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模板03 化学反应速率与平衡图像分析
第一步：仔细审题
阅读题目获取对解题有价值的信息，排除无效信息，并作标记。
第二步：确定变量
明确横、纵轴代表的物理量，确定变量。
第三步：分析图像
分析不同类型的图像的变化趋势，选择不同的特殊点或添加辅助线。
①关注曲线的走向和变化趋势，分析变化的原因；
②关注起点、拐点、交叉点、平衡点、标有具体坐标的点、含量或转化率相
同的点、终点、按化学计量数投料点的含义；
③判断是否要作辅助线，如等温线、等压线、等时间线等。
第四步：综合判断
图表与原理整合，逐项分析图表，根据相关反应原理（特别是影响因素及使
用前提条件等）及题干信息进行分析判断。
本节导航
识·题型解读 考情分析+命题预测/技巧解读
明·模板构建 答题模板
+ 技巧点拨
技法01 速率-时间图像
技法02 含量/转化率-时间-压强/温度图像
技法03 转化率(或含量)—温度/压强图像
技法04 工业生产中的速率和平衡图像
通·模板运用 真题示例+模板答题+变式训练
练·模板演练 最新模拟、预测考向
化学反应速率和平衡图像题的呈现方式变得越来越新颖，如试题中涉及的图像已不仅仅是速率与简单
的化学平衡，研究体系也已不是单纯的气相体系，往往根据实际工业生产，更多的是研究复杂液相反
应体系，坐标参数也不再局限于时间、温度、压强、速率、转化率、百分含量，而是有更多的变量，
像物质的量之比、气体分压或离子浓度的对数或负对数等，分析投料比、转化率、产率的变化。多变
量图象题是高考考查的一个方向和趋势，它是指在一个图上存在多个变量的图象，此类题的特点是：
一方面信息量大，考查了读图能力；另一方面多变量的存在，考查了分析推理能力，在新课标高考中
受到命题者的青睐。
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技法01 速率-时间图像
1．常见图像形式
(1)速率-时间图像
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
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)。
2．析图关键
①找平衡点：c（或n）保持不变的点。
②找出曲线变化的影响因素，若存在多种影响因素，根据曲线变化趋势确定哪种因素是主要因素。
技法02 含量/转化率-时间-压强/温度图像
1．常见图像形式
图Ⅰ．T2下先达到平衡，则T2＞T1，温度升高，生成物含量降低，平衡逆向移动，正反应是放热反应。
图Ⅱ．p2下先达到平衡，则p2＞p1，压强增大，反应物的转化率减小，说明正反应是反应前后分子数
增大的反应。
图Ⅲ．生成物的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a＞b，故a 可能使用了催化剂；若
该反应是反应前后分子数相等的可逆反应，a 也可能是增大压强(压缩体积)。
2．析图关键
1“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示
的温度较高、压强较大或使用了催化剂。
2
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2正确掌握图像中反应规律的判断方法。
技法03 转化率(或含量)—温度/压强图像
1．常见图像形式：
(1)恒压线图像
当压强相等（任意一条恒压线）时温度升高，A 的转化率增大，平衡正向移动，这则正反应为吸热反
应。
当温度相等时，即作垂直于横轴的辅助线，与三条恒压线交于三点，这三点自下而上压强增大，A 的
妆化率增大，平衡正向移动，则正反应为反应前后气体分子数减小的反应。
(2)恒温线图像
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。
(3)含量（转化率）—温度曲线
①对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH＜0。
M 点之前，温度越高，反应速率越大，反应物浓度减小或生成物浓度增大；M 点时达到平衡状态；
M 点之后，温度升高，反应物浓度增大或生成物浓度减小。发生变化的原因有：
a．反应放热，升温，平衡逆向移动；
b．温度升高，催化剂活性降低，反应速率减小，反应可能未达到平衡状态。
②平衡转化率-温度曲线
如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的1、2、3、4
四个点，表示v 正＞v 逆的是点3，表示v 正＜v 逆的是点1，而点2、4 表示v 正＝v 逆。
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图像曲线上的点全为对应条件下的平衡点。
2．析图关键——关注曲线变化趋势，采取“定一议二”法。
在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐
标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。
技法04 工业生产中的速率和平衡图像
1．含量/转化率—投料比图像
以恒温恒容密闭容器中发生反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，在不同温度平衡时生成物C 的体积分
