考点 25 化学反应速率与平衡图象
【基础过关】
1．(2023·湘豫名校联考一轮复习诊断考试)某温度下，将2mol H 和2molI 充入密闭的刚性容器中发生
2 2
反应H(g)＋I(g) 2HI(g)，该反应的v-t图象如图所示，t 时刻测定容器内HI的物质的量为1mol，t 时
2 2 1 2
刻保持等温等容，抽走0.5mol HI。下列有关叙述正确的是( )
A．该温度下H(g)＋I(g) 2HI(g)的平衡常数
2 2
B．反应过程中，可以利用气体的总压强保持不变来判断是否达到平衡
C．t 时刻，抽取HI的瞬间，v′(逆)在图象上的变化应该是c点
2
D．t 时刻，抽取HI后达到平衡后H 的百分含量减少
2 2
【答案】C
【解析】A项，t 时刻测定容器内HI的物质的量为1mol，根据反应方程式的系数可知，H 和I 各剩下
1 2 2
1.5mol，该反应前后气体物质的系数之和不变，可以用物质的量代替浓度计算平衡常数，故该温度下H(g)
2
＋I(g) 2HI(g)的平衡常数 ，故A错误；B项，该反应前后气体总物质的量不变，恒
2
温恒容下，气体的总压强始终不变，故反应过程中，不能利用气体的总压强保持不变来判断是否达到平衡，
故B错误；C项，t 时刻，抽取HI的瞬间，生成物的浓度瞬间减小，则v′(逆)瞬间减小，则在图象上的变
2
化应该是c点，故C正确；D项，t 时刻，抽取HI后H 的百分含量增大，平衡正向移动，根据勒夏特列原
2 2
理可知，达到平衡后H 的百分含量还是增大，故D错误；故选C。
2
2．如图是关于反应A(g)+3B (g) 2C(g) ΔH<0的平衡移动图像，影响平衡移动的原因可能是
2 2
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．增大反应物浓度，同时减小生成物浓度 B．增大反应物浓度，同时使用催化剂
C．升高温度，同时加压 D．降低温度，同时减压
【答案】A
【解析】A项，增大反应物浓度，v 比原平衡时大；减小生成物浓度，v 比原平衡时小，达平衡前，
正 逆
有可能v ＞v ，A符合题意； B项，增大反应物浓度，同时使用催化剂，v 、v 一定大于原平衡时的v
正 逆 正 逆
、v ，B不合题意；C项，由于正反应为放热反应，所以升高温度，平衡逆向移动；由于反应物气体分
正 逆
子数大于生成物气体分子数，所以加压时，平衡正向移动，尽管不能确定平衡如何移动，但条件改变的瞬
间，v 、v 一定大于原平衡时的v 、v ，C不合题意； D项，降低温度，同时减压，v 、v 一定小于
正 逆 正 逆 正 逆
原平衡时的v 、v ，D不合题意； 故选A。
正 逆
3．下列关于各图像的解释或得出的结论不正确的是
A．由甲图可知，反应在 时刻可能改变了压强或使用了催化剂
B．由乙图可知，反应在m点可能达到了平衡状态
C．由丙图可知，反应过程中 的点是C点
D．由丁图可知，交点A表示反应一定处于平衡状态，此时
【答案】D
【解析】A项，改变条件后，正逆反应速率增大且相等，可能是加了催化剂；对前后气体分子数相等
的化学反应，也可能是加压，故A不符合题意；B项，已知生成物的百分含量随温度的升高而增大，m为
曲线的最高点，生成物的百分含量达到最大值，即建立了相应温度下的平衡状态；继续升温生成物的百分
含量减小，说明升温反应向相反方向移动，故B不符合题意；C项，曲线上B点表示在此温度下反应达到
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】平衡时所能达到的最大转化率，A位于曲线以上，表示超过该温度下的最大转化率，此时平衡会向逆反应
方向移动，v逆>v正；C点位于曲线以下，表示未达到该温度下的最大转化率 ，此时平衡会向正反应方向
移动，v正>v逆，故C不符合题意；D项，A点时c(反应物)=c(生成物)，不一定达到平衡状态，故D符合
题意；故选D。
4．一定温度下，X、Y、Z三种气体在某恒容密闭容器中发生反应，其中气体的物质的量变化曲线如
图所示。下列说法正确的是( )
A．Q点Y的正反应速率和逆反应速率相等
B．从开始到达到平衡时用X表示的平均反应速率是0.2mol·L-1·min-1
C．该反应的化学方程式可表示为：3X(g)+Z(g) 2Y(g)
D．达到平衡后，再充入氩气，反应速率增大
【答案】C
【解析】A项，Q点没有到平衡，Y的正反应速率和逆反应速率不相等，A错误；B项，从开始到达
到平衡时X的物质的量改变量为6-3=3mol，没有说明容器的体积，不能用X表示的平均反应速率，B错误；
C项，从开始到平衡，X、Z的物质的量减少，减少量分别为6-3=3mol，2-1=1mol，为反应物，Y的物质的
量增加为生成物，增加量为2-0=2mol，故方程式为3X(g)+Z(g) 2Y(g)，C正确；D项，到平衡后，
充入氩气，各物质的浓度不变，反应速率不变，D错误；故选C。
5．(2023·广东省茂名市电白区高三联考)在2L恒容密闭容器中发生反应2A(g)+B(s) 2C(g)，各
2
物质的物质的量随反应时间t的部分变化曲线如图所示，下列说法正确的是( )
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．曲线Ⅲ表示n(A)随t的变化
B．0～2min内，v(B)=0.25mol·L－1·min－1
C．4min后，加入惰性气体增大压强可以使n(C)增大
D．若4min后升高温度，n(C)增大，则该反应△H>0
【答案】D
【解析】A项，根据反应2A(g)+B(s) 2C(g)系数的比例，可以推测出曲线Ⅱ是反应物A，曲线Ⅲ
2
是反应物B，曲线Ⅰ是生成物C的物质的量，A错误；B项，反应物B为固体，不能用来表示反应速率，
B错误；C项，恒容条件下，加入惰性气体，压强增大，不影响气体的浓度，平衡不移动，n(C)不变，C错
误；D项，4min时已经是平衡状态，升高温度，n(C)增大，平衡正向移动，说明正反应方向为吸热方向，
该反应△H>0，D正确；故选D。
6．在恒压、NO和O 的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO
2 2
