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化學平衡 -2025年高考化學考向分析(共90張PPT)

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化學平衡 -2025年高考化學考向分析(共90張PPT)

資源簡介

(共90張PPT)
2025年高考化學考向分析
化學平衡
化學平衡狀態的判斷與影響平衡 移動的因素
1.(2023北京)下列事實能用平衡移動原理解釋的是( )
B
A.溶液中加入少量固體,促進 分解
B.密閉燒瓶內的和 的混合氣體,受熱后顏色加深
C.鐵釘放入濃 中,待不再變化后,加熱能產生大量紅棕色氣體
D.鋅片與稀反應過程中,加入少量固體,促進 的產生
【解析】 是催化劑,催化 分解,與平衡移動原理無關,不符合題意。
密閉燒瓶內存在平衡,其中為紅棕色, 為無色。
受熱后溫度升高,促使平衡逆向移動, 濃度增大,混合氣體顏色加深,可以用平衡
移動原理解釋,符合題意。
常溫下,鐵在濃硝酸中發生鈍化,表面生成致密氧化物保護膜,阻止反應進一步
發生;加熱后,“鈍化膜”被破壞,濃硝酸可以進一步與金屬反應,還原產物為紅棕色的
氣體。這與平衡移動原理無關,不符合題意。
加入少量固體發生反應 ,置換出的銅與鋅、稀硫酸
構成原電池(【點撥】為負極,為正極,在銅表面得電子生成 ),可以使反
應速率加快,促進 的產生,這與平衡移動無關,不符合題意。
2.(2023海南,雙選)工業上苯乙烯的生產主要采用乙苯脫
氫工藝: 。某
條件下無催化劑存在時,該反應的正、逆反應速率隨時間
的變化關系如圖所示。下列說法正確的是( )
BD
A.曲線①表示的是逆反應的 關系
B. 時刻體系處于平衡狀態
C.反應進行到時,為濃度商
D.催化劑存在時,、 都增大
【解析】 采用乙苯脫氫工藝制苯乙烯,開始時反應物
的濃度最大,生成物濃度為0,因此 時正反應速率最大,
逆反應速率為0,可知曲線①表示的是正反應的 關系。
時,正逆反應速率相等,體系處于平衡狀態。
反應進行到 時,正反應速率大于逆反應速率,反應正
向進行,此時 。
催化劑能降低反應的活化能,使、 都增大。
3.(2023遼寧)某小組進行實驗,向蒸餾水中加入 ,充分振蕩,溶液呈淺棕
色,再加入鋅粒,溶液顏色加深;最終紫黑色晶體消失,溶液褪色。已知 為
棕色,下列關于顏色變化的解釋錯誤的是( )
選項 顏色變化 解釋
A 溶液呈淺棕色 在水中溶解度較小
B 溶液顏色加深 發生了反應:
C 紫黑色晶體消失 的消耗使溶解平衡 右移
D 溶液褪色 與有色物質發生了置換反應
D
【解析】 由加入蒸餾水中,溶液呈淺棕色,加入后溶液顏色加深,可推知 在水
中溶解度較小,加入后發生反應,生成的與溶液中的 發生
反應,溶液中濃度增大, 為棕色,因此溶液顏色加
深。約為,約為,與反應的物質的量比為 ,
可知加入的過量,過量的和溶液中反應,的消耗使溶解平衡
右移,可觀察到紫黑色晶體(即)消失,接著過量的會與 持續反應,導致
濃度持續降低,使平衡逆移, 濃度持續降低,溶液褪
色。
根據上述分析,A、B、C項正確。
與 的反應不是置換反應而是化合反應。
4.(2022海南)某溫度下,反應 在密閉容器
中達到平衡。下列說法正確的是( )
C
A.增大壓強, ,平衡常數增大
B.加入催化劑,平衡時 的濃度增大
C.恒容下,充入一定量的 ,平衡向正反應方向移動
D.恒容下,充入一定量的, 的平衡轉化率增大
【解析】 該反應是一個氣體分子數減小的反應,增大壓強可以同時加快正、逆反
應速率,且正反應速率增大的幅度大于逆反應的,故 ,但溫度不變,平衡常數
不變。
催化劑不影響化學平衡狀態,因此加入催化劑不影響平衡時 的濃度。
恒容下,充入一定量的, 的濃度增大,平衡向正反應方向移動。
恒容下,充入一定量的 ,平衡雖然向正反應方向移動,但是
的平衡轉化率減小,而 的平衡轉化率增大 。(【技法】對于反
應 生成物,在恒溫恒容下通入 ,則反應物A的轉化率降低,B的
轉化率升高)
5.(2022廣東)恒容密閉容器中,
在不同溫度下達平衡時,
各組分的物質的量 如圖所示。下列說法正確的是( )
C
A.該反應的
B.為 隨溫度的變化曲線
C.向平衡體系中充入惰性氣體,平衡不移動
D.向平衡體系中加入, 的平衡轉化率增大
【解析】 分析題圖可知,隨著溫度升高,平衡時剩余的
減小,表示溫度升高平衡正向移動,因此該反應的正反應是
吸熱反應,即 。
由化學方程式 可知,
減少的物質的量等于增加的物質的量,如在 達平衡時,
剩余的約(表示參與反應的約),則 ,由題圖
可知,最上面的曲線為 隨溫度的變化曲線。
一定溫度下,向恒容密閉容器中充入惰性氣體,各氣體的濃度不變,平衡不移動。
是固體,向平衡體系中加入 ,平衡不移動,氫氣的轉化率不變。
6.(2022北京)某多孔材料孔徑大小和形狀恰好將 “固定”,能高選擇性吸附
。廢氣中的被吸附后,經處理能全部轉化為 。原理示意圖如下。
已知:
下列說法不正確的是( )
D
A.溫度升高時不利于 吸附
B.多孔材料“固定”,促進 平衡正向移動
C.轉化為的反應是
D.每獲得時,轉移電子的數目為
【解析】 根據反應 ,升高溫度,平衡逆向移動,不利
于 的吸附。
多孔材料可將“固定”,使氣體濃度降低, 平衡正向
移動。
被固定的與、 反應生成硝酸,此為氧化還原反應,該反應的化學方程
式為 。
由化學方程式可知,每生成 ,反應轉移
電子價價,則每制備 ,轉移電子數為

