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第七章 化学反应速率与化学平衡
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O16 Mg 24 Cl 35.5
一、选择题(每小题只有一个正确选项，共14×3 分)
1．（2024·湖南永州·一模）在恒温恒容密闭容器中充入一定量
，反应关系如下：
反应②和③的速率方程分别为
和
分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化
能大于反应②。测得
的浓度随时间的变化如下表。下列说法正确的是
0
1
2
3
4
0.2
0
0.15
3
0.1
2
0.09
6
0.08
0
A．
内，X 的平均反应速率为
B．若压缩容器容积，平衡时Y 的产率减少
C．若
，平衡时
D．若降低温度，平衡时
增大
【答案】D
【详解】A．由表知0～4min 内Δc(W)=(0.2-0.08)mol/L=0.12mol/L，
=
，A 正确；根据方程式可知，
，
但是还有一部分X 转化为Z，则
，A 错误；
B．过程①是完全反应，过程②是可逆反应，改变容器的体积，只对过程②有影响，生成Y 的反应是过程
①，完全反应，平衡时Y 的产率不变，B 错误；
C．由速率之比等于系数比，平衡时V 逆(X)=2V 正(Z)，即v3=2v2，
，若
，平衡时
c(Z)=8c2(X)，故C 错误；
D．反应③的活化能大于反应②，△H=正反应活化能-逆反应活化能<0，则4X(g)=2Z(g)
H<0
△
，该反应是
放热反应，降低温度，平衡正向移动，则平衡时c(Z)增大，故D 正确；
故选D。
2．（2025·湖南·三模）酯类物质通过催化加氢可以生成醇。如乙酸甲酯催化加氢制备乙醇反应如下：
1
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主反应：
副反应：
将
的混合气体以一定流速通入装有催化剂的反应管，测得
转化率、
选择性
、
选择性[
]随温度的变化如图所示。
下列说法错误的是
A．
时
的转化率增大是因为温度升高，主、副反应的反应速率增大
B．
时有
，说明还有其他副反应发生
C．利用
制备乙醇最适宜的温度为
D．
时
的转化率减小可能是因为温度升高，催化剂活性减弱
【答案】A
【详解】A．从图中可以看出
温度升高，
的转化率增大快，但
的转化率增大明显放缓，故
催化剂的效果对两个反应的速率影响大，
A 错误；
B．
时，根据两种物质的选择性计算方法，若
，说明有
消耗，但是没有产生
或
，还有其他副反应发生，B 正确；
C．根据
的选择性最大，
的选择性小，且
的转化率大的原则，从图可
知最适宜的温度为
，C 正确；
D．催化剂有适宜的温度，
时
的转化率减小可能是因为温度升高，催化剂活性减
弱，D 正确；
故答案选A。
2
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3．（2025·湖南长沙·三模）一定条件下，2，
二甲基
，
丁二烯与溴单质发生液相加成反应分两步
进行，第一步生成中间体M，第二步生成产物Z 或W，表示如下。
反应进程及能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A．生成Z 的反应为放热反应
B．低温条件下，开始发生反应的短时间内Z 为主要产物
C．达到平衡时，Z 的含量小于W
D．达到平衡后，恒温条件下加入液溴，
减小
【答案】D
【详解】A．生成Z 的反应是中间体M 转化为产物Z，由能量图可知，M 的能量高于Z 的能量，故该反应
为放热反应，A 正确；
B．低温条件下反应受动力学控制，活化能越低反应速率越快，由能量图可知，M 生成Z 的活化能是
小于生成W 的活化能
，则短时间内Z 的生成速率更快，为主要产物，B 正确；
C．达到平衡时反应受热力学控制，能量越低的产物越稳定、含量越高。由能量图可知，产物W 的能量低
于Z，故平衡时W 的含量更高，Z 的含量小于W，C 正确；
D．恒温下，Z 和W 的浓度比取决于二者生成反应的平衡常数比值（
