文档内容
易错专题 13 化学平衡图像和计算
聚焦易错点：
►易错点一 化学平衡图像
►易错点二 化学平衡计算
典例精讲
易错点一 化学平衡图像
【易错典例】
例1(1) 用O 将HCl转化为Cl ，可提高效益，减少污染。新型RuO 催化剂对上述HCl转化为Cl 的总反应
2 2 2 2
1
[2HCl(g)＋2O HO(g)＋Cl(g) ΔH]具有更好的催化活性，
2 2 2
①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的α ～T曲线如下图：
HCl
则总反应的ΔH________0(填“＞”、“＝”或“＜”)；A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是
________。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应α ～T曲线的示意图，并简要说明理由_________ 。
HCl
③下列措施中，有利于提高α 的有________。
HCl
A．增大n(HCl) B．增大n(O) C．使用更好的催化剂 D．移去HO
2 2
（2）甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO 和H)在催化剂作用下合
2 2
成甲醇，发生的主要反应如下：① CO(g)＋2H(g) CHOH(g)ΔH②CO(g)＋3H(g)
2 3 1 2 2
CHOH(g)＋HO(g)ΔH③CO(g)＋H(g) CO(g)＋HO(g)ΔH，回答下列问题：
3 2 2 2 2 2 3
①反应①的化学平衡常数K表达式为________；图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________。②合成气组成n(H)/n(CO＋CO)＝2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图所示。
2 2
α(CO)值随温度升高而_____(填“增大”或“减小”)，其原因是____________；图中的压强由大到小为
________，其判断理由是________________。
【解题必备】
1.化学平衡图像的解答
（1）认清坐标系，弄清纵、横坐标所代表的意义，并与有关原理相结合；看清起点，分清反应物、生成
物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物，一般生成物多数以原点为起点；看清曲线的变化趋势，
注意渐变和突变，分清正、逆反应，从而判断反应特点；注意终点，例如在浓度时间图像上，一定要看清
终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断；先拐先平数值大，例如在转化
率时间图像上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该曲线对应的温度高、浓度大或压强大；
定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。
（2）从“断点”着手，当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率－时
间图像的曲线出现不连续的情况，即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变
化情况作出判断；从“拐点”入手，同一可逆反应，若反应条件不同，达到平衡所用的时间也可能不同，反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。根据外界条件对化学反应速率的影响，即可判断出温度的高
低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂；从曲线的变化趋势着手，对于速率－温度(或压强)图像，由于
随着温度逐渐升高或压强逐渐增大，反应速率会逐渐增大，因此图像上出现的是平滑的递增曲线，注意温
度或压强的改变对正、逆反应速率的影响是一致的，即要增大都增大，要减小都减小，反映到图像上，就
是v(正)、v(逆)两条曲线的走势大致相同。
2.化学平衡简答题的解答
（1）化学平衡类简答题一般是演绎三段式答题模式(前提、推理、结论)：问题所涉及大前提(相关的理论
或规律)的表述，一般很熟悉的理论或规律可以只写名称，也可以用化学方程式等化学用语表示，并不需
要把其详细内容写出；问题的推理过程(具体条件下的变化等)的表述；问题所涉及的变化结果。
（2）答题的一般思维和作答程序是：阅读题目新情境的信息，找出核心问题的分析对象，即平衡体系；
找出题目信息中与平衡体系有关变化的因素；利用平衡移动原理分析变化的因素对化学平衡移动的影响，
即平衡移动方向的判断；说明平衡发生移动后对实际问题体系产生的影响。组织答案时，一般应将前提条
