专题04 化学反应速率与平衡图像分析（重难点训练） 化学鲁科版2019选择性必修1

学科网（北京）股份有限公司 专题04 化学反应速率与平衡图像分析 建议时间：15分钟 突破一 速率—时间图像 1、某密闭容器中发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，图1表示不同温度下N2的转化率随时间变化的关系，图2表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．t1以后NH3的百分含量最低的时间是t6 C．t2、t3、t5时刻改变的条件依次是加入催化剂、减小压强、降低温度 D．T1℃时，3v正(H2)=v逆(N2)，反应达到化学平衡 2、分析浓度变化对正、逆反应速率的影响，已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： (1) t1时刻，增大反应物浓度，使v增大，而v不变，则v>v，平衡向 方向移动。 (2) t1时刻，减小生成物浓度，使v减小，而v不变，则v>v，平衡向 方向移动。 (3) t1时刻，增大生成物浓度，使v增大，而v不变，则v>v，平衡向 方向移动。 (4) t1时刻，减小反应物浓度，使v减小，而v不变，则v>v，平衡向 方向移动。 突破二 浓度(或物质的量)—时间图像 3、已知：  。实验测得速率方程为(为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.8molNO(g)和1.2molO3(g)发生上述反应，测得NO的物质的量n(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．T2温度下达到平衡时O2的浓度为 B．a点的NO2在体系中的体积分数为10% C．温度由T2到T1，不变 D．正、逆反应活化能的大小关系为 4、已知A和B反应的化学方程式为。回答下列问题： (1)下图是反应在不同温度下A的转化率随时间变化的曲线。 ①该反应的 （填“>”“<”或“=”）0。该反应在 （填“高温”“低温”或“任意条件”）下可以自发进行。 ②在温度下，向体积为1L的密闭容器中，充入1mol和2mol，测得和的浓度随时间变化如图所示。则0~10min该反应的化学反应速率为 mol·L-1·min-1。 ③若容器容积不变，下列措施可增加A转化率的是 （填字母）。 a．升高温度        b．将从体系中分离 c．使用合适的催化剂        d．充入He，使体系总压强增大 (2)在容积为1L的恒容密闭容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃条件下的上述反应。三种温度下B与A的物质的量之比与A平衡转化率的关系如图所示。曲线z对应的温度是 ℃；该温度下，若反应物A的物质的量为1mol，则该反应的化学平衡常数为 （用分数表示）。曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为、、，则、、的大小关系为 。 突破三 转化率-时间-温度图像 5、利用可消除污染，反应为。不同温度下，向装有足量的恒容密闭容器中通入，测得的体积分数随时间t变化的曲线如图，下列说法正确的是 A．温度：，平衡常数： B．容器内压强保持恒定时，表明反应达平衡状态 C．反应速率： D．b点时，向容器中再次通入，重新达平衡后， 6、T℃时在2L容积不变的密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为和时，的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论不正确的是 A．容器中发生的反应可表示为 B．反应进行前内，用表示的反应速率 C．保持其他条件不变，升高温度，化学平衡向正反应方向移动 D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是使用催化剂 突破四 恒温线或恒压线图像 7、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 8、回答下列问题： (1)已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH1=-49kJ•mol-1 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ•mol-1 则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH3= ，该反应 (填高温或低温)自发。 (2)在一恒温恒容的密闭容器中发生反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，下列说法不能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．体系的压强保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．2v(H2)正=v(CH3OH)逆 D．CH3OH的浓度保持不变 (3)在一定条件下，在容积恒定为VL的密闭容器中充入1molCO与2molH2在催化剂作用下合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO转化率与温度、压强的关系如图所示： ①由图可知p1 (填“>”“<”或“=”)p2。 ②图中b、c、d三点的化学平衡常数为Kb、Kc、Kd，从大到小的顺序为 。 ③下列措施中能够同时满足增大正反应速率和提高CO转化率的是 (填字母)。 A．使用高效催化剂    B．降低反应温度 C．再充入2molCO与4molH2   D．不断将甲醇从体系混合物中分离出来 突破五 浓度或物质的量-时间图像 9、T℃时在2L容积不变的密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为和时，的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论不正确的是 A．容器中发生的反应可表示为 B．反应进行前内，用表示的反应速率 C．保持其他条件不变，升高温度，化学平衡向正反应方向移动 D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是使用催化剂 10、亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可通过以下反应制得：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。按投料比[n(NO)：n(Cl2)]=2：1把NO和Cl2加入到恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图所示： (1)该反应的△H (填“>”“<”或“=”)0。 (2)M点和N点时的KM KN，ClNO的百分含量ωM% ωN%。 (3)在压强为p条件下，M点时容器内NO的体积分数为 。 (4)若反应一直保持在p=bPa压强条件下进行，则M点的分压平衡常数Kp= (用含b的表达式表示)。 (5)实验测得，v正=k正c2(NO)·c(Cl2)，v逆=k逆c2(ClNO)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。 ①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数 (填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。 ②若在2L的密闭刚性容器中充入1molCl2和1molNO，在一定温度下达到平衡时，NO的转化率为40%，则k正：k逆= (保留一位小数)。 建议时间：15分钟 11、已知反应：2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H＞0。一定温度下，将2molSO3置于10L密闭容器中ｚ，反应达平衡后，SO3的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。下列说法正确的是（ ） A．由图甲推断，B点SO2的平衡浓度为0.3mol/(L·s) B．由图甲推断，平衡常数KA＜KB C．达到平衡后，压缩容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示 D．相同压强、不同温度下，SO3的转化率与温度的关系如图丙所示 12、工业上可用生产甲醇，反应为：。将和充入的密闭容器中，测得的物质的量随时间变化如图实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时，物质的量随时间的变化，下列说法正确的是（ ） A．反应开始至a点时 B．若曲线Ⅰ对应的条件改变是升高温度，则该反应 C．曲线Ⅱ对应的条件改变是降低压强 D．保持温度不变，若将平衡后的容器体积缩小至，重新达平衡时则 13、在某一恒温、容积可变的密闭容器中发生如下反应： 。时刻达到平衡后，在时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是( ) A．时， B．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，的体积分数： C．时刻改变的条件可以是向密闭容器中加入 D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数： 14、地康法制氯气的反应为。以为催化剂，将HCl和分别以不同起始流速通入0.5L反应器中，在不同温度下反应，通过检测流出气成分绘制HCl的转化率曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B．若点为平衡转化率，该温度下以摩尔分数表示的化学平衡常数 C．若点气体进入至流出容器用时平均速率 D．使用更高效的催化剂、增大气体流速均能使点纵坐标的值增大 15、25°C时，纯水中存在电离平衡：，已知反应速率，(和为常数，只与温度有关)。时刻，适当升高温度，反应速率、随时间变化图像正确的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 16、800℃时，向2L恒容密闭容器中通入0.02mol NO和0.01mol O2发生反应，n(NO)随时间的变化如下表所示，下列有关说法正确的是 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 A．图中表示NO2变化的曲线是a B．0~2s内O2平均反应速率v(O2)=1.5×10-3mol·L-1·s-1 C．混合气体密度不变时，说明该反应达到平衡状态 D．恒容条件下，充入惰性气体Ar，化学反应速率增大 17、二氧化碳合成二甲醚的主要反应有： I. Ⅱ. Ⅲ. 一定温度下，将、和双催化剂(通常由甲醇合成催化剂和甲醇脱水制二甲醚催化剂组成)，加入1L密闭容器中，测得各含碳产物占所有含碳物质的量分数(例：CO的物质的量分数)随时间变化如图所示： 下列说法正确的是 A．30min时，使用活性更高的甲醇合成催化剂，不可能使图中的X点升至Y点 B．40min前， C．40min后，物质的量分数减小，原因是反应I向逆反应方向移动 D．90min时，的转化率约为 18、烯烃是具有重要价值的化工原料。下列有关图示与对应的叙述不相符的是       已知反应①2CH3OH(g) C2H4 (g)2H2O (g)   ΔH= -20. 9 kJ·mol-1 A．图甲表示不同温度下烷烃分解得到烯烃的过程，则曲线 b 表示的温度更高 B．图乙可表示温度对反应①的平衡常数K的影响 C．图丙表示正丁烷脱氢制丁烯，产率在 600 ℃之后快速降低的原因可能是副产物增加 D．图丁表示烯烃与H2的加成反应，实线可表示加入催化剂后的历程 19、化学反应速率和限度是化工生产工艺中，需要特别关注的两个方面。某化工生产要合成C物质，需要在密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应：A（g）+xB（g）2C（g），若达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如下图所示。请回答下列问题： (1)30 min和40 min时改变的外界条件依次是______ (2)化学方程式中的 x =______ (3)正反应为______热反应 (4)反应开始到8 min内A的平均反应速率为______ (5)35min时该反应的平衡常数为______ 20、甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应I和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。 （1）将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反应室（容积为10L)，在一定条件下发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)（Ⅰ） CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。 图中的P1___P2(填“<”、“>”或“=”)，100℃时平衡常数的值为___。 （2）在压强为0.1MPa条件下，将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)（Ⅱ） ①该反应的△H___0（填“<”、“>”或“＝”）。 ②若容器容积不变，下列措施可增加H2转化率的是___。 A．升高温度 B．将CH3OH(g)从体系中分离 C．充人He，使体系总压强增大 D．再充人1molCO和3molH2 ③为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。 实验编号 T(℃) P(MPa) Ⅰ 150 0.1 Ⅱ ___ ___ 5 Ⅲ 350 ___ 5 A．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。 B．根据反应Ⅱ的特点，在给出的坐标图中，画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明各曲线的压强。___ 建议时间：15分钟 21、（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 22、（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 23、（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 24、（2025·全国卷·高考真题）乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品，可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。