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/专题02化学平衡状态、化学平衡的移动目录一、TOC\o"1-3"\h\u考情探究 11.高考真题考点分布 22.命题规律及备考策略 2二、培优讲练 错误!未定义书签。考点01化学平衡状态 3考向01考查可逆反应的特点 6考向02考查化学平衡状态的判断 7考点02化学平衡移动 9考向01考查化学平衡的移动方向的判断 13考向02考查等效平衡的应用 14考向03考查勒夏特列原理的应用 15好题冲关 20基础过关 20题型01可逆反应的特点 20题型02化学平衡状态的判断 25题型03影响化学平衡的因素 31题型04等效平衡的应用 36题型05勒夏特列原理的应用 40能力提升 45真题感知 57

高考真题考点分布考点内容考点分布可逆反应及反应限度2023浙江卷化学平衡状态本质及特征2024广东卷,2024吉林卷,2023海南卷化学平衡状态的判断方法2025广西卷,2025云南卷,2025安徽卷,2025上海卷,2024上海卷,2023湖南卷化学平衡状态的移动及影响因素2025北京卷,2025湖北卷,2025甘肃卷,2025陕晋青宁卷,2025江西卷,2025云南卷,2025江苏卷,2025河南卷,2025安徽卷,2025浙江卷,2024重庆卷,2024广东卷,2024天津卷,2024山东卷,2024福建卷,2024海南卷,2024湖南卷,2024安徽卷,2023海南卷,2023浙江卷,2023山东卷,2023辽宁卷,2023河北卷,2023天津卷,2023重庆卷,2023江苏卷,2023广东卷,2023北京卷勒夏特列原理的应用2025甘肃卷,2023北京卷2.命题规律及备考策略【命题规律】从考查题型和内容上看,高考命题以选择题和非选择题呈现,考查内容主要有以下两个方面:(1)考查化学平衡的建立及化学平衡状态的特征及判断;(2)结合化学反应速率或反应热,考查平衡移动的影响因素,及平衡移动引起的浓度、转化率等的判断。【备考策略】1、了解化学反应的可逆性及化学平衡的建立。2、掌握化学平衡的特征。3、理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,能用相关理论解释其一般规律。【命题预测】预计近年高考仍侧重以试题往往以“碳”综合利用、新能源开发、污染的治理或废物利用等载体,考查平衡建立、平衡移动、转化率等内容。

考点01化学平衡状态1、可逆反应(1)概念: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)可逆反应的特点①同步性:正逆反应同时进行②等同性:反应条件完全相同③共存性:①反应不可能进行到底,即反应体系中反应物与生成物共存;②各组分的浓度都大于零。(3)证明某反应为可逆反应①检验出某种生成物②检验量少的反应物是否有剩余(4)表示:在方程式中用“”表示,而不用“”表示。2、化学平衡状态(1)概念:在一定条件下的可逆反应中,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保持不变的状态。(2)建立:①对于只加入反应物从正向建立的平衡:过程正、逆反应速率反应物、生成物的浓度反应开始v(正)最大,v(逆)=0反应物浓度最大,生成物浓度为零反应过程中v(正)逐渐减小,

v(逆)逐渐增大反应物浓度逐渐减小,生成物浓度逐渐增大平衡状态时v(正)=v(逆)

各组分的浓度不再随时间的变化而变化②对于只加入生成物从逆向建立的平衡:过程正、逆反应速率反应物、生成物的浓度反应开始v(逆)最大,v(正)=0生成物浓度最大,反应物浓度为零反应过程中v(逆)逐渐减小,

v(正)逐渐增大生成物浓度逐渐减小,反应物浓度逐渐增大平衡状态时v(正)=v(逆)

各组分的浓度不再随时间的变化而变化【易错提醒】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,即该反应进行的限度。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、化学平衡状态的特征(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4、化学平衡状态的判断方法可逆反应达到平衡状态时主要有以下两个特征:①v正=v逆;②混合物中各组分的百分含量不变(除百分含量外其他在反应过程中变化的量,达到平衡后均不再发生变化,即“变化量”达“定量”),以上两个特征可作为判断可逆反应达平衡的标志(1)直接标志①正、逆反应速率相等a、同种物质:v正=v逆≠0,(同一种物质的生成速率等于消耗速率)b、不同种物质:eq\f(v正(A),v逆(B))=eq\f(A化学计量数,B化学计量数)在化学方程式同一边的不同物质的生成速率与消耗速率之比等于化学计量数之比在化学方程式两边的不同物质的生成(或消耗)速率之比等于化学计量数之比②各组分的浓度保持一定a、各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不变b、各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变c、反应物的转化率、产物的产率保持不变(2)常见的判断依据:以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例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mmolA同时生成mmolA,即v(正)=v(逆)平衡②在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC,则v(正)=v(逆)平衡③在单位时间内生成nmolB,同时消耗了qmolD,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【易错提醒】规避“2”个易失分点1、化学平衡状态判断“三关注”关注反应条件,是恒温恒容、恒温恒压,还是绝热恒容容器;关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应;关注特殊情况,是否有固体参加或生成,或固体的分解反应。2、不能作为“标志”的四种情况①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。②恒温恒容下的体积不变的反应,体系的压强或总物质的量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。③全是气体参加的体积不变的反应,体系的平均相对分子质量不再随时间而变化,如2HI(g)H2(g)+I2(g)。④全是气体参加的反应,恒容条件下体系的密度保持不变。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1、反应2H2+O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O和2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2H2↑+O2↑是可逆反应。()2、化学反应的限度就是一个可逆反应达到的平衡状态,可逆反应的转化率不能达到100%。()3、化学反应达到化学平衡状态时反应混合物中各组分的浓度一定与化学方程式中对应物质的化学计量数成比例。()4、可逆反应达到平衡时,反应物和生成物的浓度均保持不变且相等。()【答案】1.×2.√3.×4.×考向01考查可逆反应的特点【例1】(2025·山西·模拟预测)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。如图为硫及其部分化合物的价态—类别图。下列说法正确的是A.和的稀溶液反应生成B.附着有b的试管,常用蒸馏水清洗C.与足量反应转移电子D.一步可实现转化【答案】D【详解】A.根据上述分析可知,a为H2S,f为H2SO4;稀硫酸氧化性弱,无法氧化H2S,则H2S与稀硫酸不反应,故A错误;B.根据上述分析可知,b为硫单质(S),硫不溶于水,不能用蒸馏水清洗附着硫的试管,需用CS2或热NaOH溶液清洗,B错误;C.根据上述分析可知,c为SO2,SO2与O2反应为可逆反应,反应方程式为:2SO2+O2⇌2SO3,即使O2足量,SO2也不能完全转化,1molSO2反应转移电子小于2mol,故C错误;D.c→e→g→h转化:c(SO2)与水反应生成e(H2SO3),e与NaOH反应生成g(Na2SO3),g被O2氧化生成h(Na2SO4),每步均为一步转化,D正确;综上,答案选择D项。【思维建模】极端假设法确定各物质浓度范围可逆反应的平衡物理量一定在最大值和最小值之间,但起始物理量可以为最大值或最小值。考向02考查化学平衡状态的判断【例2】(2025·山东·模拟预测)在2L的密闭容器中充入4mol和5mol发生反应:

