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备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第42 讲 化学反应速率与化学平衡图像分析（讲义）
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】瞬时速率—时间图像+5 道例题
【知识点2】物质的量(或浓度)—时间图像+5 道例题
【知识点3】转化率(或含量)—时间—温度(压强)图像+5 道例题
【知识点4】几种特殊的图像+5 道例题
【知识点5】化工生产中的复杂图像分析+5 道例题
练习
提能·课后精练
选择题：
15
题
非选择题：
5
题
建议时长：
75
分钟
实际时长： 分钟
【知识点1】瞬时速率—时间图像
1、常见含“断点”的速率－时间图像分析
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
2、常见“渐变”类速率－时间图像
图像
分析
结论
t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增
大；v′正＞v′逆，平衡向正反应方
向移动
t1时其他条件不变，增大反应物的浓度
t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减
小；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方
向移动
t1时其他条件不变，减小反应物的浓度
t1时v′逆突然增大，v′正逐渐增
大；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方
向移动
t1时其他条件不变，增大生成物的浓度
t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减
小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方
向移动
t1时其他条件不变，减小生成物的浓度
1
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3、特殊速率－时间图像
t1时刻改变的条件可能是：使用了催化剂或增大压
强
( 仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应
) 。
4．全程速率—时间图像
（1）Zn 与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化如图所示
AB 段：Zn 与盐酸的反应是放热反应，使溶液的温度升高，化学反应速率逐渐增
大。
BC 段：随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，化学反应速率逐渐减小。
（2）H2C2O4溶液中加入酸性KMnO4溶液，随着反应的进行，反应速率随时间的变化如图所示
反应方程式
2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
AB 段：反应产生的Mn2＋对该反应起催化作用。
BC 段：随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，化学反应速率逐渐减小。
【例1】某密闭容器中发生如下反应：X(g)+Y(g)
2Z(g)
H
△＜0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变
化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是
A．t2时一定加入了催化剂
B．t3-t4平衡正向移动
C．t5时可能增大了压强
D．t6之后转化率最低
【例2】某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)
pC(g)的速率和平衡的影响，图像如
图，下列判断正确的是
A．图d 中，曲线a 一定增加了催化剂
B．由图b 可知，该反应m+n＜p
2
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C．图c 是绝热条件下速率和时间的图像，由此说明该反应吸热
D．由图a 可知，T1＞T2，该反应的正反应为放热反应
【例3】在容积不变的密闭容器中存在： 3H2(g) +3CO(g) =CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH<0，其他条件不变时，
改变某一 条件对上述反应速率的影响，下列分析正确的是
A．图I 研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响
B．图I 研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响
C．图II 研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响
D．图II 研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
【例4】在容积不变的密闭容器中，发生可逆反应A(g)＋2B(g)
3C(g)＋D(s)ΔH＜0，当其他条件不变
