2024-2025学年高二化学期中复习考点清单与练习：可逆反应、化学平衡状态、化学平衡常数

专题04可逆反应、化学平衡状态、化学平

衡常数

■考点清单01可逆反应

i.概念

在相同条件下，既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应称为可逆反

2.表示方法

可逆反应方程式常用“”连接，把从左向右进行的反应称为正反应,把从右向左进

行的反应称为逆反应。例如：SO2与H2。反应可表示为SO2+H2O2so3。

3.特点

(1)双向性：可逆反应分为方向相反的两个反应---正反应和逆反应

(2)双同性：同一条件下，正反应和逆反应同时发生、同时存在

(3)共存性：反应不能进行到底,反应物和生成物共存于同一体系中，反应物的转化率

小于100%.

(4)能量转化类型相反：若正反应放热，则逆反应吸热

■考点清单02化学平衡状态

1.化学平衡的建立

在一定条件下，把某一可逆反应的反应物加入固定容积的密闭容器中。反应过程如下：

反应开始时|——正反应速率最大，逆反应速率为零；

反应进行时|—反应物浓度逐渐减小-V正逐渐减小；生成物浓度由零逐渐增大-V

逆从零开始逐渐增大；

达到平衡时|—V正=V逆，反应混合物中各组分的浓度保持不变。

以上过程可用下图表示:

V

V£=V»

化学平衡

。---------------------------7

2.化学平衡状态

一定条件下，可逆反应中，正反应速率与逆反应速率相等,反应混合物中各种物质的浓

度或质量保持不变的状态。

3.化学平衡状态的特征

化学平衡状态具有“逆”“等”“动”“定”“变”的特征。

(1)逆：化学平衡研究的对象是可逆反应。

(2)等：正反应速率和逆反应速率相笠。

(3)动：化学平衡从表面上或宏观上看好像停止了，但从本质上看反应并未停止，只不

过正反应速率与逆反应速率相等罢了。

(4)定：在平衡混合物中，各组成成分的百分含量保持一定，不再随时间的改变而改变。

(5)变：化学平衡是在一定条件下建立的暂时平衡，若影响化学平衡的外界条件改变，

化学平衡状态就会发生改变。

■考点清单03化学平衡状态的判断

1.用本质特征判断

判断依据：正反应速率与逆反应速率相笠，即丫正=丫逆。

(1)同一种物质：该物质的生成速率等壬它的消耗速率。

(2)不同的物质：速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,但必须是不同

方向的速率。

2.用宏观特征判断

判断依据：反应混合物中各组成成分的浓度、含量保持不变。

(1)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。

(2)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。

(3)反应物的转化率、产物的产率保持不变。

3.判断平衡的依据

可逆反应大道平衡状态时有两个主要特征作为判断的核心依据：

(1)正逆相等一-同一物质正逆反应速率相等；

(2)变量不变--反应混合物中各组分的百分含量保持不变。

判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据

例举反应mA(g)+nB(g)------pC(g)+qD(g)是否平衡

混合物体系①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定是

中各成分的②各物质的质量或各物质质量分数一定是

含量③各气体的体积或体积分数一定是

④总体积、总压强、总物质的量一定

①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA,即V（正尸V（逆）是

②在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC,贝！J

是

正逆反应速V（正广V（逆）

率关系③V（A）：V（B）：V（C）：V（D）=m：n：p：q,V（正）不一定等于

否

V（逆）

④在单位时间内生成nmolB,同时消耗了qmolD,因均指V（逆）查

①m+n加+q时，总压力一定（其他条件一定）是

压强

②m+n=p+q时，总压力一定（其他条件一定）查

混合气体平

①M一定时，只有当m+n邦+q时是

均相对分子

质量M②M一定时，但m+n=p+q时否

温度任何反应都伴随着能量变化，当体系温度一定时（其他不变）是

体系的密度密度一定不一定

其他如体系颜色不再变化等（平衡体系中有带颜色气体参加）是

4.用“总月E强、混合气体的密度、平均摩尔质量”判断平衡状态的注意事项

（1）恒温恒容条件下，用“总压强、平均摩尔质量”判断平衡状态时，要特别关注反应前

后气体分子总数的变化，如:

mA(g)+nB(g)------pC(g)+4D(g)是否平衡

当m+n^p+q时，总压强一定（其他条件一定）星

压强

当m+n=p+q时，总压强一定（其他条件一定）不一定

当加+〃抄+q时，M一定是

混合气体的灰’

