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考点一：速率－时间图像
1．常见含“断点”的速率—时间图像
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.“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
第44 讲 常考化学反应速率和化学平衡图像的分析
01 学会分析与化学反应速率和化学平衡相关的图像，能解答化学反应原理的相关问题。
重点·夯基易错
1
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1．在一密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反
应速率与反应时间的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)处于平衡状态的时间段是____________(填字母，下同)。
A．t0～t1
B．t1～t2
C．t2～t3
D．t3～t4
E．t4～t5
F．t5～t6
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
A．增大压强
B．减小压强
C．升高温度
D．降低温度
E．加催化剂
F．充入氮气
t1时刻________；t3时刻________；t4时刻______。
(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是__________。
A．t0～t1
B．t2～t3
C．t3～t4
D．t5～t6
(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化
曲线。
【答案】 (1)ACDF (2)C E B (3)A
(4)
【解析】 (1)根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v 正、v 逆相等，反应处于平衡状态。
(2)t1时，v 正、v 逆同时增大，且v 逆增大的更快，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升温；t3时，
v 正、v 逆同时增大且增大程度相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂；t4时，v 正、v 逆同时减
小，且v 正减小的更快，平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强。
(3)根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，则NH3的含量均比t0～t1时间段内的低，
点拨·能力培养
2
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所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最高。
(4)t6时刻分离出部分NH3，v 逆立刻减小，而v 正逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可
画出反应速率的变化曲线。
考点二：反应进程折线图
此类图像一般纵坐标表示物质的量、浓度、百分含量、转化率，横坐标表示反应时间。解题的关键是找转
折点。
(1)转折点之前，用外因对速率的影响分析问题，用“先拐先平，数值大”的规律判断不同曲线表示温度或
压强的大小。
(2)转折点之后是平衡状态或平衡移动，解题时要抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利用化学平衡移动
原理推理分析。
【例】 已知：反应为mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)。
(1)
T1<T2，正反应为放热反应。
(2)
p1<p2，正反应为气体体积增大的反应。
(3)
图中a 使用催化剂或者增大压强，此时m＋n＝p＋q。
重点·夯基易错
3
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1．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，p1＜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
【答案】 D
【解析】 由图可知，压强一定时，温度T1先达到平衡，故温度：T1＞T2，升高温度，B 在混合气体中的
体积分数减小，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应；温度一定时，压强p2先达到平衡，故压强：p1＜
p2，增大压强，B 在混合气体中的体积分数增大，说明平衡逆向移动，正反应为气体体积增大的反应，则
m＋n＜p。
考点三：恒压(或恒温)线
此类图像的纵坐标为某物质的平衡浓度或转化率，横坐标为温度或压强，解答此类问题，要关注曲线的变
化趋势，有多个变量时，注意控制变量，即“定一议二”。
