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专题08 化学反应速率与化学平衡
1．（2023·北京卷）下列事实能用平衡移动原理解释的是
A．
溶液中加入少量
固体，促进
分解
B．密闭烧瓶内的
和
的混合气体，受热后颜色加深
C．铁钢放入浓
中，待不再变化后，加热能产生大量红棕色气体
D．锌片与稀
反应过程中，加入少量
固体，促进
的产生
【答案】B
【详解】A．MnO2会催化 H2O2分解，与平衡移动无关，A 项错误；
B．NO2转化为N2O4 的反应是放热反应，升温平衡逆向移动， NO2浓度增大，混合气体颜色加深，B 项正
确；
C．铁在浓硝酸中钝化，加热会使表面的氧化膜溶解，铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体，与平衡移动
无关，C 项错误；
D．加入硫酸铜以后，锌置换出铜，构成原电池，从而使反应速率加快，与平衡移动无关，D 项错误；
故选B。
2．（2023·湖南卷）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；
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。
3．（2023·辽宁卷）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。
4．（2023·浙江卷）一定条件下，
苯基丙炔(
)可与
发生催化加成，反应如下：
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知：反应I、Ⅲ为放热反应)，下列说法不正确的
是
A．反应焓变：反应I>反应Ⅱ
B．反应活化能：反应I<反应Ⅱ
C．增加
浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物I 的比例
D．选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
【答案】C
【详解】A．反应I、Ⅲ为放热反应，相同物质的量的反应物，反应I 放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，
反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应I>反应Ⅱ，故A 正确；
B．短时间里反应I 得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I 的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，
其活化能越小，则反应活化能：反应I<反应Ⅱ，故B 正确；
C．增加
浓度，平衡正向移动，但平衡时产物Ⅱ和产物I 的比例可能降低，故C 错误；
D．根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，故D 正确。
综上所述，答案为C。
5．（2023·山东卷）一定条件下，化合物E 和TFAA 合成H 的反应路径如下：
已知反应初始E 的浓度为0.10mol∙L-1，TFAA 的浓度为0.08mol∙L-1，部分物种的浓度随时间的变化关系如图
所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是
A．t1时刻，体系中有E 存在
B．t2时刻，体系中无F 存在
C．E 和TFAA 反应生成F 的活化能很小
D．反应达平衡后，TFAA 的浓度为0.08mol∙L-1
【答案】AC
【分析】一定条件下，化合物E 和TFAA 合成H 的反应路径中，共发生三个反应：
①E+TFAA
F ②F
G ③G
H+TFAA
t1之后的某时刻，H 为0.02 mol∙L-1，此时TFAA 的浓度仍为0，则表明0.10mol∙L-1E、起始时的
0.08mol∙L-1TFAA、G 分解生成的0.02 mol∙L-1 TFAA 全部参加反应，生成0.10mol∙L-1F；在t2时刻，H 为
