【解析】2024年高考化學一輪復習：專題11化學反應速率與化學平衡

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一、選擇題

1．通過反應Ι：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可以實現(xiàn)CO2捕獲并資源化利用。密閉容器中，反應物起始物質(zhì)的量比=3時，在不同條件下(分別在溫度為250℃下壓強變化和在壓強為5×105Pa下溫度變化)達到平衡時CH3OH物質(zhì)的量分數(shù)變化如下圖所示，主要反應如下：

反應II：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+42.5kJ·mol-1

反應Ⅲ：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH3=—90.7kJ·mol-1

下列說法正確的是（）

A．反應Ι的ΔH1=+48.2kJ·mol-1

B．曲線②表示CH3OH的物質(zhì)的量分數(shù)隨壓強的變化

C．一定溫度下，增大的比值，可提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率

D．在5×105Pa、250℃、起始=3條件下，使用高效催化劑，能使CH3OH物質(zhì)的量分數(shù)從X點達到Y(jié)點

【答案】C

【知識點】化學平衡移動原理；化學平衡轉(zhuǎn)化過程中的變化曲線；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

2．向2L絕熱(不與外界發(fā)生熱交換)恒容密閉容器中通入1molCO(g)和2molH2S(g)，發(fā)生反應CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)，反應5min達到平衡狀態(tài)，測得平衡時COS(g)體積分數(shù)為20%。下列說法正確的是（）

A．CO和H2S的平衡轉(zhuǎn)化率均為60%

B．v(COS)=v(H2S)=0.12molL-1min-1

C．將絕熱恒容容器改為恒溫恒容容器，反應達平衡時間大于5min，則該反應為放熱反應

D．由保持不變或容器壓強不變，均可判斷該反應已達到平衡狀態(tài)

【答案】C

【知識點】化學反應速率；化學平衡的影響因素；化學平衡狀態(tài)的判斷；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

3．（2023高二下·汕尾期末）時，向恒容密閉容器中充入和，發(fā)生反應。已知時反應的平衡常數(shù)是1.0。下列說法正確的是（）

A．的平衡轉(zhuǎn)化率為

B．容器內(nèi)的壓強不變時，反應達到平衡狀態(tài)

C．達到平衡后移走，平衡向正反應方向移動，化學反應速率加快

D．其他條件不變，升高溫度至，若某時刻各氣體的濃度均為，則此時反應向正反應方向進行

【答案】A

【知識點】化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】設CO變化物質(zhì)的量為xmol，列出三段式

體積為V，830℃平衡常數(shù)為1.0，則可列出公式，則x=0.15；

A、CO變化物質(zhì)的量為0.15mol，起始物質(zhì)的量為0.3mol，則其平衡轉(zhuǎn)化率為50%，A正確；

B、左右兩邊氣體化學計量數(shù)相等，則壓強為定值，壓強不變無法判斷是否達到平衡，B錯誤；

C、減少CO2的濃度，平衡朝正向移動，正、逆反應速率減小，C錯誤；

D、反應為放熱反應，則1000℃時其平衡常數(shù)K1000℃小于1.0，某時刻各氣體的濃度均為0.15mol·L-1，則其Q=1.0，即Q>K1000℃，平衡朝逆向移動，D錯誤；

故答案為：C

【分析】A、平衡常數(shù)結(jié)合物質(zhì)變化量和起始量判斷；

B、容器總物質(zhì)的量、總壓強和左右兩邊氣體化學計量數(shù)有關(guān)；

C、減少生成物的濃度，平衡朝正向移動，正、逆反應速率減??；

D、化學平衡常數(shù)等于反應物的濃度冪之積和生成物的濃度冪之積之比，如果已知化學平衡常數(shù)，要判斷平衡移動問題，可以結(jié)合Qc和化學平衡常數(shù)的關(guān)系進行判斷，Qc>K，反應朝逆向移動，Qc>K，反應朝正向移動，Qc=K，平衡不移動。

4．（2023高二下·瀘縣期末）在密閉容器中進行的反應，其中X2、Y2、Z2、Q2的起始濃度分別為：0.1mol/L、0.4mol/L、0.2mol/L、0.3mol/L，反應達到平衡，各物質(zhì)的濃度不可能為（）

A．c(X2)=0.15mol/LB．c(Y2)=0.7mol/L

C．c(Z2)=0.3mol/LD．c(Q2)=0.6mol/L

【答案】D

【知識點】化學平衡狀態(tài)的判斷；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】假設X2和Y2完全轉(zhuǎn)化為Z2和Q2，即將X2、Y2的起始濃度全部轉(zhuǎn)化為Z2和Q2，則Z2的濃度為，Q2的濃度為，假設Z2和Q2完全轉(zhuǎn)化為X2和Y2，即將Z2和Q2的起始濃度全部轉(zhuǎn)化為X2和Y2，則X2的濃度為，Y2的濃度為，該反應為可逆反應，反應達到平衡時，各物質(zhì)同時存在，其濃度應小于以上濃度；