当Fn+〃=p+q时，M一定不一定

（2）恒温恒容条件下，用“混合气体的密度”判断平衡状态时，要特别关注反应前后是否

有非气态物质参与反应，如

关注各物质的状态是否平衡

C(s)+CO2(g)--2co(g)(p一定)是

密度.N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)(p一定)不一定

不一定

H2(g)+I2(g)一^2Hl(g)(p一定)

【温馨提醒】

①对同一物质而言，断裂化学键的物质的量与形成化学键的物质的量相等则一定处于平

衡状态

②对绝热密闭容器，温度保持不变则一定处于平衡状态

③若反应中有固体或液体，平均相对分子质量一定、密度一定则一定处于平衡状态

mA(s)+nB(g------pC(g)+qD(g),右A为固体或液体，则是否是平衡状态

混合气体的平均摩尔质量一定平衡

混合气体的密度一定平衡

■考点清单04化学平衡常数

1.化学平衡常数的概念与表达式

(1)概念：在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度暴之积与反应

物浓度幕之积的比值是一个常数(简称平衡常数),用符号K表示

(2)表达式

对于可逆反应：〃?A(g)+(g)i'pC(g)+qD(g),K=-------------(固体和纯液体

c(A)*c(B)

的浓度视为常数，通常不计入平衡常数表达式中)

2.化学平衡常数的意义

(1)平衡常数的大小反映了化学反应进行的程度(也叫反应的限度)

(2)K值越大，表示反应进行得越完全,反应物的转化率越太，当K>此时，该反应就

进行的基本完全了。K值越小，表示反应进行得越不完全,反应物的转化率越小。当K<1Q

一时，该反应很难发生

3.化学平衡常数的影响因素

(1)内因：不同的化学反应及方程式的书写形式是决定化学平衡常数的主要因素

(2)外因：在化学方程式一定的情况下，K只受温度影响,与反应物或生成物的浓度无

关，与压强无关

4.化学平衡常数表达式书写注意事项

(1)化学平衡常数表达式中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且不出现固体或纯液体

的浓度。

(2)化学平衡常数表达式与化学方程式的书写有关。若反应方向改变、化学计量数等倍

扩大或缩小，化学平衡常数都会相应改变。

(3)若两反应的平衡常数分别为Ki、K2

①若两反应相加，则总反应的平衡常数K=K!这2。

②若两反应相减，则总反应的平衡常数K=削

(4)理解Kp含义

在化学平衡体系中，用各气体物质的分压代替浓度，计算的平衡常数叫压强平衡常数。

■考点清单05化学平衡的有关计算

可按下列步骤建立模式，确定关系式进行计算。如可逆反应：n?A(g)+"B(g)--pC(g)

+“D(g),在体积为V的恒容密闭容器中，反应物A、B的初始加入量分别为。mol、bmo\,

达到化学平衡时，设A物质转化的物质的量为MVmol。

⑴模式

机A(g)+〃B(g)-----pC(g)+qD(g)

起始量/molab00

转化量/molmxnxpxqx

平衡量/mola-mxb-nxpxqx

对于反应物：〃(平)=〃(始)一九(转)

对于生成物：〃(平尸〃(始)十九(转)

地用山丁例吊缴A—((2-mx>fb~nx\

11VJ\n

/7—YV1X

②平衡时A的物质的量浓度：c(A)=-^-moLLr。

③平衡时A的转化率：a=/xl00%,A、B的转化率之比为a(A)：a(B)=等:管。

a—jnx

④平衡时A的体积分数：^(A)=-,,,,,--------「X100%。

ra-rb-r(p-\-q—m—n)x

⑤平衡时和开始时的压强比：晦="+一加丁小。

p(始)a”+b7

⑥混合气体的密度：/)(混)=

°%A)£.M(B)g.L-io

⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量：^=a+^+^n)xg-or*.

