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专题六 化学反应速率与化学平衡 【十大题型】
【新高考专用】
【题型1 化学反应速率的计算】…………………………………………………………………………………9
【题型2 化学反应速率方程】……………………………………………………………………………………
13
【题型3 化学反应速率的影响素】………………………………………………………………………………
16
【题型4 化学平衡状态的判断】…………………………………………………………………………………
20
【题型5 化学平衡常数的计算】…………………………………………………………………………………
23
【题型6 化学平衡转化率的计算】………………………………………………………………………………
26
【题型7 反应速率与化学平衡的图像分析】……………………………………………………………………
29
【题型8 化学平衡移动的影响因素】……………………………………………………………………………
34
【题型9 优化和选择化工生产的反应条件】……………………………………………………………………
38
【题型10 反应历程与反应机理】…………………………………………………………………………………
41
化学反应速率与化学平衡是每年的必考点，化学反应速率会结合化学速率(或平衡)图像或速率方程，考查
化学反应速率的计算、影响因素等，化学平衡仍会延续近两年的命题方式，在选择题或非选择题中以表格
或图像形式，考查化学平衡图像及分析、化学平衡常数的计算等，题目情境越来越接近生产实际，要注意
多反应平衡体系的分析与计算。
1
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1.命题情境：
(1)生产环保情境：从能源(如氢能)、科技(合成氨、煤的气化等)、材料等情境选材，考查考生对陌生图像
(图表)的辨识与应用，结合影响化学平衡的因素选择最佳反应条件，进行有关反应速率、化学平衡常数、
转化率或产率等方面的计算，考查考生应用所学知识解决化工生产实际问题的能力。
(2)学术探索情境：从CO2的利用、反应机理研究等情境选材，要求考生能够对信息进行理解与辨析，从反
应快慢和限度角度调控化学反应的转化率和产率，解决工业生产、科技创新等方面的实际问题。
2.高考试题统计
(1)化学反应速率及影响因素：
河北卷(2022、2021)，辽宁卷(2022、2021)，广东卷(2022、2021)，浙江卷(2023、2022、2021、2020)，北
京卷(2022、2021)，海南卷(2022、2021)
(2)化学平衡的移动及分析：
山东卷(2023、2022、2021、2020)，湖南卷(2023、2022、2021)，湖北卷(2022、2021)，广东卷(2023、
2022、2021)，北京卷(2023、2022、2021)，浙江卷(2023、2022、2021、2020)，海南卷(2022、2021)，辽宁
卷(2023、2022、2021)，天津卷(2021)
(3)化学平衡常数和转化率：
湖北卷(2023)，山东卷(2023、2022、2021、2020)，湖南卷(2023、2022、2021)，广东卷(2022、2021)，海
南卷(2022、2021)，河北卷(2022、2021)，天津卷(2021、2020)，重庆卷(2022、2021)，北京卷(2021、
2020)，全国新课标卷(2023)
(4)化学反应速率和平衡图像：
湖北卷(2023)，广东卷(2022、2021)，湖南卷(2023、2022、2021)，河北卷(2022、2021)，辽宁卷(2022、
2021)，山东卷(2022、2021、2020)，海南卷(2022、2021)，江苏卷(2022、2021)，北京卷(2022、2021)，天
津卷(2021)，全国新课标卷(2023)
【知识点1 化学反应速率的计算及其比较】
1．化学反应中各物质浓度的计算模式——“三段式”
(1)写出有关反应的化学方程式。
(2)找出各物质的起始量、转化量、某时刻量。
(3)根据已知条件列方程式计算。
例如：反应
mA ＋ nB === pC
t0 s/(mol·L－1) a b 0
2
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转化/(mol·L－1) x
t1 s/(mol·L－1) a－x b－
则v(A)＝ mol·L－1·s－1，
v(B)＝ mol·L－1·s－1，
v(C)＝ mol·L－1·s－1。
2．比较化学反应速率大小的常用方法
(1)先换算成同一物质、同一单位表示，再比较数值的大小。
(2)比较化学反应速率与化学计量数的比值，即对于一般反应aA(g)＋bB(g)===cC(g)＋dD(g)，比较与，若
>，则不同情况下，用A 表示的反应速率比用B 表示的大。
【知识点2 反应速率的影响因素】
【知识点3 化学平衡常数】
1．常用的四个公式
公式
备注
反应物的转化率
×100%＝×100%
①平衡量可以是物质的量、
气体的体积；
②某组分的体积分数，也可
以是物质的量分数
生成物的产率
×100%
平衡时混合物组分
的百分含量
×100%
某组分的体积分数
×100%
2.平衡常数的计算步骤
(1)根据有关可逆反应的化学方程式，写出平衡常数表达式。
(2)利用“三段式”确定各物质的起始浓度、转化浓度、平衡浓度。
(3)将平衡浓度代入平衡常数表达式(注意单位的统一)。
3
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(4)计算模式
对于反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，令A、B 起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A 的
