文档文本内容
第二节 化学反应限度
第2 课时 反应条件对化学平衡的影响
1．（24-25 高二上·山东济南·阶段检测）某温度下，恒容密闭容器中进行可逆反应：
，下列说法正确的是
A．平衡后加入少量W，速率-时间图像如上图
B．平衡后升高温度，平衡正向移动，
不变
C．平衡后加入Y，平衡正向移动，X、Y 的转化率均增大
D．当容器中气体的压强不再变化时，反应达到平衡状态
【答案】B
【详解】A．W 是固体，不影响化学反应速率，所以平衡后加入少量W，逆反应速率不变，A 错误；
B．反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，但是
不变，B 正确；
C．平衡后加入Y，平衡正向移动，促进X 转化，但是Y 本身的转化率降低，C 错误；
D．反应为气体分子数不变的反应，压强不是变量，容器中气体的压强不再变化时，不能说明反应达到平
衡状态，D 错误；
故选B。
2．（24-25 高二上·山东日照·期中）下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A．通过改进生产设备使合成氨反应器的压强上升到30MPa，提高平衡转化率
B．配制
溶液时，先将
固体溶于浓盐酸中，再加水稀释
C．在自然界里，通过根瘤菌的作用每年可以固定1 亿吨氮
D．向
溶液中加入少量铁粉，溶液颜色变浅
【答案】C
【详解】A．
，反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，能提
高平衡转化率，能用平衡移动原理解释，A 不符合题意；
B．配制
溶液时，先将
固体溶于浓盐酸中，增大氢离子浓度抑制铁离子的水解，再加水稀释得
到氯化铁溶液，能用平衡移动原理解释，B 不符合题意；
C．通过根瘤菌的作用每年可以固定1 亿吨氮，为自然固氮过程，不能用平衡移动原理解释，C 符合题意；
D．铁和铁离子生成亚铁离子，铁离子浓度减小，
，平衡逆向移动，溶液颜色变
浅，能用平衡移动原理解释，D 不符合题意；
故选C。
3．（24-25 高二上·北京·期中）CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为：
①
②
其他条件相同时，投料比
为
，不同温度下反应的结果如图。
下列说法不正确的是
A．加压有利于增大
和
反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
B．
始终低于1.0，与反应②有关
C．若不考虑其他副反应，体系中存在：
D．
，升温更有利于反应①，反应①先达到平衡
【答案】D
【详解】A．加压能增大反应速率，利于增大CH4和CO2反应的速率，反应①平衡逆向进行，不利于提高
二者的平衡转化率，A 正确；
B．①CH4(g)+CO2(g)
2H2(g)+2CO(g)，②H2(g)+CO2(g)
H2O(g)+CO(g)，反应①中生成的氢气和氧化铁
为1：1，反应②消耗氢气生成一氧化碳，n(H2)：n(CO)始终低于1.0，与反应②有关，B 正确；
C．设初始甲烷物质的量为1mol，二氧化碳物质的量为1.3mol，容器体积为1L，根据碳守恒：
c(CH4)+c(CO)+c(CO2)=2.3，氢元素守恒：4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)=4，4[c(CH4)+c(CO)
+c(CO2)]=2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)]，C 正确；
D．该体系中，反应①的n(H2)：n(CO)为1:1，反应②的发生会影响该比值，而
时n(H2)：n(CO)
快速升高，后续比值不变，且甲烷与二氧化碳的转化率在持续变化，说明在此温度范围内，升温更有利于
反应②，先达到平衡状态，D 错误；
故答案为：D。
4．（24-25 高二上·山东·期中）下列实验装置或操作不正确的是
A．图1 测定中和热
B．图2 验证铁的吸氧腐蚀
C．图3 催化效率：酶>硫酸
D．图4 验证反应正向是放热反应
【答案】C
【详解】A．题给装置在隔热保温条件下，通过测定溶液中温度变化可以达到测定中和热的实验目的，故
A 正确；
B．具支试管中氧气的物质的量减小，气体压强减小，导管中液面上升说明铁钉在食盐水中发生吸氧腐蚀，
则题给装置能达到验证铁的吸氧腐蚀的实验目的，故B 正确；
C．两个烧杯中溶液的温度不同、催化剂不同，不符合探究实验变量唯一化原则，则题给装置不能达到探
究酶和硫酸的催化效率的实验目的，故C 错误；
D．放入热水中的盛有二氧化氮的圆底烧瓶的颜色变深，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应
为放热反应，则题给装置能达到验证正向是放热反应的实验目的，故D 正确；
故选C。
5．（24-25 高二上·河南信阳·阶段检测）某温度下，反应CH2=CH2(g)+H2O(g)
CH3CH2OH(g)在密闭容器
中达到平衡，下列说法正确的是
A．增大压强，
，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时
的浓度增大
C．恒压下，充入一定量的He，平衡转化率减小
D．恒容下，充入一定量的
，
的平衡转化率增大
【答案】C
【详解】A．由题干方程式可知，增大压强，上述反应化学平衡正向移动即
，但平衡常数仅仅是温
度的函数，即温度不变平衡常数不变，A 错误；
B．加入催化剂，反应速率改变，但平衡不移动即平衡时
的浓度不变，B 错误；
C．恒压下，充入一定量的He，相当于对原反应体系减小压强，上述平衡逆向移动，则平衡转化率减小，
C 正确；
D．恒容下，充入一定量的
，上述反应平衡正向移动，H2O 的平衡转化率增大，但
的平衡转化率减小，D 错误；
故答案为：C。
6．（24-25 高二上·山东枣庄·阶段检测）已知反应①：