A、錯誤；

B、錯誤；

C、錯誤；

D、正確；

故答案為：D

【分析】此類題型要注意，結(jié)合化學計量數(shù)之比等于濃度變化之比，將反應物或者生成物的濃度全部轉(zhuǎn)化至另一邊，根據(jù)其起始濃度可以判斷平衡時刻的濃度可能性。

5．（2023·廣東）催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應。反應歷程(下圖)中，M為中間產(chǎn)物。其它條件相同時，下列說法不正確的是（）

A．使用Ⅰ和Ⅱ，反應歷程都分4步進行

B．反應達平衡時，升高溫度，R的濃度增大

C．使用Ⅱ時，反應體系更快達到平衡

D．使用Ⅰ時，反應過程中M所能達到的最高濃度更大

【答案】C

【知識點】催化劑；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A、使用催化劑Ⅰ和催化劑Ⅱ的過程中，都出現(xiàn)了四個波峰，因此其反應歷程都經(jīng)歷了4個步驟，A不符合題意。

B、由圖可知，反應物的總能量高于高于生成物的總能量，因此該反應為放熱反應，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，因此平衡逆向移動，R的濃度增大，B不符合題意。

C、使用催化劑Ⅱ時，反應所需的活化能更高，反應速率更慢，因此反應達到平衡所需的時間更慢，C符合題意。

D、由圖可知在前兩個歷程中使用催化劑Ⅰ反應所需的活化能較低，反應速率較快；后兩個歷程中使用催化劑Ⅱ反應所需的活化能較高，反應速率較慢。所以使用催化劑Ⅰ時，反應過程中M所能達到的最高濃度更大，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】A、反應過程中出現(xiàn)4個波峰，則反應歷程經(jīng)歷4步反應。

B、升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動。

C、反應所需的活化能越小，反應速率越快。

D、結(jié)合活化能對反應速率的影響分析。

6．（2023高一下·寧波期中）在容積固定的2L的密閉容器中，充入A和B各4mol，發(fā)生可逆反應A(g)+2B(g)2C(g)，并達到平衡，以B的濃度改變表示的反應速率V正、V逆與時間的關(guān)系如圖。則B的平衡濃度的表示式正確的是(式中S指對應區(qū)域的面積)（）

A．4-S(aob)B．2-S(aob)C．4-S(abdo)D．2-S(bod)

【答案】B

【知識點】化學反應速率；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】B的初始濃度為2mol/L，Sabdo表示B向正反應方向進行時減少的濃度，Sbod表示B向逆反應方向進行時增大的濃度，S(aob)=Sabdo-Sbod，B的平衡濃度表達式為2-S(aob)；

故答案為：B。

【分析】Sabdo表示B向正反應方向進行時減少的濃度，Sbod表示B向逆反應方向進行時增大的濃度，B的平衡濃度表達式為初始濃度-S(aob)。

7．（2023高一下·寧波期中）往一定容積的反應容器中充入2molNO和，發(fā)生化學反應，在其他條件相同時，測得實驗數(shù)據(jù)如下表：

壓強溫度/℃NO達到所列轉(zhuǎn)化率需要時間/s

50%90%98%

1.030122502830

90255105760

8.0300.23.936

900.67.974

根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列說法正確的是（）

A．升高溫度，反應速率加快

B．增大壓強，反應速率變慢

C．在、90℃條件下，當轉(zhuǎn)化率為98%時反應已達平衡

D．若反應速率以表示，在、30℃條件下，轉(zhuǎn)化率0~50%時段NO的反應速率為5mol/s

【答案】D

【知識點】化學反應速率；化學反應速率的影響因素；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A．升高溫度，NO達到相同轉(zhuǎn)化率需要的時間長，A不符合題意；

B．當溫度相同時，增大壓強，NO達到相同轉(zhuǎn)化率需要的時間縮短了，B不符合題意；

C．當轉(zhuǎn)化率為98%時反應已達平衡，無法判斷已達到平衡，C不符合題意；

D．往一定容積的反應容器中充入2molNO和1molO2，在、30℃條件下，NO轉(zhuǎn)化率達到50%，時間為0.2s，NO的反應速率為5mol/s，D符合題意；

故答案為：D。

【分析】A．升高溫度，NO達到相同轉(zhuǎn)化率需要的時間長；

B．當溫度相同時，增大壓強，達到相同轉(zhuǎn)化率需要的時間縮短；

C．當轉(zhuǎn)化率為98%時反應已達平衡，無法判斷已達到平衡；

D．根據(jù)轉(zhuǎn)化率計算反應速率。

8．（2023高一下·浙江期中）在一定溫度下，向體積為2L的密閉容器中充入3molNH3(g)和5molO2(g)，發(fā)生反應：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，5min時測得H2O(g)的濃度變?yōu)?.5molL-1，下列說法正確的是（）

A．2v(NH3)=3v(H2O)

B．NH3(g)的轉(zhuǎn)化率約為66.7%

C．該反應在這5min內(nèi)的速率可表示為v(O2)=0.5molL-1min-1

D．此時容器中的壓強和起始時壓強的比值為16∶17

【答案】B

【知識點】化學反應速率的影響因素；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A.反應計量數(shù)比例為3v(NH3)=2v(H2O)，A不符合題意；