件、前因后果表述清楚，其中的化学原理分析做到用词准确、书写规范。即“……存在……平衡，……
(条件)使平衡向……(方向)移动，……(结论)”。
【变式突破】
1.以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO 的形式固定，从而降低SO 的排放。但是煤炭燃烧过程
4 2
中产生的CO又会与CaSO 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：
4
CaSO (s)＋CO (g) CaO(s)＋SO (g)＋CO (g)ΔH＝＋218.4 kJ·mol－1(反应Ⅰ)
4 2 2 1
CaSO(s)＋4CO(g) CaS(s)＋4CO(g)ΔH＝－175.6 kJ·mol－1(反应Ⅱ)
4 2 2
(1)对于有气体参与的反应，表示平衡常数 K 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
p
c(B)，则反应Ⅰ的K ＝______________________(用表达式表示)。
p
(2)假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v)小于反应Ⅱ的速率(v)，则如下图反应过程能量变化示意图正确的是
1 2
____________(填字母，下同)。
(3)如图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产生的SO 生成量的措施有________。
2A.向该反应体系中投入生石灰 B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C.降低CO的初始体积百分数 D.提高反应体系的温度
2.①将一定量的CO(g)和CH(g)通入一恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+CH(g) 2CO(g)+2H(g)。其他
2 4 2 4 2
条件相同,在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ)作用下反应相同时间后,体系中CO含量随反应温度的变化如下图所示。
在a点与b点对应的反应条件下,反应继续进行一段时间后达到平衡,平衡常数K (填“>”、“<”
a
或“=”)K;c点CO含量高于b点的原因是 。
b
②为了探究反应CO(g)+CH(g) 2CO(g)+2H(g)的反应速率与浓度的关系,起始时向恒容密闭容器中通入
2 4 2
CH 与CO,使其物质的量浓度均为1.0 mol·L-1。平衡时,根据相关数据绘制出两条反应速率-浓度关系曲线:
4 2
v -c(CH)和v -c(CO)。
正 4 逆
则与曲线v -c(CH)相对应的是上图中曲线 (填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温
正 4
度,反应重新达到平衡,平衡常数减小,则此时曲线甲对应的平衡点可能为 (填字母,下同),曲线乙
对应的平衡点可能为 。
3.SO 经过净化后与空气混合进行催化氧化后制取硫酸或者硫酸铵,其中SO 发生催化氧化的反应为2SO(g)
2 2 2
+O(g) 2SO(g)。若在T ℃、0.1 MPa条件下,往一密闭容器通入SO 和O[其中n(SO)∶n(O)=2∶1],测
2 3 1 2 2 2 2
得容器内总压强与反应时间如右上图所示。①该反应的化学平衡常数表达式:K= 。
②图中A点时,SO 的转化率为 。
2
③计算SO 催化氧化反应在图中B点的压强平衡常数K= (用平衡分压代替平衡浓度计算,
2 p
分压=总压×物质的量分数)。
④若在T ℃、其他条件不变的情况下测得压强的变化曲线如上图所示,则T (填“>”、“<”或
2 1
“=”)T;其中C点的正反应速率v(正)与A点的逆反应速率v(逆)的大小关系为v(正) (填“>”、
2 C A C
“<”或“=”)v(逆)。
A
易错点二 化学平衡计算
【易错典例】
例2（Ⅰ.二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CHOH分子间脱水制得：2CHOH(g) CHOCH(g)＋
3 3 3 3
HO(g) ΔH＝－23.5kJ·mol－1。在t℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化
2 1
如图所示。
(1)该条件下反应平衡常数表达式 K＝___________________________；在t ℃时，反应的平衡常数为
1
________，达到平衡时n(CHOCH):n(CHOH): n(HO)=_____________________。
3 3 3 2
(2)相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为：c(CHOH)＝0.4 mol·L－1、c(HO)＝0.6
