化学反应速率与化学平衡（分层训练）-高考化学二轮复习（新高考专用）解析版

高考解密07化学反应速率与化学平衡

A组基础练

1.(2023•广东广州一模响密闭容器中充入S£L、Cl2和SC12,发生反应S2C12(g)+Cl2(g)^^2SCl2(g),

S2cL与SCL的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态)，下列说法不正确

A.a为v(SCL)随温度的变化曲线

B.该反应的AH<0

C.200C下反应一段时间，S2cL的物质的量增多

D.反应达到平衡后向体系中充入氮气，平衡不移动

【答案】C

【解析】化学反应速率与反应的系数成正比；由化学方程式可知，平衡时s2cU与SC1?的反应速率为1:2,

结合图像可知，图中A、B点处于平衡状态，则正逆反应速率相等，a为v(SCL)随温度的变化曲线；A.由

分析可知，a为v(SCU)随温度的变化曲线，A正确；B.由图像可知，随着温度升高，SCI2的消耗速率更大，

反应逆向进行，则正反应为放热反应，熔变小于零，B正确；C.图中A、B点处于平衡状态，200℃下反应

没有达到平衡，此时逆反应速率小于正反应速率，反应正向进行，故反应一段时间，s2c12的物质的量减小，

C错误；D.反应达到平衡后向体系中充入氮气，不影响反应中各物质的浓度，平衡不移动，D正确；故选C。

2.(2022•浙江温州•统考模拟预测)TC,反应CaCO3(s)一^CaO(s)+CC>2(g),在密闭容器中达到平衡

33

时的体积为100mL。已知密度：CaO(s)：3.35g-cm-,CaCO3(s)：2.93g-cm-o下列有关说法正确的是

A.恒温、恒容，体系中再加入56gCaO(s),平衡不移动

B.恒温、恒压，体系中再加入100gCaCC)3(s),平衡不移动

C.恒温，压缩容器体积，平衡后，反应速率加快

D.恒温、恒压，体系中通入一定量N2,平衡正向移动，建立新的平衡状态

【答案】B

【解析】A.恒温、恒容，体系中再加入56gCaO(s),气体的体积减小，压强增大，平衡逆向移动，A错误；

B.100gCaCO3(s)的体积约为34mL,恒温、恒压，总体积增大，二氧化碳浓度不变，平衡不移动，B正确；

C.恒温，压缩容器体积，容器内压强增大，平衡逆向移动，由于温度不变，平衡常数不变，则新的平衡和

旧的平衡中，c(CO?)相同，则反应速率也相同，C错误；D.恒温、恒压，体系中通入一定量瓯相当于减

小压强，平衡正向移动，由于温度不变，平衡常数不变，c(C0z)不变，则新的平衡和旧的平衡等同，D错误；

故选Bo

3.(2022•浙江•模拟预测)在2L密闭恒容容器内，500℃时发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g),体

系中A(NO)随时间的变化如表：

时间/s01234

z?(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.007

下列说法正确的是A.2s内消耗氧气的平均速率为3.0X10"mol/(L•s)

B.反应达到平衡时，2y(N0)=y(02)

C.当容器内气体的密度或气体颜色不再发生变化时，该反应达到平衡状态

D.若KMC*皿第4s后升温至达到新平衡过程中逆反应速率先增大后减小(4表示平衡常数)

【答案】D

【解析】A.2s内消耗NO的平均速率为/(NO)：1——。­=3.0x10^ol-L'-s则根据物质反应

乙LXZS

速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比，则可知消耗氧气的平均速率为F(02)=1.5义10一3

mol/(L-s),A错误；B.反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，且N0与的反应速率之比等于化学计量

数之比，且选项中未指明反应速率的正、逆，不能据此判断反应是否达到平衡状态，B错误；C.反应在恒

容容器中，气体的体积不变；反应混合物都是气体，气体的质量不变，则体系中反应气体密度始终不变，

故不能据此判断反应是否达到平衡状态，C错误；D.若化学平衡常数心叱＞膈叱，说明该反应的正反应为

放热反应，升高温度，逆反应速率突增，平衡逆向移动，逆反应速率先突然增大后再逐渐减小，D正确；故

合理选项是Do

4.(2022•重庆•统考模拟预测)为了实现“碳中和”，利用CO2合成CH30H的反应为：I.