B.氨氣的轉(zhuǎn)化率為2/3x100%=66.7%，B符合題意；

C.該反應在這5min內(nèi)的速率可表示為v(O2)=2.5/2/5=0.25molL-1min-1，C不符合題意；

D.根據(jù)容器中物質(zhì)的量比等于壓強比，總物質(zhì)的量在反應后為1+2.5+2+3=8.5mol，此時容器中的壓強和起始壓強的比為8.5/8=17/16，D不符合題意；

故答案為：B。

【分析】A.反應計量數(shù)比例；

B.轉(zhuǎn)化率等于轉(zhuǎn)化了的除以初始的量；

C.反應速率的計算；

D.容器中物質(zhì)的量比等于壓強比。

9．（2023·梅州模擬）一定溫度下，在的密閉容器中，A、B、C三種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。下列描述正確的是

A．X點的Y點的

B．Z點時反應達到平衡狀態(tài)

C．B的平衡轉(zhuǎn)化率為30%

D．保持溫度、體積不變，時充入，正逆反應速率均增大

【答案】A

【知識點】化學反應速率的影響因素；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A.XY點后反應仍正向進行，且X點反應物的濃度較大、生成物濃度較小，則X點正反應速率更大，故X點的正反應速率大于Y點的正反應速率，故A正確；

B.Z點后反應仍正向進行，則Z點時反應沒有達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C.B的平衡轉(zhuǎn)化率為0.6mol/1mol=60%，故C錯誤

D.持溫度、體積不變，5min時充入He，不影響反應中各物質(zhì)的濃度，正逆反應速率不變，故D錯誤；

故答案為：A.

【分析】對應化學反應速率圖像和化學平衡圖像，應該注意下列幾點：1、橫軸坐標和縱坐標含義；2、曲線斜率或者趨勢；3、曲線上特殊點，如起點、終點、交點和拐點等.

10．（2023·佛山模擬）在催化劑作用下，向容積為1L的容器中加入1molX和3molY，發(fā)生反應：，平衡時和反應10min時X的轉(zhuǎn)化率(X)隨溫度的變化分別如曲線I、Ⅱ所示。下列說法錯誤的是

A．該反應

B．200℃時，前10min的平均反應速率

C．400℃時，反應的平衡常數(shù)K=2

D．bc段變化可能是催化劑在溫度高于400℃時活性降低導致

【答案】C

【知識點】化學反應速率的影響因素；化學平衡移動原理；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A.．升高溫度，轉(zhuǎn)化率增大，平衡正向移動，正向是吸熱反應即該反應放熱，故A正確；

B.200℃時，前10min的平均反應速率，故B正確；

C.400℃時，X轉(zhuǎn)化率為60%，平衡常數(shù)為：，故C錯誤；

D.ab階段隨溫度升高，轉(zhuǎn)化率增大，bc階段隨溫度升高，轉(zhuǎn)化率減小，該變化可能是催化劑在溫度高于400℃時活性降低導致，故D正確；

故答案為：C。

【分析】平衡圖像解題技巧：對應化學反應速率圖像和化學平衡圖像，應該注意下列幾點：1、橫軸坐標和縱坐標含義；2、曲線斜率或者趨勢；3、曲線上特殊點，如起點、終點、交點和拐點等；4、根據(jù)需要運用輔助線，如等溫線、等壓線等。

11．（2023高一下·廣州期末）硫酸是重要的化工原料，工業(yè)制硫酸的其中一步重要反應是，正反應放熱。一定條件下，恒容密閉容器中發(fā)生該反應，各物質(zhì)濃度隨時間變化的曲線如下圖所示。

（1）反應開始至20分鐘，的平均反應速率為。

（2）圖中點，正反應速率逆反應速率（填“>”“

（3）50；50分鐘后隨時間變化，二氧化硫、三氧化硫和氧氣的濃度保持不變，且不為0

（4）B

（5）；2

【知識點】化學反應的可逆性；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】（1）三氧化硫濃度變化量△c=0.7mol·L-1，時間△t=20min，則SO3平均反應速率，故答案為：0.035mol·L-1·min-1；

（2）a點反應未達到平衡，正反應速率大于逆反應速率，故答案為：>；

（3）反應在50min后，各種物質(zhì)的濃度保持不變，此時達到平衡，故答案為：50；50分鐘后隨時間變化，二氧化硫、三氧化硫和氧氣的濃度保持不變，且不為0；

（4）A、可逆反應中，反應物無法完全轉(zhuǎn)化為生成物，A錯誤；

B、可逆反應中，無論什么條件，反應物都無法完全轉(zhuǎn)化為生成物，B正確；

C、根據(jù)外界條件的改變，可以改變平衡轉(zhuǎn)化率，提高反應進行的程度，C錯誤；

D、催化劑可以降低反應所需活化能，提高反應速率，D錯誤；

故答案為：B；

（5）①根據(jù)圖示，NaOH在過程I作為反應物，過程II作為生成物，可以循環(huán)使用，故答案為：NaOH；

②結(jié)合化學方程式2CaSO3+O2=2CaSO4，以及SO2和CaSO3中S物質(zhì)的量守恒，可知SO2和O2的物質(zhì)的量之比為：2：1，則每消耗1molO2吸收SO2為2mol，故答案為：2。

