文档文本内容
通关 08 化学反应速率及化学平衡
目录
【高考预测】预测考向，总结常考点及应对的策略
【技法必备】提供方法技巧，解决问题策略
【误区点拨】点拨常见的易错点
【抢分通关】分析命题热点，把握解题技巧，精选名校模拟题
概率预测 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆
题型预测 选择题、主观题☆ ☆ ☆ ☆ ☆
考向预测 化学反应速率与化学平衡的综合分析及应用
以科技前沿或化学史话或生产环保为试题情景，考查速率、平衡有关的计算、图像图表。在考查方式上更
加偏向与模块的融合，不再单一考查这章节的内容，体现了知识的衔接性。侧重考查学生的理解与辨析能
力；从图像中提取有效信息的能力；结合反应原理进行分析判断、迁移应用的能力；化学定量计算能力。
预测2024年高考在这一专题的考点还是化学反应机理、碰撞理论、催化剂、反应速率、平衡常数转化率、
多重平衡的选择性，考查信息获取与加工能力、读图能力、计算能力、概念理解与迁移能力、理论分析与
文字表述能力。考查变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析的学科素养。
技法1 热化学方程式的书写及反应热计算技巧
首先根据要求书写目标热化学方程式的反应物、生成物并配平，其次在反应物和生成物的后面括号内注明
其状态，再次将目标热化学方程式与已有的热化学方程式比对(主要是反应物和生成物的位置、化学计量
数)，最后根据盖斯定律进行适当运算得出目标热化学方程式的反应热ΔH，空一格写在热化学方程式右边
即可。
技法2 解答化学平衡移动问题的步骤
1.正确分析反应特点：包括反应物、生成物的状态、气体体积变化、反应的热效应。
2.明确外界反应条件：恒温恒容、恒温恒压、反应温度是否变化、反应物配料比是否变化。
3.结合图像或K与Q的关系、平衡移动原理等，判断平衡移动的方向或结果。
(4)结合题意，运用“三段式”，分析计算、确定各物理量的变化。
技法3 化学平衡图像题解题技巧
（1）“定一议二”原则
在化学平衡图像中，了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个量的意义。在确定横轴所表示的量后，讨论纵轴与曲线的关系，或在确定纵轴所表示的量后，讨论横轴与曲线的关系。
比如：反应2A(g)+B(g)
2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[A
的平衡转化率（α），横轴为反应温度（T）]。
图1
定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热
反应。
定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，A的转
化率增大，故p>p。
2 1
（2）“先拐先平数值大”原则
对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，先出现拐点的曲线表示的温度
较高（如图2所示，α表示反应物的转化率）或压强较大[如图3所示，φ（A）表示反应物A的体积分
数]。
图2 图3
图2：T>T，正反应放热。
2 1
图3：p<p，正反应为气体体积减小的反应。
1 2
（3）三步分析法
一看反应速率是增大还是减小；二看v 、v 的相对大小；三看化学平衡移动的方向。
正 逆
（4）v－t图像中的“断点”和“接点”
“断点”表示改变温度、压强、催化剂引起v 、v 的变化。
正 逆
“接点”表示改变反应体系中某种物质浓度引起v 、v 的变化。
正 逆
技法4 化学平衡状态的快速判断法——“逆向相等，变量不变”
1.“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的正
反应速率和逆反应速率相等。
特别注意：同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态。
2.“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的
量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。
技法5 化学反应速率常数拓展1、概念：对于一个基元反应：αA＋βD===γG＋hH
其化学反应速率常数数学表达式为：v＝kcα(A)cβ(D)
上式中的k称为反应速率常数又称速率常数。
2.k的物理意义：在一定的条件下(温度、催化剂)，反应物浓度为1 mol·L－1时的反应速率。k与反应物浓度
无关。
(1)反应不同，k值不同。
(2)同一反应，温度不同k值不同。
(3)同一反应，温度一定时，有无催化剂k也是不同的。
(4)不同反应有不同的速率常数，速率常数与反应温度、反应介质(溶剂)、催化剂等有关，甚至会随反应器
