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专题47 化学反应速率与平衡图像问题
考点
十年考情(2015-2024)
命题趋势
考点1 单一反
应变化图象
2024·安徽卷、2024·辽吉黑卷、2024·山东
卷、2023•湖南卷、2022•广东选择性卷、
2022•湖南选择性卷、2019•江苏卷、2016·
四川卷、(2015·江苏卷、2015·安徽卷、
2015·四川卷
对化学反应速率、化学平衡知识的考
查，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。该类题目信息量较大，综合性较
强，能够充分考查学生读图、提取信
息、解决问题的能力以及原理分析、规
范描述的表达能力，该类题目在高考中
常受到命题者的青睐。
考点2 多重反
应变化图象
2024·湖南卷、2023•山东卷、2023•江苏
卷、2022•江苏卷、2020•江苏卷
考点1 单一反应变化图象
1．(2024·安徽卷，12，3 分)室温下，为探究纳米铁去除水样中SeO4
2-的影响因素，测得不同条件下
SeO4
2-浓度随时间变化关系如下图。
实验序号
水样体积/ mL
纳米铁质量/ mg
水样初始pH
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是( )
1
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A．实验①中，0~2 小时内平均反应速率v(SeO4
2-)=2.0 mol·L－1·h－1
B．实验③中，反应的离子方程式为：2Fe+SeO4
2-+8H+=2Fe3++Se+4H2O
C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D．其他条件相同时，水样初始pH 越小，SeO4
2-的去除效果越好
2．(2024·辽吉黑卷，10，3 分)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，15 h 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．0~3h 平均速率(异山梨醇) 0.014mol·kg-l·h-l
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
3．(2024·山东卷，15，4 分) (双选)逆水气变换反应：CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0。
一定压力下，按CO2，H2物质的量之比n(CO2)：n(H2)=1：1 投料，T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变
化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2)，T1、T2温度时反应速率常数k 分别为k1、
k2。下列说法错误的是( )
A．k1＞k2
2
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B．T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值：
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．T2温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同
4．(2023•湖南卷，13)向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)+ H2O(g)
CO (g)+ 3H2(g)。CH4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．x1＜x2
B．反应速率：v 正b＜vc 正
C．点a、b、c 对应的平衡常数：Ka＜Kb =Kc
D．反应温度为
，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
5．(2022•广东选择性卷，13)恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)
BaS(s)＋4H2O(g)在不同温度下
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(H2O)随温度的变化曲线
C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
3
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D．向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大
6．(2022•湖南选择性卷，14)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：na＜nc
C．a 点平衡常数：K＞12
D．反应速率：Va 正＜Vb 正
7．(2019•江苏卷，15)在恒压、NO 和O2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NO2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)。
下列说法正确的是( )
A．反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的ΔH>0
B．图中X 点所示条件下，延长反应时间能提高NO 转化率
C．图中Y 点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO 转化率
D．380℃下，c 起始(O2)=5.0×10−4 mol·L−1，NO 平衡转化率为50%，则平衡常数K>2000
8．(2016·四川卷，6)一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)设起始
=Z，在恒压下，平衡时
(CH4)的体积分数与Z 和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是(
)
4
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A．该反应的焓变△H＞0
B．图中Z 的大小为a＞3＞b
C．图中X 点对应的平衡混合物中
=3
D．温度不变时，图中X 点对应的平衡在加压后
(CH4)减小
9．(双选)(2015·江苏卷，15)在体积均为1.0 L 的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入
0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)+C(s)
2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的
量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是 ( )
A．反应CO2(g)+C(s)
2CO(g)的ΔS>0、ΔH<0
B．体系的总压强p 总：p 总(状态Ⅱ)>2p 总(状态Ⅰ)
C．体系中c(CO)：c(CO，状态Ⅱ)<2c(CO，状态Ⅲ)
D．逆反应速率v 逆：v 逆(状态Ⅰ)>v 逆(状态Ⅲ)
10．(2015·安徽卷，11)汽车尾气中NO 产生的反应为N2(g)+O2(g)
2NO(g)，一定条件下，等物质
的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a 表示该反应在温度T 下N2的浓度随时间的变化，
曲线b 表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是( )
A．温度T 下，该反应的平衡常数K=4(c0−c1)
2
c1
2
B．温度T 下，随着反应的进行，混合气体的密度减小
5
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C．曲线b 对应的条件改变可能是加入了催化剂
D．若曲线b 对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0
11．(2015·四川卷，7)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)
2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：
已知：气体分压(p 分)=气体总压(p 总)×体积分数。下列说法正确的是( )
A．550℃时，若充入惰性气体，v 正、v 逆均减小，平衡不移动
B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动
D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p 总
考点2 多重反应变化图象
1．(2024·湖南卷，14，3 分)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g，发生如下反应：
主反应：CH3OH(g)＋CO(g)=CH3COOH(g) ΔH1
副反应：CH3OH (g)＋CH3COOH(g)=CH3COOCH3(g)＋H2O(g) ΔH2
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
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C．ΔH1＜0，ΔH2＞0
D． L、M、N 三点的平衡常数：K(L)=K(M)＞K(N)
2．(2023•山东卷，14)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．t1时刻，体系中有E 存在
B．t2时刻，体系中无F 存在
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
3．(2023•江苏卷，13，3 分)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝-164.7kJ·mol−1
CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g) ΔH＝41.2kJ·mol−1
在密闭容器中，
、
时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下
反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为
。下列说法正确的是( )
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A．反应2CO(g)＋2H2(g)=CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝-205.9kJ·mol−1
B．CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加
C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D．450℃时，提高
的值或增大压强，均能使
平衡转化率达到X 点的值
4．(2022•江苏卷，13)乙醇-水催化重整可获得H2。其主要反应为
C2H5OH(g)+3H2O(g)= 2CO2(g)＋6H2(g) ΔH2＝173.3kJ·mol−1
CO2(g)+H2(g)= CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝41.2kJ·mol−1
在
、n 始(C2H5OH)：n 始(H2O)=1：3 时，若仅考虑上述反应，平衡时CO2和CO 的选择性及H2
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H2产率随温度的变化
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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H2产率
5．(2020•江苏卷，15)CH4与CO2重整生成H2和CO 的过程中主要发生下列反应
CH4(g)＋CO2(g)=2H2 (g)＋2CO(g) ΔH=247.1kJ·mol-1
H2(g)＋CO2(g)=H2O (g)＋CO(g) ΔH=41.2kJ·mol-1
在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)：n(CO2)=1：1 条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的
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CH4的平衡转化率
B．曲线B 表示CH4的平衡转化率随温度的变化
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(CH4)：n(CO2)=1：1 条件下，反应至CH4 转化率达到X 点的值，改变除温度外的
特定条件继续反应，CH4 转化率能达到Y 点的值
9