⑧生成物产率=徽符a。。％。

(2)基本步骤

①确定反应物和生成物的初始加入量;

②确定反应过程的转化量(一般设某物质的转化量为x)；

③确定平衡量。

1.化学反应处于平衡状态时，下列说法正确的是()

A.反应已停止B.反应物浓度等于生成物浓度

C.化学平衡是一种动态平衡，丫正=丫逆加D.反应物全部转化成生成物

【答案】C

【解析】A项，化学平衡时动态平衡，处于平衡状态时反应不会停止，仍在进行，A错

误；B项，处于平衡状态时各成分浓度保持不变，反应物浓度未必等于生成物浓度，B错误；

C项，化学平衡是一种动态平衡，丫正=丫逆却，故此时各成分浓度保持不变，C正确；D

项，若化学反应处于化学平衡状态，则反应为可逆反应，故反应物不可能全部转化成生成物，

D错误；故选C。

2.在一个体积固定的密闭容器中，进行的可逆反应A(s)+3B(g)3C(g)。下列叙述

中表明可逆反应一定达到平衡状态的是()

①C的生成速率与C的分解速率相等；

②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB；

③B的浓度不再变化；

④混合气体总的物质的量不再发生变化；

⑤A、B、C的物质的量之比为1：3：3；

⑥混合气体的密度不再变化.

A.①②③B.①③④⑥C.①③⑥D.①③④⑤

【答案】C

【解析】①C的生成速率与C的分解速率相等，说明正逆反应速率相等，故①正确；

②化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡状态，都存在单位时间生成

amolA,同时生成3amolB,故②错误；③当反应达到化学平衡状态时，各物质的浓度不变，

故③正确；④气体反应物与气体生成物的化学计量数之和相等，无论是否达到平衡状态，混

合气体总的物质的量都不变，故④错误；⑤平衡时各物质的物质的量取决于起始配料比以及

转化的程度，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，故⑤错误；⑥A为固体，当反应达到

平衡状态时，气体的总质量不变，反应达到平衡状态，故⑥正确；故选C。

3.一定条件下，可逆反应2AB+3C,在四种状态中处于平衡状态的是()

正反应速率逆反应速率

Ai)A=2mol/(L*min)i)B=2mol/(L*min)

Bx)A=2mol/(L*min)i)c=2mol/(L*min)

CI)A=1mol/(L*min)i)B=2mol/(L*min)

DI)A=1mol/(L*min)i)c=l.5mol/(L*min)

【答案】D

【解析】A项，A物质的正反应速率i)A=2mol/(l.min),逆反应速率uB=2mol/(l.min),

则逆反应速率uA=4mol/(l.min),A的正逆反应速率不相等，所以该反应未达到平衡状态，

故A错误；B项，同一反应中，各物质的反应速率之比等于计量数之比，A物质的正反应

速率是2mol/(L.min),C的逆反应速率为2mol/(L.min),A的逆反应速率为3mol/(L.min),

w

所以A的正逆反应速率不等，故B错误；C项，同一反应中，各物质的反应速率之比等于

计量数之比，A物质的正反应速率是1mol/(L.min),B的逆反应速率为2mol/(L.min),A

的逆反应速率为4moi/(L.min),所以A的正逆反应速率不等，故C错误；D项，同一反应

中，各物质的反应速率之比等于计量数之比，A物质的正反应速率是1mol/(L.min),C的

逆反应速率为1.5mol/(L.min),A的逆反应速率为lmol/(L.min),所以A的正逆反应速率

相等，故D正确；故选D。

4.一定温度下，反应H2(g)+L(g)2HI(g)达到化学平衡状态的标志是()

A.单位时间内生成nmolJh,同时就有nmolHI生成

B.单位时间内有nmolEk生成，同时就有nmolL生成

C.容器内气体的总压强不随时间的变化而变化

D.1个H-H键断裂的同时，有2个H-I键断裂

【答案】D

【解析】A项，单位时间内生成nmolH2,同时就有nmolHI生成，表示的是正逆反应，

但不满足计量数关系，说明没有达到平衡状态，故A错误；B项，单位时间内有nmolH2

生成，同时就有nmol12生成，表示的都是逆反应速率，无法判断正逆反应速率是否相等，

故B错误；C项，该反应为等体积变化，不能用总压强进行判断，故C错误；D项，1个H

-H键断裂的同时，有2个H-I键断裂，可以判断达到平衡状态，故D正确；故选D。

5.在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，表明反应：A(s)+2B(g)

