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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
【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。
【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：
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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
【答案】A
【解析】A．随着反应的进行，反应物浓度逐渐下降，生成物浓度逐渐上升，直到达到平衡，即正反应逐
渐下降，逆反应逐渐上升，直到相等，期间正反应速率始终大于逆反应速率，A 正确；
B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，即
，B 错误；
C．温度不变，平衡常数不变，C 错误；
D．t3时反应达到平衡，此时的平衡是一种动态平衡，v 正=v 逆，反应并未停止，D 错误；
故选A。
【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
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
【答案】C
【解析】A．反应温度为T1和T2，以c(H2)随时间t 的变化为曲线比较，Ⅱ比Ⅲ先达到平衡，所以T1>T2，
温度升高，c(H2)增大，平衡逆向移动，反应放热，选项A 错误；
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B．升高温度，反应速率加快，T1>T2，则反应速率v(a)>v(b)，选项B 错误；
C．T2时，在0~t2内，△c(H2)=0.05mol。L-1，则
，选项C 正确；
D．向恒容容器中充入氮气，不影响反应物浓度，不影响反应速率，选项D 错误；
答案选C。
【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
【答案】C
【解析】A．根据
可知，前2min 甲烷物质的量变化
1.08mol，则
，故A 正确；
B．根据表中数据可知6min 时SO2的转化量为4.8mol-1.8mol=3mol，SO2转化率为
=62.5%；6min
后向反应体系中加入二氧化硫，导致平衡发生移动，10min 时处于新的平衡，根据硫原子守恒，加入的
SO2的物质的量为0.3mol+(1.75mol-1.5mol) 2=0.8mol，则SO2的转化率为
=62.5%；所以转化
率相等，故B 正确；
C．10min 时，二氧化硫浓度1.05mol/L，二氧化碳浓度0.875mol/L，若不改变容器体积，结合方程式，当
二氧化硫全部转化为二氧化碳的浓度1.2mol/L，但该反应为可逆反应，低温平衡正向移动，二氧化碳浓度
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不能达到1.4mol/L，故C 错误；
D．H2S 会与二氧化硫发生氧化还原反应，导致平衡逆向移动，故D 正确；
答案选C。
【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
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
【答案】D
【分析】某反应A(g)+B(g)→C(g)+D(g) 的速率方程为
， 其中k 是反应速率常数，受温
度、催化剂的影响，浓度变化，k 不变。由第二组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.050)n和第四组数据3.2×10-3=k
(0.5)m(0.100)n，可知n=0，由第一组数据1.6×10-3=k (0.25)m(0.050)0 ，第二组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.050)0，
两式相比得到m=1；将n=0，m=1 代入1.6×10-3=k (0.25)1(0.050)0得到k=6.4×10-3 min-1。速率方程式为
v=6.4×10-3 c (A) c0(B)。
【解析】A．由上速率方程式为v=6.4×10-3 c (A) c0(B)，代入第五组数据，v2=6.4×10-
3×(1.00)×(0.200)0=6.4×10-3 mol L-1 min-1，故v2=6.4；第六组数据中v=4.8×10-3 mol L-1 min-1，代入速率方程
解得c1=0.75，A 正确；
B．根据分析k=6.4×10-3min-1，B 正确；
C．升温、加入催化剂可使k 增大，C 正确；
D．根据题给信息，其半衰期为：0.8/k。存在过量的B 时，当剩余6.25%的A 时可以看作经历4 个半衰
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期，即因此所需的时间为
，D 错误；
故选D。
【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，
【答案】A
【解析】A．由①②数据得b=1， 由①④数据得a=1，由②③数据得c=2，则反应体系的三种物质中，H+
(aq)的浓度对反应速率影响最大，A 正确；
B．结合A 分析，将①中数据代入
中，则
，
=3.75，B 错误；
C．由A 分析可知，abc 分别为1、1、2，C 错误；
D．实验⑤中，
，D 错误；
故选A。
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【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
/
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
【答案】D
【分析】由第二组和第四组数据，A 浓度相同，B 浓度不同，速率相等，可知n=0，再由第一组和第二组
数据代入
可得
，可知m=1；将第一组数据代入
，可得k=6.4×10-3，则
。
【解析】A．根据数据分析，
，
，
，A 错误；
B．由分析可知，速率常数
，B 错误；
C．速率常数与浓度无关，缩小容积(加压)不会使k 增大，C 错误；
D．存在过量的B 时，反应掉87.5%的A 可以看作经历3 个半衰期，即
，因此所需的时
间为
，D 正确；
故选D。
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【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
【答案】D
【解析】A．当其他条件不变，改变反应物浓度时，反应速率常数k 保持不变，第二组数据和第四组数据
中，两组的
相同、v 相同，解得
，将第一组数据和第二组数据代入速率方程，得
，可知
，故A 错误；
B．由A 项分析可知，该反应的速率方程为