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)。下列说法不正确的
是
A．图中Y点所示条件下，增加O 的浓度能提高NO转化率
2
B．图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率
C．反应2NO(g)+O (g) 2NO (g)的ΔH＞0
2 2
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】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＞2000
起始 2
【答案】C
【解析】A项，Y点所示条件下达到平衡状态，增大氧气浓度平衡正向移动，NO转化率提高，A正确；
B项，X点没有达到平衡状态，平衡正向进行，延长时间导致消耗的NO量增多，导致NO转化率提高，B
正确；C项，升高温度NO平衡转化率降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，根据平衡移动原理：升
高温度，化学平衡向吸热方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，所以△H＜0，C
错误；D项，380℃下c (O )=5.0×10-4mol/L，反应正向移动，则c (O )＜5.0×10-4mol/L，NO平衡转化率
起始 2 平衡 2
为50%，则平衡时c(NO)=c(NO )，化学平衡常数K= =2000，D正确。
2
7．一定温度下，向三个容积不等的恒容密闭容器(a＜b＜c)中分别投入2 mol NOCl，发生反应：
2NOCl(g) 2NO(g)＋Cl(g)。t min后，三个容器中NOCl的转化率如图中A、B、C三点。下列叙述
2
正确的是( )
A．A点延长反应时间，可以提高NOCl的转化率
B．A、B两点的压强之比为25︰28
C．A点的平均反应速率大于C点的平均反应速率
D．容积为a L的容器达到平衡后再投入1 mol NOCl、1 mol NO，平衡不移动
【答案】D
【解析】A项，容器体积越大，反应速率越小，容积为a L的容器反应速率大于容积为b L的容器，t
min后， A点的转化率小于B，说明A点达到平衡状态，A点延长反应时间，NOCl的转化率不变，故A
错误；B项，A、B两点的气体物质的量比为25︰28，容器的体积不同，所以压强之比不是25︰28，故B
错误；C项，A为平衡点，A点的平均反应速率为0，C没有达到平衡，C点的平均反应速率大于0，故C
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】错误；D项，A点为平衡点，根据A点数据，K= ，再投入1 mol NOCl、1 mol NO，Q=
，Q=K，平衡不移动，故D正确；故选D。
8．工业上以CH 为原料制备H 的原理为CH(g)＋HO(g) CO(g)＋3H(g)。在一定条件下a、b两
4 2 4 2 2
个恒温恒容的密闭容器中均通入1.1 mol CH (g)和1.1 mol H O(g)，测得两容器中CO的物质的量随时间的
4 2
变化曲线分别为a和b。已知容器a的体积为10 L，温度为T，下列说法不正确的是( )
a
A．容器a中CH 从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为0.025 mol·L－1·min－1
4
B．a、b两容器的温度可能相同
C．在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大
D．该反应在T温度下的平衡常数为27
a
【答案】B
【解析】观察两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线a和b可知，当CO的物质的量保持不变时便
达到平衡状态，a容器用了4 min，b容器用了6.5 min，两个容器中反应快慢不同，因此温度肯定不同。用
三段式分析a容器中各物质的相关量：
CH(g)＋HO(g) CO(g)＋3H(g)
4 2 2
起始量(mol) 1.1 1.1 0 0
转化量(mol) 1 1 1 3
平衡量(mol) 0.1 0.1 1 3
A项，容器a中CH 从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为＝＝0.025 mol·L－1·min－1，正确；B项，根
4
据以上分析a、b两容器的温度不可能相同，错误；C项，因为该反应条件为恒温恒容，反应后气体的物质
的量增大，所以在达到平衡前，容器 a的压强逐渐增大，正确；D项，该反应在T 温度下的平衡常数为
a
mol2·L－2＝27 mol2·L－2，正确。
9．在恒压、H 和CO 的起始浓度一定的条件下，用不同Mg含量的催化剂Ni/xMg(x值越大表示Mg
2 2
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】含量越大)催化反应相同时间，测得不同温度下反应：4H(g)+CO (g)=CH (g)+2HO(g)的CO 的转化率如图
2 2 4 2 2
所示。下列说法正确的是( )
A．反应4H(g)+CO (g)=CH (g)+2HO(g)的ΔH>0
2 2 4 2
B．延长W点的反应时间可提高CO 的转化率
2
C．相同条件下催化剂中Mg的含量越高催化效率越高
D．使用合适的催化剂可以提高CO 的转化率
2
【答案】D
【解析】A项，据图可知使用不同催化剂时，在360℃左右、相同时间内CO 的转化率相同，说明该
2
温度下，改时间段内三种催化剂条件下反应都达到了平衡，继续升高温度CO 的转化率减小，说明平衡逆
2
向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0，A错误；B项，W点处反应已经达到平衡，延长W点的反应时间
平衡也不会移动，CO 的转化率不变，B错误；C项，据图可知温度较低反应未达到平衡时，催化剂中Mg
2