数与投料比的关系为例：
曲线上的点均为不同温度下对应投料比下的平衡点，n(A)：n(B)=a 时，平衡时C 的体积分数最大。
一定条件下，用Fe2O3、NiO 或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收，使SO2转化生成S。催化剂不同，其
2．温度—选择性图像
以一定条件下，使用不同催化剂在相同时间内2SO2+O22SO3，SO2的转化率随反应温度的变化图像
为例。
340 ℃左右，催化剂的催化能力较大，二氧化硫的转化率也是较大，反应速率较快，所以选择Fe2O3作
催化剂，最适宜温度为340 ℃左右；a 点以后，催化剂催化能力需要维持在一定的温度下，温度太高，催化
剂活性可能会降低。
类型01 时间图像
1．（2023·辽宁卷）一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不
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同价态含Mn 粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是
A．Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D．总反应为：2MnO4
-+5C2O4
2-+16H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O
【答案】C
【第一步 确定变量】该图像纵坐标为不同价态Mn 的浓度，横坐标为时间。
【第二步 分析图像】
【第三步 综合判断】
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 错误。
1．（2023·山东卷）一定条件下，化合物E 和TFAA 合成H 的反应路径如下：
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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
【第一步 确定变量】该图像为部分物种的浓度随时间的变化关系。
【第二步 分析图像】
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【第三步 综合判断】
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．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；
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；
2．（2024·黑吉辽卷）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，15h 后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
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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．
平均速率(异山梨醇)
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】A
【解析】A．由图可知，3 小时后异山梨醇浓度继续增大，15h 后异山梨醇浓度才不再变化，所以3h 时，
反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A 错误；
B．图像显示该温度下，15h 后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4-失
水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：
①>②，故B 正确；
C．由图可知，在0~3h 内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg，所以平均速率(异山梨醇)=
，故C 正确；
D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化
率，故D 正确；
故答案为：A。
类型02 压强/温度图像
2．（2023·湖南卷）向一恒容密闭容器中加入
和一定量的
，发生反应：
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。
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
【答案】B
【第一步 确定变量】CH4的平衡转化率按不同投料比
随温度的变化曲线。
【第二步 分析图像】
【第三步 综合判断】
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
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应达到平衡状态，D 正确。
1．（2022·广东卷）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
