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备战2025 年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义
考点40 化学平衡状态及其移动
知识精讲
一．可逆反应与化学平衡状态的建立
二．化学平衡的移动
三．平衡转化率的分析与判断方法
课后精练
选择题：
20
题
非选择题：
5
题
建议时长：
60
分钟
实际时长： 分钟
一．可逆反应与化学平衡状态的建立
1．化学平衡研究的对象——可逆反应
（1）定义：在同一条件下，既可以向正反应方向进行，同时又可以向逆反应方向进行的化学反应。
（2）特点
①三同：a.相同条件下；b.正、逆反应同时进行；c.反应物与生成物同时存在。
②一小：反应物与生成物同时存在；任一组分的转化率都小于100%。
（3）表示：在方程式中用“
”表示。
2．化学平衡状态
（1）概念：一定条件下的可逆反应，当反应进行到一定程度时，正反应速率和逆反应速率相等，反应物
的浓度和生成物的浓度不再改变，这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。
（2）建立过程：在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中，反应过程如下：
1
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以上过程可用如图表示：
①化学平衡状态是可逆反应在一定条件下所能达到的或完成的最大限度，化学反应的限度决定了反应
物在该条件下转化为生成物的最大转化率 。
②对于可逆反应来说，当处于化学平衡状态时，转化率、产率达到了最大限度。
（3）特征
①逆：化学平衡状态研究的对象是可逆反应。
②等：平衡时，同一物质的正、逆反应速率相等，即：v 正＝v 逆≠0(实质)。
③动：平衡时，反应仍在不断进行，是一种动态平衡。
④定：平衡时，各物质的转化率(α)、百分含量(w%)、物质的量(n)、物质的质量(m)、物质的量浓度
(c)、混合气体的平均摩尔质量(
)、混合气体的密度(ρ)、压强(P)等所有物理量全部恒定。
⑤变：外界条件改变时，平衡可能被破坏，并在新的条件下建立新的化学平衡，即发生化学平衡移
动。
3．化学平衡状态的判断
（1）动态标志：v 正＝v 逆≠0
①同一物质(两种表述)：v 正＝v 逆、断键数＝成键数。
②不同物质：必须标明是“异向”的反应速率关系。
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如aA＋bB
cC＋dD，＝时，反应达到平衡状态。
（2）“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的(即变量)，当其“不变”时反应就达到平衡状态。
A. 混合体系中各组分的物质的量、质量、物质的量浓度、百分含量(体积分数、质量分数)、转化率、
颜色(某组分有颜色)等会随时间变化而变化，为变量，当其不随时间而改变时，反应达到平衡。
B. 绝热体系中温度为变量，当其不随时间而改变时，反应达到平衡。
C. M、ρ、p 总等，不一定为变量，要根据不同情况进行判断：
注：若有非气体物质参与反应，无论Δn(g)是否等于0，M、ρ 均为变量，若其恒定不变，则化学反应
达到平衡状态。
mA(s)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，若A 为固体或液体，则
是否是平衡状态
混合气体的平均摩尔质量一定
平衡
混合气体的密度一定
平衡
（3）常见的判断依据：以mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)为例
3
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类型
判断依据
是否是平衡状态
混合物体系中各
成分的含量
①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定
平衡
②各物质的质量或各物质质量分数一定
平衡
③各气体的体积或体积分数一定
平衡
④总体积、总压强、总物质的量一定
不一定平衡
正、逆反应
速率的关系
①在单位时间内消耗了m molA 同时生成m molA ，即
v(正)=v(逆)
平衡
②在单位时间内消耗了n molB 同时消耗了p molC ，则
v(正)=v(逆)
平衡
③在单位时间内生成n molB，同时消耗了q molD，因均指
v(逆)
不一定平衡
④v(A):v(B):v(C):v(D)＝m:n:p:q，v(正)不一定等于v(逆)
不一定平衡
压强
①m＋n≠p＋q 时，总压强一定 (其他条件一定)
平衡
②m＋n=p＋q 时，总压强一定 (其他条件一定)
不一定平衡
混合气体平均相
对分子质量
①
一定时，只有当m＋n≠p＋q 时
平衡
②
一定时，但m＋n=p＋q 时
不一定平衡
温度
任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时
平衡
颜色
反应体系内有色物质的颜色一定
平衡
体系的密度
恒温恒容时，密度一定
不一定平衡
恒温恒压时，若m＋n≠p＋q，则密度一定时
平衡
恒温恒压时，若m＋n=p＋q，则密度一定时
不一定平衡
二．化学平衡的移动
1．化学平衡移动的过程
一定条件下，可逆反应达到平衡状态以后，若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化，平衡混
合物中各组分的浓度也会随之改变，从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原有的平衡状态达到新
的平衡状态的过程叫做化学平衡的移动。
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2．化学平衡移动与化学反应速率的关系
(1)v 正>v 逆：平衡向正反应方向移动。
(2)v 正＝v 逆：反应达到平衡状态，不发生平衡移动。
(3)v 正＜v 逆：平衡向逆反应方向移动。
3．影响化学平衡的因素
（1）若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响，结果如下：
改变的条件(其他条件不变)
化学平衡移动的方向
浓度
增大反应物浓度或减小生成物浓度
向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度
向逆反应方向移动
压强
(对有气体参加的反应)
反应前后气体体积改
变
增大压强
向气体分子总数减小的方向移动
减小压强
向气体分子总数增大的方向移动
反应前后气体体积不
变
改变压强
平衡不移动
温度
升高温度
向吸热反应方向移动
降低温度
向放热反应方向移动
催化剂
同等程度改变v 正、v 逆，平衡不移动
（2）外界条件对化学平衡影响的图示分析
①浓度对化学平衡的影响
a．当反应体系中存在固体或纯液体物质时，可认为其“浓度”是恒定的，不随其量的增减而变化，
故改变这些固体或纯液体的量，对化学平衡没影响。如：反应C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)增加或移去一
部分炭固体，化学平衡不移动。
b．同等程度地改变反应气体混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