3 2
mol·L－1、c(CHOCH)＝2.4mol·L－1，此时正、逆反应速率的大小：v ________v (填“>”、“<”或
3 3 正 逆
“＝”)，反应向______反应方向进行(填“正”或“逆”)。
Ⅱ.已知可逆反应：M(g)＋N(g) P(g)＋Q(g) ΔH＞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)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1。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c(M)＝4mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；达到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，a＝____________。
【解题必备】
1.化学平衡常数
（1）在一定温度下，当一个可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度化学计量数次幂的乘积与其反应物浓
度化学计量数次幂的乘积的比值是一个常数，即平衡常数，用符号K表示。对一般可逆反应mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，当在一定温度下达平衡状态时，可以得出：K＝ ，K值越大，说明平衡体
系中生成物所占的比例越大，反应物的转化率越大，K只受温度影响，与反应物或生成物的浓度变化无关，
即在一定温度下，平衡常数保持不变。
（2）化学平衡常数的应用：根据平衡常数可判断可逆反应进行的程度，平衡常数越大，正反应进行的程
度越大，反应物的转化率越高，平衡后生成物的浓度越大，反应物的浓度越小；利用化学平衡常数可判断
化学平衡移动的方向，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： ＝Q，称为浓度商： ；
c
利用化学平衡常数判断可逆反应的热效应： 。
2．化学平衡的计算
“三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”。解题时，要注意清楚条理地列出起始量、
转化量、平衡量，按题目要求进行计算，同时还要注意单位的统一。举例如下：
(1)则A的转化率α(A)＝×100%。
(2)D的物质的量分数＝×100%。
(3)起始与平衡时的压强比：＝。
(4)平衡时混合气体的平均相对分子质量＝。
【变式突破】
4．亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl 反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl(g)
2 2
2NOCl(g)。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：
①2NO(g)＋NaCl(s) NaNO(s)＋NOCl(g)
2 3
②4NO(g)＋2NaCl(s) 2NaNO(s)＋2NO(g)＋Cl(g)
2 3 2
③2NO(g)＋Cl(g) 2NOCl(g)
2设反应①②③对应的平衡常数依次为K、K、K，则K、K、K之间的关系为____________。
1 2 3 1 2 3
(2)300 ℃时，2NOCl(g) 2NO(g)＋Cl(g)。
2
正反应速率的表达式为v ＝k·cn(NOCl)(k为速率常数，只与温度有关)，测得速率与浓度的关系如表所
正
示：
v/mol·L－1·s
序号 c(NOCl)/mol·L－1
－1
① 0.30 3.60×10－9
② 0.60 1.44×10－8
③ 0.90 3.24×10－8
n＝________，k＝________。
(3)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系
2
如图A所示：
①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________ mol·L－1·min－1。
②T时该反应的平衡常数K为________。
2
③Cl 的平衡转化率为________________。
2
(4)在密闭容器中充入NO(g)和Cl(g)，改变外界条件[温度、压强、、与催化剂的接触面积]，NO的转化率
2
变化关系如图B所示。X代表________。
5．“绿水青山就是金山银山”，近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。
(I)汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
请回答下列问题：
(1)已知：
若某反应的平衡常数表达式为 ，则此反应的热化学方程式为_______。
