易错类型12 化学反应速率与化学平衡
01 易错陷阱（11大陷阱）
【易错点1】 化学反应速率表示错误
【易错点2】 不理解速率常数和速率方程的含义
【易错点3】 错误判断化学反应方向
【易错点4】 错误分析惰性气体（不参加反应的气体）对化学平衡的影响
【易错点5】 未掌握等效平衡分类及规律
【易错点6】 忽略化学平衡常数的影响因素
【易错点7】 不能正确应用化学平衡常数判断反应
【易错点8】 未掌握分压平衡常数KP的计算技巧
【易错点9】 平衡转化率计算错误
【易错点10】 不理解基元反应和有效碰撞理论
【易错点11】 不能正确分析反应机理图像
02 易错题通关
易错点1 化学反应速率表示错误
【分析】
化学反应速率
（1）表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
（2）数学表达式及单位
v＝，单位为mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。
注意：①一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。
②由v＝计算得到的是一段时间内的平均速率，用不同物质表示时，其数值可能不同，但意义相同。
【例1】（2024·安徽卷）室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是
A．实验①中，0~2小时内平均反应速率
B．实验③中，反应的离子方程式为：
C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D．其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好
【变式1-1】（2024·山东淄博三模）某密闭容器中发生以下两个反应：①；②。反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，其中、为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A．反应①的活化能大于反应②
B．时，正反应速率
C．内，X的平均反应速率
D．该温度时，
易错点2 不理解速率常数和速率方程的含义
【分析】
速率常数和速率方程
（1）速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。在相同浓度的条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。
化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
（2）速率方程
一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于反应：aA＋bB===gG＋hH
则v＝k·ca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。
如：①SO2Cl2SO2＋Cl2 v＝k1·c(SO2Cl2)
②2NO22NO＋O2 v＝k2·c2(NO2)
③2H2＋2NON2＋2H2O v＝k3·c2(H2)·c2(NO)
（3）速率常数的影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数。同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。
【例2】（2024·江西宜春·二模）在恒温恒容密闭容器中发生反应，的瞬时生成速率。控制起始浓度为0.5，的瞬时生成速率和起始浓度的关系如图所示，下列说法正确的是
A．由题可知，该反应的速率常数k为37.5
B．随着起始浓度增大，该反应平衡常数增大
C．达平衡后，若将和的浓度均增加一倍，则转化率增大
D．起始浓度0.2，某时刻的浓度为0.4，则的瞬时生成速率为0.48
【变式2-1】（2024·吉林·三模）一定条件下，反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g)的速率方程为v=kcα(H2)·cβ(Br2)·cγ(HBr)，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下：
c(H2)/mol·L 1 c(Br2)/mol·L 1 c(HBr)/mol·L 1 反应速率
0.1 0.1 2 v
0.1 0.4 2 8v
0.2 0.4 2 16v
0.4 0.1 4 2v
0.2 0.1 c 4v
根据表中的测定结果，下列结论错误的是
A．α的值为1
B．表中c的值为2
C．反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大
D．在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低
易错点3 错误判断化学反应方向
【分析】
1．熵和熵变的含义
(1)熵的含义
度量体系混乱程度的物理量，符号为S。熵值越大，体系混乱度越大。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。
(2)熵变的含义
ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。
2．判断化学反应方向的判据
ΔG＝ΔH－TΔS
ΔG<0时，反应能自发进行；
ΔG＝0时，反应处于平衡状态；
ΔG>0时，反应不能自发进行。
【例3】（2024·辽宁名校联盟高考模拟）向体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和，发生反应：。分别在绝热、恒温条件下进行，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．正反应在较低温度下能自发进行
B．乙在恒温条件下进行，
C．a点的正反应速率大于c点的正反应速率
D．甲条件下平衡常数K小于20.25
【变式3-1】（2024·江苏宿迁一模）已知CO2催化加氢的主要反应有：
反应Ⅰ CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 ΔS1<0
反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2>0 ΔS2
在恒温恒压反应器中通入1 mol CO2、3 mol H2气体，CO2的平衡转化率及CH3OH的平衡产率随温度变化关系如下图。已知：CH3OH产率=×100%；CH3OH的选择性=×100%。下列说法不正确的是
A．ΔH1＜0，ΔS2＞0
B．CH3OH的平衡选择性随温度的升高而减小
C．525 K后，升高温度对反应Ⅰ的影响大于对反应Ⅱ的影响
D．525 K时，增大的值或增大压强均能使CO2的平衡转化率达到b点的值
易错点4 错误分析惰性气体(不参加反应的气体)”对化学平衡的影响
【分析】
【例4】反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH>0，在一密闭容器中进行，则下列说法或结论中，能够成立的是( )
A．其他条件不变，仅将容器的体积缩小一半，v正减小而v逆增大
B．其他条件不变，升高温度，v正、v逆均增大且H2O(g)转化率增大
C．保持体积不变，充入少量He使体系压强增大，v正、v逆均增大
D．其他条件不变，适当增加C(s)的质量，v正增大而v逆减小
【变式4-1】（2024届·安徽合肥·三模）在1373K、100kPa反应条件下，H2S可以发生热解反应： △H＞0。对于分别为4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S－Ar混合气，热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A．H2S热分解反应的正反应活化能大于逆反应活化能
B．时，在0～0.9s之间，H2S分压的平均变化率为35.6
C．生成a mol S2，同时形成4a mol H－S键，说明反应已达平衡
D．等温等压下加入惰性气体越多，H2S平衡转化率会提高
易错点5 未掌握等效平衡分类及规律
【分析】
1．定义
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。
2．等效平衡分类及规律
对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
反应特点 a+b≠c+d a+b=c+d
反应条件 等温等容 等温等压 等温等容 等温等压
起始投料 的条件 换算为化学方程式同一边物质，其“量”相同 换算为化学方程式同一边物质，其“量”比例相同 换算为化学方程式同一边物质，其“量”比例相同
平衡 特点 物质的量(n) 相同 成比例 成比例 成比例
百分含量(w%) 相同 相同 相同 相同
浓度 相同 相同 成比例 相同
3．解题模板
等效平衡判断“四步曲”
：观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是反应前后气体体积不变的可逆反应还是反应前后气体体积改变的可逆反应；
：挖掘反应条件，是恒温恒容还是恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器；
：采用一边倒法，将起始物质按可逆反应化学计量数之比转化成同一边的物质；
：联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。
【例5】（2024·湖南卷）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的和，发生如下反应：
主反应：
副反应：
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．投料比x代表
B．曲线c代表乙酸的分布分数
C．，
D．L、M、N三点的平衡常数：
【变式5-1】（2024·北京东城一模）t℃时，在恒温、恒容的密闭容器中发生反应： (a>0)
实验数据如下。
容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡时体系的能量变化/kJ
CO
① 1 4 0 0 0.8a
② 1 1 2 2 b
下列说法不正确的是
A．①中的平衡转化率为20%
B．t℃时，该反应的平衡常数为1
C．当②中CO和浓度相等时，反应达到平衡
D．达到平衡时②中能量变化：b=1.5a
易错点6 忽略化学平衡常数的影响因素
【分析】
化学平衡常数的意义及影响因素
(1)意义：K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大，通常K＞105可认为反应彻底，K<10－5认为反应不能发生。
(2)影响因素：K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
平衡常数表示可逆反应正向进行的程度，K值越大，反应进行的程度越大。
【例6】（2024·江苏卷）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
①
②
、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B．反应②的焓变
C．L6处的的体积分数大于L5处
D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率
