2025年高考化学复习考点追踪与预测（新高考）专题09 化学反应速率与化学平衡讲义（解析版）

专题09化学反应速率与化学平衡01专题网络·思维脑图02考情分析·解密高考03高频考点·以考定法考点一化学反应速率及其影响因素和相关计算【高考解密】命题点01化学反应速率及相关计算考点一化学反应速率及其影响因素和相关计算【高考解密】命题点01化学反应速率及相关计算命题点02外界条件对化学反应速率的影响命题点03化学反应速率常数【技巧解密】【考向预测】考点二化学平衡及其影响因素【高考解密】命题点01化学平衡状态及其判断命题点02影响化学平衡移动因素命题点03化学反应方向的调控【技巧解密】【考向预测】考点三化学平衡常数及化学平衡相关计算【高考解密】命题点01化学平衡常数命题点02化学平衡相关计算【技巧解密】【考向预测】04核心素养·微专题微专题图像、图表题的信息提取与应用考点考查内容考情预测化学反应速率及其影响因素和相关计算1、化学反应速率及相关计算2、外界条件对化学反应速率的影响3、化学反应速率常数化学反应速率与化学平衡是高考的重点内容，通常与理论综合题结合，以填空题的形式考查化学反应速率和化学平衡的相关计算，结合图表、图像、实验等探究化学反应速率和化学平衡的影响因素及实验设计能力。难度一般中档偏上，在填空题中的情境多侧重与生产实际的联系。预计今后，高考对本专题的考查仍会以选择题和综合题为主，可能通过表格、图象、数据的分析，进行化学反应速率计算的考查，以选择题、填空题、图象或图表题形式考查化学反应速率和化学平衡的影响因素，考查平衡常数的表达式的书写及有关计算；还结合外界条件对化学平衡的影响，考查化学平衡常数的影响因素及应用。侧重考查考生分析问题能力，信息整合应用能力等，试题难度有逐渐加大的趋势。化学平衡及其影响因素1、化学平衡状态及其判断2、影响化学平衡移动因素3、化学反应方向的调控化学平衡常数及化学平衡相关计算1、化学平衡常数2、化学平衡相关计算考点一化学反应速率及其影响因素和相关计算命题点01化学反应速率及相关计算典例01（2022·辽宁卷）某温度下，在恒容密闭容器中发生反应2X(s)Y(g)+2Z(g)，有关数据如下：时间段/min产物Z的平均生成速率/mol·L－1·min－10～20.200～40.150～60.10下列说法错误的是()A．1min时，Z的浓度大于B．2min时，加入，此时C．3min时，Y的体积分数约为33.3%D．5min时，X的物质的量为【答案】B【解析】A项，反应开始一段时间，随着时间的延长，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则0~1min内Z的平均生成速率大于0~2min内的，故1min时，Z的浓度大于0.20mol·L-1，A正确；B项，4min时生成的Z的物质的量为，6min时生成的Z的物质的量为，故反应在4min时已达到平衡，设达到平衡时生了，列三段式：根据，得，则Y的平衡浓度为0.3mol·L-1，Z的平衡浓度为0.6mol·L-1，平衡常数，2min时Y的浓度为0.2mol·L-1，Z的浓度为0.4mol·L-1，加入后Z的浓度变为0.6mol·L-1，，反应正向进行，故，B错误；C项，反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2，反应体系中只有Y和Z为气体，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；D项，由B项分析可知5min时反应处于平衡状态，此时生成Z为0.6mol，则X的转化量为0.6mol，初始X的物质的量为2mol，剩余X的物质的量为1.4mol，D正确；故选B。典例02（2021·辽宁卷）某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大C．条件①，反应速率为D．条件②，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为【答案】B【解析】A．由题干图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间更短，故反应速率越大，A正确；B．由题干图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，故说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B错误；C．由题干图中数据可知，条件①，反应速率为=，C正确；D．反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，由题干图中数据可知，条件②，降冰片烯起始浓度为时，半衰期为125min÷2=，D正确；故答案为：B。典例03（2021·浙江卷）一定温度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应：2N2O54NO2+O2。在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如下表：06001200171022202820xc(N2O5)/(mol·L-1)1.400.960.660.480.350.240.12下列说法正确的是()A．600~1200s，生成NO2的平均速率为5.0×10-4mol·L－1·s－1B．反应2220s时，放出的O2体积为11.8L(标准状况)C．反应达到平衡时，v正(N2O5)=2v逆(NO2)D．推测上表中的x为3930【答案】D【解析】A项，600~1200s，N2O5的变化量为(0.96-0.66)mol·L－1==0.3mol·L－1，在此时间段内NO2的变化量为其2倍，即0.6mol·L－1，因此，生成NO2的平均速率为1.0×10-3mol·L－1·s－1，A不正确；B项，由表中数据可知，反应2220s时，N2O5的变化量为(1.40-0.35)mol·L－1==1.05mol·L－1，其物质的量的变化量为1.05mol·L－10.1L=0.105mol，O2的变化量是其，即0.0525mol，因此，放出的O2在标准状况下的体积为0.0525mol22.4L/mol=1.176L，B不正确；C项，反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，2v正(N2O5)=v逆(NO2)，C不正确；D项，分析表中数据可知，该反应经过1110s(600-1710，1710-2820)后N2O5的浓度会变为原来的，因此，N2O5的浓度由0.24mol·L－1变为0.12mol·L－1时，可以推测上表中的x为(2820+1110)=3930，D正确。故选D。命题点02外界条件对化学反应速率的影响典例01（2023·辽宁卷）一定条件下，酸性KMO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是()A．Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小C．该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存D．总反应为：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O【答案】C【解析】开始一段时间(大约13min前)随着时间的推移Mn(VII)浓度减小直至为0，Mn(III)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(III)，同时先生成少量Mn(IV)后Mn(IV)被消耗；后来(大约13min后)随着时间的推移Mn(III)浓度减少，Mn(II)的浓度增大。A项，由图像可知，随着时间的推移Mn(III)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(III)，后Mn(III)被消耗生成Mn(II)，Mn(III)能氧化H2C2O4，A项错误；B项，随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(II)，Mn(II)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B项错误；C项，由图像可知，Mn(VII)的浓度为0后才开始生成Mn(II)，该条件下Mn(II)和Mn(VII)不能大量共存，C项正确；D项，H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D项错误；故选C。典例02（2022·广东卷）在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则A．无催化剂时，反应不能进行B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D．使用催化剂Ⅰ时，内，【答案】D【解析】A．由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；B．由图可知，催化剂I比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂I使反应活化能更低，反应更快，故B错误；C．由图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0~2min内Y的浓度变化了2.0mol/L，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化，故C错误；D．使用催化剂I时，在0~2min内，Y的浓度变化了4.0mol/L，则(Y)===2.0，(X)=(Y)=2.0=1.0，故D正确；答案选D。典例03（2022·河北卷）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为①XY；②YZ。反应①的速率，反应②的速率，式中为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的曲线。下列说法错误的是()A．随的减小，反应①、②的速率均降低B．体系中C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间D．温度低于T1时，总反应速率由反应②决定【答案】AB【解析】由图中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X，浓度随时间变化逐渐增大的代表的是Z，浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y；由图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。A项，由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y)先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A错误；B项，根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v(X)=v(Y)+v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v(X)+v(Y)=v(Z)，B错误；C项，升高温度可以可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C正确；D项，由图乙信息可知，温度低于T时，k1＞k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D正确；故选AB。命题点03化学反应速率常数典例01（2021·重庆卷）甲异腈(CHNC)在恒容密闭容器中发生异构化反应：CH3NC(g)→CH3CN(g)，反应过程中甲异腈浓度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v=kc，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1.0×10-4mol(L·min)B．a点反应物的活化分子数多于d点C．T1>T2D．3v(d)=2v(e)【答案】C【分析】设T1时，速率常数为k1，T2时，速率常数为R2，v(a)=v(b)，，。【解析】A．由题干信息可知，，A正确；B．ad两点相比较，a点的浓度比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，k2=2k1，v=kc，浓度相同的时候，v2>v1，温度越高，速率越大，故T2>T1，C错误；D．，，k2=2k1，可得3v(d)=2v(e)，D正确；故选C。1．对化学反应速率计算公式的剖析v(B)＝eq\f(Δc(B),Δt)＝eq\f(\f(Δn(B),V),Δt)(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率，且计算时取正值。(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。同一化学反应中用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。(4)对于可逆反应，反应进行的净速率是正、逆反应速率之差，当达到平衡时，净速率为零。2．影响反应速率的因素(1)内因反应物本身的性质是主要因素，如相同条件下Mg、Al与稀盐酸反应的速率大小关系为v(Mg)>v(Al)。(2)外因(只改变一个条件，其他条件不变)3．理论解释——有效碰撞理论(1)活化分子：能够发生有效碰撞的分子。(2)活化能：如图图中：E1为正反应的活化能，使用催化剂时的活化能为E3，E2为逆反应的活化能，反应热为E1－E2。(3)有效碰撞：活化分子之间能够引发化学反应的碰撞。活化分子、有效碰撞与反应速率的关系。4．分析有气体参与的化学反应的反应速率(1)恒温时，压缩体积eq\o(→,\s\up15(引起))压强增大→气体反应物浓度增大eq\o(→,\s\up15(引起))反应速率增大。(2)恒温恒容时①充入气体反应物eq\o(→,\s\up15(引起))气体反应物浓度增大(压强也增大)eq\o(→,\s\up15(引起))反应速率增大。②充入“惰性”气体eq\o(→,\s\up15(引起))总压强增大→气体反应物浓度未改变eq\o(→,\s\up15(引起))反应速率不变。(3)恒温恒压时，充入“惰性”气体eq\o(→,\s\up15(引起))体积增大eq\o(→,\s\up15(引起))气体反应物浓度减小eq\o(→,\s\up15(引起))反应速率减小。5．外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。(1)当增大反应物浓度时，v(正)瞬间增大，随后逐渐减小；v(逆)瞬间不变，随后逐渐增大；直至v(正)和v(逆)相等时达到平衡。(2)增大压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大。(3)对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率。(4)升高温度，v(正)和v(逆)都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大。(5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。6.化学反应速率计算的常见错误(1)不注意容器的容积。(2)漏写单位或单位写错。(3)忽略有效数字。7.比较化学反应速率大小的注意事项(1)看单位是否统一,若不统一,要换算成相同单位。(2)比较不同时间段内的化学反应速率大小时,可先换算成用同一物质表示的反应速率,再比较数值的大小。(3)比较化学反应速率与化学计量数的比值。例如,对于一般反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),比较不同时间段内v(A)a与v(B)b的大小8．化学反应速率常数拓展对于一个基元反应：αA＋βD=γG＋hH其化学反应速率常数数学表达式为：v＝kcα(A)cβ(D)上式中的k称为反应速率常数又称速率常数。k的物理意义：在一定的条件下(温度、催化剂)，反应物浓度为1mol·L－1时的反应速率。k与反应物浓度无关。(1)反应不同，k值不同。(2)同一反应，温度不同k值不同。(3)同一反应，温度一定时，有无催化剂k也是不同的。不同反应有不同的速率常数，速率常数与反应温度、反应介质(溶剂)、催化剂等有关，甚至会随反应器的形状、性质而异。与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。考向01化学反应速率及相关计算1．（2023·辽宁·校联考三模）氨基甲酸铵()主要用作磷化铝中间体，也用于医药。在T℃时，将足量的固体置于恒温恒容容器中，存在如下化学平衡：，经tmin达到平衡状态，平衡时体系的总浓度为。下列叙述正确的是A．当混合气体的平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡状态B．T℃时，向平衡体系中加入适量，增大C．在0~tmin时间段内，平均反应速率D．向平衡体系中充入适量的，逆反应速率增大【答案】D【解析】A．该反应为固体生成气体的反应，且最开始只有固体反应物，生成物混合气体的平均摩尔质量是不变的，不能以此来判断平衡状态，故A错误；B．加入为固体，平衡不移动，不改变任何物质的浓度，故B错误；C．反应进行过程中，c(NH3)：c(CO2)恒为2：1，经tmin达到平衡状态，平衡时体系的总浓度为，则c(CO2)=，平均反应速率，故C错误；D．加入，导致生成物浓度增大，平衡逆移，逆反应速率增大，故D正确；故答案选D。2．（2023·河北唐山·统考三模）在2L恒容密闭容器中加入一定量A和B，发生反应。100℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系如图一所示。不同温度下平衡时C的体积分数与A、B起始时的投料比的变化关系如图二所示。则下列结论正确的是

