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考点巩固卷10 化学反应速率与化学平衡（二）
考点04 化学反应的方向、化学反应的调控
（限时：25 min）
考法01 化学反应的方向
考法02 化学反应的调控
考法03 等效平衡
考点05 化学反应速率与化学平衡图像
（限时：25 min）
考法01 化学反应速率相关图像
考法02 化学平衡相关图像
考法03 多重平衡图像分析
考点04 化学反应的方向、化学反应的调控
考法01 化学反应的方向
1．下列过程是非自发的是 （ ）
A. 水由高处向低处流
B. 氯气和溴化钾溶液的反应
C. 铁在潮湿空气中生锈
D. 室温下水结成冰
2．反应进行的方向是化学反应原理的三个重要组成部分之一。下列说法中正确的是（ ）
A. Δ H >0、Δ S>0的反应一定可以自发进行
B. 根据反应的自发性可以预测该反应发生的快慢
C. 可逆反应正向进行时，正反应具有自发性，Δ H一定小于零
D. 常温下，反应C (s)+CO2(g) 高温
2CO(g)不能自发进行，该反应的Δ H >0
3．已知“凡气体分子总数增多的反应一定是熵增大的反应”。一定条件下，下列反应不能自发进行的是
( )
A．2O3(g)===3O2(g) ΔH<0
B．2CO(g)===2C(s)＋O2(g) ΔH>0
C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
D．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH>0
4． 硅是大数据时代的关键材料。工业上常在1 800～2 000 ℃时，用碳单质还原的方法制取单质硅。涉及
反应的相关数据如表所示。下列说法正确的是( )
1
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反应
ΔH/(kJ·mol－1)
ΔS/(J·K－1 mol－1)
反应(1)：SiO2(s)＋2C(s)
===Si(s)＋2CO(g)
＋687.27
359.04
反应(2)：SiO2(s)＋C(s)
===Si(s)＋CO2(g)
＋514.85
183.35
A. 反应(1)可证明Si 的还原性大于C
B．生活中利用单晶硅良好的导光性能作光导纤维
C．工业生产条件下反应(2)无法自发进行
D．C(s)＋CO2(g)===2CO(g) ΔH＝－172.42 kJ·mol－1
5．已知合成氨反应为：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，ΔS＝－200 J·K－1·mol－1。
(1)合成氨反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发。
(2) 温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率， 温有利于提高平衡转化率，综合
考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400～500 ℃。
考法02 化学反应的调控
6．工业合成氨的流程图如图所示。下列有关生产条件的调控作用分析错误的是（ ）
A. 步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B. 步骤②“加压”可以加快反应速率，但压强过高，氨的产率会降低
C. 步骤③中一般选择控制反应温度为400∼500 ℃，因为在该温度下催化剂的活性最大
D. 步骤④、⑤有利于提高原料的利用率，能节约生产成本
7．乙醇是一种很好的溶剂，既能溶解许多无机物，又能溶解许多有机物，也是一种重要的化工原料，而
且是绿色能源之一。据报道，在300 ℃、70 MPa 下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实：2CO2(g)＋
6H2(g)
CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)，下列叙述错误的是( )
A．使用CuZnFe 催化剂可大大提高生产效率
B．反应需在300 ℃进行可推测该反应是吸热反应
C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率
D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH 和H2O 可提高CO2和H2的利用率
8．已知：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH＝－197.8 kJ·mol－1。起始反应物为SO2和O2(物质的量之比为
2 1∶，且总物质的量不变)。SO2的平衡转化率(%)随温度和压强的变化如下表，下列说法不正确的是( )
温度/K
压强/(105 Pa)
2
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1.01
5.07
10.1
25.3
50.7
673
99.2
99.6
99.7
99.8
99.9
723
97.5
98.9
99.2
99.5
99.6
773
93.5
96.9
97.8
98.6
99.0
A. 一定压强下降低温度，SO2的转化率增大
