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猜押 化学反应历程、化学反应速率与平衡图
像分析
猜押考点
考情分析
押题依据
化学反应历
程、机理
化学反应历程、化学反应速率与平衡图
像分析是高考化学中的重要考点，主要
考查学生对化学反应机理、速率影响因
素及平衡移动的理解。
图像分析：给出速率-时间图、浓度-时
间图、压强-温度图等，要求学生分析反
应进程、判断平衡移动方向。
速率计算：通过实验数据计算反应速
率，或根据速率方程推断反应机理。
平衡常数：计算平衡常数（Kc、Kp），
或通过平衡常数判断反应方向。
影响因素：考查温度、压强、浓度、催
化剂等对反应速率和平衡的影响。
根据近年高考命题趋势，对
该考点的押题依据：1.图像
分析是高考中的高频考点，
尤其是速率-时间图、浓度-
时间图等。
2.高考常将速率与平衡结合
考查，尤其是通过实验数据
分析反应进程。
3.反应机理和催化剂的作用
是近年高考的热点。
4.平衡常数与热力学参数
（如ΔH）的结合是高考中
的难点。
化学反应速率
与平衡图像
押题一 化学反应历程、机理
1．将高炉煤气转化为价值更高的
的方法不断发展。科研人员以
为初始原料构建化学链，实
现
。下列说法不正确的是
A．X 为初始原料
1
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B．
体现了氧化性和酸性氧化物的性质
C．图中涉及的氧化还原反应均为吸热反应
D．升高温度，
的平衡常数增大
【答案】C
【分析】以
为初始原料构建化学链的原理为：先利用
将
和
转化为
和
，
还原为单质Fe，生成的
被CaO 吸收转化为
，分离后提供能量使
重新分解为
和
CaO，CaO 循环使用，
在能量作用与Fe 重新转化为
和
，
循环使用，实现
的分离提
纯转化，据此分析解答。
【解析】A．根据分析，初始原料X 为
，A 正确；
B．在整个转化过程中，
既表现出氧化性，可氧化Fe
生成Fe2O3，又体现了酸性氧化物的性质，可与
碱性氧化物CaO 反应生成盐
，B 正确；
C．虽然
的
，说明此反应为吸热反应，但体系中还涉及
的
还原、Fe 的氧化等过程，并非所有氧化还原反应均为吸热反应，C 错误；
D．根据反应
可知，该反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方
向移动，根据
，得到平衡常数增大，D 正确；
故答案为：C。
2．研究氮氧化物转化的机理对环境保护具有重要意义。汽车尾气中
和
的反应机理如图所示。下列
说法错误的是
2
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A．该反应的热化学方程式为
B．
可加快反应速率，提高
和
气体的平衡转化率
C．根据某时刻前后
的浓度可判断反应是否达到平衡状态
D．恒温恒容条件下，反应达到平衡时增加
的浓度一定使
的百分含量增大
【答案】BD
【解析】A．根据图中数据及盖斯定律可知，该反应为放热反应，其
，A 正确；
B．根据反应机理图可知，
是反应
的催化剂，可加快反应速率，
但不能促进平衡移动，不能提高
和
气体的平衡转化率，B 错误；
C．若某时刻前后
的浓度发生变化，则反应未达平衡状态，若某时刻前后
的浓度保持不变，则说明反应已达到平衡状态，C 正确；
D．恒温恒容条件下，反应达到平衡时增加
的浓度不一定使
的百分含量增大，D 错误；
故选BD。
3．一定条件下，
合成
的反应历程如图所示。已知相同条件下，直接参与化学键变化的元素被
3
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替换为更重的同位素时，反应速率会变慢(说明：过渡态中“—”表示化学键未完全断裂或形成)。下列说
法正确的是
A．该反应的
B．
发生上述反应，生成的氚代甲醇有3 种
C．升高温度，正反应速率的增大程度小于逆反应速率的增大程度
D．
发生上述反应，相同时间氚代甲醇的产量：
【答案】C
【解析】A．反应：
的
=生成物的总能量-反应物的总能量=
，
A 错误；
B．
发生上述反应，生成的氚代甲醇有
、
两种，B 错误；
C．由图可知该反应放热，升高温度平衡逆向移动，即正反应速率的增大程度小于逆反应速率的增大程度，
C 正确；
D．
转化为
过程中，若用
代替
，由于
键比
键更易断
4
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开，导致生成
更快，相同时间氚代甲醇的产量：
，D 错误；
故选C。
4．中国原子能科学研究院利用电导率仪在线监测了
制备
的反应历程，并能判定反应的终点。下
列说法错误的是
A．过渡态1 比过渡态2 稳定
B．可能有
副产物生成
C．该历程分三步进行，总反应的决速步是第三步
D．升高温度，平衡时
减小
【答案】D
【解析】A．过渡态1 的能量低于过渡态2，故过渡态1 比过渡态2 稳定，A 正确；
B．
和
有可能继续反应生成
副产物，B 正确；
C．该历程分三步进行，第三步的活化能最大，故总反应的决速步是第三步，C 正确：