回答下列问题： (1)乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为、和，则酯化反应的 。 (2)酯化反应中的3种有机物的沸点从高到低的顺序为 原因是 。 (3)在常压和时，初始组成、作催化剂的条件下进行反应，得到乙醇浓度随反应时间的变化如下图所示。 平衡时乙酸的转化率 ，平衡常数 (保留2位有效数字)。已知酯化反应的速率方程为，其中，则 (保留2位有效数字)。 (4)研究发现，难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率，原因是 。若要提高乙酸乙酯的产率，可以采用的方法是 (举1例)。 25、（2025·河北·高考真题）乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。 (1)石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。 主反应：   副反应： 体系中环氧乙烷初始浓度为，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中。 ①0~30min内， 。 ②下列说法正确的是 (填序号)。 a．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量 b．0~30min内， c．0~30min内， d．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率 (2)煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图： ①代表的曲线为 (填“”“”或“”)；原因是 。 ② 0(填“>”“<”或“=”)。 ③已知：反应，，x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系， (填“>”“<”或“=”)，D点对应体系的的值为 。 ④已知：反应，，p为组分的分压。调整进料比为，系统压强维持，使，此时 (用含有m和的代数式表示)。 26、（2025·山东·高考真题）利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 恒容条件下，按和投料反应。平衡体系中，各气态物种的随温度的变化关系如图所示，n为气态物种物质的量的值。 已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数基本不变。 回答下列问题： (1)反应的焓变 (用含的代数式表示)。 (2)乙线所示物种为 (填化学式)。反应Ⅲ的焓变 0(填“>”“<”或“=”)。 (3)温度下，体系达平衡时，乙线、丙线所示物种的物质的量相等，若丁线所示物种为，则为 (用含a的代数式表示)；此时，与物质的量的差值 (用含a的最简代数式表示)。 (4)温度下，体系达平衡后，压缩容器体积产率增大。与压缩前相比，重新达平衡时，与物质的量之比 (填“增大”“减小”或“不变”)，物质的量 (填“增大”“减小”或“不变”)。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 学科网（北京）股份有限公司 专题04 化学反应速率与平衡图像分析 建议时间：15分钟 突破一 速率—时间图像 1、某密闭容器中发生如下反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，图1表示不同温度下N2的转化率随时间变化的关系，图2表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．t1以后NH3的百分含量最低的时间是t6 C．t2、t3、t5时刻改变的条件依次是加入催化剂、减小压强、降低温度 D．T1℃时，3v正(H2)=v逆(N2)，反应达到化学平衡 【答案】B 【详解】A．升高温度，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。根据图像1可知在温度为T1时比温度为T2时先达到平衡，说明反应温度：T1>T2，升高温度，N2的转化率降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，根据平衡移动原理：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，故该反应的正反应为放热反应，A错误； B．根据图2可知：反应从正反应方向开始，在t1时达到平衡状态；在t2时刻改变外界条件，使v(正)、v(逆)都增大，但v(正)=v(逆)，因此化学平衡不移动；在t3时刻改变外界条件，使v(正)、v(逆)都减小，由于v(逆)>v(正)，平衡逆向移动，至t4时刻反应达到平衡状态导致NH3%降低；在t5时刻改变外界条件，使v(正)、v(逆)都增大，由于v(逆)>v(正)，平衡逆向移动，至t6时刻反应达到平衡状态，导致NH3%进一步降低，故t1以后NH3%的百分含量最低的时间是t6，B正确； C．根据选项A分析可知该反应的正反应是放热反应，在t5时刻改变外界条件，使v(正)、v(逆)都增大，且v(逆)>v(正)，则改变的条件是升高反应温度，而不是降低温度，C错误； D．T1℃时， v正(H2)= 3v逆(N2)，反应达到化学平衡，D错误； 故选B。 2、分析浓度变化对正、逆反应速率的影响，已知反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)，当反应达到平衡后，有关物质的浓度发生改变，其反应速率的变化曲线分别如下图所示： (1) t1时刻，增大反应物浓度，使v增大，而v不变，则v>v，平衡向 方向移动。 (2) t1时刻，减小生成物浓度，使v减小，而v不变，则v>v，平衡向 方向移动。 (3) t1时刻，增大生成物浓度，使v增大，而v不变，则v>v，平衡向 方向移动。 (4) t1时刻，减小反应物浓度，使v减小，而v不变，则v>v，平衡向 方向移动。 【答案】(1)正反应 (2)正反应 (3)逆反应 (4)逆反应 【详解】（1）t1时刻，，则平衡向正反应方向移动； （2）1时刻，，则平衡向正反应方向移动； （3）t1时刻，，则平衡向逆反应方向移动； （4）1时刻，，则平衡向逆反应方向移动； 突破二 浓度(或物质的量)—时间图像 3、已知：  。实验测得速率方程为(为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.8molNO(g)和1.2molO3(g)发生上述反应，测得NO的物质的量n(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．T2温度下达到平衡时O2的浓度为 B．a点的NO2在体系中的体积分数为10% C．温度由T2到T1，不变 D．正、逆反应活化能的大小关系为 【答案】B 【详解】A．根据图示可知，在T2温度下，反应达到平衡状态时，n(NO)=0.8mol-0.2mol=0.6mol，结合转化量之比等于化学计量数之比，可知n(O2)=n(NO)=0.6mol，即O2平衡时的物质的量为0.6mol，则c(O2)==0.3mol/L，A错误； B．