），而平衡常数仅与温度
有关，与反应物浓度无关，加入液溴虽使平衡正向移动，但
不变，D 错误。
故选D。
4．（2025·湖南·二模）一定条件下，分别向体积为1L 的恒容密闭容器中充入气体，发生反应
3
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，测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。
下列说法不正确的是
实
验
充入气体量
反应过程条
件
反应物转化
率
①
恒温
②
恒温
③
绝热
A．实验①、②中X 的浓度相等时，反应处于平衡状态
B．
时间内，实验②、③中Z 的平均反应速率：前者
后者
C．图中c、d 两点的气体的总物质的量：
D．实验①、②、③平衡时反应物的转化率：
【答案】B
【详解】A．达到平衡前，实验①中X 的浓度始终大于实验②中X 的浓度，平衡时，X 的浓度相等，A 正
确；
B．
时间内，实验②中Z 的平均反应速率为零，实验③中Z 的平均反应速率大于零，所以前者
后者，
B 错误；
C．由图可知，由线III 达到平衡所需的时间长，反应速率慢，说明由于绝热，体系温度降低，故该正反应
为吸热反应，由线III 对应实验③，根据起点相同可以判断曲线II 对应实验②，c、d 两点的压强相同，体
积相同，反应吸热，体系③温度低，根据
可知，
，
，
，故
，
C 正确；
D．实验①中充入
，实验②中充入
，二者为等效平衡，平衡时反应物转化率
，
该正反应为吸热反应，相同条件下，恒温恒容条件下转化率大于绝热恒容条件下转化率，所以
，
D 正确；
故选B。
5．（2025·湖南·二模）乙烯被誉为石油化工的“龙头”，其衍生物占石化产品的75%以上。某化学兴趣小
4
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组模拟工业上乙烷分解制乙烯。恒温条件下，分别向体积为1L、2L、4L、8L 的四个密闭容器(编号分别为
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)中充入
发生反应起始时容器Ⅰ中的压强为24MPa，10min 后测得剩余
的浓
度分别为0.5mol/L、0.2mol/L、0.15mol/L、0.1mol/L，下列相关说法不正确的是
A．容器Ⅱ中的平均反应速率比容器Ⅲ快
B．容器Ⅰ和Ⅱ处于平衡状态，容器Ⅲ和Ⅳ尚未平衡
C．容器Ⅲ达到平衡时，以各物质分压表示的压强平衡常数
D．将容器Ⅳ压缩至1L，平衡后乙烷的转化率为50%
【答案】B
【详解】A．投入等物质的量的反应物，容器Ⅱ的体积比Ⅲ小，浓度大，反应速率快，A 正确；
B．10min 内消耗(
的物质的量分别为0.5mol、0.6mol、0.4mol、0.2mol，容器Ⅰ的体积最小，压强最
大，但在10min 内消耗
的物质的量却不是最大，只有一种可能就是压强大导致平衡逆移，因此可以判
断容器Ⅰ中10min 时必然处于平衡状态，此时可以计算出其平衡常数
，此时容器Ⅱ中，
，因此容器Ⅱ中尚未平衡，B 错误；
C．恒温条件下，Ⅲ中达到平衡后和Ⅰ中压强平衡常数相同。由B 项可知，Ⅰ中达到平衡后，三种气体的
物质的量均为0.5mol，此时的压强
，各气体的分压均为12MPa，则分压平衡常数
，C 正确；
D．将容器Ⅳ体积压缩至1L，与容器Ⅰ中形成等效平衡，转化率为
=50%，D 正确；
故选B。
6．（2025·湖南株洲·一模）下列事实与原理解释不相符的是
A．玛瑙常呈无规则几何外形，是因为熔融态的
缓慢冷却所致
B．乙醇在人体内被乙醇脱氢酶氧化为乙醛，体现了乙醇的还原性
C．用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢，利用了化学平衡移动原理
D．“杯酚”分离
和
，体现了超分子的分子识别特性
【答案】A
【详解】A．玛瑙常呈无规则几何外形，通常是由于熔融态SiO2在较快的冷却条件下形成微小晶体聚集而
成，导致无规则外形。而缓慢冷却时，SiO2会形成较大晶体（如水晶），具有规则几何外形，A 错误；
B．乙醇被氧化为乙醛的过程中，乙醇作为还原剂体现还原性，B 正确；