消耗量为mx mol，容器容积为V L。
mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)
起始/mol a b 0 0
变化/mol mx nx px qx
平衡/mol a－mx b－nx px qx
则有①平衡常数：K＝。
②A 的平衡浓度：c(A)＝ mol·L－1。
③A 的平衡转化率：α(A)＝×100%，α(A)∶α(B)＝∶＝。
④平衡时A 的体积分数：φ(A)＝×100%。
⑤平衡压强与起始压强之比：＝。
⑥平衡时混合气体的平均密度(混)＝ g·L－1。
⑦平衡时混合气体的平均摩尔质量＝ g·mol－1。
⑧生成物的产率：一般来讲，转化率越大，原料利用率越高，产率越大。
【知识点4 化学平衡移动的影响】
1．影响化学平衡的外界因素
若其他条件不变，改变下列条件对化学平衡的影响如下：
改变的条件(其他条件不变)
化学平衡移动的方向
浓度
增大反应物浓度或减小反应产物浓度
向正反应方向移动
减小反应物浓度或增大反应产物浓度
向逆反应方向移动
压强(有
气体参
加的)
反应前后气体体积改变
增大压强
向化学方程式中气态物质化学式前系数减小的方向移动
减小压强
向化学方程式中气态物质化学式前系数增大的方向移动
反应前后气体体积不变
改变压强
平衡不移动
温度
升高温度
向吸热反应方向移动
降低温度
向放热反应方向移动
催化剂
同等程度地改变v 正、v 逆，平衡不移动
2.化学平衡中的特殊情况
(1)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，对化学平衡没影响。
(2)同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。
(3)充入惰性气体与平衡移动的关系
4
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①恒温、恒容条件
原平衡体系―――――――→体系总压强增大―→体系中各组分的浓度不变―→平衡不移动
②恒温、恒压条件
原平衡体系―――――――→容器容积增大，各反应气体的分压减小―→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于
减压)
【知识点5 反应历程与反应机理】
1.基元反应
大多数化学反应都是分几步完成的，其中的每一步反应称为基元反应。
如反应：H2O2＋2Br－＋2H＋===Br2＋2H2O，通过大量实验提出它们微观过程如下：
(1)H＋＋H2O2
H3O
(2)H3O＋Br－===H2O＋HOBr
(3)HOBr＋H＋＋Br－===H2O＋Br2
2．基元反应过渡态理论
基元反应过渡态理论认为，基元反应在从反应物到产物的变化过程中要经历一个中间状态，这个状态称为
过渡态。
AB＋C―→[A…B…C]―→A＋BC
反应物 过渡态 反应产物
过渡态是反应过程中具有最高能量的一种结构状态，过渡态能量与反应物的平均能量的差值相当于活化能
[活化能(能垒)越高，此步基元反应速率越慢]。例如，一溴甲烷与NaOH 溶液反应的过程可以表示为CH3Br
＋OH－―→[Br…CH3…OH]―→Br－＋CH3OH
3．活化能与反应机理
使用催化剂，可以改变活化能，改变反应机理，在反应机理中每一步反应的活化能不同，且均比总反应的
活化能低，故一般使用催化剂可以降低反应活化能，加快反应速率，如图所示：
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E1为总反应的活化能，E2、E3为使用催化剂反应机理中各步的活化能。
【知识点6 化学反应速率和化学平衡图像的分析】
类型一 瞬时速率—时间图像
1．观察如图，分别找出甲、乙、丙t1时刻所改变的条件。
甲：增大反应物的浓度；乙：减小反应物浓度；丙：增大生成物浓度。
2．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。
t1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)。
3．常见含“断点”的速率变化图像分析
图像
t1时刻
所改变
的条件
温度
升高
降低
升高
降低
正反应为放热反应
正反应为吸热的反应
压强
增大
减小
增大
减小
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
类型二 过程速率—时间图像
Zn 与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
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原因：(1)AB 段(v 增大)反应放热，溶液温度逐渐升高，v 增大；(2)BC 段(v 减小)溶液中c(H＋)逐渐减小，v
减小。
类型三 含量—时间—温度(压强)图像
常见图像形式有如下几种。其中C%指生成物的百分含量，B%指反应物的百分含量。
析图关键：先拐先平，数字大。
类型四 转化率(或质量分数)与压强—温度图像
1．恒压线图像
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2.恒温线图像
析图关键：图3 中，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。
类型五 化学平衡中的其他图像
1．对于化学反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，M 点前，表示从反应物开始，v 正 >v 逆；M 点为刚达
到平衡点；M 点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A 的百分含量增加或C 的百分含量减少，平衡左
