文档文本内容
专题33 化学反应速率与化学平衡图像分析
考点
十年考情（2016-2025）
命题趋势
考点01 单一反
应图象分析
2025：山东
2024：重庆、海南、安徽
2023：广东、湖南
2022：广东
2021：江苏
2020：浙江
2018：浙江、江苏
2017：江苏
2016：四川
注重考查学科核心知识 ：对化学反应速率与化
学平衡知识的考查，往往根据工业生产实际，
并结合陌生图象，分析投料比、转化率、产率
的变化，主要考查化学反应速率与化学平衡的
相关计算及影响因素等核心知识。
强调知识的灵活运用与综合分析 ：化学反应速
率与化学平衡图像题目信息量较大，综合性较
强，能够充分考查学生读图、提取信息、解决
问题的能力以及原理分析、规范描述的表达能
力，该类题目在高考中常受到命题者的青睐。
该类题目解题的基本思路为：
第一，看懂图。一看坐标轴(即横轴和纵轴的含
义)，二看特殊点(即起点、拐点、交点、终点
等)，三看线(即曲线的斜率或变化趋势)，四看
辅助线(根据需要运用辅助线，如等温线、等压
线等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化
等)。
第二，想规律。外界条件对化学反应速率和化
学平衡的影响规律。根据图像信息，利用勒夏
特列原理，分析可逆反应的特征：吸热还是放
热，反应前后气体体积是增大、减小还是不
变，有无固体或液体纯物质参与反应。
考点02 多重反
应
图象分析
2025：江苏、安徽
2024：广西、湖南、江苏、黑吉
辽卷
2023：重庆、江苏、浙江
2022：北京江苏
2021：北京、广东、河北
考点03 图表数
据
分析
2023：河北
2022：辽宁
2022：浙江
2021：浙江
2020：浙江、北京
第三，作出正确的判断。注意“先拐先平”和
1．（2025·山东·高考真题）在恒容密闭容器中，
热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化
合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：
温度时，
完全分解；体系中气相产物在
、
温度时的分压分别为
、
。下列说法错误的是
A．a 线所示物种为固相产物
B．
温度时，向容器中通入
，气相产物分压仍为
C．
小于
温度时热解反应的平衡常数
D．
温度时、向容器中加入b 线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大
【答案】D
【分析】
热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物，则其分解产物为
和
，
其分解的化学方程式为
，根据图数据分析可知，a 线代表
，b 线代
表
，c 线代表
。由各线的走势可知，该反应为吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动。
【详解】A．a 线所示物种为
，
固相产物，A 正确；
B．
温度时，向容器中通入
，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，
虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为
，B 正确；
知识点01 单一反应图象分析
C．由图可知，升温b 线代表的SiF4增多，则反应
为吸热反应，升温Kp 增
大，已知：
温度时，
完全分解，则该反应T2以及之后正向进行趋势很大，Qp＜Kp，体系中气
相产物在
温度时的分压为
，
，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有
，
=p(
)，即
温度时热解反应的平衡常数
=p(
)，C 正确；
D．据分析可知，b 线所示物种为
，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有
，
=p(
)，温度不变Kp不变，
温度时向容器中加入
，重新达平衡时p(
)不变，则逆反应速率不变，D
错误；
综上所述，本题选D。
2．（2024·重庆·高考真题）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
【答案】D
【分析】温度越高反应速率越快，比较乙丙可知，丙反应升高温度，醋酸甲酯量增大，则反应逆向进行，
正反应为放热反应，焓变小于0；
【详解】A．由分析，该反应的
，A 错误；
B．容器甲中平均反应速率
，B 错误；
C．温度越高反应速率越快，比较乙丙可知，丙达到平衡状态，但不确定乙是否平衡，不能确定正逆反应
速率相对大小，C 错误；
D．对丙而言：
容器丙中乙醇的体积分数为
，D 正确；
故选D。
3．（2024·海南·高考真题）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
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
【答案】D
【详解】A．平衡时CO2的浓度T1温度下比T2温度下的大，即T1到T2平衡正向移动，而结合题干方程式可
知，该反应正反应是一个放热反应，即降低温度平衡才是正向移动，即T1＞T2，A 正确；
B．T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25mol/L，即CO2的浓度改变量为：0.40mol/L-0.25mol/L=0.15mol，
结合变化量之比等于化学计量系数之比可知，T1下反应达到平衡时
，B 正确；
C．在温度均为T1时，使用催化剂1 达到平衡所需要的时间比催化剂2 更长即催化剂1 时的反应速率比催化
剂2 的更慢，说明使用催化剂1 的反应活化能比催化剂2 的大，C 正确；
D．催化剂2 和催化剂3 分别在不同温度下达到平衡所需要的时间是相同的，但温度不同，反应速率也不
同，说明催化剂2 和催化剂3 的反应历程不相同，才能保证在不同温度下达到相同的平衡时间，D 错误；
故答案为：D。
4．（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
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
【详解】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。