(2) 在一定条件下可发生分解： ，一定温度下，在恒容密闭容器中充入一
定量 进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是_____(填字母)。A． 和 的浓度比保持不变 B．容器中压强不再变化
C． D．气体的密度保持不变
(Ⅱ)甲醇、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，都是重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景，
可以用多种方法合成。 CO (g) + 3H (g) CH OH(g) + H O(g)
2 2 3 2
(3)将 和 按物质的量之比1：3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应生成 ，如图1表示
压强为0.1 MPa和5.0 MPa下 转化率随温度的变化关系。
①a、b两点化学反应速率分别用 ，表示，则 _____ (填“大于”、“小于”或“等于”)
②列出a点对应的平衡常数表达式K= ____________________。
(4)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol 和2.75 mol 发生反应：CO (g) + 3H (g) CH OH(g) +
2 2 3
H O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示，下列说法正确的是
2
________。
A．该反应的正反应为放热反应
B．压强大小关系为P ＜P ＜P
1 2 3
C．M点对应的平衡常数K的值约为
D．在 及512 K时，图中N点(5) 催化加氢合成乙醇的反应为：2CO (g) + 6H (g) C H OH(g) + 3H O(g) ；m代表起始时的投料
2 2 2 5 2
比，即 。
①图3中投料比相同，温度 ，则该反应的焓变 _______0(填 )。
②m=3时，恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图4所示，则曲线b代表的物质为
_________(填化学式)。
6．利用 丁内酯(BL)制备1， 丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和 丁醇(BuOH)的副反
应，涉及反应如下：
已知：①反应Ⅰ为快速平衡，可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响；②因反应Ⅰ在高压 氛围下进行，故
压强近似等于总压。回答下列问题：
(1)以 或BD为初始原料，在 、 的高压 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 ；以BD为原料，体系从环境吸热 。忽略副反应
热效应，反应Ⅰ焓变 _______ 。(2)初始条件同上。 表示某物种i的物质的量与除 外其它各物种总物质的量之比， 和 随时间t变
化关系如图甲所示。实验测得 ，则图中表示 变化的曲线是_______；反应Ⅰ平衡常数 _______
(保留两位有效数字)。以BL为原料时， 时刻 _______，BD产率=_______(保留两位有效数字)。
(3) 为达平衡时 与 的比值。 、 、
三种条件下，以 为初始原料，在相同体积的刚性容器中发生反应，
随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压 氛围下进行，可忽略压强对反应速率的影响。
曲线a、b、c中， 最大的是_______(填代号)；与曲线b相比，曲线c达到 所
需时间更长，原因是_______。
考点精练
1．（2024·辽宁大连·一模）乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。一定条件下 和
合成乙烯的反应为 。向1L恒容密闭容器中充入1mol和3mol ，测得不同温度下 的平衡转化率及催化剂的催化效率如题图所示。下列说法正确的是
A．升高温度，平衡向逆反应方向移动，催化剂的催化效率降低
B．图中M点乙烯的体积分数约为7.7%
C．250℃时，当 的转化率位于 点时，保持其他条件不变，仅延长反应时间不可能使转化率达到
50%
D．向N点的平衡体系中充入1mol 和3mol ，其他条件不变，再次达到平衡时， 增大
2．（2024·广东佛山·二模）在恒容密闭容器中发生反应： ，Y的平衡转化率
按不同投料比 ( )随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A．
B．平衡常数：C．当容器内气体密度不变时，反应达到平衡
D． 温度下增大压强，c点向a点方向移动
3．（2024·黑龙江·二模）中国积极推动技术创新，力争2060年实现碳中和。CO 催化还原的主要反应有：