反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g) ΔH
图像
结论
a＋b>c＋d，ΔH>0
a＋b>c＋d，ΔH>0
点拨·能力培养
重点·夯基易错
4
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1．如图是温度和压强对反应X＋Y2Z 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
【答案】 C
【解析】 由图像可知，随温度升高Z 的体积分数增大，正反应为吸热反应，逆反应为放热反应，故A、
D 错误；相同温度下，压强越大，Z 的体积分数越小，说明增大压强平衡左移，则Z 为气态，X、Y 中最多
只有一种气态物质，故B 错误、C 正确。
考点四：投料比—转化率相关图像
【例】在保持体系总压为105 Pa 的条件下进行反应：SO2(g)＋O2(g)SO3(g)，原料气中SO2和O2的物质
的量之比m[m＝]不同时，SO2的平衡转化率与温度(T)的关系如图所示：
(1)图中m1、m2、m3的大小顺序为________。反应的化学平衡常数Kp表达式为________(用平衡分压代替平
衡浓度表示)。
(2)图中A 点原料气的成分：n(SO2)＝10 mol，n(O2)＝24.4 mol，n(N2)＝70 mol，达平衡时SO2的分压p(SO2)
为________ Pa(分压＝总压×物质的量分数)。
点拨·能力培养
重点·夯基易错
5
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【答案】 (1)m1>m2>m3 Kp＝
(2)1 200
【解析】 (1)在同温同压下，增加二氧化硫的量，会使原料气中SO2和O2的物质的量之比m 变大，m 越大，
SO2的平衡转化率越小。
(2)A 点二氧化硫的平衡转化率为88%，可列三段式：
SO2(g) ＋ O2(g) SO3(g)
起始/mol 10 24.4 0
变化/mol 10×88% ×10×88% 10×88%
平衡/mol 10×12% 24.4－5×88% 10×88%
平衡时，混合气体总物质的量为[10×12%＋(24.4－5×88%)＋10×88%＋70] mol＝100 mol。达平衡时SO2
的分压p(SO2)＝×105 Pa＝1 200 Pa。
1．（2024·安徽·高考真题）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。
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
真题·明考向
6
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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
【答案】C
【解析】A. 实验①中，0~2 小时内平均反应速率
，A 不正确；
B. 实验③中水样初始
=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用
配电荷守恒，B 不正确；
C. 综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中
浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，
适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C 正确；
D. 综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中
浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，
适当减小初始
，
的去除效果越好，但是当初始
太小时，
浓度太大，纳米铁与
反应速率
加快，会导致与
反应的纳米铁减少，因此，当初始
越小时
的去除效果不一定越好，D 不正
确；
综上所述，本题选C。
2．（2024·湖南·高考真题）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
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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：
【答案】D
【分析】题干明确指出，图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为
、
，若投料比x 代表
，x 越大，可看作是CH3OH 的量增多，则对于主、副反应
可知生成的CH3COOCH3越多，CH3COOCH3分布分数越高，则曲线a 或曲线b 表示CH3COOCH3分布分数，
曲线c 或曲线d 表示CH3COOH 分布分数，据此分析可知AB 均正确，可知如此假设错误，则可知投料比x
代表
，曲线a 或曲线b 表示
，曲线c 或曲线d 表示
，据此作答。
【解析】A．根据分析可知，投料比x 代表
，故A 错误；
8
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B．根据分析可知，曲线c 表示CH3COOCH3分布分数，故B 错误；