CO2(g)+3H2(g)^CH3OH(g)+H2O(g)公乩，副反应为：H.

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2,已知温度对CH3OH、CO的平衡产率影响如下图所示，下

A.反应I的活化能大于反应II活化能

B.可以通过使用合适的催化剂提高CH30H的选择性

C.增大压强可以加快反应I的速率，对反应II的速率无影响

D.实际生产过程中，一定要在较低温度下才能提高CH30H的产率

【答案】B

【解析】由图可知，升高温度，一氧化碳的产率增大、甲醇的产率减小，说明反应I是放热反应，反应n

是吸热反应。A.由图可知，相同温度时，一氧化碳的产率高于甲醇产率，说明反应H的反应速率快于反

应I,反应速率越快，反应的活化能越小，则反应I的活化能小于反应口活化能，故A错误；B.催化剂有

一定的选择性，选用合适的催化剂快于减弱副反应的发生，提高甲醇的选择性，故B正确；C.反应I和反

应n都是有气体参加和生成的反应，增大压强，反应I的速率和反应n的速率均增大，故c错误；D.反

应I是气体体积减小的放热反应，适当降低温度和增大压强都能提高甲醇的产率，故D错误；故选B。

5.(2021•浙江绍兴•校考模拟预测)一定温度下，在V=1L的恒容容器中，反应2NzO(g)=2Nz(g)+02(g)

的部分实验数据如下：

反应时间/min0102030405060708090100

1

c(N20)/mol,L0.100.090.080.070.060.050.040.030.020.010.00

下列说法不正确的是A.其它条件一定时，的分解速率与其浓度无关

B.(TlOOmin内，以Oz表示的平均反应速率为5X10「4mo：bLT.niinT

C.若某时刻N20的转化率为50%,则此时容器内压强为初始压强的1.25倍

D.若保持体积不变，NzO初始浓度改为0.20mol/L,则反应30min时其转化率仍为30%

【答案】D

【解析】A.由表中数据可知，每10minc(N2。)减少0.01mol/L,可知速率始终不变，则分解速率与其浓

1

O.Olmol/LxJ_=5xio^mol-L'-min

度无关，A正确；B.O"lOOmin内，以在表示的平均反应速率为lOOmin2,B正确；

C.20的转化率为50%,贝I」转化的N4为°1°mol/L*lLx50%=°.°5mol,可知此时N?0(g)为0.05mol、N2(g)

