
Ｈ
２＝ ６
ａ
－
ｂ
－９
ｃ
ｋＪ·ｍｏｌ
－１
（
用含ａ
、
ｂ
、
ｃ的代数式表示
）。
↑
４
↓
ｓ 。
镍的晶胞结构类型与铜的相同
，
晶胞体积为ａ３
，
镍
物质
ＣＨ４（ｇ） Ｃ６Ｈ６（ｌ） Ｈ２（ｇ） 原子半径为 ２ａ
。
Ｈ －１ ａ ｂ ｃ ４
Δ ／（ｋＪ·ｍｏｌ ） 结构如图所示 其中含有 键的数目为
（２）Ｎｉ（ＣＯ）４ ， σ ８ ，
受反应 影响 随着反应进行 单位时间内甲烷转化率和 晶体的类型为 分子晶体
（３） ⅰ ， ， Ｎｉ（ＣＯ）４ 。
芳烃产率逐渐降低 原因是 反应 有积炭生成，随着反应的 0
， ⅰ
进行，生成的积炭逐渐增多，覆盖在催化剂表面，使催化剂催 $
/J
化性能逐渐降低，化学反应速率逐渐减小 $ $
。 0 0
$
对催化剂在不同的 条件下进行处理 能够改变催化
（４） ｐＨ ， 0
剂的活性 将催化剂在 种不同 条件下处理后分别用于
。 ５ ｐＨ 在总压分别为 下 和
（３） ０．１０、０．５０、１．０、２．０ ＭＰａ ，Ｎｉ（ｓ） ＣＯ
催化 芳构化 相同反应时间内测定相关数据如下表 其
ＣＨ４ ， ， 反应达平衡时 体积分数ｘ与温度的关系如图
中最佳 ｐＨ 为 １０．０ ， 理由是 ｐＨ＝１０．０ 时，产物中积炭平均含 （ 所 ｇ 示 ） 。 反应 Ｎｉ（ｓ） ， ＋ Ｎ ４ ｉ Ｃ （ Ｏ Ｃ （ Ｏ ｇ ） ） ４ Ｎｉ（ＣＯ）４（ｇ） 的 Δ Ｈ 小于 ０
量最低， 平均转化率最大，芳烃平均产率最高 填 大于 或 小于 从热力学角度考虑 增大压强、降
ＣＨ４ 。 （ “ ” “ ”）。 ，
低温度 有利于 的生成 写出两点 ｐ
芳烃 产物中积炭 Ｎｉ （ＣＯ）４ （ ）， ３、
ＣＨ４ 时 的平衡转化率α 该温度下平衡常数
ｐＨ 平均转化率 平均产率 平均含量 １００ ℃ ＣＯ ＝ ９７．３％ ，
／％ ／％ ／％ Ｋ ３ －３
ｐ＝ ９×１０ （ＭＰａ） 。
２．４ ９．６０ ５．３５ ４０．７５
Q
４．０ ９．８０ ４．６０ ４５．８５ Q
Q
７．０ ９．２５ ４．０５ ４６．８０
１０．０ １０．４５ ６．４５ ３３．１０
１２．０ ９．９５ ４．１０ ４９．４５
（５）９７３ Ｋ、１００ ｋＰａ
下
，
在某密闭容器中按ｎ
（Ｃ６Ｈ６） ∶
Q
ｎ 充入气体 发生反应 U
（ＣＨ４）＝１ ∶ ５ ， Ｃ６Ｈ６（ｇ）＋ＣＨ４（ｇ） →
平 衡时 与 的分压比为 Ｃ７Ｈ８（ｇ） ＋ Ｈ２（ｇ）， Ｃ６Ｈ６ Ｃ７Ｈ８
则 的平衡转化率为 平衡常数 Ｋ
４ ∶ １， Ｃ６Ｈ６ ２０％ ， ｐ ＝
Y
对于同位素交换反应 １６ １８ １６ １８ （４） Ｎｉ（Ｃ Ｏ）４＋Ｃ Ｏ → Ｎｉ（Ｃ Ｏ）３Ｃ Ｏ＋
１６ 时反应物浓度随时间的变化关系为ｃ １６
Ｃ Ｏ，２０℃ １［Ｎｉ（Ｃ Ｏ）４］＝
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ ２１
ｃ １６ － ｋｔ ｋ为反应速率常数 则 １６ 反应一 化学式
０［Ｎｉ（Ｃ Ｏ）４］ｅ （ ）， Ｎｉ（Ｃ Ｏ）４ ）。
半所需时间ｔ ｌｎ２ 用ｋ表示
１ ２ ＝ ｋ （ ）。
３０（ 全国乙， ， 分）硫酸亚铁在工农业生产中有许多用
． ２０２３ ２８ １４
途 如可用作农药防治小麦黑穗病 制造磁性氧化铁 铁催化
， ， 、
剂等 回答下列问题
。 ：
在 气氛中 的脱水热分解过程如图
（１） Ｎ２ ，ＦｅＳＯ４·７Ｈ２Ｏ
所示
：
铅室法使用了大容积铅室制备硫酸 以下 副产物
（２） （７６％ ），
为亚硝基硫酸 主要反应如下
， ：
ＮＯ２＋ＳＯ２＋Ｈ２ＯＮＯ＋Ｈ２ＳＯ４
２ＮＯ＋Ｏ２ ２ＮＯ２
上述过程中 的作用为 催化剂
（ⅰ） ＮＯ２ 。
为了适应化工生产的需求 铅室法最终被接触法所代
（ⅱ） ，
替 其主要原因是 反应过程有 、 参与，容易污染环
， ＮＯ ＮＯ２
根据上述实验结果
，
可知ｘ
＝ ４ ，
ｙ
＝ １ 。
境；制备的硫酸纯度不高，含有副产物亚硝基硫酸等合理答案
已知下列热化学方程式
（２） ： 答出两点即可
（ ）。
Ｈ
Ｆ
ａ
ｅＳＯ４·７
－
Ｈ
１
２Ｏ（ｓ） ＦｅＳＯ４（ｓ） ＋ ７Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ １ ＝ （３） 接触法制硫酸的关键反应为 ＳＯ２ 的催化氧化 ：ＳＯ２（ｇ）＋
ｋＪ·ｍｏｌ
１
ＦｅＳＯ４· ｘ Ｈ２Ｏ（ｓ）ＦｅＳＯ４（ｓ）＋ ｘ Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ Ｈ ２＝ ｂ ｋＪ·ｍｏｌ －１ ２ Ｏ２（ｇ） ＳＯ３（ｇ）
ＦｅＳＯ４· ｙ Ｈ２Ｏ（ｓ）ＦｅＳＯ４（ｓ）＋ ｙ Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ Ｈ ３＝ ｃ ｋＪ·ｍｏｌ －１ Δ Ｈ ＝－９８．９ ｋＪ·ｍｏｌ －１ 。
则 ｙ
ＦｅＳＯ４·７Ｈ２Ｏ（ｓ）＋ＦｅＳＯ４· Ｈ２Ｏ（ｓ） ２（ＦｅＳＯ４·
（ⅰ）
为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度
，
绘
ｘ Ｈ２Ｏ）（ｓ） 的 Δ Ｈ ＝ ａ ＋ ｃ －２ ｂ ｋＪ·ｍｏｌ －１ 。 制相应转化率
（
α
）
下反应速率
（
数值已略去
）
与温度的关系
将 置入抽空的刚性容器中 升高温度发生分解
（３） ＦｅＳＯ４ ， 如下图所示 下列说法正确的是
， ｃｄ 。
反应
：
２ＦｅＳＯ４（ｓ） Ｆｅ２Ｏ３（ｓ）＋ＳＯ２（ｇ）＋ＳＯ３（ｇ）（Ⅰ）
平衡时ｐ Ｔ的关系如下图所示 时 该反应的平衡总
ＳＯ３～ 。 ６６０Ｋ ，
压ｐ 总＝ ３．０ ｋＰａ， 平衡常数Ｋ ｐ（Ⅰ）＝ ２．２５ （ｋＰａ） ２ 。 Ｋ ｐ（Ⅰ）
随反应温度升高而 增大 填 增大 减小 或 不变
（ “ ”“ ” “ ”）。
温度越高 反应速率越大
ａ． ，
α 的曲线代表平衡转化率
ｂ． ＝０．８８
α越大 反应速率最大值对应温度越低
ｃ． ，
可根据不同α下的最大速率 选择最佳生产温度
ｄ． ，
为提高钒催化剂的综合性能 我国科学家对其进行了改
（ⅱ） ，
良 不同催化剂下 温度和转化率关系如下图所示 催化性
。 ， ，
提高温度 上述容器中进一步发生反应 能最佳的是 填标号
（４） ， ２ＳＯ３（ｇ） ｄ （ ）。
ｐ ｐ
平衡时ｐ ＳＯ２ － ＳＯ３ 用ｐ ｐ 表
２ＳＯ２（ｇ）＋Ｏ２（ｇ）（Ⅱ）， Ｏ２ ＝ （ ＳＯ３、 ＳＯ２
４
示 在 时 ｐ ｐ 则ｐ
）。 ９２９ Ｋ ， 总 ＝８４．６ ｋＰａ， ＳＯ３ ＝３５．７ ｋＰａ， ＳＯ２ ＝
２
Ｋ ２．６４×４６．２６ 列出计算式
４６．２６ ｋＰａ， ｐ（Ⅱ）＝ ２ ｋＰａ（ ）。
３５．７
３１（ 辽宁， ， 分）硫酸工业在国民经济中占有重要
． ２０２３ １８ １４
地位
。
我国古籍记载了硫酸的制备方法 炼石胆
（１） ———“ （ＣｕＳＯ４·
取精华法 借助现代仪器分析 该制备过程中 设 的平衡分压为ｐ 的平衡转化率为α 用含ｐ
５Ｈ２Ｏ） ”。 ， （ⅲ） Ｏ２ ，ＳＯ２ ｅ，
分解的 热重 曲线及 曲线 反映体系 α
ＣｕＳＯ４·５Ｈ２Ｏ ＴＧ（ ） ＤＳＣ （ 和α 的代数式表示上述催化氧化反应的 Ｋ ｅ
热量变化情况 数值已省略 如下图所示 左右有两个 ｅ ｐ＝ （ α ）ｐ１ ２
， ） 。 ７００ ℃ １－ ｅ
吸热峰 则此时分解生成的氧化物有 和 填 用平衡分压代替平衡浓度计算
， ＳＯ２、 ＣｕＯ ＳＯ３ （ （ ）。
１ ２２ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
３２（ 湖北， ， 分）纳米碗 是一种奇特的碗状共轭
． ２０２３ １９ １４ Ｃ４０Ｈ１０
体系 高温条件下 可以由 分子经过连续 步
。 ，Ｃ４０Ｈ１０ Ｃ４０Ｈ２０ ５
氢抽提和闭环脱氢反应生成
。
Ｈ· 的反应机理和能量变化
Ｃ４０Ｈ２０（ｇ） → Ｃ４０Ｈ１８（ｇ）＋Ｈ２（ｇ）
如下
：
下列措施既能提高反应物的平衡转化率 又能增大生成
（６） ，
的反应速率的是 填标号
Ｃ４０Ｈ１０ ａ （ ）。
升高温度
ａ．
增大压强
ｂ．
加入催化剂
ｃ．
类型4 浓度/物质的量分数/标准平衡常数等
３３（ 湖南， ， 分）恒压下 向某密闭容器中充入一定量的
． ２０２４ １４ ３ ，
和 发生如下反应
ＣＨ３ＯＨ（ｇ） ＣＯ（ｇ）， ：
主反应 Ｈ
：ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋ＣＯ（ｇ） ＣＨ３ＣＯＯＨ（ｇ） Δ １
副反应
：ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（ｇ） ＣＨ３ＣＯＯＣＨ３（ｇ）＋
Ｈ
Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ２
在不同温度下 反应达到平衡时 测得两种含碳产物的分布
， ，
分数δ 如δ
［ （ＣＨ３ＣＯＯＨ）＝
ｎ
（ＣＨ３ＣＯＯＨ） 随投料比 ｘ 物质的量之
ｎ ｎ ］ （
（ＣＨ３ＣＯＯＨ）＋ （ＣＨ３ＣＯＯＣＨ３）
比 的变化关系如图所示 下列说法正确的是 Ｄ
） ， （ ）
B
回答下列问题
： D
已知 中的碳氢键和碳碳键的键能分别为 - （１） Ｃ４０ Ｈｘ C
－１和 －１ 键能为 E .