D．向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大
【答案】C
【第一步 确定变量】该图像为各组分的物质的量(n)与温度关系图像。
【第二步 分析图像】
【第三步 综合判断】
容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，C 正确；
D．BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，D
错误。
2．在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L－1 CO2、0.1 mol·L－1CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋
CO2(g)
2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是( )
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A．上述反应的ΔH<0
B．压强：p4>p3>p2>p1
C．1 100 ℃时该反应的平衡常数约为1.64
D．压强为p4时，在y 点：v 正>v 逆
【答案】A
【解析】p1、p2、p3、p4是四条等压线，由图像可知，压强一定时，温度越高，CH4的平衡转化率越高，故
正反应为吸热反应，ΔH>0，A 项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越高，甲烷的平衡转化率越
小，故压强p4>p3>p2>p1，B 项正确；压强为p4、温度为1 100 ℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡
时各物质的浓度分别为c(CH4)＝0.02 mol·L－1，c(CO2)＝0.02 mol·L－1，c(CO)＝0.16 mol·L－1，c(H2)＝0.16
mol·L－1，即平衡常数K＝≈1.64，C 项正确；压强为p4时，y 点未达到平衡，此时v 正>v 逆，D 项正确。
类型03 工业生产中的速率和平衡图像
3．（2024·湖南卷）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的
和
，发生如下反应：
主反应：
副反应：
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
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A．投料比x 代表
B．曲线c 代表乙酸的分布分数
C．
，
D．L、M、N 三点的平衡常数：K(L)=K(M)>K(N)
【答案】D
【第一步 确定变量】该图像为在不同温度下两种含碳产物的分布分数随投料比x(物质的量之比)的变化曲
线。
【第二步 分析图像】
【第三步 综合判断】
L、M、N 三点对应副反应ΔH2<0，且TN>TM=TL，升高温度平衡逆向移动，K(L)=K(M)=K(N)，D 正确。
1．（2022·江苏卷）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)
ΔH=173.3kJ·mol-1；CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·mol-1。
在1.0×105Pa、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。
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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
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
【答案】B
【分析】根据已知反应①
，反应②
，且反应①的热效应更大，温度升高的时候对反应①影响更
大一些，根据选择性的含义，升温时CO 选择性增大，同时CO2的选择性减小，所以图中③代表CO 的选
择性，①代表CO2的选择性，②代表H2的产率，以此解题。
【解析】A．由分析可知②代表H2的产率，故A 错误；
B．由分析可知升高温度，平衡时CO 的选择性增大，故B 正确；
C．一定温度下，增大
，可以认为开始时水蒸气物质的量不变，增大乙醇物质的量，乙醇的平
衡转化率降低，故C 错误；
D．加入CaO(s)或者选用高效催化剂，不会影响平衡时H2产率，故D 错误；
故选B。
【答案】D
【第一步 确定变量】该图像为平衡时CO2和CO 的选择性及H2的产率随温度的变化。
【第二步 分析图像】
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根据已知反应①C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) ΔH=173.3kJ·mol-1；②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)
ΔH=41.2kJ·mol-1。且反应①的热效应更大，温度升高时对反应①影响更大一些，根据选择性的含义，升温