;一段时间内测得的转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是A.化学反应速率:B.单位时间内断裂N—H和O—H数目相等时达到平衡状态C.化学反应的平衡常数:D.5min到达b点,则【答案】D【详解】A.a点氨气的转化率高于c点,即a点氨气的浓度低于c点,又a点温度低于c点,所以化学反应速率:,A正确;B.单位时间内断裂N—H键数目表示v(正),断裂O—H键数目表示v(逆),平衡时消耗4mol断裂12molN—H键,同时消耗6mol断裂12molO—H键,单位时间内断裂N—H键和O—H键数目相同,说明达到平衡状态,B正确;C.图中c点温度高于b点,该反应为放热反应,平衡后升高温度化学平衡逆向移动,化学平衡常数减小,故,C正确;D.b点的转化率为50%,消耗的,根据反应方程式:可知,,则,D错误;故答案为D。【思维建模】判断平衡状态的方法——“逆向相等,变量不变”1、“逆向相等”:反应速率必须一个是正反应的速率,一个是逆反应的速率,且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。特别注意:同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态。2、“变量不变”:如果一个量是随反应进行而改变的,当不变时为平衡状态;一个随反应的进行保持不变的量,不能作为是否是平衡状态的判断依据。【对点1】(2025·广东·二模)以燃煤电厂烟气中的SO3、NH3和H2O为原料可制备化工产品NH4HSO4.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.1molNH4HSO4晶体中含有离子的总数为3NAB.1.8g中含有中子的数目为0.9NAC.pH=12的氨水中含有的数目为0.01NAD.标准状况下,22.4LSO2与11.2LO2充分反应生成SO3,转移电子的数目为2NA【答案】B【详解】A.NH4HSO4中含有1个和1个,1molNH4HSO4晶体中含有离子的总数为2NA,A错误;B.中含有18-8=10个中子,1.8g的物质的量为=0.09mol,含有中子的数目为0.9NA,B正确;C.未说明pH=12氨水的体积,无法计算含有的数目,C错误;D.标准状况下,22.4LSO2的物质的量为1mol,11.2LO2的物质的量为0.5mol,而SO2和O2反应生成SO3的过程是可逆的,生成SO3的物质的量小于1mol,转移电子的数目小于2NA,D错误;故选B。【对点2】(2025·湖南益阳·一模)羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,使CO与发生如下反应并达到平衡:

△H,在不同温度下达到化学平衡时,的转化率如图所示。下列说法正确的是A.平衡常数:B.正反应速率:C.若将容器体积缩小至原来的一半,的转化率增大D.反应温度为200℃时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态【答案】B【详解】A.由图可知,升高温度,的平衡转化率减小,说明平衡逆向移动,该反应为放热反应,平衡常数随着温度的升高而减小,则平衡常数:,A错误;B.由图可知,b点的转化率小于平衡转化率,说明此时反应还没有平衡,则正反应速率:,B正确;C.该反应是气体体积不变的反应,若将容器体积缩小至原来的一半,压强增大,平衡不发生移动,的转化率不变,C错误;D.该反应是气体体积不变的反应,反应过程中容器内的压强是定值,当容器内压强不变时,不能说明反应达到平衡状态,D错误;故选B。考点02化学平衡移动1、化学平衡的移动(1)概念:当一个可逆反应达到平衡后,如果改变反应条件(如浓度、温度、压强等),原来的平衡状态会被破坏,平衡体系的物质组成也会随着改变,直至达到新的平衡,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。(2)化学平衡移动方向的判断当Q=K时:可逆反应处于平衡状态,v正=v逆;当Q<K时:化学平衡向正反应方向移动,v正>v逆;当Q>K时:化学平衡向逆反应方向移动,v正<v逆。2、影响化学平衡的因素(1)改变下列条件对化学平衡的影响

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)化学平衡中的特殊情况①当反应物或生成物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,对化学平衡没影响。②同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响。③温度不变时浓度因素的“决定性作用”——分析“惰性气体(不参加反应的气体)”对化学平衡的影响。a、恒温恒容条件原平衡体系eq\o(→,\s\up7(充入惰性气体))体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动b、恒温恒压条件原平衡体系eq\o(→,\s\up7(充入惰性气体))容器容积增大→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)【易错提醒】压强对化学平衡的影响主要看改变压强能否引起反应物和生成物的浓度变化,只有引起物质的浓度变化才会造成平衡移动,否则压强对平衡无影响。(3)图示影响化学平衡移动的因素3、勒夏特列原理(1)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。(2)适用范围①勒夏特列原理仅适用于已达到平衡的反应体系,不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。此外,勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。②勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个因素”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个因素,则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的因素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。(3)对勒夏特列原理的理解向一密闭容器中通入1molN2、3molH2发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,一段时间后达到平衡,当改变下列条件后:①若增大N2的浓度,平衡移动的方向是正向移动;达新平衡时,氮气的浓度与改变时相比较,其变化是减小。但新平衡时的浓度大于原平衡时的浓度②若升高温度,平衡移动的方向是逆向移动;达新平衡时的温度与改变时相比较,其变化是降低。但新平衡时的温度高于原平衡时的温度③若增大压强,平衡移动的方向是正向移动;达新平衡时的压强与改变时相比较,其变化是减小。但新平衡时的压强大于原平衡时的压强等效平衡的判断方法(1)恒温恒容条件下反应前后体积改变的反应的判断方法:极值等量即等效。例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)①2mol1mol0②002mol③0.5mol0.25mol1.5mol④amolbmolcmol上述①②③三种配比,按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则SO2均为2mol,O2均为1mol,三者建立的平衡状态完全相同。④中a、b、c三者的关系满足:c+a=2,eq\f(c,2)+b=1,即与上述平衡等效。(2)恒温恒压条件下反应前后体积改变的反应判断方法:极值等比即等效。例如:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)①2mol3mol0②1mol3.5mol

