文档内容
模板 03 化学反应速率与平衡图像分析
本节导航
识·题型解读 考情分析+命题预测/技巧解读
明 ·模板构建 答题模板 + 技巧点拨
技法01 速率-时间图像 技法02 含量/转化率-时间-压强/温度图像
技法03 转化率(或含量)—温度/压强图像 技法04 工业生产中的速率和平衡图像
通·模板运用 真题示例+模板答题+变式训练
练 ·模板演练 最新模拟、预测考向
化学反应速率和平衡图像题的呈现方式变得越来越新颖，如试题中涉及的图像已不仅仅是速率与简单
的化学平衡，研究体系也已不是单纯的气相体系，往往根据实际工业生产，更多的是研究复杂液相反
应体系，坐标参数也不再局限于时间、温度、压强、速率、转化率、百分含量，而是有更多的变量，
像物质的量之比、气体分压或离子浓度的对数或负对数等，分析投料比、转化率、产率的变化。多变
量图象题是高考考查的一个方向和趋势，它是指在一个图上存在多个变量的图象，此类题的特点是：
一方面信息量大，考查了读图能力；另一方面多变量的存在，考查了分析推理能力，在新课标高考中
受到命题者的青睐。
第一步：仔细审题 阅读题目获取对解题有价值的信息，排除无效信息，并作标记。
第二步：确定变量 明确横、纵轴代表的物理量，确定变量。
第三步：分析图像 分析不同类型的图像的变化趋势，选择不同的特殊点或添加辅助线。
①关注曲线的走向和变化趋势，分析变化的原因；
②关注起点、拐点、交叉点、平衡点、标有具体坐标的点、含量或转化率相
同的点、终点、按化学计量数投料点的含义；
③判断是否要作辅助线，如等温线、等压线、等时间线等。
第四步：综合判断 图表与原理整合，逐项分析图表，根据相关反应原理（特别是影响因素及使
用前提条件等）及题干信息进行分析判断。技法01 速率-时间图像
1．常见图像形式
(1)速率-时间图像
常见含“断点”的速率变化图像分析
图像
升高 降低 升高 降低
t 时刻 温度
1 正反应为放热反应 正反应为吸热的反应
所改变
增大 减小 增大 减小
的条件 压强
正反应为气体物质的量增大的反应 正反应为气体物质的量减小的反应
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，根据出现“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。
t 时刻改变的条件是使用催化剂或可能加压(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
1
2．析图关键
①找平衡点：c（或n）保持不变的点。
②找出曲线变化的影响因素，若存在多种影响因素，根据曲线变化趋势确定哪种因素是主要因素。
技法02 含量/转化率-时间-压强/温度图像
1．常见图像形式
图Ⅰ．T 下先达到平衡，则T＞T，温度升高，生成物含量降低，平衡逆向移动，正反应是放热反应。
2 2 1
图Ⅱ．p 下先达到平衡，则p ＞p ，压强增大，反应物的转化率减小，说明正反应是反应前后分子数
2 2 1
增大的反应。
图Ⅲ．生成物的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a＞b，故a可能使用了催化剂；若
该反应是反应前后分子数相等的可逆反应，a也可能是增大压强(压缩体积)。
2．析图关键
1“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示
的温度较高、压强较大或使用了催化剂。2正确掌握图像中反应规律的判断方法。
技法03 转化率(或含量)—温度/压强图像
1．常见图像形式：
(1)恒压线图像
当压强相等（任意一条恒压线）时温度升高，A的转化率增大，平衡正向移动，这则正反应为吸热反
应。
当温度相等时，即作垂直于横轴的辅助线，与三条恒压线交于三点，这三点自下而上压强增大，A的
妆化率增大，平衡正向移动，则正反应为反应前后气体分子数减小的反应。
(2)恒温线图像
当温度相等(任意一条等温线)时，增大压强，A的转化率增大，说明增大压强平衡正向移动，即正反
应是气体体积减小的反应。
当压强相等时，在图3中作直线，与两条等温线交于两点，这两点自下而上为降低温度，A的转化率
增大，说明降低温度平衡正向移动，即正反应为放热反应。
(3)含量（转化率）—温度曲线
①对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH＜0。
M点之前，温度越高，反应速率越大，反应物浓度减小或生成物浓度增大；M点时达到平衡状态；
M点之后，温度升高，反应物浓度增大或生成物浓度减小。发生变化的原因有：
a．反应放热，升温，平衡逆向移动；
b．温度升高，催化剂活性降低，反应速率减小，反应可能未达到平衡状态。
②平衡转化率-温度曲线