基于圖像的化學平衡分析
7.(2023湖南)向一恒容密閉容器中加入 和一定量的
,發生反應:。 的平衡
轉化率按不同投料比 隨溫度的變化曲線如圖所示。
下列說法錯誤的是( )
B
A.
B.反應速率:
C.點、、對應的平衡常數:
D.反應溫度為 ,當容器內壓強不變時,反應達到平衡狀態
【解析】 由題給反應 知,
在相同條件下,當固定為,逐漸增大 的物質的量時,
投料比逐漸減小,平衡正向移動,可以增加 的平衡轉化率,
因此 。
點和點溫度相同且容器體積相同, 的起始物質的量都
為,點的較小,即 的物質的量濃度較大,反應物濃度大則速率較快,因
此 。
分析題圖可知,當一定時,溫度升高 的平衡轉化率增大,說明正反應為吸熱
反應;溫度相同則相同,溫度升高對吸熱反應而言增大,因此平衡常數 。
題給反應反應前后氣體分子數總和不相同,反應過程中容器內壓強會有變化,一
旦容器內壓強不變時,可判定反應達到平衡狀態。
8.(2023江蘇)二氧化碳加氫制甲烷過程中的主要反應為
在密閉容器中,、時,
平衡轉化率、在催化劑作用下反應相同時間所測得的 實際轉化
率隨溫度的變化如圖所示。 的選擇性可表示為
。下列說法正確的是( )
A.反應 的焓變
B. 的平衡選擇性隨著溫度的升高而增加
C.用該催化劑催化二氧化碳反應的最佳溫度范圍約為
D.時,提高的值或增大壓強,均能使 平衡轉化率
達到 點的值