时CO 选择性增大，同时CO2的选择性减小，所以图中③代表CO 的选择性，①代表CO2的选择性，②代
表H2的产率。故A 错误，B 错误。
【第三步 综合判断】
一定温度下，增大
，可以认为开始时水蒸气物质的量不变，增大乙醇物质的量，乙醇的平衡转
化率降低，故C 错误；加入CaO(s)或者选用高效催化剂，不会影响平衡时H2产率，故D 错误。
2．（2024·江苏卷）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为：
①
②
、
下，将一定比例
、
混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、
L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO 和
的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A．L4处与L5处反应①的平衡常数K 相等
B．反应②的焓变
C．L6处的
的体积分数大于L5处
D．混合气从起始到通过L1处，CO 的生成速率小于
的生成速率
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【答案】C
【解析】L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K 不相等，A 错误；由图像可知，L1-L3温度在升
高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B 错误；从L5到L6，甲醇
的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有明显变化，说明反
应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O) 增大，反应②为气体分子
数减小的反应，且没有H2O 的消耗与生成，故 n 总减小而n(H₂O)增加，即H2O 的体积分数会增大，故L6
处的 H2O 的体积分数大于L5处，C 正确；L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的
量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO 的生成速率大于 CH3OH 的生成速率，D 错误。
1．生产硫酸的主要反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH＜0。图中L(L1、L2)、X 可分别代表压强或
温度。下列说法正确的是( )
A．X 代表压强
B．L1＞L2
C．A、B 两点对应的平衡常数相同
D．一定温度下，当混合气中n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝2∶1∶2 时，反应一定达到平衡
【答案】B
【解析】若X 代表压强，则L 代表温度，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，
与图像不符合，A 错误；结合A 项分析推知，X 代表温度，L 代表压强，温度相同时，增大压强，平衡正
向移动，SO2的平衡转化率增大，则压强：L1＞L2，B 正确；A、B 两点的温度不同，平衡常数不同，C 错
误；温度一定，达到平衡状态时，n(SO2)、n(O2)和n(SO3)均保持不变，但其比值不一定等于对应的化学计
量数之比，D 错误。
2．一定条件下合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g)
CH2===CH2(g)＋4H2O(g)；已知温度对CO2的平衡转化
率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是( )
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A．该反应的逆反应为吸热反应
B．平衡常数：KM>KN
C．生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)
D．当温度高于250 ℃，升高温度，催化剂的催化效率降低
【答案】C
【解析】升高温度，CO2的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，A 正确；该反应
的正反应是放热反应，升温平衡常数减小，B 正确；化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂在250 ℃
时催化活性最高，温度继续升高，其催化效率降低，所以v(N)有可能小于v(M)，C 错误，D 正确。
3．一定条件下，用Fe2O3、NiO 或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收，使SO2转化生成S。催化剂不
同，其他条件相同(浓度、温度、压强)情况下，相同时间内SO2的转化率随反应温度的变化如图，下列说
法不正确的是( )
A．不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3作催化剂可以节约能源
B．选择Fe2O3作催化剂，最适宜温度为340 ℃左右