移，故正反应ΔH<0。
2.对于化学反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，L 线上所有的点都是平衡点。L 线的左上方(E 点)，A 的
百分含量大于此压强时平衡体系中A 的百分含量，所以E 点满足v 正>v 逆；同理L 线的右下方(F 点)满足v 正
<v 逆。
【知识点7 化学平衡移动方向、转化率的分析判断】
1.平衡转化率的分析与判断方法
反应aA(g)＋bB(g)
cC(g)＋dD(g)的转化率分析
①若反应物起始物质的量之比等于化学计量数之比，达到平衡后，它们的转化率相等。
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②若只增加A 的量，平衡正向移动，B 的转化率增大，A 的转化率减小。
③若按原比例同倍数地增加(或降低)A、B 的浓度，等效于压缩(或扩大)容器体积，气体反应物的转化率与
化学计量数有关。具体如下：
2.“虚拟路径”法判断化学平衡的移动
(1)构建恒温恒容平衡思维模式
新平衡状态可认为是两个原平衡状态简单的叠加并压缩而成，相当于增大压强。
(2)构建恒温恒压平衡思维模式(以气体物质的量增加的反应为例，见图示)
新平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单的叠加，压强不变，平衡不移动。
【题型1 化学反应速率的计算】
【例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
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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
【变式1-1】（2024·安徽·模拟预测）稀土被称为新材料的宝库。稀土中的镧系离于可用离子交换法分离，
其反应可表示为：
。某温度时，
随时间变化关系
如图所示。下列说法正确的是
A．
时的正反应速率大于
时的逆反应速率
B．
时间段的平均反应速率为：
C．
时增大
，该平衡左移，平衡常数减小
D．
时离子交换反应停止
【变式1-2】（2023·广东湛江·模拟预测）我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯【(COOCH3)2】催
化加氢制乙二醇的技术难关，反应为
。如图所
示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(HOCH2CH2OH)和c(H2)随时间t 的变化分别为曲线I 和Ⅱ，反
应温度为T2时，c(H2)随时间t 的变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是
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A．ΔH>0
B．a、b 两时刻生成乙二醇的速率：v(a)=v(b)
C．在T2温度下，反应在0~t2内的平均速率为
D．其他条件相同，在T1温度下，起始时向该容器中充入一定量的氮气，则反应达到平衡的时间小于t1
【变式1-3】（2022·浙江·一模）用CH4还原SO2不仅可以消除污染，而且可以得到单质S，反应如下：
t℃时，在容积为2L 的恒容密闭容器中测的反应在不
同时刻各物质的物质的量如下表：
物质的量(mol)时间(min)物质
0
2
4
6
8
10
SO2
4.8
2.64
1.8
1.8
2.1
2.1
CO2
0
1.08
1.5
1.5
1.75
1.75
下列说法不正确的是
A．前2min 的平均反应速率v(CH4)=0.27mol·L-1·min-1
B．6min 时SO2的转化率等于10min 时SO2的转化率
C．其它条件不变，在第10min 后降低温度，可使容器中的CO2的浓度升高到1.4mol·L-1
D．向容器内通入适量的H2S，会使平衡逆向移动
【题型2 化学反应速率方程】
【例2】（2023·浙江温州·模拟预测）某反应
的速率方程为
。其中，k 为速率常数。已知其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为0.8/k。改变反应
物浓度时，反应的瞬时速率如表所示，下列说法不正确的是
0.25
0.50
1.00
0.50
1.00
0.050
0.050
0.100
0.100
0.200
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1.6
3.2
3.2
4.8
A．上述表格中的
、
B．该反应的速率常数
C．升温、加入催化剂均可使k 增大，反应瞬时速率加快
D．在过量的B 存在时，当剩余6.25%的A 时，所需的时间是375min
【变式2-1】（2024·河北·模拟预测）在水溶液中进行的反应：
，已知该反应速率方程为
(k
为常数)，为探究反应速率(v)与反应物浓度的关系，在20℃进行实验，所得的数据如下表：
①
②
③
④
⑤
0.008
0.008
0.004
0.008
0.008
0.001
0.001
0.001
0.002
0.001
0.10
0.20
0.20
0.10
0.40
v1
下列结论正确的是
A．反应体系的三种物质中，H+(aq)的浓度对反应速率影响最大
B．速率常数
的数值为0.03
C．a、b、c 的值分别为1、5、6
D．实验⑤中，
【变式2-2】（2023·吉林长春·三模）反应
的速率方程为
(k 为速率常数，其中
， A、R 为常数，
为活化能，T 为开氏温度，其半衰期反应
物消耗一半所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示。下列说法正确的是
/
0.25
0.5
1
0.5
1