【解析】 將題給的第一個熱化學方程式減去兩倍的第二個熱
化學方程式,可以組合出A項中的熱化學方程式,根據蓋斯定律,
的焓變 。
根據的選擇性可知, 的選擇性需同
時考慮和。對于反應
,溫度升高平衡逆向移動,達平衡時甲烷的物質的量減少;分析題圖信息可知,
溫度升高的平衡轉化率是先減小后增加,表示 也是先減小后增加。綜合
上述分析, 的平衡選擇性并不是隨著溫度的升高而一直增加。
分析題圖可知,在左右, 實際轉化率最高,
表示在實際生產中,用該催化劑催化二氧化碳反應的最佳溫度范圍
約為 左右。
溫度低于約時,溫度升高 平衡轉化率減小,說明此
時第一個反應為主反應,時,提高 的值,相當于投
料時在不變時提高,可使平衡正向移動,提高 平衡轉化率;增大壓強
可使第一個反應平衡正移,也可以提高 平
衡轉化率。因此在時,提高 的值或增大壓強,均能
使平衡轉化率達到 點的值。
9.(2021湖南,雙選)已知:
,向一恒溫恒容的密閉容器中充入和發生反應, 時達到平衡狀
態Ⅰ,在時改變某一條件, 時重新達到平衡狀態Ⅱ,正反應速率隨時間的變化如圖
所示。下列說法正確的是( )
BC
A.容器內壓強不變,表明反應達到平衡
B. 時改變的條件:向容器中加入C
C.平衡時A的體積分數 (Ⅱ) (Ⅰ)
D.平衡常數(Ⅱ) (Ⅰ)
【解析】 該反應為氣體分子數不變的反應,在恒溫恒容條件下
壓強始終保持不變,因此容器內壓強不變,不能表明反應達到平衡。
分析題圖可知,在時平衡被破壞,且正反應速率在 瞬間并未
改變,所以排除升溫、加壓、加催化劑等影響因素;在達到新平衡的
過程中正反應速率逐漸增大,可知平衡是逆向移動,因此改變的條件為恒溫恒容下向容
器中加入C。
需要用等效平衡來思考:如果一開始是充入和,則在 時無論C投料
多少,A和B都相當于 投料,Ⅰ與Ⅱ都是等效平衡(恒溫恒容且反應前后氣體分子數
之和相等,投料比相同即等效),因此平衡時A的體積分數 (Ⅱ) (Ⅰ);而本
題一開始是充入和,則在 時加入C,相當于B“投料少了”,平衡逆向移
動,最后A的比例提高,因此平衡時A的體積分數 (Ⅱ) (Ⅰ)。
平衡常數只與溫度有關,該反應在恒溫條件下進行,所以 保持不變。
10.(方式創新·模塊融合)(2023山東,雙選)一定條件下,化合物和合成 的反
應路徑如下:
已知反應初始的濃度為,的濃度為 ,部分物種的濃度隨
時間的變化關系如圖所示,忽略反應過程中的體積變化。下列說法正確的是( )
A.時刻,體系中有 存在
B.時刻,體系中無 存在
C.和反應生成 的活化能很小
D.反應達平衡后,的濃度為


【解析】 根據題目所給的反應路徑可知,化合物 轉化
為 的反應路徑中,共發生三個基元反應:
①, ,

反應初始的濃度為, 的濃度為
,時刻,的濃度為 ,可知
完全反應,根據與以物質的量之比為 進行
反應可知,此時 的濃度為
,因此 時刻,體
系中有 存在。
分析題圖可知,時刻,的濃度為 ,
理論上應同時生成,但 只有約
,表示有約的又與 反應
生成約的,然后再有部分反應變為 ,由
于時刻約為,可知此時體系中的 剩余約

分析題圖可知, 在反應開始的極短時間內,
濃度由降為;②觀察 時刻,
濃度不是而是約 ,表示
第三步基元反應生成的
又會很快與剩余的 發生第一步基元反應
。由上述分析可知,和 的反應速率
很快,可推得和反應生成 的活化能很小。
第一步和第二步基元反應向右反應完全,理論上可
生成,但第三步基元反應是可逆反應,
不會完全變成和,因此平衡時 的濃度會小于