2mol③amolbmolcmol按化学方程式的化学计量关系均转化为反应物,则①②中eq\f(nSO2,nO2)=eq\f(2,3),故互为等效平衡。③中a、b、c三者关系满足:eq\f(c+a,\f(c,2)+b)=eq\f(2,3),即与①②平衡等效。(3)恒温条件下反应前后体积不变的反应的判断方法:无论是恒温恒容,还是恒温恒压,只要极值等比即等效,因为压强改变对该类反应的化学平衡无影响。例如:H2(g)+I2(g)2HI(g)①1mol1mol0②2mol2mol1mol③amolbmolcmol①②两种情况下,n(H2)∶n(I2)=1∶1,故互为等效平衡。③中a、b、c三者关系满足eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)+a))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(c,2)+b))=1∶1或a∶b=1∶1,c≥0,即与①②平衡等效。5、虚拟“中间态”法构建等效平衡(1)构建恒温恒容平衡思维模式:新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成,相当于增大压强。(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例,见图示):新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加,压强不变,平衡不移动。【易错提醒】两平衡状态间要互为等效应满足四点:①同一条件;②同一可逆反应;③仅仅由于初始投料不同(即建立平衡的方向可以不同);④平衡时相应物质在各自平衡体系中的体积分数(或物质的量分数)相同。请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)1、增大反应物的量,平衡一定会正向移动。()2、升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动。()3、向合成氨的恒容密闭体系中加入稀有气体增大压强,平衡正向移动。()【答案】1.×2.√3.×考向01考查化学平衡的移动方向的判断【例1】(2025·吉林·一模)在一容积可变密闭容器中,发生反应,达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新平衡时,B的浓度由原来的0.2mol/L减小为0.15mol/L。则下列说法正确的是A.物质A的转化率减小了B.平衡向正反应方向移动了C.物质B的质量分数减小了D.化学计量数关系【答案】B【详解】A.由分析可知,保持温度不变,将容器体积增加一倍,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,A错误;B.由分析可知,保持温度不变,将容器体积增加一倍,平衡向正反应方向移动,B正确;C.由分析可知,保持温度不变,将容器体积增加一倍,平衡向正反应方向移动,B的质量分数增大,C错误;D.由分析可知,化学计量数关系为,D错误;故选B。【思维建模】判断化学平衡移动方向的思维模型考向02考查等效平衡的应用【例2】(2025·湖南郴州·三模)催化剂的优劣决定了乙苯脱氢制取苯乙烯的经济性。在一定条件下的恒压密闭容器中,在某催化剂作用下发生反应,测得乙苯的平衡转化率及生成苯乙烯的选择性随温度变化如图所示。下列说法正确的是A.曲线II表示的是生成苯乙烯的选择性B.c点正反应速率小于逆反应速率C.a点时,向容器中再充入一定量,乙苯的平衡转化率增大D.实际生产中控制反应温度应高于【答案】B【详解】A.该反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,乙苯平衡转化率应随温度升高而增大,故曲线II随温度升高而上升,为平衡转化率;A错误;B.曲线上的点均为平衡状态,c点在平衡曲线上方,高于该温度下乙苯的平衡转化率,说明逆向在进行,c点正反应速率小于逆反应速率,故B正确;C.a点为平衡状态,恒压下充入乙苯,相当于等温等压下的等效平衡,乙苯的平衡转化率不变,C错误;D.高于630℃时,转化率虽继续增大,但选择性持续下降,过高温度可能导致产率(转化率×选择性)降低且能耗增加,实际生产温度不宜高于630℃,D错误;答案选B。【思维建模】两平衡状态间要互为等效应满足四点①同一条件;②同一可逆反应;③仅仅由于初始投料不同(即建立平衡的方向可以不同);④平衡时相应物质在各自平衡体系中的体积分数(或物质的量分数)相同。考向03考查勒夏特列原理的应用【例3】(2025·浙江·一模)下列说法不正确的是A.,加水稀释,增大B.,压缩容器体积,平衡向逆方向移动,气体颜色变浅C.,该反应在高温条件下更易自发进行D.,增大反应物浓度,单位体积内活化分子总数增大【答案】B【详解】A.加水稀释,平衡正向移动,平衡正向移动,减小的程度比的小,增大,A正确;B.是气体体积增大的反应,压缩容器体积,压强增大,平衡向逆方向移动,但的浓度增大,气体颜色变深,B错误;C.是气体体积增大的反应,,,时反应能够自发进行,则该反应在高温条件下更易自发进行,C正确;D.增大反应物浓度,活化分子百分数不变,单位体积内活化分子总数增大,反应速率加快,D正确;故选B。【思维建模】理解勒夏特列原理的注意问题1、由“化学平衡”可知,勒夏特列原理的适用对象是可逆过程。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。2、由“减弱”可知,只能减弱改变,而不能消除改变,更不能“扭转”外界条件的影响。3、勒夏特列原理可判断“改变影响平衡的一个条件”的平衡移动的方向。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。【对点1】(2025·河南南阳·模拟预测)利用和合成甲醇(),在催化剂作用下涉及以下反应:反应i

反应ii

反应iii

回答下列问题:(1)反应iii在(填“高温”、“低温”或“任意温度”)条件下能自发进行。(2)反应iii的反应历程如下图所示,图中数据表示微粒数目以及微粒的相对总能量,其中吸附在催化剂表面的物质用*标注,决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为。(3)对于上述和合成涉及的三个反应,下列说法正确的是___________(填标号)。A.减小的浓度有利于提高的转化率B.当气体的平均相对分子质量保持不变时,说明反应体系已达平衡C.体系达平衡后,若压缩体积,则反应i平衡正向移动,反应ii平衡不移动D.选用合适的催化剂可以提高在单位时间内的产量(4)在恒压密闭容器中,按照投料发生反应i和反应ii。Ⅰ.反应达平衡时,测得转化率和甲醇的选择性随温度的变化如图1所示。①温度选择(填“473”、“513”或“553”)时,反应体系内甲醇的产量最高。②的平衡转化率随温度升高而增大的原因是。Ⅱ.用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,随温度的倒数的变化关系如图2所示。(已知:分压=总压×该气体的物质的量分数;压强的单位为)③反应ii的变化关系对应图2中(填“m”或“n”)。④通过调整温度可调控平衡时的分压比值,点对应温度下,平衡时,则。【答案】(1)低温(2)(3)BD(4)553升高温度促进反应ii平衡正向移动的程度大于促进反应i平衡逆向移动的程度n4【详解】(1)由盖斯定律可知,反应ⅰ-反应ⅱ可得反应ⅲ,,该反应是气体体积减小的反应,,时反应能自发进行,则反应ⅲ在低温条件下能自发进行。(2)结合图像可知,反应的活化能最大,反应速率最慢,故为决速步骤。(3)A.减小H2的浓度,反应ⅰ和反应ⅱ逆向移动,CO2的转化率减小,A错误;B.上述CO2和H2合成CH3OH涉及的三个反应过程中气体总质量不变,总物质的量减小,气体的平均相对分子质量增大,当气体的平均相对分子质量保持不变时,说明反应体系已达平衡,B正确;C.反应ⅰ是气体体积减小的反应,则体系达平衡后,若压缩体积,则反应ⅰ平衡正向移动,CO2和H2物质的量减小,水蒸气浓度增大,导致反应ⅱ平衡逆向移动,C错误;D.选用合适的催化剂可以增大反应速率,可以提高CH3OH在单位时间内的产量,D正确;故选BD。(4)①温度升高,反应ⅰ逆向移动、反应ⅱ正向移动,CH3OH的选择性减小,由题意可知,起始二氧化碳的物质的量为,由图中数据可知,时,甲醇的物质的量分别为、,则条件下反应达到平衡时,反应体系内甲醇的产量最高。②反应为放热反应,反应为吸热反应,二氧化碳的平衡转化率随温度升高而增大的原因是:升高温度促进反应平衡正向移动的程度大于促进反应平衡逆向移动的程度。③反应正反应为放热反应,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,即反应的随着增大而增大,即随着的降低而增大,反应的随着的增大而减小,即随着的降低而减小,结合题干图示可知,反应对应图2中。④通过调整温度可调控平衡时的值,A点对应温度下,反应和反应的压力平衡常数相等,即,即得,平衡时,则。【对点2】(2025·江西上饶·二模)随着汽车使用量增大,尾气污染已经受到人们的普遍关注。研究表明,一定条件下存在反应:。在相同温度下,向两个密闭刚性的甲、乙容器中都充入一定量的反应物,甲容器保持绝热(即与外界无热量交换),乙容器保持恒温,在相同的温度下同时开始反应,测得有关数据如表所示,下列说法正确的是容器编号容器体积/L起始物质的量/mol5s时物质的量浓度(mol/L)10s时物质的量浓度(mol/L)CONO甲1220.30.5乙2440.250.5A.甲、乙两容器达到平衡时,平衡常数:B.平衡后,往容器甲中再充入2molCO和2molNO,平衡时C.平衡后,往容器乙再充入1molCO和1mol,NO的转化率增加D.其他条件不变,若将乙容器改为恒温恒压,则5s时的浓度小于0.25mol/L【答案】C【详解】A.甲为绝热容器,5s时甲容器氮气浓度高说明反应为放热反应,随反应进行温度升高K减小,甲的平衡常数小于乙的,A错误;B.该反应为放热反应,甲为绝热容器,未平衡前甲容器氮气的浓度应大于乙容器的,但10s时甲乙容器氮气浓度相等,说明甲已达到平衡,平衡时氮气浓度为0.5mol/L,则平衡时一氧化氮浓度为1mol/L,再按起始投料加反应物,反应放热,平衡时一氧化氮浓度小于2mol/L,B错误;C.乙为恒温容器,该反应为气体体积减小的反应,平衡后按化学计量系数增加投料的同时压强增大平衡正移,一氧化氮转化率增大,C正确;D.该反应为气体体积减小的反应,其他条件不变,若将乙容器改为恒温恒压,等效于加压,则5s时氮气的浓度大于0.25mol/L,D错误;故答案选C。【对点3】(2025·安徽·三模)合成氨工艺是人工固氮最重要的途径,实现了人类“向空气中要面包”的梦想。和生成的反应为:

