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专题 09 反应速率、化学平衡
1．(2021·广东高考真题)反应 经历两步：① ；② 。反应体系中 、 、 的浓度
c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A．a为 随t的变化曲线
B． 时，
C． 时， 的消耗速率大于生成速率
D． 后，
【答案】D
【分析】由题中信息可知，反应 经历两步：① ；② 。因此，图中呈不断减小趋势
的ａ线为X的浓度 随时间 的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度 随时间 的变化曲线，先增加
后减小的线为Y的浓度 随时间 的变化曲线。
【解析】A．X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由图可知， 为 随 的
变化曲线，A正确；
B．由图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于 时刻，因此， 时 ，B正确；
C．由图中信息可知， 时刻以后，Y的浓度仍在不断减小，说明 时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率，即 时 的消耗速率大于生成速率，C正确；
D．由图可知， 时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则 ，由于反应②
的发生， 时刻Y浓度的变化量为 ，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度
的变化量为 ，这种关系在 后仍成立， 因此，D不正确。
综上所述，本题选D。
2．(2021·河北高考真题)室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：
①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v=kc2(M)，反应②的速率可表示为v=kc2(M) (k 、
1 1 2 2 1
k 为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是
2
A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1
B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】A
【解析】A．由图中数据可知， 时，M、Z的浓度分别为0.300 和0.125 ，则M的
变化量为0.5 -0.300 =0.200 ，其中转化为Y的变化量为0.200 -0.125
=0.075 。因此， 时间段内，Y的平均反应速率为，A说法不正确；
B．由题中信息可知，反应①和反应②的速率之比为 ，Y和Z分别为反应①和反应②的产物，且两者与
M的化学计量数相同(化学计量数均为1)，因此反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比等于 ，由于
k、k 为速率常数，故该比值保持不变，B说法正确；
1 2
C．结合A、B的分析可知因此反应开始后，在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于 =
，因此，如果反应能进行到底，反应结束时有 的M转化为Z，即 的M转化
为Z，C说法正确；
D．由以上分析可知，在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反应①的化学反应速率较小，在
同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②的活化能大，D说法正确。
综上所述，相关说法不正确的只有A，故本题选A。
3．(2021·浙江高考真题)相同温度和压强下，关于物质熵的大小比较，合理的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】A． 和 物质的量相同，且均为气态， 含有的原子总数多， 的摩尔
质量大，所以熵值 ，A错误；B．相同状态的相同物质，物质的量越大，熵值越大，所以熵值 ，B正确；
C．等量的同物质，熵值关系为： ，所以熵值 ，C错误；
D．从金刚石和石墨的结构组成上来看，金刚石的微观结构更有序，熵值更低，所以熵值
，D错误；
答案为：B。
4．(2021·浙江高考真题)一定温度下：在 的四氯化碳溶液( )中发生分解反应：
。在不同时刻测量放出的 体积，换算成 浓度如下表：
0 600 1200 1710 2220 2820 x
1.40 0.96 0.66 0.48 0.35 0.24 0.12
下列说法正确的是
A． ，生成 的平均速率为
B．反应 时，放出的 体积为 (标准状况)
C．反应达到平衡时，
D．推测上表中的x为3930
【答案】D
【解析】A． ， 的变化量为(0.96-0.66) ==0.3 ，在此时间段内 的
变化量为其2倍，即0.6 ，因此，生成 的平均速率为 ，
A说法不正确；
B．由表中数据可知，反应 时， 的变化量为(1.40-0.35) ==1.05 ，其物质的量的变化量为1.05 0.1L=0.105mol， 的变化量是其 ，即0.0525mol，因此，放出的 在标准