5．（2023·广东·高考真题）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应
。反应历程(下图)中，M 为中间产物。
其它条件相同时，下列说法不正确的是
A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4 步进行B．反应达平衡时，升高温度，R 的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡
D．使用Ⅰ时，反应过程中M 所能达到的最高浓度更大
【答案】C
【详解】A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4 步进行，A 正确；
B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R 的浓度增大，B 正确；
C．由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，
C 错误；
D．由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率
较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M 所能达到的最高浓度更大，D 正确；
故选C。
6．（2023·湖南·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，
平衡正向移动，甲烷的转化率增大，生成物的浓度增大，则在相同温度下反应速率：
，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。
7．（2022·广东·高考真题）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
【答案】C
【详解】A．从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的
正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A 错误；
B．从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度
升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a 曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B 错误；
C．容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C 正确；
D．BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故
D 错误；
故选C。
8．（2021·江苏·高考真题）
与
作用分别生成
、NO、
的反应均为放热反应。工业尾气中的
可通过催化氧化为
除去。将一定比例
、
和
的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应
管，
的转化率、
的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
(
的选择性
)
A．其他条件不变，升高温度，
的平衡转化率增大
B．其他条件不变，在175~300℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大
C．催化氧化除去尾气中的
应选择反应温度高于：250℃
D．高效除去尾气中的
，需研发低温下
转化率高和
选择性高的催化剂
【答案】D
【详解】A．
与
作用分别生成
、NO、
的反应均为放热反应，其他条件不变，升高温度，
的平衡转化率降低，故A 错误；
B．其他条件不变，在225~300℃范围，氮气的转化率增大不明显，但氮气的选择性明显降低，所以随着温
度的升高，出口处氮气的量降低，故B 错误；
C．温度高于250℃，氮气的选择性明显降低，温度低于225℃，氮气的转化率明显降低，所以催化氧化除
去尾气中的
应选择反应温度为225~250℃，故C 错误；
D．根据图示，高效除去尾气中的
，需研发低温下
转化率高和
选择性高的催化剂，故D 正确；
选D。
9．（2020·浙江·高考真题）在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下
列说法正确的是
A．Ea为逆反应活化能，E 为正反应活化能
B．该反应为放热反应，ΔH＝Ea
’－Ea
C．所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D．温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移
【答案】D
【分析】由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应。
【详解】A．由图可知， Ea为正反应活化能，E 为逆反应活化能，故A 错误；
B．由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，反应热ΔH＝—（Ea
'－Ea），故B
错误；
C．在相同温度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，称为活化分子，则
所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，故C 错误；
D．该反应为放热反应，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡向吸热的逆反应方向移动，故
D 正确；
故选D。
10．（2018·浙江·高考真题）在催化剂作用下，用乙醇制乙烯，乙醇转化率和乙烯选择性(生成乙烯的物质
的量与乙醇转化的物质的量的比值)随温度、乙醇进料量(单位：mL·min－1)的关系如图所示(保持其他条件相
同)。
在410～440℃温度范围内，下列说法不正确的是
A．当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性升高
B．当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大