的含量越高，相同时间内CO 转化率越低，催化效率越低，C错误；D项，据图可知，在温度较低反应未
2
达到平衡时，选用合适的催化剂可以加快反应速率，提高CO 的转化率，D正确；故选D。
2
10．工业上主要采用甲醇与CO的羰基化反应来制备乙酸，发生反应如下：CHOH(g)+CO(g)
3
CHCOOH(l)。在恒压密闭容器中通入0.20mol的CHOH(g)和0.22mol的CO，测得甲醇的转化率随温度变
3 3
化如图所示。假设在T 温度下，达到平衡时容器的体积为2L。下列说法正确的是( )
2
A．该反应的平衡常数T＜T
1 2
B．B点时CO的转化率约为27.7%
C．T 时，该反应的正反应速率：B点大于A点
1
D．T 时向上述已达平衡的恒压容器中，再通入0.12molCHOH和0.06molCO气体时容器体积变为
2 3
4L，此时平衡不发生移动
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】【答案】D
【解析】A项，根据图可知，甲醇的转化率随着温度的升高而减小，说明升高温度，平衡逆向移动，
平衡常数减小，因此平衡常数T＞T，故A错误；B项，根据图像，B点时CHOH的转化率为80%，即反
1 2 3
应的甲醇为0.16mol，则反应的CO为0.16mol，CO的转化率= ×100%=72.7%，故B错误；C项，
T 时，A点未达到平衡，此时甲醇的浓度大于B点甲醇的浓度，浓度越大，反应速率越快，因此温度为T
1 1
时，该反应的正反应速率：B点小于A点，故C错误；D项，根据图像，温度为T 时， CHOH的转化率
2 3
为60%，即反应的甲醇为0.12mol，则反应的CO为0.12mol，平衡时甲醇为0.08mol，则反应的CO为
0.10mol，平衡时容器的体积为2L，平衡浓度分别为甲醇为0.04mol/L，CO为0.05mol/L。再通入0.12 mol
CHOH和0.06 mol CO的混合气体，容器体积变为4L，此时浓度分别为甲醇为
3
=0.05mol/L，CO为 =0.04mol/L，Q= =K= ，平衡不移动，故D
c
正确；故选D。
11．化学反应2ICl I+Cl，Kp可分为以下两步：
2 2
① ；
② 。
经测定和计算，得到 和 均为线性关系，如下图所示，已知反应②是吸热反应。则下
列说法正确的是( )
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．NOCl是化学反应2ICl I+Cl 的催化剂
2 2
B．图②代表
C．
D．当 时，表明可逆反应2ICl I+Cl 达到了平衡状态
2 2
【答案】B
【解析】A项，NOCl在反应①中是生成物，在反应②中是反应物，所以NOCl是总反应的中间体，不
是催化剂，A错误；B项，因反应②是吸热反应，Kp随温度的升高而增大，T增大，1/T减小，B正确；C
项，①+②得总反应，所以Kp=K ×K ，C错误；D项，速率之比等于化学计量数之比，
p1 p2
时反应达到平衡，D错误；故选B。
12．在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的CO 和H 通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已
2 2
知：
CO(g)+4H(g)=CH (g)+2HO(g) ΔH=-165kJ·mol-1
2 2 4 2
CO(g)+H(g)=CO(g)+HO(g) ΔH=+41kJ·mol-1
2 2 2
催化剂的选择是CO 甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测CO 转化率和生
2 2
成CH 选择性随温度变化的影响如图所示。
4
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】已知：CH 选择性= ×100%
4
下列有关说法正确的是( )
A．在260℃~320℃间，以Ni-CeO 为催化剂，升高温度CH 的产率不变
2 4
B．延长W点的反应时间，一定能提高CO 的转化率
2
C．选择合适的催化剂，有利于提高CO 的转化率
2
D．高于320℃后，以Ni为催化剂，随温度的升高CO 转化率上升的原因是平衡正向移动
2
【答案】C
【解析】A项，在260℃~320℃间，升高温度CH 的选择性基本不变，但CO 的转化率在上升，所以
4 2
CH 的产率上升，A错误；B项，W点可能是平衡点，延长时间不一定能提高CO 的转化率，B错误；C项，
4 2
由图可知，使用不同的催化剂，CO 的转化率不同，C正确；D项，图示对应的时间内以Ni为催化剂，明
2
显低于相同温度下Ni-CeO 为催化剂的转化率，一定未达平衡，高于320℃后，随温度的升高CO 转化率
2 2
上升的原因是催化剂活性增大，反应速率加快，D错误。故选C。
13．某1 L恒容密闭容器中，CH、HO(g)的起始浓度分别为1.8 mol·L－1和3.6 mol·L－1，二者反应生
4 2
成CO 和H，该反应的部分物质的浓度随时间变化的关系如图所示(部分时间段的浓度变化未标出)，其中
2 2
第6 min开始升高温度。下列有关判断正确的是( )
A．X是H
2
B．增大压强，平衡逆向移动，平衡常数减小
C．第一次平衡时的平衡常数约为0.91
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】D．若5 min时向容器中再加入0.7 mol的CH 和0.7 mol的CO，则平衡正向移动
4 2
【答案】C
【解析】根据图像0～4 min CH 减少0.5 mol·L－1，X增加0.5 mol·L－1，则X为CO ，A项错误；温度
4 2
不变时，增大压强，平衡常数不变，B项错误；4 min时，反应第一次达到平衡状态：
CH(g)＋2HO(g) CO(g)＋4H(g)
4 2 2 2
起始/mol·L－1 1.8 3.6 0 0
转化/mol·L－1 0.5 1.0 0.5 2.0
平衡/mol·L－1 1.3 2.6 0.5 2.0