,某工艺条件,Fe作催化剂,控制温度773K,压强,原料中和物质的量之比为,速率方程(为速率常数)。下列关于合成氨工艺的理解正确的是A.常温下,合成氨反应能自发进行B.恒温、恒容条件下,当气体密度不变时,合成氨反应达到平衡C.控制温度(773K)高于室温,能用勒夏特列原理解释D.该工艺中及时分离出,提高反应物的平衡转化率,减慢化学反应速率【答案】A【详解】A.根据ΔG=ΔH−TΔS计算,常温(298K)时ΔG=−92.4kJ/mol−298K×(−0.2kJ/K·mol)=−32.8kJ/mol<0,反应能自发进行。虽然实际工业需高温催化剂,但热力学上常温下可自发,A正确。B.恒温恒容下,总质量始终不变,密度=,故密度始终不变,无法作为平衡判据,B错误。C.升高温度(773K)使放热反应的平衡逆向移动(勒夏特列原理),但工业高温主要为提高反应速率(动力学因素),而非平衡移动,C错误。D.分离NH3降低其浓度,根据速率方程v=k·c(N2)·c1.5(H2)·c−1(NH3),分母减小导致速率增大,而非减慢,D错误;故选A。题型01可逆反应的特点1.(2025·四川眉山·模拟预测)根据下列实验操作及现象能得出正确结论的是选项实验操作实验现象结论A常温下将铝片分别插入稀硝酸、浓硝酸中前者产生无色气体,后者无明显现象稀硝酸的氧化性比浓硝酸强B取的溶液,加入1mL的KI溶液,充分反应后,再加入KSCN溶液溶液变红Fe3+与I-的反应是可逆反应C向溶液中先滴加稀硫酸,再滴加溶液溶液变红溶液已变质D向淀粉溶液中加入适量稀硫酸并加热,冷却后再加入少量碘水溶液变蓝淀粉未完全水解A.A B.B C.C D.D【答案】D【详解】A.常温下铝与浓硝酸发生钝化反应,无明显现象,铝与稀硝酸反应生成无色气体NO,因此不能根据实验现象判断浓硝酸、稀硝酸氧化性强弱,故A错误;B.发生,加入KSCN溶液,溶液变红,说明反应后溶液中含有Fe3+,根据题中所给量,KI不足,Fe3+过量,因此溶液变红不能说明该反应有一定的限度,B错误;C.溶液中加稀硫酸后,与形成强氧化性的,可能将氧化为,因此无法证明是否变质,C错误;D.未中和酸,直接加碘水显蓝色,说明淀粉未完全水解,D项正确;故答案为D。2.(2025·湖北武汉·三模)根据实验操作和现象,所得到的结论错误的是选项实验操作和现象结论A溶液中滴加KSCN溶液未出现红色配离子稳定性强B取两份新制氯水,分别滴加溶液和淀粉溶液,前者有白色沉淀,后者溶液变蓝色氯气与水的反应存在限度C将缺角的明矾晶体放入明矾饱和溶液中,得到有规则几何外形的完整晶体晶体具有自范性D相同条件下,向等体积的HA溶液和HB溶液中,分别加入足量的Zn,HA溶液放出的氢气多酸性:A.A B.B C.C D.D【答案】B【详解】A.FeCl3与NH4F混合溶液中滴加KSCN未显红色,说明Fe3+与F-形成了更稳定的[FeF6]3-配离子,阻止了Fe3+与SCN-的显色反应,A正确;B.新制氯水中加入AgNO3生成白色沉淀,加入淀粉-KI溶液变蓝(有I2生成),但淀粉变蓝可能是ClO-而非Cl2氧化I-所致,而ClO-是Cl2与水反应的产物之一,无法直接证明Cl2未完全反应,不能证明氯气与水的反应存在限度,B错误;C.缺角明矾晶体在饱和溶液中恢复完整,说明晶体能自发形成规则外形,体现了自范性,C正确;D.相同条件下,向等体积的HA溶液和H2B溶液中,分别加入足量的Zn,HA放出的H2更多,说明HA浓度更高,而H2B浓度更低,HA的酸性弱于H2B,D正确;故选B。3.(2025·重庆·三模)已知表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.78g苯中键数目为B.与稀硝酸反应,转移电子数可能为C.与充分催化氧化为,转移电子数为D.向的溶液中加氨水至沉淀恰好溶解时,溶液中含个【答案】B【详解】A.苯分子中的大π键是一个整体,每个苯分子含有1个离域的大π键,而非3个单独的π键,78g苯的物质的量为1mol,其中的大π键数目为NA,A项错误;B.Fe与稀硝酸反应时,若铁过量,则生成Fe2+,即1molFe转移2mol电子,转移电子数为2NA,该情况可能,B项正确;C.为可逆反应,反应物不能完全转化为SO3,则实际转移电子数小于4NA,C错误;D.在溶液中会部分解离,因此实际数目小于NA,D项错误;答案选B。4.(2025·重庆·三模)下列实验操作、现象和结论均正确的是选项实验操作现象结论A向鸡蛋清溶液中加入饱和溶液,振荡有固体析出溶液能使蛋白质发生变性B室温下,用pH计测定等浓度溶液和溶液的pH溶液pH小于溶液电负性:C取溶液和溶液充分反应后,再加振荡、静置上层溶液显紫红色Fe3+与I-发生的反应为可逆反应D将Cu与浓硫酸反应后的混合物冷却,再向其中加入蒸馏水溶液变蓝有Cu2+生成A.A B.B C.C D.D【答案】B【详解】A.向鸡蛋清溶液中加入饱和溶液,振荡后有固体析出,这是由于硫酸铵能够使蛋白质发生盐析,而不是蛋白质变性,A错误;B.电负性:F>Cl,导致CF3COOH比CCl3COOH更容易电离产生H+,等浓度时CF3COOH电离的c(H+)更大,溶液的酸性更强,因此CF3COOH溶液的pH更小,B正确;C.Fe3+与I-发生反应生成Fe2+和I2,二者是等物质的量关系反应的,充分反应后向混合溶液中加入密度比水大、与水互不相溶的溶剂CCl4进行萃取,应该是下层显紫红色,所给现象错误,且题目给的KI溶液过量,要证明该反应是可逆反应,应该检验反应后的溶液中是否存在Fe3+,C错误;D.浓硫酸与Cu混合加热反应生成CuSO4、SO2、H2O,由于反应后的溶液中含有未反应的浓硫酸,要检验反应产生了Cu2+,根据浓硫酸的稀释原则是“注酸入水”,故应待混合物冷却后,将部分混合物滴入到盛有水的试管中,若溶液显蓝色,就能证明有Cu2+生成,D错误;故合理选项是B。5.(2025·四川内江·三模)室温下,根据下列实验过程及现象,能得出相应实验结论的是选项实验过程及现象实验结论A向中滴加酸性溶液,振荡,溶液褪色中含有碳碳双键B向酸性溶液中加入相同体积、不同浓度的溶液,浓度越大,溶液黄色越深越大,化学反应速率越快C向溶液中滴加2滴等浓度的溶液,出现白色沉淀,振荡试管并向其中加入4滴等浓度的溶液,有黄色沉淀生成D取溶液于试管中,加入0.1溶液,充分反应后滴入5滴0.1的KSCN溶液,溶液变红与的反应有一定限度A.A B.B C.C D.D【答案】C【详解】A.CH2=CHCH2OH中的碳碳双键可被酸性KMnO4氧化导致褪色,但—CH2OH也可被氧化导致酸性KMnO4溶液褪色,褪色现象无法证明碳碳双键存在,A错误;B.酸性K2Cr2O7溶液中存在:,加入NaOH,pH升高促使转化为(颜色由橙色变黄色),颜色变化是平衡移动结果,与反应速率无关,B错误;C.向溶液中滴加2滴等浓度的溶液,出现白色AgCl沉淀,反应后NaCl过量,振荡试管并向其中加入4滴等浓度的溶液,有黄色沉淀生成,说明AgCl转化为AgI,AgCl、AgI属于同种类型,则说明Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),C正确;D.Fe3+与I-反应后,Fe3+过量,即使反应完全,剩余Fe3+与KSCN显红色,无法证明反应的可逆性或限度,D错误;故选C。6.(2025·河北张家口·二模)碘化钾在医疗上可用于防治甲状腺肿大,也可用于阻断放射性碘摄取。某学习小组欲在实验室制备一定量的KI并探究其性质。回答下列问题:Ⅰ.制备KI将200mL3mol·L-1的KOH溶液与76.2gI2置于如图所示装置(部分装置略)的仪器a中,加热使二者充分反应,停止加热后向a中缓慢通入H2S,将KIO3还原为KI.(1)仪器a的名称为;试剂X不能是硝酸或浓硫酸,原因是。(2)该装置有一个缺陷,改正的方法是;写出装置B中I2与KOH溶液反应的离子方程式:。Ⅱ.KI部分性质的实验探究(3)通过查阅资料得知,KI溶液在保存过程中会发生变质,变质的速率与溶液酸碱性有关。