0.08mol∙L-1，TFAA 为0.06mol∙L-1，G 为0.01 mol∙L-1，则F 为0.01 mol∙L-1。
【详解】A．t1时刻，H 的浓度小于0.02 mol∙L-1，此时反应③生成F 的浓度小于0.02 mol∙L-1，参加反应①
的H 的浓度小于0.1 mol∙L-1，则参加反应E 的浓度小于0.1 mol∙L-1，所以体系中有E 存在，A 正确；
B．由分析可知，t2时刻，H 为0.08mol∙L-1，TFAA 为0.06mol∙L-1，G 为0.01 mol∙L-1，则F 为0.01 mol∙L-1，
所以体系中有F 存在，B 不正确；
C．t1之后的某时刻，H 为0.02 mol∙L-1，此时TFAA 的浓度仍为0，表明此时E 和TFAA 完全反应生成F，
所以E 和TFAA 生成F 的反应速率快，反应的活化能很小，C 正确；
D．在t2时刻，H 为0.08mol∙L-1，TFAA 为0.06mol∙L-1，G 为0.01 mol∙L-1，F 为0.01 mol∙L-1，只有F、G 全
部转化为H 和TFAA 时，TFAA 的浓度才能为0.08mol∙L-1，而G
H+TFAA 为可逆反应，所以反应达平衡
后，TFAA 的浓度一定小于0.08mol∙L-1，D 不正确；
故选AC。
1．（2023·河北·模拟预测）在523.15K、7MPa 的条件下，乙烯通过固体酸催化可直接与水反应生成乙醇：
。该反应的吉布斯自由能(
)与温度(T)的关系如图所示(已知：分压=总
压×物质的量分数)。下列说法正确的是
A．乙烯通过固体酸催化直接与水反应生成乙醇属于取代反应
B．加入更多的固体酸催化剂，有利于提高乙醇的平衡产率
C．由图像可知
D．当反应达到平衡状态时，体系的总压强为p，其中
、
、
均为1mol，则用分
压表示的平衡常数
【答案】D
【详解】A．
是加成反应，故A 错误；
B．固体酸作为催化剂，不能影响化学平衡的最终状态，对乙醇的平衡产率没有影响，故B 错误；
C．
，根据图示，低温条件下
，高温条件下
，可知低温条件下反应能自发进行，则
，故C 错误；
D．平衡时
、
、
均为1mol，则三者的分压均为
，故用分压表示的平衡常数
，故D 正确。
故选D。
2．（2023·江苏镇江·江苏省镇江第一中学校考一模）Deacon 催化氧化法将HCl 转化为Cl2的反应为：
4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH，研究发现CuCl2(s)催化反应的过程如下：
反应i：2CuCl2(s)
2CuCl(s)+Cl2(g)
反应ii：2CuCl(s)+O2(g)
2CuO(s)+Cl2(g)
反应iii：……
下列关于Deacon 催化氧化法制Cl2的说法正确的是
A．反应i 增大压强，达新平衡后Cl2浓度减小
B．反应4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH>0
C．由反应过程可知催化剂参与反应，通过改变反应路径提高平衡转化率
D．推断反应iii 应为CuO(s)+2HCl(g)
CuCl2(s)+H2O(g)
【答案】D
【详解】A．温度不变，平衡常数不变，K=c(Cl2),因此反应i 增大压强，达新平衡后Cl2浓度不变，A 错误；
B．反应4HCl(g)+O2(g)
2Cl2(g)+2H2O(g)是放热反应，B 错误；
C．由反应i、ii、iii 知，催化剂CuCl2参加反应，催化剂通过改变反应历程，从而提高反应速率，但催化剂
不影响平衡，改变不了平衡转化率，故C 错误；
D．依据盖斯定律，用“[总反应- (反应i 十反应ii)]×
”得反应iii :CuO(s)+2HCl(g)
CuCl2(s)+H2O(g)，故
D 正确；
故选D。
3．（2023 春·河北石家庄·高三校联考期中）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。
4．（2023·河北张家口·统考一模）工业上制备BaS 涉及如下反应：
I.BaSO4(s)+4C(s)
4CO(g)+BaS(s) △H=+571.2kJ•mol-1
II.BaSO4(s)+4CO(g)
4CO2(g)+BaS(s) △H=-118.8kJ•mol-1