C．当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小
D．当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大
【答案】A
【详解】A．根据图象，当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性逐渐升高，但温度高于430℃
后，乙烯选择性逐渐降低，A 错误，符合题意；
B．根据图象，当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性逐渐升高，但温度高于430℃后，乙烯
选择性逐渐降低，因此，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大，B 正确，不符合题意；
C．根据左图，当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小，C 正确，不符合题意；
D．根据右图，当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大，D 正确，不符合题意；
答案选A。
11．（2018·江苏·高考真题）根据下列图示所得出的结论不正确的是
A．图甲是CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线，说明该反应的ΔH<0
B．图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2 )随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进
行H2O2分解速率逐渐减小
C．图丙是室温下用0.1000 mol·L−1NaOH 溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L−1某一元酸HX 的滴定曲线，说明
HX 是一元强酸
D．图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2+ )与c(SO4
2−)的关系曲线，
说明溶液中c(SO4
2− )越大c(Ba2+ )越小
【答案】C
【分析】A. 升高温度，lgK 减小，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，该反
应的ΔH
0；
B. 根据图象，随着时间的推移，c（H2O2）变化趋于平缓，随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小；
C. 根据图象，没有滴入NaOH 溶液时，0.1000mol/LHX 溶液的pH
1，HX 为一元弱酸；
D. 根据图象可见横坐标越小，纵坐标越大，-lgc（SO4
2-）越小，-lgc（Ba2+）越大，说明c（SO4
2-）越大c
（Ba2+）越小。
【详解】A. 升高温度，lgK 减小，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，该反
应的ΔH
0，A 项正确；
B. 根据图象，随着时间的推移，c（H2O2）变化趋于平缓，随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小，B 项
正确；
C. 根据图象，没有滴入NaOH 溶液时，0.1000mol/LHX 溶液的pH
1，HX 为一元弱酸，C 项错误；
D. 根据图象可见横坐标越小，纵坐标越大，-lgc（SO4
2-）越小，-lgc（Ba2+）越大，说明c（SO4
2-）越大c
（Ba2+）越小，D 项正确；
答案选C。
【点睛】本题考查图象的分析，侧重考查温度对化学平衡常数的影响、化学反应速率、酸碱中和滴定pH
曲线的分析、沉淀溶解平衡曲线的分析，掌握有关的原理，明确图象中纵、横坐标的含义和曲线的变化趋
势是解题的关键。
12．（2017·江苏·高考真题）H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得 70 ℃时不同条件下H2O2浓度随时
间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越大，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，NaOH 溶液浓度越小，H2O2分解速率越慢
C．图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大
【答案】C
【详解】A．图甲表明，相同时间内，pH=13 的溶液中，H2O2的起始浓度越大，浓度的变化量越大，其分解
速率越快，A 正确；
B．图乙表明，NaOH 溶液浓度越小，相同时间内H2O2的浓度变化量越小，分解速率越慢，B 正确；
C．图丙表明，Mn2+浓度相同时，1.0mol/LNaOH 中H2O2的浓度变化量小于0.1mol/LNaOH 中H2O2的浓度变
化量，所以溶液的碱性越强，H2O2的分解速率不一定越快，C 不正确；
D．图丙表明，碱性溶液中，Mn2+对H2O2分解速率的影响大，图丁表明，碱性溶液中，Mn2+浓度越大，对
H2O2分解速率的影响越大，D 正确；
故选C。
13．（2016·四川·高考真题）一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)，设起始
=Z，在恒压下，平衡时
(CH4)的体积分数与Z 和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的焓变ΔH＞0
B．图中Z 的大小为a＞3＞b
C．图中X 点对应的平衡混合物中
=3
D．温度不变时，图中X 点对应的平衡在加压后
(CH4)减小
【答案】A
【详解】A、从图分析，随着温度升高甲烷的体积分数逐渐减小，说明升温平衡正向移动，则正反应为吸
热反应，故A 正确；
B、
的比值越大，则甲烷的体积分数越小，故a＜3＜b，故B 错误；
C、起始加入量的比值为3，但随着反应的进行甲烷和水是按等物质的量反应，所以到平衡时比值不是3，
故C 错误；
D、温度不变时，加压，平衡逆向移动，甲烷的体积分数增大，故D 错误。
【点睛】化学平衡图象题的解题思路：一、看懂图：横纵坐标的物理意义，图象的变化趋势，曲线的特殊
