2025年北京高考化學(xué)復(fù)習(xí)專練：化學(xué)反應(yīng)速率與平衡分析（解析版）

重難點(diǎn)10化學(xué)反應(yīng)速率與平衡分析

f：*r題趨勢(shì)

考點(diǎn)三年考情分析2025考向預(yù)測(cè)

預(yù)計(jì)2025年高考考查化學(xué)反應(yīng)速

化學(xué)反應(yīng)速率與2024?北京卷T10/T12/T13；2023?北京卷T4；2022?北率計(jì)算、化學(xué)平衡、化學(xué)平衡常

平衡京卷T12/T14；數(shù)因素及其應(yīng)用、化學(xué)平衡圖像

分析等。

<1

重難詮釋

【思維導(dǎo)圖】

【高分技巧】

一、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算及影響因素

Ac

1.表達(dá)式及單位：v=—，單位為mol，LT?minT或mol,L-，sT。

△t

(1)同一化學(xué)反應(yīng)，相同條件下用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率，其數(shù)值可能不同，但表示的意義相同。

(2)不能用固體或純液體表示化學(xué)反應(yīng)速率，因?yàn)楣腆w或純液體的濃度視為常數(shù)。

2.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

（1）內(nèi)因：反應(yīng)物本身的性質(zhì)

（2）外因：濃度、壓強(qiáng)、催化劑等

（3）氣體反應(yīng)體系中充入惰性氣體（不參加反應(yīng)）時(shí)對(duì)反應(yīng)速率的影響

恒溫恒容：充入“惰性氣體”一總壓增大一物質(zhì)濃度不變（活化分子濃度不變）

一反應(yīng)速率不變。

恒溫恒壓：充入“惰性氣體”一體積增大-物質(zhì)濃度減小（活化分子濃度減?。?/p>

一反應(yīng)速率減小。

3.有效碰撞理論

（1）活化分子：能夠發(fā)生有效碰撞的分子。

（2）活化能：

圖中：巴為正反應(yīng)的活化能，使用催化劑時(shí)的活化能為丹，反應(yīng)熱為Ei—4。（注：及為逆反應(yīng)的活化能）

（3）有效碰撞：活化分子之間能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。

二、化學(xué)平衡狀態(tài)

化學(xué)平衡狀態(tài)判斷

是否已達(dá)

反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)

平衡狀態(tài)

各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定平衡

混合物體

各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定平衡

系中各組

各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定平衡

分的含量

總壓強(qiáng)、總體積、總物質(zhì)的量一定不一定平衡

在單位時(shí)間內(nèi)消耗nmolB,同時(shí)生成mmolA,即v正

平衡

=丫逆

正、逆反

在單位時(shí)間內(nèi)消耗nmolB,同時(shí)生成pmolC,均指v正不一定平衡

應(yīng)速率的

v（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

關(guān)系

在單位時(shí)間內(nèi)生成了nmolB,同時(shí)消耗qmolD,均指v

不一定平衡

逆

壓強(qiáng)不再變化，當(dāng)m+n^p+q時(shí)平衡

壓強(qiáng)

壓強(qiáng)不再變化，當(dāng)m+n=p+q時(shí)不一定平衡

混合氣體Mr一定，當(dāng)m+nrp+q時(shí)平衡

的平均相

對(duì)分子質(zhì)Mr一定，當(dāng)m+n=p+q時(shí)不一定平衡

量Mr

任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化，在其他條件不變的情

溫度平衡

況下，體系的溫度一定時(shí)

反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色不變，即有色物質(zhì)的濃度不

顏色平衡

變

體系的若m+n=p+q,且p一定不一定平衡

密度p若m+n^p+q,恒溫恒壓且p一定平衡

混合體系各組分的濃度一定平衡

中各組分各組分的濃度相等不一定平衡

的濃度c(A)：c(B)：c(C)：c(D)=m：n：p：q不一定平衡

三、化學(xué)平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率的相關(guān)計(jì)算

1.平衡常數(shù)表達(dá)式

對(duì)于反應(yīng)植幅）+4口）=±夕（2伍）+皿伍），K="（C）”（D）（固體和純液體的濃度視為常數(shù),通常

c加（A>c"（B）

不計(jì)入平衡常數(shù)表達(dá)式中）。

2.平衡常數(shù)常見(jiàn)應(yīng)用

（1）判斷、比較可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度

一般來(lái)說(shuō)，一定溫度下的一個(gè)具體的可逆反應(yīng)：

K值正反應(yīng)進(jìn)行的程度平衡時(shí)生成物濃度平衡時(shí)反應(yīng)物濃度反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率

越大越大越大越小越高

越小越小越小越大越低

（2）判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否達(dá)到平衡或反應(yīng)進(jìn)行的方向

Qc<K：反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，o正>0逆

'0c=K：反應(yīng)處于化學(xué)平衡狀態(tài)，o正=0逆

、Qc>K：反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，。正<。逆

(3)判斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)

,0廣K值增大-*正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

升身加芟一：K值減小一正反應(yīng)為遜反應(yīng)

出“、□金廣K值增大-正反應(yīng)為迪反應(yīng)

