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题型13 化学反应速率与平衡
化学反应速率与平衡是化学反应原理模块中的重要组成部分,涉及宏观辨识与微观探析、变化观念与
平衡思想以及证据推理与模型认知等多重学科素养。近年来,选择题在自主命题省份的试卷中有不同程度
的呈现,有的省份出现的概率达到100%。选择题的题干多为文字+图像,文字部分主要给出题设情境和研
究对象,图像部分给出与物质的量相关的数据与时间、温度等的变化曲线,所给的研究对象一般为复杂动
态的,包含多个不同的反应;所给的图像一般含有多条曲线,分为给出曲线含义和未给曲线含义两种情
况,主要图绕外界条件对化学反应速率和化学平衡移动的影响设置,包括定性的分析和定量的计算,主要
以定性的分析为主。从近年高考题的情况来看,根据研究对象及变化数据和规律所给的形式可将本专题分
为五个题组:一是反应速率与平衡及其图像分析;二是反应速率与平衡及其表格分析;三是化学速率与平
衡及其图像、表格分析;四是多重平衡及其图像分析;五是多重平衡及其表格分析。
题组01 反应速率与平衡及其图像分析
【例1-1】(2024·广西卷)573K、高压条件下,一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解:
(苯
甲腈)
(苯甲酰胺)
(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分别用
表
热点题型·选择题攻略
目 录
题型综述
解题攻略
题组01 反应速率与平衡及其图像分析
题组02 反应速率与平衡及其表格分析
题组03 化学速率与平衡及其图像、表格分析
题组04 多重平衡及其图像分析
题组05 多重平衡及其表格分析
高考练场
1
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示)的物质的量分数
随时间的变化曲线,其中
。下列说法错误的是
A.水解产物除了
还有
B.
点时
C.
在15min 前基本不变,15min 后明显增大,可能是水解产物对生成
的反应有催化作用
D.任意25min 时间段内存在
【例1-2】(2024·重庆卷)醋酸甲酯制乙醇的反应为:
。三
个
恒容密闭容器中分别加入
醋酸甲酯和
氢气,在不同温度下,反应t 分钟时醋酸甲酯物质
的量n 如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的
B.容器甲中平均反应速率
C.容器乙中当前状态下反应速率
D.容器丙中乙醇的体积分数为
【提分秘籍】
1.反应速率、平衡图像题解题模型
2
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2.解答化学反应速率图像题的方法思路
(1)看面:认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理相联系。
(2)看线:弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。
(3)看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。
例如,在浓度—时间图像中,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行
推理判断。
(4)看变化趋势:在速率—时间图像上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变、大变
和小变。例如,升高温度,v(吸)大增,v(放)小增;增大反应物浓度,v(正)突变,v(逆)渐变。
3.“平衡图像”解题模型构建
【变式演练】
【变式1-1】(2024·四川达州·一模)工业上利用
和
合成乙烯:
。其它条件不变时,相同时间内
的转化率随温度T
的变化情况如图所示。下列说法正确的是
3
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A.M 点,
B.反应温度应控制在250℃左右
C.M 点和N 点的化学平衡常数相等
D.选择合适催化剂,可以提高
的转化率
【变式1-2】(2024·湖南衡阳·模拟预测)向一恒容密闭容器中加入1mol CH4和一定量的CO2,发生反应:
。
的平衡转化率按不同投料比
随温度的变化曲线
如图所示。下列说法错误的是
A.
B.反应速率:
C.点a、b、c 对应的平衡常数:
D.反应温度为
,当容器内物质的总摩尔质量不变时,反应达到平衡状态
题组02 反应速率与平衡及其表格分析
【例2-1】(2024·浙江卷)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为
的密闭容器中投入
和
,不同温度下,测得
时(反应均未平衡)的相关
数据见下表,下列说法不正确的是
温度(
)
400
500
600
4
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乙烷转化率(
)
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性(
)
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性
A.反应活化能:
B.
时,
反应I 的平均速率为:
C.其他条件不变,平衡后及时移除
,可提高乙烯的产率
D.其他条件不变,增大投料比
投料,平衡后可提高乙烷转化率
【例2-2】(2023·河北卷)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如下反应:
反应②和③的速率方程分别为
和
,其中
、
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W(g)的浓度随时间的变化如下表:
t/min
0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
下列说法正确的是
A.
