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素养卷2 化学反应速率与平衡图像
难度：★★★☆☆ 建议用时： 25 分钟 正确率 ： /30
1．（2023·湖南·统考高考真题）向一恒容密闭容器中加入
和一定量的
，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
，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
【答案】B
【详解】A．一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x 值越小，CH4的转化率越大，则
，故A 正确；
B．b 点和c 点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b 点x 值小于c 点，则b 点加水多，反应物浓度大，
则反应速率：
，故B 错误；
C．由图像可知，x 一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向
移动，K 增大；温度相同，K 不变，则点a、b、c 对应的平衡常数：
，故C 正确；
1
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D．该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，
反应达到平衡状态，故D 正确；
答案选B。
2．（2023·辽宁·统考高考真题）一定条件下，酸性
溶液与
发生反应，
(
)
Ⅱ起催化作用，
过程中不同价态含
粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是
A．
(
)
Ⅲ不能氧化
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，
(
)
Ⅱ和
(
)
Ⅶ不能大量共存
D．总反应为：
【答案】C
【分析】开始一段时间（大约13min 前）随着时间的推移Mn(
)
Ⅶ浓度减小直至为0，Mn(
)
Ⅲ浓度增大直至
达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(
)
Ⅲ，同时先生成少量Mn(
)
Ⅳ后Mn(
)
Ⅳ被消耗；后来（大
约13min 后）随着时间的推移Mn(
)
Ⅲ浓度减少，Mn(
)
Ⅱ的浓度增大；据此作答。
【详解】A．由图像可知，随着时间的推移Mn(
)
Ⅲ的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(
)
Ⅲ，后
Mn(
)
Ⅲ被消耗生成Mn(
)
Ⅱ，Mn(
)
Ⅲ能氧化H2C2O4，A 项错误；
B．随着反应物浓度的减小，到大约13min 时开始生成Mn(
)
Ⅱ，Mn(
)
Ⅱ对反应起催化作用，13min 后反应
速率会增大，B 项错误；
C．由图像可知，Mn(
)
Ⅶ的浓度为0 后才开始生成Mn(
)
Ⅱ，该条件下Mn(
)
Ⅱ和Mn(
)
Ⅶ不能大量共存，C 项
正确；
D．H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为2
+5H2C2O4+6H+=2Mn2+
+10CO2↑+8H2O，D 项错误；
答案选C。
2
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3．（2022·北京·高考真题）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1 所示。反应①完成
之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的
物质的量随反应时间变化如图2 所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。
下列说法不正确的是
A．反应①为CaO+CO2=CaCO3；反应②为CaCO3+CH4
CaO+2CO+2H2
B．t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，可能有副反应CH4
C+2H2
C．t2时刻，副反应生成H2的速率大于反应②生成H2速率
D．t3之后，生成CO 的速率为0，是因为反应②不再发生
【答案】C
【详解】A．由题干图1 所示信息可知，反应①为CaO+CO2=CaCO3，结合氧化还原反应配平可得反应②为
，A 正确；
B．由题干图2 信息可知，t1~t3，n(H2)比n(CO)多，且生成H2速率不变，且反应过程中始终未检测到CO2，
在催化剂上有积碳，故可能有副反应
，反应②和副反应中CH4和H2的系数比均为1:2，B
正确；
C．由题干反应②方程式可知，H2和CO 的反应速率相等，而t2时刻信息可知，H2的反应速率未变，仍然为
2mmol/min，而CO 变为1~2mmol/min 之间，故能够说明副反应生成H2的速率小于反应②生成H2速率，C