和反应②：
在相同的某温度下的平衡常数分别为
和
，该温度下反应③：
的平衡常数为
。则下列说法正确的是
A．反应①的平衡常数
B．反应③的平衡常数
C．对于反应②，若恒容时，温度升高，
浓度减小，则该反应平衡常数也会减小
D．对于反应③，恒温恒容下，增大
浓度，平衡常数一定会减小
【答案】B
【详解】A．在书写平衡常数表达式时，固体不能表示在平衡常数表达式中，A 错误；
B．由于反应③=反应①-反应②，因此平衡常数K=
，B 正确；
C．反应②，若恒容时，温度升高，
浓度减小，平衡正向移动，则该反应平衡常数增大，C 错误；
D．对于反应③，在恒温恒容下，增大
浓度，平衡逆向移动，平衡常数不变，D 错误；
答案选B。
7．（24-25 高二上·山东滨州·阶段检测）为了模拟汽车尾气的净化，向密闭容器中投入一定量的CO 和
，
在催化剂(Ⅰ型、Ⅱ型)和不同温度下发生反应：
，反应进行相同时间t(s)，测得
CO 转化率与温度的关系曲线如图所示，下列说法正确的是
A．该反应在a、b 两点对应的平衡常数大小关系：
B．b 点转化率明显下降最主要原因是温度升高催化剂失活
C．在实验中CO 平衡转化率达到阴影部分数值只能采用延长反应时间的方案
D．50℃，t s 时容器中
浓度为0.01mol/L，该温度下压反应平衡常数为
【答案】D
【分析】由图象可知随着温度的升高，转化率先增大后减小，则正反应为放热反应，图中a 没有达到平衡
状态，图中b 达到平衡状态，催化剂Ⅰ型的催化效率较高，以此解答该题。
【详解】A．转化率先增大后减小，说明升高到一定温度时，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，温度
低的平衡常数大，反应在a、b 两点对应的平衡常数大小关系：Ka＞Kb，故A 错误；
B．b 点之后反应达到平衡状态，b 点转化率明显下降最主要原因是温度升高使得平衡逆向移动，故B 错误；
C．阴影部分的CO 的转化率高于曲线上的点，b 点之前反应还未达到平衡，因此延长反应时间或者增大压
强等都可使平衡转化率达到阴影部分数值，故C 错误；
D．设初始c(CO)=amol/L，已知50℃下CO 转化率为x，则平衡时c(CO)=amol/L×(1-x)，c(CO2)=ax mol/L，
平衡常数K=
=
=
，故D 正确；
故答案选D。
8．已知反应①：
和反应②：
，在相同的某
温度下的平衡常数分别为
和
，该温度下反应③：
的平衡常数为K。
则下列说法正确的是
A．反应①的平衡常数
B．反应③的平衡常数
C．对于反应③，恒容时，温度升高，
浓度减小，则该反应的焓变为正值
D．对于反应③，恒温恒容下，增大压强，平衡不移动，
浓度不变
【答案】B
【详解】A．在书写平衡常数表达式时，固体不能表示在平衡常数表达式中，A 错误；
B．按盖斯定律可得反应③=反应①-反应②，因此平衡常数
，B 正确；
C．反应③中，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此
ΔH<0，C 错误；
D．对于反应③，在恒温恒容下，增大压强，气体有可能转变成液体（如水），导致平衡移动，H2的浓度
改变，如充入惰性气体，则平衡不移动，H2的浓度不变，也可以通过同比例同组分的平衡混合气体，则氢
气的浓度增大，D 错误；
故选B。
9．（24-25 高二上·山东青岛·阶段检测）对于反应
，
在一定条件下向体系中充入
和
，下列说法正确的是
A．该反应在任意条件下均能自发进行
B．恒压条件下，当容器内气体密度不再改变时，反应达到平衡
C．其他条件一定，恒容通
，增大压强，反应正向进行
D．恒容条件，平衡后继续
充入
和
，新平衡
所占百分含量不变
【答案】B
【详解】A．
是气体减小的放热反应，
，
，则在T 较小时
，该反应在低温条件下能自发进行，故A 错误；
B．恒压条件下，该反应的正反应为气体体积减小的反应，容器中气体质量恒定，当容器内气体密度不变
时，容器容积不变即气体体积不变，能说明反应达到平衡，故B 正确；
C．其他条件一定，恒容通
，增大压强，但各物质的浓度均不变，反应平衡状态不变，平衡不移动，故
C 错误；
D．恒容条件，平衡后继续
充入
和
，等效于加压，加压平衡正向移动，当再次达到平衡时，
所占百分含量增大，故D 错误；
故选B。
10．（24-25 高二上·山东济南·阶段检测）下列事实或现象及结论均正确的是
事实或现象
结论
A
增大压强，平衡正向移动
NO2的物质的量减少，体系颜色
变浅
B
铅蓄电池使用过程中两电极的质量均增加
电池发生了放电反应
C
向2ml 0.01 mol·L-1的FeCl3溶液中滴入一滴KSCN 溶液，溶液变
红，再加入少量KCl 溶液，溶液颜色变浅
Cl—浓度增大，使平衡向生成
Fe(SCN)3的方向移动
D
为基元反应，将盛有NO2的密闭烧瓶浸入冷水，红棕
色变浅
正反应活化能大于逆反应活化能
【答案】B
【详解】A．反应
是一个气体体积减小的反应，故增大压强，平衡正向移动，NO2的物
质的量减少，但根据勒夏特列原理可知，NO2浓度增大，则颜色加深，A 错误；
B．铅蓄电池使用过程中两电极的质量均增加，由于两极电极反应为：负极：Pb+
-2e-=PbSO4(s)，正极：
PbO2+
+2e-+4H+=PbSO4(s)+2H2O，即电池发生了放电反应，B 正确；
C．向2ml 0.01 mol·L-1的FeCl3溶液中滴入一滴KSCN 溶液，溶液变红，反应原理为：Fe3++3SCN-
=Fe(SCN)3，再加入少量KCl 溶液，溶液颜色变浅，不是Cl-浓度增大，使平衡向生成Fe(SCN)3的方向移动，
而是由于加入溶液使得Fe3+、SCN-、Fe(SCN)3的浓度减小，上述平衡逆向移动，C 错误；
D．
为基元反应，将盛有NO2的密闭烧瓶浸入冷水，红棕色变浅，说明降低温度平衡正
向移动，即正反应是一个放热反应，故
＜0，即正反应活化能小于逆反应活化能，D 错误；
