2026《金版教程》高考复习方案化学经典版-第3讲 化学平衡常数　化学反应的方向

0第八单元化学反应速率与化学平衡第3讲化学平衡常数化学反应的方向1.知道化学反应是有方向的，且化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。2.认识化学平衡常数是表征反应限度的物理量，知道化学平衡常数的含义。3.了解浓度商和化学平衡常数的相对大小与反应方向间的联系。4.认识化学反应速率和化学平衡的综合调控在生产、生活和科学中的重要作用。考点一01课时作业05目录CONTENTS考点二03高考真题演练04微专题02考点一化学平衡常数1．概念在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，_____________________________________________是一个常数，用符号____表示。2．表达式对于一般的可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达到平衡时，K＝__________________(固体和液体纯物质的浓度一般不列入化学平衡常数表达式中)。生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值K意义K值越大正反应进行的程度越____反应物的转化率越____影响因素内因反应物本身的性质外因温度升高ΔH<0，K值______ΔH>0，K值______3．意义及影响因素提醒：①K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。②K值的大小只能预示某可逆反应向某方向进行的最大限度，不能预示反应达到平衡所需要的时间。③当K>105时，可以认为反应进行完全。大大减小增大判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。(1)恒温、恒容条件下，反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡，向容器中再充入1molSO2，平衡正向移动，化学平衡常数增大。()错因：______________________________________________________________(2)温度越高，化学平衡常数越大。()错因：________________________________________________________________________________________________________×化学平衡常数仅受温度影响，与浓度无关。化学平衡常数受温度影响，与可逆反应吸放热有关，如可逆反应正向放热，则升高温度，平衡逆向移动，K值减小。×(3)改变条件，使反应物的平衡转化率都增大，该可逆反应的平衡常数一定增大。()错因：__________________________________________________________________________________________(4)平衡常数发生变化，化学平衡不一定发生移动。()错因：______________________________________________________________(5)增大反应物的浓度，平衡正向移动，化学平衡常数增大。()错因：______________________________________________________________×平衡常数仅受温度影响，如从反应体系中移除生成物，反应物平衡转化率均增大，但平衡常数不变。平衡常数发生变化，说明温度发生改变，化学平衡一定移动。K只受温度的影响，温度不变，K不变。××2．判断可逆反应的热效应角度一分析与推测化学平衡常数的应用及其影响因素1．在2L恒容密闭容器中分别通入2molCO和1molO2。进行反应：2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)。在相同的时间段(5min)内，测得CO的转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是(

)A．化学平衡常数：K(b)<K(c)<K(d)B．a点，v(O2)＝0.07mol·L－1·min－1C．d点v正(CO)等于a点v正(CO)D．50℃时，该反应的化学平衡常数K＝80t/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.62．在一定体积的密闭容器中，进行化学反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示：回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K＝________________。(2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________℃。吸热700(4)若830℃时，向容器中充入1molCO、5molH2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K________(填“大于”“小于”或“等于”)1.0。(5)830℃时，容器中的化学反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。等于不角度二归纳与计算化学平衡常数和转化率3．(2025·云南三校高三联考)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3)：CH3OH(g)＋CO(g)HCOOCH3(g)，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH3OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图实线所示(图中虚线表示相同条件下CO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不合理的是(