，将第一组数据代入速率方程
，可得速率常数
，故B 错误；
C．将第六组数据代入速率方程
，可得
，解得
，将第三组数据代入
速率方程
，可得
，将第五组数据代入速率方程
，可得
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，故C 错误；
D．半衰期
，设起始时反应物A 为
，在过量的B 存在时，反应掉93.75%
的A 需经历4 个半衰期：起始
，所需的
时间为
，故D 正确；
故答案选D。
【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
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
【答案】B
【解析】A．反应
，反应前后气体压强变化和生成C 的量成正比，同时A 的变化为
变化量的
，用压强代表浓度，则100～150min 体系压强变化=13.9kPa-13.3kPa=0.06kPa，消耗A 的平均速
率=
=0.006kPa⋅min-1，故A 正确；
B．其他条件不变，420min 时向刚性容器中再充入少量A，相当于增大压强，反应在固体催化剂表面进
行，固体表面积一定，反应速率不变，故B 错误；
C．0～100min，压强变化为1.2kPa，150min～250min，压强变化1.2kPa，则100kPa～500kPa，体系压强变
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化1.2×4kPa=4.8kPa，则500min 时，体系压强=13.3kPa+4.8kPa=18.1kPa，故C 正确；
D．反应在催化剂表面反应，升高体系温度，催化剂活性减小时，反应速率减小，不一定能加快反应速
率，故D 正确；
故选B。
【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
【答案】C
【分析】控制单一变量探究浓度对反应速率的影响，故应控制除浓度外的其他量一致，溶液的总体积一
致，为4mL。
【解析】A．若
，
，实验1 中硫代硫酸钠的浓度大，反应速率快，故
，A 正确；
B．硫代硫酸根与氢离子反应生成硫单质、二氧化硫和水，离子方程式为
，
B 正确；
C．实验1 中，开始出现浑浊需要的时间为t1s，但无法确定消耗的硫代硫酸钠量，无法计算反应速率，C
错误；
D．实验1 中硫代硫酸钠的浓度大，反应速率快，实验1 比实验2 先出现乳白色浑浊，D 正确；
故选C。
【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
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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
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
【答案】D
【解析】A．与实验a 相比，实验c 达到平衡状态改变且所需时间缩短，可能是增大压强或升高温度。该正
反应为气体体积减小的反应，若是增大压强，平衡向右移动，向右反应的程度应增大，与图像不符；若是
升高温度，平衡向左移动，与图像相符，即实验c 改变的条件为升高温度，A 正确；
B．与实验a 相比，实验b 达到的平衡状态不变且所需时间缩短，改变的条件应为加入了催化剂，温度未发
生改变，则平衡常数不变，即a 和b 的化学平衡常数相等，B 正确；
C．实验b 对应40min 达到平衡，列三段式有
，恒
温恒容条件下，气体压强之比等于其物质的量之比，则
，解得x=0.8，因此0～
40min 用CO 表示的平均反应速率
，C 正确；
D．CO 与SO2按照化学计量数之比
投料，a 达到平衡时，SO2的转化率应等于CO 的转化率，则通入
2.2molCO 和1molSO2，投料比大于
，相当于增大CO 浓度，平衡时SO2转化率增大，CO 转化率减小，
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即SO2的转化率大于CO 的转化率，D 错误；
故选D。
【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
【答案】D
【分析】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，则可建立如下三段式：
K=
≈0.25。
【解析】A．升高温度，平衡一定发生移动，则正、逆反应速率不同，增大的倍数不同，A 不正确；
B．加入催化剂使正反应速率加快，则该催化剂降低正反应的活化能，则逆反应活化能减小，B 不正确；
C．若往容器中再通入1molNO 和1molCO2，浓度商Qc=
≈0.43＞0.25，则此时平衡逆向移动，
，C 不正确；
D．若往容器中再通入2molCO 和1molN2，则此时Qc=
≈0.079＜0.25，平衡正向移动，
，D 正确；
故选D。
【题型4 化学平衡状态的判断】
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【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
【答案】A
【解析】A．
，在恒温恒容条件下，气体总质量不变，混合气体密度始终不变，不能表明该反应达到
平衡，A 错误；
B．
，反应前后，气体总质量不变，气体总物质的量减小，气体的平均摩尔质量在反应过程中发生
改变，当平均摩尔质量不变时即达到平衡状态，B 正确；
C．气体总压强与总物质的量成正比例，反应过程中气体总物质的量是变化的，当气体总物质的量不变时
说明反应达到平衡，C 正确；
D．氢气的消耗速率为正反应速率，苯乙烯的消耗速率为逆反应速率，当氢气的的消耗速率等于苯乙烯的
消耗速率，即正反应速率等于逆反应速率时，反应达到平衡状态，D 正确；
故选A。
【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
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
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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%
【答案】D
【解析】A．相同温度下，氢气投料越多，平衡向右移动，CO 的平衡转化率越大，故曲线X 代表1 : 3 投
料，A 项错误；
B．该反应达到平衡状态时，v 正(H2)=2v 逆(CH3OH)，B 项错误；
C．生成甲醇是放热反应，其他条件不变，升高温度，CO 的平衡转化率降低，平衡曲线均下移，C 项错
误；
D．曲线Y 代表1 : 2 投料，即起始按化学计量数投料，则CO、H2的平衡转化率相等，D 项正确；
故选D。
【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
【答案】C
【分析】v 正=k 正c2(NO2)，v 逆=k 逆c(N2O4)，则lgv 正=lgk 正+2lg c(NO2)、lgv 逆=lgk 逆+lg c(N2O4)，则lgv 逆～