C(g)+D(g)已达平衡标志的是()

A.混合气体的密度B.B物质的相对分子质量

C.混合气体的压强D.气体的总物质的量

【答案】A

【解析】A项，混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，正逆反应速率相等，反应

达平衡状态，故A正确；B项，B是纯净物，相对分子质量是定值，一直不变，故B错误；

C项，两边气体的计量数相等，所以容器的压强始终不变，所以不能作为平衡状态的标志，

故C错误；D项，两边气体的计量数相等，气体的总物质的量一直不变，故D错误；故选

A。

6.一定温度下，在密闭容器中发生反应：2H2（g）+C0（g）CH30H（g）。该反应达到

化学平衡状态时，下列说法正确的是（）

A.仇和CO全部转化为CH30HB.H2>CO、CH30H的浓度不再变化

C.H2、CO、CH30H的浓度一定相等D.正、逆反应速率相等且等于零

【答案】B

【解析】A项，可逆反应中，反应物不能全部转化为生成物，故A错误；B项，H2、

CO、CH30H的浓度不再变化，说明正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故B正确；C项，

达到平衡时，出、CO、CH30H的浓度大小取决于开始加入的各物质的浓度以及反应物转化

率的大小，不一定相等，故C错误；D项，达到平衡时，正逆反应相等但是不等于零，故D

错误；故选B。

7.关于化学平衡常数的叙述，正确的是（）

A.只与化学反应方程式本身和温度有关

B.只与反应的温度有关

C.与化学反应本身和温度有关，并且会受到起始浓度的影响

D.只与化学反应本身有关，与其他任何条件无关的一个不变的常数

【答案】A

【解析】A项，大量实验证明，化学平衡常数决定于两个方面的因素：化学反应的本身

和反应体系的温度，与起始浓度等其他外界条件无关，A正确；B项，除反应体系的温度外，

还有化学反应的本身也影响化学平衡常数，B错误；C项，化学平衡常数与温度无关，不会

受到起始浓度的影响，C错误；D项，还有反应体系的温度也影响化学平衡常数，D错误;

故选Ao

8.下列关于平衡常数K的说法正确的是（）

A.加入催化剂可能会改变平衡常数KB.改变反应物浓度能改变平衡常数K

C.平衡常数K与反应本身及温度有关D.K越大，反应物的转化率越小

【答案】C

【解析】化学平衡常数K与化学反应本身及温度有关，加入催化剂、改变反应物浓度

等均不能改变平衡常数K；平衡常数K越大，反应正向进行的程度越大，反应物的转化率

越大，故选C。

9.下列无佛的是（）

A.温度、浓度、压强、催化剂均能改变平衡常数

B,弱电解质的电离是一个放热过程

C.增大压强，化学平衡一定发生移动

D.在一定温度下，当弱酸浓度相同时，电离常数越大，弱酸的电离程度就越大

【答案】D

【解析】A项，平衡常数只和温度有关，与浓度、压强和催化剂都无关，所以只有温度

能改变化学平衡常数，故A不选；B项，弱电解质的电离是一个吸热过程，故B不选；C

项，压强的改变是针对有气体参加的反应，如果非气体参加的反应，压强的改变对反应速率

基本不影响，所以平衡不移动，故C不选；D项，一定温度下，当弱酸的浓度相同时，电

离常数越大，说明电离的程度越大，产生的氢离子浓度也越大，所以酸性越强，故D正确。

故选D。

10.下列有关化学平衡常数K的说法中，正确的是()

A.K的大小与起始浓度有关B.温度越高，K值越大

C.K值越大，反应物的转化率越大D.K值越大，正向反应进行的程度越小

【答案】C

【解析】化学平衡常数只与温度有关，与物质的起始浓度无关，温度越高，平衡若正向

移动，平衡常数变大，若平衡逆向移动，平衡常数变小。平衡常数越大，说明反应正向进行

的程度越大，反应物的转化率越大，故选C。

11.向某密闭容器中通入N2O*g),发生反应：2NO2(g)N2O4(g),达到平衡后，

c2(NO)

保持温度不变，再通入适量N2O4(g),待反应达到新的平衡时，与原平衡相比，^^马2()

C(N2O4)