４３１．０ ｋＪ·ｍｏｌ ２９８．０ ｋＪ·ｍｏｌ ，Ｈ—Ｈ ４３６．０ ｋＪ·
/
－１ 估算 的 Ｈ
ｍｏｌ 。 Ｃ４０Ｈ２０（ｇ） Ｃ４０ Ｈ１８（ｇ） ＋Ｈ２（ｇ） Δ ＝
!Y
－１
１２８ ｋＪ·ｍｏｌ 。
图示历程包含 个基元反应 其中速率最慢的是第
（２） ３ ，
个
３ 。
纳米碗中五元环和六元环结构的数目分别为
（３）Ｃ４０Ｈ１０ ６ 、
１０ 。
时 假定体系内只有反应
（４）１２００ Ｋ ， Ｃ４０Ｈ１２（ｇ） Ｃ４０Ｈ１０
发生 反应过程中压强恒定为ｐ 即 的初
（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ， ０（ Ｃ４０Ｈ１２
α２
始压强 平衡转化率为α 该反应的平衡常数Ｋ 为 ｐ
）， ， ｐ α２ ０
１－
用平衡分压代替平衡浓度计算 分压 总压 物质的量分
（ ， ＝ ×
数
）。
· 及·
（５）Ｃ４０Ｈ１９（ｇ） Ｃ４０Ｈ１８（ｇ）＋Ｈ·（ｇ） Ｃ４０Ｈ１１（ｇ）
反应的 Ｋ Ｋ为平衡常数 随温度倒数
Ｃ４０Ｈ１０（ｇ）＋Ｈ·（ｇ） ｌｎ （ ）
Ｈ
的关系如图所示 已知本实验条件下 Ｋ Δ ｃ Ｒ为理
。 ，ｌｎ ＝－ＲＴ＋ （
想气体常数 ｃ为截距 图中两条线几乎平行 从结构的角
， ）。 ，
度分析其原因是 两反应断键和成键数目相同，故 Ｈ相同，
Δ
则 Ｋ随 １ 变化率几乎相同
ｌｎ Ｔ 。
δ 5 ,
5 ,
ｎ
投料比ｘ代表 （ＣＨ３ＯＨ）
Ａ． ｎ
（ＣＯ）
曲线 代表乙酸的分布分数
Ｂ． ｃ
Ｈ Ｈ
Ｃ．Δ １＜０，Δ ２＞０
三点的平衡常数 Ｋ Ｋ Ｋ
Ｄ．Ｌ、Ｍ、Ｎ ： （Ｌ）＝ （Ｍ）＞ （Ｎ）
３４（ 全国甲， ， 分）甲烷转化为多碳化合物具有重要意
． ２０２４ ２８ １５
义 一种将甲烷溴化再偶联为丙烯 的研究所获得的
。 （Ｃ３Ｈ６）
部分数据如下 回答下列问题
。 ：
已知如下热化学方程式
（１） ：
Ｈ
ＣＨ４（ｇ） ＋Ｂｒ２（ｇ） ＣＨ３Ｂｒ（ｇ） ＋ＨＢｒ（ｇ） Δ １ ＝
－１
－２９ ｋＪ·ｍｏｌ
Ｈ －１
３ＣＨ３Ｂｒ（ｇ）Ｃ３Ｈ６（ｇ）＋３ＨＢｒ（ｇ） Δ ２＝＋２０ ｋＪ·ｍｏｌ
计算反应 的 Ｈ
３ＣＨ４（ｇ）＋３Ｂｒ２（ｇ）Ｃ３Ｈ６（ｇ）＋６ＨＢｒ（ｇ） Δ ＝
－１
－６７ ｋＪ·ｍｏｌ 。
与 反应生成 部分 会进一步溴化
（２）ＣＨ４ Ｂｒ２ ＣＨ３Ｂｒ， ＣＨ３Ｂｒ 。
将 和 通入密闭容器 平衡时
８ ｍｍｏｌ ＣＨ４ ８ ｍｍｏｌ Ｂｒ２ ， ，
ｎ ｎ 与温度的关系见下图 假设反应后的含
（ＣＨ４）、 （ＣＨ３Ｂｒ） （
碳物质只有 和
ＣＨ４、ＣＨ３Ｂｒ ＣＨ２Ｂｒ２）。
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ ２３
#
MPNNO
B
C
图中 的曲线是 填 或
（ⅰ） ＣＨ３Ｂｒ ａ （ “ａ” “ｂ”）。
时 的转化率 α ｎ
（ⅱ）５６０ ℃ ，ＣＨ４ ＝ ８０％ ， （ＨＢｒ）＝ ７．８
ｍｍｏｌ。
时 反应
（ⅲ）５６０ ℃ ， ＣＨ３Ｂｒ（ｇ）＋Ｂｒ２（ｇ） ＣＨ２Ｂｒ２（ｇ）＋
的平衡常数Ｋ
ＨＢｒ（ｇ） ＝ １０．９２ 。
少量 可提高生成 的选择性 时 分别在
（３） Ｉ２ ＣＨ３Ｂｒ 。 ５００ ℃ ，
有 和无 的条件下 将 和 通入密
Ｉ２ Ｉ２ ， ８ ｍｍｏｌ ＣＨ４ ８ ｍｍｏｌ Ｂｒ２
闭容器 溴代甲烷的物质的量 ｎ 随时间 ｔ 的变化关系见
， （ ） （ ）
下图
。
UT
MPNNO
直接脱氢反应为
（２）Ｃ２Ｈ６ Ｃ２Ｈ６（ｇ） Ｃ２Ｈ４（ｇ）＋Ｈ２（ｇ）
Ｈ 的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示 则
Δ ４，Ｃ２Ｈ６ ，
Ｈ 填 或 结合下图 下列条件中 达到
Δ ４ ＞ ０（ “＞”“＜” “＝”）。 ， ，
平衡时转化率最接近 的是 填标号
４０％ ｂ （ ）。
$)#S *
$)#S *
$)#S *
$)#S *
在 之间 有 和无 时 的生成速率之比
（ⅰ） １１～１９ｓ ， Ｉ２ Ｉ２ ＣＨ３Ｂｒ
ｖ 有
（ Ｉ２）
ｖ 无 ＝ ３ ∶ ２ 。
（ Ｉ２）
从图中找出 提高了 选择性的证据 有 时生
（ⅱ） Ｉ２ ＣＨ３Ｂｒ ： Ｉ２
成的 比无 时多，生成的 比无 时少
ＣＨ３Ｂｒ Ｉ２ ＣＨ２Ｂｒ２ Ｉ２ 。
研究表明 参与反应的可能机理如下
（ⅲ） ，Ｉ２ ：
①Ｉ２（ｇ）·Ｉ（ｇ）＋·Ｉ（ｇ）
②·Ｉ（ｇ）＋ＣＨ２Ｂｒ２（ｇ）ＩＢｒ（ｇ）＋·ＣＨ２Ｂｒ（ｇ）
③·ＣＨ２Ｂｒ（ｇ）＋ＨＢｒ（ｇ）ＣＨ３Ｂｒ（ｇ）＋·Ｂｒ（ｇ）
④·Ｂｒ（ｇ）＋ＣＨ４（ｇ）ＨＢｒ（ｇ）＋·ＣＨ３（ｇ）
⑤·ＣＨ３（ｇ）＋ＩＢｒ（ｇ）ＣＨ３Ｂｒ（ｇ）＋·Ｉ（ｇ）
⑥·Ｉ（ｇ）＋·Ｉ（ｇ）Ｉ２（ｇ）
根据上述机理 分析 提高 选择性的原因 改变了反
， Ｉ２ ＣＨ３Ｂｒ ：
应机理，发生了反应 （ ） （ ） （ ）
ＣＨ２Ｂｒ２ ｇ ＋ＣＨ４ ｇ ２ＣＨ３Ｂｒ ｇ 。
３５（ 安徽， ， 分）乙烯是一种用途广泛的有机化工原
． ２０２４ １７ １５
料 由乙烷制乙烯的研究备受关注 回答下列问题
， 。 ：
乙烷制乙烯
【 】
氧化脱氢反应
（１）Ｃ２Ｈ６ ：
２Ｃ２Ｈ６（ｇ）＋Ｏ２（ｇ）２Ｃ２Ｈ４（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｇ）
Ｈ －１
Δ １＝－２０９．８ ｋＪ·ｍｏｌ
Ｈ
Ｃ２Ｈ６（ｇ）＋ＣＯ２（ｇ） Ｃ２Ｈ４（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）＋ＣＯ（ｇ） Δ ２＝
－１
１７８．１ ｋＪ·ｍｏｌ
计算 Ｈ －１
：２ＣＯ（ｇ）＋Ｏ２（ｇ）２ＣＯ２（ｇ） Δ ３＝ －５６６ ｋＪ·ｍｏｌ
B1.Q
$)=D(
5
ａ．６００ ℃，０．６ ＭＰａ
ｂ．７００ ℃，０．７ ＭＰａ
ｃ．８００ ℃，０．８ ＭＰａ
一定温度和压强下 反应
（３） ， ⅰ Ｃ２Ｈ６（ｇ） Ｃ２Ｈ４（ｇ）＋
Ｋ
Ｈ２（ｇ） ａ１
反应 Ｋ Ｋ 远大于Ｋ
ⅱ Ｃ２Ｈ６（ｇ）＋Ｈ２（ｇ）２ＣＨ４（ｇ） ａ２（ ａ２ ａ１）
Ｋ 是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数
（ ａ ）
仅发生反应时 的平衡转化率为 计算Ｋ １
① ⅰ ，Ｃ２Ｈ６ ２５．０％， ａ１ ＝ 。
１５
同时发生反应 和 时 与仅发生反应 相比 的平
② ⅰ ⅱ ， ⅰ ，Ｃ２Ｈ４
衡产率 增大 填 增大 减小 或 不变
（ “ ”“ ” “ ”）。
乙烷和乙烯混合气的分离
【 】
通过 ＋修饰的 分子筛的吸附 脱附 可实现 和
（４） Ｃｕ Ｙ — ， Ｃ２Ｈ４
混合气的分离 ＋的 空轨道 与 分子的 键电
Ｃ２Ｈ６ 。 Ｃｕ Ｃ２Ｈ４ π
子形成配位键 这种配位键强弱介于范德华力和共价键之
，
间 用该分子筛分离 和 的优点是 选择性强，吸
。 Ｃ２Ｈ４ Ｃ２Ｈ６
附效果好
。
常温常压下 将 和 等体积混合 以一定流速
（５） ， Ｃ２Ｈ４ Ｃ２Ｈ６ ，
通过某吸附剂 测得两种气体出口浓度 ｃ 与进口浓度 ｃ
， （ ） （ ０）
之比随时间变化关系如图所示 下列推断合理的是 填
。 ＢＣ （
标号
）。
DD
Q
B C
$) $)
UNJO
前 两种气体均未被吸附
Ａ． ３０ ｍｉｎ，
点对应的时刻 出口气体的主要成分是
Ｂ．ｐ ， Ｃ２Ｈ６
对应的时间段内 吸附的 逐渐被 替代
Ｃ．ａ－ｂ ， Ｃ２Ｈ６ Ｃ２Ｈ４
３６（ 海南， ， 分）某空间站的生命保障系统功能之一是
． ２０２２ １６ １０
实现氧循环 其中涉及反应
。 ：
催化剂
ＣＯ２（ｇ）＋４Ｈ２（ｇ）２Ｈ２Ｏ（ｇ）＋ＣＨ４（ｇ）
回答问题
：
已知 电解液态水制备 电解反应的 Ｈ
（１） ： １ ｍｏｌ Ｏ２（ｇ）， Δ ＝
－１ 由此计算 的燃烧热 焓 Ｈ
＋５７２ｋＪ·ｍｏｌ 。 Ｈ２（ｇ） （ ）Δ ＝ －２８６
１ ２４ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
－１ 时 燃烧生成 放热
ｋＪ·ｍｏｌ 。 （１）２９８ Ｋ ，１ ｇ Ｈ２ Ｈ２Ｏ（ｇ） １２１ ｋＪ，１ ｍｏｌ
催化剂 蒸发吸热 表示 燃烧热的热化学方程式为
已知 的平 Ｈ２Ｏ（ｌ） ４４ ｋＪ。 Ｈ２
（２） ：ＣＯ２（ｇ）＋４Ｈ２（ｇ） ２Ｈ２Ｏ（ｇ）＋ＣＨ４（ｇ）
衡常数 Ｋ 与反应温度 ｔ 之间的关系如图 所示 （ ） １ （ ） （ ） Ｈ · －１
（ ） （ ） １ 。 Ｈ２ ｇ ＋ Ｏ２ ｇ Ｈ２Ｏ ｌ Δ ＝－２８６ ｋＪ ｍｏｌ 。
２
工业上常用甲烷水蒸气重整制备氢气 体系中发生如下反应
（２） ， ：
Ⅰ ＣＨ４（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ）
Ⅱ ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ）
下列操作中 能提高 平衡转化率的是 填标号