降低溫度一r/估討ITu上斗,mHU上

「K值減小f正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

【注意】

(1)K的大小只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的起始濃度的大小無(wú)關(guān)。

(2)代入平衡常數(shù)表達(dá)式的是平衡濃度，而不是任意時(shí)刻的濃度，更不能將物質(zhì)的量代入。

(3)同一化學(xué)反應(yīng)，可以用不同的化學(xué)方程式表示，每個(gè)化學(xué)方程式都有自己的平衡常數(shù)表達(dá)式及相應(yīng)的平

衡常數(shù)。因此，要注意使用與化學(xué)方程式相對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)。

3.轉(zhuǎn)化率的分析與判斷

反應(yīng)aA(g)+6B(g)-IcC(g)+dD(g)的轉(zhuǎn)化率分析

①若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，達(dá)到平衡后，它們的轉(zhuǎn)化率相等。

②若只增加A的量，平衡正向移動(dòng)，B的轉(zhuǎn)化率提高，A的轉(zhuǎn)化率降低。

③若按原比例同倍數(shù)地增加(或降低)A、B的濃度，等效于壓縮(或擴(kuò)大)容器體積，氣體反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與

其化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān)。

同倍增大c(A)和c(B)

,a+b^c+dA、B的轉(zhuǎn)化率不變

,a+b>c+dA、B的轉(zhuǎn)化率增大

a+b<c+dA、B的轉(zhuǎn)化率減小

四、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像分析

1.速率一時(shí)間圖像

反應(yīng)加A(g)+〃B(g)=，0C(g)+qD(g),m+n>p+q,J!LAZ/>0

0〃增大c(A)力升高溫度必減小壓強(qiáng)〃加催化劑?

(1)6時(shí)增大反應(yīng)物的濃度，正反應(yīng)速率瞬間增大，然后逐漸減小，而逆反應(yīng)速率逐漸增大;

(2)/2時(shí)升高溫度，正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率均增大，吸熱反應(yīng)的反應(yīng)速率增大得快；

(3小時(shí)減小壓強(qiáng)，容器容積增大，濃度變小，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均減小，正反應(yīng)的反應(yīng)速率減小得

多；

(4)/4時(shí)使用催化劑，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均瞬間增大但仍相等。

2.轉(zhuǎn)化率(或含量)一時(shí)間圖像

反應(yīng)加A(g)+〃B(g)=，pC(g)+qD(g),m-\-n>p-\-q,且

(1)圖甲表示壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響，對(duì)于氣體反應(yīng)物化學(xué)計(jì)量數(shù)之和大于氣體生成物化學(xué)計(jì)量數(shù)之和

的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；

(2)圖乙表示溫度對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響，對(duì)于吸熱反應(yīng)，溫度越高，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大；

(3)圖丙表示催化劑對(duì)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響，催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。

3.恒壓(溫)線(a表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，c表示反應(yīng)物的平衡濃度)

圖①，若尸i>尸2>尸3，則正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，AH<0；

圖②，若71>72，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

分析時(shí)可沿橫軸作一條平行于縱軸的虛線，即為等壓線或等溫線，然后分析另一條件變化對(duì)該反應(yīng)的

影響。

4.特殊類型圖像

⑴對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+〃B(g)=^〃C(g)+qD(g),如圖所示，M點(diǎn)前，表示從反應(yīng)物開(kāi)始，丫正>丫逆；M點(diǎn)

為剛達(dá)到平衡點(diǎn)；M點(diǎn)后為平衡受溫度的影響情況，即升溫，A的百分含量增加或C的百分含量減少，平衡

左移，故正反應(yīng)AH<0。

⑵對(duì)于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+〃B(g)=〃C(g)+qD(g),如圖所示，L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)。L線的左上方（E

點(diǎn)），A的百分含量大于此壓強(qiáng)時(shí)平衡體系的A的百分含量，所以E點(diǎn)曠正＞丫逆；貝UL線的右下方（F點(diǎn)），v正＜v逆。

（3）曲線的意義是外界條件（如溫度、壓強(qiáng)等）對(duì)正、逆反應(yīng)速率影響的變化趨勢(shì)及變化幅度。圖中交點(diǎn)A是

平衡狀態(tài)，壓強(qiáng)增大，正反應(yīng)速率增大得快，平衡正向移動(dòng)。

化學(xué)平衡圖像題的解答原則

（1）“定一議二”原則。

在化學(xué)平衡圖像中，包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的三個(gè)量，確定橫坐標(biāo)所表示的量后，討論縱

坐標(biāo)與曲線的關(guān)系或確定縱坐標(biāo)所表示的量，討論橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系。

（2）“先拐先平，數(shù)值大”原則。

在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)則先達(dá)到平衡，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線表示的溫度較高或表示的壓強(qiáng)較

大。

-----------------------------h

3限時(shí)提升練

（建議用時(shí)：40分鐘）

1.（2024?北京?高考真題）下列依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)作出的推斷中，不正確的是

A.依據(jù)相同溫度下可逆反應(yīng)的Q與K大小的比較，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的方向