A．100℃时前5min平均化学反应速率B．100℃时达平衡的体系中充入少量C(g)，达新平衡前v(逆)>v(正)C．D．某温度下平衡时B的转化率随起始的增大而先增大后减小【答案】B【解析】A．100℃时前5min平均化学反应速率，A错误；B．C(g)为生成物，加入C(g)后，逆反应速率增大，平衡逆向移动，达新平衡前v(逆)>v(正)，B正确；C．如图得出信息，温度越高，C的体积分数越小，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，所以：，C错误；D．起始浓度A越大，越大，B的转化率越大，所以温度一定时，B的转化率随起始的增大而增大，D错误；故选B。3．（2023·广东佛山·统考二模）在催化剂作用下，向容积为1L的容器中加入1molX和3molY，发生反应：，平衡时和反应10min时X的转化率(X)随温度的变化分别如曲线I、Ⅱ所示。下列说法错误的是A．该反应B．200℃时，前10min的平均反应速率C．400℃时，反应的平衡常数K=2D．bc段变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致【答案】C【解析】A．升高温度，转化率增大，平衡正向移动，正向是吸热反应即该反应，故A正确；B．200℃时，前10min的平均反应速率，故B正确；C．400℃时，X转化率为60%，反应的平衡常数，故C错误；D．ab阶段随温度升高，转化率增大，bc阶段随温度升高，转化率减小，该变化可能是催化剂在温度高于400℃时活性降低导致，故D正确。综上所述，答案为：C。4．（2023·全国·模拟预测）在恒温恒容密闭容器中发生反应2H2(g)+2NO(g)2H2O(g)+N2(g)，N2的瞬时生成速率v=k·cm(H2)·c2(NO)。控制NO起始浓度为0.5mol•L-1，N2的瞬时生成速率和H2起始浓度的关系如图所示，下列说法正确的是A．该反应的速率常数k为15L2·mol-2•s-1B．随着H2起始浓度增大，达平衡时N2的物质的量分数增大C．反应达平衡后，H2和NO的浓度均增加一倍，则NO转化率减小D．H2起始浓度为0.2mol•L-1，某时刻NO的浓度为0.4mol•L-1，则此时N2的瞬时生成速率为0.24mol•L-1【答案】A【解析】A．的瞬时生成速率，控制NO起始浓度为，由题图可知，的瞬时生成速率与起始浓度呈线性关系，则，将(0.2，0.75)代入，可得该反应的速率常数，A正确；B．根据题给反应可知，当时，随着起始浓度增大，平衡时的物质的量分数增大，当n(H2)：n(NO)=1：1时，平衡时的物质的量分数达到最大，n(H2)：n(NO)>1：1后，随着起始浓度增大，达平衡时的物质的量分数减小，B错误；C．平衡后，和NO的浓度均增加一倍，新平衡与原平衡相比，相当于加压，平衡正向移动，则NO转化率增大，C错误；D．NO起始浓度为，某时刻NO的浓度为，则变化量为，根据可知，此时的浓度为，的瞬时生成速率，题给速率单位错误，D错误；故答案选A。5．（2023·全国·模拟预测）T℃时，含等浓度与的溶液中发生反应：