11.(2021湖南)某興趣小組對反應 進行了實驗探究。
在一定溫度和催化劑的條件下,將通入 的密閉容器中進行反應
(此時容器內總壓為 ),各物質的分壓隨時間的變化曲線如圖所示。
(1) 若保持容器體積不變,時反應達到平衡,用 的濃度變化表
示時間內的反應速率____
(用含 的代數式表示)。
(2) 時將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變,圖中能正
時將容器體積迅速縮小至原來的一半,則體系的壓強會擴大一倍,隨后反應的平衡逆向移動,因此的分壓比原來的2倍要小
確表示壓縮后分壓變化趨勢的曲線是___(用圖中、、、 表示),理由是______
____________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________。
(3) 在該溫度下,反應的標準平衡常數 _____(已知:分壓
總壓×該組分物質的量分數,對于反應
, ,其中
,、、、 為各組分的平衡分壓)。
0.48
【解析】 (1)分析題圖并結合反應
可知,分壓減小的為,分壓增大較多的為 ,分壓增大較少
的為,在時、 ,設
時達到平衡,轉化的的物質的量為 ,列三段式:
根據同溫同體積下,混合氣體的總物質的量之比等于氣體總壓強之比,得
,解得 ,
。(2) 時將容器體
積迅速縮小至原來的一半,則體系的壓強會擴大一倍,即
由突增至,隨后反應 的
平衡逆向移動(壓強增大,平衡向氣體分子數之和變小的方向移
動,口訣:大壓小移),因此 的分壓會略降一些,但還是比體
積縮小前的大,曲線 符合。(3)分析題圖可知,達到平
衡時、、的分壓分別為、、 ,代
入公式計算: 。
平衡常數、平衡轉化率等相關計算
題組一
12.(2023全國乙)將 置入抽空的剛性容器中,升高溫度發生分解反應:
(Ⅰ)
平衡時 的關系如圖所示。
(1) 時,該反應的平衡總壓___ 、平衡常數
(Ⅰ)_____。 (Ⅰ) 隨反應溫度升高而______
(填“增大”“減小”或“不變”)。
3
2.25
增大
(2) 提高溫度,上述容器中進一步發生反應 (Ⅱ),平衡時
_________(用、表示)。在時,, ,
則______,(Ⅱ)__________ (列出計算式)。
46.26
【解析】 (1)由題圖可知,時,,由 一開始是置入抽空的
剛性容器中并發生反應 ,可知平衡時
,因此該反應的平衡總壓,平衡常數 (Ⅰ)
。分析題圖可知,隨溫度升高而增大,則 也
會隨溫度升高而增大,因此(Ⅰ) 也會隨反應溫度升高而增大。
(2)原先只發生反應(Ⅰ),因此 ;提高溫度,題述容器中進一步發生反應
,可以列三段式計算,假設反應一開始 ,
的轉化量為 ,則:
將消掉:,則 。在
時,、 ,根據上面的三段式可以列出兩個方程:


聯立①②可求出、,因此 ,

13.與在高溫下發生反應:。在 時,將
與充入 的空鋼瓶中,反應平衡后水的物質的量分數為0.02。
(1) 的平衡轉化率____,反應平衡常數 ___________。
(2) 在重復實驗,平衡后水的物質的量分數為,的轉化率___ ,該
反應的___0(填“ ”“ ”或“ ”)。
(3) 向反應器中再分別充入下列氣體,能使 轉化率增大的是___(填標號)。
2.5
B
A. B. C. D.
【解析】 (1)用三段式法計算:該反應是等氣體分子數反應,平衡時

。對于等氣體分子數反應,可直接用物質的量替代濃度計
算平衡常數:。(2)總物質的量不變, 的
物質的量分數增大,說明平衡正向移動, 的轉化率增大,即升高溫度,平衡正向移
動,正反應是吸熱反應。(3)平衡之后,再充入,則的轉化率增大, 的轉
化率減小,故A項錯誤;充入,平衡正向移動, 的轉化率增大,故B項正確;充入
,平衡逆向移動,硫化氫的轉化率減小,故C項錯誤;充入氮氣,無論體積是否變
化,對于氣體分子數相等的反應,平衡不移動,硫化氫的轉化率不變,故D項錯誤。
14.時,將、和 溶液
混合,發生反應: 。
溶液中與反應時間 的關系如圖所示。
(1) 下列可判斷反應達到平衡的是___(填標號)。
.溶液的 不再變化
.
. 不再變化
.
(2) 時,______ (填“大于”“小于”或“等于”)。
大于
(3) 時______時 (填“大于”“小于”或“等
于”),理由是____________________。
小于
時生成物濃度較低
(4) 若平衡時溶液的,則該反應的平衡常數 為_ _________________。
【解析】 (1)溶液的不再變化,即 的濃度不再變化,各組分的濃度均不再變
化,說明反應達到平衡狀態,項正確。當 或
時反應達到平衡狀態,選項中的速率未指明是正反應速率還是逆
反應速率,項錯誤。反應達到平衡之前,逐漸減小而 逐漸增大,故
逐漸增大,當不變時反應達到平衡狀態, 項正
確。根據離子方程式可知反應體系中恒有 ,觀察題圖可知反應達到
平衡時,此時,項錯誤。(2) 時反應未
達到平衡狀態,所以大于。(3)從到 ,反應逐漸趨于平衡狀態,反應物濃度
逐漸減小,而生成物濃度逐漸增大,所以正反應速率逐漸減小,逆反應速率逐漸增大,
故時小于時。(4)混合后三種溶液的體積都由變為 ,體積變為
各自的3倍,濃度變為原來各自濃度的,因此起始時 ,
根據題圖可知平衡時,則此時 ,平衡時溶液的
,則 ,列三段式計算:
故該反應平衡常數