c．在溶液中进行，如果稀释溶液(加水)，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，v 正 减小，v 逆 也减
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小，但减小的程度不同，总的结果是使化学平衡向反应方程式有关化学计量系数之和大的方向移动。
②压强对化学平衡的影响
a．改变压强，相当于改变体积，也就相当于改变浓度。
b．若反应前后气体体积无变化，改变压强，能同时改变正、逆反应速率，v(正)＝v(逆)，平衡不移
动。如H2(g)＋I2(g)
2HI(g)。
c．压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压强变化。若平衡混合物的体积不变，而加入“惰
性气体”，虽然总压强变化了，但平衡混合物的浓度仍不变，反应速率不变，平衡不移动；若保持总压强
不变加入“惰性气体”，此时增大了体系体积，这就相当于降低了平衡体系的压强，平衡向气体体积增大
的方向移动。
对于反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，若m＋n>p＋q，则图像对应图1、图2；若m＋n＝p＋
q，则图像对应图3、图4。
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③温度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反
应方向移动。
a.升高温度，不管是吸热还是放热方向，反应速率均增大，但吸热方向速率增大的倍数大于放热方向
速率增大的倍数，使v(吸热)>v(放热)，故平衡向吸热方向移动。
b．只要是升高温度，新平衡状态的速率值一定大于原平衡状态的速率值；反之则小。
v-t 图像[以N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0 为例]如下：
④催化剂对化学平衡的影响
催化剂对化学平衡移动无影响。V-t 图像[以N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0 为例]如下：
t1时刻，加入催化剂，v′正、v′逆同等倍数增大，则v′正＝v′逆，平衡不移动。
4．勒夏特列原理
①内容：如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减
弱这种改变的方向移动。本原理也称为化学平衡移动原理。
②适用范围：适用于任何动态平衡(如溶解平衡、电离平衡等)，非平衡状态不能用此来分析。
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③平衡移动的结果是“减弱”外界条件的影响，而不是“消除”外界条件的影响，更不是“扭转”外
界条件的影响。具体可理解如下：
例1：若将体系温度从50℃升高到80℃，则化学平衡向吸热反应方向移动，则体系的温度降低，达到
新的平衡状态时50℃<t<80℃。
例2：若对体系N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)加压，如从30 MPa 加压到60 MPa，化学平衡向气体体积减
小的方向移动，移动的结果使体系的压强减小，达到新的平衡时30 MPa<p<60 MPa。
例3：若增大平衡体系Fe3＋＋3SCN
Fe(SCN)3中Fe3＋的浓度，如由0.01 mol/L 增至0.02 mol/L，则
在新平衡状态下，0.01 mol/L<c(Fe3＋)<0.02 mol/L。
④勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡
移动的几个条件，则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动
的方向影响一致时，才能根据勒夏特列原理进行判断。如：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0，同时加
压、升温，平衡移动的方向无法确定。若加压同时又降温，则平衡向正反应方向移动。
5．“惰性气体”对化学平衡的影响
（1）恒温恒容条件
加入惰性气体
体系总压增大，但体积不变，各反应物、生成物的浓度均未改变，故反应速
率不变，V 正、V 逆也不变，化学平衡也不发生移动。
（2）恒温恒压条件
三．平衡转化率的分析与判断方法
（1）反应aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)的转化率分析
①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。
②若只增加A 的量，平衡正向移动，B 的转化率提高，A 的转化率降低。
③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B 的浓度，等效于压缩(或扩大)容器容积，气体反应物的转化
率与化学计量数有关。
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（2）反应mA(g)
nB(g)＋qC(g)的转化率分析
在T、V 不变时，增加A 的量，等效于压缩容器容积，A 的转化率与化学计量数有关。
增大c(A)
1．对于反应2A（g）＋B（g）
2C（g）（正反应放热），下列图像正确的是
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】反应2A（g）＋B（g）
2C（g）为气体体积缩小的反应、且为放热反应，则
A．温度高反应速率快，且温度高时平衡逆向移动，对应B 的物质的量分数大，A 错误；
B．增大压强，平衡正向移动，A 的转化率增大与图像一致，但温度高时逆向移动，A 的转化率减小与图
像不符，B 错误；
C．增大压强，平衡正向移动，C 的量增大与图像一致，但温度高时逆向移动，C 的量应减少与图像不符，
C 错误；
D．增大压强，平衡正向移动，A 的转化率增大与图像一致，温度高时逆向移动，A 的转化率减小与图像
一致，D 正确；
答案选D。
2．20 世纪初，德国化学家哈伯首次利用氨气和氢气合成了氨气N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)
ΔH=-92.4kJ·mol-1，以氨气为原料可制得各种氮肥，大大提高了粮食产量。下列有关合成氨反应说法正确的
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是
A．使用催化剂能改变反应途径，提高反应的活化能
B．及时液化分离出氨气，有利于提高反应物的转化率
C．用E 总表示物质能量之和，E 总(反应物)＜E 总(生成物)
D．向合成塔中充入1molN2和3molH2，充分反应后放出92.4kJ 的热量
【答案】B
【详解】A．使用催化剂能改变反应途径，降低反应的活化能，从而加快反应速率，故A 错误；
B．及时液化分离出氨气，降低了生成物的浓度，使平衡正向移动，有利于提高反应物的转化率，故B 正
确；
C．该反应的正反应是放热的，反应物的总能量高于生成物的总能量，用E 总表示物质能量之和，E 总(反应
物)＞E 总(生成物)，故C 错误；
D．该反应是可逆反应，不能进行到底，所以向合成塔中充入1molN2和3molH2，充分反应后放出的热量小
于92.4kJ ，故D 错误；
故选B。
3．放热反应CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)在温度t1时达到平衡，c1(CO)＝c1(H2O)＝1.0 mol·L－1，其平衡