平衡常数K＝ mol2·L－2≈0.91 mol2·L－2，C项正确；若5 min时向容器中再加入0.7 mol的CH 和0.7 mol
4
的CO，则浓度商Q＝ mol2·L－2≈1.42 mol2·L－2＞0.91 mol2·L－2，反应逆向移动，D项错误。
2
14．已知：乙二醛可被催化氧化为乙醛酸，其反应为2OHC—CHO(g)＋O(g) 2OHC—COOH(g)
2
ΔH。一定条件下，按照＝的投料比进行上述反应，乙二醛的平衡转化率(α)和催化剂的催化效率随温度的
变化如图所示。下列叙述正确的是( )
A．ΔH＞0
B．b点时，乙二醛的体积分数为33.33%
C．生成乙醛酸的速率：v(a)＞v(b)＞v(c)
D．a、b、c三点中，a点乙醛酸的体积分数最小
【答案】B
【解析】A项，随着温度的升高，转化率降低，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则ΔH＜0，
错误；B项，b点时转化率是60%，则根据方程式可知
2OHC—CHO(g)＋O(g) 2OHC—COOH(g)
2
起始量/mol 2 1 0
转化量/mol 1.2 0.6 1.2
平衡量/mol 0.8 0.4 1.2
因此乙二醛的体积分数为×100%≈33.33%，正确；C项，温度越高，催化效率越高，化学反应速率越快，
而b点的温度低、催化效率高，c点的温度高、催化效率低，所以无法比较速率大小，错误；D项，a、b、
c三点中，a点转化率最大，则乙醛酸的体积分数最大，错误。
15．一定条件下，反应2NH (g) N(g)＋3H(g) ΔH>0，达到平衡时N 的体积分数与温度、压
3 2 2 2
强的关系如图所示。下列说法正确的是( )
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．压强：p>p
1 2
B．b、c两点对应的平衡常数：K>K
c b
C．a点：2v (NH )＝3v (H )
正 3 逆 2
D．a点：NH 的转化率为
3
【答案】B
【解析】该反应为气体分子数增大的反应，恒温时，压强越大，N 的体积分数越小，则p
K ，故B正确；反
c b
应速率之比等于化学计量数之比，3v (NH )＝2v (H )，故 C 错误；对于反应 2NH (g) N(g)＋
正 3 逆 2 3 2
3H(g)，假设反应前氨的物质的量为1 mol，反应的氨的物质的量为x mol，则＝0.1，解得x＝，因此氨的
2
转化率为，故D错误。
16．绿水青山是习总书记构建美丽中国的伟大构想，因此国家加大了对氮氧化物排放的控制力度。用
活性炭还原处理氮氧化物的有关反应为C(s)＋2NO(g) N(g)+CO (g) ΔH＜0。向容积可变的密闭容
2 2
器中加入(足量的)活性炭和NO，在t 时刻改变某一条件，其反应的速率时间图象如下图所示。下列说法正
2
确的是( )
A．给该反应升温， 减小， 增大
B．t 时刻改变的条件是向密闭容器中加NO
2
C．t 时刻的 大于t 时刻的
1 2
D．若气体的密度不变，不能说明该反应达到平衡
【答案】B
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】【解析】A项，升高温度，任何反应的反应速率均增大，故给该反应升温， 增大， 增大，A错
误；B项，由图像可知，压强一定条件下，t 时刻改变条件以后，逆反应速率突然减小，达到新平衡时，
2
与原反应速率相同，故改变的条件是向密闭容器中加NO，B正确；C项，由B项分析可知，t2时刻改变的
条件是向密闭容器中加NO，正反应速率增大，逆反应速率减小，则t 时刻的 小于t 时刻的 ，C错误；
1 2
D项，由题干反应方程式可知，反应前后气体的物质的量保持不变，即恒温下容器的体积保持不变，反应
正向气体质量增加，故若气体的密度不变，则气体质量不变，说明该反应达到平衡，D错误；故选B。
17．T℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入SO 和O 发生反应2SO (g)+O(g) 2SO (g)，容
1 2 2 2 2 3
器中各组分的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．a、b两点反应速率υ＜υ
a b
B．0～t 时间段，反应速率υ(SO )= mol∙L−1∙min−1
2 3
C．t 时刻，向容器中充入一定体积的气体氦，使容器中气体总的压强增大，则υ 、υ 均增大
2 正 逆
D．若反应在T℃进行(T ＜T)，反应进行t 分钟后，n(SO )＜0.8mol
2 2 1 1 2
【答案】B
【解析】A项，根据浓度越大，反应速率越大，因此a、b两点反应速率υ＜υ，故A错误；B项，根
b a
据图中改变量之比等于计量系数之比得到0～t 时间段SO 物质的量改变量为0.8mol，则0～t 时间段，反
2 3 2
应速率υ(SO )= mol∙L−1∙min−1，故B正确；C项，t 时刻，向容器中充入一定体积的气体氦，
3 2
使容器中气体总的压强增大，但反应各物质浓度没有改变，因此υ 、υ 均不变，故C错误；D项，若反
正 逆
应在T℃进行(T ＜T)，根据温度越高，反应速率越快，T℃的速率比T℃的速率慢，因此反应进行t 分钟
2 2 1 2 1 1
后，SO 物质的量改变量小于0.2mol，因此n(SO ) ＞0.8mol，故D错误。故选B。
2 2
18．25℃时，将20mL3x mol·L-1NaAsO、20mL3x mol·L-1I 和20mL NaOH溶液混合，发生反应：
3 3 2
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】AsO3−(aq)＋I(aq)+ 2OH−(aq)= AsO3−(aq)＋2I(aq)＋HO(l)。溶液中c(AsO3−)与反应时间(t)的关系如图所示。
3 2 4 - 2 4
下列说法正确的是
A．0~ t min用HO表示的平均反应速率为
1 2
B．当2v (AsO3−)=v (I-)时，反应达到平衡状态
正 3 逆
C．a点的逆反应速率小于b点的正反应速率