lgc(N2O4)的斜率较小，则表示lgv 逆～lgc(N2O4)的线是n、表示lgv 正～lgc(N2O4)的线是m；
【解析】A．由分析可知，图中表示lgv 逆～lgc(N2O4)的线是n，A 正确；
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B．反应速率比等于反应的化学系数比，当2 正v(N2O4)=v 逆(NO2)时，正逆反应速率相等，则反应达到平衡
状态，B 正确；
C．结合分析可知，lgk 正=a+2、lgk 逆=a，k 正=10a+2、k 逆=10a，达到平衡时，v 正= v 逆，则平衡常数
；T℃时，向2L 的容器中充入5molN2O4气体和1molNO2气体，
，则反应正向进行，此时v 正>v 逆，C 错误；
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，
，
，则v 正=k 正c2(NO2)=10a，D 正确；
故选C。
【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
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【答案】D
【解析】A．由实验①中数据可知，该反应的速率保持不变，对比实验①、③可知，实验①达到平衡时Z
的浓度也为
，而实验①中100 min 时Z 的浓度减小到
，即100 min 时反
应达到平衡状态，选项A 正确；
B．由数据分析知，反应速率不变，若实验②中60 min 时没有达到平衡状态，则Z 的浓度为0，与可逆反
应的特点不符，所以60 min 时反应已达平衡状态，选项B 正确；
C．增大催化剂的表面积，能加快反应速率，但不影响化学平衡，即Z 的平衡转化率不变，选项C 正确；
D．实验①和②催化剂表面积相同，实验①中Z 的起始浓度是实验②的2 倍，实验①、②中0~20 min 和
20~40 min 内，∆c(Z)都是
，则相同条件下增加Z 的浓度，反应速率并未增大，选项D 错
误；
答案选D。
【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
D．上述反应中消耗
，转移电子的数目为
24
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【答案】C
【解析】A．反应后气体的物质的量减小，则△S<0，A 错误；
B．根据平衡常数定义，该平衡反应的平衡常数为
，B 错误；
C．增大
，相当于增大HCl 的量，则HCl 的转化率降低，C 正确；
D．1molO2反应转移电子数目为4×6.02×1023，D 错误；
故选：C。
【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
【答案】A
【解析】A．该反应为化合反应，它为放热反应，△H＜0，A 项正确；
B．平衡常数=生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积即K=
，B 项错误；
C．其他条件一定，平衡时升高温度，v 正和v 逆均增大，C 项错误；
D．增大Cl2与PCl3的比值即增大Cl2的投料平衡正向，PCl3转化率增大，D 项错误；
故选A。
【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
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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
D．上述反应中每生成1mol CO，转移电子的数目为
【答案】D
【解析】A．上述反应是放热的体积增大的反应，则△S＞0，故A 错误；
B．上述反应平衡常数
，故B 错误；
C．及时分离
，生成物浓度减小，反应速率减慢，不能加快反应达到平衡状态，故C 错误；
D．上述反应碳化合价升高，氯化合价降低，根据方程式分析转移4mol 电子，生成2molCO，因此每生成
1mol CO，转移电子的数目为
，故D 正确。
综上所述，答案为D。
【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
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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
【答案】D
【解析】A．15 min 后A 在四温度下的转化率为单位时间内的转化率，该转化率与速率有关，根据表格数
据可知，随着温度升高，速率加快，T1、T2温度下15min 未达平衡，T3、T4温度下15min 时反应已经达到
平衡，为平衡转化率，平衡转化率随升高温度而减小，根据勒夏特列原理知该反应为放热反应，A 错误；
B．由A 中分析和表格数据可知T 温度时(
)，A 的转化率大于70%，B 错误；
C．由A 中分析可知T3 温度下15min 时已经达到平衡，在15 min 后继续进行反应，A 的转化率不变，C 错
误；
D．
温度反应15 min 后已建立该条件下的平衡，若
mol·L
，设A、B 的起始浓度分别为2c，
c，A 的转化率为60%：
，
由题意知c-60%c=0.5，故c=
mol/L，故
，D 正确；
故选D。
【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
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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
【答案】A
【解析】A．利用
初始和平衡浓度可得平衡时
的转化率为
75%，A 正确；
B．恒容容器充入惰性气体，与反应有关的各物质浓度不变，平衡不移动，B 错误；
C．平衡之前始终有
<
，故该条件下，第9 min 时
小于第3 min 时
，C 错误；
D．根据质量守恒定律，气体总质量不变，又该容器为恒容容器，故混合气体的密度始终不变，无法通过
混合气体密度判断反应是否达到平衡状态，D 错误；
故选A。
【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
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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%
【答案】B
【解析】A．由题干图像可知，容器a、b、c 的容积依次增大，反应速率依次减小可知，A 点为平衡状态，
缩短时间可能平衡不移动，如使用催化剂，则NOCl 的转化率不变，A 错误；
B．A 点对应K=
=
=
，容积为aL 的容器达到平衡后再投入1mol NOCl、1mol
NO，Qc=
=
=K，平衡不移动，B 正确；
C．A 点时转化率为50%，平衡时物质的量之和为1mol+1mol+0.5mol=2.5mol，B 点转化率为80%，平衡时