B．在不同温度、压强下，转化相同物质的量的SO2所需要的时间相等
C．使用催化剂可以缩短反应达到平衡所需的时间
D．工业生产通常不采取加压措施是因为常压下SO2的转化率已相当高
9．“丁烯裂解法”是另一种重要的丙烯生产法，在生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。反应如下：
主反应：3C4H8(g)
催化剂
4C3H6(g)；
副反应：C4H8(g)
催化剂
2C2H4(g)。
测得上述两反应的平衡体系中，各组分的质量分数(w)随温度(T)和压强(p)变化的趋势分别如图甲和图乙所
示：
(1)平衡体系中的C3H6(g)和C2H4(g)的质量比是工业生产C3H6(g)时选择反应条件的重要依据之一，从产物的
纯度考虑，该数值越高越好，据图甲和图乙判断，反应条件应选择________(填字母)。
A．300 ℃、0.1 MPa
B．700 ℃、0.1 MPa
C．300 ℃、0.5 MPa
D．700 ℃、0.5 MPa
(2)有研究者结合图甲数据并综合考虑各种因素，认为450 ℃的反应温度比300 ℃或700 ℃更合适，从反应
原理角度分析其理由可能是_________________________________________
________________________________________________________________________。
10． 工业上利用CO2可以制备甲醇，某一刚性容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，在催化剂存在的条件下
进行反应，测得温度与平衡转化率、产物选择性的关系如图所示。
3
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反应1：CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1
反应2：CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋H2O(g) ΔH2
已知：CH3OH 选择性＝，反应1、2 分别为 ， (填“放热”或“吸热”)反应，有研究表
明，在原料气中掺入适量的CO 有利于提高CH3OH 选择性，说明其可能的原因是 ，
有利于提高CH3OH 选择性反应条件还可以是 (填序号)。
A．高温高压
B．高温低压
C．低温高压
D．低温低压
考法03 等效平衡
11．在相同温度下，分别将1 mol SO2和0.5 mol O2充入a、b 两容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g) ΔH<0，a 容器保持容积不变，b 容器保持压强不变，分别达到平衡状态。下列在平衡状态的比较
中正确的是( )
A．SO2的转化率：a>b
B．SO2的体积分数：a>b
C．反应速率：a>b
D．能量变化：a>b
12．一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)，现有三个相
同的2 L 恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1 mol CO 和1 mol H2O，在Ⅱ中
充入1 mol CO2和1 mol H2，在Ⅲ中充入2 mol CO 和2 mol H2O，均在700 ℃条件下开始反应。达到平衡
时，上述三个过程对应的能量变化值分别为Q1、Q2、Q3，下列说法正确的是( )
A．2Q1＝2Q2<Q3
B．容器Ⅰ中CO 的百分含量比容器Ⅲ中CO 的百分含量高
C．容器Ⅰ中反应的平衡常数比容器Ⅱ中反应的平衡常数小
D．容器Ⅰ中CO 的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和等于1
13．某温度下，在一容积可变的密闭容器里，反应2A(g)
B(g)＋2C(g)达到平衡时，A、B 和C 的物质
的量分别为4 mol、2 mol、4 mol。在保持温度和压强不变的条件下，下列说法正确的是( )
A.充入1 mol 稀有气体氦(He)，平衡将不发生移动
B.充入A、B、C 各1 mol，平衡将向正反应方向移动
C.将A、B、C 各物质的物质的量都减半，C 的百分含量不变
D.加入正催化剂，正、逆反应速率均加快，平衡向逆反应方向移动
4
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14．(2024·湖南衡阳一中模拟)100 ℃时，向某恒容密闭容器加入1.6 mol·L－1的Q 后会发生如下反应：
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
15．一定温度下，在三个体积均为1.0 L 的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)＋
H2O(g)。
容器
编号
温度
/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
CH3OH
CH3OCH3
H2O
Ⅰ
387
0.20
0.080
0.080
Ⅱ
387
0.40
Ⅲ
207
0.20
0.090
0.090
下列说法正确的是( )
A．该反应的正反应为吸热反应
