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第05 讲 化学反应速率与化学平衡图像
目录
一、题型精
讲
题型01 速率—时间图像..............................................................................................................................................1
题型02 百分含量—时间图像......................................................................................................................................3
题型03 物质的量(或浓度)—时间图像.......................................................................................................................5
题型04 转化率(含量)—时间图像...............................................................................................................................6
题型05 恒温(恒压)线图像...........................................................................................................................................7
题型06 百分含量(或转化率)—压强—温度图像.......................................................................................................9
题型07 抛物线型曲线分析.......................................................................................................................................11
题型08 多曲线复杂图像的分析...............................................................................................................................13
二、靶向突破
题型01 速率—时间图像
1.速率—时间图像(v-t 图像)
Ⅰ.正反应速率突变,逆反应速率渐变,v′正>v′逆,说明是增大了反应物的浓度,使正反应速率突变,
且平衡正向移动。
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Ⅱ.v 正、v 逆都是突然减小的,v′正>v′逆,平衡正向移动,说明该反应的正反应可能是放热反应或气体总
体积增大的反应,改变的条件是降低温度或减小压强。
Ⅲ.v 正、v 逆都是突然增大的,并且v 正、v 逆增大程度相同,说明该化学平衡没有发生移动,可能是使用了
催化剂,也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大压强(压缩体积)所致。
【特别提醒】根据v′正、v′逆的相对大小,判断平衡移动方向;根据改变条件的那一时刻v′正、v′逆的变化,判
断改变的哪种外界条件;若v′正或v′逆有一个在原平衡未变,则改变的是浓度;若两个都发生了“突变”,
则改变的是温度或压强;若两个都发生了“突变”且仍然相等,则是加入催化剂或等体反应改变压强。
【例1】 一定温度下,在某密闭容器中发生反应:H2(g)+I2(g)
2HI(g)并达到平衡状态。若保持温度不
变,在t0时刻改变外界条件,反应速率发生如图所示的变化。则下列关于反应容器及反应条件变化的说法
中正确的是( )
A.容器为恒压容器时,充入适量He
B.容器为恒压容器时,充入适量HI
C.容器为恒容容器时,充入适量He
D.容器为恒容容器时,充入适量HI
【变式1-1】在密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)(正反应放热),如图是某次实验的化学反
应速率随时间变化的图像,推断在t1时刻突然改变的条件可能是( )
A.催化剂失效
B.减小生成物的浓度
C.降低体系温度
D.增大容器的体积
【变式1-2】某密闭容器中充入等物质的量的A 和B,一定温度下发生反应:A(g)+xB(g)
2C(g),达到
平衡后,在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示,正、逆反应速率随时间的变化如图乙
所示,下列说法中正确的是( )
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A.30~40 min 该反应使用了催化剂
B.化学方程式中的x=1,正反应为吸热反应
C.30 min 时降低温度,40 min 时升高温度
D.8 min 前A 的平均反应速率为0.08 mol·L-1·min-1
【变式1-3】 在恒容密闭容器中加入一定量CaSO4和CO,一定温度下发生反应:CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH=+218.4 kJ·mol-1,CO 的反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的
是( )
A.升高温度,该反应正反应速率增大,逆反应速率减小
B.再加入少量CaO 固体,平衡向逆反应方向移动
C.图示中t1 min 时改变的条件可能是减小c(CO),同时增大c(SO2)
D.气体的平均相对分子质量不变时,不能说明反应达到平衡
题型02 百分含量—时间图像
不同温度(或压强)下,百分含量(或转化率、浓度)—时间图像
Ⅰ.T2>T1,温度升高,平衡逆向移动,正反应是放热反应。
Ⅱ.p2>p1,压强增大,A(反应物)的转化率减小,说明正反应是气体总体积增大的反应。
Ⅲ.生成物C 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
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是反应前后气体总体积不变的可逆反应,a 也可能是增大了压强(压缩体积)。
【特别提醒】
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
较高如图Ⅰ中T2>T1、压强较大如图Ⅱ中p2>p1或使用了催化剂如图Ⅲ中a 可能使用了催化剂。
2.正确掌握图像中反应规律的判断方法,①图Ⅰ中,T2>T1,升高温度,生成物百分含量降低,平衡逆向移
动,正反应为放热反应。,②图Ⅱ中,p2>p1,增大压强,反应物的转化率降低,平衡逆向移动,则正反应
为气体体积增大的反应。
③图Ⅲ说明了条件改变对化学平衡不产生影响,a 可能是加入了催化剂,或该反应是反应前后气体体积不
变的反应,a 是增大压强压缩体积。
【例2】已知某可逆反应mA(g)+nB(g)
pC(g)在密闭容器中进行,如图表示在不同反应时间t 时,温度
T 和压强p 与反应物B 在混合气体中的体积分数φ(B)的关系曲线,由曲线分析,下列判断正确的是( )
A.T1<T2,p1>p2,m+n>p,放热反应
B.T1>T2,p1<p2,m+n>p,吸热反应
C.T1<T2,p1>p2,m+n<p,放热反应
D.T1>T2,p1<p2,m+n<p,吸热反应
【变式2-1】在密闭容器中,加入2 mol A 和1 mol B 发生反应:2A(g)+B(?)
