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备战2025 年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义
考点43 化学反应速率与平衡的图像分析
知识精讲
1．瞬时速率—时间图像
2．全程速率—时间图像
3．物质的量(或浓度)—时间图像
4．含量—时间—温度(压强)图像
5．“A 的转化率(或C 的含量)－温度－压强”四种图像
6．速率—温度(压强)图
7．“点－线－面”三维度分析特殊平衡图像
8．化工生产中的复杂图像分析
课后精练
选择题：
20
题
非选择题：
5
题
建议时长：
60
分钟
实际时长：
分钟
化学平衡图像题，常以ct 图、含量－时间－温度图、含量－时间－压强图、恒压线图、恒温线图等考
查化学反应速率和平衡知识，此外又出现了很多新型图像，这些图像常与生产生活中的实际问题相结合，
从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查，体现变化观念与平衡思想的核心素养。解答
该类题目要注意以下步骤：
（1）横坐标与纵坐标的含义
①横坐标：通常是t、T、p 等(即时间、温度、压强等)。
②纵坐标：通常是v、c、n、α、φ 等(即速率、物质的量浓度、物质的量、转化率、体积分数等)。
（2）线的走向与斜率
①线的走向，即随着横坐标自变量的增大，纵坐标因变量是变大、变小、还是不变。当纵坐标所表示
的物理量，如速率、物质的量浓度、物质的量、转化率或体积分数等不随横坐标的变化而变化时，图像中
1
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出现一条直线，那么该反应就到达化学平衡状态。
②斜率，是化学平衡图像曲线中一个重要的参数。斜率的应用，通常是对两条不同曲线的斜率进行比
较，或者通过比较同一条曲线不同时刻的斜率变化来判断反应是改变了哪些外界条件。
（3）观察化学平衡图像中的“重点”
所谓的“重点”指的是化学平衡图像中的起点、拐点、终点、交点、突变点等，这些点往往隐藏着许
多重要的信息，借助这些“重点”中的有效信息，能够快速地找到解题的思路，突破图像题的难点。
（4）跟踪化学平衡图像中量的变化
量的变化，指的是纵坐标表示的物理量所发生的变化是由什么外界条件改变而引起的。要解决这个问
题，我们经常要借助化学平衡移动理论。
1．瞬时速率—时间图像
（1）当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现
不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图：
t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
（2）常见含“断点”的速率－时间图像分析
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
（3）“渐变”类速率－时间图像
图像
分析
结论
2
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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
2．全程速率—时间图像
(1)Zn 与足量盐酸的反应，反应速率随时间的变化如图所示
AB 段：Zn 与盐酸的反应是放热反应，使溶液的温度升高，化学反应速率逐渐增
大。
BC 段：随着反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，化学反应速率逐渐减小。
(2)H2C2O4溶液中加入酸性KMnO4溶液，随着反应的进行，反应速率随时间的变化如图所示
反应方程式
2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O
AB 段：反应产生的Mn2＋对该反应起催化作用。
BC 段：随着反应的进行，反应物的浓度逐渐减小，化学反应速率逐渐减小。
3．物质的量(或浓度)—时间图像
3
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例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z 三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
（1）由图像得出的信息
X
①、Y 是反应物，Z 是生成物。
②t3 s 时反应达到平衡状态，X、Y 并没有全部反应，该反应是可逆反应。
0
③～t3 s 时间段：Δn(X)＝n1－n3mol，Δn(Y)＝n2－n3mol，Δn(Z)＝n2mol。
（2）根据图像可进行如下计算
①某物质的平均速率、转化率，如v(X)＝ mol·L－1·s－1；Y 的转化率＝×100%。
②确定化学方程式中的化学计量数之比，X、Y、Z 三种物质的化学计量数之比为(n1－n3) (∶n2－n3)∶n2。
4．含量—时间—温度(压强)图像
（1）识图技巧
分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。
①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。
②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。
③若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。
（2）应用举例
C%指生成物的质量分数，B%指反应物的质量分数。
4
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【技法解读】
“先拐先平，数值大”，即曲线先出现拐点的首先达到平衡，反应速率快，以此判断温度或压强的高
低。再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。
5．“A 的转化率(或C 的含量)－温度－压强”四种图像
以mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g) ΔH＝Q kJ·mol－1为例
m＋n>p＋q，ΔH>0
m＋n<p＋q，ΔH<0
m＋n>p＋q，ΔH<0
m＋n<p＋q，ΔH>0
【技法解读】
5
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解答时应用“定一议二”原则，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。
通过分析相同温度下不同压强时，反应物A 的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程
式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，A
的转化率增大，平衡正向移动，则正反应为气体体积减小的反应，图丙中任取横坐标一点作横坐标垂线，
也能得出相同结论。
通过分析相同压强下不同温度时，反应物A 的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的
热效应。如图丙中任取一条压强曲线研究，温度升高，A 的转化率减小，平衡逆向移动，则正反应为放热
反应，图乙中任取横坐标一点作垂线，也能得出相同结论。
6．速率—温度(压强)图
解题方法：曲线的意义是外界条件(温度、压强)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点
是平衡状态，压强增大(或温度升高)后正反应速率增大得快，平衡正向移动.