故答案为：B。
11．已知反应：
，把NO2、N2O4的混合气体盛装在两个连通的烧瓶里，然后用弹簧
夹夹住橡皮管，把烧瓶A 放入热水中，把烧瓶B 放入冰水中，如图所示。与常温时烧瓶C 内气体的颜色进
行对比发现，A 烧瓶内气体颜色变深，B 烧瓶内气体颜色变浅。下列说法错误的是(A、B、C 中初始充入
NO2、N2O4的量相等)（ ）
A．上述过程中，A 烧瓶内正、逆反应速率均加快
B．上述过程中，B 烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大
C．上述过程中，A、B 烧瓶内气体密度均保持不变
D．反应
的逆反应为放热反应
【答案】D
【详解】A．升高温度，正、逆反应速率都加快，A 正确；
B．B 烧杯内放的是冰水，温度降低，烧瓶内气体颜色变浅，说明降低温度，化学平衡向生成N2O4的正方
向移动，导致B 烧瓶内c(NO2)减小，c(N2O4)增大，B 正确；
C．容器的容积不变，混合气体的质量不变，则A、B 两个烧瓶内气体的密度都不变，C 正确；
D．放在热水中的A 烧瓶内气体颜色变深，放在冰水中的B 烧瓶内气体颜色变浅，说明升高温度平衡向生
成NO2的方向移动，降低温度平衡向生成N2O4的方向移动，故
的正反应为放热反应，
则其逆反应为吸热反应，D 错误；
故合理选项是D。
12．（24-25 高二上·山东青岛·阶段检测）下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡
影响的图像，其中图像和实验结论正确的是
A．图①中该反应的
，且
B．图②是在一定条件下，
随时间t 的变化，正反应的
，M 点正反应速率
点逆反应速率
C．图③是在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入
和
进行反应，若平衡时
和
的转化率相等，则
D．图④中曲线表示一定压强下
的平衡转化率随温度的变化，A、B、C 三点表示不同温度、压强
下
的平衡转化率，压强最小的是B 点，化学平衡常数最小的是A 点
【答案】C
【详解】A．相同温度下，随压强增大，Z 体积分数减小，说明平衡逆向移动，逆反应方向为气体分子数
减小，正反应方向为气体分子数增大，即
；升高温度，Z 体积分数减小，说明平衡正向移动，即正
反应方向为吸热反应，
，故A 错误；
B．图②中T1时反应更快到达平衡，温度T1> T2，升高温度，X 的平衡浓度增大，说明平衡逆移，故正反
应的
，但是M 点正反应速率=M 点逆反应速率>W 点逆反应速率>N 点逆反应速率，故B 错误；
C．图③，当投料比等于化学计量数之比时，所有反应物的转化率相等，若平衡时
和
的转化率
相等，则
，故C 正确；
D．图④中曲线表示一定压强下NO 平衡转化率随温度的变化，A、B、C 三点表示不同温度、压强下NO
的平衡转化率，该反应过程中气体体积减小，增大压强，平衡正向移动，NO 的平衡转化率增大，则压强
最小的是A 点，升高温度，NO 的平衡转化率减小，平衡逆向移动，该反应为放热反应，A 点温度最低，
化学平衡常数最大，故D 错误；
答案选C。
13．（24-25 高二上·山东·期中）油气开采及石油化工等行业废气普遍含有硫化氢，需回收处理并加以利用。
已知：
(1)在1470K，100kPa、反应条件下，将
的混合气进行
热分解反应。平衡时混合气
中
与
的分压相等，
平衡转化率为 ，平衡常数
。
(2)在1373K，100kPa 反应条件下，对于
)分别为4：1、1：1、1：4、1：9、1：19 的
混合气，热分解反应过程中
转化率随时间的变化如下图所示。
①
越小，
平衡转化率越 (填“大”或“小”)，理由是 。
②
对应图中曲线 (填“a~e”字母)，计算其在0~0.1s 之间，
分压的平均
变化率为
。
③对比
分别为1：9 和1：19 时的分压变化率，说明反应速率较快的是 (填“1：
9”或“1：19”)。
【答案】(1) 50% 4.76
(2) 大 n(H2S)：n(Ar)越小，H2S 的分压越小，平衡向正反应方向进行，H2S 平衡转化率越大
d 24.9 1：19
【详解】（1）假设在该条件下，硫化氢和氩起始投料的物质的量分别为1mol 和4mol，平衡时转化的
n(H2S)=xmol，根据三段式可知：
平衡时H2S 和H2分压相等， 则二者的物质的量相等，即1-x=x,，解得x=0.5，所以H2S 的平衡转化率为
=50 % ，n(总)=4+1-x+0.5x+x=5.25mol，n(H2)=0.5mol，n(H2S)=0.25mol，平衡常数为
。
（2）①由于正反应是体积增大的可逆反应，n(H2S)：n(Ar)越小，H2S 的分压越小，相当于降低压强，平衡
向正反应方向移动，因此H2S 平衡转化率越大；
②
，该反应正方向为体积增大的反应，降低压强，平衡会向
正反应方向移动；则对于n(H2S)：n(Ar)为4：1、1：1、1：4、1：9、1：19 的H2S-Ar 混合气在图中对应的
曲线分别是a、b、c、d、e，根据图像可知n(H2S)：n(Ar)=1：9 反应进行到0.1s 时H2S 转化率为0.24；假设
在该条件下，硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1mol 和9mol，则根据三段式可知：
时H2S 的压强为
，
的起始压强为10kPa， 所以H2S 分压的平均
变化率为
=24.9 kPa·s-1；
③该图中曲线的斜率可以代表反应速率的快慢，对于n(H2S)：n(Ar)为4：1、1：1、1：4、1：9、1：19 的
H2S-Ar 混合气在图中对应的曲线分别是a、b、c、d、e，说明反应速率较快的是1：19。
14．（24-25 高二上·山东济宁·阶段检测）碳一化学是指从一个碳原子的化合物(如CO、
等)出发合成各
种化学品的技术。
(1)已知：830℃时，反应
的平衡常数为1.0，设起始时投入的