C．饱和食盐水中的高氯离子浓度通过勒夏特列原理抑制氯气的溶解（
，平
衡左移），从而减少氯气的损失，同时氯化氢因易溶于水被除去，C 正确；
5
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D．“杯酚”可以识别与其空腔直径吻合的分子，“杯酚”能分离
和
，体现了超分子的“分子识
别”特性，D 正确；
故选A。
7．（2023·湖南郴州·三模）在
℃和
℃(
)时，向恒容容器中投入等物质的量的两种反应物，发生以
下反应：
，平衡时
与
的关
系如图所示。已知：p 为气体的分压(单位为kPa)，
，
。
下列说法正确的是
A．直线a 对应的温度是
B．
℃时，
C．若点A 时继续投入等物质的量的两种反应物，再次达到平衡时(温度不变)，
的体积分数
减小
D．升高温度时，
增大m 倍，
增大n 倍，则
【答案】B
【详解】A．该反应为放热反应(
)，降低温度，平衡正向移动，
增大，因为
，
因此直线a 对应的温度是
，A 错误；
B．
，平衡时
，即
，将横坐标为1、
纵坐标为5 代入式中，得到：
，因此
，
B 正确；
C．若点A 时继续投入等物质的量的两种反应物，容器体积不变，相当于加压，该平衡正向移动，
的体积分数增大，C 错误；
D．该反应的正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，升高温度，平衡逆向移动，逆反应速率增大的更多，
故
，D 错误；
6
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故答案为：B。
8．（2024·湖南·模拟预测）某小组同学利用如下实验探究平衡移动原理。
已知：ⅰ．
；ⅱ．
溶液为无色。
下列说法正确的是
A．结合实验1 和2，推测ⅰ中反应是放热反应
B．①中滴加浓盐酸，增大了
，导致Q>K，ⅰ中平衡正向移动
C．②中加水，溶液变红，说明平衡逆向移动，
的浓度增大
D．③中加入
，溶液变红，推测
与
形成了配合物
【答案】D
【详解】A．根据所给的信息ⅰ、结合实验1，降温平衡逆向移动，逆向为放热方向，正向为吸热反应，A
错误；
B．①中滴加浓盐酸，增大了
，导致Q＜K，ⅰ中平衡正向移动，B 错误；
C．②中加水，溶液变红，说明平衡逆向移动，稀释导致
的浓度减小，C 错误；
D．③中加入
，溶液变红，推测
与
形成了配合物使Cl-浓度减小，平衡逆向移动，溶液变红，
D 正确；
故选D。
9．（2025·湖南张家界·调研）在给定条件下，下列画线物质在化学反应中能被完全消耗的是
A．用浓盐酸与二氧化锰共热制氯气
B．标准状况下，将1g 铝片投入20mL18mol·L-1硫酸中
C．向100mL4mol·L-1硝酸中加入5.6g 铁
D．在5×107Pa、500℃和铁触媒催化的条件下，用氮气和氢气合成氨
【答案】C
【详解】A.浓盐酸与二氧化锰在加热时发生氧化还原反应，但随反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，而稀盐
酸与二氧化锰不反应，则盐酸不会被完全消耗，A 不正确；
7
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B.18mol/L 的浓硫酸在标况下能与Al 发生钝化，生成的致密氧化物薄膜阻止反应的进一下发生，则Al 不会
被完全反应掉，B 不正确；
C.n(Fe)=0.1mol，n(HNO3)=0.1L×4mol/L=0.4mol，若生成0.1molFe(NO3)3，需要HNO3 的物质的量为
0.3+(0.1×3)/3＝0.4mol，恰好完全反应，C 正确；
D.n(CO2)=0.125mol，先发生CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H20，消耗掉0.1molCO2，再发生CO2+2OH-═CO3
2-
+H2O，则NaOH 在反应中不会被完全消耗，D 不正确；
答案选C。
10．（2025·湖南株洲·一模）
的氧化反应
分两步进行：
Ⅰ．
Ⅱ．
其能量变化示意图如下图1.向恒容密闭容器中充入一定量的
和
，控制反应温度为
和
，测得