错误；
3
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D．由题干图2 信息可知，t3之后，CO 的速率为0，CH4的速率逐渐增大，最终恢复到1，说明生成CO 的速
率为0，是因为反应②不再发生，而后副反应逐渐停止反应，D 正确；
答案选C。
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
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
4
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，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。
【详解】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·福建·厦门双十中学校联考一模）一种芳香族化合物
结构如图。
萃取稀土离子
的原
理为
。分配比
，水相初始浓度
，萃取平衡时
关系如图。下列说法错误的是
A．
中醚键O 原子提供孤电子对与
形成配位键
B．
对
的萃取效果最好
5
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C．
对
萃取的萃取平衡常数为
D．萃取平衡时
【答案】D
【详解】A．
中醚键O 原子存在2 对孤电子对，
有空轨道，与
形成配位键，故A 正确；
B．分配比越大，lgD 越大，萃取效果越好，故B 正确；
C．把（-4，-0.1）代入
对
萃取的萃取平衡常数K=
=
=
，故C 正确；
D．根据已知数据不能计算萃取平衡时
，故D 错误。
故选：D。
6．（2024·江苏泰州·统考一模）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
反应Ⅱ
反应Ⅲ
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
实际转化率、
实际选择性与
平衡选择性随温度的变化如图所示．
的选择性
．下列说法不正确的是
6
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A．曲线
表示
实际转化率随温度的变化
B．
时，反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ的速率
C．适当增加
，有利于提高
的产率
D．一定温度下，若增大压强，
的平衡产量不变
【答案】D
【分析】根据常理可知，
实际选择性与
平衡选择性随温度的变化的走势变化应该相同，故可知曲
线b 为
实际选择性，则曲线a 为
实际转化率。据此结合题意进行作答即可。
【详解】A．根据上述分析可知曲线a 为
实际转化率，A 正确；
B．在200℃时，
实际选择性大于平衡选择性，可知此温度下，反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ，B 正确；
C．适当增加
的量，会促进
的转化率，还能使反应Ⅱ朝正向进行，反应Ⅲ朝逆
向进行，从而提高氢气的产率，C 正确；
D．增大压强会导致反应Ⅱ平衡逆向移动，从而导致反应Ⅲ逆向移动，CO 的平衡产率会减小，D 错误；
故选D。
7．（2024·广西柳州·南宁三中校联考一模）催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯，该反应的化学方程
式为：
反应开始时，反应物按物质的量之
7
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比
投料，在温度分别为
、
下反应，测得乙酸甲酯转化率
随时间(t)的变化关系如图所示。
下列说法错误的是
A．该醇解反应的
B．及时分离出甲醇，有利于提高转化率
C．A、B、C、D 四点中，
最大的点是C
D．
时，以物质的量分数代替平衡浓度的化学平衡常数
【答案】C
【详解】A． 根据图象，①最先达到化学平衡，故①的速率最快，说明①对应的是最高温度350K，温度升
高，平衡时转化率增大，说明正向是吸热的，所以△H＞0，A 正确；
B． 及时分离出甲醇，平衡正向移动，有利于提高转化率，B 正确；
C． A、B、C、D 四点中，根据v 正=k 正•c(CH3COOCH3)•c(C6H13OH)，v 逆=k 逆•c(CH3COOC6H13)•c(C6H13OH)，A 点
c(CH3COOCH3)•c(C6H13OH)大，温度高，因此A 点正最大，C 错误；
D．
时，
以物质的
量分数代替平衡浓度的化学平衡常数
，D 正确；
故选C。
8．（2024·湖南岳阳·岳阳一中校联考一模）
催化氧化
制取
的新路径，其反应为：
8
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反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