【分析】（1）化學反應速率；

（2）反應未達到平衡時，正反應速率大于逆反應速率；

（3）平衡時，各種物質(zhì)的濃度保持不變；

（4）AB、可逆反應中，反應物和生成物同時存在，無法完全轉(zhuǎn)化；

C、改變外界條件可以使平衡移動，提高轉(zhuǎn)化率；

D、催化劑可以提高化學反應速率；

（5）①根據(jù)圖示可以判斷循環(huán)使用的物質(zhì)；

②結(jié)合化學計量數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比判斷。

二、多選題

12．（2023高一下·贛州期末）一定條件下鐵可以和發(fā)生反應：。一定溫度下，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的氣體，反應過程中氣體和CO氣體的濃度與時間的關(guān)系如圖所示下列說法正確的是（）

A．在4min時

B．min時該化學反應達到平衡狀態(tài)

C．4min內(nèi)，的轉(zhuǎn)化率約為71.4%

D．4min內(nèi)，CO的平均反應速率

【答案】A,C

【知識點】化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A、在4min時，CO和CO2的濃度不再變化，即反應達到平衡，此時，A正確；

B、t1時，CO和CO2的濃度相等，但濃度仍然發(fā)生變化，反應未達到平衡，B錯誤；

C、4min時，CO2的濃度為0.2mol·L-1，則△c(CO2)=0.5mol·L-1，則CO2的轉(zhuǎn)化率，C正確；

D、CO的平均反應速率，D錯誤；

故答案為：AC

【分析】A、平衡時，正反應速率=逆反應速率；

B、各種物質(zhì)濃度相等不一定達到平衡；

C、轉(zhuǎn)化率要結(jié)合變化量和起始量計算；

D、平均反應速率要結(jié)合濃度變化量和時間計算。

13．（2022高二上·廣東期中）CO2催化加氫制取甲醇的研究，對解決環(huán)境、能源問題都具有重要的意義。CO2與H2反應的熱化學方程式表示如下：

反應?。?/p>

反應ⅱ：

在催化加氫制取甲醇的反應體系中，兩個反應同時進行，則下列說法錯誤的是（）

A．恒容條件下，體系達到平衡后，升高溫度，的濃度增大，說明溫度對反應ⅰ的影響大于反應ⅱ

B．恒溫條件下，體系達到平衡后，壓縮體積，反應ⅰ平衡正向移動，反應ⅱ平衡不移動

C．恒溫恒壓條件下，容器內(nèi)氣體的密度不變時反應體系已達平衡

D．相同時間內(nèi)，有1molC=O斷裂的同時，有1molH-O斷裂，則反應體系已達平衡

【答案】B,D

【知識點】化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A．恒容條件下，體系達到平衡后，升高溫度，反應ⅰ為放熱反應逆向移動，反應ⅱ為吸熱反應正向移動，若的濃度增大，說明溫度對反應ⅰ的影響大于反應ⅱ，故A不符合題意；

B．反應i為氣體系數(shù)之和減小的反應，壓縮體積，平衡正向移動，導致CO2、H2以及H2O的濃度發(fā)生變化，所以反應ii平衡也發(fā)生移動，故B符合題意；

C．兩個反應中反應物和生成物均為氣體，所以氣體的總質(zhì)量不變，恒壓條件下容器的體積會變，所以密度會變，當密度不變時說明反應平衡，故C不符合題意；

D．二氧化碳分子存在C=O鍵、甲醇、水分子中均存在H-O，兩個反應中CO2和H2O的系數(shù)之比均為1：1，若相同時間內(nèi)，有1molC=O斷裂的同時，有1molH-O斷裂，不能說明正逆反應速率相等，反應體系沒有達到平衡，故D符合題意；

故答案為：BD。

【分析】A、氫氣濃度增大，即反應i為主；

B、壓縮體積，平衡朝氣體系數(shù)縮小的方向移動；

C、結(jié)合公式判斷；

D、結(jié)合“同側(cè)異，異側(cè)同，成比例”判斷。

14．（202高二上·江西月考）二氧化氮是造成酸雨的罪魁禍首之一，經(jīng)研究得知二氧化氮易發(fā)生自身二聚反應(g，紅棕色(g，無色)，現(xiàn)研究小組向容積均為的甲、乙兩恒溫恒容容器中分別通入，測得隨反應時間的變化情況如表。下列敘述正確的是（）

容器T/℃n/molt/min

0306090120150180

甲T1n(NO2)2.001.501.100.85a0.800.80

乙T2n(NO2)2.001.601.251.000.800.650.65

A．，起始時甲中活化分子百分數(shù)較大，單位體積內(nèi)活化分子數(shù)較多，速率較大

B．內(nèi)，甲中的平均反應速率

C．后，甲容器中的氣體顏色保持不變，達到化學平衡狀態(tài)

