第05讲 化学反应速率与化学平衡图像（举一反三讲义，8大题型）2026年高考化学一轮复习

第05讲 化学反应速率与化学平衡图像 目录 一、题型精讲 题型01 速率—时间图像 1 题型02 百分含量—时间图像 4 题型03 物质的量(或浓度)—时间图像 6 题型04 转化率(含量)—时间图像 8 题型05 恒温(恒压)线图像 10 题型06 百分含量(或转化率)—压强—温度图像 12 题型07 抛物线型曲线分析 15 题型08 多曲线复杂图像的分析 17 二、靶向突破 题型01 速率—时间图像 1.速率—时间图像(v－t图像) Ⅰ.正反应速率突变，逆反应速率渐变，v′正＞v′逆，说明是增大了反应物的浓度，使正反应速率突变，且平衡正向移动。 Ⅱ.v正、v逆都是突然减小的，v′正＞v′逆，平衡正向移动，说明该反应的正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应，改变的条件是降低温度或减小压强。 Ⅲ.v正、v逆都是突然增大的，并且v正、v逆增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大压强(压缩体积)所致。 【特别提醒】根据v′正、v′逆的相对大小，判断平衡移动方向；根据改变条件的那一时刻v′正、v′逆的变化，判断改变的哪种外界条件；若v′正或v′逆有一个在原平衡未变，则改变的是浓度；若两个都发生了“突变”，则改变的是温度或压强；若两个都发生了“突变”且仍然相等，则是加入催化剂或等体反应改变压强。 【例1】 一定温度下，在某密闭容器中发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)并达到平衡状态。若保持温度不变，在t0时刻改变外界条件，反应速率发生如图所示的变化。则下列关于反应容器及反应条件变化的说法中正确的是(　　) A．容器为恒压容器时，充入适量He B．容器为恒压容器时，充入适量HI C．容器为恒容容器时，充入适量He D．容器为恒容容器时，充入适量HI 【答案】B 【解析】恒容充入He时，对反应气体的浓度没有影响，正、逆反应速率不变，C项错误；恒容充入HI时，相当于增大压强，正、逆反应速率均增大，且对于该反应，增大压强平衡不会移动，与图像不符，D项错误；恒压充入He，相当于减小压强，正、逆反应速率都减小，且对于该反应，减小压强平衡不会移动，与图像不符，A项错误；恒压充入HI时，体系的体积增大，H2和I2的浓度都变小，正反应速率减小；而充入的是纯HI，故HI的浓度增大，逆反应速率增大，而且最终达到平衡时，与原平衡态各物质的浓度完全一样，B项正确。 【变式1-1】在密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像，推断在t1时刻突然改变的条件可能是(　　) A．催化剂失效 B．减小生成物的浓度 C．降低体系温度 D．增大容器的体积 【答案】C 【解析】从图像可以看出：改变条件后，反应速率与原平衡速率出现断点且低于原平衡反应速率，说明改变的条件可能是降低温度或减压。从改变条件后的v′正与v′逆的大小关系，可得出化学平衡正向移动。降低温度，该平衡正向移动，必有v′正>v′逆，故选C。 【变式1-2】某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应：A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示，正、逆反应速率随时间的变化如图乙所示，下列说法中正确的是(　　) A．30～40 min该反应使用了催化剂 B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应 C．30 min时降低温度，40 min时升高温度 D．8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L－1·min－1 【答案】D 【解析】若使用催化剂，则化学反应速率加快，故A错误；由甲图像可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，都为1；由乙图像可知，30 min时改变的条件为减小压强，40 min时改变的条件为升高温度，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，故B、C错误；8 min前A的平均反应速率为＝0.08 mol·L－1·min－1，故D正确。 【变式1-3】 在恒容密闭容器中加入一定量CaSO4和CO，一定温度下发生反应：CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)　ΔH＝+218.4 kJ·mol-1，CO的反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.升高温度，该反应正反应速率增大，逆反应速率减小 B.再加入少量CaO固体，平衡向逆反应方向移动 C.图示中t1 min时改变的条件可能是减小c(CO)，同时增大c(SO2) D.气体的平均相对分子质量不变时，不能说明反应达到平衡 【答案】C 【解析】升高温度，正、逆反应速率均增大，A错误；固体的加入不影响化学平衡的移动，B错误；t1 min时，正反应速率减小，逆反应速率增大，可能改变的条件是减小CO浓度同时增大SO2浓度，C正确；随着反应进行，气体的平均相对分子质量不断增大，气体平均相对分子质量不变说明反应达到平衡，D错误。 题型02 百分含量—时间图像 不同温度(或压强)下，百分含量(或转化率、浓度)—时间图像 Ⅰ.T2＞T1，温度升高，平衡逆向移动，正反应是放热反应。 