为0.05mol、Oz(g)为0.025mol,且温度和体积不变时压强之比等于物质的量之比，则此时容器内压强为初

0.05mol+0.05mol+0.025mol_]25倍

始压强的O.lmol-口，C正确；D.表中数据知，该反应不是可逆反应且反应速率始

终不变，所以其反应速率与开始反应物浓度无关，反应至30min时，Ac(N20)=0.01mol/Lx3=0.03mol/L；

0.03mol/Lxl00%=lg()%

N20初始浓度改为0.20mol/L,则反应30min时其转化率为，0.2mol/L,D错误；故选D。

6.(2022•上海闵行•统考一模)在恒温恒压下，某一体积可变的密闭容器中发生反应

A(g)+B(g)=2c(g)+QkJ,时达到平衡后，在tZ时改变某一条件，达到新平衡，反应过程v—t如图所

示。有关叙述中，错误的是

Mtz/mol,L_1Tnin-1

0t\t2t4〃s

A.Of时，vJE>V逆

B.t?时向密闭容器中加入物质C

C.t「t2、t3“4两平衡状态中C(C)不相等

D.t2时v正先瞬时减小后逐渐增大直至与原平衡相等后保持不变

【答案】C

【解析】由图像可知，反应条件是恒温恒压，而反应特点是反应前后气体分子数相同，两次达到平衡时反

应速率相等，则两平衡应为等效平衡，由tz时逆反应速率瞬间增大可知，改变的条件是向密闭容器中加入

物质C,此时容器体积增大，反应物浓度减小,V正先瞬时减小后逐渐增大直至与原平衡相等后保持不变。A.由

题中图示可知，。为时，逆反应速率增大，说明可逆反应从正向建立平衡，正反应速率大于逆反应速率，即

丫正“逆，故A正确；B.向密闭容器中加入物质C,逆反应速率瞬间增大，再次建立的平衡与原平衡等效，

说明和原平衡相同，符合图像，故B正确；C.反应速率与反应物浓度成正比，t374两平衡状态时逆

反应速率相等，说明达到平衡状态时，各物质的浓度不变，则c(C)相等，故C错误；D.根据分析，t?时改

变的条件是向密闭容器中加入物质C,容器的容积变大，反应物浓度减小，则v正先瞬时减小后逐渐增大直

至与原平衡相等后保持不变，故D正确；答案选C。

7.(2022•上海长宁•统考一模)已知X(g)+3Y(g)/2W(g)+M(g)+akJ(a>0)o一定温度下，在体积恒定

的密闭容器中，加入ImolX(g)与ImolY(g),下列说法正确的是

A.充分反应后，放出热量为akj

B.若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小

C.当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡

D.当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1：2

【答案】C

【解析】A.该反应为可逆反应，不能完全转化，充分反应后，放出热量小于akj,A错误；B.若增大Y的

浓度，压强增大，正反应速率增大，逆反应速率也增大，B错误；C.当X的物质的量分数不再改变时，说

明X的物质的量不再变化，表明该反应已达平衡，C正确；D.当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量

浓度之不一定为1：2,与各物质的初始浓度和转化率有关，D错误；故答案为：C。

8.(2022•上海•统考一模)某温度下，向密闭容器中充入等物质的量的CH?=CH2和HzCXg),发生反应

CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)0达到平衡后，下列说法正确的是

A.增大压强,v正X逆，平衡常数增大

B.加入催化剂，平衡时CH3CHQH(g)的浓度增大

C.恒温下，移走一定量的。%=。凡德)，V正变大，V逆变小

D.恒容下，充入一定量的HQ(g),平衡时CH3cH20H(g)的体积分数一定降低

【答案】D

【解析】A.增大压强，平衡正向移动，v正>v逆，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，A错

误；B.加入催化剂，不改变平衡状态，平衡时CH3cH20H(g)的浓度不变，B错误；C.恒温下，移走一定

量的CH2=CH2(g),v正立即变小，v逆瞬时不变，随后变小，平衡逆向移动，C错误；D.充入等物质的量

的CH?=CH2和HzCMg),按照化学计量系数比投料，达到平衡时CH3cH20H(g)的体积分数最大，再充入一

定量的HQ(g),达到新平衡时CH3cH20H(g)的体积分数一定降低，D正确；故选D。

9.(2022•全国•校联考模拟预测)已知，25℃时KWr?。,溶液中存在以下平衡：

①Cr2O；(aq)+H2O(l)B2CrOj(aq)+2H+(aq)&=3.27x10F

-2

②Cr2。；-(叫)+国0⑴U2HCrO；(aq)K2=3.0xlO

③HCrO，aq)UCrO『(aq)+H+(aq)K3

c(CrOj)

25℃时，0.Imol/LKCr。溶液中，1g~~7随pH的变化关系如图所示(lg3.27=0.52,io"84."化

下列说法错误的是

A.0.Imol/LKzCr?。?溶液中，加入少量的HI气体，增大

B.溶液颜色不再变化，可以判断该体系达到平衡

++

C.a点溶液中离子浓度关系：c(K)>c(CrOt)>c(Cr2O^)>c(H)

D.反应③的化学平衡常数长3=自

【答案】A

【解析】A.0.Imol/LKQ。溶液中，加入少量的HI气体，5。；与HI发生氧化还原反应，减

小，故A错误；B.Cr?。；为橙色，CrO：为黄色，颜色不一样，当溶液颜色不再变化时，可以判断该体系

c(CrOj)

达到平衡，故B正确；C.KzCrzO,溶液中,c(K+)最大，a点溶液中，1g=5.3,

53+95

c(CrO^)-10c(Cr2O；-),则c(CrO^)>c(Cr2O^),c(H)=10moVL,

&=°I。〉)：[H)=327*io*56

解得，c(Cr2O^)=3.27xl0^moVL,故a点溶液中离子浓度关系:

++

c(K)>c(CrO^~)>c(Cr2O^)>c(H),故C正确；D.由反应可得反应③，故反应③的化学平衡常

,故D正确；故选A。

10.(2023•浙江杭州•学军中学校考模拟预测)近年来，全球丙烯需求快速增长，研究丙烷制丙烯有着重

要的意义。相关反应有：

1

I.C3H8在无氧条件下直接脱氢：C3H8(g)<?>C3H6(g)+H2(g)△H1=+124kJ«mor

II.逆水煤气变换：C02(g)(g)<CO(g)+H20(g)AH2

HI.CO,氧化C3H8脱氢制取丙烯：C3H8(g)+C0z(g)簿为C3H6(g)+C0(g)+H20(g)AH3

11

已知：CO和Hz的燃烧热分别为分83为kjFor、-285.SkJ-moF；H20(g>H20(l)△H*44kJ・mo『

(1)反应II的△丛二o

(2)下列说法正确的是o

A.升高温度反应I的平衡常数增大

B.选择合适的催化剂可提高丙烷平衡转化率

C.若反应n能自发，则△5<()

D.恒温恒压下，通入水蒸气有利于提高丙烷转化率

(3)对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作KP,如p(B)=p

•x(B),p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数。在不同压强下(0.IMPa、0.OIMPa),反应I

中丙烷和丙烯的物质的量分数随温度变化如图(a)所示，请计算556C反应I的平衡常数K『。

兴

、

然

余

酬

后

怛

蜃

总

墓

小

500510520530540550560570580890

(a)

(4)反应I须在高温下进行，但温度过高易发生副反应导致丙烯选择性降低，且高温将加剧催化剂表面积炭

使催化剂迅速失活。工业上常用C0,氧化C3HB脱氢制取丙烯，请说明原因：。

(5)研究表明，二氧化碳氧化丙烷脱氢制取丙烯可采用铭的氧化物为催化剂，其反应机理如图(b)所示。该

工艺可有效维持催化剂活性，请结合方程式说明原因：o

(b)

【答案】(1)+41.2kJ.mol-1

(2)A

(3)0.0125MPa

(4)C0,能与比发生反应II使反应I平衡正移，提高丙烯产率

(5)C02+C=2C0,可以消除催化剂表面的积炭

【解析】(1)CO和H2的燃烧热分别为_283。511101」、-285.81<>11101」可得：①

1

CO(g)+102(g)=CO2(g)AH=-283.OkJ-mol,②HJg)+⑴AH=-285.8kJ-mo「，③

1

H2O(g)=H2O(l)AH=-44kJ.mol,根据盖斯定律将②-①-③，整理可得

1

CO2(g)+H2(g)uCO(g)+H2O(g)AH2=+41,2kJ.mol；

(2)A.反应I的正反应是吸热反应，升高温度，反应|的化学平衡正向移动，使其化学平衡常数增大，A项

正确；B.选择合适的催化剂只能改变反应速率，但不能使化学平衡发生移动，因此不能提高丙烷平衡转化

率,B项错误;C.根据⑴计算可知反应11热化学方程式为C°2(g)+H?(g)UC°(g)+H2O(g)AH2=+41.2kJ-mo「

该反应的正反应是吸热反应，若<0则△G=4H-TAS>0,反应不能自发进行，C项错误；D.该反应

的正反应是气体体积增大的反应，在恒温恒压下通入水蒸气，体系的体积增大，化学平衡逆向移动，不利

于提高丙烷转化率，D项错误；答案选A。

(3)反应I的正反应是气体体积增大的吸热反应，在压强不变时,升温，化学平衡正向移动，C3H8的物质的

量分数减小;在温度不变时，加压，化学平衡逆向移动，C3H&的物质的量分数增大，所以A点表示0.1MPa、

556℃时C3H$平衡时的物质的量分数，则C3H6、氏平衡时物质的量分数均为25%,

Kn_P(C3H6)-p(H2)_0.IMPax25%x0.IMPax25%

p(C3H8)0.1MPax50%

（4）工业上常用co?氧化C3H8,脱氢制取丙烯，这是由于CC>2能与H?发生反应,使反应I平衡正向移动，

从而提高丙烯产率。

（5）该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭，维持催化剂活性，这是由于C能够与CO?反应生成CO,使C

脱离催化剂表面；___________________________

B组提升练

1.（2022•浙江•模拟预测）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：

①M+N=X+Y、②M+N=X+Z,反应①的速率可表示为片=%c2（M）,反应②的速率可表示为％=鱼。?（M）

（左、心为速率常数）。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如表，下列说法错误的是

时间/min

03060

c/(mol-LT1)

M0.5000.3000.200

Z00.125X

A.0~30min时间段内，Y的平均反应速率为0.0025mol-I7i-向!!"