① ， ＣＨ４（ｇ） ＢＣ （ ）。
增加 用量
图 Ａ． ＣＨ４（ｇ）
１
恒温恒压下通入惰性气体
若反应为基元反应 且反应的 Ｈ与活化能 Ｅ 的关系为 Ｂ．
① ， Δ （ ａ）
移除
Ｈ Ｅ 补充完成该反应过程的能量变化示意图 图 Ｃ． ＣＯ（ｇ）
｜Δ ｜＞ ａ。 （ ２）。
加入催化剂
Ｄ．
恒温恒压条件下 和 反应达平
② ，１ ｍｏｌ ＣＨ４（ｇ） １ ｍｏｌ Ｈ２Ｏ（ｇ）
衡时 的转化率为α 的物质的量为ｂ 则
，ＣＨ４（ｇ） ，ＣＯ２（ｇ） ｍｏｌ，
（α ｂ）（ α ｂ）３
反应 的平衡常数Ｋ － ３ ＋ 写出含
Ⅰ ｘ＝ （ α）（ α ｂ）（ α）２ ［
１－ １－ － ２＋２
有α ｂ的计算式 对于反应 ｍ ｎ ｐ
、 ； Ａ（ｇ）＋ Ｂ（ｇ） Ｃ（ｇ）＋
图 ｘｐ ｘｑ
２ ｑ Ｋ （Ｃ）· （Ｄ） ｘ为物质的量分数 其他条件不
答案 Ｄ（ｇ）， ｘ＝ｘｍ ｘｎ ， ］。
（Ａ）· （Ｂ）
变 起始量增加到 达平衡时α ｂ
，Ｈ２Ｏ（ｇ） ５ ｍｏｌ， ＝０．９０， ＝０．６５，
平衡体系中 的物质的量分数为 结果保留两位
Ｈ２（ｇ） ０．４３ （
有效数字
）。
氢氧燃料电池中氢气在 负 填 正 或 负 极发生
（３） （ “ ” “ ”）
反应
。
（４）
在允许
Ｏ
２－自由迁移的固体电解质燃料电池中
，ＣｎＨ２ ｎ ＋２
②
某研究小组模拟该反应
。
温度ｔ下
，
向容积为
１０ Ｌ
的抽空
放电的电极反应式为 ＣｎＨ２ ｎ ＋２－ （ ６ ｎ ＋２ ） ｅ － ＋ （ ３ ｎ ＋１ ） Ｏ ２－
的密闭容器中通入 和 反应平衡后测 ｎ （ｎ ）
０．１ ｍｏｌ ＣＯ２ ０．４ ｍｏｌ Ｈ２， ＣＯ２＋ ＋１ Ｈ２Ｏ 。
得容器中ｎ 则 的转化率为 反应 甲醇燃料电池中 吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱
（ＣＨ４）＝０．０５ ｍｏｌ。 ＣＯ２ ５０％ ， （５） ，
温度ｔ 约为 （或 或 ，其他合理答案也 氢得到 四步可能脱氢产物及其相对能量如图 则最可行
６６０．２ ６６０．１ ６６０．３ ＣＯ， ，
可） 途径为 用 等代号表示
℃。 ａ→ ｂ→ｅ→ｈ→ｊ （ ｂ～ｊ ）。
在相同条件下 与 还会发生不利于氧循环
（３） ，ＣＯ２（ｇ） Ｈ２（ｇ）
的副反应
：
催化剂
ＣＯ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） Ｈ２Ｏ（ｇ）＋ＣＨ３ＯＨ（ｇ）
在反应器中按ｎ ｎ 通入反应物 在不同
（ＣＯ２） ∶ （Ｈ２）＝ １ ∶ ４ ，
温度 不同催化剂条件下 反应进行到 时 测得反应器
、 ， ２ ｍｉｎ ，
中 浓度 －１ 如下表所示
ＣＨ３ＯＨ、ＣＨ４ （μｍｏｌ·Ｌ ） 。
ｔ ｔ
催化剂 ＝３５０ ℃ ＝４００ ℃ ３８（ 湖南， ， 分）氨气中氢含量高 是一种优良的小分
ｃ ｃ ｃ ｃ ． ２０２１ １６ １４ ，
（ＣＨ３ＯＨ） （ＣＨ４） （ＣＨ３ＯＨ） （ＣＨ４） 子储氢载体 且安全 易储运 可通过下面两种方法由氨气得
， 、 ，
催化剂
到氢气
Ⅰ １０．８ １２７２２ ３４５．２ ４２７８０
。
催化剂 方法 氨热分解法制氢气
Ⅱ ９．２ １０７７５ ３４ ３８９３２ Ⅰ．
相关化学键的键能数据
在选择使用催化剂 和 条件下反应 生成
Ⅰ ３５０ ℃ ，０～２ ｍｉｎ
化学键
的平均反应速率为 －１ －１ 若某空间 ＮＮ Ｈ—Ｈ Ｎ—Ｈ
ＣＨ３ＯＨ ５．４ μｍｏｌ·Ｌ ·ｍｉｎ ；
站的生命保障系统实际选择使用催化剂 和 的反应 键能Ｅ －１
Ⅱ ４００ ℃ ／（ｋＪ·ｍｏｌ ） ９４６ ４３６．０ ３９０．８
条件 原因是 相同催化剂， 的反应速率更快；相同温 在一定温度下 利用催化剂将 分解为 和 回答下
， ４００ ℃ ， ＮＨ３ Ｎ２ Ｈ２。
度，催化剂 副产物浓度低，而甲烷的比例高 列问题
Ⅱ 。 ：
３７（ 河北， ， 分）氢能是极具发展潜力的清洁能源 以 反应 Ｈ
． ２０２２ １６ １４ ， （１） ２ＮＨ３（ｇ） Ｎ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） Δ ＝ ＋９０．８
氢燃料为代表的燃料电池有良好的应用前景 －１
。 ｋＪ·ｍｏｌ ；
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ ２５
已知该反应的 Ｓ －１ －１ 在下列哪些温 在该温度下 反应的标准平衡常数Ｋө 已知 分压
（２） Δ ＝１９８．９ Ｊ·ｍｏｌ ·Ｋ ， ③ ， ＝ ０．４８ ［ ：
度下反应能自发进行 填标号 总压 该组分物质的量分数 对于反应ｄ ｅ
？ ＣＤ （ ）； ＝ × ， Ｄ（ｇ）＋ Ｅ（ｇ）
æｐ öｇ æｐ öｈ
Ａ．２５ ℃ Ｂ．１２５ ℃ Ｃ．２２５ ℃ Ｄ．３２５ ℃ ç Ｇ÷ ç Ｈ÷
某兴趣小组对该反应进 èｐө ø ·èｐө ø
（３） ｇ ｈ Ｋө 其中ｐө ｐ
行了实验探究 在一定温度 Ｇ（ｇ）＋ Ｈ（ｇ） ＝æｐ öｄ æｐ öｅ， ＝１００ ｋＰａ， Ｇ、
。 ç Ｄ÷ ç Ｅ÷
和催 化 剂 的 条 件 下 将
èｐө ø ·èｐө ø
，
通入 的密闭 ｐ ｐ ｐ 为各组分的平衡分压
０．１ ｍｏｌＮＨ３ ３Ｌ Ｈ、 Ｄ、 Ｅ ］。
容器中进行反应 此时容器 方法 氨电解法制氢气
（ Ⅱ．
内总压为 各物质 利用电解原理 将氨转化为高纯氢气 其装置如图所示
２００ ｋＰａ）， ， ， 。
的分压随时间的变化曲线如
图所示
。
若保持容器体积不变 ｔ 时反应达到平衡 用 的浓度变
① ，１ ， Ｈ２
化表示 ｔ 时间内的反应速率 ｖ ０．０２ －１
０～ １ （Ｈ２）＝ ｔ ｍｏｌ·Ｌ ·
１
－１ 用含ｔ 的代数式表示 电解过程中 －的移动方向为 从右往左 填 从左往
ｍｉｎ （ １ ）； （４） ＯＨ （ “
ｔ 时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变 图中 右 或 从右往左
②２ ， ” “ ”）；
能正确表示压缩后 分压变化趋势的曲线是 用图中 阳极的电极反应式为 － －
Ｎ２ ｂ （ ａ、 （５） ２ＮＨ３－６ｅ ＋６ＯＨ Ｎ２＋６Ｈ２Ｏ 。
表示 理由是 体积压缩一半瞬间， 压强变大（为
ｂ、ｃ、ｄ ）， Ｎ２
），该反应为气体分子数增大的反应，加压平衡逆向移
８０ ｋＰａ
动， 的分压随着平衡逆向移动而变小
Ｎ２ ；
学生用书P119
题型 1 反应速率和平衡图像分析
１（ 安徽合肥二模， ） 被应用于制造多晶硅及硅烷
． ２０２４ ９ ＳｉＨＣｌ３
偶联剂等领域 时 将ｎ 置于密闭容器中发
。 ５０ ℃ ， ｍｏｌ ＳｉＨＣｌ３
生如下反应
：２ＳｉＨＣｌ３（ｇ） ＳｉＨ２Ｃｌ２（ｇ）＋ＳｉＣｌ４（ｇ）。 ＳｉＨＣｌ３
的转化率随时间变化的曲线如下图所示 下列说法正确的是
。
Ｃ
（ ）
C D
B
UNJO
(DM$)4J
后反应体系达到平衡状态 下列说法正确的是 Ｂ
３００ ｓ 。 （ ）
-
Me
N P :
D
9
UT
内 ｖ －３ －１ －１
Ａ．１００～３００ ｓ ， （Ｎ）＝１．１５×１０ ｍｏｌ·Ｌ ·ｓ
ｔ 时 反应 的逆反应速率大于正反应速率
Ｂ． ＝１００ ｓ ， （ⅲ）
若反应 的Ｅ Ｅ 则 比 更稳定 Ｃ． （ⅲ） ａ（ 正 ）＜ ａ（ 逆 ）， Ｘ Ｙ
和 均为由极性键构成的非极性分子 若再向容器中加入上述溶剂 则ｎ ｎ 均不变
Ｄ． ， （Ｘ）、 （Ｙ）
Ａ．ＳｉＨ２Ｃｌ２ ＳｉＣｌ４
３（ 广东广州二模， ）恒容密闭容器中充入 在催化剂
内 ｖ －３ｎ －１ －１ ． ２０２４ １５ Ｘ，
Ｂ．０～１００ ｍｉｎ ， （ＳｉＨＣｌ３）＝１０ ｍｏｌ·Ｌ ·ｍｉｎ
作用下发生反应 起始压强为
２ ：２Ｘ（ｇ） ２Ｙ（ｇ）＋Ｚ（ｇ）。
Ｃ．５０ ℃ 时该反应的平衡常数Ｋ ＝ １０．５ ２ ｐ ｋＰａ， 反应时间为ｔ ｓ， 测得 Ｘ 的转化率随温度的变化如图中
７９
实线所示 虚线表示平衡转化率 下列说法正确的是
段平均速率大于 段平均速率 （ ）。
Ｄ．ｂ－ｃ ａ－ｂ
Ｄ
２（ 广东深圳一模， ）常温下 向某溶剂 不参与反应 中 （ ）
． ２０２４ １６ ， （ ）
加入一定量 和 所得溶液中同时存在如下平衡
Ｘ、Ｙ Ｍ， ：
（ⅰ）Ｘ（ａｑ）＋Ｍ（ａｑ） Ｎ（ａｑ）
（ⅱ）Ｙ（ａｑ）＋Ｍ（ａｑ） Ｎ（ａｑ）
（ⅲ）Ｘ（ａｑ） Ｙ（ａｑ）
的物质的量浓度ｃ随反应时间 ｔ 的变化关系如图所示
Ｘ、Ｙ 。
１ ２６ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
#
(D+9
该反应的 Ｈ
Ａ． Δ ＜０
催化剂可降低该反应的焓变 提高平衡转化率
Ｂ． ，
增大起始压强 的平衡转化率增大
Ｃ． ，Ｘ
ｐ
时 ｔ 内化学反应速率ｖ ０．４ －１ Ｄ．８００ ℃ ，０～ ｓ （Ｙ）＝ ｔ ｋＰａ·ｓ
４（ 湖南仿真模拟三， ）在恒压密闭容器中 充入起始量