的形状、性质而异。与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。
3.速率常数与平衡常数的关系
（1）两者的关系：对于基元反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)，v ＝k ·ca(A)·cb(B)，
正 正
v ＝k ·cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝＝，反应达到平衡时
逆 逆
v ＝v ，故K＝。
正 逆
（2）两者的区别：①反应速率常数通过量化化学反应速率，来表示反应的快慢；其影响因素包括温度和
反应物性质等。②平衡常数属于平衡程度的标志，表示反应进行的最大限度；平衡常数只受温度的影响，
而与反应物的浓度无关。
一、走出误区 ——化学平衡图像解读
(1)v－t图像解读
①看改变条件的一瞬间(t)，若v′ 在v′ 上方，则平衡向正反应方向移动；反之，则平衡向逆反应方向移
1 正 逆
动。
②若a、b重合为一点，则t 时刻改变的是某一物质的浓度。
1
③若a、b不重合，则t 时刻可能是改变了温度或压强。
1
④若v′ 和v′ 改变程度相同，即v′ ＝v′ ，平衡不移动，则t 时刻可能是使用了催化剂或是对反应前后气体
正 逆 正 逆 1
分子数不变的反应改变压强。
(2)物质的量(或浓度或转化率)与时间关系的图像解读①每条曲线在转折点以前表示该条件下此反应未达平衡状态，转折点后表示已达平衡状态。
②先出现转折点的则先达到平衡。如图甲，压强为p 条件下先达平衡，可推知p ＞p ；图乙中，温度为T
1 1 2 2
条件下先达平衡，可推知T ＞T 。根据Y表示的意义，可推断反应前后气体的化学计量数之和的大小，或
2 1
判断正反应是吸热反应还是放热反应。
(3)等温(压)平衡曲线解读
①纵坐标Y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。
②解题分析时，常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线)，若横坐标表示温度(或压强)，则此辅助线为等温线
(或等压线)。
③如图丙所示，在曲线上的每个点(如B点)都达到平衡状态，若纵坐标表示反应物转化率，则有：
A点是非平衡状态，若要达到平衡，需降低转化率，即平衡要向逆反应方向移动，此点v ＜v ；
正 逆
C点是非平衡状态，若要达到平衡，需增大转化率，即平衡要向正反应方向移动，此点v ＞v ；
正 逆
处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率，其大小主要由温度决定，故有v ＞v ＞v 。
C B A
(4)同一段时间内，不同温度下反应进程中某个量的图像解读
如图是不同温度下经过一段时间，某反应物的转化率与温度的关系。
①此图像表明该反应的正反应为放热反应。若正反应为吸热反应，则同一时间段内温度越高，平衡正向移
动程度越大，反应物的转化率越大，曲线应一直为增函数，与图像不符。
②T～T 段，反应未达到平衡，随温度升高，反应速率加快，反应物转化率增大。
1 2
③T 点表示反应达到平衡状态。
2
④T～T 段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果，T～T 段曲线上的点均为平衡点。
2 3 2 3二、规避“2”个易失分点
1.化学平衡状态判断“三关注”
①关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器；
②关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应；
③关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。
2.不能作为“标志”的四种情况
①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。
②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如 2HI(g)H(g)＋
2
I(g)。
2
③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如 2HI(g)H(g)＋
2
I(g)。
2
④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。
三、易错易混提醒
1.无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，由于 Δc是取浓度变化的绝对值，因此，其化学反应速
率都取正值，且是某一段时间内的平均速率。
2.化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示，一般是以最容易测定的一种物质