v－P 图像：交点即为平衡状态，当压强增大，v 正>v 逆，表明平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反
应。
v－T 图像：交点即为平衡状态，当温度升高，v 正>v 逆，表明平衡正向移动，正反应为吸热反应。
7．“点－线－面”三维度分析特殊平衡图像
（1）对于化学反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，如图所示：M 点前，表示从反应开始，v 正>v 逆；
M 点恰好达到平衡；M 点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A 的百分含量增加或C 的百分含量减少，
平衡左移，故正反应ΔH＜0。
（2）对于化学反应：mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)，L 线上所有的点都是平衡点(如图)。L 线的左上方
(E 点)，A 的百分含量大于此压强时平衡体系的A 的百分含量，所以E 点满足v 正>v 逆；同理，L 线的右下
方(F 点)满足v 正＜v 逆。
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8．化工生产中的复杂图像分析
除通过图像获取有用信息和对获取的信息进行加工处理外，还需注意以下4 点：
（1）曲线上的每个点是否都达到平衡
往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断，如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理，只有
达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。
如图中虚线表示单位时间内A 的产率随温度的升高先增大后减小，先增大的原因是P 点之前反应尚未
达到平衡，随温度的升高，反应速率增大，故单位时间内A 的产率增大。
（2）催化剂的活性是否受温度的影响
不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低
于或高于这个温度都会下降。
如图，250～300 ℃时，温度升高而B 的生成速率降低的原因是温度超过250 ℃时，催化剂的催化效
率降低。
（3）不同的投料比对产率也会造成影响
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可以采用定一议二的方法，根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改
变投料比时平衡移动的方向进行判断，确定反应的吸放热或系数和的大小。
如图，对于反应2CO2(g)＋6H2(g)
CH3OCH3(g)＋3H2O(g)。
当投料比一定时，温度越高，CO2的转化率越低，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。若温度
不变，提高投料比[n(H2)/n(CO2)]，则提高了二氧化碳的转化率。
（4）考虑副反应的干扰或影响
往往试题会有一定的信息提示，尤其温度的改变影响较大。
1．某密闭容器中发生如下反应：2X(g)＋Y(g)
2Z(g) ΔH＜0，下图是表示该反应速率(v)随时间(t)变化
的关系图。t2、t3、t5时刻外界条件均有改变(但都没有改变各物质的用量)。下列说法中正确的是
A．t3时降低了温度
B．t5时增大了压强
C．t6时刻后反应物的转化率最低
D．t4时该反应的平衡常数小于t6时反应的平衡常数
【答案】C
8
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【详解】A．该反应 △H<0，若t3时降低了温度，平衡将右移，且速率减慢、正反应速率大于逆反应速
率，与图示的不符，A 错误；
B．该反应为体积减小的反应，若t5时增大了压强，速率将加快，且平衡右移、正反应速率大于逆反应速
率，与图示的不符，B 错误；
C．t2-t3 为使用催化剂，平衡不移动，转化率不变；t3-t4为减小压强，平衡左移，转化率减小，t5-t6为升高
温度，平衡左移，转化率减小，因此整个过程中，t6时刻后反应物的转化率最低，C 正确；
D．该反应的正反应是放热反应，升高温度，平衡常数减小；相对于t4时，t6为升温过程，平衡左移，所以
t4时该反应的平衡常数大于t6时反应的平衡常数，D 错误；
故选C。
2．在恒温密闭容器中发生反应：
，反应达到平衡后，
时刻缩
小容器容积，x 随时间t 变化的关系如图所示。则x 不可能是
A．
逆反应速率
B．
容器内气体压强
C．m(容器内CaO 质量
D．
浓度商
【答案】C
【详解】A. t1时缩小容器体积相当于增大压强，二氧化碳的浓度增大，气体浓度越大化学反应速率越大，
则
逆反应速率增大，平衡逆向移动，逆反应速率减小，图像符合，故A 不选；
B.缩小容器瞬间，容器体积减小，气体分子数不变，则压强增大，增大压强平衡逆向移动，二氧化碳减
小，气体压强减小，图像符合，故B 不符合题意；
C.CaO 是固体，缩小容器体积瞬间，CaO 质量不变，增大压强平衡逆向移动，导致CaO 质量减小，图像不
符合，故C 符合题意；
D.
浓度商
，缩小容器瞬间，二氧化碳物质的量不变、容器体积减小，则二氧化碳浓度增
大，浓度商增大，平衡逆向移动导致浓度商减小，图像符合，故D 不符合题意；
故答案：C。
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3．用CO2和H2合成甲醇的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ∆H，按相同的物质的量投
料，测得CO2在不同温度下(T1< T2)的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是
A．该反应的ΔH>0
B．正反应速率：υ(a)>υ(c)
C．CH3OH 的体积分数：φ(b)<φ(a)
D．平衡常数：K(b)>K(c)
【答案】D
【详解】A. 由于温度：T1<T2，根据图象可知：升高温度，平衡时CO2(g)转化率降低，说明升高温度，化
学平衡逆向移动，由于升高温度化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为
放热反应，故该反应的ΔH<0，A 错误；
B. c 点的温度、压强比b 点大。由于升高温度反应速率加快；增大压强化学反应速率加快，所以正反应速
率υ(a)<υ(c)，B 错误；
C. a、b 两点反应温度相同，压强：b>a，在温度不变时，增大压强化学平衡向气体体积减小的正反应方向
移动，反应达到平衡后，由于气体总物质的量减小，甲醇的物质的量增加，所以CH3OH 的体积分数：
φ(b)>φ(a)，C 错误；
D. 根据选项A 分析可知：该反应的正反应为放热反应，ΔH<0，温度：T1<T2，升高温度，化学平衡向吸热
的反应热方向移动，所以化学平衡常数K(b)>K(c)，D 正确；
故合理选项是D。
4．已知反应：CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)
CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下，按W=
向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度T、W 的关系，图乙表示正、
逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是
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A．图甲中W2＞1
B．图乙中，A 线表示逆反应的平衡常数
C．温度为T1，W=2 时，Cl2的转化率为50%
D．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大
【答案】C
【详解】A．在其它条件不变时，增大反应物Cl2的浓度，化学平衡正向移动，可以使更多丙烯反应变为生
成物，最终达到平衡时丙烯的体积分数减小，由于丙烯的含量：W2＜W1，W1=1，所以W2＞1，A 正确；
B．根据图甲可知：在W 不变时，升高温度，丙烯的平衡含量增大，说明升高温度，化学平衡逆向移动，
正反应的化学平衡常数减小，则正反应为放热反应，△H＜0。化学平衡常数只与温度有关。升高温度，化
学平衡逆向移动，正反应平衡常数减小，正反应平衡常数与逆反应平衡常数互为倒数，则逆反应化学平衡
常数随温度的升高而增大，所以在图乙中A 线表示逆反应的平衡常数，B 线表示正反应的平衡常数，B 正
确；
C．当温度为T1，W=2 时，K=1，在反应开始时n(丙烯)=1 mol，n(Cl2)=2 mol，假设反应过程中丙烯反应消
耗量为x，则平衡时：n(丙烯)=(1-x) mol，n(Cl2)=(2-x) mol，n(CH2=CH-CH2Cl)=n(HCl)=x mol，假设容器的
容积为V，则K=
，解得x=
mol，所以氯气的转化率为
，C 错误；
D．在恒容绝热装置中进行上述反应，容器温度升高，反应前后气体的物质的量不变，则压强增大，D 正
确；
5．在密闭容器中充入一定量的NO2，发生反应2NO2（g）
N2O4（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的曲线如图所示。下列说法正确的是（ ）
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A．a、c 两点的反应速率：a＞c
B．a、b 两点的转化率：a＜b
C．a、c 两点气体的颜色：a 深，c 浅
D．由a 点到b 点，可以用加热的方法
【答案】B
【详解】A．由图象可知，a、c 两点都在等温线上，c 的压强大，则a、c 两点的反应速率：a＜c，故A 错
误；
B．由图象可知，a 点二氧化氮的体积分数高，所以转化率a＜b，故B 正确；
C．a、c 两点温度相同，c 点压强大，c 点容器体积小，则二氧化氮浓度大，因此a、c 两点气体的颜色：a
浅、c 深，故C 错误；
D．升高温度，平衡逆向移动，NO2的体积分数增大，a 点到b 点，二氧化氮的体积分数减少，说明是降低
了温度，所以不能用加热的方法实现由a 点到b 点的转变，故D 错误；
答案选B。
6．已知反应：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH＜0.某温度下，将2 mol SO2和1 mol O2置于 10 L 密闭容器
中，反应达平衡后，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是( )
A．由图甲知，B 点SO2的平衡浓度为0.3mol·L-1
B．由图甲知，A 点对应温度下的平衡常数为80
C．达平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图象可以用图乙表示
D．压强为0.50 MPa 时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图，则T2＞T1
【答案】C
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【详解】A、甲图中A 点时SO2的转化率为0.80，由“三段式”：
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)
初始量（mol/L）0.2 0.1 0
变化量（mol/L）0.80×0.2 0.08 0.80×0.2
A 点时（mol/L）0.04 0.08 0.16
A. B 点时SO2的转化率为0.85，计算转化的SO2的物质的量为0.85×2=1.7mol，剩余为0.3mol，此时其浓度
为0.3mol·L-1，但是并非平衡浓度，A 错误；
B. A 点所在温度下的化学平衡常数为200，B 错误；
C. 缩小容器的容积，增大压强化学平衡正向移动，图乙正确，C 正确；
D. 由图丙判断T1>T2，D 错误；
答案选C。
7．在容积为2L 的刚性密闭容器中加入1molCO2和3molH2，发生反应：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)
+H2O(g)。在其他条件不变的情况下，温度对反应的影响如图所示(注：T1、T2均大于300℃)。下列说法正
确的是
A．该反应在T1时的平衡常数比在T2时的小
B．处于A 点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
减小
C．T2时，反应达到平衡时生成甲醇的反应速率v(CH3OH)=
mol·L-1·min-1
D．T1时，若反应达到平衡后CO2的转化率为x，则容器内的压强与起始压强之比为(2-x) 2∶
【答案】D
【详解】A．图象分析可知先拐先平温度高，T1＜T2，温度越高平衡时生成甲醇物质的量越小，说明正反
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应为放热反应，则温度越高，平衡常数越小，该反应在T1时的平衡常数比T2时的大，故A 错误；
B．分析可知T1＜T2，A 点反应体系从T1变到T2，升温平衡逆向进行，达到平衡时
增大，故B
错误；
C．T2下达到平衡状态甲醇物质的量nB，反应达到平衡时生成甲醇的平均速率为v（CH3OH）＝
mol•L
1
﹣•min
1
﹣，故C 错误；
D．T1下，若反应达到平衡后CO2转化率为x，则
则容器内的压强与起始压强之比＝
，故D 正确；答案选D。
8．改变某条件对反应
的化学平衡的影响，得到如下图象(图中p 表示压强，T 表示温
度，n 表示物质的量，
表示平衡转化率，
表示体积分数)。根据图象，下列判断正确的是
反应I
反应Ⅱ
反应Ⅲ
反应Ⅳ
A．反应I：若
，则此反应可以在任何温度下均自发进行
B．反应Ⅱ：此反应的
，且
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C．反应Ⅲ：
且
或
且
D．反应Ⅳ：在恒压条件下，若起始时充入反应物的物质的量相等且该反应为放热反应，则平衡时体积
【答案】A
【详解】A．由题干图像可知，压强相同时，随着温度的升高，反应物A 的转化率减小，即平衡逆向移
动，说明该反应正反应
＜0，若
，说明等温条件下，压强越大反应物A 的转化率越小，即增大压
强平衡逆向移动，即
＞0，则此反应可以在任何温度下均自发进行，A 正确；
B．由题干图像可知，T2条件下反应先达到平衡，则T2＞T1，且温度越高，生成物C 的物质的量越小，说
明升高温度平衡逆向移动，故此反应的
，B 错误；
C．由题干图像可知，反应物B 的物质的量相同时，T1条件下生成物C 的体积分数越大，若
，说明升
高温度，生成物C 的体积分数减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，即
，同理可知，
且
，C 错误；
D．该反应为放热反应，说明升高温度平衡逆向移动，反应物A 的转化率减小，即T2＞T1，且相同温度下