，时刻，改变某一外界条件继续反应至时刻，溶液中(、)随时间的变化关系如图所示(已知：T℃时，该反应的化学平衡常数，忽略水解)。下列说法正确的是A．若时未改变外界条件，则此时该反应未达到平衡状态B．若时反应达到平衡，则时改变的条件可能为升温C．若始终保持温度不变，则逆反应速率：D．内的平均反应速率为【答案】C【解析】A．根据题意及题图可知，时，，此时，故此时反应达到平衡状态，A错误；B．若时反应达到平衡，，，此时平衡常数，由于该反应的正反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数应该小于1，B错误；C．若保持温度不变，则由题图可知，时改变的条件只能是增大的浓度，且时的浓度大于时，则逆反应速率：，C正确；D．内的浓度由0变为0.03，即浓度变化为0.03，其平均反应速率为，又因为各物质的速率之比等于其化学计量数之比，所以的平均反应速率为，D错误；故选C。考向02外界条件对化学反应速率的影响1．(2024·广东省新高三摸底联考)氨基甲酸铵H2NCOONH4能用作磷化铝中间体，也能用于医药。在时，将足量的H2NCOONH4固体置于真空恒容容器中，发生如下反应：H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)，经达到平衡状态，平衡时体系的总浓度为c0mol·L－1。下列说法正确的是()A．当混合气体平均摩尔质量不变时，说明反应达到平衡状态B．向平衡体系加入适量H2NCOONH4，c(CO2)增大C．内，平均反应速率为D．向平衡体系中充入适量的CO2，逆反应速率增大【答案】D【解析】A项，由于反应物只有一种固体，故气体中氨气、二氧化碳的物质的量之比恒等于2：1，则密闭容器中混合气体的平均摩尔质量等于，始终不变，故密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变不能说明达到平衡状态，A项错误；B项，根据化学平衡常数，温度不变平衡常数不变，向平衡体系加入适量H2NCOONH4，平衡不移动，B项错误；C项，H2NCOONH4为固体，不能用其浓度表示速率，C项错误；D项，向平衡体系中充入适量的CO2，生成物浓度增大，逆反应速率增大，D项正确；故选D。2．选择不同的反应探究化学反应速率的影响因素，所用试剂不合理的是()a．CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O(观察气泡产生的快慢)b．S2O32-+2H+=S↓+SO2+H2O(观察浑浊产生的快慢)反应影响因素所用试剂Aa接触面积块状CaCO3、0.5mol/LHCl粉末状CaCO3、0.5mol/LHClBaH+浓度块状CaCO3、0.5mol/LHCl块状CaCO3、3.0mol/LHClCbH+浓度0.1mol/LNa2S2O3、稀H2SO40.1mol/LNa2S2O3、浓H2SO4Db温度0.1mol/LNa2S2O3、0.1Na2S2O3H2SO4、冷水0.1mol/LNa2S2O3、0.1Na2S2O3H2SO4、热水【答案】C【解析】采用控制变量方法进行研究，即只改变一个外界条件，其它外界条件都相同，然后逐一进行分析判断。A项，只有CaCO3的接触面积不相同，其它外界条件相同，两个实验是研究固体与盐酸的接触面积大小对化学反应速率的影响，A正确；B项，该反应的实质是CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，只有HCl溶液中的c(H+)不相同，其它外界条件相同，是研究H+浓度大小对化学反应速率的影响，B正确；C项，浓硫酸中H2SO4主要以电解质分子存在，稀硫酸中则完全电离产生H+及SO42-，浓硫酸溶于水时会放出大量热量使溶液温度升高，因此两个实验对比，不仅溶液中c(H+)不同，而且溶液温度也不相同，因此不是探究H+浓度大小对化学反应速率的影响，C不正确；D项，两个实验对比，其它外界条件都相同，只有溶液温度不相同，是探究反应温度对化学反应速率的影响，D正确；故选C。3．(2024·河北邢台五岳高三联考)三氯乙烯(C2HCl3)是某市地下水中有机污染物的主要成分，研究显示，在该地下水中加入H2O2可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下：3H2O2+C2HCl3=2H2O+2CO2↑+3HCl。常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测得c(H2O2)随时间的变化如表所示：时间/min02468…/(mol·L-1)1.200.900.700.600.55…已知：在反应体系中加入Fe2+，可提高反应速率。下列说法错误的是()A．Fe2+为该反应的催化剂 B．反应过程中可能产生O2C．H2O2与CO2的空间结构相同 D．0~4min内，v(H2O2)=0.125mol·L-1·min-1【答案】C【解析】A项，由题干信息可知，在反应体系中加入Fe2+，可提高反应速率，故Fe2+为该反应的催化剂，A正确；B项，已知H2O2可以氧化Fe2+为Fe3+，而Fe3+可以催化H2O2分解为O2，故反应过程中可能产生O2，B正确；C项，已知H2O2中O周围的价层电子对数为4，有2对孤电子对，即每个O与周围的H和O形成V形结构，整体呈现报夹或者书页结构，而CO2中心原子C周围的价层电子对数为2，故CO2为直线形结构，即H2O2与CO2的空间结构不相同，C错误；D项，由题干表格数据可知，0~4min内，=0.125mol·L-1·min-1，D正确；故选C。4.(2024·河南省普高联考高三测评)某研究性学习小组探究影响反应速率的因素及反应速率的大小，测得的实验数据如表所示(忽略溶液体积变化)，下列说法错误的是()组号反应温度/℃参加反应的物质Na2S2O3H2SO4H2OV/mLc/(mol/L)V/mLc/(mol/L)V/mL①1020.110.43②3020.120.22③3010.220.13④3010.120.13A．实验①②探究温度对反应速率的影响B．实验②④探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响C．四组实验中实验②的反应速率最大D．实验③完全反应需要tmin，平均反应速率v(Na2S2O3)=mol/(L•min)【答案】B【解析】A项，实验①②除温度不同外，各反应物浓度相同，能探究温度对反应速率的影响，故A正确；B项，实验②④温度相同，硫酸浓度不相同，Na2S2O3浓度不相同，不可以探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响，故B错误；C项，四组实验中实验②温度较高，水所占体积最少，反应物浓度最高，速率最大，故C正确；D项，实验③中，，完全反应需要tmin，平均反应速率v(Na2S2O3)=mol/(L•min)，故D正确；故选B。5．(2024·广东湛江高三毕业班调研考试)我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯【(COOCH3)2】催化加氢制乙二醇的技术难关，反应为(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)ΔH。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(HOCH2CH2OH)和c(H2)随时间t的变化分别为曲线I和Ⅱ，反应温度为T2时，c(H2)随时间t的变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是()A．ΔH>0B．a、b两时刻生成乙二醇的速率：v(a)=v(b)C．在T2温度下，反应在0~t2内的平均速率为D．其他条件相同，在T1温度下，起始时向该容器中充入一定量的氮气，则反应达到平衡的时间小于t1【答案】C【解析】A项，反应温度为T1和T2，以c(H2)随时间t的变化为曲线比较，Ⅱ比Ⅲ先达到平衡，所以T1>T2，温度升高，c(H2)增大，平衡逆向移动，反应放热，A错误；B项，升高温度，反应速率加快，T1>T2，则反应速率v(a)>v(b)，B错误；C项，T2时，在0~t2内，△c(H2)=0.05mol。L-1，则，C正确；D项，向恒容容器中充入氮气，不影响反应物浓度，不影响反应速率，D错误；故选C。考向03化学反应速率常数1．（2023·吉林长春·东北师大附中校考三模）反应的速率方程为(k为速率常数，其中，A、R为常数，为活化能，T为开氏温度，其半衰期反应物消耗一半所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。下列说法正确的是/0.250.510.51/0.050.050.10.10.2v/1.63.23.2A．B．C．升温、加入催化剂，缩小容积(加压)，均能使k增大，导致反应的瞬时速率加快D．在过量的B存在时，A剩余12.5%所需的时间是【答案】D【分析】由第二组和第四组数据，A浓度相同，B浓度不同，速率相等，可知n=0，再由第一组和第二组数据代入可得，可知m=1；将第一组数据代入，可得k=6.4×10-3，则。【解析】A．根据数据分析，，，，A错误；B．由分析可知，速率常数，B错误；C．速率常数与浓度无关，缩小容积(加压)不会使k增大，C错误；D．存在过量的B时，反应掉87.5%的A可以看作经历3个半衰期，即，因此所需的时间为，D正确；故选D。2．（2024·河北·校联考模拟预测）在水溶液中进行的反应：，已知该反应速率方程为(k为常数)，为探究反应速率(v)与反应物浓度的关系，在20℃进行实验，所得的数据如下表：①②③④⑤0.0080.0080.0040.0080.0080.0010.0010.0010.0020.0010.100.200.200.100.40v1下列结论正确的是A．反应体系的三种物质中，H+(aq)的浓度对反应速率影响最大B．速率常数的数值为0.03C．a、b、c的值分别为1、5、6D．实验⑤中，【答案】A【解析】A．由①②数据得b=1，由①④数据得a=1，由②③数据得c=2，则反应体系的三种物质中，H+(aq)的浓度对反应速率影响最大，A正确；B．结合A分析，将①中数据代入中，则，=3.75，B错误；C．由A分析可知，abc分别为1、1、2，C错误；D．实验⑤中，，D错误；故选A。3．（2023上·北京东城·高三汇文中学校考期中）某温度时，两个恒容密闭容器中仅发生反应，。实验测得：，，、为化学反应速率常数，只受温度影响。容器编号起始浓度()平衡浓度()I0.6000.2Ⅱ0.60.10下列说法不正确的是A．I中的平衡转化率约为66.7%B．升高温度，该反应的化学平衡常数增大C．Ⅱ中达到平衡状态时，D．该反应的化学平衡常数可表示为【答案】C【解析】A．平衡时c(O2)=0.2mol/L，根据方程式，c(NO2)=2△c(O2)=0.4mol/L，所以Ⅰ中NO2的平衡转化率约为×100%=66.7%，A正确；B．反应为吸热反应，升高温度有利于反应正向进行，所以升高温度，该反应的化学平衡常数增大，B正确；C．温度不变，平衡常数不变，所以KⅡ=KⅠ，Ⅱ中起始时比Ⅰ中多加了一部分NO，因此反应一旦进行，c(NO)＞2c(O2)，若Ⅱ中平衡时c(O2)为0.2mol/L，则c(NO)必然大于Ⅰ中的平衡时的c(NO)，二者平衡常数不一致，所以反应Ⅱ的正向反应程度稍小一些，所以Ⅱ中达到平衡状态时，c(O2)＜0.2mol/L，C错误；D．反应达到平衡时，正=逆，则k正c2(NO2)=k逆c2(NO)•c(O2)，则K==，D正确；故答案为：C。4．（2023上·黑龙江哈尔滨·高三尚志市尚志中学校考期中）一定温度下，在恒容反应器中发生反应，化学反应速率(k为化学反应速率常数，其数值与温度有关)。实验测得该温度下反应物浓度与化学反应速率的关系如表所示：0.010.020.020.010.010.010.0150.015x根据表中的测定结果，下列结论不正确的是A．表中x的值为B．化学反应速率C．升高温度，各物质浓度不变，化学反应速率不变D．催化剂影响k的大小【答案】C【分析】将表格中相应数据代入方程式，，解得；，解得，；【解析】A．后将第四列数据带入计算可得，故A正确；B．、、；所以，胡B正确；C．升高温度时，各物质的浓度不变，但k增大，反应速率加快，故C错误；D．催化剂改变反应速率，加入催化剂，各物质浓度不变，故催化剂可能对k影响较大，故D正确；选C。5．（2023·天津河北·统考一模）某温度时，两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)