B.依據(jù)一元弱酸的可推斷它們同溫度同濃度稀溶液的pH大小

C.依據(jù)第二周期主族元素電負(fù)性依次增大，可推斷它們的第一電離能依次增大

D.依據(jù)F、Cl、Br、I的氫化物分子中氫鹵鍵的鍵能，可推斷它們的熱穩(wěn)定性強(qiáng)弱

【答案】C

【詳解】A.對(duì)于可逆反應(yīng)的Q與K的關(guān)系：Q>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；Q<K,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)

行；Q=K,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故依據(jù)相同溫度下可逆反應(yīng)的Q與K大小的比較，可推斷反應(yīng)進(jìn)行的方向,

A正確；

B.一元弱酸的Ka越大，同溫度同濃度稀溶液的酸性越強(qiáng)，電離出的H+越多，pH越小，B正確；

C.同一周期從左到右，第一電離能是增大的趨勢(shì)，但是IIA大于niA,VA大于VIA,C不正確；

D.F、Cl、Br、I的氫化物分子中氫鹵鍵的鍵能越大，氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，D正確；

故選C。

2.(2024?北京?高考真題)可采用Deacon催化氧化法將工業(yè)副產(chǎn)物HC1制成Cl2,實(shí)現(xiàn)氯資源的再利用。

CuO.

1

反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：4HCl(g)+O2(g)=2C12(g)+2H2O(g)AH-114.4kJ.molo下圖所示為該法的一種催

化機(jī)理。

下列說(shuō)法不正確的是

A.丫為反應(yīng)物HC1,W為生成物H?。

B.反應(yīng)制得ImolCl?,須投入2moicuO

C.升高反應(yīng)溫度，HC1被氧化制C1?的反應(yīng)平衡常數(shù)減小

D.圖中轉(zhuǎn)化涉及的反應(yīng)中有兩個(gè)屬于氧化還原反應(yīng)

【答案】B

【分析】由該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)涉及的主要物質(zhì)有HC1、。2、CuO、Cl2>H2O；CuO與丫

反應(yīng)生成Cu(OH)Cl,則丫為HC1；Cu(OH)Cl分解生成W和Cu20cl2，則W為H2O；CuCb分解為X和

CuCL則X為Ch；CuCl和Z反應(yīng)生成Cu20cl2，則Z為O2；綜上所述，X、Y、Z、W依次是Cl?、HC1、

O2、H2Oo

【詳解】A.由分析可知，丫為反應(yīng)物HC1,W為生成物HQ,A正確；

B.CuO在反應(yīng)中作催化劑，會(huì)不斷循環(huán)，適量即可，B錯(cuò)誤；

C.總反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其他條件一定，升溫平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，c正確；

D.圖中涉及的兩個(gè)氧化還原反應(yīng)是CuCUfCuCl和CuClfCu20cl2,D正確；

故選Bo

3.（2024?北京?高考真題）苯在濃HNC>3和濃H2sO4作用下，反應(yīng)過(guò)程中能量變化示意圖如下。下列說(shuō)法

不正確的是

A.從中間體到產(chǎn)物，無(wú)論從產(chǎn)物穩(wěn)定性還是反應(yīng)速率的角度均有利于產(chǎn)物H

B.X為苯的加成產(chǎn)物，丫為苯的取代產(chǎn)物

C.由苯得到M時(shí)，苯中的大兀鍵沒(méi)有變化

D.對(duì)于生成丫的反應(yīng)，濃H2sO,作催化劑

【答案】C

【詳解】A.生成產(chǎn)物n的反應(yīng)的活化能更低，反應(yīng)速率更快，且產(chǎn)物II的能量更低即產(chǎn)物II更穩(wěn)定，以上2

個(gè)角度均有利于產(chǎn)物n,故A正確；

B.根據(jù)前后結(jié)構(gòu)對(duì)照，X為苯的加成產(chǎn)物，丫為苯的取代產(chǎn)物，故B正確；

C.M的六元環(huán)中與-NC>2相連的C為sp3雜化，苯中大兀鍵發(fā)生改變，故C錯(cuò)誤；

D.苯的硝化反應(yīng)中濃H2sO,作催化劑，故D正確；

故選C。

4.（2023?北京?高考真題）下列事實(shí)能用平衡移動(dòng)原理解釋的是

A.凡。?溶液中加入少量MnO2固體，促進(jìn)HzO2分解

B.密閉燒瓶?jī)?nèi)的NO?和N2O4的混合氣體，受熱后顏色加深

C.鐵釘放入濃HNO3中，待不再變化后，加熱能產(chǎn)生大量紅棕色氣體

D.鋅片與稀H2sO,反應(yīng)過(guò)程中，加入少量CuSO,固體，促進(jìn)H2的產(chǎn)生

【答案】B

【詳解】A.MnCh會(huì)催化出。2分解，與平衡移動(dòng)無(wú)關(guān)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.NO2轉(zhuǎn)化為N2O4的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡逆向移動(dòng)，NO2濃度增大，混合氣體顏色加深，B項(xiàng)正

確；

C.鐵在濃硝酸中鈍化，加熱會(huì)使表面的氧化膜溶解，鐵與濃硝酸反應(yīng)生成大量紅棕色氣體，與平衡移動(dòng)無(wú)

