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专题06 化学反应机理 化学平衡
考点概览
题型一 化学反应机理
题型二 化学反应速率与化学平衡
化学反应机理
1．（2025·湖南常德·一模）
在含铑(Rh)催化剂作用下的催化选择性加氢反应机理如图所示
(图中S 代表溶剂)，下列说法错误的是
A．步骤Ⅱ产物中π 电子与铑形成配位键
B．
是中间产物
C．反应过程中，Rh 的成键数未发生变化
D．
选择性加氢反应属于加成反应
【答案】C
【解析】A．在步骤II 中，碳碳双键提供π 电子，铑提供空轨道，形成配位键，该说法正确；B．从反
应机理图可以看出， 所给结构在反应过程中生成又被消耗，属于中间产物，该说法正确；C．反应过
程中，从不同中间体结构可以看到，Rh 的成键数目有变化，步骤Ⅰ中Rh 的成键数增加了2 个，步骤Ⅳ
中Rh 的成键数减少了2 个，该说法错误；D．该选择性加氢反应是在碳碳双键上加上氢原子，符合加成
反应的特征，属于加成反应，该说法正确；综上所述，答案是Ｃ。
2．（2025·湖南株洲·一模）我国科学家提出了以钌催化剂为核心的碳环选择性氢化策略，首次实现了
苯并杂环芳烃碳环的高选择性氢化，其反应原理如图所示。下列有关说法正确的是
题型一
A．该过程涉及非极性键和极性键的断裂和形成
B．Ⅰ至Ⅱ的过程中碳的杂化方式未发生改变
C．Ⅱ至Ⅲ的反应产物只有一种
D．Ⅲ至Ⅰ的反应类型为氧化反应
【答案】B
【解析】A．整个过程可以看做是苯环的氢化过程，存在非极性键的断裂，以及极性键的形成，A 错误；
B．Ⅰ至Ⅱ的过程中，碳原子的
键始终是3 条，杂化方式为
，并未发生改变，B 正确；C．如图可
知，Ⅱ
Ⅱ*存在互变的平衡关系，则Ⅱ至Ⅲ的反应产物可能有两种，C 错误；D．Ⅲ至Ⅰ的反应是加
氢的反应，属于还原反应，D 错误；故选B。
3．（2025·湖南·一模）某大学一团队提出了一种恶唑烷酮及其衍生物的高效合成，如图所示。下列叙
述正确的是
已知：①Path a 代表反应历程a，Path b 代表反应历程b，最终都得到目标产物6。②Ph—代表苯基，
Bn—代表苯甲基。
A．Path a 和Path b 的产物不完全相同
B．4→6 和5→4 的反应类型相同
C．上述循环中，只断裂了极性键
D．1、4、5 都具有亲水性
【答案】D
【解析】A．Path a 与Path b 的产物均为化合物6 和H2O，A 错误；B．4→6 是加成反应，5→4 是取代
反应，B 错误；C．4→6 时断裂了碳碳三键中的1 个非极性键，C 错误；D．有机物含氨基、羟基、羧基
等与水形成氢键，有亲水性，D 正确；故选D。
4．（2025·湖南·一模）
催化还原NO 是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图甲所示。
有氧条件下，
催化
还原NO 的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是
A．图甲所示热化学方程式为
B．图甲反应中既有极性共价键的断裂和形成，又有非极性共价键的断裂和形成
C．图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为
D．图乙中总反应为
【答案】D
【解析】A．反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，图甲所示热化学方程式为
，A 错误；B．图甲中存在N-H 和氮氧键的断裂，
没有非极性键的断裂，B 错误；C．反应③的氧化剂为氧气，还原剂为亚铁离子，氧化剂与还原剂物质
的量之比为
，C 错误；D．图乙中反应物有NH3、NO 和O2，生成物为N2和H2O，总反应为
，D 正确；答案选D。
5．（2025·湖南·一模）氮氧化物(
)为燃油汽车尾气中主要受管制的成分之一，其控制技术的研发
十分重要。燃油汽车排气管内部安装三元催化剂处理NO 的反应为
。该反应相对能量变化如图所示(
结构式为
)：
下列叙述正确的是
A．三个基元反应的
都小于0
B．处理NO 反应
C．反应3 控制总反应的速率
D．选择催化剂主要降低反应2 的能垒
【答案】B
【分析】据题图写出三个基元反应的热化学方程式：
反应1：
反应2：
反应3：
，据此解答。
【解析】A．由分析可知，反应1 为吸热反应，
