2025年高考化学总复习分类训练：化学反应速率与平衡综合问题（原卷）

4<57化学双反速率马平衡保合同毁

1.【2023年6月浙江卷】一定条件下，1-苯基丙快(Ph-CmC-CH3)可与HC1发生催化加成，反应如下:

反应过程中该焕烧及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、III为放热反应)，下列说法不正顿的

是

A.反应焰变：反应i>反应n

B.反应活化能：反应i<反应n

C.增加HC1浓度可增加平衡时产物II和产物I的比例

D.选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物I

2.(2021.北京真题)有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LH而不利于电池容量的保持。一定温

度下，利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应，通过测定n(D2)/n(HD)可以获知

n(Li)/n(LiH)o

已知：®LiH+H2O=LiOH+H2t

②2Li(s)+H232LiHAH<0

下列说法不正确的是

A.可用质谱区分D2和HD

B.Li与D2O的反应：2Li+2D2O=2LiOD+D2T

C.若n(Li)/n(LiH)越大，则n(D2)/n(HD)越小

D.80℃反应所得n(D2)/n(HD)比25℃反应所得n(D2)/n(HD)大

3.【2021年江苏卷】NH3与。2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可

通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、02和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应

2n止/(N2)

管，NH3的转化率、生成N2的选择性［生成人；、x100%］与温度的关系如图所示。

n总转化(叫)

175200225250275300

温度FC

下列说法正确的是

A.其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大

B.其他条件不变，在175〜300℃范围，随温度的升高，出口处N2和氮氧化物的量均不断增大

C.催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250℃

D.高效除去尾气中的NH3,需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂

4.【2022年全国甲卷】金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途，目前生产钛的方法之

一是将金红石(Tit)2)转化为TiCl,，再进一步还原得到钛。回答下列问题：

(1)TiO2转化为TiCl,有直接氯化法和碳氯化法。在1000C时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：

12

(i)直接氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)-K)2(g)AH1=172kJ-mol,Kpl=1.0xl0-

112

(ii)碳氯化：TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)AH^-SlkJ-mol,Kp2=1.2xlOPa

1

①反应2C(s)+O2(g)=2CO(g)的AH为kJ.mol,Kp=Pa„

②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是。

③对于碳氯化反应：增大压强，平衡移动(填“向左”“向右”或“不”)；温度升高，平衡转化率

(填"变大“'变小”或“不变)。

(2)在1.0xl()5pa,将TiO”C.C1：以物质的量比1：2.2：2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质

的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。

7

os.

6

s

5

os.4

63

2

0.0

02004006008001000120014001600

温度/℃

①反应C(s)+CC)2(g)=28(g)的平衡常数Kp(1400℃)=Pa。

②图中显示，在200C平衡时TiO?几乎完全转化为TiCL，但实际生产中反应温度却远高于此温度，

其原因是o

(3)TiO?碳氯化是一个气一固一固”反应，有利于TiO「C"固—固，，接触的措施是。

5.【2022年全国乙卷】油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加

以利用。回答下列问题：

(1)已知下列反应的热化学方程式：

1

①2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g)AH^-1036kJ-mol

1

②4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)AH2=94kJ-mol-

1

③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH3=-484kJ-mol

1

计算H2S热分解反应④2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)的AH广________kJ.mol。

(2)较普遍采用的H2s处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反

应④高温热分解H?S。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是,缺点是o

(3)在1470K、lOOkPa反应条件下，将n(HM：n(Ar)=l:4的混合气进行H2s热分解反应。平衡时混合气

中H2s与HZ的分压相等，H2s平衡转化率为,平衡常数Kp=kPao

(4)在1373K、lOOkPa反应条件下,对于n(HzS):n(Ar)分别为4:1、1:1、1:4、1:9、1：19的HzS-Ar混

合气，热分解反应过程中H2s转化率随时间的变化如下图所示。

①n(H2S):n(Ar)越小，H2s平衡转化率,理由是。

②n(H2S):n(Ar)=l:9对应图中曲线,计算其在0-0」s之间，H2s分压的平均变化率为

kPa-s-1o

6.【2022年山东卷】利用/丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢吠喃(THF)和

1-丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如下:

,d}(g)+乩。值)

+2ILCH9CH9OH/、THF

-2H/I22(g)

CHCHOH

BL22

BD、CH3cH2cH2cH20H(g)+H2O(g)

反应

IBuOH

已知：①反应I为快速平衡，可认为不受慢反应n、III的影响；②因反应I在高压H2氛围下进行，故H?