2C(g)+D(g),C 的体积
分数(C%)随时间的变化趋势符合如图关系:
下列说法正确的是( )
A.B 物质可能是气体
B.若在F 点时压缩容器体积,达新平衡时C 的浓度将增大
C.该反应为吸热反应
D.恒温恒容下达平衡后,向容器中再加入2 mol A 和1 mol B,A 的体积分数减小
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【变式2-2】可逆反应mA(s)+nB(g)
eC(g)+fD(g),反应过程中,当其他条件不变时,C 的百分含量
(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图。下列叙述正确的是( )
A.达到平衡后,若升温,则K 减小
B.达到平衡后,加入催化剂C%增大
C.化学方程式中n>e+f
D.达到平衡后,若增加A 的量,B 的转化率增大
题型03 物质的量(或浓度)—时间图像
【例3】100 ℃时,向某恒容密闭容器加入1.6 mol·L-1的Q 后会发生反应:2Q(g)
M(g)。其中M 的物
质的量浓度随时间的变化如图所示。
下列说法错误的是( )
A.从反应开始到刚达到平衡的时间段内,v(Q)=0.02 mol·L-1·s-1
B.a、b 两时刻生成Q 的速率:v(a)<v(b)
C.用Q 浓度变化值表示的ab、bc 两个时间段内的反应速率:v(ab)>v(bc)=0
D.其他条件相同,起始时将0.2 mol·L-1氦气与Q 混合,则反应达到平衡所需时间少于60 s
【变式3-1】在恒容密闭容器中通入X 并发生反应:2X(g)
Y(g),在温度T1、T2下X 的物质的量浓度
c(X)随时间t 变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
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A.正反应的活化能大于逆反应的活化能
B.T2下,在O~t1 min 内,v(Y)=mol·L-1·min-1
C.M 点的正反应速率v 正大于W 点的逆反应速率v 逆
D.M 点和W 点的化学平衡常数:K(M)>K(W)
【变式3-2】 溶液中的反应X+Y
2Z 分别在①②③三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度为c(X)
=c(Y)=0.100 mol·L-1、c(Z)=0,反应物X 的浓度随时间变化如图所示。②③与①比较只有一个实验条件
不同,下列说法不正确的是( )
A.反应进行到5.0 min 时实验③的反应速率最快
B.条件②的反应最先达到平衡
C.②与①比较,②可能压强更大
D.该反应的正反应是吸热反应
【变式3-3】利用催化技术可将汽车尾气中的NO 和CO 转化为CO2和N2,反应:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g) ΔH。初始时c(NO)=6.50×10-3 mol·L-1,c(CO)=4.00×10-3 mol·L-1。在不同的催化剂比
表面积(Ⅰ=Ⅲ≠Ⅱ)和不同温度下(T1、T2温度改变对催化剂活性的影响忽略),CO 的浓度随时间的变化
如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.T1>T2
B.ΔH<0
C.催化剂比表面积:Ⅰ>Ⅱ
D.NO 与CO 的平衡转化率相等
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题型04 转化率(含量)—时间图像
【例4】可逆反应:aA(g)+bB(s)
cC(g)+dD(g),当其他条件不变时,反应过程中某物质在混合物中的
百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图,下列判断正确的是( )
A.T1<T2 ΔH>0
B.T1>T2 ΔH<0
C.p1<p2 a=c+d
D.p1<p2 a+b=c+d
【变式4-1】已知反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0,向某体积恒定的密闭容器中按体积比2 1∶充入
SO2和O2,在一定条件下发生反应。如图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图(图中T 表示温度),Y 可以
是( )
A.O2的体积分数
B.混合气体的密度
C.密闭容器内的压强
D.SO2的转化率
【变式4-2】已知A(g)+B(g)
2C(g),反应过程中C 的百分含量与温度关系如图所示,下列说法正确的
是( )
A.正反应速率:v(c)>v(d)>v(b)
B.化学平衡常数:K(d)>K(c)
C.c 点向d 点变化时,v 正<v 逆
D.d 点状态加入合适的催化剂可使C%增大
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题型05 恒温(恒压)线图像
【例5】反应mX(g)
nY(g)+pZ(g) ΔH,在不同温度下的平衡体系中,物质Y 的体积分数随压强变化
的曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.m<n+p