状况下的体积为0.0525mol 22.4L/mol= ，B说法不正确；
C．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， ，C说法不正确；
D．分析表中数据可知，该反应经过1110s(600-1710,1710-2820)后 的浓度会变为原来的 ，因此，
的浓度由0.24 变为0.12 时，可以推测上表中的x为(2820+1110)=3930，D说法正确。
综上所述，本题选D。
5．(2021·浙江高考真题)取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I- 存在下分解：2HO=2H O+O↑。在一定温度
2 2 2 2
下，测得O 的放出量，转换成HO 浓度(c)如下表：
2 2 2
t/min 0 20 40 60 80
c/(mol·L-1) 0.80 0.40 0.20 0.10 0.050
下列说法不正确的是
A．反应20min时，测得O 体积为224mL(标准状况)
2
B．20~40min，消耗HO 的平均速率为0.010mol·L-1·min-1
2 2
C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率
D．HO 分解酶或Fe O 代替I-也可以催化HO 分解
2 2 2 3 2 2
【答案】C
【解析】A．反应20min时，过氧化氢的浓度变为0.4mol/L，说明分解的过氧化氢的物质的量
n(H O)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O )=0.01mol，标况下的
2 2 2
体积V=n·V =0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，A正确；
m
B．20~40min，消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)mol/L=0.20mol/L，则这段时间内的平均速率v= =
=0.010mol/(L·min)，B正确；
C．随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率，C错误；
D．I-在反应中起到催化的作用，故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe O 代替，D正确；
2 3
故答案选C。
6．(2021·浙江高考真题)在298.15 K、100 kPa条件下，N(g) +3H (g)=2NH (g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1，N (g) 、
2 2 3 2
H(g)和NH (g)的比热容分别为29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定压强下，1 mol反应中，反应物[N (g)
2 3 2
+3H (g)]、生成物[2NH (g)]的能量随温度T的变化示意图合理的是
2 3
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】该反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，根据题目中给出的反应物与生成物的
比热容可知，升高温度反应物能量升高较快，反应结束后反应放出的热量也会增大，比较4个图像B符合
题意，故答案选B。
7．(2021·湖南高考真题)已知： ，向一恒温恒容的密闭容器中充入
和 发生反应， 时达到平衡状态I，在 时改变某一条件， 时重新达到平衡状态Ⅱ，正反
应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A．容器内压强不变，表明反应达到平衡
B． 时改变的条件：向容器中加入C
C．平衡时A的体积分数 ：
D．平衡常数K：
【答案】BC
【分析】根据图像可知，向恒温恒容密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，反应时间从开始到t 阶段，
1
正反应速率不断减小，所以平衡向正反应方向移动，t-t 时间段，正反应速率不变，反应达到平衡状态，
1 2
t-t 时间段，改变条件使正反应速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，t 以后反应达到新的平衡状态，据
2 3 3
此结合图像分析解答。
【解析】A．容器内发生的反应为A(g)+2B(g) 3C(g)，该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒
温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；
B．根据图像变化曲线可知，t t 过程中，t 时 ,瞬间不变，平衡过程中不断增大，则说明反应向逆反应
2 3 2
方向移动，且不是“突变”图像，属于“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件为：
向容器中加入C，B正确；