)A．适当增大压强可增大甲醇的平衡转化率B．c点反应速率v正>v逆C．反应速率vb<ve，平衡常数K(75℃)<K(90℃)D．生产时反应温度控制在80～85℃为宜解析：因为反应物气体分子数大于生成物气体分子数，所以适当增大压强可使平衡正向移动，从而增大甲醇的平衡转化率，A合理；c点时，CO的转化率小于该温度下的平衡转化率，则反应此时仍在正向进行，反应速率v正>v逆，B合理；因为e点时温度高于b点时温度，所以e点反应速率比b点快，即反应速率vb<ve，但正反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，所以平衡常数K(75℃)＞K(90℃)，C不合理；80～85℃时，CO的转化率很大，且反应速率较快，所以生产时反应温度宜控制在80～85℃，D合理。角度三分析与应用压强平衡常数的有关计算5．(2023·全国乙卷节选)硫酸亚铁在工农业生产中有许多用途，如可用作农药防治小麦黑穗病，制造磁性氧化铁、铁催化剂等。回答下列问题：(1)将FeSO4置入抽空的刚性容器中，升高温度发生分解反应：2FeSO4(s)Fe2O3(s)＋SO2(g)＋SO3(g)(Ⅰ)。平衡时pSO3­T的关系如下图所示。660K时，该反应的平衡总压p总＝____kPa、平衡常数Kp(Ⅰ)＝________(kPa)2。Kp(Ⅰ)随反应温度升高而________(填“增大”“减小”或“不变”)。32.25增大(2)提高温度，上述容器中进一步发生反应2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)(Ⅱ)，平衡时pO2＝____________(用pSO3、pSO2表示)。在929K时，p总＝84.6kPa，pSO3＝35.7kPa，则pSO2＝________kPa，Kp(Ⅱ)＝______________kPa(列出计算式)。46.26合成氨的反应为气体分子数减少的反应，压强越大平衡时氨的摩尔分数越大(1)图中压强由小到大的顺序为_________，判断的依据是________________________________________________________________________。(2)进料组成中含有惰性气体Ar的图是________。p1<p2<p3图233.33%解析：(2)对比图1和图2中的信息可知，在相同温度和相同压强下，图2中平衡时氨的摩尔分数较小。在恒压下充入惰性气体Ar，反应混合物中各组分的浓度减小，各组分的分压也减小，化学平衡向气体分子数增大的方向移动，因此，充入惰性气体Ar不利于合成氨，进料组成中含有惰性气体Ar的图是图2。(3)图1中，进料组成为xH2＝0.75、xN2＝0.25时，两者物质的量之比为3∶1。假设进料中氢气和氮气的物质的量分别为3mol和1mol，达到平衡时氮气的变化量为ymol，则有：

微专题多平衡体系中平衡常数的计算1．连续反应连续平衡是指有关的两个可逆反应有着关联，第一个反应的某一生成物，是第二个反应的反应物。解题时要注意如果该物质是第一个反应的生成物，第二个反应的反应物，它的平衡量则为该物质在第一个反应中的生成量减去其在第二个反应中的消耗量。2．竞争反应(平行反应)平行反应是指反应物能同时平行地进行两个或两个以上的不同反应，得出不同的产物。其中反应较快或产物在混合物中所占比率较高的称为主反应，其余称为副反应。解题时要注意如果一个物质是两个平行反应的反应物，则它的平衡量是该物质的初始量减去其在两个平行反应中反应的量之和。3．解题思路解题关键是理清守恒关系：反应体系中，任何状态均遵循原子守恒，利用原子守恒和“三段式”理清起始量、转化量、平衡量之间的关系。原子守恒法解题基本思路：＝>

(2)T1

℃时，在密闭容器甲、乙中，分别充入1molCO2和3molH2，它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过)和无水分子筛条件下仅发生反应1，测得CO2平衡转化率与压强的关系如图所示。①使用了水分子筛的容器是______(填“甲”或“乙”)。②平衡常数Ka______(填“>”“<”或“＝”)Kb，M点p(H2)＝________kPa。(3)T2