2
①
②
向恒温恒压的密闭容器中通入1 mol CO 和3 mol H 进行上述反应。CH OH的平衡产率、CO 的平衡转化率
2 2 3 2
随温度变化关系如图。下列说法错误的是
A．反应②的
B．若气体密度不再变化，反应①和②均达到平衡状态
C．任一温度下的平衡转化率：
D．平衡时 随温度升高先增大后减小
4．（2024·重庆·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
5．（2024·湖南·二模）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
Ⅰ．
Ⅱ．
在密闭容器中， 时， 平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时
间所测得的 实际转化率随温度的变化如图所示。 的选择性可表示为 。下列说法
正确的是A．反应 的焓变
B． 前 实际转化率增大的主要原因是：温度升高，反应Ⅱ平衡正移
C．降低体系温度， 的平衡选择性增大
D． 时，使用更高效催化剂，有可能使 平衡转化率达到 点
6．（2024·河北张家口·一模）从烟道废气中回收硫的原理之一：
，在恒压密闭容器中，平衡时SO 的转化率 与起始充入的 和温度（T）
2
的关系如图所示。下列说法中正确的是
A．正反应的活化能B．CO的转化率 ：M>N
C．正反应速率 ：M>Q
D．该反应的化学平衡常数表达式：
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·湖南益阳·三模）工业上常用 和 为原料合成甲醇 ，过程中发生如下反应：
。在 温度下，向 刚性容器中充入和一定物质的量的 ，随着充入 的物质的量的不同，平衡时容器中 的体积分数变化曲
线如图所示。下列说法错误的是
A． B．
C．平衡常数 D．该反应在高温高压条件下自发进行
9．（2024·湖南长沙·一模）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体一氧化碳。其原理为
。在起始物n(H )/n(CO )=3时，在不同条件下达到平衡，设体系
2 2
中甲醇的物质的量分数为 ，在T=250℃下的 、在 下的
曲线如图所示。下列说法正确的是
A．图中对应等压过程的曲线是a
B．该反应在高温下能自发进行C．当 时， 的平衡转化率
D．温度压强一定时，增大起始物 ，可提高平衡时的
10．（2024·辽宁锦州·一模）已知可逆反应 ， 和 的消耗速率与其浓度存在
如下关系： ， （其中 、 是只与温度有关的常数），一定
温度下，消耗速率与浓度的关系图像如图所示。下列说法正确的是
A．曲线Y表示 消耗速率与浓度的关系
B．图中A点表示反应达到平衡状态
C．缩小容器的容积，平衡向正反应方向移动，气体的颜色变浅
D．若某温度时 ，则该温度下平衡常数
11．（2024·贵州黔西·一模）控制起始时 ， ，恒容条件下，若只发生反应ⅰ．
ⅱ． ，平衡时各物质的量分数随温度的变化如
图所示，下列说法正确的是A．图中代表 的曲线是c，代表 的曲线是b
B．温度低于500℃时，CO的物质的量分数约为0，说明此条件下，反应ⅰ化学平衡常数大，反应完全
C．反应 的
D．M点（ ℃）时，反应 的平衡常数
12．（2024·湖南常德·一模）在 ℃， 下，向1L的密闭容器中充入1mol 和一定物质的量的
发生反应： ，平衡时 的物质的量分数与初始投料比 的关系如图所
示。下列说法错误的是
A．随着 的增大， 的转化率逐渐增大
B．e点：
C．a点时，该反应的平衡常数为D．a点，平衡后再投入1mol 和1mol ，达到新平衡时， 的产率增大
13．（2024·四川遂宁·三模）氮、碳化合物转化是环境科学研究热点课题之一。“双碳”目标大背景下，
采取高效经济方式利用CO 对人类社会发展具有重要意义。
2
(1)CO
2
催化加氢可合成乙烯，反应为2CO
2
(g)+6H
2
(g)⇌C
2
H
4
(g)+4H
2
O(g) ΔH<0，在恒压密闭容器中，起始充入
2molCO (g)和6molH (g)发生反应，不同温度下达到平衡时各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
2 2
①a、b、c三点的平衡常数由大到小为： (用K、K 、K 表示)。
a b c
②表示C H 体积分数随温度变化的曲线是 (填“k”“l”“m”“n”)。
2 4
③若d表示240℃时某时刻H 的体积分数，保持温度不变，则反应向 (填“正”或“逆”)反应方向
2
进行。
(2)低碳烯烃是基础有机化工原料，工业上可利用合成气间接或直接制取。其间接制取的主要反应方程式如
下：
CO(g)＋2H
2
(g)⇌CH
3
OH(l) ΔH
1
=-116kJ·mol-1
2CH
3
OH(l)⇌C
2
H
4
(g)＋2H
2
O(l) ΔH
2
=-35kJ·mol-1