C．根据上述分析可知，t-t 时间段，改变条件使正反应速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，达到新的
2 3
平衡状态后，生成A的量增大，总的物质的量不变，所以A的体积分数 增大，即A的体积分数 ：
(II)＞ (I)，C正确；
D．平衡常数K与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K保持不变，D错误。
故选BC。1．(2021·阜新市第二高级中学高三其他模拟)CO 是廉价的碳资源，将其甲烷化具有重要意义。其原理是
2
CO(g)+4H(g)=CH (g)+2HO(g)ΔH<0.在某密闭容器中，充入1molCO 和4molH 发生上述反应，下列叙述
2 2 4 2 2 2
正确的是
A．反应物的总能量小于生成物的总能量
B．升高温度可增大活化分子的百分数及有效碰撞频率，因而温度越高越利于获得甲烷
C．恒温、恒压条件下，充入He，平衡向正反应方向移动
D．在绝热密闭容器中进行时，容器中温度不再改变，说明已达到平衡
【答案】D
【解析】
A．该反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故A错误；
B．该反应是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，则温度越高越不利于获得甲烷，故B错
误；
C．恒温、恒压条件下充入惰性气体氦气，容器的容积增大，相当于减小压强，该反应为气体体积减小的
反应，减小压强，平衡向逆反应方向移动，故C错误；
D．该反应是放热反应，在绝热密闭容器中进行时，反应温度会增大，则当容器中温度不再改变时，说明
正、逆反应速率相等，反应已达到平衡，故D正确；
故选D。
2．(2021·天津高三一模)正戊烷异构化为异戊烷是油品升级的一项重要技术。在合适催化剂和一定压强下，
正戊烷的平衡转化率(a)随温度变化如图所示。
名称 熔点/℃ 沸点/℃ 燃烧热ΔH/kJ·mol-1
正戊烷 -130 36 -3506.1
异戊烷 -159.4 27.8 -3504.1
下列说法不正确的是
A．正戊烷异构化为异戊烷反应的ΔH<0B．28~36℃时，随溫度升高，正戊烷的平衡转化率增大，原因是异戊烷气化离开体系，产物浓度降低，平
衡正向移动
C．寻找更好的催化剂可使正戊烷异构化为异戊烷的转化率大大提升
D．150℃时，体系压强从100kPa升高到500kPa，正戊烷的平衡转化率基本不变
【答案】C
【解析】
A．根据正戊烷和异戊烷的燃烧热，①
，
，根据盖斯定律①−②得
正戊烷异构化为异戊烷反应
，
故A正确；
B．根据表中沸点数值，在28～36℃时，随温度升高，异戊烷气化离开体系，产物浓度降低，导致平衡正
向移动，正戊烷的平衡转化率增大，故B正确；
C．催化剂不影响平衡，不能提高平衡转化率，故C错误；
D． 150℃时，正戊烷和异戊烷都是气态，此时反应前后气体体积不变，增大压强，平衡不移动，正戊烷
的平衡转化率不变，故D正确；
答案选C。
3．(2021·江苏扬州市·高三其他模拟)Cl 可用于生产漂白粉等化工产品。Cl 的制备方法有：
2 2
方法ⅠNaClO+2HCl(浓)=NaCl+Cl ↑+H O；
2 2
方法Ⅱ4HCl(g)+O (g)=2HO(g)+2Cl (g)ΔH=akJ·mol−1
2 2 2
上述两种方法涉及的反应在一定条件下均能自发进行。一定条件下，在密闭容器中利用方法Ⅱ制备Cl，下
2
列有关说法正确的是
A．升高温度，可以提高HCl的平衡转化率
B．提高 ，该反应的平衡常数增大
C．若断开1molH-Cl键的同时有1molH-O键断开，则表明该反应达到平衡状态D．该反应的平衡常数表达式K=
【答案】C
【解析】
A．该反应一定条件下能自发，即可以满足ΔG=ΔH-TΔS＜0，反应为气体系数之和减小的反应，ΔS＜0，
则只有ΔH＜0才可能满足ΔG＜0，所以该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，HCl的转化率减小，
A错误；
B．平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，B错误；
C．若断开1molH-Cl键的同时有1molH-O键断开，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，C正确；
D．该反应中水为气态，平衡常数表达式为K= ，D错误；
综上所述答案为C。
4．(2021·浙江高三三模)某化学反应 在三种不同条件下进行， 、 起始的物质的
量为 。反应物 的浓度( )随反应时间的变化情况见下表，下列说法不正确的是
实验序号
A．实验1中，前 中A的平均反应速率为
B．实验1、2中，实验2可能使用了催化剂也可能压缩了体积
C．该反应的
D．实验3中，在 时加入一定量的C物质，平衡可能不移动
【答案】B
【解析】A．实验1中，前 中A的平均反应速率为 ，故A正
确；
B．实验1、2中，A的最终浓度相同，实验2相同时间改变量增多，说明反应速率加快，因此实验2可能
使用了催化剂，但由于该反应C的状态不清楚，若C为气态，该反应是等体积反应，则可能压缩了体积，
若C不是气体，则不可能是压缩了体积，故B错误；
C．实验3温度比实验2温度高，温度升高，A的浓度减小，说明平衡正向移动，则正向是吸热反应，因此
该反应的 ，故C正确；