物质的量之和为0.4mol+1.6mol+0.8mol=2.8mol，容器体积：a＜b，则容器内压强：A＞B，由于
，则A、B 两点的压强之比大于25 28,C
∶
错误；
D．由B 点转化率为80%，体积增大时压强减小，减小压强平衡正向移动，转化率增大，则容积为cL 的容
器NOCl 的平衡转化率大于80%，D 错误；故答案为：B。
【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。
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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
【答案】D
【解析】A．从平衡时二氧化碳的物质的量可知Ⅱ在Ⅰ的基础上向右移动了，反应正向放热，因此T1>T2，
故A 正确；
B．根据表格中的数据有
，x=0.05，则CO 的
转化率为
，故B 正确；
C．由解析A 可知T1>T2，温度越高反应速率越快，则达到平衡所需要的时间：Ⅱ>I，故C 正确；
D．由解析B 有
，I 的平衡常数
，0.2molCO 和0.2molCO2后CO 和CO2的浓度变为0.3mol/L 和
0.3mol/L，浓度商为
，平衡不移动，故D 错误；故选D。
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【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
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
【答案】C
【解析】Ａ．根据反应列三段式：
，解得
，则
，A 项正确；
Ｂ．660℃时，
，解得
，平衡时
，
，
，
，
、
、
、
，故
，B 项正确；
Ｃ．由表中数据可知，随着温度的升高硫蒸气的体积分数升高，说明温度升高，反应平衡逆向移动，则正
反应为放热反应，C 项错误；
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Ｄ．在恒温恒容条件下，在2L 容器中充入1mol
和2mol
等效于充入1mol
和4mol S，D 项正
确。
答案为：Ｃ。
【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
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
【答案】B
32
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【解析】A．压强为P1，温度为210℃时，乙烷的转化率为50%，乙烯的选择性为80%，参与反应Ⅰ的乙
烷为2mol×50%×80%=0.8mol，反应Ⅰ生成的乙烯、一氧化碳都是0.8mol，参与反应Ⅱ的乙烷为
2mol×50%×20%=0.2mol，反应Ⅱ生成的一氧化碳是0.8mol，反应达平衡时，生成CO 的总物质的量
1.6mol，生成乙烯的总物质的量为0.8mol，故A 正确；
B．相同温度下，增大压强，反应Ⅰ、Ⅱ均逆向移动，乙烷转化率降低，所以P1< P2，故B 错误；
C．温度升高，反应Ⅰ和反应Ⅱ受温度影响，平衡都会正向移动，由图可知，温度升高的过程中乙烷的转
化率逐渐增大，但乙烯转化率却逐渐降低，说明温度升高的过程中，反应Ⅱ为主，且生成的CO 抑制了反
应I 的进行，故C 正确；
D．反应Ⅰ正向为吸热反应，温度升高更有利于C2H4的生成，低温下
转化为
的反应可能非自发
进行，故D 正确；
故选：B。
【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
【答案】C
【解析】A． CO 的平衡转化率随温度的升高而减小，故正反应为放热反应，A 项错误，
33
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B．M 点容器内反应物浓度比L 点容器内反应物浓度大，且M 点对应的反应温度更高，反应速率更快，即
，B 项错误；
C．相同温度下，增大压强，CO 的平衡转化率增大，故曲线①表示容器Ⅱ的转化过程，C 项正确；
D．N 点对应温度下反应的平衡常数与M 点相同，
，D 项错误；
故选：C。
【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
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
34
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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
【答案】C
【解析】A．反应Ⅱ是一个气体分子数增大的反应，压强应为P1<P2，A 错误；
B．压强不变时，随着温度升高，一氧化碳与二氧化碳浓度的比值越来越小，说明正反应为吸热反应，焓
变大于零，B 错误;
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，将反应Ⅰ：
和反应Ⅱ：
相加，得到Ⅲ：
，
，反应向正反应方向顺利进行，C 项正确；
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，由于平衡时
保持不变
[由C 可知，
，K=c(CO)]，根据碳守恒，多于的碳转化为
，
的比值越大，
故D 错误；
故选C。
【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
35
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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
【答案】D
【解析】A．已知反应Ⅱ是一个正反应为气体体积增大的方向，即增大压强，平衡逆向移动，则同温下压
强越大，
越小，结合题干图示信息可知，压强大小：
，A 错误；
B．由题干图示信息可知，压强相同的情况下，升高温度，
减小，说明升高温度，反应I 的
平衡正向移动，则正反应是一个吸热反应，即在如图所示条件下，反应I 可表示为
，B 错误；
C．由题干图示信息可知，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
36
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中，此时反应I 的平衡常数为K=
在0.1~10 左右，平衡常数很小，即碳热还原氧化锌反应不
能顺利进行，C 错误；
D．总反应ZnO+C→Zn+CO，一定条件下将C 与ZnO 置于同一密闭容器中反应，当
时，
增大
的值则主要生成锌和CO，故可减少平衡时气体中
的含量，D 正确；
故答案为：D。
【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
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