表示，书写时应标明是什么物质的反应速率。
3.在一定温度下，固体和纯液体物质，其单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数，因此
它们的化学反应速率也被视为常数。由此可知，现在采用的表示化学反应速率的方法还有一定的局限性。
4.在同一反应中，用不同的物质表示同一时间的反应速率时，其数值可能不同，但这些数值所表达的意义
是相同的即都是表示同一反应的速率。各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程
式中的各化学计量数进行换算。
5.一般来说在反应过程中都不是等速进行的，因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速
率。
6.由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增
大将导致反应速率增大。
7.压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时，
要从反应物浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变，如
恒容时通入稀有气体来增大压强，反应速率不变（因为浓度未改变）。
8.改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率则不一定发生变化。
9.其他条件一定，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都要增大，
只不过正、逆反应速率增加的程度不同。
10.在不同条件下进行的反应物和生成物相反的反应不是可逆反应。
11.各物质的物质的量之比等于方程式的化学计量数之比时，不一定是平衡状态，因为此条件并不能说明各
组分的物质的量不再变化了。
12.化学平衡的建立与途径无关,既可以从正反应方向(投入反应物),也可以从逆反应方向(投入生成物)建立。
13.某一可逆反应，在一定条件下达到了平衡，化学反应速率再改变时，平衡不一定发生移动，如反应前后气体体积不变的 反应，增大压强或使用催化剂，速率发生变化，但平衡不移动。如果平衡发生了移动，
则化学反应速率一定发生了改变。
14.化学平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率不一定增大，若有多种反应物的反应，当增大某一反应
物的浓度，化学平衡向正反应方向移动，只会使别的反应物的转化率增大，但该物质的转化率反而减小。
15.增加固体或纯液体的量，化学平衡不移动，因为当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体
物质时，由于其“浓度”是恒定 的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学反应
速率以及化学平衡均无影响，但要注意固体的表面积对化学反应速率的影响。
16.化学平衡发生移动时，化学平衡常数不一定改变，只有温度改变，平衡常数才会改变。
17.要记清楚最基本的速率时间图,如改变反应物或生成物的浓度导致速率变化时,正反应和逆反应速率中有
一支与原平衡点相连。若同时改变反应物和生成物浓度(或改变压强、温度、使用催化剂)则与原平衡点相
脱离。记住先到达平衡表示温度高,压强大。根据平衡图像分析可逆反应特点时,往往从最高点以后进行分
析,也就是说研究的对象必须是已建立平衡的反应。
18.改变浓度和压强不能改变活化分子百分数,但能改变单位体积活化分子数,故能改变反应速率。改变温度
和使用催化剂均能改变活化分子百分数,使单位体积活化分子数改变,从而改变反应速率。
19.勒夏特列原理只适用于判断“改变一个条件”时平衡移动的高方温向、。高压若同时改变影响平衡移动的几个条
催化剂
件，不能简单地根据平衡移动原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致
时，才能根据平衡移动原理进行判断。例如，N(g)＋3H(g) 2NH (g) ΔH<0，同时加压、升
2 2 3
温，平衡移动的方向无法确定。若加压同时又降温，则平衡向正反应方向移动。
20.正、逆反应的平衡常数互为倒数；若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍，则
化学平衡常数变为原来的n次幂或次幂；两方程式相加得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两反应平
衡常数的乘积。
21.代入平衡常数表达式的是平衡浓度，而不是任意时刻的浓度，更不能将物质的量代入，反应物或生成物
中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“l”而不代入公式。