B.反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，为3：8

C.分析计算可得x=0.1875

D.反应①的活化能比反应②的活化能大

【答案】B

【解析】A.由表中数据可知，30min时,M、Z的浓度分别为（nOOmobl/和O.lZSmoLE4,则M浓度的变化

量为0.5mol-I7i-0.300mol-匚=0.200mol•匚，结合两化学方程式可知Y浓度的变化量为

0.200mol-L71-0.125mol-I?1=0.075mol-I71,则0~30min时间段内，Y的平均反应速率为

1

O.OVSmol-L-=00Q25mol.L-i.min-i；故A正确；B.由题中信息可知，反应①和反应②的速率之比为口，

30min42

Y和Z分别为反应①和反应②的产物，且两者与M的化学计量数相同（化学计量数均为1）,因此室温下反应

开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于7t，为定值，结合30min时数据可知，二者浓度比为丝迹_二=2,

h（M25mol.LT5

k,35、5

故B错误;C.结合A、B的分析可知言=三，因此，反应过程中有］的M转化为Z,x=（zO.5OO-O.2OO）x==O1875,

代2。8O

故C正确；D.由以上分析可知，在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反应①的化学反应速率

较小，在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②的活化能大，故D正

确；故选B。

2.(2022•河北唐山•统考三模)利用间接转化法可将氮氧化物转化为化工产品以实现氮氧化物的充分利

用。

已知①2NO(g)+2ICl(g)=^2NOCl(g)+I2(g)八凡

②2NOCl(g)―^2NO(g)+CL(g)AH2

③((

Lg)+CLg)^^21cl(g)AH3O

若某温度下，向VL密闭容器中加入2molN0和2molICl发生上述反应，达平衡时容器中N0C1(g)为amol,Cl2

为bmol。下列说法不正确的是

A.若升高温度NOC1的物质的量增大，则AH|>0且AHz<0

B.此时L的浓度为啜mol-L」

C.若该密闭容器中气体颜色保持不变，说明各反应已达平衡状态

D.N0转化率为2义100%

2

【答案】A

【解析】A.若升高温度N0C1的物质的量增大，可能为A->。和△%>0,且反应①生成N0C1的程度大于

反应②消耗N0C1的程度，A错误；B.设反应①中N0的转化量为2xmoL根据达平衡时容器中NOCl(g)为

2NO(g)+2ICl(g)2NOCl(g)+I(g)

amol,C)为bmol可列出以下三段式:2

转化量(mol)2x2x2xx

2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)

2x-a，

转化量(mol)2x-a2x-a

2NO(g)

I2(g)+ci2(g)

2x-a[2x-a[2x-a，平衡时L的物质的量为：氏(-b)]mol=mol,

转化量(mol)-------b-------bx-(亨-b)22

22

浓度为W^mol/L,B正确；C.若该密闭容器中气体颜色保持不变，说明L和CL浓度保持不变，说明各

反应已达平衡状态，C正确；D.N0的净转化率为：(2x-(2x-a)xl00%=-xl00%,D正确；故选A。

22

3.(2022•江苏连云港•统考模拟预测)在工业生产上通常利用硫(S。与CH”为原料制备CSz,主要发生以下

两个反应：反应I：S8(g)=4S2(g)；反应H：2S2(g)+CH4(g)^CS2(g)+2H2S(g)o一定条件下，区分解产生

%的体积分数、CH”与Sz反应中CH”的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是

A.反应II的正反应为放热反应

B.某温度下若Ss完全分解成Sz,在恒容密闭容器中，n⑸)：n(CH4)=2：1开始反应，当CS2体积分数为10%

时，CH4转化率为60%

C.通过增大SB的浓度可以提高CH”的转化率

D.制备CS?时温度需高于600℃的原因是：此温度CHa平衡转化率已很高，低于此温度，Sz浓度小，反应速

率慢

【答案】B

【解析】A.反应物&(g)的体积分数随温度的升高而增大，CH,的转化率随温度的升高而降低，则该反应的

正反应为放热反应，故A正确；B.在密闭容器中，设CIL的起始物质的量为a,转化的物质的量为x,则由

2s2(g)+CH4(g)=CS2(g)+2Hzs(g)