D．实验3中，若C为非气体，在 时加入一定量的C物质，平衡不移动，故D正确。
综上所述，答案为B。
5．(2021·天津南开中学高三二模)利用传感技术可以探究压强对2NO (g) NO(g)化学 平衡移动的影
2 2 4
响。在室温、100kPa条件下，往针中筒充入一定体积的NO 气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t、
2 1
t 时刻迅速移动活塞并保持活塞位置不变，测定针筒内气体压强变化如图所示。下列说法正确的是
2
A．B点处NO 的转化率为3%
2
B．E点到H点的过程中，NO 的物质的量先增大后减小
2
C．E、H两点对应的正反应速率大小为v =v
H E
D．B、H两点气体的平均相对分子质量大小为M =M
B H
【答案】D
【解析】
A．B点处NO 的转化率为2×3%=6% ，故A错误；
2
B．E点到H点的过程中，压强先增大后减少，增大压强平衡正向移动，则NO 的物质的量先减少后增大，
2
故B错误；C．E、H两点压强不同，H点压强大，则E、H对应的正反应速率大小为v >v ，故C错误；
H E
D．气体的质量不变时，B、H两点气体的压强相等，气体的物质的量相等，则平均相对分子质量大小为
M =M ，故D正确；
B H
故选：D。
6．(2021·重庆高三三模)在甲、乙两个体积固定且相等的容器中发生反应：X(g)＋Y(g) 2Z(g)ΔH=-
akJ·mol-1(a＞0)。在相同温度的条件下，甲、乙两个容器中充入的反应物及c(X)随时间t的变化分别如表和
图所示。下列说法不正确的是
容器 甲 乙
反应物起始量 1molX、1molY 1molZ
放出或吸收的热量/kJ Q Q
1 2
A．图中b=0.5
B．甲容器平衡后，若再加入1.0molX、1.0molY，达到平衡时X的转化率大于50%
C．若甲、乙两容器均在绝热条件下进行，达到平衡后，c (X)＞1.0mol·L-1，c (X)＜0.5mol·L-1
甲 乙
D．放出或吸收的热量关系为Q=2Q =0.5a
1 2
【答案】B
【解析】A．由图知，起点甲的浓度是2.0mol/L，则容器体积为V=n/c=1mol/2mol/L=0.5L，平衡时甲容器
X的平衡浓度为1.0mol/L，则Y的为1.0mol/L，Z为2.0mol/L，X的转化率为50%，反应前后化学计量数
相等，乙容器加入1molZ(‘一边倒’后相当于加入0.5molX、0.5molY)，达平衡后与甲容器等效，则乙容器平
衡时X、Y、Z的平衡浓度为0.5mol/L、0.5mol/L、1.0mol/L，图中b=0.5，A正确；
B．甲容器平衡后，若再加入1.0molX、1.0molY，满足等效平衡，体积固定，相当于增大压强，平衡不移
动，则X的转化率等于50%，B错误；
C．若甲、乙两容器均在绝热条件下进行，甲容器中反应在开始时是正向进行的，正反应放热，容器温度
升高，导致平衡后平衡逆向移动，则c (X)＞1.0mol·L-1，而乙容器开始时是逆向进行，是吸热反应，容器
甲
温度降低，导致平衡后正向移动，则c (X)＜0.5mol·L-1，B错误；
乙
D．甲放出热量Q=0.5akJ，乙吸收热量Q=0.25akJ，则有Q=2Q =0.5a，D正确；
1 2 1 2故选：B。
7．(2021·河北唐山市·高三三模)工业上利用 对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的 技术具有效率高、
性能可靠的优势。 技术的原理为 和 在催化剂( )表面转化为 和 ，反应进程中
的相对能量变化如图所示。下列说法正确的是
A．总反应方程式为
B． 是脱硝反应的催化剂
C．升高温度，脱硝反应的正反应速率的增大程度大于其逆反应速率的增大程度
D．决定反应速率的步骤是“ 的转化”
【答案】A
【解析】
A．由已知SCR技术的原理为NH 和NO在催化剂(MnO )表面转化为N 和HO，可知总反应的方程式为
3 2 2 2
6NO+4NH 5N+6H O，A正确；
3 2 2
B．观察相对能量-反应进程曲线知，NH 吸附在催化剂表面后，经过一定的反应形成了NH NO，NH NO
3 2 2
又经过反应得到N 和HO，所以NH NO是脱硝反应的活性中间体，B错误；
2 2 2
C．起始相对能量高于终态，说明这是一个放热反应，升高温度平衡会逆向移动，所以升高温度后，脱硝
反应的正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，C错误；
D．相对能量-反应进程曲线表明，全过程只有H的移除过程势能升高，这是一个需要吸收能量越过能垒的反应，其速率是全过程几个反应中最慢的，决定了反应的速率，是总反应的速控步骤，D错误；
故答案为：D。
8．(2021·江苏盐城市·高三三模)在常压、Ru/TiO 催化下，CO 和H 混和气体(体积比1：4)进行反应，测得
2 2 2
CO 转化率、CH 和CO的选择性(即CO 转化生成CH 或CO的百分比)随温度变化如图所示。
2 4 2 4
反应I：CO(g)+4H(g) CH(g)+2HO(g) H
2 2 4 2 1
△
反应Ⅱ：CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g) H
2 2 2 2
△
下列说法正确的是
A． H、 H 都小于零
1 2
B．改△变压△强，对CO产量没有影响
C．反应I的平衡常数可表示为K=
