抢分秘籍5 化学反应速率与化学平衡-2025年高考化学冲刺抢押秘籍

抢分秘籍5 化学反应速率与化学平衡 考向预测 ①化学反应速率的影响因素及计算。 ②化学平衡移动与图像分析。 ③平衡常数（K）及相关计算。 化学反应速率与平衡是化学反应原理模块中的重要组成部分，涉及宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想以及证据推理与模型认知等多重学科素养。近年来，选择题在自主命题省份的试卷中有不同程度的呈现，有的省份出现的概率达到100%。选择题的题干多为文字+图像，文字部分主要给出题设情境和研究对象，图像部分给出与物质的量相关的数据与时间、温度等的变化曲线，所给的研究对象一般为复杂动态的，包含多个不同的反应；所给的图像一般含有多条曲线，分为给出曲线含义和未给曲线含义两种情况，主要图绕外界条件对化学反应速率和化学平衡移动的影响设置，包括定性的分析和定量的计算，主要以定性的分析为主。从近年高考题的情况来看，根据研究对象及变化数据和规律所给的形式可将本专题分为4个热点：一是反应速率与平衡及其图像分析；二是反应速率与平衡及其表格分析；四是多重平衡及其图像分析；四是多重平衡及其表格分析。 技法1 反应速率、平衡图像题解题策略 1.反应速率、平衡图像题解题模型 2．解答化学反应速率图像题的方法思路 （1）看面：认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理相联系。 （2）看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。 （3）看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如，在浓度—时间图像中，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。 （4）看变化趋势：在速率—时间图像上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变、大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增；增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。 3.解答化学平衡移动问题的步骤 1.正确分析反应特点：包括反应物、生成物的状态、气体体积变化、反应的热效应。 2.明确外界反应条件：恒温恒容、恒温恒压、反应温度是否变化、反应物配料比是否变化。 3.结合图像或K与Q的关系、平衡移动原理等，判断平衡移动的方向或结果。 （4）结合题意，运用“三段式”，分析计算、确定各物理量的变化。 4.化学平衡图像题解题技巧 （1）“定一议二”原则 在化学平衡图像中，了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个量的意义。在确定横轴所表示的量后，讨论纵轴与曲线的关系，或在确定纵轴所表示的量后，讨论横轴与曲线的关系。 比如：反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[A的平衡转化率（α），横轴为反应温度（T）]。 图1 定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应。 定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故p2>p1。 （2）“先拐先平数值大”原则 对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，先出现拐点的曲线表示的温度较高（如图2所示，α表示反应物的转化率）或压强较大[如图3所示，φ（A）表示反应物A的体积分数]。 图2 图3 图2：T2>T1，正反应放热。 图3：p1<p2，正反应为气体体积减小的反应。 （3）三步分析法 一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 （4）v－t图像中的“断点”和“接点” “断点”表示改变温度、压强、催化剂引起v正、v逆的变化。 “接点”表示改变反应体系中某种物质浓度引起v正、v逆的变化。 5．解答复杂图像题应注意的几个要点 （1）复杂图像五看：一看面(坐标)，二看线(变化趋势)，三看点(起点、交点、终点)，四看辅助线，五看量(数字计算)。如坐标表示的有c(M)、α(M)、lg c(M)、lg 、pM、lg 等，不同符号表示的意义不同。 （2）pH：可以得出c(H＋)；通过比较溶质的物质的量浓度可判断是强电解质或弱电解质。 （3）交点：相交的两种物质的某量相等，常进行相互代换用于计算。 （4）pH＝7：常温下表示溶液显中性，此时，c(H＋)＝c(OH－)，在等式中常进行抵消。 （5）数据与浓度符号的转化：在坐标图中，标明了某种物质的量，一般要用标明的量进行分析。 （6）守恒：元素守恒，电荷守恒，质子守恒。 技法2 化学平衡状态的快速判断法——“逆向相等，变量不变” 1.“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。 特别注意：同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态。 2.“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。 技法3 化学反应速率常数拓展 1、概念：对于一个基元反应：αA＋βD===γG＋hH 其化学反应速率常数数学表达式为：v＝kcα(A)cβ(D) 上式中的k称为反应速率常数又称速率常数。 2.k的物理意义：在一定的条件下(温度、催化剂)，反应物浓度为1 mol·L－1时的反应速率。k与反应物浓度无关。 （1）反应不同，k值不同。 （2）同一反应，温度不同k值不同。 （3）同一反应，温度一定时，有无催化剂k也是不同的。 （4）不同反应有不同的速率常数，速率常数与反应温度、反应介质(溶剂)、催化剂等有关，甚至会随反应器的形状、性质而异。与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。 3.速率常数与平衡常数的关系 （1）两者的关系：对于基元反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)， v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝＝，反应达到平衡时 v正＝v逆，故K＝。 （2）两者的区别：①反应速率常数通过量化化学反应速率，来表示反应的快慢；其影响因素包括温度和反应物性质等。②平衡常数属于平衡程度的标志，表示反应进行的最大限度；平衡常数只受温度的影响，而与反应物的浓度无关。 技法4 表格数据的处理方法 1.表格数据的理解 （1）明确表格数据的单位 （2）总结表格数据的变化规律，判断相应的平衡状态。 （3）结合化学平衡常数、化学反应速率、平衡转化率进行相关计算。 （4）不同状态下的数据处理要注意利用对比法综合分析。 2．看单位时间内某量的变化量，比较速率快慢和条件高低 （1）单位时间内某量的变化量越大，反应速率越快，反应条件越高 （2）举例：不同温度下，反应物A的物质的量（mol）随时间变化表 组别 温度 时间/min 0 10 20 40 50 结论 ① T1 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 T1___T2 ② T2 0.50 0.30 0.18 a 0.15 a＝___ ①单位时间内实验②的物质的量变化大，则②的反应速率快，温度：T1＜T2 ②实验②反应速率快，达到平衡所用的时间短，实验②不到40min达到平衡，则a＝0.15 3.表格数据的应用 要根据表格数据分析化学反应速率与平衡，首先需要‌理解表格中的数据，并掌握化学平衡图像的意义‌。具体步骤如下： （1）‌仔细阅读表格数据‌：包括反应物的初始浓度、反应时间、反应过程中各物质的浓度变化等。这些数据是分析化学反应速率和平衡的基础。 （2）‌识别反应类型‌：根据表格中的数据，判断反应是单一反应还是多个反应同时进行的复杂反应，以及反应是否达到平衡状态。 （3）‌计算反应速率‌：利用表格中的浓度变化和时间数据，可以计算出不同时间段的反应速率。通常，反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 （4）‌绘制反应速率-时间曲线‌：将计算出的反应速率与时间对应起来，绘制成曲线图。这有助于直观地观察反应速率随时间的变化趋势，以及反应是否达到平衡状态。 （5）‌分析平衡状态‌：在反应速率-时间曲线上，当反应速率趋于稳定且不再随时间变化时，可以认为反应达到了平衡状态。此时，反应物和生成物的浓度将保持不变。 技法4 多重平衡体系的分析和计算方法 1．多重平衡体系分类：多重平衡可分成两类：一种是竞争性的多重平衡，此类反应被称为平行反应或竞争反应。平行反应指的是反应物相同，生成物不同的两个或多个反应(其中一个生成目标产物的反应是主反应，其余的是副反应)。另一种是连续性的多重平衡，此类反应被称为连续反应或分步反应。 2．有关多重平衡及选择性的问题 在多重平衡中，几个可逆反应是相互影响的。 （1）如果主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应，那么该反应物的平衡转化率就会增大。 （2）在一定温度下，特定的混合体系，多重平衡选择性为定值。因为平衡常数只与温度有关，且催化剂不能改变某一物质的平衡转化率。 （3）如果在同一条件下，两个物质同时可以发生几个可逆反应，那么催化剂的选用就可以使其中某一反应的选择性提高。 3．解答多重平衡问题的思维模型 （1）连续反应的思维模型 【易错提醒】连续反应中只要有一个反应平衡发生移动，那么另一个反应平衡也会联动。 （2）竞争反应的思维模型 4．多平衡体系中有关平衡常数的计算技巧 （1）有关多平衡体系平衡常数的计算，如何确定多个反应相关联物质在平衡时量的多少是解题的关键点。若用常规的三段式计算，对反应过程分析要求高，容易出错。