起(mol)2aa

变(mol)2xXX2x

三段式:平(m°l)2a-2xa-xX2x

有CSz的体积分数为

-------------------x100%=10%100%=30%

2a-2x+a-x+x+2x,解得x=O.3a,则CH&的转化率为«，故B错；C.由

反应I：S£g)=4S2(g)可知，增大Ss(g)浓度即可增大Sz(g)浓度，增大1(g)浓度平衡正向移动,则CH,的转

化率增大，故C正确；D.反应n：2S2(g)+CH4(g)LcSz(g)+2H6(g),在温度高于600℃时CH&平衡转化

率较高，低于600℃时，Sz(g)浓度较低，化学反应速率较慢，故D正确；答案选B。

4.(2022•浙江温州•统考三模)在某容积可变的密闭容器中加入等量的A、B混合气体共4mol,发生反应：

mA+nB一^pC,保持一定温度，改变压强分别达到平衡时，测得不同压强下气体A的物质的量浓度如表：

压强p/Pa2X1055X1051X1063X106

c(A)/mol,L10.080.200.400.80

下列说法一定正确的是A.保持一定温度，增大压强，平衡正向移动

(L

B.当压强为3Xl()epa时，此反应的平衡常数表达式：KP=pn

P(A)，P(B)

c.反应平衡后若增大压强，则新平衡的逆反应速率大于原平衡的逆反应速率

D.若再向体系中加入bmolB,当重新达到平衡时，体系中A、B、C总物质的量为(4+b)mol

【答案】D

【解析】结合表格可知，温度、A(g)和B(g)起始量相同，IXloTa之前若增大压强为原来的x倍，A的平

衡浓度=原来平衡浓度的x倍，则IXlOTa之前增大压强，平衡不移动，则m+n=p,且C一定为气体；3X

10%的倍数是1X106Pa的3倍，但A的浓度比0.40的3倍即1.20小，因此此时C为非气体，比1X106Pa

时平衡正向移动。A.由分析可知压强小于IXl()6pa增大压强，平衡不移动，压强大于IXlOTa增大压强，

]

6

平衡可能正向移动,A错误;B.由分析可知当压强为3X10Pa时,C为非气态,故平衡常数表达式为KP=毛)'唯,，

B错误；C.恒温恒压下，气体物质的量之比=压强之比，故当为非气态时增大压强，平衡虽然正向移动，但

新平衡时体系中A、B的浓度和增压之前相等，新平衡的逆反应速率与原平衡相等，C错误；D.由于m+n=p,

则平衡时A、B、C总物质的量为4moL设再充入bmolB后B转化nxmol,则A转化mxmol,C生成pxmol,

当重新达到平衡时，体系中A、B、C总物质的量为

(4-mx-nx+px+b)mol=(4+b)mol+[p-(m+n)]mol=(4+b)mol+0mol=(4+b)mol,D正确；答案选D。

5.(2022•浙江杭州•杭州高级中学校考模拟预测)当今，世界多国相继规划了碳达峰、碳中和的时间节

点。因此，研发二氧化碳利用技术，降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。

⑴在C和02的反应体系中：

1

反应1：C(s)+O2(g)=CO2(g)AW1=-394kJmor

1

反应2:2co(g)+O2(g)=2CO2(g)AH2=-566kJ.moP

反应3：2C(s)+O2(g)=2CO(g)AH3O

设丫=公氏丁八$,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中对应于反应3的线条是—。

-250

-550400600800100012001400

77K

⑵雨水中含有来自大气的COZ，溶于水中的CO2进一步和水反应，发生电离：

①CC)2(g)=CO2(aq)