D．为提高CH 选择性，可采用控制反应温度、调节压强等措施
4
【答案】D
【解析】
A．由图知升高温度，CH 的选择性减小，即反应I的CO 转化率下降，平衡逆向移动，所以反应I的 H
4 2 1
小于零，升高温度，CO的选择性增加，即反应II的CO 转化率上升，平衡正向移动，所以反应II的△H
2 2
大于零，故A错误； △
B．若增大压强，反应I正向移动，CO 的浓度减小，对反应II而言，反应物浓度减小，平衡逆向移动，则
2
CO产量减小，故B错误；
C．水是气态的，有浓度变化，反应I的平衡常数可表示为K= ，故C错误；D．温度高于400℃时CH 的选择性降低，反应I是气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，则降
4
低温度、增大压强可提高CH 选择性，故D正确；
4
故选：D。
9．(2021·辽宁沈阳市·高三三模)乙基叔丁基酸(以 表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂，用
乙醇与异丁烯(以 表示)在催化剂 催化下合成 ，反应为
。向刚性恒容容器中按物质的量之比1：1充入乙醇和异丁烯，在温度
为378 K与388 K时异丁烯的转化率随时间变化如图所示。下列说法中正确的是
A．正反应为吸热反应
B．A、M、B三点，逆反应速率最大的点A
C．388 K时，容器内起始总压为 ，则
D．容器内起始总压为 ，M点时
【答案】B
【解析】
A．温度越高，反应速率越快，反应越先达到平衡状态，则T＞T，由图可知，温度由T 升高到T，异丁
1 2 2 1
烯的转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，故A错误；
B．A、B、M三点中A点温度高于B点，A点生成物浓度大于M、B点，所以A点的逆反应速率最大，故
B正确；
C．设甲醇和异丁烯起始物质的量均为1mol，T 时，反应达到平衡时，异丁烯的转化率为80%，
1，平衡时混合气体总物质的量为
0.2mol+0.2mol+0.8mol=1.2mol，压强之比等于物质的量之比，则平衡时压强为1.2/2×p Pa=0.6 p Pa，
0 0
，故C错误；
D．M点的异丁烯的转化率为60%，根据C选项分析，结束时总物质的量为0.4+0.4+0.6=1.4mol，压强之比
等于物质的量之比，则结束时压强为1.4/2×p Pa=0.7 p Pa，IB的分压为0.4/1.4×0.7 p Pa=0.2 p Pa，则M点
0 0 0 0
时 ，故D错误；
故选：B。
10．(2021·辽宁沈阳市·高三三模)我国科学家用 催化剂电催化还原 制甲酸的机理如图1所示，反
应历程如图2所示，其中吸附在催化剂表面的原子用*标注。下列说法中错误的是
A．使用 催化剂能够降低反应的活化能
B．制甲酸的决速步骤为
C．电催化还原 制甲酸的副反应
D．催化剂 活性位点在催化过程中的作用是活化水分子【答案】C
【解析】
A．催化剂降低反应的活化能，故A不选；
B．由于反应 最大，是影响制甲酸的决速步骤，故B不选；
C．该催化反应的副反应为上面的一条曲线，则 ，故C选；
D．有图可知，催化剂 活性位点在催化过程中的作用是活化水分子，故D不选；
故选：C。
11．(2021·河北唐山市·高三三模)温度 °C，反应 中所有物质
均为气态。在起始温度、体积相同( °C、2L密闭容器)时，发生反应的部分数据见下表：
反应条件 反应时间
0 2 6 0 0
10 4.5
反应Ⅰ：
恒温恒容
20 1
30 1
反应Ⅱ：
0 0 0 2 2
绝热恒容
下列说法正确的是
A．对反应I，前10 内的平均反应速率
B．在其他条件不变的情况下，若30 时只向容器中再充入1 和1 ，则平衡
正向移动
C．对于反应I，进行30 时， 所占的体积分数为30%
D．达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数
【答案】D【分析】
CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g) H＜0，反应Ⅰ是恒温恒容容器，反应是放热反应，Ⅱ为逆向恒容
2 2 3 2
△
绝热，温度降低，平衡正向进行。列出反应的三段式进行计算
。
【解析】
A． 对反应I，前10min内的平均反应速率v(CHOH)= v(H )= × =0.025mol•L-1•min-1，故
3 2
A错误；
B． 在其他条件不变的情况下，若30 时只向容器中再充入1 和1 ，Qc=
，则平衡不移动，故B错误；
C． 对于反应I，进行30 时， 所占的体积分数为= =50%，故C
错误；
D． 达到平衡时，反应I、II对比：Ⅱ为逆向恒容绝热，温度降低，平衡正向进行，平衡常数 ，
故D正确；故选D。
12．(2021·浙江高三二模)利用催化剂将尾气中的NO和CO转变成CO 和N，是尾气处理的一种方法，方
2 2
程式为： 。为测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器
测得不同时间的NO和CO浓度如表：
时间(s) 0 1 2 3 4 5下列说法不正确的是；
A．该反应能自发进行，则反应的
B．前2s内的平均反应速率
C．在该温度下，反应的平衡常数K=500
D．在密闭容器中发生上述反应，缩小容积能提高NO转化率
【答案】C
【解析】
