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________________。
【答案】(1)①＜ K(A) ②见下图
增大压强，平衡右移，α 增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前的大③BD
HCl
（2）①K＝ a 反应①为放热反应，升高温度使其平衡向逆反应方向移动，平衡常数K
应减小 ②减小 由图可知，压强恒定时，随着温度的升高，α(CO)减小 p＞p＞p 温度恒定时，反应①为
3 2 1
气体分子数减小的反应，加压使平衡向正反应方向移动，α(CO)增大，而反应③为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响，故增大压强时，有利于α(CO)增大
【解析】(1)①结合题中α ～T图像可知，随着温度升高，α 降低，说明升高温度平衡逆向移动，得出
HCl HCl
正反应方向为放热反应，即ΔH＜0；A、B两点A点温度低，平衡常数K(A)大。②结合可逆反应2HCl(g)＋
1
O(g) HO(g)＋Cl(g)的特点，增大压强平衡向右移动，α 增大，则相同温度下，HCl的平衡转
2 2 2 2 HCl
1
化率比增压前的大，曲线如答案中图示所示。③有利于提高α ，则采取措施应使平衡2HCl(g)＋ O(g)
HCl 2 2
HO(g)＋Cl(g)正向移动。A项，增大n(HCl)，则c(HCl)增大，虽平衡正向移动，但α 减小，错
2 2 HCl
误；B项，增大n(O)即增大反应物的浓度，D项，移去HO即减小生成物的浓度，均能使平衡正向移动，
2 2
两项都正确；C项，使用更好的催化剂，只能加快反应速率，不能使平衡移动，错误。（2）①根据化学平
衡常数的概念可写出反应①K的表达式；反应①是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，化
学平衡常数K减小，因此曲线a符合。②由图可知，压强不变时，随着温度的升高，α(CO)减小；反应③
为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响；反应①为气体分子数减小的反应，加压使α(CO)增大；
由图可知，固定温度(如530 K)时，p→p→p，α(CO)增大，因此综合分析可知p＞p＞p。
1 2 3 3 2 1
【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________。
2
A.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【答案】（1）（2）B（3）AB
【解析】(1)C由题意可知，平衡常数等于气体生成物二氧化硫、二氧化碳浓度幂之积除以气体反应物一氧
化碳浓度幂之积，所以反应Ⅰ的K＝。(2)反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，则A、D错误；反应Ⅰ
p
的速率(v)小于反应Ⅱ的速率(v)，则反应Ⅱ的活化能较小，则C错误、B正确。（3）投入生石灰，生石
1 2
灰与二氧化硫反应，SO 生成量减小，正确；较低的反应温度，反应Ⅰ逆向进行，SO 生成量减小，正确；
2 2
由图象可知，减小 CO 的初始体积百分数，减小 CaS 的质量分数，增大二氧化硫的排放，错误；提
高反应体系的温度，不利于二氧化硫的减少，错误。答案选AB。
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 。
【答案】 ①= c点与b点反应均未达到平衡,但c点温度高于b点,反应速率更快,相同时间内生成CO的量
更多,所以c点CO的含量更高 ②乙 E B
【解析】①a,b两点温度相同,平衡常数相等。②起始时投入CH 和CO,随着反应的进行,v (CH)递减,v
4 2 正 4 逆
(CO)递增(从零开始),所以曲线甲表示v -c(CO),曲线乙表示v -c(CH);温度降低,反应速率减小,新平衡
逆 正 4
的平衡常数减小,则平衡逆向移动,CH 的浓度变大(B点),CO的浓度变小(E点)。
4
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
c2(SO )
【答案】① 3 ②45% ③24 300 (MPa)-1④< >