一定条件下，向容积为
的容器中通入
和
，若仅考虑上述反应，
平衡转化率和
平衡时
的选择性随温度、压强变化的关系如图所示，
、
代表不同压强下乙烷的平衡转化率。
已知：
的选择性
下列说法不正确的是
A．压强
B．一定温度下，增大
会降低
的平衡转化率
C．压强为
、温度为T 时，反应达平衡时，混合气体中
D．反应
【答案】C
【分析】根据图像可知，L1和L2是乙烷转化率随温度变化的等压线，结合两个方程式的气体分子数变化可
推断L1和L2的压强大小；根据图像中温度为T 时，L1等压线乙烷转化率为50%，其中乙烯的选择性为
80%，列出两个选择性反应的三段式可进行相关计算。
【详解】A．Ⅰ和Ⅱ反应前后气体分子数都增大，相同温度下，压强增大均有利于Ⅰ和Ⅱ反应的平衡逆移，
9
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乙烷的转化率减小，由图像可知，在任意温度下均为L2对应的乙烷转化率低，因此L2对应的压强更大，故
A 选项正确；
B．一定温度下，
增大 ，可理解为是n(C2H6)在增多，因此C2H6的平衡转化率下降，故B 选项正确；
C．同一容器内的多平衡体系，相同组分的平衡浓度相同，根据题意和分析，压强为
温度为T 时，Ⅰ和
Ⅱ反应的三段式为：
平衡时混合气体中
，故C 选项错误；
D．总反应
，总方程式=
，
，
故D 选项正确；
故答案选C。
9．（2024·江苏南通·统考一模）
催化重整可获得合成气
。重整过程中主要反应的热化
学方程式为
反应①
反应②
反应③
反应④
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研究发现在密闭容器中
下，
，平衡时各含碳物种的物质的量随温
度的变化如图所示。下列说法正确的是
A．图中a 表示
B．
的
C．其他条件不变，在
范围，随着温度的升高，平衡时
不断增大
D．当
，其他条件不变时，提高
的值，能减少平衡时积碳量
【答案】D
【详解】A．根据图可知，温度升高，a 的物质的量增大，根据反应①和③可知，温度升高，平衡正向移动，
CH4减小，所以a 一定不是CH4，A 错误；
B．通过反应②＋④得到
，所以
的
ΔH=+131kJ mol
⋅
−1，B 错误；
C．根据
反应为吸热反应，其他条件不变，在500
1000℃
℃
范围，随着温度的
升高，平衡正向移动，n(H2O)不断减小，C 错误；
D．当n 始(CO2)+n 始(CH4)=1mol，其他条件不变时，提高
的值，二氧化碳物质的量增大，甲烷物
质的量减小，平衡③④逆向移动，消耗C，能减少平衡时积碳量，D 正确；
故选D。
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10．（2024·安徽·校联考模拟预测）某温度条件下，在某恒压容器中发生反应
，部分反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示(曲线m、n)。下
列说法正确的是
A．m 表示C 的物质的量随时间的变化
B．
时刻反应速率：
C．此反应的平衡常数
D．平衡后充入
，再次达到平衡时物质n 的物质的量大于
【答案】C
【详解】A．C 为固体，随着反应的进行，反应物m 呈降低趋势，m 表示的是一氧化氮的物质的量随时间
的变化，A 错误；
B．
时刻之后，曲线m 代表的反应物在持续减少，曲线n 代表的生成物在持续增加，则该时刻反应向正
反应方向进行，
，B 错误；
C．25min 之后，曲线m、n 不再变化，反应物、生成物的物质的量不再变化，该反应达到平衡，根据图中
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数据列出三段式
，该反应前后气体分子数不变，则气
体体积不变，容器体积不变，设反应过程中体积为1L，
，C 正确；
D．平衡后充入
，恒压容器中，容器体积增大，各气体物质浓度同比例降低，由于该反应前后气体
分子数不变，再次达到平衡时，物质n 的物质的量等于
，D 错误；
故选C。
11．（2024·安徽·统考模拟预测）稀土被称为新材料的宝库。稀土中的镧系离于可用离子交换法分离，其
反应可表示为：
。某温度时，
随时间变化关系如
图所示。下列说法正确的是
A．
时的正反应速率大于
时的逆反应速率
B．
时间段的平均反应速率为：
C．
时增大
，该平衡左移，平衡常数减小
D．
时离子交换反应停止
【答案】A
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【详解】A．随着反应的进行，反应物浓度逐渐下降，生成物浓度逐渐上升，直到达到平衡，即正反应逐
渐下降，逆反应逐渐上升，直到相等，期间正反应速率始终大于逆反应速率，A 正确；
B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，即
，B 错误；
C．温度不变，平衡常数不变，C 错误；
D．t3时反应达到平衡，此时的平衡是一种动态平衡，v 正=v 逆，反应并未停止，D 错误；
故选A。