、
均为
，恒容条件下，反应
后达到平衡，则
的转化率为 ，
内，
。
在带活塞的某容器中，将
和
按物质的量之比为1:3 投料，固定活塞使该容器体积为2L，发生
反应
，当温度分别为T1和T2时，反应体系中
体积分数
随时间变化如图。
(2)该反应的ΔH (填“>”“=”或“<”)0。
(3)一定温度下，下列措施能提高
平衡转化率的是 (填字母)。
A．增大
和
的投料比
B．减小容器体积
C．升高温度
D．加入高效催化剂
(4)若某温度下，平衡时
，保持其他条件不变，移动活塞至该容器体积固定为1L，此时平
衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”)，达到新平衡时
1mol(填“>”“=”或
“<”)。
【答案】(1) 50% 0.1
(2)<
(3)AB
(4) 不变 <
【详解】（1）列出三段式：
，a=0.5，则CO(g)的转化率为
50%；0 5min
∼
内，
；
（2）结合图像可知t2时反应先达到平衡状态，可知其反应速率快，温度较高，则t2大于t1，温度由t2到t1
时，CH3OH 体积分数增大，可知平衡正向移动，温度降低平衡正向移动，则正向为放热反应，ΔH<0；
（3）A．增大CO2(g)和H2 (g)的投料比，等同于增大二氧化碳浓度，可提高氢气的转化率，故A 选；
B．该反应正向气体分子数减小，减小容器体积，增大压强，平衡正向移动，H2转化率增大，故B 选；
C．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，H2转化率减小，故C 不选；
D．加入高效催化剂，只提高反应速率，对平衡无影响，氢气的转化率不变，故D 不选；
故选AB；
（4）若某温度下，保持其他条件不变，移动活塞至该容器体积固定为1L，增大压强，温度不发生改变，
而K 只受温度影响，温度不变，K 不变；改变体积为1L 后，各物质浓度瞬间增大一倍，此时
，导致平衡正向移动，该温度下，开始平衡
时
，结合投料比可知平衡时c(CO2)=0.5mol L
⋅
−1，移动活塞至该容器体积固定为1L，瞬间
c(CO2)=1.0mol L
⋅
−1，但增大压强平衡正向移动，c(CO2)减小，因此再次达到平衡时c(CO2)<1.0mol L
⋅
−1。
15．（24-25 高二上·山东青岛·期中）甲烷既是燃料，也是一种重要的化工原料。回答下列问题：
Ⅰ．甲烷与水蒸气重整制氢涉及的反应有：
①
；
②
。
(1)研究表明，反应②在
催化下分三步进行，已知：
第一步：
第二步：
则第三步反应的热化学方程式为 。
(2)一定压强下，将甲烷与水蒸气按1：2 的体积比通入反应体系。平衡时，各组分的物质的量分数与温度
的关系如图所示。曲线b 代表的物质为 ；750°C 以后，曲线a 下降的原因是 。
Ⅱ．甲烷与二氧化碳自热重整工艺发生的反应为
。当投料比
时，不同温度、压强对
平衡转化率的影响如图所示。
(3)该反应自发进行的条件是 (填“任意温度”、“高温”或“低温”)。
(4)压强
、
、
由大到小的顺序为 ，若
，则
点对应状态下，该反应的压强平
衡常数
。
(5)温度高于1000℃时，不同压强下，
平衡转化率趋于相同的原因是 。
【答案】(1)2FeO(s)+H2O(g)=Fe2O3(s)+H2(g)
H=-38.4kJ/mol
△
(2) CO 曲线a 代表H2，温度高于750°C 达到平衡时，体系中没有CH4，说明反应以反应②为主，
升温，平衡逆向移动，H2的物质的量减小
(3)高温
(4) P3>P2>P1 80MPa2
(5)高于1000。C 时，温度为主要影响因素，反应受压强影响的程度很小
【详解】（1）反应②：
；
反应③：
；
反应④：
；
根据盖斯定律：第三步反应为②-(
)，△H=
H
△
2-
(
)kJ/mol=-38.4kJ/mol，第三步反应的热化学方程式为：2FeO(s)+H2O(g)=Fe2O3(s)+H2(g)
H=-38.4kJ/mol
△
；
（2）温度升高，反应①正向移动，反应②逆向移动，CO 的物质的量增多，则b 曲线为CO 的物质的量分
数，a 曲线代表H2的物质的量分数；
经过分析，曲线a 代表H2，温度高于750℃达到平衡时，体系中没有CH4，说明反应以反应②为主，升高
温度，平衡逆向移动，H2的物质的量减小，物质的量分数降低；
（3）反应
的△S>0，由图可知，在同一个压强下，温度升高，CO
的平衡转化率升高，平衡正向移动，正反应为吸热反应，△H>0，根据△G=
H-T
S<0
△
△
可自发进行，则需
要高温下可以自发进行；
（4）同一温度下，压强增大，平衡
逆向移动，CO2的平衡转化率减
小，因此压强大小关系为：P3>P2>P1；
物质的量分数分别是：CH4：
，CO2：
，CO：
，H2：
；分压分别是：CH4：
MPa，CO2：
，CO：
，H2：
；KP=
=
=80 MPa2；
（5）在温度高于1000℃时，温度为主要影响因素，反应受压强影响的程度很小，因此CO2的平衡转化率
趋于相同。
1．（24-25 高二上·山东菏泽·阶段检测）对于反应：
，
下列措施不能增大
平衡转化率的是
A．在原容器中再充入
B．在原容器中再充入
C．缩小容器的容积
D．将水蒸气从体系中分离
【答案】A
【详解】A．在原容器中再充入
，由于浓度增大平衡正向移动，但无法将增加的部分完全消耗，
导致
平衡转化率减小，A 项符合题意；
B．在原容器中再充入
，促使平衡正向移动，可增大
平衡转化率，B 项不符合题意；
C．缩小容器的容积，相当于增大压强，该反应为气体分子数减小的反应，因此平衡向正反应方向移动，
可增大
平衡转化率，C 项不符合题意；
D．将水蒸气从体系中分离，产物的浓度减小，促使平衡向正反应方向移动，可增大
平衡转化率，D
项不符合题意；
故答案选A。
2．（24-25 高二上·山东济南·阶段检测）一定温度下，将
通入一个容积不变的容器中，达到平衡