时改变某一条件，对此反应的影响可用如图像表示。下列说法错误的是
A．图Ⅰ表示t1时刻升高温度对反应速率的影响
B．图Ⅰ不能表示t1时刻增大C 物质的浓度对反应速率的影响
C．图Ⅱ一定表示的是在t1时刻使用了催化剂对反应速率的影响
D．图Ⅲ乙的温度比甲的温度高
【例5】根据相应的图像(图像编号与答案一一对应)，判断下列相关说法正确的是
A．密闭容器中反应达到平衡，T0时改变某一条件有如图变化所示，则改变的条件一定是加入催化剂
B．反应达到平衡时，外界条件对平衡影响关系如图所示，则正反应为放热反应，且a＞b
C．物质的百分含量和温度关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应
D．反应速率和反应条件变化关系如图所示，则该反应的正反应为放热反应，A、B、C、D 均是气体
【知识点2】物质的量(或浓度)—时间图像
例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
3
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（1）由图像得出的信息
X
①、Y 是反应物，Z 是生成物。
②t3 s 时反应达到平衡状态，X、Y 并没有全部反应，该反应是可逆反应。
0
③～t3 s 时间段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。
（2）根据图像可进行如下计算
①某物质的平均速率、转化率，如v(X)＝ mol·L－1·s－1；Y 的转化率＝×100%。
②确定化学方程式中的化学计量数之比，X、Y、Z 三种物质的化学计量数之比为(n1－n3) (∶n2－n3)∶n2。
【例1】
时，在2L 的恒容密闭容器中通入
，同时发生以下两个反应：①
；②
。反应体系中
的物质的量随时间变化情况如图。下列说法错误的是
A．
内，A 的平均消耗速率为
B．
C．
内，A 的消耗速率主要由反应②决定
D．反应①的活化能比反应②的活化能小
【例2】室温下，向体积为1L 的恒容密闭容器中通入M 和N 各0.5mol，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 的物质的量n(单位：mol)随时间
t(单位：min)变化情况如图所示，下列说法不正确的是
A．0~30min 内，Y 的平均反应速率为
B．反应开始后，体系中Y 和Z 的浓度之比为
C．60min 时，
4
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D．反应①的活化能比反应②的活化能小
【例3】汽车尾气净化反应为
△H＜0。某温度下，向1L 盛
有催化剂的密闭容器中投入一定量NO 和CO，NO、CO 的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列说法
正确的是
A．ab 段NO 的反应速率
B．升高温度，化学反应速率一定加快
C．该温度下，反应的平衡常数
D．1s 时，加入
mol
，此时
【例4】在T℃下，某容积为2L 的密闭容器内，有A、B、C、D、E 五种物质参与同一个化学反应，其中
A、B、C、D(A、B、C 为气体)四种物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，E 为该反应的一种
气体生成物，且生成物E 在化学方程式中的化学计量数与B 的相同。
下列说法错误的是
A．该反应的化学方程式为
B．在0～2min 内，E 的平均反应速率为
C．A 的正反应速率与B 的逆反应速率之比为
时说明反应达到平衡状态
D．D 没有参加反应，除去D 不影响化学反应速率
【例5】某温度下，在恒容密闭容器中充入一定量的X(g)。发生下列反应：
反应I：
；
反应II：
测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列说法不正确的是
5
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A．活化能：
(I)
(II)
B．该温度下，
内反应I 的平均速率
C．升高温度，反应I、II 的速率均增大，平衡转化率均降低
D．其他条件不变，
时再投入一定量的X(g)，若体系内气体的平均摩尔质量不再变化，则反应达到
新平衡
【知识点3】转化率(或含量)—时间—温度(压强)图像
1．含量—时间—温度(压强)图像
【技法解读】“先拐先平，数值大”，即曲线先出现拐点的首先达到平衡，反应速率快，以此判断温
度或压强的高低。再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。
①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。
②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。
③若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。
应用举例：C%指生成物的质量分数，B%指反应物的质量分数。
2．“A 的转化率(或C 的含量)－温度－压强”四种图像
【技法解读】解答时应用“定一议二”原则，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个
