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考点 25 化学反应速率与平衡图象
识图是化学反应速率和化学平衡的难点，图像、数据信息是高考考查难点和区分点，高考通过信息给
予多样化，往往根据工业生产实际，并结合陌生图象，分析投料比、转化率、产率的变化，考查接受、加
工、同化新信息能力。
预计2023年的高考仍然会以考查化学平衡图象为切入点。从近几年高考看，选择有机反应、溶液中进
行的反应考查化学平衡问题成为命题热点，尤其是化学平衡图象的绘制，应此起关注。
一、化学反应速率图象
二、化学平衡图象
化学反应速率图象
化学反应速率图像
以反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) ΔH>0为例。反应速率-时间(v-t)图像中，在平衡后的某时刻t 改
1
变某一条件后，v(正)与v(逆)的变化有两种情况：
(1)v(正)、v(逆)同时突变(2)v(正)、v(逆)之一渐变
【典例】
例1 T 温度下，向2L真空密闭容器中加入NO 固体，发生反应：NO(s) NO (g)＋X(g) (未配
0 2 3 2 3 2
平)，反应过程如图，下列说法正确的是( )
A．X可能为N
2
B．0~2 min用NO 表示的反应速率为1mol·min－1
2 3
C．第2min时逆反应速率大于第4min时逆反应速率
D．第4min时，保持温度和容积不变，向容器中再加入NO，混合气体颜色加深
2 3
【答案】B
【解析】A项，由图像可知，2min时NO 物质的量变化为2mol、NO 的物质的量变化为2mol，
2 3 2
NO、NO 系数比为1：1，根据元素守恒，X为NO，故A错误；B项，0~2 min内NO 物质的量变化为
2 3 2 2 3
2mol ，所以0~2 min用NO 表示的反应速率为1mol·min－1，故B正确；C项，第2min时NO 的浓度小于
2 3 2
第4min时NO 的浓度，所以第2min时逆反应速率小于第4min时逆反应速率，故C错误；D项，NO 是
2 2 3
固体，第4min时，保持温度和容积不变，向容器中再加入NO，平衡不移动，混合气体颜色不变，故D
2 3
错误；故选B。
例2 实验探究HO 分解速率影响因素。HO 浓度在不同条件下随时间变化的曲线如图所示。实验分
2 2 2 2
组及反应条件分别为：分组 温度/°C pH c(Mn2+)/mol·L-1
① 60 ≈7 0.00002
② 60 12 0
③ 60 13 0
④ 60 11 0.00002
⑤ 70 13 0
下列说法不正确的是( )
A．实验①、④说明中性条件下，少量Mn2+对HO 分解的影响不大
2 2
B．实验②、③说明其他条件相同时，溶液碱性越强，HO 分解速率越大
2 2
C．实验③、⑤说明温度升高可以增大HO 分解速率
2 2
D．实验④反应到40min时的化学反应速率为0.0225mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】A项，实验①、④除pH外其他条件均相同，但①几乎不反应，说明中性条件下，少量
Mn2+对HO 分解的影响不大，A正确；B项，实验②、③除pH外其他条件均相同，都不添加催化剂，而
2 2
③的分解速率大于②，说明溶液碱性越强，HO 分解速率越大，B正确；C项，实验⑤中浓度低于实验③，
2 2
而温度高于③，分解速率大于③，说明温度升高可以增大HO 分解速率，C正确；D项，实验④反应到
2 2
40min时的平均速率为 =0.0225mol·L-1·min-1，由于随着反应进行，反应速率变慢，所以
40min时的瞬时速率应小于0.0225mol·L-1·min-1，D错误；故选D。【对点提升】
对点1 在一定温度下，在刚性密闭容器中充入一定量M发生反应：M(g) Q(g)+E(s)，测得M、
Q的浓度与时间关系如图所示。已知：生成Q净反应速率v=v -v =k ·c(M)-k ·c(Q)。下列说法正确的是(
正 逆 正 逆
)
A．净反应速率：a>b>c
B．0~10min内E的平均速率为0.075mol·L-1·min-1
C．M的平衡转化率为16.7%
D．在上述温度下，该反应 =0.2
对点2 丙酮是重要的有机合成原料，可以由过氧化氢异丙苯合成。其反应为：
，为了提高过氧化氢异丙苯的转化率，反应进行时需及时
从溶液体系中移出部分苯酚。过氧化氢异丙苯的转化率随反应时间的变化如图所示。设过氧化氢异丙苯的
初始浓度为x mol·L-1，反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法不正确的是( )A．a、c 两点丙酮的物质的量浓度相等
B．b、c两点的逆反应速率：v(b)＞v(c)
C．100 ℃时，0～5 h 之间丙酮的平均反应速率为 0.14x mol·L-1·h-1
D．若b点处于化学平衡，则120℃时反应的平衡常数
【巧学妙记】
化学速率与平衡图像的解题思路和方法
化学平衡图象
化学平衡图像的三种类型
对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，m+n>p+q，且ΔH>0。
(1)速率-时间图像
t 时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大；t 时升高温度，
1 2
对任何反应，正反应和逆反应速率均增大，吸热反应的正反应速率增大较快；t 时减小压强，正反应速率
3
和逆反应速率均减小；t 时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率同等程度增大。
4
(2)转化率(或含量)-时间图像甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和
的反应，压强越大，反应物的转化率越大；乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，
反应物的转化率越大；丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率，不能改变平
衡时反应物的转化率。
(3)恒压(温)曲线
分析时可在横坐标上作一条平行于纵轴的虚线，即为等压线或等温线，然后分析另一条件变化对该反
应的影响。
【典例】