D．平衡時的轉(zhuǎn)化率，甲容器>乙容器

【答案】A,C

【知識點】化學平衡狀態(tài)的判斷；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A．根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知相同時間內(nèi)甲容器中的變化量大于乙容器的，說明甲容器中反應速率快，溫度高，因此，再根據(jù)活化分子理論可知，選項A符合題意；

B．內(nèi)消耗的物質(zhì)的量是，容器體積為，故甲中的平均反應速率，選項B不符合題意；

C．根據(jù)甲速率大于乙，時，甲容器中物質(zhì)的量一定達到，且時仍為，故達平衡狀態(tài)，選項C符合題意；

D．根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知平衡時乙容器中消耗的大于甲容器的，因此的轉(zhuǎn)化率，甲容器”、“；綠色

（2）正向；三價鐵濃度降低，平衡逆向移動，單質(zhì)碘濃度降低，藍色變淺；黃色；淺

【知識點】化學平衡移動原理；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】（1）①向固體中加入少量水，根據(jù)平衡可知，離子主要以形式存在，也包含少量的，故溶液呈現(xiàn)綠色；

②取少量藍色溶液加熱后，溶液變?yōu)榫G色說明平衡正向移動，說明該反應為吸熱反應，即>0；

③滴加幾滴濃鹽酸，氯離子濃度增大，平衡正向移動，則濃度增大，溶液顏色變?yōu)榫G色；

（2）①ⅰ中藍色變深，說明單質(zhì)碘濃度增大，平衡正向移動；

②ⅱ中加入適量鐵粉，則一部分三價鐵和單質(zhì)鐵反應生成二價鐵，三價鐵濃度降低，平衡逆向移動，單質(zhì)碘濃度降低，藍色變淺；

③由于為黃色沉淀，且溶解度比小很多，故加入硝酸銀后生成黃色沉淀；由于沉淀的生成導致碘離子濃度降低，平衡逆向移動，溶液顏色比ⅳ更淺。

【分析】（1）①離子主要以形式存在，也包含少量的，故溶液呈現(xiàn)綠色；

②升高溫度，平衡朝正向移動，即焓變大于零；

③增大反應物的濃度，平衡朝正向移動；

（2）①增大反應物的濃度，配合此次正向移動；

②鐵粉和鐵反應，反應物濃度減小，平衡朝逆向移動；

③碘離子和銀離子會生產(chǎn)碘化銀固體，為黃色。

21．不依賴植物，人工合成碳水化合物，一直是世界各國科學家的夢想。我國中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所的科學家在國際上首次突破二氧化碳人工合成淀粉，研究碳的化合物對減少CO2在大氣中累積及實現(xiàn)可再生能源的有效利用具有重要意義。CO2和H2在一定條件下能發(fā)生反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH．回答下列問題：

（1）該反應中反應物與生成物的能量與活化能的關(guān)系如圖所示，該反應的ΔH=kJ·mol-1(用含Ea1和Ea2的代數(shù)式表示)。

（2）恒溫恒容條件下，下列不能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是____(填標號)。

A．(CO2)正=(CH3OH)逆

B．CH3OH(g)的體積分數(shù)與H2O(g)的體積分數(shù)相等

C．混合氣體的密度不再變化

D．混合氣體的壓強不再變化

（3）一定溫度下，向一體積為3L的剛性密閉容器中充入3molCO2和6molH2，此時容器內(nèi)的壓強為45kPa，發(fā)生上述反應，進行5min時達到平衡，此時容器內(nèi)的壓強為30kPa，則0～5min內(nèi)用H2表示的化學反應速率為mol·L-1·min-1.該溫度下，該反應的平衡常數(shù)K=L2·mol-2

（4）以CO2、H2為原料合成CH3OH時，還發(fā)生了副反應：

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.5kJ·mol-1

一定壓強下，按照一定比例投入原料，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率在300℃以下隨溫度升高而減小，在300℃以上隨溫度升高而增大，甲醇的產(chǎn)量在300℃以下隨溫度升高而減小，在300℃以上隨溫度升高基本不變，理由是。

【答案】（1）Ea1-Ea2

（2）B；C

（3）0.3；4

（4）300℃以下以合成CH3OH的主反應為主，溫度越高，主反應平衡逆移，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，甲醇的產(chǎn)量也減小；300℃以上以副反應為主，溫度越高，副反應平衡正移，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，甲醇的產(chǎn)量基本不變

【知識點】化學平衡移動原理；化學反應速率與化學平衡的綜合應用；有關(guān)反應熱的計算

22．工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。某研究小組對下列有關(guān)甲醇制取的三條化學反應原理進行探究。已知在不同溫度下的化學反應平衡常數(shù)(K1、K2、K3)如表所示：

化學反應焓變平衡常數(shù)溫度/℃

500700800

①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H1K12.50.340.15

②H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H2K21.01.702.52

③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H3K3

（1）反應②是(填寫“吸熱”或“放熱”)反應。

（2）根據(jù)反應①與②可推導出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3=(用K1、K2表示)。據(jù)此可判斷反應③的△H30(填寫“>”、“”、“”“”“乙容器