变量的关系。
通过分析相同温度下不同压强时，反应物A 的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程
式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，A
6
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的转化率增大，平衡正向移动，则正反应为气体体积减小的反应，图丙中任取横坐标一点作横坐标垂线，
也能得出相同结论。
通过分析相同压强下不同温度时，反应物A 的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的
热效应。如图丙中任取一条压强曲线研究，温度升高，A 的转化率减小，平衡逆向移动，则正反应为放热
反应，图乙中任取横坐标一点作垂线，也能得出相同结论。
以mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g) ΔH＝Q kJ·mol－1为例
m＋n>p＋q，ΔH>0
m＋n<p＋q，ΔH<0
m＋n>p＋q，ΔH<0
m＋n<p＋q，ΔH>0
【例1】已知图甲表示反应①：
；图乙表示反应②：
。
下列关于反应及图像的描述错误的是
A．图甲中
B．图甲中A、C、D 三点的平衡常数：
C．反应②中化学计量数
D．反应②在高温下可自发进行
【例2】已知反应aA(g) + bB(s)
cC(g) + dD(g)
⇌
。保持其它条件不变，当温度分别为T1和T2、压强分别为
p1和p2时，混合物中物质C 的百分含量、物质A 的百分含量随时间的变化如图所示。
下列判断正确的是
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A．T1 < T2 ΔH > 0
B．T1 > T2 ΔH < 0
C．p1 < p2 a = c + d
D．p1 < p2 a + b = c + d
【例3】下列说法错误的是
A．图①表示2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)在t1时减小压强，V 逆随时间变化的曲线
B．由图②可知，p2>p1，T1>T2，满足反应2A(g)+B(g)
C(g)+D(g) ΔH<0
C．图③表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)，由图可知a=2
D．图④表示工业合成氨平衡时NH3体积分数随起始
变化的曲线，则转化率：
【例4】数形结合是研究化学的重要途径。反应
中，
的平衡
转化率随温度和压强的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
【例5】在合成氨工业中，原料气（
、
及少量
、
的混合气）在进入合成塔前需经过铜氨液处
理，目的是除去其中的
，其反应为
，在
密闭容器
内模拟该实验，如图所示曲线和Ⅱ表示在不同温度下
的物质的量随时间的变化。下列说法正确的是
A．
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B．
内，曲线Ⅰ对应温度下，
C．曲线Ⅲ表示在曲线Ⅰ对应温度下，加入催化剂
D．吸收CO 的铜氨液可以在升温降压的条件下再生循环使用
【知识点4】几种特殊的图像
1．速率—温度(压强)图
【技法解读】曲线的意义是外界条件(温度、压强)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图
中交点是平衡状态，压强增大(或温度升高)后正反应速率增大得快，平衡正向移动.
v－P 图像：交点即为平衡状态，当压强增大，v 正>v 逆，表明平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反
应。
v－T 图像：交点即为平衡状态，当温度升高，v 正>v 逆，表明平衡正向移动，正反应为吸热反应。
2．“点－线－面”三维度分析特殊平衡图像
（1）对于化学反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，如图所示：M 点前，表示从反应开始，v 正>v 逆；
M 点恰好达到平衡；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(如图)。L 线的左上方
(E 点)，A 的百分含量大于此压强时平衡体系的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。
【例1】某容器中只发生反应：
。由下列图象得出的结论正确的是
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A．其他条件相同，如图1 所示，平衡时Y 的转化率：
B．其他条件相同，如图1 所示，若压强
，则
C．向两恒容密闭容器中按不同投料比分别通入一定量的X 和Y，Y 的平衡转化率随温度变化曲线如图
2 所示，则平衡常数
D．相同温度下，分别向体积不等的A、B 两个恒容密闭容器中均通入2molX 和2molY，反应到tmin
时X 的转化率如图3 所示。若B 中反应已达到平衡状态，则A 中反应一定也达到了平衡状态
【例2】
分解的热化学方程式为
。向体积为1L 恒容密
闭容器中加入
的混合气体(Ar 不参与反应)，测得不同温度
