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题型10 速率与平衡 机理和历程
1．(2025 年1 月•“八省联考”陕西、山西、宁夏、青海卷)一定温度下，恒容密闭容器中，物质Z 发
生反应Z(g)
X(g)＋2Y(g) ΔH＞0，一段时间后开始计时，测得各物质的浓度随时间变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A．曲线Ⅰ代表物质X，曲线Ⅲ代表物质Z
B．图中t1时刻的正反应速率大于t2时刻
C．若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢
D．0~40 min，用物质Y 表示的平均反应速率为0.3mmol·L－1·min－1
2．(2025 年1 月•“八省联考”河南卷)庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成
羟基磺酸钠
(Q)，正、逆反应速率可以表示为
和
和
分别为正，逆反应的速率常数，
E1和E-1分别为正，逆反应的活化能。
与
关系如图所示。下列说法正确的是( )
1
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A．E1＞E-1 B．升高温度，平衡逆向移动
C．达到平衡时
D．加入催化剂可以提高N 的平衡转化率
3．(2025 年1 月•“八省联考”内蒙古卷)某离子液体的阴离子[CH(CN)2]-可以吸收CO2，其可能的两种
反应路径如下图所示。下列说法错误的是( )
A．两种路径的总反应相同 B．路径Ⅰ是主要的反应途径
C．该反应为放热反应 D．生成物中既含离子键又含共价键
4．(2025 年1 月•“八省联考”四川卷)恒容反应器中，Rh 和Rh/Mn 均能催化反应：HCHO+H2+CO
HOCH2CHO (羟基乙醛)，反应历程如图所示，I1~ I3为中间体，TS1~TS3为过渡态。
2
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下列描述正确的是( )
A．“
插入”步骤，
为-17.6kcal/mol
B．Rh 催化作用下，“加氢”步骤为决速步骤
C．Rh/Mn 催化作用下，羟基乙醛的生成速率更小
D．反应达平衡时，升高温度，羟基乙醛的浓度增大
5．(2025 年1 月•“八省联考”陕西、山西、宁夏、青海卷)某团队合成了一种铁掺杂二氧化钛的新型
催化剂，用于转化H2S 为单质S，提出的催化历程示意图如下。NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确
的是( )
A．O2使Fe2+转化成Fe3+，恢复催化剂活性
B．过程①和④均发生了非极性键的断裂
C．过程②和③均发生了氧化还原反应
D．理论上，每转化34gH2S，转移的电子数目为NA
6．(2025 年1 月•“八省联考”河南卷)环己酮可以在Zr 基催化剂作用下转化为环己醇，其可能的反应
机理如图所示。
3
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下列说法错误的是( )
A．该反应的还原剂是
B．反应过程中涉及O-H 键的断裂和形成
C．用同位素标记的
代替
可得到
D．环己酮转化为环己醇的反应为
1．工业上利用CO (g)和H2(g)在催化剂的作用下合成CH3OH(g)，发生如下反应：CO (g)+2H2(g)
CH3OH(g)
。现于一定条件下向
的密闭容器中充入一定量的CO (g)和H2(g)发生反应，测得
在不同压强下平衡体系中CO (g)的转化率随温度的变化情况如图所示。下列说法正确的是( )
4
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A．ΔH＜0 ，p1＞p2
B．在T1、p1条件下，d→a 的过程中，正、逆反应速率之间的关系：v 正＜v 逆
C．a、b、c 三点对应的平衡常数Ka、Kb、Kc的大小关系是Kb＞Ka＞Kc
D．b→c 的过程，正反应速率变小，逆反应速率变大
2．一定条件下向10L 的恒容密闭容器中通入2molCO2，6molH2，在催化剂存在下发生反应：CO2 (g)
+3H2(g)
CH3OH (g)+ H2O(g) ΔH，经过10min 时测得CO2的转化率与温度(T)的关系如图所示。下
列分析中正确的是( )
A．a 点处对应体系中：v 正=v 逆
B．与b 点对应的反应，前10min 内v(H2)=0.03mol·L-1·min-1
C．该反应的
D．当容器中气体密度保持不变时，表明该反应达到平衡状态
3．在恒容的密闭容器中，物质M 和N 发生如下反应：2M(g)＋N(g)