C．a 点后SO2的转化率减小的原因可能是温度升高催化剂活性降低
D．其他条件相同的情况下，选择Cr2O3作催化剂，SO2的平衡转化率最小
【答案】D
【解析】根据图像可知，当温度在340 ℃时，在Fe2O3作催化剂条件下，SO2的转化率最大，可以节约能源，
故A 正确；340 ℃左右，催化剂的催化能力较大，二氧化硫的转化率也是较大，反应速率较快，所以选择
Fe2O3作催化剂，最适宜温度为340 ℃左右，故B 正确； 催化剂催化能力需要维持在一定的温度下，温度
太高，催化剂活性可能会降低，故C 正确；催化剂只对速率有影响，对平衡转化率没有影响，故D 错误。
4．反应Si(s)＋3HCl(g)
SiHCl3(g)＋H2(g) ΔH 是工业上制备高纯硅的重要中间过程。一定压强下，
起始投入原料的值和温度与SiHCl3的平衡产率的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．该反应为放热反应，ΔH＜0
B．M、N 点SiHCl3的分压：M＞N
C．的值越大SiHCl3平衡产率越高
D．M、N 点的逆反应速率：vM＞vN
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【答案】C
【解析】温度升高，SiHCl3的平衡产率减小，ΔH＜0，A 项正确；对应气体压强之比等于物质的量之比，
由题图可知，M、N 点SiHCl3的平衡产率M＞N，所以M、N 点SiHCl3的分压：M＞N，B 项正确；由题图
可知，的值增大至7 时，SiHCl3的平衡产率降低至接近于0，C 项错误；M 点温度较高，SiHCl3浓度较大，
逆反应速率vM＞vN，D 项正确。
5．一定条件下，6H2(g)＋2CO2(g)
C2H5OH(g)＋3H2O(g)，CO2平衡转化率随温度变化如图所示，对
a、b、c 三点对应情况的分析，合理的是( )
A．CO2物质的量分数：a>b
B．C2H5OH 体积分数：a<c
C．平衡常数：Ka>Kc>Kb
D．反应速率：va(CO2)<vb(CO2)
【答案】D
【解析】A．a、b 点均在曲线Ⅰ上，由题图可知升高温度CO2平衡转化率减小，可知升高温度平衡逆向移
动，则CO2物质的量分数：a<b，故A 错误；B.a、c 点温度相同，增大氢气的量平衡正向移动，则C2H5OH
物质的量分数：a>c，故B 错误；C.K 与温度有关，且正反应为放热反应，温度越高K 越小，则平衡常数：
Ka ＝Kc>Kb ，故C 错误；D.a 、b 点只有温度不同，温度越高、反应速率越快，则反应速率：
va(CO2)<vb(CO2)，故D 正确。
6．在恒容密闭容器中进行反应：2CO2(g)＋6H2(g)
C2H5OH(g)＋3H2O(g) ΔH。在某压强下起始时
按不同氢碳比投料(如图中曲线①②③)，测得CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示，下列有关说法正
确的是( )
A．该反应的ΔH>0
B．氢碳比：①<②<③
C．其他条件不变的情况下，增大容器的体积可提高CO2的转化率
D．若起始CO2的浓度为2 mol·L－1、H2为4 mol·L－1，在图中曲线③氢碳比条件下进行，则400 K 时该
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反应的平衡常数数值约为1.7
【答案】D
【解析】根据图像可知，在氢碳比相等的条件下，随着温度的升高，CO2的转化率降低，说明升高温度，
平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，ΔH<0，A 错误；氢碳比越大，CO2的转化率越高，根据
图像可知，在温度相等的条件下，CO2的转化率：①>②>③，则氢碳比：①>②>③，B 错误；正反应是气
体体积减小的反应，因此其他条件不变的情况下，缩小容器的体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，
可提高CO2的转化率，C 错误；根据图像可知，400 K 时曲线③中CO2的转化率是50%，这说明消耗CO2 1
mol·L－1，则消耗氢气3 mol·L－1，生成乙醇和水蒸气分别是0.5 mol·L－1、1.5 mol·L－1，剩余CO2和氢气分别
是1 mol·L－1、1 mol·L－1，该温度下平衡常数K＝≈1.7，D 正确。
7．恒压下，NO 和O2在起始浓度一定的条件下发生反应，在相同时间内，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)。下列说法不正确
的是( )
A．反应2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)的ΔH<0
B．图中X 点所示条件下，由于测定时间较短，反应未达到平衡
C．从X→Y 过程中，平衡逆向移动，O2的质量减少
D．380 ℃下，c 平衡(O2)＝5.0×10－4 mol·L－1，NO 平衡转化率为50%，则平衡常数K＝2 000
【答案】C
【解析】依据图中虚线，NO 的平衡转化率随温度升高而下降，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，
则该反应是放热反应，ΔH<0，故A 正确；点X 在虚线下面，说明反应未达到化学平衡，故B 正确；从