根据图示可知，在a点时，n(NO)=0.8mol-0.6mol=0.2mol，结合转化量之比等于化学计量数之比，可知n(O2)=n(O3)=n(NO2)=n(NO)=0.2mol，因此a点时，n(O2)=n(NO2)=0.2mol，n(O3)=1.2mol-0.2mol=1mol，此时体系中混合气体的总的物质的量n(总)=0.2mol+0.2mol+0.6mol+1mol=2mol，结合在恒温恒容条件下，气体体积之比等于物质的量之比，因此a点NO2在体系中的体积分数=×100%=×100%=10%，B正确； C．当反应达到平衡状态时，正=逆，即k正c(NO)•c(O3)=k逆c(NO2)•c(O2)，则==K，根据图示可知，T1＞T2，升高温度，NO的物质的量的增大，即反应逆向移动，因此该反应正向一个放热反应；当温度由T2到T1，即降低温度，此时平衡正向移动，K值增大，因此增大，C错误； D．根据C选项的分析可知，该反应正向是一个放热反应，即ΔH=Ea(正)-Ea(逆)＜0，因此Ea(正)＜Ea(逆)，D错误； 故答案为：B。 4、已知A和B反应的化学方程式为。回答下列问题： (1)下图是反应在不同温度下A的转化率随时间变化的曲线。 ①该反应的 （填“>”“<”或“=”）0。该反应在 （填“高温”“低温”或“任意条件”）下可以自发进行。 ②在温度下，向体积为1L的密闭容器中，充入1mol和2mol，测得和的浓度随时间变化如图所示。则0~10min该反应的化学反应速率为 mol·L-1·min-1。 ③若容器容积不变，下列措施可增加A转化率的是 （填字母）。 a．升高温度        b．将从体系中分离 c．使用合适的催化剂        d．充入He，使体系总压强增大 (2)在容积为1L的恒容密闭容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃条件下的上述反应。三种温度下B与A的物质的量之比与A平衡转化率的关系如图所示。曲线z对应的温度是 ℃；该温度下，若反应物A的物质的量为1mol，则该反应的化学平衡常数为 （用分数表示）。曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为、、，则、、的大小关系为 。 【答案】(1) < 低温 0.15 b (2) 270 【详解】（1）①由图1可知，T2先达到平衡，则T2＞T1，升高温度，A的转化率降低，即平衡逆向移动，而温度升高，平衡向吸热的方向移动，因此该反应为放热反应，△H＜0；该反应△S＜0，要使反应自发，∆G=△H-T△S＜0，因此要在低温下进行； ②A为反应物，图中减少的曲线为A，0-10min内v(A)===0.075mol/(L∙min)，v(B)=2v(A)=0.15mol/(L∙min)； ③a．升高温度，平衡逆向移动，A的转化率减小，a不符合题意； b．将C(g)从体系中分离，减小了生成物的浓度，平衡正向移动，A的转化率增大，b符合题意； c．使用合适的催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，A的转化率不变，c不符合题意； d．充入He，使体系总压强增大，但各物质的浓度不变，平衡不移动，A的转化率不变，d不符合题意； 故选b； （2）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，因此x曲线为230°C，y曲线为250°C，z曲线为270°C；在270°C时，a点=2.5，A的转化率为50%，列出三段式： 平衡常数K===；a、b两点在同一曲线上，温度相同为270℃，平衡常数相同，c点温度为230℃，温度越高，平衡常数越小，因此有K1=K2＜K3。 突破三 转化率-时间-温度图像 5、利用可消除污染，反应为。不同温度下，向装有足量的恒容密闭容器中通入，测得的体积分数随时间t变化的曲线如图，下列说法正确的是 A．温度：，平衡常数： B．容器内压强保持恒定时，表明反应达平衡状态 C．反应速率： D．b点时，向容器中再次通入，重新达平衡后， 【答案】C 【分析】图象分析可知，先拐先平，温度高，得到T1＜T2 ，依据化学平衡移动原理，温度越高二氧化碳体积分数越小，说明平衡逆向进行，正向是放热反应。 【解析】A．由分析可知，先拐先平，温度高，得到T1＜T2 ，正反应放热，温度越高，K越小，故Kd<Kb，A错误；B．反应前后气体体积数不变，无论是否到达平衡，容器内压强都不变，故B错误；C．相比b点，a点φ(CO2)小，c(CO)更大，且温度更高，故v正(a)>v正(b)，b点达到平衡，v正(b)=v逆(b)，故v正(a)>v逆(b)，C正确；D．b点已经到达平衡，向容器中再次通入2molCO，相同温度下K=一定，故重新达平衡后，φ(CO2)=0.8，故D错误；本题选C。 6、T℃时在2L容积不变的密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为和时，的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论不正确的是 A．容器中发生的反应可表示为 B．反应进行前内，用表示的反应速率 C．保持其他条件不变，升高温度，化学平衡向正反应方向移动 D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是使用催化剂 【答案】B 【详解】A．由图1可知，X、Y的物质的量减小，为反应物，△n(X)=2.0mol-1.4mol=0.6mol，△n(Y)=1.6mol-1.4mol=0.2mol，Z的物质的量增大，为生成物，△n(Z)=0.8mol-0.4mol=0.4mol，故X、Y、Z的化学计量数之比为0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，反应最后各物质的物质的量不变，为可逆反应，故该反应为，故A正确； B．由图1可知，3min时反应达平衡，X的物质的量变化量为2.0mol-1.4mol=0.6mol，故v(X)==0.1mol•（L•min）-1，故B错误; C．由图2可知，温度T2到达平衡需要的时间较短，故T2＞T1，温度越高Y的含量降低，升高温度平衡向正反应方向移动，说明正反应是吸热反应，故C正确； D．图3与图1相比，平衡时各组分的物质的量不变，到达平衡时间缩短，说明改变条件，增大反应速率，平衡不移动，该反应正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应移动，不可能是增大压强，故改变条件是使用催化剂，故D正确； 故选：B。 突破四 恒温线或恒压线图像 7、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 【详解】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。 8、点。回答下列问题： (1)已知：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH1=-49kJ•mol-1 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ•mol-1 则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)  ΔH3= ，该反应 (填高温或低温)自发。 (2)在一恒温恒容的密闭容器中发生反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，下列说法不能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。 