【答案】B
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【解析】A．充入氮气反应Ⅰ压强减小平衡逆向移动，H2和CO2增加从而导致反应Ⅱ的反应物浓度增大平
衡正向，所以CO 的产率增加，A 项错误；
B．相同条件下催化剂CZ(Zr-1)T 选择性更高。此催化剂在230℃选择性最高且CH3OH 的产率较高，所以
甲醇的最适宜条件为约230°C、催化剂选择CZ(Zr-1)T，B 项正确；
C．230℃以上反应Ⅰ为放热反应升温平衡逆向，而反应Ⅱ为吸热反应升温平衡正向，导致甲醇的产率降
低，C 项错误；
D．CZT，230°C 以上甲醇的选择性低，且升温反应Ⅱ正向，所以该条件下主要以反应Ⅱ为主导致甲醇的产
率降低，D 项错误；
故选B。
【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
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
38
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【答案】B
【解析】A．升高温度，CO2的转化率增大，反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动，但是反应Ⅲ逆向移动，也增大
了二氧化碳的转化率，故A 错误；
B．反应Ⅳ可由反应Ⅰ+反应Ⅲ得到，则反应Ⅳ的平衡常数K4=K1•K3，故B 正确；
C．升高温度，反应速率加快，故C 错误；
D．升高温度，产物中H2与CO 的物质的量之比增大，除了升温有利于反应Ⅱ正向进行、反应Ⅲ逆向进行
外，反应Ⅲ正向进行，也会使得产物中H2与CO 的物质的量之比增大，故D 错误；
故选：B。
【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
【答案】A
【解析】A．由图可知，曲线I 表示平衡转化率a(X)随温度变化曲线，Ⅱ表示10 min 时转化率a(X)随温度
变化曲线，则b 点反应未达到平衡状态，加入高效催化剂可加快反应速率，缩短平衡时间，即使用更高效
的催化剂，可以使b 点移动到d 点，A 正确；
B．由图可知，d 点体系中c(X)=1mol/L×(1-60%)=0.4mol/L，平衡常数K=
， K 只与温度有
关，与物质的浓度变化无关，所以向d 点体系中再充入1molX，再次达平衡时K 不变，c(X)=0.4mol/L，B
错误；
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C．由图可知，10 min 时a、c 点X 的转化率a(X)相等，则0-10min 的平均反应速率：v(a)=v(c)，C 错误；
D．由图可知，bc 段反应均未达到平衡状态，不存在平衡移动，bc 段变化是由于温度过高，催化剂活性降
低，反应速率减慢，X 的转化率a (X)减小，D 错误；
故选A。
【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
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
∶
【答案】D
【解析】A．根据图像分析可知：反应达到平衡状态后，升高温度，CH3OCH3(g)的选择性减小，CO2(g)转
化率增大，说明升温反应Ⅰ正向进行，反应为吸热反应，△H1＞0，反应Ⅱ逆向进行，正反应为放热反应，
△H2＜0，A 正确；
40
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B．温度高于300℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是：反应Ⅰ的△H1＞0，反应Ⅱ的△H2＜0，
温度升高使CO2转化为CO 的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超
过下降幅度，B 正确；
C．2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H2＜0，CH3OCH3的选择性=
，化学
平衡正向进行，二甲醚物质的量增大，二氧化碳物质的量减小，二甲醚选择性增大，A 点对于反应Ⅱ是未
达到平衡，反应Ⅰ是吸热反应，随着温度升高，平衡正向进行，二氧化碳转化率增大，则A 点对于反应Ⅰ
也未达到平衡状态，C 正确；
D．CH3OCH3的选择性=
分析，设生成CH3OCH3物质的量为x mol，生成CO 物质的
量为y mol，反应的二氧化碳为(2x+y) mol，得到
=48%，
，则体系中
c(CH3OCH3)∶c(CO)=6 13
∶
，D 错误；
故合理选项是D。
【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
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
41
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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。
【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
42
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【答案】C
【解析】A．由图可知，升温CH4转化率增大，但不管反应是放热还是吸热，没有平衡时升温，正反应速
率增大相同时间内CH4转化率都会增大，所以不能判断反应是吸热反应，故A 错误；
B．在700℃时，CH4转化率为0.8，所以转化的CH4为
，据C 守恒CO 与CO2共1.6mol
，又CO 的选择性为0.9，
,故
，故B 错误；
C．对比500℃、600℃、700℃图中H2、CO 的选择性，H2选择性变化较为平缓，CO 选择性变化较大，说
明还有反应生成H2和CO，而且化学计量数之比和反应I 不同，所以该反应可能是
，故C 正确；
D．800℃时H2和CO 的选择性接近1，说明高温有利于甲烷催化氧化为合成气反应的进行，即高温有利于
合成气的生成，故D 错误；
故答案为：C。
【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
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
【答案】D
【解析】A．由实验装置图可知，装置甲的作用是干燥SO2和O2，并让二者气体充分混合，以及控制两气
体的通入速率等作用，A 正确；
B．由于反应2SO2+O2
2SO3是一个可逆反应，故乙处导出的气体主要含有
、
、
，B 正确；
C．水吸收时会放出大量的热，形成酸雾，影响吸收效率，应用浓硫酸吸收，C 正确；
43
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D．由于反应2SO2+O2
2SO3在常压的转化率就已经很高了，增大压强将增加设备和动力成本，故工业