12．（2024·广西·统考模拟预测）肼(
)是一种含氢量高的燃料。向恒容密闭容器内加入
，一
定条件下体系中存在以下平衡：
I．
Ⅱ．
不同温度下达到平衡时，
均几乎完全分解，分解产物的物质的量如图。下列说法正确的是
A．曲线a 对应的物质是
B．低于M 点对应温度时，以反应Ⅰ为主
C．体系中还存在
D．N 点时，体系内
为3：4
【答案】C
【详解】A．图中为分解产物的物质的量，当温度升高时，NH3趋于0，以反应Ⅰ为主，根据反应
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，曲线a 对应的物质是
，故A 错误；
B．低于M 点对应温度时，NH3含量高，以反应Ⅱ为主，故B 错误；
C．由图可知，不同温度下达到平衡时，
均几乎完全分解，温度升高时，NH3趋于0，所以体系中还存
在
，故C 正确；
D．N 点时，
，
，体系内
为2：3，故D 错误；
故答案选C。
13．（2024·贵州·统考模拟预测）叔丁基溴可与硝酸银在醇溶液中反应：
反应分步进行：
①
②
下图是该反应能量变化图。下列说法正确的是
A．选用催化剂可改变反应
的大小
B．图中对应的物质是
C．其他条件不变时，
的浓度越高，总反应速率越快
D．其他条件不变时，
的浓度是总反应速率的决定因素
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【答案】D
【详解】A．催化剂可以通过改变活化能来改变化学反应速率，对
无影响，A 错误；
B．由题中反应分布进行的式子可知，对应的物质是
，B 错误；
C．总反应速率主要由活化能最大的步骤决定，即
，其他条件不变时，
的浓度越高，反应②速率越快，但对总反应速率的影响不大，C 错误；
D．由C 可知，
的浓度越大，该步骤反应速率越快，总反应速率越快，D 正确；
故选D。
14．（2024·广西·校联考模拟预测）工业上用乙苯与
生产苯乙烯，主要反应：
①
(g)
(g)+H2(g)
②
在一定压强和催化剂作用下，向恒容容器中充入等物质的量的乙苯和
。达到平衡时，各物质的体积分
数随温度的变化如图所示。
下列说法不正确的是
A．当反应混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到化学平衡状态
B．苯乙烯和
的体积分数变化差异的主要原因是
消耗
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C．乙苯的平衡转化率随温度升高而升高，宜采用700℃获得更多的苯乙烯
D．温度越高，乙苯脱氢生成苯乙烯的反应的K 越大
【答案】C
【详解】A．在恒容容器中发生反应①、②，只有气体物质反应及生成，混合气体的质量不变，反应①是
气体分子数增大的反应，随反应的进行，气体物质的量增加，混合气体的平均相对分子质量
减小，
当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反应达到化学平衡状态，A 正确；
B．发生反应①生成的苯乙烯和
的体积相等，相同温度时，苯乙烯的体积分数大于
的体积分数，说明
与
发生反应②而被消耗，B 正确；
C．温度升高到630℃左右时，苯乙烯的体积分数较大，温度继续升高，采用700℃获得更多的苯乙烯，苯
乙烯的体积分数变化不明显，但耗能较大，故宜采用630℃获得较多的苯乙烯，C 错误；
D．反应①，乙苯脱氢生成苯乙烯的反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，化学平衡常数K 增大，
温度越高，K 越大，D 正确；
答案选C。
15．（2023·辽宁沈阳·校联考一模）血红蛋白可与
结合，更易与
配位，血红蛋白与
配位示意如图
所示。血红蛋白
与
、
结合的反应可表示为
①
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②
下列说法中错误的是
A．相同温度下，
B．反应①②的
、
均小于0
C．图中
的配位数为6
D．用高压氧舱治疗
中毒时，平衡①②均逆向移动
【答案】D
【详解】A．CO 也可与血红蛋白配位，它与血红蛋白结合的能力更强，则反应②比反应①正向进行的程度
大，所以相同温度下，
，A 正确；
B．反应①②分别为O2和CO 与血红蛋白中的Fe2+形成配位键的过程，气体分子数减小、形成化学键能够释
放能量，故反应反应①②的
、
均小于0，B 正确；
C．图中
与周围的6 个原子结合，配位数为6，C 正确；
D． 用高压氧舱治疗
中毒时，氧气浓度增大，平衡①正向移动导致c(Hb)减小，所以平衡②逆向移动，
D 不正确；
答案选D。
16．（2023·海南·模拟预测）“地康法”制取氯气的反应原理为
，恒压条件下，HCl 和
的起始物质的量之比为4 1∶时，该反应在无分子筛膜和有分子筛膜时
的
平衡产率随温度的变化如图所示，其中分子筛膜能选择性分离出
，下列叙述错误的是
A．曲线I 代表有分子筛膜时
的平衡产率随温度的变化
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B．无分子筛膜时，升高温度，平衡向逆反应方向移动