C.B、C 两点化学平衡常数:KB>KC
D.A、C 两点的反应速率:v(A)<v(C)
【变式5-1】在1.0 L 恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)
+H2O(g),实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的正反应为吸热反应
B.压强大小关系为p1<p2<p3
C.M 点对应的平衡常数K 的数量级为10-2
D.在p2及512 K 时,图中N 点v 正<v 逆
【变式5-2】乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯水化法生产,反应的化学方程式:C2H4(g)+H2O(g)
C2H5OH(g),下图为乙烯的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系[起始n(C2H4)∶n(H2O)=1 1]
∶
。
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下列有关叙述正确的是( )
A.Y 对应的乙醇的物质的量分数为
B.X、Y、Z 对应的反应速率:v(X)>v(Y)>v(Z)
C.X、Y、Z 对应的平衡常数数值:KX<KY<KZ
D.增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率
【变式5-3】已知反应N2O4(g)
2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的
体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A、C 两点气体的平均相对分子质量:A>C
B.A、C 两点气体的颜色:A 浅,C 深
C.由状态B 到状态A,可以用加催化剂的方法
D.A、C 两点的反应速率:A>C
题型06 百分含量(或转化率)—压强—温度图像
如图中确定压强为105 Pa 或107 Pa,生成物C 的百分含量随温度T 的升高而逐渐减小,说明正反应是放热
反应;再确定温度T 不变,做横坐标的垂线,与压强线出现两个交点,分析生成物C 的百分含量随压强p
的变化可以发现,压强增大,生成物C 的百分含量增大,说明正反应是气体总体积减小的反应。
【方法技巧】定一议二
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”。如上图中T1温度
下,A→B 压强增大,C%增大,平衡正向移动,则正反应是气体体积减小的反应;105 Pa 时,A→C 温度
升高,C%减小,平衡逆向移动,则正反应是放热反应。
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【例6】对于反应mA(s)+nB(g)
eC(g)+fD(g),当其他条件不变时,C 的百分含量φ(C)与温度和压强p
的关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.化学方程式中n<e+f
B.达到平衡后,若升温,v 正减小,v 逆增大
C.达到平衡后,增加B 的量,B 的转化率增大
D.若B 为有色物质,达到平衡后缩小容器容积,重新达平衡后与原平衡比较,气体颜色变浅
【变式6-1】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
压条件下,平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z 和温度T 的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应的焓变ΔH>0
B.图中Z 的大小关系为a>3>b
C.图中X 点对应的平衡混合物中=3
D.温度不变时,增大X 点对应的平衡体系的压强后,φ(CH4)减小
【变式6-2】工业上利用CO 和H2合成二甲醚:3CO(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH<0;其他条
件不变时,相同时间内CO 的转化率随温度T 的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.状态X 时,v 消耗(CO)>v 生成(CO)
B.一定压强下,升高温度,CO 的平衡转化率增大
C.相同温度时,增大压强,可以提高CO 的转化率
D.状态X 时,选择合适催化剂,可以提高相同时间内CO 的转化率
【变式6-3】一定条件下,将一定量的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。
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已知:Ⅰ.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=+41 kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-165 kJ·mol-1