A.变大B.不变C.变小D.无法确定

【答案】B

C2(NOJ

【解析】2NO(g)N2O4(g)的化学平衡常数K=,保持温度不变，再加入

2C(N204)

2

C(NO2)

适量的N2O4,当反应达到新的平衡时平衡常数不变，即不变，故选B。

C(N0)

12.在地壳内SiCh和HF存在以下平衡：SiO2(s)+4HF(g)SiF4(g)+2H2O(g)o如

果上述反应在恒容密闭容器中发生，下列不能说明该反应达到平衡状态的是()

A.|ViE(HF)=vffi(H2O)

B.SiF4与H2O的浓度之比保持不变

C.SiCh的质量保持不变

D.混合气体的总物质的量保持不变

【答案】B

［解析】A项，当gvMHF)=v逆(H2O)时，由于vE(H2O)=1v正(HF),则v正(H2O)=v逆

(H2O),说明该反应达到平衡状态，A不符合题意；B项，反应生成的SiF4与H2O的浓度之

比始终为1：2,故SiF4与H2O的浓度之比保持不变不能说明该反应达到平衡状态，B符合

题意；C项，当SiO2的质量保持不变时，说明该反应达到平衡状态，C不符合题意；D项，

该反应为反应前后气体分子数减小的反应，当混合气体的总物质的量保持不变时，说明该反

应达到平衡状态，D不符合题意；故选B。

13.（2023•云南省大理市高二期末）氮化钱（GaN）是一种直接能隙的半导体，是一种用途

广泛的新材料。工业上利用Ga与NH3高温条件下合成。反应方程式为2Ga（s）+2NH3（g）

2GaN（s）+3H2（g）A//<0o如图，恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列说法正

确的是（）

0.5Mpa

/、------、0.1Mpa

°'时间°压强°镇的质量°温度

Ininiv

A.图I可以表示催化剂对平衡的影响

B.图H可以表示压强对平衡时NH3体积分数的影响

C.图III可以表示钱的质量对平衡常数的影响

D.图IV中纵坐标可以为体系内混合气体的密度

【答案】B

【解析】A项，加入催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，但平衡不移动，图

I应是一条平行于时间轴的直线，A错误；B项，该反应为气体体积增大的反应，增大压强

平衡逆向移动，NH3的体积分数增大，B正确；C项，平衡常数只与温度有关，增加钱的质

量，温度不变，平衡常数不变，图HI应是一条平行于横轴的直线，C错误；D项，该反应为

放热反应，升高温度平衡逆向移动，混合气体的质量增加，恒容条件下混合气体的密度「=上

v

增大，D错误；故选B。

14.（2023•四川省乐山市高二期末）一定温度下，向含一定量02恒容密闭容器中充入SO2

发生反应2SO2（g）+O2（g）=2so3（g）,改变起始SO?的物质的量，测得SO3的平衡体积分

数变化如图所示，下列说法正确的是（）

A.a、b、c三点中，b点时S02的转化率最大

B.b—c平衡逆向移动，S03平衡体积分数减小

C.d点对应体系，v（正）>v（逆）

D.a、b、c三点的平衡常数：Kb>Kc>Ka

【答案】C

【解析晌含一定量O2恒容密闭容器中充入SO2发生反应2so2(g)+O2(g)2so3(g),

改变起始SO2的物质的量，随着SCh物质的量的增大，平衡正向移动，生成更多的三氧化

硫，当SO2与02的物质的量之比等于化学方程式中计量系数之比时，三氧化硫的平衡体积

分数最大。A项，SO2与02两种反应物反应，当SO2少，氧气充足时，SO2转化率最大，

故a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最大，A错误；B项，b-c表示继续通入过量二氧

化硫，根据勒夏特列原理知平衡正向移动，体系中总的物质的量在增加，故产物三氧化硫的

平衡体积分数在减小，B错误；C项，d点在c点之下说明d点还未达到该条件下的平衡,

会继续从正反应方向建立平衡，故v(正)>v(逆)，C正确；D项，温度不变，平衡常数不变,

故Kb=Kc=Ka,D错误；故选C。

15.N0和。2混合后可发生反应：®2NO(g)+O2(g)2NO2(g),②2NC)2(g)=

N2O4(g),反应体系中含氮物质的物质的量浓度c随着时间/的变化曲线如图所示。下列说法

正确的是()