C．P 点产率高于W 点的原因是改变压强，平衡向正反应方向移动
D．工业生产中投料比
不宜过大或过小
【答案】C
【分析】由题给信息可知，分子筛膜能选择性分离出生成物水，有利于平衡向正反应方向移动，增大氯气
的产率，由图可知，相同温度时，曲线I 中对应点氯气的产率大于曲线Ⅱ，则曲线I 代表有分子筛膜时氯气
的平衡产率随温度的变化、曲线Ⅱ代表无分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化；曲线I 中氯气的产率
先增大后减小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应。
【详解】A．由分析可知，曲线I 代表有分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化，故A 正确；
B．由分析可知，该反应为放热反应，则无分子筛膜时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故B 正确；
C．由分析可知，曲线I 代表有分子筛膜时氯气的平衡产率随温度的变化、曲线Ⅱ代表无分子筛膜时氯气的
平衡产率随温度的变化，则P 点产率高于W 点的原因是分子筛膜能选择性分离出生成物水，平衡向正反应
方向移动，故C 错误；
D．工业生产中氯化氢和氧气投料比增大相当于增大氯化氢的浓度，平衡向正反应方向移动，但氯化氢的
转化率减小，导致氯气的产率减小，投料比减小相当于减小氯化氢的浓度，氯化氢的浓度减小会使得氯气
的产率减小，所以工业生产中氯化氢和氧气投料比不宜过大或过小，故D 正确；
故选C。
17．（2024·河北衡水·河北武邑中学校考三模）据《石油与天然气化工》报导：国家重点实验室在
与
重整制氢和
催化剂的稳定性研究中，取得了显著的成果。其主副反应分别为：
主反应：
kJ mol
⋅
副反应：
kJ mol
⋅
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图一为
在两种
催化剂上的反应速率与时间的关系
图二为在Mo/Cluster
催化剂上
的平衡浓度与温度的关系
已知1mmol
mol，下列有关说法正确的是
A．由图一可知，应选用Mo/Com
作反应的催化剂
B．由图二可知，催化剂的活性降低使氢气平衡浓度降低
C．当反应体系的密度为1g/cm 时，1.2mmol (g min)
⋅⋅
的
的速率为1.2mol (L min)
⋅⋅
D．由图二分析可知，温度升高，主反应平衡逆移程度小于副反应平衡正移程度
【答案】C
【详解】A．图一中Mo/Cluster
作催化剂时
的反应速率高，应选用Mo/Cluster
作反应的催
化剂，故A 错误；
B．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变平衡时的浓度，催化剂的活性降低不能使氢气平衡浓度降低，
故B 错误；
C．当反应体系的密度为1g/cm 时，1g 混合气体的体积
mL，由1.2mmol (g min)
⋅⋅
的
的速率
mol (L min)
⋅⋅
，故C 正确；
D．升高温度平衡向吸热反应方向移动，主反应逆移，
的平衡浓度减小；副反应向正移，
的平衡浓
度增大；从图二知总的
平衡浓度减小，说明主反应的平衡逆移程度大于副反应的平衡正移程度，故D 错
20
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误；
选C。
18．（2024·浙江温州·统考一模）已知HCOOH 水溶液在密封石英管中的分解反应：
.
Ⅰ
.
Ⅱ
T 温度下，在密封石英管内完全充满
水溶液，使HCOOH 分解，分解产物均完全溶于水。
含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。下列有关说法不正确的是
A．混合体系达平衡后：
B．活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
C．
浓度变小的原因是
的生成导致反应Ⅰ平衡逆向移动
D．
可降为0
【答案】D
【详解】A．根据图像可知混合体系达平衡后，
，故A 正确；
B．根据图像可知，CO 浓度达到最大值时表明反应I 达平衡，此时
浓度未达最大值，即反应II 尚未达
平衡状态，说明反应I 的反应速率大于反应II，即活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ，故B 正确；
C．根据图像中
和CO 浓度变化，即反应I 和II 可知，
浓度变小的原因是
的生成导致反应Ⅰ
平衡逆向移动，故C 正确；
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D．过程I 和II 均为可逆过程，则
不可能降为0，故D 错误；
答案选D。
19．（2024·贵州·校联考模拟预测）合成尿素［
］是利用
的途径之一，工业上以
和
为原料在一定温度和压强下合成尿素的反应分两步进行：
.
ⅰ
.