在两种不同催化剂作用下反应相同时间,CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化关系如图所示(CH4选择
性=×100%)。
下列说法不正确的是( )
A.反应CO(g)+3H2(g)===CH4(g)+H2O(g) ΔH=-206 kJ·mol-1
B.在280 ℃条件下反应制取CH4,应选择催化剂A 的效果较好
C.260~300 ℃间,使用催化剂A 或B,升高温度时CH4的产率都增大
D.M 点可能是该温度下的平衡点,延长反应时间,不一定能提高CH4的产率
题型07 抛物线型曲线分析
反应aA(g)+bB(g)
cC(g)+dD(g) ΔH=Q 的变化曲线如下图:
(1)M 点之前,温度低反应速率小,测定时反应为非平衡状态,v 正>v 逆。
(2)M 点为平衡点,M 点后为平衡移动受温度影响的情况。升高温度,平衡向逆反应方向移动,Q<0。
(3)由图2 可得出a+b<c+d。
【例7】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
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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,延长反应时间不能提高NO 的转化率
C.图中Y 点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO 的转化率
D.380 ℃下,c 起始(O2)=5.0×10-4 mol·L-1,NO 的平衡转化率为50%,则平衡常数K>2 000
【变式7-1】合成氨反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。图1 表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。
图2 表示在2 L 的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3 表示在其他条件不变的情况下,
改变起始物氢气的物质的量,平衡时NH3的质量分数w(NH3)的变化曲线。
下列说法正确的是( )
A.该反应为自发反应,由图1 可得加入适当的催化剂,E 和ΔH 都减小
B.图2 中0~10 min 内该反应的平均速率v(H2)=0.045 mol·L-1·min-1,从11 min 起其他条件不变,压缩容
器的体积为1 L,则n(N2)的变化曲线为d
C.图3 中,a、b、c 三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b 点
D.图3 中T1和T2表示温度,对应温度下的平衡常数为K1、K2,则:T1>T2,K1>K2
【变式7-2】在某2 L 恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应:2X(g)+Y(g)
3Z(g) ΔH,
反应过程中持续升高温度,测得混合体系中X 的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是(
)
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A.M 点时Y 的转化率最大
B.升高温度,平衡向逆反应方向移动
C.平衡后充入Z,达到新平衡时Z 的体积分数增大
D.W、M 两点Y 的正反应速率相等
题型08 多曲线复杂图像的分析
1.复杂图像类型的解题步骤
(1)看清坐标所代表的意义,如反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等;
(2)抓住图像中的关键点(常为最高点、最低点、转折点)、看清曲线的变化趋势;
(3)将复杂图像转化为常规图像;
(4)运用化学平衡知识进行解答。
2.解决复杂平衡图像题应考虑的角度
(1)曲线上的每个点是否都到达平衡
往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断,如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理,只有达到
平衡以后的点才能应用平衡移动原理。
(2)催化剂的活性是否受温度的影响
不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说,催化剂的活性在一定温度下最高,低于或
高于这个温度都会下降。
(3)不同的投料比对产率造成的影响
可以根据定一议二的方法,根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改变投
料比时平衡移动的方向进行判断,确定反应的吸放热或系数和的大小。
【例8】已知:无CO 时反应为2NO(g)
N2(g)+O2(g),有CO 时反应为2CO(g)+2NO(g)
2CO2(g)
+N2(g)。
某研究小组以AgZSM 为催化剂,在容积为1 L 的容器中,相同时间下测得0.1 mol NO 转化为N2的转
化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是( )