如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的 1、2、3、4
四个点，表示v ＞v 的是点3，表示v ＜v 的是点1，而点2、4表示v ＝v 。
正 逆 正 逆 正 逆图像曲线上的点全为对应条件下的平衡点。
2．析图关键——关注曲线变化趋势，采取“定一议二”法。
在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐
标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。
技法04 工业生产中的速率和平衡图像
1．含量/转化率—投料比图像
以恒温恒容密闭容器中发生反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在不同温度平衡时生成物C的体积分
数与投料比的关系为例：
曲线上的点均为不同温度下对应投料比下的平衡点，n(A)：n(B)=a时，平衡时C的体积分数最大。
一定条件下，用Fe O 、NiO或Cr O 作催化剂对燃煤烟气进行回收，使SO 转化生成S。催化剂不同，其
2 3 2 3 2
2．温度—选择性图像
以一定条件下，使用不同催化剂在相同时间内2SO +O 2SO ，SO 的转化率随反应温度的变化图像
2 2 3 2
为例。
340 ℃左右，催化剂的催化能力较大，二氧化硫的转化率也是较大，反应速率较快，所以选择 Fe O 作
2 3
催化剂，最适宜温度为340 ℃左右；a点以后，催化剂催化能力需要维持在一定的温度下，温度太高，催化
剂活性可能会降低。
类型01 时间图像
1．（2023·辽宁卷）一定条件下，酸性KMnO 溶液与HC O 发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中
4 2 2 4不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是
A．Mn(Ⅲ)不能氧化HC O
2 2 4
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D．总反应为：2MnO -+5C O2-+16H+ = 2Mn2++10CO ↑+8H O
4 2 4 2 2
【答案】C
【第一步 确定变量】该图像纵坐标为不同价态Mn的浓度，横坐标为时间。
【第二步 分析图像】
【第三步 综合判断】
HC O 为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为 2MnO -+5H C O+6H+=2Mn2++10CO ↑+8H O，
2 2 4 4 2 2 4 2 2
D错误。
1．（2023·山东卷）一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如下：已知反应初始E的浓度为0.10mol∙L-1，TFAA的浓度为0.08mol∙L-1，部分物种的浓度随时间的变化关系
如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是
A．t 时刻，体系中有E存在
1
B．t 时刻，体系中无F存在
2
C．E和TFAA反应生成F的活化能很小
D．反应达平衡后，TFAA的浓度为0.08mol∙L-1
【答案】AC
【第一步 确定变量】该图像为部分物种的浓度随时间的变化关系。
【第二步 分析图像】【第三步 综合判断】
t 时刻，H的浓度小于0.02 mol∙L-1，此时反应③生成F的浓度小于0.02 mol∙L-1，参加反应①的H的浓度小
1
于0.1 mol∙L-1，则参加反应E的浓度小于0.1 mol∙L-1，所以体系中有E存在，A正确；
B．t 时刻，H为0.08mol∙L-1，TFAA为0.06mol∙L-1，G为0.01 mol∙L-1，则F为0.01 mol∙L-1，所以体系中有
2
F存在，B不正确；
t 之后的某时刻，H为0.02 mol∙L-1，此时TFAA的浓度仍为0，表明此时E和TFAA完全反应生成F，所以
1
E和TFAA生成F的反应速率快，反应的活化能很小，C正确；
D．在t 时刻，H为0.08mol∙L-1，TFAA为0.06mol∙L-1，G为0.01 mol∙L-1，F为0.01 mol∙L-1，只有F、G全
2
部转化为H和TFAA时，TFAA的浓度才能为0.08mol∙L-1，而G H+TFAA为可逆反应，所以反应达平衡
后，TFAA的浓度一定小于0.08mol∙L-1，D不正确；
2．（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，150℃时其制备过程及相关物