ΔH>0。实验测得：υ正(NO2)＝k正c2(NO2)，υ逆(NO)＝k逆c2(NO)·c(O2)，k正、k逆为化学反应速率常数，只受温度影响。容器编号起始浓度(mol·L−1)平衡浓度(mol·L−1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.60.10下列说法不正确的是A．Ⅰ中NO2的平衡转化率约为66.7%B．Ⅱ中达到平衡状态时，c(O2)＜0.2mol·L−1C．该反应的化学平衡常数可表示为D．升高温度，达到平衡状态时Ⅰ中c(O2)＜0.2mol·L−1【答案】D【分析】由题意Ⅰ中可建立如下三段式：【解析】A.由三段式数据可知，Ⅰ中NO2的平衡转化率为×100%≈66.7%，故A正确；B.Ⅰ中平衡时c(O2)=0.2mol·L−1，实验Ⅱ相当于在Ⅰ基础上再加入NO，平衡会逆向移动，c(O2)＜0.2mol·L−1，故B正确；C.平衡时υ正(NO2)＝υ逆(NO)，即k正c2(NO2)＝k逆c2(NO)·c(O2)，得==K，故C正确；D.Ⅰ中平衡时c(O2)=0.2mol·L−1，该反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，达到平衡状态时Ⅰ中c(O2)＞0.2mol·L−1，故D错误；故选D。考点二化学平衡及其影响因素命题点01化学平衡状态及其判断典例01（2022·天津卷）向恒温恒容密闭容器中通入2mol和1mol，反应达到平衡后，再通入一定量，达到新平衡时，下列有关判断错误的是A．的平衡浓度增大 B．反应平衡常数增大C．正向反应速率增大 D．的转化总量增大【答案】B【解析】A．平衡后，再通入一定量，平衡正向移动，的平衡浓度增大，A正确；B．平衡常数是与温度有关的常数，温度不变，平衡常数不变，B错误；C．通入一定量，反应物浓度增大，正向反应速率增大，C正确；D．通入一定量，促进二氧化硫的转化，的转化总量增大，D正确；故选B。典例02（2019·浙江卷）下列说法正确的是A．H2(g)＋I2(g)⇌2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B．C(s)＋H2O(g)⇌H2(g)＋CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡C．若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)＋B(g)⇌2C(?)已达平衡，则A、C不能同时是气体D．1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%，放出的热量为Q1；在相同温度和压强下，当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时，吸收的热量为Q2，Q2不等于Q1【答案】B【解析】A.该可逆反应的反应前后气体计量数不发生变化，当缩小反应容器体积，相当于加压，正逆反应速率同等程度增加，A项错误；B.在建立平衡前，碳的质量不断改变，达到平衡时，质量不变，因而碳的质量不再改变说明反应已达平衡，B项正确；C.即使A，C物质均为气体，反应前后气体体积也会发生变化，当压强不随时间变化时，仍能说明反应达到平衡，C项错误；D.易知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH，合成氨气实际参与反应n(H2)=3×10％=0.3mol，因而Q1=0.3/3×|ΔH|=0.1|ΔH|，分解氨气时实际消耗的n(NH3)=2×10％=0.2mol，Q2=0.2/2×|ΔH|=0.1|ΔH|，则Q1=Q2，D项错误。故答案选B。典例03（2018·浙江卷）反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0，若在恒压容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是（