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/
0.05
0.05
0.1
0.1
0.2
v/
1.6
3.2
3.2
A．
B．
C．升温、加入催化剂，缩小容积(加压)，均能使k 增大，导致反应的瞬时速率加快
D．在过量的B 存在时，A 剩余12.5%所需的时间是
【变式2-3】（2023·辽宁沈阳·模拟预测）某反应
的速率方程为
，其半衰期(当剩余的反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为
。当其他条件不
变，改变反应物浓度时，反应的瞬时速率如表所示：
0.25
0.50
1.00
0.50
1.00
0.050
0.050
0.100
0.100
0.200
0.200
下列说法正确的是
A．该反应的速率方程中的
B．该反应的速率常数
C．表格中的
，
，
D．在过量的B 存在时，反应掉
的
所需的时间是
【题型3 化学反应速率的影响因素】
【例3】（2023·浙江宁波·模拟预测）一定温度下，利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A
的分解反应：
。体系的总压强p 随时间t 的变化如表所示：
t/min
0
100
150
250
420
500
580
p/kPa
12.1
13.3
13.9
15.1
17.14
x
19.06
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下列说法不正确的是
A．100~150min，消耗A 的平均速率为
B．其他条件不变，420min 时向刚性容器中再充入少量A，反应速率比原420min 时大
C．推测x 为18.1
D．升高体系温度，不一定能加快反应速率
【变式3-1】（2023·山西太原·期中）为探究浓度对化学反应速率的影响，某化学小组同学设计了如下实验
方案：
实验
编号
加入0.1
溶
液的体积/mL
加入水的体
积/mL
加入0.1
溶液
的体积/mL
开始出现浑浊所
需时间/s
1
2
0
2
2
1
a
b
下列说法错误的是
A．若
，
，则
B．有关反应的离子方程式为
C．实验1 中，0～
s 的平均反应速率：
D．实验1 比实验2 先出现乳白色浑浊
【变式3-2】（2023·河南开封·模拟预测）煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，对烟气进行脱硫、脱硝，对
环境保护有着重要意义。在脱硫实验中发生反应： 2CO(g) + SO2(g)
2CO2(g)+S(s) ΔH<0，在体积为 2
L 的恒容密闭容器中，通入2.2 molCO 和1 mol SO2，在不同条件下进行反应时体系的总压强随时间的变化
如图所示。下列说法错误的是
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A．与a 相比，c 可能改变的条件为升高温度
B．a 和b 的化学平衡常数相等
C．b 对应40min 达到平衡，则在0~40min 内用CO 表示的平均反应速率为0.02mol·L-1·min-1
D．a 达到平衡时，SO2的转化率小于CO 的转化率
【变式3-3】（2024·江西·模拟预测）我国科学家成功利用CO 还原NO，从源头上减少煤粉燃烧产生的大
气污染。一定温度下，在1L 的恒容密闭容器中，充入1molCO 和1molNO，反应
平衡时，测得c(N2)=0.2mol/L，下列说法正确的是
A．升高温度，正、逆反应速率以相同倍数增大
B．加入催化剂使正反应速率加快，逆反应活化能增大
C．若往容器中再通入1molNO 和1molCO2，则此时
D．若往容器中再通入2molCO 和1molN2，则此时
【题型4 化学平衡状态的判断】
【例4】（2024·河北衡水中学调研）我国科学家研制钯催化剂高效选择性实现苯乙炔与氢气反应制备苯乙
烯：
（g，苯乙炔）
（g，苯乙烯）。在恒温恒容条件下发生该反应，下列不能说明
该反应达到平衡状态的是
A．混合气体密度不随时间变化
B．混合气体平均摩尔质量不随时间变化
C．混合气体总压强不随时间变化
D．氢气消耗速率等于苯乙烯消耗速率
【变式4-1】（2023·辽宁·模拟预测）在600K 下，按初始投料比
分别为1：1、1：2、1：3
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投料，发生反应为
。测得不同压强下，CO 平衡转化率如图所示。
下列叙述正确的是
A．曲线X 代表起始投料比为1：1
B．
，该反应达到平衡状态
C．若其他条件不变，升高温度会使对应的曲线上移
D．m 点对应的
的平衡转化率为60%
【变式4-2】（2023·湖南永州·三模）T℃，2NO2(g)
N2O4(g) △H＜0，该反应正、逆反应速率与浓度的关
系为v 正=k 正c2(NO2)，v 逆=k 逆c(N2O4)(k 正、k 逆为速率常数)。结合图像，下列说法错误的是
A．图中表示lgv 逆～lgc(N2O4)的线是n
B．当2 正v(N2O4)=v 逆(NO2)时，说明反应达到平衡状态
C．T℃时，向2L 的容器中充入5molN2O4气体和1molNO2气体，此时v 正＜v 逆
D．T℃时，向刚性容器中充入一定量NO2气体，平衡后测得c(N2O4)为1.0mol•L-1，则平衡时，v 正的数值为
10a
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【变式4-3】（2023·山东青岛·模拟预测）在恒温恒容的密闭容器中，在某催化剂表面上发生分解反应：
，测得不同起始浓度和不同催化剂表面积时Z 的浓度随时间的变化如表所示。下列
说法错误的是
编号
0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
x