现各取2mL所制得的KI溶液分别放入A、B、C三支试管中,然后向试管B、C中加入硫酸调节溶液pH,实验过程中的现象与数据如表所示:试管序号ABC室温下溶液的pH753溶液体积/mLx3320min后溶液颜色无色浅黄色黄色加入2滴淀粉溶液后颜色无变化蓝色深蓝色试管A中应加入mL蒸馏水,60min后观察到试管A中溶液变成浅蓝色,则KI溶液变质快慢与溶液pH的关系是。(4)探究FeCl3与KI的反应。①将4mL0.2mol·L-1FeCl3溶液与2mL0.2mol·L-1KI溶液混合,充分反应后滴加2滴淀粉溶液,溶液变蓝色,写出反应的离子方程式:。②设计实验方案,探究Fe3+与I-之间的反应是否具有一定的反应限度(写出所用试剂、主要操作过程、现象):。【答案】(1)三颈烧瓶(答案合理即可)两种酸均能将H2S氧化(答案合理即可)(2)在装置B后连接一个盛有NaOH溶液的尾气处理装置(答案合理即可)(3)1相同时,溶液的pH越小,变质的速率越快(答案合理即可)(4)(答案合理即可)将2mLKI溶液与1mL等浓度的FeCl3溶液混合,充分振荡后,加入KSCN溶液,若溶液变红,则说明反应具有限度,反之则不具有限度(答案合理即可)【详解】(1)仪器a的名称为三颈烧瓶;浓硫酸、硝酸均具有强氧化性,能氧化H2S,因此使用这两种酸时无法得到H2S。(2)H2S有毒,故应连接一个盛有NaOH溶液的尾气处理装置;由题干中用H2S还原KIO3可知,碘与KOH溶液反应时的氧化产物是KIO3,相应的离子方程式为。(3)为得到确定的结论,应使KI的浓度相等,因此应加入1mL的水;由溶液颜色的变化可知,相同时,pH越小,KI与空气中O2反应的速率越快,变质的速率越快。(4)①滴有淀粉溶液的溶液变蓝,说明有I2生成,FeCl3与KI反应的离子方程式为。②可用足量KI溶液与少量FeCl3液混合,然后用KSCN溶液检验Fe3+,根据实验现象判断Fe3+与之间的反应是否具有限度,设计实验方案为:将2mLKI溶液与1mL等浓度的FeCl3溶液混合,充分振荡后,加入KSCN溶液,若溶液变红,则说明反应具有限度,反之则不具有限度。题型02化学平衡状态的判断1.(2025·山西太原·模拟预测)逆水煤气变换反应为:,这是实现资源化利用的有效途径。若该反应已达到化学平衡状态,则下列叙述正确的是A.和完全转化为CO和B.、、CO、的浓度一定相等C.正、逆反应速率相等且等于零D.CO的浓度保持不变【答案】D【详解】A.可逆反应达到平衡时反应物和生成物共存,不可能完全转化,A错误;B.平衡时各物质浓度由初始条件和反应程度决定,不一定相等,B错误;C.平衡时正、逆反应速率相等但不为零(动态平衡),若速率为零,则反应停止,C错误;D.平衡状态下各物质浓度不再变化,CO的浓度保持不变是平衡的直接标志,D正确;故选D。2.(2025·河南信阳·二模)在三个10L恒容密闭容器中分别加入和,发生反应,不同温度下,反应分钟后物质的量如图所示,下列说法正确的是A.该反应的B.容器甲中平均反应速率C.容器乙当前状态下反应速率D.分钟时容器丙中甲醇的体积分数为【答案】D【详解】A.由分析可知,升温平衡逆向移动,正反应为放热反应,,A错误;B.容器甲中平均反应速率,,B错误;C.温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙达到平衡状态,但不确定乙是否平衡,不能确定容器乙中正逆反应速率相对大小,C错误;D.,故甲醇的体积分数为,D正确;故答案选D。3.(2025·湖南·三模)在某密闭容器中充入等物质的量的和,发生反应,该反应的速率方程,其中k为速率常数,已知速率常数与反应活化能(,单位为)、温度(T,单位为K)的关系式为(R、C为常数),与催化剂、的关系如图所示。下列说法正确的是A.降低温度会导致速率常数k增大B.催化剂A的催化效果比催化剂B的好C.使用催化剂B时,活化能Ea的范围:D.依据反应体系中体积分数不变,可确定该反应达到化学平衡状态【答案】C【详解】A.根据关系式,降低温度T减小,增大,Ea为正值,则-Rlnk增大,即lnk减小,k减小,A错误;B.相同温度(相同)时,催化剂B对应的-Rlnk更小,即lnk更大,k更大,反应速率更快,催化效果更好,B错误;C.图像中-Rlnk与呈线性关系,斜率为Ea。催化剂B直线取=0.9×10-2K-1时,-Rlnk≈1.5,斜率Ea在200kJ/mol==150kJ/mol,结合图像趋势,Ea的范围为150kJ/mol<Ea<200kJ/mol,C正确;D.初始SO2和Cl2等物质的量,反应中按1:1消耗,平衡时SO2体积分数=,始终不变,不能判断平衡,D错误;故选C。4.(2025·山东·二模)煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应,具体反应是。向、恒容密闭容器中加入和,测得体系中气体密度()与时间(t)的关系如图所示(时,瞬间缩小容器体积为)。下列说法正确的是A.M点时,体系已达平衡状态B.0→内,用表示的平均反应速率为C.时,该反应的平衡常数D.N点时,向容器中同时充入和,则大于【答案】C【详解】A.M点气体密度ρ=0.033g/cm³,容器体积2L,气体总质量=0.033g/cm3×2000cm3=66g,初始气体质量为3molH2O的质量为54g,气体质量增加12g,说明M点时1molC完全反应,M点体系未达平衡状态,A项错误;B.固体C的浓度视为常数,无法用浓度变化表示反应速率,B项错误;C.N点气体密度ρ=0.064g/cm³,容器体积1L,气体总质量=0.064g/cm3×1000cm3=64g,初始气体质量为3molH2O的质量为54g,气体质量增加10g,则消耗molC、消耗molH2O,平衡时c(H2O)=mol/L,c(CO)=mol/L,c(H2)=mol/L,K==mol/L,C项正确;D.N点为缩小体积后新平衡,气体质量64g,说明气体减少2g,对应逆向生成mol的C,此时c(H2O)=mol/L,c(CO)=mol/L,c(H2)=mol/L,充入1molH2O和1molH2,则,平衡逆向移动,v逆>v正,D项错误;答案选C。5.(2025·湖南永州·模拟预测)SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为的密闭容器中充入0.2molSCl2,发生反应:2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g),图中所示曲线分别表示反应在时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是A.2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0B.55OC,从0~10min,以S2Cl2表示反应的平均速率为0.0050mol·L-1·min-1C.当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时,反应达到平衡状态D.82℃,若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol,则此时v(逆)>v(正)【答案】A【详解】A.由图可知,升高温度,的平衡转化率增大,则正反应为吸热反应,,且正反应可自发进行,说明,则,A项正确;B.,从,以表示反应的平均速率为,B项错误;C.反应过程中气体的总质量不变,该反应为气体分子数不变的反应,则该反应中混合气体的总物质的量不变,混合气体的摩尔质量始终不变,则平均相对分子质量恒定不变,故当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时,不能说明反应达到平衡状态,C项错误;D.82℃下,反应达平衡时,的转化率为90%,则达平衡时,c()==,c()=c()==0.045mol/L,该反应的平衡常数K==20.25,若起始时在该密闭容器中充入和各,则Qc==1<K,则平衡正向移动,v(逆)<v(正),D项错误;答案选A。6.(2025·江西·模拟预测)研究热分解特性和动力学参数,对回收氟元素具有重要的理论支撑作用。已知:①;②;③。(1)基态硅原子的价层电子轨道表示式为;中心原子的杂化类型可能为(填字母)。A.