+

(2)CO2(aq)+H2O(1)=H(aq)+HCO；(aq)25℃时，反应②的平衡常数为K?。

溶液中CO?的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压X物质的量分数)，比例系数为ymob口.kPa-,

当大气压强为"kPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为x时，溶液中H*浓度为molIT1(写出表达式,

考虑水的电离，忽略HCO；的电离)

(3)在某CO?催化加氢制CHQH的反应体系中，发生的主要反应有：

1

I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH1=+41.1kJ-mor

-1

II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)AH2=—90.OkJ-mol

-1

III.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)A//3=-48.9kJmol

5MPa时，往某密闭容器中按投料比"(H2):〃(CC>2)=3：1充入H?和CO?。反应达到平衡时，测得各组分的

物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

200220240260280H&rc

①图中Y代表（填化学式）。

②体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大，原因是

③在下图中画出n（H2）/n9。2）随温度变化趋势图.

〃（也）

温度/℃

(2)^K2pxy+Kw

⑶①CH30H

②温度升高时，反应I吸热反应正向进行的程度和反应HI放热反应逆向进行的程度相差不大

温度/℃

【解析】（1）由已知方程式：（2X反应1-反应2）可得反应3,结合盖斯定律得：AH3=2AHI-AH2=[2X

(-394)-(-566)]k「molT=-222k「mo『，反应1前后气体分子数不变，升温y不变，对应线条b,升温促进

反应2平衡逆向移动，气体分子数增多，燧增，y值增大，对应线条c,升温促进反应3平衡逆向移动，气

体分子数减少，燧减，y值减小，对应线条a,故答案为：a；

c(H+)-c(HCO-)

+

(2)由题可知，①CO?(g)=CO?(aq),@C02(aq)+H20(1)H(aq)+HCO3(aq),&=,又因为溶

c(CO2)

1-1

液中CC)2的浓度与其在空气中的分压成正比，则C(C02)=y(mol,U,kPa),p(C02)=p,x,y,在忽略HCOg的电

++2+

c(H).[c(H)-c(OHj]_c(H)-Ky

离时，c(H+)-c(OH)=c(HCOj),而c(H+)“(0田)=&,所以K?=可得

eg)c(CO2)

+1

c(H)=7K2pxy+Kwmol-L,故答案为：屉而K；

(3)①△员＜0,△压＜0,即生成甲醇的反应均为放热反应，所以温度升高平衡时甲醇的物质的量分数应

减小，△凡＞0,生成CO的反应为吸热反应，所以随温度升高C0平衡时的物质的量分数会变大，二者共同

作用导致水蒸气减小幅度小于甲醇，所以Z代表上0,Y代表OM)H,X代表CO,故答案为：CH3OH；②依据

主要反应的化学方程式可知，反应III消耗CO2,反应I逆向产生CO?,最终体系内C0?的物质的量分数与上述

两个反应进行的程度相关。由于△压＜0而△比＞(),根据勒夏特列原理，温度改变时，反应III和反应I平衡

移动方向相反，且平衡移动程度相近，导致体系内CO2的物质的量分数受温度的影响不大；故答案为：温度

升高时，反应I吸热反应正向进行的程度和反应in放热反应逆向进行的程度相差不大;

③其他条件相同下，升高温度，反应I吸热反应正向进行的程度和反应HI放热反应逆向进行的程度相差

不大，即n(C0j基本不变，反应n为放热反应，升高温度平衡逆向移动，n(Hz)增大，则n(H2)/n(COj随

«(H2)

温度升高而增大，图示为:

温度0C

C组真题练

1.(2021•重庆•统考高考真题)甲异月青(CHNC)在恒容密闭容器中发生异构化反应：CH3NC(g)-*CH3CN(g),

反应过程中甲异月青浓度c随时间t的变化曲线如图所示(图中T为温度)。该反应的反应速率v与c的关系

为丫=丘，k为速率常数(常温下为常数)，a点和b点反应速率相等，即v(a)=v(b)。下列说法错误的是

A.bf段的平均反应速率为1.0X10"mol(L•min)

B.a点反应物的活化分子数多于d点

C.TI>T2

D.3V(d)=2v(e)

