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化学反应速率与平衡图像、图表分析
(选择题1~10题，每小题5分，共50分)
1.(2024·安徽皖江名校联盟二模)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2NO(g)+2CO(g) N (g)+2CO (g) ΔH<0。一定温度下，在1 L恒容密闭容器中加入1
2 2
mol CO和1 mol NO发生上述反应，部分物质的体积分数(φ)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φ(CO )随时间的变化
2
B.t min时，反应达到化学平衡状态
2
C.增大压强，该平衡右移，平衡常数增大
0.8
D.0~t min内的平均反应速率为v(NO)= mol·L-1·min-1
4 t
4
2.(2021·浙江1月选考，19)取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I-存在下分解：2H O ===2H O+O ↑。在一定
2 2 2 2
温度下，测得O 的放出量，转换成H O 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20 min时，测得O 体积为224 mL(标准状况)
2
B.20~40 min，消耗H O 的平均速率为0.010 mol·L-1·min-1
2 2
C.第30 min时的瞬时速率小于第50 min时的瞬时速率
D.H O 分解酶或Fe O 代替I-也可以催化H O 分解
2 2 2 3 2 2
3.(2024·南宁高三第一次适应性测试)一定温度下向容器中加入M发生反应如下：①M―→P，②M―→Q，
③P Q。反应体系中M、P、Q的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )A.反应①的活化能大于反应②
B.t s时，反应③已达平衡
1
C.该温度下，反应③的平衡常数小于1
D.t s时，c(Q)=c -c(P)
2 0
4.(2024·长春模拟)一定条件下，反应H (g)+Br (g) 2HBr(g)的速率方程为v=kcα(H )·cβ(Br )·cγ(HBr)，某温
2 2 2 2
度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下表：
c(H)/ c(Br )/ c(HBr)/
2 2
反应速率
(mol·L-1) (mol·L-1) (mol·L-1)
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，Br (g)的浓度对反应速率影响最大
2
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
5.(2024·江西赣州二模)甲烷水蒸气重整制合成气[CH (g)+H O(g) CO(g)+3H (g) ΔH]是利用甲烷资源的
4 2 2
途径之一，其他条件相同时，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反应相同时间后，CH 的转化率随反应
4
温度的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.该反应ΔH>0
B.平衡常数：K=K v ，平衡常数增大
正 逆
B.升高温度，平衡向逆反应方向移动，催化剂的催化效率降低
C.温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D.若投料比n(H )∶n(CO )=3∶1，则图中 M点乙烯的体积分数约为7.7%
2 2
E
7.(2024·江西上饶二模)已知阿伦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Rln k=- a
T
+C(k为反应速率常数，E 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
a
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E=9.6×104 J·mol-1
a
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
8.利用环戊二烯( )加氢制备环戊烯( )，按n(H )∶n(C H )=1∶1加入恒压密闭容器中，若仅发生如
2 5 6
下反应：
①
实验测得环戊二烯转化率(曲线b)和环戊烯选择性(曲线a)随温度变化曲线如图(已知：选择性=转化为目标
产物的反应物在总转化量中的占比)。下列说法错误的是( )A.70 ℃时，H 的转化率为87.4%
2
B.由图可知，反应的活化能：①<②
n(H )
2
C.相同条件下，若增大 ， 选择性增大
n(C H )
5 6
D.升高温度， 生成速率增大， 生成速率减小
9.(2024·广东汕头高三一模)氮氧化物的排放是导致酸雨的原因之一。某研究小组利用反应探究NO的转化：
2NO(g)+2CO(g) N (g)+2CO (g) ΔH<0，向体积均为1 L的两个密闭容器中分别加入2 mol CO(g)和2
2 2
mol NO(g)，探究绝热恒容和恒温恒容条件下压强随时间的变化曲线，如图所示，下列有关说法错误的是(
)
A.乙为恒温恒容条件下发生的反应
4
B.甲容器中NO的平衡转化率为 ×100%
15
C.反应平衡常数：Mp
1 2
B.曲线①⑤分别表示平衡体系中CH OH的选择性和CO 的转化率
3 2C.235 ℃时，m点体系中n(CH OH)=n(CO)
3
α(CO )
D.随着温度升高，CO 与H 的平衡转化率之比 2 先减小后增大
2 2 α(H )
2答案精析
1.D [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t min时达平
4
衡，φ(CO)=φ(NO)=0.125，其中一生成物的体积分数为0.25，另一生成物的体积分数为0.5，按生成物的化
学计量数可知，平衡时φ(N )=0.25、φ(CO )=0.5，故曲线Ⅱ表示的是φ(N )随时间的变化，A项错误；t min
2 2 2 2
后，φ还在变化，反应没有达到化学平衡状态，B项错误；增大压强，该平衡右移，平衡常数不变，C项
0.8
错误；计算可得0~t min内，Δn(NO)=0.8 mol，故v(NO)= mol·L-1·min-1，D项正确。]
4 t
4