随着压强增大，反应物A 的转化率不变，说明反应前后气体的物质的量不变，则在恒压条件下，若起始时
充入反应物的物质的量相等，则平衡时两温度下容器中物质的量相等，故有平衡时体积
，D 错误；
故答案为：A。
9．
时，存在如下平衡：
。该反应正、逆反应速率与
的浓度关系为：
，
(
是速率常数)，且
与
的关系如
图所示，下列说法正确的是
A．图中表示
的是线Ⅱ
B．
时，往刚性容器中充入一定量
，平衡后测得
为
，则平衡时
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C．
时，该反应的平衡常数
D．
时向
恒容密闭容器中充入
，某时刻
，则此时
的转
化率为
【答案】C
【详解】A．由以上分析可知线Ⅰ应为
，故A 错误；
B．由以上分析可知线Ⅱ应为
，又
，结合图像可知当
=0
时，
=a，则
，平衡后测得
为
，则平衡时
，故B 错误；
C．线Ⅰ应为
，
，当
=0 时，
=a+2，则
，反应达到平衡状态时：
，
=
=100，故
C 正确；
D．某时刻
，此时
，则此时
的转化率=
，故D 错误；
故选：C。
10．向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O，发生反应：
。CH4的平衡转化率按不同投料比x（
）随温度的变化
曲线如图所示。
下列说法正确的是
A．该反应△H<0
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B．x1>x2
C．a、c 两点从开始到平衡H2O 的平均反应速率：vc>va
D．a、b、c 从开始到平衡所对应能量变化Q 的大小：a<b=c
【答案】C
【详解】A．因为温度升高，甲烷转化率增大，故升温平衡正向移动，故该反应△H>0，A 错误；
B．相同温度下x1的转化率更高，所以甲烷的比例应该较小，x1<x2，B 错误；
C．a、c 两点甲烷转化率相同，生成的H2O 相等，c 点温度高，反应速率更快，：vc>va，C 正确；
D．a、c 点甲烷转化率相同，放出能量相同， b 点转化率最高，放出能量最多，bc 处于相同温度下，则从
开始到平衡所对应能量变化Q 的大小：c<b，D 错误；
故选C。
11．化学中常用图象直观地描述化学反应的进程或结果，下列图象描述正确的是
A．图①可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化
B．图②表示压强对可逆反应2A（g）＋2B（g）
3C（g）＋D（g）的影响，且甲的压强大
C．图③表示向Al2(SO4)3和MgSO4的混合液中滴加NaOH 溶液，生成沉淀的量与滴入NaOH 溶液体积
的关系
D．图④表示在2 L 的密闭容器中发生合成氨反应时N2的物质的量随时间的变化曲线，0～10 min 内该
反应的平均速率v（H2）＝0.045 mol·L－1·min－1，从11 min 起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，
则n（N2）的变化曲线为d
17
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【答案】D
【详解】A．改变温度，正、逆反应速率同时增大或减小，A 错误；
B．方程式左右两边的气体系数相等，增大压强，平衡不移动，反应速率加快，达到平衡需要的时间缩
短，则乙的压强大，B 错误；
C．向硫酸镁和硫酸铝溶液中加入氢氧化钠溶液至过量，最终仍有氢氧化镁沉淀，C 错误；
D．纵坐标表示氮气物质的量，压缩容器体积的瞬间，氮气物质的量不变，体积缩小等效于增大压强，平
衡向右移动，氮气物质的量减小，D 正确；
故选D。
12．研究
之间的转化对控制大气污染具有重要意义，已知：
。如图所
示，在恒容密闭容器中，反应温度为
时，
和
随t 变化曲线分别为Ⅰ、Ⅱ，改变温度到
，
随t 变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是
A．反应速率
B．温度
C．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小
D．温度
和
下，反应分别达到平衡时，
前者小
【答案】B
【详解】A．升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间变短，根据图像，温度T2>T1，故反应速率
，A 错误；
B．升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间变短，根据图像，温度T2>T1，B 正确；
C．升高温度，正、逆反应速率均增大，C 错误；
18
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D．该反应为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，所以温度
和
下，反应分别达到平衡时，
前者大，D 错误；
本题选B。
13．一定条件下HCOOH 水溶液在密封石英管中的分解反应：
I．
(快)；II．
(慢)
T℃时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)，
时刻测得CO、
的浓度分
别为
、
。研究发现，在反应I、II 中，
仅对反应I 有催化加速作用；反应I 速率
远大于反应II，近似认为反应I 建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离，其浓度视为常数。下列说法
不正确的是
A．T℃时，反应I 的平衡常数
B．反应II 达平衡时，测得
的浓度为
，则体系达平衡后
C．相同条件下，若反应起始时HCOOH 溶液中同时还含有
盐酸，则CO 的浓度峰值最有可
能为a 点
D．相同条件下，CO 浓度达峰值时，含盐酸的HCOOH 中
浓度比不含盐酸的HCOOH 中
浓度
大
【答案】D
【详解】A．由图可知，t1时刻CO 浓度最大，说明反应Ⅰ此时处于平衡状态，根据t1时刻CO、CO2的浓度
分别为0.70mol L
⋅
−1、0.16mol L
⋅
−1，则反应I 和反应II 消耗HCOOH 分别为0.70mol L
⋅
−1、0.16mol L
⋅
−1，反
应I 的平衡常数K(I)=
=5，A 正确；
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B．t1之后，Ⅰ始终平衡，根据II 的反应式，H2的浓度为x mol L
⋅
−1，则反应II 消耗HCOOH xmol L
⋅
−1且
c(CO2)=x mol L
⋅
−1，设c(CO)=y mol L
⋅
−1，反应I 消耗HCOOH y mol L
⋅
−1，由K(I)=
=5，解得y=
，故
，B 正确；
C．加入0.10mol·L-1盐酸后，H+作催化剂，反应Ⅰ的反应速率加快，达平衡的时间缩短，反应Ⅱ消耗的
HCOOH 减少，体系中HCOOH 浓度增大，导致CO 浓度大于t1时刻的峰值，则CO 新的浓度峰值点可能是
a 点，C 正确；
D．加入盐酸后，H+作催化剂，反应Ⅰ的反应速率加快，达平衡的时间缩短，反应Ⅱ消耗的HCOOH 减
少，体系中HCOOH 浓度增大，导致CO 浓度更大，CO2浓度一定更小，故D 错误；
不正确的选D。
14．利用传感技术可探究压强对化学平衡
的影响。往注射器中充入适量
气体保
持活塞位置不变达到平衡(图甲)；恒定温度下，分别在
时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变，