内,W 的平均反应速率为
B.若升高温度,平衡时
减小
C.若
,平衡时
D.若增大容器容积,平衡时Y 的产率增大
【提分秘籍】
1.表格数据的处理方法
(1)明确表格数据的单位
(2)总结表格数据的变化规律,判断相应的平衡状态。
(3)结合化学平衡常数、化学反应速率、平衡转化率进行相关计算。
(4)不同状态下的数据处理要注意利用对比法综合分析。
2.看单位时间内某量的变化量,比较速率快慢和条件高低
(1)单位时间内某量的变化量越大,反应速率越快,反应条件越高
(2)举例:不同温度下,反应物A 的物质的量(mol)随时间变化表
组别
温度
时间/min
5
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0
10
20
40
50
结论
①
T1
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
T1___T2
②
T2
0.50
0.30
0.18
a
0.15
a=___
①单位时间内实验②的物质的量变化大,则②的反应速率快,温度:T1<T2
②实验②反应速率快,达到平衡所用的时间短,实验②不到40min 达到平衡,则a=0.15
【变式演练】
【变式2-1】(2024·陕西榆林·一模)一定温度下,向容积一定的密闭容器中通入一定量的
,在某催
化剂表面上发生反应的方程式为:
,实验测得催化剂表面积变化时,
的浓度与时间变化的关系如下表所示,下列说法正确的是
编号
表面积
0
20
40
60
80
①
②
A.实验①,
,
B.实验②,在
时达到化学平衡状态
C.实验①、②说明,相同条件下增加催化剂的表面积,使反应速率增大
D.若将实验①的反应温度升高,该反应的平衡常数
【变式2-2】(2024·广东韶关·一模)用
将
转化为
,反应方程式:
。一定条件下测得反应过程中
的实验数据如下。
下列说法正确的是
0
2
4
6
0
A.
的反应速率小于
的反应速率
B.其他条件不变,增大压强可以提高
转化率
C.
用
表示的反应速率为
D.平衡常数
题组03 化学速率与平衡及其图像、表格分析
【例3】(2024·安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中
的影响因素,测得不同条件下
浓度
随时间变化关系如下图。
6
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实验序号
水样体积/
纳米铁质量/
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A.实验①中,0~2 小时内平均反应速率
B.实验③中,反应的离子方程式为:
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时,水样初始
越小,
的去除效果越好
【提分秘籍】
要根据表格数据分析化学反应速率与平衡,首先需要理解表格中的数据,并掌握化学平衡图像的意义。具
体步骤如下:
(1)仔细阅读表格数据:包括反应物的初始浓度、反应时间、反应过程中各物质的浓度变化等。这些数
据是分析化学反应速率和平衡的基础。
(2)识别反应类型:根据表格中的数据,判断反应是单一反应还是多个反应同时进行的复杂反应,以及
反应是否达到平衡状态。
(3)计算反应速率:利用表格中的浓度变化和时间数据,可以计算出不同时间段的反应速率。通常,反
应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
(4)绘制反应速率-时间曲线:将计算出的反应速率与时间对应起来,绘制成曲线图。这有助于直观地观
察反应速率随时间的变化趋势,以及反应是否达到平衡状态。
(5)分析平衡状态:在反应速率-时间曲线上,当反应速率趋于稳定且不再随时间变化时,可以认为反应
达到了平衡状态。此时,反应物和生成物的浓度将保持不变。
【变式演练】
【变式3-1】(2024·湖南长沙·三模)一定条件下,分别向体积为
的密闭容器中充入气体,发生反应
,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
正确的是
7
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实验
充入气体量
反应过程条件
①
2molX+1molY
恒温
②
恒温
③
1molZ
绝热(1)
A.曲线I 对应实验①,且3m=p
B.Z 的转化率:b<c
C.气体的总物质的量:nc<nd
D.b 点平衡常数大于c 点平衡常数
【变式3-2】(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
8
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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
题组04 多重平衡及其图像分析
【例4-1】(2024·江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:
①
②
、
下,将一定比例
、
混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、
L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO 和
的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A.L4处与L5处反应①的平衡常数K 相等
B.反应②的焓变
C.L6处的
的体积分数大于L5处
D.混合气从起始到通过L1处,CO 的生成速率小于
的生成速率
【例4-2】(2023·重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒容条件下,按
投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所
示。下列说法正确的是
9
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A.反应Ⅰ的
,反应Ⅱ的
B.