A.a为C(N02)随f的变化曲线B.h时，c(NO)+c(NO2)+c(N2O4)=co

C.t2时刻，NC>2的消耗速率大于生成速率D.t3时，反应①和②均达到化学平衡状

态

【答案】C

【解析】A项，根据题意可知，NO能完全反应生成NO2,所以a曲线代表NO,b曲

线代表NCh,c曲线代表N2O4,故A错误；B项，根据物料守恒，c(NO)+C(NO2)+2C(N2O4)=

co,故B错误；C项，根据图示，t2时刻，N02的浓度继续降低，N02的消耗速率大于生成

速率，故C正确；D项，反应①不是可逆反应，不存在化学平衡状态，故D错误；故选C。

16.放热反应C0(g)+H20(g)CCh(g)+H2(g)在温度。时达到平衡,C/(C0)=C/(H20)

=LOmoLL-1,其平衡常数为K/。升高反应体系的温度至及时，反应物的平衡浓度分别为

C2(C0)和C2(H2O),平衡常数为K2,贝l|()

1

A.K2和Ki的单位均为mol-LB.K2>KI

C.C2（CO）=C2（H2O）D.Q（CO）>C2（CO）

【答案】C

【解析】A项，由平衡常数K=+;可知,K的单位为“1”，故A错误；B项，

正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K减小，故K2<K,故B错误；C项，CO

和H2O起始浓度相同，方程式中计量数相等，则浓度的变化量相等，所以，平衡时，CO和

比0的浓度相等，即C2(CO)=C2(H2O),故C正确；D项，升高温度，平衡逆向移动，CO

浓度增大，即c/(CO)<C2(CO),故D错误。故选C。

17.(2023•内蒙古高二期末)在恒容密闭容器中通入X(g)并发生反应：2X(g)=^Y(g)

AH,温度Ti、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列说法正确的

是()

A.AH>0

B.平衡常数：K(TI)>K(T2)

C.T2下，。时，Y的物质的量分数为±2x100%

a+b

D.反应速率：v(Q)>v(P)>v(M)>v(N)

【答案】C

【解析】A项，由图可知，Ti时，反应先达到平衡，速率快，温度高，所以TDT2,且

反应物X浓度Ti时，较高，则升高温度平衡逆向移动，反应放热，AH<0,A错误；B项，

对于放热反应，温度升高，K减小，K(TI)<K(T2),B错误；C项，由图可知，T2下，h时，

c(X)=bmol/L,则c(Y)=@©mol/L,Y的物质的量分数为土100%,C正确；D项，

由图可知，温度N>P=M=Q,反应物浓度M>N>P>Q,反应速率v(N)>v(M)>v(P)>v(Q),

D错误；故选C。

18.(2023•云南省昆明市高二期末)工业上广泛采用二氟一氯甲烷(CHC1F2)热解制四氟乙

烯：2CHC1F2(g)C2F4(g)+2HC1(g),其他条件不变时，温度对CHC1F2的平衡转化率、

催化剂的催化效率的影响如图所示，下列说法正确的是()

百分比/%

A.平衡常数：k(X)>k(X)>k(Z)

B.该反应的逆反应活化能高于正反应活化能

C.反应过程中涉及极性键的断裂和非极性键的形成

D.单位时间内的转化率：a(Z)>«(Y)>a(X)

【答案】C

【解析】A项，根据图像信息，随温度升高，平衡转化率增大，反应向正向进行，反应

为吸热反应，故平衡常数：^(X)a(Y)<^(Z),故A错误；B项，该反应为吸热反应，逆

反应活化能低于正反应活化能，故B错误；C项，反应过程中涉及极性键C-C1的断裂和非

极性键C-C的形成，故C正确；D项，Z点时，催化效率最低，反应速率最慢，单位时间

内的转化率最低，故单位时间内的转化率：a(Y)>a(X)>a(Z),故D错误。故选C。

19.(2023•重庆市大足中学质检)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温

引起氮气和氧气反应所致：N2(g)+O2(g)^2NO(g)AH>0,已知该反应在Te时，平衡常数

K=9.0o请回答：

(1)该反应的平衡常数表达式为：K=；

(2)某温度下，向2L的密闭容器中充入N2和02各lmol,5s后Ch的物质的量为0.4

mol,贝ij0~5s内NO的反应速率mol-L'-min-1；

(3)下列为4种不同情况下测得的反应速率中，表明该反应进行最快的是一；

A.V(N2)=0.4mobL'-min1B.v(NO)=0.6mol-L4min-1

11

C.V(O2)=0.3mol-L-i-s-D.v(NO)=0.4mol-L-'-s-

(4)将N2、02混合充入恒温恒容密闭容器中，下列变化趋势正确的是(填字

母序号);