测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法错误的是
A．
两点对应的反应速率：
B．B 点对应的分压平衡常数为
C．C 点到D 点平衡逆向移动，针筒内气体颜色D 点比B 点深
D．
三点中，
点的气体平均相对分子质量最大
【答案】C
【详解】A．压强越大、反应速率越快，则B、E 两点对应的正反应速率：v(B)正>v(E)正，A 正确；
20
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B．根据物质的量之比等于压强之比，
解得x=3,二氧
化氮的分压为94kPa，四氧化二氮的分压为3kPa，Kp=
kPa-1，B 正确；
C．t1时快速拉动注射器活塞，针筒内气体体积增大，压强迅速减小，C 点到D 点平衡逆向移动，但是平衡
移动的影响小于浓度减小的影响，所以针筒内气体颜色D 比B 点浅，C 错误；
D．t2时快速推动注射器活塞，针筒内气体体积减小，压强迅速增大，保持活塞位置不变后，平衡向着正向
移动，混合气体的物质的量减小，故E、F、H 三点中，H 点的气体的物质的量最小，根据n=
可知，H
点的气体平均相对分子质量最大，D 正确；
答案选C。
15．乙酸甲酯催化醇解反应方程式为：
，已知
，
，其中
、
为速率常数，
为物质的量分数。己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1 1∶投料，测得348K、338K 两
个温度下乙酸甲酯转化率
随时间
的变化关系如图所示，下列说法中错误的是
A．曲线①②中，曲线①对应的
更大
B．升高温度，该醇解平衡向正反应方向移动
C．a、b、c、d 四点中，
与
差值最大的是b 点
D．338K 时，该反应的化学平衡常数为1
【答案】C
【详解】A．温度越高，反应速率越快，
值越大，根据分析以及图像可知，曲线①对应的
更大，故A
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说法正确；
B．由图可知，温度越高，乙酸甲酯转化率越高，反应正向进行程度变大，说明反应为吸热反应，故升高
温度，该醇解平衡向正反应方向移动，故B 说法正确；
C．
、
是温度的函数，该反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向进行，
受温度的影响较
大，因此升高温度，
增大程度大于
，即
－
的值最大的是曲线①；据图像可知，a 点是反应向正
方向进行，c 点为平衡点，随着反应进行，v 正逐渐减小，v 逆逐渐增大，因此四点中，
与
差值最大的
是a 点，故C 说法错误；
D．338K 时，令乙酸甲酯的物质的量为1mol，C6H13OH 的物质的量为1mol，则达到平衡时，消耗乙酸甲
酯、C6H13OH 的物质的量均为1mol×50%=0.5mol，则生成CH3COOC6H13和甲醇的物质的量为0.5mol，K=
，故D 说法正确；
故选C。
16．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；
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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)=
、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。
17．向
容器中充入
和
，发生反应
，测得
反应在不同压强、不同温度下，平衡混合物中
体积分数如图Ⅰ所示，测得反应时逆反应速率与容
器中
关系如图Ⅱ所示。下列说法正确的是
A．
B．
C．
D．图Ⅱ中当x 点平衡体系升高至某一温度时，反应可重新达平衡状态，新平衡点可能是d
【答案】D
【详解】A．根据图1 可知升高温度甲醇的含量降低，说明温度升高平衡逆向进行，反应为放热反应，
，A 错误；
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B．正反应体积减小，温度不变时增大压强平衡正向进行，甲醇含量增大，所以
，B 错误；
C．升高温度，平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，由图可知，反应温度：B＞A＞C，则A、B、
C 三点对应的平衡常数K（A）、K（B）、K（C）由大到小的顺序排列为K（C）＞K（A）＞K（B），C
错误；
D．升高温度，正、逆反均应速率增大，反应为放热反应，平衡向逆反应方向移动，甲醇的浓度减小，则
新平衡点可能是图中d 点，D 正确；
故答案为D。
18．下列各表述正确的是
A．图①表示在恒容容器中MgSO4(s) + CO(g)
MgO(s) + CO2(g) + SO2(g)，横坐标代表硫酸镁的质
量，纵坐标可代表CO 的转化率
B．图②表示其他条件一定时，反应A(g)+3B(g)
2C(g)的反应速率随温度变化的图像，正反应ΔH>0
C．图③对应的反应一定是非等体积反应加压后平衡移动的变化情况
D．恒压密闭容器中加入一定量A、B，发生反应A(g)+3B(g)
2C(g)，图④表示反应过程中不断升高
温度，产物C 物质的量变化规律，则正反应方向吸热
【答案】B
【详解】A、硫酸镁是固体，固体物质的量的增减对化学平衡没有影响，所以CO 的转化率不变，因此A
错误；
B、分析图像可知，随温度的升高，ν 正>ν 逆，即平衡向右移动，则正反应吸热，即ΔH>0，所以B 正确；
C、由于气体物质受压强影响较大，所以图像表示的是有气体物质参与的反应前后气体体积不相等的反应
加压后平衡移动的情况，故C 错误；
D、随温度的升高，反应速率加快，当产物C 的物质的量最大时达到平衡状态，但继续升温，产物C 的量
却在减小，说明升高温度，平衡向左移动，则其正反应为放热反应，所以D 错误。
答案为B。
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19．在体积最大为25L 的密闭容器中，一定温度下，充入1mol 气体，保持体积为10L 不变至反应达到平
衡，3min 时只改变一个条件（温度或体积），5min 时反应再次达到平衡，A、B、C 三种气体的物质的量
变化如图所示。下列判断正确的是
A．该反应的化学方程式可表示为
B．3～5min 内，反应向正反应方向进行
C．3min 时改变的条件可能是增大体积
D．5min 反应达到平衡后，此时K＝0.025
【答案】B
【详解】A．依据图像可判断B 为反应物，A、C 为生成物，且平衡时三种物质均存在，为可逆反应，其化
学方程式为
，A 错误；
B．3～5min 内，AC 量增加、B 减小，则反应向正反应方向进行，B 正确；
C．体积最大为25L 的密闭容器中，由图可知，3min 后达到平衡时，
，若3min 时
改变的条件是增大体积，则设体积为V L，5min 反应达到平衡时，
，解得V＝27
＞25，故3min 时改变的条件不可能是增大体积，C 错误；
D．结合C 分析可知，3min 时改变的条件应该为温度，温度影响平衡常数，故5min 反应达到平衡后，此
时K≠0.025，D 错误；
故选B。
20．一定条件下向某密闭容器中加入
、
和一定量的B 三种气体，图1 表示各物质浓度随
时间的变化关系，图2 表示速率随时间的变化关系，
时刻各改变一种条件，且改变的条件均
不同。若
时刻改变的条件是压强，则下列说法错误的是
25
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A．若
，则前