15．（2022高二上·寧鄉(xiāng)市月考）反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH”、“”、“”、“”“K1000℃，平衡朝逆向移動，D錯誤；

故答案為：C

【分析】A、平衡常數(shù)結(jié)合物質(zhì)變化量和起始量判斷；

B、容器總物質(zhì)的量、總壓強和左右兩邊氣體化學計量數(shù)有關(guān)；

C、減少生成物的濃度，平衡朝正向移動，正、逆反應速率減小；

D、化學平衡常數(shù)等于反應物的濃度冪之積和生成物的濃度冪之積之比，如果已知化學平衡常數(shù)，要判斷平衡移動問題，可以結(jié)合Qc和化學平衡常數(shù)的關(guān)系進行判斷，Qc>K，反應朝逆向移動，Qc>K，反應朝正向移動，Qc=K，平衡不移動。

4．【答案】D

【知識點】化學平衡狀態(tài)的判斷；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】假設X2和Y2完全轉(zhuǎn)化為Z2和Q2，即將X2、Y2的起始濃度全部轉(zhuǎn)化為Z2和Q2，則Z2的濃度為，Q2的濃度為，假設Z2和Q2完全轉(zhuǎn)化為X2和Y2，即將Z2和Q2的起始濃度全部轉(zhuǎn)化為X2和Y2，則X2的濃度為，Y2的濃度為，該反應為可逆反應，反應達到平衡時，各物質(zhì)同時存在，其濃度應小于以上濃度；

A、錯誤；

B、錯誤；

C、錯誤；

D、正確；

故答案為：D

【分析】此類題型要注意，結(jié)合化學計量數(shù)之比等于濃度變化之比，將反應物或者生成物的濃度全部轉(zhuǎn)化至另一邊，根據(jù)其起始濃度可以判斷平衡時刻的濃度可能性。

5．【答案】C

【知識點】催化劑；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A、使用催化劑Ⅰ和催化劑Ⅱ的過程中，都出現(xiàn)了四個波峰，因此其反應歷程都經(jīng)歷了4個步驟，A不符合題意。

B、由圖可知，反應物的總能量高于高于生成物的總能量，因此該反應為放熱反應，升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動，因此平衡逆向移動，R的濃度增大，B不符合題意。

C、使用催化劑Ⅱ時，反應所需的活化能更高，反應速率更慢，因此反應達到平衡所需的時間更慢，C符合題意。

D、由圖可知在前兩個歷程中使用催化劑Ⅰ反應所需的活化能較低，反應速率較快；后兩個歷程中使用催化劑Ⅱ反應所需的活化能較高，反應速率較慢。所以使用催化劑Ⅰ時，反應過程中M所能達到的最高濃度更大，D不符合題意。

故答案為：C

【分析】A、反應過程中出現(xiàn)4個波峰，則反應歷程經(jīng)歷4步反應。

B、升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動。

C、反應所需的活化能越小，反應速率越快。

D、結(jié)合活化能對反應速率的影響分析。

6．【答案】B

【知識點】化學反應速率；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】B的初始濃度為2mol/L，Sabdo表示B向正反應方向進行時減少的濃度，Sbod表示B向逆反應方向進行時增大的濃度，S(aob)=Sabdo-Sbod，B的平衡濃度表達式為2-S(aob)；

故答案為：B。

【分析】Sabdo表示B向正反應方向進行時減少的濃度，Sbod表示B向逆反應方向進行時增大的濃度，B的平衡濃度表達式為初始濃度-S(aob)。

7．【答案】D

【知識點】化學反應速率；化學反應速率的影響因素；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A．升高溫度，NO達到相同轉(zhuǎn)化率需要的時間長，A不符合題意；

B．當溫度相同時，增大壓強，NO達到相同轉(zhuǎn)化率需要的時間縮短了，B不符合題意；

C．當轉(zhuǎn)化率為98%時反應已達平衡，無法判斷已達到平衡，C不符合題意；

D．往一定容積的反應容器中充入2molNO和1molO2，在、30℃條件下，NO轉(zhuǎn)化率達到50%，時間為0.2s，NO的反應速率為5mol/s，D符合題意；

故答案為：D。

【分析】A．升高溫度，NO達到相同轉(zhuǎn)化率需要的時間長；

B．當溫度相同時，增大壓強，達到相同轉(zhuǎn)化率需要的時間縮短；

C．當轉(zhuǎn)化率為98%時反應已達平衡，無法判斷已達到平衡；

D．根據(jù)轉(zhuǎn)化率計算反應速率。

8．【答案】B

【知識點】化學反應速率的影響因素；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A.反應計量數(shù)比例為3v(NH3)=2v(H2O)，A不符合題意；