氮

产气

K(NO)4>A

有催化剂的

。

C转

A.B.//无催化剂化£

率

O

(5)T℃时，某时刻测得容器内N2、02、NO的浓度分别为0.20mol/L.0.20mol/L和

0.50mol/L,此时反应v正(N2)__________v逆(N2X填“>”、"=”或

C2(NO)

【答案】⑴心，2二、(2)7.2(3)C(4)AC(5)>

C(N2)-C(O2)

C“NO)

【解析】(1)该反应的平衡常数表达式为：K=:二;(2)根据方程式N2(g)+Ch(g)

C(N2)-C(O2)

2NO(g)可知，反应生成的NO的物质的量为(lmol-0.4moi)x2=1.2mol,因此v(NO)=

1,2mol

金=7.2molL'-min1；(3)比较反应速率需统一单位、统一物质，将四种条件下的反

60s/min

应均转化为NO的反应速率，且单位统一为mol-L'-min1；A对应的NO的速率为：

1

V(NO)=2V(N2)=0.84mol-L^min-；B对应的NO的速率为：v(NO)=0.6moLLlmin-i；C对应

的NO的速率为：v(NO)=2v(C>2)=36moiLLminT；D对应的NO的速率为：v(NO)=

24molL1min-i；则速率最快的为C；(4)正反应是吸热反应，温度升高，平衡常数增大，A

正确；使用催化剂，反应速率加快，但平衡时c(NO)不变，B错误；温度越高，反应速率越

快；升高温度，平衡向右移动，用转化率增大，C正确；故选AC；(5)某时刻测得容器内N2、

。2、NO的浓度分别为0.20mol/L、0.20mol/L和0.50mol/L,此时Qc=

050—=6.25<K=9.0,则反应正向进行，v正(N2)>v逆(N2)。

0.20x0.20

20.(2023•上海市嘉定区高二期末)科学家对汽车尾气进行无害化处理反应为：2CO+2NO

二^2CO2+N2O一定条件下，在1L密闭容器中充入2.00molCO和2.00molNO,一段时间

后测得CO、CO2浓度随时间变化如图1所示，CO的平衡转化率与温度、起始投料比m的

n(NO)

关系如图2所示，图中起始投料比01=木百，完成问题：

c/mobL-,

2040//minTK

图1图2

(1)该反应的化学平衡常数表达式是,根据图1,用N2表示该反应达平衡过

程中的平均反应速率是O

(2)该反应的正反应是反应(填“吸热”或“放热”)。图2中a、b、c三点对应的

平衡常数Ka、Kb、Kc相对大小关系是o

(3)关于该可逆反应的说法正确的是0

a.加入催化剂可提高NO的平衡转化率

b.当体系中c(CO2)：c(N》=2：1时，该反应达到平衡状态

c.保持其他条件不变，若充入N2,则达到新平衡时，正、逆反应速率均增大

d.投料比：mi>m2>m3

(4)随着温度的升高，不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近的原因为o

【答案】⑴K=：黑设京0.02molL向不

(2)放热Ka>Kb=Kc

⑶cd

(4)温度较高时，温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡的影响

【解析】(1)该反应的化学平衡常数表达式K=£^^^；根据图1,达到平衡时

c(CO)c(NO)