A．当ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应可以自发，该反应为气体系数减小的反应，ΔS＜0，则只有ΔH也小于0时才
可能满足ΔG＜0，A正确；
B．前2s内Δc(NO)=(1.00×10−3−2.5×10−4)mol/L=7.5×10−4mol/L，根据反应方程式可知相同时间内
Δc(N)=3.75×10−4mol/L，v(N )= =1.875×10-4mol/(L•s)，B正确；
2 2
C．根据表格数据可知4s后CO和NO的浓度不再改变，反应达到平衡，此时c(NO)= 1.00×10−4mol/L、
c(NO)=2.70×10−3mol/L，Δc(NO)=9×10−4mol/L，则c(CO)=9×10−4mol/L，c(N)=4.5×10−4mol/L，平衡常数K=
2 2
=5000，C错误；
D．该反应为气体系数之和减小的反应，缩小容器体积压强增大平衡正向移动，NO的转化率增大，D正确；
综上所述答案为C。
13．(2021·江苏南京市·高三三模)二氧化碳加氢合成二甲醚(CHOCH )具有重要的现实意义和广阔的应用前
3 3
景。该方法主要涉及下列反应：
反应I：
反应II：
反应III：向恒压密闭容器中按 通入CO 和H，平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化
2 2
如图所示。下列有关说法正确的是
A．反应I的平衡常数可表示为
B．图中曲线b表示CO 的平衡体积分数随温度的变化
2
C．510 K时，反应至CHOCH 的体积分数达到X点的值，延长反应时间不能提高CHOCH 的体积分数
3 3 3 3
D．增大压强有利于提高平衡时CHOCH 的选择性(CHOCH 的选择性
3 3 3 3
)
【答案】D
【解析】
A．反应Ⅰ中HO也是气态，所以平衡常数为 ，A错误；
2
B．只有反应Ⅲ涉及CHOCH ，反应Ⅲ焓变小于0，升高温度平衡逆向移动，所以CHOCH 的体积分数会
3 3 3 3
随温度升高而降低，则b代表的应该是CHOCH ，a代表CO，B错误；
3 3 2
C．b代表的应该是CHOCH ，X点位于曲线下方，所以延长反应时间可以提高CHOCH 的体积分数，C
3 3 3 3
错误；
D．反应Ⅰ为气体系数之和减小的反应，反应Ⅱ、Ⅲ均为气体系数之和不变的反应，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，CHOH的浓度增大，虽然HO的浓度也增大，但CHOH的系数为2，所以反应Ⅲ平衡正向
3 2 3
移动，CHOCH 的选择性增大，D正确；
3 3
综上所述答案为D。
14．(2021·江苏高三二模)CO、 分别与 反应均能制得粮食熏蒸剂COS，反应如下：
反应Ⅰ： 平衡常数
反应Ⅱ： 平衡常数
已知：在相同条件下， 。
向两个容积相同的密闭容器中按下表投料( 不参与反应)，在催化剂作用下分别发生上述反应，在相同的
时间内COS的物质的量随温度的变化关系如下图中实线所示。图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。
反应Ⅰ 反应Ⅱ
起始投料 CO
起始物质的量(mol) 1 1 3 1 1 3
下列有关说法正确的是
A． ，曲线d为反应Ⅱ的平衡曲线
B．900℃时，平衡常数
C．相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点COS的量达到W点
D．恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大 的物质的量，能提高 的转化率
【答案】B
【分析】已知相同条件下，反应I速率比反应II快，c、d表示两反应的平衡曲线，从图像可知，曲线d的生成物
COS的物质的量大，则曲线b、d表示反应I，曲线a、c表示为反应II，c、d均随温度的升高，生成物
COS的物质的量减小，则反应I、II均为放热反应。
【解析】
A．分析可知，∆H＜0，曲线c为反应Ⅱ的平衡曲线，A说法错误；
1
B．900℃时，反应I、II的初始量相同，反应I的生成物COS的物质的量大，容器的体积相同，则反应I中
生成物的浓度大于反应II，则平衡常数K＞K ，B说法正确；
I II
C．曲线a反应未达到平衡状态，相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点COS的量达到X点，C
说法错误；
D．恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大N 的物质的量，对反应体系中各物质的浓度无影响，则不
2
能提高HS的转化率，D说法错误；
2
答案为B。
15．(2021·江苏高三三模)二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应：
反应Ⅰ： ；
反应Ⅱ： ；
反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数的对数 、 与温度的关系如图-1所示；固定CO、 、 的原料比、
体系压强不变的条件下，同时发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图-2所示。
下列说法正确的是
A．
B．测得X点 的物质的量分数是10%，则X点反应Ⅱ有：v ＜v