22.化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
23.起始浓度、平衡浓度不一定符合化学计量数之比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各
物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。
24.反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响，复合判据ΔH－TΔS<0的反应不一定能够实际
发生，只是指出了在该条件下化学反应自发进行的趋势，还要考虑化学反应的快慢问题。
25.判断一个化学反应能否自发进行，若无任何外加条件，可以认为我们所学过的化学反应(电解反应除外)
都是能够自发进行的。
26．升高温度，不论吸热还是放热反应，也不论正反应速率还是逆反应速率都增大。
27．向恒温恒容已达平衡的反应体系中，充入“惰性气体”(不参加反应的气体)，对平衡无影响。
28．增大压强(缩小体积)，化学平衡向气体物质的量减小的方向移动，但v 、v 均增大。
正 逆
29．平衡常数K只受温度影响，既与任何一种反应物或生成物的浓度变化无关，也与压强的改变无关。
30．对于一个可逆反应，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应。【热点一】化学反应速率、速率方程及速率常数
1．（2024·河北·一模）某密闭容器中含有X和Y，同时发生以下两个反应：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 变化的曲线如图所示。下列说法正确的
是
A． 时，正反应速率
B． 内，X的平均反应速率
C．若升高温度， 时容器中 的比值减小
D．反应①的活化能大于反应②
【答案】A
【解析】A．由图可知，初始生成M的速率大于N，则 ， 时两个反应均达到平衡状态，由于
、 ，则正反应速率 ，A正确；B．①②反应中XQ的系数
均为1，则 内，X的平均反应速率 ，B错误；C． 后M浓度
减小，可能为Q浓度增大导致①逆向移动所致，不确定2个反应的吸热放热情况，不能确定升高温度，
时容器中 的比值变化情况，C错误；D．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，D错误；故选A。
2．（2024·安徽黄山·一模）室温下，某溶液初始时仅溶有A，同时发生两个反应：① ；②
，反应①的速率可表示为 ，反应②的速率可表示为 （ 、 为速率常
数），图1为 温度时，该体系中A、B、C、D浓度随时间变化的曲线，图2为反应①和②的 曲
线，下列说法正确的是A． 表示D浓度随时间变化的曲线
B． 时曲线 表示的物质的化学反应速率为
C． 温度时，反应①的活化能比反应②的活化能小
D．若图1的温度降低， 时刻体系中 值变大
【答案】D
【分析】由方程式可知，两个反应中A都是反应物、B都是生成物，则L 代表A浓度随时间变化的曲线、
2
L 代表B浓度随时间变化的曲线；由图2可知，温度为T 时，速率常数k＜k，则图1中对应曲线L 代表
1 2 1 2 3
D浓度随时间变化的曲线、L 代表C浓度随时间变化的曲线。
4
【解析】A．由分析可知，L 代表C浓度随时间变化的曲线，故A错误；B．由分析可知，L 代表B浓度
4 1
随时间变化的曲线，由图可知，2s时，B的浓度小于4mol/L，则2s内，B的平均速率为 =
，故B错误；C．反应的活化能越大，反应速率越小，由图2可知，T 温度时，反应①的反应
2
速率慢于反应②，则反应①的活化大于反应②，故C错误；D．由图2可知，温度降低时，体系中反应①
的速率降低幅度大于反应②，则图1的温度降低时， 时刻体系中 值变大，故D正确；故选D。
3．（2024·吉林·模拟预测）金( )表面发生分解反应： ，其速率方程为
，已知部分信息如下：
①k为速率常数，只与催化剂、温度、固体接触面积有关，与浓度、压强无关；②化学上，将物质消耗一
半所用时间称为半衰期。
在某温度下，实验测得 与时间变化的关系如下表所示：
0 20 40 60 80 100
0.100 0.080 0.060 0.040 0.020 0
下列叙述正确的是A．升高温度，反应速率不变
B．
C．其他条件不变，若 起始浓度为c ，则半衰期为250c min
D．当使用催化剂时，升高温度，反应10min时 可能大于0.09
【答案】D
【分析】由表格数据可知，相同时间内，XY浓度变化值相等，说明温度一定时，反应速率与XY浓度无
2 2
关。
【解析】A．由题给信息可知，速率常数只与催化剂、温度、固体接触面积有关，由分析可知，反应速率
与XY浓度无关，则升高温度，速率常数发生改变，反应速率会发生改变，故A错误；B．由分析可知，
2
温度一定时，反应速率与XY浓度无关，则由 可知，n=0，故B错误；C．由分析可知，温度
2
一定时，反应速率与XY浓度无关，说明其他条件不变，XY的半衰期与起始浓度成正比，则XY起始浓