）A．容器内气体的密度不再变化B．容器内压强保持不变C．相同时间内，生成N-H键的数目与断开H-H键的数目相等D．容器内气体的浓度之比c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2【答案】A【解析】A.反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＜0是气体体积减小的反应，反应在恒压容器中发生，体积可变但气体总质量不变，密度不变说明气体的体积不变，表明反应已达平衡状态，选项A正确；B.因反应在恒压条件下进行，反应中压强始终不变，故压强不再变化不能表明反应一定已达平衡状态，选项B错误；C.断开键和生成键均表示正反应，则相同时间内，断开键的数目和生成键的数目相等不能表明反应一定已达平衡状态，选项C错误；D.容器内气体的浓度与反应的起始状态有关，不能表明反应一定已达平衡状态，选项D错误；答案选A。命题点02影响化学平衡移动因素典例01（2023·广东卷）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是

A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大【答案】C【解析】A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确；B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确；C．由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误；D．由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确；故选C。典例02（2022·广东卷）恒容密闭容器中，在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是A．该反应的B．a为随温度的变化曲线C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D．向平衡体系中加入，H2的平衡转化率增大【答案】C【解析】A．从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误；B．从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误；C．容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；D．BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误；故选C。典例03（2021·辽宁卷）某温度下，在恒容密闭容器中加入一定量X，发生反应，一段时间后达到平衡。下列说法错误的是A．升高温度，若增大，则B．加入一定量Z，达新平衡后减小C．加入等物质的量的Y和Z，达新平衡后增大D．加入一定量氩气，平衡不移动【答案】C【解析】A．根据勒夏特列原理可知，升高温度，化学平衡向着吸热反应方向移动，而增大，说明平衡正向移动，故则，A正确；B．加入一定量Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，故达新平衡后减小，B正确；C．加入等物质的量的Y和Z，Z的浓度增大，平衡逆向移动，由于X、Y均为固体，故K=c(Z)，达新平衡后不变，C错误；D．加入一定量氩气，加入瞬间，X、Z的浓度保持不变，故正、逆反应速率不变，故平衡不移动，D正确；故答案为：C。命题点03化学反应方向的调控典例01（2022·浙江卷）AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)=An+(aq)+Bn-(aq)，其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质，下列说法正确的是A．ΔH和ΔS均大于零B．ΔH和ΔS均小于零C．ΔH可能大于零或小于零，ΔS大于零D．ΔH和ΔS均可能大于零或小于零【答案】D【解析】强电解质溶于水有的放热，如硫酸铜等；有的吸热，如碳酸氢钠等，所以在水中溶解对应的ΔH可能大于零或小于零。熵表示系统混乱程度。体系越混乱，则熵越大。AB型强电解质固体溶于水，存在熵的变化。固体转化为离子，混乱度是增加的，但离子在水中存在水合过程，这样会引发水的混乱度的变化，让水分子会更加规则，即水的混乱度下降，所以整个溶解过程的熵变ΔS，取决于固体转化为离子的熵增与水合过程的熵减两个作用的相对大小关系。若是前者占主导，则整个溶解过程熵增，即ΔS＞0，反之，熵减，即ΔS＜0。综上所述，D项符合题意。故选D。典例02（2022·湖南卷·节选）(1)已知ΔG=ΔH-TΔS，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若ΔG，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)【答案】(1)C【解析】(1)记①C(s)＋O2(g)=CO2(g)，②2C(s)＋O2(g)=2CO(g)，③TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g)，④TiO2(s)＋C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋CO2(g)；A项，由图可知，600℃时C(s)＋O2(g)=CO2(g)的ΔG，反应自发进行，故A不符合题意；B项，由图可知，600℃时2C(s)＋O2(g)=2CO(g)的ΔG，反应自发进行，故B不符合题意；C项，由图可知，600℃时TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋O2(g)的ΔG，反应不能自发进行，故C符合题意；D项，根据盖斯定律，TiO2(s)＋C(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(g)＋CO2(g)可由①+③得到，则600℃时其ΔG，反应自发进行，故D不符合题意；故选C。典例03（2021·海南卷）制备水煤气的反应