，测得平衡混合气体压强为
，此时再向反应器中通入
，在温度不变
的条件下再度达到平衡，测得压强为
，下列判断正确的是
A．
B．
的转化率增大
C．
百分含量减小
D．再通入
的时候，平衡是向逆反应方向移动的
【答案】C
【详解】A．若再2mol PCl5达到的平衡与原平衡等效，则2p1=p2，但该反应为气体系数之和增大的反应，
压强的增大会使平衡逆向移动，所以2p1＞p2，A 错误；
B．新平衡相对于原平衡的等效平衡状态逆向移动，所以PCl5的转化率减小，B 错误；
C．新平衡相对于原平衡的等效平衡状态逆向移动，所以PCl3百分含量减小，C 正确；
D．通入反应物，平衡正向移动，D 错误；
故选：C。
3．（24-25 高二上·山东淄博·阶段检测）某
多孔超分子材料的空腔大小恰好适配
，可将其“固
定”得到R，实现了
与
分离并制备
，如图所示：已知：
；下列
说法正确的是
A．图示过程属于氮的固定
B．多孔材料的空腔变大，
反应正向进行的程度变大
C．高温、高压下有利于多孔材料分离出更多
D．R 在
氛围中水洗，可制得
，同时实现
再生
【答案】D
【详解】A．氮的固定是指游离态的氮气转化为氮的化合物，
是两种含氮化合物的相
互转化，不属于氮的固定，A 错误；
B．多孔超分子材料的空腔大小要适配
，才能分离出
，不是空腔变大就能使
正向进行，B 错误；
C．该反应的放热反应，高温下平衡逆向移动，不利于从烟气中分离出
，C 错误；
D．由图可知，R 在
中水洗，发生反应：
，可制得HNO3同时实现
再生，
D 正确；
答案选D。
4．（24-25 高二上·山东淄博·阶段检测）下列示意图表示正确的是
A．图①
表示碳的燃烧热
B．图②表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入
和
进行反应
，由图可知
C．已知稳定性顺序：
，某反应由两步反应A→B→C 构成，反应过程中的能量变化曲线如图
③
D．由图④可知：该反应
，
【答案】C
【详解】A．碳的燃烧热指1molC 完全燃烧生成气态二氧化碳放出的热量，图①的产物为CO，故A 错误；
B．图②表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应，a 点CO 和H2转化率
相同，当按照化学计量数之比投入时，两者转化率相同，即a=2，故B 错误；
C．物质的能量越低越稳定，稳定性顺序B<A<C，物质的能量为B>A>C，可知A→B 为吸热反应，B→C
为放热反应，反应过程中的能量变化曲线如③图，故C 正确；
D．由图④可知，该反应随温度升高，Z 的体积分数增大，说明反应温度升高，平衡向正反应方向移动，
则该反应为吸热反应，
；随压强增大，Z 的体积分数减小，说明反应压强升高，平衡向逆反应方向
移动，为分子数增大的反应，则n<p，故D 错误；
故答案选C。
5．（24-25 高二上·山东淄博·阶段检测）下列有关实验探究方案设计合理的是
选
项
实验方案
实验目的
A
牺牲阳极法保护
电极，往
电极区滴入2 滴铁氰化钾溶液，观察现象
验证
电极被保护
B
先将注射器充满
气体，然后将活塞迅速往里推压缩体积，观察注射器
内气体颜色变化
验证压强对平衡的影
响
C
一定温度下，用相同质量的同种锌粒分别与稀硫酸和浓硫酸反应，观察气体
产生的快慢
探究浓度对反应速率
的影响
D
在
平衡体系中加入
固体，观察溶液
颜色变化
探究浓度对化学平衡
的影响
【答案】B
【详解】A．牺牲阳极法保护Fe 电极，应该将Fe 电极区溶液取出一部分放到试管中，再滴入2 滴铁氰化钾
溶液，看是否出现蓝色沉淀，A 项错误；
B．
，将注射器充满 气体，然后迅速压缩体积，压强增大，根据勒夏特列原理，平衡会向气
体体积减小的方向移动，即向生成N2O4的方向移动，NO2的浓度会发生变化，颜色也会变化，所以该方案
可以验证压强对平衡的影响，B 项正确；
C．锌与稀硫酸反应生成氢气，而锌与浓硫酸反应会生成二氧化硫气体，不能单纯用来探究浓度对反应速
率的影响，C 项错误；
D．该反应的实质为：
，故平衡体系中加入KCl 固体，对平衡无影响，无法探究
浓度对化学平衡的影响，D 项错误；
答案选B。
6．（24-25 高二上·山东东营·阶段检测）在容积
的刚性容器中充入
和
，发生反应
，正反应为放热反应，反应过程中测得容器内压强的变化如表所示。下列说法正确
的是
反应时间
0
5
10
15
20
25
压强
A．
后，增大压强，反应速率增大且
B．
内
转化率为
C．
时，再向容器中通入
、
各
，平衡不移动
D．该温度下平衡常数
【答案】C
【详解】A．反应
为反应前后气体的物质的量减小的反应，增大压强，平衡会向气体
减少的方向即正向移动，则v(逆)<v(正)，A 错误；
B．假设反应达平衡时，X 变化了xmol，则平衡时X 为(1-x)mol，Y 为(2-2x)mol，Z 为xmol，气体一共(3-
2x)mol；反应开始前体系中含1molX 和2molY ，共3mol 气体，对应总压为12.6Mpa，当达平衡时体系总
压为8.4Mpa，则平衡时气体的总物质的量为
，则x=0.5mol，则Y 转化了1mol，其转
化率为
，B 错误；
C．由B 可知，平衡时X 为0.5mol，Y 为1mol，Z 为0.5mol，容器体积为2L，则平衡常数
，平衡时再向容器中通入X、Z 各1mol ，则X 为1.5mol，Y 为
1mol，Z 为1.5mol，此时各物质的浓度熵
，则平衡不移动，C
正确；
D．由B 可知，平衡时X 为0.5mol，Y 为1mol，Z 为0.5mol，容器体积为2L，总压为8.4Mpa，则各物质
分压为
，
，
，
带入
，D 错误；
故选C。
7．（24-25 高二上·山东东营·阶段检测）将一定量的固体
置于
容积不变的密闭容器中，在一定
温度下加入催化剂后发生下列反应：①
；②
。
反应经过
后达到了平衡状态，测得
，
，下列说法正确的是
A．
的分解率为