ⅱ
结合反应过程中的能量变化图，下列说法错误的是
A．活化能：反应ⅰ<反应ⅱ
B．反应ⅰ为放热反应，反应ⅱ为吸热反应
C．增大
的投料比，二氧化碳的平衡转化率增大
D．
的
【答案】D
【详解】A．由题干图示信息可知，E1＜E3即活化能：反应ⅰ<反应ⅱ，A 正确；
B．由题干图示信息可知，反应ⅰ的反应物总能量大于生成物的总能量为放热反应，反应ⅱ的反应物总能
量小于生成物的总能量为吸热反应，B 正确；
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C．增大
的投料比，即增大NH3的浓度，上述平衡正向移动，导致二氧化碳的平衡转化率增大，C
正确；
D．由题干信息可知，反应i 为：
kJ/mol，反应ii 为：
kJ/mol，反应i+反应ii 可得反应
，根据盖斯定律可知，
kJ/mol
，D 错误；
故答案为：D。
20．（2023·广东湛江·统考模拟预测）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
。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
【答案】C
【详解】A．反应温度为T1和T2，以c(H2)随时间t 的变化为曲线比较，Ⅱ比Ⅲ先达到平衡，所以T1>T2，温
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度升高，c(H2)增大，平衡逆向移动，反应放热，选项A 错误；
B．升高温度，反应速率加快，T1>T2，则反应速率v(a)>v(b)，选项B 错误；
C．T2时，在0~t2内，△c(H2)=0.05mol。L-1，则
，选项C 正确；
D．向恒容容器中充入氮气，不影响反应物浓度，不影响反应速率，选项D 错误；
答案选C。
21．（2023·河南信阳·信阳高中校考一模）1，3-丁二烯与HBr 加成的能量—反应进程如图所示。已知
0℃、短时间tmin 内，amol 的1，3-丁二烯与HBr 完全反应得到3-溴-1-丁烯和1-溴-2-丁烯的物质的量之比
为7：3。下列说法正确的是
A．反应时间越长，得到1-溴-2-丁烯的比例越大
B．tmin 内生成1-溴-2-丁烯的平均速率为
C．1，3-丁二烯与HBr 反应生成3-溴-1-丁烯的反应热为
D．
与烯烃结合的第一步为决速步，
进攻时活化能小的方向得到3-溴-1-丁烯
【答案】D
【详解】A．根据图示可知，1-溴-2-丁烯的能量低，更稳定，因此反应时间增加时，得到1-溴-2-丁烯的比
例会变大，但是由于化学反应是有一定限度的，两种生成物的比例只能是越来越接近平衡状态下的比例，
故反应时间越长，得到1-溴-2-丁烯的比例不可能越大，A 不正确；
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B．tmin 内生成的1-溴-2-丁烯为
，对应的平均速率为
，B 错误；
C．根据图示可知，1,3-丁二烯与HBr 反应生成3-溴-1-丁烯的反应热为
，C 错误；
D．根据图示可知，第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能，故
与烯烃结合的第一步为决速步，
第二步反应中生成3-溴-1-丁烯的活化能小，即
进攻时活化能小的反应得到3-溴-1-丁烯， D 正确；
故选D。
22．向1L 的密闭容器中通入2molCO2(g)、2molH2(g)，发生反应为H2(g)+CO2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH。在T1、
T2下，测得CO 的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．CO2平衡转化率：α(T1)<α(T2)T1
B．前3min，T2温度下容器内发生的有效碰撞次数比T1多
C．T2温度下12min 时，向容器中再分别充入H2、CO2、CO、H2O 各1mol，平衡向正向移动
D．在初始温度T1下，1L 绝热容器通入2molCO2(g)、2molH2(g)，平衡时n(CO)<1mol
【答案】D
【分析】据图可知T1温度下反应达到平衡所需时间较短，反应速率更快，所以T1＞T2，温度越高平衡时CO
的物质的量越大，说明升高温度平衡正向移动，该反应为吸热反应。
【详解】A．根据分析可知T1＞T2，该反应为吸热反应，温度越高，CO2的转化率越大，所以α(T1)＞
α(T2)T1，A 错误；
B．据图可知前3min，T1温度下反应速率更快，所以T1温度下容器内发生的有效碰撞次数更多，B 错误；
C．T2温度下12min 时，反应达到平衡，此时容器内CO 的物质的量为0.5mol，初始投料为2molCO2(g)、
2molH2(g)，根据反应方程式可知此时容器内CO2、H2、CO2、H2O 的物质的量分别为1.5mol、1.5mol、
0.5mol、0.5mol，该反应前后气体系数之和相等，可用物质的量代替浓度计算平衡常数，所以该温度下K=
=
，再充入H2、CO2、CO、H2O 各1mol，则浓度商为
=
＞
，所以此时平衡逆向移动，
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C 错误；
D．据图可知非绝热条件T1温度达到平衡时n(CO)=1.0mol，该反应为吸热反应，绝热条件下进行反应容器
内温度降低，则新平衡会在原平衡的基础上逆向移动，则平衡时n(CO)<1mol，D 正确；
综上所述答案为D。
23．（2023·河北衡水·河北武邑中学校考模拟预测）已知阿仑尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系