但无论多少个反应，反应进行的程度如何，反应前后的原子总数是不变的，因而解答这类问题可用原子守恒法，可规避对反应过程的分析。 （2）原子守恒法解题步骤： 第一步：确定反应体系中有哪些元素,根据已知反应物分别计算出体系中各元素原子的总物质的量； 第二步：确定平衡体系中各物质的物质的量，分析平衡时，已给出哪些物质的物质的量，将未给出物质的物质的量设未知数，利用原子守恒列方程式组，求出未知量。 第三步：计算平衡常数 （1）若为浓度平衡常数，根据容器的容积计算各物质的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算。 （2）若为压强平衡常数，根据平衡时各气体的物质的量及气体总物质的量，计算出平衡分压，最后代人平衡常数表达式计算。 【名师提醒】（1）在多重平衡体系中，某物质的平衡浓度，是所有有关反应的平衡浓度，对各相关反应的平衡常数都满足。 （2）在计算某反应的平衡常数时，要善于选特殊点计算。只要温度不变，这个平衡常数值可以运用于平衡曲线上的任何一点，选取多曲线的交点，往往能简化计算。 技法6 工业生产图像中转化率、产率变化分析思路 1.判断是否为平衡状态 （1）非平衡状态的转化率：侧重分析温度、压强、浓度对反应快慢，催化剂对反应快慢及选择性(主、副反应)的影响； （2）平衡转化率：侧重分析温度、压强、浓度对化学平衡的影响，有时也涉及温度、某物质对催化活性的影响。 2．结合图像分析实际生产中反应的最佳条件 条件 原则 从化学反应速率分析 非平衡状态，着重考虑外因对反应速率的影响导致反应物的转化率(或产品产率)的变化 从化学平衡移动分析 平衡后，着重考虑外因对平衡移动方向的影响 从催化剂的活性分析 注意催化剂的活性受温度的影响，还要注意催化剂对主、副反应的选择性的影响 综合分析 既要注意外界条件对反应速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性，还要考虑设备要求 一、走出误区 ——化学平衡图像解读 （1）v－t图像解读 ①看改变条件的一瞬间(t1)，若v′正在v′逆上方，则平衡向正反应方向移动；反之，则平衡向逆反应方向移动。 ②若a、b重合为一点，则t1时刻改变的是某一物质的浓度。 ③若a、b不重合，则t1时刻可能是改变了温度或压强。 ④若v′正和v′逆改变程度相同，即v′正＝v′逆，平衡不移动，则t1时刻可能是使用了催化剂或是对反应前后气体分子数不变的反应改变压强。 （2）物质的量(或浓度或转化率)与时间关系的图像解读 ①每条曲线在转折点以前表示该条件下此反应未达平衡状态，转折点后表示已达平衡状态。 ②先出现转折点的则先达到平衡。如图甲，压强为p1条件下先达平衡，可推知p1＞p2；图乙中，温度为T2条件下先达平衡，可推知T2＞T1。根据Y表示的意义，可推断反应前后气体的化学计量数之和的大小，或判断正反应是吸热反应还是放热反应。 （3）等温(压)平衡曲线解读 ①纵坐标Y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。 ②解题分析时，常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线)，若横坐标表示温度(或压强)，则此辅助线为等温线(或等压线)。 ③如图丙所示，在曲线上的每个点(如B点)都达到平衡状态，若纵坐标表示反应物转化率，则有： A点是非平衡状态，若要达到平衡，需降低转化率，即平衡要向逆反应方向移动，此点v正＜v逆； C点是非平衡状态，若要达到平衡，需增大转化率，即平衡要向正反应方向移动，此点v正＞v逆； 处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率，其大小主要由温度决定，故有vC＞vB＞vA。 （4）同一段时间内，不同温度下反应进程中某个量的图像解读 如图是不同温度下经过一段时间，某反应物的转化率与温度的关系。 ①此图像表明该反应的正反应为放热反应。若正反应为吸热反应，则同一时间段内温度越高，平衡正向移动程度越大，反应物的转化率越大，曲线应一直为增函数，与图像不符。 ②T1～T2段，反应未达到平衡，随温度升高，反应速率加快，反应物转化率增大。 ③T2点表示反应达到平衡状态。 ④T2～T3段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果，T2～T3段曲线上的点均为平衡点。 二、规避“2”个易失分点 1.化学平衡状态判断“三关注” ①关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器； ②关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应； ③关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。 2.不能作为“标志”的四种情况 ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 ②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 三、易错易混提醒 1.无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，由于Δc是取浓度变化的绝对值，因此，其化学反应速率都取正值，且是某一段时间内的平均速率。 2.化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示，一般是以最容易测定的一种物质表示，书写时应标明是什么物质的反应速率。 3.在一定温度下，固体和纯液体物质，其单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数，因此它们的化学反应速率也被视为常数。由此可知，现在采用的表示化学反应速率的方法还有一定的局限性。 4.在同一反应中，用不同的物质表示同一时间的反应速率时，其数值可能不同，但这些数值所表达的意义是相同的即都是表示同一反应的速率。各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算。 5.一般来说在反应过程中都不是等速进行的，因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。 6.由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 7.压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时，要从反应物浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变，如恒容时通入稀有气体来增大压强，反应速率不变（因为浓度未改变）。 8.改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率则不一定发生变化。 9.其他条件一定，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都要增大，只不过正、逆反应速率增加的程度不同。 10.在不同条件下进行的反应物和生成物相反的反应不是可逆反应。 11.各物质的物质的量之比等于方程式的化学计量数之比时，不一定是平衡状态，因为此条件并不能说明各组分的物质的量不再变化了。 12.化学平衡的建立与途径无关,既可以从正反应方向(投入反应物),也可以从逆反应方向(投入生成物)建立。 13.某一可逆反应，在一定条件下达到了平衡，化学反应速率再改变时，平衡不一定发生移动，如反应前后气体体积不变的 反应，增大压强或使用催化剂，速率发生变化，但平衡不移动。如果平衡发生了移动，则化学反应速率一定发生了改变。 14.化学平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率不一定增大，若有多种反应物的反应，当增大某一反应物的浓度，化学平衡向正反应方向移动，只会使别的反应物的转化率增大，但该物质的转化率反而减小。 15.增加固体或纯液体的量，化学平衡不移动，因为当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定 的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学反应速率以及化学平衡均无影响，但要注意固体的表面积对化学反应速率的影响。 16.化学平衡发生移动时，化学平衡常数不一定改变，只有温度改变，平衡常数才会改变。 17.要记清楚最基本的速率时间图,如改变反应物或生成物的浓度导致速率变化时,正反应和逆反应速率中有一支与原平衡点相连。若同时改变反应物和生成物浓度(或改变压强、温度、使用催化剂)则与原平衡点相脱离。记住先到达平衡表示温度高,压强大。根据平衡图像分析可逆反应特点时,往往从最高点以后进行分析,也就是说研究的对象必须是已建立平衡的反应。 18.改变浓度和压强不能改变活化分子百分数,但能改变单位体积活化分子数,故能改变反应速率。改变温度和使用催化剂均能改变活化分子百分数,使单位体积活化分子数改变,从而改变反应速率。 19.勒夏特列原理只适用于判断“改变一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，不能简单地根据平衡移动原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据平衡移动原理进行判断。例如，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，同时加压、升温，平衡移动的方向无法确定。若加压同时又降温，则平衡向正反应方向移动。高温、高压 催化剂 20.正、逆反应的平衡常数互为倒数；若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍，则化学平衡常数变为原来的n次幂或次幂；两方程式相加得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。 