B．达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH 体积分数比容器Ⅱ中的小
C．容器Ⅰ中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D．若起始时向容器Ⅰ中充入0.15 mol CH3OH、0.15 mol CH3OCH3和0.10 mol H2O，则反应将向正反应方
向进行
考点05 化学反应速率与化学平衡图像
考法01 化学反应速率相关图像
1．在某一恒温容积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)＋B(g)
2C(g) ΔH＜0，t1时刻达到平衡
后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程(Ⅰ、Ⅱ)如图所示。
下列说法不正确的是( )
A．t0～t1时，反应速率：v(正)>v(逆)
5
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B．Ⅰ、Ⅱ两过程分别达到平衡时，A 的体积分数：φ(Ⅰ)＝φ(Ⅱ)
C．t2时刻改变的条件可能是向密闭容器中加入A 物质
D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数：KⅠ＝KⅡ
2． 反应N 2(g)+3 H 2(g)⇌2 NH 3(g) Δ H =−92.4 kJ ⋅mol
−1的反应速率随时间变化的曲线如图所
示，则NH 3的百分含量最高的一段时间是（ ）
A. t0～t1
B. t2～t3
C. t3～t 4
D. t5～t6
3．在恒容密闭容器中通入X 并发生反应：2X(g)
Y(g)，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( )
A．该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量
B．T2下，在0～t1时间内，v(Y)＝ mol·L－1·min－1
C．M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆
D．M 点时再加入一定量X，平衡后X 的转化率减小
4．在一定温度下，在容积固定的密闭容器中充入一定量M发生反应：M (g)⇌Q (g)+ E (s)，测得M、Q
的浓度与时间关系如图所示。已知：生成Q净反应速率v = v正−v逆=k正⋅c (M )−k逆⋅c (Q)。下列说法正
确的是（ ）
6
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A. 净反应速率：c>a>b
B. 0～10 min内Q的平均反应速率为0.075 mol⋅L
−1⋅min
−1
C. M的平衡转化率为16.7 %
D. 在上述温度下，该反应k正
k逆
=0.2
5． 向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)
SO3(g)＋NO(g)达到
平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是( )
A．反应在c 点达到平衡状态
B．反应物浓度：a 点小于b 点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b 段小于b～c 段
考法02 化学平衡相关图像
6． 有Ⅰ～Ⅳ四个体积均为0.5 L 的恒容密闭容器，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl 和O2(如
表)，加入催化剂发生反应：4HCl(g)＋O2(g)
2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH，HCl 的平衡转化率(α)与Z 和温度
(T)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
容器
起始时
T/℃
n(HCl)/mol
Z
Ⅰ
300
0.25
a
Ⅱ
300
0.25
b
Ⅲ
300
0.25
4
A．ΔH<0，a>4>b
B．容器Ⅲ某时刻处在R 点，则R 点的v 正<v 逆，压强：p(R)>p(Q)
C．300 ℃该反应的平衡常数的值为640
D．若起始时，在容器Ⅳ中充入0.25 mol Cl2和0.25 mol H2O(g)，300 ℃达平衡时容器中c(HCl)>0.2 mol·L－1
7
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7．工业上，利用CO 和H2合成二甲醚：3CO(g)＋3H2(g)
CH3OCH3(g)＋CO2(g)，为了寻找合适的温
度，研究者进行了多次实验，每次实验保持原料气组成(3 mol CO、3 mol H2)、体积(10 L)、反应时间等因
素不变，实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A．X、Y 两点对应的正反应速率相等
B．合成二甲醚反应的ΔH>0
C．反应温度应控制在240～260 ℃
D．选择合适催化剂，可以提高CO 的转化率
8．恒容绝热的密闭容器中充入反应物，在一定条件下分别发生四个不同的反应，平衡常数与压强随反应