關(guān)，c項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.加入硫酸銅以后，鋅置換出銅，構(gòu)成原電池，從而使反應(yīng)速率加快，與平衡移動(dòng)無(wú)關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

故選B。

5.（2022?北京?高考真題）某MOFs的多孔材料剛好可將N2O/'固定"，實(shí)現(xiàn)了NO?與N2O4分離并制備

HNO3,如圖所示：

已知：2NC）2（g）UN2o4（g）AH<0

下列說(shuō)法不正確的是

A.氣體溫度升高后，不利于N2O4的固定

B.N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO?的去除

C.制備HNO3的原理為：2N2O4+O2+2H2O4HNO3

D.每制備0.4molHNC>3，轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為6.02x1（）22

【答案】D

【詳解】A.已知：2NC）2（g）UN2O4（g）AH<0,升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，N2O4的濃度減小，不利于N2O4

的固定，故A正確；

B.N2O4被固定后，N2O4濃度減小，平衡正移，有利于NO?的去除，故B正確；

C.被固定的四氧化二氮和氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，制備HN03的原理為：2N2O4+O2+2H2O4HNO3，故c

正確；

23

D.由C化學(xué)方程式可知，4HNO3~4e-,每制備0.4molHNC>3,轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為0.4x6.02X10,故D錯(cuò)誤。

故選D。

6.（2022?北京?高考真題）某MOFs多孔材料孔徑大小和形狀恰好將NQJ固定”，能高選擇性吸附NO?。

廢氣中的NO?被吸附后，經(jīng)處理能全部轉(zhuǎn)化為HNC）3。原理示意圖如下。

已知：2NO2（g）N2O4（g）AH<0

下列說(shuō)法不正確的是

A.溫度升高時(shí)不利于NO?吸附

B.多孔材料“固定”NR，促進(jìn)2NO2（g）UNq4（g）平衡正向移動(dòng)

C.轉(zhuǎn)化為HNC>3的反應(yīng)是2N2O4+O2+2H2O4HNO3

D.每獲得0.4molHNC>3時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為6.02x1（）22

【答案】D

【分析】廢氣經(jīng)過(guò)MOFs材料之后，NO2轉(zhuǎn)化成N2O4被吸附，進(jìn)而與氧氣和水反應(yīng)生成硝酸，從該過(guò)程中

我們知道，NO2轉(zhuǎn)化為N2O4的程度，決定了整個(gè)廢氣處理的效率。

【詳解】A.從2NO2（g）UN2O4（g）AH<0可以看出，這個(gè)是一個(gè)放熱反應(yīng)，升高溫度之后，平衡逆向移動(dòng),

導(dǎo)致生成的N2O4減少，不利于NO?的吸附，A正確；

B.多孔材料“固定”此04,從而促進(jìn)2NC）2UN2O4平衡正向移動(dòng)，B正確；

C.N2O4和氧氣、水反應(yīng)生成硝酸，其方程式為2N2O4+O2+2H2O4HNO3,C正確;

D.在方程式2N2O4+O2+2H2O4HNO3中，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4e-,則每獲得0.4molHNC>3,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

0.4mol,即個(gè)數(shù)為2.408x1023,D錯(cuò)誤;

故選D。

7.(2022?北京?高考真題)CO2捕獲和轉(zhuǎn)化可減少CO?排放并實(shí)現(xiàn)資源利用，原理如圖1所示。反應(yīng)①完

成之后，以N2為載氣，以恒定組成的N2、CH4混合氣，以恒定流速通入反應(yīng)器，單位時(shí)間流出氣體各組分

的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化如圖2所示。反應(yīng)過(guò)程中始終未檢測(cè)到CO2,在催化劑上有積碳。

W

L

U

.

O

U

I

E

/-------CO

羯

H

煽2

母

￥

CH4

圖1

'3時(shí)間/min

圖2

下列說(shuō)法不正確的是

催化劑

A.反應(yīng)①為CaO+CO2=CaCC)3；反應(yīng)②為CaCCh+CRCaO+2co+2%

催化劑

B.tif,n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不變，可能有副反應(yīng)CH4^=C+2H2

C.t2時(shí)刻，副反應(yīng)生成H2的速率大于反應(yīng)②生成H2速率

D.t3之后，生成CO的速率為0,是因?yàn)榉磻?yīng)②不再發(fā)生

【答案】C

【詳解】A.由題干圖1所示信息可知，反應(yīng)①為CaO+CO2=CaCO3,結(jié)合氧化還原反應(yīng)配平可得反應(yīng)②為

催化劑

CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2,A正確；

B.由題干圖2信息可知，t「t3,n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不變，且反應(yīng)過(guò)程中始終未檢測(cè)到CCh，