中通常在常压增大氧气的浓度来提高SO3的产率，D 错误；
故答案为：D。
【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
【答案】B
【解析】A．沸腾炉中加入碾碎的硫铁矿可以增大固体的表面积，是反应物的接触面积增大，反应更加充
分，A 正确；
B．接触室中二氧化硫的催化氧化反应在常压下转化率已经很高，加压对转化率影响不大，但对设备材料
要求较高，会导致成本增大，故接触室中的反应条件为高温常压，B 错误；
C．二氧化硫在接触室内催化氧化生成三氧化硫的反应为放热反应，催化氧化时通过热交换器可以预热反
应物，同时降低容器中的温度，有利于平衡向正反应方向移动，提高二氧化硫的转化率，C 正确；
D．SO3溶解于水放热易形成酸雾，导致吸收效率低，若吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3，可以防止吸
收过程中形成酸雾，提高SO3的吸收效率，D 正确；
故选B。
【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
44
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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
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
【答案】B
【解析】A．由于GS1 的能量比GS2 低，第一步反应的△H>0，即该反应是吸热反应，A 正确；
B．该反应历程总共由4 个基元反应构成，其活化能分别为Ea1=1.675 eV，Ea2=2.071 eV，Ea3=1.313 eV，
Ea4=1.369eV，所需活化能越高，其反应速率越低,因此决定总反应速率的步骤为第二步，B 错误；
C．由图可以看出，GS3 的能量比GS2 的能量低，能量越低越稳定，则GS3 更稳定，C 正确；
D．随着HClO4分子的不断分解，O 原子不断积累，使基元反应生成物的量不断增多，平衡向逆反应方向
移动，对后续的分解反应产生影响，D 正确；
故选B。
【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
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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
【答案】A
【解析】A．反应I 活化能最大，反应速率最慢，决定水解反应的速率，A 正确；
B．反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，导致原料平衡转化率下
降，B 错误；
C．反应Ⅱ无极性键的断裂，C 错误；
D．反应I 活化能最大，反应速率最慢，决定水解反应的速率，增大NaOH 的浓度，消耗HBr，HBr 浓度减
小，平衡正向移动，不能加快水解反应速率，D 错误；
答案选A。
【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
46
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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
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
【答案】D
【解析】A．由图可知，该反应为反应物总能量高于生成物总能量的放热反应，降低温度，平衡向正反应
方向移动，DMF 的平衡转化率增大，故A 正确；
B．由图可知，该历程包含6 个基元反应，最大能垒（活化能）为1.19eV，故B 正确；
C．反应的活化能越大，反应速率越慢，总反应的速率取决于慢反应，由图可知，最大能垒（活化能）为
1.19eV，反应的方程式为
，故C 正确；
D．由反应物和生成物的相对能量可知，反应放热为0eV-(-1.02eV)=1.02eV，1molDMF 完全转化为三甲
胺，则会释放出1.02eV·NA的能量，故D 错误；
故选D。
【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
【答案】C
【解析】A．由图可知，一氧化碳催化加氢生成甲醇的反应中有极性键的断裂和生成，故A 正确；
B．由图可知，过渡态相对能量的大小顺序为TS55>TS44>TS77，故B 正确；
C．由图可知，吸附在催化剂表面的生成物总能量低于反应物的总能量，为放热过程，故C 错误；
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D．反应的活化能越大，反应速率越慢，反应决速步为慢反应，由图可知，反应H2CO*+H =H3CO-H 的活
化能最大，反应速率最慢，则反应决速步的活化能为0.35eV—(—0.60eV)=0.95eV，故D 正确；
故选C。
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
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
【答案】D
【解析】由盖斯定律可知反应
的焓变
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，A 错误；
为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH4的含量降低，故CH4
的平衡选择性随着温度的升高而降低，B 错误；由图可知温度范围约为450~550℃时二氧化碳实际转化率
趋近于平衡转化率，此时为最适温度，温度继续增加，催化剂活性下降，C 错误；450℃时，提高
的值可提高二氧化碳的平衡转化率，增大压强反应I 平衡正向移动，可提高二氧化碳的平衡转
化率，均能使CO2平衡转化率达到X 点的值，D 正确。 故选D。
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
【答案】BD
【解析】反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0，所以曲线①表示的是正
反应的
关系，曲线表示的是逆反应的
关系，故A 错误；t2时，正逆反应速率相等，体系处于平衡状
态，故B 正确；反应进行到
时，反应正向进行，故Q＜K，故C 错误；催化剂能降低反应的活化能，使
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反应的
、
都增大，故D 正确；故选BD。
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
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
【答案】C
【解析】由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4 步进行，A 正确；由图