2.C [反应的H O 的物质的量为0.05 L×(0.80 mol·L-1-0.40 mol·L-1)=0.02 mol，根据2H O ===2H O+O ↑，
2 2 2 2 2 2
可知生成的O 为0.01 mol，在标准状况下是224 mL，A正确；20~40 min，消耗H O 的平均速率为
2 2 2
0.40mol·L-1-0.20 mol·L-1
=0.010 mol·L-1·min-1，B正确；在相同条件下，浓度越大，反应速率越大，第
20min
30 min时H O 的浓度大于第50 min时H O 的浓度，因此第30 min时的瞬时速率大于第50 min时的瞬时速
2 2 2 2
率，C错误；H O 在分解酶或Fe O 作催化剂的条件下也可以分解，D正确。]
2 2 2 3
3.D [由图可知，M同时生成P和Q时，生成物中P多Q少，说明反应①容易发生，活化能较反应②的低，
A错误；t s后，P浓度在减少，Q浓度在增加，反应③并未达到平衡，B错误；反应③的平衡常数K=
1
c(Q)
，由图知，平衡时，Q的浓度大于P的浓度，故K>1，C错误；t s时，根据反应可知，M完全转化
c(P) 2
为P和Q，P转化为Q，所以c(Q)=c -c(P)，D正确。]
0
4.B [将表中数据代入速率方程可得到①v=k×0.1α×0.1β×2γ，②8v=k×0.1α×0.4β×2γ，③16v=k×0.2α×0.4β×2γ，
3
④2v=k×0.4α×0.1β×4γ，⑤4v=k×0.2α×0.1β×cγ，解得α=1，β= ，γ=-1，c=1，A正确，B错误；由于α=1，β=
2
3
，γ=-1，故反应体系的三种物质中，Br (g)的浓度对反应速率影响最大，C正确；在反应体系中保持其他
2 2
物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，由于γ=-1，cγ(HBr)减小，会使反应速率降低，D正确。]
5.C [由图可知，随着温度升高，甲烷的转化率增大，说明平衡正向移动，因此该反应ΔH>0，故A正确；
平衡常数只受温度影响，温度相同，对于同一反应的平衡常数也相同，该反应的正反应为吸热反应，升高
温度K增大，则K=K Ⅱ>Ⅲ，故C
a b c
错误；增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即平衡逆向移动，说明v 增大倍数小于v 增大倍
正 逆
数，故D正确。]
6.D [平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故A错误；升高温度，CO 的平衡转化率降低，
2
可知平衡向逆反应方向移动，根据图示，催化剂的催化效率先升高后降低，故B错误；温度不变，若恒压
下向平衡体系中充入惰性气体，体积增大，相当于减压，平衡逆向移动，故C错误；若投料比
n(H )∶n(CO )=3∶1，图中M点CO 的平衡转化率为50%，则
2 2 26H (g)+2CO (g) CH ==CH (g)+4H O(g)
2 2 2 2 2
初始/mol 3a a 0 0
转化/mol 1.5a 0.5a 0.25a a
平衡/mol 1.5a 0.5a 0.25a a
0.25a
乙烯的体积分数为 ×100%≈7.7%，故D正确。]
3.25a
E
7.A [将(7.2，56.2)和(7.5，27.4)代入Rln k=- a+C中，计算可知E=9.6×104 J·mol-1，故A正确；对比图中
T a
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E 较小，则对该反应催化效能较高的催化剂
a
是n，故B错误；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；阿伦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。]
8.D [由图可知，70 ℃时，环戊二烯的转化率为92%，环戊烯的选择性为95%，设起始投入H 的量为1
2
mol，则H 的转化量n(H )=n(环戊烯)=1 mol×92%×95%=0.874 mol，H 的转化率为87.4%，A正确；由图可
2 2 2
知，环戊烯选择性较高，相同时间内，反应①的速率较快，说明反应的活化能：①<②，B正确；相同条
n(H )
件下，若增大 2 ，相当于增大H 的物质的量，反应①中环戊二烯转化率增大，环戊烯选择性增大，
n(C H ) 2
5 6
C正确；升高温度， 生成速率增大， 生成速率也增大，D错误。]
9.B [由图可知，反应中甲容器的压强大于乙容器，则甲为绝热恒容条件下发生的反应，乙为恒温恒容条
件下发生的反应，故A正确；设恒温恒容条件下发生的反应，压强为2.8p时生成氮气的物质的量为a
mol，由方程式可知，此时，混合气体的总物质的量为(4-a) mol，由气体的压强之比等于物质的量之比可得：
4
4 3p 4 mol×2 4
= ，解得a= ，则一氧化氮的转化率为15 ×100%= ×100%，该反应为放热反应，绝热
4-a 2.8p 15 15
2mol
恒容条件下，反应温度升高，平衡向逆反应方向移动，一氧化氮的转化率减小，则甲容器中一氧化氮的平
4
衡转化率小于 ×100%，故B错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减
15
小，绝热恒容条件下，反应温度升高，则M点反应温度高于N点，平衡常数小于N点，故C正确。]
10.D [反应Ⅰ为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的选择性减小，反应Ⅱ为吸热反应，
升高温度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的选择性增大，则曲线①②表示甲醇的选择性，曲线③④表
示一氧化碳的选择性，曲线⑤表示二氧化碳的转化率，B正确；由分析可知，曲线①②表示甲醇的选择性，
反应Ⅰ为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的选择性增大，由图可知，p 条
1
件下甲醇的选择性大于p 条件下甲醇的选择性，则压强p 大于p ，A正确；235 ℃时，甲醇和一氧化碳选
2 1 2
择性相同，两个反应分别生成甲醇和一氧化碳的量相同，故m点体系中n(CH OH)=n(CO)，C正确；随着
3温度升高，反应ⅰ平衡逆向移动，反应ⅱ平衡正向移动，反应ⅱ中二氧化碳和氢气化学计量数之比是
1∶1，氢气消耗少于反应ⅰ，故反应ⅱ进行程度越大，氢气转化率越低且二氧化碳转化率越高，故CO 与
2
H 的平衡转化率之比增大，D错误。]
2