将物质的量之比为1：3 的BaSO4和C 加入密闭容器发生反应，实验测得体系中生成物平衡物质的量分数
与温度的变化关系如图所示，下列说法错误的是
A．温度升高，反应物和生成物粒子的有效碰撞几率均增大
B．T1℃之后，CO2平衡物质的量分数改变由C(s)+CO2(g)
2CO(g)导致
C．增大起始BaSO4和C 的物质的量之比，可增大C 的平衡转化率
D．平衡后缩小容器容积，BaS 的平衡产率降低
【答案】C
【详解】A．温度升高，反应物和生成物粒子的有效碰撞几率均增大，A 正确；
B．
之后，BaS 的物质的量分数不再改变，
平衡物质的量分数随温度升高而减小、CO 平衡物质的
量分数随温度升高而增大，改变的原因由
导致，B 正确；
C．固体的物质的量不影响平衡，C 错误；
D．平衡后缩小容器容积，反应Ⅰ平衡逆向移动，导致反应Ⅱ平衡逆向移动，BaS 的平衡产率降低，D 正
确；
故选C。
5．（2023·北京丰台·统考二模）工业上可以利用水煤气(
、
)合成二甲醚(
)，同时生成
。
合成过程中，主要发生三个反应，
℃时，有关反应及相关数据如下。
保持原料气组成、压强、反应时间等因素不变，进行实验，测得
转化率随温度变化曲线如下图。下列
说法不正确的是
A．
℃时，水煤气合成二甲醚的热化学方程式：
B．
℃时，增大压强、加入催化剂均可提高
的平衡转化率
C．220℃~240℃时，温度升高反应速率加快，
转化率升高
D．温度高于240℃时，温度升高
转化率降低的原因可能是平衡逆向移动
【答案】B
【详解】A．已知：
℃时，有关反应及相关数据如下
①
②
③
由盖斯定律可知，2×①+②+③得反应
，则其焓变为
，A 正确；
B．加入催化剂可以加快反应速率，但是不能改变物质的平衡转化率，B 错误；
C．升高温度反应速率加快，2 由图可知，20℃~240℃时，温度升高反应速率加快，且
转化率升高，C
正确；
D．反应均为放热反应，温度高于240℃时，温度升高导致平衡逆向移动，使得
转化率降低，D 正确；
故选B。
6．（2023·辽宁辽阳·统考一模）一定条件下，向一恒容密闭容器中通入适量的
和
，发生反应：
，经历两步反应：①
；②
。反
应体系中
、
、
的浓度
随时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A．曲线a 是
随时间的变化曲线
B．
时，
C．
时，
的生成速率大于消耗速率
D．
时，
【答案】D
【详解】A．NO2是中间产物，其浓度先增大，后减小，曲线a 代表
，A 项错误；
B．根据图像可知，
时
、
的浓度相等，B 项错误；
C．
时，
浓度在减小，说明生成速率小于消耗速率，C 项错误；
D．根据氮元素守恒，
时，
完全消耗，则
，D 项正确；
故选D。
7．（2023·浙江金华·校联考模拟预测）乙醛与HCN 的加成反应分两步进行：
第一步：
+CN-
平衡常数
第二步：
+H+
平衡常数
该反应的总反应速率(v)与溶液pH 的关系如图所示(已知室温下HCN 的Ka=6.2×10-10)，下列说法正确的是
A．1 分子加成反应的最终产物中，sp3杂化的原子有2 个
B．加少量NaOH，因c(CN-)增大，总反应速率加快
C．加NaOH 过多，因第二步平衡逆向移动，总反应速率减小
D．将HCN 溶液的pH 调至9，则溶液中c(CN-)＞c(HCN)
【答案】B
【详解】A．1 分子加成反应的最终产物为
，其中的饱和碳为sp3杂化，另外氧原子也是sp3
杂化，则一共有3 个，A 错误；
B．加入少量氢氧化钠可以和HCN 反应生成CN-，则其浓度增大，反应速率增快，B 正确；
C．加NaOH 过多，则溶液中氢离子浓度会比较低，导致第二步反应较慢，成为影响总反应速率的主要因
素，故总反应速率较慢，C 错误；
D．将HCN 溶液的pH 调至9，则c(H+)=1.0×10-9，根据题意Ka
，将c(H+)=1.0×10-
9代入可知，
，故c(CN-)<c(HCN)，D 错误；
故选B。
8．（2023·北京西城·统考二模）中国科学家首次用
改性铜基催化剂，将草酸二甲酯加氢制乙二醇的反
应条件从高压降至常压。草酸二甲酯加氢的主要反应有：
①
②
③
其他条件相同时，相同时间内温度对产物选择性的影响结果如图。
已知：i.