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A.反应2NO(g)
N2(g)+O2(g)的ΔH<0
B.X 点可以通过更换高效催化剂提高NO 的反应速率
C.Y 点再通入CO、N2各0.01 mol,此时v 正(CO)<v 逆(CO)
D.达平衡后,其他条件不变,改变物料使n(CO)
n( NO)>1,CO 转化率下降
【变式8-1】一定条件下合成乙烯的反应为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下图。下列说法正确的是( )
A.M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆
B.若投料比n(H2)∶n(CO2)=4 1∶,则图中M 点乙烯的体积分数为5.88%
C.250 ℃时,催化剂对CO2平衡转化率的影响最大
D.当温度高于250 ℃时,升高温度,平衡逆向移动,导致催化剂的催化效率降低
【变式8-2】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=-49 kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41 kJ·mol-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CH3OH 的选择性和产率随温度的变化如图
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已知:CH3OH 的选择性=×100%
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 ℃,催化剂选择CZ(Zr-1)T
C.使用CZ(Zr-l)T,230 ℃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 ℃以上,升高温度CO2的转化率增大,但甲醇的产率降低,是因为反应Ⅰ平衡逆向移动
【变式8-3】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=-164.7 kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1
在密闭容器中,1.01×105 Pa、n 起始(CO2)∶n 起始(H2)=1 4∶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图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是( )
A.反应2CO(g)+2H2(g)===CO2(g)+CH4(g)的焓变ΔH=-205.9 kJ·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CO2平衡转化率达到X 点的值
1.(2025·河北·二模)工业上生产苯乙烯主要采用乙苯脱氢工艺:
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。某条件下无催化剂存在时,在恒容容器中充入
,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.加入催化剂,
时可能达到平衡状态
B.曲线①表示的是逆反应的v-t 关系
C.
时间内,容器内气体的平均摩尔质量增大
D.
时,向容器中再充入
,反应再次达到平衡时
的转化率增大
2.(2025·河南·一模)优化焦炭水蒸气重整工艺可制得
含量较低的氢燃料。0.1MPa 下,按
向容器中加入一定量的焦炭和水蒸气。体系中发生如下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
达到平衡时,
的产率和
、
、
干态气体的物质的量体积分数(
)随温度变化如图所示。下列说法错误的是
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A.曲线B 表示CO 干态体积分数随温度变化
B.制备CO 含量低的氢燃料应选择
左右的温度
C.
℃,随温度升高,
的产率降低,是因为反应Ⅱ逆向进行程度减小
D.1200℃,向平衡体系中通入水蒸气,再次达到平衡时,
、
和
均比原平衡的大
3.(2025·江西南昌·二模)已知:
。一定压力下,
按一定投料
比(物质的量之比)投料到密闭容器中,
不同温度时,
的物质的量分数随时间变化关系如图所
示。下列说法错误的是
A.
的投料比为1:1
B.该反应的
C.曲线L 可能是
温度下增大压强的结果
D.
温度下,
的平衡转化率为40%
4.(2025·河南洛阳·一模)某温度下,在
恒容密闭容器中充入
,发生下列反应:反应Ⅰ:
;反应Ⅱ:Y(g)
。测得各气体物质的量与反应时间的关系如图所示,24s 后各物质
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的物质的量均不再变化。下列说法正确的是
A.随X 浓度的减小,反应Ⅰ、Ⅱ的速率均降低
B.
内平均反应速率
C.该温度下的平衡常数:反应Ⅰ>反应Ⅱ
D.