压强近似等于总压。回答下列问题：

(1)以5.0xl(T3moiBL或BD为初始原料，在493K、3.0x103kpa的高压H2氛围下，分别在恒压容器中进

行反应。达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热XkJ；以BD为原料，体系从环境吸热YkJ。忽

略副反应热效应，反应I焰变AH(493K,3.0xl03kPa)=kJmol1。

(2)初始条件同上。X1表示某物种i的物质的量与除H2外其它各物种总物质的量之比，XBL和XBD随时间

t变化关系如图甲所示。实验测得X<Y,则图中表示XBL变化的曲线是;反应I平衡常数Kp=

kPa"(保留两位有效数字)。以BL为原料时，§时刻XH,0=,BD产率=(保留

两位有效数字)。

1.01.0«-

s8

O.

H

6

os.48K

)

44

636

20.

0.0----------------------------!---------------------0.0J---------------------------------------------------

4-UJ

图甲图乙

(3)(XBD/XBL).为达平衡时XBD与XBL的比值。(493K,2.5xlO3kpa)、(493区3.5'103此2)、

(513区2.5'1()3d@)三种条件下，以5.0xl(T3molBL为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应,

X/x

QB]随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压H?氛围下进行，可忽略压强对反应速率的

X/X

lBDBL)max

影响。曲线A.B.c中，(XBD/XBL)1rax最大的是(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到

x/x

屋B；=1.0所需时间更长,原因是_______。

X/X

l.BDBLjmax

7.(2021.全国乙卷真题)一氯化碘(IC1)是一种卤素互化物，具有强氧化性，可与金属直接反应，也可用

作有机合成中的碘化剂。回答下列问题：

(2)氯铝酸钢(BaP©6)固体加热时部分分解为BaCU、Pt和376.8℃时平衡常数nLOxlO,pa?,

在一硬质玻璃烧瓶中加入过量BaPtCL，抽真空后，通过一支管通入碘蒸气(然后将支管封闭)，在

376.8℃,碘蒸气初始压强为20.0kPa。3768c平衡时，测得烧瓶中压强为32.5kPa,则P©=

kPa,反应2ICl(g)=Cl式g)+I2(g)的平衡常数K=(列出计算式即可)。

(3)McMorris测定和计算了在136~180℃范围内下列反应的平衡常数K0。

2NO(g)+2ICl(g)U2NOCl(g)+I2(g)Kpl

2NOCl(g)=2NO(g)+Cl2(g)Kp2

得到IgJ广幸和lgKp2~3均为线性关系，如下图所示：

①由图可知，NOC1分解为NO和Cl2反应的AH0（填“大于”或“小于”）

②反应21cl（g）=J（g）+l2（g）的K=（用L、、表示）：该反应的AH0（填“大于”或“小

于"），写出推理过程O

8.（2021.全国甲卷真题）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：

（2）合成总反应在起始物11（112）/11902）=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为

x（CHQH）,在t=250℃下的x（CH3（）H）~p、在p=5xl（）5pa下的*（＜3珥0£1）~1如图所示。

p/\05Pa

123456789

0.11

0.00

(0.09

H

O0.08

C

H0.07

O

)

X0.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

200210220230240250260270280

t/℃

①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp=；

②图中对应等压过程的曲线是,判断的理由是；

③当x(CH30H)=0.10时，C0?的平衡转化率a=,反应条件可能为一或一。

9.(2021.6•浙江真题)含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。请回答：

(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量S。”