催化劑…

在催化劑上有積碳，故可能有副反應(yīng)CH4^=C+2H2,反應(yīng)②和副反應(yīng)中CH4和的系數(shù)比均為1:2,

B正確；

C.由題干反應(yīng)②方程式可知，比和CO的反應(yīng)速率相等，而t2時(shí)刻信息可知，%的反應(yīng)速率未變，仍然

為2mmol/min,而CO變?yōu)??2mmol/min之間，故能夠說(shuō)明副反應(yīng)生成的速率小于反應(yīng)②生成H2速率,

C錯(cuò)誤；

D.由題干圖2信息可知，t3之后，CO的速率為0,CH4的速率逐漸增大，最終恢復(fù)到1,說(shuō)明生成CO的

速率為0,是因?yàn)榉磻?yīng)②不再發(fā)生，而后副反應(yīng)逐漸停止反應(yīng)，D正確；

答案選c。

8.(2021?北京?高考真題)NO2和N2O4存在平衡：2NC)2(g)UN204(g)AHO。下列分析正確的是

A.1mol平衡混合氣體中含1molN原子

B.斷裂2moiNO2中的共價(jià)鍵所需能量小于斷裂1molN2O4中的共價(jià)鍵所需能量

C.恒溫時(shí)，縮小容積，氣體顏色變深，是平衡正向移動(dòng)導(dǎo)致的

D.恒容時(shí)，水浴加熱，由于平衡正向移動(dòng)導(dǎo)致氣體顏色變淺

【答案】B

【詳解】A.ImolNCh含有ImolN原子，ImolNzCU含有2moiN原子，現(xiàn)為可逆反應(yīng)，為NO2和N2O4的混

合氣體,1mol平衡混合氣體中所含N原子大于1mol小于2mol,A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.反應(yīng)2NO2(g)UN2C?4(g)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，故完全斷開(kāi)2moiNO2分子中

的共價(jià)鍵所吸收的熱量比完全斷開(kāi)ImolNzCU分子中的共價(jià)鍵所吸收的熱量少，B項(xiàng)正確；

C.氣體體積壓縮，顏色變深是因?yàn)轶w積減小，濃度變大引起的，C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，顏色加深，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選B。

9.(2021?北京?高考真題)有科學(xué)研究提出:鋰電池負(fù)極材料(Li)由于生成LiH而不利于電池容量的保持。

一定溫度下，利用足量重水(D2O)與含LiH的Li負(fù)極材料反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定n①2)/n(HD)可以獲知

n(Li)/n(LiH)?

已知：?LiH+H2O=LiOH+H2t

②2Li(s)+H2U2LiHAH<0

下列說(shuō)法不正確的是

A.可用質(zhì)譜區(qū)分D2和HD

B.Li與D2。的反應(yīng)：2Li+2D2O=2LiOD+D2T

C.若n(Li)/n(LiH)越大，則n(D2)/n(HD)越小

D.80。(2反應(yīng)所得n(D2)/n(HD)比25。(3反應(yīng)所得n(D2)/n(HD)大

【答案】C

【詳解】A.D2和HD的相對(duì)分子質(zhì)量不同，可以用質(zhì)譜區(qū)分，A正確；

B.類似于鈉和水的反應(yīng)，Li與D2O反應(yīng)生成LiOD與D2,化學(xué)方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2f,B正確；

C.D2由Li與D2O反應(yīng)生成，HD通過(guò)反應(yīng)LiH+D2O=LiOD+HDT,n(D2)/n(HD)越大，n(Li)/n(LiH)越大,

C不正確；

D.升溫，2LiHU2Li+H2△!!>()平衡右移，Li增多LiH減少，則結(jié)合選項(xiàng)C可知：8(TC下的n(D2)/n(HD)大

于25。(2下的n(D2)/n(HD),D正確；

答案為：Co

10.(2021?北京?高考真題)丙烷經(jīng)催化脫氫可制丙烯:C3H8=C3H6+比。600℃,將一定濃度的CCh與固

定濃度的C3H8通過(guò)含催化劑的恒容反應(yīng)器，經(jīng)相同時(shí)間，流出的C3H6、CO和H2濃度隨初始CC>2濃度的

變化關(guān)系如圖。

木濃度

CO2濃度

已知：

①C3H8(g)+5C)2(g)=3CC)2(g)+4H2O(l)AH=-2220kJ/mol

@C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)AH=-2058kJ/mol

@H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)AH=-286kJ/mol

下列說(shuō)法不正確的是

A.C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)AH=+124kJ/mol

B.c(H2)和c(C3H6)變化差異的原因：CO2+H2^CO+H2O

C.其他條件不變，投料比c(C3H8)/c(CC>2)越大，C3H8轉(zhuǎn)化率越大

D.若體系只有C3H6、CO、氏和H2O生成，則初始物質(zhì)濃度co與流出物質(zhì)濃度c之間一定存在：

3co(C3H8)+co(CC)2尸(cCO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)蓋斯定律結(jié)合題干信息①C3H8(g)+5O2(g尸3co2(g)+4H2O(l)

△H=-2220kJ/mol②C3H6(g)+9/2C)2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)ZkH=-2058kJ/mol③H2(g)+l/2O2(g)=H2。。)

△H=-286kJ/mol可知，可由①-②-③得到目標(biāo)反應(yīng)C3H8(g尸C3H6信)+用?,該反應(yīng)的AHMHz-A-

=+124kJ/mol,A正確；

B.僅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的濃度隨CO2濃度變化趨勢(shì)應(yīng)該是一致的，但是氫氣的變化