B.氨氣的轉(zhuǎn)化率為2/3x100%=66.7%，B符合題意；

C.該反應在這5min內(nèi)的速率可表示為v(O2)=2.5/2/5=0.25molL-1min-1，C不符合題意；

D.根據(jù)容器中物質(zhì)的量比等于壓強比，總物質(zhì)的量在反應后為1+2.5+2+3=8.5mol，此時容器中的壓強和起始壓強的比為8.5/8=17/16，D不符合題意；

故答案為：B。

【分析】A.反應計量數(shù)比例；

B.轉(zhuǎn)化率等于轉(zhuǎn)化了的除以初始的量；

C.反應速率的計算；

D.容器中物質(zhì)的量比等于壓強比。

9．【答案】A

【知識點】化學反應速率的影響因素；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A.XY點后反應仍正向進行，且X點反應物的濃度較大、生成物濃度較小，則X點正反應速率更大，故X點的正反應速率大于Y點的正反應速率，故A正確；

B.Z點后反應仍正向進行，則Z點時反應沒有達到平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C.B的平衡轉(zhuǎn)化率為0.6mol/1mol=60%，故C錯誤

D.持溫度、體積不變，5min時充入He，不影響反應中各物質(zhì)的濃度，正逆反應速率不變，故D錯誤；

故答案為：A.

【分析】對應化學反應速率圖像和化學平衡圖像，應該注意下列幾點：1、橫軸坐標和縱坐標含義；2、曲線斜率或者趨勢；3、曲線上特殊點，如起點、終點、交點和拐點等.

10．【答案】C

【知識點】化學反應速率的影響因素；化學平衡移動原理；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A.．升高溫度，轉(zhuǎn)化率增大，平衡正向移動，正向是吸熱反應即該反應放熱，故A正確；

B.200℃時，前10min的平均反應速率，故B正確；

C.400℃時，X轉(zhuǎn)化率為60%，平衡常數(shù)為：，故C錯誤；

D.ab階段隨溫度升高，轉(zhuǎn)化率增大，bc階段隨溫度升高，轉(zhuǎn)化率減小，該變化可能是催化劑在溫度高于400℃時活性降低導致，故D正確；

故答案為：C。

【分析】平衡圖像解題技巧：對應化學反應速率圖像和化學平衡圖像，應該注意下列幾點：1、橫軸坐標和縱坐標含義；2、曲線斜率或者趨勢；3、曲線上特殊點，如起點、終點、交點和拐點等；4、根據(jù)需要運用輔助線，如等溫線、等壓線等。

11．【答案】（1）

（2）>

（3）50；50分鐘后隨時間變化，二氧化硫、三氧化硫和氧氣的濃度保持不變，且不為0

（4）B

（5）；2

【知識點】化學反應的可逆性；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】（1）三氧化硫濃度變化量△c=0.7mol·L-1，時間△t=20min，則SO3平均反應速率，故答案為：0.035mol·L-1·min-1；

（2）a點反應未達到平衡，正反應速率大于逆反應速率，故答案為：>；

（3）反應在50min后，各種物質(zhì)的濃度保持不變，此時達到平衡，故答案為：50；50分鐘后隨時間變化，二氧化硫、三氧化硫和氧氣的濃度保持不變，且不為0；

（4）A、可逆反應中，反應物無法完全轉(zhuǎn)化為生成物，A錯誤；

B、可逆反應中，無論什么條件，反應物都無法完全轉(zhuǎn)化為生成物，B正確；

C、根據(jù)外界條件的改變，可以改變平衡轉(zhuǎn)化率，提高反應進行的程度，C錯誤；

D、催化劑可以降低反應所需活化能，提高反應速率，D錯誤；

故答案為：B；

（5）①根據(jù)圖示，NaOH在過程I作為反應物，過程II作為生成物，可以循環(huán)使用，故答案為：NaOH；

②結(jié)合化學方程式2CaSO3+O2=2CaSO4，以及SO2和CaSO3中S物質(zhì)的量守恒，可知SO2和O2的物質(zhì)的量之比為：2：1，則每消耗1molO2吸收SO2為2mol，故答案為：2。

【分析】（1）化學反應速率；

（2）反應未達到平衡時，正反應速率大于逆反應速率；

（3）平衡時，各種物質(zhì)的濃度保持不變；

（4）AB、可逆反應中，反應物和生成物同時存在，無法完全轉(zhuǎn)化；

C、改變外界條件可以使平衡移動，提高轉(zhuǎn)化率；

D、催化劑可以提高化學反應速率；

（5）①根據(jù)圖示可以判斷循環(huán)使用的物質(zhì)；

②結(jié)合化學計量數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比判斷。

12．【答案】A,C

【知識點】化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A、在4min時，CO和CO2的濃度不再變化，即反應達到平衡，此時，A正確；

B、t1時，CO和CO2的濃度相等，但濃度仍然發(fā)生變化，反應未達到平衡，B錯誤；

C、4min時，CO2的濃度為0.2mol·L-1，則△c(CO2)=0.5mol·L-1，則CO2的轉(zhuǎn)化率，C正確；

D、CO的平均反應速率，D錯誤；

故答案為：AC

【分析】A、平衡時，正反應速率=逆反應速率；

B、各種物質(zhì)濃度相等不一定達到平衡；

C、轉(zhuǎn)化率要結(jié)合變化量和起始量計算；

D、平均反應速率要結(jié)合濃度變化量和時間計算。

13．【答案】B,D

【知識點】化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A．恒容條件下，體系達到平衡后，升高溫度，反應ⅰ為放熱反應逆向移動，反應ⅱ為吸熱反應正向移動，若的濃度增大，說明溫度對反應ⅰ的影響大于反應ⅱ，故A不符合題意；