D．平衡时溶液的pH=13，则该反应的平衡常数
【答案】C
【解析】A项，一般不用纯固体、纯液体表示反应速率，不能用HO表示该反应的平均反应速率，故
2
A错误；B项，依据反应速率之比等于化学计量数之比，当2v (AsO3−)=v (I-)时，正逆反应速率相等，反
正 3 逆
应达到平衡状态，故B错误；C项，由图可知，a到b的过程中，反应一直正向进行，正反应速率一直减
小，逆反应速率一直增大，直到增大到与正反应速率相等，反应达到平衡状态，在反应达到平衡前，逆反
应速率均小于正反应速率，a点和b点均未达到平衡状态，且a到b反应逐渐趋于平衡，a点的逆反应速率
小于b点的正反应速率，故C正确；D项，根据题意，溶液混合后起始时，c(AsO3−)= c(I-)= x mol·L－1，由
3
图可知， 平衡时c(AsO3−)=y mol·L－1，c(I)= 2y mol·L－1，c(AsO3−)= c(I)=(x- y) mol·L－1，平衡时溶液的
4 2 3 2
pH=13，则c(OH-)=0.1mol·L－1，反应的平衡常数 ，故D错误；故选
C。
19．已知：N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH= -m kJ·mol-1.在 2 L 容积不变的密闭容器中通入 1 mol N
2 2 3 2
和3 molH ，在温度分别为T T 下，测得NH 的产率随时间变化如图。下列说法正确的是( )
2 1 、 2 3
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】A．T﹥T，ΔH﹥0
2 1
B．a，b两点的反应速率： ＞
a b
C．平衡时，通入氩气平衡正向移动
D．达到平衡时，放出热量为 m kJ
【答案】B
【解析】A项，由题干图示信息可知，T 条件下先达到平衡，说明T 时反应速率快，故有T﹥T，温
2 2 2 1
度越高，NH 的百分含量越小，说明升高温度，平衡逆向移动，故ΔH＜0，A错误；B项，a，b两点对应
3
的温度分别是T、T，由A项分析可知，T﹥T，故反应速率：v ＞v ，B正确；C项，由题干信息可知，
2 1 2 1 a b
容器为恒温恒容，故平衡时，通入氩气反应体系各物质的浓度均不改变，正逆反应速率仍然相等，故平衡
不移动，C错误；D项，由于该反应是一个可逆反应，在 2 L 容积不变的密闭容器中通入 1 mol N 和3
2
molH ，达到平衡时，不可能完全进行，则放出热量小于 m kJ，D错误；故选B。
2
20．已知：2NO(g)+CO(g) 2NO (g)的反应历程分两步：
2 2
第1步：2NO(g) NO(g) (快) ΔH＜0
2 2 1
第2步：NO(g)+O(g) 2NO (g) (慢) ΔH＜0
2 2 2 2 2
在固定容积的容器中充入一定量NO和O 发生上述反应，测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度
2
(T)的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．第1步、第2步正反应活化能分别为E、E，则E＜E
1 2 1 2
B．a点后，n(N O)迅速减小的原因是第1步平衡逆向移动，第2步速率加快
2 2
C．b点后，n(N O)增加的原因是第2步平衡逆向移动的程度比第1步的大
2 2
D．若其他条件不变，仅将容器变为恒压状态，则体系建立平衡的时间不变
【答案】D
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】【解析】A项，第2步是慢反应，由活化能越大反应速率越慢，可知第2步正反应活化能较大，则E
1
＜E，A正确；B项，总反应速率由慢反应即第2步反应决定，a点后，n(N O)迅速减小说明第2步速率加
2 2 2
快，且第1步平衡逆向移动，B正确；C项，b点后，n(N O)增加说明第2步平衡逆向移动，生成的
2 2
n(N O)比第1步平衡逆向移动消耗的速率快，则原因是第2步平衡逆向移动的程度比第1步的大，C正确；
2 2
D项，若其他条件不变，仅将容器变为恒压状态，由于反应前后气体分子数不相等，恒压下会导致容器体
积变化，进而导致物质的浓度发生变化，反应速率发生变化，则体系建立平衡的时间改变，D错误；故选
D。
21．科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：2C HOH(g) CHCOOC H(g) +2H (g)，在
2 5 3 2 5 2
常压下反应，冷凝收集，测得常温下液态收集物中主要产物的质量分数如图所示。关于该方法，下列推测
不合理的是( )
A．反应温度不宜超过300℃
B．适当减小体系压强，有利于提高乙醇平衡转化率
C．在催化剂作用下，乙酸是反应历程中的中间产物
D．提高催化剂的活性和选择性，减少乙醚、乙烯等副产物是工艺的关键
【答案】C
【解析】根据图像可以看出乙酸乙酯的产量在300℃左右最高，反应过程中有少量乙醛的生成，极少
量的乙醚和乙酸等出现，适当的催化剂能加快化学反应速率，减小副产物可以提高产率。A项，通过图像
分析出，当温度高于300℃时，乙酸乙酯的质量分数开始下降，所以反应温度不宜高于300℃。故A正确；
B项，该反应是气体物质的量增大的反应，故适当减小体系压强，平衡正向移动，有利于提高乙醇平衡转
化率，故B错误；C项，因液态收集物中乙醛产量初期偏大，但是慢慢就随着乙酸乙酯的产量增大而减小，
所以它应是中间产物，而乙酸的量逐渐增大，不是中间产物，故C正确；D项，乙醇有可能会生成乙烯或
乙醚等副产物，因乙烯是气体物质，所以图中没显示。催化剂有选择性，如果选择优质的催化剂可以提高
反应速率，同时减小副反应过程的发生可提高产率，故D正确；故选A。
22．向恒容密闭容器中充入HI发生反应2HI(g) H(g)+I (g) ΔH>0，T 和T 温度下， 随时
2 2 1 2
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】间t的关系如图，下列说法不正确的是( )