1

Cu(s)+2H2SO4(1)=CuSO4(s)+SO2(g)+2H2O(1)AH=-11.9kJ.moF。判断该反应的自发性并说明理

由_______O

1

(2)已知2so2(g)+C)2(g)q^2so3(g)AH=-198kJmoro850K时，在一恒容密闭反应器中充入一定量

的SO?和02,当反应达到平衡后测得SO?、O2^SO3的浓度分别为6QxlO-3moi.LT、

8.0xl0-3mol-L-'和4.4x10-2mol-U4。

①该温度下反应的平衡常数为。

②平衡时SO2的转化率为o

(3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。

①下列说法正确的是o

A.须采用高温高压的反应条件使SO2氧化为SO3

B.进入接触室之前的气流无需净化处理

C.通入过量的空气可以提高含硫矿石和SO?的转化率

D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收SO,以提高吸收速率

②接触室结构如图1所示，其中卜4表示催化剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是o

a

A.a[一>b]B.bj—>a2C.a2fb?D.b2—>a3E.a3fb3F.b3—>a4G.4b4

转

化

率

%

IIIIIIIIIIIIII*

温度

图2

③对于放热的可逆反应，某一给定转化率下,最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。在图3中画

出反应2$0巡)+02(8)=2$0式切的转化率与最适宜温度(曲线1)、平衡转化率与温度(曲线II)的

关系曲线示意图(标明曲线I、II)

100

转

化

率

%

-温度1-

图3

(4)一定条件下，在NazS-H2s。4-凡。?溶液体系中，检测得到pH-时间振荡曲线如图4,同时观察到体

系由澄清一浑浊一澄清的周期性变化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程，请补充其

中的2个离子方程式。

I.S2"+H+=HS

II.®;

III,HS+H2O2+H=SJ+2H2O；

IV.®o

10.(2020•山东高考真题)探究CH30H合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH30H的产率。以

CO2、H2为原料合成CH30H涉及的主要反应如下：

-1

I.CO2(g)+3H2(g)UCH30H(g)+H2O(g)AHj=-49.5kJ-mol

II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)AH2=—90.4kJ.moL

III.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH3

回答下列问题：

1

(1)AH3=kJ-moF0

(2)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入ImolCCh和3m0IH2发生上述反应，达到平衡

时，容器中CH30H(g)为amol,CO为bmol,此时H20(g)的浓度为______mol.L」(用含a、b、

v的代数式表示，下同)，反应m的平衡常数为。

(3)不同压强下，按照n(C02)：n(H2)=l：3投料，实验测定CCh的平衡转化率和CH30H的平衡产率随

温度的变化关系如下图所示。

"(。°2)7始二：(。。2)平衡

己知：C02的平衡转化率=X100%

〃(CC)2)初始

“CHQHL筛

CH30H的平衡产率=-“干衡X100%

〃(CC)2)初始

其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙》压强pi、P2、P3由大到小的顺序为

；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是o

(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH30H的平衡产率，应选择的反应条件为(填标号)。

A.低温、高压B.高温、低压C.低温、低压D.高温、高压

11.(2020•全国高考真题)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：

(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比”(C2H4)："32。)=。当反应达

到平衡时，若增大压强，则71(C2H4)(填“变大”“变小”或“不变”

(2)理论计算表明，原料初始组成〃(CO2)：〃(H2)=1：3,在体系压强为O.IMPa,反应达到平衡时，四种

组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。

图中，表示c2H4、CO2变化的曲线分别是、oCO2催化加氢合成C2H4反应的0(填

“大于”或“小于”)。

(3)根据图中点A(440K,0.39),计算该温度时反应的平衡常数Kp=(MPa)r(列出计算式。以分

压表示，分压=总压x物质的量分数)。

(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烧。一定温度和压

强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当.