C．根据分析可知，曲线a 或曲线b 表示
，当同一投料比时，观察图像可知T2时
大于T1时
，而
可知，温度越高则
越大，说明温度升高主
反应的平衡正向移动，
；曲线c 或曲线d 表示
，当同一投料比时，观察可知T1时
大于T2时
，而
可知，温度越高则
越小，说明温度
升高副反应的平衡逆向移动，
，故C 错误；
D．L、M、N 三点对应副反应
，且
，升高温度平衡逆向移动，
，
故D 正确；
故答案选D。
3．（2021·江苏·高考真题）NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O 的反应均为放热反应。工业尾气中的
NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反
应管，NH3的转化率、生成N2的选择性[
100%]与温度的关系如图所示。
下列说法正确的是
A．其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大
B．其他条件不变，在175～300 ℃范围，随温度的升高，出口处N2和氮氧化物的量均不断增大
9
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C．催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250 ℃
D．高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂
【答案】D
【解析】A．NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O 的反应均为放热反应，根据勒夏特列原理，升高温度，
平衡向逆反应方向进行，氨气的平衡转化率降低，故A 错误；
B．根据图像，在175～300 ℃范围，氮气量先增后减，因为转化率低温区升高更快，故B 错误；
C．根据图像，温度高于250℃ N2的选择率降低，且氨气的转化率变化并不大，浪费能源，根据图像，温
度应略小于225℃，此时氨气的转化率、氮气的选择率较大，故C 错误；
D．氮气对环境无污染，氮的氧化物污染环境，因此高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高
和N2选择性高的催化剂，故D 正确；
答案为D。
4．（2022·江苏·高考真题）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
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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
【答案】B
【分析】根据已知反应①
，反应②
，且反应①的热效应更大，温度升高的时候对反应①影响更
大一些，根据选择性的含义，升温时CO 选择性增大，同时CO2的选择性减小，所以图中③代表CO 的选
择性，①代表CO2的选择性，②代表H2的产率，以此解题。
【解析】A．由分析可知②代表H2的产率，故A 错误；
B．由分析可知升高温度，平衡时CO 的选择性增大，故B 正确；
C．一定温度下，增大
，可以认为开始时水蒸气物质的量不变，增大乙醇物质的量，乙醇的平
衡转化率降低，故C 错误；
D．加入CaO 同时吸收CO2和水蒸气，无法判断平衡如何移动，无法判断如何影响平衡时
产率，故D
错误；
故选B。
5．（2024·甘肃·高考真题）
是制备半导体材料硅的重要原料，可由不同途径制备。
(1)由
制备
：
已知
时，由
制备
硅 (填“吸”或“放”)热
。升高温
度有利于制备硅的原因是 。
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(2)在催化剂作用下由粗硅制备
：
。
，
密闭容器
中，经不同方式处理的粗硅和催化剂混合物与
和
气体反应，
转化率随时间的变
化如下图所示：
①
，经方式 处理后的反应速率最快；在此期间，经方式丙处理后的平均反应速率
。
②当反应达平衡时，
的浓度为
，平衡常数K 的计算式为 。
③增大容器体积，反应平衡向 移动。
【答案】(1) 吸 587.02 该反应为吸热反应，升高温度，反应正向移动，有利于制备硅
(2) 甲
0.1952
逆反应方向
【解析】（1）由题给热化学方程式：①
，
；②
，
；则根据盖斯定律可知，①+②，可得热化学方程
式
，
，则
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制备56gSi，即2molSi，需要吸收热量为
；该反应为吸热反应，升高温度，
反应正向移动，有利于制备硅。
（2）
①由转化率图像可知，0-50min，经方式甲处理后反应速率最快；经方式丙处理后，50min 时SiCl4的转
化率为4.2%，反应的SiCl4的物质的量为0.1mol×4.2%=0.0042mol，根据化学化学计量数可得反应生成
的SiHCl3的物质的量为
，平均反应速率
；
②反应达到平衡时，SiCl4的转化率为14.6%，列出三段式为：
当反应达平衡时，H2的浓度为
，平衡常数K 的计算式为
；
③增大容器体积，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，即反应平衡向逆反应方向移动。