B.

C.

D.(2)。(3)反应①自由能的变化随温度的变化如图所示,则反应①的(列出计算式即可)。(4)T℃时,在恒压密闭容器中加入和,仅发生反应①,下列说法一定能表明该反应达到平衡状态的是___________(填字母)。A.体系中的压强不再改变B.混合气体的密度不再改变C.混合气体中,Ar的体积分数不再改变D.消耗的物质的量与生成的物质的量相等(5)在体积为的恒容密闭容器中加入,仅发生反应①,平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系如图所示。①590℃,th时反应达到平衡,则内,反应的平均速率;590℃时,反应①的平衡常数。②其他条件不变,将反应容器的体积变为原来的一半,则590℃达到平衡时,的物质的量可能为(填“a”“b”或“c”)。【答案】(1)D(2)+108(3)(4)BC(5)c【详解】(1)基态硅原子的价层电子排布式为,则其价层电子轨道表示式为;的中心Si原子价层电子对数为:,则其杂化轨道数为6,故选D。(2)根据盖斯定律可知。(3),则。(4)A.恒压体系中,压强不再改变不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据,A错误;B.温度和压强不变,气体的密度与气体的摩尔质量成正比关系,混合气体的摩尔质量不再改变可以说明反应达到平衡状态,B正确;C.Ar的体积分数为的体积分数不再改变说明不再改变,可以说明反应达到平衡状态,C正确;D.无论反应是否达到平衡,消耗的物质的量与生成的物质的量均相等,D错误;故选BC。(5)①设消耗了,列出三段式:根据图像中的数据可知,求出。内,反应的平均速率;时,反应①的平衡常数为。②其他条件不变,将反应容器的体积变为原来的一半,即为;反应温度为,平衡常数,则达到平衡时,的物质的量为,故选c。题型03影响化学平衡的因素1.(2025·河北衡水·三模)研究表明,Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂能有效提高主反应的选择性。Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化甲醇羰基化制乙酸的反应历程如图所示[其中TS表示过渡态,Rh(Ⅰ)配合物简写为TN],关于反应历程说法正确的是A.反应历程中只有做催化剂B.总反应为C.增大LiI的用量,甲醇的平衡转化率增大D.经定量测定,反应历程中物质TN3含量最少,可能原因是TN3→TN4的活化能较高【答案】B【详解】A.从图中可看出,LiI先与甲醇反应生成LiOH和CH3I,CH3I参与TN催化循环最终生成的CH3COI又与LiOH反应生成LiI与终产物乙酸,因此LiI也属于该反应的催化剂,A错误;B.总反应需消去中间产物,反应物为CH3OH和CO,生成物为CH3COOH,总反应方程式为,B正确;C.LiI也是反应的催化剂,其用量不影响平衡移动,因此增大LiI用量不能提高甲醇的平衡转化率,C错误;D.反应中TN3含量最少说明其生成慢(TN2→TN3反应速率慢)或消耗快(TN3→TN4反应速率快),即TN2→TN3的活化能较高或TN3→TN4活化能较低,D错误;故答案选B。2.(2025·湖北·一模)氟他胺是一种抗肿瘤药,其合成部分流程如下。已知吡啶是一种有机碱。下列说法正确的是A.丙与足量加成后的产物含3个手性碳B.甲属于脂肪烃的衍生物C.乙不能发生还原反应D.吡啶能提高丙的产率【答案】D【详解】A.由结构简式可知,一定条件下丙与足量氢气发生加成反应生成,加成产物中含有如图⁕所示的2个手性碳:,A错误;B.由结构简式可知,甲分子中含有苯环,属于芳香烃的衍生物,不属于脂肪烃的衍生物,B错误;C.由结构简式可知,乙分子中含有的苯环一定条件下能与氢气发生还原反应,C错误;D.由有机物的转换关系可知,乙转化为丙的反应为:++HCl,吡啶为有机碱,能与反应生成的氯化氢,使平衡向正反应方向移动,提高丙的产率,D正确;故选D。3.(2025·江苏常州·模拟预测)甲烷催化氧化为合成气的主要反应有:反应1