的经验公式，可写作
(k 为反应速率常数，
为反应活化能，R 和C 为大于0 的常数)，为探究
m、n 两种催化剂对某反应的催化效能，进行了实验探究，依据实验数据获得曲线如图所示。下列说法错
误的是
A．在m 催化剂作用下，该反应的活化能
B．对该反应催化效能较高的催化剂是m
C．不改变其他条件，只升高温度，k 值增大
D．无法根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向
【答案】B
【详解】A．将坐标
和
代入
中，即
①，
②，联立①②，计算可知
，A 项正确；
B．对比图中直线m 和n 的斜率绝对值的大小可知，使用催化剂n 时对应的
较小，则对该反应催化效能
较高的催化剂是n，B 项错误；
C．由
可知，其他条件不变，温度升高，k 值增大，C 项正确；
D．阿仑尼乌斯公式表示反应速率常数随温度的变化关系，无法根据该图像判断升高温度时平衡移动的方
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向，D 项正确；
故选B。
24．（2023·山东青岛·统考三模）已知反应
。在体积可变的密闭容器中，按
充入反应物进行反应，A 的平衡转化率与温度、压强关系如图所示。下列说法正确的是
A．温度：
B．平均摩尔质量：
C．a 点的分压平衡常数
D．d 点：
【答案】C
【详解】A．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动A 的转化率降低，所以T1<T2<T3，A 项错误；
B．从图看a、b、c 三点A 的转化率越低，即正向程度减小，平均摩尔质量=
，正向为n 气总减小的反应，
则越正向平均摩尔质量越大。即M(a)>M(c)。同一温度下，增大压强平衡正向，即压强越大平均摩尔质量
越大即M(b)>M(d)，B 项错误；
C． 建立三段式位
，计算x(A)=
、x(B)=
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、x(C)=
。最终计算Kp=
，C 项正确；
D．d 点平衡点2v 正(A)=2v 逆（A）=v 逆(B)，D 项错误；
故选C。
25．（2023·湖北黄冈·黄冈中学校考三模）恒温恒容条件下，向密闭容器中加入等物质的量的M 和N，发
生反应：
，已知该反应的正反应速率
，其中速率常数满足关系
(R、A 为常数，T 为温度，
为反应的活化能)。上述反应在催化剂Cat1、Cat2 作用下的关系如
图。下列说法错误的是
A．使用催化剂Cat1 时反应的活化能较高
B．平衡时M 和N 的转化率相等
C．增大N 的浓度不影响正反应速率和平衡状态
D．若改为恒容绝热容器，平衡时M 的转化率一定降低
【答案】C
【详解】A．从曲线的斜率上可以分析出使用催化剂Cat1 时反应的活化能较高，故A 说法正确；
B．反应物的系数相等，投料相等，所以平衡时的转化率也相等，故B 说法正确；
C．根据v 正=kc(M),增大N 的浓度不影响正反应速率，但一定会影响平衡状态，故C 说法错误；
D．若改为恒容绝热容器，无论反应是吸热反应还是放热反应，平衡时M 的转化率一定降低，故D 说法正
确；
答案为C。
26．（2023·湖南·校联考模拟预测）在一定条件下，向密闭容器中充入
和
，发生反应
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。测得相同时间内，A 的转化率随温度的变化如图1 所示(虚线表示A 的平
衡转化率随温度的变化)；速率常数的对数
与温度的倒数
之间的关系如图2 所示。
已知：①对于反应
，
，x 为物质的量分数。
②已知该反应的速率方程
，
，
、
是速率常数。
下列说法错误的是
A．由上图判断，该反应的
B．曲线ac 代表
，bd 代表
C．
时，该反应的平衡常数
D．升高温度时，
减小
【答案】A
【详解】A．由图可知，随温度升高，A 的平衡转化率降低，该反应为放热反应，
，A 错误；
B．由于
，升高温度平衡逆向移动，说明
随温度变化比
随温度变化慢，图像bd 的斜率小于曲
线ac，所以曲线ac 代表
，曲线bd 代表
，B 正确；
C．
时，A 的平衡转化率为40％，A 转化的物质的量为
％
，则
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该反应的平衡常数
，C 正确；
D．
，正反应放热，升高温度平衡逆向移动，说明温度对逆反应速率影响大
于正反应速率，升高温度时，
减小，D 正确；
故选：A。
27．（2021·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中一模）乙酸制氢的主反应：热裂解反应CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g)
ΔH>0
副反应：脱羧基反应CH3COOH(g)⇌CH4(g)+CO2(g)
其中温度与气体产率的关系如图：
下列说法正确的是
A．由图象可知副反应的活化能低于主反应的活化能
B．主反应与副反应在改变温度时平衡移动方向相同
C．在密闭容器中，利用乙酸制氢，应选择较大的压强
D．保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量水，氢气产率一定会显著降低
【答案】A
【详解】A. 由图象可知随着温度的升高甲烷和二氧化碳的产率减小，则升高温度副反应逆向移动，则副反
应为放热反应，故副反应的活化能低于主反应的活化能，选项A 正确；