的平衡转化率随
比值的变化如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的
B．平衡常数
C．测得X 点平衡时体系压强为p，则
D．维持
点时
不变，向容器中充入
，
的平衡转化率增大
【例3】用
和
合成
的原理如下：
，在容积恒定的
密闭容器中充入
，在催化剂作用下，反应一段时间，测得混合气体中
的体积
分数
与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是
A．该反应可高温自发进行
B．平衡常数：
C．反应速率：
D．c 点时，向容器中再充入等物质的量的
和
，再次达到平衡时，
的体积分数不变
【例4】下列关于可逆反应各图像的解释或得出的结论不正确的是
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A．由甲图可知，t₁ 时刻一定是使用了催化剂
B．由乙图可知，可逆反应的正反应放热
C．由丙图可知，A 点：v 正<v 逆
D．由丁图可知，交点A 表示反应物和生成物浓度相等，但不一定是平衡状态
【例5】数形结合是研究化学反应速率及化学平衡的重要数学手段，从如图所示图像得出的结论正确的是
A．图甲：
B．图乙：
时刻改变的条件可能是加入催化剂或压缩体积加压
C．图丙：
D．图丁：
【知识点5】化工生产中的复杂图像分析
除通过图像获取有用信息和对获取的信息进行加工处理外，还需注意以下4 点：
（1）曲线上的每个点是否都达到平衡
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。
如图中虚线表示单位时间内A 的产率随温度的升高先增大后减小，先增大的原因是P 点之前反应尚未
达到平衡，随温度的升高，反应速率增大，故单位时间内A 的产率增大。
（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。
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如图，250～300 ℃时，温度升高而B 的生成速率降低的原因是温度超过250 ℃时，催化剂的催化效
率降低。
（3）不同的投料比对产率也会造成影响
可以采用定一议二的方法，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。
如图，对于反应2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g)。
当投料比一定时，温度越高，CO2的转化率越低，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。若温度
不变，提高投料比[n(H2)/n(CO2)]，则提高了二氧化碳的转化率。
（4）考虑副反应的干扰或影响
往往试题会有一定的信息提示，尤其温度的改变影响较大。
【例1】为了模拟汽车尾气的净化，向密闭容器中投入一定量的
和
，在催化剂(Ⅰ型、Ⅱ型)和不同温
度条件下发生反应：
，反应进行相同时间(t 秒)，测得
转化率与温度的关系曲
线如图所示(图中虚线表示平衡转化率)。下列说法不正确的是
A．该反应在a、b 二点对应的平衡常数大小关系：
B．该反应使用不同催化剂对应的活化能：Ⅰ型<Ⅱ型
C．已知
、t 秒时容器中
浓度为
，该温度下反应平衡常数为
D．
晶胞参数为
，则顶角到面心距离为
或
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【例2】在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的
和
通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。在
两种不同催化剂作用下反应相同时间，测得
转化率和生成
选择性随温度变化的影响如图所示。已
知：
选择性
。
反应Ⅰ：
。
反应Ⅱ：
。
下列有关说法正确的是
A．
B．延长W 点的反应时间，能提高
的转化率
C．在
间，以
为催化剂，升高温度
的产率几乎不变
D．高于320℃后，以Ni 为催化剂，随温度的升高
转化率上升的主要原因是反应Ⅱ平衡正向移动
【例3】在容积可变的密闭容器中，发生反应：
。起始时
和
的物质的
量之比为2：1.在不同压强下(
)反应达到平衡时，测得
转化率随温度的变化如图所示。下列说法
不正确的是
A．反应的
B．压强：
C．正反应速率：y 点>x 点
D．化学平衡常数：y 点>x 点
【例4】甲烷-水催化重整可获得H2。其主要反应为
反应I
反应Ⅱ
还会产生少量积碳（覆盖于催化剂表面）：
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在密闭容器中，1.01×105Pa、n 起始(H2O):n 起始(CH4)=1.5:1 时，反应达平衡后，n 平衡(H2O)随着温度升高而减
小。反应I 的平衡常数
和反应Ⅱ的平衡常数
随温度变化如图所示。下列说法错误的是
A．反应I 中反应物所含的键能总和大于生成物所含的键能总和
B．升高反应温度，
可能减小
C．适当增加水蒸气的用量，可减少积碳的量
D．反应达平衡时，分离出CO2能增加n(H2)
【例5】一定温度下小分子烯烃之间存在如下反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在压强为