不明顯，反而是CO與C3H6的變化趨勢(shì)是一致的，因此可以推斷高溫下能夠發(fā)生反應(yīng)CO2+H2UCO+H2O,

從而導(dǎo)致C3H6、H2的濃度隨CO2濃度變化趨勢(shì)出現(xiàn)這樣的差異，B正確；

C.投料比增大，相當(dāng)于增大C3H8濃度，濃度增大，轉(zhuǎn)化率減小，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)質(zhì)量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O,H2,那么入口各氣

體的濃度Co和出口各氣體的濃度符合3co(C3H8)+co(CC)2尸3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CC)2)，D正確；

答案為：Co

11.(2024?北京?三模)一定條件下，CH4與FeO+反應(yīng)合成CH30H的反應(yīng)歷程如圖所示。已知其他條件不

變時(shí)，反應(yīng)物種的元素被質(zhì)量數(shù)更大的同位素替換時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)變慢。

+

(+

oHO-CH,

l上一一

u

./過(guò)渡態(tài)「Fe

sd」--------

)/過(guò)渡態(tài)n：

*、

a--------，

器

CH4+FebCL

HOe______

+

CH3OH+Fe

----------A

O

反應(yīng)歷程

說(shuō)明：過(guò)渡態(tài)中“…”示化學(xué)鍵未完全斷裂或形成。下列說(shuō)法正確的是

A.反應(yīng)歷程中兩個(gè)反應(yīng)均涉及氫原子的成鍵

B.該反應(yīng)的AH=-(a+b+c+d+e)kJ-molT

C.相同條件下，CD,與FeO+反應(yīng)，其過(guò)渡態(tài)I的能量比b低

D.CH3D與FeO+反應(yīng)，能獲得兩種有機(jī)產(chǎn)物，且相對(duì)分子質(zhì)量相同

【答案】D

【詳解】A.根據(jù)圖知，反應(yīng)歷程中的第一個(gè)反應(yīng)涉及氫原子的成鍵，第二個(gè)反應(yīng)沒(méi)涉及氫原子的成鍵，A

錯(cuò)誤；

B.該反應(yīng)的AH=e-akJ.moL,即生成物的能量減去反應(yīng)物的能量，B錯(cuò)誤；

C.已知其他條件不變時(shí)，反應(yīng)物中的元素被質(zhì)量數(shù)更大的同位素替換時(shí)，反應(yīng)速率會(huì)變慢，所以相同條件

下，CD”與FeO+發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)速率會(huì)變慢，則其過(guò)渡態(tài)I的能量比b高，C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)圖可知，CH3D與Feb發(fā)生上述反應(yīng)，可以獲得CH3OD、CH,DOH2種相對(duì)分子質(zhì)量相等的有

機(jī)產(chǎn)物，D正確;

故選D。

12.(2024?北京?三模)CH和C02聯(lián)合重整能減少溫室氣體的排放。其主要反應(yīng)為:

①CH4(g)+CO2(g)U2H2(g)+2CO(g)

②H2(g)+CO2(g)②H2O(g)+CO(g)

其他條件相同時(shí)，投料比n(CHj:n(CC>2)為不同溫度下反應(yīng)的結(jié)果如圖。

002

1.0

%.5

、0

椅81.0

z0.5O(

y6O

^)

1A

s0Z

o4H

。0Y

據(jù)O

2

00

55006500008

607075805090)0

溫度『C

下列說(shuō)法不正確的是

A.由圖中信息無(wú)法判斷反應(yīng)①、②哪個(gè)先達(dá)到平衡

B.n(Hj:n(CO)始終低于1.0,與反應(yīng)②有關(guān)

C.加壓有利于增大CH和CO?反應(yīng)的速率但不利于提高二者的平衡轉(zhuǎn)化率

D.若不考慮其他副反應(yīng)，體系中存在：

2.3[C(CH4)+C(CO)+C(CO2)]=4[4C(CH4)+2C(H2)+2C(H2O)]

【答案】D

【詳解】A.圖中橫坐標(biāo)為溫度，與時(shí)間無(wú)關(guān)，僅從圖中信息無(wú)法判斷反應(yīng)①、②哪個(gè)先達(dá)到平衡，A正

確；

B.從反應(yīng)①的方程式可知，生成的氫氣和CO的物質(zhì)的量之比為1：1,反應(yīng)②中消耗氫氣生成CO,使得

氫氣與CO的物質(zhì)的量之比小于1.0,與反應(yīng)②有關(guān)，B正確；

C.加壓能增大反應(yīng)速率，有利于增大CH4和CO2的反應(yīng)速率，但是加壓反應(yīng)①化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，CH4

和CO2的轉(zhuǎn)化率減小，C正確；

D.不妨令初始時(shí)CH4物質(zhì)的量為hnol,CO2物質(zhì)的量為L(zhǎng)3mol,設(shè)反應(yīng)①消耗COzamol,反應(yīng)②消耗

CH4(g)+CO2(g)U2H2(g)+2CO(g)

r,一初始/mol11.300

CO2bmoL“有轉(zhuǎn)化/mola

a2a2a'