点，如起点、交点、折点、终点；二、想规律：外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律；三、作
出正确的判断。注意“先拐先平”和“定一议二”方法的运用。
14．（2025·江苏·高考真题）甘油
水蒸气重整获得
过程中的主要反应：
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
条件下，
和
发生上述反应达平衡状态时，体系中
和
的
物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A．
时，
的平衡转化率为20%
B．
反应达平衡状态时，
C．其他条件不变，在
范围，平衡时
的物质的量随温度升高而增大
D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时
的物质的量
【答案】A
【分析】550℃时，曲线①物质的量是5mol，根据原子守恒，n(C)=3mol，则其不可能是含碳微粒，故曲线
①表示
，升高温度，反应Ⅰ平衡正移，反应Ⅱ平衡逆向移动，CO 物质的量增大，则曲线③代表CO，温
知识点02 多重反应图象分析
度升高，反应Ⅲ逆向移动，
物质的量降低，则曲线②代表
，据此解答。
【详解】A．
时，
，
，
，根据C 原子守恒，
可得
，根据O 原子守恒，可得
(也可利用H 原子守恒计算，结果相同)，则
，A 正确；
B．
时，
，
，则
，B 错误；
C．
范围，随温度升高，反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动，
增大，说明反应Ⅲ逆向移动程度
更大，则
的物质的量减小，C 错误；
D．增大压强，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡不移动，反应Ⅲ平衡正向移动，
的物质的量减小，D
错误；
故选A。
15．（2025·安徽·高考真题）恒温恒压密闭容器中，
时加入
，各组分物质的量分数x 随反应时间t
变化的曲线如图(反应速率
，k 为反应速率常数)。
下列说法错误的是
A．该条件下
B．
时间段，生成M 和N 的平均反应速率相等
C．若加入催化剂，
增大，
不变，则
和
均变大
D．若
和
均为放热反应，升高温度则
变大
【答案】C
【详解】A．①
的
，②
，②－①得到
，则K=
，A 正确；
B．由图可知，
时间段，生成M 和N 的物质的量相同，由此可知，成M 和N 的平均反应速率相等，B
正确；
C．若加入催化剂，
增大，更有利于生成M，则
变大，但催化剂不影响平衡移动，
不变，C 错误；
D．若
和
均为放热反应，升高温度，两个反应均逆向移动，A 的物质的量分数变
大，即
变大，D 正确；
故选C。
16．（2024·广西·高考真题）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
【答案】D
【详解】A．苯甲腈在溶液中发生连续水解：
，
,有NH3生成，A 正确；
B．a 点之前x(Y)逐渐增大，
；a 点之后，x(Y)逐渐减小
，a 点是Y 物质的
最大值，则生成和消耗的速率相等。即
，B 正确；
C．
在15min 前基本不变，15min 后明显增大，在没有另加物质、没有改变反应条件的情况下，可能
是水解产物对生成
的反应有催化作用，C 正确；
D．根据图像所示，反应的前期应该有
，a 点之后，由于
明显减小，
显著增
大，三者的速率关系不再满足
，D 错误；
故选D。
17．（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
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。
【详解】A．根据分析可知，投料比x 代表
，故A 错误；
B．根据分析可知，曲线c 表示CH3COOCH3分布分数，故B 错误；
C．甲醇与一氧化碳的反应为熵减反应，若反应为吸热，则任何条件下都不能自发，所以甲醇和一氧化碳
的反应为放热反应，则ΔH1<0；当同一投料比时，观察可知T1时
大于T2时
，由T2＞T1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。
18．（2024·江苏·高考真题）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．L9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
【答案】C
【详解】A．L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K 不相等，A 错误；
B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，
ΔH2<0，B 错误；
C．从L5到L9，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有
明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O) 增大，反
应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O 的消耗与生成，故 n 总减小而n(H₂O)增加，即H2O 的体积分数
会增大，故L9处的 H2O 的体积分数大于L5处，C 正确；
D．L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明
CO 的生成速率大于 CH3OH 的生成速率，D 错误；
故选C。
19．（2024·黑吉辽卷·高考真题）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
【答案】A
【详解】A．由图可知，3 小时后异山梨醇浓度继续增大，
后异山梨醇浓度才不再变化，所以
时，反
应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A 错误；
B．图像显示该温度下，
后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1,4-失
水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：