A．T 温度下0-2h内，生成H 的平均速率为0.125mol·L-1·h-1
2 2
B．T 温度下2h末和4h末HI的瞬时速率相同
1
C．T>T
1 2
D．若改变条件是催化剂，则T 和T 可以分别代表有、无催化剂时的反应变化示意图
1 2
【答案】B
【解析】A项，根据题中图示，T 时，0 ~2h内， 从1升高到2，即c(HI)从1mol/L降低至
2
0.5mol/L，故∆c(HI)=1mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L， ，速率之比=系数之比，
则 ，A正确；B项，T 温度下，2h，4h反应均未达到平衡状态，
1
随着反应进行，c(HI)减小，瞬时速率减小，B错误；C项，由曲线斜率判断，斜率大，反应快，温度高，
故T>T，C正确；D项，T 曲线斜率大，说明反应速率快，表示有催化剂，T 没有催化剂，D正确；故选
1 2 1 2
B。
23．T℃时，向1L密闭容器中充入10molH 和3molSO 发生反应：3H(g)+SO(g) HS(g)
1 2 2 2 2 2
+2H O(g) H<0。部分物质的物质的量n(X)随时间t变化如图中实线所示。下列说法正确的是( )
2
△
A．实线a代表n(H O)随时间变化的曲线
2
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】B．tmin时，v (SO )0
C．b、d两状态下，化学反应速率相等
D．d状态下，保持其他条件不变，向容器中再加入1molCO 与0.5molC H，v(正)P >P 反应Ⅱ、Ⅲ是气体分子数目增大的反应，减小压强平衡正向移动，n(H )增加的程度大
3 2 1 2
于n(CO)
②升高温度平衡Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均正向移动，TT 后，对反应Ⅳ的促进作用更大，n(CO)增加的更多
2 m
③AC
【解析】(1)根据盖斯定律，反应Ⅳ=Ⅱ-Ⅲ，则ΔH=ΔH-ΔH=+247.3kJ·mol-1-
4 2 3
206.1kJ·mol-1=+41.2kJ·mol-1；(2)通入2molCH (g)、1molCO (g)、1molH O(g)和适量O(g)，达到平衡时，容
4 2 2 2
器中CH(g)为ɑmol，CO(g)为bmol，HO(g)为cmol，设H(g)的物质的量为x，CO(g)的物质的量为y，由
4 2 2 2
C、H原子守恒有：{ ，解得x=5-2a-c，y=3-a-b，即n(H )=( 5-2a-
2
c)mol，n(CO)=( 3-a-b)mol，此时c(CO)= = mol·L-1；
则K= = ；(3)①由反应可知，反应Ⅱ、Ⅲ是气体分子数目增大的反应，减小
压强平衡正向移动，n(H )增加的程度大于n(CO)，则压强p、p、p 由大到小的顺序为P>P >P ，故答案为：
2 1 2 3 3 2 1
P>P >P ；反应Ⅱ、Ⅲ是气体分子数目增大的反应，减小压强平衡正向移动，n(H )增加的程度大于
3 2 1 2
n(CO)； ②由图1可知，压强为p 时，随着温度升高，n(H )：n(CO)先增大后减小，原因是反应Ⅱ、Ⅲ、
2 2
Ⅳ均为吸热反应，升高温度平衡Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均正向移动，TT 后，对反应Ⅳ的促进作用更大，n(CO)增加的更多，故答案为：升高温度
2 m
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】平衡Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均正向移动，TT 后，对反应Ⅳ的促进作用更大，n(CO)增加的更多；③A项，根据图2，提高n(O )：n(CH)比例，可
m 2 4
提高CO的选择性，故A符合题意；B项，根据图2，降低n(CO)：n(CH)比例，不能提高CO的选择性，
2 4
故B不符合题意；C项，根据图1，升高温度、增大压强时n(H )：n(CO)比例减小，即CO的选择性提高，
2
故C符合题意；D项，根据C项分析，低温、低压时CO的选择性降低，故D不符合题意；故选AC。
33．异丁烯为重要的化工原料，工业上可采用叔丁醇(TBA)气相脱水法制备高纯异丁烯产品，主要涉
及以下反应：
反应1(主反应)：(CH)C-OH(g) →(CH )C=CH (g)+HO(g)
3 3 3 2 2 2
反应2(副反应)：2(CH)C=CH (g)→(CH )C=CH-C(CH )(g)
3 2 2 3 2 3 3
(1)标准摩尔生成焓是指由稳态单质生成1 mol该化合物的焓变，几种物质的标准生成焓如表，求反应
1的ΔH =_______ kJ·mol-l。
组分 HO (CH)C-OH (CH)C=CH
2 3 3 3 2 2
焓变kJ·mol-l -241.83 -339.21 -17.1
(2)该脱水反应的标准平衡常数 随温度的变化关系如图1所示，则反应2的 _______0(填“<”或
“>”)，向体积可变容器中充入1 mol的叔丁醇容器体积为1L，保持300℃100 kPa条件，反应一段时间后
达到平衡(忽略副反应)，则K=_______(已知 为以标准分压表示的平衡常数，各组分的标准分压
c
， )
(3)理论计算反应条件对叔丁醇转化率的影响如图2、3所示，脱水反应温度T<200℃时，N/叔丁醇摩
2
尔比对叔丁醇转化率有影响，试从平衡移动的角度分析充入N 的原因_______。根据图示该脱水反应适宜
2
采用条件为T= 200℃，P=_______MPa，N/叔丁醇摩尔比=3/1。
2
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】(4)已知工业原料叔丁醇中存在不同含量的水分，相同温度下不同初始原料中HO/TBA比例对叔丁醇
2
平衡转化率的影响如图4所示，实际生产最佳工艺条件为T=204~426℃，请从HO/TBA比例角度分析该条
2
件下的优点_______。
【答案】(1)+80.28