． ２０２４ １３ ，
一定的 和 主要发生下列反应
ＣＯ２ Ｈ２， 。
反应 Ｈ
Ⅰ：ＣＯ２（ｇ） ＋Ｈ２（ｇ） ＣＯ（ｇ） ＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ＝
＋４１．２ ｋＪ／ｍｏｌ
反应
Ⅱ：２ＣＯ２（ｇ）＋６Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＣＨ３（ｇ）＋３Ｈ２Ｏ（ｇ）
Ｈ
Δ ＝－１２２．５ ｋＪ／ｍｏｌ
达平衡时 的转化率和 的选择性随温度的变化如图所
，ＣＯ２ ＣＯ
ｎ 示 的选择性 生成（ＣＯ） 下列说法不正确的是 Ｄ
［ＣＯ ＝ｎ ］， （ ）
反应（ＣＯ２）
#
E(D
反应 的 Ｓ
Ａ． Ⅰ Δ ＞０
温度一定 通过增大压强能提高 的平衡产率
Ｂ． ， ＣＨ３ＯＣＨ３
温度高于 时 曲线 随温度升高而升高说明此时主
Ｃ． ３００ ℃ ， ②
要发生反应
Ⅰ
同时提高 的平衡转化率和平衡时 的选择性
Ｄ． ＣＯ２ ＣＨ３ＯＣＨ３ ，
应选择在低温 低压条件下反应
、
５（ 河北邯郸第四次调研， ） 的回收和利用是实现
． ２０２４ １１ ＣＯ２
碳中和 的有效途径 在一恒容密闭反应器中充入体积比为
“ ” 。
的 和 发生反应
１∶ １ ＣＯ２ Ｈ２， ：①ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ＨＣＯＯＨ（ｇ）
Ｈ －１
Δ ＝＋３１．２ ｋＪ·ｍｏｌ ，②ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋
Ｈ －１ 的平衡转化率与
Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ＝ ＋４１．２ ｋＪ·ｍｏｌ 。 ＣＯ２
ｎ
的选择性 的选择性 （ＨＣＯＯＨ）
ＨＣＯＯＨ ［ＨＣＯＯＨ ＝ｎ ｎ ×
（ＨＣＯＯＨ）＋ （ＣＯ）
与温度的关系如图所示 下列叙述错误的是 Ｄ
１００％］ 。 （ ）
C
B )$00)+
E
$0+=
D(
#,
E+)00$) (D=+0$
温度低于 时 的选择性随温度升高而增大
Ｂ． ６７３ Ｋ ，ＨＣＯＯＨ
平衡时 再充入 和 再次达到平衡
Ｃ． ， ０．１ ｍｏｌ ＣＯ２ ０．１ ｍｏｌ Ｈ２，
时 的物质的量增大
，ＨＣＯＯＨ
下反应达到平衡时 的浓度之比为
Ｄ．６７３ Ｋ ，ＣＯ２、ＨＣＯＯＨ、ＣＯ
５ ∶ ５７ ∶ １３３
６（ 北京西城二模， ）二氧化碳与氢气催化合成乙烯具有
． ２０２４ １４
重要的意义 将 和 按物质的量之比 加入Ｖ 的
。 ＣＯ２ Ｈ２ １ ∶ ３ Ｌ
密闭容器中 压强为 反应达到平衡状态时 各组分的
， ０．１ ＭＰａ， ，
物质的量分数ｘ随温度Ｔ的变化如下图所示
。
B
&
Y
' C
. D
E
5,
已知
：
１ Ｈ －１ Ｈ２（ｇ）＋ Ｏ２（ｇ）Ｈ２Ｏ（ｌ） Δ １＝－２８５．８ ｋＪ·ｍｏｌ
２
Ｃ２Ｈ４（ｇ）＋３Ｏ２（ｇ）２ＣＯ２（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｌ）
Ｈ －１
Δ ２＝－１４１１ ｋＪ·ｍｏｌ
Ｈ －１ Ｈ２Ｏ（ｇ） Ｈ２Ｏ（ｌ） Δ ３＝－４４ｋＪ·ｍｏｌ
下列说法不正确的是 Ｄ
（ ）
与∙∙合∙成 的反应的热化学方程式
Ａ．ＣＯ２ Ｈ２ Ｃ２Ｈ４ ：２ＣＯ２（ｇ）＋
Ｈ －１
６Ｈ２（ｇ） Ｃ２Ｈ４（ｇ）＋４Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ＝－１２７．８ ｋＪ·ｍｏｌ
图中 分别表示 的变化曲线
Ｂ． ｂ、ｄ ＣＯ２、Ｃ２Ｈ４
反应达到平衡状态时 点显示的可能是
Ｃ．５７０ Ｋ、０．２ ＭＰａ ，Ｍ
的物质的量分数
Ｃ２Ｈ４
与 合成 反应的Ｋ Ｋ
Ｄ．ＣＯ２ Ｈ２ Ｃ２Ｈ４ Ｅ＜ Ｆ
７（ 辽宁部分重点中学协作体模拟， ）甲醇是一种化工产
． ２０２４ １８
品 也是清洁能源 工业上利用废气中的 制备 的
， 。 ＣＯ２ ＣＨ３ＯＨ
方案有
：
方案 反应
１ １：ＣＯ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）
副反应 Ｈ
：ＣＯ２（ｇ） ＋Ｈ２（ｇ） ＣＯ（ｇ） ＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ＝
－１
＋４１ ｋＪ·ｍｏｌ
方案 反应 ３
２ ２：ＣＯ２（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋ Ｏ２（ｇ）
２
上述两个反应的焓变和熵变如下表
：
反应 Ｈ －１ Ｓ －１ －１ Δ ／（ｋＪ·ｍｏｌ ） Δ ／（Ｊ·ｍｏｌ ·Ｋ ）
反应
１ －４９ －１７７
反应
２ ＋６７６ －４４
（１） 上述两种方案中 ， 工业上选择方案 １， 理由是 方案 １ 能耗
小或方案 在较低温度下能自发进行，而方案 通过改变温
１ ２
度不能自发进行
。
温度高于 时 主要发生反应
Ａ． ６７３ Ｋ ， ②
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ ２７
已知几种共价键的键能数据如下
（２） ：
共价键
ＣＯ Ｈ—Ｈ Ｃ—Ｏ Ｃ—Ｈ Ｏ—Ｈ
键能
／ Ｅ
４３６ ３５８ ４１３ ４６７ －１
（ｋＪ·ｍｏｌ ）
利用表格数据和上述焓变估算Ｅ －１
＝ ８２０．５ ｋＪ·ｍｏｌ 。
在恒容密闭容器中充入 和 仅发生反应
（３） ＣＯ２ Ｈ２ ：
的平衡转化率
ＣＯ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ），ＣＯ２
与投料比 温度的关系如图所示
、 。
5 C 5
E
B D
5 5
O ) O $0
(D=+0$
Ｔ Ｔ 填 或 点时 的体积分数为
① １ ＜ ２（ “＞”“＜” “＝”）。 ａ ＣＨ３ＯＨ
保留到小数点后 位
１６．７ ％（ １ ）。
与横坐标轴平行 其原因是 投料比增大对 平衡转
②ａ→ｃ ， ＣＯ２
化率的影响与升温的影响恰好抵消
。
一定温度下 在密闭容器中充入 和 只
（４） ， １ｍｏｌＣＯ２ ３ｍｏｌＨ２，
发生反应 达到
：ＣＯ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）。
平衡时 的浓度与压强的关系如图所示
ＣＯ２、ＣＨ３ＯＨ 。
. B
-eMPND
Q.1B
曲线 代表 填 或
① Ⅱ ＣＨ３ＯＨ （ “ＣＨ３ＯＨ” “ＣＯ２”）。
点 的平衡转化率为
②Ｍ ＣＯ２ ５０％ ％。
一定温度下 在总压保持 ａ 下 向反应器中充入
（５） ， ２．５ ｋＰａ ，
和 发生方案 的两个反应 达到平衡时
１ ｍｏｌ ＣＯ２ ２．３ ｍｏｌ Ｈ２， １ ，
测得 的转化率为 的选择性为
ＣＯ２ ５０％，ＣＨ３ＯＨ ８０％［ＣＨ３ＯＨ
ｎ
的选择性 （ＣＨ３ＯＨ） 该温度下 方案
＝ｎ ｎ ×１００％］。 ， １
（ＣＯ）＋ （ＣＨ３ＯＨ）
中反应 的Ｋ ０．４ －２ Ｋ 为用分压替代浓度计算的平衡
１ ｐ＝ ａ２ ｋＰａ （ ｐ
常数 分压 总压 物质的量分数
， ＝ × ）。
题型 2 分压平衡常数的计算
８（ 福建福州二模， ，节选）工业上用 还原 的总
． ２０２４ １１ Ｈ２ ＷＯ３
反应为 Ｈ 实验测
３Ｈ２（ｇ）＋ＷＯ３（ｓ） Ｗ（ｓ）＋３Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ 。
得在一定条件下 平衡时 的体积分数随温度的变化曲线如
， Ｈ２
图所示
。
/+)
该反应 Ｈ 填 或
① Δ ＞ ０（ “＞” “＜”）。
由图可知 点处ｖ ｖ 填 或
② ，ａ 正 ＞ 逆（ “＞”“＜” “＝”）。
时该反应的压强平衡常数Ｋ 用平衡分压代替
③９００ ℃ ｐ＝ ２７ （
平衡浓度计算 分压 总压 物质的量分数
， ＝ × ）。
９（ 四川绵阳三诊， ，节选）异丙醇 是重要的化
． ２０２４ ２８ （Ｃ３Ｈ８Ｏ）
工原料 丙烯直接水合法是工业制备异丙醇的常用方法 回答
， ，
下列问题
：
丙烯直接水合法制异丙醇的反应可表示为
（１） Ｃ３Ｈ６（ｇ）＋
Ｈ －１ Ｈ２Ｏ（ｇ） Ｃ３Ｈ８Ｏ（ｇ） Δ ＝－５２ ｋＪ·ｍｏｌ
已知 Ｈ ：２Ｃ３Ｈ６（ｇ）＋９Ｏ２（ｇ） ６ＣＯ２（ｇ）＋６Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ＝
－１ －３８５４ ｋＪ·ｍｏｌ
完全燃烧生成 和 放出热量
１ ｍｏｌ Ｃ３Ｈ８Ｏ（ｇ） ＣＯ２（ｇ） Ｈ２Ｏ（ｇ）
１８７５ ｋＪ。
ｎ
以上制备异丙醇反应的起始物 （Ｈ２Ｏ） 时 在不同条件
（２） ｎ ＝３ ，
（Ｃ３Ｈ６）
下达到平衡 设体系中丙烯的转化率为α 在ｔ
， （Ｃ３Ｈ６）， ＝１３０℃
下的α ｐ 在ｐ 下的α ｔ如图 所示
（Ｃ３Ｈ６）～ 、 ＝８ ＭＰａ （Ｃ３Ｈ６）～ １ ：
Q.1B
"
U
Q .1B
B
.