D．升高温度，第一步反应是吸热反应，平衡向正向发生移动，第二步反应是放热反应，平衡向逆向发生
移动，平衡时
增大，D 错误；
故选D。
5
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5．我国科学家成功催化氢化
获得甲酸。利用化合物1 催化氢化
的反应过程如图甲所示(Bu 表示丁
基)，其中化合物2 与水反应生成化合物3 和
过程中的能量变化如图乙所示。下列说法正确的是
A．图甲的转化过程中元素化合价均未发生变化
B．化合物1 到化合物2 的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成
C．化合物2 的总键能大于化合物3 的总键能
D．图乙表示的反应历程包括三步基元反应，第一步为决速步
【答案】B
【解析】A．由图甲可知，化合物4 转化为化合物1 时，氢气生成水，被氧化，因此铁元素化合价降低被还
原，化合物1 转化为化合物2 时，二氧化碳生成甲酸根离子，碳元素化合价降低，因此铁元素化合价升高，
A 项错误；
B．由图甲可知，化合物1 到化合物2 的过程中二氧化碳中的碳氧键断裂，生成碳氢键，B 项正确；
C．由图乙可知，化合物2 与水反应生成化合物3 和
过程是放热反应，则化合物2 的总键能小于化
合物3 的总键能，C 项错误；
D．图乙中峰存在3 个过渡态，则包括三步基元反应；其中峰值越大则活化能越大，活化能越大反应越慢，
决定总反应速率的是慢反应，第二步反应的活化能最大，故第二步为决速步骤，D 项错误；
故选B。
6．研究丙酮肟（A）以
为质子源制备酰胺产物（P-A）反应历程如图所示。图中A-TS 表示过渡态，A-
INT 表示中间体。下列说法中错误的是
6
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A．过渡态中最稳定的是A-TS2
B．制备中间体A-INT3 的反应是决速步骤
C．该历程中
是催化剂，H2O 是中间产物D．丙酮肟（A）制备酰胺产物（P-A）属于放热反应
【答案】C
【解析】A．根据反应历程图可知，对于
、
、
三种过渡态来说，
其中的
能量最低，根据能量越低越稳定，过渡态中最稳定的是
，A 正确；
B．由各过渡态与中间体的能量可知，由
到
这一步活化能最高（约
），根据活化能越大，反应速率越慢，故生成
的步骤为决速步骤，B 正确；
C．虽然
在该反应中作催化剂，但图中水分子主要作为溶剂或副产物存在，不是在反应机理中属于
“生成后又被消耗”的“中间产物”，C 错误；
D．由反应历程图可知，反应物丙酮肟（A）的能量高于酰胺产物（P-A）的能量，则反应属于放热反应，D
正确；
故答案为：C。
7．过渡金属氧化物离子(以
表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。
与
反应的过程如下
图所示。下列说法不正确的是
7
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A．反应速率：步骤Ⅰ
步骤Ⅱ
B．
分子中，键角：
C．若
与
反应，生成的氘代甲醇有3 种
D．
【答案】C
【解析】A．步骤Ⅰ的活化能大于步骤Ⅱ，反应速率步骤Ⅰ更小，A 正确；
B．
分子中C 原子和O 原子均为sp3杂化，C 原子没有孤电子对，O 原子上有两对孤对电子，排斥力
较大，键角
，B 正确；
C．根据反应机理可知，若MO+与CH2D2反应，生成的氘代甲醇可能为CH2DOD 或CHD2OH，共两种，C 错误；
D．根据反应历程能量变化图所示，总反应的反应热
=
=E1-E2+E3-E4，D 正确；
故选C；
8．丙烯与HBr 发生加成反应，存在以下两种途径：
已知：1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程，其图像如下：
8
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下列说法正确的是
A．相同条件下，生成2-溴丙烷的速率快
B．相同条件下，生成1-溴丙烷的产率高
C．生成两种溴代产物时，决速步均由第二步反应决定
D．
【答案】A
【解析】A．1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量，故A 物质是1-溴丙烷，B 物质是2-溴丙烷，由图像可知
生成2-溴丙烷的活化能更小，故速率更快，故A 正确；
B．生成2-溴丙烷更稳定，故相同条件下，生成2-溴丙烷的产率高，故B 错误；
C．由图像可知，都是第一步反应的活化能大于第二步反应，故决速步均由第一步反应决定，故C 错误；
D．1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量，
为放热反应，
，故D 错误；
答案选A。
9．在非水溶剂中，将
转化为化合物
的催化机理如图所示。下列说法正确的是
9
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A．该转化过程中催化剂只有AcOH
B．该转化过程总反应