的平均反应速率
B．该反应的化学方程式为
C．
时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度
D．B 的起始物质的量为
【答案】C
【详解】A．若t1=15s，生成物C 在t0 t
∼1时间段的平均反应速率为：v
=
=0.004 mol L
1
﹣s
1
﹣，A 正确；
B．由以上分析可知反应的化学方程式为：3A(g)
B(g)+2C(g)，B 正确；
C．t2时刻该变外界条件，其中某方向速率一瞬间不发生变化，另一方向化学反应速率增大，故t2时刻该变
的外加条件为增大反应物浓度，t3时刻错误该变外界条件，化学反应速率均增大，且正逆化学反应速率相
等，故t3时刻该变的外界条件可以是加入催化剂或压缩体积加压或充入适量A、B、C，t5时刻后正逆化学
反应速率均增大，其该变外界条件可能为升温、充入相关参加反应的物质，C 错误；
D．该反应的方程式为3A(g)
B(g)+2C(g)，根据方程式可知消耗0.09mol/L 的A，则生成0.03mol/L 的
B，容器的体积为2L，生成B 的物质的量为
，平衡时B 的物质的量为
，所以起始时B 的物质的量为0.1mol−0.06mol=0.04mol，D 正确；
故答案为：C。
21．利用太阳能等可再生能源，通过光催化、光电催化或电解水制氢，再与一氧化碳反应制甲醇、甲醚。
发生的反应有：
Ⅰ．2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g) ΔH1=-90.8kJ∙mol-1
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Ⅱ．2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ∙mol-1
Ⅲ．CO(g) +H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.3kJ∙mol-1
(1)反应3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH= 。
(2)在恒温条件下，将2 molH2和1 mol CO 投入到刚性容器中，发生反应Ⅰ，下列说法正确的是
（填选项序号）。
A．当容器中混合气体的密度不再变化时反应达到平衡状态
B．反应放出的热量小于90.8kJ
C．如上图可表示该反应平衡常数随温度的变化
D．平衡后，再充人2molH2和1molCO，再次达到平衡，H2和CO 的体积分数均减小
(3)在工业生产中，生产设备需保持一定的温度和压强，请写出一种能提高反应Ⅰ中CO 转化率的方法：
。
(4)将组成为2 1∶的H2和CO 充入恒温密闭容器中，分别在36MPa 和54MPa 恒压条件下发生反应Ⅰ。实验
测得不同温度下CO 的平衡转化率(α)随温度(T)变化示意图如图所示：
600℃
①
，54MPa 时a 点v 正 v 逆；
②计算600℃，36MPa 时该反应的平衡常数Kp= Mpa-2（Kp 为用气体的平衡分压代替物质的量
浓度计算的平衡常数）。
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(5)为了寻找合适的反应温度，研究者进行了一系列实验，每次实验保持原料气组成、压强、反应时间等因
素不变，实验结果如图所示。CO 转化率随温度变化的规律是 ，其原因是 。
【答案】-246.4 kJ∙mol-1 BD 适当提高反应气中H2的用量（浓度、体积分数、百分含量）、移去
（分离出）反应体系中的CH3OH ＞
低于240℃时，温度越高，CO 的转化率越大；高
于240℃时，温度越高，CO 的转化率越小 温度较低时，各反应体系均未达到平衡，CO 的转化率主要
受反应速率影响，温度越高反应速率越大，CO 的转化率也越大；温度较高时，各反应体系均已达到平
衡，CO 的转化率主要受反应限度影响，温度升高平衡逆向移动，故温度越高CO 的转化率越小
【详解】(1)根据盖斯定律得：总反应的ΔH=2ΔH1+ΔH2+ΔH3=-246.4 kJ∙mol-1。答案为：-246.4 kJ∙mol-1；
(2)A．反应Ⅰ的反应物与生成物均为气体，密度不发生变化，无法判断是否平衡状态，A 项错误；
B．该反应为可逆反应，反应放出的热量小于90.8kJ，B 项正确；
C．反应Ⅰ为放热反应，温度升高，平衡常数应降低，与图不符。C 项错误；
D．反应Ⅰ为气体分子数目减少的反应，平衡后，再充人2 mol H2和1 mol CO，相当于增大压强，平衡正
向移动，再次平衡后，H2和CO 的体积分数均减小，D 项正确；
答案为：BD；
(3)在保持一定的温度和压强条件下，能提高反应Ⅰ中CO 转化率的方法为适当提高反应气中H2的用量（浓
度、体积分数、百分含量）、及时移去（分离出）反应体系中的CH3OH。答案为：适当提高反应气中H2
的用量（浓度、体积分数、百分含量）、移去（分离出）反应体系中的CH3OH；
(4)①反应Ⅰ为气体分子数目减少的放热反应，在相同温度下，压强越大，CO 的转化率越高。则根据图可
知，p1=54MPa，则600℃、54MPa 时a 点未达到反应平衡，反应正向进行，v 正＞v 逆；答案为：＞；
②将组成为2 1∶的H2和CO 充入恒温密闭容器中发生反应Ⅰ，600℃，36MPa 时，设初始加入CO(g)xmol，
根据三段式：
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各物质的压强之比等于其物质的量之比，则平衡时各物质的压强分别为p(H2)=
，p(CO)=
，p(CH3OH)=
，该反应的分压平衡常数
。答案
为：
；
(5)由图可知，CO 转化率在低于240℃时，温度越高，CO 的转化率越大；高于240℃时，温度越高，CO 的
转化率越小；原因是温度较低时，各反应体系均未达到平衡，CO 的转化率主要受反应速率影响，温度越
高反应速率越大，CO 的转化率也越大；温度较高时，各反应体系均已达到平衡，CO 的转化率主要受反应
限度影响，温度升高平衡逆向移动，故温度越高CO 的转化率越小。答案为：低于240℃时，温度越高，
CO 的转化率越大；高于240℃时，温度越高，CO 的转化率越小；温度较低时，各反应体系均未达到平
衡，CO 的转化率主要受反应速率影响，温度越高反应速率越大，CO 的转化率也越大；温度较高时，各反
应体系均已达到平衡，CO 的转化率主要受反应限度影响，温度升高平衡逆向移动，故温度越高CO 的转化
率越小。
22．对烟道气中的SO2进行吸收或回收再利用具有一定的社会和经济价值。
请回答下列问题：
(1)用NaOH 溶液吸收SO2 ，写出相关反应的离子方程式 。
(2)已知NaHSO3溶液显酸性，比较NaHSO3溶液中c(H2SO3) c(SO3
2－)(填“>”“<”或“=”)，请简述判断
理由 。
烟道气中的SO2，也可通过如下反应回收硫：2CO(g)+SO2(g)
S(s)+2CO2(g) + Q kJ。某温度下，在2 L 恒
容密闭容器中通入2 mol SO2和一定量的CO，发生上述反应，5 min 后达到平衡，生成1 mol CO2。
(3)一定条件下，上述反应的能量变化如图1，则 Q = kJ。
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(4)写出该反应平衡常数表达式 ；0～5min 内SO2的平均反应速率为 。
(5)对反应2CO(g)+SO2(g)
S(s)+2CO2(g) + Q kJ 的分析正确的是 。
a．若混合气体密度保持不变，则反应已达平衡状态
b．从反应开始到平衡时，容器内气体的压强保持不变