常数为K1。升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O)，平衡常数为K2，则
A．K2和K1的单位均为mol·L－1
B．K2＞K1
C．c2(CO)＝c2(H2O)
D．c1(CO)＞c2(CO)
【答案】C
【详解】A．由平衡常数
可知，K 的单位为“1”，故A 错误；
B．正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K 减小，故K2＜K1，故B 错误；
C．CO 和H2O 起始浓度相同，方程式中计量数相等，则浓度的变化量相等，所以，平衡时，CO 和H2O 的
浓度相等，即c2(CO)＝c2(H2O)，故C 正确；
D．升高温度，平衡逆向移动，CO 浓度增大，即c1(CO)＜c2(CO)，故D 错误。
答案选C。
4．
法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应如下：
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主反应：
副反应：
相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应，下列说法错误的是
A．工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性
B．投料比一定时有利于提高
平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强
C．图中M 点处(对应温度为210℃)
的转化率一定不是该温度下的平衡转化率
D．相同条件下选择高效催化剂，可以提高
的平衡转化率
【答案】D
【详解】A．从题干图中可知，催化剂乙在低温下具有很强的催化活性，从而可以节约能源，故工业上选
择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性，A 正确；
B．从图中分析可知，随着温度升高化学平衡逆向移动，即该主反应是一个正反应为放热反应，且正向为
气体体积增大的方向，根据勒夏特列原理可知，投料比一定时有利于提高
平衡转化率的反应条件是降
低温度、减少压强，B 正确；
C．甲催化剂随温度升高NO 转化率增大是因为随温度升高催化剂的活性增大，高于210℃再升温，NO 转
化率降低是催化剂活性减低（或副反应增多），在催化剂甲作用下，图中M 点处（对应温度为210℃）
NO 的转化率一定不是该温度下的平衡转化率，C 正确；
D．根据勒夏特列原理可知，催化剂只能改变反应速率而不影响化学平衡，故相同条件下选择高效催化
剂，不能提高
的平衡转化率，D 错误；
故答案为：D。
5．已知：
，速率方程为
，其中k 为反应速率常数且只与温度有
关，该反应平衡常数与温度的关系为
(式中R、C 为常数，且R>0。T 为温度，单位为K)。下列
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说法正确的是
A．恒温恒容条件下再充入CO，c(CO)增大，
增大
B．向一容积不变的容器中充入一定量的CO(g)和
(g)，一定温度下发生反应，压强不再变化时，该
反应达到平衡
C．恒温恒压条件下充入He，有利于提高
的平衡转化率
D．降低温度，有利于提高
平衡转化率
【答案】D
【详解】A．恒温恒容条件下再充入CO，c(CO)增大，但由于NO2的浓度不变，且
，故
不
变，A 错误；
B．向一容积不变的容器中充入一定量的CO(g)和
(g)，一定温度下发生反应，由于反应前后体积的物
质的量保持不变，即容器的压强始终保持不变，故压强不再变化时，不能说明该反应达到平衡，B 错误；
C．恒温恒压条件下充入He，相当于反应体系的压强减小，减小压强对于上述平衡不移动，NO2的平衡转
化率不变，C 错误；
D．由该反应平衡常数与温度的关系为
(式中R、C 为常数，且R>0。T 为温度，单位为K)可
知，温度越低，平衡常数K 越大，故降低温度，平衡正向移动，有利于提高
平衡转化率，D 正确；
故答案为：D。
6．根据下列装置和表内的物质，不能达到相应实验目的的是
A．图A 是实验室制备氢氧化亚铁
B．图B 是实验室制备并收集NO2
C．图C 是证明温度对化学平衡的影响
D．图D 是实验室制备乙酸乙酯
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【答案】B
【详解】A．NaOH 溶液与FeSO4溶液发生复分解反应生成Fe(OH)2沉淀和Na2SO4，用苯隔绝空气、将吸有
NaOH 溶液的胶头滴管伸入FeSO4溶液中，都能防止Fe(OH)2被氧化，A 项能达到实验目的；
B．Cu 与浓硝酸反应可制备NO2，但NO2能与H2O 反应生成HNO3和NO，NO2不能用排水法收集，B 项不
能达到实验目的；
C．在圆底烧瓶中存在化学平衡：2NO2(g)
N
⇌
2O4(g) ∆H＜0，其中NO2是红棕色、N2O4是无色，通过观察在
热水浴、冰水浴中圆底烧瓶内气体颜色的变化，证明温度对化学平衡的影响，C 项能达到实验目的；
D．乙醇与乙酸在浓硫酸存在、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和H2O，饱和Na2CO3溶液可降低乙
酸乙酯的溶解度，吸收乙酸乙酯中混有的乙醇和除去乙酸的作用，D 项能达到实验目的；
答案选B。
7．某MOFs 多孔材料刚好可将
“固定”，实现了
与
分离并制备
，如图所示。
已知：
。
下列说法错误的是
A．气体温度升高后，反应
的平衡常数减小
B．增大压强，
增大程度大于
增大程度
C．
生成
的反应为
D．分别用
和
制备等量的硝酸，转移电子数后者是前者的2 倍
【答案】D
【详解】A．
为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，A 正
确；
B．增大压强，
、
均增大，平衡正向移动，
增大程度大于
增大程度，B 正确；
C．
与
和
反应生成
，化学方程式为
，C 正确；
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D．
和
中N 的化合价均为+4 价。生成
中N 的化合价为+5 价故制备等量的硝酸。两者转移
电子数相等，D 错误；
故选D。
8．
为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是
A．2.8g 乙烯中含有极性键的数目为
B．常温下，含有1molCl⁻的
溶液中的
数目小于
C．1mol 乙酸与足量的乙醇发生酯化反应，生成乙酸乙酯分子数为
D．标准状况下，2.24L 由
和
组成的混合气体中分子数为
【答案】B
【详解】A．乙烯分子中含有4 个碳氢极性键，则2.8g 乙烯中含有极性键的数目为
×4×NAmol—
1=4NA，故A 错误；
B．氯化铵是强酸弱碱盐，铵根离子在溶液中水解生成一水合氨和氢离子，所以常温下，含有1mol 氯离子
的氯化铵溶液中的铵根离子数目小于1mol×NAmol—1=NA，故B 正确；
C．浓硫酸作用下乙酸与足量的乙醇共热发生的酯化反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则1mol
乙酸与足量的乙醇发生酯化反应，生成乙酸乙酯分子数小于1mol×NAmol—1=NA，故C 错误；
D．标准状况下，2.24L 氮气和氧气混合气体中分子数为
×NAmol—1=NA，故D 错误；