点反应Ⅰ的平衡常数
C.
点
的压强是
的3 倍
D.若按
投料,则曲线之间交点位置不变
【提分秘籍】
1.多重平衡体系分类:多重平衡可分成两类:一种是竞争性的多重平衡,此类反应被称为平行反应或竞
争反应。平行反应指的是反应物相同,生成物不同的两个或多个反应(其中一个生成目标产物的反应是主反
应,其余的是副反应)。另一种是连续性的多重平衡,此类反应被称为连续反应或分步反应。
2.有关多重平衡及选择性的问题
在多重平衡中,几个可逆反应是相互影响的。
(1)如果主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应,那么该反应物的平衡转化率就
会增大。
(2)在一定温度下,特定的混合体系,多重平衡选择性为定值。因为平衡常数只与温度有关,且催化剂
不能改变某一物质的平衡转化率。
(3)如果在同一条件下,两个物质同时可以发生几个可逆反应,那么催化剂的选用就可以使其中某一反
应的选择性提高。
3.解答多重平衡问题的思维模型
(1)连续反应的思维模型
10
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【易错提醒】连续反应中只要有一个反应平衡发生移动,那么另一个反应平衡也会联动。
(2)竞争反应的思维模型
4.解答复杂图像题应注意的几个要点
(1)复杂图像五看:一看面(坐标),二看线(变化趋势),三看点(起点、交点、终点),四看辅助线,五看
量(数字计算)。如坐标表示的有c(M)、α(M)、lg c(M)、lg 、pM、lg 等,不同符号表示的意义不同。
(2)pH:可以得出c(H+);通过比较溶质的物质的量浓度可判断是强电解质或弱电解质。
(3)交点:相交的两种物质的某量相等,常进行相互代换用于计算。
(4)pH=7:常温下表示溶液显中性,此时,c(H+)=c(OH-),在等式中常进行抵消。
(5)数据与浓度符号的转化:在坐标图中,标明了某种物质的量,一般要用标明的量进行分析。
(6)守恒:元素守恒,电荷守恒,质子守恒。
5.工业生产图像中转化率、产率变化分析思路
首先判断是否为平衡状态
(1)非平衡状态的转化率:侧重分析温度、压强、浓度对反应快慢,催化剂对反应快慢及选择性(主、副
反应)的影响;
(2)平衡转化率:侧重分析温度、压强、浓度对化学平衡的影响,有时也涉及温度、某物质对催化活性
的影响。
6.结合图像分析实际生产中反应的最佳条件
条件
原则
从化学反应速率分析
非平衡状态,着重考虑外因对反应速率的影响导致反应物的转化率(或产品
产率)的变化
从化学平衡移动分析
平衡后,着重考虑外因对平衡移动方向的影响
从催化剂的活性分析
注意催化剂的活性受温度的影响,还要注意催化剂对主、副反应的选择性
的影响
综合分析
既要注意外界条件对反应速率和平衡影响的一致性,又要注意二者影响的
矛盾性,还要考虑设备要求
【变式演练】
【变式4-1】(2024·湖南娄底·模拟预测)以
为原料合成CH3OH 涉及的主要反应如下:
I.
II.
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III.
不同压强下,按照
投料,实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH 的平衡产率随温度的
变化关系如下图所示。
下列说法错误的是
A.纵坐标表示CO2平衡转化率的是图乙
B.压强
由大到小的顺序为
C.图乙中T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是T1时以反应Ⅲ为主,反应Ⅲ前后分子数相等,压强
改变对平衡没有影响
D.同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH 的平衡产率,应选择的反应条件为高温和低压
【变式4-2】(2024·广西柳州·模拟预测)
和
联合重整能减少温室气体的排放。其他条件相同时,
投料比为
,发生以下两个反应:
①
;
②
。
或
的平衡转化率与温度变化关系如图所示,下列说法错误的是
A.在上述条件下,反应①②同时达到平衡
B.
,升温更有利于反应②
C.加热、加压都有利于增大反应①②的速率
D.