160mol，L111

v(CO2)==0.04mol.L--min；根据反应速率之比等于化学计量数之比可得

40min

v(N2)=1v(C02)=0.02mol-L，minT;(2)由图2可知，随温度的升高CO的转化率减小，可

知升温使平衡逆向移动，则正向为放热反应；K只有温度有关，温度不变K不变，该反应

为放热反应，温度升高K减小，则Ka>Kb=Kc；(3)a项，加入催化剂只改变反应速率，对平

衡无影响，不能提高NO的平衡转化率，故a错误；b项，CO2、N2为生成物，两者物质的

量之比始终未2：1,则c(CO2)：C(N2)=2：1,恒定不变，不能据此判断该反应达到平衡状

态，故b错误；c项，保持其他条件不变，若充入N2,增大生成物浓度，达到新平衡时，正、

逆反应速率均增大，故c正确；d项，投料比投料比越大等同于NO的浓度增

加，使平衡正向移动，CO的转化率增大，结合图2可知投料比：mi>m2>m3,故d正确；

故选cd；(4)随温度的升高，不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近，说明温度较高时，

温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡的影响。

O

21.(2023•湖北省宜昌市高二期中)丙酮蒸气热裂解可生产乙烯酮，反应为II(g)

CH3CCH3

O=C=CHz(g)+CH4(g)AH>0,现对该热裂解反应进行研究，回答下列问题:

化学键C—HC—CC=C

键能kJ.mol-1412348612

(1)根据表格中的键能数据，计算△”=kJ-mol-1;

(2)在恒容绝热密闭容器中，充入丙酮蒸气，可以判断下列到达平衡状态的是

A.O=C=CH2(g)消耗速率与CH4生成速率相等

B.容器内密度不再变化

C.反应的平衡常数不再变化

D.混合气体的平均相对分子质量不再变化

②A、C两点化学平衡常数KAKc(填“>”、“<”或"=")；

③恒容下，既可提高反应速率，又可提高丙酮平衡转化率的一条合理措施是=

(4)在容积可变的恒温密闭容器中，充入丙酮蒸气维持恒压(11OkPa)。

①经过时间tmin,丙酮分解10%。用单位时间内气体分压变化表示的反应速率v(丙酮)

kPa/min；

②该条件平衡时丙酮分解率为a,则KP=(以分压表示，分压=总压X物质的量分

数)。

(5)其他条件相同，在甲、乙两种催化剂作用下发生该反应，相同时间时丙酮的转化率

与温度的关系如图。

X

>、

7

>)

O

N

100150200250300390400

温度『C

①工业上选择催化剂(填“甲”或"乙”)。

②在催化剂甲作用下，温度高于210℃时，丙酮转化率降低的原因可能是(写

一条即可)。

【答案】(1)+84(2)ACD

(3)压强<升高温度

(5)乙催化剂活性降低或副反应增多等

【解析】(1)根据键能关系411=反应物的总键能-生成物的总键能

=(348kJ-mol1)x2+(412kJ-mol-I)x6-(612kJ-mol-1)-(412kJ-mol-1)x2-(412kJ-mol1)x4=+84^^01'；

(2)A项，0=C=CH2(g)消耗速率与CH4生成速率相等说明逆反应速率等于正反应速率，能判

断反应达到平衡状态，故A正确；B项，容器为恒容，反应过程中总质量不变，所以密度

始终不变，不能确定反应达到平衡状态，故B错误；C项，该容器为绝热容器，正反应方

向为吸热，平衡常数不变，说明温度不变，温度不变，能说明反应达到平衡状态，故C正

确；D项，正反应方向是气体物质的量增大的方向，即混合气体的平均相对分子质量减小的

方向，当平均相对分子质量不变时，说明反应达到平衡状态，故D正确；故选ACD。(3)

①该反应吸热反应，温度升高，平衡向正反应移动，丙酮的转化率应该升高，若X为温度，

与图示不符；X表示压强，增大压强时，平衡逆向移动，丙酮转化率降低，符合图示；②A、

C两点转化率相同，且C点压强大于A点，则C点的温度应该高于A,平衡常数只与温度

有关，温度升高平衡正向移动，平衡常数增大，则KA<KC；③根据上述分析恒容下，既可

提高反应速率，又可提高丙酮平衡转化率的一条合理措施是升高温度；(4)①设起始丙酮的

物质的量为nmol,则分解10%后，丙酮、乙烯酮和甲烷的物质的量分别为0.9n,O.ln,O.ln,

已知物质的量之比等于分压之比，则此时丙酮的分压为HOkPax::=90kPa,

则用单位时间内气体分压变化表示的反应速率v(丙酮尸