c．平衡时，其它条件不变，分离出硫，正反应速率加快
d．平衡时，其它条件不变,再充入一定量CO2，平衡常数保持不变
(6)其他条件不变时，随着温度的升高，SO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图2 所示，请解释其可能的
原因 。(已知硫的沸点约是445°C)
【答案】
或
< HSO3
-既能水解生成H2SO3和OH- ，
HSO3
-又能电离生成SO3
2-和H+ ，已知NaHSO3溶液呈酸性，说明HSO3
-的电离程度大于水解程度，所以
c(H2SO3)< c(SO3
2－) 270 K=
0.05mol/(L∙min) ad 正反应放热，温度
升高平衡逆向移动，SO2平衡转化率降低；温度高于445 ℃后硫变成气态，硫变为硫蒸气需要吸热，使得
反应变为吸热反应，温度升高平衡正向移动，SO2平衡转化率升高
【详解】(1)NaOH 为强碱，离子方程式中可以拆分，若SO2少量则生成Na2SO3，若SO2过量，则生成
NaHSO3；相关的离子方程式为
和
；
(2)
是弱酸的酸式酸根，在水溶液中既能发生电离，也能发生水解；由于NaHSO3溶液显酸性，说明
的电离程度更大，因此溶液中
的浓度相比于
更大；
(3)由题可知，回收硫的反应是放热反应，在生成硫单质，CO2的同时也产生了一部分热量，反应前物质的
总能量比反应后产物的总能量高出270kJ，因此，Q=270kJ；
(4)由反应的方程式可知，该反应的平衡常数表达式为
；5min 时，生成CO21mol，所以
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消耗了0.5mol 的SO2，所以反应速率为：
；
(5)a．该反应在恒容条件下达到平衡，气体的体积恒定；该反应涉及的物质不全为气体，所以气体的质量
会随反应进行发生变化；若气体的密度不再变化，则由公式
可知，气体的质量不再变化，那么反应
一定达到了平衡状态，a 项正确；
b．该反应反应物中气体的化学计量系数之和与产物中气体的化学计量系数之和不相等，因此气体的总物
质的量会随反应进行发生变化，又因为该反应是在恒容恒温条件下达到的平衡；根据公式
可
知，容器内的压强会随着反应进行发生变化直至反应达到平衡，b 项错误；
c．其他条件不变时，仅从体系内分离出S 单质，不影响平衡的移动，对于正逆反应速率无影响，c 项错
误；
d．平衡常数认为只与温度有关，温度不变，所以平衡常数不变，d 项正确；
答案选ad；
(6)由题可知，温度若低于445℃，该反应为放热反应，升高温度会导致平衡逆向移动，SO2转化率下降；
温度若高于445℃，S 单质会气化，气化是吸热的过程，可能会使反应由放热反应转变为吸热反应，从而
升高温度变得对反应正向进行有利，SO2的转化率也就逐渐升高。
【点睛】对于恒温恒容下进行的可逆反应，若其反应物和产物不全为气体，那么一般情况下气体的平均密
度不再变化时，反应一定达到平衡状态；若反应物和产物中气体的化学计量系数之和不相等，那么容器内
压强不再变化时，反应一定达到平衡状态。
23．血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)分别存在于血液和肌肉中，都能与氧气结合，与氧气的结合度α(吸附
的Hb 或Mb 的量占总Hb 或Mb 的量的比值)和氧气分压
密切相关。请回答下列问题：
(1)人体中的血红蛋白(Hb)能吸附
、
，相关反应的热化学方程式及平衡常数如下：
I．
II．
III．
(用
、
表示)，
(用
、
表示)。
(2)Hb 与氧气的结合能力受到
的影响，相关反应如下：
。
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37℃，pH 分别为7.2、7.4、7.6 时氧气分压
与达到平衡时Hb 与氧气的结合度α 的关系如图1 所示，
pH=7.6 时对应的曲线为 (填“A”或“B”)。
(3)Mb 与氧气结合的反应如下：
，37℃，氧气分压
与达平衡时
Mb 与氧气的结合度α 的关系如图2 所示。
①已知Mb 与氧气结合的反应的平衡常数表达式
，计算37℃时K=
。
②人正常呼吸时，体温约为37℃，氧气分压约为20.00kPa，计算此时Mb 与氧气的最大结合度为
(结果精确到0.1%)。
③经测定，体温升高，Mb 与氧气的结合度降低，则该反应的
(填“>”或“<”)0。
④已知37℃时，上述反应的正反应速率
，逆反应速率
，若
，则
。37℃时，图2 中C 点时，
。
【答案】
(1)
(2)A
(3)2 97.6% < 60s-1 1
【详解】（1）已知反应I．
反应II．
反应III．
，反应
III 可以由反应I+反应II，根据盖斯定律可知，
+
，
，故答案为：
+
；
32
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；
（2）根据反应
可知，pH 越小，H+浓度越大，平衡正向移动，Hb 与
氧气的结合度α 减小，故37℃，pH 分别为7.2、7.4、7.6 时氧气分压
与达到平衡时Hb 与氧气的结合
度α 的关系如图1 所示，pH=7.6 时对应的曲线为A，故答案为：A；
（3）①由图2 可知，氧气分压p(O2)=2.00kPa 时，Mb 与氧气的结合度α=80.0%，则
=
=4.00，K=
=
=2.00kPa-1，故答案为：2.00；
②体温约为37℃，K=
=2.00kPa-1，氧气分压p(O2)=20.00kPa 时
=40.00，所以Mb 与氧气的最大结合度=
×100%=97.6%，故答案为：97.6%；
③体温升高，Mb 与氧气的结合度降低，则Mb(aq)+O2(g)
MbO
⇌
2(aq)的平衡逆向移动，逆反应吸热，正反
应放热，即△H＜0，故答案为：＜；
④反应达到平衡时v(正)=v(逆)，即k1•c(Mb)•p(O2)=k2•c(MbO2)，
=K=2.00kPa-1，k1=120 s-1•kPa-1时，则
k2=60 s-1，37℃时，图2 中C 点时：p(O2)=2.00kPa、结合度α=80.0%，则
=
=
，所以
=K×
×p(O2)=2.00kPa-1×
×2.00kPa=1.00，故答案为：60 s-1；1.00。
24．
、
都是常见的空气污染物，研究它们的处理方法对环境保护有重要意义。
(1)已知在催化剂M 的作用下，利用
还原
可消除氮氧化物的污染，其反应为
。催化剂M 的活性随温度变化的情况如图甲所示，相同时间
测得
的转化率随反应温度变化的情况如图乙所示。
①写出
的转化率出现图乙所示变化的可能原因： (写出两点)。
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②在图乙中画出，其他条件不变，增大压强(催化剂未失活)情况下，
的转化率随温度变化的图像
。
(2)利用催化剂处理汽车尾气中的
和
的技术已投入实际使用，其反应为
。某一恒容容器起始时只有
和
，平衡时测得混合气体中
的物质的量分数
与温度(T)、压强(p)之间的关宗如图所示。
①温度：
(填“<”或“>”)
。
②若恒温
恒容条件下，测得平衡时混合气体的压强为
，则
时
的转化率为 ，该反应
的平衡常数
[对于气相反应，用某组分B 的平衡压强
代替物质的量浓度
也可表示平
衡常数，记作
，
，
为平衡体系中B 的物质的量分数]。
③下列说法正确的是 (填字母)。
A．增大催化剂的比表面积可以提高
的平衡转化率
B．
时，反应达到最大限度
C．充入一定量的氦气有利于提高反应速率
D．实际过程中适当升高温度有利于提高
的去除率
④一种焦炭催化
还原
反应的历程如下，请补充完整(“*”表示吸附态)：
I.