6．（2023·全国·高考真题）甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①
②
反应③
的
，平衡常数
(用
表
示)。
(2)电喷雾电离等方法得到的
(
等)与
反应可得
。
与
反应能高选择性地生
成甲醇。分别在
和
下(其他反应条件相同)进行反应
，结果如下图所
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示。图中
的曲线是 (填“a”或“b”。
、
时
的转化率为 (列出算式)。
(3)
分别与
反应，体系的能量随反应进程的变化如下图所示(两者历程相似，图中以
示
例)。
(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则
与
反应的能量变
化应为图中曲线 (填“c”或“d”)。
(ⅲ)
与
反应，氘代甲醇的产量
(填“＞”“＜”或“=”)。若
与
反应，生成的氘代甲醇有 种。
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【答案】(1)
或
(2) b
(3) Ⅰ c <
2
【解析】（1）根据盖斯定律可知，反应③=
(反应②-
)
①，所以对应
；根据平衡常数表达式与热化学方程式之
间的关系可知，对应化学平衡常数
或
，故答案为：
；
或
；
（2）根据图示信息可知，纵坐标表示-lg(
)，即与MO+的微粒分布系数成反比，与M+的微
粒分布系数成正比。则同一时间内，b 曲线生成M+的物质的量浓度比a 曲线的小，证明化学反应速率慢，
又因同一条件下降低温度化学反应速率减慢，所以曲线b 表示的是300 K 条件下的反应；
根据上述分析结合图像可知，
、
时-lg(
)=0.1，则
=10-0.1，利用数
学关系式可求出
，根据反应
可知，生成的M+即为转
化的
，则
的转化率为
；故答案为：b；
；
（3）(ⅰ)步骤Ⅰ涉及的是碳氢键的断裂和氢氧键的形成，步骤Ⅱ中涉及碳氧键形成，所以符合题意的是步
骤Ⅰ；
(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，反应速率会变慢，则此时正反应活化能会增大，
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根据图示可知，
与
反应的能量变化应为图中曲线c；
(ⅲ)
与
反应时，因直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时，步骤Ⅰ的活化能增大，
反应速率会变慢，则CH2DOD 更难获得，故产率：
<
；根据反应机理可知，若
与
反应，生成的氘代甲醇可能为
或
共2 种，故答案为：<；2。
1．（2024·广东梅州·一模）对于同一体系内存在竞争反应：①
，②
；测得反
应速率与时间t 关系如图，依据图像信息，下列说法不正确的是
A．反应①的反应限度大于反应②
B．加入催化剂定能有效降低反应活化能，加快反应速率
C．无催化剂时
后反应①达到平衡
D．加入催化剂，可有效提高C 的产率
【答案】B
【解析】A．反应①和反应②相互竞争，未加入催化剂时，B 的速率更大，浓度更大，说明反应①的反应
限度大于反应②，加入催化剂后虽然C 速率更大，是因为催化剂导致的速率增大，不是浓度因素导致的速
率更大，故A 正确；
B．加入催化剂C 的速率明显增大，B 的速率略有减小，说明加入催化剂加快了生成C 的反应速率，不一
定加快了生成B 的反应速率，选项没有指明对于哪个反应，故B 错误；
C．反应速率不变时浓度不反应到达平衡，无催化剂时t2后反应①达到平衡，C 正确；
D．加入催化剂，C 的速率明显增大，能更快产生C，提高了C 的产率，D 正确；
演练·提能力
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本题选B。
2．（2023·浙江·模拟预测）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入一定量X，发生反应的方程式为
；
。反应
的速率
，反应
的速率
，式中
、
为速率常数。
图甲为该体系中
、
、
浓度随时间变化的曲线，图乙为反应
和
的
曲线。下列说法正确的
是
A．随
的减小，反应
的速率不断下降，而反应
的速率不断增大
B．由图甲可知，某时间段体系中可能存在如下关系：
C．欲提高
的产率，需降低反应温度且控制反应时间
D．温度高于
时，总反应速率由反应
决定
【答案】B
【解析】A．由图甲中信息可知，随
的减小，
先增大后减小，
增大，故反应
的速率随
的减小而减小，反应
的速率先增大后减小，A 项错误；
B．由图甲可知，依据反应关系，在Y 的浓度达到最大值之前，单位时间内X 的减少量等于Y 和Z 的增加
量，因此
，在Y 的浓度达到最大值之后，单位时间内Z 的增加量等于Y 和X 的减少量，
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故
，B 项正确；
C．升高温度可以加快反应
的速率，但反应
的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应
的，且反
应