①>②，故B 正确；
C．由图可知，在
内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg，所以平均速率(异山梨醇)=
，故C 正确；
D．催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化
率，故D 正确；
故答案为：A。
20．（2023·重庆·高考真题）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
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
【答案】C
【详解】A．随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移
动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A 错误；
B．
点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料
，则此时反应Ⅰ平衡
时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数
，B 错误；
C．
点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3
倍，结合阿伏加德罗定律可知，
的压强是
的3 倍，C 正确；
D．反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按
投料，
相当于增加氢气的投料，3 种物质的体积分数都会变化，交点位置改变，D 错误；
故选C。
21．（2023·江苏·高考真题）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
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
【答案】D
【详解】A．由盖斯定律可知反应
的焓变
，A 错误；
B．
为放热反应，升高温度平衡逆向移动，
的含量降低，故
的平衡选择性随着温度的升高而降低，B 错误；
C．由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高，为最佳温度范围，C 错误；
D．450℃时，提高
的值可提高二氧化碳的平衡转化率，增大压强反应I 平衡正向移动，可提高
二氧化碳的平衡转化率，均能使
平衡转化率达到X 点的值，D 正确。
故选D。
22．（2023·浙江·高考真题）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．产物I 和产物II 存在可逆反应，则产物II 和产物I 的比值即该可逆反应的平衡常数K，由于平衡常数只与
温度有关，所以增加HCl 浓度平衡时产物II 和产物I 的比例不变，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。
23．（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；
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。
24．（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
，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。
25．（2021·北京·高考真题）丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8
C3H6+H2。600℃，将一定浓度的 CO2与固定
浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的 C3H6、CO 和H2浓度随初始 CO2浓度的变化
关系如图。
已知：
①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)
H=-2220kJ/mol
△
②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)
H=-2058kJ/mol
△
③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
H=-286kJ/mol
△
下列说法不正确的是
A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)
H=+124kJ/mol
△
B．c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：CO2+H2
CO+H2O
C．其他条件不变，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8转化率越大
D．若体系只有C3H6、CO、H2和H2O 生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c 之间一定存在：
3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)
【答案】C
【详解】A．根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)
H=-2220kJ/mol②C
△
3H6(g)
+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)
H=-2058kJ/mol ③H
△
2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)
H=-286kJ/mol
△
可知，可由①-②-③得
到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，该反应的△H=
=+124kJ/mol，A 正确；
B．仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的，但是氢气的变化不明
显，反而是CO 与C3H6的变化趋势是一致的，因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2