反应2

将与投入密闭容器中反应,不同温度下,相同时间内转化率、选择性与CO的选择性随温度的变化如图所示,下列说法正确的是A.由题可知,B.在700℃时,容器中生成的的物质的量为1.44molC.在时都可能发生D.该过程中,低温有利于合成气的生成【答案】C【详解】A.由图可知,升温CH4转化率增大,但不管反应是放热还是吸热,没有平衡时升温,正反应速率增大相同时间内CH4转化率都会增大,所以不能判断反应是吸热反应,故A错误;B.在700℃时,CH4转化率为0.8,所以转化的CH4为0.8×2mol=1.6mol,据C守恒可知CO与CO2共1.6mol,又CO的选择性为0.9,n(CO)=1.6mol×0.9=1.44mol,故n(CO2)=0.16mol,故B错误;C.根据反应1和反应2的化学计量关系,若仅发生这两个反应,则CO的选择性与H₂的选择性应始终相等。但图中两条曲线在各温度下均不重合,说明体系中还发生了其他副反应,例如,该说法是合理的,故C正确;D.800℃时H2和CO的选择性接近1,说明高温有利于甲烷催化氧化为合成气反应的进行,即高温有利于合成气的生成,故D错误;故答案为:C。4.(2025·浙江·一模)的资源化利用有利于实现“碳中和”。催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:反应1:反应2:恒压下,将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,测得出口处的转化率及和的选择性随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是A.曲线③表示CO的选择性B.时出口处的物质的量大于时C.反应1正反应活化能小于逆反应活化能D.【答案】A【详解】A.甲醇的选择性和CO的选择性相加等于100%,现已知曲线①为甲醇的选择性,则曲线②为CO的选择性,曲线③为CO2的转化率,A不正确;B.生成CO的物质的量=转化的CO2总量×CO选择性,根据图示可知,随着温度增大,CO2转化率和CO选择性均增大,则生成的CO随温度的升高而增大,故时出口处的物质的量大于时,B正确;C.反应1ΔH1=-49.5kJ/mol(放热),ΔH=正反应活化能-逆反应活化能<0,故正反应活化能小于逆反应活化能,C正确;D.反应1-反应2得目标反应,ΔH=ΔH1-ΔH2=-49.5-41.2=-90.7kJ/mol,D正确;综上所述,答案为A。5.(2025·辽宁大连·模拟预测)糠醛(FAL)与发生反应主要涉及Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ途径,有机物的百分含量随时间变化如图所示,4h后各物质浓度不再变化,下列说法错误的是A.4h时,反应Ⅱ的正、逆反应速率相等B.该温度下的活化能:(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)C.FA是中间产物,糠醛制备FA为放热反应D.途径Ⅰ加入催化剂可以改变其平衡转化率【答案】D【详解】A.4h后各物质浓度不再变化,体系达到平衡状态,反应Ⅱ作为可逆反应,平衡时正、逆反应速率相等,A正确;B.活化能越低,反应速率越快。图像中THFA(途径Ⅰ产物)生成速率最慢,2-MF(途径Ⅱ)次之,FU(途径Ⅲ)最快,故活化能顺序应为(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ),B正确;C.FA的百分含量先升后降,为中间产物;随着反应的进行FAL减小,FA含量增加,说明反应自发进行,且FAL→FA的<0,则<0,为放热反应,C正确;D.催化剂仅降低活化能、加快反应速率,不影响平衡状态,无法改变平衡转化率,D错误;故选D。6.(2025·辽宁本溪·模拟预测)NO的氧化反应分两步进行:I.II.其能量变化示意图如下图1。向恒容密闭容器中充入一定量的NO和,控制反应温度为和,测得随时间的变化曲线如下图2。下列说法不正确的是A.反应I在低温下自发进行 B.氧化反应的决速步骤为过程IIC.降低温度,NO的消耗速率减小 D.升高温度,减小【答案】C【详解】A.反应I为2NO⇌N2O2,由图1可知其为放热反应(ΔH<0),且气体分子数减少(ΔS<0)。根据ΔG=ΔH-TΔS,低温时-TΔS影响较小,ΔG<0,反应自发进行,A正确;B.决速步骤由活化能最大的步骤决定,图1中反应II的活化能Ea2大于反应I的Ea1,故反应II为决速步骤,B正确;C.NO的消耗速率由总反应速率决定,而总反应速率由决速步骤II(v=k2[N2O2][O2])决定。降低温度时,k2减小,但反应I(放热)平衡正向移动使[N2O2]增大,若[N2O2]增大的幅度超过k2减小的幅度,NO消耗速率可能增大,并非一定减小,C错误;D.升高温度,反应I(放热)平衡逆向移动(2NO⇌N2O2),N2O2生成减少,且反应II(放热)平衡逆向移动对N2O2的生成影响较小,故c(N2O2)减小,D正确;故选C。题型04等效平衡的应用1.(2025·广东·模拟预测)甲醇是重要的化工原料。CO2与H2反应可合成甲醇,反应如下:,恒容密闭容器中,amolCO2和3amolH2,反应达到平衡时,各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是A.随温度升高该反应的平衡常数变大B.加入合适催化剂有利于提高CO2的平衡转化率C.℃时,恒容下充入Ar,压强增大,平衡正向移动,平衡时浓度变小D.℃时,恒压下2amol与6amol反应达到平衡时【答案】D【详解】A.由题干图像信息可知,随着温度的升高,平衡体系中H2的浓度增大,说明升高温度上述平衡逆向移动,故随温度升高该反应的平衡常数变小,A错误;B.催化剂只能改变反应速率不能使化学平衡发生移动,故加入合适催化剂不能提高CO2的平衡转化率,B错误;C.℃时,恒容下充入Ar,压强增大,但反应体系中的CO2、H2、CH3OH和H2O的能读均不改变,正逆反应速率均不改变,即平衡不移动,平衡时浓度不变,C错误;D.℃时,恒压下2amol与6amol就保持CO2和H2的投料比相等为1:3,二者反应体系达到等效平衡,故反应达到平衡时,D正确;故答案为:D。2.(2025·天津河西·模拟预测)工业上一种制反应为