【答案】C

,,k.1

【解析】设Ti时，速率常数为ki,T2时，速率常数为R2,v(a)=v(b),kjx20x10=k2x10x10,—=-。

k22

A.由题干信息可知，丫=史=2罂I察心=L0xl0"mol/L.min,A正确；B.ad两点相比较，a点

△t(250-150)mm

的浓度比d的浓度大，且其他的条件相同，故a点反应物的活化分子数多于d点，B正确；C.由以上可知，

3

kz=2ki,v=kc,浓度相同的时候,vz>vi,温度越高，速率越大，故T2>TI,C错误；D.v(d)=k2x5xl0-moVL.min,

3

v(e)=k1xl5xl0mol/L.min,k2=2ki,可得3V(d)=2v(e),D正确;故选C。

2.(2022•浙江•统考高考真题)在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g)峰为3X(g),c(B)随时间的变

化如图中曲线甲所示。下列说法不亚做的是

A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率

B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率

C.在不同时刻都存在关系：2V(B)=3v(X)

D.维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙

所示

【答案】C

【解析】A.图象中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从

a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，选项A正确；B.b点处的切线的斜率是

此时刻物质浓度除以此时刻时间，为反应物B的瞬时速率，选项B正确；C.化学反应速率之比等于化学方

程式计量数之比分析，3V(B)=2v(X),选项C不正确；D.维持温度、容积不变，向反应体系中加入催化剂，

平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，选项D正确；答案选C。

3.(2022•海南•统考高考真题)某温度下，反应CH2=CH2(g)+HzO(g)UCH3cH20H(g)在密闭容器中达到平衡，

下列说法正确的是

A.增大压强，年“逆，平衡常数增大

B.加入催化剂，平衡时CH3cH20H(g)的浓度增大

C.恒容下，充入一定量的HzCXg),平衡向正反应方向移动

D.恒容下，充入一定量的CH^CHKg),CH产CH?(g)的平衡转化率增大

【答案】C

【解析】A.该反应是一个气体分子数减少的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的幅

度大于逆反应的，故/&v曲平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A不正确；

B.催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时C%CH20H(g)的浓度，B不正确；C.恒容

下，充入一定量的H20(g),压0(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；D.恒容下，充入一定量

的CH2XH2(g),平衡向正反应方向移动，但是CH2=CHZ(g)的平衡转化率减小，D不正确；综上所述，本题

选Co

4.(2022•江苏•高考真题)乙醇-水催化重整可获得H”其主要反应为

1

C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g)AH=173.3kJmoF,

1

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AHMl.2kJ.mor,在LOxUpa、n始(C2H5OH):n始他0)=1:3时，若仅考虑

上述反应，平衡时CC>2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。

0o

%8o

/

<

以6o

幅

装4o

做

豺

2O

0

0100200300400500600700

T/℃

n生成(C°)

CO的选择性x100%,下列说法正确的是

n生成(C(V+n生成(CO)

A.图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化

B.升高温度，平衡时C0的选择性增大

n(C,HsOH)

C.一定温度下，增大,口可提高乙醇平衡转化率

D.一定温度下，加入CaO(s)或选用高效催化剂，均能提高平衡时H?产率

【答案】B

【解析】根据已知反应①C2H50H(g)+3H2(Xg)=2CO2(g)+6H2(g)AH=173.3kJ-mo『，反应②

1

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=41.2kJmor,且反应①的热效应更大，温度升高的时候对反应①影响更

大一些，根据选择性的含义，升温时co选择性增大，同时C02的选择性减小，所以图中③代表co的选择性，

①代表co2的选择性，②代表压的产率。

A.由分析可知②代表压的产率，故A错误；B.由分析可知升高温度，平衡时C0的选择性增大，故B正确；

n(C2H5OH)

C.一定温度下，增大“Hz。)，可以认为开始时水蒸气物质的量不变，增大乙醇物质的量，乙醇的平衡

转化率降低，故C错误；D.加入©a。。)或者选用高效催化剂，不会影响平衡时H?产率，故D错误；故选B。

5.(2017•天津•高考真题)常压下谈基化法精炼保的原理为：Ni(s)+4C0(g)UNi(CO)Kg)。230°。时，