，下列说法正确的是A．该反应B．升高温度，反应速率增大C．恒温下，增大总压，H2O(g)的平衡转化率不变D．恒温恒压下，加入催化剂，平衡常数增大【答案】B【解析】A．该反应的正反应是气体体积增大的反应，所以△S＞0，A错误；B．升高温度，物质的内能增加，分子运动速率加快，有效碰撞次数增加，因此化学反应速率增大，B正确；C．恒温下，增大总压，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，使H2O(g)的平衡转化率减小，C错误；D．恒温恒压下，加入催化剂，化学平衡不移动，因此化学平衡常数不变，D错误；故合理选项是B。1．化学平衡状态判断的“两类标志”及“一角度”判断化学反应是否达到化学平衡状态，关键是看给定条件下能否推出“变量”达到“不变”。常用到的判断标志有：(1)绝对标志(2)相对标志①有气体参加的反应，气体的总压强、总体积、总物质的量不变时，对于反应前后气体分子数不变的反应来说，不一定达到平衡；对于反应前后气体分子数不相等的反应来说，达到平衡；②气体的密度(eq\f(气体的总质量,气体的总体积))、气体的平均相对分子质量(eq\f(气体的总质量,气体的总物质的量))不变时，要具体分析各表达式中的分子或分母变化情况，判断是否平衡；③如果平衡体系中的物质有颜色，则平衡体系的颜色不变时，达到平衡。(3)一角度从微观的角度分析，如反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，下列各项均可说明该反应达到了平衡状态：2．化学平衡移动判断的方法和规律(1)通过比较化学平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。①外界条件改变对化学平衡的影响a．若外界条件改变，引起v正>v逆，则化学平衡向正反应方向(或向右)移动；b．若外界条件改变，引起v正<v逆，则化学平衡向逆反应方向(或向左)移动；c．若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v′正和v′逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。②常见外界条件的变化对正、逆反应速率的影响规律a．增大反应物浓度的瞬间，v正变大，v逆不变；减小反应物浓度的瞬间，v正变小，v逆不变；增大生成物浓度的瞬间，v正不变，v逆变大；减小生成物浓度的瞬间，v正不变，v逆变小；b．压强的变化对气体分子数较大的一边反应速率影响较大；c．温度的变化对吸热反应速率影响较大；d．催化剂对正、逆反应速率影响相同。(2)通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。①若Q>K，平衡逆向移动；②若Q＝K，平衡不移动；③若Q<K，平衡正向移动。(3)外界条件对平衡移动影响的规律——勒夏特列原理①温度的影响：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动；②浓度的影响：增大反应物浓度或减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动；减小反应物浓度或增大生成物浓度，化学平衡向逆反应方向移动；③压强的影响：增大压强会使平衡向着气体体积减小的方向移动；减小压强会使平衡向着气体体积增大的方向移动。3.化学反应方向(1)判据(2)一般规律：①ΔH<0，ΔS>0的反应任何温度下都能自发进行；②ΔH>0，ΔS<0的反应任何温度下都不能自发进行；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时低温下反应能自发进行；当ΔH>0，ΔS>0时，高温下反应能自发进行。说明：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。考向01化学平衡状态及其判断1．（2023·贵州黔东南·统考一模）我国科学家研制钯催化剂高效选择性实现苯乙炔与氢气反应制备苯乙烯：（g，苯乙炔）（g，苯乙烯）。在恒温恒容条件下发生该反应，下列不能说明该反应达到平衡状态的是A．混合气体密度不随时间变化 B．混合气体平均摩尔质量不随时间变化C．混合气体总压强不随时间变化 D．氢气消耗速率等于苯乙烯消耗速率【答案】A【解析】A．，在恒温恒容条件下，气体总质量不变，混合气体密度始终不变，不能表明该反应达到平衡，A错误；B．，反应前后，气体总质量不变，气体总物质的量减小，气体的平均摩尔质量在反应过程中发生改变，当平均摩尔质量不变时即达到平衡状态，B正确；C．气体总压强与总物质的量成正比例，反应过程中气体总物质的量是变化的，当气体总物质的量不变时说明反应达到平衡，C正确；D．氢气的消耗速率为正反应速率，苯乙烯的消耗速率为逆反应速率，当氢气的的消耗速率等于苯乙烯的消耗速率，即正反应速率等于逆反应速率时，反应达到平衡状态，D正确；故选A。2．（2023·河北唐山·统考模拟预测）某温度下，在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应，有关数据如下：时间段/min产物Z的平均生成速率/mol·L-1·min-10-20.200-40.150-60.10下列说法错误的是A．1min时，Z的浓度大于0.20mol·L-1B．3min时，Y的体积分数约为33.3%C．5min时，v正(Z)>v逆(Z)D．体系压强不变时，反应达到平衡状态【答案】C【解析】A．假设前1min，Z的反应速率为0.20mol/(L·min)，此时c(Z)=0.20mol/(L·min)×1min=0.20mol/L，随着反应进行，正反应速率降低，因此前1min内，生成Z的反应速率大于0.20mol/(L·min)，即c(Z)＞0.20mol/L，故A说法正确；B．X为固体，Y、Z为生成物，且均为气体，Y、Z物质的量之比始终为1∶2，即Y的体积分数始终为或66.7%，故B说法正确；C．第4min时，Z的物质的量浓度为0.15mol/(L·min)×4min=0.60mol/L，第6min时，Z的物质的量浓度为0.10mol/(L·min)×6min=0.60mol/L，说明4min至6min反应达到平衡，即v正(Z)=v逆(Z)，故C说法错误；D．X为固体，Y、Z为气体，该反应为气体物质的量增大的反应，相同条件下，气体压强与气体物质的量成正比，因此当体系压强不变，说明反应达到平衡，故D说法正确；答案为C。3．（2023·河北保定·校联考三模）恒温密闭容器发生可逆反应：Z(？)+W(？)X(g)+Y(？)

△H，在t1时刻反应达到平衡，在t2时刻缩小容器体积，t3时刻再次达到平衡状态后不再改变条件。下列有关说法中不正确的是

A．该条件下，Z和W中的都不可能为气态B．t1～t2时间段与t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量相等C．若该反应△H<0，则该反应的平衡常数K随温度升高而减小D．若在该温度下此反应平衡常数表达式为K=c(X)，则t1～t2时间段与t3时刻后的X浓度不相等【答案】D【解析】A．根据图像可知，正反应速率不随反应时间和压强的改变而改变，故Z和W都不是气体，故A正确；B．结合图像可知，X是气体，Y可能不是气体，也可能是气体，若Y不是气体，产物只有X，反应过程中气体的摩尔质量始终不变，若Y是气体，由于生成的X和Y是按照比例生成的，气体平均摩尔质量不会改变；所以两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量一定相等，故B正确；C．若该反应△H<0，则该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，故C正确；D．由于化学平衡常数只与温度有关，该温度下平衡常数的表达式K=c(X)是定值，则t1～t2时间段与t3时刻后的c(X)相等，故D错误；答案选D。4．（2022·广东广州·校考一模）研究发现，在牙膏中添加氟化物能起到预防龋齿的作用，这是因为氟离子能与牙齿表面的釉质层{主要成分是羟基磷灰石[]}发生反应生成氟磷灰石：，下列说法正确的是A．该反应的平衡常数表达式为B．常温下，氟磷灰石的比羟基磷灰石的大C．羟基磷灰石和氟磷灰石相比，羟基磷灰石更能够抵抗有机酸对牙齿的侵蚀D．羟基磷灰石的溶解速率等于氟磷灰石的生成速率时，反应达到平衡【答案】A【解析】A．羟基磷灰石和氟磷灰石状态均为固体，浓度视为常数1，不写出平衡常数表达式，K=，故A正确；B．沉淀自发转化一般是由较难溶转化为更难溶，所以氟磷灰石的溶度积应更小，故B错误；C．根据题意，生成的氟磷灰石是最终起到抗龋齿的物质，故C错误；D．羟基磷灰石的溶解速率、氟磷灰石的生成速率均是向正反应方向进行，因此羟基磷灰石的溶解速率等于氟磷灰石的生成速率时，不能说明反应达到平衡，故D错误；答案为A。5．（2023·江苏徐州·统考三模）铁和钛是重要的金属材料，铁及其化合物在生活中常用于净水、制作颜料、食品保鲜等。Ti-Fe合金是优良的储氢合金。一种利用钛铁矿(，含杂质)制备钛的工艺流程如下。