B．此温度下反应①平衡常数
C．在上述平衡体系中再加入少量的
，再次达到平衡后
将减小
D．若温度不变，体积缩小为原来的一半，
不变
【答案】B
【详解】A．
，
，根据
元素守恒，说明反应①生成
的浓度
为
，
的分解率为
，故A 错误；
B．此温度下反应①平衡常数
，故B 正确；
C．
是固体，固体物质对平衡无影响，在上述平衡体系中再加入少量的
，平衡不移动，
不变，故C 错误；
D．若温度不变，体积缩小为原来的一半，平衡常数不变，所以
、
，
变为原来的一半，故D 错误；
故答案选B。
8．（24-25 高二上·山东济宁·阶段检测）下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选
项
实验操作
现象
解释或结论
A
向2 支盛有5mL 不同浓度NaHSO3溶液的试
管中同时加入2mL5%H2O2溶液，观察现象
浓度大的NaHSO3
溶液中气泡产生的
速率快
其他条件不变时，反应物浓度
越大，反应速率越快
B
向FeCl3和KSCN 的混合溶液中，加入KCl
固体
溶液颜色不变
其他条件不变时，增大Cl-的浓
度，平衡不移动
C
压缩NO2和N2O4的混合气体
气体颜色变深
反应
的平
衡逆向移动
D
向2mL0.01mol∙L-1FeCl3溶液中加入
1mL0.01mol·L-1KI 溶液，充分反应后，滴加
KSCN 溶液
溶液变红色
证明Fe3+和I-之间的反应是可逆
的
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】A．向2 支盛有5mL 不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2mL5%H2O2溶液，发生氧化还原反
应，生成硫酸钠等，没有明显的现象产生，不能判断浓度对化学反应速率的影响，A 不正确；
B．FeCl3和KSCN 的混合溶液中发生反应：Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3，加入KCl 固体，虽然溶液中的Cl-浓
度增大，但对平衡不产生影响，溶液的颜色不变，B 正确；
C．压缩NO2和N2O4的混合气体，气体的浓度增大，颜色加深，但反应
的平衡正向
移动，C 不正确；
D．向2mL0.01mol∙L-1FeCl3溶液中加入1mL0.01mol·L-1KI 溶液，充分反应后FeCl3有剩余，滴加KSCN 溶
液后溶液变红，不能证明Fe3+和I-之间的反应是可逆的，D 不正确；
故选B。
9．（24-25 高二上·河南·阶段检测）在相同的恒容密闭容器中，加入相同量的氯化氢和晶体硅，发生反应
，间隔相同时间测得在不同催化剂下HCl 的转化率随温度的变化如图
所示(图中温度范围内催化剂的活性变化可忽略)。
下列说法正确的是
A．选用催化剂①可加快反应速率，同时提高平衡时HCl 的转化率
B．该反应的正反应为放热反应，图中a、b 点均有
C．化学平衡常数：
D．加压、适当升温、及时分离出
，均有利于提高硅的转化率
【答案】B
【详解】A．催化剂可加快反应速率，但不影响平衡移动，HCl 的转化率不变，A 错误；
B．a、b 点转化率均未达到最高点，转化率还在升高，故平衡正向移动，
，转化率最高点为平衡，
温度升高，转化率降低，向逆向反应，故反应为放热反应，B 正确；
C．化学平衡常数只受温度影响，正反应为放热反应，温度越高K 越小：
，C 错误；
D．加压、及时分离出
平衡正向移动，均有利于提高硅的转化率，适当升温平衡逆向移动，降低转
化率，D 错误；
故选D。
10．（24-25 高二上·山东济宁·阶段检测）已知反应：
，则下列说
法正确的是
A．由图甲知：
B．图乙中c 表示A 的浓度，则可推断出：
、
均未达平衡状态
C．图丙纵坐标表示生成物C 的百分含量，E 点
D．图丁中，曲线a 一定使用了催化剂
【答案】A
【详解】A．由图可知，温度一定时，压强增大，A 的转化率增大，平衡正向移动，则m＞n+p；压强一定
时，升高温度，A 的转化率增大，平衡正向移动，反应正向为吸热反应，则a＞0，故A 正确；
B．由图可知，反应正向建立平衡，达平衡前A 的浓度减小，故T2时反应达到平衡，温度升高，平衡逆向
移动，A 的浓度增大，故T3时反应处于平衡状态，故B 错误；
C．曲线表示平衡时C 的百分含量，故E 点时不是平衡状态，压强一定时，C 的百分含量较平衡时大，即E
点平衡要逆向移动，即
，C 错误；
D．若m＋n＝p，该反应为气体体积不变的反应，图中a、b 平衡状态相同，则a 曲线可能使用了催化剂或
增大压强，故D 错误；
故选A。
11．（24-25 高二上·山东菏泽·阶段检测）在密闭容器中发生反应
，反应体系中A
的百分含量(A%)与温度(T)的关系和
图像如图所示，下列说法正确的是
A．该反应是吸热反应
B．a 点：v 正<v 逆
C．
，C 的百分含量最小
D．
时刻改变的条件一定是加入催化剂
【答案】D
【分析】由图可知，A 的百分含量先减小后增大，最低点说明反应达到反应的最大限度，则最低点前为平
衡的形成过程，最低点之后为平衡的移动过程，升高温度，A 的百分含量增大，说明平衡向逆反应方向移
动，该反应为放热反应；由图可知，t1条件改变的瞬间，正反应速率大于逆反应速率，说明改变条件为增
大压强，平衡向气体体积减小的正反应反应移动，m+n＞p，C 的百分含量增大，则t2时C 的百分含量大于
t1时，t3条件改变的瞬间，正逆反应速率以相同倍数增大，说明使用催化剂，反应速率加快，平衡不移动，
C 的百分含量不变，所以
段C 的百分含量最大。
【详解】A．由分析可知，该反应为放热反应，故A 错误；
B．由图可知，温度一定时a 点处A 的百分含量大于平衡点，说明反应物A 的浓度较高，则反应向正反应
方向进行，则正反应速率大于逆反应速率，故B 错误；
C．由分析可知，
段C 的百分含量最大，故C 错误；
D．由分析可知，