随时间的变化曲线如下图2.下列说法不正确的是
A．反应1 在低温下自发进行
B．氧化反应的决速步骤为过程Ⅱ
C．结合图2 信息可知：转化相同量的
耗时更长
D．引起图2 变化的可能原因：升温过程Ⅰ平衡逆移，
减小对过程Ⅱ速率的影响大于温度对
过程II 速率的影响
【答案】C
【详解】A．
为熵减的放热反应，
，反应自发进行，则该反应在低温下自
发进行，A 正确；
B．活化能Ea1<Ea2，过程II 为慢反应，为决速步骤，B 正确；
C．结合图2 信息可知：转化相同量的
，T2耗时更长，C 错误；
D．过程I 为快反应先达到平衡，升温后平衡逆移，N2O2浓度减小引起决速过程II 速率减小，影响大于升
温，D 正确；
答案选C。
11．（2024·湖南岳阳·二模）二氧化碳加氢制甲醇可以实现温室气体资源化利用，过程中的主要反应为
8
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密闭容器中，反应物起始物质的量比
时，在不同条件下(①温度为250℃下压强变化，②压强为
下温度变化)达到平衡时
物质的量分数变化如图所示。下列有关说法正确的是
A．反应
的焓变
B．在250℃、
条件下，平衡时甲醇的物质的量分数为0.10
C．当甲醇的物质的量分数为0.03 时，
的平衡转化率为11.3％
D．提高
转化为
的平衡转化率，需要研发在高温区的高效催化剂
【答案】B
【详解】A．根据盖斯定律，由题中所给反应直接相加可以得反应：
，故A 错误；
B．由
可知，恒温加压平衡正向移动，甲醇的物质
的量分数增加，恒压升温平衡逆向移动，甲醇的物质的量分数减小，所以图中斜率为正的线表示温度为
250℃时甲醇的物质的量分数随压强的变化图像、斜率为负的线表示压强为5×105kPa 时甲醇的物质的量分
数随温度的变化图像，由图像可知在250℃、9×105kPa 条件下，平衡时甲醇的物质的量分数为0.10，故B
正确；
C．设起始时二氧化碳和氢气的物质的量分别为1mol 和3mol，平衡时消耗二氧化碳的物质的量为a，生成
的甲醇的物质的量为b，三段式表示
、
，平衡时n(总)=(4-2b)mol，n(CH3OH)=bmol，甲醇的物质的
9
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量分数为0.03 时，即
，解得b=0.113mol，CO2的平衡转化率为
，若a=b，CO2的平衡转
化率为11.3％，但是若a=b，平衡时无CO，即 a 与b 不等，所以二氧化碳的平衡转化率不可能为11.3%，
故C 错误；
D．催化剂只能够改变化学反应速率，不能够改变平衡转化率，故D 错误；
故答案为：B。
12．（2024·湖南长沙·模拟预测）
能除去空气中的
气体，反应如下：
反应I：
平衡常数
；
反应Ⅱ：
平衡常数
。
已知：在相同条件下，
。
向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(
不参与反应)，在催化剂作用下分别发生上述反应，在相同的
时间内
的物质的量随温度的变化关系如图中实线所示。图中虚线c、d 表示两反应的平衡曲线。下列
有关说法错误的是
反应I
反应Ⅱ
起始投料
起始物质的量
1
1
3
1
1
3
A．
，曲线c 为反应Ⅱ的平衡曲线
B．
时，
C．相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y 点
的量达到X 点
D．恒温恒压下，向W 点表示的反应体系中增大
的物质的量，能提高
的转化率
【答案】D
【详解】A．分析可知，
，曲线c 为反应Ⅱ的平衡曲线，故A 正确；
B．
时，反应I 达到平衡时
，则平衡时
，
，则
10
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，故B 正确；
C．曲线a 反应未达到平衡状态，相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y 点
的量达到X 点，故
C 正确；
D．恒温恒压下，向W 点表示的反应体系中增大
的物质的量，反应体系压强减小，但该反应的平衡与
压强无关，故不能提高