Ⅱ.p2＞p1，压强增大，A(反应物)的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应。 Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a＞b，故a可能使用了催化剂；若该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a也可能是增大了压强(压缩体积)。 【特别提醒】 1.“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高如图Ⅰ中T2＞T1、压强较大如图Ⅱ中p2＞p1或使用了催化剂如图Ⅲ中a可能使用了催化剂。2.正确掌握图像中反应规律的判断方法,①图Ⅰ中，T2＞T1，升高温度，生成物百分含量降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。,②图Ⅱ中，p2＞p1，增大压强，反应物的转化率降低，平衡逆向移动，则正反应为气体体积增大的反应。 ③图Ⅲ说明了条件改变对化学平衡不产生影响，a可能是加入了催化剂，或该反应是反应前后气体体积不变的反应，a是增大压强压缩体积。 【例2】已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数φ(B)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是(　　) A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应 B．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应 C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应 D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应 【答案】D 【解析】由“先拐先平数值大”原则，对比①②可知T1＞T2，对比②③可知p2＞p1；对比①②，温度由T2升高到T1，φ(B)减小，说明升温平衡向正反应方向移动，所以正向为吸热反应；对比②③，由p1加压到p2，φ(B)增大，说明加压平衡向逆反应方向移动，所以逆向为缩体反应，即m＋n＜p。 【变式2-1】在密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B发生反应：2A(g)+B(？)2C(g)+D(g)，C的体积分数(C%)随时间的变化趋势符合如图关系： 下列说法正确的是(　　) A.B物质可能是气体 B.若在F点时压缩容器体积，达新平衡时C的浓度将增大 C.该反应为吸热反应 D.恒温恒容下达平衡后，向容器中再加入2 mol A和1 mol B，A的体积分数减小 【答案】B 【解析】“先拐先平数值大”，由图1可知温度：T1>T2，温度升高C%减少，平衡逆向移动，正反应是放热反应，由图2可知压强：p1>p2，压强增大C%减少，平衡逆向移动，因此B是非气体，故A、C错误；F点时压缩容器体积，平衡逆向移动，C的物质的量减少，但是由于体积缩小，C的浓度还是增大，故B正确；恒温恒容下达平衡后，向容器中再加入2 mol A和1 mol B，相当于增大压强，最终平衡逆向移动，A的含量增大，故D错误。 【变式2-2】可逆反应mA(s)＋nB(g)eC(g)＋fD(g)，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图。下列叙述正确的是(　　) A.达到平衡后，若升温，则K减小 B.达到平衡后，加入催化剂C%增大 C.化学方程式中n＞e＋f D.达到平衡后，若增加A的量，B的转化率增大 【答案】A 【解析】T2达到平衡时间短，温度较高，而C%含量低，则正反应方向放热，p2达到平衡时间短，压强较大，而C%含量低，则n＜e＋f，催化剂不影响平衡移动，达到平衡后，若升温，正反应是放热反应，所以K减小，A正确；使用催化剂平衡不移动，C%不变，B错误；p2达到平衡时间短，压强较大，而C%含量低，则n＜e＋f，C错误；达到平衡后，若增加A的量，平衡不移动，所以B的转化率不变，D错误。 题型03 物质的量(或浓度)—时间图像 【例3】100 ℃时，向某恒容密闭容器加入1.6 mol·L-1的Q后会发生反应：2Q(g)M(g)。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示。 下列说法错误的是(　　) A.从反应开始到刚达到平衡的时间段内，v(Q)＝0.02 mol·L-1·s-1 B.a、b两时刻生成Q的速率：v(a)<v(b) C.用Q浓度变化值表示的ab、bc两个时间段内的反应速率：v(ab)>v(bc)＝0 D.其他条件相同，起始时将0.2 mol·L-1氦气与Q混合，则反应达到平衡所需时间少于60 s 【答案】D 【解析】从反应开始到刚达到平衡的时间段内，v(Q)＝2×＝0.02 mol·L-1·s-1，故A正确；Q为反应物，初始时浓度最大，消耗速率最大，生成速率最小，随着反应的进行，Q的浓度逐渐减小，消耗速率逐渐减慢，生成速率逐渐增大，则a、b两时刻生成Q的速率：v(a)<v(b)，故B正确；ab段M的浓度变化量为(0.6-0.3) mol·L-1＝0.3 mol·L-1，则Q的物质的量浓度变化量为0.3 mol·L-1×2＝0.6 mol·L-1，用Q浓度变化值表示的v(ab)＝＝0.015 mol·L-1·s-1，bc段反应达到平衡状态，M、Q的物质的量浓度变化量为0，则用Q浓度变化值表示的v(bc)＝0，则v(ab)>v(bc)＝0，故C正确；其他条件相同，向某恒容密闭容器中通入0.2 mol·L-1氦气与Q混合，容器体积不变，Q、M的浓度不变，则反应达到平衡所需时间等于60 s，故D错误。 