℃时，向一体积为1L的恒容密闭容器中充入1molCO、1molCO2和3molH2，在一定条件下发生上述3个反应，达到平衡时得到0.8molCH3OH和0.5molH2O，此时CO2平衡转化率为50%。该温度下，反应1的平衡常数K＝________。乙＝75考点二化学反应的方向反应条件的控制一、化学反应方向的判定1．自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。2．熵和熵变的含义(1)熵的含义熵是衡量一个体系_________的物理量。用符号S表示。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)____S(l)___S(s)。混乱度>>(2)熵变的含义熵变是反应前后体系熵的变化，用ΔS表示，化学反应的ΔS越大，越有利于反应____________。3．化学反应进行的方向(1)判据ΔG＝ΔH－TΔSΔG<0时，反应_____自发进行；ΔG＝0时，反应达到______状态；ΔG>0时，反应______自发进行。自发进行能平衡不能(2)规律①ΔH<0，ΔS>0的反应任何温度下都____自发进行；②ΔH>0，ΔS<0的反应任何温度下都________自发进行；③ΔH和ΔS的作用相反，且相差不大时，温度对反应的方向起决定性作用。当ΔH<0，ΔS<0时，____温下反应能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0时，_____温下反应能自发进行。提醒：对于一个特定的气相反应，熵变的大小取决于反应前后的气体物质的化学计量数大小。能不能低高二、反应条件的控制1．控制反应条件的目的(1)促进有利的化学反应通过控制反应条件，可以_______化学反应速率，_______反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行。(2)抑制有害的化学反应通过控制反应条件，可以减少甚至消除有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。加快提高2．控制反应条件的基本措施(1)控制化学反应速率的措施通过改变反应体系的________、溶液的浓度、气体的______(或浓度)、固体的________以及使用催化剂等途径调控反应速率。(2)提高转化率的措施通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。3．以工业合成氨为例，理解运用化学反应原理选择化工生产中的适宜条件(1)反应原理：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH＝－92.4kJ·mol－1。温度压强表面积(2)(3)从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件放减少可逆升高增大催化剂增大降低判断下列说法的正误，并指出错误说法的错因。(1)NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)

ΔH＝＋185.57kJ·mol－1，该反应一定不能自发进行。()错因：______________________________________________________________(2)因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独判断反应自发性。()错因：______________________________________________________________×该反应的ΔS>0、ΔH>0，在高温下能自发进行。焓变或熵变单独判断反应自发性存在不全面性，应用ΔH－TΔS。×(3)在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向。()错因：_____________________________________________________________________________________(4)－10℃的水结冰，可用熵变来解释其自发性。()错因：______________________________________________________________在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，只改变反应速率，而不改变反应进行的方向。×水结冰是熵减的过程，根据熵变则判断应是非自发过程。×工业生产中选择适宜生产条件的原则外界条件有利于加快速率的条件控制有利于平衡正向移动的条件控制综合分析结果浓度增大反应物的浓度增大反应物的浓度、减小生成物的浓度不断地补充反应物、及时地分离出生成物催化剂加合适的催化剂—加合适的催化剂温度高温ΔH<0低温兼顾速率和平衡，考虑催化剂的适宜温度ΔH>0高温在设备条件和成本允许的前提下，尽量采取高温并考虑催化剂的活性压强高压(有气体参加)ΔS<0(反应前后气体分子数减小)高压在设备条件和成本允许的前提下，尽量采取高压ΔS>0(反应前后气体分子数增加)低压兼顾速率和平衡，选取适宜的压强角度一理解与辨析化学反应的方向1．化学反应进行的方向是一个比较复杂的问题。下列有关说法正确的是(

)A．反应SO3(g)＋H2O(l)===H2SO4(l)的ΔS>0B．1molCO2在不同状态时的熵值：S[CO2(g)]<S[CO2(s)]C．反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)

ΔH>0能否自发进行与温度有关D．ΔH<0或ΔS>0的反应一定能自发进行2．(2022·湖南高考节选)已知ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔS随温度的变化。若ΔG<0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600℃时，下列反应不能自发进行的是______。A．C(s)＋O2(g)===CO2(g)B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g)C．TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g)D．TiO2(s)＋C(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋CO2(g)C3．已知反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)