故选B。
9．臭氧分解
的反应历程包括以下反应：
反应①：
(快)
反应②：
(慢)
大气中的氯氟烃光解产生的氯自由基
能够催化
分解，加速臭氧层的破坏。下列说法正确的是
A．活化能：反应①<反应②
B．
只参与反应①，改变
分解的反应历程
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C．
分解为
的速率主要由反应①决定
D．
参与反应提高了
分解为
的平衡转化率
【答案】A
【详解】A．活化能越大，反应速率越慢，由反应②速率慢，则②活化能大，活化能：反应②>反应①，故
A 正确；
B．氯自由基(Cl•)能够催化O3分解，加速臭氧层的破坏，催化剂可降低最大的活化能来增大速率，则Cl•主
要参与反应②，故B 错误；
C．化学反应由反应速率慢的一步反应决定，则O3分解为O2的速率主要由反应②决定，故C 错误；
D．Cl•是催化剂，只改变反应历程，不影响平衡，则O3分解为O2的平衡转化率不变，故D 错误；
故选：A。
10．Deacon 曾提出在催化剂作用下，通过氧气直接氧化氯化氢成功制备氯气。该反应具有一定的可逆性，
热化学方程式可表示为
。关于Deacon 提出
的制
的反应，下列有关说法正确的是
A．该反应的△S＞0
B．每生成标准状况下22.4L
，放出58kJ 的热量
C．升高温度，该反应v(逆)增大，v(正)减小，平衡向逆反应方向移动
D．断裂4mol H-Cl 键的同时，有4mol H-O 键生成，说明该反应达到平衡状态
【答案】B
【详解】A．熵表示混乱度，气体物质的量越大，熵越大。该反应是气体系数之和减小的反应，所以该反
应的熵减小，即△S＜0，A 项错误；
B．根据热化学方程式可知，每生成2mol Cl2，放出116kJ 的热量，所以每生成标准状况下22.4L(即
1mol)Cl2，放出58kJ 的热量，B 项正确；
C．该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，升高温度，正逆反应速率都增大，C 项错误；
D．HCl 是反应物，H2O 是生成物，断裂4mol H-Cl 键的同时，一定同时有4mol H-O 键生成，所以该说法
不能说明该反应达到平衡状态，D 项错误；
答案选B。
11．下列说法正确的是
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A．化学平衡发生移动，化学平衡常数不一定改变
B．从综合经济效益看，工业合成氨时，压强越高越好，因为高压有利于氨气的生成
C．工业制取金属钾：Na(l)+KCl(l)
NaCl(l)+K(g)，为了使K 变成蒸气从反应混合物中分离出来，反
应温度越高越好
D．对于反应：H2NCOONH4(s)
CO2(g)+2NH3(g)，在反应容器中投入一定量的H2NCOONH4(s)固
体，反应一段时间后，当CO2的体积分数不再改变时，则该反应达到了化学平衡状态
【答案】A
【详解】A．如果温度不变，化学平衡移动，平衡常数不会改变，如果温度改变，化学平衡移动，平衡常
数必然改变，选项A 正确；
B．工业合成氨时，要综合各项条件(如材料的强度和设备的制造要求、需要消耗的动力、生产成本等)选取
合适的压强，并不一定压强越高越好，选项B 错误；
C．温度过高，Na 等物质也可能气化，另外还要考虑生产成本、装置的耐热性等问题，选项C 错误；
D．反应过程中，
，始终保持不变，故
的体积分数为定值，无法用于判断该反应
是否达到了化学平衡状态，选项D 错误；
答案选A。
12．在甲、乙均为1L 的恒容密闭容器中均充入2molNO 和2molCO，在恒温和绝热两种条件下仅发生反应
2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ∆H=-747kJ/mol，测得压强变化如图所示。下列说法错误的是
A．甲容器中的反应条件为绝热
B．乙容器中0~4min 内υ(NO)=0.4mol•L-1•min-1
16
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C．a 点放出的热量为597.6kJ
D．Kb＞Ka
【答案】D
【详解】A．反应2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)为体积缩小的可逆反应，对于恒温容器，随着反应的进
行，气体的分子数不断减小，压强不断减小，对于绝热容器，一方面平衡移动导致气体分子数减小、压强
减小，另一方面随着反应的进行，不断释放热量，温度不断升高，压强不断增大，在反应初始阶段，可能
会出现压强增大的情况，所以甲曲线的反应条件为绝热，A 正确；
B．乙容器中0~4min 内，参加反应NO 的物质的量为1.6mol，υ(NO)=
=0.4mol•L-1•min-1，B 正确；
C．a 点时，参加反应NO 的物质的量为1.6mol，放出的热量为
=597.6kJ，C 正确；
D．曲线甲为绝热条件下的压强-时间关系曲线，曲线b 为恒温条件下的压强-时间关系曲线，随着反应的进
行，绝热容器内混合气的温度不断升高，则平衡常数不断减小，所以Kb＜Ka，D 错误；
故选D。
13．在容积为2L 的恒容密闭容器中发生反应
，图Ⅰ表示200℃时容器中A、B、C
物质的量随时间的变化，图Ⅱ表示200℃和100℃下平衡时C 的体积分数随起始
的变化关系。
则下列结论正确的是
A．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率
B．图Ⅱ可知反应
的
，且
C．若在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入He，重新达到平衡前
D．200℃时，向容器中充入3mol C，达到平衡时，C 的体积分数大于0.25
【答案】D
17
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【详解】A．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率
，故A 错误；
B．由图II 可知，
一定时，升高温度，平衡时C 的体积分数增大，则平衡正向移动，故该反应
为吸热反应；由图I 可知，200℃时平衡，A 物质的变化量为0.8mol-0.4mol=0.4mol，B 物质的变化量
0.2mol，C 物质的变化量0.2mol，则表明该反应为
，由此可见，A、B 起始物质的量
之比刚好等于化学方程式化学计量数之比，平衡时生成物C 的体积分数最大，A、B 的起始物质的量之比
=0.8mol：0.4mol=2，则a=2，故B 错误；
C．恒容容器，向体系中充入He，平衡不移动，正逆速度仍然相等，C 错误；
D．依据图I，列出平衡三段式，计算得到200℃时，C 的体积分数，
结合阿伏加德罗定律，同温同压时，
，所以C 的体积分数与C 的物质的量分数相等，均为
；
相同温度下，若向该容器中单独充入3mol C，该平衡与图I 所示平衡等效，C 的体积分数也为25%；但
是，当向图I 所示平衡中再充入3mol C，相当于对两个等效的平衡加压，使其存在于一个容器中，平衡向
正反应方向移动，C 的体积分数增加，大于25%，一般以框图的形式理解为
，D 正确；
故合理选项为D。
14．我国科学家成功利用CO 还原NO，从源头上减少煤粉燃烧产生的大气污染。一定温度下，在1L 的恒
容密闭容器中，充入1molCO 和1molNO，反应
平衡时，测得
c(N2)=0.2mol/L，下列说法正确的是
A．升高温度，正、逆反应速率以相同倍数增大
18