【变式3-1】在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，在温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．T2下，在O～t1 min内，v(Y)＝mol·L－1·min－1 C．M点的正反应速率v正大于W点的逆反应速率v逆 D．M点和W点的化学平衡常数：K(M)>K(W) 【答案】C 【解析】根据“先拐先平数值大”知，温度T1>T2，升高温度X的浓度增大，说明平衡逆向移动，则正反应是放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，A错误；T2下，在O～t1 min内，v(X)＝ mol·L－1·min－1，相同时间内v(Y)＝v(X)＝ mol·L－1·min－1，B错误；温度越高化学反应速率越快，温度：T1>T2，M、W都是给定温度下的平衡点，各点的正、逆反应速率相等，所以M点的正反应速率v正大于W点的逆反应速率v逆，C正确；因为升高温度平衡逆向移动，所以温度越高平衡常数越小，又M点温度高于W点温度，所以M点和W点的化学平衡常数：K(M)<K(W)，D错误。 【变式3-2】 溶液中的反应X＋Y2Z分别在①②③三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度为c(X)＝c(Y)＝0.100 mol·L－1、c(Z)＝0，反应物X的浓度随时间变化如图所示。②③与①比较只有一个实验条件不同，下列说法不正确的是(　　) A．反应进行到5.0 min时实验③的反应速率最快 B．条件②的反应最先达到平衡 C．②与①比较，②可能压强更大 D．该反应的正反应是吸热反应 【答案】C 【解析】相同时间内浓度变化量越大，化学反应速率越快，相同时间内浓度变化量最大的是实验③，则0～5.0 min实验③的反应速率最快，故A正确；根据图知，最先达到平衡状态的是②，故B正确；该反应是在溶液中进行的，压强不影响反应速率，所以②不可能是改变压强，应该是加入催化剂，故C错误；反应达到平衡的时间：①>③，则化学反应速率：①<③，与①相比，③改变的条件应该是升高温度，升高温度达到平衡时反应物浓度减小，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应，D正确。 【变式3-3】利用催化技术可将汽车尾气中的NO和CO转化为CO2和N2，反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH。初始时c(NO)＝6.50×10-3 mol·L-1，c(CO)＝4.00×10-3 mol·L-1。在不同的催化剂比表面积(Ⅰ＝Ⅲ≠Ⅱ)和不同温度下(T1、T2温度改变对催化剂活性的影响忽略)，CO的浓度随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.T1>T2 B.ΔH<0 C.催化剂比表面积：Ⅰ>Ⅱ D.NO与CO的平衡转化率相等 【答案】B 【解析】由图可知，温度为T2时反应更快达到平衡，说明T2时反应速率更快，温度更高，T1<T2，A错误；T1<T2，由图可知，温度升高，达到平衡时CO的浓度增大，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，ΔH<0，B正确；温度为T1时，催化剂比表面积为Ⅱ时反应更早达到平衡，反应速率更快，则催化剂比表面积：Ⅰ<Ⅱ，C错误；NO与CO的起始量不等于化学计量系数比，故NO与CO的平衡转化率不相等，D错误。 题型04 转化率(含量)—时间图像 【例4】可逆反应：aA(g)＋bB(s)cC(g)＋dD(g)，当其他条件不变时，反应过程中某物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图，下列判断正确的是(　　) A．T1<T2　ΔH>0 B．T1>T2　ΔH<0 C．p1<p2　a＝c＋d D．p1<p2　a＋b＝c＋d 【答案】C 【解析】先拐先平数值大，T1<T2、p1<p2；升高温度，C的百分含量减小，平衡逆向移动，ΔH<0；增大压强，A的百分含量不变，平衡不移动，a＝c＋d，故C正确。 【变式4-1】已知反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，向某体积恒定的密闭容器中按体积比2∶1充入SO2和O2，在一定条件下发生反应。如图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图(图中T表示温度)，Y可以是(　　) A．O2的体积分数 B．混合气体的密度 C．密闭容器内的压强 D．SO2的转化率 【答案】D 【解析】由题图可知，温度T2达到平衡所用时间短，反应速率较快，所以温度T2＞T1，温度升高，Y表示的物理量降低，该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，氧气的体积分数增大，A错误；升温平衡向逆反应方向移动，但混合气体的总质量不变，容器的体积不变，混合气体的密度不变，B错误；升温平衡向逆反应方向移动，混合气体的总的物质的量增大，容器的体积不变，容器的压强增大，C错误；升温平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率降低，D正确。 【变式4-2】已知A(g)＋B(g)2C(g)，反应过程中C的百分含量与温度关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．正反应速率：v(c)>v(d)>v(b) B．化学平衡常数：K(d)>K(c) C．