X→Y 过程中，NO 转化率下降，说明平衡向逆反应方向移动，O2的质量应该增大，故C 错误；
2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)
起始(mol·L－1) x y 0
转化(mol·L－1) 0.5x 0.25x 0.5x
平衡(mol·L－1) 0.5x 5.0×10－4 0.5x
K＝＝＝2 000，故D 正确。
8．CO2经催化加氢可合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)
C2H4(g)＋4H2O(g)。0.1 MPa 时，按n(CO2)∶n(H2)
＝1∶3 投料，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图，下列叙述不正确的是( )
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A．该反应的ΔH＜0
B．曲线b 代表H2O 的浓度变化
C．N 点和M 点所处的状态c(H2)不一样
D．其他条件不变，T1 ℃、0.2 MPa 下反应达平衡时c(H2)比M 点大
【答案】C
【解析】温度升高，H2的浓度增大，平衡左移，故逆向吸热，正向放热，ΔH＜0，则曲线a 为CO2的浓度
变化，根据方程式中化学计量数的比例关系，可知曲线b 为H2O 的浓度变化，曲线c 为C2H4的浓度变化，
故A、B 正确；N 点和M 点均处于T1 ℃下，所处的状态c(H2)是一样的，C 项错误；其他条件不变，T1
℃、0.2 MPa 相对0.1 MPa，增大了压强，体积减小，c(H2)增大，反应达平衡时c(H2)比M 点大，故D 项错
误。
9．
的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为
的
和
，发生反应：①
，②
。在相同时间内，
的转化率、
的选
择性[
的选择性
]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是
A．温度高于
时，主要发生反应②
B．温度低于
时，
的选择性随温度升高而增大
C．平衡时，再充入
和
，再次达到平衡时，
的物质的量增大
D．
下反应达到平衡时，
、
、
的浓度之比为
【答案】D
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【解析】A．根据图像可知，当温度高于673 K 时，CO2的转化率增加，但HCOOH 的选择性降低，故以发
生反应②为主，A 正确；
B．根据图像可知，当温度低于673K 时，HCOOH 的选择性随温度升高而增大，B 正确；
C．平衡时再通入0.1molCO2和0.1molH2,平衡一定正向移动，HCOOH 的物质的量一定增大，C 正确；
D．根据题意，利用转化率和选择性表达式可知，673K 时CO2的转化率为95%,其中HCOOH 的选择性为
30%,那么CO 的选择性为70%，设起始时二氧化碳的物质的量为amol，根据化学方程式利用元素守恒，平
衡时二氧化碳0.05amol，HCOOH 和CO 物质的量之和为0.95amol，那么HCOOH 的物质的量为0.95a×30%
＝0.285amol,CO 的物质的量为0.95a×70%＝0.665amol，容密闭容器中CO2、HCOOH、CO 的浓度之比为
10:57:133，故D 错误；
故选D。
10．（2024·湖南永州·三模）室温下，在P 和Q 浓度相等的混合溶液中，同时发生反应①P＋Q=X＋Z
和反应②P＋Q=Y＋Z，反应①和②的速率方程分别是v1=k1c2(P)、v2=k2c2(P)(k1、k2为速率常数)。反应过程
中，Q、X 的浓度随时间变化情况如图所示。下列说法错误的是
A．反应开始后，体系中X 和Y 的浓度之比保持不变
B．45min 时Z 的浓度为0.4mol·L-1
C．反应①的活化能比反应②的活化能大
D．如果反应能进行到底，反应结束时，有40%的P 转化为Y
【答案】D
【解析】A．根据①和②的速率方程分别是v1=k1c2(P)、v2=k2c2(P)(k1、k2为速率常数)，反应开始后，体系中
X 和Y 的浓度之比为
,保持不变，故A 正确；
B．根据反应①P＋Q=X＋Z 和反应②P＋Q=Y＋Z 方程式，可知每消耗1molQ 同时生成1molZ，反应到
45min 时，Q 的浓度降低0.4mol/L， 则Z 的浓度为0.4mol·L-1，故B 正确；
C．反应到20min 时，Q 的浓度降低0.3mol/L，反应①中X 浓度增大0.12mol/L，则反应②中Y 浓度增大
0.18mol/L，反应②的速率大于反应①，所以反应①的活化能比反应②的活化能大，故C 正确；
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D．反应到20min 时，Q 的浓度降低0.3mol/L，反应①中X 浓度增大0.12mol/L，则反应②中Y 浓度增大
0.18mol/L，如果反应能进行到底，反应结束时，有60%的P 转化为Y，故D 错误；
选D。
11．（2024·安徽合肥·三模）已知双环戊二烯解聚成环戊二烯的反应为
。
若将3 mol 双环戊二烯通入2L 恒容密闭容器中，测得
℃和
℃下n（双环戊二烯或环戊二烯）随时间的
变化如图所示，
℃时反应到a 点恰好达到平衡。下列有关说法错误的是
A． T1>T2