15.煤和甲烷既是重要的常用燃料,又是重要的化工原料。甲烷重整技術主要是利用甲
烷和其他原料來制備合成氣和的混合氣體 。現在常見的重整技術有甲烷-二氧化
碳重整、甲烷-水蒸氣重整,其反應分別為 、

通過計算機模擬甲烷-水蒸氣重整實驗測得,在操作壓強為、水碳比 為
1.0、溫度為,反應達到平衡時, 的物質的量分數為0.6。已知該反應的速率方
程,式中為速率常數,為氣體分壓(氣體分壓 總壓×氣體
物質的量分數),則此時該反應速率__(用含的式子表示); 時,該反應的
壓強平衡常數 ___________________(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。
【解析】 已知為,可假設,設達平衡時 變化了
,列三段式計算:
(總),根據的物質的量分數為,解得 ,氣體總物質的
量為 。
將 代入,可求出各氣體的物質的量分數:
總壓強為,反應的速率,在 時,該反應的壓強
平衡常數 。
題組二
大招15 對應練習
解題覺醒
第一步:若有兩個反應,先寫其中一個反應的三段式,先不考慮第二個反應的反應物消
耗量或生成物的增加量。三段式寫完后,如果某物質沒有再參與其他反應,就可以確定
該物質的物質的量或濃度了;若某物質為第二個反應的反應物或生成物,則挪到第二個
化學方程式作為起始量。
第二步:寫出第二個化學方程式的三段式,注意寫好起始量,注意反應物是消耗的
(起始量與變化量相減)、生成物是增加的(起始量與變化量相加)。
第三步:確認整個平衡體系經過兩個反應后的“最終”平衡量,按照題目要求寫出平衡常數。
16.(2022湖南)在一定溫度下,向體積固定的密閉容器中加入足量的 和
,起始壓強為 時,發生下列反應生成水煤氣:
Ⅰ.
Ⅱ.
反應平衡時,的轉化率為,的物質的量為 。此時,整個體系_____
(填“吸收”或“放出”)熱量_____,反應Ⅰ的平衡常數 _________(以分壓表示,
分壓 總壓×物質的量分數)。
吸收
31.2
【解析】
根據題意,的轉化率為,則;的物質的量為 ,
則。解得、。反應Ⅰ中的轉化 ,吸熱為
;反應Ⅱ中的轉化 ,放熱為
,因此整個體系吸收熱量 。
平衡后氣體總物質的量為

平衡總壓為 ,反應Ⅰ的平衡常數

17.2021年8月,我國第一套利用中國石油自主研發的乙烷裂解制乙烯技術建成的大型乙
烯生產裝置成功投料開車。其反應原理為 。乙
烷裂解時易發生副反應:
。時,在容積為 的密閉容器中,
充入,發生反應①和②。反應達到平衡時,的轉化率為,
的選擇性(生成的總量占生成的和總量的百分比)為 ,則該溫度下反應②
的平衡常數為______ 。
0.036
【解析】
達到平衡時的轉化率為,則,的選擇性為 ,
則,解得,,容器體積為 ,則該溫度下,副反應的平
衡常數 。
大招升級解:根據兩個化學方程式的特點知,生成的等于轉化的 ,
為,的選擇性為,則, ,生成的
,剩余的,又因為容積為 ,則