21.代入平衡常数表达式的是平衡浓度，而不是任意时刻的浓度，更不能将物质的量代入，反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“l”而不代入公式。 22.化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 23.起始浓度、平衡浓度不一定符合化学计量数之比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。 24.反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响，复合判据ΔH－TΔS<0的反应不一定能够实际发生，只是指出了在该条件下化学反应自发进行的趋势，还要考虑化学反应的快慢问题。 25.判断一个化学反应能否自发进行，若无任何外加条件，可以认为我们所学过的化学反应(电解反应除外)都是能够自发进行的。 26．升高温度，不论吸热还是放热反应，也不论正反应速率还是逆反应速率都增大。 27．向恒温恒容已达平衡的反应体系中，充入“惰性气体”(不参加反应的气体)，对平衡无影响。 28．增大压强(缩小体积)，化学平衡向气体物质的量减小的方向移动，但v正、v逆均增大。 29．平衡常数K只受温度影响，既与任何一种反应物或生成物的浓度变化无关，也与压强的改变无关。 30．对于一个可逆反应，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应。 【热点一】反应速率与平衡及其图像分析 1．（2025·安徽·一模）“双碳”战略背景下，和的减排和转化利用受到普遍关注，已知和催化重整的主反应为  。其他条件一定，在Ar作为辅助气体时，与的物质的量之比以及气体总流量对重整反应的影响分别如图1、2所示，下列说法错误的是 A．恒温恒压时，充入气体Ar有利于提高和的平衡转化率 B．主反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能 C．与物质的量之比达后转化率有所下降，的产率提升并不明显，可能是过量的发生了反应 D．随气体流量增加，原料气转化率和目标产物产率逐渐降低，所以气体流量越低越好 2．（2025·湖南·模拟预测）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 3．（2025·河南信阳·二模）某密闭容器中发生反应，维持总压为，当投料比时的平衡转化率与的关系、时的平衡转化率与投料比的关系分别如下图所示，下列说法错误的是 A．金刚石中，一个键连接6个六元环 B．上图中，当不再变化，能说明该反应达到平衡状态 C．时，该反应的平衡常数 D．点时，按照初始投料比向容器中又充入和，达到平衡时和的转化率均增大 4．（2025·黑龙江·模拟预测）向恒容密闭容器中充入和一定量的，发生反应； 。的平衡转化率随投料比、温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．正反应速率： C．平衡常数： D．时，压强不变则反应达到平衡 5．（2025·重庆·模拟预测）利用丙烷制取丙烯的原理为：  。在总压分别为时发生该反应，平衡体系中和的体积分数随温度和压强的变化如图所示。下列说法错误的是 A．增大压强该反应正，逆反应速率均增大 B．总压由变为时，平衡常数变大 C．压强、温度不变，充入惰性气体，的转化率增大 D．曲线④表示时的体积分数随温度的变化曲线 【热点二】反应速率与平衡及其表格分析 6．（2025·江西九江·一模）恒温下，向2L的刚性密闭容器中充入一定量W(g)，反应关系如图，反应②和③的速率方程分别为和分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化能大于反应②。测得W(g)物质的量随时间变化如下表。下列说法正确的是 0 1 2 3 4 0.400 0.306 0.240 0.192 0.160 A．内，Y的平均反应速率为 B．若扩大容器体积，平衡时Y的产率增大 C．若，平衡时 D．若升高温度，平衡时增大 7．（2025·辽宁丹东·一模）已知反应的速率方程为。向恒温恒容的密闭容器中加入一定量发生上述反应，测得部分实验数据如下表所示。下列说法正确的是 反应时间 0 10 20 30 40 A．前为 B．其他条件相同时，的浓度越大，化学反应速率越大 C． D．当的转化率为时，容器内压强为初始压强的倍 8．（2025·湖南·模拟预测）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 9．（2025·湖南·二模）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： 10．（2025·陕西·三模）臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为：，不同温度下，在两个恒容容器中发生该反应，相关信息如下表及图所示，下列说法正确的是 容器 容积/L 温度/K 起始充入量 甲 1 1和2 乙 1 1和2 A．该反应的正反应为吸热反应 B．时平衡后，向恒容容器中再充入和，再次平衡后，的百分含量将不变 C．反应体系在温度为时的平衡常数 D．在恒温恒容条件下，混合气体密度不再改变能证明该反应已经达到平衡 【热点三】多重平衡及其图像分析 11．（2025·江苏·一模）硫酸工业尾气中可用CO处理并回收S，涉及的反应有： 反应I：　 反应II：　 恒压条件下，按充入原料，其中的平衡转化率以及COS和S的平衡选择性随温度的变化如图所示。已知曲线b表示的平衡选择性。 (X的平衡选择性，X为COS或S)。 下列说法不正确的是 A．曲线c表示S的平衡选择性 B． C．1400K下，反应的平衡常数 D．其它条件不变，增大体系压强的平衡转化率不变 12．（2025·江苏南通·一模）一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。CH3I热裂解时发生如下反应。 反应Ⅰ：2CH3I(g)C2H4(g)＋2HI(g)；ΔH1>0 反应Ⅱ：3C2H4(g)2C3H6(g)；ΔH2<0 反应Ⅲ：2C2H4(g)C4H8(g)；ΔH3<0 p=0.1MPa，向密闭容器中起始投入1molCH3I(g)，维持压强恒定，平衡时容器内C2H4、C3H6和C4H8所占容器内气体的物质的量分数(X)与温度的关系如图所示。 C2H4的分压p(C2H4)=p总·X(C2H4)，反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=。下列说法正确的是 A．图中a对应的物质是C2H4 B．750K时，反应Ⅲ的Kp=1 C．300K时，要提高C3H6的物质的量分数可以使用C3H6选择性高的催化剂 D．1000K时，其他条件不变，若增大容器的压强，C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小 13．（2025·浙江·一模）利用和可制得甲烷，实现资源综合利用。 已知：I． Ⅱ． 在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的和混合气体通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，转化率和选择性随温度变化关系如图所示。 ，下列说法不正确的是 A．反应I的 B．时，其他条件不变，增大压强，的转化率增大 C．在间，其他条件不变，升高温度，的产率增大 D．时的转化率最大，可能的原因是反应I和反应IⅡ达到了平衡状态 14．（2025·湖南·二模）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 Ⅰ．CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)  ΔH=-164.7kJ·mol-1 Ⅱ．CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)  ΔH=+41.2kJ·mol-1 在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2):n起始(H2)=1:4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示。下列说法正确的是 A．反应CO(g)＋3H2(g)=H2O(g)＋CH4(g)的焓变ΔH=-123.5kJ·mol-1 B．400℃前CO2实际转化率增大的主要原因是：温度升高，反应Ⅱ平衡正移 C．降低体系温度，CH4的平衡选择性增大 D．450℃时，使用更高效催化剂，有可能使CO2平衡转化率达到X点 15．（2025·山西·模拟预测）在刚性容器中，充入的，发生如下反应 主反应：      副反应： 催化反应相同时间，测得的转化率和的选择性[选择性]随温度变化如图所示(温度为700°C时，反应恰好达到首次平衡)。下列说法错误的是 A．主反应：正反应活化能>逆反应活化能 B．点对应条件下，甲醛速率： C．高于600℃，催化剂对副反应的选择性可能提高 D．700℃，的平衡浓度为(甲醛选择性值近似取) 【热点四】多重平衡及其表格分析 16．（2025·云南昆明·一模）甲醇重整制氢涉及三个反应： 反应Ⅰ．   反应Ⅱ．   反应Ⅲ．   反应Ⅰ和反应Ⅱ不同温度下的平衡常数如下表： 反应 Ⅰ 0.5535 185.8 9939.5 Ⅱ 872.7 下列说法正确的是 A．相同温度下， B．反应Ⅰ、Ⅱ在低温下可自发进行 C．恒容恒温体系中，反应达平衡后充入稀有气体，体系压强增大，反应Ⅱ平衡逆移 D．时，向起始容积相同的恒压和恒容两个容器中，均充入与，恒压条件下的平衡产率更高 17．（2025·全国·模拟预测）丙酮醛(CH3COCHO)是重要的医药中间体。以1，2-丙二醇为原料，通过“气固相催化氧化法”可合成丙酮醛： 主反应：；副反应：。 3种催化剂的催化效果，以及使用某催化剂时温度对转化率、产率的影响如下(表、图)。