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B．加入催化剂使正反应速率加快，逆反应活化能增大
C．若往容器中再通入1molNO 和1molCO2，则此时
D．若往容器中再通入2molCO 和1molN2，则此时
【答案】D
【分析】
一定温度下，在
1L
的恒容密闭容器中，充入
1molCO
和
1molNO ，反应
平衡时，测得c(N2)=0.2mol/L，则可建立如下三段式：
K=
≈0.25。
【详解】A．升高温度，平衡一定发生移动，则正、逆反应速率不同，增大的倍数不同，A 不正确；
B．加入催化剂使正反应速率加快，则该催化剂降低正反应的活化能，则逆反应活化能减小，B 不正确；
C．若往容器中再通入1molNO 和1molCO2，浓度商Qc=
≈0.43＞0.25，则此时平衡逆向移动，
，C 不正确；
D．若往容器中再通入2molCO 和1molN2，则此时Qc=
≈0.079＜0.25，平衡正向移动，
，D 正确；
故选D。
15．下列实验设计或操作能达到有关实验目的的是
选项
实验目的
实验设计或操作
A
验证SO2的漂白性
SO2通入酸性KMnO4溶液，观察紫色是否褪去
B
探究浓度对化学平衡的影响
向FeCl3溶液和KSCN 溶液反应后的平衡体系中加入少量KCl 固
体，观察溶液颜色变化
19
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C
比较浓硝酸和稀硝酸的氧化
性强弱
常温下，向等体积的浓、稀硝酸中加入形状、大小相同的铁
片，观察反应的剧烈程度
D
验证乙烯与Br2是发生加成反
应还是取代反应
向溴水中通入足量乙烯，并测定褪色前后水溶液的pH，比较其
pH 的变化
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】D
【详解】A．验证SO2的漂白性应该是将其通入品红溶液中，SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色，是因为SO2具
有还原性，A 错误；
B．氯化铁和硫氰化钾溶液反应与氯离子无关，故不能通过增加氯离子的浓度，来探究浓度对化学平衡的
影响，B 错误；
C．常温下，浓硝酸会使铁钝化，使反应停止，故无法，C 错误；
D．若溴与乙烯发生的是取代反应，产物中会有溴化氢生成，溶液的pH 会下降，D 正确；
故选D。
16．向一恒容密闭容器中加入
和一定量的
，发生反应：
。
的平衡转化率按不同投料比
温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A．
B．
两点的正反应速率：
C．此反应在任意温度下都可自发进行
D．当容器内气体的平均相对分子质量不变时，反应达平衡状态
【答案】C
20
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【详解】A．
越大，甲烷的转化率越小，相同温度下x1甲烷的转化率大于x2，则
，
A 正确；
B．b 点和c 点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b 点x 值小于c 点，则b 点加水多，反应物浓度
大，则反应速率
，B 正确；
C．a、b 投料比相同，升高温度，甲烷的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，正向
，正向体
积增大则
，
时T 较大，故该反应高温自发，C 错误；
D．都是气体参加的反应，正向体积增大，则平均相对分子量是个变值，平均相对分子量不变时各组分含
量不再变化，达到平衡，D 正确；
故选C。
17．下列变化不能用勒夏特列原理解释的是
A．工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率
B．工业上合成氨要在高温、催化剂条件下进行
C．实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
D．向氯水中加
后，溶液漂白性增强
【答案】B
【详解】A．根据勒夏特列原理，增大其中一种反应物浓度可以使平衡正向移动且也能提高另一种反应物
的转化率，所以工业生产硫酸的过程中使用过量的氧气，以提高二氧化硫的转化率，故A 不选；
B．催化剂的催化活性需要适宜的温度，温度过高催化剂失活，且合成氨的反应属于放热反应，高温不利
于生成物的生成，所以工业上合成氨要在500℃、催化剂条件下进行，此时催化活性最高，故B 选；
C．氯气溶于水生成HCl 和HClO，反应为
，饱和食盐水中含有大量氯离子，
由于同离子效应，使平衡逆向移动，抑制氯气溶解，所以实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气，故C
不选；
D．氯气溶于水生成HCl 和HClO，反应为
，向氯水中加
后，平衡正向
移动，HClO 增多，漂白性增强，故D 不选；
故选B。
18．一种芳香族化合物
结构如图。
萃取稀土离子
的原理为
21
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。分配比
，水相初始浓度
，萃取平衡时
关系如图。下列说法正确的是
A．该条件下，
对图中三种阳离子的萃取平衡常数数量级相同
B．达平衡时水相中
C．
对
的萃取效果最好
D．萃取平衡时，
【答案】A
【详解】A．把（-4，-0.1）代入H8L 对Nd3+萃取的萃取平衡常数K=
=
，同
理把（-4.4，-0.6）代入H8L 对Pr3+萃取的萃取平衡常数K=
=
， 把
（-3.95，-0.4）代入H8L 对Eu3+萃取的萃取平衡常数K=
=
，
对图中
三种阳离子的萃取平衡常数数量级相同，故A 正确；
B．由电荷守恒可知，达平衡时水相中
，故B 错误；
22
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C．分配比越大，lgD 越大，萃取效果越好，
对
的萃取效果最好，故C 错误；
D．根据萃取原理，萃取平衡时，
，故D 错误；
故选A。
19．以CO2、H2为原料合成CH3OH 涉及的主要反应如下：
①
②
CO2的平衡转化率(X-CO2)、的选择(S-CH3OH)随温度、压强变化如下：
已知：
下列叙述正确的是
A．
B．400℃左右，体系发生的反应主要是反应①
C．由图可知，
，
D．起始
、
，平衡后
，
，若只发生反应
①、②，则
的平衡转化率为25%
【答案】C
【详解】A．反应①气体体积减小的反应，相同温度下，增大压强，平衡正向移动，CH3OH 的选择性增
大，由图可知，相同温度下，P1压强下CH3OH 的选择性大于P2压强下CH3OH 的选择性，则p1＞p2，A 错
23
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误；
B．400℃左右，CH3OH 的选择性接近为0，说明400℃左右，体系发生的反应主要是②，B 错误；
C．由图可知，相同压强下，升高温度，CH3OH 的选择性减小，但CO2的平衡转化率先减小后增大，说明
反应①平衡逆向移动，反应②平衡正向移动，则ΔH1＜0，ΔH2＞0，C 正确；
D．初始n（CO2）=1mol、n（H2）=3mol,平衡后X-CO2=30%、Δn（CO2）=1mol×30%=0.3mol，S-
CH3OH=80%，n（转化为CH3OH 的CO2）=0.3mol×80%=0.24mol，列化学平衡三段式，
，Δn（H2）=0.72mol+0.06mol=0.78mol，氢气转化率为