平衡/mol1-a1.3-a2a2a

H2(g)+CO2(g)UH2O(g)+CO(g)

初始/mol2a1.3-a02a

b,貝Uc(CH)+c(CO)+c(CO2)=2.3mol,

轉(zhuǎn)化/molbbb4

平衡/mol2a-b1.3-a-bb2a+b

4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)=4,則有4[c(CH<)+c(CO)+c(CO2)]=2.3[4c(CH,)+2c(凡)+2c(HQ)],D錯(cuò)誤；

故答案選D。

13.(2024?北京?三模)我國(guó)科學(xué)家在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)CO?到淀粉的實(shí)驗(yàn)室全合成，整個(gè)合成過(guò)程經(jīng)過(guò)四個(gè)

模塊：下列說(shuō)法正確的是

co2CH3OHC3H6O3C6H12O6(C6H10O5\o

A.四個(gè)模塊中均發(fā)生了氧化還原反應(yīng)

B.淀粉與纖維素互為同分異構(gòu)體

C.該研究使用的催化劑可顯著提高合成的速率和平衡轉(zhuǎn)化率

D.該研究成果有望提高人類糧食安全水平，促進(jìn)碳中和

【答案】D

【詳解】A.c3H6C>3->C6Hl過(guò)程中沒(méi)有元素化合價(jià)改變，不是氧化還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；

B.同分異構(gòu)體是分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的化合物；淀粉和纖維素雖都寫(xiě)成(C6H10O5%,但n不同分子式不

同，不是同分異構(gòu)體，B錯(cuò)誤；

C.使用的催化劑可顯著提高合成的速率，但是不改變平衡轉(zhuǎn)化率，C錯(cuò)誤；

D.該合成過(guò)程的原料為二氧化碳，可以減少二氧化碳的排放，有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”，D正確；

故選Do

14.(2024?北京?三模)在恒溫恒容密閉容器中充入一定量W(g),發(fā)生如下反應(yīng)：

2W(g)^4X(g)+Y(g)

③][②

2Z(g)

2

反應(yīng)②和③的反應(yīng)速率分別滿足v?(X)=k2c(X)和v3(Z)=k3c⑦，其中左2、無(wú)3分別為反應(yīng)②和③的速率常

數(shù)，反應(yīng)③的活化能大于反應(yīng)②。測(cè)得W(g)的濃度隨時(shí)間的變化如下表。

t!min012345

c(W)/(mol.L-i)0.1600.1130.0800.0560.0400.028

下列說(shuō)法正確的是

A.0?2min內(nèi)，W的平均反應(yīng)速率為0.080moLLLminT

B.若增大容器容積，平衡時(shí)Z的產(chǎn)率增大

C.若勺=&，平衡時(shí)c(X)=c(Z)

D.若升高溫度，平衡時(shí)c(Z)減小

【答案】D

【詳解】A.由表知0?2min內(nèi)Ac(W尸0.16-0.08=0.08mol/L,則v(W)電吧匹=0.040mol-LLmin」，故A

2min

錯(cuò)誤；

B.過(guò)程①是完全反應(yīng)，過(guò)程②是可逆反應(yīng)，若增大容器容積相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，對(duì)反應(yīng)4X(g)U2Z(g)平衡

向氣體體積增大的方向移動(dòng)，即逆向移動(dòng)，X的濃度增大，平衡時(shí)Z的產(chǎn)率減小，故B錯(cuò)誤；

C.由速率之比等于系數(shù)比，平衡時(shí)2V逆(X尸v/Z),即2V3=丫2,2k3c(Z)=k2c2(X),若平衡時(shí)

2C(Z)=C2(X),故C錯(cuò)誤；

D.反應(yīng)③的活化能大于反應(yīng)②，四=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能<0,則4X(g)=2Z(g)AH<0,該反應(yīng)是放

熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，則平衡時(shí)c(Z)減小，故D正確；

故選D。

15.(23-24高三上?北京?期末)CO2催化加氫制甲醇，在減少CO?排放的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了CO?的資源化，該反

應(yīng)可表示為：CO2(g)+3H2(g)-CH3OH(g)+H2O(g)o保持起始反應(yīng)物〃(凡):“82)=3:1,7=250?時(shí)

5

X(CH3OH)隨壓強(qiáng)變化的曲線和片5x10Pa時(shí)x(CH3OH)隨溫度變化的曲線如圖。

。J1

。9

.O

.O7

.O

.O

。5

S3

200220240260280

T/℃

已知：MCH3OH)表示平衡體系中甲醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。下列說(shuō)法正確的是

A.該反應(yīng)AH〉。

B.a、b交點(diǎn)處化學(xué)平衡常數(shù)值相同

C.當(dāng)p=5xl()5pa,7=230。(2時(shí),達(dá)平衡后工儲(chǔ)凡011)<0.05

D.當(dāng)x(CH30H)=0.10時(shí)，凡的平衡轉(zhuǎn)化率約為33%

【答案】D

【詳解】A.題給反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，MCH3OH)增大，則曲線a表

示？=250。(2時(shí)X(CH3OH)隨壓強(qiáng)變化的曲線，曲線b表示^=5xl05Pa時(shí)》儲(chǔ)區(qū)0田隨溫度變化的曲線，根