【变式6-1】（2024·江苏宿迁一模）以Cu ZnO Al2O3作催化剂发生反应2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g) ΔH<0，下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数K=
B．反应物的键能总和小于生成物的键能总和
C．该反应中每消耗1 mol H2O(g)，转移电子数约为6.02×1023
D．将C2H5OH移出一段时间后，v正增大
易错点7 不能正确应用化学平衡常数判断反应
【分析】
化学平衡常数的两大应用
(1)判断化学反应进行的方向
对于可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：Qc＝，称为浓度商。
Qc＜K 反应向正反应方向进行，v正＞v逆
Qc＝K 反应处于化学平衡状态，v正＝v逆
Qc＞K 反应向逆反应方向进行，v正＜v逆
(2)判断可逆反应的热效应
【例7】（2024·山东卷）逆水气变换反应：。一定压力下，按，物质的量之比投料，，温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，，温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是
A．
B．温度下达平衡时反应速率的比值：
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同
【变式7-1】（2024·辽宁丹东总复习质量测试）三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物．在一恒容密闭容器中加入和一定量的NO，发生反应，按不同投料比时，CO的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．
B．a、b、c对应平衡常数
C．反应温度为时，向平衡体系充入适量NO，可实现由c到b的转化
D．使用三元催化转换器可提高该反应的平衡转化率
易错点8 未掌握分压平衡常数KP的计算技巧
【分析】
分压平衡常数KP的计算
【例8】（2024·重庆第八中学一模）利用传感技术可探究压强对化学平衡的影响。往注射器中充入适量气体保持活塞位置不变达到平衡(图甲)；恒定温度下，分别在时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变，测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法错误的是
A．两点对应的反应速率：
B．B点对应的分压平衡常数为
C．C点到D点平衡逆向移动，针筒内气体颜色D点比B点深
D．三点中，点的气体平均相对分子质量最大
【变式8-1】（2024·河北保定一模）碘甲烷(CH3I)可裂解制取低碳烯烃。碘甲烷裂解时可发生如下反应：
反应1：2CH3I(g)C2H4(g)＋2HI(g) ΔH=+80.2 kJ·mol－1
反应2：3C2H4(g)2C3H6(g) ΔH= 108.1 kJ·mol－1
反应3：2C2H4(g)C4H8(g) ΔH= 120.6 kJ·mol－1
向密闭容器中充入一定量的碘甲烷，维持容器内p=0.1 MPa，平衡时C2H4、C3H6和C4H8的占容器内所有气体的物质的量分数与温度的关系如下图所示。已知容器中某气体的分压p=φ(物质的量分数)×p总，用气体物质的分压替换浓度计算得到的平衡常数称为分压平衡常数(Kp)。下列说法正确的是
A．图中物质X表示的是C2H4
B．700 K时，反应2的分压平衡常数Kp=3
C．700 K时，从反应开始至恰好平衡，反应2的速率大于反应3的速率
D．700 K时，其他条件不变，将容器内p增大为0.2 MPa，C2H4的体积分数将减小
易错点9 平衡转化率计算错误
【分析】
平衡转化率的分析与判断方法
(1)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的转化率分析
①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。
②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。
③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器容积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。
(2)反应mA(g)nB(g)＋qC(g)的转化率分析
在T、V不变时，增加A的量，等效于压缩容器容积，A的转化率与化学计量数有关。
增大c(A)
【例9】（2024·浙江6月卷）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
I．
II．
向容积为的密闭容器中投入和，不同温度下，测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是
温度() 400 500 600
乙烷转化率() 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性() 92.6 80.0 61.8
注：乙烯选择性
A．反应活化能：
B．时，反应I的平均速率为：
C．其他条件不变，平衡后及时移除，可提高乙烯的产率
D．其他条件不变，增大投料比投料，平衡后可提高乙烷转化率
【变式9-1】（2024·北京师范大学附属中学三模）CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为：
①
②
其他条件相同时，投料比为，不同温度下反应的结果如图。
下列说法不正确的是
A．由图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡
B．始终低于1.0，与反应②有关
C．加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
D．若不考虑其他副反应，体系中存在：
易错点10 不理解基元反应和有效碰撞理论
【分析】
1．基元反应
大多数化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都被称为基元反应；先后进行的基元反应反映了反应历程，反应历程又称为反应机理。
2．有效碰撞
①基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。
②反应物分子的每一次碰撞并不是都能发生反应，能够发生化学反应的碰撞叫作有效碰撞。发生有效碰撞的两个条件是反应物分子能量足够和取向合适。
3．活化分子、活化能
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，反应热为E1－E2。
4．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
【例10】（2024·江苏卷）催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见倠化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。倠化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、倠化氧化等。催化剂有选择性，如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中电倠化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。下列说法正确的是
A．豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能
B．与反应中，Ag催化能提高生成的选择性
C．制反应中，能加快化学反应速率
D．与反应中，能减小该反应的焓变
【变式10-1】已知反应：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g) △H =－a kJ·mol－1 (a > 0)，其反应机理如下：①NO(g)＋Br2(g)NOBr2 (g)快②NO(g)＋NOBr2(g)2NOBr(g)慢,下列有关该反应的说法正确的是 ( )
A. 该反应的速率主要取决于①的快慢
B. NOBr2是该反应催化剂
C. 正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1
D. 增大Br2 (g)浓度能增大单位体积内活化分子百分数，加快反应速率
易错点11 不能正确分析反应机理图像
【分析】
1．基元反应过渡状态理论
基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到生成物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。
AB＋C―→[A…B…C]―→A＋BC
反应物 过渡态 生成物
过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]。例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的过程可以表示为CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH
2．活化能与反应机理
使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，如图所示：
E1为总反应的活化能，E2、E3为使用催化剂反应机理中各步的活化能。
3．常见图像的解读
图像 解读
(1)在无催化剂的情况下：E1为正反应的活化能；E2为逆反应的活化能；E1－E2为此反应的焓变(ΔH)。 (2)有催化剂时，总反应分成了两个反应步骤，反应①为吸热反应，产物为总反应的中间产物，反应②为放热反应，总反应为放热反应。 (3)催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH，反应是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和终点(生成物)能量的相对大小
对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④，“出环”的物质为生成物，如②和③
【例11】甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和H2O。在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．途径一未使用催化剂，途径二比途径一甲酸平衡转化率高
B．ΔH1＝ΔH2<0，Ea1>Ea2
C．途径二H＋参与反应，通过改变反应途径加快反应速率
D．途径二反应的快慢由生成的速率决定
【例12】（2024·河北卷）我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池，以为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺()以捕获，使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。
对上述电池放电时的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A．捕获的反应为