5,
)$
图
１
图 中对应等温过程的曲线是 点的反应条件为
１ Ⅰ 。 Ａ
、 该点的分压平衡常数Ｋ －１ 保
８ ＭＰａ １２５ ℃ ， ｐ＝ ０．１７５ ＭＰａ 。
持反应条件不变 下列可进一步提高 平衡转化率的措施
， Ｃ３Ｈ６
是 填字母
ｃ （ ）。
增大 与 的进料比
ａ． Ｃ３Ｈ６（ｇ） Ｈ２Ｏ（ｇ）
充入惰性气体
ｂ． Ａｒ
及时分离产品
ｃ． Ｃ３Ｈ８Ｏ（ｇ）
换用更高效的催化剂
ｄ．
单程转化率反映了原料在第一次通过反应器时被转化的
（３）
程度 将 和 的混合气体以一定流速通过填
。 Ｃ３Ｈ６（ｇ） Ｈ２Ｏ（ｇ）
充有催化剂的反应器 研究不同温度对 单程转化率和
， Ｃ３Ｈ６
选择性的影响 结果如图 所示 由图 可知
Ｃ３Ｈ８Ｏ ， ２ 。 ２ ，１９０～
时 单程转化率很低 可能的原因是 低温时催化剂
２２０℃ Ｃ３Ｈ６ ，
活性低 以后 随温度升高 的选择性下降 可能
，２３５ ℃ ， Ｃ３Ｈ８Ｏ ，
的原因是 发生了副反应
。
/D
(
E
(D/)$
E0)$
#
图
２
１ ２８ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
１０（ 重庆联合诊断， ，节选） 与 的反应过程涉及
． ２０２４ １７ ＣＯ２ Ｈ２
的主要反应如下
：
Ｈ
①ＣＯ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ １ ＝
－１
－４９．５ ｋＪ·ｍｏｌ
Ｈ
②ＣＯ２ （ｇ） ＋ Ｈ２ （ｇ） ＣＯ （ｇ） ＋ Ｈ２Ｏ （ｇ） Δ ２ ＝
－１
＋４１．２ ｋＪ·ｍｏｌ
向 恒容密闭容器中通入 和
２ Ｌ ２ ｍｏｌ ＣＯ２（ｇ） ２．２４ ｍｏｌ Ｈ２（ｇ）
发生上述反应 和 起始总压强为 实验测得
① ②， ２１．２ ＭＰａ，
的平衡转化率和平衡时 的选择性 转化的
ＣＯ２ ＣＨ３ＯＨ （ ＣＯ２
中生成 的百分比 随温度的变化情况如图所示 其中
ＣＨ３ＯＨ ） ，
表示 选择性的曲线是 填 或 两点
ＣＨ３ＯＨ Ｘ （ “Ｘ” “Ｙ”），ａ、ｃ
中 的产率最高的是 点 时反应 的压强
ＣＨ３ＯＨ ａ ，２４０ ℃ ①
平衡常数Ｋ （或２５） －２ 曲线如此变化的原因 ｐ＝ ４．２ ＭＰａ ，Ｙ
６
是 前以反应 为主，随温度升高 转化率下降； ２８０ ℃ ① ＣＯ２
后以反应 为主，随温度升高 转化率升高
２８０ ℃ ② ＣＯ２ 。
9
C
:
B D
(D E
$)0$)+E
$0+=
" D(
#
#
１１（ 吉林延边一模， ，节选）利用 催化加氢制二甲
． ２０２４ １８ ＣＯ２
醚 可以实现 的再利用 涉及以下主要反应
， ＣＯ２ ， ：
Ｈ
Ⅰ．ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ １
Ｈ
Ⅱ．２ＣＯ２（ｇ）＋６Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＣＨ３（ｇ）＋３Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ２
相关物质及能量变化的示意图如图 所示
１ 。
$0 H )0 H ) H
?) L+NPM
$0 H ) H
?) L+NPM
$)0) H )0 H
?) L+NPM $)0$) H )0 H
图 １
回答下列问题
：
恒压条件下 起始量相等时 的平衡转化率和 ，ＣＯ２、Ｈ２ ，ＣＯ２
的选择性随温度变化如图 所示 已知
ＣＨ３ＯＣＨ３ ２ 。 ：
ｎ
的选择性 ２ 生成（ＣＨ３ＯＣＨ３）
ＣＨ３ＯＣＨ３ ＝ ｎ
消耗（ＣＯ２）
×１００％。
时 通入 各 平衡时 的选择
①３００ ℃ ， ＣＯ２、Ｈ２ ２ ｍｏｌ， ＣＨ３ＯＣＨ３
性 的平衡转化率都为 平衡时生成 的物
、ＣＯ２ ３０％， ＣＨ３ＯＣＨ３
质的量为 此温度下反应 的平衡常数Ｋ
０．０９ ｍｏｌ， Ⅰ ｐ＝ ０．２０
保留 位有效数字 用平衡分压代替平衡浓度计算 分
（ ２ 。 ，
压 总压 物质的量分数
＝ × ）。
区间 平衡转化率随温度变化的曲线如图
②３００～３６０ ℃ ，ＣＯ２
所示 分析曲线变化的原因 反应 为吸热反应， 的平
２ ， ： Ⅰ ＣＯ２
衡转化率随温度升高而增大；反应 为放热反应， 的平
Ⅱ ＣＯ２
衡转化率随温度升高而减小， 区间，反应 的趋
３００～３６０ ℃ Ⅰ
势大于反应
Ⅱ 。
E(D
图
２
１２（ 九省联考贵州卷， ，节选）苯乙烯是重要的有机化工
． ２０２４ １７
原料 可用乙苯为原料制备苯乙烯 制备方法有直接脱氢法
， 。
和氧化脱氢法 在 时反应的热化学方程式及其平衡
。 ２９８ Ｋ
常数如下
：
直接脱氢法
（ⅰ） ：
Ｈ －１ Ｃ８Ｈ１０（ｇ） Ｃ８Ｈ８（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） Δ １＝＋１１８．０ ｋＪ·ｍｏｌ ，
Ｋ －１０ ｐ１ ＝２．７×１０ Ｐａ
氧化脱氢法
（ⅱ） ：
１ Ｈ
Ｃ８Ｈ１０（ｇ） ＋ Ｏ２（ｇ） Ｃ８Ｈ８（ｇ） ＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ２ ＝
２
－１ Ｋ ２７．５ １ ２ －１２３．８ ｋＪ·ｍｏｌ ， ｐ２ ＝２．９×１０ Ｐａ
回答下列问题
：
反应 １ 的 Ｈ
（１）① Ｈ２（ｇ）＋ Ｏ２（ｇ） Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ３＝ －２４１．８
２
Ｋ
－１ 平衡常数Ｋ ｐ２ 用Ｋ Ｋ 表示
ｋＪ·ｍｏｌ ， ｐ３ ＝ Ｋ （ ｐ１、 ｐ２ ）。
ｐ１
氧化脱氢的反应趋势远大于直接脱氢 其原因是 氧化脱
② ，
氢反应和直接脱氢反应的 Ｓ均大于 ，但氧化脱氢反应的
Δ ０
Ｈ ，反应在任何温度下都自发；直接脱氢反应的 Ｈ ，反
Δ ＜０ Δ ＞０
应在高温下才能自发进行
。
提高氧化脱氢反应平衡转化率的措施有 及时分离出产物
③ 、
适当降低温度（或其他合理答案）
。
已知 Ｇ Ｈ Ｔ Ｓ 忽略 Ｈ Ｓ随温度的变化 当 Ｇ
（２） Δ ＝Δ － Δ ， Δ 、Δ 。 Δ ＜
时 反应能自发进行 在 下 直接脱氢反应的 Ｇ
０ ， 。 １００ ｋＰａ ， Δ
和Ｋ 随温度变化的理论计算结果如图所示
ｐ１ 。
5,
1B f,
Q
B
MPNe+L
(
? C
直接脱氢反应在常温下不能 选填 能 或 不能 自发
① （ “ ” “ ”） 。
Ｋ 随温度的变化曲线为 选填 或 判断的理由
② ｐ１ ｂ （ “ａ” “ｂ”），
是 反应为吸热反应，温度上升，平衡正向移动，Ｋ 增大
ｐ１ 。
在某温度 下 向密闭容器中通入 气态乙苯
③ 、１００ ｋＰａ ， １ ｍｏｌ
发生直接脱氢反应 达到平衡时 混合气体中乙苯和氢气的
， ，
分压相等 该反应的平衡常数Ｋ 保留到小数点
， ｐ１ ＝ ３３．３ ｋＰａ（
后一位 分压 总压 物质的量分数
； ＝ × ）。
１３（ 河南八市重点中学 月模拟， ） 作为未来的重
． ２０２４ ４ １９ ＣＯ２
要碳源 其选择性加氢合成甲醇一直是研究热点 已知
， 。 ：
反应 Ｈ
Ⅰ：ＣＨ３ＯＨ（ｇ） ＨＣＨＯ（ｇ） ＋ Ｈ２（ｇ） Δ １ ＝
－１
＋５４．５ ｋＪ·ｍｏｌ
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ ２９
反应 已知 一定温度下 由元素的最稳定的单质生成 纯物质
Ⅱ：ＨＣＨＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） ＨＣＯＯＨ（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ： ， １ｍｏｌ
Ｈ －１ 的热效应被称为该物质的摩尔生成焓 几种物质的摩尔生
Δ ２＝＋９．９ ｋＪ·ｍｏｌ 。
反应 Ｈ 成焓如下表
Ⅲ： ＨＣＯＯＨ （ｇ） ＣＯ２ （ｇ） ＋ Ｈ２ （ｇ） Δ ３ ＝ ：
－１４．９ ｋＪ·ｍｏｌ －１ 气态物质
反应 Ｈ
Ｃ２Ｈ４ ＣＨ４
Ⅳ：ＣＯ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ４ 摩尔生成焓
回答下列问题 ／
： －１３４．５ ２０．４ ５２．３ －７４．８
－１
Ｈ · －１ （ｋＪ·ｍｏｌ ）
（１）Δ ４＝ －４９．５ ｋＪ ｍｏｌ 。
请回答下列问题
向恒温恒压密闭容器中充入 和
：
（２） １ ｍｏｌ ＣＨ３ＯＨ（ｇ） １ ｍｏｌ
发生反应 的逆反应 Ｈ －１
Ｈ２Ｏ（ｇ） Ⅳ ［ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） （１）Δ ２＝ ＋８０．１ ｋＪ·ｍｏｌ 。
反应达到平衡时 的转化率为 有利于提高异丁烷平衡转化率的条件是 填标号
ＣＯ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ）］， ，ＣＨ３ＯＨ（ｇ） （２） ＢＣ （ ）。
此时容器的容积为 Ｖ 保持温度 压强不变 欲将 低温 高温 低压 高压 催化剂
５０％， Ｌ。 、 ， Ａ． Ｂ． Ｃ． Ｄ． Ｅ．
的平衡转化率提高到 需要向该密闭容器中 其他条件相同 在恒压 ｐ 密闭容器中充入异丁烷和
ＣＨ３ＯＨ（ｇ） ８０％， （３） ， （ ｋＰａ）
充入 氖气 作为稀释气 再次达到平衡时容器 各 作惰性气体 经过相同时间测得相关数据如
１５．６ ｍｏｌ Ｎｅ（ ） ， Ｎ２ １ｍｏｌ（Ｎ２ ），
的容积为 Ｖ 用Ｖ表示 图 和图 所示 产率 生成某产物的原料量 空
６．４ Ｌ（ ）。 １ ２ 。［ ＝ 投入的原料量 ×１００％。
一定条件下 研究 水溶液在密封石英管中的分
（３） ， ＨＣＯＯＨ
速 表示单位时间通过单位体积催化剂的气体量
子反应 （ＧＨＳＶ） ］
：
不考虑温度对催化剂活性的影响 异丁烷分子在催化剂表
快 （ ，
Ⅰ．ＨＣＯＯＨ ＣＯ＋Ｈ２Ｏ（ ）
面能较快吸附
慢 ）
Ⅱ．ＨＣＯＯＨ ＣＯ２＋Ｈ２（ ）
则反应 的活化能 小于 填 大于 小于 或 等于 反应
Ⅰ （ “ ”“ ” “ ”）
的活化能
Ⅱ 。
以 为原料发生反应 和副反应
（４） ＣＯ２、Ｈ２ Ⅳ Ⅴ：ＣＯ２（ｇ）＋
的 平 衡 转 化 率
Ｈ２（ｇ） ＣＯ （ｇ） ＋ Ｈ２Ｏ （ｇ）。 ＣＯ２
α 的选择性 Ｘ 随温度 压强变
［ （ＣＯ２）］、ＣＨ３ＯＨ ［ （ＣＨ３ＯＨ）］ 、
化如图所示 Ｘ
［ （ＣＨ３ＯＨ）＝
生成的ｎ
（ＣＨ３ＯＨ）
生成的ｎ 生成的ｎ ×１００％］。
（ＣＨ３ＯＨ）＋ （ＣＯ）
=D( E 9
Q B