c2(SO )·c(O )
2 2
【解析】②设SO、O 起始物质的量分别为2a mol、a mol,转化物质的量为2x mol、x mol。
2 2
2SO(g) +O(g) 2SO(g)
2 2 3
起始/mol: 2a a 0
转化/mol: 2x x 2x
平衡/mol: 2a-2x a-x 2x
(2a-2x)+(a-x)+2x 0.085
= ,解得x=0.45a
2a+a 0.1
2x
转化率= ×100%=45%
2a
③ 2SO(g) +O(g) 2SO(g)
2 2 3
起始/mol: 2a a 0
转化/mol: 2x x 2x
平衡/mol: 2a-2x a-x 2x
(2a-2x)+(a-x)+2x 0.07
= ,解得x=0.9a
2a+a 0.11.8a
(0.07 MPa× )2
0.2a+0.1a+1.8a
K= =24 300(MPa)-1
p 0.2a 0.1a
(0.07 MPa× )2×(0.07MPa× )
0.2a+0.1a+1.8a 0.2a+0.1a+1.8a
④先达到平衡的反应速率快,则温度高,Tv (逆),C点时,达到平衡状态,
1 2 A A
v (正) =v (逆),T>T,温度越高,反应速率越快,则 v (正) =v(逆)>v (正)>v (逆),因此 v
C C 2 1 C C A A C
(正)>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＝____________。
【答案】Ⅰ.(1) 5 5:2:4 (2) < 逆Ⅱ.(1)25% (2)增大 (3)6
【解析】(1)平衡常数表达式K＝；由图像知，反应在t时达到平衡，平衡时各物质的浓度分别为
1
c(CHOCH)＝1 mol·L－1，c(HO)＝0.8 mol·L－1，c(CHOH)＝0.4 mol·L－1，则该温度下，反应的平衡常
3 3 2 3
数K＝＝5；达到平衡时n(CHOCH):n(CHOH): n(HO)=1.0:0.4:0.8=5:2:4；(2)根据Q＝＝9>K，则反应逆
3 3 3 2 c
向进行， v(正)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)。
参考答案
1．B【详解】A．由图可知，升高温度，CO 得平衡转化率降低，平衡向逆反应方向移动，催化剂的催化效
2
率先上升后降低，A错误；B．根据已知条件列出“三段式”
乙烯的体积分数约为 =7.7%，B正确；
C．250℃时，CO 得平衡转化率为50%，其他条件不变，当 的转化率位于 点时，保持其他条件不变，
2
仅延长反应时间可以使转化率达到50%，C错误；
D．平衡常数K 只受温度影响，向N点的平衡体系中充入1mol 和3mol ，其他条件不变，K 不变，
p p
D错误；
故选B。
2．C【分析】由题图可知，投料比不变时，随温度的升高Y的平衡转化率减小，平衡逆向移动，所以该反
应正向为放热反应；在相同的温度下，投料比增大，相当于在Y的投料量不变的情况下增大X的投料量，
当反应物不止一种时，其他条件不变，增大其中一种气态反应物的投料量会增大其他反应物的平衡转化率，
同时降低自身平衡转化率，故投料比越大，Y的平衡转化率越大。
A．由题图可知，温度相同时，γ 对应曲线的Y的转化率大于γ 对应曲线的Y的转化率，故γ >γ ，A错误；
2 1 2 1
B．该反应正向为放热反应，温度越高，K越小，故K>K =K，B错误；
a b c
C．由于产物之一为固体，容器恒容，若反应未平衡，气体总质量会改变，气体密度会改变，故当容器内
气体密度不变时，反应达到平衡，C正确；
D．正向反应气体体积数减小，温度一定，增大压强，平衡正向移动，Y的转化率升高，温度不变，不会向
a点方向移动，D错误；
本题选C。
3．D【详解】A．由题干图像信息可知，随着温度的升高CH OH的平衡产率减小，即升高温度反应②平衡
3
逆向移动，故反应②的 ，A正确；
B．由题干信息可知，反应是在恒温恒压的容器中进行，故若气体密度不再变化，则反应①和②均达到平
衡状态，B正确；
C．由题干方程式可知，若只发生反应②则H 和CO 的平衡转化率相等，若只进行反应①则H 的平衡转化
2 2 2率小于CO 的，现同时发生反应①和反应②，故有任一温度下的平衡转化率： ，C正确；
2
D．由题干图像信息可知，CH OH的平衡产率随温度的升高一直在减小，而CO 的平衡转化率先减小后增大，
3 2