的速率随Y 的浓度增大而增大，因此欲提高Y 的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C 项错误；
D．由图乙中信息可知，温度低于T1时，
，反应
为慢反应，总反应速率由反应
决定，温度高
于T1时，
，反应
为慢反应，总反应速率由反应
决定，D 项错误；
故选B。
3．（23-24 高三上·黑龙江·期中）在恒温恒容条件下，发生反应
，
随时间的变化如图
中曲线所示，M 的初始浓度为xmol/L。下列说法正确的是
A．a 点到b 点时间间隔内该化学反应的平均速率
B．当
时，对应的时间大于
C．a 点的瞬时速率小于b 点的瞬时速率
D．在不同时刻都存在关系：
【答案】B
【解析】A.由图像可知a 点到b 点时间间隔内该化学反应的平均速
，A 错误；
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B.随着反应进行，物质浓度减小，反应速率减慢，则
，
，故当
时对应的时间
大于
，B 正确；
C.a 点的斜率大于b 点，则a 点的瞬时速率大于b 点的瞬时速率，C 错误；
D.反应速率比等于方程式中系数比，故在不同时刻都存在关系：
，D 错误。
故答案为B。
4．（23-24 高三上·江苏南京·阶段练习）乙酸蒸汽催化重整制氢过程中的主要反应有：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
将一定比例的乙酸、水和
的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，乙酸的转化率、氢酸比[
]与温度的关系如图所示。若仅考虑上述反应，下列说法正确的是
A．用该催化剂催化重整反应的最佳温度范围约为
B．
时，出口气中
C．
后氢酸比下降的主要原因为温度升高反应Ⅰ、Ⅱ正向进行程度减小
D．该过程深入研究方向之一是寻找对反应Ⅱ选择性更高的催化剂
【答案】B
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【解析】A．该催化剂催化重整反应中乙酸的转化率越大，氢酸比越大时，反应最佳，则最佳温度范围约
为600℃，故A 错误；
B．
时，设CO 和CO2的物质的量分别为xmol 和ymol，则氢酸比
，
解得
，故B 正确；
C．600℃后，乙酸的转化率几乎不变，则温度升高，反应Ⅰ、Ⅱ正向进行的程度不能同时减小，故C 错误；
D．反应I 中1mol 乙酸可以生成4mol 氢气，反应Ⅱ中1mol 乙酸生成2mol 氢气，反应Ⅰ更有利于氢气的生
成，则该过程深入研究的方向之一是寻找对反应Ⅰ具有选择性更高的催化剂，故D 错误；
故选B。
5．（23-24 高三上·江苏南京·期中）一种捕获并利用CO2的方法是将CO2催化加氢合成CH3OCH3，其过程
中主要发生如下反应：
I.
；
Ⅱ.
。
向恒压密闭容器中充入1molCO2和3molH2，CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性[CH3OCH3的选
择性
]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A．由图可知，300℃时，K1>K2
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B．为提高CH3OCH3产率，可采用降低温度和增大体系压强的方法
C．反应状态达A 点时，容器中n(CH3OCH3)为
D．
【答案】B
【解析】A．由图可知，300℃时，CH3OCH3的选择性接近20%，则有接近40%的二氧化碳发生反应I，则
反应Ⅱ程度较大，即K1＜K2，A 错误；
B．由题干方程式可知，反应I 正反应是一个气体体积减小的放热反应方向，而反应Ⅱ是一个气体体积不变
的吸热反应方向，降低温度能使反应I 正向移动，而反应Ⅱ的平衡逆向移动，增大体系压强能使反应I 正
向移动，而反应Ⅱ的平衡不移动，故均能提高CH3OCH3产率，B 正确；
C．由图可知，CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性均为25%，反应消耗二氧化碳的物质的量为
1mol×25%=0.25mol，容器中CH3OCH3的物质的量：
，C 错误；
D．根据盖斯定律，II-I×2 得：
，D 错误；
答案选B。
6．（23-24 高三上·江苏南京·阶段练习）将
和
在催化剂作用下，转化为高附加值碳基燃料，可有效
减少碳排放。
假设转化时只发生下列反应：
i．
ii．
iii．
一定温度和反应时间的条件下，测得产物的生成速率与催化剂的关系如题图1；恒压条件下，按照
投料，发生上述反应，不同压强时
的平衡转化率与温度关系如图2，下列说法不
正确的是
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A．升高温度，反应i 的化学平衡常数减小
B．图1 中有利于制甲烷的催化剂是Pt@h-BN3
C．图2 中压强由大到小的顺序是：
D．图2 中
后，
转化率随温度升高增大的原因主要取决于反应i
【答案】D
【解析】A．根据盖斯定律ii+ iii 得
所以
=
+
=-164.9kJ/mol，即正反应为放热反应，升高温度，反应i 平衡逆向移动，化学平衡常数减
小，故A 正确；
B．根据图示，在一定温度和反应时间条件下，使用催化剂Pt@h-BN3 甲烷的生成速率最大且CO 的速率最