12.(2020.全国高考真题)硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催

1

化氧化：SO2(g)+O2(g)>SO3(g)AH=-98kJ-moro回答下列问题：

(1)机催化剂参与反应的能量变化如图所示，V2O5(S)与SCh(g)反应生成VOSO4⑸和丫2。心)的热化学方

程式为：。

|V2O4(s)+SO3(g)

'^\1A^=-24kJ-mol-'

能+SO3(g)V2O5(s)+SO2(g)

k%=-399kXm“T

{\3VOSO4(S)

反应过程

(2)当S02(g)、02(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时,在0.5MPa、2.5MPa和

5.0MPa压强下，SCh平衡转化率。随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550℃时的

a=,判断的依据是o影响a的因素有o

(3)将组成(物质的量分数)为2m%SO2(g)、m%O2(g)和q%N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条

件下进行反应。平衡时，若SO2转化率为a,则SO3压强为,平衡常数

KP=(以分压表示，分压=总压x物质的量分数)。

8

(4)研究表明，SCh催化氧化的反应速率方程为：v=k(4-l)°-(l-na')o式中：k为反应速率常数，随温度

a

t升高而增大；a为SO2平衡转化率，棺为某时刻SO2转化率，n为常数。在檀=0.90时，将一系列温度

下的k、a值代入上述速率方程，得到v~t曲线，如图所示。

108

6

4

420460500540580

t/℃

曲线上V最大值所对应温度称为该棺下反应的最适宜温度tm。t<tm时，V逐渐提高；t>tm后，V逐渐下降。

原因是O

13.(2020•浙江高考真题)研究NOx之间的转化具有重要意义。

(1)已知：N2O4(g)=2NO2(g)AH>0将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度

为

①下列可以作为反应达到平衡的判据是。

A.气体的压强不变B.vI(N2O4)=2V»(NO2)C.K不变D.容器内气体的密

度不变E.容器内颜色不变

②ti时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p,N2O4气体的平衡转化率为75%,则反应N2O4(g)

-2NO2(g)的平衡常数Kp=(对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的

量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kp,如p(B)=p-x(B),p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中

B的物质的量分数)。

③反应温度T1时，c(N2C>4)随t(时间)变化曲线如图，画出0〜t2时段，C(NC)2)随t变化曲线。保持其它

条件不变，改变反应温度为T2(T2>T1),再次画出0〜t2时段，C(NO2)随t变化趋势的曲线

G

T0.

o610

E08

r0.06

0.04

0.02

0.01

0r(ft/

(2)NO氧化反应：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图。

2NO；(g)

反应过程

I2NO(g)=N2O2(g)AHi

IIN2O2(g)+O2(g)^2NO2(g)AH2

①决定NO氧化反应速率的步骤是(填“I”或“II”)。

②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和02气体，保持其它条件不变，控制反应温度分别为T3和

T4(T4>T3),测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO,在温度(填叮3”或

“T4”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图分析其原因—o

14.(2019•全国高考真题)水煤气变换［CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)］是重要的化工过程，主要用于合成

氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：

(1)Shibata曾做过下列实验：①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钻CoO(s),氧化钻部分被

还原为金属钻(Co),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250o

②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。

根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是COH2(填“大于”或“小于”)。

(2)721℃时，在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平衡

时体系中H2的物质的量分数为(填标号)。

A.<0.25B.0.25C.0.25-0.50D.0.50E.>0.50

(4)Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如下图所示)，催化

剂为氧化铁，实验初始时体系中的PH2O和Pco相等、PcO2和PH2相等。

48

4

4.

4.0

3.

3Z.6

Z2

Z8

L4

L

0

S

6

2

8

060120180240300360

Z/niin

1

计算曲线a的反应在30-90min内的平均速率j(a)=kPamin。467℃时PH2和Pco随时间变化

关系的曲线分别是、。489℃时尸也和Pco随时间变化关系的曲线分别是

15.(2016・上海高考真题)随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的

重点。

完成下列填空：

(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：

CO2(g)+4H2(g)-KJCH4(g)+2H2O(g)

己知H2的体积分数随温度升高而增加。

若温度从300℃升至400℃,重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化。(选填“增大”、“减小”或“不

变”)

V正V逆平衡常数K转化率a

(2)相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表:

-1111

[CO2]/mol-L[H2]/mol-L[CH4]/mol-L^OJ/mol-L

平衡Iabcd

平衡nmnXy

a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为。

(3)碳酸:H2co3,Kii=4.3xl0-7,Ki2=5.6xl(yii

草酸：H2c2O4,Kii=5.9xl0-2,Ki2=6.4xl0-5

0.1mol/LNa2cO3溶液的pH0.1mol/LNa2c2O4溶液的pH。(选填“大于”、“小于”或“等于”)

等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是。

若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是。(选填编

号)

a.[H+]>[HC2O4-]>[HCO3]>[CO32]

B.[HCO3]>[HC2O4]>[C2O42]>[CO32]

c.[H+]>[HC2O4]>[C2O42]>[CO32]

D.[H2CO3]>[HCO3]>[HC2O4]>[CO32]

+

(4)人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡：H+HCO<-------KH2CO3,当有少量酸性或碱性物质进入血

液中时，血液的pH变化不大，用平衡移动原理解释上述现象。

16.(2008•宁夏高考真题)已知可逆反应：M(g)+N(g)=P(g)+Q(g)；AH>0,

请回答下列问题：

(1)在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)=lmolL-i,c(N)=2.4moLL-i,达到平衡后，M的转化率

为60%,此时N的转化率为。

(2)若反应温度升高，M的转化率(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：。里)=401011。时=201011-1;达到平衡后，£；1)=2

mol-L_1,a=0

(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)=c(N)=bmol-L-i,达到平衡后，M的转化率为

17.(2007.上海高考真题)一定条件下，在体积为3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催

化剂为Cu2O/ZnO)：CO(g)+2H2(g)=^CH30H(g)。

根据题意完成下列各题:

(1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K=,升高温度，K值________(填“增大”、“减

小"或‘不变")。

(2)在500℃,从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率V(H2)=0

(3)在其他条件不变的情况下，对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的

是：

a.氢气的浓度减少b.正反应速率加快，逆反应速率也加快

c.甲醇的物质的量增加d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大

(4)据研究，反应过程中起催化作用的为CU2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂CU2O的量不

变，原因是：(用化学方程式表示)。

18.(2014.全国高考真题)在容积为L00L的容器中，通入一定量的N2O4,发生反应N2CU(g)^^

2NO2(g),随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：

(1)反应的0(填“大于”“小于”)；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在

0~60s时段，反应速率v(N2O4)为mol-L-i-s-1反应的平衡常数Ki为。

(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020morLis”的平均速率降低，经10s又达

到平衡。

①T100℃(填“大于”“小于”)，判断理由是。

②列式计算温度T是反应的平衡常数K2

(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向(填“正反应”或“逆反

应”)方向移动，判断理由是o

19.(2011・上海高考真题)自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1km,

压强增大约25000-30000kPa„在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：SiO2(s)+4HF(g)^SiF4(g)+

2H2O(g)+148.9kJ。根据题意完成下列填空：

(1)在地壳深处容易有气体逸出，在地壳浅处容易有沉积。

(2)如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应_____________(选填编号)。

A.一定向正反应方向移动B.在平衡移动时正反应速率先增大后减小

C.一定向逆反应方向移动D.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，(选填编号)。

V

A.2vJE(HF)=a(H2O)B.v(H2O)=2v(SiF4)

c.SiO2的质量保持不变D.反应物不再转化为生成物

(4)若反应的容器容积为2.0L,反应时间8.0min,容器内气体的密度增大了0.12g/L,在这段时间内HF

的平均反应速率为。

20.(2012・上海高考真题)用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的

热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiC14(g)+2N2(g)+6H2(g)

Si3N4(s)+12HCl(g)+e(e>0)o完成下列填空：

(1)在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2L,3min后达到平衡，测得固体的质量增加了

2.80g,则H2的平均反应速率—mol/(Lmin)；该反应的平衡常数表达式K=

(2)上述反应达到平衡后，下列说法正确的是。

a.其他条件不变，压强增大，平衡常数K减小

b.其他条件不变，温度升高，平衡常数K减小

C.其他条件不变，增大Si3N4物质的量平衡向左移动

d.其他条件不变，增大HC1物质的量平衡向左移动

(3)一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是

E

a.3va(N2)=v(H2)b.v正(HCl)=4n^SiCL)