2 2 2
度为cmol/L时，半衰期为 =500c min，故C错误；D．当使用催化剂时，升高温度，催
化剂的活性减小，反应速率减小，反应10min时XY浓度减小量小于0.01mol/L，导致浓度大于
2
0.09mol/L，故D正确；故选D。
4．（2024·湖南·二模）室温下，某溶液中初始时仅溶有等物质的量的M和N，同时发生以下两个反应：①
；② （产物均易溶）。反应①的速率 ，反应②的速率
（ 、 为速率常数）。反应体系中M和Z的浓度随时间变化如图。下列说法正确的是
A．反应过程中，体系中Y和Z的浓度之比逐渐减小
B．0～30min内，M的平均反应速率约为
C．若反应能进行完全，则反应结束时37.5％的N转化为Y
D．反应的活化能：① ②
【答案】C
【解析】A．由图可知，M的起始浓度为 ，反应①的速率 ，反应②的速率
， 、 为速率常数，则同一反应体系中反应①、②的速率之比始终不变，所以Y、Z的浓度变化之比始终不变，A错误；B．① ② ，则体系中始终有
，由图可知，30min时 ，M的平均反应
速率为 ，B错误；C．30min时， ，则
，即反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比为
，当反应能进行到底时， ，则
， ，反应结束时N转化为Y
的特化率为 ，C正确；D．30min时， ，即
、 ，反应的活化能越高，反应速率越慢，所以反应①的活化能小于反应②的活化能，D
错误；故选C。
5．（2024·广西·一模）某温度下，向恒容密闭容器中充入等物质的量浓度的X(g)和Y(g)，同时发生以下两
个反应：①X(g)+Y(g) Z(g)+W(g)，②X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)。反应①的速率可表示为
v=kc2(X)，反应②的速率可表示为v=kc2(X)(k 、k 为速率常数)。反应体系中组分X(g)、W(g)的物质的量
1 1 2 2 1 2
浓度c随时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是
A．0~10min，Y(g)的平均反应速率为0.025mol•L-1•min-1
B．体系中W和M的浓度之比保持不变，说明反应已平衡
C．平衡时，反应②的平衡常数K=
D．反应①的活化能比反应②的活化能更大
【答案】B
【解析】A．0~10min内，∆c(Y)= ∆c(X)=(0.6-0.35)=0.25mol/L，因此Y(g)的平均反应速率为
=0.025mol•L-1•min-1，故A正确；D．相同时间内，W和M的浓度之比等于两者的平
均反应速率之比，因W和M分别是反应①和反应②的产物，故两者的浓度之比 为定值，则其浓度为定值时保持不变，不能作为平衡的依据，故B错误；C．平衡时，c(Y)= c(X)= 0.28mol/L，c(Z)=
0.32mol/L，c(W)= 0.15mol/L，∆c(X)=0.6-0.28=0.32mol/L，则c(M)= 0.32-0.15=0.17mol/L，反应②的平衡常
数K= ，故C正确；D．在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少，因此，反
应①的化学反应速率较小，在同一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②
的活化能大，故D正确；故选B。
【热点二】化学平衡常数的计算与应用
1．（2024·安徽黄山·二模）由 羟基丁酸生成 丁内酯的反应如下：
，在298K下， 羟基丁酸水溶液的初始浓度为 ，随着反应的进行，测得
丁内酯的浓度随时间变化的数据如下表所示。下列说法错误的是
21 50 80 100 120 160 220
0.024 0.050 0.071 0.081 0.090 0.104 0.116 0.132
A．其他条件相同时，升高温度，化学反应速率加快
B．在 内，以 丁内酯的浓度变化表示的反应速率为
C． 时 羟基丁酸的转化率为
D．298K时该反应的平衡常数
【答案】C
【解析】A．其他条件相同时，升高温度，化学反应速率加快，A正确；B．80～100 min内用γ-丁内酯的
浓度变化表示反应速率v(γ-丁内酯)= ，B正确；C．反应至120
min时，反应产生0.090 mol/L的γ-丁内酯，则反应消耗γ-羟基丁酸的浓度为0.090 mol/L，故γ-羟基丁酸转
化率为50%，C错误；D．298K时，平衡时c(γ-丁内酯)=0.132mol/L，c(γ-羟基丁酸)=0.180-
0.132=0.048mol/L，该反应的平衡常数K= =2.75，D正确；故选C。
2．（2024·甘肃张掖·模拟预测）在一定温度下，向1L的密闭容器中通入1mol 和 ，发
生反应： ，起始时总压强为25.0MPa， 点时总压强为