H
2
O(g)⇌H
2
O(l) ΔH
3
=-44kJ·mol-1
①写出用CO(g)和H (g)直接制取低碳烯烃C H (g)和H O(g)的热化学方程式： 。
2 2 4 2
②将He、CO和H 以体积比为1∶1∶2充入密闭容器中直接制取乙烯，CO的平衡转化率与温度的关系如图所
2
示，则p p (填“>”“＜”或“=”)，M点的正反应速率 N点的逆反应速率(填“>”“＜”或“=”)。
1 2
在500K，压强为p 的条件下，该反应的Kp= (列出计算式)。
114．（2024·河南开封·三模）含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。
回答下列问题：
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 ：
，判断该反应的自发性，并说明理由
。
(2)在一个固定容积为 的密闭容器中，充入 和 ，半分钟后达到平衡，测得容器中
含 ，则 。若继续通入 和 ，则平衡
移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)，再次达到平衡时，
。
(3)接触法制硫酸工艺中，其主反应在 并有催化剂存在条件下进行：
①该热化学反应方程式的含义是 。
②为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度
的关系如图所示。下列说法正确的是 (填标号)。a．温度越高，反应速率越大
b． 的曲线代表平衡转化率
c． 越大，反应速率最大值对应温度越低
d．可根据不同 对应的最大反应速率，选择最佳生产温度
③设 的平衡分压为 的平衡转化率为 ，用含 和 的代数式表示上述催化氧化反应的
(用平衡分压代替平衡浓度)。
④为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所
示，催化性能最佳的是 (填标号)。
15．（2024·贵州·一模）工业上常用合成气（主要成分为CO、 ）在一定条件下制备甲醇，其涉及反应如
下：
反应Ⅰ． ；
反应Ⅱ． ；反应Ⅲ． 。
回答下列问题：
(1)在催化剂作用下也可以由CO 制备甲醇： ，则
2
；该反应在 （填“高温”“低温”或“任意温度”）下可自发进行。
(2)向容积为2 L的刚性密闭容器中充入2 mol CO和4 mol 发生上述反应，测得不同温度下，CO的平衡转
化率、 的选择性如图所示 。
①表示甲醇的选择性曲线是 （填“ ”或“ ”）。
② 下，2 min时达到平衡，此时体系压强为aPa， 。用 的分压变化表示的化
学反应速率为 ，反应Ⅲ的 （ ，指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡
常数，A的平衡分压 的物质的量分数）。
(3)维持CO和 的物质的量之和为3 mol，若在1 L恒容密闭容器中只发生上述反应Ⅰ，调整进气比
不同，温度不同时，测得相应的CO平衡转化率如图所示。则A和B两点的温度：
（填“<”“＞”或“＝”） ，其判断依据是 。16．（2024·黑龙江大庆·模拟预测）乙烯是重要的工业原料，可用下列方法制备。
Ⅰ. 催化加氢法制乙烯：
已知： 的燃烧热分别为： ；
(1)该反应 。
(2)将 和 按物质的量之比为2：3充入恒容密闭容器中，分别在不同催化剂条件下发生反应，测得相
同时间 的转化率与温度的关系如图所示：
一定温度下，下列有关说法正确的是 。
A．达平衡时， 一定为2：3
B．向反应体系中加入少量无水 固体，可提高 的产率
C．b、d两状态下，化学反应速率一定相等
D．使用催化剂Ⅰ时反应的活化能比使用催化剂Ⅱ时低E． 温度下，向容器中加入稀有气体，可提高 的转化率
Ⅱ.工业上也可用甲烷催化法制取乙烯，只发生如下反应： 。
(3)温度T时，向2L的恒容反应器中充入 ，仅发生上述反应，反应过程中 的物质的量随时间
变化如图所示：
实验测得： ， ， 为速率常数，只与温度有关，T温度时，
(用含有x的代数式表示)；当温度升高时， 增大m倍， 增大n倍，则m
(填“>”“<”或“=”)n。
Ⅲ. 氧化 制乙烯：
主反应为：
(4)某催化剂催化过程中，在催化剂表面发生了一系列反应：
① ，
② ，
③ ，
④___________。
则：④的反应式为 。(5)在 与 反应制 的过程中，
还会发生副反应：
①其他条件相同时， 与 经相同反应时间测得如表实验数据：
实验 温度/K 催化剂 的产率%
400 催化剂1 55.0
实验1
400 催化剂2 62.3
500 催化剂1 68.5
实验2
500 催化剂2 80.1
相同温度时，催化剂2催化下 产率更高的原因是 。
②在容器体积为1.0L，充入 和 同时发生主、副反应，乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性
( )与温度、压强的关系如图所示。M点主反应的平衡常数为
(结果保留2位有效数字)。