的转化率，故D 错误；
故选D。
13．（2024·湖南·模拟预测）二甲醇是一种绿色能源，也是一种化工原料。在体积均为
的容器I、Ⅱ中
分别充入
和
，发生反应：
。相对容器Ⅱ，
容器I 仅改变温度或压强一个条件。两个容器同时发生化学反应，
的转化率与时间关系如图，下列叙
述正确的是
A．该反应中，产物总能量大于反应物总能量
B．其他条件相同，压强，容器I
容器Ⅱ
C．容器Ⅱ中
内
平均速率为
D．容器I 条件下，平衡常数
为27
【答案】C
【详解】A．根据以上分析可知反应为放热反应，则产物总能量小于反应物总能量，故A 项错误；
B．若其他条件相同，容器I 比容器Ⅱ先达到平衡状态，且正反应是体积减小的，因此改变的条件是温度，
故温度：容器I＞容器Ⅱ，故B 项错误；
C．容器Ⅱ中0 6min
∼
内，CO2的转化率为40%，即反应消耗CO2的物质的量为1mol×40%=0.4mol，H2消耗
1.2mol，则H2平均速率为
，故C 项正确；
D．容器I 条件下，4min 时达到平衡状态，CO2转化率为50%，根据三段式得：
平衡常数
，故D 项错误；
11
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故本题选C。
14．（2021·湖南邵阳·一模）科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气，其反应的化学方程式为：
，若反应在恒容密闭容器中进行，由该反应相关图象作出的判
断正确的是
A．甲图中改变的反应条件为升温
B．乙图中温度
，纵坐标可代表NO 的百分含量
C．丙图中压强
，纵坐标可代表NO 的体积分数
D．丁图中a、b、c 三点只有b 点已经达到平衡状态
【答案】A
【详解】A．升高温度正、逆反应速率都加快，化学平衡逆向移动，即逆反应速率增大的幅度大于正反应，
故甲图中改变的反应条件为升温，A 正确；
B．由乙图所示信息可知，T2时反应速率更快，故温度
，温度升高，平衡逆向移动，而纵坐标所示的
数值越小，则纵坐标不可能代表NO 的百分含量，B 错误；
C．由丙图信息可知，P2时的反应速率更大，故压强
，增大压强上述平衡正向移动，而纵坐标所示的
数值越大，故纵坐标不可能代表NO 的体积分数，C 错误；
D．曲线表示平衡常数与温度的关系，曲线上各点都是平衡点， 升高温度平衡逆向移动，正反应的平衡常
数减小，逆反应的平衡常数增大，D 错误；
故答案为：A。
二、非选择题(共4 小题，共58 分)
15．（2025·湖南·二模）CO2转化为具有高附加值的化学品对实现“碳中和”具有重要意义。
I．通过以下反应可获得新型能源二甲醚。
①
②
③
(1)反应②正反应在 (填“较低温度”或“较高温度”)条件下能自发进行。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________。
A．增大CO2浓度，反应①、②的正反应速率都增加
12
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B．移去部分CH3OH(g)，反应②、③的平衡均向右移动
C．加入反应①的催化剂，可提高CO2的平衡转化率
D．降低反应温度，反应③的正反应速率增加、逆反应速率减小
(3)在5.0MPa 下，将5molCO2和10mol H2在催化剂作用下仅发生上述反应①和②，平衡时CH3OH 和CO 的
选择性S 及的CO2转化率a 随温度的变化如图所示。已知，选择性S 为：S(CH3OH 或CO)=
，表示平衡时CO 的选择性的曲线是 (填“x”“y”或“z”)，CO 的选择
性随温度改变呈现该变化的原因是： 。
(4)250℃时，平衡体系共有0.5molCH3OH，则CO2的平衡转化率
。
Ⅱ．CH4和CO2反应制备“合成气”反应历程分两步：
步骤
反应
正反应速率方程
逆反应速率方程
反应ⅰ
反应ⅱ
上述反应中
为吸附性活性炭，反应历程的能量图变化如下图所示：
(5)该反应中的决速步骤为 (填反应ⅰ或反应ⅱ)
(6)一定温度下，反应
的平衡常数
(用
、
、
、
表示)。
【答案】(1)较低温度
(2)A