ΔH＝＋90.8kJ·mol－1，ΔS＝198.9J·mol－1·K－1，在下列哪些温度下反应能自发进行？________(填标号)。A．25℃ B．125℃C．225℃ D．325℃CD角度二探究与创新化学反应的调控4．焦炉煤气(主要成分：CH4、CO2、H2、CO)在炭催化下，使CH4与CO2重整生成H2和CO。其主要反应为反应Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)

ΔH1＝＋247.1kJ·mol－1反应Ⅱ：H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)

ΔH2＝＋41.2kJ·mol－1反应Ⅲ：C(s)＋CO2(g)===2CO(g)

ΔH3＝＋172kJ·mol－1反应Ⅳ：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)

ΔH4＝＋131.29kJ·mol－1在1×105Pa、将焦炉煤气以一定流速通过装有炭催化剂的反应管，CH4、CO、H2的相对体积随温度变化的曲线如图所示。解析：从图中可以看出，温度低于900℃时，CH4的相对体积基本上是100%，所以反应Ⅰ基本不发生，A正确；850～900℃时，H2、CO的相对体积都增大，且增大的幅度相近，而CH4的相对体积接近100%，所以反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ基本不发生，主要发生反应Ⅳ，B正确；从图中可以看出，4个反应均为生成CO的反应，且都为吸热反应，所以若想提高CO的相对体积，应选择升高温度，与增大焦炉煤气的流速无关，C错误；由上述分析可知，温度低于900℃，反应Ⅰ基本不发生，所以工业生产上需要研发低温下CH4转化率高的催化剂，D正确。5．在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)

ΔH＝－196.6kJ·mol－1。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。温度/℃平衡时SO2的转化率/%0.1MPa0.5MPa1MPa5MPa10MPa45097.598.999.299.699.755085.692.994.997.798.3

(1)从理论上分析，为了使二氧化硫尽可能多地转化为三氧化硫，应选择的条件是___________。(2)在实际生产中，选定的温度为400～500℃，原因是_______________________________________________________。(3)在实际生产中，采用的压强为常压，原因是_______________________________________________________________________________________。(4)在实际生产中，通入过量的空气，原因是_____________________________________。(5)尾气中的SO2必须回收，原因是_______________。低温高压保持较高反应速率和反应限度，同时使催化剂活性最高常压下SO2的转化率已很高，若再加压，对设备、动力要求较高，成本增加，不符合经济效益增大O2的浓度，提高SO2的转化率SO2污染大气高考真题演练1．(2024·江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH1＝41.2kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)

ΔH2225℃、8×106Pa下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是(

)A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等B．反应②的焓变ΔH2>0C．L6处H2O的体积分数大于L5处D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3OH的生成速率解析：L4处与L5处的温度不同，故L4处与L5处反应①的平衡常数K不相等，A错误；由题图可知，L1～L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误；从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗CO，而CO体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O)增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故n总减小而n(H2O)增大，即H2O的体积分数会增大，故L6处H2O的体积分数大于L5处，C正确；L1处CO的体积分数大于CH3OH，说明生成的CO的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率，D错误。解析：由盖斯定律可知反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－2×41.2kJ·mol－1＋(－164.7kJ·mol－1)＝－247.1kJ·mol－1，A错误；CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH4的含量降低，故CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低，B错误；由题图可知温度范围约为350～400℃时二氧化碳实际转化率较高，故此温度范围为催化剂催化的最佳温度，C错误。解析：一定条件下，增大H2O(g)的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则x1<x2，A正确；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H2O(g)多，反应物浓度大，则反应速率：vb正>vc正，B错误；由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大；温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb＝Kc，C正确；该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，D正确。该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利于制备硅5．(2024·甘肃卷)SiHCl3是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。(1)由SiCl4制备SiHCl3：SiCl4(g)＋H2(g)===SiHCl3(g)＋HCl(g)

ΔH1＝＋74.22kJ·mol－1(298K)已知SiHCl3(g)＋H2(g)===Si(s)＋3HCl(g)