18.(2023安徽宣城模擬)二甲醚是含氫量高,廉價易得,無毒的優良制氫原料,二甲
醚水蒸氣重整制氫體系中會發生如下反應:
主反應:
副反應:
向恒壓為(非恒容)的體系中充入物質的量之比為的、 ,二者
發生二甲醚水蒸氣重整制氫反應,測得在催化劑 催化下反應達到平衡時,二
甲醚轉化率為,且產物中。反應達到平衡時, 的轉化率
為_____,二甲醚水蒸氣重整制氫主反應的_ ____________(列出含 的計算式即
可)。
【解析】
根據題目信息列出方程式和,解得, ,則
平衡時、、 、
、、、 ,則
的轉化率為, 。
題組三
大招16 對應練習
解題覺醒
把握不反應氣體的“兩不、兩要、一目的”。
19.(2021湖北)丙烯是一種重要的化工原料,可以在催化劑作用下,由丙烷直接脫氫
或氧化脫氫制備。
反應Ⅰ(直接脫氫)
反應Ⅱ(氧化脫氫)
對于反應Ⅰ,總壓恒定為,在密閉容器中通入和的混合氣體( 不參與
反應),從平衡移動的角度判斷,達到平衡后“通入 ”的作用是____________________
___________________;
使反應Ⅰ平衡正移,提高的轉化率
在溫度為時,的平衡轉化率與通入氣體中 的物質的量分
數的關系如圖所示,計算時反應Ⅰ的平衡常數_____
(以分壓表示,分壓 總壓×物質的量分數,保留一位小數)。
16.7
【解析】 當反應達到平衡后通入,不參與反應但 會占據一部分的壓強,在恒壓
條件下,反應Ⅰ體系中、、的壓強減小,因此通入不參與反應的氣體 ,可
視為 反應體系減壓,則平衡向著氣體分子數總和增大的方
向移動(口訣:小壓大移),即平衡正向移動,可以提高 的轉化率。分析題圖
可知,通入氣體中的物質的量分數為0.4時,的平衡轉化率為 ,假設通入
和的混合氣體為,則為,為,平衡時 轉化
,列出三段式,如下:
20.以氨、丙烯、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈 和副產物丙烯醛
的熱化學方程式如下:
主反應:
副反應:
某溫度下,向壓強恒為的密閉容器中通入、和 空
氣(假設只有氮氣和氧氣,、的體積比為),發生上述反應。平衡時測得
的轉化率為,的物質的量為。則平衡時的分壓為___ ,此
溫度下副反應的 _____。
8
12.5
【解析】 空氣、的體積比為 ,其中氧氣的物質的量為
,氮氣的物質的量為。設 轉化為
的物質的量為、轉化的物質的量為 ,分別列出兩個三段式,
如下:
平衡時的轉化率為,即轉化量為,則 ;
的物質的量為,即。聯立①②,解得、 。
將其代入平衡時物質的量可知,平衡時容器中含、 、
、、、、 (不反應氣體
平衡總要計算!),因此平衡時氣體總物質的量為,則平衡時 的分壓為
,因此副反應 。
1.(2023重慶)逆水煤氣變換體系中存在以下兩個反應:
反應Ⅰ:
反應Ⅱ:
在恒容條件下,按 投料比進行反應,平衡時含碳
物質體積分數隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是( )
C
A.反應Ⅰ的,反應Ⅱ的
B.點反應Ⅰ的平衡常數
C.點的壓強是 的3倍
D.若按 投料,則曲線之間交點位置不變
【解析】 .
由上述分析可知,反應Ⅰ的,反應Ⅱ的 。
點二氧化碳和一氧化碳的體積分數相等,均為 ,甲烷的
體積分數為0,說明只發生反應Ⅰ,又因為起始時按
的投料比進行反應,恰好為反應Ⅰ中反應物的化
學計量數之比,所以點、 的轉化率相等,
,反應Ⅰ的平衡常數 。
點一氧化碳、甲烷的體積分數相等,結合反應方程式可知,生
成水的總物質的量為甲烷的物質的量的3倍,即點的壓強是
的3倍。
反應Ⅰ為氣體分子數不變的反應,反應Ⅱ為氣體分子數減小的反
應,若按 投料,相當于氫氣的投料量增加,增大
壓強,會使反應Ⅱ平衡正向移動,甲烷含量增大,所以曲線之間交點
位置會發生改變。
2.(2023東北三省四城市聯考)在起始溫度均為、容積均為 的密閉容器A
(恒溫)、B(絕熱)中均加入和 ,發生反應
。已知:、 分別是正、逆反應速率常
數,,,A、B容器中 的轉化率隨
時間的變化關系如圖所示。下列說法正確的是( )
A
A.點與點的平衡常數大小為:
B.與濃度比為 時,標志此反應已達平衡
C.時,
D.用的濃度變化表示曲線在 內的平均速率為
【解析】 該反應為放熱反應,則容器B(絕熱)相當于容器A
(恒溫)升溫,反應速率快,先達平衡,且升溫平衡逆向移
動,的平衡轉化率減小,故曲線代表絕熱,曲線 代表恒
溫。
點與點轉化率相等,則點溫度比 點溫度高,升
溫時平衡逆向移動,平衡常數減小,故平衡常數 。
反應從正反應方向開始進行,、 的濃度比始終為