(2)< 100
(3)叔丁醇脱水反应是分子数增加的反应，而副反应是分子数降低的反应，N 为稀释剂，降低反应原料
2
的分压，有利于主反应正向进行，抑制副反应正向进行 0.1
(4)该条件下叔丁醇脱水法平衡转化率不受HO/TBA比例的影响，故工业上可忽略水对叔丁醇转化率
2
的影响，无需对原料进行烘干处理
【解析】(1)根据标准摩尔生成焓的定义，结合盖斯定律可知ΔH＝生成物的标准摩尔生成焓-反应物的
标准摩尔生成焓 ；(2)由图像分析，反应2的 随温
度的升高逐渐降低，说明该反应为放热反应，ΔH＜0；由图像信息知
，由题干信息各组分的标准分压 ， ，可得
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】， ，列三段式：
平衡时总物质的量为(1+x)mol，体系反应前气体总物质的量为1 mol，体积为1L，根据PV=nRT，恒压
体系，平衡时体系的体积为(1+x)L，各组分的浓度及物质的量分数分别为 ，
， ， ，
， ，则 。
(3)脱水反应温度T＜2000C时，N/叔丁醇摩尔比对叔丁醇转化率有影响，叔丁醇脱水反应是分子数增加的
2
反应，而副反应是分子数降低的反应，N 为稀释剂，降低反应的反应原料的分压，减小压强有利于促进主
2
反应和抑制副反应进行。由图像2、3可知叔丁醇转化率随温度升高逐渐增大，随压强增大而减小，随
N/叔丁醇摩尔比值增大而增大，故该脱水反应适宜采用条件为T=2000C， ，N/叔丁醇摩尔比
2 2
=3/1。(4)由图像4可知在T＜2000C，叔丁醇平衡转化率随着HO/TBA比例的增加有一定程度的降低，即
2
反应时需要除去原料中包含的水，T＞2000C，HO对叔丁醇平衡转化率影响可以忽略不计，该条件下叔丁
2
醇脱水法平衡转化率不受HO/TBA比例的影响，故工业上可忽略水对叔丁醇转化率的影响，无需对原料进
2
行烘干处理。
34．控制CO 的排放是防止温室效应等不良气候现象产生的有效途径。
2
(1)高炉炼铁会排放大量的CO 和烟尘，必须进行严格的控制。
2
已知：①3CO(g)+Fe O(s) 2Fe(s)+3CO (g) H=+a kJ/mol
2 3 2
②3C(石墨，s)+Fe
2
O
3
(s)=2Fe(s)+3CO(g) H=+48△9.0 kJ/mol
③C(石墨，s)+CO
2
(g)=2CO(g) H=+172.5△ kJ/mol
则a=____。若在恒温恒容密闭容△器中发生反应①，当达到平衡后，充入CO
2
，则达到新平衡后CO的
体积分数____(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，其转化率_____。
(2)炼铁时需要用石灰石除去铁矿石中的脉石，该过程中涉及反应： CaCO(s) CaO(g)＋CO(g)
3
ΔH＞0。若在恒温恒容的密闭容器中进行上述反应达到平衡状态，在t 时刻向平衡体系中充入1 mol CO ，
1 2
t 时刻反应重新达到平衡，画出t 时刻后的正逆反应速率随时间变化的图像_____。
2 1
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】(3)CH 与CO 反应得到合成气的原理为CO(g)+CH (g) 2CO(g)+2H(g)。某小组向体积是1 L的
4 2 2 4 2
一密闭容器中充入物质的量均是1 mol的CH 与CO，反应过程中CO 的平衡转化率与温度、压强的关系
4 2 2
如图所示。
①压强：p____p(填“>”或“<”)。
1 2
②1100℃、p 条件下，20 min时反应达到平衡状态，则0~20 min内CH 的反应速率
1 4
v(CH)=___mol/(L∙min)，反应的平衡常数K =___(用含p 的代数式表示，K 为以分压表示的平衡常数，分
4 p 1 p
压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)-28.5 不变 减小
(2)
(3)＞ 0.03
【解析】(1)根据盖斯定律，可知①式为②-3×③的结果，整理可得：a=489.0 kJ/mol-3×172.5
kJ/mol=-28.5 kJ/mol；对于反应①，在恒温恒容密闭容器中，平衡后充入CO，化学平衡逆向移动，CO的
2
转化率减小；由于化学平衡常数K= 只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，该反应前后
气体体积相等，化学平衡常数不变，故平衡后体系中各组分的体积分数保持不变；(2)对于反应CaCO (s)
3
CaO(g)＋CO(g)，在恒温恒容下反应达到平衡状态，在t 时刻向平衡体系中充入1 mol CO ，化学平
1 2
衡逆向移动，但反应物为固体，正反应速率不变，因此逆反应速率突然增大后又随着CO 浓度的降低而减
2
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】小直至不变。用图象表示为： ；(3)①对于反应CO(g)+CH (g) 2CO(g)+2H(g)，
2 4 2
在温度不变时，减小压强，化学平衡向气体体积增大的正反应方向移动，使CO 的转化率增大，根据图象
2
可知CO 的转化率：p＞p，说明压强p ＞p ；②在温度为1100℃、压强为p 条件下，20 min时反应达
2 2 1 １ ２ 1
到平衡状态时，CO 的转化率为60%，即平衡时△n(CO)=1 mol×60%=0.6 mol，由于容器的容积是1 L，则
2 2
v(CO)= =0.03 mol·L－1·min－1，由于同一反应用不同物质表示反应速率时，速率比等于方程式
2
中相应物质的化学计量数的比，所以v(CH)= v(CO)=0.03 mol/(L·min )；反应中CO、CH 是按1：1关系
4 2 2 4
反应的，开始时加入的物质的量都是1 mol，则反应达到平衡时，n(CH)= n(CO)=0.4 mol，n(CO)=
4 2
n(H )=2×0.6mol= 1.2 mol，n(总)=0.4 mol+0.4 mol+1.2 mol+1.2 mol=3.2 mol，则用压强分数表示是化学平衡