的恒压密闭容器中，通入一定量的
，反应达到平衡时，三种组分的物质的量分数x 随
温度
的变化关系如图所示(
是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压物质的量分数)。下列说法
错误的是
A．曲线a 表示
的物质的量分数随温度变化情况
B．700K 时反应
的
C．700K 之前升高温度对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ
D．加入催化剂可使曲线b 和c 的交点位置向上平移
第42 讲 化学反应速率与化学平衡图像分析（练习）
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求．
1．在体积不变的密闭容器中进行反应：
。下列各图表示其他条件不变时，改
变某一条件对上述反应的影响，其中分析正确的是
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A．图A 表示t0时刻增大NH3的浓度对反应速率的影响
B．图B 中的a 曲线表示使用催化剂对反应速率的影响
C．图C 表示温度对反应速率的影响，且T1>T2
D．图D 中a、b、c 三点中只有b 点已经达到平衡状态
2．在2L 恒容密闭容器中加入一定量A 和B，发生反应aA(g)+bB(g)
cC(g)。100℃时容器中A、B、C
物质的量随时间的变化关系如图一所示。不同温度下平衡时C 的体积分数与A、B 起始时的投料比的变化
关系如图二所示。则下列结论正确的是
A．aA(g)+bB(g)
cC(g)
H
△＞0
B．100℃时达平衡的体系中充入少量C(g)，达新平衡前v(逆)＞v(正)
C．100℃时前5min 平均化学反应速率v(A)=0.04mol•L-1•min-1
D．某温度下平衡时B 的转化率随起始
的增大而减小
3．向密闭容器中充入一定量
和
混合气体，在一定条件下，发生反应：
。测得
在不同温度下的平衡时产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A．平衡常数：
B．逆反应速率：
C．反应温度：
D．混合气体平均摩尔质量：
4．X、Y、Z 是三种气态物质，在一定温度下其变化符合下图。下列说法一定正确的是
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A．该反应的热化学方程式为X(g) +3Y(g)
2Z(g)
⇌
H= -
△
（E2-E1）kJ
B．若图Ⅲ中甲表示压强，乙表示Z 的含量，则其变化符合图Ⅲ中曲线
C．该温度下，反应的平衡常数数值约为533，若升高温度，该反应的平衡常数减小，Y 的转化率降低
D．图Ⅱ中曲线b 是加入催化剂时的能量变化曲线，曲线a 是没有加入催化剂时的能量变化曲线
5．可逆反应aA（g）+bB（g）
⇌cC（g）+dD（g）△H 同时符合下列两图中各曲线的是
A．a+b＞c+d T1＞T2
H
△＞0
B．a+b＞c+d T1＜T2
H
△＜0
C．a+b＜c+d T1＞T2
H
△＞0
D．a+b＜c+d T1＜T2
H
△＜0
6．一定条件下，将
和
按物质的量之比
充入反应容器，发生反应：
。其他条件相同时，分别测得NO 的平衡转化率在不同压强
下随温度
变化的曲线如图所示。
下列说法错误的是
A．
B．其他条件不变，温度升高，该反应的反应限度减小
C．400℃、
条件下，
的平衡转化率为40%
D．400℃时，该反应的化学平衡常数的数值为
7．在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的
和
通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。在两种
不同催化剂作用下反应相同时间，测得
转化率和生成
选择性随温度变化的影响如图所示。已知：
选择性
。反应Ⅰ：
。反应Ⅱ：
。
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下列有关说法正确的是
A．
B．延长W 点的反应时间，能提高
的转化率
C．在
间，以
为催化剂，升高温度
的产率几乎不变
D．高于320℃后，以Ni 为催化剂，随温度的升高
转化率上升的主要原因是反应Ⅱ平衡正向移动
8．羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，使CO 与
发生如下反应并达到平衡：
△H，在不同温度下达到化学
平衡时，
的转化率如图所示。下列说法正确的是
A．平衡常数：
B．正反应速率：
C．若将容器体积缩小至原来的一半，
的转化率增大
D．反应温度为200℃时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
9．用
和
合成
的原理如下：
，在容积恒定的密闭容
器中充入
，在催化剂作用下，反应一段时间，测得混合气体中
的体积分数
与温度的关系如下图所示。下列说法错误的是
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A．该反应低温下可自发进行
B．平衡常数：
C．反应速率：
D．c 点时，向容器中再充入等物质的量的
和
，再次达到平衡时，
的体积分数不变
10．南京理工大学朱卫华等人提出了一种基于单簇催化剂还原
的反应，主要反应如下：
i.
ii.
iii.