ii.450~500K，反应③的平衡常数远大于反应①和反应②的平衡常数
下列说法不正确的是
A．制乙二醇适宜的温度范围是470~480K
B．实验条件下反应③的活化的最高，升温更有利于反应③
C．减压可提高乙二醇的平衡产率
D．铜基催化剂用
改性后反应速率增大，可以降低反应所需的压强
【答案】C
【详解】A．由图可知，温度为470~480K 时，生成乙二醇的选择性最高，A 正确；
B．由图可知，升高温度有利于生成乙醇，实验条件下反应③的活化能最高，所以升温有利于反应③，B
正确；
C．反应②为气体分子数减小的反应，则增大压强可以提高乙二醇的平衡产率，C 错误；
D．铜基催化剂用
改性后，将草酸二甲酯加氢制乙二醇的反应条件从高压降至常压，则催化剂可以使反
应速率增大，D 正确；
故选C。
9．（2023 春·辽宁锦州·高三统考阶段练习）工业上用Na2CO3固体作固硫剂，氢气还原辉钼矿(MoS2)获得
钼(Mo)的反应原理为：MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)⇌ Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ∆H。在恒容密闭容
器中进行该反应，平衡时气体浓度和正逆反应平衡常数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A．该反应在低温下可以自发进行
B．粉碎矿物和增大压强都能提高辉钼矿的平衡转化率
C．结合图1 分析推测图2 中T1温度为130℃
D．若图1 中A 点对应温度下体系总压强为10MPa，则H2O(g)的分压为5MPa
【答案】C
【详解】A．由方程式聚集状态知ΔS＞0，由图1 可知正反应是吸热反应ΔH＞0，则根据ΔG=ΔH-TΔS＜0
知，该反应为高温下的自发反应，故A 错误；
B．该反应是气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向进行，不利于反应向右进行，不能提高
辉钼矿的平衡转化率，故B 错误；
C．根据图1 可知，130℃时该反应的平衡常数K=
=1，根据图2 可知，T1℃是正
逆化学平衡常数相等，即此时平衡常数为1，故C 正确；
D．A 点各组分的浓度之和为5mol/L，在同一容器中，压强之比等于物质的量之比，也等于浓度之比，所
以若A 点对应温度下体系压强为10MPa 时，H2O(g)的浓度为2mol/L，则H2O(g)的分压为4MPa，故D 错误；
答案为C。
10．1889 年，Arrhenius 提出了反应速率常数k 随温度的变化关系lnk=
(R，C 均为常数)。已知
2NO(g) +O2(g)
2NO2(g) ，经历反应1 和反应2 两步：
反应1：2NO(g)
N2O2(g) ΔH1= -46.3 kJ· mol-1
反应2：N2O2(g) +O2(g)
2NO2(g) ΔH2= -65. 7 kJ·mol-1
两步反应的活化能Ea1 < Ea2。某课题组通过实验绘制出两步反应lnK、lnk 随
的变化曲线如图所示(K 表
示平衡常数) ，下列说法中不正确的是
A．2molNO 与1molO2充分反应，放出热量小于112kJ
B．曲线③表示的是k2随
的变化关系
C．温度越高，单位时间内NO 的转化率可能越低
D．相同条件下，O2浓度的变化比NO 浓度的变化对反应速率影响更显著
【答案】B
【分析】反应1、2 均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，故①②为lnK 曲线；升高温
度，反应速率增大，lnk 变大，故③④为lnk 曲线；lnk=
，两步反应的活化能Ea1 <
Ea2，则反应2 斜率更大，故④为k2随
的变化关系；
【详解】A．反应1：2NO(g)
N2O2(g) ΔH1= -46.3 kJ· mol-1
反应2：N2O2(g) +O2(g)
2NO2(g) ΔH2= -65.7 kJ·mol-1
由盖斯定律可知，反应1+2 得：2NO(g) +O2(g)
2NO2(g) ΔH2=-112kJ·mol-1，反应可逆反应，故
2molNO 与1molO2充分反应，放出热量小于112kJ，故A 正确；