A．体系的压强保持不变 B．混合气体的密度保持不变 C．2v(H2)正=v(CH3OH)逆 D．CH3OH的浓度保持不变 (3)在一定条件下，在容积恒定为VL的密闭容器中充入1molCO与2molH2在催化剂作用下合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO转化率与温度、压强的关系如图所示： ①由图可知p1 (填“>”“<”或“=”)p2。 ②图中b、c、d三点的化学平衡常数为Kb、Kc、Kd，从大到小的顺序为 。 ③下列措施中能够同时满足增大正反应速率和提高CO转化率的是 (填字母)。 A．使用高效催化剂    B．降低反应温度 C．再充入2molCO与4molH2   D．不断将甲醇从体系混合物中分离出来 【答案】(1) -90kJ•mol-1 低温 (2)BC (3) < Kb=Kd>Kc C 【详解】（1）已知：①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49kJ·mol-1；②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ·mol-1；根据盖斯定律：①-②可得CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H3=-90kJ•mol-1；该反应熵减、放热，根据反应自发进行，可知该反应在低温下自发进行； （2）A．该反应是一个气体总量可变的可逆反应，当混合气体的总量不再发生变化，体系的压强也就不再发生变化，反应达到平衡状态，故A不符合题意； B．恒容的密闭容器中，反应前后混合和气体的总质量保持不变，所以混合气体的密度始终保持不变，不能判定反应是否达到平衡状态，故B符合题意； C．2v(H2)正=v(CH3OH)逆，虽然体现了正逆反应的速率方向，但不满足速率之比和物质的系数成正比的规律，反应没有达到平衡状态，故C符合题意； D．CH3OH的浓度保持不变，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D不符合题意； 故选BC； （3）根据图象变可推知，当压强不变时，升高温度，一氧化碳的转化率减小，平衡向左移动，该反应正反应为放热反应；当温度不变时，压强由p1→p2，一氧化碳的转化率增大，平衡向正反应方向移动，该反应为气体体积减小的可逆反应，所以应该是增大压强，所以p1<p2； ①根据以上分析可知，p1<p2； ②平衡常数只受温度的影响，200℃时，Kb=Kd；该反应为放热反应，c点温度高于200℃，升高温度，平衡左移，Kc减小，所有Kb=Kd>Kc； ③A．使用高效催化剂，可以加快反应速率，但是平衡不移动，一氧化碳的转化率不变，故A不选； B．降低反应温度，反应速率减慢，故B不选； C．在体积不变的情况下，再充入2molCO与4molH2，与原平衡相比，等效于加压过程，平衡正向移动，反应速率加快，一氧化碳的转化率增大，故C可选； D．不断将甲醇从体系混合物中分离出来，相当于减小生成物浓度，反应速率减慢，故D不选； 故选C。 突破五 浓度或物质的量-时间图像 9、T℃时在2L容积不变的密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为和时，的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论不正确的是 A．容器中发生的反应可表示为 B．反应进行前内，用表示的反应速率 C．保持其他条件不变，升高温度，化学平衡向正反应方向移动 D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是使用催化剂 【答案】B 【详解】A．由图1可知，X、Y的物质的量减小，为反应物，△n(X)=2.0mol-1.4mol=0.6mol，△n(Y)=1.6mol-1.4mol=0.2mol，Z的物质的量增大，为生成物，△n(Z)=0.8mol-0.4mol=0.4mol，故X、Y、Z的化学计量数之比为0.6mol：0.2mol：0.4mol=3：1：2，反应最后各物质的物质的量不变，为可逆反应，故该反应为，故A正确； B．由图1可知，3min时反应达平衡，X的物质的量变化量为2.0mol-1.4mol=0.6mol，故v(X)==0.1mol•（L•min）-1，故B错误; C．由图2可知，温度T2到达平衡需要的时间较短，故T2＞T1，温度越高Y的含量降低，升高温度平衡向正反应方向移动，说明正反应是吸热反应，故C正确； D．图3与图1相比，平衡时各组分的物质的量不变，到达平衡时间缩短，说明改变条件，增大反应速率，平衡不移动，该反应正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应移动，不可能是增大压强，故改变条件是使用催化剂，故D正确； 故选：B。 10、亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可通过以下反应制得：2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。按投料比[n(NO)：n(Cl2)]=2：1把NO和Cl2加入到恒压的密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图所示： (1)该反应的△H (填“>”“<”或“=”)0。 (2)M点和N点时的KM KN，ClNO的百分含量ωM% ωN%。 (3)在压强为p条件下，M点时容器内NO的体积分数为 。 (4)若反应一直保持在p=bPa压强条件下进行，则M点的分压平衡常数Kp= (用含b的表达式表示)。 (5)实验测得，v正=k正c2(NO)·c(Cl2)，v逆=k逆c2(ClNO)(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)。 ①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数 (填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。 ②若在2L的密闭刚性容器中充入1molCl2和1molNO，在一定温度下达到平衡时，NO的转化率为40%，则k正：k逆= (保留一位小数)。 【答案】(1)< (2) < = (3)40% (4)Pa-1 (5) < 1.1 【详解】（1）根据图象，升高温度，NO的转化率减小，说明平衡逆向移动，说明该反应正反应为放热反应，△H＜0； （2）正反应为放热反应，温度越高，K值越小，故KM< KN；由图可知，平衡时NO的转化率相等，百分含量相同，故ClNO的百分含量ωM%=ωN%； （3）根据图象，在压强为P条件下，M点时容器内NO的转化率为50%，设NO的物质的量为2mol，则Cl2的物质的量为1mol，列三段式如下：，因此NO的体积分数为=40%； （4） 由以上三段式可知，平衡常数Kp==Pa-1； （5）①平衡时正逆反应速率相等，温度升高，正逆反应速率增大，即k正、k逆均增大，因为反应放热，平衡逆向移动，所以k逆比k正增大多； ②已知起始量1molCl2和1mol NO，NO的转化率为40%，则c(NO)= =0.5mol/L，c(Cl2)= =0.5mol/L，△c(NO)=0.5mol/L×40%=0.2mol/L，列三段式如下：，平衡常数K==1.1(mol/L)-1，平衡时v正=v逆，则k正•c2(NO)•c(Cl2)=k逆•c2(ClNO)，则=K=1.1(mol/L)-1。 