B．
℃时，0~2h 内的平均反应速率：v(环戊二烯)
mol⋅L
⋅h
C．
℃时，当容器内的气体压强为起始的1.5 倍时：v(正)
(逆)
D．
℃时，反应恰好达到平衡时：44.8 mol
(环戊二烯)
mol
【答案】B
【解析】A．由图可知，
℃时，双环戊二烯前1h 减少1.8 mol，相当于环戊二烯增加3.6 mol，
℃时，
环戊二烯增加4 mol
mol，所以
，A 正确；
B．
℃时，0~2h 内的平均反应速率：v（环戊二烯）
mol⋅L
⋅h
，B 错误；
C．由a 点可知，
℃时，平衡时气体总物质的量为2×（3 mol-0.6 mol）+0.6 mol=5.4 mol，是初始3 mol
的1.8 倍，气体的压强为起始时的1.5 倍时，反应正向进行，
（正）
（逆），C 正确；
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D．在
℃时，反应达到平衡，消耗双环戊二烯的物质的量为（3-0.6）mol=2.4mol，此时生成环戊二烯的
物质的量为2.4×2 mol=4.8 mol，因为T₁>T₂，该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，则
℃时n
（环戊二烯）
mol，假设双环戊二烯全部反应，则生成环戊二烯的物质的量为6 mol，但该反应为可逆
反应，不能进行到底，因此n（环戊二烯）
mol，D 正确；
故选B。
12．（2024·北京师范大学附属中学三模）CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为：
①
②
其他条件相同时，投料比
为
，不同温度下反应的结果如图。
下列说法不正确的是
A．由图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡
B．
始终低于1.0，与反应②有关
C．加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
D．若不考虑其他副反应，体系中存在：
【答案】D
【解析】A．图中横坐标为温度，与时间无关，仅从图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡，A 正
确；
B．从反应①的方程式可知，生成的氢气和CO 的物质的量之比为1：1，反应②中消耗氢气生成CO，使得
氢气与CO 的物质的量之比小于1.0，与反应②有关，B 正确；
C．加压能增大反应速率，有利于增大CH4和CO2的反应速率，但是加压反应①化学平衡逆向移动，CH4和
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CO2的转化率减小，C 正确；
D．不妨令初始时CH4物质的量为1mol，CO2物质的量为1.3mol，设反应①消耗CO2amol，反应②消耗
CO2bmol，则有
，
，则c(CH4)+c(CO)+c(CO2)=2.3mol，
4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)=4，则有
，D 错
误；
故答案选D。
13．（2024·河北保定·三模）一定条件下，在甲、乙两个恒容密闭容器(容器容积
)中投入
等物质的量的X 和Y，发生反应
，达到平衡时，Q 的物质的量浓度与温度
和容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是
A．x＋y>p＋q
B．c(P)：b>2a
C．压强：2p(b)<p(c)
D．平衡常数：
【答案】D
【分析】由于容器容积V 甲:V 乙=1:2 但投入的是等物质的量的X 和Y，故甲中Q 的浓度更大，但是小于乙
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中Q 的浓度的2 倍，说明容器体积减小，平衡逆向移动，反应是气体体积数增大的反应，随温度升高，Q
浓度增大，说明正反应吸热；
【解析】A．由分析，x＋y<p＋q，A 错误；
B．a、b 两点Q 的浓度相等，由于反应起始物是X 和Y，产生的P 和Q 物质的量之比等于化学计量数之比，
故a、b 两点P 的浓度也相等，B 错误；
C．起始反应物是X 和Y，甲的体积是乙的一半，由于体积缩小平衡逆向移动，使总压强减小，故压强
p(c)<2p(b)，C 错误；
D．b、c 两点温度相同，K 相等，正反应吸热，a 温度更低平衡逆向移动，K 更小，故平衡常数：
Ka<Kb=Kc，D 正确；
本题选D。
14．（2024·辽宁抚顺·三模）工业上，常用离子交换法软化自来水，其原理是
，
。常温下，向一定体积的自来水中加入离子交换
树脂（NaR），测得自来水中
变化如图所示。下列叙述正确的是
A．反应达到平衡后，加入少量NaCl，离子交换反应的平衡常数减小
B．6 min 时的逆反应速率大于4 min 时的逆反应速率
C．其他条件不变时，10 min 时离子交换反应已停止
D．4~8 min 内平均反应速率：
mol⋅L ⋅min
【答案】B
【解析】A．平衡常数只与温度有关，改变离子浓度，平衡常数不变，A 项错误；
B．在达到平衡前，反应正向发生，随各物质浓度变化，正反应速率增大，逆反应速率减小，6min 时逆反
应速率大于4min 时逆反应速率，B 项正确；