，反应2、3 均为放热反应，其
都小于0，A
错误；B．由3 个反应相加可得题给反应：
，则由盖斯定律得：
处理NO 反应
，B 正确；C．根据题图可知，反应
1、2、3 的正反应活化能分别为
、
、
，活化能越大，反应速
率越小，在多步反应中，反应速率最慢的一步是控速步骤，则反应1 控制总反应的速率，C 错误；D．
反应1 的活化能最大，即反应1 控制总反应的速率，选择催化剂主要是降低控速步骤的能垒，即降低反
应1 的能垒，D 错误；故选B。
6．（2025·湖南株洲·一模）
的氧化反应
分两步进行：
Ⅰ．
Ⅱ．
其能量变化示意图如下图1.向恒容密闭容器中充入一定量的
和
，控制反应温度为
和
，测得
随时间的变化曲线如下图2.下列说法不正确的是
A．反应1 在低温下自发进行
B．氧化反应的决速步骤为过程Ⅱ
C．结合图2 信息可知：转化相同量的
耗时更长
D．引起图2 变化的可能原因：升温过程Ⅰ平衡逆移，
减小对过程Ⅱ速率的影响大于温度对过
程II 速率的影响
【答案】C
【解析】A．
为熵减的放热反应，
，反应自发进行，则该反应在低温
下自发进行，A 正确；B．活化能Ea1<Ea2，过程II 为慢反应，为决速步骤，B 正确；C．结合图2 信息可
知：转化相同量的
，T2耗时更长，C 错误；D．过程I 为快反应先达到平衡，升温后平衡逆移，N2O2
浓度减小引起决速过程II 速率减小，影响大于升温，D 正确；答案选C。
7．（2025·湖南·一模）烷烃是我们一开始便学习的有机物，十分有趣。烷烃的卤化反应机理如下：
步(1)：
步(2)：
步(3)：
提示：自由基为缺电子物种，给电子基团可以使其稳定
下列说法不正确的是
A．步(2)是慢的一步，是
氯化反应的决速步
B．反应中，有
生成
C．
比
稳定，而
比
稳定
D．提高
的量，且用大量
，主要得到氯甲烷
【答案】C
【解析】A．步(2)的活化能大，反应速率慢，是慢的一步，是
氯化反应的决速步，A 正确；B．第
2 步产生了
，2 个
可以形成
，
，B 正确；C．自由基为缺电子物
种，给电子基团可以使其稳定，
比
相比，-CH3取代了
的一个氢原子，-CH3是供电子
基团，故
比
稳定，苯基是吸电子基团，故
比
稳定，C 错误；D．提高
的量，
且用大量
，可以使
和
的量增加，主要得到氯甲烷，D 正确；故选C。
8．（2025·湖南·一模）一定条件下，1-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
错误的是
A．稳定性：产物Ⅱ>产物Ⅰ
B．反应活化能：反应Ⅰ>反应Ⅱ
C．反应至70min 后，分离可获得较高产率的产物Ⅱ
D．增加HCl 浓度，平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例不变
【答案】B
【解析】A．反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，反应Ⅱ=反应Ⅰ+反应Ⅲ，因此反应Ⅱ的
比反应Ⅰ更小，产物
Ⅱ的能量比产物Ⅰ低，即稳定性：产物Ⅱ>产物Ⅰ，故A 正确；B．反应所需的活化能越小，反应速率
越快，相同时间内所占比例越大，根据图知，短时间内，反应Ⅰ的占比远远大于反应Ⅱ，说明反应Ⅰ
的速率远远大于反应Ⅱ，则所需活化能反应Ⅰ＜反应Ⅱ，故B 错误；C．由图可知，反应至70min 后，
产物Ⅱ的产比远高于产物Ⅰ，此时分离可获得较高产率的产物Ⅱ，故C 正确；D．由于存在产物Ⅰ与产
物Ⅱ之间的可逆反应，其K 值与氯化氢含量无关，因此比值不会随着HCl 的含量的改变而改变，故D 正
确；故选B。
化学反应速率与化学平衡
9．（2025·湖南·一模）某温度下，在1L 恒容密闭容器中2.0molX 发生反应
，有
关数据如下：
时间段/min
产物Z 的平均生成速率/
0~2
0.20
0~4
0.15
0~6
0.10
下列说法正确的是
A．1min 时，Z 的浓度等于
B．2min 时，加入0.20molZ，此时
C．3min 时，Y 的体积分数约为66.7%
D．5min 时，X 的物质的量为1.4mol
【答案】D
【分析】4min 时生成的Z 的物质的量为
，6min 时生成的Z 的物质
的量为
，故反应在4min 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
；