2
常数表示为 。
35．研究的利用对实现碳中和具有重要的意义。已知：
I. CO(g)+3H(g) CHOH(g)+H O(g) H=-49.5kJ·mol-1
2 2 3 2 1
II. CO (g)+H(g) CO(g)+HO(g) H=+41.2kJ·mol-1
2 2 2 △1
回答下列问题：
△
(1) CO(g)+2H (g) CHOH(g)+H O(g) H_______kJmol-1
2 3 2
(2)一定条件下，某恒容密闭容器中按n(H )/ n(CO)= a (a≥3) 投料，催化作用下同时发生反应I和II。
2 △ 2
反应体系中 CO(g)、CO(g)的浓度随时间变化情况如图所示。
2
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】①0~15s时间段内，用CHOH表示的平均反应速率为_______ mol·L-1· s-1 (保留三位有效数字)。
3
②反应体系中CHOH 的选择性_______ CO的选择性(填“大于”“小于”或“等于”)。
3
③下列示意图中能体现反应I(实线)和反应II(虚线)的活化能大小和反应进程的是_______(填标号)，判
断的理由是_______。
④15s时，反应I的v _____________v (填“大于”“小于”或“等于”)，反应II的浓度商
正反应 逆反应
Q_______(用含a的式子表示)。
c
【答案】(1)-90.7
(2)①0.00167 ②小于 ③A 甲醇的选择性较小，说明反应I的活化能较大，反应速率较
小 ④大于
【解析】(1)由盖斯定律可知该反应可由反应I-反应II得到，则∆H=ΔH -ΔH= (-49.5 kJ·mol－1)-(+41.2
1 2
kJ·mol－1)= -90.7 kJ·mol－1；(2)①由图可知0~15s时间段内，CO的浓度增加至0.175 mol·L-1，则反应II中
CO 的浓度消耗为0.175 mol·L-1，反应I和II两反应中消耗的二氧化碳的浓度为(0.5-0.3) mol·L-1=0.2
2
mol·L-1，由此可知反应I中二氧化碳的浓度消耗量为0.2 mol·L-1-0.175 mol·L-1=0.025 mol·L-1，结合反应可知
CHOH的浓度变化量为0.025 mol·L-1，用CHOH表示的平均反应速率为 ；
3 3
②由上述分析可知在相同时间内，CO的浓度增加量大于CHOH的浓度增加量，说明反应体系中CHOH
3 3
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】的选择性小于CO的选择性；③由上述分析可知反应对甲醇的选择性小于CO，说明生成甲醇的反应较生成
CO的反应要慢，而反应的活化能越低反应速率越快，活化能越高反应速率越慢，则反应I的活化能大于反
应II，符合的图为A；④15s时，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率；由图可知起始时二氧化碳
的浓度为0.5mol/L，又n(H )/ n(CO)= a，则氢气的起始浓度为0.5amol/L，15s时二氧化碳的浓度为
2 2
0.300mol/L，CO的浓度0.175 mol·L-1，则反应II中消耗氢气的浓度为0.175 mol·L-1，该反应生成的水的浓
度为0.175 mol·L-1；CHOH的浓度变化量为0.025 mol·L-1，则反应I中消耗氢气的浓度为0.075 mol·L-1，生
3
成水的浓度为：0.025 mol·L-1，则此时容器中水的总浓度0.200 mol·L-1，氢气的浓度为(0.5a-0.175-0.075)
mol·L-1=(0.5a-0.175-0.075) mol·L-1=(0.5a-0.250) mol·L-1，反应II的浓度商 Q=
c
。
36．氮氧化物气体是危害最大、最难处理的大气污染物之一。控制氮氧化物废气排放的技术措施主要
分两大类：一类是源头控制；另一类是尾部控制，即烟气脱硝。烟气脱硝的方法有以下几种，回答相关问
题：
I.氨气催化还原氮氧化物
(1)已知：N(g)+3H(g) 2NH (g) H=-94.4kJ·mol-1
2 2 3 1
2NO(g) N
2
(g)+O
2
(g) H
2
=-180kJ△·mol-1
HO(l) HO(g) H=+44kJ·mol-1
2 2 3 △
且氢气的燃烧热为285.8kJ·mol-1，请写出4NH (g)+6NO(g) 5N(g)+6HO(g) H=____。
△ 3 2 2
(2)①在有氧条件下：NH
3
+O→NH
2
+OH，NH
2
与NO发生还原反应：NH
2
+NO→N 2△+H
2
O，NH
2
在还原
NO的同时还会被氧化为NO，氮氧化物去除率与氧气的含量及温度关系图像如图所示，当反应气体中O
2
含量低于6%时，氮氧化物去除率上升的主要原因：____。当反应气体中O 含量高于6%时，氮氧化物去除
2
率随O 含量升高而降低的原因：____。
2
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】②氮氧化物去除率随着氨氮比 及温度的变化图像如图所示，应选择最佳的氨氮比为：____、
氨还原氮氧化物的最佳温度：____。
II.氢气还原氮氧化物
(3)①在催化剂表面H 还原NO的基元反应及活化能E(kJ·mol-1)如图所示。
2 a
写出氢气还原NO的总反应化学方程式：____；基元反应慢反应决定总反应速率，决定NO被还原成
N 速率的是基元反应____(填相应序号)。
2
②若对总反应初始速率与NO、H 的初始浓度的关系为v=kcx(H )cy(NO)，k为速率常数，只受温度影
2 2
响。在某温度时测得的相关数据如表所示。
H 的初始压强P(H )=53.3kPa NO的初始压强P(NO)=53.3kPa
2 0 2 0
P(NO)/kPa v/(kPa•s-1) P(H )/kPa v/(kPa•s-1)
0 0 2
47.8 20.0 38.4 21.3
资料整理【淘宝店铺：向阳百分百】