下列说法错误的是 催化剂 原料转化率/% 产率/% Ⅰ号 95.0 55.9 Ⅱ号 97.0 63.5 Ⅲ号 98.5 72.0 A．实际生产中可选取Ⅲ号催化剂 B．该制备方法的最佳温度为450℃ C．温度高于450℃后，产物中乙酸、甲醛分压增大 D．相同温度时，加入合适催化剂可提高反应物的平衡转化率 18.（2025·北京·一模）工业上以1，4-丁二醇(BD)为原料催化脱氢制备γ-丁内酯(BL)，其副反应产物为四氢呋喃(，THF)、正丁醇(BuOH)以及其他四碳有机物。其他条件相同时，不同温度下，向1L容器中通入4×10-2molBD反应2h，测得BL、THF、BuOH在四碳有机产物中的物质的量分数如下： 温度/℃ 220 240 250 255 BL/% 60.2 84.6 92.6 95.2 THF/% 1.2 1.8 1.9 2.1 BuOH/% 0.2 0.3 0.4 0.6 已知：HO(CH2)4OH(g，BD)(g，BL)+2H2(g)　ΔH>0 下列说法不正确的是 A．220℃，2h时n(BL)=9.03×10-3mol，则BD的总转化率为37.5% B．250℃，2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2mol C．255℃，2h时n(BL)=1.5×10-2mol，则0~2h内υ(H2)主反应=1.5×10-2mol·L−1·h−1 D．由表中数据可知，220~255℃，催化剂活性、选择性均随着温度的升高而提高 19．（2025·湖南·模拟预测）能除去空气中的气体，反应如下： 反应I： 平衡常数；反应Ⅱ：平衡常数。 已知：在相同条件下，。 向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(不参与反应)，在催化剂作用下分别发生上述反应，在相同的时间内的物质的量随温度的变化关系如图中实线所示。图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。下列有关说法错误的是 反应I 反应Ⅱ 起始投料 起始物质的量 1 1 3 1 1 3 A．，曲线c为反应Ⅱ的平衡曲线 B．时， C．相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点的量达到X点 D．恒温恒压下，向W点表示的反应体系中增大的物质的量，能提高的转化率 20．（2025·上海静安·一模）一定温度下，向2L密闭恒容容器中充入2molCO2和6mol H2，发生如下反应： 反应Ⅰ (主反应)CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)  ΔH1<0     K1 反应Ⅱ(副反应)CO2(g) +4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g)  ΔH2<0    K2 反应Ⅲ(副反应)CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)  ΔH3>0     K3 （1）反应均达平衡后，测得数据如下： 物质 CH3OH CH4 CO 物质的量(mol) 1 0.4 0.2 则CH3OH的选择性= 。(CH3OH选择性=)，反应Ⅱ的平衡常数K2= (列出包含数据的计算式，无须算出结果)。 （2）不同温度下，若测得上述反应CO2的平衡转化率与甲醇的选择性如下图： ①试根据图中信息判断，更适合生产甲醇的温度为 。 A．1000°C       B．800 °C   C． 600°C    D．400°C ②当温度高于800 °C，CO2转化率反而增大，主要原因是 。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 抢分秘籍5 化学反应速率与化学平衡 考向预测 ①化学反应速率的影响因素及计算。 ②化学平衡移动与图像分析。 ③平衡常数（K）及相关计算。 化学反应速率与平衡是化学反应原理模块中的重要组成部分，涉及宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想以及证据推理与模型认知等多重学科素养。近年来，选择题在自主命题省份的试卷中有不同程度的呈现，有的省份出现的概率达到100%。选择题的题干多为文字+图像，文字部分主要给出题设情境和研究对象，图像部分给出与物质的量相关的数据与时间、温度等的变化曲线，所给的研究对象一般为复杂动态的，包含多个不同的反应；所给的图像一般含有多条曲线，分为给出曲线含义和未给曲线含义两种情况，主要图绕外界条件对化学反应速率和化学平衡移动的影响设置，包括定性的分析和定量的计算，主要以定性的分析为主。从近年高考题的情况来看，根据研究对象及变化数据和规律所给的形式可将本专题分为4个热点：一是反应速率与平衡及其图像分析；二是反应速率与平衡及其表格分析；四是多重平衡及其图像分析；四是多重平衡及其表格分析。 技法1 反应速率、平衡图像题解题策略 1.反应速率、平衡图像题解题模型 2．解答化学反应速率图像题的方法思路 （1）看面：认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理相联系。 （2）看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。 （3）看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如，在浓度—时间图像中，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。 （4）看变化趋势：在速率—时间图像上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变、大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增；增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。 3.解答化学平衡移动问题的步骤 1.正确分析反应特点：包括反应物、生成物的状态、气体体积变化、反应的热效应。 2.明确外界反应条件：恒温恒容、恒温恒压、反应温度是否变化、反应物配料比是否变化。 3.结合图像或K与Q的关系、平衡移动原理等，判断平衡移动的方向或结果。 （4）结合题意，运用“三段式”，分析计算、确定各物理量的变化。 4.化学平衡图像题解题技巧 （1）“定一议二”原则 在化学平衡图像中，了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个量的意义。在确定横轴所表示的量后，讨论纵轴与曲线的关系，或在确定纵轴所表示的量后，讨论横轴与曲线的关系。 比如：反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[A的平衡转化率（α），横轴为反应温度（T）]。 图1 定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应。 定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故p2>p1。 （2）“先拐先平数值大”原则 对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，先出现拐点的曲线表示的温度较高（如图2所示，α表示反应物的转化率）或压强较大[如图3所示，φ（A）表示反应物A的体积分数]。 图2 图3 图2：T2>T1，正反应放热。 图3：p1<p2，正反应为气体体积减小的反应。 （3）三步分析法 一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。 （4）v－t图像中的“断点”和“接点” “断点”表示改变温度、压强、催化剂引起v正、v逆的变化。 “接点”表示改变反应体系中某种物质浓度引起v正、v逆的变化。 5．解答复杂图像题应注意的几个要点 （1）复杂图像五看：一看面(坐标)，二看线(变化趋势)，三看点(起点、交点、终点)，四看辅助线，五看量(数字计算)。如坐标表示的有c(M)、α(M)、lg c(M)、lg 、pM、lg 等，不同符号表示的意义不同。 （2）pH：可以得出c(H＋)；通过比较溶质的物质的量浓度可判断是强电解质或弱电解质。 （3）交点：相交的两种物质的某量相等，常进行相互代换用于计算。 （4）pH＝7：常温下表示溶液显中性，此时，c(H＋)＝c(OH－)，在等式中常进行抵消。 （5）数据与浓度符号的转化：在坐标图中，标明了某种物质的量，一般要用标明的量进行分析。 （6）守恒：元素守恒，电荷守恒，质子守恒。 技法2 化学平衡状态的快速判断法——“逆向相等，变量不变” 1.“逆向相等”：反应速率必须一个是正反应的速率，一个是逆反应的速率，且经过换算后同一种物质的正反应速率和逆反应速率相等。 特别注意：同一反应方向的反应速率不能判断反应是否达到平衡状态。 2.“变量不变”：如果一个量是随反应进行而改变的，当不变时为平衡状态；一个随反应的进行保持不变的量，不能作为是否是平衡状态的判断依据。 技法3 化学反应速率常数拓展 1、概念：对于一个基元反应：αA＋βD===γG＋hH 其化学反应速率常数数学表达式为：v＝kcα(A)cβ(D) 上式中的k称为反应速率常数又称速率常数。 2.k的物理意义：在一定的条件下(温度、催化剂)，反应物浓度为1 mol·L－1时的反应速率。k与反应物浓度无关。 （1）反应不同，k值不同。 （2）同一反应，温度不同k值不同。 （3）同一反应，温度一定时，有无催化剂k也是不同的。 （4）不同反应有不同的速率常数，速率常数与反应温度、反应介质(溶剂)、催化剂等有关，甚至会随反应器的形状、性质而异。与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。 3.速率常数与平衡常数的关系 （1）两者的关系：对于基元反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)， v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝＝，反应达到平衡时 v正＝v逆，故K＝。 （2）两者的区别：①反应速率常数通过量化化学反应速率，来表示反应的快慢；其影响因素包括温度和反应物性质等。②平衡常数属于平衡程度的标志，表示反应进行的最大限度；平衡常数只受温度的影响，而与反应物的浓度无关。 技法4 表格数据的处理方法 1.表格数据的理解 （1）明确表格数据的单位 （2）总结表格数据的变化规律，判断相应的平衡状态。 （3）结合化学平衡常数、化学反应速率、平衡转化率进行相关计算。 （4）不同状态下的数据处理要注意利用对比法综合分析。 2．看单位时间内某量的变化量，比较速率快慢和条件高低 （1）单位时间内某量的变化量越大，反应速率越快，反应条件越高 （2）举例：不同温度下，反应物A的物质的量（mol）随时间变化表 组别 温度 时间/min 0 10 20 40 50 结论 ① T1 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 T1___T2 ② T2 0.50 0.30 0.18 a 0.15 a＝___ ①单位时间内实验②的物质的量变化大，则②的反应速率快，温度：T1＜T2 ②实验②反应速率快，达到平衡所用的时间短，实验②不到40min达到平衡，则a＝0.15 3.表格数据的应用 要根据表格数据分析化学反应速率与平衡，首先需要‌理解表格中的数据，并掌握化学平衡图像的意义‌。具体步骤如下： （1）‌仔细阅读表格数据‌：包括反应物的初始浓度、反应时间、反应过程中各物质的浓度变化等。这些数据是分析化学反应速率和平衡的基础。 （2）‌识别反应类型‌：根据表格中的数据，判断反应是单一反应还是多个反应同时进行的复杂反应，以及反应是否达到平衡状态。 （3）‌计算反应速率‌：利用表格中的浓度变化和时间数据，可以计算出不同时间段的反应速率。通常，反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。 （4）‌绘制反应速率-时间曲线‌：将计算出的反应速率与时间对应起来，绘制成曲线图。这有助于直观地观察反应速率随时间的变化趋势，以及反应是否达到平衡状态。 （5）‌分析平衡状态‌：在反应速率-时间曲线上，当反应速率趋于稳定且不再随时间变化时，可以认为反应达到了平衡状态。此时，反应物和生成物的浓度将保持不变。 技法4 多重平衡体系的分析和计算方法 1．多重平衡体系分类：多重平衡可分成两类：一种是竞争性的多重平衡，此类反应被称为平行反应或竞争反应。平行反应指的是反应物相同，生成物不同的两个或多个反应(其中一个生成目标产物的反应是主反应，其余的是副反应)。另一种是连续性的多重平衡，此类反应被称为连续反应或分步反应。 2．有关多重平衡及选择性的问题 在多重平衡中，几个可逆反应是相互影响的。 （1）如果主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应，那么该反应物的平衡转化率就会增大。 （2）在一定温度下，特定的混合体系，多重平衡选择性为定值。因为平衡常数只与温度有关，且催化剂不能改变某一物质的平衡转化率。 （3）如果在同一条件下，两个物质同时可以发生几个可逆反应，那么催化剂的选用就可以使其中某一反应的选择性提高。 3．解答多重平衡问题的思维模型 （1）连续反应的思维模型 【易错提醒】连续反应中只要有一个反应平衡发生移动，那么另一个反应平衡也会联动。 （2）竞争反应的思维模型 4．多平衡体系中有关平衡常数的计算技巧 （1）有关多平衡体系平衡常数的计算，如何确定多个反应相关联物质在平衡时量的多少是解题的关键点。若用常规的三段式计算，对反应过程分析要求高，容易出错。但无论多少个反应，反应进行的程度如何，反应前后的原子总数是不变的，因而解答这类问题可用原子守恒法，可规避对反应过程的分析。 （2）原子守恒法解题步骤： 第一步：确定反应体系中有哪些元素,根据已知反应物分别计算出体系中各元素原子的总物质的量； 第二步：确定平衡体系中各物质的物质的量，分析平衡时，已给出哪些物质的物质的量，将未给出物质的物质的量设未知数，利用原子守恒列方程式组，求出未知量。 第三步：计算平衡常数 （1）若为浓度平衡常数，根据容器的容积计算各物质的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算。 （2）若为压强平衡常数，根据平衡时各气体的物质的量及气体总物质的量，计算出平衡分压，最后代人平衡常数表达式计算。 【名师提醒】（1）在多重平衡体系中，某物质的平衡浓度，是所有有关反应的平衡浓度，对各相关反应的平衡常数都满足。 （2）在计算某反应的平衡常数时，要善于选特殊点计算。只要温度不变，这个平衡常数值可以运用于平衡曲线上的任何一点，选取多曲线的交点，往往能简化计算。 技法6 工业生产图像中转化率、产率变化分析思路 1.判断是否为平衡状态 （1）非平衡状态的转化率：侧重分析温度、压强、浓度对反应快慢，催化剂对反应快慢及选择性(主、副反应)的影响； （2）平衡转化率：侧重分析温度、压强、浓度对化学平衡的影响，有时也涉及温度、某物质对催化活性的影响。 2．结合图像分析实际生产中反应的最佳条件 条件 原则 从化学反应速率分析 非平衡状态，着重考虑外因对反应速率的影响导致反应物的转化率(或产品产率)的变化 从化学平衡移动分析 平衡后，着重考虑外因对平衡移动方向的影响 从催化剂的活性分析 注意催化剂的活性受温度的影响，还要注意催化剂对主、副反应的选择性的影响 综合分析 既要注意外界条件对反应速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性，还要考虑设备要求 一、走出误区 ——化学平衡图像解读 （1）v－t图像解读 ①看改变条件的一瞬间(t1)，若v′正在v′逆上方，则平衡向正反应方向移动；反之，则平衡向逆反应方向移动。 ②若a、b重合为一点，则t1时刻改变的是某一物质的浓度。 ③若a、b不重合，则t1时刻可能是改变了温度或压强。 ④若v′正和v′逆改变程度相同，即v′正＝v′逆，平衡不移动，则t1时刻可能是使用了催化剂或是对反应前后气体分子数不变的反应改变压强。 （2）物质的量(或浓度或转化率)与时间关系的图像解读 ①每条曲线在转折点以前表示该条件下此反应未达平衡状态，转折点后表示已达平衡状态。 ②先出现转折点的则先达到平衡。如图甲，压强为p1条件下先达平衡，可推知p1＞p2；图乙中，温度为T2条件下先达平衡，可推知T2＞T1。根据Y表示的意义，可推断反应前后气体的化学计量数之和的大小，或判断正反应是吸热反应还是放热反应。 （3）等温(压)平衡曲线解读 ①纵坐标Y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。 ②解题分析时，常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线)，若横坐标表示温度(或压强)，则此辅助线为等温线(或等压线)。 ③如图丙所示，在曲线上的每个点(如B点)都达到平衡状态，若纵坐标表示反应物转化率，则有： A点是非平衡状态，若要达到平衡，需降低转化率，即平衡要向逆反应方向移动，此点v正＜v逆； C点是非平衡状态，若要达到平衡，需增大转化率，即平衡要向正反应方向移动，此点v正＞v逆； 处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率，其大小主要由温度决定，故有vC＞vB＞vA。 （4）同一段时间内，不同温度下反应进程中某个量的图像解读 如图是不同温度下经过一段时间，某反应物的转化率与温度的关系。 ①此图像表明该反应的正反应为放热反应。若正反应为吸热反应，则同一时间段内温度越高，平衡正向移动程度越大，反应物的转化率越大，曲线应一直为增函数，与图像不符。 ②T1～T2段，反应未达到平衡，随温度升高，反应速率加快，反应物转化率增大。 ③T2点表示反应达到平衡状态。 ④T2～T3段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果，T2～T3段曲线上的点均为平衡点。 二、规避“2”个易失分点 1.化学平衡状态判断“三关注” ①关注反应条件，是恒温恒容、恒温恒压，还是绝热恒容容器； ②关注反应特点，是等体积反应，还是非等体积反应； ③关注特殊情况，是否有固体参加或生成，或固体的分解反应。 2.不能作为“标志”的四种情况 ①反应组分的物质的量之比等于化学方程式中相应物质的化学计量数之比。 ②恒温恒容下的体积不变的反应，体系的压强或总物质的量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ③全是气体参加的体积不变的反应，体系的平均相对分子质量不再随时间而变化，如2HI(g)H2(g)＋I2(g)。 ④全是气体参加的反应，恒容条件下体系的密度保持不变。 三、易错易混提醒 1.无论是用某一反应物表示还是用某一生成物表示，由于Δc是取浓度变化的绝对值，因此，其化学反应速率都取正值，且是某一段时间内的平均速率。 2.化学反应速率可用反应体系中一种反应物或生成物浓度的变化来表示，一般是以最容易测定的一种物质表示，书写时应标明是什么物质的反应速率。 3.在一定温度下，固体和纯液体物质，其单位体积里的物质的量保持不变，即物质的量浓度为常数，因此它们的化学反应速率也被视为常数。由此可知，现在采用的表示化学反应速率的方法还有一定的局限性。 4.在同一反应中，用不同的物质表示同一时间的反应速率时，其数值可能不同，但这些数值所表达的意义是相同的即都是表示同一反应的速率。各物质表示的反应速率的数值有相互关系，彼此可以根据化学方程式中的各化学计量数进行换算。 5.一般来说在反应过程中都不是等速进行的，因此某一时间内的反应速率实际上是这一段时间内的平均速率。 6.由于固体和纯液体的浓度可视为常数，故改变其用量反应速率不变。但当固体颗粒变小时，其表面积增大将导致反应速率增大。 7.压强对化学反应速率的影响是通过改变反应物浓度实现的，所以分析压强的改变对反应速率的影响时，要从反应物浓度是否发生改变的角度来分析。