據(jù)曲線b,升高溫度，MCH3OH)減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，則A8<0,A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.曲線a、b交點(diǎn)，曲線b對(duì)應(yīng)反應(yīng)溫度小于250。。溫度不同，化學(xué)平衡常數(shù)的值不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

5

C.由曲線b可知，5xl0Pa.230℃時(shí)，x(CH3OH)>0,07,C項(xiàng)錯(cuò)誤；

D.起始反應(yīng)物〃(凡):〃(CO?)=3:1,設(shè)起始H2、CO的物質(zhì)的量分別為3mo1、1mol,平衡時(shí)生成amol甲

醇，由題意建立三段式：

CO2(g)+3H2(g)UCH30H(g)+H2O(g)

起始/mol1300

轉(zhuǎn)化/mola3aaa

平衡/mol\-a3-3aaa

由x(CHQH)=?！?。可得二kJ」。,解得ag則氏反應(yīng)了"，故應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為

史必*100%。33%,D項(xiàng)正確;

故選D。

16.（2024?北京西城?二模）二氧化碳與氫氣催化合成乙烯具有重要的意義。將CO?和H?按物質(zhì)的量之比1：3

加入匕的密閉容器中，壓強(qiáng)為O.IMPa,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x隨溫度T的變化

如下圖所示。

已知：

1

H2(g)+1o2(g)=H,0(1)A^1=-285.8kJ-mol-

1

C2H4(g)+3O2(g)=2co2(g)+2H2O(1)A/72=-141IkJ-mol

1

H2O(g)^H2O(l)A//3=-44kJ-mol

下列說(shuō)法不正確的是

A.COZ與H2合成C2H4反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)

AH=-127.8kJ-moP

B.圖中b、d分別表示CO?、仁凡的變化曲線

C.570K、0.2MPa反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，M點(diǎn)顯示的可能是C2H4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)

D.CO?與H?合成C2H,反應(yīng)的KU

【答案】D

【分析】己知：①H2（g）+；C）2（g）=H2（Xl）A^=-285.8kJ-mo「；②CzHJgHBC^g）=2CO2（g）+2HQ⑴

11

A^^-UllkJ-mor；③H2O(g)UH2O(l)AH3=-44kJ.mol；由蓋斯定律可知，①x6-②-4x③可得

2CO2(g)+6H2(g)-C2H4(g)+4H2O(g)

A//=-258.8kJ-mol-1x6+1411kJ-mol1+4x44kJ-mor1=-127.8kJ-mor1,將CO?和H?按物質(zhì)的量之比1：3加

入匕的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)2co式g)+6H2(g)UC2H4(g)+4HQ(g),升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，印和CO2

的物質(zhì)的量增大，由系數(shù)關(guān)系可知，曲線a表示H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化，曲線b表示C02的物質(zhì)的

量分?jǐn)?shù)隨溫度變化，曲線c表示叢0棺)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化，曲線d表示CR,的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫

度變化。

【詳解】A.己知：①H2(g)+；C>2(g)=H2O6AH|=-285.8kJ-mo「；②

1

C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(1)A^2=-1411kJ-mor；③HQ(g)UHQ(1)小=-44kJ?mo『；由

蓋斯定律可知，①義6-②-4x③可得2CO2(g)+6H2(g)QC2H4(g)+4H2O(g)

NH=-258.8kJ-mol-1x6+141IkJ-mol-1+4x44kJ-moL=-127.8kJ-moL,A正確；

B.由分析可知，圖中b、d分別表示CO-C2H4的變化曲線，B正確；

C.曲線d表示C2H4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度變化，2co2(g)+6H2(g)UC2H4(g)+4Hq(g)是氣體體積減小的

反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，c2H4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大，則570K、0.2MPa反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，M

點(diǎn)顯示的可能是C2H4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，C正確；

D.由A可知,反應(yīng)2c02(0+6凡值)06凡值)+4凡0值)是放熱反應(yīng)，升高溫度K值減小，則K/K”D

錯(cuò)誤；

故選D。

17.(2023?北京東城?一模)CH4/CO2催化重整的反應(yīng)為

①CH/g)+C02(g)02co1)+2也伍)KH、

其中，積炭是導(dǎo)致催化劑失活的主要原因。產(chǎn)生積炭的反應(yīng)有：

1

②CH：4(g)UC(s)+2H2(g)A^2=+74.6kJ-mor

③2co(g)UC(s)+CC)2(g)A/73=-172.5kJ-mor'

科研人員研究壓強(qiáng)對(duì)催化劑活性的影響：在1073K時(shí)，將恒定組成的CO2、CH’混合氣體，以恒定流速通

過(guò)反應(yīng)器，測(cè)得數(shù)據(jù)如下。

注:Ra是以CH的轉(zhuǎn)化率表示的催化劑活性保留分率，即反應(yīng)進(jìn)行到某一時(shí)刻的催化劑活性與反應(yīng)初始催化

劑活性之比

下列