例1 2SO (g)+O(g) 2SO (g)是工业制备硫酸的重要反应，恒温恒容条件下c(SO )随时间的变化
2 2 3 3
如图中曲线Ⅰ所示。下列说法正确的是( )
A．t～tmin，v(SO ) = mol·L-1·min-1
1 2 3 正
B．曲线Ⅱ对应的条件改变可能是增大了压强
C．工业上采用高温高压的反应条件以提高SO 的转化率
2
D．相同条件下，t 时再充入与起始投料等量的反应物，达到平衡后，SO 转化率增大
3 2
【答案】D
【解析】A项，由图中曲线Ⅰ，t～tmin内，三氧化硫的浓度变化量为(c—c)，反应速率v(SO ) =
1 2 1 2 3 正mol·L-1·min-1，故A错误；B项，若曲线Ⅱ对应的条件改变是增大了压强，则平衡正向移动，即曲线
Ⅱ条件下反应达到平衡时，三氧化硫的浓度应大于曲线Ⅰ，与题给图示不符，故B错误；C项，该反应是
放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，二氧化硫的转化率减小，故C错误；D项，相同条件下，
t 时再充入与起始投料等量的反应物相当于增大混合气体的压强，该反应是气体体积减小的反应，增大压
3
强，平衡向正反应方向移动，二氧化硫的转化率增大，故D正确；故选D。
例2 SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应如下：
主反应：2NH (g)+ 4NO(g)+ O (g) 4N(g)+6HO(g ) ΔH
3 2 2 2
副反应：4NH (g)+ 5O (g) 4NO (g)+6HO(g )
3 2 2
相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应，下列说法错误的是( )
A．工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性
B．投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强
C．图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率
D．相同条件下选择高效催化剂，可以提高NO的平衡转化率
【答案】D
【解析】A项，从题干图中可知，催化剂乙在低温下具有很强的催化活性，从而可以节约能源，故工
业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性，A正确；B项，从图中分析可知，随着温度升高化
学平衡逆向移动，即该主反应是一个正反应为放热反应，且正向为气体体积增大的方向，根据勒夏特列原
理可知，投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强，B正确；C项，甲
催化剂随温度升高NO转化率先增大后减小是因为催化剂在温度高的条件下催化活性减小，在催化剂甲作
用下，图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率，高于210℃时，NO
转化率降低是催化剂活性减低(或副反应增多)，C错误；D项，根据勒夏特列原理可知，催化剂只能改变
反应速率而不影响化学平衡，故相同条件下选择高效催化剂，不能提高NO的平衡转化率，D错误；故选
D。
【对点提升】对点1 在恒容密闭容器中充入3molX和3molY发生反应：3X(g)+Y(g) 2Z(g) H<0，反应
过程持续升高温度，测得混合体系中Z的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是△( )
A．M点和P点均达到平衡状态
B．M点的逆反应速率可能大于N点的逆反应速率
C．反应过程中X、Y的体积分数均先减小后增大
D．P点Z的体积分数小于N点，原因可能是高温使催化剂活性降低
对点2 在体积为1L的恒容密闭容器中充人一定量的 HS气体，平衡时三种组分的物质的量与温度
2
的关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．反应2HS(g) S(g)+2H(g)在温度 T 时的平衡常数大于温度为 T 时的平衡常数
2 2 2 1 2
B．X点和 Y点的压强之比为15：16
C．T 时，若起始时向容器中充入5mol HS气体，则平衡时 HS的转化率小于50%
1 2 2
D．T 时，向Y点容器中再充入与 mol HS和与 mol H，重新平衡前 v(正)0
B．若该反应在T、T 时的平衡常数分别为K、K，则K0
2
D． 工业冶炼金属Cu时，高温有利于提高CO的转化率
5．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
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
6．在425 ℃时，在1 L密闭容器中充入下列气体物质进行的反应达到平衡，分析下图所示示意图，不能从示意图中读出相关信息的选项是( )
A．同温同压下，只要投入物质比例适当，从正、逆方向都可以建立同一平衡状态
B．图(1)表示的反应为H(g)＋I(g) 2HI(g)
2 2
C．图(1)中H 的转化率＋图(2)中HI的转化率＝100%
2
D．相同条件下，分别从正、逆方向建立等同的平衡状态，所需时间相同
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
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
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
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
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
11．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
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
12．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