若改变总压强而各物质的浓度不改变，则反应速率不变，如恒容时通入稀有气体来增大压强，反应速率不变（因为浓度未改变）。 8.改变温度，使用催化剂，反应速率一定发生变化，其他外界因素的改变，反应速率则不一定发生变化。 9.其他条件一定，升高温度，不论正反应还是逆反应，不论放热反应还是吸热反应，反应速率都要增大，只不过正、逆反应速率增加的程度不同。 10.在不同条件下进行的反应物和生成物相反的反应不是可逆反应。 11.各物质的物质的量之比等于方程式的化学计量数之比时，不一定是平衡状态，因为此条件并不能说明各组分的物质的量不再变化了。 12.化学平衡的建立与途径无关,既可以从正反应方向(投入反应物),也可以从逆反应方向(投入生成物)建立。 13.某一可逆反应，在一定条件下达到了平衡，化学反应速率再改变时，平衡不一定发生移动，如反应前后气体体积不变的 反应，增大压强或使用催化剂，速率发生变化，但平衡不移动。如果平衡发生了移动，则化学反应速率一定发生了改变。 14.化学平衡向正反应方向移动，则反应物的转化率不一定增大，若有多种反应物的反应，当增大某一反应物的浓度，化学平衡向正反应方向移动，只会使别的反应物的转化率增大，但该物质的转化率反而减小。 15.增加固体或纯液体的量，化学平衡不移动，因为当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时，由于其“浓度”是恒定 的，不随其量的增减而变化，故改变这些固体或液体的量，对化学反应速率以及化学平衡均无影响，但要注意固体的表面积对化学反应速率的影响。 16.化学平衡发生移动时，化学平衡常数不一定改变，只有温度改变，平衡常数才会改变。 17.要记清楚最基本的速率时间图,如改变反应物或生成物的浓度导致速率变化时,正反应和逆反应速率中有一支与原平衡点相连。若同时改变反应物和生成物浓度(或改变压强、温度、使用催化剂)则与原平衡点相脱离。记住先到达平衡表示温度高,压强大。根据平衡图像分析可逆反应特点时,往往从最高点以后进行分析,也就是说研究的对象必须是已建立平衡的反应。 18.改变浓度和压强不能改变活化分子百分数,但能改变单位体积活化分子数,故能改变反应速率。改变温度和使用催化剂均能改变活化分子百分数,使单位体积活化分子数改变,从而改变反应速率。 19.勒夏特列原理只适用于判断“改变一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件，不能简单地根据平衡移动原理来判断平衡移动的方向，只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时，才能根据平衡移动原理进行判断。例如，N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，同时加压、升温，平衡移动的方向无法确定。若加压同时又降温，则平衡向正反应方向移动。高温、高压 催化剂 20.正、逆反应的平衡常数互为倒数；若化学方程式中各物质的化学计量数都扩大或缩小至原来的n倍，则化学平衡常数变为原来的n次幂或次幂；两方程式相加得到新的化学方程式，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积。 21.代入平衡常数表达式的是平衡浓度，而不是任意时刻的浓度，更不能将物质的量代入，反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“l”而不代入公式。 22.化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。 23.起始浓度、平衡浓度不一定符合化学计量数之比，但物质之间是按化学计量数之比反应和生成的，故各物质的浓度变化之比一定等于化学计量数之比，这是计算的关键。 24.反应能否自发进行需综合考虑焓变和熵变对反应的影响，复合判据ΔH－TΔS<0的反应不一定能够实际发生，只是指出了在该条件下化学反应自发进行的趋势，还要考虑化学反应的快慢问题。 25.判断一个化学反应能否自发进行，若无任何外加条件，可以认为我们所学过的化学反应(电解反应除外)都是能够自发进行的。 26．升高温度，不论吸热还是放热反应，也不论正反应速率还是逆反应速率都增大。 27．向恒温恒容已达平衡的反应体系中，充入“惰性气体”(不参加反应的气体)，对平衡无影响。 28．增大压强(缩小体积)，化学平衡向气体物质的量减小的方向移动，但v正、v逆均增大。 29．平衡常数K只受温度影响，既与任何一种反应物或生成物的浓度变化无关，也与压强的改变无关。 30．对于一个可逆反应，若升高温度，K值增大，则正反应为吸热反应。 【热点一】反应速率与平衡及其图像分析 1．（2025·安徽·一模）“双碳”战略背景下，和的减排和转化利用受到普遍关注，已知和催化重整的主反应为  。其他条件一定，在Ar作为辅助气体时，与的物质的量之比以及气体总流量对重整反应的影响分别如图1、2所示，下列说法错误的是 A．恒温恒压时，充入气体Ar有利于提高和的平衡转化率 B．主反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能 C．与物质的量之比达后转化率有所下降，的产率提升并不明显，可能是过量的发生了反应 D．随气体流量增加，原料气转化率和目标产物产率逐渐降低，所以气体流量越低越好 【答案】D 【解析】A．反应为气体体积增大的反应，恒温恒压时充入Ar，体系体积增大，相当于减压，根据勒夏特列原理，减小压强平衡正向移动，有利于提高和的平衡转化率，A项正确；B．主反应的，反应为吸热反应。吸热反应中，正反应的活化能大于逆反应的活化能，B项正确；C．由图1知与物质的量之比达后转化率有所下降，的产率提升并不明显，可能是过量的与发生了反应，C项正确；D．由图2知随气体流量增加，原料气转化率和目标产物产率逐渐降低，当流量过低时，反应速率慢，单位时间内的产量也低，并非气体流量越低越好，D项错误；综上所述，答案是D。 2．（2025·湖南·模拟预测）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。 3．（2025·河南信阳·二模）某密闭容器中发生反应，维持总压为，当投料比时的平衡转化率与的关系、时的平衡转化率与投料比的关系分别如下图所示，下列说法错误的是 A．金刚石中，一个键连接6个六元环 B．上图中，当不再变化，能说明该反应达到平衡状态 C．时，该反应的平衡常数 D．点时，按照初始投料比向容器中又充入和，达到平衡时和的转化率均增大 【答案】D 【分析】相同温度下，越大，CO2的平衡转化率越小，则曲线Ⅱ表示时时的平衡转化率与关系，曲线Ⅰ表示时的CO2平衡转化率与关系。 【解析】A．金刚石中，一个C连接12个六元环，1个C-C键连接6个六元环，A正确；B．反应中是变量，当不再变化，能说明该反应达到平衡状态，B正确；C．由图可知，、T3时，CO2的平衡转化率为80%，根据三段式：，Kp=，C正确；D．a点时为平衡状态，题干为恒压条件，按照初始投料比向容器中又充入CO2和N2，重新达到平衡时CO2和N2的转化率均不变，D错误；答案选D。 4．（2025·黑龙江·模拟预测）向恒容密闭容器中充入和一定量的，发生反应； 。的平衡转化率随投料比、温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．正反应速率： C．平衡常数： D．时，压强不变则反应达到平衡 【答案】B 【分析】由图可知，随温度升高，的平衡转化率降低，正反应为放热反应，据此分析；【解析】A．投入，，对应转化率较大，则较大，即较小，A正确；B．b、c两点对应温度相同，起始投入都是，则点投入较大，起始浓度较大，正反应速率较大，即正反应速率：，B错误；C．温度升高，平衡转化率减低，说明正反应是放热反应，较低温度下平衡常数较大，温度相同，平衡常数相等，故平衡常数：，C正确；D．该反应是气体分子数减小反应，当恒容恒温条件下，气压不变时，反应达到平衡状态，D正确； 故选B。 5．（2025·重庆·模拟预测）利用丙烷制取丙烯的原理为：  。在总压分别为时发生该反应，平衡体系中和的体积分数随温度和压强的变化如图所示。下列说法错误的是 A．增大压强该反应正，逆反应速率均增大 B．总压由变为时，平衡常数变大 C．压强、温度不变，充入惰性气体，的转化率增大 D．曲线④表示时的体积分数随温度的变化曲线 【答案】B 【分析】该反应是吸热且气体体积增大的反应。升高温度，平衡正向移动，体积分数降低，体积分数升高；增大压强，平衡逆向移动，体积分数增大，体积分数减小。曲线④在相同温度下体积分数相对较小，符合压强为10kPa时随温度升高体积分数降低的变化；曲线①在相同温度下体积分数相对较大，符合压强为100kPa时随温度升高体积分数升高的变化；曲线②③分别对应不同压强下体积分数随温度的变化 。 【解析】A．对于有气体参与的反应，增大压强，气体浓度增大，反应体系中活化分子浓度增加，有效碰撞几率增大，正、逆反应速率均增大，A正确；B．平衡常数K只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。总压由10kPa变为100kPa ，温度不变，平衡常数不会改变，B错误；C．压强、温度不变，充入惰性气体，容器体积会增大，各物质浓度减小，相当于减小压强。该反应正反应是气体体积增大的反应，减小压强，平衡正向移动，的转化率增大，C正确；D．该反应正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，的体积分数增大。总压为10kPa时压强小，平衡正向移动程度大，体积分数相对较小，且该反应吸热，升高温度平衡正向移动，体积分数减小，曲线④符合10kPa时体积分数随温度的变化，D正确； 综上，答案是B。 【热点二】反应速率与平衡及其表格分析 6．（2025·江西九江·一模）恒温下，向2L的刚性密闭容器中充入一定量W(g)，反应关系如图，反应②和③的速率方程分别为和分别为反应②和③的速率常数，反应③的活化能大于反应②。测得W(g)物质的量随时间变化如下表。下列说法正确的是 0 1 2 3 4 0.400 0.306 0.240 0.192 0.160 A．内，Y的平均反应速率为 B．若扩大容器体积，平衡时Y的产率增大 C．