质浓度随时间变化如图所示，15h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，15h后异山梨醇浓度才不再变化，所以3h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，15h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0~3h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。
类型02 压强/温度图像
2．（2023·湖南卷）向一恒容密闭容器中加入 和一定量的 ，发生反应：。 的平衡转化率按不同投料比 随温度的变化曲线
如图所示。下列说法错误的是
A．
B．反应速率：
C．点a、b、c对应的平衡常数：
D．反应温度为 ，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
【答案】B
【第一步 确定变量】CH 的平衡转化率按不同投料比 随温度的变化曲线。
4
【第二步 分析图像】
【第三步 综合判断】
该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，D正确。
1．（2022·广东卷）恒容密闭容器中，BaSO(s)+4H(g)BaS(s)+4HO(g)在不同温度下达平衡时，各
4 2 2
组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的ΔH<0
B．a为n(H O)随温度的变化曲线
2
C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．向平衡体系中加入BaSO，H 的平衡转化率增大
4 2
【答案】C
【第一步 确定变量】该图像为各组分的物质的量(n)与温度关系图像。
【第二步 分析图像】
【第三步 综合判断】
容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，C正确；
D．BaSO 是固体，向平衡体系中加入BaSO，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，D
4 4
错误。
2．在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L－1 CO 、0.1 mol·L－1CH ，在一定条件下发生反应：CH(g)＋
2 4 4
CO(g) 2CO(g)＋2H(g)，测得CH 平衡转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是( )
2 2 4A．上述反应的ΔH<0
B．压强：p>p>p>p
4 3 2 1
C．1 100 ℃时该反应的平衡常数约为1.64
D．压强为p 时，在y点：v >v
4 正 逆
【答案】A
【解析】p、p、p、p 是四条等压线，由图像可知，压强一定时，温度越高，CH 的平衡转化率越高，故
1 2 3 4 4
正反应为吸热反应，ΔH>0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越高，甲烷的平衡转化率越
小，故压强p>p>p>p，B项正确；压强为p、温度为1 100 ℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡
4 3 2 1 4
时各物质的浓度分别为c(CH)＝0.02 mol·L－1，c(CO)＝0.02 mol·L－1，c(CO)＝0.16 mol·L－1，c(H )＝0.16
4 2 2
mol·L－1，即平衡常数K＝≈1.64，C项正确；压强为p 时，y点未达到平衡，此时v >v ，D项正确。
4 正 逆
类型03 工业生产中的速率和平衡图像
3．（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：K(L)=K(M)>K(N)
【答案】D
【第一步 确定变量】该图像为在不同温度下两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化曲
线。
【第二步 分析图像】
【第三步 综合判断】
L、M、N三点对应副反应ΔH<0，且T >T =T ，升高温度平衡逆向移动，K(L)=K(M)=K(N)，D正确。
2 N M L
1．（2022·江苏卷）乙醇-水催化重整可获得H。其主要反应为C HOH(g)+3H O(g)=2CO(g)+6H(g)
2 2 5 2 2 2
ΔH=173.3kJ·mol-1；CO(g)+H(g)=CO(g)+HO(g) ΔH=41.2kJ·mol-1。
2 2 2
在1.0×105Pa、n (C HOH)：n (H O)=1:3时，若仅考虑上述反应，平衡时CO 和CO的选择性及H