CO+H2O，从而
导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异，B 正确；
C．投料比增大，相当于增大C3H8浓度，浓度增大，转化率减小， C 错误；
D．根据质量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2，那么入口各气体
的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2)，D 正确；
答案为：C。
26．（2021·广东·高考真题）反应
经历两步：①
；②
。反应体系中
、
、
的浓
度c 随时间t 的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A．a 为
随t 的变化曲线
B．
时，
C．
时，
的消耗速率大于生成速率
D．
后，
【答案】D
【分析】由题中信息可知，反应
经历两步：①
；②
。因此，图中呈不断减小趋势的
ａ线为X 的浓度随时间的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z 的浓度随时间的变化曲线，先增加后
减小的线为Y 的浓度随时间的变化曲线。
【详解】A．X 是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由图可知，
为
随的变
化曲线，A 正确；
B．由图可知，分别代表3 种不同物质的曲线相交于
时刻，因此，
时
，B 正确；
C．由图中信息可知，
时刻以后，Y 的浓度仍在不断减小，说明
时刻反应两步仍在向正反应方向发生，
而且反应①生成Y 的速率小于反应②消耗Y 的速率，即
时
的消耗速率大于生成速率，C 正确；
D．由图可知，
时刻反应①完成，X 完全转化为Y，若无反应②发生，则
，由于反应②
的发生，
时刻Y 浓度的变化量为
，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z 的浓度的变化量为
，这种关系在
后仍成立， 因此，D 不正确。
综上所述，本题选D。
27．（2021·河北·高考真题）室温下，某溶液初始时仅溶有M 和N 且浓度相等，同时发生以下两个反应：
①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M) (k1、k2为
速率常数)。反应体系中组分M、Z 的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是
A．0～30min 时间段内，Y 的平均反应速率为6.67×10-8mol•L-1•min-1
B．反应开始后，体系中Y 和Z 的浓度之比保持不变
C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M 转化为Z
D．反应①的活化能比反应②的活化能大
【答案】A
【详解】A．由图中数据可知，
时，M、Z 的浓度分别为0.300
和0.125
，则M 的变
化量为0.5
-0.300
=0.200
，其中转化为Y 的变化量为0.200
-0.125
=0.075
。因此，
时间段内，Y 的平均反应速率为
，
A 说法不正确；
B．由题中信息可知，反应①和反应②的速率之比为
，Y 和Z 分别为反应①和反应②的产物，且两者与
M 的化学计量数相同（化学计量数均为1），因此反应开始后，体系中Y 和Z 的浓度之比等于
，由于
k1、k2为速率常数，故该比值保持不变，B 说法正确；
C．结合A、B 的分析可知反应开始后，在相同的时间内体系中Y 和Z 的浓度之比等于
=
，
因此，如果反应能进行到底，反应结束时有
的M 转化为Z，即
的M 转化为Z，C 说法正确；
D．由以上分析可知，在相同的时间内生成Z 较多、生成Y 较少，因此，反应①的化学反应速率较小，在同
一体系中，活化能较小的化学反应速率较快，故反应①的活化能比反应②的活化能大，D 说法正确。
综上所述，相关说法不正确的只有A，故本题选A。
28．（2023·河北·高考真题）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
0.16
0
0.11
3
0.08
0
0.05
6
0.04
0
0.02
8
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
知识点03 图表数据分析
D．若增大容器容积，平衡时Y 的产率增大
【答案】B
【详解】A．由表格数据可知，2min 时W 的浓度为0.080mol/L，则0 2min
∼
内，W 的反应速率为
=0.040 mol/(L·min)，故A 错误；
B．反应③的活化能大于反应②说明X 转化为Z 的反应为放热反应，升高温度，反应②平衡向逆反应方向移
动，Z 的浓度减小，故B 正确；
C．由反应达到平衡时，正逆反应速率相等可得：
=
，若
，则X 和Z 的浓度关系为
，故C 错误；
D．由转化关系可知，反应①为W 完全分解生成X 和Y，Y 只参与反应①，所以增大容器容积，平衡时Y 的
物质的量不变、产率不变，故D 错误；
故选B。
29．（2022·辽宁·高考真题）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
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
【答案】B
【详解】A．反应开始一段时间，随着时间的延长，产物Z 的平均生成速率逐渐减小，则
内Z 的平
均生成速率大于
内的，故
时，Z 的浓度大于
，A 正确；
B．
时生成的Z 的物质的量为
，
时生成的Z 的物质的量为
，故反应在
时已达到平衡，设达到平衡时生了
，列三段
式：
根据
，得
，则Y 的平衡浓度为
，Z 的平衡浓度为
，平衡常数
，
时Y 的浓度为
，Z 的浓度为
，加入
后Z 的浓
度变为
，
，反应正向进行，故
，B 错误；
C．反应生成的Y 与Z 的物质的量之比恒等于1 2∶，反应体系中只有Y 和Z 为气体，相同条件下，体积之比
等于物质的量之比，
，故Y 的体积分数始终约为33.3%，C 正确；
D．由B 项分析可知
时反应处于平衡状态，此时生成Z 为
，则X 的转化量为
，初始X 的
物质的量为
，剩余X 的物质的量为
，D 正确；
故答案选B。