17.0MPa，并且测得一定时间内 的转化率随温度的变化如图所示，下列说法错误的是A．20min反应到达a点，在0~20min内的
B．反应开始时，投入的 的物质的量x=4
C．240℃时，该反应的化学平衡常数
D．a点和b点，温度对化学平衡的影响结果相反
【答案】D
【解析】A．由图可知，a点二氧化碳的转化率为40%，则0~20min内二氧化碳的反应速率为
=0.02 mol/(L·min)，故A正确；B．由图可知，b点反应达到平衡时二氧化碳的转化率为80%，由题意可建
立如下三段式：
由反应前后气体物质的量之比等于化学计量数之比可得： = ，解得x=4，故B正确；C．由三段
式数据可知，240℃平衡时，反应的平衡常数为 = ，故C正确；D．由图可知，a点反应未达
到平衡的状态，升高温度，反应速率增大，反应继续向正反应方向进行，与温度对平衡的影响无关，故D
错误；故选D。
3．（2024·河北·模拟预测）汽车尾气净化反应2NO(g)+2CO(g) N(g)+2CO (g) ΔH=-746.8 kJ/mol，
2 2
ΔS=-197.5J/(mol·K)。为了探究其转化效率，某小组利用传感器测定一定温度下投入 NO、
CO的物质的量浓度与时间关系如图所示：下列说法正确的是
A．上述正反应在较高温度下能自发进行
B．b→c段反应速率v(NO)=0.1 mol/(L·s)
C．单位时间内消耗NO和消耗CO 浓度相等时达到平衡状态
2
D．该温度下，上述反应的平衡常数K=500
【答案】C
【解析】A．根据反应可知ΔH<0，ΔS<0，当较低温度时满足 ，反应能自发进行，故A错
误；B．由曲线与纵坐标交点可知，曲线abcde表示CO，曲线xyzw表示NO，则b→c段反应速率
，故B错误；C．当单位时间内消耗NO和
消耗CO 浓度相等时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故C正确；D．曲线abcde表示CO，
2
曲线xyzw表示NO，则该温度下，达到平衡时， ， ，
，
，上述反应的平衡常数 ，故D错误；故答案选C。
4．（2024·湖南·一模）煤—天然气综合利用制甲醇项目中，原料气主要发生反应①和副反应②。
主反应①：
副反应②：
的平衡转化率(X—CO )， 的选择性(S—CH OH)随温度变化如下：
2 3已知：初始 、 ， ，下列说法正确
的是
A． 、
B．温度越低，压强越大，越有利于甲醇的合成
C．T℃，若只发生①②，则 的平衡转化率为24%
D．T℃，反应②的 ( 为用各气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)
【答案】D
【解析】A．由图看出，随着温度升高， 的选择性(S- )逐渐降低，反应①向逆方向进行，因
此正反应 ；同时，随着温度升高，前期 的平衡转化率逐渐降低，此阶段体系发生的反应主要
是反应①，后期 的平衡转化率逐渐升高，此阶段体系发生的反应主要是反应②，因此 ，A错
误；B．温度太低，反应不能正常进行，反应速率减小，不利于甲醇的合成，B错误；C．T℃时，根据
的平衡转化率为30%，得出两个反应共消耗0.3mol ，又因为 的选择性为80%，可知
0.3mol 中有80%即0.24mol发生反应①转化为 ，根据反应方程式CO
2
(g)+3H
2
(g)⇌CH
3
OH(g)
+H
2
O(g)，消耗氢气0.72mol，有0.06mol CO
2
发生反应②，根据方程式CO
2
(g)+H
2
(g)⇌CO(g)+H
2
O(g)，消耗
氢气0.06mol， 共消耗0.78mol，转化率为 ，C错误；D．根据方程式，反应①消
耗氢气0.72mol的同时，生成水和甲醇都是0.24mol，反应②氢气0.06mol的同时，生成水和一氧化碳都是
0.06mol，此时，体系中剩余未反应的CO 0.7mol，氢气剩余2.22mol，CO有0.06mol，HO共有0.3mol，
2 2
甲醇0.24mol，反应②的 ，D正
确；本题选D。
5．（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
【答案】D
【解析】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
2
深，故C错误；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
a b
确；故选D。
【热点三】化学平衡的判断与平衡移动及最佳反应条件的选择
1．已知工业合成氨是在 ， ，催化剂作用下进行的，下列说法中符合工业合成氨生产
实际的是
A． 作催化剂 B．催化剂活性是选择该反应温度的重要原因
C．将 和 液化 D． 由吸收塔吸收
【答案】B
【解析】A．合成氨的催化剂是铁触媒，A错误；B．反应温度决定反应速度和催化剂活性，催化剂可以极
大加快反应速率，因此，催化剂活性是反应温度高低的重要决定因素，B正确；C．反应时仅需要将N 和
2