在T℃、100
反应条件下，向密闭容器中充入
和
，发生上述反应，测得含氮元素占比
［如
的含氮元素占比
］与时间的关系如图，95min 时体系达到平
衡。已知：反应ii 为快速平衡，可认为不受慢反应i、iii 的影响；
为用物质的量分数表示的平衡常数。
下列说法错误的是
A．反应i 的
B．曲线b 表示
的含氮元素占比
C．0~45min 内，
的平均反应速率约为
D．若选择对反应i 更高效的催化剂，则G 点将移向E 点
11．逆水气变换反应：
。一定压力下，按
物质的
量之比
投料，
温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的
速率方程为
温度时反应速率常数
分别为
。下列说法错误的是
A．
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B．
温度下达平衡时反应速率的比值：
C．温度不变，改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线发生变化
D．
温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与
温度时相同
12．向体积均为
的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入
和
，发生反应：
。分别在绝热、恒温条件下进行，两反应体系的压强随时
间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．该反应的
B．乙在恒温条件下进行
C．a 点的正反应速率大于c 点的逆反应速率
D．乙条件下平衡常数K 小于20.25
13．甲醇有“木醇”与“木精”之名，现代甲醇是直接在一氧化碳、二氧化碳和氢的一个催化作用的工业
过程中制造的。向2L 恒容密闭容器中充入
和
，在一定条件下，发生反应
。在甲、乙两种不同催化剂的作用
下，反应时间均为
时，测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A．
后甲醇的物质的量分数减小的原因是温度升高平衡逆向移动
B．相同温度下，催化剂效果更好的是甲
C．
下，再充入
和
，达平衡后
的转化率增大
D．
和
下，平衡常数：
14．一定量
在真空恒容密闭容器中能发生多相可逆反应：
，平衡时容器内压强与温度关系如图所示。下列说法错误的是
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A．310K 时，若容器内压强不再改变，则反应达到平衡状态
B．无论反应是否达到平衡，
的体积分数始终约为33.3%
C．a、b 两点中，
的点为a 点
D．320K 时反应达到平衡状态后，若将容器体积压缩至原来的
，则再次平衡时容器内压强为2p
15．工业上将
和
混合气体在压强为0.15MPa 时通入反应釜中制备
，反应如图1 所示分两步完
成，反应相同时间后测得
和
的体积分数随温度变化如图2 所示。
下列说法正确的是
A．该反应涉及的反应为Ⅰ．
Ⅱ．
B．在
时，增大
的投料比，
的转化率提高
C．其他条件不变时，通入适量氮气可以提高
的产率
D．在
范围内，其他条件不变时升高温度，
的体积分数升高
二、非选择题：本题共5 小题，共55 分。
16．氢能是人类未来的理想能源之一，氢能利用存在两大难题：制取和储存。
I．制取氢气
乙醇与水催化重整是当前制取清洁能源氢气的主要方法，其反应机理如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
回答下列问题：
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(1)在催化剂作用下，反应1 可通过如图所示的反应历程实现催化重整，则
kJ/mol(用含字
母a、b、c 的代数式表示)，该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)下列措施中一定能提高H2平衡产率的是___________。
A．选择合适的催化剂
B．降低温度
C．增大水蒸气浓度
D．恒温恒容下通入气体Ar
(3)压强为100 kPa 下，1 mol C2H5OH(g)和3 mol H2O(g)发生上述反应，平衡时CO2和CO 的选择性、
C2H5OH 的转化率随温度的变化曲线如图所示。
(例如：CO 的选择性
)
①表示C2H5OH 平衡转化率的曲线是 (填标号)。
573K
②
时，反应Ⅱ的Kp= (精确至0.1)。
Ⅱ．储存氢气
镁基储氢材料如Mg(s)、Mg2Ni(s)，具有储氢量高，成本低廉等优点，发展前景广阔。
已知：
请根据以上内容，回答下列问题：
(4)Mg2Ni(s)吸氢反应的活化能Ea= kJ/mol；图2 为某温度下，两种材料吸氢量随时间变化关
系，请结合图1 解释5 分钟内Mg2Ni(s)吸氢量更大的原因是 。
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17．乙胺是一种重要的有机化工原料。乙腈催化加氢是工业上制备乙胺的重要方法：
。
(1)按化学计量系数比投料，固定平衡转化率
，探究压强与温度的关系如图。
①转化率
由大到小的顺序为 ；原因是 。
②
0(填“>”、“<”或“=”)，该反应可在 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)下自发进
行。
(2)
时，该反应以物质的量分数表示的平衡常数
。维持压强
，按化学计量系数比投料
和
，发生反应。
①下列说法能说明反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a．
的物质的量分数不变
b．
c．
的物质的量之比为1：2：1
②
为以平衡分压表示的平衡常数(分压=总压物质的量分数)，则
(用含
的代数式表
示)。
③若
，则
MPa。
18．丙烯是重要的化工原料，主要用于生产聚丙烯，广泛应用于塑料、医药、农业等领域。可通过催化异
丙醇
脱水制取丙烯
，涉及反应如下：
I.