【解析】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1min 时，Z 的浓度大于
，A 错误；
题型二
B．2min 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 错误；D．由B 项分析可知5min 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D。
10．（2025·湖南·一模）逆水气变换反应：
。一定压力
下，按
投料，
、
温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反
应的速率方程为
，
、
温度时反应速率常数k 分别为
、
。下列说法错误的
是
A．
B．
、
温度下达平衡时反应速率的比值：
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．
温度下，改变初始投料比例，不能使平衡时各组分摩尔分数与
温度时相同
【答案】C
【分析】由图可知，
比
反应速率快，则
；
温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于
温
度下平衡时；由于起始
，则达到平衡时
和
的摩尔分数相等。
【解析】A．根据分析，
比
反应速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知
，
故A 正确；B．反应的速率方程为
，则
，
温度下达到
平衡时反应物的摩尔分数低于
温度下平衡时的，即
，则
，故B 正确；
C．温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应
达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线改变，故C 错误；D．
温度下，改变初始
投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时
和
的摩尔分数不可能相等，故不能使平
衡时各组分摩尔分数与
温度时相同，故D 正确；选C。
11．（2025·湖南·一模）现模拟HCl 催化氧化制
，发生反应：
。在密闭容器中，充入一定量HCl 和
发生反应，HCl 平衡转化率与X 和L 的变
化关系如图1 所示，其中L(
、
、
)、X 可分别代表压强或温度。恒温恒容时，HCl 平衡转化率
与进料比
的变化关系如图2 所示。下列说法错误的是
A．L 代表温度，且
B．点a、b、c 的正反应速率大小关系：
C．若图2 中HCl 的初始浓度为
，则M 点的平衡常数K 为
D．在实际生产中，若进料比
太小，会增加
和
的分离成本
【答案】B
【分析】该反应为气体分子数减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，HCl 平衡转化率增大，升
高温度，平衡逆向移动，HCl 平衡转化率减小，所以X 代表压强，L 代表温度。
【解析】A．根据分析可知，L 代表温度，升高温度，平衡逆向移动，HCl 平衡转化率减小，所以
，A 正确；B．点a、b、c 位于同一曲线上，表示温度相同，压强越大，体系内气体浓度
越大，反应速率越大，则速率：
，B 错误；C．若HCl 的初始浓度为
，图中M 点，
，O2的初始浓度为
，HCl 转化率为76％，列三段式：
平衡常数：
，C 正确；D．在实际生产中，若进料比
太小，氧气过量，不
利于
和
的分离，D 正确；答案选B。
12．（2025·湖南湘潭·一模）在恒容密闭容器中充入
和
，发生反应
，实验测得在不同温度下达到平衡时，各组分的物质的量(n)
的变化如图所示。下列说法错误的是
A．该反应的反应物总能量小于生成物总能量
B．a 为
的物质的量随温度的变化曲线
C．加入高效催化剂，
的平衡转化率不变
D．向M 点的体系中再充入
和
，再次平衡后，
的百分含量增大
【答案】D
【分析】在恒容密闭容器中充入
和
，发生反应
，升高温度H2O(g)的物质的量增大，说明平衡正向移动，a 为
的物质的量随温度的变
化曲线，以此解答。
【解析】A．由图可知，升高温度，H2O(g)的物质的量增大，反应正向移动，说明正反应是吸热反应，
反应的反应物总能量小于生成物总能量，A 正确；B．由图可知，随温度升高，氢气的物质的量减小，