H 持续通入即可，不需液化，C错误；D．生成的氨气因存在分子间氢键，在一定压强下及适当降温下，
2
可以液化，然后移除反应体系，不需要吸收塔吸收，D错误；故选B。
2．有关合成氨和接触法制硫酸中SO 催化氧化的生产过程，下列叙述正确的是
2
A．都采用较高温度提高产率 B．都有原料的循环利用
C．都采用较高压强提高速率 D．都按方程式的系数比投料
【答案】B
【解析】A．工业合成氨和制硫酸中SO 催化氧化的生产过程都选择了较高的温度，保证反应速率和催化
2剂的活性，A错误；B．工业合成氨和制硫酸中SO 催化氧化的生产过程都是可逆反应，反应物不会反应
2
完全，所以需要原料循环利用，以提高原料的利用率，B正确；C．工业合成氨是高温、高压、催化剂作
用下发生的反应，合成三氧化硫是催化剂加热反应,采用常压是因为常压下二氧化硫转化率已经较高，增大
压强，二氧化硫转化率变化不大，故C错误；D．工业合成氨氮气和氢气按照1：2.8投料比，二氧化硫的
催化氧化是氧气过量，不是按化学方程式中的系数比投料，D错误；故选B。
3．工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH )： ，在容
3
积固定的密闭容器中，投入等物质的量CHOH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图实线
3
所示(图中虚线表示相同条件下CO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不合理的是
A．适当增大压强可增大甲醇的平衡转化率
B．c点反应速率
C．反应速率 ，平衡常数
D．生产时反应温度控制在80~85℃为宜
【答案】C
【分析】从图像中可以看出，当CO的转化率达到最高点后，再升高温度，CO的转化率降低，则表明平衡
逆向移动，从而得出正反应为放热反应。
【解析】A．因为反应物气体分子数大于生成物气体分子数，所以适当增大压强可使平衡正向移动，从而
增大甲醇的平衡转化率，A合理；B．c点时，CO的转化率小于该温度下的平衡转化率，则平衡正向移
动，反应速率 ，B合理；C．因为e点时温度高于b点时温度，所以e点反应速率比b点快，即反
应速率 ，但正反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，所以平衡常数 ，Ｃ不合
理；D．80~85℃时，CO的转化率已经达到95.5%以上，且反应速率较快，所以生产时反应温度宜控制在
80~85℃，D合理；故选C。
4．（2024·海南·模拟预测）工业合成甲醇的反应为 。反应
相同时间，实验测得甲醇的产率与压强，温度的关系分别如图1，图2所示。下列叙述正确的是A．合成甲醇时压强越大越好
B．增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．合成甲醇的最佳温度为520K
D．520K之前升高温度单位时间内甲醇的产率减小
【答案】C
【解析】A．虽然增大压强能加快反应速率、使平衡正向移动而提高甲醇的产率，但压强越大，对材料的
强度和设备的制造要求也越高，需要的动力也越大，这将会大大增加生产投资，并可能降低综合经济效
益，故合成甲醇时不是压强越大越好，A项错误；B．增大压强，正、逆反应速率都增大，B项错误；C．
根据图2可知，520K时甲醇的产率最大，合成甲醇的最佳温度为520K，C项正确；D．图示曲线为反应相
同时间，520K之前反应未达到平衡状态，升高温度，反应速率加快，单位时间内甲醇的产率增大，D项错
误；答案选C。
5．（2024·河北邯郸·一模）对于放热的可逆反应，某一给定转化率下，最大反应速率对应的温度称为最适
宜温度。反应 在催化剂作用下原料的总转化率与最适宜温度(曲线
Ⅰ)、原料的总平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图最合理的是
A． B．
C． D．【答案】C
【解析】对于放热的可逆反应2SO (g)+O(g) 2SO (g)，该反应的最适宜温度为催化剂的催化活性最好时
2 2 3
所对应的温度，在该温度下化学反应速率最大，SO 的转化率也最大；当温度高于最适宜温度后，催化剂
2
的催化活性逐渐减小，催化剂对化学反应速率的影响超过了温度升高对化学反应速率的影响，因此化学反
应速率逐渐减小，SO 的转化率也逐渐减小；由于该反应为放热反应，随着温度的升高，SO 的平衡转化率
2 2
减小；由于反应混合物与催化剂层的接触时间较少，在实际的反应时间内反应还没有达到化学平衡状态，
故在相应温度下SO 的转化率低于其平衡转化率。因此，反应2SO (g)+O(g) 2SO (g)的转化率与最适宜
2 2 2 3
温度(曲线I)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图可表示如下： ，故答案为：
C。
【热点四】化学平衡图像分析