ΔH2＝＋219.29kJ·mol－1(298K)298K时，由SiCl4(g)＋2H2(g)===Si(s)＋4HCl(g)制备56g硅_____热(填“吸”或“放”)________kJ。升高温度有利于制备硅的原因是_________________________________________________________。吸587.02①0～50min，经方式_____处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率v(SiHCl3)＝____________mol·L－1·min－1。②当反应达平衡时，H2的浓度为__________mol·L－1，平衡常数K的计算式为__________________。③增大容器体积，反应平衡向______________移动。甲5.6×10－50.1951逆反应方向6．(2024·新课标卷节选)(1)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，Ni(CO)4体积分数x与温度的关系如图所示。反应Ni(s)＋4CO(g)===Ni(CO)4(g)的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。从热力学角度考虑，____________________有利于Ni(CO)4的生成(写出两点)。p3、100℃时CO的平衡转化率α＝________，该温度下平衡常数Kp＝________(MPa)－3。小于降低温度、增大压强97.3%9000解析：(1)随着温度升高，平衡时Ni(CO)4的体积分数减小，说明温度升高平衡逆向移动，因此该反应的ΔH＜0；该反应的正反应是气体总分子数减小的放热反应，因此降低温度和增大压强均有利于Ni(CO)4的生成；由上述分析知，温度相同时，增大压强平衡正向移动，对应的平衡体系中Ni(CO)4的体积分数增大，则压强：p4＞p3＞p2＞p1，即p3对应的压强是1.0MPa。由题图可知，p3、100℃条件下达到平衡时，CO和Ni(CO)4的物质的量分数分别为0.1、0.9，设初始投入的CO为4mol，反应生成的Ni(CO)4为xmol，可得三段式：BaC2＋2H2O―→Ba(OH)2＋HC≡CH↑1016105105①初始温度为900K，缓慢加热至1400K时，实验表明BaCO3已全部消耗，此时反应体系中含Ba物种为________。②1823K下，反应速率的变化特点为____________________________，其原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。BaO速率不变至BaC2产率接近100%cd

(2)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是_____(填标号)。(3)设O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为αe，用含p和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp＝__________________(用平衡分压代替平衡浓度计算)。d

课时作业[建议用时：40分钟]一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．下列有关说法中正确的是(

)A．2CaCO3(s)＋2SO2(g)＋O2(g)===2CaSO4(s)＋2CO2(g)在低温下能自发进行，则该反应的ΔH<0B．NH4Cl(s)===NH3(g)＋HCl(g)室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0C．反应3Cl2(g)＋8NH3(g)===6NH4Cl(s)＋N2(g)室温下能自发进行，说明该反应的ΔH>0，ΔS<0D．加入合适的催化剂能降低反应活化能，从而改变反应的焓变3.[Co(H2O)6]SO4在NaCl溶液中存在平衡：[Co(H2O)6]2＋(aq)＋4Cl－(aq)[CoCl4]2－(aq)＋6H2O(l)

ΔH；溶液中c(Cl－)随温度的变化关系如图所示，下列说法不正确的是(

)A．该反应的正反应为吸热反应B．平衡常数：K(Z)＞K(Y)＞K(X)C．T1温度，W点时，v正>v逆D．状态X与状态Z相比，状态Z时[CoCl4]2－的产率更高解析：温度越高，c(Cl－)越小，则升高温度，平衡向正反应方向移动，该反应的正反应为吸热反应，A正确；对于吸热反应，温度越高，平衡常数越大，则K(Z)＞K(Y)＞K(X)，B正确；W点时的c(Cl－)小于平衡时的c(Cl－)，则反应向逆反应方向移动，即v逆>v正，C错误；状态X到状态Z，平衡向正反应方向移动，故状态Z时[CoCl4]2－的产率更高，D正确。容器编号温度/℃起始物质的量/mol10s时物质的量/molNOCON2ⅠT10.20.20.05ⅡT2(T2>T1)0.20.20.054．一定温度下，在两个容积均为1L的密闭容器中，充入一定量的反应物，发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)