13．一定条件下，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( )
A．压强：p>p
1 2B．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
14．氧气是一种常见的氧化剂，用途广泛。回答下列问题：
(1)用HO 制取O 时，分解的热化学方程式为： 2HO(aq)=2H O(l) +O (g) ΔH= a kJ·mol－1
2 2 2 2 2 2 2
①相同条件下，HO 分解时，无论是否使用催化剂，均不会改变的是_______(填标号)。
2 2
A 反应速率 B 反应热 C 活化能 D 生成物
②以Fe3+作催化剂时，HO 的分解反应分两步进行，第一步反应为： HO(aq) + 2Fe3+ (aq)＝2Fe2+
2 2 2 2
(aq) +O(g) +2H+ (aq)ΔH＝b kJ·mol－1
2
第二步反应的热化学方程式为____________。
(2)工业上用Cl 生产某些含氯有机物时产生HCl副产物，可用O 将其转化为Cl，实现循环利用[O (g)
2 2 2 2
+ 4HCl(g) 2Cl(g) + 2HO(g)]。将1 molO 和4 molHCl充入某恒容密闭容器中，分别在T 和T 的
2 2 2 1 2
温度下进行实验，测得容器内总压强(p)与反应时间(t)的变化关系如图所示。
①该反应的速率v = k ca(O )·cb(HCl)(k为速率常数)，下列说法正确的是______(填标号)。
2
A．使用催化剂，k不变
B．温度升高，k增大
C．平衡后分离出水蒸气，k变小
D．平衡后再充入1molO 和4molHCl，反应物转化率都增大
2
的
②T________T(填“＞”或“＜”)。该反应 ΔH______0(填“＞”或“＜”)，判断的依据是
1 2
_________。
③T 时，HCl的平衡转化率＝________，反应的K＝_____(K 为以物质的量分数表示的平衡常数)。
2 x x
15．合成气是一种重要的化工原料气，可以合成甲醇、甲酸甲酯、二甲醚等化工产品。甲烷、二氧化
碳自热重整制合成气的主要反应有：
Ⅰ.CH (g)+2O(g)→CO (g)+2HO(g)ΔH=-820.6kJ·mol-1
4 2 2 2 1Ⅱ.CH (g)+CO (g) 2CO(g)+2H(g)ΔH=+247.3kJ·mol-1
4 2 2 2
Ⅲ.CH (g)+HO(g) CO(g)+3H(g)ΔH=+206.1kJ·mol-1
4 2 2 3
Ⅳ.CO (g)+H(g) CO(g)+HO(g)ΔH
2 2 2 4
回答下列问题：
(1)反应Ⅳ的ΔH=___kJ·mol-1。
4
(2)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入2molCH (g)、1molCO (g)、1molH O(g)和适量
4 2 2
O(g)发生上述反应，达到平衡时，容器中CH(g)为ɑmol，CO(g)为bmol，HO(g)为cmol，此时CO(g)的浓
2 4 2 2
度为___mol·L-1(用含a、b、c、V的代数式表示，下同)，反应Ⅳ的平衡常数为___。
(3)不同温度下，向体积为VL的含少量O 的密闭容器按照n(CO)：n(CH)=1投料，实验测得平衡时
2 2 4
n(H )：n(CO)随温度的变化关系如图1所示：
2
①压强p、p、p 由大到小的顺序为___，判断的依据是___。
1 2 3
②压强为p 时，随着温度升高，n(H )：n(CO)先增大后减小。解释温度T 前后，随着温度升高
2 2 m
n(H )：n(CO)变化的原因分别是___。
2
③根据图1、图2，为提高CO的选择性可采取的措施为___。
A．提高n(O )：n(CH)比例
2 4
B．降低n(CO)：n(CH)比例
2 4
C．高温、高压D．低温、低压
16．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
(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_______。17．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
(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)。
1．(2022·重庆市高三模拟预测)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
2 2
＜0。向容积可变的密闭容器中加入(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
2
象如下图所示。下列说法正确的是( )
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
2．(2022·河南省郑州市四中第三次调研)T ℃时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入SO 和O 发生反
1 2 2
应2SO (g)+O(g) 2SO (g)，容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( )
2 2 3A．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
3．(2022·浙江省稽阳联谊学校高三下学期4月联考)25℃时，将20mL3x mol·L-1NaAsO、20mL3x
3 3
mol·L-1I 和20mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO3−(aq)＋I(aq)+ 2OH−(aq)= AsO3−(aq)＋2I(aq)＋
2 3 2 4 -
HO(l)。溶液中c(AsO3−)与反应时间(t)的关系如图所示。下列说法正确的是
2 4
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
4．(2022·广东省惠州市高三第三次调研考试)已知：N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH= -m kJ·mol-1.在 2
2 2 3