始终低于1.0,是因为发生了反应②
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题组05 多重平衡及其表格分析
【例5】(2024·浙江6 月卷)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.C2H6(g)+CO2(g)
C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH1>0
II.C2H6(g)+2CO2(g)
4CO(g)+3H2(g) ΔH2>0
向容积为
的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2,不同温度下,测得
时(反应均未平衡)的相关
数据见下表,下列说法不正确的是( )
温度(
)
400
500
600
乙烷转化率(
)
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性(
)
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性
A.反应活化能:I<II
B.
时,0~5 min 反应I 的平均速率为:v(C2H4)=2.88×10-3
mol·L-1·min-1
C.其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),可提高乙烯的产率
D.其他条件不变,增大投料比[n(C2H6)/ n(CO2)]投料,平衡后可提高乙烷转化率
【提分秘籍】
1.多重平衡计算问题的解题思路
2.多平衡体系中有关平衡常数的计算技巧
(1)有关多平衡体系平衡常数的计算,如何确定多个反应相关联物质在平衡时量的多少是解题的关键
点。若用常规的三段式计算,对反应过程分析要求高,容易出错。但无论多少个反应,反应进行的程度如
何,反应前后的原子总数是不变的,因而解答这类问题可用原子守恒法,可规避对反应过程的分析。
(2)原子守恒法解题步骤:
第一步:确定反应体系中有哪些元素,根据已知反应物分别计算出体系中各元素原子的总物质的量;
第二步:确定平衡体系中各物质的物质的量,分析平衡时,已给出哪些物质的物质的量,将未给出物质的
物质的量设未知数,利用原子守恒列方程式组,求出未知量。
第三步:计算平衡常数
(1)若为浓度平衡常数,根据容器的容积计算各物质的平衡浓度,代入平衡常数表达式计算。
(2)若为压强平衡常数,根据平衡时各气体的物质的量及气体总物质的量,计算出平衡分压,最后代人
平衡常数表达式计算。
【名师提醒】(1)在多重平衡体系中,某物质的平衡浓度,是所有有关反应的平衡浓度,对各相关反应
的平衡常数都满足。
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(2)在计算某反应的平衡常数时,要善于选特殊点计算。只要温度不变,这个平衡常数值可以运用于平
衡曲线上的任何一点,选取多曲线的交点,往往能简化计算。
【变式演练】
【变式5-1】(2024·北京·一模)工业上以1,4-丁二醇(BD)为原料催化脱氢制备γ-丁内酯(BL),其副反应
产物为四氢呋喃(
,THF)、正丁醇(BuOH)以及其他四碳有机物。其他条件相同时,不同温度下,向
1L 容器中通入4×10-2molBD 反应2h,测得BL、THF、BuOH 在四碳有机产物中的物质的量分数如下:
温度/℃
220
240
250
255
BL/%
60.2
84.6
92.6
95.2
THF/%
1.2
1.8
1.9
2.1
BuOH/%
0.2
0.3
0.4
0.6
已知:HO(CH2)4OH(g,BD)
(g,BL)+2H2(g) ΔH>0
下列说法不正确的是
A.220℃,2h 时n(BL)=9.03×10-3mol,则BD 的总转化率为37.5%
B.250℃,2h 时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2mol
C.255℃,2h 时n(BL)=1.5×10-2mol,则0~2h 内υ(H2)主反应=1.5×10-2mol·L−1·h−1
D.由表中数据可知,220~255℃,催化剂活性、选择性均随着温度的升高而提高
【变式5-2】(2024·全国·模拟预测)丙酮醛(CH3COCHO)是重要的医药中间体。以1,2-丙二醇为原料,
通过“气固相催化氧化法”可合成丙酮醛:
主反应:
;副反应:
。
3 种催化剂的催化效果,以及使用某催化剂时温度对转化率、产率的影响如下(表、图)。下列说法错误的是
催化剂
原料转化率/%
产率/%
Ⅰ号
95.0
55.9
Ⅱ号
97.0
63.5
号
98.5
72.0
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A.实际生产中可选取Ⅲ号催化剂
B.该制备方法的最佳温度为450℃
C.温度高于450℃后,产物中乙酸、甲醛分压增大
D.相同温度时,加入合适催化剂可提高反应物的平衡转化率
1.(2025·宁夏陕西·模拟预测)一定温度下,恒容密闭容器中,物质Z 发生反应
,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
时刻的正反应速率大于
时刻
C.若升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.