B．路径2是优先路径，速控步骤反应式为
C．路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同
D．三个路径速控步骤均涉及转化，路径2、3的速控步骤均伴有再生
【变式11-1】（2024·湖南岳阳第一中学考前训练）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下(已知O2和Cl2的相对能量为0)，下列说法错误的是
A．
B．可计算键能为
C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ΔH=(E4-E5)kJ mol 1
1．（2024·安徽安庆第一中学考试）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Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
B．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行
C．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
D．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
2．（2024·山东潍坊昌乐二中一模）煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应来生成水煤气。下列说法正确的是
A．将炭块粉碎，可加快反应速率
B．平衡时向容器中充入惰性气体，平衡逆向移动
C．增大的量，可以增大活化分子百分数
D．增大碳的量，可以提高的转化率
3．（2024·河北卷）在水溶液中，可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时，与的关系如图。
下列说法正确的是
A．的X、Y转化为配离子时，两溶液中的平衡浓度：
B．向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，达平衡时
C．由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量：
D．若相关离子的浓度关系如P点所示，Y配离子的解离速率小于生成速率
4．（2024·山东日照校际联考一模）一定条件下，1-苯基丙炔()与HCl发生催化加成，反应如下：
反应Ⅰ：Ph-C≡C-CH3(g)+HCl(g) (g)产物A；：
反应Ⅱ：Ph-C≡C-CH3(g)+HCl(g) (g)产物B；：
反应Ⅲ：(g)(g)；
T℃，向密闭容器中通入和3molHCl(g)，平衡时测得的转化率为α，反应Ⅲ的平衡常数，反应过程中有机物的物质的量分数随时间变化如图。下列说法错误的是
A．活化能：
B．
C．T℃反应Ⅰ的平衡常数
D．若保持温度和压强不变，再向容器中通，反应Ⅰ的化学平衡将逆向移动
5．（2024·江西上饶·二模）已知阿仑尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式，可写作(k为反应速率常数，为反应活化能，R和C为大于0的常数)，为探究m、n两种催化剂对某反应的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得曲线如图所示。下列说法正确的是
A．在m催化剂作用下，该反应的活化能
B．对该反应催化效能较高的催化剂是m
C．不改变其他条件，升高温度，会降低反应的活化能
D．可以根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向
6．（2023·江苏卷）金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是
A．该反应的
B．该反应的平衡常数
C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D．该反应中每消耗，转移电子的数目约为
7．（2024·广西柳州·三模）燃油汽车尾气中含有NO和CO等有毒气体，某研究小组用新型催化剂对NO、CO在不同条件下的催化转化进行研究，反应原理为： 。在密闭容器中充入2 mol NO和2 mol CO，平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。下列说法正确的是
A．a点CO的平衡转化率为25%
B．c点和b点的反应速率可能相同
C．若在e点扩大容器体积并加热，可能达到c点状态
D．恒温恒压条件下，向d点平衡体系中再充入2 mol NO和2 mol CO，重新达到平衡后，与d点状态相比，NO的体积分数将增大
8．（2024届广东省肇庆二模）催化剂X和Y均能催化反应A(g)B(g)，其反应历程如图所示，“●”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。其他条件相同时，下列说法正确的是
A．使用催化剂X和Y，反应均分2步进行
B．使用催化剂Y比使用催化剂X，反应更快达到平衡
C．反应达到平衡后，降低温度，B的浓度减小
D．反应过程中A·Y所能达到的最高浓度大于A·X
9．（2024届广东省深圳一模）常温下，向某溶剂（不参与反应）中加入一定量X、Y和M，所得溶液中同时存在如下平衡：
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
X、Y的物质的量浓度随反应时间的变化关系如图所示，300 s后反应体系达到平衡状态。
下列说法正确的是
A．100～300 s内，
B．时，反应(ⅲ)的逆反应速率大于正反应速率
C．若反应(ⅲ)的，则X比Y更稳定
D．若再向容器中加入上述溶剂，则、均不变
10．（2024·安徽·二模）汽车尾气的排放会对环境造成污染。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO与CO的反应为 。一定温度下，在1L恒容密闭容器中加入1mol CO和1mol NO发生上述反应，部分物质的体积分数()随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是
A．曲线Ⅱ表示的是随时间的变化
B． min时，反应达到化学平衡状态
C．增大压强，该平衡右移，平衡常数增大
D．0～t4时间段内的平均反应速率为：
11．（2024·重庆第八中学一模）我国科技工作者用钾离子促进电催化合成尿素可能的反应机理如图。与其他步骤相比，碳氮键的形成过程活化能更高。下列说法正确的是
A．尿素中氮原子采取杂化 B．步骤①和③的反应速率较其他步骤快
C．步骤⑥发生的是氧化反应 D．以上过程中涉及极性键的形成和断裂
12．（2024届广东省省一模）下，分别向恒为的恒温密闭容器甲、恒为的绝热密闭容器乙中加入和，发生反应，两容器中的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．若后加入催化剂，则曲线Ⅰ中的平衡转化率会增大
B．曲线Ⅰ、Ⅱ对应反应的平衡常数：K（Ⅰ））>K（Ⅱ）
C．点的大于点的
D．内，曲线Ⅱ中的平均反应速率
13．（2024·河北邢台一模）的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为的和，发生反应：① ，② 。在相同时间内，的转化率、的选择性[的选择性]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是
A．温度高于时，主要发生反应②
B．温度低于时，的选择性随温度升高而增大
C．平衡时，再充入和，再次达到平衡时，的物质的量增大
D．下反应达到平衡时，、、的浓度之比为
14．（2024届广东省梅州一模）中国科学院化学研究所发表了催化氢化机理。其机理中化合物化合物的过程和其相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A．选择更优催化剂可以提升单位时间内的转化率
B．该过程的总反应速率主要由过程①决定
C．化合物化合物的过程包含两个基元反应
D．低温有利于化合物化合物的反应自发进行
15．（2024·黑吉辽卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A．时，反应②正、逆反应速率相等
B．该温度下的平衡常数：①>②
C．平均速率(异山梨醇)
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
16．（2024·北京东城一模）某小组同学利用如下实验探究平衡移动原理。
实验1：
实验2：
已知：
ⅰ.。
ⅱ.溶液为无色。
下列说法正确的是
A．结合实验1和2，推测ⅰ中反应是放热反应
B．①中滴加浓盐酸，增大了，导致Q>K，ⅰ中平衡正向移动
C．②中加水，溶液变红，说明平衡逆向移动，的浓度增大
D．③中加入，溶液变红，推测与形成了配合物
21世纪教育网(www.21cnjy.com)易错类型12 化学反应速率与化学平衡
01 易错陷阱（11大陷阱）
【易错点1】 化学反应速率表示错误
【易错点2】 不理解速率常数和速率方程的含义
【易错点3】 错误判断化学反应方向
【易错点4】 错误分析惰性气体（不参加反应的气体）对化学平衡的影响
【易错点5】 未掌握等效平衡分类及规律
【易错点6】 忽略化学平衡常数的影响因素
【易错点7】 不能正确应用化学平衡常数判断反应
【易错点8】 未掌握分压平衡常数KP的计算技巧
【易错点9】 平衡转化率计算错误
【易错点10】 不理解基元反应和有效碰撞理论
【易错点11】 不能正确分析反应机理图像
02 易错题通关
易错点1 化学反应速率表示错误
【分析】
化学反应速率
（1）表示方法
通常用单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量来表示。
（2）数学表达式及单位
v＝，单位为mol·L－1·s－1或mol·L－1·min－1。
注意：①一般不用固体或纯液体物质表示化学反应速率。
②由v＝计算得到的是一段时间内的平均速率，用不同物质表示时，其数值可能不同，但意义相同。
【例1】（2024·安徽卷）室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号 水样体积/ 纳米铁质量/ 水样初始
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是
A．实验①中，0~2小时内平均反应速率
B．实验③中，反应的离子方程式为：
C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D．其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好
【答案】C
【解析】A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率，A不正确；
B. 实验③中水样初始=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒，B不正确；
C. 综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确；
D. 综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始，的去除效果越好，但是当初始太小时，浓度太大，纳米铁与反应速率加快，会导致与反应的纳米铁减少，因此，当初始越小时的去除效果不一定越好，D不正确；