③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
A．实验①，100 min 时反应达到平衡状态
B．实验②，60 min 时反应处于平衡状态
C．相同条件下，增大催化剂的表面积，Z 的平衡转化率不变
D．相同条件下，增加Z 的浓度，反应速率增大
【题型5 化学平衡常数的计算】
【例5】（2023·江苏南京·一模） 含氯化合物在生产生活中应用广泛。舍勒发现将软锰矿和浓盐酸混合加
热可产生氯气，该方法仍是当今实验室制备氯气的主要方法之一，工业上以
为原料可制得
、
、
、
和
等。在催化剂
作用下，通过氧气直接氧化氯化氢制备氯气。该反应为可逆反
应，热化学方程式为
。对于反应
，下列说法正确的是
A．上述反应
B．上述反应平衡常数
C．其他条件相同，增大
，
的转化率减小
17
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D．上述反应中消耗
，转移电子的数目为
【变式5-1】（2023·江苏南京·模拟预测）磷及其化合物有着广泛的运用。白磷的结构为
，溶
于CS2，易自燃。其氧化物有P4O6、P4O10。两种氧化物中均只有一种化学环境的P 原子。P4与KOH 溶液共
热可制备PH3。白磷与Cl2反应可生成PCl3和PCl5。固态PCl5中含有PCl 、PCl 两种离子。Ca(H2PO4)2是
磷肥的有效成分。反应PCl3(g)+Cl2(g)
PCl5(g) △H。下列有关该反应的说法正确的是
A．△H＜0
B．平衡常数K=
C．其他条件一定，平衡时升高温度，v(正)减小，v(逆)增大
D．其他条件一定，增大
的比值，PCl3的转化率降低
【变式5-2】（2023·江苏徐州·三模）铁和钛是重要的金属材料，铁及其化合物在生活中常用于净水、制作
颜料、食品保鲜等。Ti-Fe 合金是优良的储氢合金。一种利用钛铁矿(
，含
杂质)制备钛的工艺
流程如下。
下列关于
△H＜0 的说法正确的是
A．上述反应△S＜0
B．上述反应平衡常数
C．及时分离
可加快反应达到平衡状态
18
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D．上述反应中每生成1mol CO，转移电子的数目为
【变式5-3】（2023·上海·模拟预测）在密闭容器中发生反应：
，往密闭容器中以
的比例通入两种反应物，其中15 min 后A 在四温度下的转化率如下表所示，且
，
则下列说法正确的是
温度
转化率
10%
70%
70%
60%
A．该反应是吸热反应
B．T 温度时(
)，A 的转化率是70%
C．
温度下，在15 min 后继续进行反应，A 的转化率变大
D．
温度反应15 min 后，若
mol·L
，则
温度时的平衡常数是4.5
【题型6 化学平衡转化率的计算】
【例6】（2023·广东惠州·一模）在体积为1 L 的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下反
应：
。测得CO2和H2的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确
的是
A．平衡时
的转化率为75%
B．平衡后充入惰性气体，平衡向正向移动
C．该条件下，第9 min 时
大于第3 min 时
D．混合气体的密度不随时间的变化而变化，则说明上述反应达到平衡状态
19
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【变式6-1】（2023·吉林长春·三模）一定温度下，向三个容积不等的恒容密闭容器中分别投入
2molNOCl，发生反应：2NOCl(g)
2NO(g)+Cl2(g)。反应tmin 后，三个容器中NOCl 的转化率如图中A、
B、C 三点。下列叙述正确的是
A．A 点加入适当催化剂，可以提高NOCl 的转化率
B．容积为aL 的容器达到平衡后再投入
，平衡不移动
C．A、B 两点的压强之比为25：28
D．容积为cL 的容器NOCl 的平衡转化率小于80%
【变式6-2】（2023·北京西城·一模）一定温度下，在2 个容积均为1L 的恒容密闭容器中，加入一定量的
反应物，发生反应：
，相关数据见下表。
容器编号
温
度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
NO(g)
CO(g)
CO2(g)
I
T1
0.2
0.2
0.1
Ⅱ
T2
0.2
0.2
0.12
下列说法不正确的是
A．T1>T2
B．I 中反应达到平衡时，CO 的转化率为50%
C．达到平衡所需要的时间：Ⅱ>I
D．对于I，平衡后向容器中再充入0.2molCO 和0.2molCO2，平衡正向移动
【变式6-3】（2023·河北衡水·三模）工业上利用硫(S)与
为原料制备
，在500℃以上发生反应：
。在2L 密闭容器中充入1mol
和4mol
，发生上述反
20
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应，测得平衡体系中硫蒸气的体积分数和温度的关系如表所示：
温
度/℃
560
580
600
620
640
660
0.286
0.333
0.378
0.420
0.462
0.500
下列说法错误的是
A．在580℃达到平衡时，
的转化率为70%
B．该反应660℃的平衡常数
C．上述反应的正反应为吸热反应
D．起始充入1mol
和2mol
，620℃平衡时
【题型7 反应速率与化学平衡的图像分析】
【例7】（2023·江苏南京·一模）在催化剂作用下，
氧化
可获得
。其主要化学反应为：
反应Ⅰ．
反应Ⅱ．
压强分别为
、
时，将
和
的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中乙
烷的平衡转化率、乙烯的选择性(
的选择性