2Q(g) ΔH，不同温度下保
持其它条件不变，反应相同时间测得M 的转化率与温度的关系如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下
M 的平衡转化率随温度的变化)。
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下列说法正确的是( )
A．根据图像可知，该反应ΔH>0
B．X 点的化学平衡常数等于Z 点的化学平衡常数
C．图中Y 点v 正(M)：v 逆(N)=2：1
D．图中Z 点，不改变其它条件时，通过分离产物Q 能提高化学反应速率
4．我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的技术难关，反应为
(COOCH3)2 (g)+ 4H2(g)
HOCH2CH2OH (g)+ 2CH3OH(g) ΔH。如图所示，在恒容密闭容器中，反应
温度为T1时，c(HOCH2CH2OH)和c(H2)随时间t 的变化分别为曲线I 和Ⅱ，反应温度为T2时，c(H2)随时间t
的变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是( )
A．ΔH>0
B．a、b 两时刻生成乙二醇的速率：v(a)=v(b)
C．在T2温度下，反应在0~t2内的平均速率为
D．其他条件相同，在T1温度下，起始时向该容器中充入一定量的氮气，则反应达到平衡的时间小于
t1
5．一定条件下热解制取H2：2H2S(g)＋CH4(g)
CS2(g)＋4H2(g)。已知其他条件不变时，温度对
6
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H2S 的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法一定错误的是( )
A．平衡常数：K(Y)＜K(Z) B．达到平衡所需时间：t(X)＞t(Y)
C．总能量：
D．单位时间的转化率：
6．在1L 恒容密闭容器中充入适量的NO2 和SO2，发生反应：NO2(g)＋SO2(g)
SO3(g)＋NO(g)
ΔH＜0，其中cSO3+ cSO2=1 mol·L－1。在不同温度下，平衡体系中cSO2、cSO3与cNO/cNO2的关
系如图所示。下列叙述错误的是( )
A．T2＜T1 B．L1代表SO2，L3代表SO3
C．a 点时，NO 的体积分数为50% D．b 点时，SO2平衡转化率为50%
7．在两个容积均为1L 密闭容器中以不同的氢碳比[
]充入H2和CO2，在一定条件下发生反应：
7
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2CO2(g)＋6H2(g)
C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH。CO2的平衡转化率
与温度的关系如图所示。下列
说法正确的是( )
A．该反应的ΔH＞0
B．氢碳比：X＜2.0
C．在氢碳比为2.0 时，Q 点v(逆)小于P 点的v(逆)
D．
点温度下，反应的平衡常数为512
8．一定温度下，向密闭容器中通入等物质的量的M(g)和N(g)发生反应：M(g)＋N(g)
X(g)＋
Q(g)，该反应由两步完成：①M(g)＋N(g)
Y(g)＋Q(g)，②Y(g)
X(g)，其中反应②
，
。测得X、Y 的物质的量浓度c 随时间t 的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A．0~30s，v(M)=0.05 mol·L-1·S-1
B．30s 时，反应k 逆:k 正=0.4
C．总反应的反应速率由反应②决定
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D．Y 浓度达到最大值时，反应①未达到平衡状态，此时v 正＞v 逆
9．向某恒容密闭容器中充入等物质的量的PCl3(g)和Cl2(g)，发生如下反应：PCl3(g)+Cl2(g)
PCl5(g)，测得不同温度下PCl3(g)的转化率α 与时间的关系如图所示。其速率方程为v 正=k 正·c(PCl3)·c(Cl2)，
v 逆=k 逆·c(PCl5)(k 正、k 逆是速率常数，只与温度有关)。
下列说法错误的是( )
A．该反应的ΔH<0
B．M 点：
>
C．升高温度，k 正增大的倍数小于k 逆增大的倍数
D．T1时，若平衡体系中c(Cl2)=0.25 mol·L-1，则
=1/16
10．CO2与H2合成甲醇的反应为CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g)＋H2O(g)。在恒压密闭容器中，测得