若，平衡时 D．若升高温度，平衡时增大 【答案】C 【解析】A．由表格数据可知，2min时W的物质的量为0.240mol，则0∼2min内，W的反应速率为，则Y的反应速率为，故A错误；B．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B错误；C．由反应达到平衡时，正逆反应速率相等可得：k2c2(X)=，若，则X和Z的浓度关系为，故C正确；D．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D错误；故答案为C。 7．（2025·辽宁丹东·一模）已知反应的速率方程为。向恒温恒容的密闭容器中加入一定量发生上述反应，测得部分实验数据如下表所示。下列说法正确的是 反应时间 0 10 20 30 40 A．前为 B．其他条件相同时，的浓度越大，化学反应速率越大 C． D．当的转化率为时，容器内压强为初始压强的倍 【答案】D 【解析】A．前，，，A错误；B．实验数据显示，浓度随时间线性减少，每10分钟减少相同量，说明反应速率为常数，与浓度无关（零级反应），因此，速率不随浓度增大而增大，B错误；C．若速率方程为，且实验数据符合零级反应特征（线性变化），则，而非，C错误；D．初始压强由浓度决定，当转化率为50%时，假设初始物质的量为，分解的，根据反应式，每生成气体（），故分解的生成和，剩余，总物质的量为 ，压强为初始的1.25倍，D正确；故选D。 8．（2025·湖南·模拟预测）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；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。 9．（2025·湖南·二模）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。 10．（2025·陕西·三模）臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝的反应之一为：，不同温度下，在两个恒容容器中发生该反应，相关信息如下表及图所示，下列说法正确的是 容器 容积/L 温度/K 起始充入量 甲 1 1和2 乙 1 1和2 A．该反应的正反应为吸热反应 B．时平衡后，向恒容容器中再充入和，再次平衡后，的百分含量将不变 C．反应体系在温度为时的平衡常数 D．在恒温恒容条件下，混合气体密度不再改变能证明该反应已经达到平衡 【答案】C 【解析】A．根据“先拐先平数值大”，结合图像可知乙对应的温度高于甲，由甲平衡到乙平衡，升高温度，减小，可知平衡逆向移动，则正向为放热反应，故A错误；B．时平衡后，向恒容容器中再充入和，反应物的浓度增大一倍，等同于增大压强，平衡正向移动，的百分含量将减小，故B错误；C．结合已知数据列三段式： 时的平衡常数，故C正确；D．在恒温恒容条件下，混合气体总质量不变，容器体积恒定，则混合气体的密度始终恒定，不能据此判断平衡状态，故D错误；故选：C。 【热点三】多重平衡及其图像分析 11．（2025·江苏·一模）硫酸工业尾气中可用CO处理并回收S，涉及的反应有： 反应I：　 反应II：　 恒压条件下，按充入原料，其中的平衡转化率以及COS和S的平衡选择性随温度的变化如图所示。已知曲线b表示的平衡选择性。 (X的平衡选择性，X为COS或S)。 下列说法不正确的是 A．曲线c表示S的平衡选择性 B． C．1400K下，反应的平衡常数 D．其它条件不变，增大体系压强的平衡转化率不变 【答案】D 【分析】由图可知，升高温度，S的平衡选择性增大，说明反应II正向移动，根据勒夏特列原理，正反应是吸热反应，即ΔH2>0，随着温度升高，反应I逆向移动，COS的量减少，而反应II正向移动，S的量增加，已知曲线b表示COS的平衡选择性，所以曲线c表示S的平衡选择性，曲线a表示SO2的平衡选择性； 【解析】A．随着温度升高，反应I逆向移动，COS的量减少，而反应II正向移动，S的量增加，已知曲线b表示COS的平衡选择性，所以曲线c表示S的平衡选择性，A正确；B．由图可知，升高温度，S的平衡选择性增大，说明反应II正向移动，根据勒夏特列原理，正反应是吸热反应，即ΔH2>0，B正确；C．设起始n(SO2)=1mol，n(CO)=3mol，在1400K下，SO2平衡转化率为80%，则转化的n(SO2)=0.8mol，COS平衡选择性为50%，则生成n(COS)=0.8mol×50%=0.4mol，生成n(S)=0.4mol。根据反应I生成n(CO2)=0.8mol×2=1.6mol，剩余n(CO)=3mol−0.8mol×3+0.4mol=0.4mol。对于反应SO2(g)+2CO(g)⇌S(g)+2CO2(g)，平衡时n(SO2)=1mol−0.8mol=0.2mol，n(CO)=0.4mol，n(S)=0.4mol，n(CO2)=1.6mol。因为是恒压体系，体积比等于物质的量之比，设平衡时总体积为V，根据平衡常数表达式，C正确；D．反应I是气体分子数减小的反应，增大压强，反应I正向移动，从而使SO2的平衡转化率增大，D错误；故选D。 12．（2025·江苏南通·一模）一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。CH3I热裂解时发生如下反应。 反应Ⅰ：2CH3I(g)C2H4(g)＋2HI(g)；ΔH1>0 反应Ⅱ：3C2H4(g)2C3H6(g)；ΔH2<0 反应Ⅲ：2C2H4(g)C4H8(g)；ΔH3<0 p=0.1MPa，向密闭容器中起始投入1molCH3I(g)，维持压强恒定，平衡时容器内C2H4、C3H6和C4H8所占容器内气体的物质的量分数(X)与温度的关系如图所示。 C2H4的分压p(C2H4)=p总·X(C2H4)，反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=。下列说法正确的是 A．图中a对应的物质是C2H4 B．750K时，反应Ⅲ的Kp=1 C．300K时，要提高C3H6的物质的量分数可以使用C3H6选择性高的催化剂 D．1000K时，其他条件不变，若增大容器的压强，C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小 【答案】D 【分析】由热化学方程式可知，反应I为吸热反应，升高温度平衡正向移动，C2H4物质的量分数增大；反应Ⅱ和反应Ⅲ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，C3H6和C4H8的物质的量减小，则曲线a代表温度对平衡体系中C4H8物质的量分数的影响，曲线b代表温度对平衡体系中C2H4物质的量分数的影响，以此解答。 【解析】A．由分析可知，曲线a代表温度对平衡体系中C4H8物质的量分数的影响，A错误；B．由图可知，750K时，C2H4和C4H8的物质的量分数相等，则反应Ⅲ的Kp=，题目中并未提供750K时有关物质的物质的量分数的具体数值，因此无法确定Kp是否等于1，B错误；C．使用对C3H6选择性高的催化剂，不影响平衡移动，因此不能提高C3H6物质的量分数，C错误；D．反应I为气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，C2H4物质的量分数减小，反应Ⅱ和反应Ⅲ为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，C2H4物质的量分数减小，因此其他条件不变，若增大容器的压强，C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小，故D正确；故选D。 13．（2025·浙江·一模）利用和可制得甲烷，实现资源综合利用。 已知：I． Ⅱ． 在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的和混合气体通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，转化率和选择性随温度变化关系如图所示。 ，下列说法不正确的是 A．反应I的 B．时，其他条件不变，增大压强，的转化率增大 C．在间，其他条件不变，升高温度，的产率增大 D．时的转化率最大，可能的原因是反应I和反应IⅡ达到了平衡状态 【答案】A 【解析】A．反应I为等体积的吸热反应，当时反应可自发进行，故该反应，A项错误；B．时，其他条件不变，增大压强，反应I平衡不移动，反应Ⅱ平衡正向移动，的转化率增大，B项正确；C．在间，其他条件不变，升高温度，选择性变化不大，的转化率逐渐增大，说明反应Ⅱ平衡正向移动，的产率增大，C项正确；D．时的转化率最大，随后转化率降低，可能的原因是温度过高，导致催化剂失去活性，也可能是反应达到了平衡状态，D项正确；答案选A。 14．（2025·湖南·二模）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 Ⅰ．CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)  ΔH=-164.7kJ·mol-1 Ⅱ．CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)  ΔH=+41.2kJ·mol-1 在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始(CO2):n起始(H2)=1:4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示。下列说法正确的是 A．反应CO(g)＋3H2(g)=H2O(g)＋CH4(g)的焓变ΔH=-123.5kJ·mol-1 B．400℃前CO2实际转化率增大的主要原因是：温度升高，反应Ⅱ平衡正移 C．降低体系温度，CH4的平衡选择性增大 D．450℃时，使用更高效催化剂，有可能使CO2平衡转化率达到X点 【答案】C 【解析】A．根据盖斯定律，用反应Ⅰ-反应Ⅱ，可运算出目标反应CO(g)＋3H2(g)=H2O(g)＋CH4(g)的反应热ΔH=-164.7kJ·mol-1-41.2kJ·mol-1=-205.9kJ·mol-1，A错误；B．