×100%=26%，D 错误；
故答案为：C。
20．NH3分解的热化学方程式为
.在Co-Al 催化剂体系中，压强
P0下，氨气以一定流速通过反应器，得到不同催化剂下氨气的转化率随温度的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是
A．活化能最小的催化剂是 90 Co-A1
B．如果增大气体流速，则b 点对应的点可能为e
C．温度为T 时，向体积为1L 的恒容容器中加入0.8 molNH3和0.1molH2，达到平衡时，NH3的转化率
为75%，则平衡常数为K=7.5
D．在两个体积均为VL 的绝热密闭容器中分别投入①2 mol NH3,
3 mol H
②
2和1mol N2,达到平衡时，
NH3的体积分数相同
【答案】D
24
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【详解】A．由图可知90 Co-A1 先达到平衡，所以90 Co-A1 是活化能最小的催化剂，A 正确；
B．增大气体流速，未反应的氨气增多，氨气的转化率减小，平衡逆向移动，b 点对应的点可能为e 点，B
正确；
C．由题中给的数据可知，设平衡时氮气的物质的量浓度为x mol L-1，则
则由
，解得x=0.3，故平衡时c(NH3)=0.8mol L-1-2×0.3mol L-1=0.2mol L-1，c(N2)=0.3mol L-1，
c(H2)=0.1mol L-1+3×0.3mol L-1=1mol L-1，故平衡常数
， C 正确；
D．2NH3(g)
N2(g)+3H2(g) △H˃0，若是在恒温恒容的条件下，在两个体积均为VL 的绝闭容器中分别投
入①2 mol NH3，②3 mol H2和1mol N2，达到平衡时，这两个平衡为等效平衡，达到平衡时，NH3的体积
分数相同，但是在绝热的条件下，反应的正反应为吸热反应，逆反应为放热反应，二者平衡时的温度不相
同，NH3的体积分数不相同，D 错误；
答案选D。
21．由
催化加氢制
的反应体系中，发生的主要反应如下：
反应I：
反应II：
(1)已知：相关共价键的键能数据如表。
共价键
键能
436.0
413.4
351
462.8
试计算：断开
中的化学键所需要提供的最低能量为 。
(2)对反应I 来说，若该反应能自发进行，则该反应的熵变
0(填“>”或“<”)。若该反应速率
，其中
、
分别为正反应、逆反应的速率常数，
为气体的浓度。若降低温度，
(填“增大”“减小”或“不变”)。
25
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(3)在T℃时，向容积为
的恒容密闭容器中投入
和
，此时容器内的总压为
，发生反
应I、反应II。
①下列能说明反应I、反应II 达到平衡状态的是 (填字母)。
a．
b．容器内气体的密度不再变化
c．
和
的物质的量之比不再变化
d．
的体积分数不再变化
②实验测得平衡时
或CO 的选择性随温度的变化如图所示。
已知：
的选择性
、CO 的选择性
。
其中，表示平衡时
的选择性的是曲线 (填“i”或“ii”)；为同时提高
的平衡转化率和
平衡时
的选择性，应选择的反应条件为 (填标号)。
a．低温、低压 b．高温、高压 c．高温、低压 d．低
温、高压
③若在上述条件下，反应经5min 后达平衡，
的平衡转化率为50%，CO 的选择性为20%。则在0～
5min 内
(保留2 位小数)，反应II 的平衡常数
(列出计算式即
可)。
【答案】
(1)
(2)> 减小
26
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(3)acd i d 0.07p
【详解】（1）根据盖斯定律，将反应II-反应I 可得：
。
再依据
反应物中的键能-生成物中的键能，可得：
，解得，
。断开
中的化学键所需要提供的最低能量为
。
（2）反应I 能自发进行，则需要在一定温度下满足
，该反应的
，则只有
才能满足。降低温度，平衡则向放热反应方向进行(即
的方向)，即向该反应的逆反应方向进行，所
以，
减小。
（3）①无论反应I 还是反应II，
和
的计量数之比都为
可以说明正、逆反
应速率相等，所以a 项可说明反应达到平衡状态；该反应过程中气体的总质量不变，且容器的总体积不
变，则混合气体的密度为一恒量，所以项容器内气体的密度不再变化，不能说明反应达到平衡；
只是反应I 的产物，而
则是反应I，反应II 的共同产物，二者的物质的量之比是一变量，所以项
和
的物质的量之比不再变化，可说明反应达到平衡状态；由于反应I 是反应前后气体的物质
的量总量不变的反应，而反应II 是反应前后气体的物质的量总量变小的反应，当反应达平衡时，
的体积分数不再变化，所以
项可说明反应达到平衡状态。
②升高温度，反应向吸热方向进行(即
的方向)，所以反应I 向正向进行，反应II 向逆向进行，
变少，
增多，故
的选择性应一直减小，故表示平衡时
的选择性是曲线i；增大
压强，反应向气体体积减小的方向进行，若想要提高
的选择性，应向反应II 的正反应方向进行，
向反应I 的逆反应方向进行，所以应选择低温、高压。
③在T℃时，反应达平衡时
的平衡转化率为
，则反应消耗的
为
，再依据
的选择性
为
可知，反应Ⅰ中生成的
为
，则反应II 生成的
为
。
分别列式如下：
反应I：
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反应I：
由于反应I 前后气体的物质的量不变，而反应II 是气体体积减小的反应，则反应达平衡时气体的总物质的
量为
。
根据同温同容(恒容容器)时，气体的压强与气体的总物质的量成正比，可知平衡时容器的压强为
，
其中，
所占分压为
，而反应前
所占分压为
，则
所占分压减小值为
，则
。反应达平衡时，各物质的浓度分别为
，
，则反应II 的平衡常数
。
22．甲醚(CH3OCH3)是一种重要的清洁燃料，未来可能替代柴油和液化气作为洁净燃料使用。
(1)乙醇也是一种清洁燃料，乙醇的沸点为78.5℃，而甲醚的沸点为−23℃，解释沸点差异的原因
。
(2)下列工业中以提高汽油、柴油等轻质液体燃料的产量和质量为目的是___________。
A．石油分馏
B．重油裂解
C．石油裂化
D．煤的干馏
(3)利用水煤气合成甲醚的三步反应如下：
2H
①
2(g)＋CO(g)
CH3OH(g) ΔH1 =−90.8 kJ·mol−1
2CH
②
3OH(g)
CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2=−23.5 kJ·mol−1
CO(g)
③
＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH3=−41.2 kJ·mol−1
总反应：3H2(g)＋3CO(g)
CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH= 。
(4)一定条件下，起始浓度分别为c(CO)=0.6 mol·L−1、c(H2)=1.4 mol·L−1，8 min 后反应①达到化学平衡，CO
的平衡转化率为50%，则8min 内H2的平均反应速率为 。
(5)一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应②，当容器内气体的总压强不再变化时。下列说法正确的是
___________。
A．该反应可能处于化学平衡状态
B．正、逆反应速率一定相等