平衡体系中CH3OH 的体积分数与温度、投料比[用
表示]的关系如图所示。已知该反应的速率方程
为
，300℃、400℃时反应速率常数分别为
、
。下列说法错误的是( )
A．该反应的ΔH＜0
9
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B．M 点和N 点反应速率的比值：
C．加入合适催化剂有利于提高单位时间内CH3OH 的产量
D．M 点CO2的平衡转化率为80%
11．在两个容积均为4L 的恒容密闭容器中，起始时均充入0.4mol 乙苯，以温度、催化剂为实验条件
变量，发生反应：
(g)
(g)+H2(g)。测得的结果如图所示。曲线Ⅱ、Ⅲ表示
经过相同时间ts 且未达到化学平衡时乙苯的转化率，下列说法正确的是( )
A．900℃时，无催化剂的容器中，ts 内H2的平均反应速率为
B．1000℃时，有催化剂的容器中，延长反应时间乙苯的转化率可到达A 点
C．1100℃时，曲线Ⅱ、Ⅲ几乎重合，可能是因为催化剂失活
D．其他条件不变时，升高温度或减小压强均能使平衡向右移动，均能使平衡常数K 增大
12．碘苯与氨基钠制备苯胺的反应机理如下。下列说法不正确的是( )
已知：
中碳原子均为
杂化，电子结构为
A．步骤①是NH2
-与苯环上
作用
B．碱性：
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C．三键键长：
D．
可在步骤③中用ND3 (氘氨)反应得到
13．某溴丁烷与乙醇反应的能量转化如图(“
”表示过渡态)。下列说法错误的是( )
A．总反应为取代反应
B．该反应过程中C 原子杂化方式有变化
C．反应过程中(CH3)3C+是中间产物
D．决定该过程正反应快慢的步骤与逆反应快慢的步骤互为可逆反应
14．X→Y 反应分两步进行，在催化剂Cat1、Cat2 作用下能量变化如图所示。下列叙述正确的是
( )
A．Cat1 作用下，第二步反应为决速反应
B．两种催化剂不改变总反应能量变化
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C．催化剂可以改变生成物Y 的平衡浓度
D．升高温度，第一步反应加快，第二步反应减慢
15．在一定条件下，苯与浓HNO3和浓H2SO4混合物的反应机理和能量变化如图所示：
下列说法错误的是( )
A．反应②为决速步骤
B．反应①的化学方程式为HNO3+H2SO4
NO2
++HSO4
-+H2O
C．反应过程中碳原子的杂化方式保持不变
D．该条件下，
为主产物
16．一种镍磷化合物催化氨硼烷(H3BNH3)水解释氢的可能机理如图所示(已知：电负性H>B)，其中中
间体Ⅱ中与B 原子相连的氢原子被水中的羟基取代生成中间体Ⅲ。下列说法错误的是( )
A．水溶性：氨硼烷>乙烷；沸点：氨硼烷>乙烷
B．用D2O 代替H2O 作反应物，有D2生成
C．“中间体I”中B、N 上所连接的H 不可能分别被P 和Ni 吸附
D．氨硼烷分子中B、N 原子均采取sp3杂化
17．SiCl4的水解机理如下图所示(“□”代表Si 的3d 轨道)。下列说法错误的是( )
12
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A．上述过程涉及极性键的断裂和形成
B．水解过程中
的杂化方式有变化
C．NCl3的水解机理与SiCl4相同
D．相同条件下，SiCl4比CCl4易水解
18．CH4 可用作烟气中的脱硝剂。200℃时，某恒容密闭容器中存在反应：CH4(g)＋2NO2(g)
CO2(g)＋N2(g)＋2H2O(g)。其反应过程的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．从反应过程看，Fe2O3是催化剂
B．决定总反应速率的是反应Ⅱ
C．反应Ⅱ的化学方程式为：2Fe3O4+2NO2=3Fe2O3+N2
D．若反应是在恒温恒容密闭容器中进行，当容器内混合气体的密度恒定时反应达到平衡状态
19．CO 用于处理大气污染物N2O，在催化剂作用下该反应的具体过程如图1 所示，反应过程中能量变
化情况如图2 所示。下列说法正确的是( )
A．总反应的催化剂为ZnO+
B．稳定性：IM1<IM2<IM3<IM4
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C．反应①和反应②均为放热反应
D．总反应CO(g)+N2O(g)=CO2(g)+N2(g)的ΔH= -361.22kJ/mol
20．哈尔滨理工大学科研小组研究的单、双金属催化剂催化还原CO2的能量变化、CO2还原和H2O 氧
化的历程如下图所示：
图中星号表示吸附在催化剂上。下列有关说法正确的是( )