说明温度较低时以反应②为主，随着温度升高平衡逆向移动，H O的物质的量减小，而温度较高时，以反
2
应①为主，温度升高平衡正向移动，H O的物质的量增大，即平衡时 随温度升高先减小后增大，D
2
错误；
故答案为：D。
4．C【详解】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) >v(E) ，A正确；
正 正
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，K= kPa-1，B正确；
p
C．t 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
1
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．t 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
2
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。
5．C【详解】A．根据盖斯定律，用反应Ⅰ减去反应Ⅱ，可运算出目标反应的反应热：
，A错误；
B． 前 实际转化率低于对应温度下的平衡转化率，结合题给信息“反应相同时间”，判断此时反
应未达平衡，不能用平衡移动解释曲线变化，B错误；
C．生成甲烷的反应是放热反应，降低体系温度，平衡正向移动， 的平衡选择性增大，C正确；
D．催化剂不改变平衡，故使用更高效催化剂也不可能提高 平衡转化率使其达到 点的值，D错误；故选C。
6．B【分析】由题干图示信息可知，当 相同时，该反应正反应是一个放热反应，则升高温度，平
衡逆向移动，则SO 的平衡转化率减小，可知T ＜T ，据此分析解题。
2 1 2
A．根据 =-37kJ/mol，则 由于不知道Ea 的数值，故无法确定正反应的活化
逆
能的大小，A错误；
B．由题可知，N点到M点，温度降低平衡正向移动，CO的转化率增大，N点到M点 增大，CO的
转化率增大，故M、N点的转化率 ：M>N，B正确；
C．已知M点对应的温度T ＜Q点对应的温度T ，温度越高反应速率越快，故正反应速率 ：M＜Q，C
1 2
错误；
D．已知S为液体，故该反应的化学平衡常数表达式： ，D错误；
故答案为：B。
7．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T >T ；
1 2
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．D【详解】A．投料比符合方程式中的气体系数比时，达到平衡时产物的体积分数最大，所以a=3，A正
确；
B．由题可知该反应是放热反应，升高温度高反应会逆向移动，所以 ，B正确；
C．平衡常数受温度影响，M、N点温度相同，平衡常数相等，C正确；
D．该反应 ， ，所以该反应在低温条件下自发进行，与压强无关，D错误；
故选D。
9．C【详解】A．总反应为气体体积减小反应，当其他条件不变，增大压强时，平衡正向移动，
增大，则a为250℃下的 曲线，b为 下的 曲线，b线
为等压过程的曲线，故A错误；
B．由A中分析可知，b为 下的 曲线，随温度升高， 减小，可知升温
使平衡逆向移动，正向为放热反应，该反应在低温下能自发进行，故B错误；
C．起始物n(H )/n(CO )=3，设n(H )=3mol，n(CO )=1mol，设二氧化碳的变化量为x，根据已知条件列三段式：
2 2 2 2
时，即 ，解得：x= ， 的平衡转化率 ，故C正
确；
D．温度压强一定时，增大起始物 ，等同于 一定时，增大氢气的浓度，平衡时的
减小，故D错误；
故选：C。
10．D【详解】A．由速率方程可知，曲线X表示二氧化氮消耗速率与浓度关系、曲线Y表示四氧化二氮消
耗速率与浓度关系，故A错误；
B．由方程式可知，二氧化氮的消耗速率是四氧化二氮的消耗速率2倍时，反应达到平衡，由图可知，A点
二氧化氮的消耗速率与四氧化二氮的消耗速率相等，则A点正反应速率大于逆反应速率，反应未达到平衡，故B错误；
C．缩小容器的容积，NO 气体的浓度增大，气体的颜色变深，故C错误；
2
D． = ，则 =2 =2 ，平衡时， =
=2 ，若某温度时k=k ，则该温度下反应的平衡常数K= ，故D正确；
a b
故选D。
11．D【详解】A．生成甲烷的反应是放热反应，升高温度，甲烷减少，氢气增多，水减少，且根据方程式，