始 2 5 始 2 2 2
的产率随温度的变化如图所示。CO的选择性 ，下列说法正确的是
A．图中曲线①表示平衡时H 产率随温度的变化
2
B．升高温度，平衡时CO的选择性增大
C．一定温度下，增大 可提高乙醇平衡转化率
D．一定温度下，加入CaO(s)或选用高效催化剂，均能提高平衡时H 产率
2
【答案】B
【分析】根据已知反应① ，反应②
，且反应①的热效应更大，温度升高的时候对反应①影响更
大一些，根据选择性的含义，升温时CO选择性增大，同时CO 的选择性减小，所以图中③代表CO的选
2
择性，①代表CO 的选择性，②代表H 的产率，以此解题。
2 2
【解析】A．由分析可知②代表H 的产率，故A错误；
2
B．由分析可知升高温度，平衡时CO的选择性增大，故B正确；
C．一定温度下，增大 ，可以认为开始时水蒸气物质的量不变，增大乙醇物质的量，乙醇的平
衡转化率降低，故C错误；
D．加入CaO(s)或者选用高效催化剂，不会影响平衡时H 产率，故D错误；
2
故选B。
【答案】D
【第一步 确定变量】该图像为平衡时CO 和CO的选择性及H 的产率随温度的变化。
2 2
【第二步 分析图像】根据已知反应①C HOH(g)+3H O(g)=2CO(g)+6H(g) ΔH=173.3kJ·mol-1；②CO(g)+H(g)=CO(g)+HO(g)
2 5 2 2 2 2 2 2
ΔH=41.2kJ·mol-1。且反应①的热效应更大，温度升高时对反应①影响更大一些，根据选择性的含义，升温
时CO选择性增大，同时CO 的选择性减小，所以图中③代表CO的选择性，①代表CO 的选择性，②代
2 2
表H 的产率。故A错误，B错误。
2
【第三步 综合判断】
一定温度下，增大 ，可以认为开始时水蒸气物质的量不变，增大乙醇物质的量，乙醇的平衡转
化率降低，故C错误；加入CaO(s)或者选用高效催化剂，不会影响平衡时H 产率，故D错误。
2
2．（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L、
1
L、L…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
2 3
A．L 处与L 处反应①的平衡常数K相等
4 5
B．反应②的焓变
C．L 处的 的体积分数大于L 处
6 5
D．混合气从起始到通过L 处，CO的生成速率小于 的生成速率
1【答案】C
【解析】L 处与L 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，L-L 温度在升
4 5 1 3
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，ΔH<0，B错误；从L 到L，甲醇
2 5 6
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(H O) 增大，反应②为气体分子
2
数减小的反应，且没有HO的消耗与生成，故 n总减小而n(H₂O)增加，即HO的体积分数会增大，故L
2 2 6
处的 HO的体积分数大于L 处，C正确；L 处CO 的体积分数大于 CHOH，说明生成的 CO 的物质的
2 5 1 3
量大于CHOH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于 CHOH的生成速率，D错误。
3 3
1．生产硫酸的主要反应：2SO (g)＋O(g) 2SO (g) ΔH＜0。图中L(L 、L)、X可分别代表压强或
2 2 3 1 2
温度。下列说法正确的是( )
A．X代表压强
B．L＞L
1 2
C．A、B两点对应的平衡常数相同
D．一定温度下，当混合气中n(SO )∶n(O )∶n(SO )＝2∶1∶2时，反应一定达到平衡
2 2 3
【答案】B
【解析】若X代表压强，则L代表温度，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO 的平衡转化率增大，
2
与图像不符合，A错误；结合A项分析推知，X代表温度，L代表压强，温度相同时，增大压强，平衡正
向移动，SO 的平衡转化率增大，则压强：L ＞L ，B正确；A、B两点的温度不同，平衡常数不同，C错
2 1 2
误；温度一定，达到平衡状态时，n(SO )、n(O )和n(SO )均保持不变，但其比值不一定等于对应的化学计
2 2 3
量数之比，D错误。
2．一定条件下合成乙烯：6H(g)＋2CO(g) CH===CH (g)＋4HO(g)；已知温度对CO 的平衡转化
2 2 2 2 2 2
率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是( )A．该反应的逆反应为吸热反应
B．平衡常数：K >K