30．（2022·浙江·高考真题）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
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
【答案】C
【详解】A．实验①中，0~20min，氨气浓度变化量为2.40 10-3mol/L-2.00 10-3mol/L=4.00 10-4mol/L，
v(NH3)=
=2.00 10-5mol/(L·min)，反应速率之比等于化学计量数之比，v(N2)=
v(NH3)=1.00
10-5mol/(L·min)，A 正确；
B．催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达
到平衡时氨气浓度为4.00 10-4mol/L，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.00 10-4mol/L，而恒温恒容条件下，
实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，氨气浓度减小，因此实验②60min 时处于平衡状态，根
据等效平衡可以判断x<0.2，即x≠0.4，B 正确；
C．实验①、实验②中0~20min、20min~40min 氨气浓度变化量都是4.00 10-4mol/L，实验②中60min 时反
应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的
两倍，实验①60min 时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，C 错误；
D．对比实验①和实验③，氨气浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2 倍，实验
③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D 正
确；
答案选C。
31．（2021·浙江·高考真题）一定温度下：在
的四氯化碳溶液(
)中发生分解反应：
。在不同时刻测量放出的
体积，换算成
浓度如下表：
0
600
1200
1710
2220
2820
x
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是
A．
，生成
的平均速率为
B．反应
时，放出的
体积为
(标准状况)
C．反应达到平衡时，
D．推测上表中的x 为3930
【答案】D
【详解】A．
，
的变化量为(0.96-0.66)
==0.3
，在此时间段内
的变化量
为其2 倍，即0.6
，因此，生成
的平均速率为
，A 说法不正确；
B．由表中数据可知，反应
时，
的变化量为(1.40-0.35)
==1.05
，其物质的量的变
化量为1.05
0.1L=0.105mol，
的变化量是其
，即0.0525mol，因此，放出的
在标准状况下的
体积为0.0525mol 22.4L/mol=
，B 说法不正确；
C．反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化
学计量数之比，
，C 说法不正确；
D．分析表中数据可知，该反应经过1110s（600-1710,1710-2820）后
的浓度会变为原来的
，因此，
的浓度由0.24
变为0.12
时，可以推测上表中的x 为(2820+1110)=3930，D 说法正确。
综上所述，本题选D。
32．（2020·浙江·高考真题）一定温度下，在2 L 的恒容密闭容器中发生反应：A(g)+2B(g)
3C(g)反应过程
中的部分数据如下表所示：
时间
(t/min)
物质的量(n/mol)
n(A)
n(B)
n(C)
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是
A．0~5 min 用A 表示的平均反应速率为0. 09 mol·L-1·min-1
B．该反应在10 min 后才达到平衡
C．平衡状态时，c(C)=0.6 mol·L-1
D．物质B 的平衡转化率为20%
【答案】C
【详解】A．0~5 min 内C 的物质的量增加了0.9 mol，由于容器的容积是2 L，则用C 物质浓度变化表示的
反应速率v(C)=
，A 错误；
B．反应进行到10 min 时，A 物质的物质的量减少0.4 mol，根据物质反应转化关系可知B 物质的物质的量
减少0.8 mol，B 的物质的量为2.4 mol-0.8 mol=1.6 mol，B 的物质的量等于15 min 时B 的物质的量，说明该
反应在10 min 时已经达到平衡状态，而不是在10 min 后才达到平衡，B 错误；
C．根据选项B 分析可知：反应在进行到10 min 时，A 物质的物质的量减少0.4 mol，根据物质反应转化关
系可知B 物质的物质的量减少0.8 mol，则此时B 的物质的量为2.4 mol-0.8 mol=1.6 mol，B 的物质的量等于
15 min 时B 的物质的量，说明该反应在10 min 时已经达到平衡状态，此时反应产生C 的物质的量是1.2
mol，由于容器的容积是2 L，则 平衡状态时，c(C)=
=0.6 mol·L-1，C 正确；
D．反应开始时n(B)=2.4 mol，反应达到平衡时△n(B)=0.8 mol，则B 物质的平衡转化率为：
，D 错误；
故合理选项是C。
33．（2020·北京·高考真题）一定温度下，反应I2(g)+H2(g)⇌2HI(g)在密闭容器中达到平衡时，测得
c(H2)=c(I2)=0.11mmol•L-1，c(HI)=0.78mmol•L-1。相同温度下，按下列4 组初始浓度进行实验，反应逆向进行
的是(注：1mmol•L-1=10-3mol•L-1)
A
B
C
D
c(I2)/mmol•L-1
1.00
0.22
0.44
0.11
c(H2)/mmol•L-1
1.00
0.22
0.44
0.44
c(HI)/mmol•L-1
1.00
1.56
4.00
1.56
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【分析】K=
=50.28，可比较4 个选项中Qc的大小关系，Qc>K，则可能逆向移动。
【详解】Qc(A)=
=1，Qc(B)=
=50.28，Qc(C)=
=82.64，Qc(D)=
=50.28，Qc(C)>K，答案为C。