水的量多于甲烷，故a为 ，b为 ，c为H ，A错误；
2
B．温度低于500℃时，CO的物质的量分数约为0，说明CO几乎完全反应，反应越完全，化学平衡常数越
大，则此条件下，反应ⅱ化学平衡常数大，反应完全，B错误；
C．反应 的 ，C错误；
D ．起始时， ，设二氧化碳的加入量为1mol，氢气的加入量为4mol，二氧化碳的反应量为
xmol，平衡时氢气的物质的量为(4-4x)mol，甲烷的物质的量为xmol，M点时甲烷和氢气的物质的量相等，
故4-4x=x，解得x=0.8mol，则平衡时 、 、 、 的物质的量分别为0.2mol、0.8mol、0.8mol、
1.6mol，混合气体的总物质的量为 ，起始时p=1atm，则有
，解得平衡时压强 ，平衡分压 ，
， ， ，
反应 平衡常数，D正确；
故选D。
12．D【详解】A．随着 的增大，增加N投料，促进反应正向进行，使得 的转化率逐渐增大，A
正确；
B．e点低于平衡点，反应正向进行，则： ，B正确；
C．K只受温度影响，a点时K值等于c点K值，反应为气体分子数不变的反应，由c点可知，投料MN分别
为1mol、2mol，生成Y3mol×20%=0.6mol、X0.6mol，平衡时MN分别为1-0.6=0.4mol、2-0.6=1.4mol，该反
应的平衡常数为 ，C正确；
D．反应为气体分子数不变的反应，a点，平衡后再投入1mol 和1mol ，达到新平衡时与原平衡
为等效平衡， 的产率不变，D错误；
故选D。
13．(1) K ＞K ＞K n 逆
b a c
(2) 2CO(g)＋4H
2
(g)⇌C
2
H
4
(g)＋2H
2
O(g) ΔH=-179kJ·mol-1 ＞ ＞
【详解】（1）①该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，故a、b、c三点的平衡常数由大
到小为K ＞K ＞K。
b a c
②该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，则生成物的体积分数减小，反应物的体积分数增大，又H O的
2
体积分数大于C H 体积分数，故表示C H 体积分数随温度变化的曲线是n。
2 4 2 4
③该反应为放热反应，升温平衡逆向移动，则生成物的体积分数减小，反应物的体积分数增大，又H 的体
2
积分数大于CO 体积分数，则曲线k表示CO 体积分数随温度的变化，240℃时反应达到平衡时，H 的体积
2 2 2
分数为a点对应的体积分数，若d表示240℃时某时刻H 的体积分数，保持温度不变，则反应向逆反应方
2
向进行。（2）①CO(g)和H
2
(g)直接制取低碳烯烃C
2
H
4
(g)和H
2
O(g)的化学方程式为：2CO(g)＋4H
2
(g)⇌C
2
H
4
(g)＋
2H
2
O(g)，已知热化学方程式，①CO(g)＋2H
2
(g)⇌CH
3
OH(l) ΔH
1
=-116kJ·mol-1；②2CH
3
OH(l)⇌C
2
H
4
(g)＋
2H
2
O(l) ΔH
2
=-35kJ·mol-1；③H
2
O(g)⇌H
2
O(l) ΔH
3
=-44kJ·mol-1；由盖斯定律可知，2①+②-2③得热化学方
程式：2CO(g)＋4H
2
(g)⇌C
2
H
4
(g)＋2H
2
O(g) ΔH=2(-116kJ·mol-1)+( -35kJ·mol-1)-2( -44kJ·mol-1)=-179kJ·mol-1。
②制取乙烯反应为气体分子数减小的反应，相同条件下，增大压强，平衡正向移动，CO转化了增大，故p
1
＞p；温度越高反应速率越快，则M点的正反应速率＞N点的正反应速率=N点的逆反应速率； 假设N 、
2 2
CO和H ，投料分别为1mol、1mol、2mol，在500K压强为p 的条件下，平衡时CO转化率为60%，则反应
2 1
CO 0.6mol、氢气1.2mol、生成乙烯0.3mol、水0.6mol，平衡时，一氧化碳0.4mol、氢气0.8ml，总的物质
的为0.4mol+0.8mol+0.3mol+0.6mol+1.0mol=3.1mol；则该反应的 。
14．(1)该反应 、 ，则 始终成立，说明该反应再任何条件下都能自发进行
(2) 0.036 向正反应方向 0.36 0.40
(3) 在 时， 与 完全反应生成 时放出的热量为
cd d
【详解】（1）实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量 ：