Q 9 $) 0) 9 $) 0) C
$0
$0
5
压强 ｐ ｐ 填 或
① ： ａ ＞ ｂ（ “＞” “＜”）。
副反应 的 Ｈ 填 或
② Ⅴ Δ ＞ ０（ “＞” “＜”）。
时 的选择性几乎为零 主要发生副反应
③４００ ℃ ，ＣＨ３ＯＨ ， Ⅴ，
原因是 反应 为放热反应，副反应 为吸热反应，温度越
Ⅳ Ⅴ
高，越有利于副反应
Ⅴ 。
一定温度下 向 恒容密闭容器中充入 和
④ ， ２ Ｌ ２ ｍｏｌ ＣＯ２
只发生反应 和副反应 反应达到平衡时
６ ｍｏｌ Ｈ２， Ⅳ Ⅴ， ，
α Ｘ 压强为ｐ 则该温度
（ＣＯ２）＝３０％， （ＣＨ３ＯＨ）＝８０％， ｋＰａ。
下副反应 的平衡常数Ｋ ３ 用最简分式表示
Ⅴ ｐ＝ （ ）。
２５９
１４（ 江西部分高中 月联考， ）异丁烯 是重要的
． ２０２４ ５ １８ （ ）
化工生产原料 可由异丁烷 催化脱氢制备 反应如下
， （ ） ， ：
主反 应 Ｈ
： （ｇ） （ｇ） ＋ Ｈ２ （ｇ） Δ １ ＝
－１
＋１２３．５ ｋＪ·ｍｏｌ
副反应 Ｈ
： （ｇ） （ｇ）＋ＣＨ４（ｇ） Δ ２
!+
&+E
&+D(
5
图
１
!+
&+E
&+D(
/E ()47 I
图
２
图 中 在该时间段内 时异丁烯产率为
① １ ， ，６００ ℃ ２７．３％ 。
下列说法错误的是 填标号
② Ａ （ ）。
由图 可知 温度越高 异丁烷的转化率越大 丙烯的产率越小
Ａ． １ ， ， ，
混入 的目的之一是减小异丁烷的吸附速率 同时带走
Ｂ． Ｎ２ ，
催化剂局部多余的热量 从而抑制催化剂的积炭
，
图 中 空速增加 异丁烷转化率降低的原因可能是原料
Ｃ． ２ ， ，
气在催化剂中停留时间过短
图 中 空速增加 异丁烯选择性升高的原因可能是原料
Ｄ． ２ ， ，
气将产物迅速带走 抑制了副反应的发生
，
图 中 随着温度升高 异丁烷转化率升高而异丁烯选择性
③ １ ， ，
下降的原因可能是 温度升高，反应速率增大，异丁烷转化率
增大，副反应反应速率增大的程度更大，异丁烯选择性下降
。
温度为Ｔ 反应ｔ 后达到平衡 此时异丁烷的转化率
④ ℃， ｍｉｎ ，
为ａ 异丁烯的选择性为 ｔ 内 的分压平均变
， ８０％，０～ ｍｉｎ ，Ｈ２
ａｐ
化率为 ０．８ －１ 该条件下 主反应的平衡常数 （ ａ）ｔ ｋＰａ·ｍｉｎ ； ，
２＋
ａ２ｐ
Ｋ ０．６４
ｐ＝ （ ａ）（ ａ） ｋＰａ。
１－ ２＋
１ ３０ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
表示 浓度随时间变化的曲线
题型 3 涉及反应速率常数的解题方法
Ａ．Ｌ４ Ｄ
ｔ 时曲线 表示的物质的反应速率为 －１ －１
Ｂ． １＝２ｓ Ｌ１ ２ｍｏｌ·Ｌ ·ｓ
１５（ 辽宁鞍山第二次质量监测， ）丙酮的溴代反应 Ｔ 温度时 反应 的活化能比反应 的活化能小
． ２０２４ ６ Ｃ． ２ ， ① ②
ｃ
ＨＣｌ 的速率方程为ｖ 若图 的温度降低 ｔ 时刻体系中 （Ｄ）值变大
（ＣＨ３ＣＯＣＨ３＋Ｂｒ２ →ＣＨ３ＣＯＣＨ２Ｂｒ＋ＨＢｒ） ＝ Ｄ． １ ，０ ｃ
ｋ ｃｍ ｃｎ ｃｐ 其中ｋ为速率常数 （Ｃ）
· （ＣＨ３ＣＯＣＨ３）· （Ｂｒ２）· （ＨＣｌ）， ， １８（ 江西部分学校 月模拟， ）工业上常用羰基法提纯
与温度有关 ｍ ｎ ｐ 为反应级数 某温度时 获得如下实 ． ２０２４ ４ １１
；“ ＋ ＋ ” 。 ， 镍 其原理是 Ｈ 速率
验数据 ， Ｎｉ（ｓ）＋４ＣＯ（ｇ） Ｎｉ（ＣＯ）４（ｇ） Δ ，
： 方程式为ｖ
净＝
ｖ
正－
ｖ
逆＝
ｋ
正
ｃ４
（ＣＯ）－
ｋ
逆
ｃ
［Ｎｉ（ＣＯ）４］（
ｋ为速率
实验 初始浓度ｃ －１ 溴颜色消失 常数 在恒容密闭容器中充入足量的含难熔杂质的镍粉和
／（ｍｏｌ·Ｌ ） ）。
序号 所需时间ｔ 发生上述反应 测得 浓度与温度的关系如图所
ＣＨ３ＣＯＣＨ３ ＨＣｌ Ｂｒ２ ／ｓ ４ ｍｏｌ ＣＯ ， ＣＯ
示 下列叙述正确的是 Ｄ
。 （ ）
① ０．８０ ０．２０ ０．００１０ ２００
② １．６０ ０．２０ ０．００１０ １００
③ ０．８０ ０．４０ ０．００１０ １００
B C 5
④ ０．８０ ０．２０ ０．００２０ ４００
分析实验数据所得出的结论错误的是 Ｃ D 5
（ ）
增大ｃ 能延长溶液颜色消失的时间 KNJO
Ａ． （Ｂｒ２），
实验 和 的平均反应速率相等
Ｂ． ② ③
实验 在 内的平均速率 ｖ
Ｃ． ① ２００ ｓ （ＣＨ３ＣＯＣＨ３） ＝
－１ －１ ０．００４ ｍｏｌ·Ｌ ·ｓ
反应级数为
Ｄ． １
１６（ 河北石家庄一模， ）某密闭容器中含有 和 同时
． ２０２４ １２ Ｘ Ｙ，
发生以下两个反应
：①Ｘ＋Ｙ Ｍ＋Ｑ；②Ｘ＋Ｙ Ｎ＋Ｑ。
反应 的正反应速率ｖ ｋ ｃ ｃ 反应 的正反
① １（ 正 ）＝ １ （Ｘ）· （Ｙ）， ②
应速率ｖ ｋ ｃ ｃ 其中ｋ ｋ 为速率常数 某温
２（ 正 ）＝ ２ （Ｘ）· （Ｙ）， １、 ２ 。
度下 体系中生成物浓度 ｃ 随时间 ｔ 变化的曲线如图所
， （ ） （ ）
示 下列说法正确的是 Ａ
。 （ ）
D NPMe-
D 2
D /
D .
UT
时 正反应速率ｖ 正 ｖ 正
Ａ．１０ ｓ ， １（ ）＞ ２（ ）
内 的平均反应速率ｖ －１ －１
Ｂ．０～６ ｓ ，Ｘ （Ｘ）＝０．５ ｍｏｌ·Ｌ ·ｓ
若升高温度 时容器中ｃ ｃ 的值减小
Ｃ． ，４ ｓ （Ｎ） ∶ （Ｍ）
反应 的活化能大于反应
Ｄ． ① ②
１７（ 安徽黄山一模， ）室温下 某溶液初始时仅溶有 同
． ２０２４ １４ ， Ａ，
时发生两个反应 反应 的速
：①Ａ Ｂ＋Ｃ；②Ａ Ｂ＋Ｄ， ①
率可表示为ｖ ｋ ｃ 反应 的速率可表示为ｖ ｋ ｃ
１＝ １ （Ａ）， ② ２＝ ２ （Ａ）
ｋ ｋ 为速率常数 图 为Ｔ 温度时 该体系中
（ １、 ２ ）。 １ ２ ， Ａ、Ｂ、Ｃ、
的浓度随时间变化的曲线 图 为反应 和 的 ｋ １
Ｄ ， ２ ① ② ｌｎ ～ Ｔ
曲线 下列说法正确的是 Ｄ
。 （ ）
D NPMe- MOL
-
- - -
U U UT 5 5 5
图 图
１ ２
-eMPN
0$
D
上述反应中 Ｈ
Ａ． ，Δ ＞０
净反应速率
Ｂ． ：ｂ＞ｃ
点正反应速率 Ｔ Ｔ Ｃ．ａ ： １＝ ２
Ｔ 温度下 内用 表示的平均反应速率为
Ｄ． １ ，２～６ｍｉｎ Ｎｉ（ＣＯ）４
－１ －１
０．０２５ｍｏｌ·Ｌ ·ｍｉｎ
１９（ 湖北部分校三模， ，节选）近两年来 碳中和连续成
． ２０２４ １９ ，
为两会期间最受关注的议题之一 的回收和利用对于改
，ＣＯ２
善环境 实现绿色发展至关重要
， 。
甲烷化反应最早由化学家 提出 已知
（１）ＣＯ２ ＰａｕｌＳａｂａｔｉｅｒ 。 ：
反应 Ｈ
Ⅰ：ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ＝
－１
＋４１．２ ｋＪ·ｍｏｌ
反应 Ｈ
Ⅱ：２ＣＯ（ｇ）＋２Ｈ２（ｇ） ＣＯ２（ｇ）＋ＣＨ４（ｇ） Δ ＝
－１
－２４７．１ ｋＪ·ｍｏｌ
的结构式为 直线形
①ＣＯ２ 。
甲烷化反应是 放热 填 吸热 或 放热 反应
②ＣＯ２ （ “ ” “ ”） 。
反应 的 ｖ ｋ ｃ ｃ ｖ ｋ ｃ
③ Ⅰ 正 ＝ 正 （ＣＯ２）· （Ｈ２）， 逆 ＝ 逆 （Ｈ２Ｏ）·
ｃ ｋ 和ｋ 为速率常数 与温度 催化剂有关 若平
（ＣＯ）（ 正 逆 ， 、 ）。
ｋ
衡后升高温度 则 正 增大 填 增大 不变 或 减小
， ｋ （ “ ”“ ” “ ”）。
逆
２０（ 福建福州三模， ）研究氮氧化物 的还原处理
． ２０２４ １３ （ＮＯｘ）
方法是环保领域的主要方向之一 回答下列问题
。 ：
用 还原 的反应为
Ⅰ． Ｈ２ ＮＯ ２Ｈ２（ｇ）＋２ＮＯ（ｇ） Ｎ２（ｇ）＋
Ｈ
２Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ＜０。
该反应的正反应速率方程可表示为 ｖ ｋ ｃｍ
（１） 正＝ · （ＮＯ）·
ｃｎ 某温度下 测得正反应速率ｖ 与ｃ 或ｃ 的
（Ｈ２）。 ， 正 （ＮＯ） （Ｈ２）
变化关系如图 所示
１ 。
/0
)
D /0 D ) NPMe-
OJNe-eMPNL
W
图
１
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ ３１
则ｍ ｎ
＝ ２ ； ＝ １ 。
研究表明上述反应历程分两步基元反应
（２） ：
ⅰ．２ＮＯ（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） Ｎ２（ｇ）＋Ｈ２Ｏ２（ｌ）
ⅱ．Ｈ２Ｏ２（ｌ）＋Ｈ２（ｇ）２Ｈ２Ｏ（ｇ）
根据 所给信息判断 还原 总反应的速率由反应
（１） ，Ｈ２ ＮＯ
填 或 决定
ⅰ （ “ⅰ” “ⅱ”） 。
将一定量的 和 置于以下条件下发生反应 起始容
（３） Ｈ２ ＮＯ （
器的体积 温度 压强均相同 到达平衡时 的平衡转化
、 、 ）， ，Ｈ２
率最大的是
ｂ 。
恒温恒容 恒温恒压 恒容绝热
ａ． ｂ． ｃ．
脱除汽车尾气中 和 包括以下两个反应
Ⅱ． ＮＯ ＣＯ ：
反应
ⅰ．２ＮＯ＋ＣＯ Ｎ２Ｏ＋ＣＯ２；
反应
ⅱ．Ｎ２Ｏ＋ＣＯ Ｎ２＋ＣＯ２；
反应过程中各物质相对能量如图 所示 表示过渡态
２ （ＴＳ ）：
/0 H
/0 H 54 $0 H 54
$0 H / $0 0 H H $0 H / H $0 H
$0 H
D/
MPNe+LF6,
图
２
和 反应生成 的热化学方程式为 （ ）
（４）ＣＯ ＮＯ Ｎ２ ２ＮＯ ｇ ＋
（ ） （ ） （ ） Ｈ · －１
２ＣＯ ｇ Ｎ２ ｇ ＋２ＣＯ２ ｇ Δ ＝－７４７．２ ｋＪ ｍｏｌ 。
题型 4 多重平衡体系分析
２１（ 广东省一模， ）在一密闭容器中 物质 发生三个脱
． ２０２４ １５ ， Ｍ
水的竞争反应 Ｈ
：①Ｍ（ｇ） Ｎ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ １，②Ｍ（ｇ）
１ １ Ｈ Ｅ（ｇ）＋ Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ２，③Ｍ（ｇ）Ｆ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） ２ ２
Ｈ 反应历程如图所示 相同条件下 下列说法正确的是
Δ ３， 。 ，
Ｃ
（ ）
由图可知 物质 比 F
Ａ． ， Ｍ 6
物质 稳定
Ｎ
Ｂ． 反应 ① 比反应 ② 和 ③ / H ) 0 H & H ) 0 H
更快达到化学平衡 . H
' H )0 H
Ｃ．Ｅ（ｇ） ２Ｆ（ｇ） ＋ 0 /