C．该转化过程中有碳碳键的断裂与形成
D．若用
参与反应，可得到
【答案】D
【解析】A．催化剂是反应前后不变，先参加后生成的反应过程，由图可知，催化剂有AcOH 和KI，A 错误；
B．不知道反应物和生成物的总能量相对大小，且断裂化学键和形成化学键所需能量未知，不能确定反应
是吸热反应还是放热反应，B 错误；
C．该转化过程有碳氧单键、碳氧双键断裂和碳氧单键形成，没有碳碳键的断开和形成，C 错误；
D．CO2分子的结构为：O=C=O，其中一个C=O 键断开，与另一反应物中C-O 键断开，形成化合物
，
其中有两个O 原子来自于CO2，若用
参与反应，可得到
，D 正确；
答案选D。
10
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10．
催化还原NO 是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下，
催
化
还原NO 的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是
A．图甲所示热化学方程式为
B．图甲反应中既有极性共价键的断裂和形成，又有非极性共价键的断裂和形成
C．图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为
D．图乙中总反应为
【答案】D
【解析】A．反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，图甲所示热化学方程式为
，A 错误；
B．图甲中存在N-H 和氮氧键的断裂，没有非极性键的断裂，B 错误；
C．反应③的氧化剂为氧气，还原剂为亚铁离子，氧化剂与还原剂物质的量之比为
，C 错误；
D．图乙中反应物有NH3、NO 和O2，生成物为N2和H2O，总反应为
，D 正确；
答案选D。
押题二 化学反应速率与平衡图像
11．向体积均为1L 的两个恒容密闭容器中分别充入2mol X 和1mol Y 发生反应：
，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
11
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A．
B．反应速率：
C．Y 的体积分数a＞b
D．a 点平衡常数：
【答案】C
【解析】A．甲为绝热容器，反应开始后压强先增大后减小，说明开始时温度升高使压强增大，即该反应
是放热反应，ΔH<0，A 错误；
B．a 点是甲容器达到平衡状态，c 点反应还在正向进行，对于任何化学反应，在达到平衡前，正反应速率
大于逆反应速率，所以
，B 错误；
C．两容器起始投料相同，但达到平衡时，甲的温度高于乙的温度，温度高，平衡逆向移动，故Y 的体积分
数a＞b，C 正确；
D．若恒温条件下平衡时压强为起始一半，根据压强与物质的量关系可计算出平衡时各物质的量，算出平
衡常数K=12。甲绝热，反应放热，平衡逆向移动，平衡常数增大，所以a 点K＞12＞8，D 错误；
故选C。
12．向恒容密闭容器中充入
和一定量的
，发生反应；
。
的平衡转化率随投料比
、温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是
12
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A．
B．正反应速率：
C．平衡常数：
D．
时，压强不变则反应达到平衡
【答案】B
【分析】由图可知，随温度升高，
的平衡转化率降低，正反应为放热反应，据此分析；
【解析】A．投入
，
，
对应
转化率较大，则
较大，即
较小，A 正确；
B．b、c 两点对应温度相同，起始投入都是
，则点投入
较大，起始浓度较大，正反应速率
较大，即正反应速率：
，B 错误；
C．温度升高，平衡转化率减低，说明正反应是放热反应，较低温度下平衡常数较大，温度相同，平衡常
数相等，故平衡常数：
，C 正确；
D．该反应是气体分子数减小反应，当恒容恒温条件下，气压不变时，反应达到平衡状态，D 正确；
故选B。
13．一定条件下，将
和
按物质的量之比为3：1 充入密闭容器中发生反应：
。测得不同压强下，达到化学平衡时氨的物质的量分数(
)随温度变化如下图：
下列说法错误的是
A．压强：
13
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B．速率：b<a
C．a 点时，
的转化率约为33%
D．虚线表示
条件下充入He 后的图像
【答案】D
【解析】A．合成氨反应为气体分子数减小的反应，其它条件相同时，增大压强，平衡右移，平衡时氨的
物质的量分数增大，可知压强：
，A 正确；
B．a 点温度高，压强大，反应速率快，速率：b＜a，B 正确；
C．a 点时，氨的物质的量分数为0.20，列三段式
，
，x≈0.33，
的转化率约为33%，C 正确；
D．恒容条件下充入非反应气体，压强增大，但反应物浓度不变，平衡不移动，平衡时氨的物质的量分数
不变， D 错误；
故选D。
14．在两种不同催化剂作用下，