根據曲線知,達平衡時的轉化率為 (提醒】注
意選取恒溫曲線上對應的平衡轉化率),據此列三段式:
則平衡常數 ,達平衡時
,即

,則 。
曲線中時的轉化率為,則 轉化的物質
的量為, 內

3.(2023江蘇蘇州調研)通過反應Ⅰ: 可以實現
捕獲并資源化利用。密閉容器中,反應物起始物質的量之比 時,在不同條件
下(分別在溫度為下壓強變化和在壓強為 下溫度變化)達到平衡時
物質的量分數變化如圖所示。主要反應有:
反應Ⅱ:
反應Ⅲ:
下列說法正確的是( )
C
A.反應Ⅰ的
B.曲線①表示 的物質的量分數隨溫度的變化
C.一定溫度下,增大的值,可提高 平衡轉化率
D.在、、起始 條件下,使用高效催
化劑,能使物質的量分數從點達到 點
【解析】 利用蓋斯定律,將反應Ⅱ 反應Ⅲ可得反應Ⅰ,
故其 。
反應Ⅰ的正反應為氣體分子數減小的放熱反應,升高溫
度,平衡逆向移動, 的物質的量分數減小,則曲線②
表示 的物質的量分數隨溫度的變化;增大壓強,平衡
正向移動, 的物質的量分數增大,則曲線①表示
的物質的量分數隨壓強的變化。
一定溫度下,增大的值,相當于投料時在 不
變時提高,可使平衡正向移動,提高 平衡轉化率。
使用高效催化劑,可以加快化學反應速率,但不能使平衡發生移動,故不能使
物質的量分數從點達到 點。
4. 在有機化學中可用作氧化劑、硝化劑和丙烯酸酯聚合的抑制劑。已知反應:
。在恒溫條件下,將一定量的 充入注射器中后封口,如
圖表示在拉伸和壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化關系(氣體顏色越深,透
光率越小)。下列說法正確的是( )
C
A.反應速率:
B.平衡常數:
C.點到 點的過程中從環境吸收熱量
D.點到 點的變化可以用勒夏特列原理解釋
【解析】 過程中,透光率不變,說明 的濃
度不變,反應處于平衡狀態。 點時,透光率突然減小,
說明的濃度突然增大, 點時應進行了壓縮注射器
的操作,壓縮注射器,相當于增大壓強,反應
平衡正向移動, 的濃度在壓縮后的基礎上減小,透光率增大,
達到點的狀態。過程中,透光率不變,說明 的濃度不變,反應處于新的平衡
狀態。點時,透光率突然增大,說明濃度突然減小, 點時應進行了拉伸注射器的
操作,拉伸注射器,相當于減小壓強,反應平衡逆向移動, 的
濃度在拉伸后的基礎上增大,透光率減小,達到 點及以后的狀態。
濃度越大,透光率越小,點透光率小于 點,
說明點的濃度大,則反應速率 。
溫度不變,則平衡常數相同。
該過程平衡逆向移動,從環境吸收熱量。
點到 點沒有因減壓后平衡逆向移動而使透光率
減小的過程,故不能用勒夏特列原理解釋。
5.(2022重慶)兩種酸式碳酸鹽的分解反應如下。某溫度平衡時總壓強分別為和 。
反應
反應
該溫度下,剛性密閉容器中放入和 固體,平衡后以上3種固體均大量存
在。下列說法錯誤的是( )
B
A.反應2的平衡常數為 B.通入 ,再次平衡后總壓強增大
C.平衡后總壓強為 D.縮小體積,再次平衡后總壓強不變
【解析】 若剛性密閉容器中只加入 固體發生反應2,達到平衡時
,則該溫度下

溫度不變則平衡常數不變,因此通入 ,雖然平衡有移動,但是達到新平衡時,
反應2的平衡常數 不變,反應1平衡常數
也不變,可推知三種氣體的分壓都不變,總壓也不變。
先求,若剛性密閉容器中只加入 固體發生反應1,達到平衡時
,則該溫度下