c点向d点变化时，v正<v逆 D．d点状态加入合适的催化剂可使C%增大 【答案】C 【解析】温度越高，反应速率越大，则正反应速率v(d)>v(c)>v(b)，A错误；正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，K减小，则化学平衡常数：K(d)<K(c)，B错误；由c点向d点变化时，平衡逆向移动，可知v正<v逆，C正确；d点时加入催化剂不会使平衡移动，C%不变，D错误。 题型05 恒温(恒压)线图像 【例5】反应mX(g)nY(g)＋pZ(g)　ΔH，在不同温度下的平衡体系中，物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该反应的ΔH＞0 B．m＜n＋p C．B、C两点化学平衡常数：KB＞KC D．A、C两点的反应速率：v(A)＜v(C) 【答案】C 【解析】由图可知温度升高，Y的体积分数增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应；增大压强，Y的体积分数减小，说明平衡逆向移动，则m＜n＋p；对吸热反应来说，温度升高，K增大，KB＜KC;A、C两点温度相同，C点压强大，则C点的反应速率大于A点的反应速率。 【变式5-1】在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的正反应为吸热反应 B．压强大小关系为p1<p2<p3 C．M点对应的平衡常数K的数量级为10－2 D．在p2及512 K时，图中N点v正<v逆 【答案】C 【解析】A项，由图可知，随着温度升高，平衡时甲醇的物质的量减小，因此升温平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；B项，由图可知，作一条等温线，因为正反应为气体体积减小的反应，压强越大，平衡时甲醇的物质的量也越大，所以p1>p2>p3，错误；C项，由图可知，M点对应的甲醇的物质的量为0.25 mol。则： 　CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 开始/mol　1　　　 2.75　　　0　　　　 0 转化/mol 0.25  0.75 0.25 0.25 平衡/mol 0.75  2 0.25 0.25 因此K＝≈1.04×10－2，正确；D项，由图可知，在p2及512 K时，N点甲醇的物质的量小于平衡时的物质的量，所以反应正向进行，则v正>v逆，错误。 【变式5-2】乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯水化法生产，反应的化学方程式：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)，下图为乙烯的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系[起始n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶1]。 下列有关叙述正确的是(　　) A．Y对应的乙醇的物质的量分数为 B．X、Y、Z对应的反应速率：v(X)>v(Y)>v(Z) C．X、Y、Z对应的平衡常数数值：KX<KY<KZ D．增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率 【答案】A 【解析】据图可知，Y点对应乙烯的平衡转化率为20%，起始n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶1，设C2H4和H2O的起始物质的量均为1 mol，根据“三段式”计算： 　　　　 C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g) 起始/mol 1 1 0 转化/mol 0.2 0.2 0.2 平衡/mol 0.8 0.8 0.2 则平衡时乙醇的物质的量分数为＝，故A正确；结合图像可得：p1<p2<p3，且X、Y、Z三点对应的温度越来越高，所以X、Y、Z对应的反应速率：v(X)<v(Y)<v(Z)，故B错误；据图可知，升高温度，乙烯的平衡转化率降低，说明该反应为放热反应，则升高温度，平衡常数减小，所以X、Y、Z对应的平衡常数数值：KX>KY>KZ，故C错误；因正反应是气体体积减小的反应，则压强越大，乙烯的平衡转化率越大，又因正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，乙烯的平衡转化率降低，故D错误。 【变式5-3】已知反应N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝+57 kJ·mol-1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) A.A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C B.A、C两点气体的颜色：A浅，C深 C.由状态B到状态A，可以用加催化剂的方法 D.A、C两点的反应速率：A>C 【答案】B 【解析】正反应是吸热反应，相同压强下T2温度比T1温度下二氧化氮体积分数大，因此T1<T2。A→C平衡逆向移动，平均相对分子质量增大，A错误；A→C压强增大，浓度增大，A点颜色浅C点颜色深，故B正确；催化剂不能改变平衡状态，因此加入催化剂不能由状态B到状态A，C错误；据分析A→C增大压强，A、C两点的反应速率：A<C，D错误。 