建议时间：15分钟 11、已知反应：2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) △H＞0。一定温度下，将2molSO3置于10L密闭容器中ｚ，反应达平衡后，SO3的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。下列说法正确的是（ ） A．由图甲推断，B点SO2的平衡浓度为0.3mol/(L·s) B．由图甲推断，平衡常数KA＜KB C．达到平衡后，压缩容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示 D．相同压强、不同温度下，SO3的转化率与温度的关系如图丙所示 【答案】C 【解析】A．由图甲推断，根据B点对应的，故SO2的平衡浓度为，A错误； B．由于平衡常数K仅仅是温度的函数，温度不变K不变，由图甲推断，平衡常数KA=KB，B错误； C．达到平衡后，压缩容器容积，反应物、生成物的浓度均增大，正逆反应速率均加快，且增大压强，平衡向逆方向进行，反应速率变化图像可以用图乙表示，C正确； D．由图丙所示可知T1<T2，该反应正反应的△H＞0，故升高温度，平衡正向移动，SO3的转化率增大，故相同压强、不同温度下，SO3的转化率与温度的关系与图丙所示不一致，D错误； 故答案为：C。 12、工业上可用生产甲醇，反应为：。将和充入的密闭容器中，测得的物质的量随时间变化如图实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时，物质的量随时间的变化，下列说法正确的是（ ） A．反应开始至a点时 B．若曲线Ⅰ对应的条件改变是升高温度，则该反应 C．曲线Ⅱ对应的条件改变是降低压强 D．保持温度不变，若将平衡后的容器体积缩小至，重新达平衡时则 【答案】D 【解析】A．反应开始至a点时，故A不选； B．若曲线Ⅰ对应的条件改变是升高温度，氢气量增大，平衡逆向移动，即逆向是吸热反应，正反应为放热反应即反应，故B不选； C．曲线Ⅱ达到平衡时比实线所需时间短，反应速率快，氢气量少，说明是正向移动，则对应的条件改变是加压，故C不选； D．反应达到平衡时，则，则，生成的，保持温度不变，若将平衡后的容器体积缩小至，则，平衡正向移动，重新达平衡时，根据方程式关系用极限思维，全反应生成，最大浓度为，又由于是可逆反应，反应不完全，因此重新达到平衡，故选D。 答案选D。 13、在某一恒温、容积可变的密闭容器中发生如下反应： 。时刻达到平衡后，在时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是( ) A．时， B．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，的体积分数： C．时刻改变的条件可以是向密闭容器中加入 D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数： 【答案】C 【解析】A．由题图可知，时，反应正向进行，，时，反应达到平衡，，A错误； B． 时刻改变条件后达到新平衡时，逆反应速率不变，说明和原平衡等效，平衡不移动，A的体积分数：，B错误； C．向容积可变的密闭容器中加入C，逆反应速率瞬间增大，正反应速率瞬间减小，因为是等温、等压条件，再次建立的平衡与原平衡等效平衡不移动，符合图像，C正确； D．时刻改变条件后达到新平衡时逆反应速率不变，说明和原平衡等效，所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数不变，D错误； 故选C。 14、地康法制氯气的反应为。以为催化剂，将HCl和分别以不同起始流速通入0.5L反应器中，在不同温度下反应，通过检测流出气成分绘制HCl的转化率曲线如图所示。下列说法正确的是 A． B．若点为平衡转化率，该温度下以摩尔分数表示的化学平衡常数 C．若点气体进入至流出容器用时平均速率 D．使用更高效的催化剂、增大气体流速均能使点纵坐标的值增大 【答案】B 【分析】由图可知、流速较大时(横坐标左侧)，相当于是未平衡状态，温度越高，HCl转化率越大，则 。较低流速时，转化率可近似为平衡转化率，温度越高，HCl的转化率越小，即升高温度时平衡逆向移动，则；据此分析解答。 【详解】A．由分析可知， ，，A错误； B．点气体流速为、以1h为单位代入气体流量可知，的转化率为，列三段式： 平衡时气体总物质的量为的摩尔分数分别为，摩尔分数表示的化学平衡常数正确； C．点气体进入至流出容器用时的转化率为，则 错误； D．增大气体流速会降低点纵坐标的值，D错误； 故选B。 15、25°C时，纯水中存在电离平衡：，已知反应速率，(和为常数，只与温度有关)。时刻，适当升高温度，反应速率、随时间变化图像正确的是 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】升温，正、逆反应速率均突然增大，水的电离是吸热反应，故升温后，平衡正向移动，，且反应速率，水的浓度视为常数，故增大后保持不变，符合图像的是C选项； 故答案选C。 16、800℃时，向2L恒容密闭容器中通入0.02mol NO和0.01mol O2发生反应，n(NO)随时间的变化如下表所示，下列有关说法正确的是 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 A．图中表示NO2变化的曲线是a B．0~2s内O2平均反应速率v(O2)=1.5×10-3mol·L-1·s-1 C．混合气体密度不变时，说明该反应达到平衡状态 D．恒容条件下，充入惰性气体Ar，化学反应速率增大 【答案】B 【分析】800℃时，在2L密闭容器中通入0.02mol NO和0.01mol O2发生反应，则d表示O2的浓度随时间的变化曲线，再考虑相同时间内NO、O2的浓度变化量之比为2:1，可确定c曲线表示NO的浓度随时间的变化。 【详解】A．考虑到相同时间内NO2的浓度变化量与NO相同，可得出曲线b表示NO2的浓度随时间的变化曲线，故A错误； B．0~2s内NO的物质的量的变化为0.020mol-0.008mol=0.012mol，则相同时间内O2的物质的量变化为0.006mol，O2平均速率，故B正确； C．混合气体密度一直保持不变，故C错误； D．恒容条件下，充入惰性气体Ar，反应物和生成物的浓度都不变，化学反应速率不变，故D错误； 答案选B。 17、二氧化碳合成二甲醚的主要反应有： I. Ⅱ. Ⅲ. 一定温度下，将、和双催化剂(通常由甲醇合成催化剂和甲醇脱水制二甲醚催化剂组成)，加入1L密闭容器中，测得各含碳产物占所有含碳物质的量分数(例：CO的物质的量分数)随时间变化如图所示： 下列说法正确的是 A．30min时，使用活性更高的甲醇合成催化剂，不可能使图中的X点升至Y点 B．40min前， C．40min后，物质的量分数减小，原因是反应I向逆反应方向移动 D．90min时，的转化率约为 【答案】D 【详解】A．30min时，使用活性更高的甲醇合成催化剂，可加快反应速率，则单位时间内生成甲醇量增加，有可能使图中的X点升至Y点，A错误； B．由图可知，40min时，占所有含碳物质的物质的量分数为0.35，占所有含碳物质的物质的量分数为0.17，则生成的，故40min前，，B错误； C．由图可知，40min后，物质的量分数减小，而的物质的量分数增加，且的物质的量分数增大趋势明显强于反应前40min，说明物质的量分数减小是由于反应Ⅲ的反应速率增快引起的，C错误； D．