的反应历程如图所示，
、
为反应中间产物。下列叙述错
误的是
A．每一种历程都包含2 个基元反应
B．催化剂1 作用下，基元反应③是控速反应
14
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C．其他条件相同，升温使X 的平衡转化率减小
D．其他条件相同，
浓度小于
【答案】D
【解析】A．催化剂1 下，基元反应为①和③，催化剂2 下，基元反应为②和④，A 正确；
B．催化剂1 作用下，能垒③
①，基元反应③为控速反应，B 正确；
C．总反应是放热反应，升温，平衡向逆反应方向移动，X 平衡转化率降低，C 正确；
D．观察图像，生成
较快，消耗
较慢；生成
较慢，消耗
较快，故其他条件相同，
浓度大于
，D
错误；
故选D。
15．某温度下，在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后，改变条件对反应2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH＜0 的正、逆反应速率的影响如图所示，下列对t1时刻条件的改变描述正确的是
A．升高温度
B．增大压强
C．增大容器体积
D．充入SO3气体
【答案】A
【分析】根据图示可知：在t1时刻改变外界条件后，v 正、v 逆都增大，且改变条件后，v 逆＞v 正，化学平衡
逆向移动，然后根据外界条件对化学平衡移动的影响分析判断。
【解析】A．在t1时刻升高温度，v 正、v 逆都增大，由于温度对吸热反应影响更大。所以升高温度后，化学
平衡向逆反应方向移动，与图示变化吻合，A 符合题意；
B．在t1时刻增大压强，化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动，则化学反应速率v 正＞v 逆，与图示的
v 逆＞v 正不吻合，B 不符合题意；
C．在t1时刻若增大容器体积，反应物、生成物的浓度减小，化学反应速率应该比原平衡时速率减小，与
图示的v 正、v 逆都增大不吻合，C 不符合题意；
D．在t1时刻若充入SO3气体，则v 逆增大，v 正不变，与图示的v 正、v 逆都增大不吻合，D 不符合题意；
故合理选项是A。
15
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16．1889 年，阿伦尼乌斯提出了反应速率常数与温度间关系的经验公式：
(
为反应速率常
数，T 为热力学温度，
为活化能，R 和C 为常数)。恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量A，发生
反应的方程式为①
、②
。反应①的速率
，反应②的速率
。图1 为
该体系中A、B、C 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．反应①的活化能大于反应②的活化能
B．曲线Ⅱ表示
随t 的变化
C．
时，B 与C 的生成速率之比为1：1
D．
时，有
【答案】D
【解析】A．由题中所给公式关系，活化能Ea 越大，图2 直线斜率
越小，反应①直线斜率大于反应②
直线的斜率，故反应①活化能小于反应②，故A 错误；
B．由于反应温度未知，k1，k2大小关系未知，故无法判断v1和v2大小关系，则无法判断图1 中曲线II 和曲
线III 对应物质，B 错误；
C．由于v1和v2大小关系未知，无法判断
时，B 与C 的生成速率之比，C 错误；
D．c0−c1表示反应物A 物质的量浓度减少，要么转化为B，要么转化为C，且化学计量数之比都是1:1，故
c0−c1=c 平(B)+c 平(C)，D 正确；
本题选D。
16
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17．对于同一体系内存在竞争反应：①
，②
；测得反应速率与时间t 关系如图，
依据图像信息，下列说法不正确的是
A．反应①的反应限度大于反应②
B．加入催化剂定能有效降低反应活化能，加快反应速率
C．无催化剂时
后反应①达到平衡
D．加入催化剂，可有效提高C 的产率
【答案】B
【解析】A．反应①和反应②相互竞争，未加入催化剂时，B 的速率更大，浓度更大，说明反应①的反应限
度大于反应②，加入催化剂后虽然C 速率更大，是因为催化剂导致的速率增大，不是浓度因素导致的速率
更大，故A 正确；
B．加入催化剂C 的速率明显增大，B 的速率略有减小，说明加入催化剂加快了生成C 的反应速率，不一定
加快了生成B 的反应速率，选项没有指明对于哪个反应，故B 错误；
C．反应速率不变时浓度不反应到达平衡，无催化剂时t2后反应①达到平衡，C 正确；
D．加入催化剂，C 的速率明显增大，能更快产生C，提高了C 的产率，D 正确；
本题选B。
18．以
、
为原料在催化剂作用下合成甲醇是实现“双碳”目标的措施之一。
主反应：
ΔH<0
副反应：
ΔH>0
将
与
以体积比1 3∶投料，不同压强下，实验测得
的平衡转化率和
的平衡产率随温度T
的变化关系如图所示：
17
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下列说法正确的是