小，所以有利于制甲烷的催化剂是Pt@h-BN3，故B 正确；
C．其它条件不变，增大压强i 正向移动，CO2的平衡转化率增大，所以p1、p2、p3由大到小的顺序是
，故C 正确；
D．
的平衡转化率为反应i 和反应ii 的平衡转化率之和，ⅰ为放热反应、ⅱ为吸热反应，800℃之后，
转化率随温度升高增大的原因主要取决于反应ⅱ，故D 错误；
故答案为：D。
7．（23-24 高三下·广西柳州·阶段练习）
可用作有机合成的氯化剂。在体积为2L 的密闭容器中充入
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0.2mol
，发生反应：
，图中所示曲线分别表示反应在10min 时和平
衡时
的转化率（
）与温度（T）的关系。下列说法正确的是
A．
的
B．55℃，从0~10min，以
表示反应的平均速率为0.0025
C．当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时，反应达到平衡状态
D．82℃，若起始时在该密闭容器中充入
、
和
各0.1mol，则此时
【答案】B
【分析】82℃下，反应达平衡时，
的转化率为90%，则达平衡时，
，
，该反应的
平衡常数
，据此回答。
【解析】A．由图可知，升高温度，
的平衡转化率增大，则正反应为吸热反应，
，A 项错误；
B．55℃，从0~10min，以
表示反应的平均速率=
=
，
B 项正确；
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C．反应过程中气体的总质量不变，该反应为气体分子数不变的反应，则混合气体的摩尔质量始终不变，
平均相对分子质量恒定不变，不能说明反应达到平衡状态，C 项错误；
D．若起始时在该密闭容器中充入
、
和
各0.1mol，则
，则平衡正向移
动，
，D 项错误；
故选B。
8．（2024·广东·模拟预测）在容积为2 L 的恒容密闭容器中发生反应
，图I 表示
200 ℃时容器中A、B、C 的物质的量随时间的变化关系，图Ⅱ表示不同温度下达到平衡时C 的体积分数随
起始
的变化关系，则下列结论正确的是
A．由图Ⅱ可知反应
的
B．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率
C．200 ℃时，向容器中充入
和
，达到平衡时，A 的体积分数大于0.5
D．若在图I 所示的平衡状态下，再向体系中充入Kr，重新达到平衡前
【答案】A
【分析】由图Ⅰ可知，200℃时，5min 反应达到平衡，A 的物质的量变化量为
，B 的物质的量变化量为
，C 的物质的量变化
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量为
，故x：y：z=
：
：
=2：1：1，则反应方程式为：
，据此作答。
【解析】A. 由图Ⅱ可知，当n(A)：n(B)一定时，温度越高，平衡时C 的体积分数越大，说明升高温度平
衡向正反应方向移动，而升高温度平衡向吸热反应方向移动，故正反应为吸热反应，即
，故A 正确；
B．由图Ⅰ可知，200℃时，5min 反应达到平衡，平衡时A 的物质的量变化量为0.4mol，故
，故B 错误；
C．由图Ⅰ可知，200℃时，当充入0.8mol A 和0.4mol B 达到平衡时，A 的体积分数为：
；200℃时，向该容器中充入2molA 和1molB，达到的平衡等效为原平衡增大
压强，平衡向正反应方向移动，A 的转化率增大，故达到平衡时，A 的体积分数小于0.5，故C 错误；
D．恒温恒容条件下，在图Ⅰ所示的平衡状态下，再向体系中充入Kr，由于容器容积不变，则混合物中各
物质的浓度不变，正逆反应速率不变，平衡不移动，故v(正)=v(逆)，故D 错误；
故答案选A。
9.可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条件，化学反应速率
与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g)
B．维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)
C．维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度
D．维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar
【答案】 B
【解析】 维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，正反应速率不变，故
A 错误；维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，而且反应体系容积增大导致正反
应速率减小，故B 正确；维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度，正、逆反应速率都增大，故C
错误；维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar，反应物和生成物浓度都不变，正、逆反应速率
都不变，故D 错误。