ΔH<0。相关反应数据如下表所示：下列说法正确的是(

)A．前10s，容器Ⅰ中的化学反应速率v(CO2)＝0.005mol/(L·s)B．该反应在任何温度下均能自发进行C．10s时，容器Ⅰ中的反应一定处于平衡状态D．若向容器Ⅱ中再充入0.08molNO和0.04molN2，反应将向正反应方向进行5．N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)

ΔH＞0，T1温度下的部分实验数据如下：下列说法不正确的是(

)A．500s内N2O5分解速率为2.96×10－3mol·L－1·s－1B．T1温度下的平衡常数为K1＝125，1000s时N2O5的转化率为50%C．其他条件不变时，T2温度下反应到1000s时测得N2O5的浓度为2.98mol·L－1，则T1＜T2D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1＞K3，则T1＞T3t/s050010001500c(N2O5)/(mol·L－1)5.003.522.502.50解析：根据图像可知，起始时CO浓度迅速增大，说明反应Ⅰ的反应速率大于反应Ⅱ的，即活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ，A错误；根据图示，平衡时，二氧化碳的浓度远远大于CO的，则反应Ⅱ正向进行的程度更大，故反应的平衡常数：K1<K2，B正确；由于反应Ⅰ、Ⅱ均可逆，体系中还存在HCOOH，根据元素守恒，c(CO)＋c(CO2)<1.0mol·L－1，C错误；由已知信息可知，加入HCl可加快反应Ⅰ的速率，则CO新的浓度峰值点提前且CO浓度峰值增大，故对应CO2的浓度应低于点a，D错误。8．在体积可变的密闭容器中投入0.5molCO和1molH2，不同条件下发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)

ΔH。实验测得平衡时H2的转化率随温度、压强的变化如图1所示。下列说法错误的是(

)A．Y代表压强，且Y1＞Y2；X代表温度，且ΔH＜0B．M点反应物转化率之比等于N点C．若M点对应的容器体积为5L，则N点的平衡常数K＝100D．图2中曲线AB能正确表示该反应平衡常数的负对数pK(pK＝－lgK)与X的关系解析：该反应为气体体积减小的反应，相同温度下压强越大H2的转化率越大，所以Y为压强，X为温度，且Y1＞Y2；相同压强下温度越高，氢气的转化率越小，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，即ΔH＜0，故A正确；初始投料n(CO)∶n(H2)＝1∶2，根据方程式可知反应过程中CO和H2按照1∶2反应，所以任意时刻二者的转化率之比均为1∶1，故B正确；N点和M点温度相同，则平衡常数相同，容器体积为5L，M点H2的转化率为50%，可根据该点列三段式容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molCOCl2COCl2COCl2Ⅰ5001.01.000.8Ⅱ5001.0a00.5Ⅲ6000.50.50.50.79．一定温度下，在三个体积均为0.5L的恒容密闭容器中发生反应CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)，其中容器Ⅰ5min时到达平衡。下列说法中正确的是(

)A．容器Ⅰ中前5min的平均反应速率v(CO)＝0.16mol·L－1·min－1B．该反应正反应为放热反应C．容器Ⅱ中起始时Cl2的物质的量为0.75molD．若起始时向容器Ⅰ加入0.8molCO、0.8molCl2，达到平衡时CO转化率大于80%10．(2025·海淀区高三期末)CO2催化加氢制甲醇，在减少CO2排放的同时实现了CO2的资源化利用，该反应可表示为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)保持起始反应物n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，T＝250℃时x(CH3OH)随压强变化的曲线和p＝5×105Pa时x(CH3OH)随温度变化的曲线如图。已知：x(CH3OH)表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是(