则H2O(g)的物质的量增加，BaS 的物质的量也增加，但总体增大量为H2O(g)改变量的
，则a 为
的物质的量随温度的变化曲线，B 正确；C．加入高效催化剂，反应速率增大，但平衡不发生移
动，
的平衡转化率不变，C 正确；D．该反应是气体体积不变的反应，向M 点的体系中再充入
和
，
是固体，H2的浓度增大，等效于增大压强，平衡不发生移动，
的百
分含量不变，D 错误；故选D。
13．（2025·湖南·一模）一定条件下，分别向体积为1L 的恒容密闭容器中充入气体，发生反应
，测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所
示。下列说法不正确的是
实
验
充入气体量
反应过程条
件
反应物转化
率
①
恒温
②
恒温
③
绝热
A．实验①、②中X 的浓度相等时，反应处于平衡状态
B．
时间内，实验②、③中Z 的平均反应速率：前者
后者
C．图中c、d 两点的气体的总物质的量：
D．实验①、②、③平衡时反应物的转化率：
【答案】B
【解析】A．达到平衡前，实验①中X 的浓度始终大于实验②中X 的浓度，平衡时，X 的浓度相等，A
正确；B．
时间内，实验②中Z 的平均反应速率为零，实验③中Z 的平均反应速率大于零，所以
前者
后者，B 错误；C．由图可知，由线III 达到平衡所需的时间长，反应速率慢，说明由于绝热，
体系温度降低，故该正反应为吸热反应，由线III 对应实验③，根据起点相同可以判断曲线II 对应实
验②，c、d 两点的压强相同，体积相同，反应吸热，体系③温度低，根据
可知，
，
，
，故
，C 正确；D．实验①中充入
，实验②中充入
，
二者为等效平衡，平衡时反应物转化率
，该正反应为吸热反应，相同条件下，恒温恒容条件下
转化率大于绝热恒容条件下转化率，所以
，D 正确；故选B。
14．（2025·湖南岳阳·一模）在体积分别为
和
的两个恒容密闭容器中，均充入
和
，光照条件下发生反应
，测得
的平衡
转化率随温度
的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．
B．此反应仅在低温下可自发进行
C．
时，若
，则反应平衡常数
D．其他条件不变，增大投料比
投料，平衡后可提高
转化率
【答案】C
【解析】A．该反应正反应方向气体分子数增加，相同起始量，容器体积小，压强大，
的平
衡转化率小，故
，A 错误；B．根据图示，温度升高，
的平衡转化率减小，说明该反
应正反应方向放热，正反应方向气体分子数增加，
，根据
反应自发进行，可知
此反应在任何温度下均可自发进行，B 错误；C．
时，若
，
的平衡转化率为
60%，
反应1.2mol，余下0.8mol，
反应0.6mol，余下0.4mol，生成
各1.2mol，
、
、
的浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L、0.6 mol/L、
0.6 mol/L，反应平衡常数
，C 正确；D．其他条件不变，增大投料比
投料，平衡后可提高氧气的转化率，
的转化率降低，D 错误；故选C。
15．（2025·湖南·一模）已知制备光气
的反应为
，将等物质
的量的
和
充入密闭容器中，平衡体系中，平衡混合物的平均摩尔质量
在不同温度下
随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．温度：
B．平衡常数：
C．
的平衡转化率：
D．点时，若
，则CO 的平衡转化率为
【答案】C
【解析】A．
，升高温度，平衡左移，
增大，
减小，
，A 错误；B．
两点温度相同，平衡常数相同，
，升高温度，平衡左移，平衡常数
减小，则Kb＜Kc，B 错误；C．
越大，混合气体中
的含量越高，反应物的转化率越大，
的平衡转化率：
，C 正确；D．CO 与
等物质的量混合，设起始时
，
设CO 转化了
，则
，解得
，即CO 的转化率为
，D 错误；故
选：C。
16．（2025·湖南·一模）某容器中只发生反应：aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)。由下列图像得出的结论不正确的
是
A．相同温度下，分别向体积不等的A、B 两个恒容密闭容器中均通入1molX 和1molY，tmin 后X 的转