综上所述，本题选C。
【变式1-1】（2024·山东淄博三模）某密闭容器中发生以下两个反应：①；②。反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，其中、为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A．反应①的活化能大于反应②
B．时，正反应速率
C．内，X的平均反应速率
D．该温度时，
【答案】BD
【解析】A．由图可知，初始生成M的速率大于N，则反应①的话化能小于反应②，A错误；
B．由图可知，初始生成M的速率大于N，则＞，10s时两个反应均达到平衡状态，由于、，则正反应速率，B正确；
C．①②反应中XQ的系数均为1，则内，X的平均反应速率为，C错误；
D．、，则，由图可知，平衡时刻M、N的浓度分别为2mol/L、5mol/L，则，D错误；
易错点2 不理解速率常数和速率方程的含义
【分析】
速率常数和速率方程
（1）速率常数(k)是指在给定温度下，反应物浓度皆为1 mol·L－1时的反应速率。在相同浓度的条件下，可用速率常数大小来比较化学反应的反应速率。
化学反应速率与反应物浓度(或浓度的次方)成正比，而速率常数是其比例常数，在恒温条件下，速率常数不随反应物浓度的变化而改变。因此，可以应用速率方程求出该温度下任意浓度时的反应速率。
（2）速率方程
一定温度下，化学反应速率与反应物浓度以其计量数为指数的幂的乘积成正比。
对于反应：aA＋bB===gG＋hH
则v＝k·ca(A)·cb(B)(其中k为速率常数)。
如：①SO2Cl2SO2＋Cl2 v＝k1·c(SO2Cl2)
②2NO22NO＋O2 v＝k2·c2(NO2)
③2H2＋2NON2＋2H2O v＝k3·c2(H2)·c2(NO)
（3）速率常数的影响因素
温度对化学反应速率的影响是显著的，速率常数是温度的函数。同一反应，温度不同，速率常数将有不同的值，但浓度不影响速率常数。
【例2】（2024·江西宜春·二模）在恒温恒容密闭容器中发生反应，的瞬时生成速率。控制起始浓度为0.5，的瞬时生成速率和起始浓度的关系如图所示，下列说法正确的是
A．由题可知，该反应的速率常数k为37.5
B．随着起始浓度增大，该反应平衡常数增大
C．达平衡后，若将和的浓度均增加一倍，则转化率增大
D．起始浓度0.2，某时刻的浓度为0.4，则的瞬时生成速率为0.48
【答案】C
【解析】A． NO起始浓度为0.5 mol/L，由图象可知，N2的瞬时生成速率与H2起始浓度呈直线关系，则m=1，将数据(0.4，1.5)代入，该反应的速率常数，A错误；
B．反应一定，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，B错误；
C． 达平衡后，和的浓度均增加一倍，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正确；
D．由可知，NO起始浓度为0.5 mol/L，某时刻NO的浓度为0.4 mol/L，变化量为0.1 mol/L，则该时刻H2的浓度为0.2mol/L-0.1mol/L =0.1mol/L，N2的瞬时生成速率为，D错误；
故选C。
【变式2-1】（2024·吉林·三模）一定条件下，反应H2(g)+Br2(g)2HBr(g)的速率方程为v=kcα(H2)·cβ(Br2)·cγ(HBr)，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下：
c(H2)/mol·L 1 c(Br2)/mol·L 1 c(HBr)/mol·L 1 反应速率
0.1 0.1 2 v
0.1 0.4 2 8v
0.2 0.4 2 16v
0.4 0.1 4 2v
0.2 0.1 c 4v
根据表中的测定结果，下列结论错误的是
A．α的值为1
B．表中c的值为2
C．反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大
D．在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低
【答案】B
【分析】速率方程为v=kcα(H2)·cβ(Br2)·cγc(HBr)，将表中数据代入速率方程可得到①，②，③，④，由①②得到，②③得到，①④得到，对于⑤与①，将，，代入，解得c=1，据此分析解题。
【解析】A．根据分析，α的值为1，A正确；
B．根据分析，c的值为1，B错误；
C．由于v=kcα(H2)·cβ(Br2)·cγc(HBr)，，，，速率与H2(g)和Br2(g)的浓度成正比，与HBr(g)的浓度成反比，反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大，C正确；
D．由于，增大HBr(g)的浓度，cγc(HBr)减小，在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低，D正确；
答案选B。
易错点3 错误判断化学反应方向
【分析】
1．熵和熵变的含义
(1)熵的含义
度量体系混乱程度的物理量，符号为S。熵值越大，体系混乱度越大。同一条件下，不同物质有不同的熵值，同一物质在不同状态下熵值也不同，一般规律是S(g)>S(l)>S(s)。
(2)熵变的含义
ΔS＝S(生成物)－S(反应物)。化学反应的ΔS越大，越有利于反应自发进行。
2．判断化学反应方向的判据
ΔG＝ΔH－TΔS
ΔG<0时，反应能自发进行；
ΔG＝0时，反应处于平衡状态；
ΔG>0时，反应不能自发进行。
【例3】（2024·辽宁名校联盟高考模拟）向体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入和，发生反应：。分别在绝热、恒温条件下进行，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．正反应在较低温度下能自发进行
B．乙在恒温条件下进行，
C．a点的正反应速率大于c点的正反应速率
D．甲条件下平衡常数K小于20.25
【答案】D
【解析】A．由图可知，正反应是放热反应，ΔH<0，气体分子数减小，ΔS<0，ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0反应自发，故该在较低温度下能自发进行，A项正确；
B．曲线甲恒容密闭容器中压强增大，说明甲在绝热过程进行，乙在恒温过程进行，B项正确；
C．平衡时，，a的反应物浓度大于c的反应物浓度，即a的正反应速率大于c的正反应速率，C项正确；
D．在恒温恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，根据三段式，
，解得，b点浓度商，a、b点总压强相等，容器体积相等，a点温度较高，故a点气体的物质的量小于b点，正反应是气体分子数减小的反应，说明a点的转化率大于b点，即a点平衡常数K大于b点Q，D项错误；
本题选D。
【变式3-1】（2024·江苏宿迁一模）已知CO2催化加氢的主要反应有：
反应Ⅰ CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1 ΔS1<0
反应Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2>0 ΔS2
在恒温恒压反应器中通入1 mol CO2、3 mol H2气体，CO2的平衡转化率及CH3OH的平衡产率随温度变化关系如下图。已知：CH3OH产率=×100%；CH3OH的选择性=×100%。下列说法不正确的是
A．ΔH1＜0，ΔS2＞0
B．CH3OH的平衡选择性随温度的升高而减小
C．525 K后，升高温度对反应Ⅰ的影响大于对反应Ⅱ的影响
D．525 K时，增大的值或增大压强均能使CO2的平衡转化率达到b点的值
【答案】C
【解析】A．350K~500K，随温度升高，二氧化碳的平衡转化率减小，而反应Ⅱ为吸热反应，升温平衡正向移动，使二氧化碳平衡转化率有增大的趋势，故反应Ⅰ应为放热反应，升温平衡逆移，使二氧化碳平衡转化率有减小的趋势，故ΔH1＜0；化合物的熵大于单质，故ΔS2＞0，故A正确；
B．随温度升高，甲醇的平衡产率减小，故CH3OH的平衡选择性随温度的升高而减小，故B正确；
C．525K后，随温度升高，甲醇的平衡产率减小，说明反应Ⅰ平衡逆移，但二氧化碳的平衡转化率增大，使二氧化碳平衡转化率随温度升高而增大的反应为反应Ⅱ，说明525 K后，升高温度对反应Ⅱ的影响大于对反应Ⅰ的影响，故C错误；
D．525 K时，增大的值，相当于二氧化碳的量不变，增大氢气的浓度，平衡正向移动，可以增大二氧化碳的平衡转化率，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，CO2的平衡转化率增大，均可以达到b点的值，故D正确；
故选C。
易错点4 错误分析惰性气体(不参加反应的气体)”对化学平衡的影响
【分析】
【例4】反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH>0，在一密闭容器中进行，则下列说法或结论中，能够成立的是( )
A．其他条件不变，仅将容器的体积缩小一半，v正减小而v逆增大
B．其他条件不变，升高温度，v正、v逆均增大且H2O(g)转化率增大
C．保持体积不变，充入少量He使体系压强增大，v正、v逆均增大
D．其他条件不变，适当增加C(s)的质量，v正增大而v逆减小
【答案】B
【解析】其他条件不变，仅将容器的体积缩小一半，反应混合气体的浓度增大，则v正、v逆均增大，A不成立。其他条件不变，升高温度，v正、v逆均增大；该反应的ΔH>0，升高温度，平衡正向移动，则H2O(g)转化率增大，B成立。保持体积不变，充入少量He使体系压强增大，反应混合气体的浓度不变，则v正、v逆均不变，C不成立。其他条件不变，适当增加C(s)的质量，v正、v逆均不变，D不成立。
【变式4-1】（2024届·安徽合肥·三模）在1373K、100kPa反应条件下，H2S可以发生热解反应： △H＞0。对于分别为4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S－Ar混合气，热分解反应过程中H2S转化率随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A．H2S热分解反应的正反应活化能大于逆反应活化能
B．时，在0～0.9s之间，H2S分压的平均变化率为35.6
C．生成a mol S2，同时形成4a mol H－S键，说明反应已达平衡
D．等温等压下加入惰性气体越多，H2S平衡转化率会提高
【答案】B
【分析】在1373K、100kPa反应条件下，H2S可以发生热解反应： △H＞0。对于分别为4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19的H2S－Ar混合气，Ar的物质的量越大，混合气中H2S的浓度越小，平衡正向移动的程度越大，则曲线由下往上依次为分别为4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19。
【解析】A．该反应为吸热反应，，因此活化能，故A正确；
B．时，反应进行到0.9s，H2S转化率为0.32，假设在该条件下，硫化氢和氩的起始投料的物质的量分别为1mol和4mol，列出三段式：，此时H2S的压强为，H2S的起始压强为，则H2S分压的平均变化率为，故B错误；
C．生成a mol S2，同时形成4a mol H－S键即生成2a mol H2S，正逆反应速率相等，说明反应已达平衡，故C正确；