II.
回答下列问题：
(1)已知
和
的燃烧反应如下：
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则
，反应I 的
(填“>”“<”或“=”)0；有利于反应Ⅰ自发进行的条件为
(填“高温”或“低温”)。
(2)在恒温恒容密闭容器中，反应I、II 均达到平衡的判据是 (填标号)。
a.混合气体的密度不变
b.混合气体的平均摩尔质量不变
c.混合气体的总压强不变
(3)在一定条件下，若某时刻测得反应I、II 的转化率分别为95%和32%，则丙烯的产率为 %。
(4)反应I、II 达到平衡时
与温度的关系曲线如图。已知：对于可逆反应
，任意时刻的
，式中的
表示物质X 的分压。
在350 ℃恒压平衡体系中充入少量稀有气体，此时反应Ⅱ的状态可能对应图中的 (填“甲”“乙”
或“丙”)点，判断依据是 。
(5)T℃下，在压强恒为
的密闭容器中加入
，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，体系达到平衡后，
测得
的转化率为90%，
的物质的量为
。则T℃下，反应Ⅰ的平衡常数
(
为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
19．由
催化加氢制
的反应体系中，发生的主要反应如下：
反应I：
反应Ⅱ：
(1)已知：相关共价键的键能数据如表。
共价键
C—H
C—O
O—H
键能
436.0
413.4
351
462.8
试计算：断开
中的化学键所需要提供的最低能量为
。
(2)对反应I 来说，若该反应能自发进行，则该反应的熵变
(填“>”或“<”)0.若该反应速率
，其中
、
分别为正反应、逆反应的速率常数，
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为气体的浓度。若降低温度，
(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在
时，向容积为
的恒容密闭容器中投入
和
，此时容器内的总压为
，发生反
应Ⅰ、反应Ⅱ。
①实验测得平衡时
的选择性和
平衡转化率随温度的变化如图所示。
已知：
的选择性
，
的选择性
。
其中，表示平衡时
的选择性的是曲线 (填“i”或“ii”)；为同时提高
的平衡转化率和平衡时
的选择性，应选择的反应条件为 (填标号)。
A．低温、低压 B．高温、高压 C．高温、低压 D．低温、高压
②若在上述条件下，反应经
后达平衡，
的平衡转化率为
，
的选择性为
。则在
内
，反应I 的压强平衡常数
(用各气体物质分压代替浓度表
示的平衡常数，分压=气体物质的物质的量分数×总压强)。
20．I．碳的回收和利用是碳中和的重要途径。通过回收可以制备一些高附加值的产品，如甲醇(
)、甲酸(
)、甲醛(
)等。
(1)已知：
；
科学研究表明，用
作催化剂，
和
反应合成
需经历三步：
第一步：
； 第二步：
； 第三步： 。
(2)用
和
为原料合成
的机理如图所示，总反应含 个基元反应，其中
决定总反应速率的反应方程式为 。
Ⅱ．甲烷在日常生活及有机合成中用途广泛，某研究小组研究甲烷在高温下气相裂解反应的原理及其应
用。
(3)已知：
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则甲烷气相裂解反应：
的
= 。
(4)该研究小组在研究过程中得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。
①
时，向2L 恒容密闭容器中充入0.3mol
，只发生反应
，达到平衡
时，测得
。该反应达到平衡时，
的转化率为 。(保留三位有效数字)
②对上述平衡状态，若改变温度至
，经10s 后再次达到平衡，
，则10s 内
的
平均反应速率
= ，上述变化过程中T1 (填“>”或“<”)T2，判断理由是
。
③在①建立的平衡状态基础上，其他条件不变，再通入0.5mol
，平衡将 (填“不移动”、
“正向移动”或“逆向移动”)，与原平衡相比，
的平衡转化率 (填“不变”、“变大”或
“变小”)。
(5)若容器中发生反应
，计算该反应在图中A 点温度时的平衡常数Kp=
(用平衡分压代替平衡浓度)。
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