A．吸附过程为放热过程
B．催化剂改变反应历程和焓变
C．单金属锌催化决速步骤的活化能为0.69ev
D．CO2还原的总反应为CO2+2H++2e-=CO＋H2O
21．CO2合成尿素的一种反应为2NH3(g)＋CO2(g)
CO(NH2)2(g)＋H2O(g) △H，具体反应机理
及能量变化(单位：kJ·mol−1)如图所示，TS 为过渡态，表示在催化剂表面的反应。下列说法错误的是( )
A．
的结构为HN=C=O
B．第3 个基元反应的焓变ΔH=ΔE1-ΔE2
C．反应前后碳元素、氮元素化合价发生了改变
D．最大能垒(活化能)的反应是决速步
22．甲苯与乙酰氯(CH3COCl)在无水AlCl3催化作用下发生反应，其反应机理及部分能量示意图如图所
示，下列说法不正确的是( )
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A．该反应的快慢由中间体Q→中间体σ-络合物M 步骤决定
B．已知稳定性：
，则在历程图中虚线可表示
与CH3COCl 的反应历程
C．甲苯与乙酰氯反应过程中有反应AlCl4
-+H+=AlCl3+HCl 发生
D．该反应过程涉及极性键和非极性键的断裂和形成
23．以某金属氧化物(用
表示)为催化剂，同时消除NH3、NO 污染的反应历程如图
所示。下列说法错误的是( )
A．在相同条件下，
比NO 更易与M 成键
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B．上述反应历程涉及极性键的断裂和形成
C．通过定量测定发现，反应历程中物质④含量最少，其可能原因是③→④为快反应
D．若a 为常见非金属单质，则⑤→①的反应可能为
24．NO 的治理是当前生态环境保护中的重要课题之一，某含CeO₂ 的催化剂(含 Ce 化合物的比例系数
均未标定)的作用机理如图所示。下列说法错误的是( )
A．NO 可以造成臭氧空洞
B．在反应机理②中，Ce 元素的化合价升高
C．加入催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率
D．整个反应中被氧化的非金属元素为S 和 N
25．Na2S2O8- Co3O4可作为光催化水生产物质X 的高效催化剂，反应部分机理如题图所示。下列说法
正确的是( )
A．Co 元素位于元素周期表IB 族
B．在激光作用下，Na2S2O8发生氧化反应
C．物质X 为H2
D．工业上煅烧CoCO3制备Co3O4的反应：CoCO3+O2
2Co3O4+6CO2
26．1，2―丙二醇脱氧脱水反应的催化循环机理如图所示。下列说法正确的是( )
16
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A．催化过程中金属元素Mo 成键数没有发生改变
B．丙烯与H2O 发生加成反应可得到1，2―丙二醇
C．该催化过程中催化剂MoO3通过增大反应的活化能来提高化学反应速率
D．该催化过程既存在极性键的断裂与形成也存在非极性键的断裂与形成
27．氨催化还原脱除NO 的一种催化机理示意图如图，下列有关说法不正确的是( )
A．
(即MnO2)是反应的催化剂
B．该过程存在非极性键的断裂和形成
C．MnO2能结合NH3的原因是Mn 原子有空轨道能接受孤电子对，形成配位键
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D．该催化过程的总反应的化学方程式：4NH3+6NO
5N2+6H2O
28．由
簇介导的光辅助水蒸气重整甲烷的两个连续催化循环机理如图所示(“UV”代表紫外线)。
下列说法错误的是( )
A．
在循环中起催化作用
B．该反应可用于制取合成气CO、H2
C．过程中包含反应
D．反应过程中金属元素
、V 的价态均不变
29．碳酸二甲酯是一种重要的有机合成中间体。利用酯交换法合成碳酸二甲酯的反应机理如图所示(R
为烃基)。下列说法错误的是( )
A．H+是反应的催化剂
B．反应过程中碳原子的杂化方式没有变化
C．若R 为甲基，则X 的名称为1，3-丙二醇
D．上述反应过程中，有σ 键、π 键的断裂和形成
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30．我国科学家团队在实验室中利用二氧化碳人工合成淀粉获得成功。如图是合成过程的相关反应路
径(部分反应条件、产物等均已略去)。下列有关说法正确的是( )
A．人工合成淀粉的化学式可表示为(C6H12O6)n
B．反应①、②、③的原子利用率均为100%
C．CO2→CH3OH→ HCHO 的转化过程中碳元素均被还原
D．过氧化氢酶使H2O2 及时分解，防止其氧化其它酶，同时增大O2 的利用率
19