进行变化情况合理，且在高温下能自发进行的是( )
9．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，p 1＜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
8
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10． 如图是温度和压强对反应X＋Y
2Z 影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡时混
合气体中Z 的体积分数。下列叙述正确的是( )
A．上述可逆反应的正反应为放热反应
B．X、Y、Z 均为气态
C．X 和Y 中最多只有一种为气态，Z 为气态
D．上述反应的逆反应的ΔH＞0
考法03 多重平衡图像分析
11．CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2资源化利用的方法，其过程中主要发生如下两个反应：
反应 Ⅰ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ：2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g) ΔH2＝－122.5 kJ·mol－1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如
图所示。
已知：CH3OCH3的选择性＝×100%
下列说法不正确的是( )
A．反应2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)的焓变为ΔH2－2ΔH1
B．根据图像推测ΔH1>0
C．其他条件不变时，温度越高，CO2主要还原产物中碳元素的价态越低
D．其他条件不变时，增大体系压强可以提高A 点CH3OCH3的选择性
12．一定条件下，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( )
9
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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
13．（2024·浙江高三5 月适应性考试）中国科学家首次用
改性铜基催化剂，将草酸二甲酯加氢制乙二
醇的反应条件从高压降至常压。草酸二甲酯加氢的主要反应有：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
其他条件相同时，相同时间内温度对产物选择性的影响结果如图。
(已知：ⅰ.物质B 的选择性
(生成B 所用的草酸二甲酯)/n(转化的草酸二甲酯)×100%；ⅱ.450～
500K，反应Ⅲ的平衡常数远大于反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数)
下列说法不正确的是
A．制乙二醇适宜的温度范围是470～480K
B．减压可提高乙二醇的平衡产率
C．实验条件下反应Ⅲ的活化能最高，升温更有利于反应Ⅲ
10
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D．铜基催化剂用
改性后反应速率增大，可以降低反应所需的压强
14．（2024·江苏泰州调研）二甲醚和水蒸气制氢气可作为燃料电池的氢能源，发生的主要反应如下：
反应Ⅰ CH3OCH3（g）＋H2O（g）===2CH3OH（g）；ΔH1>0
反应Ⅱ CH3OH＋H2O（g）===CO2（g）＋3H2（g）；ΔH2>0
反应Ⅲ CO2（g）＋H2（g）===CO（g）＋H2O（g）；ΔH3>0
在恒压下，将一定比例的二甲醚和水蒸气混合后，以一定流速通过装有催化剂的反应器，反应相同时间测
得的CH3OCH3实际转化率、CO2实际选择性与CO2平衡选择性随温度的变化如图所示。CO2的选择性＝
×100%。
下列说法不正确的是（ ）
A. 曲线a 表示CH3OCH3实际转化率随温度的变化
B. 200 ℃时，反应Ⅱ的反应速率大于反应Ⅲ的反应速率
C. 适当增加，有利于提高H2的产率
D. 一定温度下，若增大压强，CO 的平衡产量不变
15．（2024·辽宁大连高三3 月三校联考）CO2氧化C2H6制取C2H4的新路径，其反应为：
反应Ⅰ：C2H6(g)+CO2(g)
C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)
H
△
1>0
反应Ⅱ：C2H6(g)+2CO2(g)
4CO(g)+3H2(g)
H
△
2>0
一定条件下，向容积为1.0L 的容器中通入2mol C2H6和3molCO2，若仅考虑上述反应，C2H6平衡转化率和
平衡时C2H4的选择性随温度、压强变化的关系如图所示，L1、L2代表不同压强下乙烷的平衡转化率。已
知：C2H4的选择性=
×100%
11
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下列说法不正确的是
A．压强L1<L2
B．一定温度下，增大
会降低C2H6的平衡转化率
C．压强为L1、温度为T 时，反应达平衡时，混合气体中
=3
D．反应Ⅰ和反应Ⅱ的反应自发性，都随着温度的升高而增大
12