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10．反应N2O4(g)2NO2(g) ΔH＝＋57 kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压
强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．A、C 两点的化学平衡常数：KA>KC
B．A、C 两点气体的颜色：A 深，C 浅
C．由状态B 到状态A，可以用加热的方法
D．A、C 两点气体的平均相对分子质量：A>C
【答案】 C
【解析】 A、C 两点对应的温度相同，平衡常数只受温度的影响，KA＝KC，A 错误；A 点到C 点，压强
增大，NO2(g)的浓度增大，虽然平衡逆向移动，最终二氧化氮的浓度比原浓度大，即C 点气体颜色比A 点
深，B 错误；A 点到B 点，NO2的体积分数减小，说明相同压强下，T2到T1，平衡逆向移动，T2>T1，即由
状态B 到状态A，可以用加热的方法，C 正确；A 点到C 点，压强增大，平衡逆向移动，该反应的逆反应
为气体相对分子质量增大的反应，即A 点气体的平均相对分子质量小于C 点气体的平均相对分子质量，D
错误。
11．采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn 合金)，利用CO 和H2制备二甲醚(DME)。
主反应：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)
副反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所示。
则催化剂中约为________时最有利于二甲醚的合成。
【答案】 2.0
【解析】 由图可知当催化剂中约为2.0 时，CO 的转化率最大，二甲醚的产率最大，生成的二甲醚最多。
12．向一容积不变的密闭容器中充入一定量A 和B，发生如下反应：xA(g)＋2B(s)yC(g) ΔH<0。在一
定条件下，容器中A、C 的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题：
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(1)用A 的浓度变化表示该反应在0～10 min 内的平均反应速率v(A)＝________。
(2)根据图像可确定x∶y＝________。
(3)0～10 min 容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)推测第10 min 引起曲线变化的反应条件可能是________(填序号，下同)；第16 min 引起曲线变化的反应
条件可能是________。
①减压 ②增大A 的浓度 ③增大C 的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂
(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ平衡常数为K2，则K1________(填“>”“＝”或“<”)K2。
【答案】 (1)0.02 mol·L－1·min－1 (2)1∶2 (3)变大 (4)④⑥ ④ (5)>
【解析】 (1)0～10 min 内v(A)＝＝0.02 mol·L－1·min－1。(2)根据图像可知，0～10 min 内A 的物质的量浓度
减少量为0.20 mol·L－1，C 的物质的量浓度增加量为0.40 mol·L－1，x、y 之比等于A、C 的物质的量浓度变化
量之比，故x∶y＝0.20 mol·L－1 0.40 mol·L
∶
－1＝1 2∶。(3)该反应是气体分子数增大的反应，而容器容积不变，
因此0～10 min 容器内压强变大。(4)根据图像可知，10 min 时改变条件后，A、C 的浓度瞬时不变且随后
反应速率加快，故改变的条件可能是升温或加入催化剂；16 min 时改变条件后，A、C 的浓度瞬时不变，
且随后A 的浓度逐渐增大，C 的浓度逐渐减小，说明平衡逆向移动，故改变的条件可能是升温。(5)升高温
度，平衡逆向移动，平衡常数减小，则K1>K2。
13．现将一定量N2O4 气体充入恒容密闭容器中，控制反应温度为T1 ℃[N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0]，
c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图，画出0～t2时段，c(NO2)随t 变化曲线。保持其他条件不变，改变反应温度
为T2(T2＞T1)，再次画出0～t2时段，c(NO2)随t 变化趋势的曲线。
【答案】
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【解析】 根据反应N2O4(g)2NO2(g)，NO2的改变量是N2O4的两倍，从N2O4的曲线可知其达到平衡时
减少了0.03 mol·L－1，则NO2从0 升高到平衡时的0.06 mol·L－1，即可画出曲线；由题给ΔH>0 可知，该反
应正向吸热，保持其他条件不变，随着温度的升高，该反应平衡正向移动，且反应速率增大，达到平衡的
时间缩短，即可画出曲线。
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