)A．该反应ΔH>0B．a、b交点处化学平衡常数相同C．当p＝5×105Pa，T＝230℃时，达平衡后x(CH3OH)<0.05D．当x(CH3OH)＝0.10时，H2的平衡转化率约为33%解析：该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的物质的量分数增大，则曲线a表示T＝250℃时甲醇的物质的量分数随压强的变化，曲线b表示p＝5×105Pa时甲醇的物质的量分数随温度的变化，由图可知，压强一定，升高温度，甲醇的物质的量分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为焓变小于0的放热反应，A错误；化学平衡常数只与温度有关，由图可知，a、b交点处，曲线b对应温度小于250℃，而曲线a对应温度为250℃，则a、b交点处化学平衡常数不相同，B错误；由图中曲线b可知，当p＝5×105Pa、T＝230℃时，达平衡后x(CH3OH)>0.05，C错误；设起始二氧化碳和氢气的物质的量分别为1mol和3mol，平衡时生成甲醇的物质的量为amol，列三段式：二、非选择题11．我国要在2060年实现碳中和的目标，CO2的资源化对于实现碳中和具有重要意义。回答下列问题：(1)CH4与CO2重整生成H2和CO的反应为CH4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g)

ΔH＝＋247.6kJ·mol－1。在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4，发生上述反应，起始压强为p，CO2的平衡转化率为α，达平衡时，容器内总压强为________，该反应的平衡常数Kp＝____________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。(2)利用CO2和H2合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)

ΔH。(1＋α)p<><②常压某温度下，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3(总物质的量为4amol)的投料比充入密闭容器中发生反应。n(C2H4)随时间(t)的变化趋势如图2中曲线A所示。其他条件相同，若将容器的体积改为原来的一半，0～t1时刻n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线为______(填“B”“C”或“D”)。C解析：(1)在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4，假设投料均为1mol，起始压强为p，CO2的平衡转化率为α，达平衡时：CH4(g)＋CO2(g)2H2(g)＋2CO(g)起始(mol)1100转化(mol)α

α

2α2α平衡(mol)1－α1－α2α2α

(2)①由题图1可知，相同条件下，升高温度，二氧化碳平衡转化率下降，则平衡逆向移动，反应为放热反应，ΔH小于零；相同条件下，增加氢气的投料，平衡正向移动，会提高二氧化碳的转化率，故a>3；M、N均为平衡点，各自的正、逆反应速率相等，由于N点温度更高，则反应速率更快，故M、N两点的反应速率v逆(M)<v正(N)。②2CO2(g)＋6H2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)，反应为气体分子数减小的反应，其他条件相同，若将容器的体积改为原来的一半，物质浓度变大，反应速率更快，缩小体积相当于增大压强，达到新平衡时相当于在原有平衡的基础上正向移动，则生成乙烯的物质的量更大，结合图2可知，0～t1时刻n(C2H4)随时间(t)的变化趋势曲线为C。12．(2025·广东省南粤名校高三联考)随着我国碳达峰、碳中和目标的确定，二氧化碳资源化利用倍受关注。Ⅰ.以CO2和NH3为原料合成尿素的反应为2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)，该反应为放热反应。(1)上述反应中，有利于加快NH3反应速率的措施是________(填序号，下同)，有利于提高CO2平衡转化率的措施是___。A．高温低压 B．低温高压C．高温高压 D．低温低压CB(2)研究发现，合成尿素反应分两步完成，其热化学方程式如下：第一步：2NH3(g)＋CO2(g)H2NCOONH4(s)

ΔH1＝－159.5kJ·mol－1第二步：H2NCOONH4(s)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)

ΔH2＝＋72.5kJ·mol－1则合成尿素总反应的热化学方程式为_________________________________________________________________。Ⅱ.以CO2和CH4催化重整制备合成气：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)(3)在恒容密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4和CO2在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，CH4的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)

ΔH＝－87kJ·mol－1①若反