400℃前CO2实际转化率低于对应温度下的平衡转化率，结合题给信息“反应相同时间”，判断此时反应未达平衡，不能用平衡移动解释曲线变化，B错误；C．生成CH4的反应Ⅰ是放热反应，降低体系温度，平衡正向移动；而不生成CH4的反应Ⅱ是吸热反应，降低体系温度，平衡逆向移动，则CH4的平衡选择性增大，C正确；D．催化剂不影响化学平衡，故使用更高效催化剂也不可能提高CO2平衡转化率使其达到X点的值，D错误；答案选C。 15．（2025·山西·模拟预测）在刚性容器中，充入的，发生如下反应 主反应：      副反应： 催化反应相同时间，测得的转化率和的选择性[选择性]随温度变化如图所示(温度为700°C时，反应恰好达到首次平衡)。下列说法错误的是 A．主反应：正反应活化能>逆反应活化能 B．点对应条件下，甲醛速率： C．高于600℃，催化剂对副反应的选择性可能提高 D．700℃，的平衡浓度为(甲醛选择性值近似取) 【答案】D 【解析】A．主反应为吸热反应，吸热反应正反应的活化能较大，A项正确；B．根据题意可知，温度为700°C时，反应恰好达到首次平衡，则X 点还未达到平衡，因此甲醛的正反应速率较大，B项正确；C．温度高于600°C，甲醛的选择性降低，故推测高于600°C，催化剂对副反应 的选择性可能提高，C 项正确；D．根据题中数据可知，主反应消耗的甲醇为0.5mol/L×60%0.1mol/L， 副反应消耗的甲醇为0.5mol/L×60%－0.1mol/L=0.2mol/L，据此列出各物质浓度的变化量如下； ，平衡时，c(H2)=0.1mol/L+0.4mol/L=0.5mol/L，D项错误；故选D。 【热点四】多重平衡及其表格分析 16．（2025·云南昆明·一模）甲醇重整制氢涉及三个反应： 反应Ⅰ．   反应Ⅱ．   反应Ⅲ．   反应Ⅰ和反应Ⅱ不同温度下的平衡常数如下表： 反应 Ⅰ 0.5535 185.8 9939.5 Ⅱ 872.7 下列说法正确的是 A．相同温度下， B．反应Ⅰ、Ⅱ在低温下可自发进行 C．恒容恒温体系中，反应达平衡后充入稀有气体，体系压强增大，反应Ⅱ平衡逆移 D．时，向起始容积相同的恒压和恒容两个容器中，均充入与，恒压条件下的平衡产率更高 【答案】D 【解析】A．根据盖斯定律，，所以，，A错误；B．反应Ⅰ温度升高，K增大，，，高温下能自发，反应Ⅱ温度升高，K增大，，，在高温下可自发进行，B错误；C．恒容恒温体系中，反应达平衡后充入稀有气体，体系压强增大，个组分浓度不变，反应Ⅱ平衡不移动，C错误；D．综合以上反应，恒压条件下，随着反应进行，气体分子数增多，容器的体积增大，相当于减小压强，有利于气体分子数增多的反应，所以恒压条件下的平衡产率更高，D正确；故选D。 17．（2025·全国·模拟预测）丙酮醛(CH3COCHO)是重要的医药中间体。以1，2-丙二醇为原料，通过“气固相催化氧化法”可合成丙酮醛： 主反应：；副反应：。 3种催化剂的催化效果，以及使用某催化剂时温度对转化率、产率的影响如下(表、图)。下列说法错误的是 催化剂 原料转化率/% 产率/% Ⅰ号 95.0 55.9 Ⅱ号 97.0 63.5 Ⅲ号 98.5 72.0 A．实际生产中可选取Ⅲ号催化剂 B．该制备方法的最佳温度为450℃ C．温度高于450℃后，产物中乙酸、甲醛分压增大 D．相同温度时，加入合适催化剂可提高反应物的平衡转化率 【答案】D 【解析】A．由题给表格中的数据可知，使用Ⅲ号催化剂时，原料转化率、产率最高，则实际生产中可选取该催化剂，A说法正确；B．由题图中曲线可知，约450℃时，目标产物产率最高，此时的原料转化率也较高，是该制备方法的最佳温度，B说法正确；C．由题图中曲线可知，温度高于450℃时，1，2-丙二醇转化率提高，但目标产物的产率降低，则说明副反应反应程度增强，故产物中乙酸、甲醛含量增多，即产物中乙酸、甲醛分压增大，C说法正确；D．催化剂不能使化学平衡发生移动，即不能提高反应物的平衡转化率，D说法错误；答案为：D。 18.（2025·北京·一模）工业上以1，4-丁二醇(BD)为原料催化脱氢制备γ-丁内酯(BL)，其副反应产物为四氢呋喃(，THF)、正丁醇(BuOH)以及其他四碳有机物。其他条件相同时，不同温度下，向1L容器中通入4×10-2molBD反应2h，测得BL、THF、BuOH在四碳有机产物中的物质的量分数如下： 温度/℃ 220 240 250 255 BL/% 60.2 84.6 92.6 95.2 THF/% 1.2 1.8 1.9 2.1 BuOH/% 0.2 0.3 0.4 0.6 已知：HO(CH2)4OH(g，BD)(g，BL)+2H2(g)　ΔH>0 下列说法不正确的是 A．220℃，2h时n(BL)=9.03×10-3mol，则BD的总转化率为37.5% B．250℃，2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2mol C．255℃，2h时n(BL)=1.5×10-2mol，则0~2h内υ(H2)主反应=1.5×10-2mol·L−1·h−1 D．由表中数据可知，220~255℃，催化剂活性、选择性均随着温度的升高而提高 【答案】D 【解析】A．由表格数据可知，220℃，2h时n(BL)=9.03×10-3mol，含量为60.2%，则BD的总转化率为，A正确；B．BD)制备BL，其副反应产物为THF、BuOH以及其他四碳有机物，则根据碳守恒，250℃，2h时n(BD)+n(BL)+n(THF)+n(BuOH)<4×10-2mol，B正确；C．255℃，2h时n(BL)=1.5×10-2mol，则0~2h内，C正确；D．由表中数据可知，220~255℃，BL在四碳有机产物中的物质的量分数增大，但是不能体现220~255℃时催化剂活性随温度的升高而增大，D错误；故选D。 19．（2025·湖南·模拟预测）能除去空气中的气体，反应如下： 反应I： 平衡常数；反应Ⅱ：平衡常数。 已知：在相同条件下，。 向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(不参与反应)，在催化剂作用下分别发生上述反应，在相同的时间内的物质的量随温度的变化关系如图中实线所示。图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。下列有关说法错误的是 反应I 反应Ⅱ 起始投料 起始物质的量 1 1 3 1 1 3 A．，曲线c为反应Ⅱ的平衡曲线 B．时， C．相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点的量达到X点 D．恒温恒压下，向W点表示的反应体系中增大的物质的量，能提高的转化率 【答案】D 【分析】已知相同条件下，反应I速率比反应Ⅱ快，c、d表示两反应的平衡曲线，从图象可知，曲线d的生成物COS的物质的量大，则曲线b、d表示反应I，曲线a、c表示为反应Ⅱ，c、d均随温度的升高，生成物COS的物质的量减小，则反应I、Ⅱ均为放热反应。 【解析】A．分析可知，，曲线c为反应Ⅱ的平衡曲线，故A正确；B．时，反应I达到平衡时，则平衡时，，则，故B正确；C．曲线a反应未达到平衡状态，相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点的量达到X点，故C正确；D．恒温恒压下，向W点表示的反应体系中增大的物质的量，反应体系压强减小，但该反应的平衡与压强无关，故不能提高的转化率，故D错误；故选D。 20．（2025·上海静安·一模）一定温度下，向2L密闭恒容容器中充入2molCO2和6mol H2，发生如下反应： 反应Ⅰ (主反应)CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)  ΔH1<0     K1 反应Ⅱ(副反应)CO2(g) +4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g)  ΔH2<0    K2 反应Ⅲ(副反应)CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)  ΔH3>0     K3 （1）反应均达平衡后，测得数据如下： 物质 CH3OH CH4 CO 物质的量(mol) 1 0.4 0.2 则CH3OH的选择性= 。(CH3OH选择性=)，反应Ⅱ的平衡常数K2= (列出包含数据的计算式，无须算出结果)。 （2）不同温度下，若测得上述反应CO2的平衡转化率与甲醇的选择性如下图： ①试根据图中信息判断，更适合生产甲醇的温度为 。 A．1000°C       B．800 °C   C． 600°C    D．400°C ②当温度高于800 °C，CO2转化率反而增大，主要原因是 。 【答案】（1）62.5% （2）①D ②反应Ⅰ和反应Ⅱ为放热反应，温度高于800℃，平衡逆向移动，反应Ⅲ为吸热反应，温度高于800℃平衡正向移动，说明温度高于800℃，反应Ⅲ占主导，所以二氧化碳的平衡转化率增大 【解析】（1）根据碳元素守恒可知，有1.6mol CO2参加了反应，故CH3OH选择性==62.5%；则平衡时，n(CO2)=0.4mol，由氧元素守恒可知，n(H2O)=(22-20.4-1-0.2)mol=2mol，由氢元素守恒可知，n(H2)=mol=1.2mol，所以反应②的平衡常数为； （2）①由选择性的定义可知，选择性越好，说明该物质的产率越高，由图可知400℃二氧化碳的转化率为60%、甲醇的选择性为50%，600℃二氧化碳的转化率为30%、甲醇的选择性为75%，800℃二氧化碳的转化率为20%、甲醇的选择性为60%，1000℃二氧化碳的转化率为40%、甲醇的选择性为25%，因为400℃的二氧化碳的转化率与甲醇的选择性之积最大，所以更适合生产甲醇的温度为400℃，故答案为：D； ②反应Ⅰ和反应Ⅱ为放热反应，温度高于800℃，平衡逆向移动，反应Ⅲ为吸热反应，温度高于800℃平衡正向移动，说明温度高于800℃，反应Ⅲ占主导，所以二氧化碳的平衡转化率增大。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$