M N
C．生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)
D．当温度高于250 ℃，升高温度，催化剂的催化效率降低
【答案】C
【解析】升高温度，CO 的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，A正确；该反应
2
的正反应是放热反应，升温平衡常数减小，B正确；化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂在250 ℃
时催化活性最高，温度继续升高，其催化效率降低，所以v(N)有可能小于v(M)，C错误，D正确。
3．一定条件下，用Fe O 、NiO或Cr O 作催化剂对燃煤烟气进行回收，使SO 转化生成S。催化剂不
2 3 2 3 2
同，其他条件相同(浓度、温度、压强)情况下，相同时间内SO 的转化率随反应温度的变化如图，下列说
2
法不正确的是( )
A．不考虑催化剂价格因素，选择Fe O 作催化剂可以节约能源
2 3
B．选择Fe O 作催化剂，最适宜温度为340 ℃左右
2 3
C．a点后SO 的转化率减小的原因可能是温度升高催化剂活性降低
2
D．其他条件相同的情况下，选择Cr O 作催化剂，SO 的平衡转化率最小
2 3 2
【答案】D
【解析】根据图像可知，当温度在340 ℃时，在Fe O 作催化剂条件下，SO 的转化率最大，可以节约能源，
2 3 2
故A正确；340 ℃左右，催化剂的催化能力较大，二氧化硫的转化率也是较大，反应速率较快，所以选择
Fe O 作催化剂，最适宜温度为340 ℃左右，故B正确； 催化剂催化能力需要维持在一定的温度下，温度
2 3
太高，催化剂活性可能会降低，故C正确；催化剂只对速率有影响，对平衡转化率没有影响，故D错误。
4．反应Si(s)＋3HCl(g) SiHCl (g)＋H(g) ΔH是工业上制备高纯硅的重要中间过程。一定压强下，
3 2
起始投入原料的值和温度与SiHCl 的平衡产率的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
3
A．该反应为放热反应，ΔH＜0
B．M、N点SiHCl 的分压：M＞N
3
C．的值越大SiHCl 平衡产率越高
3
D．M、N点的逆反应速率：v ＞v
M N【答案】C
【解析】温度升高，SiHCl 的平衡产率减小，ΔH＜0，A项正确；对应气体压强之比等于物质的量之比，
3
由题图可知，M、N点SiHCl 的平衡产率M＞N，所以M、N点SiHCl 的分压：M＞N，B项正确；由题图
3 3
可知，的值增大至7时，SiHCl 的平衡产率降低至接近于0，C项错误；M点温度较高，SiHCl 浓度较大，
3 3
逆反应速率v ＞v ，D项正确。
M N
5．一定条件下，6H(g)＋2CO(g) C HOH(g)＋3HO(g)，CO 平衡转化率随温度变化如图所示，对
2 2 2 5 2 2
a、b、c三点对应情况的分析，合理的是( )
A．CO 物质的量分数：a>b
2
B．C HOH体积分数：aK>K
a c b
D．反应速率：v(CO)c，故B错误；C.K与温度有关，且正反应为放热反应，温度越高K越小，则平衡常数：
K ＝K>K ，故 C 错误；D.a、b 点只有温度不同，温度越高、反应速率越快，则反应速率：
a c b
v(CO)0
B．氢碳比：①<②<③
C．其他条件不变的情况下，增大容器的体积可提高CO 的转化率
2
D．若起始CO 的浓度为2 mol·L－1、H 为4 mol·L－1，在图中曲线③氢碳比条件下进行，则400 K时该
2 2反应的平衡常数数值约为1.7
【答案】D
【解析】根据图像可知，在氢碳比相等的条件下，随着温度的升高，CO 的转化率降低，说明升高温度，
2
平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，ΔH<0，A错误；氢碳比越大，CO 的转化率越高，根据
2
图像可知，在温度相等的条件下，CO 的转化率：①>②>③，则氢碳比：①>②>③，B错误；正反应是气
2
体体积减小的反应，因此其他条件不变的情况下，缩小容器的体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，
可提高CO 的转化率，C错误；根据图像可知，400 K时曲线③中CO 的转化率是50%，这说明消耗CO 1
2 2 2
mol·L－1，则消耗氢气3 mol·L－1，生成乙醇和水蒸气分别是0.5 mol·L－1、1.5 mol·L－1，剩余CO 和氢气分别
2
是1 mol·L－1、1 mol·L－1，该温度下平衡常数K＝≈1.7，D正确。
7．恒压下，NO和O 在起始浓度一定的条件下发生反应，在相同时间内，测得不同温度下NO转化为