,用物质Y 表示的平均反应速率为
2.(2024·海南卷)已知298K,101kPa 时,
。
该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为
,
关系如图
所示。下列说法错误的是
15
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A. T1>T2
B.T1下反应达到平衡时
C.使用催化剂1 的反应活化能比催化剂2 的大
D.使用催化剂2 和催化剂3 的反应历程相同
3.(2022·广东卷)恒容密闭容器中,
在不同温度下达平衡时,
各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的
B.a 为
随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
D.向平衡体系中加入
,H2的平衡转化率增大
4.(2025·四川·一模)乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的反应式为
,工业上
在裂解过程中可以实现边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下,
在1.0L 恒容密闭容器
中发生该反应。
的移出率
[
]不同时,乙烷的平衡转化率与温度的关系如图
所示。下列说法不正确的是
16
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A.由图可知:
B.加入催化剂增大了活化分子百分数,但该反应的
不变
C.
则B 点体系中乙烯的体积分数约为50%
D.若A 点,平衡常数
,
的移出率为20%
5.(2024·湖南娄底·模拟预测)McMorris 测定和计算了在
范围内下列反应的平衡常数
。
得到
和
均为线性关系,如下图所示,下列说法正确的是
A.NOCl 分解为
和
的逆反应的
大于0
B.反应
的
C.反应
的
大于0
D.
的单位为
6.(2025·北京·模拟预测)在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化为SO3:
。下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
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0.1MPa
0.5MPa
1MPa
5MPa
10MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
下列说法不正确的是
A.在实际生产中,通入过量的空气,可提高SO2的转化率
B.450℃、0.1MPa 时,投入1mol/L 的SO2,5min 后反应平衡,则SO2的反应速率为:0.195mol/(L·min)
C.高温高压有利于反应的自发进行,所以工业上采取高温高压
D.平衡后,增大压强(改变容器体积),平衡正向移动
7.(2022·浙江卷)在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)
3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线
甲所示。下列说法不正确的是
A.从a、c 两点坐标可求得从a 到c 时间间隔内该化学反应的平均速率
B.从b 点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X)
D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线
乙所示
8.(2024·河南郑州·一模)汽车尾气通过三元催化剂高效处理废气,发生反应为
。一定温度下,在恒容密闭容器中充入
发生上
述反应,测得
的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是
A.
时正反应速率大于逆反应速率
B.
内
的转化率
18
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C.当
消耗速率等于
消耗速率一半时到达
对应状态
D.
内
平均速率
9.(2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应
的影响,各物质浓度c 随反应时间t 的
部分变化曲线如图,则
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a 曲线表示使用催化剂Ⅱ时X 的浓度随t 的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,
内,
10.(2024·四川绵阳·一模)将
和
按物质的量之比为
通入某刚性密闭容器中发生反应:
,平衡状态时
的体积分数与温度、气体总压强的关系如
图所示。下列说法错误的是
A.该反应
B.a 点反应速率大于b 点
C.无法计算a 点的压强平衡常数
D.
不再变化时反应达到平衡状态
11.(2022·浙江卷)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:
,测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下
19
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列说法不正确的是
A.实验①,
,
B.实验②,
时处于平衡状态,
C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
12.(2024·辽宁·模拟预测)以物质的量之比为1:2 向恒压密闭容器中充入X、Y,发生反应
,相同时间内测得Z 的产率和Z 在不同温度下的平衡产率随温度的变化关
系如图所示。下列说法正确的是
A.
B.N 点时X、Y 的转化率均为50%
C.M、N 点反应物分子的有效碰撞几率不同
D.Q、N 点状态均为平衡状态
13.(2022·辽宁卷)某温度下,在
恒容密闭容器中
发生反应
,有关数据
如下:
时间段/
产物Z 的平均生成速率/
0~2
0.20
0~4
0.15
0~6
0.10
20
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下列说法错误的是
A.
时,Z 的浓度大于
B.
时,加入
,此时
C.
时,Y 的体积分数约为33.3%
D.