B．由分析可知，曲线④表示的是k2随
的变化关系，故B 错误；
C．反应为放热反应，温度越高，平衡逆向移动，则单位时间内NO 的转化率可能越低，故C 正确；
D．活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；两步反应的活化能Ea1 <
Ea2，相同条件下，O2浓度的变化比NO 浓度的变化对反应速率影响更显著，故D 正确；
故选B。
11．（2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测）在某密闭容器中以物质的量之比1：2 充入NO、
，发生反应：
，
。实验测得体系中含N 物种的浓度
随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是
A．
时，
B．
时，NO 的转化率为75%
C．
时，
D．
时，
【答案】C
【分析】①代表NO，②代表NO2，③代表N2O4，由图知，在
之前，同时发生
，
；设
，
，则各成
分的量为c(NO)=(a-x)mol/L，c(O3)= (2a-x)mol/L，c(NO2)=(x-y)mol/L，c(N2O4)=0.5ymol/L，c(O2)= xmol/L；
在
时，NO 已消耗完；
【详解】A．由图知，
时，c(NO)=(a-x)mol/L=c(NO2)=(x-y)mol/L=c(N2O4)=0.5ymol/L，则得x=0.75 a
mol/L，y=0. 5 a mol/L， 则c(NO)= c(NO2)=c(N2O4)= 0.25a mol/L，c(O2)= 0.75a mol/L，则
，
A 正确；
B． 结合选项A 可知，
时，初始NO 为a mol/L，消耗NO 为0.75a mol/L，则NO 的转化率为75%，B 正
确；
C．
，由图知，
时实际消耗NO＜amol/L，则
，C 不正确；
D．氮原子为a mol/L，
时，NO 不存在，按氮元素守恒
，D 正确；
答案选C。
12．（2023·北京朝阳·统考二模）脱除汽车尾气中的
和
包括以下两个反应：
①
②
将恒定组成的
和
混合气通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质浓度，结果如下。
已知：
的脱除率
下列分析不正确的是
A．低温不利于
和
的脱除
B．
，该时间段内几乎不发生反应①，主要发生反应②
C．
，该时间段内
的脱除率约为88%
D．高温下的主要脱除反应为：
【答案】B
【详解】A．根据图示，经过相同时间，容器中NO、CO 的浓度较高，低温不利于
和
的脱除，故A
正确；
B．
，N2O 是反应①的生成物，N2O 是②的反应物，N2是反应②的产物，容器中有较高浓度的N2，
说明该时间段内一定发生反应①，故B 错误；
C．根据
各物质的浓度，NO 的初始浓度为
，转化为氮气的NO
的浓度为
，该时间段内
的脱除率约为
，故C 正确；
D．根据图示，高温条件下主要生成氮气和一氧化碳，高温下的主要脱除反应为：
，故D 正确；
选B。
13．（2023·山东淄博·校联考二模）某温度下，在金表面发生反应：
，其速率方
程式为
(k 为速率常数)。反应过程中，
与S(催化剂)及时间关系如图所示。已知
(半
衰期)为反应物消耗一半所用的时间，下列叙述错误的是
A．
，Ⅰ条件下
B．其他条件相同，S(催化剂)越大，k 越大
C．其他条件相同，
增大，反应速率不变
D．该温度下，当S(催化剂)
，
时，
为
【答案】A
【详解】A．根据如所示，Ⅰ和Ⅲ条件相同，起始浓度不同，但反应速率相同，说明反应速率与起始浓度
无关，所以
，
，A 错误；
B．对比Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，Ⅱ中S(催化剂)越大最大，反应速率越大，k 越大，Ⅰ和Ⅲ的S(催化剂)相同，反应速
率相同，k 相同，所以在其他条件相同，S(催化剂)越大，k 越大，B 正确；
C．由以上分析，
与反应速率无关，C 正确；
D．由图可知，在条件Ⅰ，S(催化剂)
，
消耗一半即小号
所用
的时间为
，所以半衰期为
，D 正确；
故选A。