)如图所示。下列说法不正确的是
21
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A．压强为
，温度为210℃时，反应达平衡时，
B．
C．
的选择性下降的原因可能是随着温度的升高，反应Ⅱ中生成的
抑制了反应I 的进行
D．低温下
转化为
的反应可能非自发进行
【变式7-1】（2023·河北邢台·三模）一定温度下，有两个体积均为2L 的恒容密闭容器Ⅰ和Ⅱ，向Ⅰ中充
入1mol CO 和2mol
，向Ⅱ中充入2mol CO 和4mol
，均发生下列反应并建立平衡：
。测得不同温度下CO 的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的
B．L、M 两点容器内正反应速率：
C．曲线①表示容器Ⅱ的变化过程
D．N 点对应温度下该反应的平衡常数
【变式7-2】（2023·江苏淮安·模拟预测）碳热还原氧化锌反应可用于循环制氢。碳热还原氧化锌的主要反
应如下：反应Ⅰ：
；反应Ⅱ：
，在不同容器中分别发生反应Ⅰ、反
应Ⅱ，不同压强(
或
)下分别达平衡时，两个反应中
随温度变化的关系如图所示。下列说法正确
22
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的是
A．压强大小：
B．在图中所示条件下，反应Ⅰ可表示为
C．选择反应Ⅱ的
比值大于反应Ⅰ的条件，将C 与ZnO 置于同一密闭容器中，碳热还原氧化锌反
应能顺利进行
D．一定条件下将C 与ZnO 置于同一密闭容器中反应，
的比值越大，平衡时气体中
的比
值越小
【变式7-3】（2023·江苏扬州·三模）碳热还原氧化锌反应可用于循环制氢。碳热还原氧化锌的主要反应如
下：
反应I
；
反应Ⅱ
在不同容器中分别发生反应I、反应Ⅱ，不同压强(P1或P2)下分别达平衡时，两个反应中
随
温度变化的关系如图所示。下列说法正确的是
23
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A．压强大小：
B．在如图所示条件下，反应I 可表示为
C．选择反应Ⅱ的
小于反应I 的条件，将C 与ZnO 置于同一密闭容器中，碳热还原氧化锌反
应能顺利进行
D．一定条件下将C 与ZnO 置于同一密闭容器中反应，当
时，增大
的值，可
减少平衡时气体中
的含量
【题型8 化学平衡移动的影响因素】
【例8】（2023·江苏镇江·一模）恒压条件下，密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1：3 合成CH3OH，其
中涉及的主要反应：
Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49kJ·moI-1
Ⅱ．CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=41kJ·moI-1
在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在相同的时间段内
的选择性和产率随温度的变化如图
24
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已知：CH3OH 的选择性=
下列说法正确的是
A．保持恒温恒压下充入氮气，不影响CO 的产率
B．合成甲醇的适宜工业条件是约230°C，催化剂选择CZ(Zr-1)T
C．使用CZ(Zr-l)T，230°C 以上，升高温度甲醇的产率降低，原因是催化剂的活性降低
D．使用CZT，230°C 以上，升高温度甲醇的产率降低，是因为反应Ⅰ平衡逆向移动
【变式8-1】（2023·江苏·模拟预测）工业上利用两种温室气体CH4和CO2催化重整制取H2和CO，主要反
应为
反应I：CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) △H=+247.4kJ•mol-1 K1
过程中还发生三个副反应：
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ•mol-1 K2
反应Ⅲ：2CO(g)
CO2(g)+C(s) △H=-171.0kJ•mol-1 K3
反应Ⅳ：CH4(g)
2H2(g)+C(s) △H K4
将CH4与CO2(体积比为1：1)的混合气体以一定流速通过催化剂，产物中H2与CO 的物质的量之比、CO2
的转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
25
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A．升高温度，CO2的转化率增大，一定是因为反应I、Ⅱ平衡正向移动
B．反应Ⅳ的平衡常数K4=K1•K3
C．升高温度，CO2的转化率增大，一定因为反应Ⅲ的速率减慢
D．升高温度，产物中H2与CO 的物质的量之比增大，是由于升温有利于反应Ⅱ正向进行、反应Ⅲ逆向进
行
【变式8-2】（2023·辽宁沈阳·模拟预测）在催化剂作用下，向容积为1L 的容器中加入1molX 和3molY，
发生反应：X(g)+2Y(s)
2Z(s)，平衡时和反应10min 时X 的转化率α(X)随温度的变化分别如曲线I、Ⅱ
所示。下列说法正确的是
A．使用更高效的催化剂，可以使b 点移动到d 点
B．保持温度和体积不变，向d 点体系中再充入1molX，再次达平衡时c(X)＞0.4mol/L
C．0-10min 的平均反应速率：v(a)＜v(c)
D．bc 段变化可能是由于升高温度平衡逆向移动
【变式8-3】（2023·北京海淀·三模）CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法，其过程中主要发生下
列反应：
反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H1