90min时，、、CO占所有含碳物质的物质的量分数分别为0.3、0.2、0.1，则、、CO的物质的量之比为3:2:1，则①， ②，CO的物质的量分数③，将①、②代入③中可得 ⑤，反应前，容器中加入1mol CO2，根据C原子守恒可知，⑥，将①、②、⑤代入⑥中可得，，则根据⑤可计算出，则的转化率为，D正确； 故选D 18、烯烃是具有重要价值的化工原料。下列有关图示与对应的叙述不相符的是       已知反应①2CH3OH(g) C2H4 (g)2H2O (g)   ΔH= -20. 9 kJ·mol-1 A．图甲表示不同温度下烷烃分解得到烯烃的过程，则曲线 b 表示的温度更高 B．图乙可表示温度对反应①的平衡常数K的影响 C．图丙表示正丁烷脱氢制丁烯，产率在 600 ℃之后快速降低的原因可能是副产物增加 D．图丁表示烯烃与H2的加成反应，实线可表示加入催化剂后的历程 【答案】B 【详解】A．曲线 a 速率更慢，说明其表示的温度较低；曲线 b 速率更快，说明其表示的温度更高，A项正确； B．分析图乙，可以看出随着温度的升高，平衡常数 K 在增大，对于放热反应，升高温度应该使平衡向吸热反应方向，也就是逆反应方向移动，导致生成物浓度降低、反应物浓度增大，从而使得平衡常数 K 减小，B项不正确； C．分析图丙， 可以看出在 600 ℃之前，正丁烷脱氢制丁烯的产率随着温度的升高而增大；但在 600 ℃之后，产率却快速降低。 这可能是因为随着温度的进一步升高，副产物的生成量增加，导致目标产物丁烯的产率下降，C项正确； D．分析图丁，催化剂的作用是降低反应活化能，所以图示中虚线表示加入催化剂前的曲线，实线表示加入催化剂后的曲线，D项正确； 故选B。 19、化学反应速率和限度是化工生产工艺中，需要特别关注的两个方面。某化工生产要合成C物质，需要在密闭容器中充入等物质的量的气体A和B，一定温度下发生反应：A（g）+xB（g）2C（g），若达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如下图所示。请回答下列问题： (1)30 min和40 min时改变的外界条件依次是______ (2)化学方程式中的 x =______ (3)正反应为______热反应 (4)反应开始到8 min内A的平均反应速率为______ (5)35min时该反应的平衡常数为______ 【答案】降低压强，升高温度 1 放 0.08 mol • L−1 • min−1 4 【解析】(1)根据容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系图，30 min时A、B、C的浓度均突变为原来的0.75倍，说明改变的条件是扩大容器体积，减小压强； 40 min时正逆反应速率突然增大，且ν(逆)> ν(正)，说明平衡逆向移动，A和B的浓度逐渐增大、C的浓度逐渐减小，说明40 min时改变的条件是升高温度。 (2)30 min时减小压强，平衡不移动，说明反应前后气体系数和相等，化学方程式中的 x =1； (3)40 min时升高温度，平衡逆向移动，说明正反应为放热反应； (4)反应开始到8 min内A的平均反应速率为=0.08 mol • L−1 • min−1； (5)35min时A、B的浓度均为0.75mol/L，C的浓度为1.5 mol/L，该反应的平衡常数为4。 20、甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应I和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。 （1）将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入反应室（容积为10L)，在一定条件下发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)（Ⅰ） CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。 图中的P1___P2(填“<”、“>”或“=”)，100℃时平衡常数的值为___。 （2）在压强为0.1MPa条件下，将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)（Ⅱ） ①该反应的△H___0（填“<”、“>”或“＝”）。 ②若容器容积不变，下列措施可增加H2转化率的是___。 A．升高温度 B．将CH3OH(g)从体系中分离 C．充人He，使体系总压强增大 D．再充人1molCO和3molH2 ③为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。 实验编号 T(℃) P(MPa) Ⅰ 150 0.1 Ⅱ ___ ___ 5 Ⅲ 350 ___ 5 A．请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。 B．根据反应Ⅱ的特点，在给出的坐标图中，画出其在0.1MPa和5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图，并标明各曲线的压强。___ 【答案】＜ 2.25×10-2 ＜ BD 150 【解析】 （1）根据化学方程式可以得出，增大压强，化学平衡逆向移动，甲烷的转化率减小，可以去200℃来分析，发现甲烷的转化率是p1时大于p2时的，所以P1＜P2，根据平衡三段式计算可得： 100℃时平衡常数=，故答案为：＜；2.25×10-2； （2）①混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇，由于正反应是气体物质的量减小的反应，气体的物质的量越多，其熵越大，所以△S＜0，故反应能够自发进行，说明正反应是放热反应，所以△H＜0；故答案为：＜； ②A．该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，H2的转化率减小，A不合题意； B．将CH3OH(g)从体系中分离，产物的浓度降低，平衡向正反应移动，H2的转化率增加，B符合题意； C．充入He，使体系总压强增大，容器容积不变，反应混合物各组分浓度不变，平衡不移动，H2的转化率不变， C不合题意； D．再充入1mol CO和3mol H2，可等效为压强增大，平衡向体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，H2的转化率增加，D符合题意；故答案为：BD； ③A．采取控制变量法，探究合成甲醇的温度和压强的适宜条件，所以温度、压强是变化的，n（CO）/n（H2）保持不变，比较使用1、2，压强不同，所以温度应相同，应为150℃，故答案为：150； ；； B．增大压强，平衡向平衡向正反应方向移动，则CO的转化率增大，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则CO的转化率减小，图象可为， 故答案为：。 建议时间：15分钟 21、（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； 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。 22、（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。 23、（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。 