2
NO 的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不正确
2
的是( )
A．反应2NO(g)＋O(g) 2NO (g)的ΔH<0
2 2
B．图中X点所示条件下，由于测定时间较短，反应未达到平衡
C．从X→Y过程中，平衡逆向移动，O 的质量减少
2
D．380 ℃下，c (O )＝5.0×10－4 mol·L－1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K＝2 000
平衡 2
【答案】C
【解析】依据图中虚线，NO的平衡转化率随温度升高而下降，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，
则该反应是放热反应，ΔH<0，故A正确；点X在虚线下面，说明反应未达到化学平衡，故B正确；从
X→Y过程中，NO转化率下降，说明平衡向逆反应方向移动，O 的质量应该增大，故C错误；
2
2NO(g)＋O(g) 2NO (g)
2 2
起始(mol·L－1) x y 0
转化(mol·L－1) 0.5x 0.25x 0.5x
平衡(mol·L－1) 0.5x 5.0×10－4 0.5x
K＝＝＝2 000，故D正确。
8．CO 经催化加氢可合成乙烯：2CO(g)＋6H(g) C H(g)＋4HO(g)。0.1 MPa时，按n(CO)∶n(H )
2 2 2 2 4 2 2 2
＝1∶3投料，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图，下列叙述不正确的是( )A．该反应的ΔH＜0
B．曲线b代表HO的浓度变化
2
C．N点和M点所处的状态c(H )不一样
2
D．其他条件不变，T ℃、0.2 MPa下反应达平衡时c(H )比M点大
1 2
【答案】C
【解析】温度升高，H 的浓度增大，平衡左移，故逆向吸热，正向放热，ΔH＜0，则曲线a为CO 的浓度
2 2
变化，根据方程式中化学计量数的比例关系，可知曲线b为HO的浓度变化，曲线c为C H 的浓度变化，
2 2 4
故A、B正确；N点和M点均处于T ℃下，所处的状态c(H )是一样的，C项错误；其他条件不变，T
1 2 1
℃、0.2 MPa相对0.1 MPa，增大了压强，体积减小，c(H )增大，反应达平衡时c(H )比M点大，故D项错
2 2
误。
9． 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，CO 的转化率增加，但HCOOH的选择性降低，故以发
2
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0.1molCO 和0.1molH,平衡一定正向移动，HCOOH的物质的量一定增大，C正确；
2 2
D．根据题意，利用转化率和选择性表达式可知，673K时CO 的转化率为95%,其中HCOOH的选择性为
2
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CO、HCOOH、CO的浓度之比为
2
10:57:133，故D错误；
故选D。
10．（2024·湖南永州·三模）室温下，在P和Q浓度相等的混合溶液中，同时发生反应①P＋Q=X＋Z
和反应②P＋Q=Y＋Z，反应①和②的速率方程分别是v=kc2(P)、v=kc2(P)(k 、k 为速率常数)。反应过程
1 1 2 2 1 2
中，Q、X的浓度随时间变化情况如图所示。下列说法错误的是
A．反应开始后，体系中X和Y的浓度之比保持不变
B．45min时Z的浓度为0.4mol·L-1
C．反应①的活化能比反应②的活化能大
D．如果反应能进行到底，反应结束时，有40%的P转化为Y
【答案】D
【解析】A．根据①和②的速率方程分别是v=kc2(P)、v=kc2(P)(k 、k 为速率常数)，反应开始后，体系中
1 1 2 2 1 2
X和Y的浓度之比为 ,保持不变，故A正确；
B．根据反应①P＋Q=X＋Z和反应②P＋Q=Y＋Z方程式，可知每消耗1molQ同时生成1molZ，反应到
45min时，Q的浓度降低0.4mol/L， 则Z的浓度为0.4mol·L-1，故B正确；
C．反应到20min时，Q的浓度降低0.3mol/L，反应①中X浓度增大0.12mol/L，则反应②中Y浓度增大
0.18mol/L，反应②的速率大于反应①，所以反应①的活化能比反应②的活化能大，故C正确；D．反应到20min时，Q的浓度降低0.3mol/L，反应①中X浓度增大0.12mol/L，则反应②中Y浓度增大
0.18mol/L，如果反应能进行到底，反应结束时，有60%的P转化为Y，故D错误；
选D。
11．（2024·安徽合肥·三模）已知双环戊二烯解聚成环戊二烯的反应为 。