反应Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H2
26
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恒压，投入1 mol CO2和适当过量的H2，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。
其中：
CH3OCH3的选择性=
×100%
下列说法中不正确的是
A．△H1＞0，△H2＜0
B．温度高于300℃，反应Ⅰ正移程度超过反应Ⅱ逆移程度
C．220℃时，反应一段时间后，测得CH3OCH3的选择性为48%(即图中A 点)。此时反应Ⅰ和Ⅱ均未达到平
衡状态
D．若平衡时CH3OCH3的选择性为48%，则体系中c(CH3OCH3)∶c(CO)=48 52
∶
【题型9 优化和选择化工生产的反应条件】
【例9】（2023·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
27
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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
【变式9-1】（2023·江苏南通·模拟预测）甲烷催化氧化为合成气的主要反应有：
I、
Ⅱ、
将
与
投入密闭容器中反应，不同温度下，相同时间内CH4转化率、H2选择性
与CO 的选择性
随温度的变化如图所示，下列说法正确的是
A．由题可知，反应I 为吸热反应
B．在700℃时，容器中生成的CO2的物质的量为1.44mol
C．在500℃、600℃、700℃时都可能发生
D．该过程中，低温有利于合成气的生成
【变式9-2】（2023·上海奉贤·二模）如图是实验室模拟硫酸工业中合成
的反应装置，以下说法中错误
的是
28
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A．装置甲的作用是混合气体、干燥等
B．乙处导出的气体主要含有
、
、
C．反应生成的
不宜直接通入水中吸收
D．工业中用高压提高
的产率
【变式9-3】（2023·上海浦东新·一模）不符合硫酸工业生产实际的是
A．沸腾炉中加入碾碎的硫铁矿
B．接触室中的反应条件为高温高压
C．催化氧化时通过热交换器充分利用能量
D．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
【题型10 反应历程与反应机理】
【例10】（2024·湖南长沙·一模）
分子在FC（氟化石墨烯）表面可能沿下列反应历程进行分解，即
该反应历程为酸根路径：
，其分解的各基元反应能量曲线如下
图所示（TS 表示过渡态），下列说法不正确的是
A．该反应历程的第一步反应为吸热反应
B．该反应历程的控速步骤为
C．
比
稳定
29
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D．随着
分子的不断分解，O 原子在FG 表面的覆盖度升高，对后续的分解反应会产生影响
【变式10-1】 （2024·广西河池·一模）2-溴-2-甲基丙烷发生水解反应[
]的能量变化与反应进程如图，下列说法正确的是
A．水解反应的速率由反应I 决定
B．升高温度，有利于提高原料的水解平衡转化率
C．反应Ⅱ既有极性键的断裂又有极性键的生成
D．增大NaOH 的浓度，有利于加快水解反应速率
【变式10-2】（2024·广东汕头·一模）三甲胺
是重要的化工原料。我国科学家利用
（简称DMF）在铜催化作用下转化得到
，下图是计算机模拟单个DMF 分子在铜催化剂表面的反
应历程如图所示（*表示物质吸附在铜催化剂上），下列说法错误的是
A．该反应为放热反应，降温可提高DMF 的平衡转化率
B．该历程包含6 个基元反应，最大能垒（活化能）为1.19eV
30
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C．设法提高
的速率可以提高总反应速率
D．若1molDMF 完全转化为三甲胺，则会吸收1.02eV·NA的能量
【变式10-3】（2023·辽宁沈阳·一模）基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基
中，用于催化一氧化碳加氢
生成甲醇的反应历程如图，其中吸附在催化剂表面上的物种用“ ”标注，下列说法中错误的是
A．整个反应历程中有极性键的断裂和生成
B．过渡态相对能量：TS55>TS44>TS77
C．物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程D．反应决速步的活化能为
1.（2023·江苏卷第13 题）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
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
31
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A. 反应
的焓变
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CO2平衡转化率达到X 点的值
2.（2023·海南卷第13 题）工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：
。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速
率v 随时间t 的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①表示的是逆反应的
关系
B.