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C．CH3OH 全部转化为CH3OCH3和H2O
D．CH3OH、CH3OCH3、H2O 的浓度一定相等
(6)T ℃时，反应②的平衡常数为2,此温度下，向密闭容器中加入一定量的CH3OH，某时刻测得部分组分的
浓度如下：
物质
CH3OH
CH3OCH3
c/mol·L−1
0.44
0.60
比较此时正、逆反应速率的大小 ,判断依据为 。
A．v(正)>v(逆) B．v(正)<v(逆) C．v(正)=v(逆) D．无法判断
【答案】
(1)乙醇分子间存在氢键，使其分子间作用力增加，因此乙醇的沸点较高
(2)C
(3)—246.3 kJ·mol-1
(4)0.075 mol·L-1·min-1
(5)A
(6)A Qc=1.86<K，平衡正向移动，所以v(正)>v(逆)
【详解】（1）乙醇分子能形成分子间氢键，甲醚分子能形成分子间氢键，所以乙醇的分子间作用力强于
甲醚，沸点高于甲醚，故答案为：乙醇分子间存在氢键，使其分子间作用力增加，因此乙醇的沸点较高；
（2）石油裂化可以将重质烃转化为轻质烃，从而得到更多轻质液体燃料，如汽油和柴油，这一过程不仅
增加了轻质液体燃料的产量，还通过调整碳链长度和结构，改善了燃料的质量，使其更加适合作为交通工
具的能源，故选C；
（3）由盖斯定律可知，反应①×2＋反应②＋反应③得到反应3H2(g)＋3CO(g)
CH3OCH3(g)＋CO2(g)，则
反应ΔH=(−90.8 kJ·mol−1)×2+(−23.5 kJ·mol−1)+( −41.2 kJ·mol−1)= -246.3 kJ·mol-1，故答案为：—246.3
kJ·mol-1；
（4）由图可知，8 min 后反应①达到化学平衡时，一氧化碳的平衡转化率为50%，则由方程式可知，8min
内氢气的反应速率为
，故答案为：0.075 mol·L-1·min-1；
（5）A．反应②是气体体积不变的反应，反应中容器内气体的总压强始终不变，则容器内气体的总压强不
再变化说明正逆反应速率可能相等，反应可能已达到平衡，故正确；
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B．反应②是气体体积不变的反应，反应中容器内气体的总压强始终不变，则容器内气体的总压强不再变
化说明正逆反应速率可能相等，故错误；
C．反应②是可逆反应，可逆反应不可能完全反应，所以CH3OH 不可能全部转化为CH3OCH3和H2O，故
错误；
D．CH3OH、CH3OCH3、H2O 的浓度与其初始浓度有关，不一定相等，故错误；
故选A；
（6）由表格数据可知，反应的浓度商Qc=
，则平衡向正反应方
向移动，正反应速率大于逆反应速率，故选A，故答案为：A；Qc=1.86<K，平衡正向移动，所以
v(正)>v(逆)。
23．氯乙烯是一种用途广泛的有机原料，可制备多种化工产品。回答下列问题：
已知
与
发生加成反应的化学方程式如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”满足范特霍夫方程
(
均为常数，不同的反应
值不同)，
平衡常数与温度的关系如图甲所示，生成物的产率随温度的变化情况如图乙所示：
(1)由
转化为
的热化学方程式为 。
(2)若已知反应
，则熵变的数值
(填“>”“=”或“<”)。
(3)由图甲可知“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”的焓变
(填“>”“=”或“<”)。
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(4)图乙中表示
的产率随温度变化的曲线为 (填“M”或“N”)。
(5)
时，在初始压强为
的恒容密闭容器中，按物质的量之比为
充入
和
，发生“反应Ⅰ”和“反应Ⅱ”，达到平衡时，容器中
和
的分压分别为
。则：
①平衡时，
的转化率为
。
②
时，“反应Ⅱ”的平衡常数
(
为以分压表示的平衡常数)。
③若其它条件不变，将恒容密闭容器换成压强为
的恒压密闭容器，反应达到平衡时，
的平衡产率将 (填“增大”“减小”或“不变”)，原因为 。
【答案】
(1)
(2)>
(3)>
(4)M
(5)96%
增大 该反应为气体分子数减小的反应，恒压相当于增大体系的压强，平衡正
向移动，达到新平衡时，
的平衡产率将增大
【详解】（1）根据盖斯定律，由“反应I”减“反应Ⅱ”可得：
，；
（2）同种物质由液态到气态是熵增加的过程，则熵变的数值；z>y；
（3）“反应I”和“反应Ⅱ”满足范特霍夫方程
，
为关系曲线的斜率，由图可
知，“反应I”的斜率小于“反应Ⅱ”的斜率，则有
，故
；
（4）降低温度，化学平衡常数增大，说明降低温度平衡正向移动，正反应为放热反应，
，则温
度对反应Ⅱ的影响更大，所以升高温度反应对应产物
的产率变化更明显，则曲线M 代
表
的产率变化；
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（5）①℃时，在初始压强为P0kPa 的恒容密闭容器中，按物质的量之比为1 1∶充入H2O(g)和
，则初始时
的分压为0.5 P0kPa，达到平衡时，
和H2O(g)
的分压分别为0.4 P0kPa、0.02 P0kPa，由于H2O(g)和
的物质的量相等，所以平衡时
的分压也为0.02 P0kPa，则平衡时，
的转化率为：
；
②已知T1℃，反应达到平衡时，
和H2O (g)的分压分别为0.4 P0kPa、0.02 P0kPa，由于
H2O (g)和
的物质的量相等，所以平衡时
的分压也为0.02 P0kPa，所以“反
应Ⅱ”的平衡常数
；
③若其它条件不变，将恒容密闭容器换成压强为P0kPa 的恒压密闭容器，反应达到平衡时，
的平衡产率将增大，是由于该反应为气体分子数减小的反应，恒压相当于增大体系的压
强，平衡正向移动，达到新平衡时，
的平衡产率将增大。
24．甲硫醇(
)是重要的有机化工中间体，可用于合成维生素。通过
和
合成
的主
要反应为：
I．
Ⅱ．
回答下列问题：
(1)计算反应
的
kJ/mol。
(2)
℃时，向恒容密闭容器中充入一定量
和
发生反应，下列事实能说明反应达到平衡
状态的是_______(填选项字母)。
A．容器内气体密度不再发生变化
B．混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C．
的体积分数不再发生变化
D．
和
的物质的量之比不再变化
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(3)
℃时，向压强为
的恒压密闭容器中按物质的量之比为1：2 充入
和
发生反应，达
到平衡时，
的转化率为80%，
的体积分数为5%。
①计算
的选择性为 (
的选择性=
)。
②反应I 的平衡常数
= (
是用分压表示的平衡常数，结果保留两位小数)。
(4)在
反应压力为0.7Mpa 条件下，气体按90mL/min 的速率通过催化剂表面发生反应，
每分钟反应体系中
转化率、
选择性随温度的变化如图甲所示，催化机理如图乙所
示。
370℃
①
时，用
分压表示的反应速率为 Mpa/min(结果保留两位有效数字)。
②当温度高于370℃时，
转化率随温度升高而降低的原因可能为 。
③从电负性的角度描述ⅲ→i 中脱水的过程： 。
【答案】
(1)(b-2a)
(2)CD
(3)62.5％ 1.48
(4)0.19 温度过高，催化剂会失去活性 ⅲ中的W-O 键中O 带部分负电，W 带部分正电，极性较
强易断裂，H-S 键中H 带部分正电，S 带部分负电，H-S 键易断裂，之后OH 中的O 与H 结合在一起形成