若将3 mol双环戊二烯通入2L恒容密闭容器中，测得 ℃和 ℃下n（双环戊二烯或环戊二烯）随时间的
变化如图所示， ℃时反应到a点恰好达到平衡。下列有关说法错误的是
A． T>T
1 2
B． ℃时，0~2h内的平均反应速率：v(环戊二烯) mol⋅L ⋅h
C． ℃时，当容器内的气体压强为起始的1.5倍时：v(正) (逆)
D． ℃时，反应恰好达到平衡时：44.8 mol (环戊二烯) mol
【答案】B
【解析】A．由图可知， ℃时，双环戊二烯前1h减少1.8 mol，相当于环戊二烯增加3.6 mol， ℃时，
环戊二烯增加4 mol mol，所以 ，A正确；
B． ℃时，0~2h内的平均反应速率：v（环戊二烯） mol⋅L ⋅h ，B错误；
C．由a点可知， ℃时，平衡时气体总物质的量为2×（3 mol-0.6 mol）+0.6 mol=5.4 mol，是初始3 mol
的1.8倍，气体的压强为起始时的1.5倍时，反应正向进行， （正） （逆），C正确；D．在 ℃时，反应达到平衡，消耗双环戊二烯的物质的量为（3-0.6）mol=2.4mol，此时生成环戊二烯的
物质的量为2.4×2 mol=4.8 mol，因为T₁>T₂，该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，则 ℃时n
（环戊二烯） mol，假设双环戊二烯全部反应，则生成环戊二烯的物质的量为6 mol，但该反应为可逆
反应，不能进行到底，因此n（环戊二烯） mol，D正确；
故选B。
12．（2024·北京师范大学附属中学三模）CH 和CO 联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为：
4 2
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CH 和CO 反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
4 2
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CH 和CO 的反应速率，但是加压反应①化学平衡逆向移动，CH 和
4 2 4CO 的转化率减小，C正确；
2
D．不妨令初始时CH 物质的量为1mol，CO 物质的量为1.3mol，设反应①消耗COamol，反应②消耗
4 2 2
CObmol，则有 ，
2
，则c(CH)+c(CO)+c(CO )=2.3mol，
4 2
4c(CH)+2c(H )+2c(H O)=4，则有 ，D错
4 2 2
误；
故答案选D。
13．（2024·河北保定·三模）一定条件下，在甲、乙两个恒容密闭容器(容器容积 )中投入
等物质的量的X和Y，发生反应 ，达到平衡时，Q的物质的量浓度与温度
和容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是
A．x＋y>p＋q B．c(P)：b>2a
C．压强：2p(b)P ，B错误；
1 2
C．随温度升高，CO的平衡选择性接近100%，可知升温后主要发生反应Ⅱ，反应Ⅱ的平衡移动与压强无
关，故随温度升高， 的平衡转化率受压强影响减小，C正确；
D．平衡常数只与温度有关，温度相同平衡常数相同，D错误；
故选C。
17．（2024·重庆·三模）工业制氢，反应Ⅰ：
，反应Ⅱ： 。
维持T℃、560kPa不变，向容积可变的密闭容器中投入10mol 和10mol ， 、CO
的转化率随时间的变化分别对应如图甲、乙曲线。下列说法错误的是
A．开始时， 的分压
B．50min后反应到达平衡，平均反应速率可表达为 为2.24kPa/min
C．保持温度不变，若增大压强， 的转化率变化曲线将是丙
D．保持压强不变，若降低温度，CO的转化率变化曲线将是戊
【答案】C
【解析】A．开始时，总压强为560kPa ， 的分压 ，故A正确；
B．50min后反应到达平衡，根据图中甲曲线为 的转化率随时间的变化，可得此时甲烷转化率为
40%， ，故B正确；C．保持温度不变， 为反应前后气体计量数不变的反应，因此若增大压强，平衡不移
动， 为反应气体计量数增大的反应，若增大压强，平衡逆向移动， 转化率降低，
且压强增大会导致反应速率加快，达到平衡的时间减少，因此 的转化率变化曲线将是丁，故C错误；
D．保持压强不变， 为放热反应，若降低温度，平衡正向移动，CO的转化率增大，
为吸热反应，若降低温度，平衡逆向移动，CO的转化率增大，降低温度会导致速率
减慢，达到平衡的时间增加，因此CO的转化率变化曲线将是戊，故D正确；
故答案选C。
18．（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；
故选A。