A．甲图纵坐标表示
的平衡转化率
B．
C．温度高于
时，副反应的影响小于主反应
D．若t 时刻，
、
的转化率分别为50%、40%，此时
的体积分数为
【答案】D
【分析】主反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，
的平衡转化率减小，
的平衡产率减
小，副反应为吸热反应，升高温度，反应平衡正向移动，
的平衡转化率增大，结合图示可知，甲图纵
坐标表示
的平衡产率，乙图纵坐标表示
的平衡转化率。
【解析】A．根据分析可知，甲图纵坐标表示
的平衡产率，A 错误；
B．主反应△V<0，增大压强，主反应平衡正向移动，副反应是△V=0 的反应，平衡不移动，故压强增大，
的平衡产率增大，根据图分析，所以压强关系为
，B 错误；
C．温度升高，主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动，所以
温度时，三条曲线交于一点的原因为：
温度下以副反应为主，而副反应反应前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响，C 错误；
D．设起始时，
、
的物质的量分别为1mol、3mol，主反应中
转化了x mol，副反应中
转化
18
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了y mol，则
，
，由此可知，t 时刻，
、
、
、
、CO 的物质的量分别为
mol、
mol、x mol、
mol、y mol，根据题意有
，
，则x=0.35，y=0.15，t 时刻体系气体总物质的量为3.3mol，故
的体积分数
为
，D 正确；
故选D。
19．利用丙烷制取丙烯的原理为：
。在总压分别为
时发生该反应，平衡体系中
和
的体积分数随温度和压强的变化如图所示。下列说
法错误的是
A．增大压强该反应正，逆反应速率均增大
B．总压由
变为
时，平衡常数变大
C．压强、温度不变，充入惰性气体，
的转化率增大
D．曲线④表示
时
的体积分数随温度的变化曲线
19
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【答案】B
【分析】该反应
是吸热且气体体积增大的反应。升高温度，平
衡正向移动，
体积分数降低，
体积分数升高；增大压强，平衡逆向移动，
体积分数增大，
体积分数减小。曲线④在相同温度下体积分数相对较小，符合压强为10kPa 时
随温度升高体积
分数降低的变化；曲线①在相同温度下体积分数相对较大，符合压强为100kPa 时
随温度升高体积分
数升高的变化；曲线②③分别对应不同压强下
体积分数随温度的变化 。
【解析】A．对于有气体参与的反应，增大压强，气体浓度增大，反应体系中活化分子浓度增加，有效碰
撞几率增大，正、逆反应速率均增大，A 正确；
B．平衡常数K 只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。总压由10kPa 变为100kPa ，温度不变，平衡常
数不会改变，B 错误；
C．压强、温度不变，充入惰性气体，容器体积会增大，各物质浓度减小，相当于减小压强。该反应正反
应是气体体积增大的反应，减小压强，平衡正向移动，
的转化率增大，C 正确；
D．该反应正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，
的体积分数增大。总压为10kPa
时压强小，平衡正向移动程度大，
体积分数相对较小，且该反应吸热，升高温度平衡正向移动，
体积分数减小，曲线④符合10kPa 时
体积分数随温度的变化，D 正确；
综上，答案是B。
20．工业制取丙烯腈反应为
，
将一定量的丙烯、
投入恒容密闭容器中，分别在不同的温度和催化剂下进行反应，保持其他条件
不变，反应相同时间，测得
的转化率如图所示。下列说法正确的是
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A．在A 点时，反应恰好达到化学平衡状态
B．在C 点时若使用催化剂2，v(正)
(逆)
C．相同条件下，催化剂2 比催化剂1 的效率高
D．若温度
对应该反应的平衡常数为
，则：
【答案】B
【解析】A．反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则平衡时，
平衡转化率应该高于
的
平衡转化率，而A 点
转化率低于B 点，则A 点时，反应没有达到化学平衡状态，A 错误；
B．结合A 分析，使用催化剂2，C 点未达到平衡状态，在C 点时反应仍正向进行，则v(正)
(逆)，B 正确；
C．
下，相同时间，催化剂1 作用下，
转化率更大，说明反应速率更快，催化剂活性：催化剂1＞
催化剂2，错误；
D．反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则
，D 错误；
故选B。
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