L 容积不变的密闭容器中通入 1 mol N 和3 molH ，在温度分别为T T 下，测得NH 的产率随时间变
2 2 1 、 2 3
化如图。下列说法正确的是( )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
5．(2022·重庆市一中高三考前适应性考试)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
6．(2022·江苏省南京师大附中高三模拟)科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：2C HOH(g)
2 5
CHCOOC H(g) +2H (g)，在常压下反应，冷凝收集，测得常温下液态收集物中主要产物的质量分
3 2 5 2
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
7．(2022·浙江省嘉兴市高三选考科目适应性考试二模)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， 随时间t的关系如图，下列说法不正确的是( )
2 2 1 2
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
8．(2022·广东省茂名市二模)研究NO 之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知：NO(g)
x 2 4
2NO (g) ΔH＞0。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T 时，c(N O)和c(NO )随t变化为
2 1 2 4 2
曲线I、II，改变温度到T，c(NO )随t变化为曲线III。下列判断正确的是( )
2 2A．温度T>T
1 2
B．反应速率v(a)=v(b)
C．在T 温度下，反应至t 时达平衡状态
1 1
D．在T 温度下，反应在0—t 内的平均速率为
1 3
9．(2021·河南省顶尖名校联盟高三联考)已知在一定温度下， 和C在一密闭容器中进行反应
BaSO(s)＋4C(s) BaS(s)＋4CO(g)，CO的平衡浓度(mol/L)的对数 与温度的倒数 的关系如图
4
所示：
下列说法中正确的是( )
A．该反应的ΔH＜0
B．Q点BaSO 的消耗速率大于生成速率
4
C．温度不变，将R点状态的容器体积缩小，重新达到平衡时，气体的压强增大D．温度是 时，反应的平衡常数为100
10．(2022·广东省深圳市二模)T ℃时，向1L密闭容器中充入10molH 和3molSO 发生反应：3H(g)
1 2 2 2
+SO(g) HS(g)+2HO(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
2 2 2
正确的是( ) △
A．实线a代表n(H O)随时间变化的曲线
2
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)K
M N
B．若改用其他催化剂，可能会加快反应速率，但同时会影响平衡转化率
C．若投料比改为n(CO)：n(H )=1：4，可以提高CO 的平衡转化率
2 2 2
D．在250℃时，若气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应已经平衡
(3)250℃下，上述反应开始时容器体积为VL，在此温度下达到平衡时HO(g)浓度为____mol/L。(用含
2
a、V的代数式表示)
(4)某温度下，n(C H)随时间(t)的变化趋势曲线如图2所示。若其它条件不变时，容器的体积为原来一
2 4
半，画出0～t 时刻n(C H)随时间(t)的变化趋势曲线____。
1 2 4
(5)据文献报道，CO 可以在碱性水溶液中电解生成甲烷，生成甲烷的电极反应式是____。
2
1．【2022•广东选择性考试】恒容密闭容器中，BaSO(s)＋4H(g) BaS(s)＋4HO(g)在不同温度下
4 2 2达平衡时，各组分的物质的量(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
2．【2022•湖南选择性考试】向体积均为1L的两恒容容器中分别充入 和 发生反应：2X
(g)+ Y(g) 2Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图
所示。下列说法正确的是( )
A．ΔH＞0 B．气体的总物质的量：n＜n
a c
C．a点平衡常数：K＞12 D．反应速率：V ＜V
a正 b正
3．【2022•广东选择性考试】在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应 的影响，各物质浓度c随
反应时间t的部分变化曲线如图，则( )A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D．使用催化剂Ⅰ时，0~2 min内，v(X)=1.0 mol·L－1·min－1
4．【2022·浙江省1月选考】在恒温恒容条件下，发生反应A(s)+2B(g) 3X(g)，c(B)随时间的变
化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是( )
A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C．在不同时刻都存在关系：2v(B)=3v(X)
D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中
曲线乙所示
5．【2021•湖南选择性考试】已知：A(g)+2B(g) 3C(g) H＜0，向一恒温恒容的密闭容器中充入
1mol A和3mol B发生反应，t 时达到平衡状态Ⅰ，在t 时改变某△一条件，t 时重新达到平衡状态Ⅱ，正反
1 2 3
应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )A．容器内压强不变，表明反应达到平衡
B．t 时改变的条件：向容器中加入C
2
C．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)＞φ(Ⅰ)