的反应热 Ｈ Ｈ Ｈ
Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ＝２Δ ３－２Δ ２
平衡后压缩容器 物质 的物质的量不变
Ｄ． ， Ｅ
２２（ 北京海淀二模， ）向丙烷脱氢制丙烯的反应体系中
． ２０２４ １４
加入 可以提高丙烷的利用率 在相同温度下 分别将
ＣＯ２， 。 ，
投料比相同的 混合气体以相同流速
ＣＯ２—Ｃ３Ｈ８、Ｎ２—Ｃ３Ｈ８
持续通过同种催化剂表面 转化率和 选择性随通
，Ｃ３Ｈ８ Ｃ３Ｈ６
入气体时间的变化如图所示
。
(D
UNJO
E
已知 反应 Ｈ
：Ⅰ． ① Ｃ３Ｈ８（ｇ） Ｃ３Ｈ６（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） Δ １＝
－１
＋１２４ ｋＪ·ｍｏｌ
反应 Ｈ
② Ｈ２（ｇ）＋ＣＯ２（ｇ） Ｈ２Ｏ（ｇ）＋ＣＯ（ｇ） Δ ２ ＝
－１ ＋４１．２ ｋＪ·ｍｏｌ
反应体系中存在 的裂解和生成积炭等副反应
Ⅱ． Ｃ３Ｈ８ 。
ｎ 生成 所用的
的选择性 （ Ｃ３Ｈ６ Ｃ３Ｈ８）
Ⅲ．Ｃ３Ｈ６ ＝ ｎ 反应消耗的 ×１００％
（ Ｃ３Ｈ８）
下列说法正确的是 Ｄ
（ ）
Ｈ
Ａ．Ｃ３Ｈ８（ｇ）＋ＣＯ２（ｇ）Ｃ３Ｈ６（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）＋ＣＯ（ｇ） Δ ＝
－１ ＋８２．８ ｋＪ·ｍｏｌ
内 两体系中 选择性相同 生成 的速率
Ｂ．３０ ｍｉｎ ， Ｃ３Ｈ６ ， Ｃ３Ｈ６
也相同
中的 转化率高于 中的 是因为反应 使反应
Ｃ．ⅲ Ｃ３Ｈ８ ⅳ ， ② ①
的平衡正向移动
对比 后 中 转化率为 可能是因为 Ｄ．ⅲ、ⅳ ，１５０ ｍｉｎ ⅳ Ｃ３Ｈ８ ０，
积炭使催化剂失效
２３（ 河北唐山一模， ，节选）通过捕捉空气中的 和电
． ２０２４ １７ ＣＯ２
解水产生的 可以合成 零碳甲醇 实现碳中和 回答下
Ｈ２ “ ”， 。
列问题
：
在 恒温恒容装有某催化剂的密闭容器中充入
（２） ２ Ｌ ２ ｍｏｌ
和 发生如下反应
ＣＯ２ ６ ｍｏｌ Ｈ２， ：
主反应 Ｈ
①：ＣＯ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ １＜０
副反应 Ｈ
②：ＣＯ２（ｇ）＋４Ｈ２（ｇ） ＣＨ４（ｇ）＋２Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ２＜０
副反应 Ｈ
③：ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ３＞０
某温度下反应均达平衡后 测得 为 为
， ＣＨ３ＯＨ １ ｍｏｌ，ＣＨ４
为 则 的选择性为
０．４ ｍｏｌ，ＣＯ ０．２ ｍｏｌ， ＣＨ３ＯＨ ６２．５％
生成 的物质的量
的选择性 ＣＨ３ＯＨ 反 （ＣＨ３ＯＨ ＝ 转化的 的物质的量 ×１００％）。
ＣＯ２
０．４ （ ２ ）２
×
应 的平衡常数为 Ｋ ２ ２ 只列出计算式
② ＝ （ ）。
０．４ （１．２）４ ×
２ ２
若测得上述反应在不同温度下 的平衡转化率和 （３） ＣＯ２ 的选择性如下图所示
ＣＨ３ＯＨ ：
#
J$0 $ ) 2$ ) E
JJJ$ JJ/ $ ) 2$ ) E
0
JW/
$
) 2$ ) D(
$ ) 2$ ) D(
(D0$
E+)0)$
通过图示分析 更适合生产甲醇的温度为 填标号
， Ａ （ ）。
Ａ．４００ ℃ Ｂ．６００ ℃ Ｃ．８００ ℃ Ｄ．１０００ ℃
高于 时 转化率增大的主要原因是 温度高于
８００ ℃ ，ＣＯ２
，以反应 主
８００ ℃ ③ 。
２４（ 安徽安庆二模， ）以 和 为原料合成有机物
． ２０２４ １７ ＣＯ ＣＯ２ ，
是科学家研究的主要课题 回答下列问题
。 ：
与 催化重整制备 的过程中存在以下 （１）ＣＯ２ Ｈ２ ＣＨ３ＯＣＨ３
反应 ：
Ⅰ．２ＣＯ２（ｇ）＋６Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＣＨ３（ｇ）＋３Ｈ２Ｏ（ｇ）；
Ⅱ．ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）。
相关物质能量变化的示意图如下所示
。
１ ３２ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
$0 H )0 H 反应 Ｈ
?) L+eNPM ３：ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） Δ ＜０
向容积为 的刚性密闭催化反应器中充入 和
$0 H ) H $0 H
２ Ｌ ２ ｍｏｌ ＣＯ
?) L+eNPM 发生上述反应 测得不同温度下 内 的转
４ ｍｏｌ Ｈ２ ， ，２ ｍｉｎ ＣＯ
化率 和 的 选 择 性 的 选 择 性
$)
0$)
H $0
H ＣＨ３ＯＨ （ ＣＨ３ＯＨ ＝
生成 的物质的量
由已知信息可知 ＣＨ３ＯＨ 如图所示
① ２ＣＯ２（ｇ）＋６Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＣＨ３（ｇ）＋ 消耗 的物质的量 ×１００％） 。
ＣＯ
② 之
３Ｈ
向
比
２Ｏ
密
为
（ｇ
闭
）
容
Δ
器
Ｈ
中
＝
充
以
－
入
１
物
７５
质
ｋ
的
Ｊ·
量
与
ｍｏｌ
D
(
－１ 。
Q
(
-
E
实验 １ 测 ∶ 得 ３ 的平 ＣＯ 衡 ２ 转 = Q 0 + D - 0 ) +
Ｈ 化 ２ 率 ， 随温度和 Ｃ 压 Ｏ 强 ２ 的变化关 $ 0 Q $ $ )
5 5,
系如图所示 5 5 #
。
由图可知 ｐ ｐ ｐ 由大到小的顺序为 ｐ ｐ ｐ Ｔ 时主要 若反应过程中催化剂的活性几乎不受温度影响 则 Ｔ
， １、 ２、 ３ １＞ ２＞ ３ ， ２ ① ， １ Ｋ
发生反应 填 或 平衡转化率随温度变化先 前 转化率升高的原因是 温度升高，反应速率加快，相同
Ⅱ （ “Ⅰ” “Ⅱ”）， ＣＯ
降后升的原因是 开始升温时以反应 为主，反应放热，平衡 时间内的 消耗量增多，故 的转化率升高
Ⅰ ＣＯ ＣＯ 。
逆向移动， 平衡转化率下降；升高到一定温度后，以反应 反应在Ｔ 下 时达到平衡 此时体系压强为ａ
ＣＯ２ ② １Ｋ ，２ｍｉｎ ， ｋＰａ，
为主，反应吸热，平衡正向移动 ｃ －１ 用 的分压变化表示的化学反应
Ⅱ 。 （ＣＯ２）＝０．０５ ｍｏｌ·Ｌ 。 ＣＯ
（２）
工业上常用合成气
（
主要成分为
ＣＯ、Ｈ２）
在一定条件下 速率为
０．２６７
ａ
ｋＰａ·ｍｉｎ
－１
，
反应
３
的Ｋ
ｐ＝ ０．３１８ 。 （
Ｋ
ｐ
是指
制备甲醇 涉及的反应如下 用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常数 如 的平衡
， ： ， Ａ
反应 Ｈ 分压 ｐ 的物质的量分数 以上两空结果均保留 位小
１：ＣＯ（ｇ）＋２Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ） Δ ＜０ ＝ 总×Ａ ， ３
反应 Ｈ 数
２：ＣＯ（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） ＣＨ４（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ＜０ ）
学生用书P130
建议用时： 分钟
４０
１（ 北京朝阳二模， ）下列事实可以用平衡移动原理解释
． ２０２４ ３
的是 Ｄ
（ ）
合成氨工业中使用铁触媒 提高生产效率
Ａ． ，
铝片放入浓 中 待不再变化后 加热产生红棕色气体
Ｂ． ＨＮＯ３ ， ，
在钢铁表面镀上一层锌 钢铁不易被腐蚀
Ｃ． ，
盐碱地 含较多的 施加适量石膏
Ｄ． （ ＮａＣｌ、Ｎａ２ＣＯ３） （ＣａＳＯ４·
土壤的碱性降低
２Ｈ２Ｏ），
２（ 安徽合肥一模， ）合成氨原料气中的杂质 需预先用 ． ２０２４ ９ ＣＯ 吸收液处理 其反应原理为 ＋
， ［Ｃｕ（ＮＨ３）２］ （ａｑ）＋ＣＯ（ｇ）＋
＋ Ｈ 吸收液在一定条 ＮＨ３（ｇ） ［Ｃｕ（ＮＨ３）３ＣＯ］ （ａｑ） Δ ＜０，
件下可再生 下列叙述正确的是 Ｄ
。 （ ）
中 键和 键个数之比为
Ａ．ＣＯ σ π １ ∶ １
上述反应在高温条件下可自发进行
Ｂ．
增大压强 平衡正向移动 平衡常数增大
Ｃ． ， ，
吸收液再生的适宜条件是高温和低压
Ｄ．
OJNe-eMP
N
)/
W
平衡常数Ｋ 可能小于Ｋ
Ｄ． Ⅰ Ⅱ
４（ 山东济宁二模， ，改编）一定条件下
． ２０２４ １４ ，
３（ 广东省二模， ）一定条件
． ２０２４ １２
下 在恒容密闭容器中发生
，ＮＨ３
分解反应
：２ＮＨ３（ｇ） Ｎ２（ｇ）＋ W E
Ｈ ｖ 随时间
３Ｈ２（ｇ） Δ ＞０。 （ＮＨ３）
的变化如图所示 已知ｔ 时反应 W
。 １ E
达到平衡 ｔ 时改变某单一条件 U U KNJO
， ２
浓度 温度或催化剂等 下列说法不正确的是 Ｄ
（ 、 ）。 （ ）
由 到ｔ 的浓度不断增大
Ａ． ０ １，Ｈ２
由ｔ 到ｔ ｖ ｖ Ｂ． １ ２，２ 正（Ｈ２）＝３ 逆（ＮＨ３）
ｔ 时 可能向容器中通入了
Ｃ． ２ ， Ｎ２
与浓
硫酸发生取代反应生成水和单萘磺酸 反应过程和有机物占
，
比随时间变化如图所示
：
40)
)0
) , 4 ? 0 ) '
) ?)
40
40) , ?
)
)
0
'
'
'
UNJO
!'
B C
F
D E
下列说法正确的是 Ｃ
（ ）
升高温度 反应的速率增大程度大于反应
Ａ． ， Ⅰ Ⅱ
产物 的热稳定性比产物 强
Ｂ． Ⅰ Ⅱ
Ｋ
平衡常数的比值 ２
Ｃ． Ｋ ＝６
１
加催化剂 只催化反应 极值点 可能变为 点
Ｄ． （ Ⅰ）， ｅ ｂ
５（ 河北石家庄三模， ）将 和 充 ． ２０２４ １３ １ｍｏｌＣＯ２（ｇ） ３ｍｏｌＨ２（ｇ）
入 恒容密闭容器中发生反应
２ Ｌ ：
专题九 化学反应速率与化学平衡 １ ３３
Ｈ 慢反
Ⅰ．ＣＯ２（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） ＣＨ３ＯＨ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ １＜０（
应
）
Ｈ 快反应
Ⅱ．ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ２＞０（ ）
测得相同时间内ｃ ｖ 与温度的关系如图所示
（ＣＯ２）、 正（ＣＯ２） 。
下列说法错误的是 Ｂ
（ ）
W $0 D $0 NPMe-
.