下列关于

△H＜0的说法正确的是A．上述反应△S＜0B．上述反应平衡常数C．及时分离可加快反应达到平衡状态D．上述反应中每生成1molCO，转移电子的数目为【答案】D【解析】A．上述反应是放热的体积增大的反应，则△S＞0，故A错误；B．上述反应平衡常数，故B错误；C．及时分离，生成物浓度减小，反应速率减慢，不能加快反应达到平衡状态，故C错误；D．上述反应碳化合价升高，氯化合价降低，根据方程式分析转移4mol电子，生成2molCO，因此每生成1molCO，转移电子的数目为，故D正确。综上所述，答案为D。考向02影响化学平衡移动因素1．（2023·海南省直辖县级单位·嘉积中学校联考二模）“绿水青山就是金山银山”，研究、CO等大气污染物的处理对建设美丽中国具有重要意义。已知反应，该反应达到平衡后，为同时提高反应速率和NO的转化率，可采取的措施是A．缩小容器的体积 B．改用高效催化剂C．增加NO的浓度 D．升高温度【答案】A【解析】A．反应是气体体积减小的反应，缩小容器的体积，压强增大，各反应物和生成物浓度都增大，平衡正向移动，同时提高反应速率和NO的转化率，故A选；B．改用高效催化剂可以提高反应速率，但不能改变NO的转化率，故B不选；C．增加NO的浓度可以提高反应速率，但NO的转化率减小，故C不选；D．反应是放热反应，升高温度，反应速率增大，但平衡逆向移动，NO的转化率减小，故D不选；故选A。2．（2023·海南·校联考一模）利用CH4能消除有害气体NO，其反应原理为，一定温度下，该反应在密闭容器中达到平衡状态。下列说法正确的是A．加入催化剂，活化分子百分数不变B．恒容下，再通入适量CH4，CH4的平衡转化率减小C．适当增大压强，化学平衡常数增大D．升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小【答案】B【解析】A．加入催化剂，可以改变反应所需要的活化能，使得部分普通分子转化为活化分子或者活化分子转化为普通分子，故活化分子百分数发生改变，A错误；B．恒容下，再通入适量CH4，则CH4浓度增大，化学平衡正向移动，NO的转化率增大，而CH4的平衡转化率减小，B正确；C．化学平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变化学平衡常数不变，即适当增大压强，化学平衡常数不变，C错误；D．由题干信息可知，该反应正反应是一个放热反应，升高温度，逆反应速率增大，正反应速率增大，逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅度，导致化学平衡逆向移动，D错误；故答案为：B。3．（2023·河北秦皇岛·昌黎一中校考模拟预测）在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：xA(g)+yB(g)⇌zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50mol•L﹣1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol•L﹣1，下列有关判断正确的是A．x+y<z B．平衡向正反应方向移动C．B的转化率增大 D．C的体积分数下降【答案】D【分析】平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的两倍，A的瞬间浓度为0.25mo/L，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.30mol/L，说明平衡逆向移动。【解析】A．降低压强平衡向逆方向移动，说明反应物气体的计量数之和大于生成物气体的计量数，应为x+y＞z，故A错误；B．由以上分析可知平衡向逆方向移动，故B错误；C．平衡向逆方向移动，B的转化率降低，故C错误；D．平衡向逆方向移动，C的体积分数下降，故D正确;故答案为：D。4．（2023·天津南开·统考二模）某温度下，恒容密闭容器内发生反应：H2(g)+I2g)2HI(g)

△H<0，该温度下，K=43，某时刻，测得容器内H2、I2、HI的浓度依次为0.01mol/L、0.01mol/L、0.02mol/L。一段时间后，下列情况与事实相符的是A．混合气体颜色变深 B．混合气体密度变大C．容器内压强变小 D．氢气的体积分数变小【答案】D【分析】某时刻，测定容器内的浓度依次为0.01mol/L、0.01mol/L、0.02mol/L，此时，平衡正向移动；【解析】A．由上述分析可知，平衡正向移动，体积不变，碘单质的浓度减小，混合气体颜色变浅，A项错误；B．反应前后都是气体，根据题意和质量守恒，气体的质量，体积始终不变，则密度不变，B项错误；C．恒温恒容时，反应前后气体的物质的量不变，因此压强始终不变，C项错误；D．由上述分析可知，平衡正向移动，氢气的物质的量减小，反应前后气体的物质的量不变，则氢气的体积分数变小，D项正确；答案选D。5．（2023·海南·模拟预测）“地康法”制取氯气的反应原理为，恒压条件下，HCl和的起始物质的量之比为4∶1时，该反应在无分子筛膜和有分子筛膜时的平衡产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出，下列叙述错误的是A．曲线I代表有分子筛膜时的平衡产率随温度的变化B．无分子筛膜时，升高温度，平衡向逆反应方向移动C．P点产率高于W点的原因是改变压强，平衡向正反应方向移动D．工业生产中投料比不宜过大或过小【答案】C【分析】由题给信息可知，分子筛膜能选择性分离出生成物水，有利于平衡向正反应方向移动，增大氯气的产率，由图可知，相同温度时，曲线I中对应点氯气的产率大于曲线Ⅱ，则曲线I代表有分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化、曲线Ⅱ代表无分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化；曲线I中氯气的产率先增大后减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应。【解析】A．由分析可知，曲线I代表有分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化，故A正确；B．由分析可知，该反应为放热反应，则无分子筛膜时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故B正确；C．由分析可知，曲线I代表有分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化、曲线Ⅱ代表无分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化，则P点产率高于W点的原因是分子筛膜能选择性分离出生成物水，平衡向正反应方向移动，故C错误；D．工业生产中氯化氢和氧气投料比增大相当于增大氯化氢的浓度，平衡向正反应方向移动，但氯化氢的转化率减小，导致氯气的产率减小，投料比减小相当于减小氯化氢的浓度，氯化氢的浓度减小会使得氯气的产率减小，所以工业生产中氯化氢和氧气投料比不宜过大或过小，故D正确；故选C。考向03化学反应方向的调控1．（2023·浙江·浙江省杭州第二中学校联考二模）氮化硼(BN)是重要的无机材料，可通过下面两种反应制得：反应Ⅰ：反应Ⅱ：已知反应Ⅰ常温下自发，反应Ⅱ常温下不自发，、、熔点分别约为、、，下列说法正确的是A．常温下反应Ⅰ的，因此速率快B．反应Ⅰ的，C．性能优良的催化剂可使反应Ⅱ在常温下自发进行D．由各物质熔点可推测在实际生产中反应Ⅰ所需的温度高于反应Ⅱ【答案】D【解析】A．常温下反应Ⅰ的，说明反应可以自发进行，但不能判断反应速率的快慢，A错误；B．反应Ⅰ是化合反应所以，B错误；C．反应Ⅱ在常温下不能自发进行，催化剂不能使不能自发的反应变为自发的反应，C错误；D．反应Ⅰ：，反应Ⅱ：，、、熔点分别约为、、，由各物质熔点可推测在实际生产中反应Ⅰ所需的温度高于反应Ⅱ，D正确；故选D。2．（2023·浙江杭州·校联考模拟预测）氧元素是在自然界中分布最广的元素，氧气在生产生活中有广泛的应用。1molO2随温度升高时的熵(S)的变化示意图如图，下列说法不正确的是