(3) y 随着温度升高，反应①平衡正向移动，导致CO 的量增大，故y 曲线代表CO 的选择性
13
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(4)20%
(5)i
(6)
【详解】（1）反应②正反应的△H<0，△S<0，在低温就能自发进行；
（2）A．CO2为反应①、②的反应物，浓度增加，正反应速率都增加，A 正确；
B．移去部分CH3OH(g)，反应②的平衡均向右移动，反应③的平衡向左移动，B 错误；
C．加入反应①的催化剂，只能加快反应速率，不能改变平衡转化率，C 错误；
D．降低反应温度，反应③的正反应速、逆反应速率都减小，D 错误；
故答案为：A；
（3）反应①为吸热反应，反应②为放热反应，随着温度升高，反应①平衡正向移动，导致CO 的量增大，
故y 曲线代表CO 的选择性；同时，反应温度升高，反应②为放热反应，反应平衡逆移，甲醇含量降低，
则x 是甲醇选择性变化曲线，故曲线z 表示的是二氧化碳的转化率；
（4）250℃ 时，平衡体系共有0.5mol 甲醇，结合图像可知，选择性S=50%，说明此时二氧化碳的变化了
Δn(CO2)=lmol，则其平衡转化率为:
×100%=20%；
（5）过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，
决定总反应速率的是慢反应；反应i 活化能大，总反应速率由反应i 决定；
（6）②一定温度下，反应到达平衡时正逆反应速率相等， 即k1∙c(CH4)=k2∙c2(H2)，k3∙c(CO2)=k4∙c2(CO)，则
K1=
，K2=
，制备“合成气”的反应=反应i+反应ii，故K=K1∙K2=
；。
16．（2022·湖南邵阳·模拟预测）我国正式公布实现碳达峰、碳中和的时间和目标后，使含碳化合物的综
合利用更受关注和重视。回答下列问题：
(1)通过
插入单氢钌配合物反应可制备甲酸盐。我国学者结合实验和计算机模拟结果，研究了在无水体
系和有水体系中形成甲酸盐中间体的反应历程，如图1 所示(TS 表示过渡态)：
下列说法正确的是_______(填选项字母)。
A．水分子对插入反应有促进作用
B．稳定性：TS>TS′
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C．无水体系中反应的活化能为127.9kJ/mol
D．两个体系中均存在极性键的断裂和形成
(2)二氧化碳与氢气重整体系中涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
；
Ⅱ.
。
①二氧化碳与甲烷反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式为 ；恒温恒容密闭容器中进行该反应，
下列事实能说明反应达到平衡状态的是 (填选项字母)。
A．
与
的有效碰撞几率不变
B．相同时间内形成C-H 键和H-H 键的数目相等
C．混合气体的密度不再改变
D．氢原子数不再改变
②一定温度下，向10L 恒容密闭容器中充入
和
，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，5min 末达到平衡
时测得
的转化率为50%，
与CO 的分压之比为1 4∶，
的分压为p0。则
内，平均反
应速率
；反应Ⅱ的平衡常数Kp= (Kp 是用分压表示的平衡常数)。
③向恒容密闭容器中以物质的量之比为1 4∶充入
和
，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，实验测得平衡体系中各
组分的体积分数与温度的关系如图2 所示。其中表示
的体积分数与温度关系的曲线为 (填
“L1”“L2”或“L3”)；T1℃之后，
平衡体积分数随温度的变化程度小于
平衡体积分数随温度的变
化程度，原因为 ；T1℃时CO 的平衡分压 (填“>”“<”或“=”) T2℃时CO 的平衡分压，理由
为 。
【答案】(1)AD
(2)
A 0.016 2.4 L3
反应Ⅰ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，温度升高两个反应的平衡移动方向相反 < T2℃比T1℃