D．H2S热分解反应为气体分子数增加的反应，故等温等压下加入惰性气体，平衡会向正反应方向移动，以达到新的平衡，H2S平衡转化率会提高，故D正确；
故选B。
易错点5 未掌握等效平衡分类及规律
【分析】
1．定义
在一定条件下(恒温恒容或恒温恒压)下，同一可逆反应体系，不管是从正反应开始，还是从逆反应开始，还是正、逆反应同时投料，达到化学平衡状态时，任何相同组分的百分含量(质量分数、物质的量分数、体积分数等)均相同。
2．等效平衡分类及规律
对于可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
反应特点 a+b≠c+d a+b=c+d
反应条件 等温等容 等温等压 等温等容 等温等压
起始投料 的条件 换算为化学方程式同一边物质，其“量”相同 换算为化学方程式同一边物质，其“量”比例相同 换算为化学方程式同一边物质，其“量”比例相同
平衡 特点 物质的量(n) 相同 成比例 成比例 成比例
百分含量(w%) 相同 相同 相同 相同
浓度 相同 相同 成比例 相同
3．解题模板
等效平衡判断“四步曲”
：观察可逆反应特点(物质状态、气体分子数)，判断反应是反应前后气体体积不变的可逆反应还是反应前后气体体积改变的可逆反应；
：挖掘反应条件，是恒温恒容还是恒温恒压，注意密闭容器不等于恒容容器；
：采用一边倒法，将起始物质按可逆反应化学计量数之比转化成同一边的物质；
：联系等效平衡判断依据，结合题目条件判断是否达到等效平衡。
【例5】（2024·湖南卷）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的和，发生如下反应：
主反应：
副反应：
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示，下列说法正确的是
A．投料比x代表
B．曲线c代表乙酸的分布分数
C．，
D．L、M、N三点的平衡常数：
【答案】D
【解析】题干明确指出，图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为、，若投料比x代表，x越大，可看作是CH3OH的量增多，则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多，CH3COOCH3分布分数越高，则曲线a或曲线b表示CH3COOCH3分布分数，曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数，据此分析可知AB均正确，可知如此假设错误，则可知投料比x代表，曲线a或曲线b表示，曲线c或曲线d表示。根据分析可知，投料比x代表，A错误；曲线c表示CH3COOCH3分布分数，B错误；曲线a或曲线b表示，当同一投料比时，观察图像可知T2时大于T1时，而可知，温度越高则越大，说明温度升高主反应的平衡正向移动，；曲线c或曲线d表示，当同一投料比时，观察可知T1时大于T2时，而可知，温度越高则越小，说明温度升高副反应的平衡逆向移动，，C错误；L、M、N三点对应副反应，且，升高温度平衡逆向移动，，D正确。
【变式5-1】（2024·北京东城一模）t℃时，在恒温、恒容的密闭容器中发生反应： (a>0)
实验数据如下。
容器编号 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡时体系的能量变化/kJ
CO
① 1 4 0 0 0.8a
② 1 1 2 2 b
下列说法不正确的是
A．①中的平衡转化率为20%
B．t℃时，该反应的平衡常数为1
C．当②中CO和浓度相等时，反应达到平衡
D．达到平衡时②中能量变化：b=1.5a
【答案】D
【解析】A．由热化学方程式(a>0)可知，消耗1molH2O时释放akJ能量，①中平衡时释放0.8akJ能量，则消耗的H2O的物质的量为0.8mol，因此H2O的平衡转化率为，故A正确；
B．①中平衡时释放0.8akJ能量，则消耗的H2O的物质的量为0.8mol，三段式，设容器容积为1L，t℃时，该反应的平衡常数为，故B正确；
C．设当②中CO和CO2浓度相等时，消耗的CO2的物质的量为x，三段式，则有1+x=2-x，解得x=0.5mol，此时容器中各物质的量均为1.5mol，Q=，即反应达到了平衡状态，故C 正确；
D．由以上分析可知，达到平衡时②中一氧化碳的物质的量的变化量为0.5mol，当一氧化碳的物质的量的变化量为1mol时，能量变化为akJ，所以达到平衡时②中能量变化为b=0.5a，故D错误；
故答案为：D。
易错点6 忽略化学平衡常数的影响因素
【分析】
化学平衡常数的意义及影响因素
(1)意义：K值越大，反应物的转化率越大，正反应进行的程度越大，通常K＞105可认为反应彻底，K<10－5认为反应不能发生。
(2)影响因素：K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关。
平衡常数表示可逆反应正向进行的程度，K值越大，反应进行的程度越大。
【例6】（2024·江苏卷）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
①
②
、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B．反应②的焓变
C．L6处的的体积分数大于L5处
D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率
【答案】C
【解析】L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误；从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O) 增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故 n总减小而n(H O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L6处的 H2O的体积分数大于L5处，C正确；L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，D错误。
【变式6-1】（2024·江苏宿迁一模）以Cu ZnO Al2O3作催化剂发生反应2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g) ΔH<0，下列说法正确的是
A．该反应的平衡常数K=
B．反应物的键能总和小于生成物的键能总和
C．该反应中每消耗1 mol H2O(g)，转移电子数约为6.02×1023
D．将C2H5OH移出一段时间后，v正增大
【答案】B
【解析】A．气态水的浓度会发生变化，应写入表达式中，该反应的平衡常数K=，A错误；
B．ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和<0，可得反应物的键能总和小于生成物的键能总和，B正确；
C．CH3CHO转化为CH3COOH相当于增加一个O原子，转移2个电子，该反应中每消耗1 mol H2O(g)，转移2mol电子，转移电子数约为2×6.02×1023，C错误；
D．将C2H5OH移出生成物浓度减小，逆反应速率减小，平衡正向移动，一段时间后，反应物浓度减小，则v正减小，D错误；
故答案为：B。
易错点7 不能正确应用化学平衡常数判断反应
【分析】
化学平衡常数的两大应用
(1)判断化学反应进行的方向
对于可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在一定温度下的任意时刻，反应物与生成物浓度有如下关系：Qc＝，称为浓度商。
Qc＜K 反应向正反应方向进行，v正＞v逆
Qc＝K 反应处于化学平衡状态，v正＝v逆
Qc＞K 反应向逆反应方向进行，v正＜v逆
(2)判断可逆反应的热效应
【例7】（2024·山东卷）逆水气变换反应：。一定压力下，按，物质的量之比投料，，温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，，温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是
A．
B．温度下达平衡时反应速率的比值：
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同
【答案】CD
【分析】由图可知，T1比T2反应速率速率快，则T1＞T2；T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时；由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1，则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。
【解析】A．根据分析，T1比T2反应速率速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知k1＞k2，A项正确；
B．反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2)，则，T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时，则，B项正确；
C．温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化，C项错误；
D．T2温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同，D项错误；
答案选CD。
【变式7-1】（2024·辽宁丹东总复习质量测试）三元催化转换器可除去汽车尾气中90%以上的污染物．在一恒容密闭容器中加入和一定量的NO，发生反应，按不同投料比时，CO的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．
B．a、b、c对应平衡常数
C．反应温度为时，向平衡体系充入适量NO，可实现由c到b的转化
D．使用三元催化转换器可提高该反应的平衡转化率
【答案】D
【解析】A．相同温度下，越大，越大，CO的平衡转化率越小，则，A正确；
B．升高温度，CO的平衡转化率减小，平衡逆移，则K减小，K只与温度有关，则，B正确；
C．反应温度为时，向平衡体系充入适量NO，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，且减小，可实现由c到b的转化，C正确；
D．使用三元催化转换器不会改变该反应的平衡转化率，D错误；
故选D。
易错点8 未掌握分压平衡常数KP的计算技巧
【分析】
分压平衡常数KP的计算
【例8】（2024·重庆第八中学一模）利用传感技术可探究压强对化学平衡的影响。往注射器中充入适量气体保持活塞位置不变达到平衡(图甲)；恒定温度下，分别在时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变，测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法错误的是
A．两点对应的反应速率：
B．B点对应的分压平衡常数为
C．C点到D点平衡逆向移动，针筒内气体颜色D点比B点深
D．三点中，点的气体平均相对分子质量最大
【答案】C
【解析】A．压强越大、反应速率越快，则B、E两点对应的正反应速率：v(B)正>v(E)正，A正确；
B．根据物质的量之比等于压强之比， 解得x=3,二氧化氮的分压为94kPa，四氧化二氮的分压为3kPa，Kp=kPa-1，B正确；