点时,反应
的正、逆反应速率相等
5.(2025·安徽·一模)我国承诺要在2030 年前实现碳达峰,2060 年前实现碳中和的目标。CO2被还原为甲
醇是人工合成淀粉的第一步。CO2催化加氢的主要反应有:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)
CH
⇌
3OH(g)+H2O(g) ΔH1<0
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H
⇌
2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
当压强分别为p1、p2、时,将CO2与H2以起始物质的量之比1 3∶置于密闭容器中反应,不同温度下平衡体
系中CO2的转化率、CH3OH 和CO 的选择性[CH3OH(或CO)的选择性=
]如图所示。下
列说法不正确的是
A.一定温度下,调整
=
可提高CO2的平衡转化率
B.曲线①②表示CH3OH 的选择性随温度的变化关系
C.其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率增大
D.相同温度下,p1>p2,且p1下CO 的选择性小
18
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6.(2025·吉林·二模)已知在恒容密闭容器中发生反应
(方程式已配平),在210℃
和220℃时A 的转化率随反应时间的变化关系如图所示,设A 的起始浓度为
。下列说法错误的是
A.220℃时反应的平衡常数
mol/L
B.从反应体系中移出部分甲醇可以提高A 的转化率
C.210℃时,0~200min 内A 的平均反应速率为
mol/(L·min)
D.a、b 两点用物质B 表示的瞬时反应速率:b<a
7.(2025·甘肃庆阳·三模)工业上常用H2除去CS2,该反应为
。一定
温度下,向恒容反应器中按照不同投料(如表所示)充入气体。按照①进行投料时,测得体系中各成分的物
质的量随时间变化如图所示。
投
料
CS2(g)
H2(g)
CH4(g)
H2S(g)
①
1 mol
4 mol
0
0
②
0.4
mol
1.6
mol
0.8
mol
1.6
mol
③
1 mol
1 mol
0
0
19
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下列说法错误的是
A.图中M 点CS2的转化率为80%
B.①中反应达到平衡时,n(H2)=0.8 mol
C.按照②进行投料时,反应向正反应方向进行
D.③中CS2的体积分数保持不变时,反应达到平衡状态
8.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)在不同温度下,分别向10L 的恒容密闭容器中按
充入一定量的NO 和
发生反应:
,其中NO 的物质的量随时间变化如图所示,下列说法错误
的是
A.
时,
时间段内,
B.容器内气体颜色不再改变时可以说明反应达到平衡状态
C.若
时,NO 和
的起始投入量均为a mol,则达到平衡时NO 的残留量为0.4a mol
D.该反应的
9.(2025·山西·一模)合成氨的反应为
,向2L 刚性密闭容器中充入
20
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和
合成氨,经历相同时间测得
转化率与温度及时间的关系如图所示。下列有关说法正确
的是
A.反应温度:
B.若温度
时达平衡的压强分别是
,则
C.
温度下,前10min 内反应的平均速率为
D.
温度下,加入稀有气体Ar,
的平衡转化率可能降为55%
10.(2025·辽宁沈阳·三模)温度
,在恒容密闭反应器中进行高压液态+氢萘
催化脱氢实验,
反应Ⅰ:
;反应Ⅱ:
;
,测得
和
的产率
和
(以物质的量分数计)随时间的变化关系如图所示,下列说法中错误的是
A.由图可知:反应活化能
B.温度对Ⅱ反应限度影响大
21
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C.改变催化剂可调控两种有机生成物比例
D.
时,共产生
11.(2025·甘肃金昌·三模)乙酸制氢过程发生的反应为Ⅰ.CH3COOH(g)
2CO(g)+2H2(g);Ⅱ.
CH3COOH(g)
CH4(g)+CO2(g),能量变化如图所示。某温度下,在管式反应器中发生上述反应,物料在
一端连续加入,在管中反应后从另一端流出,下列相关说法错误的是
A.反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应
B.反应Ⅱ的活化能小,反应速率大
C.使用催化剂不能提高H2的产率
D.适当升高温度可提高H2的产率
12.(2025·湖南长沙·二模)在1L 恒容密闭容器中充入
,发生反应:
,反应相同时间,不同温度下
的转化率
如图所示。下列叙
述正确的是
A.上述反应的产物总能量高于反应物总能量
B.a、b、c 点对应的反应速率:
(逆)
(正)
(逆)
22
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C.在点体系中加入
的平衡转化率增大
D.300℃时,该反应的平衡常数
13.(2025·山东·二模)煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应,具体反应是
。向
、
恒容密闭容器中加入
和
,测得体系中
气体密度(
)与时间(t)的关系如图所示(
时,瞬间缩小容器体积为
)。下列说法正确的是
A.M 点时,体系已达平衡状态
B.0→
内,用
表示的平均反应速率为
C.