温度高，气体膨胀程度大，且温度升高反应Ⅱ平衡正向移动，CO 的体积分数增大
【详解】(1)由图1 可知，有水体系中插入反应生成中间体的活化能小，则水分子对插入反应有促进作用，
A 项正确；过渡态
的能量高于过渡态
，故
的稳定性弱于
，B 项错误；无水体系中反应的活化
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能为
，C 项错误；两个体系中均存在碳氧键断裂和碳氢键形成，D 项正确。
(2)①根据盖斯定律，
得，
，反应物的
有效碰撞几率不变说明正、逆反应速率不变，达到平衡状态，A 项正确；由反应知，平衡时形成4 个
键同时形成2 个
键，B 项错误；该反应的反应物和生成物均为气体，在恒容容器中反应时，混
合气体的密度始终保持不变，C 项错误；反应前后氢原子数目始终不变，D 项错误。
②
的平衡转化率为50%，参加反应的
的物质的量为
，由碳原子守恒知，当
与
的分
压之比为1 4∶时，生成
、
的物质的量分别为
、
。则反应Ⅰ中消耗
，生成
；反应Ⅱ中消耗
，生成
。综上，平衡时共消耗
，生成
，则平衡时
、
、
、
、
的物质的量分别为
、
、
、
、
。气体分压之比等于物质的量之比，则
、
、
、
的平衡分压分别为
、
、
、
。
内，平均反应速率
；反应Ⅱ的平衡常
数
。
③起始以物质的量之比为1 4∶充入
和
，由反应Ⅰ和反应Ⅱ知，
的平衡体积分数大于
的平衡
体积分数、水蒸气的平衡体积分数大于
的平衡体积分数，且温度升高
的平衡体积分数增大，故曲线
表示
的平衡体积分数与温度的关系、
表示
的平衡体积分数与温度的关系。反应Ⅰ为放热反应，
温度升高平衡逆向移动，
和
的物质的量减少；反应Ⅱ为吸热反应，温度升高，
的物质
的量增大，故
之后，
平衡体积分数随温度的变化程度小于
平衡体积分数随温度的变化程度。
比
温度高，气体膨胀程度大，且温度升高，反应Ⅱ平衡正向移动，
的体积分数增大，则
时
的平衡分压小于
时
的平衡分压。
17．（2025·湖南张家界·三模）丙烯腈
是一种重要的化工原料，丙烯
，
在催化剂作用下发生反应：
反应①：
反应②：
回答下列问题：
(1)丙烯腈和丙烯醛分子中，前者含
键的数目 （填“>”“=”或“<”）后者含
键的数目。
(2)若反应②逆反应的活化能为
，则正反应的活化能
（用含
的代数式表示）
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。
(3)已知，在温度为T℃下，向两恒压容器中按表投料，设均只发生反应①：
起始投料
反应达到平衡时的能量变化
容器Ⅰ：
、
、
放出68.8kJ
容器Ⅱ：
、
吸收34.4kJ
则
；容器Ⅰ中
的平衡转化率为 %（保留三位有效数字）。若平衡时
的分压为pMPa，则T℃时，反应①的压强平衡常数
（填计算式）
。
(4)恒温恒容条件下，向三个不同的容器中分别充入
和
，发生反
应①和反应②，平衡时丙烯腈的选择性[丙烯腈的选择性
]与温度、压强的关
系如图所示，则
中最大的是 ，原因是 ；若M 点
的转化率为
，则
的转化
率为 （用含
的代数式表示）。
【答案】(1)>
(2)
-353
(3) -516 66.7
(4)
反应①是气体体积增大的反应，反应②是气体体积不变的反应，增大压强，反应①平衡逆
向移动，反应②平衡不移动，平衡时丙烯腈的选择性减小 0.7
×100%
【详解】（1）丙烯腈
中含有1 个碳碳双键和1 个碳氮三键，含有3 个
键，丙烯醛
(CH2=CHCHO)中含有1 个碳碳双键和1 个碳氧双键，含有2 个
键，丙烯腈和丙烯醛分子中，前者含
键
的数目>后者含
键的数目。
（2）反应②的
=
-
=
，则
-353
。
（3）
时，向恒压容器中充入
、
、
，发生反应①，达到平
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衡时，放出 68.8kJ 能量；若向相同容器中充入
、
，达平衡时吸收34.4kJ
能量，两容器中达到的平衡为等价平衡，设反应物
的转化率为a，则
的转化率为1-a，设
-QkJ/mol，则有0.2aQ=68.8，Q=
=516，则a=66.7%，