1．（2024·安徽·二模）汽车尾气的排放会对环境造成污染。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO与CO
的反应为 。一定温度下，在1L恒容密闭容器中加入
1mol CO和1mol NO发生上述反应，部分物质的体积分数( )随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的
是
A．曲线Ⅱ表示的是 随时间的变化
B． min时，反应达到化学平衡状态
C．增大压强，该平衡右移，平衡常数增大
D．0～t 时间段内的平均反应速率为：
4
【答案】D
【解析】A．因为初始投料中n(CO)与n(NO)之比等于化学方程式中对应的化学计量数之比，反应至t4时
达平衡，生成物的 ，其中一生成物为0.25，则另一生成物为0.5，按反应产物的比
例可知，平衡时 、 ，故曲线Ⅱ表示的是 随时间的变化，A项错误；B．min时， 而不是达平衡， min时，反应达到化学平衡状态，B项错误；C．增大压强，该
平衡右移，平衡常数不变，C项错误；D．计算可得 时间段内， ，故
，D项正确；答案选D。
2．（2024·安徽·一模）一定条件下可合成乙烯：6H
2
(g)+2CO
2
(g)⇌CH
2
=CH
2
(g)+4H
2
O(g) 已知温度对CO
2
的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示，下列说法正确的是
A．温度不变，若增大压强，ν >ν ，平衡常数增大
正 逆
B．升高温度，平衡向逆反应方向移动，催化剂的催化效率降低
C．温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．若投料比n(H )：n(CO)=3：1，则图中 M点乙烯的体积分数为7.7%
2 2
【答案】D
【解析】A．平衡常数只与温度有关，温度不变，若增大压强，ν >ν ，平衡常数不变，故A错误；B．
正 逆
升高温度，CO 的平衡转化率降低，可知平衡向逆反应方向移动；根据图示，催化剂的催化效率先升高后
2
降低，故B错误；C．温度不变，若恒压下向平衡体系中充入惰性气体，体积增大，相当于减压，平衡逆
向移动，故C错误；D．若投料比n(H )：n(CO)=3：1，图中 M点CO 的平衡转化率为50%
2 2 2
乙烯的体积分数为 ，故D正确；选D。
3．（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
2
（T）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：
【答案】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
【解析】A．根据 =-37kJ/mol，则 由于不知道Ea 的数值，故无法确定正
逆
反应的活化能的大小，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错误；
1 2
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。
4．（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
【答案】C
【解析】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
2 2 2 2
式：
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。
5．（2024·江苏南通·二模）苯乙烯是制备高分子的原料．乙苯脱氢制苯乙烯的反应如下：
反应I：
制备过程中会发生如下两个副反应：
反应Ⅱ：反应Ⅲ：
在 下，将质量比为 的水蒸气和乙苯在催化剂作用下反应，测得乙苯的转化率、苯乙烯、
苯、甲苯的选择性与时间的关系如下图所示．
苯乙烯的选择性
苯的选择性
甲苯的选择性
下列说法不正确的是
A．曲线a表示乙苯的转化率
B． 时，所得 的物质的量逐渐减少
C．其他条件不变，增大水蒸气与乙苯的质量比，可以提高乙苯的平衡转化率
D． 时，苯乙烯选择性下降的原因之一是反应I生成的 促进了反应Ⅲ的进行
【答案】B
【分析】苯乙烯是主反应产物，选择性最大，随着反应的进行，主反应生成的氢气促使副反应Ⅲ正向移
动，使得甲苯的选择性大于苯的选择性，乙苯转化率增大，曲线a表示乙苯的转化率，b为甲苯选择性，
据此回答。
【解析】A．根据分析可知，曲线a表示乙苯的转化率，A正确；B．主反应Ⅰ生成氢气，反应Ⅲ消耗氢
气，反应Ⅰ生成的氢气用于反应Ⅲ，氢气的物质的量应为先增大后减小，而不是一直减小，B错误；C．
其他条件不变，恒压条件下，增大水蒸气与乙苯的质量比，相当于减小压强，乙苯的平衡转化率增大，C
正确；D．根据分析可知，t~t 时，苯乙烯选择性下降的原因之一是反应I生成的H 促进了反应Ⅲ的进
1 4 2
行，D正确；故选B。