c.混合气体密度保持不变d.C(N2)：C(H2)：C(HC1)=1：3：6

(4)若平衡时H2和HC1的物质的量之比为巴，保持其它条件不变，降低温度后达到新的平衡时，出和

n

HC1的物质的量之比——(填“>”、"=”或“

n

21.(2015•全国高考真题)甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和

H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：

①CO(g)+2H2(g)=：CH30H(g)AH1

②CO2(g)+3H2(g)CH30H(g)+H2O(g)AH2

③CO2(g)+H2(g)(g)+H2O(g)AH3

回答下列问题：

(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

化学键H—Hc—0C生。H—0c—H

E/(kJ.mol',)4363431076465413

由此计算△HIM—kJ-mol-1,已知△H2=-58kJ-mol-i,则△H3=_kJmol^o

(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的

曲线为(填曲线标记字母)，其判断理由是。

(3)合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时，体系中的CO平衡转化率(a)与温度和压强的关系

如图2所示。a(CO)值随温度升高而(填“增大”或“减小”)，其原因是o图2中的压

强由大到小为,其判断理由是o

22.(2011•全国高考真题)反应aA(g)+bB(g)催化剂.cC(g)(AH<0)在等容条件下进行。改变

其他反应条件，在I、n、in阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示:

0.05.010.015.020.00.05.010.015.00.05.010.0时间/min

inm

回答问题：

（1）反应的化学方程式中，a：b：c为；

（2）A的平均反应速率匕（A）、vn（A）、vIU（A）从大到小排列次序为；

（3）B的平衡转化率为（8）、a〃/（B）中最小的是,其值是；

（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是,采取的措施

是；

（5）比较第H阶段反应温度（TQ和第HI阶段反应速度（《）的高低：T2__T.

填“＞、V”判断的理由是-

（6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定lOmin后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示

IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、C）.

0.05.010.00.05.010.0时间/min

mIV

23.（2014•浙江高考真题）煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技

术可以把硫元素以CaSCU的形式固定，从而降低SCh的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与

CaSCU发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：

CaSO4（s）+CO（g）L-CaO（s）+SO2（g）+CO2（g）△Hi=218.4kJ-moH（反应I）

CaSO4(s)+4CO(g)-CaS(s)+4CO2(g)AH2=-175.6kJ-mo「(反应II)

请回答下列问题：

(1)反应I能自发进行的条件是O

(2)对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度

c(B),则反应H的Kp=(用表达式表示)。

(3)假设某温度下，反应I的速率(VI)大于反应II的速率(V2),则下列反应过程能量变化示意图正确的

(4)通过监测反应体系中气体浓度的变化判断反应I和II是否同时发生，理由是o

(5)图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的

关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有。

A.向该反应体系中投入石灰石

B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度

C.提高CO的初始体积百分数

D.提高反应体系的温度

(6)恒温恒容条件下，假设反应I和II同时发生，且V1>V2,请在图2中画出反应体系中c(SCh)随时间t

变化的总趋势图。

tt

分

百

量

质

C

a

S图2

CO初始体快分数

24.(2012.浙江高考真题)[15分]甲烷自热重整是先进的制氢方法，包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系

统同时通入甲烷、氧气和水蒸气，发生的主要化学反应有:

反应过程化学方程式焰变△H(kJ/mol)活化能Ea(kJ/mol)

CH4(g)+2O2(g)=—CO2(g)+2H2O(g)-802.6125.6

甲烷氧化

CH4(g)+O2(g)CO2(g)+2H2(g)-322.0172.5

CH4(g)+H2O(g)-«CO(g)+3H2(g)206.2240.1

蒸汽重整

CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)165.0243.9

回答下列问题：

(1)反应CO(g)+H2O(g)-=CO2(g)+H2(g)的△!!=kJ/molo

(2)在初始阶段，甲烷蒸汽重整的反应速率—甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。

(3)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(CB)也可以平衡常数(记作KP),则反

应CH4(g)+H2O(g)—CO(g)+3H2(g)的KP=