时,该反应的平衡常数
D.N 点时,向容器中同时充入
和
,则
大于
14.(2025·安徽滁州·二模)由
直接脱氢制
的反应为
。在密
闭容器中发生该反应,测得
的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,下列说法正确的是
23
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A.
两点平衡常数:
B.该反应在高温条件下能自发进行
C.
两点的化学反应速率:
D.减压、降温均有利于提高
的平衡转化率
15.(2025·安徽·三模)在反应物起始投料相同条件下,可逆反应X(s)+4Y(g)
Z(g)
⇌
△H 在总压分别为
0.10、0.50、1.0、2.0 MPa 下达到平衡时,Z 的体积分数与温度的关系如图所示。图中O 点时,Z 的体积分
数为0.9。下列说法正确的是
A.该反应的△H 大于0
B.p2=1.0 MPa
C.M、N、O 三点中,M 点反应速率最快
D.O 点对应温度下,该反应的平衡常数Kp=9 000(MPa)-3
16.(2025·重庆·三模)向某密闭容器投入2molNO 和
,可能发生反应:
I.
24
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II.
保持压强恒定(100kPa),平衡时含氮物质体积分数(如
的体积分数为
)随温
度的变化如图。设反应
的标准平衡常数
(
)。下列
说法正确的是
A.曲线a 代表NO
B.M 点时,反应I 的平衡常数
C.
时,扩大该容器的体积,重新平衡时体系的颜色加深
D.
时,若使平衡时
的体积分数达到
,可将压强增大至600kPa
17.(2025·安徽芜湖·一模)室温下,某溶液初始时仅溶有M 和N 且浓度相等,同时发生以下两个反应:①
;②
,反应①的速率可表示为
,反应②的速率可表示为
(
为速率常数)。反应体系中组分M、Z 的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误
的是
25
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A.0~30min 时间段内,X 的平均反应速率为
B.反应开始后,体系中Y 和Z 的浓度之比保持不变
C.如果反应能进行到底,反应结束时37.5%的M 转化为Y
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
18.(2025·河北沧州·一模)某密闭容器中通入一定量的
气体发生以下两个反应: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的活化能
B.10s 时,
(正)
(逆)
C.当容器压强不变时,反应①②达到平衡状态
26
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D.
内,X 的平均反应速率
19.(2025·广西南宁·二模)在工业生产上可利用硫
与
为原料制备
。
450℃以上,发生反应I:
;
600℃以上,发生反应Ⅱ:2
。
一定条件下,
分解产生的
体积分数、
与
反应中
平衡转化率与温度的关系如图所示。下列
说法错误的是
A.反应Ⅱ的
B.
的体积分数保持不变,说明反应处于平衡状态
C.在密闭容器中
,某温度下若
完全分解,当
体积分数为
时,
转化率
为
D.反应Ⅱ温度不低于600℃的原因是:低于此温度,
浓度小,反应速率慢
20.(2025·河北邯郸·一模)在5.0MPa 下,将
与
在
催化剂作用下发生如下两个反
应:
①
②
27
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平衡时
和CO 的选择性及
的转化率随温度变化如图所示,下列说法正确的是
A.根据图像可以判断反应②的
B.250℃后,曲线b 升高的原因可能是反应②逆向进行的程度小于反应①正向进行的程度
C.250℃时测得体系中CO 共有0.5mol,则氢气的平衡转化率为12.5%
D.若改用其他催化剂,250℃时,曲线a 和曲线c 的交点会发生移动
21.(2025·山东青岛·二模)在550K~650K,反应
温度升高反应
速率显著加快。在(573K,150kPa)、(573K,300kPa)、(553K,150kPa)三种初始状态下,向相同恒容密闭
容器中分别按
投料,保持温度不变,
随时间变化如图。曲线a 的M 平衡
转化率
,曲线b 对应初始状态为(573K,300kPa)。下列说法正确的是
A.曲线c 对应初始状态为(573K,150kPa)
B.在573K 下,该反应的平衡常数
28
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C.