；
II.
；
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III. ；
IV.
；
V. 。
【答案】
(1)
之前，反应没有达到平衡，温度升高，反应速率加快，
的转化率增大，
之后，反应已经达到平
衡，温度升高，平衡逆向移动，
的转化率下降；
之前，反应没有达到平衡，温度升高，催化剂活性
增大，反应速率加快，
的转化率增大，
之后，温度升高，催化剂活性减小，反应速率减慢，
的
转化率下降
(2)＜ 80%
BD
【详解】（1）①
之前，反应没有达到平衡，温度升高，反应速率加快，
的转化率增大，
之后，
反应已经达到平衡，温度升高，平衡逆向移动，
的转化率下降；
之前，反应没有达到平衡，温度升
高，催化剂活性增大，反应速率加快，
的转化率增大，
之后，温度升高，催化剂活性减小，反应速
率减慢，
的转化率下降；
②反应前后气体分子数不变，其他条件不变，增大压强，化学反应速率加快，转化率增大，所以相同温度
下纵坐标较之前要大，但平衡不移动，平衡时的转化率是不变的，因此其他条件不变，增大压强(催化剂未
失活)情况下，
的转化率随温度变化如图：
；
（2）①题给反应的
，相同压强下，温度升高，平衡逆向移动，
减小，故
；
②设恒温
恒容条件下，
的转化率为
，由题给数据可建立如下三段式：
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由图可知，
的物质的量分数为50%，由三段式的数据可得
，解得
，则
的
转化率为80%。平衡时
、
、
、
的平衡分压分别为
、
、
、
，反应
的平衡常数
；
A
③．增大催化剂的比表面积可以提高反应速率，但平衡不移动，
的平衡转化率不变，A 错误；
B．
说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，B 正确；
C．恒容条件下充入一定量不参加反应的氦气，反应体系中各物质的浓度不变，反应速率不变，C 错误；
D．实际过程中，适当升高温度能加快反应速率，
的消耗量增大，有利于提高
的去除率，D 正确；
故选BD。
④上一步的反应物是后一步的生成物，根据前后反应书写，III.
；V.
。
25．“碳达峰、碳中和”是应对全球气候变化的重要措施，对于保护生态环境、推动绿色发展具有重要意
义，科学家通过多种途径实现了CO2合成转化为有机物。
Ⅰ.一种CO2合成转化为甲醛的总反应为
。转化步骤如下图所示：
(1)关于以上转化步骤中的相关物质和反应，下列说法正确的是________（填字母）。
A．甲醛常温下为无色有强烈刺激性气味的液体，易溶于水
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B．甲醇与甲醛分子中∠OCH 键角较大的是甲醛分子
C．H2O2分子结构与C2H2分子类似，属于直线形分子
D．若反应②正向为自发反应，可推知
(2)已知
，则总反应的
（用上图中焓变以及
表示）。
Ⅱ.CO2催化加氢合成甲醇的反应经常伴随有副反应发生。
主反应：
副反应：
(3)研究者在CO2催化加氢合成甲醇的催化剂研究中获得如图所示结果，由此可确定在实际工业生产中的最
佳催化剂为 ；甲醇的生成速率首先随反应温度的升高而增加，但当温度升高到330℃以上时开始
降低，试分析造成甲醇生成速率下降可能的原因是 。
(4)T℃，在容积为2L 的恒容密闭容器中充入1molCO2和一定量H2，一定条件下只发生主反应。若起始时
容器内气体压强为3.0kPa，达到平衡时，水蒸气的分压与起始投料比
的变化关系如图所
示。如果反应从开始到达c 点所用时间为10min，则10min 内该反应的平均反应速率
=
。已知：该反应的标准平衡常数
，其中
为标准压强100kPa，
、
、
和
为各组分的平衡分压，则T℃时，该反应的标准平衡常数
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（列出计算式）。
Ⅲ.科学家近年发明了一种将二氧化碳电化学还原为甲醇的方法，装置示意图如下，电解质溶液1 为由
KHCO3、吡啶和HCl 组成的CO2饱和水溶液，电极为Cu2O/CuO 薄膜材料和Pt 电极。
(5)该电解池阴极的电极材料为 ，其电极反应式为 。
【答案】
(1)BD
(2)
(3)10％ZrO2/In2O3 副反应的
，温度升高利于副反应更多地正向进行，副反应的选择性提高，主
反应选择性降低，导致单位时间内甲醇生成速率下降；催化剂在温度高于330℃失去活性，导致速率下降
(4)0.012
(5)Cu2O/CuO 薄膜材料
【详解】（1）A．甲醛常温下为气体，A 错误；
B．甲醇分子中碳原子采取
杂化，是四面体结构，甲醛分子中的碳采取
杂化，是平面三角形结构，
所以甲醇分子的∠OCH 键角小于甲醛分子的∠OCH 键角，B 正确；
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C．过氧化氢分子中两个氢原子如在半展开的书的两面上，非直线形分子，C 错误；
D．②反应的化学方程式为
，根据自由能判据
，只有
时
，反应正向自发进行，D 正确，故答案为：BD。
（2）根据图及盖斯定律，总反应
是
得到的，
则反应热
，故答案为：
。
（3）据图1 所示，其他条件相同时使用10％ZrO2/In2O3作催化剂，甲醇的生成速率最大，所以选择
10％ZrO2/In2O3作催化剂。根据题中信息，甲醇生成速率在温度高于330℃时下降，可分析得到的原因可能
有两个：一是副反应的
，温度升高利于副反应更多的正向进行，副反应的选择性提高，主反应选择
性降低，导致单位时间内甲醇生成速率下降；二是催化剂在温度高于330℃失去活性，导致速率下降，故
答案为：10％ZrO2/In2O3；副反应的
，温度升高利于副反应更多地正向进行，副反应的选择性提
高，主反应选择性降低，导致单位时间内甲醇生成速率下降；催化剂在温度高于330℃失去活性，导致速
率下降。
（4）反应①为
，初始投入CO2为1mol，H2则为2mol，初始物质
的量共3mol，起始时容器内气体的总压强为3.0kPa，若10min 时反应到达c 点，c 点
的物质的量为
，
，则反应生成的CH3OH 物质的量也为0.24mol，
；平衡时各物质的物质的量分别为
，
，
，则
分压分别为
，
，
，代入
得
的计算式为
，
故答案为：0.012；
。
（5）根据图中信息可知，Cu2O/CuO 薄膜材料的电极上发生的反应为
，则
此电极为阴极，故答案为：Cu2O/CuO 薄膜材料；
。
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