化率如图甲所示。若B 中反应达到平衡状态，则A 中一定达到平衡状态
B．恒容密闭容器中通入一定量的X 和Y，反应相同时间，X 的转化率随温度变化如图乙所示。则该反
应的△H<0
C．其他条件相同，改变起始时X 的物质的量，平衡时Z 的体积分数变化如图丙所示。则平衡时Y 的转
化率：C<A<B
D．其他条件相同，反应速率与压强的关系如图丁所示。则a+b<c
【答案】C
【解析】A．A 容器体积小，压强大，反应速率比B 快，B 点达到平衡状态，故A 一定达到平衡状态，A
正确；B．恒容密闭容器中通入一定量的X 和Y，反应相同时间，X 的转化率随温度变化如图乙所示，X
转化率最高点，即达到平衡，平衡后，温度升高平衡向吸热方向移动，X 转化率降低，则该反应的
△H<0，B 正确；C．X 的物质的量越多，则Y 的转化率越高，平衡时Y 的转化率： A<B<C，C 错误；
D．压强增大平衡向气体体积减小的方向移动，平衡向逆向进行，则a+b<c，D 正确；故选C。
17．（2025·湖南·一模）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
在恒压条件下，按投料比
进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下
列说法错误的是
A．
，
B．反应
的
C．
点反应I 的平衡常数
D．
点
的压强是
的2 倍
【答案】D
【解析】A．随着温度的升高，甲烷平衡含量减小、一氧化碳平衡含量增大，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，
、反应Ⅰ为吸热反应，
，
故A 正确；B．反应Ⅱ-反应Ⅰ可得
，则
，
故B 正确；C．M 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K=
=1，故C
正确；D．N 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H2O(g)的总的物质的量为
的3 倍，
的压强是
的3 倍，故D 错误；故选D。
18．（2025·湖南·一模）三元催化转换器可除去汽车尾气中
以上的污染物。在一恒容密闭容器中加
入
和一定量的NO，发生反应
，按不同投料比
时，CO 的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A．
B．该反应
C．a、b、c 对应平衡常数
D．反应温度为
时，向平衡体系充入适量NO，可实现由b 到c 的转化
【答案】C
【解析】A．相同温度下，
越大，
越大，CO 的平衡转化率越小，则
，A 错
误；B．由图示可知，温度升高，CO 的平衡转化率降低，即升高温度，平衡逆向进行，则该反应为放
热反应，
，B 错误；C．升高温度，CO 的平衡转化率减小，平衡逆移，则K 减小，K 只与温度有
关，则
，C 正确；D．反应温度为
时，向平衡体系充入适量NO，平衡正向移动，CO 的
平衡转化率增大，故不能实现由b 到c 的转化，D 错误；故选C。
19．（2025·湖南·一模）甲胺
是合成太阳能敏化剂的原料。一定温度下，在三个体积均为
L 的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应
，
测得有关实验数据如下：
容器编
号
温度
起始物质的量
平衡时物质的量
Ⅰ
530
0
0
Ⅱ
530
0
0
Ⅲ
500
0
0
下列说法正确的是
A．正反应的平衡常数
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
B．达到平衡时，体系中
关系：
，Ⅰ
，Ⅱ
C．达到平衡时，转化率：
，Ⅰ
，Ⅲ
D．530K 时，若起始向容器Ⅰ中充入
、
、
、
，则反应将向逆反应方向进行
【答案】C
【分析】由反应CH3OH（g）+NH3（g）⇌CH3NH2（g）+H2O（g），该反应前后气体体积不变，压强不影
响该反应，容器I 和Ⅱ为等温恒容，且为等效平衡，容器Ⅲ温度较低，根据表中数据，530K 时，容器
I 有：
K（Ⅰ）=
=9，温度不变，K 不变，K（Ⅱ）=9；500K 时，容器Ⅲ有：
此时K（Ⅲ）=
=16，K（Ⅲ）>K（Ⅰ），说明温度降低有利于反应的进行，该反应为放热
反应；
【解析】A. 根据分析，正反应的平衡常数K(Ⅰ)=K(Ⅱ)<K(Ⅲ)，故A 错误；B. 容器Ⅰ和容器Ⅱ为等