正 逆
C．由 的曲线知，600K后升高温度对反应Ⅰ的影响程度大于反应ⅡD．曲线B表示 的物质的量分数随温度的变化
【答案】C
【分析】
图-1可知，升高温度，lgK 减小，则K 减小，说明温度升高平衡逆向移动，逆向是吸热反应；300～400K
1 1
时，由图1知，此温度范围内反应Ⅰ较完全，温度升高，反应Ⅱ平衡左移，导致CHCHOH物质的量分数
3 2
降低；600～700K时，CHCOOCH 物质的量分数随温度升高而降低，反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左
3 3
移的幅度。A为H，B为CO或CHOH。
2 3
【解析】
A． 结合图-1可知，升高温度，lgK 减小，则K 减小，说明温度升高平衡逆向移动，逆向是吸热反应，正
1 1
向放热反应，所以a＜0，故A错误；
B． 测得X点 的物质的量分数是10%，要达到平衡，乙醇的物质的量分数要增大，平衡正向
进行，则X点反应Ⅱ有：v ＞ v ，故B错误；
正 逆
C． 由图-1当温度相同时，K 大于K ，温度升高反应Ⅰ平衡逆向移动程度大，由图-2 的曲线知，
1 2
600K后升高温度反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度，对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ，故C正
确；
D． 温度低时，反应Ⅰ较完全，反应反应Ⅱ进行得少，CO含量低，600K后，反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ
平衡左移的幅度，CO含量增大，曲线B表示表示CO的物质的量分数随温度的变化，曲线A表示 的物
质的量分数随温度的变化，故D错误；
故选C。
16．(2021·吉林松原市实验高级中学高三月考)HS分解反应：2HS(g) 2H(g)+S (g)在无催化剂及Al O 催
2 2 2 2 2 3
化下，恒容密闭容器中只充入HS，在反应器中不同温度时反应，每间⇌隔相同时间测定一次HS的转化率，
2 2
其转化率与温度的关系如图所示：下列说法正确的是
A．该反应的ΔH<0
B．由图可知，1100℃时Al O 几乎失去催化活性
2 3
C．不加催化剂时，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短
D．A点达到平衡时，若此时气体总压强为p，则平衡常数K=0.25p
p
【答案】BC
【解析】
A．由图可知，升高温度，HS的转化率增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反
2
应，ΔH＞0，A错误；
B．催化剂需要适宜温度，根据图像，约1100℃，曲线II、III几乎重合，由于每间隔相同时间测定一次
HS的转化率，故该现象说明不论有无催化剂，反应速率相同，则Al O 几乎失去催化活性，B正确；
2 2 3
C．不加催化剂时，温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，C正确；
D．A点达到平衡时，HS的转化率为50%，设加入的HS的物质的量为x mol，列出三段式：
2 2
达平衡时总物质的量为1.25x， ，D错误；
答案选BC。
17．(2021·河北邯郸市·高三三模)已知反应： 时，该反应的平衡常数 。在 时，分别在四个相同体积的恒容密闭容器中投料，起始浓度如下表所
示：
起始浓度/ mol•L-1
温度/ 容器
H CO HO CO
2 2 2
Ⅰ 0.1 0.1 0 0
T Ⅱ 0.2 0.1 0 0
1
Ⅲ 0.1 0.2 0.1 0.1
T Ⅳ 0.04 0.04 0.06 0.06
2
下列判断正确的是
A．若容器Ⅰ 达到平衡，则 内，v(CO)=0.012mol•L-1•min-1
B． CO 的平衡转化率：容器Ⅰ＞容器Ⅱ
2
C．容器Ⅲ中反应向正反应方向进行
D．若容器Ⅳ中反应向正反应方向进行，则T＜T
2 1
【答案】AC
【解析】
A．容器①中：
平衡常数 K= = = ，解得：x=0.06，故用CO表示的化学反应速率为v(CO)=
= =0.012mol•L-1•min-1，故A正确；
B．根据表中数据可知，容器Ⅱ比容器Ⅰ多加了 的H，所以容器Ⅱ中CO 的转化率比容器Ⅰ中
2 2
的高，故B错误；C．容器③中反应的浓度商Q= =0.5＜K= ，容器③中反应向正反应方向进行，故C正确；
c
D．容器④中Q= = ，反应向正反应方向进行，说明Q＜K，已知：H(g)+CO (g) HO(g)
c c 2 2 2
⇌
+CO(g) H＞0，说明温度升高，所以T＞T，故D错误；
2 1
故选AC△。
18．(2021·天津高三二模)CH—CO 催化重整可以得到合成气(CO和H)，有利于减小温室效应，其主要反
4 2 2
应为CH(g)+CO (g) 2CO(g)+2H(g) H=+247kJ·mol-1，同时存在以下反应：
4 2 2
积碳反应：CH
4
(g) ⇌C(s)+2H
2
(g) H
1
>△0
消碳反应：CO
2
(g)+⇌C(s) 2CO(g△) H
2
>0
积碳会影响催化剂的活性⇌，一定时△间内积碳量和反应温度的关系如图。一定温度下，在体积为2L的密闭
容器中加入2molCH 、1molCO 以及催化剂进行该反应，达平衡时CO 的转化率为50%，下列说法正确的