可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R 的浓度增大，B 正确；由图可知Ⅰ的
最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C 错误；由图可
知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以
使用Ⅰ时，反应过程中M 所能达到的最高浓度更大，D 正确；故选C。
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：
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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
【答案】D
【解析】向10mL 蒸馏水中加入0.4gI2，充分振荡，溶液呈浅棕色，说明I2的浓度较小，因为I2在水中溶解
度较小，A 项正确；已知I3
-(aq)为棕色，加入0.2g 锌粒后，Zn 与I2反应生成ZnI2，生成的I-与I2发生反应I-
+I2
I
⇌3
-，生成I3
-使溶液颜色加深，B 项正确；I2在水中存在溶解平衡I2(s)
I
⇌2(aq)，Zn 与I2反应生成的I-与
I2(aq)反应生成I3
-，I2(aq)浓度减小，上述溶解平衡向右移动，紫黑色晶体消失，C 项正确；最终溶液褪色是
Zn 与有色物质发生了化合反应，不是置换反应，D 项错误；故选D。
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（ ）
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：
【答案】C
【解析】开始一段时间（大约13min 前）随着时间的推移Mn(VII)浓度减小直至为0，Mn(III)浓度增大直至
达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(III)，同时先生成少量Mn(IV)后Mn(IV)被消耗；后来（大
约13min 后）随着时间的推移Mn(III)浓度减少，Mn(II)的浓度增大；据此作答。由图像可知，随着时间的
推移Mn(III)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(III)，后Mn(III)被消耗生成Mn(II)，Mn(III)能氧
化H2C2O4，A 项错误；随着反应物浓度的减小，到大约13min 时开始生成Mn(II)，Mn(II)对反应起催化作
用，13min 后反应速率会增大，B 项错误；由图像可知，Mn(VII)的浓度为0 后才开始生成Mn(II)，该条件
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下Mn(II)和Mn(VII)不能大量共存，C 项正确；H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应
为2MnO4
-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D 项错误；故选C。
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
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
【答案】C
【解析】从图给的分布分数图可以看出，在两曲线的交点横坐标值加和取平均值即为某型体含量最大时的
pH，利用此规律解决本题。从图中可以看出Fe(Ⅲ)主要与L2-进行络合，但在pH=1 时，富含L 的型体主要
为H2L，此时电离出的HL-较少，根据H2L 的一级电离常数可以简单计算pH=1 时溶液中c(HL-)≈10-9.46，但
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pH=1 时c(OH-)=10-13，因此这四种离子的浓度大小为c(H2L)>c([FeL]+)>c(HL-)>c(OH-)，A 错误；根据图示的
分布分数图可以推导出，H2L 在pH≈9.9 时HL-的含量最大，而H2L 和L2-的含量最少，因此当pH 在
9.5~10.5 之间时，含L 的物种主要为HL-，B 错误；该反应的平衡常数K=
，当[FeL2]-与
[FeL]+分布分数相等时，可以将K 简化为K=
，此时体系的pH=4，在pH=4 时可以计算溶液中
c(L2-)=5.0×10-14.86，则该络合反应的平衡常数K≈10-14.16，即lg K≈14，C 正确；根据图像，pH=10 时溶液中
主要的型体为[FeL3]3-和[FeL2(OH)]2-，其分布分数均为0.5，因此可以得到c([FeL3]3-)=c([FeL2(OH)]2-)=1×10-
4mol·L-1，此时形成[FeL3]3-消耗了3×10-4mol·L-1的L2-，形成[FeL2(OH)]2-消耗了2×10-4mol·L-1的L2-，共消耗
了5×10-4mol·L-1的L2-，即参与配位的c(L2-)≈5×10-4，D 错误；故选C。
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
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【答案】B
【解析】一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x 值越小，CH4的转化率越大，则
，故A 正确；b 点和c 点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b 点x 值小于c 点，则b 点加水多，反
应物浓度大，则反应速率：
，故B 错误；由图像可知，x 一定时，温度升高CH4的平衡转化率增
大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K 增大；温度相同，K 不变，则点a、b、c 对应的
平衡常数：
，故C 正确；该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以
温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D 正确；故选B。
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
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
【答案】AC
【解析】一定条件下，化合物E 和TFAA 合成H 的反应路径中，共发生三个反应：
E+TFAA
①
→F
F
②→G
G
③
H+TFAA
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t1之后的某时刻，H 为0.02 mol∙L-1，此时TFAA 的浓度仍为0，则表明0.10mol∙L-1E、起始时的