C．t1时快速拉动注射器活塞，针筒内气体体积增大，压强迅速减小，C点到D点平衡逆向移动，但是平衡移动的影响小于浓度减小的影响，所以针筒内气体颜色D比B点浅，C错误；
D．t2时快速推动注射器活塞，针筒内气体体积减小，压强迅速增大，保持活塞位置不变后，平衡向着正向移动，混合气体的物质的量减小，故E、F、H三点中，H点的气体的物质的量最小，根据n=可知，H点的气体平均相对分子质量最大，D正确；
答案选C。
【变式8-1】（2024·河北保定一模）碘甲烷(CH3I)可裂解制取低碳烯烃。碘甲烷裂解时可发生如下反应：
反应1：2CH3I(g)C2H4(g)＋2HI(g) ΔH=+80.2 kJ·mol－1
反应2：3C2H4(g)2C3H6(g) ΔH= 108.1 kJ·mol－1
反应3：2C2H4(g)C4H8(g) ΔH= 120.6 kJ·mol－1
向密闭容器中充入一定量的碘甲烷，维持容器内p=0.1 MPa，平衡时C2H4、C3H6和C4H8的占容器内所有气体的物质的量分数与温度的关系如下图所示。已知容器中某气体的分压p=φ(物质的量分数)×p总，用气体物质的分压替换浓度计算得到的平衡常数称为分压平衡常数(Kp)。下列说法正确的是
A．图中物质X表示的是C2H4
B．700 K时，反应2的分压平衡常数Kp=3
C．700 K时，从反应开始至恰好平衡，反应2的速率大于反应3的速率
D．700 K时，其他条件不变，将容器内p增大为0.2 MPa，C2H4的体积分数将减小
【答案】D
【分析】根据反应1、2、3的焓变利用平衡移动原理可知，升温平衡向吸热方向移动，则反应1正向移动，反应2、3逆向移动，C2H4含量会随着温度升高而不断增大，即可判断Y为C2H4，X为C3H6，根据化学平衡原理进行选项计算与分析。
【解析】A．由分析可以得到X表示的是C3H6，Y为C2H4，A错误；
B．由图可以得知700K时，C3H6的物质的量分数为7.5%，所以P(C3H6)=0.0075MPa，C2H4的物质的量分数为2.5%，所以P(C2H4)=0.0025MPa，根据分压平衡常数公式计算可以得到，B错误；
C．反应2和反应3的反应物相同，达到平衡时反应2和反应3所用的时间相同，反应2的产物C3H6的含量低于反应3的产物C4H8的含量，再乘上各自反应的计量数的比例可以得到反应2的速率明显小于反应3的速率，C错误；
D．增大压强，反应1逆向移动，反应2和反应3均正向移动，C2H4的含量会减少，体积分数会减小，D正确；
故选D。
易错点9 平衡转化率计算错误
【分析】
平衡转化率的分析与判断方法
(1)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)的转化率分析
①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。
②若只增加A的量，平衡正向移动，B的转化率提高，A的转化率降低。
③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B的浓度，等效于压缩(或扩大)容器容积，气体反应物的转化率与化学计量数有关。
(2)反应mA(g)nB(g)＋qC(g)的转化率分析
在T、V不变时，增加A的量，等效于压缩容器容积，A的转化率与化学计量数有关。
增大c(A)
【例9】（2024·浙江6月卷）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：
I．
II．
向容积为的密闭容器中投入和，不同温度下，测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表，下列说法不正确的是
温度() 400 500 600
乙烷转化率() 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性() 92.6 80.0 61.8
注：乙烯选择性
A．反应活化能：
B．时，反应I的平均速率为：
C．其他条件不变，平衡后及时移除，可提高乙烯的产率
D．其他条件不变，增大投料比投料，平衡后可提高乙烷转化率
【答案】D
【解析】由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应Ⅰ更易发生，则反应活化能：Ⅰ<Ⅱ，A正确；由表可知，500℃时，乙烷的转化率为9.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol，而此温度下乙烯的选择性为80%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol，根据方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144mol，则反应I的平均速率为：，B正确；其他条件不变，平衡后及时移除，反应Ⅰ正向进行，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，增大投料比投料，平衡后CO2转化率提高，C2H6转化率降低，D错误。
【变式9-1】（2024·北京师范大学附属中学三模）CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为：
①
②
其他条件相同时，投料比为，不同温度下反应的结果如图。
下列说法不正确的是
A．由图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡
B．始终低于1.0，与反应②有关
C．加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
D．若不考虑其他副反应，体系中存在：
【答案】D
【解析】A．图中横坐标为温度，与时间无关，仅从图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡，A正确；
B．从反应①的方程式可知，生成的氢气和CO的物质的量之比为1：1，反应②中消耗氢气生成CO，使得氢气与CO的物质的量之比小于1.0，与反应②有关，B正确；
C．加压能增大反应速率，有利于增大CH4和CO2的反应速率，但是加压反应①化学平衡逆向移动，CH4和CO2的转化率减小，C正确；
D．不妨令初始时CH4物质的量为1mol，CO2物质的量为1.3mol，设反应①消耗CO2amol，反应②消耗CO2bmol，则有，，则c(CH4)+c(CO)+c(CO2)=2.3mol，4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)=4，则有，D错误；
故答案选D。
易错点10 不理解基元反应和有效碰撞理论
【分析】
1．基元反应
大多数化学反应往往经过多个反应步骤才能实现，每一步反应都被称为基元反应；先后进行的基元反应反映了反应历程，反应历程又称为反应机理。
2．有效碰撞
①基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞。
②反应物分子的每一次碰撞并不是都能发生反应，能够发生化学反应的碰撞叫作有效碰撞。发生有效碰撞的两个条件是反应物分子能量足够和取向合适。
3．活化分子、活化能
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，反应热为E1－E2。
4．活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
【例10】（2024·江苏卷）催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见倠化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。倠化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、倠化氧化等。催化剂有选择性，如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中电倠化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。下列说法正确的是
A．豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能
B．与反应中，Ag催化能提高生成的选择性
C．制反应中，能加快化学反应速率
D．与反应中，能减小该反应的焓变
【答案】C
【解析】固氮酶是豆科植物固氮过程的催化剂，能降低该反应的活化能，A错误；
B．根据题意，催化剂有选择性，如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO，则判断Ag催化不能提高生成CH3CHO的选择性，B错误；
C． MnO2是H2O2制O2反应的催化剂，能加快化学反应速率，C正确；
D． V2O5是SO2与O2反应的催化剂，能加快反应速率，但不能改变该反应的焓变，D错误；
故选C。
【变式10-1】已知反应：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g) △H =－a kJ·mol－1 (a > 0)，其反应机理如下：①NO(g)＋Br2(g)NOBr2 (g)快②NO(g)＋NOBr2(g)2NOBr(g)慢,下列有关该反应的说法正确的是 ( )
A. 该反应的速率主要取决于①的快慢
B. NOBr2是该反应催化剂
C. 正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1
D. 增大Br2 (g)浓度能增大单位体积内活化分子百分数，加快反应速率
【答案】C
【解析】反应速率主要取决于慢的一步，所以反应速率主要取决于②的快慢，A错误；是中间产物，而不是催化剂，B错误；正反应放热，断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，则正反应的活化能比逆反应的活化能小a，C正确；增大浓度，活化分子百分数不变，D错误。
易错点11 不能正确分析反应机理图像
【分析】
1．基元反应过渡状态理论
基元反应过渡状态理论认为，基元反应在从反应物到生成物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为过渡态。
AB＋C―→[A…B…C]―→A＋BC
反应物 过渡态 生成物
过渡态是处在反应过程中具有最高能量的一种分子构型，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]。例如，一溴甲烷与NaOH溶液反应的过程可以表示为CH3Br＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH
2．活化能与反应机理
使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，如图所示：
E1为总反应的活化能，E2、E3为使用催化剂反应机理中各步的活化能。
3．常见图像的解读
图像 解读
(1)在无催化剂的情况下：E1为正反应的活化能；E2为逆反应的活化能；E1－E2为此反应的焓变(ΔH)。 (2)有催化剂时，总反应分成了两个反应步骤，反应①为吸热反应，产物为总反应的中间产物，反应②为放热反应，总反应为放热反应。 (3)催化剂的作用：降低E1、E2，但不影响ΔH，反应是放热反应还是吸热反应取决于起点(反应物)能量和终点(生成物)能量的相对大小
对于“环式”反应过程图像，位于“环上”的物质一般是催化剂或中间体，如⑤、⑥、⑦和⑧，“入环”的物质为反应物，如①和④，“出环”的物质为生成物，如②和③