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C．化学平衡状态为动态平衡，反应并未停止，C 项错误；
D．如果只考虑镁离子、钙离子交换，根据电荷守恒，
mol⋅L
⋅min
，镁离子、钙离子交换速率不确定，无法计算单一离子交换速率，D 项错误。
答案选B。
15．（2024·广东广州·三模）向一恒容密闭容器中加入
和一定量的
，发生反应：
。
的平衡转化率按不同投料比
温度的变化曲线如
图所示。下列说法不正确的是
A．
B．
两点的正反应速率：
C．此反应在任意温度下都可自发进行
D．当容器内气体的平均相对分子质量不变时，反应达平衡状态
【答案】C
【解析】A．
越大，甲烷的转化率越小，相同温度下x1甲烷的转化率大于x2，则
，
A 正确；
B．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
，B 正确；
C．a、b 投料比相同，升高温度，甲烷的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，正向
，正向体
积增大则
，
时T 较大，故该反应高温自发，C 错误；
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D．都是气体参加的反应，正向体积增大，则平均相对分子量是个变值，平均相对分子量不变时各组分含
量不再变化，达到平衡，D 正确；
故选C。
16．（2024·江苏苏州·三模）
催化加氢制甲醇主要反应：
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
压强分别为
、
时，将
的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中
或
的平衡选择性如图所示。(
(或
)的平衡选择性
)
下列说法正确的是
A．曲线①、②表示的是
平衡选择性
B．曲线①、②表示的压强：
C．随温度升高，
的平衡转化率受压强影响减小
D．相同温度下，压强分别为
、
时，反应Ⅰ的平衡常数
【答案】C
【分析】只看一条曲线，可知该物质的平衡选择性随温度升高而升高，反应Ⅰ为放热反应，升温平衡逆向
移动，反应Ⅱ为吸热反应，升温平衡正向移动。故升温CO 的平衡选择性增大，符合图象。
【解析】A．由上述分析可知，图中表示的是CO 的平衡选择性，A 错误；
B．同一温度下，压强由P1变为P2，CO 的平衡选择性增大。根据反应可知，降压反应Ⅰ逆向移动，从而
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导致反应Ⅱ正向移动， CO 的平衡选择性增大，故P1>P2，B 错误；
C．随温度升高，CO 的平衡选择性接近100%，可知升温后主要发生反应Ⅱ，反应Ⅱ的平衡移动与压强无
关，故随温度升高，
的平衡转化率受压强影响减小，C 正确；
D．平衡常数只与温度有关，温度相同平衡常数相同，D 错误；
故选C。
17．（2024·重庆·三模）工业制氢，反应Ⅰ：
，反应Ⅱ：
。
维持T℃、560kPa 不变，向容积可变的密闭容器中投入10mol
和10mol
，
、CO
的转化率随时间的变化分别对应如图甲、乙曲线。下列说法错误的是
A．开始时，
的分压
B．50min 后反应到达平衡，平均反应速率可表达为
为2.24kPa/min
C．保持温度不变，若增大压强，
的转化率变化曲线将是丙
D．保持压强不变，若降低温度，CO 的转化率变化曲线将是戊
【答案】C
【解析】A．开始时，总压强为560kPa ，
的分压
，故A 正确；
B．50min 后反应到达平衡，根据图中甲曲线为
的转化率随时间的变化，可得此时甲烷转化率为
40%，
，故B 正确；
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C．保持温度不变，
为反应前后气体计量数不变的反应，因此若增大压强，平衡不移
动，
为反应气体计量数增大的反应，若增大压强，平衡逆向移动，
转化率降低，
且压强增大会导致反应速率加快，达到平衡的时间减少，因此
的转化率变化曲线将是丁，故C 错误；
D．保持压强不变，
为放热反应，若降低温度，平衡正向移动，CO 的转化率增大，
为吸热反应，若降低温度，平衡逆向移动，CO 的转化率增大，降低温度会导致速率
减慢，达到平衡的时间增加，因此CO 的转化率变化曲线将是戊，故D 正确；
故答案选C。
18．（2024·山东淄博三模）某密闭容器中发生以下两个反应：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关系如图所示。
下列说法正确的是
A．反应①的活化能大于反应②
B．
时，正反应速率
C．
内，X 的平均反应速率
D．该温度时，
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【答案】BD
【解析】A．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，A 错误；
B．由图可知，初始生成M 的速率大于N，则
＞
，10s 时两个反应均达到平衡状态，由于
、
，则正反应速率
，B 正确；
C．①②反应中XQ 的系数均为1，则
内，X 的平均反应速率为
，C 错误；
D．
、
，则
，由图可知，平衡时刻M、N 的浓度分别为2mol/L、
5mol/L，则
，D 错误；
故选A。
29