0.08mol∙L-1TFAA、G 分解生成的0.02 mol∙L-1 TFAA 全部参加反应，生成0.10mol∙L-1F；在t2时刻，H 为
0.08mol∙L-1，TFAA 为0.06mol∙L-1，G 为0.01 mol∙L-1，则F 为0.01 mol∙L-1。
A．t1时刻，H 的浓度小于0.02 mol∙L-1，此时反应③生成F 的浓度小于0.02 mol∙L-1，参加反应①的H 的浓
度小于0.1 mol∙L-1，则参加反应E 的浓度小于0.1 mol∙L-1，所以体系中有E 存在，A 正确；
B．由分析可知，t2时刻，H 为0.08mol∙L-1，TFAA 为0.06mol∙L-1，G 为0.01 mol∙L-1，则F 为0.01 mol∙L-1，
所以体系中有F 存在，B 不正确；
C．t1之后的某时刻，H 为0.02 mol∙L-1，此时TFAA 的浓度仍为0，表明此时E 和TFAA 完全反应生成F，
所以E 和TFAA 生成F 的反应速率快，反应的活化能很小，C 正确；
D．在t2时刻，H 为0.08mol∙L-1，TFAA 为0.06mol∙L-1，G 为0.01 mol∙L-1，F 为0.01 mol∙L-1，只有F、G 全
部转化为H 和TFAA 时，TFAA 的浓度才能为0.08mol∙L-1，而G
H+TFAA 为可逆反应，所以反应达平
衡后，TFAA 的浓度一定小于0.08mol∙L-1，D 不正确；故选AC。
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
【答案】C
【解析】反应I、Ⅲ为放热反应，相同物质的量的反应物，反应I 放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应
放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应I>反应Ⅱ，故A 正确；短时间里反应I 得到的产物比
反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I 的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：
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反应I<反应Ⅱ，故B 正确；增加HCl 浓度，平衡正向移动，但平衡时产物Ⅱ和产物I 的比例可能降低，故
C 错误；根据图中信息，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，故D 正确。综上所
述，答案为C。
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
【答案】B
【解析】MnO2会催化 H2O2分解，与平衡移动无关，A 项错误；NO2转化为N2O4 的反应是放热反应，升温
平衡逆向移动，NO2浓度增大，混合气体颜色加深，B 项正确；铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化
膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动无关，C 项错误；加入硫酸铜以后，锌置换出
铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D 项错误；故选B。
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
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
【答案】C
【解析】
分解的产物是
和
，分解得到的
与
反应生成
，
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又可以分解得到
和
，则a 为
，b 为
，c 为
，d 为
。
由分析可知，a 为
，c 为
，A 项错误；d 为
，B 错误；可以水解生成
，通入水
蒸气可以减少
的生成，C 正确；反应①和反应②相加即为氯化铵直接分解的反应，由盖斯定律可
知，等压条件下，反应①、反应②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，D 错误；故选C。
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.
【答案】D
【解析】1mol 纯物质完全燃烧生成指定的物质放出的热量称为燃烧热。H2O 应该为液态，A 错误；
，B 错误；氢气的燃烧热为285.8kJ/mol，则
，C 错误；
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，D 正确； 故选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、
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：
【答案】B
【解析】水煤气法制氢的反应为吸热反应，其热化学方程式为
，A 错误；由题意可知
在催化剂作用下与H2反应可得到
，根据原
子守恒可得离子方程式为
，B 正确；电解水制氢的阳极反应为
，C 错误；
与水反应化学方程式为
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，
中H 原子不守恒，D 错误。 故
选B。
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
D. 若按
投料，则曲线之间交点位置不变
【答案】C
【解析】随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、
反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A 错误；M 点没有甲
烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料
，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢
气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数
，B 错误；N 点一氧化碳、甲烷物
质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水得总的物质的量为甲烷的3 倍，结合阿伏伽德罗定律可
知，H2O 的压强是CH4的3 倍，C 正确；反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反
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应；若按
投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线
之间交点位置发生改变，D 错误；故选C。
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