【例11】甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和H2O。在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．途径一未使用催化剂，途径二比途径一甲酸平衡转化率高
B．ΔH1＝ΔH2<0，Ea1>Ea2
C．途径二H＋参与反应，通过改变反应途径加快反应速率
D．途径二反应的快慢由生成的速率决定
【答案】A
【解析】催化剂可以降低活化能，因此途径一未使用催化剂，但催化剂不能改变平衡状态，所以途径二和途径一的甲酸平衡转化率相同，A错误；催化剂可以降低活化能，但不能改变焓变，由于反应物的总能量高于生成物的总能量，因此ΔH1＝ΔH2<0，但Ea1>Ea2，B正确；途径二中反应前有氢离子，反应后还有氢离子，说明H＋参与反应，通过改变反应途径加快反应速率，C正确；生成的活化能高，则途径二反应的快慢由生成＋的速率决定，D正确。
【例12】（2024·河北卷）我国科技工作者设计了如图所示的可充电电池，以为电解质，电解液中加入1，3-丙二胺()以捕获，使放电时还原产物为。该设计克服了导电性差和释放能力差的障碍，同时改善了的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。
对上述电池放电时的捕获和转化过程开展了进一步研究，电极上转化的三种可能反应路径及相对能量变化如图(*表示吸附态)。
下列说法错误的是
A．捕获的反应为
B．路径2是优先路径，速控步骤反应式为
C．路径1、3经历不同的反应步骤但产物相同；路径2、3起始物相同但产物不同
D．三个路径速控步骤均涉及转化，路径2、3的速控步骤均伴有再生
【答案】D
【解析】A．根据题给反应路径图可知，(1，3-丙二胺)捕获的产物为，因此捕获的反应为，故A正确；
B．由反应进程－相对能量图可知，路径2的最大能垒最小，因此与路径1和路径3相比，路径2是优先路径，且路径2的最大能垒为的步骤，据反应路径2的图示可知，该步骤有参与反应，因此速控步骤反应式为，故B正确；
C．根据反应路径图可知，路径1、3的中间产物不同，即经历了不同的反应步骤，但产物均为，而路径2、3的起始物均为，产物分别为和，故C正确；
D．根据反应路径与相对能量的图像可知，三个路径的速控步骤中都参与了反应，且由B项分析可知，路径2的速控步骤伴有再生，但路径3的速控步骤为得电子转化为和，没有的生成，故D错误；
故答案为：D。
【变式11-1】（2024·湖南岳阳第一中学考前训练）标准状态下，气态反应物和生成物的相对能量与反应历程示意图如下(已知O2和Cl2的相对能量为0)，下列说法错误的是
A．
B．可计算键能为
C．相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ
D．历程Ⅰ、历程Ⅱ中速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ΔH=(E4-E5)kJ mol 1
【答案】D
【分析】由图可知，历程Ⅰ是O3和氧原子结合生成O2，该过程放热，；历程Ⅱ有两个过程，过程一是臭氧、氧原子和氯原子作用生成氧气、氧原子和ClO，，过程二是氧气、氧原子和ClO作用生成2O2和Cl，，两个过程都放热；历程Ⅱ反应前后都有Cl，所以Cl相当于催化剂。
【解析】A．结合图像分析，历程Ⅱ相当于历程Ⅰ在催化剂Cl(g)参与的条件下进行的反应，催化剂可以降低反应的活化能，但是不能改变反应的焓变，因此，A正确；
B．已知O2和Cl2的相对能量为0(即E6=0)，破坏1 mol Cl2(g)中的Cl-Cl键形成2 mol Cl，吸收的能量为，结合得，所以键能为，B正确；
C．由以上分析可知，历程Ⅰ和历程Ⅱ的区别就是有Cl做催化剂，催化剂不能改变反应物的平衡转化率，因此相同条件下，O3的平衡转化率：历程Ⅱ=历程Ⅰ，C正确；
D．活化能越低，反应速率越快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以速率最快的一步反应的热化学方程式为：ClO(g)+O(g)=O2(g)+Cl(g) ，D错误；
故选D。
1．（2024·安徽安庆第一中学考试）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Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
B．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行
C．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
D．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
【答案】A
【解析】A．反应的活化能越大，反应速率越慢，由图可知，使用催化剂Ⅰ时反应的最高活化能小于使用催化剂Ⅱ，则使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，故A错误；
B．由图可知，使用催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ时反应均出现四个波峰，说明反应历程都分4步进行，故B正确；
C．反应的活化能越大，反应速率越慢，由图可知，在前两个历程中使用催化剂Ⅰ时，反应的活化能较低，反应速率较快，后两个历程中使用催化剂Ⅰ时，反应的活化能较高，反应速率较慢，所以使用催化剂Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，故C正确；
D．由图可知，该反应是放热反应，则反应达平衡时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，R的浓度增大，D正确；
故选A。
2．（2024·山东潍坊昌乐二中一模）煤的气化是一种重要的制氢途径。在一定温度下，在容积固定的密闭容器中发生反应来生成水煤气。下列说法正确的是
A．将炭块粉碎，可加快反应速率
B．平衡时向容器中充入惰性气体，平衡逆向移动
C．增大的量，可以增大活化分子百分数
D．增大碳的量，可以提高的转化率
【答案】A
【解析】
A．将炭块粉碎可以增大其与的接触面积，可以加快反应速率，A正确；
B．在恒温恒容时，向容器中充入惰性气体不能改变反应物浓度，平衡不移动，B错误；
C．增大的量，增大活化分子数，活化分子百分数不变，C错误；
D．碳为固体，增大碳的量，不能改变反应速率，平衡不移动，的转化率不变，D错误；
故选A。
3．（2024·河北卷）在水溶液中，可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时，与的关系如图。
下列说法正确的是
A．的X、Y转化为配离子时，两溶液中的平衡浓度：
B．向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，达平衡时
C．由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量：
D．若相关离子的浓度关系如P点所示，Y配离子的解离速率小于生成速率
【答案】B
【解析】A．的X、Y转化为配离子时，溶液中，则，根据图像可知，纵坐标约为时，溶液中，则溶液中的平衡浓度：，A错误；
B．Q点时，即，加入少量可溶性Y盐后，会消耗形成Y配离子，使得溶液中减小(沿横坐标轴向右移动)，与曲线在Q点相交后，随着继续增大，X对应曲线位于Z对应曲线上方，即，则，B正确；
C．设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子，则平衡常数，，即，故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多，对应曲线斜率越大，由题图知，曲线斜率：，则由Y、Z制备等物质的量的配离子时，消耗的物质的量：，C错误；
D．由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时，不变，增大，即增大、c(Y配离子)减小，则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率，D错误；
本题选B。
4．（2024·山东日照校际联考一模）一定条件下，1-苯基丙炔()与HCl发生催化加成，反应如下：
反应Ⅰ：Ph-C≡C-CH3(g)+HCl(g) (g)产物A；：
反应Ⅱ：Ph-C≡C-CH3(g)+HCl(g) (g)产物B；：
反应Ⅲ：(g)(g)；
T℃，向密闭容器中通入和3molHCl(g)，平衡时测得的转化率为α，反应Ⅲ的平衡常数，反应过程中有机物的物质的量分数随时间变化如图。下列说法错误的是
A．活化能：
B．
C．T℃反应Ⅰ的平衡常数
D．若保持温度和压强不变，再向容器中通，反应Ⅰ的化学平衡将逆向移动
【答案】C
【解析】A．短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：，A正确；
B．反应Ⅱ=反应Ⅰ+反应Ⅲ，反应Ⅰ、Ⅲ均为放热反应，反应Ⅱ也为放热反应，且反应Ⅱ放热更多，则，故，B正确；
C．设生成产物Axmol，生成产物Bymol，反应Ⅲ的平衡常数，可得，平衡时测得的转化率为α，可得x+y=2α，解得x=α，反应过程中和氯化氢1：1反应，则氯化氢反应2αmol，平衡时余下3-2αmol，余下2-2αmol，平衡时产物A为αmol，T℃反应Ⅰ的平衡常数，C错误；
D．若保持温度和压强不变，再向容器中通，反应Ⅰ的分压减小，化学平衡将逆向移动，D正确；
故选C。
5．（2024·江西上饶·二模）已知阿仑尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式，可写作(k为反应速率常数，为反应活化能，R和C为大于0的常数)，为探究m、n两种催化剂对某反应的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得曲线如图所示。下列说法正确的是
A．在m催化剂作用下，该反应的活化能
B．对该反应催化效能较高的催化剂是m
C．不改变其他条件，升高温度，会降低反应的活化能
D．可以根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向
【答案】A
【解析】A．将坐标(7.2，56.2)和(7.5，27.4)代入中，计算可知Ea=9.6×104J/mol，故A正确；
B．对比图中直线m和n的斜率绝对值的大小可知，使用催化剂n时对应的Ea较小，则对该反应催化效能较高的催化剂是n，故B错误；
C．图中m、n均为直线，斜率不发生变化，因此不改变其他条件，只升高温度，反应的活化能不变，故C错误；
D．阿仑尼乌斯公式表示反应速率常数随温度的变化关系，无法根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向，故D错误；
故选A。
6．（2023·江苏卷）金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是
A．该反应的
B．该反应的平衡常数
C．题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D．该反应中每消耗，转移电子的数目约为
【答案】C
【解析】A．左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5， ，A错误；
B．由方程形式知， ，B错误；
C．由题图知，经过步骤Ⅰ后，中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，C正确；