时刻改变的条件一定是加入催化剂，由于m+n＞p，不可能是增大压强，故D 正确；
故选D。
12．（24-25 高二上·山东聊城·阶段检测）某温度下，密闭容器中发生反应aX(g)
bY(g)+cZ(g)
⇌
，达到平衡
后，保持温度不变，将容器的容积压缩到原容积的一半，当达到新平衡时，物质Y 和Z 的浓度均是原来的
1.8 倍。则下列叙述正确的是
A．a>b+c
B．压缩容器的容积时，v 正增大，v 逆减小
C．达到新平衡时，物质X 的转化率减小
D．达到新平衡时，混合物中Z 的质量分数增大
【答案】C
【分析】某温度下密闭容器中发生反应aX(g)
bY(g)+cZ(g)
⇌
，达平衡后，保持温度不变，将容器容积压缩
到原容积的一半，物质Y 和Z 的浓度变为原来的2 倍，当达到新平衡时，物质Y 和Z 的浓度均是原来的
1.8 倍，说明平衡逆向移动，该反应是气体体积增大的反应，a<b+c，以此解答。
【详解】A．由分析可知，该反应是气体体积增大的反应，a<b+c，，A 错误；
B．压缩容器的容积，压强增大，反应物和生成物的浓度都增大，正逆反应速率都增大，B 错误；
C．由分析可知，将容器容积压缩到原容积的一半后平衡逆向移动，物质X 的转化率减小，C 正确；
D．由分析可知，将容器容积压缩到原容积的一半后平衡逆向移动，混合物中Z 的质量分数减小，D 错误；
答案选C。
13．（24-25 高二上·山东潍坊·期中）氢气是一种清洁能源，研究制氢技术具有重要意义。乙醇-水催化重
整可获得
。其主要反应如下：
I．
II．
回答下列问题：
(1)通过控制反应条件，使体系仅发生反应I，以
和
或
和
为
初始原料，分别在恒温恒容条件下进行反应。达平衡时，以
和
为原料，体系向环境吸收
能量
；以
和
为原料，体系向环境释放能量
。反应I 的
。
(2)在乙醇-水催化重整制
的体系中，下列说法正确的是 。
a．增大初始投料比
，有利于提高
的转化率
b．
和
的物质的量之和保持不变，说明反应体系已达平衡
c．平衡后，压缩容器体积，反应I 平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡不移动
d．及时分离出
，可提高
的平衡产率
(3)在
下，向恒压密闭容器中通入
和
，平衡时
和
的选择性及
的转
化率随温度的变化如图所示，
已知：
的选择性
。
①已知曲线b 代表平衡时
的转化率，温度高于
时，
的平衡转化率随温度升高而减小的原因
是 ；代表
选择性的是曲线 (填“a”或“c”)。
②
时，
的转化率为 ；反应Ⅱ的平衡常数
。
【答案】(1)+(x+y)
(2)bd
(3) 温度高于
时，升高温度，反应I、反应II 均正向移动，温度升高对反应II 的影响大于对反应
I 的影响 c 90%
【详解】（1）体系仅发生反应I，以
和
或
和
为初始原料，
分别在恒温恒容条件下进行反应。以
和
为原料，
正向进行，达平衡时，体系向环境吸收能量
；以
和
为
原料，
逆向进行，达平衡时，体系向环境释放能量
。两容器
为等效平衡，反应I 的
+(x+y)
。
（2）a．增大初始投料比
，
的转化率降低，H2O 的转化率升高，故a 错误；
b．
和
的物质的量之和保持不变，说明浓度不再改变，反应体系已达平衡，故b 正确；
c．平衡后，压缩容器体积，反应I 平衡逆向移动，二氧化碳、氢气、水的浓度改变比例不同，反应Ⅱ平衡
逆向移动，故c 错误；
d．及时分离出
，反应I 正向移动、反应II 逆向移动，可提高
的平衡产率，故d 正确；
选bd。
（3）①温度高于
时，升高温度，反应I、反应II 均正向移动，温度升高对反应II 的影响大于对反应
I 的影响，所以
的平衡转化率随温度升高而减小；所以温度高于
时CO 的选择性升高，代表
选择性的是曲线c。
②
时，
的转化率为60%，参加反应的水1.8mol，容器中剩余水1.2mol；设参加反应的乙醇为
xmol，反应生成CO、CO2的选择性相等，生成CO、CO2的物质的量均为xmol，根据氧元素守恒，
x+2x=x+1.8，,x=0.9，
的转化率为
；参加反应的乙醇0.9mol、水1.8mol，根据氢
元素守恒，生成氢气的物质的量为1.8+0.9×2=3.6mol；反应Ⅱ的平衡常数
。
14．（24-25 高二上·山东滨州·阶段检测）以
，
为原料合成
的反应是研究热点之一，该反应
体系涉及的反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
(1)已知25℃和101kPa 下，
，
的摩尔燃烧焓分别为-285.8
、-283.0
，
，则
。
(2)在恒压密闭容器中，按照
投料进行反应，反应Ⅰ、Ⅱ以物质的分压表示的平衡常数
随温度T 的变化关系如下图1 所示(体系总压为10kPa)。
①反应Ⅱ对应图1 中 (填：“m”或“n”)；A 点对应温度下体系达到平衡时
的转化率为
80%，反应Ⅰ的
(保留两位有效数字)。
②通过调整温度可调控平衡时
的值。B 点对应温度下，平衡时
，则
kPa。
(3)在密闭容器中，保持投料比不变，将
和
按一定流速通过反应器，一段时间后，测得
转化率(
)和甲醇选择性
随温度(T)变化关系如图2 所示。
若233~250℃催化剂的活性受温度影响不大，则236℃图中曲线下降的原因是 ；
(4)向恒温恒压的两个密闭容器甲(T℃、
)、乙(T℃、
)中，分别充入物质的量均为a mol 的
和
，
若只发生反应Ⅱ，其正反应速率
，p 为气体分压。若甲、乙容器平衡时正反应速率之
比
，则甲、乙容器的体积之比为 。
【答案】(1)41.2
(2) n 0.10 20
(3)反应Ⅰ放热，反应Ⅱ吸热，升温使反应Ⅰ平衡逆向移动程度大于反应Ⅱ平衡正向移动程度
(4)5 4∶
【详解】（1）已知25℃和101kPa 下，
，
的摩尔燃烧焓分别为-285.8
、-283.0
，可得①H2(g)+
O2(g)=H2O(l) ΔH3=-285.8kJ/mol，②CO(g)+