时,X 的物质的量为
14.(2024·吉林·三模)一定条件下,反应H2(g)+Br2(g)
2HBr(g)的速率方程为
v=kcα(H2)·cβ(Br2)·cγ(HBr),某温度下,该反应在不同浓度下的反应速率如下:
c(H2)/mol·L−1
c(Br2)/mol·L−1
c(HBr)/mol·L−1
反应速率
0.1
0.1
2
v
0.1
0.4
2
8v
0.2
0.4
2
16v
0.4
0.1
4
2v
0.2
0.1
c
4v
根据表中的测定结果,下列结论错误的是
A.α 的值为1
B.表中c 的值为2
C.反应体系的三种物质中,Br2(g)的浓度对反应速率影响最大
D.在反应体系中保持其他物质浓度不变,增大HBr(g)浓度,会使反应速率降低
15.(2023·江苏卷)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
在密闭容器中,
、
时,
平衡转化率、在催化剂作用下反应相同
时间所测得的
实际转化率随温度的变化如题图所示。
的选择性可表示为
。下列
说法正确的是
21
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A.反应
的焓变
B.
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
平衡转化率达到X 点的值
16.(2024·北京海淀·三模)
催化加氢合成二甲醚是一种
转化方法,其过程中主要发生下列反
应:
反应I:
反应II:
恒压,投入
和适当过量的
平衡转化率和平衡时
的选择性随温度的变化如图。
其中:
的选择性
下列说法中正确的是
A.
B.温度高于
,反应I 正移程度<反应Ⅱ逆移程度
C.若平衡时
的选择性为
的平衡转化率小于
22
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D.若平衡时
的选择性为
,则体系中
17.(2024·吉林卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,
时其制备过程及相关物质浓
度随时间变化如图所示,
后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A.
时,反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数:①>②
C.
平均速率(异山梨醇)
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
18.(2024·陕西西安·模拟预测)用活性 炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为2C(s)+2NO2(g)
N2(g)+2CO2(g)。在密闭容器中,1mol NO2和足量碳发生该反应,反应相同时间内,测得NO2的生成速率与
的生成速率随温度变化的关系如图1 所示。维持温度不变,反应相同时间内,测得NO2的转化率随压强
的变化如图2 所示。
下列说法正确的是
A.图1 中的A、B、C 三个点中,只有B 点达到平衡状态
B.图2 中曲线上E、F、G 三点均表示NO2的平衡转化率
C.图2 中平衡常数K(E 点)=K(G 点),但
的浓度:c (E 点)<c(G 点)
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D.在恒温恒容下,向图2 中F 点平衡体系中加入一定量的碳,与原平衡相比,NO2 的平衡转化率增大
19.(2022·江苏卷)乙醇-水催化重整可获得
。其主要反应为
,
,在
、
时,若仅考
虑上述反应,平衡时
和CO 的选择性及
的产率随温度的变化如图所示。
CO 的选择性
,下列说法正确的是
A.图中曲线①表示平衡时
产率随温度的变化
B.升高温度,平衡时CO 的选择性增大
C.一定温度下,增大
可提高乙醇平衡转化率
D.一定温度下,加入
或选用高效催化剂,均能提高平衡时
产率
20.(2024·山东日照·三模)逆水煤气变换反应是一种转化和利用的重要途径,发生的反应有:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
常压下,向密闭容器中充入1mol CO2和2mol H2,达平衡时H2、H2O 和含碳物质的物质的量随温度的变化
如图。下列说法正确的
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A.
B.a 代表CO、b 代表
、c 代表
C.649℃时,反应Ⅰ的平衡常数
D.800℃时,适当增大体系压强,n(CO)保持不变
21.(2024·湖南卷)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的
和
,发生如下反应:
主反应:
副反应:
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数
随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列
说法正确的是
A.投料比x 代表
B.曲线c 代表乙酸的分布分数
C.
,
D.L、M、N 三点的平衡常数:
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22.(2024·北京通州·一模)以煤和水蒸气为原料制备合成气(CO、
、
)的体系发生的主要反应
为:
①
②
③
在一定压强反应达平衡时气体组成随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.高温利于反应③逆向进行
B.由不同温度下反应的结果变化可知
,
C.欲制得甲烷含量高的高热值燃气应在低温下进行
D.向制备合成气体系中加入一定量CaO 更有利于增大的体积分数
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