A．由图可知，1molO2(g)的熵值不是定值B．物质的熵值与物质的组成、状态、温度等因素有关C．熵值由的过程：O2由液态转化为气态D．相同温度和压强下，O4(g)、O3(g)、O2(g)的熵值依次减小【答案】D【解析】A．由图可知，1molO2(g)的熵值随温度的升高而增大，可见1molO2(g)不是定值，A正确；B．其他条件相同时，混合物的熵值大于纯净物；当物质的组成和物质的量相同时，熵值大小关系为：气态＞液态＞固体，当物质的组成、物质的量和状态相同时，温度越高，熵值越大，即物质的熵值与物质的组成、状态、温度等因素有关，B正确；C．同一种物质，其熵值大小关系为：气态＞液态＞固体，图像中出现的熵值由59J/(K·mol)mol→6759J/(K·mol)mol、94J/(K·mol)mol→170J/(K·mol)的两个突变，是氧气状态的改变导致的，其中熵值由5994J/(K·mol)mol→170J/(K·mol)是氧气由液态变为气态，C正确；D．在同温同压下，物质的熵值的大小和其物质的量成正比，而由于三者的物质的量大小关系未知，故其熵值大小无法比较，D错误；故合理选项是D。3．（2023·河北张家口·统考二模）某催化固氮机理如图所示。下列说法正确的是A．固氮过程是将气态含氮物质转化为固态含氮物质B．整个过程中涉及到非极性键的断裂和形成C．三步反应均为氧化还原反应D．步骤Ⅲ可能为ΔH>0，ΔS<0的反应【答案】B【解析】A．固氮过程是将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程，选项A错误；B．整个过程中涉及到非极性键的断裂(N)和形成(O)，选项B正确；C．第Ⅱ步反应为非氧化还原反应，选项C错误；D．步骤Ⅲ为熵增过程，△S>0，选项D错误；答案选B。4．（2023·全国·模拟预测）在合成氨工业中，原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理，目的是除去其中的CO，其反应为[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+

△H＜0。下列说法不正确的是A．上述反应属于氧化还原反应 B．上述反应△S＜0C．铜氨液处理过程中Cu+的配位数增多 D．低温高压有利于铜氨液吸收CO【答案】A【解析】A．题给反应中，反应前后元素化合价均不变，属于非氧化还原反应，A错误；B．题给反应气体分子数减少，△S＜0，B正确；C．中的配位数为2，中的配位数为4，C正确；D．△H＜0，ΔS＜0，故低温高压有利于铜氨液吸收CO，D正确；故选A。5．（2023·天津·校联考一模）对于可逆反应，下列说法错误的是A．当时，该反应达到平衡状态B．该反应在一定条件下能自发进行，则C．恒温恒容条件下，若混合气体的颜色保持不变，则该反应达到平衡状态D．恒温恒容条件下，达平衡状态后，再充入一定量的，转化率将减小【答案】D【解析】A．反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于系数比，所以当时，该反应达到平衡状态，故A正确；B．，该反应在一定条件下能自发进行，说明在一定条件下，则，故B正确；C．恒温恒容条件下，若混合气体的颜色保持不变，说明浓度不变，则该反应达到平衡状态，故C正确；D．正反应气体系数和减小，恒温恒容条件下，达平衡状态后，再充入一定量的，相当于加压，转化率将增大，故D错误；选D。考点三化学平衡常数及化学平衡相关计算命题点01化学平衡常数典例01（2023·重庆卷）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：反应Ⅱ：在恒容条件下，按投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A．反应Ⅰ的，反应Ⅱ的B．点反应Ⅰ的平衡常数C．点的压强是的3倍D．若按投料，则曲线之间交点位置不变【答案】C【解析】A．随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A错误；B．点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数，B错误；C．点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏伽德罗定律可知，的压强是的3倍，C正确；D．反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D错误；故选C。典例02（2022·江苏卷）用尿素水解生成的催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，下列说法正确的是A．上述反应B．上述反应平衡常数C．上述反应中消耗，转移电子的数目为D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小【答案】B【解析】A．由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应△S＞0，故A错误；B．由方程式可知，反应平衡常数，故B正确；C．由方程式可知，反应每消耗4mol氨气，反应转移12mol电子，则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023，故C错误；D．实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，故D错误；故选B。典例03（2021·江苏卷）N2是合成氨工业的重要原料，NH3不仅可制造化肥，还能通过催化氧化生产HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金属，也能与许多有机化合物发生反应；在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)

ΔH=-116.4kJ·mol-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO均是污染物。通过催化还原的方法，可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2，也可将水体中的NO3-转化为N2。对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列说法正确的是A．该反应的ΔH<0，ΔS<0B．反应的平衡常数可表示为K=C．使用高效催化剂能降低反应的焓变D．其他条件相同，增大，NO的转化率下降【答案】A【解析】A．2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)

ΔH=-116.4kJ·mol-1，反应气体物质的量减少，ΔS<0，故A正确；B．2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应的平衡常数可表示为K=，故B错误；C．使用高效催化剂，反应的焓变不变，故C错误；D．其他条件相同，增大，NO的转化率增大，故D错误；选A。命题点02化学平衡相关计算典例01（2023·湖北卷）两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。反应1：NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)

p1=3.6×104Pa反应2：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)

p2=4×103Pa该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是A．反应2的平衡常数为4×106Pa2 B．通入NH3，再次平衡后，总压强增大C．平衡后总压强为4.36×105Pa D．缩小体积，再次平衡后总压强不变【答案】B【解析】A．反应2的平衡常数为，A正确；B．刚性密闭容器，温度不变，则平衡常数不变，，，再次达到平衡后，气体的分压不变，则总压强不变，B错误；C．，，，，所以总压强为：，C正确；D．达平衡