B. 主反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，副反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，故在改变温
度时平衡移动方向不相同，选项B 错误；
C．在密闭容器中，利用乙酸制氢，反应CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g)为气体体积增大的反应，若增大压强平
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衡逆向移动，产率降低，则应选择较小的压强，选项C 错误；
D．保持其他条件不变，在乙酸气中掺杂一定量水，温度降低，平衡正向移动，乙酸与水互溶浓度降低平
衡逆向移动，故无法确定氢气产率的变化，选项D 错误；
答案选A。
28．（2020·四川德阳·四川省广汉中学校考一模）为了探究外界条件对工业合成氨反应的影响[N2(g)
+3H2(g)⇌2NH3(g)
H<0]
△
，现往密闭容器中充入2molN2和4molH2模拟合成氨反应。在不同温度下，平衡体
系中氨气的体积分数与总压强(P)的关系如图所示(分压=总压×物质的量分数)。下列说法中正确的是
A．若断裂1molN≡N 键、同时断裂3molN-H 键，则说明该反应达到平衡状态
B．在T2、60MPa 时，N2的平衡分压为17.5MPa
C．若T1、T3温度下的平衡常数分别为K1、K3，则K1<K3
D．在T1、30MPa 时，若经过2 小时达到平衡，则：v(H2)=0.75mol/(L·h)
【答案】B
【详解】A．断裂1molN≡N 键生成6molN-H 键，所以若断裂1molN≡N 键、同时断裂6molN-H 键，才能说明
该反应达到平衡状态，故A 错误；
B．若体系在T2、60MPa 下达到平衡，相同温度下，气体的体积分数等于其物质的量分数，设平衡时氨气
的物质的量为xmol，则：
平衡时氨气的体积分数=
100%=25%，解得x=1.2，N2的分压=
60
MPa=17.5MPa，故B 正确；
C．相同压强下，升高温度平衡逆向移动，氨气的体积分数减小，根据图知，温度T1<T2<T3，所以若T1、T3
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温度下的平衡常数分别为K1、K3，则K1>K3，故C 错误；
D．根据
(H2)=
=
，体积未知，无法计算，故D 错误；
答案选B。
29．（2023·四川成都·成都七中校考模拟预测）在盛有
载氧体的恒容密闭容器中充入空气[氧气
的体积分数
为21%]，发生反应：
。平衡时
随反应温度T 变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A．升高温度，平衡向逆反应方向移动导致
增大
B．必须控制
才能保持载氧体活性
C．在1030℃时加入催化剂，
D．985℃时
的平衡转化率
约为58%
【答案】C
【详解】A．题述反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，
体积分数增大，故A 正确；
B．当温度等于1030℃时，
的体积分数与空气中的相等，如果继续升温，
体积分数大于21%，载氧体
变为脱氧体，失去反应活性，故B 正确；
C．平衡时，加入催化剂，不会使平衡移动，
体积分数不变，故C 错误；
D．取100 mol 空气，
占21 mol，设985℃下平衡时消耗
的物质的量为
，则
，解得：
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，
平衡转化率为
，故D 正确；
选C。
30．（2023·辽宁阜新·阜新实验中学校考模拟预测）向体积均为1L 的两恒容容器中分别充入2molX 和
1molY 发生反应：2X(g)+Y(g)
Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变
化曲线如图所示。下列说法错误的是
A．ΔH<0
B．a 点平衡常数：K<12
C．气体的总物质的量：na<nc
D．反应速率：va 正>vb 逆
【答案】B
【详解】A．甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程PV=nRT
可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即ΔH<0，故A 正确；
B．a 点为平衡点，此时容器的总压为p，根据理想气体状态方程PV=nRT 可知，在恒容条件下进行，气体
的物质的量之比等于
整体之比，根据A 项分析可知，绝热条件下，反应到平衡状态放热，所以Ta>T 始，
压强：Pa=
P 始，则na<
n 始，可设Y 转化的物质的量浓度为xmol∙L−1，则列出三段式如下：
，则有[(2−2x)+(1−x)+x]mol<
×3mol，计算得到x>0.75，那么化学平衡常数
K=
＞
=12，故B 错误；
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C．根据A 项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a 点和c 点的压强相等，因甲容器为绝热
过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明甲容器中气
体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：na<nc，故C 正确；
D．根据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即va 正>vb 逆，
故D 正确；
故选：B。
34