效平衡，Ⅱ的起始量为I 的两倍，相当于对I 增大压强，平衡不移动，平衡时各组分的量为Ⅰ的两倍，
故平衡时2c(CH3OH，Ⅰ)=c(CH3OH，Ⅱ)，故B 错误；C. 容器I 和容器Ⅲ温度不同，若容器Ⅲ为530K，
则与I 为等效平衡，此时α(NH3，Ⅰ)+α(H2O，Ⅲ)=1，由于Ⅲ的温度低于530K，有利于正反应，容器
Ⅲ从逆反应方向建立平衡，则转化率减小，所以达到平衡时α(NH3，Ⅰ)+α(H2O，Ⅲ)<1，故C 正确；
D. 530K 时，若起始向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.10 mol、NH3 0.15 mol、CH3NH2 0.10 mol、H2O 0.10
mol，此时Qc=
=0.67<9，则反应向着正方向进行，故D 错误；答案选C。
20．（2025·湖南·一模）乙烷裂解制乙烯的主反应为：
，副反应
为：
。分别在
和
时，向同一密闭容器中充入
一定量的
，平衡时
和
的物质的量分数随温度变化如图。
反应达到平衡时
的转化率为60%，
与
的体积比为
。下列说法正确的是
A．曲线Y 表示
时平衡体系中乙烯的物质的量分数
B．
，反应达到平衡时
的体积分数近似为26.7%
C．为提高
产率，实际生产中可使用主反应的选择性催化剂
D．为提高乙烯的产率，实际生产中应尽可能降低压强促进平衡正移
【答案】C
【分析】正反应吸热，升高温度平衡正向移动，C2H6(g)物质的量减小，
物质的量增大，增大
压强，平衡逆向移动，C2H6 (g)含量增大，
含量减小，所以X 代表压强为
时C2H6(g)的
物质的量分数变化的曲线，Z 代表
时C2H6(g)，Y 代表
时
，W 代表
时
的物质的量分数变化的曲线；
【解析】A．根据分析可知，增大压强，平衡逆向移动，
物质的量减小，曲线Y 表示
时平衡体系中乙烯的物质的量分数，故A 错误；B．
反应达到平衡时
的转化率为60%，恒
温恒压下，气体的体积与物质的量成正比，
与
的体积比为
即物质的量比为2:1，假设生成
2mol
与1mol
，需消耗3mol
，生成2.5mol
，则起始投入
，
平衡时剩余5-3=2mol
，平衡时总物质的量为2+2.5+2+1=7.5mol，平衡时
的体积分数
即物质的量分数近似为
，故B 错误；C．为提高
产率，则可提高主反应的反
应速率，实际生产中可使用主反应的选择性催化剂，故C 正确；D．降低压强平衡正向移动，可提高
乙烯的产率，但压强减小也会造成反应速率减慢，实际生产中应尽可能降低压强会影响反应速率，单
位时间内乙烯的产率可能降低，故D 错误；故选C。
21．（2025·湖南·一模）二氧化碳加氢制甲醇可以实现温室气体资源化利用，过程中的主要反应为
密闭容器中，反应物起始物质的量比
时，在不同条件下(①温度为250℃下压强变化，②
压强为
下温度变化)达到平衡时
物质的量分数变化如图所示。下列有关说法正确的是
A．反应
的焓变
B．在250℃、
条件下，平衡时甲醇的物质的量分数为0.10
C．当甲醇的物质的量分数为0.03 时，
的平衡转化率为11.3％
D．提高
转化为
的平衡转化率，需要研发在高温区的高效催化剂
【答案】B
【解析】A．根据盖斯定律，由题中所给反应直接相加可以得反应：
，故A 错误；B．由
可知，恒温加压平衡正向移动，甲醇的物质
的量分数增加，恒压升温平衡逆向移动，甲醇的物质的量分数减小，所以图中斜率为正的线表示温度
为250℃时甲醇的物质的量分数随压强的变化图像、斜率为负的线表示压强为5×105kPa 时甲醇的物
质的量分数随温度的变化图像，由图像可知在250℃、9×105kPa 条件下，平衡时甲醇的物质的量分数
为0.10，故B 正确；C．设起始时二氧化碳和氢气的物质的量分别为1mol 和3mol，平衡时消耗二氧化
碳的物质的量为a，生成的甲醇的物质的量为b，三段式表示
、
，平衡时n(总)=(4-2b)mol，n(CH3OH)=bmol，甲醇的物
质的量分数为0.03 时，即
，解得b=0.113mol，CO2的平衡转化率为
，若a=b，CO2
的平衡转化率为11.3％，但是若a=b，平衡时无CO，即 a 与b 不等，所以二氧化碳的平衡转化率不可
能为11.3%，故C 错误；D．催化剂只能够改变化学反应速率，不能够改变平衡转化率，故D 错误；故
答案为：B。