D．平衡常数K：K(Ⅱ)＜K(Ⅰ)
6．【2021•辽宁选择性考试】某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓
度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是( )
A．其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大
B．其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大
C．条件①，反应速率为0.012 mol·L－1·min－1
D．条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min
7．【2020•江苏卷】CH 与CO 重整生成H 和CO的过程中主要发生下列反应
4 2 2
CH(g)＋CO(g)=2H (g)＋2CO(g) ΔH=247.1kJ·mol-1
4 2 2
H(g)＋CO(g)=HO (g)＋CO(g) ΔH=41.2kJ·mol-1
2 2 2
在恒压、反应物起始物质的量比n(CH)：n(CO)=1：1条件下，CH 和CO 的平衡转化率随温度变化的
4 2 4 2
曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )A．升高温度、增大压强均有利于提高CH 的平衡转化率
4
B．曲线B表示CH 的平衡转化率随温度的变化
4
C．相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D．恒压、800K、n(CH)：n(CO)=1：1条件下，反应至CH 转化率达到X点的值，改变除温度外的
4 2 4
特定条件继续反应，CH 转化率能达到Y点的值
4
8．【2021•全国甲卷】二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：
CO2(g)+3H2＝CH3OH(g)+H2O(g)
该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①CO2(g)+H2＝CO(g)+H2O(g) H1=+41kJ·mol-l
②CO(g)+2H2＝CH3OH(g) H2=△-90kJ·mol-l
总反应的△H =_______ kJ·m△ol-l；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是
_______(填标号)，判断的理由是_______。
A． B．
C． D．
(2)合成总反应在起始物n(H2)/n(CO2)=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数
为x(CH3OH)，在 t=250℃下的 x(CH3OH)～p、在p=5×105Pa 下的 x(CH3OH)～t 如图所示。①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式Kp =_______；
②图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由是_______；
③当x(CH3OH)=0.10时，CO 的平衡转化率 ____，反应条件可能为___或___。
2
9．【2019•新课标Ⅰ卷】水煤气变换[CO(g)+H O(g)=CO(g)+H(g)]是重要的化工过程，主要用于合成
2 2 2
氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题：
(1)Shibata曾做过下列实验：①使纯H 缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s)，氧化钴部分被
2
还原为金属钴(Co)，平衡后气体中H 的物质的量分数为0.0250。
2
②在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_________H (填“大于”或“小于”)。
2
(2)721 ℃时，在密闭容器中将等物质 量的CO(g)和HO(g)混合，采用适当的催化剂进行反应，则平
2
衡时体系中H 的物质的量分数为_________(填标号)。
2
A．＜0.25 B．0.25 C．0.25~0.50 D．0.50 E．＞0.50
(4)Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H 分压随时间变化关系(如下图所示)，催化剂
2
为氧化铁，实验初始时体系中的P 和P 相等、P 和P 相等。
H2O CO CO2 H2
计算曲线a的反应在30~90 min内的平均速率 (a)=___________kPa·min−1。467 ℃时P 和P 随时间
H2 CO
变化关系的曲线分别是___________、___________。489 ℃时P 和P 随时间变化关系的曲线分别是
H2 CO___________、___________。
10．【2019•新课标Ⅱ卷】环戊二烯( )是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生
产。回答下列问题：
(2)某温度下，等物质的量的碘和环戊烯( )在刚性容器内发生反应③，起始总压为105Pa，平衡时总
压增加了20%，环戊烯的转化率为_________，该反应的平衡常数K =_________Pa。达到平衡后，欲增加
p
环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有__________(填标号)。
A．通入惰性气体 B．提高温度
C．增加环戊烯浓度 D．增加碘浓度
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应
时间的关系如图所示，下列说法正确的是__________(填标号)。
A．T＞T
1 2
B．a点的反应速率小于c点的反应速率
C．a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D．b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L−1