B
C
5
前 加入催化剂可使 线转化为 线 Ａ．２００ ℃ ， ａ ｂ
时 点对应的反应体系中 ｖ ｖ
Ｂ．３００ ℃ ，Ｍ ， 正（ＣＯ２）＞ 逆（ＣＯ２）
时 若 时达到平衡 则ｖ －１ －１
Ｃ．４００℃ ， ５ｍｉｎ ， （ＣＯ２）＝０．０４ｍｏｌ·Ｌ ·ｍｉｎ
后 温度对正反应速率的影响比浓度大
Ｄ．４００ ℃ ，
６（ 河北保定二模， ）高纯度 可用作玻璃擦光剂 搪
． ２０２４ １０ ＳｎＯ２ 、
瓷抛光剂 催化剂等 利用水解反应制备高纯度 的原理
、 。 ＳｎＯ２
D
4O0 D B D
C
D ) D
U U K
-eMPN
D
为 ２＋ ｘ ＳｎＯ ＋（ ＋１）Ｈ２Ｏ
ｘ ＋ 某温度 ＳｎＯ２· Ｈ２Ｏ＋２Ｈ 。
下 测得体系中 ｃ ２＋
， （ＳｎＯ ）、 ｃ ＋ 电离产生的
（Ｈ ）（Ｈ２Ｏ
＋不考虑 与时间的关系
Ｈ ）
如图所示 下列叙述正确 0 。
的是 Ｄ （ ）
正反应速率
Ａ． ：ａ＞ｃ
平衡后增大ｃ ＋ 平衡常数Ｋ减小 Ｂ． （Ｈ ），
点时水解反应已停止
Ｃ．ｂ
ｃ ｃ ｃ
Ｄ． ４＝２（ １－ ２）
７（ 北京朝阳二模， ）甲烷还原二氧化碳是实现 双碳 目
． ２０２４ １４ “ ”
标的有效途径之一 常压 催化剂作用下 按照 和
。 、 ， ＣＯ２ ＣＨ４
的物质的量之比 投料 有关反应如下
３ ∶ １ 。 ：
Ｈ
Ⅰ：ＣＨ４（ｇ） ＋ＣＯ２（ｇ） ２ＣＯ（ｇ） ＋２Ｈ２（ｇ） Δ １ ＝
－１
＋２４７ ｋＪ·ｍｏｌ
Ｈ
Ⅱ：ＣＯ２ （ｇ） ＋ Ｈ２ （ｇ） ＣＯ （ｇ） ＋ Ｈ２Ｏ （ｇ） Δ ２ ＝
－１
＋４１ ｋＪ·ｍｏｌ
某一时段内 和 的转化率随温度变化如下图所示
，ＣＨ４ ＣＯ２ 。
ｎ
已知 的转化效率 Δ （ＣＯ２） ：ＣＯ２ ＝ ｎ 。
Δ （ＣＨ４）
$)
$0
(D
由 升高到 的转化效率逐渐增大
Ｄ． ７００ ℃ １０００ ℃，ＣＯ２
８（ 湖南长沙一中适应性演练三， ） 年 月神舟十
． ２０２４ １６ ２０２３ １０
七号顺利发射升空 标志着我国航天事业的飞速发展
， 。
火箭推进剂的研究是航天工业中的重要课题 常见推进剂
Ⅰ． ，
的燃料包括肼 液氢等 具有不同的推进效能 回答
（Ｎ２Ｈ４）、 ， 。
下列问题
：
火箭推进剂可用 作燃料 作氧化剂 反应的热
（１） Ｎ２Ｈ４ ，Ｎ２Ｏ４ ，
化学方程式可表示为
２Ｎ２Ｈ４（ｌ）＋Ｎ２Ｏ４（ｇ） ３Ｎ２（ｇ）＋
４Ｈ２Ｏ（ｇ）
Ｈ 相关物质的摩尔生成焓 Ｈ 如下表所示
Δ １， Δｆ ｍ 。
物质
Ｎ２Ｏ４（ｇ） Ｎ２Ｈ４（ｌ） Ｈ２Ｏ（ｇ）
摩尔生成焓
Ｈ －１ ＋１０．８ ＋１６５．８ －２４２．０
Δｆ ｍ／（ｋＪ·ｍｏｌ ）
注 一定温度下 由最稳定单质生成 纯物质的热效应称
： ， １ ｍｏｌ
为该物质的摩尔生成焓 用 Ｈ 表示 如 的摩尔生
， Δｆ ｍ 。 Ｎ２Ｈ４（ｌ）
成焓 Ｈ －１ ：Ｎ２（ｇ）＋２Ｈ２（ｇ）Ｎ２Ｈ４（ｌ） Δｆ ｍ＝＋１６５．８ｋＪ·ｍｏｌ 。
Ｈ －１ ①Δ １＝ －１３１０．４ ｋＪ·ｍｏｌ 。
结合化学反应原理 作推进剂燃料可自发进行反应
② ，Ｎ２Ｈ４（ｌ）
的原因为 该反应正反应为放热的熵增反应，在任意温度下 Ｇ Ｈ Ｔ Ｓ ，均可自发进行
Δ ＝Δ － Δ ＜０ 。
火箭推进器内氢气燃烧的简化反应历程如图甲所示 分析 （２） ，
其反应机理
：
,6F
D# D# D#
D#
)e H e0) H )e H
)e H
0e H ) H e0) H
0 H ) H
) H
0 H )0 H
J JE J3
/
甲
该历程分 步进行 其中氢气燃烧决速步对应的化学方程式
４ ，
为 （ ） （ ） ·（ ） （ ） （ ）［或 （ ）
２Ｈ２ ｇ ＋Ｏ２ ｇ ２Ｈ ｇ ＋Ｏ２ ｇ ＋Ｈ２ ｇ Ｈ２ ｇ
·（ ）］
２Ｈ ｇ 。
利用 一碳化学 技术可有效实现工业制氢 为推进剂提供
Ⅱ． “ ” ，
了丰富的氢燃料 该工业制氢方法主要涉及以下两个反应
， ：
Ｈ
ａ．ＣＨ４（ｇ） ＋ ＣＯ２（ｇ） ２ＣＯ（ｇ） ＋ ２Ｈ２（ｇ） Δ １ ＝
－１
＋２４７ ｋＪ·ｍｏｌ
Ｈ －１ ｂ．ＣＯ（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ） ＣＯ２（ｇ）＋Ｈ２（ｇ） Δ ２＝－４１ ｋＪ·ｍｏｌ
已知Ｋθ 为反应的标准压强平衡常数 其表示方法为在浓度平
ｐ ，
衡常数表达式中 用各组分气体平衡时的相对分压代替浓度
， 。
气体的相对分压等于其分压 单位为 除以标准压力ｐθ
（ ｋＰａ） 。
反应 的 Ｋθ 随 １ ３ Ｔ为温度 的变化如图乙所示
ａ、ｂ ｌｎ ｐ Ｔ ×１０（ ） 。
Z
# Y
下列分析不正确的是 Ｃ
根据反应∙∙∙ 低压高温有利于提高 的平衡转 （ 化率 ） 5
Ａ． Ⅰ、Ⅱ， ＣＯ２ f,
时 的转化效率为 5
Ｂ．５００ ℃ ，ＣＯ２ １．５
由 升高到 含氢产物中水的占比增大
Ｃ． ４００ ℃ ６００ ℃，
,θOM P
*#
) $) 0 $
$0 $0
/J:4;* /J*
乙 丙
１ ３４ 5年高考3年模拟 B版 化学(教师用书)
能表示反应 的曲线为 反应 的标准压强平衡常
（３）① ｂ ｙ ， ａ
ｐ（ ） ｐ（ ）
［ ＣＯ ］２·［ Ｈ２ ］２
ｐθ ｐθ
数表达式Ｋθ ｐ 表示气体 的
ｐ＝ ｐ（ ） ｐ（ ） ［ （Ｘ） Ｘ
［ ＣＯ２ ］·［ ＣＨ４ ］
ｐθ ｐθ
分压 用含ｐθ ｐ 的式子表示
， 、 （Ｘ） ］。
维持在Ｔ 温度下 往恒容密闭容器中通入含有等量
② １Ｋ ， ＣＨ４、
的混合气体进行反应 初始压强为 达
ＣＯ２、Ｈ２Ｏ ａ、ｂ， １２０ ｋＰａ，
到平衡时体系压强为 该温度下 的平衡转化率
１４０ ｋＰａ。 ＣＨ４
为 的平衡分压为 ２４０
２５％ ，Ｈ２ ｋＰａ。
１１
我国科学家提出了一种在 下电解甲烷制氢的方法
（４） ５００℃ ，
反应原理如图丙所示 请写出 电极上的电极反应
， Ｎｉ
式 ２－ － ２－
： ＣＯ３ ＋４ｅ Ｃ＋３Ｏ 。
９（ 重庆二模， ）丙烯是三大合成材料的基本原料之一
． ２０２４ １７ 。
可以用丙烷直接脱氢 丙烷氧化脱氢和电解法制丙烯 已知
、 。
下列反应的热化学方程式
：
直接脱氢
ⅰ：ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ３（ｇ） ＣＨ２ ＣＨＣＨ３（ｇ）＋Ｈ２（ｇ）
Ｈ －１ Δ １＝＋１２３．８ ｋＪ·ｍｏｌ
氧化脱氢 １
ⅱ：ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ３（ｇ）＋ Ｏ２（ｇ） ＣＨ２ ＣＨＣＨ３（ｇ）＋
２
Ｈ
Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ２
Ｈ －１ ⅲ：２Ｈ２（ｇ）＋Ｏ２（ｇ）２Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ３＝－４８３．６ ｋＪ·ｍｏｌ
Ｈ －１ （１）Δ ２＝ －１１８ ｋＪ·ｍｏｌ 。
一定条件下 在装有锌基催化剂 的恒压密闭容器
（２） ， （ＺｎＯ）
中 发生直接脱氢反应 丙烯的平衡产率ｘ与平衡常数Ｋ 的
， ， ｐ
Ｋ
关系可表示为 ｘ２ ｐ 式中 ｐ 为系统总压 ｐ 分别为
＝Ｋ ｐ， 。 ｐ＋
ａ 和ｂ 时 ａ ｂ 丙烯的平衡产率与温度的关系如
ＭＰａ ＭＰａ （ ＞ ），
图 所示
１ 。
5
5 5 5 5 #
(=+&
以惰性材料作电极 电解法制取丙烯的原理如图 所示
（３） ， ３ 。
极为 阴 极 填 阳 或 阴
①Ｘ （ “ ” “ ”）。
若电解生成 丙烯 理论上阳极区溶液减少的质量为
② １ ｍｏｌ ，
１６２ ｇ。
１０（ 河南 月模拟， ） 催化氧化 制取 的
． ２０２４ ４ ２９ ＣＯ２ Ｃ２Ｈ６ Ｃ２Ｈ４
新路径涉及以下反应
：
反应
Ⅰ：Ｃ２Ｈ６（ｇ）＋ＣＯ２（ｇ） Ｃ２Ｈ４（ｇ）＋Ｈ２Ｏ（ｇ）＋ＣＯ（ｇ）
Ｈ
Δ １＞０
反应 Ｈ
Ⅱ：Ｃ２Ｈ６（ｇ）＋２ＣＯ２（ｇ）４ＣＯ（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） Δ ２＞０
回答下列问题
：
计算反应
（１） Ｃ２Ｈ６（ｇ）＋２ＣＯ（ｇ）＋３Ｈ２（ｇ） ２Ｃ２Ｈ４（ｇ）＋
的 Ｈ Ｈ Ｈ 用含 Ｈ 和 Ｈ 的式子表
２Ｈ２Ｏ（ｇ） Δ ３＝ ２Δ １－Δ ２ （ Δ １ Δ ２
示
）。
和 按物质的量之比为 投料 在 和
（２）ＣＯ２ Ｃ２Ｈ６ １ ∶ １ ， ９２３ Ｋ
保持总压恒定的条件下发生反应 和反应 研究催化剂
Ⅰ Ⅱ， Ｘ
和催化剂 对 氧化 制 的影响 所得实验数
Ｙ “ＣＯ２ Ｃ２Ｈ６ Ｃ２Ｈ４” ，
据如下表
：
催化剂 转化率 转化率 Ｃ２Ｈ６ ／％ ＣＯ２ ／％
催化剂
Ｘ １９．０ ３７．６
催化剂
Ｙ １８．０ ２１．０
结合上表数据分析 催化氧化 制备 的最佳催化
，ＣＯ２ Ｃ２Ｈ６ Ｃ２Ｈ４
剂为催化剂 判断依据是催化剂 条件下以反应为主
Ｙ ， Ｙ Ⅰ 。
若向绝热恒容容器中加入 和 发生反应
（３） ＣＯ２（ｇ） Ｃ２Ｈ６（ｇ），
和反应 下列事实不能说明体系达到平衡状态的是
Ⅰ Ⅱ。
填选项字母
ＡＣ （ ）。
ｖ ｖ Ａ． 正（Ｃ２Ｈ４）＝ 逆（ＣＯ２）
反应体系的平衡常数不变
Ｂ．
容器内气体的密度不变
Ｃ．
容器内气体的平均相对分子质量不变
Ｄ．
一定条件下向容积为 的密闭容器中通入
（４） １．０ Ｌ ２ ｍｏｌ
和 发生反应 和反应 的平衡转化
Ｃ２Ｈ６ ３ ｍｏｌ ＣＯ２ Ⅰ Ⅱ，Ｃ２Ｈ６
率和平衡时 的选择性随温度 压强的变化关系如图所示
Ｃ２Ｈ４ 、
生成 消耗 的量
已知 的选择性 Ｃ２Ｈ４ Ｃ２Ｈ６
图
１
（ ：Ｃ２Ｈ４ ＝
Ｃ２Ｈ６
的总消耗量 ×１００％）。
其中表示ｂ 下的关系曲线是 填 或
① ＭＰａ Ⅰ （ “Ⅰ” “Ⅱ”）。
Ｔ 时 Ｋ ｂ（或１６ｂ）
４℃ ， ｐ＝ １．７８ ＭＰａ。
９
实验证明 系统总压不变 在丙烷中混入一些水蒸气 丙烷的
， ， ，
平衡转化率增大 其原因是 该反应是气体分子数增加的反
，
应，恒压条件下，充入水蒸气，可降低反应体系中各组分的分
压，有利于平衡正向移动
。
立方 的晶胞如图 所示 则该晶体中 ２－的配位数为
③ ＺｎＯ ２ ， Ｏ
晶胞参数为ｃ ２－与 ２＋间的最小距离为 ３ｃ
４ ； ｐｍ，Ｏ Ｚｎ ｐｍ。
４
K6*!
& BC 0
9 :
;O
$0
0
B6 )40#"
图 图
２ ３
E(D / 5 Q&
D(
&E
5
.
Q&D(
5 #,
压强ｐ ｐ 填 或 理由是 反应 和反应 均
① １ ＜ ２（ “＞” “＜”）， Ⅰ Ⅱ
为气体体积增大的反应，压强越大，平衡越逆向移动，乙烷的
转化率越小
。
压强为 ｐ 温度为 Ｔ 时 反应达平衡时 混合气体中
② １、 Ｋ ， ，
ｎ
（ＣＯ）
ｎ ＝ ２ 。
（Ｃ２Ｈ４）
点时 反应 的平衡常数为 保留 位有效
③Ｍ ， Ⅰ ０．５７ ｍｏｌ／Ｌ（ ２
数字
）。