，由于该反应 、 ，则
始终成立，说明该反应再任何条件下都能自发进行；
（2）当生成 时，设参加反应的氧气的物质的量为x，由三段式
得， ，则 ，；继续通入 和 ，容器内压强增大，平衡向着
分子数减小得方向移动，即向正反应方向移动；用极限法求出 的取值范围，假设平衡不移动，此时
，假设 完全生成 ，则根据反应方程式可得， ，
所以再次达到平衡时， ；
（3）①该热化学反应方程式的含义为在 时， 与 完全反应生成
时放出的热量为 ；
②a.由图可知，温度高于一定值时，身高温度，反应速率减小，a错误；
b.相同温度下，存在转化率大于0.88的情况，故 的曲线不能代表平衡转化率，b错误；
c.有体图可知， 越大，反应速率最大值对应温度越低，c正确；
d.可根据不同 下的最大反应速率，选择最佳生产温度，d正确；
答案选cd；
③设起始时 的分压为 ，由三段式 ，则
；④由题图可知，在相同温度下d催化剂对应的二氧化硫的
转化率最高，催化性能最佳。
15．(1) -51 低温
(2) 5.5
(3) < < ，反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小
【详解】（1）由盖斯定律可知，Ⅰ-Ⅲ得反应： ，所以；反应为熵减的放热反应，则反应在低温下能自发进行；
（2）①反应Ⅰ为放热反应，升高温度，反应逆向移动，则CO的平衡转化率降低，则 表示CO的平衡转
化率；则 表示甲醇的选择性曲线；
② 下，2 min时达到平衡，此时体系压强为a Pa， ，则 ，由图可
知，此时CO平衡转化率为60%，甲醇选择性为80%，生成 ，生成
，平衡时 ，
根据O原子守恒可得平衡时水的物质的量：n(H O)=2mol- -2 -
2
=2mol-0.8mol-2×0.1mol-0.96mol=0.04mol；
根据H原子守恒得平衡时氢气的物质的量：平衡时
=1.76mol，
所以平衡时CO、H 、CH OH、CH 、H O、CO 物质的量分别为0.8mol、1.76mol、0.96mol、0.14mol、
2 3 4 2 2
0.04mol、0.1mol，总的物质的量为3.8mol，用 的分压变化表示的化学反应速率为
；
反应Ⅲ的 ；
（3）A点 =0.5，设一氧化碳、氢气投料分别为1mol、2mol，一氧化碳转化量为：
1mol×50%=0.5mol，则：则 ；同理，B点 =1，设一氧化碳、氢气投料分别为1mol、1mol，CO转化
量为1mol×40%=0.4mol，运用三段式计算得 < ；反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移
动，平衡常数减小，则 < 。
16．(1)-127.8
(2)BD
(3) >
(4)
(5) 催化剂2对主反应的选择性高 0.57
【详解】（1）由 的燃烧热分别为： 可知，
, ,
依据盖斯定律进行计算 。
（2）A．达到平衡时，二氧化碳转化量未知，也没有按照方程式中系数比为进行投料，达平衡时，
不一定为2：3，A错误；
B．向反应体系中加入少量无水 固体，无水氯化钙能够吸收水，水的浓度降低，平衡正向移动，可提
高 的产率，B正确；
C．b、d两状态下，d的温度高于b，化学反应速率d>b，C错误；
D．由图可知，使用催化剂Ⅰ时先达到平衡，因此反应Ⅰ的活化能比使用催化剂Ⅱ时低，D正确；E． 温度下，向容器中加入稀有气体，容器体积不变，各组分浓度不变，不会影响平衡， 的转化率
不变，E错误。
故选：BD。
（3）由题中信息 ， ，当达到平衡时，正逆反应速率相等，所
以 ，列三段式进行计算：
所以 ，该反应的正反应 ，升高温度，平衡正向
移动，正反应速率大于逆反应速率，所以m>n。
（4）④=总反应-①-②-③，所以④的反应为 .
（5）①相同温度时，催化剂2对主反应的选择性高，生成的 多， 产率高。
②M点反应Ⅰ已达到平衡状态，由图可知，此时 的转化率为50%，乙烯的选择性为80%，此时容器
的体积为1L， 初始加入量为2.0mol，二氧化碳的初始加入量为3mol，进行计算：
综合主、副反应可知，二氧化碳消耗的总物质的量浓度为1.2mol/L，平衡时二氧化碳的浓度为1.8mol/L，平衡时的浓度为2 mol/L -0.8 mol/L -0.2 mol/L=1 mol/L，水平衡时的浓度为0.8 mol/L，一氧化碳平衡时
的浓度为1.6mol/L， 平衡时的浓度为0.8 mol/L，所以主反应的平衡常数
。