水
【详解】（1）根据盖斯定律，将反应Ⅱ-2×Ⅰ，整理可得
的
△H=(b-2a)kJ/mol；
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（2）A．反应混合物都是气体，气体的质量不变；反应在恒容密闭容器中进行，气体的体积不变，则无论
反应是否达到平衡状态，混合气体的密度始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，A 不符合
题意；B．反应混合物都是气体，气体的质量不变；两个反应反应前后气体的物质的量不变，则混合气体
的平均摩尔质量不变，根据混合气体的平均摩尔质量当以g/mol 为单位时，数值上等于其平均相对分子质
量，故混合气体的平均相对分子质量始终不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，B 不符合题
意；C．两个反应反应前后气体的物质的量都不变，H2S 是反应物，若反应正向进行，则H2S 体积分数就会
减小；若反应逆向进行，则其体积分数就会增大，故当H2S(g)的体积分数不再发生变化，反应达到平衡状
态，C 符合题意；D．H2O 在两个反应中都会产生，而CH3SCH3(g)只在第二个反应中生成，因此若
CH3SCH3(g)和H2O(g)的物质的量之比不再变化，则反应达到了平衡状态，D 符合题意；故合理选项是
CD；
（3）①假设加入CH3OH(g)为1 mol，H2S(g)为2 mol，混合气体总物质的量是3 mol，反应达到平衡时
CH3OH(g)的转化率是80%，则反应消耗CH3OH(g)为0.80 mol，未反应的CH3OH(g)为0.20 mol。反应达到
平衡时CH3SCH3(g)的体积分数为5％，因此反应产生的CH3SCH3(g)的物质的量为3 mol×5％=0.15 mol，根
据反应Ⅱ中物质反应转化关系可知其消耗0.30 mol CH3OH(g)，反应Ⅰ消耗0.50 mol CH3OH(g)，反应Ⅰ产
生CH3SH(g)的物质的量是0.50 mol，故CH3SH(g)的选择性为：
×100%=62.5%；
②根据①的计算可知反应达到平衡时n(CH3OH)=0.20 mol，n(CH3SH)=0.50 mol，n(CH3SCH3)=0.15 mol，结
合两个反应中物质反应转化关系可知平衡时n(H2S)=2 mol-0.5 mol-0.15 mol=1.35 mol，n(H2O)=0.50
mol+2×0.15 mol=0.80 mol，n(总)=3 mol，反应在恒温恒压条件下进行，则反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=
=1.48；
（4）①根据甲图可知：在370℃时每分钟CH3OH(g)的选择性为92%，CH3SH(g)的选择性为90%，由于
，反应压力为0.7 MPa，假设加入CH3OH(g)的物质的量为1 mol，n(H2S)=2 mol，则每
分钟反应产生CH3SH(g)的物质的量为n(CH3SH)=1 mol×92%×90%=0.828 mol，因此用CH3SH(g)的分压表示
的反应速率v(CH3SH)=
=0.19MPa/min；
②当温度高于370℃时，CH3OH(g)的转化率随温度升高而降低的原因可能是温度过高，催化剂会失去活
性；反应速率降低，故物质CH3OH(g)的转化率降低；
③根据图示可知：ⅲ中的W-O 键中O 带部分负电，W 带部分正电，极性较强易断裂，H-S 键中H 带部分
正电，S 带部分负电，H-S 键易断裂，之后OH 中的O 与H 结合在一起形成水，从而形成水。
25．甲醇是重要的化工原料，甲醇的制备与应用也是国际研究的热点。
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I．某温度下，利用
生产甲醇主要涉及以下反应。
反应1.CO2(g)+3H2(g)
CH
⇌
3OH(g)+H2O(g)
；
反应2.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H
⇌
2O(g)
；
(1)反应1 自发进行的条件是 (填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)升高温度，
的值将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)向绝热恒容密闭容器中充入等物质的量的CO2(g)和H2(g)发生上述反应，下列可说明反应已达平衡状态
的是___________(填编号)。
A．容器内温度不变
B．混合气体平均密度保持不变
C．CH3OH 的体积分数保持不变
D．v 正(CO2)=v 逆(CO)
(4)在恒温密闭容器中，发生反应1 和反应2，CO2的平衡转化率[α(CO2)%]和甲醇选择性[CH3OH%=
]随着温度变化关系如图所示。
①写出一种增大平衡时CH3OH 选择性的方法 。
②分析温度高于236°C 后CO2转化率下降的原因 。
③在244°C，向容积为V 的容器内投入1molCO2(g)和3molH2(g)充分反应，计算平衡时生成CH3OH 的物质
的量为 mol(计算结果保留两位有效数字)。
II.工业上也可用电化学法制备甲醇。
(5)采用如图原电池制备甲醇。通入CO 的一端发生的电极反应为 。
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【答案】
(1)低温
(2)减小
(3)AC
(4)适当降温，适当增大压强 升温，反应1 平衡左移，生成CO2，反应2 平衡右移，消耗CO2。温度高
于 236°C 后，反应1 生成的CO2大于反应2 消耗的CO2 0.061
(5)
【详解】（1）根据 ΔG=ΔH-TΔS，反应I 的ΔH<0，正反应气体体积数减小，ΔS<0，ΔG<0 反应自发，自
发进行的条件是低温；
（2）反应1 加上反应2 所得的反应K=K1 K
⋅
2，且所得新反应ΔH=ΔH1+ΔH2<0，是放热反应，升高温度平衡
逆向移动，故所得的反应K 减小，即K1 K
⋅
2减小；
（3）A．化学反应一定伴随能量变化，绝热密闭容器温度不变，说明反应平衡，A 正确；
B．反应前后无固体参与，气体质量不变，容器体积不变，根据ρ=m/V 可知，密度一直不变，混合气体平
均密度保持不变无法说明反应到达平衡，B 错误；
C．CH3OH 的体积分数未平衡时会一直改变，保持不变时到达平衡，C 正确；
D．反应1 也有二氧化碳参加反应，则v 正(CO2)=v 逆(CO) 不能说明反应已经平衡，D 错误；
故选AC；
（4）①反应I 生成CH3OH，是气体体积减小的放热反应，要增大平衡时CH3OH 的选择性，则可以适当降
温，适当增大压强；
②根据反应I 和反应II 的ΔH，升温，反应1 平衡左移，生成CO2，反应2 平衡右移，消耗CO2，且反应I
受温度影响更大，故温度高于 236°C 后，反应1 生成的CO2大于反应2 消耗的CO2；
③从图可知244°C 二氧化碳转化率10.5%，甲醇选择性58.3%。则平衡甲醇物质的量为1×10.5%
×58.3%=0.061mol；
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（5）根据装置可知，CO 在左侧电极得电子，转化为CH3OH，电解液为酸性，故电极反应为CO+4e-
+4H+=CH3OH。
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