O2(g)=CO2(g) ΔH4=-283.0kJ/mol，
③H2O(l)=H2O(g)
H=+44kJ•mol
△
-1，根据盖斯定律①-
+
②③得反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)，
△H2=(-285.8kJ/mol)-(-283.0kJ/mol)+(+44kJ•mol-1)=+41.2kJ•mol-1。
（2）①由(1)反析结合题干信息可知，反应I 正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则平衡常数减小，
而反应Ⅱ正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，则平衡常数增大，即反应I 的lnKp随着
的增大，
即随着T 的降低而增大，反应Ⅱ的lnKp随着
的增大，即随着T 的降低而减小，结合题干图示可知，反应
Ⅱ对应图1 中n，A 点对应温度下体系达到平衡时CO2的转化率为80%，根据三段式分析：
图中A 点反应Ⅱ的平衡常数lnKp=1，即Kp=1.00，则有
=1.0，解得x=0.5mol，此时容器内物质的
量总和为(0.2+1.2+0.5+0.3+0.8)mol=3mol，体系总压为10kPa，故有反应Ⅰ的Kp=
=0.10kPa-2；
②通过调整温度可调控平衡时
的值，B 点对应温度下，反应I 和反应Ⅱ的压力平衡常数相等，
即
，即得p2(H2)=
，平衡时
=400，则
p(H2)=20kPa。
（3）CO2催化加氢制甲醇为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，甲醇选择性降低，二氧化碳转化率降低，
竞争反应CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，二氧化碳转化率升高，但
升高温度使CO2催化加氢制甲醇平衡逆向移动程度大于竞争反应CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)平衡正向移
动程度，因而使CO2转化率和甲醇选择性下降，则原因是主反应放热，副反应吸热，升温使主反应平衡逆
向移动程度大于副反应平衡正向移动程度，因而使CO2转化率和甲醇选择性下降。
（4）对于反应Ⅱ，由于两个体系的反应温度相同，压强不同，但压强不影响平衡移动，因此平衡时两个
体系中CO2和氢气的物质的量相同，速率之比等于CO2的分压平方之比，而压强之比等于容器体积之反比，
因此体积之比为5：4。
15．（24-25 高二上·山东日照·期中）为实现氯资源循环利用，工业上采用
催化氧化法处理HCl 废气：
。将HCl 和
分别以不同起始流速通入反应器中，在
360℃、400℃和440℃下反应，通过检测流出气成分绘制HCl 转化率(
)曲线，如下图所示(较低流速下转
化率可近似为平衡转化率)。
回答下列问题：
(1)该反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)可以自发进行，
℃。
(2)结合以下信息，可知
的燃烧热
(用代数式表示)。
①
②
(3)下列措施可提高M 点HCl 转化率的是___________(填标号)。
A．增大HCl 的流速
B．将温度升高40℃
C．增大
D．使用更高效的催化剂
(4)图中较高流速时，
(填“大于”或“小于”)，原因是 。
(5)设N 点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数
(用平衡时各组分的物质
的量分数代替平衡浓度计算)。
【答案】(1) 低温 440℃
(2)△H1+△H3—△H2
(3)BD
(4) 大于 流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，
T2温度低，反应速率慢，所以单位时间内氯化氢的转化率低
(5)6
【详解】（1）该反应是熵减的放热反应，低温条件下反应ΔH—TΔS＜0，能自发进行；由题意可知，较低
流速下转化率可近似为平衡转化率，该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氯化氢的转
化率减小，由图可知，氯化氢和氧气的物质的量比一定时，T1条件下，氯化氢的转化率最小，所以T1为
440℃，故答案为：低温；440℃；
（2）氢气的燃烧热为1mol 氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，将反应
设为③，由盖斯定律可知，反应②+
—
③
①得到反应
，则反应△H=△H1+△H3—△H2，故答案为：△H1+△H3—△H2；
（3）A．由图可知，增大氯化氢的流速， 氯化氢的转化率在减小，故不符合题意；
B．由图可知，M 对应反应温度为360℃，升高温度，氯化氢的转化率增大，故符合题意；
C．增大氯化氢和氧气的物质的量比相当于增大氯化氢的浓度，平衡向正反应方向移动，但氯化氢的转化
率减小，故不符合题意；
D．M 点气体流速高，反应未平衡，使用高效催化剂，可以增加该温度下的反应速率，使单位时间内氯化
氢的转化率增加，故符合题意；
故选BD；
（4）流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T2温度低，
反应速率慢，所以单位时间内氯化氢的转化率低，所以T1条件下氯化氢的转化率大于T2为条件下，故答案
为：大于；流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T2温度
低，反应速率慢，所以单位时间内氯化氢的转化率低；
（5）由图可知，N 点氯化氢的转化率为80%，设起始氯化氢和氧气的物质的量都为4mol，由题意可建立
如下三段式：
由三段式数据可知，反应的平衡常数Kx=
=6，故答案为：6。