4 2 2
是
A．该温度下催化重整反应的平衡常数为
B．高压利于提高CH 的平衡转化率并减少积碳
4
C．增大CH 与CO 的物质的量之比有助于减少积碳
4 2
D．温度高于600℃，积碳反应的速率减慢，消碳反应的速率加快，积碳量减少
【答案】AC
【解析】
A．催化重整的反应为CH(g)+CO (g) 2CO(g)+2H(g)，一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入
4 2 2
2molCH 、1molCO 以及催化剂进行该⇌反应，达平衡时CO 的转化率为50%，即平衡时CH、CO、CO、
4 2 2 4 2
H 的物质的量分别为1.5mol、0.5mol、1mol、1mol，则该温度下催化重整反应的平衡常数=
2= ，故A正确；
B．反应CH(g)+CO (g) 2CO(g)+2H(g)和CH(g) C(s)+2H(g)，正反应是气体体积增大的反应，增大压强，
4 2 2 4 2
平衡逆向移动，可减少积⇌碳，但CH 的平衡转化率⇌降低，故B错误；
4
C．假设CH 的物质的量不变，增大CO 的物质的量，CO 与CH 的物质的量之比增大，对于反应CH(g)
4 2 2 4 4
+CO (g) 2CO(g)+2H(g)平衡正向移动，CH 的浓度减小，对于积碳反应：CH(g) C(s)+2H(g)，由于甲烷
2 2 4 4 2
浓度减小⇌，平衡逆向移动，碳含量减少；增大CO 的物质的量，对于消碳反应：C⇌O(g)+C(s) 2CO(g)，平
2 2
衡正向移动，碳含量也减少，综上分析，增大CO 与CH 的物质的量之比，有助于减少积碳，⇌故C正确；
2 4
D．根据图象，温度高于600℃，积碳量减少，但温度升高，存在的反应体系中反应速率都加快，故D错
误；
故选AC。
19．(2021·山东烟台市·高三二模)在体积相同的密闭容器中分别加入一定量的催化剂、1 molC HOH(g)和不
2 5
同量的HO(g)，发生反应C HOH(g)+3H O(g) 2CO(g)+6H(g) H，测得相同时间内不同水醇比下乙醇
2 2 5 2 2 2
△
转化率随温度变化的关系如图所示。
已知：①水醇比为2：1时，各点均已达到平衡状态
②不同的水醇比会影响催化剂的催化效果
下列说法正确的是
A．△H>0
B．该时间段内用乙醇浓度变化表示的平均化学反应速率：v 0，A
正确； △
B．A点水醇比为4：1，E点水醇比为2：1，A点乙醇浓度更大，但是E点温度更高，从而导致v 和v 大
A E
小不可判断，B错误；
C．C、E两点温度不同，对应的化学平衡常数不相同，C错误；
D．A、B、C三点温度相同，C点水醇比最大，若其他条件相同时，C点乙醇转化率应为最大，但是根据
图中信息可知C点乙醇转化率最低，所以C点的催化剂催化效果最低，D正确；
答案选AD。
20．(2021·山东德州市·高三二模)在恒温条件下，向盛有足量NaCl(s)的2L恒容密闭容器中加入
0.2molNO 、0.2molNO和0.1molCl ，发生如下两个反应：
2 2
①2NO (g)+NaCl(s) NaNO (s)+ClNO(g) H<0 K
2 3 1 1
△
②2NO(g)+Cl (g) 2ClNO(g) H<0 K
2 2 2
△
10分钟时反应达到平衡，测得体系的压强减少20%，10分钟内用ClNO(g)表示的平均反应速率
v(ClNO)=7.5×10-3mol·L-1·min-1。下列说法正确的是
A．平衡后c(NO)=2.5×10-2mol·L-1
B．平衡时NO 的转化率为50%
2
C．其它条件保持不变，反应在绝热条件下进行，则平衡常数K 增大
2
D．反应4NO (g)+2NaCl(s) 2NaNO (s)+2NO(g)+Cl (g)的平衡常数为
2 3 2
【答案】BD
【解析】
A．10min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，则平衡时混合气体总物质的量为
(0.2+0.2+0.1)mol×(1-20%)=0.4mol，10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min)，
则平衡时n(ClNO)=7.5×10-3mol/(L•min)×10min×2L=0.15mol，设①中反应的NO 为x mol，②中反应的Cl 为
2 2
ymol，则：， ，
则0.5x+2y=0.15，(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4，联立方程，解得x=0.1、y=0.05，故平衡后c(NO)=
，A错误；
B．由A项分析，平衡时NO 的转化率为 ，故B正确；
2
C．平衡常数只受温度影响，反应在绝热条件下进行，反应②放热，使温度升高，平衡常数K 减小，故C
2
错误；
D．①2NO (g)+NaCl(s) NaNO (s)+ClNO(g) H＜0平衡常数K ；②2NO(g)+Cl (g) 2ClNO(g) H＜0
2 3 1 1 2 2
平衡常数K ；由盖斯定⇌律可知，由①×2-②可△得 ⇌ △
2
反应4NO (g)+2NaC1(s) 2NaNO (s)+2NO(g)+Cl (g)，则4NO (g)+2NaC1(s) 2NaNO (s)+2NO(g)+Cl (g)的平
2 3 2 2 3 2
⇌ ⇌
衡常数 ，故D正确；