。某小组分别在体积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物,使其在同温T℃下发生反应,该反应过程中的能量变化数据如下表所示:容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡的时间/min达到平衡时体系能量的变化CO①1400放出热量:20.5kJ②2800放出热量:QkJ下列有关叙述不正确的是A.容器中反应的平均速率①<②是因为二者的活化能不同B.该制反应在此条件下可自发进行C.容器②中CO的平衡转化率应等于50%D.容器②中反应达到平衡状态时Q=41【答案】A【详解】A.两容器体积相等,温度相同,容器②中投料更多,反应物的浓度更大,反应速率更快,所以容器②中反应的平均速率大于容器①,与活化能没有关系,A错误;B.反应前后体积不变,正反应放热,依据ΔG=ΔH-TΔS<0可知该制反应在此条件下可自发进行,B正确;C.平衡时容器①中放热20.5kJ,消耗CO的物质的量是20.5kJ÷41kJ/mol=0.5mol,CO的平衡转化率为50%,该反应前后气体系数之和相等,压强不影响平衡,两容器的投料比相同,所以达到等效平衡,CO的转化率相同,均为50%,C正确;D.该反应前后气体系数之和相等,压强不影响平衡,两容器的投料比相同,所以达到等效平衡,CO的转化率相同,均为50%,则容器②放出的热量为2mol×50%×41kJ/mol=41kJ,D正确;答案选A。3.(2025·浙江·模拟预测)甲胺()是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下,在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应,测得有关实验数据如下:容器编号温度/K起始物质的量/mol平衡物质的量/molⅠ5300.400.40000.30Ⅱ5300.800.8000Ⅲ500000.200.200.16下列说法正确的是A.正反应的平衡常数B.达到平衡时,体系中关系:C.达到平衡时,转化率:D.向容器Ⅲ中加入高效催化剂,能增大反应活化能,提高反应转化率【答案】C【详解】A.由反应特征可知,反应前后气体分子数相同,则投料比相同时平衡等效,Ⅰ中平衡时水的物质的量为0.30,若Ⅲ温度也为530K,则平衡时水和的物质的量应为0.15mol,而实际Ⅲ平衡后的物质的量为0.16,说明降低温度平衡正向移动,正向为放热反应,正反应的平衡常数K(Ⅰ)=K(Ⅱ)<K(Ⅲ),故A错误;B.容器Ⅰ和容器Ⅱ为等温等容,起始量为2倍关系,由于该反应为气体体积不变的反应,增大压强,平衡不发生移动,则达到平衡时,体系中c(CH3OH)关系:2c(CH3OH,Ⅰ)=c(CH3OH,Ⅱ),故B错误;C.容器Ⅰ和容器Ⅲ温度不同,若容器Ⅲ温度也为530K,则能建立等效平衡,此时应有α(NH3,Ⅰ)+α(H2O,Ⅲ)=1,由于容器Ⅲ温度低于530K,降低温度平衡正向移动,而容器Ⅲ是从逆反应方向建立平衡,则转化率减小,所以达到平衡时,转化率:α(NH3,Ⅰ)+α(H2O,Ⅲ)<1,故C正确;D.催化剂只影响反应速率,不影响化学平衡,因此不能提高转化率,D错误;故选:C。4.(2025·上海虹口·调研)一定温度下,向1L密闭容器中充入2molX和1molY,发生反应2X(g)+Y(g)⇌3Z(?)。达到平衡时,容器的压强从原来的P0变为0.4P0。下列说法错误的是A.Z不可能为气体B.达到平衡时容器内有1.8molZC.压缩体积,再次达到平衡,X的浓度不变D.Y的体积分数不变说明反应达到平衡状态【答案】D【详解】A.若Z为气体,则反应前后气体的压强不变,题目中压强从原来的P0变为0.4P0故Z不可能为气体,故A正确;B.根据向1L密闭容器中充入2molX和1molY,发生反应2X(g)+Y(g)⇌3Z(?)。达到平衡时,容器的压强从原来的P0变为0.4P0,则则,则x=0.6,故达到平衡时容器内有1.8molZ,故B正确;C.Z为非气体,故压缩体积,再次达到平衡,X的浓度不变,故C正确;D.反应体系中只有X和Y,Y的体积分数一直为,故Y的体积分数不变不能说明反应达到平衡状态,故D错误;故选D。5.(2025·全国·模拟预测)—定温度下,在三个体积均为2.0L的恒容密闭容器中发生反应:。容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molⅠ0.200.0800.080Ⅱ0.40Ⅲ0.200.0900.090已知:,则下列叙述中正确的是A.该反应的B.起始时,C.达到平衡时,D.达到平衡时,容器I、Ⅱ中的体积分数:【答案】B【详解】A.对比Ⅰ、Ⅲ可知,的起始量相等,降低温度,、的物质的量均增多,平衡向正反应方向移动,则正反应为放热反应,,A项错误;B.恒温恒容下,Ⅱ中甲醇的物质的量是Ⅰ的两倍,等同于给Ⅰ加压,则起始时,、,即,B项正确;C.等同于给Ⅰ加压,但平衡不发生移动,则为的2倍()大于,C项错误;D.Ⅱ等同于给Ⅰ加压,平衡不发生移动,各气体组分的体积分数均不变,即,D项错误;故选:B。6.(2025·甘肃平凉·调研)温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:t/s050150250350n(PCl3)/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是A.反应在前50s的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1B.保持其他条件不变,若升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11mol·L-1,则反应的△H<0C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆)D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的物质的量大于0.4mol【答案】C【详解】A.由表中数据可知50s内,△n(PCl3)=0.16mol,则反应在前50s的平均速率为v(PCl3)=0.0016mol·L-1·s-1,A错误;B.由表中数据可知,平衡时n(PCl3)=0.2mol,保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)="0.11"mol/L,则n′(PCl3)="0.11"mol/L×2L=0.22mol,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,即△H>O,B错误;C.对于可逆反应:所以平衡常数,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,起始时PCl5的浓度为0.5mol/L、PCl3的浓度为0.1mol/L、Cl2的浓度为0.1mol/L,浓度商,Qc<K,说明平衡向正反应方向移动,反应达平衡前v(正)>v(逆),C正确;D.等效为起始加入2.0molPCl5,与原平衡相比,压强增大,平衡向逆反应方向移动,平衡时的PCl5转化率较原平衡低,故平衡时PCl3的物质的量小于0.4mol,即相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的物质的量小于0.4mol,D错误;故选C。题型05勒夏特列原理的应用1.(2025·陕西西安·二模)下列实验操作或现象能达到实验目的的是选项实验目的实验操作或现象A证明淀粉水解有葡萄糖生成将淀粉和稀硫酸混合,水浴加热一段时间,待溶液冷却后,加入溶液调至碱性,再加入新制悬浊液,加热,有砖红色沉淀产生B确定某钠盐为向某钠盐中滴加稀硫酸,将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色C验证勒夏特列原理向水溶液平衡体系(红色)中,加入少量氯化钾固体,观察溶液颜色的变化D比较氧化性强弱:将硫酸酸化的滴入溶液中,再滴入溶液,溶液变红A.A B.B C.C D.D【答案】A【详解】A.淀粉水解需在酸性条件下进行,水解后需中和至碱性才能与新制Cu(OH)2反应检验有葡萄糖生成,故A正确;B.使品红褪色的气体可能是SO2,但其他含硫钠盐如Na2S2O3与酸反应也可能产生SO2,所以不能确定钠盐为Na2SO3,故B错误;C.FeCl3与KSCN的平衡中,存在平衡,KCl的浓度增加不会使平衡移动,溶液颜色不变,无法验证勒夏特列原理,故C错误;D.Fe(NO3)2溶液中含,酸性条件下会氧化Fe2+,干扰H2O2的氧化性验证,故D错误;选A。2.(2025·陕西宝鸡·三模)下图实验室制备乙酸丁酯的装置(加热夹持仪器略去),下列有关说法错误的是物质乙酸1-丁醇乙酸丁酯沸点/℃117.9117.2126.3A.仪器b可以换成仪器c(蛇形冷凝管) B.反应可使用浓硫酸作催化剂C.可采取不断蒸出乙酸丁酯的方式来增大产率 D.分水器中水层高度不变时可停止加热a【答案】C【详解】A.仪器b为冷凝管,作用是冷凝蒸汽,蛇形冷凝管(c)冷凝面积更大、效果更好,且能与分水器连接,可替换,A正确;B.酯化反应常用浓硫酸作催化剂和吸水剂,B正确;C.乙酸丁酯沸点(126.3℃)高于反应物乙酸(117.9℃)和1-丁醇(117.2℃),若蒸出乙酸丁酯需加热至更高温度,此时反应物会优先大量挥发,反而降低产率,应通过分离生成的水(沸点最低)提高产率,C错误;D.分水器中水层高度不变时,说明反应达平衡,可停止加热,D正确;故答案选C。3.(2025·安徽·三模)下列实验操作、现象和得出的相应结论均正确的是选项实验目的实验操作现象结论A检验存在平衡:向稀溶液中加入足量固体溶液从蓝色变为黄绿色存在转化为的平衡B探究温度对反应速率的影响取两支试管分别置于冷水和热水中,向两支试管中各加入酸性溶液,再滴加的溶液热水试管的溶液先褪色反应温度越高,反应速率越大C探究蛋白质的盐析过程是否可逆向鸡蛋清溶液中滴加饱和溶液,振荡,再加入蒸馏水蛋白质先析出,后溶解蛋白质的盐析是可逆过程D验证铜与浓硫酸反应的产物终止反应,冷却后,取下试管,向试管中慢慢加入蒸馏水试管内溶液变蓝铜与浓硫酸反应生成了硫酸铜A.A B.B C.C D.D【答案】A【详解】A.若溶液中存在化学平衡,向其中加入NaCl固体后,由于c(Cl-)增大,平衡正向移动,溶液中c{[Cu(H2O)4]2+}降低,c{[CuCl4]2-}增大,溶液就会由蓝色逐渐变为黄色,故可以通过溶液颜色变化验证化学平衡的存在,A正确;B.草酸、高锰酸钾不稳定,受热都会分解,导致物质浓度降低,也会影响化学反应速率,题目未考虑物质受热分解对实验现象产生的

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