②相同溫度下,剛性密閉容器中放入和 固體達到平衡后,該平衡體系
中為,可知 (【易錯提醒】平衡體系中可
以利用反應2的直接倒推,但不能利用反應1的 直接倒推
,是因為不管是單獨發生反應1,還是反應2,還是反應1和
反應2同時發生,體系中與 始終相等;僅發生反應1時
,反應1和反應2同時發生時
), ,因此平衡時
。因此總壓強為

縮小體積,雖然平衡逆向移動,但由于溫度不變,平衡常數不變,由B項的分析可
知,再次平衡后各氣體的分壓不變,總壓強也不變。
6.(2024河北聯考)我國丙烷儲量豐富,將丙烷轉化為具有高附加值的產品,具有廣闊
的實用前景及巨大的經濟效益。丙烷無氧脫氫的化學方程式如下:
主反應
副反應
某溫度下,假定只發生上述兩個反應,初始壓強為 ,向某恒容密閉容器中充入
和,平衡時測得的轉化率為,的體積分數為 ,
則平衡時的選擇性______(生成消耗的在總消耗 中的占比,保留3
位有效數字),主反應的平衡常數 ______(用分式表示,用平衡分壓代替平衡濃
度計算,分壓 總壓×物質的量分數)。
0.833
【解析】 起始時充入和,平衡時的轉化率為 ,設
的選擇性為,則主反應轉化的為 ,副反應轉化
的為 ,列三段式進行計算,如下:
7.(2023浙江1月選考)黨的二十大報告提出,
要積極穩妥推進碳達峰、碳中和,還原
是實現“雙碳”經濟的有效途徑之一,相關的主要
反應有:
Ⅰ:,
Ⅱ:,
請回答:
(1) 有利于提高 平衡轉化率的條件是___。
C
A.低溫低壓 B.低溫高壓 C.高溫低壓 D.高溫高

(2) 反應的______, _____
___(用, 表示)。
(3) 恒壓、時,和 按物質的量之比
投料,反應經如圖流程(主要產物已標出)可實
現 高效轉化。
① 下列說法正確的是____。
BC
A.可循環利用, 不可循環利用
B.過程,吸收可促使氧化 的平衡正移
C.過程ⅱ產生的最終未被 吸收,在過程ⅲ被排出
D.相比于反應Ⅰ,該流程的總反應還原 需吸收的能量更多
② 過程ⅱ平衡后通入,測得一段時間內 物質的
量上升,根據過程ⅲ,結合平衡移動原理,解釋 物
質的量上升的原因______________________________
___________________________________。
通入,分解平衡正移,導致增大,促進還原平衡正移
【解析】 (1)反應Ⅰ與反應Ⅱ都是吸熱反應 ,
溫度升高平衡均正向移動,有利于提高 平衡轉化
率。反應Ⅰ為氣體分子數增大的反應,減小壓強可使平
衡正向移動(口訣:小壓大移),有利于提高 平
衡轉化率;反應Ⅱ為氣體分子數不變的反應,壓強改
變對平衡移動沒有影響。由上述分析可知,高溫低壓
有利于提高 平衡轉化率。
(2)根據蓋斯定律,由ⅠⅡ 可得
,故, 。
(【杰哥提醒】熱化學方程式化學計量數擴大為原先的倍,則變為原先的倍、平衡常數 變為原先的
次方;熱化學方程式相加,相加、平衡常數 相
乘)
(3)①分析題圖流程可知,經過程ⅱ轉化為, 經過程ⅲ又轉化為
,可循環利用;經過程ⅱ轉化為,經過程ⅲ又轉化為 ,
也可循環利用。
過程ⅱ中氧化的反應為,吸收,
減小,平衡正向移動。
分析題圖流程可知,并未吸收, 在過程ⅲ被排出。
結合題目第(2)問以及該流程中和按物質的量之比 投料,可推知總反
應為 ,又反應Ⅰ為
,因此同樣還原 ,
題圖流程吸收的能量,反應Ⅰ吸收 的能量,所以題圖流程的總反應還原
需吸收的能量較少。
②過程ⅲ存在平衡: 、
,在恒壓條件下通入 ,由于總壓不變且多了
的分壓,因此的壓強降低,促使 平衡正向移動,導
致減小,從而使過程ⅲ中 的
,平衡正向移動,因此 物
質的量上升。
謝謝
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