D．由方程式知，消耗同时生成，转移，数目为，D错误；
故选C。
7．（2024·广西柳州·三模）燃油汽车尾气中含有NO和CO等有毒气体，某研究小组用新型催化剂对NO、CO在不同条件下的催化转化进行研究，反应原理为： 。在密闭容器中充入2 mol NO和2 mol CO，平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。下列说法正确的是
A．a点CO的平衡转化率为25%
B．c点和b点的反应速率可能相同
C．若在e点扩大容器体积并加热，可能达到c点状态
D．恒温恒压条件下，向d点平衡体系中再充入2 mol NO和2 mol CO，重新达到平衡后，与d点状态相比，NO的体积分数将增大
【答案】A
【分析】反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO体积分数增大，则温度T1>T2；
【解析】A．a点NO体积分数为40%；
则总的物质的量为（4-0.5a）mol，，a=0.5mol，则CO的平衡转化率为25%，A正确；
B．b点温度高且压强大，则b点的反应速率大于c点，B错误；
C．结合分析可知，e点温度高于c，则e点加热不会达到c点，C错误；
D．恒温恒压条件下，向d点平衡体系中再充入2 mol NO和2 mol CO，重新达到平衡后，新平衡与原有平衡为等效平衡，NO的体积分数不会增大，D错误；
故选A。
8．（2024届广东省肇庆二模）催化剂X和Y均能催化反应A(g)B(g)，其反应历程如图所示，“●”表示反应物或生成物吸附在催化剂表面。其他条件相同时，下列说法正确的是
A．使用催化剂X和Y，反应均分2步进行
B．使用催化剂Y比使用催化剂X，反应更快达到平衡
C．反应达到平衡后，降低温度，B的浓度减小
D．反应过程中A·Y所能达到的最高浓度大于A·X
【答案】D
【解析】A．由图可知两种催化剂均出现3个波峰，所以使用催化剂X和Y，反应历程都分3步进行，A错误；
B．由图可知，X的最高活化能小于Y的最高活化能，所以使用X时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，B错误；
C．由图可知，该反应是放热反应，所以达平衡时，降低温度平衡向右移动，B的浓度增大，C错误；
D．由图可知，A·X生成B·X的活化能小于A·Y生成B·Y的活化能，则A·Y更难转化为B·Y，故反应过程中A·Y所能达到的最高浓度大于A·X，D正确；
故选D。
9．（2024届广东省深圳一模）常温下，向某溶剂（不参与反应）中加入一定量X、Y和M，所得溶液中同时存在如下平衡：
(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
X、Y的物质的量浓度随反应时间的变化关系如图所示，300 s后反应体系达到平衡状态。
下列说法正确的是
A．100～300 s内，
B．时，反应(ⅲ)的逆反应速率大于正反应速率
C．若反应(ⅲ)的，则X比Y更稳定
D．若再向容器中加入上述溶剂，则、均不变
【答案】B
【解析】A．由图可知，100～300s内，生成物N的浓度变化量为(0.112—0.090)mol/L+(0.011—0.010)mol/L=0.023mol/L，则n的反应速率为=1.15×10—4 mol/(L·s)，故A错误；
B．由图可知，300s时反应达到平衡，反应(ⅲ)的平衡常数K==9，100s时反应(ⅲ)的浓度熵Q=＞K，则反应向逆反应方向进行，逆反应速率大于正反应速率，故B正确；
C．若反应(ⅲ)的，则该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，X的能量高于Y的能量，物质的能量越低越稳定，则Y比X更稳定，故C错误；
D．若再向容器中加入上述溶剂，平衡体系中各物质浓度均减小，反应(ⅰ)、(ⅱ)均向逆反应方向移动，X、Y的物质的量均增大，故D错误；
故选B。
10．（2024·安徽·二模）汽车尾气的排放会对环境造成污染。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO与CO的反应为 。一定温度下，在1L恒容密闭容器中加入1mol CO和1mol NO发生上述反应，部分物质的体积分数()随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是
A．曲线Ⅱ表示的是随时间的变化
B． min时，反应达到化学平衡状态
C．增大压强，该平衡右移，平衡常数增大
D．0～t4时间段内的平均反应速率为：
【答案】D
【解析】A．因为初始投料中n(CO)与n(NO)之比等于化学方程式中对应的化学计量数之比，反应至t4时达平衡，生成物的，其中一生成物为0.25，则另一生成物为0.5，按反应产物的比例可知，平衡时、，故曲线Ⅱ表示的是随时间的变化，A项错误；
B． min时，而不是达平衡，min时，反应达到化学平衡状态，B项错误；
C．增大压强，该平衡右移，平衡常数不变，C项错误；
D．计算可得时间段内，，故，D项正确；
答案选D。
11．（2024·重庆第八中学一模）我国科技工作者用钾离子促进电催化合成尿素可能的反应机理如图。与其他步骤相比，碳氮键的形成过程活化能更高。下列说法正确的是
A．尿素中氮原子采取杂化 B．步骤①和③的反应速率较其他步骤快
C．步骤⑥发生的是氧化反应 D．以上过程中涉及极性键的形成和断裂
【答案】D
【解析】A．尿素的结构简式为，其中N原子形成三个σ键，另外还含有1个孤电子对，采取sp3杂化，故A错误；
B．与其他步骤相比，碳氮键的形成过程活化能更高，活化能越高，速率越慢，由图可知步骤①和③的过程形成碳氮键，所以步骤①和③的反应速率较其他步骤慢，故B错误；
C．由图可知步骤⑥过程中得电子，即发生的是还原反应，故C错误；
D．由图可知步骤①和③的过程形成碳氮键，步骤④和⑤的过程断裂氮氧键，所以以上过程中涉及极性键的形成和断裂，故D正确；
故答案为：D。
12．（2024届广东省省一模）下，分别向恒为的恒温密闭容器甲、恒为的绝热密闭容器乙中加入和，发生反应，两容器中的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A．若后加入催化剂，则曲线Ⅰ中的平衡转化率会增大
B．曲线Ⅰ、Ⅱ对应反应的平衡常数：K（Ⅰ））>K（Ⅱ）
C．点的大于点的
D．内，曲线Ⅱ中的平均反应速率
【答案】C
【解析】A．后反应已经达到平衡状态，催化剂不能改变平衡转化率，A项错误；
B．曲线Ⅰ先出现拐点，说明温度更高，反应放热，则曲线Ⅰ是绝热装置乙的曲线，由于反应放热，温度升高平衡逆向移动，K（Ⅰ）小于K（Ⅱ），B项错误；
C．两点转化率相同，则两者浓度相同，两点都向正反应方向进行，则都大于，a点温度更高，则点的大于点的大于点的，C项正确；
D．内，曲线Ⅱ的转化率为，转化的浓度均为，，D项错误；
故选C。
13．（2024·河北邢台一模）的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为的和，发生反应：① ，② 。在相同时间内，的转化率、的选择性[的选择性]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是
A．温度高于时，主要发生反应②
B．温度低于时，的选择性随温度升高而增大
C．平衡时，再充入和，再次达到平衡时，的物质的量增大
D．下反应达到平衡时，、、的浓度之比为
【答案】D
【解析】A．根据图像可知，当温度高于673 K时，CO2的转化率增加，但HCOOH的选择性降低，故以发生反应②为主，A正确；
B．根据图像可知，当温度低于673K时，HCOOH的选择性随温度升高而增大，B正确；
C．平衡时再通入0.1molCO2和0.1molH2,平衡一定正向移动，HCOOH的物质的量一定增大，C正确；
D．根据题意，利用转化率和选择性表达式可知，673K时CO2的转化率为95%,其中HCOOH的选择性为30%,那么CO的选择性为70%，设起始时二氧化碳的物质的量为amol，根据化学方程式利用元素守恒，平衡时二氧化碳0.05amol，HCOOH和CO物质的量之和为0.95amol，那么HCOOH的物质的量为0.95a×30%＝0.285amol,CO的物质的量为0.95a×70%＝0.665amol，容密闭容器中CO2、HCOOH、CO的浓度之比为10:57:133，故D错误；
故选D。
14．（2024届广东省梅州一模）中国科学院化学研究所发表了催化氢化机理。其机理中化合物化合物的过程和其相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A．选择更优催化剂可以提升单位时间内的转化率
B．该过程的总反应速率主要由过程①决定
C．化合物化合物的过程包含两个基元反应
D．低温有利于化合物化合物的反应自发进行
【答案】B
【解析】A．催化剂可以加快反应速率，从而可以提升单位时间内的转化率，故A正确；
B．过程①的活化能为：(6.05-0.00)=6.05kJ·mol-1，②的活化能为：(11.28-2.08)=9.20kJ·mol-1，过程①的活化能小于过程②的活化能，过程①的反应速率大于过程②的反应速率，故该过程的总反应速率主要由过程②决定，故B错误；
C．化合物1经两步反应转化为化合物2，每步反应均为基元反应，故C正确；
D．由能量关系图可知化合物化合物的反应为放热反应，则低温有利于反应自发进行，故D正确；
故选：B。
15．（2024·黑吉辽卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A．时，反应②正、逆反应速率相等
B．该温度下的平衡常数：①>②
C．平均速率(异山梨醇)
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】A
【解析】A．由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，后异山梨醇浓度才不再变化，所以时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；
B．图像显示该温度下，后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4-失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①>②，故B正确；
C．由图可知，在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg，所以平均速率(异山梨醇)=，故C正确；
D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，故D正确；
故答案为：A。
16．（2024·北京东城一模）某小组同学利用如下实验探究平衡移动原理。
实验1：
实验2：
已知：
ⅰ.。
ⅱ.溶液为无色。
下列说法正确的是
A．结合实验1和2，推测ⅰ中反应是放热反应
B．①中滴加浓盐酸，增大了，导致Q>K，ⅰ中平衡正向移动
C．②中加水，溶液变红，说明平衡逆向移动，的浓度增大
D．③中加入，溶液变红，推测与形成了配合物
【答案】D
【解析】A．由实验1，降温平衡逆向移动，逆向为放热方向，正向为吸热反应，A错误；
B．①中滴加浓盐酸，增大了，导致QC．②中加水，溶液变红，说明平衡逆向移动，的浓度减小，C错误；
D．③中加入，溶液变红，推测与形成了配合物，使Cl-浓度减小，平衡逆向移动，溶液变红，D正确；
故选D。
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