-516
，平衡时n(
)=0.2-0.2mol×66.7%=0.0666mol，n(
)=0.2-0.2mol×66.7%=0.0666mol，n(O2)=0.3mol-0.1334mol×
=0.0999mol，n(
)=0.1334mol，n(H2O)= 0.1334mol×3=0.4002mol，若平衡时
的分压为pMPa，则
T℃时，反应①的压强平衡常数
=
。
（4）反应①是气体体积增大的反应，反应②是气体体积不变的反应，增大压强，反应①平衡逆向移动，
反应②平衡不移动，平衡时丙烯腈的选择性减小，则
中最大的是
，M 点
的转化率为
，
丙烯腈的选择性为0.7，则平衡时丙烯腈的物质的量为0.2mol×
×0.7=0.14
mol，由N 元素守恒可知，平
衡时n(NH3)=0.2mol-0.14
mol，则
的转化率为
=0.7
×100%。
18．（2025·湖南郴州·三模）
还原
是实现“双碳”经济的有效途径之一。回答下列问题：
(1)一些物质在
时的燃烧热如表所示：
物质
燃烧热
-890.3
-283
-285.8
则甲烷的催化重整反应
，有利于提高
平衡产率的条件是 (填标号)。
A．低温低压 B．低温高压 C．高温低压 D．高温高压
(2)甲烷的催化重整的正、逆反应速率方程为
、
，
、
符合阿伦尼乌斯公式
(
为活化能，
为温度，
、
为常数)，实验测得
的实验数据
如图所示，则正反应的活化能
；升高温度，
的值 (填“增
大”“减小”或“不变”)。
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(3)在恒温恒容密闭容器中，通入一定量的
、
发生催化重整反应。下列能说明该反应达到化学平衡
状态的是___________(填标号)。
A．混合气体的平均相对分子质量不再变化
B．
C．
与
浓度的比值不再变化
D．容器内混合气体的密度不再变化
(4)当投料比
时，
的平衡转化率
与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。
①由图可知，压强
(填“>”“<”或“=”)3.4MPa。
②当温度为
、初始压强为
时，a 点的
(填“
”“<”或“
”)
。
③当温度为
、初始压强为
时，反应的平衡常数
(列出计算式即可)MPa2。
【答案】(1) +247.3 C
(2) 300 增大
(3)AC
(4) < >
【详解】（1）燃烧热是在101 kPa 时，1 mol 纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量；由表数据：
①
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②
③
由盖斯定律，①-2×
-2×
②
③得反应
+247.3
；反应为气体分子数增大
的吸热反应，高温低压利于平衡正向进行，故选C；
（2）根据阿伦尼乌斯公式
将图中数据代入
、
，解得
=300
；达平衡时
=
，
，该反应为吸热反应，升高温度K 值增大，则
也增大；
（3）A．混合气体的平均摩尔质量
，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所
以M 会发生改变，当M 不变时，反应达到平衡；
B．反应速率比等于系数比，
，则正逆反应速率不相等，没有平衡；
C．
与
浓度的比值不再变化，说明平衡不再移动，反应达到平衡状态；
D．容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡；
故选AC；
（4）①反应为气体分子数增大的反应，相同条件下，增大压强，平衡逆向移动，二氧化碳转化率减小，
由图可知，压强
<3.4MPa。
②当温度为
、初始压强为
时，a 点在平衡曲线上方，则反应逆向进行使得二氧化碳转化率降低，
故
>
。
③当温度为
、初始压强为
时，二氧化碳的平衡转化率为0.3，假设甲烷投料为2mol、二氧化碳
3mol，则：
总的物质的量为6.8mol，反应的平衡常数
MPa2。
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