最大的是曲线a
D.对应曲线a 初始状态下,保持恒温恒压,则
22.(2025·黑龙江齐齐哈尔·三模)工业上利用反应
制取氢
气。向两个容积为2L 的密闭容器中加入
和
各1mol,分别在不同温度和催化剂下进行反
应,保持其他初始实验条件不变,经10min 测得两容器中
转化率如图所示。下列说法正确的是
A.0~10min 反应的平均速率
B.A 点是在催化剂1、温度
条件下的平衡状态
C.温度为
时,该反应的平衡常数
D.催化剂2 比催化剂1 的催化效率高
23.(24-25 高三上·江苏常州·期末)
催化加氢制
能实现碳的循环利用。一定压强下,1mol
与3mol
在密闭容器中发生的反应如下:
Ⅰ:
;△H<0
Ⅱ:
;△H>0
反应相同时间,测得不同温度下
转化率和
选择性如右图实验值所示。图中平衡值表示在相同
29
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条件下达到平衡状态时
转化率和
选择性随温度的变化。
已知:
的选择性
。
下列说法正确的是
A.曲线b 表示
的平衡转化率
B.其他条件不变,240℃时加压或使用高效催化剂均可能使
转化率达到X 点
C.220~280℃时,反应Ⅰ生成
速率小于反应Ⅱ生成CO 的速率
D.为提高
生产效率,需选择相对较低的温度
24.(2025·陕西咸阳·二模)异山梨醇广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。在温度为T、催化剂条件
下,山梨醇制备异山梨醇的过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示,山梨醇的初始浓度为
,
后异山梨醇浓度不再变化。下列说法正确的是
30
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A.曲线c 表示异山梨醇的浓度,该反应不存在副产物
B.该温度下的平衡常数:
C.
内,
D.加入催化剂对反应①②的平衡转化率均增大
25.(2025·浙江·二模)下列说法正确的是
A.反应
使用
的目的是为了增大
的平衡转化率
B.反应ⅰ:
;反应ⅱ:
。若
正反应的活化能为
,则逆反应的活化能为
C.如图,某温度下发生
,平衡状态由A 变到B 时,平衡常数
增大
D.
,其它条件相同时,降低温度,正反应速率减慢的程度大于
逆反应速率减慢的程度
26.(2025·重庆·三模)
可以消除工业废气中的
,其反应为
。向体积为
的恒温恒容密闭容器中加入一定量
31
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和
发生反应,起始压强为
,测得容器内的压强(p)与时间(t)的关系如图所示。在
时
刻,将容器体积瞬间缩小为
;到
时刻达到平衡,此时容器内压强为
,忽略固体体积对压强的
影响。下列说法正确的是
A.
时刻一定达到平衡状态
B.若在
时刻再加入
,则正反应速率增大
C.
内,用
表示的平均反应速率为
D.
时刻达到平衡时,
的分压为
27.(2025·安徽蚌埠·三模)某有机物R 能与
形成橙红色的配离子
,该配离子可被
氧化
成淡蓝色的配离子
。某研究小组对
的氧化反应
进行了研究。用浓度分别为
的
溶液进行了三组实验,得到
随时间t 的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
32
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A.体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间:
B.
时,在
内,
的平均生成速率为
C.平衡后加水稀释,
减小
D.
平衡转化率:
28.(2025·河北·一模)向初始体积为3L 的恒温密闭容器中充入4molNO(g)和1mol
(g)发生反应①
。曲线Ⅰ表示
随反应时间变化曲线,曲线Ⅱ、
Ⅲ分别表示在
时刻改变某一条件后(其他条件不变)
的变化曲线。下列说法错误的是
A.
点所示
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B.图中
、
两点平衡常数的关系为
C.若曲线Ⅰ
时刻再加入3mol
,一段时间后建立平衡,
的体积分数一定比
时刻大
D.已知反应②
,则反应①的热力学趋势大于反应②
34