B．反應i為氣體系數(shù)之和減小的反應，壓縮體積，平衡正向移動，導致CO2、H2以及H2O的濃度發(fā)生變化，所以反應ii平衡也發(fā)生移動，故B符合題意；

C．兩個反應中反應物和生成物均為氣體，所以氣體的總質(zhì)量不變，恒壓條件下容器的體積會變，所以密度會變，當密度不變時說明反應平衡，故C不符合題意；

D．二氧化碳分子存在C=O鍵、甲醇、水分子中均存在H-O，兩個反應中CO2和H2O的系數(shù)之比均為1：1，若相同時間內(nèi)，有1molC=O斷裂的同時，有1molH-O斷裂，不能說明正逆反應速率相等，反應體系沒有達到平衡，故D符合題意；

故答案為：BD。

【分析】A、氫氣濃度增大，即反應i為主；

B、壓縮體積，平衡朝氣體系數(shù)縮小的方向移動；

C、結(jié)合公式判斷；

D、結(jié)合“同側(cè)異，異側(cè)同，成比例”判斷。

14．【答案】A,C

【知識點】化學平衡狀態(tài)的判斷；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】A．根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知相同時間內(nèi)甲容器中的變化量大于乙容器的，說明甲容器中反應速率快，溫度高，因此，再根據(jù)活化分子理論可知，選項A符合題意；

B．內(nèi)消耗的物質(zhì)的量是，容器體積為，故甲中的平均反應速率，選項B不符合題意；

C．根據(jù)甲速率大于乙，時，甲容器中物質(zhì)的量一定達到，且時仍為，故達平衡狀態(tài)，選項C符合題意；

D．根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知平衡時乙容器中消耗的大于甲容器的，因此的轉(zhuǎn)化率，甲容器；綠色

（2）正向；三價鐵濃度降低，平衡逆向移動，單質(zhì)碘濃度降低，藍色變淺；黃色；淺

【知識點】化學平衡移動原理；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】（1）①向固體中加入少量水，根據(jù)平衡可知，離子主要以形式存在，也包含少量的，故溶液呈現(xiàn)綠色；

②取少量藍色溶液加熱后，溶液變?yōu)榫G色說明平衡正向移動，說明該反應為吸熱反應，即>0；

③滴加幾滴濃鹽酸，氯離子濃度增大，平衡正向移動，則濃度增大，溶液顏色變?yōu)榫G色；

（2）①ⅰ中藍色變深，說明單質(zhì)碘濃度增大，平衡正向移動；

②ⅱ中加入適量鐵粉，則一部分三價鐵和單質(zhì)鐵反應生成二價鐵，三價鐵濃度降低，平衡逆向移動，單質(zhì)碘濃度降低，藍色變淺；

③由于為黃色沉淀，且溶解度比小很多，故加入硝酸銀后生成黃色沉淀；由于沉淀的生成導致碘離子濃度降低，平衡逆向移動，溶液顏色比ⅳ更淺。

【分析】（1）①離子主要以形式存在，也包含少量的，故溶液呈現(xiàn)綠色；

②升高溫度，平衡朝正向移動，即焓變大于零；

③增大反應物的濃度，平衡朝正向移動；

（2）①增大反應物的濃度，配合此次正向移動；

②鐵粉和鐵反應，反應物濃度減小，平衡朝逆向移動；

③碘離子和銀離子會生產(chǎn)碘化銀固體，為黃色。

21．【答案】（1）Ea1-Ea2

（2）B；C

（3）0.3；4

（4）300℃以下以合成CH3OH的主反應為主，溫度越高，主反應平衡逆移，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，甲醇的產(chǎn)量也減小；300℃以上以副反應為主，溫度越高，副反應平衡正移，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，甲醇的產(chǎn)量基本不變

【知識點】化學平衡移動原理；化學反應速率與化學平衡的綜合應用；有關(guān)反應熱的計算

22．【答案】（1）吸熱反應

（2）K3=K1K2；<；較低

（3）<；大于平衡常數(shù)，說明此時該反應向逆向進行，則v正<v逆

（4）

【知識點】吸熱反應和放熱反應；化學平衡常數(shù)；化學平衡轉(zhuǎn)化過程中的變化曲線；化學反應速率與化學平衡的綜合應用

23．【答案】（1）T<3.74×103K；BC

（2）C

（3）<；

（4）(或或0.1086kPa-1)

【知識點】化學反應速率與化學平衡的綜合應用

【解析】【解答】(1)①該反應的焓變

；

，

，ΔH-T·ΔS<0時反應可自發(fā)進行，則

，T<3.74×103K，故答案為：T<3.7