24、（2025·全国卷·高考真题）乙酸乙酯是一种应用广泛的有机化学品，可由乙酸和乙醇通过酯化反应制备。回答下列问题： (1)乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为、和，则酯化反应的 。 (2)酯化反应中的3种有机物的沸点从高到低的顺序为 原因是 。 (3)在常压和时，初始组成、作催化剂的条件下进行反应，得到乙醇浓度随反应时间的变化如下图所示。 平衡时乙酸的转化率 ，平衡常数 (保留2位有效数字)。已知酯化反应的速率方程为，其中，则 (保留2位有效数字)。 (4)研究发现，难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率，原因是 。若要提高乙酸乙酯的产率，可以采用的方法是 (举1例)。 【答案】(1) (2) 乙酸乙酯分子间不存在氢键，乙酸分子间的氢键比乙醇的更强 (3) 30 3.9 (4) 很小，温度对平衡影响小，液相反应，压强对平衡影响小 及时移出产物 【详解】（1）乙酸、乙醇和乙酸乙酯的燃烧热分别为、和， ① ② ③ 根据盖斯定律①+②-③得 。 （2）乙酸、乙醇都能形成分子间氢键，乙酸乙酯分子间不存在氢键，乙酸分子间的氢键比乙醇的更强，所以沸点从高到低的顺序为。 （3）初始组成。乙醇的初始浓度3.3mol/L、乙酸的初始浓度为9.9mol/L，平衡时乙醇的浓度减小3.3-0.33=2.97mol/L，则乙酸的浓度降低2.97mol/L，乙酸的转化率 ；平衡时乙醇的浓度为0.33mol/L、乙酸的浓度为9.9-2.97=6.93mol/L、乙酸乙酯的浓度为2.97mol/L、水的浓度为2.97mol/L，则平衡常数 ； 。 （4）液相反应，压强对平衡影响小，很小，温度对平衡影响小，所以难以通过改变反应温度或压强来提高乙酸乙酯平衡产率。及时移出产物，平衡正向移动，可以提高乙酸乙酯的产率。 25、（2025·河北·高考真题）乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。 (1)石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。 主反应：   副反应： 体系中环氧乙烷初始浓度为，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中。 ①0~30min内， 。 ②下列说法正确的是 (填序号)。 a．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量 b．0~30min内， c．0~30min内， d．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率 (2)煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图： ①代表的曲线为 (填“”“”或“”)；原因是 。 ② 0(填“>”“<”或“=”)。 ③已知：反应，，x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系， (填“>”“<”或“=”)，D点对应体系的的值为 。 ④已知：反应，，p为组分的分压。调整进料比为，系统压强维持，使，此时 (用含有m和的代数式表示)。 【答案】(1) cd (2) 该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大 < = 12 【详解】（1）①0~30min内，环氧乙烷完全转化，； ②a．，主反应中，，则生成物总能量低于反应物总能量，a错误； b．由题中信息可知主反应伴随副反应发生，EG作为主反应的生成物同时也是副反应的反应物，即EG浓度的变化量小于EO浓度的变化量，0~30min内，，b错误； c．主反应中，，副反应，同一反应体系中物质一量变化量之比等于浓度变化量之比，产物中，即，，反应时间相同，则，，则，c正确； d．选择适当催化剂可提高主反应的选择性，可提高 乙二醇的最终产率，d正确； 故选cd； （2）①该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，，故、、对应α为0.6、0.5、0.4； ②由图可知，压强相同时，温度升高，平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，<0； ③M、N的进料相同，平衡转化率相等，平衡时各组分物质的量分数分别相等，则=；D点对应的平衡转化率为0.5，根据题中信息，该反应按化学计量比进料，设起始加入2molCO和3molH2，列三段式：，平衡时，、、的物质的量分数分别为，； ④设起始加入mmolCO和3molH2，此时，列三段式：，平衡时，气体总的物质的量为mmol，、、平衡分压分别，。 26、（2025·山东·高考真题）利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫，涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 恒容条件下，按和投料反应。平衡体系中，各气态物种的随温度的变化关系如图所示，n为气态物种物质的量的值。 已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数基本不变。 回答下列问题： (1)反应的焓变 (用含的代数式表示)。 (2)乙线所示物种为 (填化学式)。反应Ⅲ的焓变 0(填“>”“<”或“=”)。 (3)温度下，体系达平衡时，乙线、丙线所示物种的物质的量相等，若丁线所示物种为，则为 (用含a的代数式表示)；此时，与物质的量的差值 (用含a的最简代数式表示)。 (4)温度下，体系达平衡后，压缩容器体积产率增大。与压缩前相比，重新达平衡时，与物质的量之比 (填“增大”“减小”或“不变”)，物质的量 (填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1)ΔH1+ΔH2 (2) H2O ＜ (3) 0.45+0.5a 150a (4) 增大 减小 【详解】（1）已知： Ⅰ． Ⅱ． 依据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ即得到反应的焓变为ΔH1+ΔH2； （2）由于图示范围内反应Ⅱ的平衡常数始终为K=108，根据方程式结合平衡常数表达式可知始终成立，因此根据图像可知乙表示的物种是H2O，丁表示的是H2，升高温度S2减小，H2O、H2均增大，所以丙表示表示SO2，甲表示H2S，因此反应Ⅲ的正反应是放热反应，即ΔH＜0； （3）T1平衡时H2是amol，根据可知H2O和SO2的物质的量均为100amol，根据H元素守恒可知H2S为0.1－101a，设平衡时CaS和S2的物质的量分别为xmol和ymol，根据Ca元素守恒可知CaSO4是1－x，根据O元素守恒可知2=100a+200a+4－4x，解得x=75a+0.5，根据S元素守恒可知2=0.1－101a+100a+1+2y，解得y=0.45+0.5a，所以此时CaS和CaSO4的物质的量的差值为2x－1=150a。 （4）压缩容器容积，压强增大，反应平衡正向进行，S2的产率增大，氢气的物质的量减小，由于始终不变，H2O的物质的量减小；温度不变反应的平衡常数不变，所以SO2增大，由于反应Ⅲ的平衡常数可表示为，始终不变，所以增大。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$