时刻体系处于平衡状态
C. 反应进行到
时，
(
为浓度商)
D. 催化剂存在时，
、
都增大
3.（2023·广东卷第15 题）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应
。反应历程(下图)中，M 为中间产
物。其它条件相同时，下列说法不正确的是
32
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A. 使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4 步进行
B. 反应达平衡时，升高温度，R 的浓度增大
C. 使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D. 使用Ⅰ时，反应过程中M 所能达到的最高浓度更大
4.（2023·辽宁卷第13 题）某小组进行实验，向
蒸馏水中加入
，充分振荡，溶液呈浅棕色，
再加入
锌粒，溶液颜色加深；最终紫黑色晶体消失，溶液褪色。已知
为棕色，下列关于颜色
变化的解释错误的是（ ）
选
项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应：
C
紫黑色晶体消失
(
)的消耗使溶解平衡
右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
存在5.（2023·辽宁卷第12 题）一定条件下，酸性
溶液与
发生反应，
(Ⅱ)起催化作
用，过程中不同价态含
粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是（ ）
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A.
(Ⅲ)不能氧化
B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C. 该条件下，
(Ⅱ)和
(Ⅶ)不能大量共存
D. 总反应为：
6.（2023·湖北卷第14 题）
为某邻苯二酚类配体，其
，
。常温下构建
溶液体系，其中
，
。体系中含
Fe 物种的组分分布系数δ 与pH 的关系如图所示，分布系数
，已知
，
。下列说法正确的是（ ）
A. 当
时，体系中
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B. pH 在9.5~10.5 之间，含L 的物种主要为
C.
的平衡常数的lgK 约为14
D. 当
时，参与配位的
7.（2023·湖南卷第13 题）向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O，发生反应：
。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.
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
8.（2023·山东卷第14 题）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
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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
9.（2023·浙江卷6 月第14 题）一定条件下，1-苯基丙炔(
)可与HCl 发生催化加成，反
应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的
是
A. 反应焓变：反应I>反应Ⅱ
B. 反应活化能：反应I<反应Ⅱ
C. 增加HCl 浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I 的比例
D. 选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物1
10.（2023·北京卷第4 题）下列事实能用平衡移动原理解释的是
A. H2O2溶液中加入少量MnO2固体，促进H2O2分解
B. 密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体，受热后颜色加深
C. 铁钢放入浓HNO3中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D. 锌片与稀H2SO4反应过程中，加入少量CuSO4固体，促进H2的产生
11.（2023·北京卷第13 题）一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中
代表
或
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中的一种。下列说法正确的是
A. a、c 分别
B. d 既可以是
，也可以是
C. 已知
为副产物，则通入水蒸气可减少
的产生
D. 等压条件下，反应①、②的反应热之和，小于氯化铵直接分解的反应热
12.（2023·海南卷第7 题）各相关物质的燃烧热数据如下表。下列热化学方程式正确的是
物质
A.
B.
C.
D.
13.（2023·江苏卷第6 题）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。
、
、
是氢元素
3 种核素，基态H 原子
的核外电子排布，使得H 既可以形成
又可以形成
，还能形成H2O、
37
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H2O2、
、
、
等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得H2，如水煤气
法制氢反应中，
与足量
反应生成
和
吸收131.3kJ 的热量。H2在金属
冶炼、新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如
在催化剂作用下与H2反应可得到
。我
国科学家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列化学反应表示正确的是
A. 水煤气法制氢：
B.
催化加氢生成
的反应：
C. 电解水制氢的阳极反应：
D.
与水反应：
14.（2023·重庆卷第14 题）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒容条件下，按
投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图
所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的
，反应Ⅱ的
B. M 点反应Ⅰ的平衡常数
C. N 点H2O 的压强是CH4的3 倍
38
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D. 若按
投料，则曲线之间交点位置不变
39