题型06 百分含量(或转化率)—压强—温度图像 如图中确定压强为105 Pa或107 Pa，生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温度T不变，做横坐标的垂线，与压强线出现两个交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，压强增大，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体总体积减小的反应。 【方法技巧】定一议二 在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。如上图中T1温度下，A→B压强增大，C%增大，平衡正向移动，则正反应是气体体积减小的反应；105 Pa时，A→C温度升高，C%减小，平衡逆向移动，则正反应是放热反应。 【例6】对于反应mA(s)＋nB(g)eC(g)＋fD(g)，当其他条件不变时，C的百分含量φ(C)与温度和压强p的关系如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．化学方程式中n<e＋f B．达到平衡后，若升温，v正减小，v逆增大 C．达到平衡后，增加B的量，B的转化率增大 D．若B为有色物质，达到平衡后缩小容器容积，重新达平衡后与原平衡比较，气体颜色变浅 【答案】C 【解析】随着压强增大，φ(C)逐渐增大，说明增大压强，平衡正向移动，增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动，可判断n>e＋f，A项错误；升高温度，正反应速率和逆反应速率均增大，B项错误；因为A是固体，所以增加B的量，为等比例的加入反应物，从等效平衡的角度考虑，加入反应物B后，相当于加压，增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即正向移动，B的转化率增大，C项正确；若B为有色物质，达到平衡后缩小容器容积，根据勒夏特列原理，虽然平衡正向移动，但是新平衡中B的浓度比原平衡的大，气体颜色会加深，D项错误。 【变式6-1】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，在恒压条件下，平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和温度T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的大小关系为a>3>b C．图中X点对应的平衡混合物中＝3 D．温度不变时，增大X点对应的平衡体系的压强后，φ(CH4)减小 【答案】A 【解析】由题图可知，Z一定时，温度越高，平衡时CH4的体积分数越小，表明正反应吸热，ΔH>0，A正确；CH4的物质的量一定的情况下，Z增大，H2O(g)的物质的量增大，促进平衡正向移动，CH4的转化率增大，平衡时CH4的体积分数减小，则b>3>a，B错误；反应起始时＝3，但H2O和CH4按1∶1反应，平衡混合物中二者比例一定不为3，C错误；温度不变时，压强增大，平衡逆向移动，φ(CH4)增大，D错误。 【变式6-2】工业上利用CO和H2合成二甲醚：3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)　ΔH<0；其他条件不变时，相同时间内CO的转化率随温度T的变化情况如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.状态X时，v消耗(CO)>v生成(CO) B.一定压强下，升高温度，CO的平衡转化率增大 C.相同温度时，增大压强，可以提高CO的转化率 D.状态X时，选择合适催化剂，可以提高相同时间内CO的转化率 【答案】B 【解析】反应在250 ℃之前反应未达到平衡状态，反应仍正向进行，即状态X时v消耗(CO)>v生成(CO)，A正确；合成二甲醚的反应是放热反应，一定压强下升高温度，平衡逆向移动，CO的平衡转化率降低，B错误；该反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，可以提高CO的转化率，C正确；状态X时，此时没有达到平衡状态，选择合适催化剂，反应速率加快，相同时间内CO的转化量变大，可以提高相同时间内CO的转化率，D正确。 【变式6-3】一定条件下，将一定量的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。 已知：Ⅰ.CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41 kJ·mol－1 Ⅱ.CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－165 kJ·mol－1 在两种不同催化剂作用下反应相同时间，CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化关系如图所示(CH4选择性＝×100%)。 下列说法不正确的是(　　) A.反应CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJ·mol－1 B.在280 ℃条件下反应制取CH4，应选择催化剂A的效果较好 C.260～300 ℃间，使用催化剂A或B，升高温度时CH4的产率都增大 D.M点可能是该温度下的平衡点，延长反应时间，不一定能提高CH4的产率 【答案】D 【解析】根据盖斯定律反应Ⅱ－反应Ⅰ可得CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－165 kJ·mol－1－41 kJ·mol－1＝－206 kJ·mol－1，A正确；据图可知在280 ℃条件下反应，使用催化剂A时CH4的选择性更高，B正确；由图可知，260～300 ℃间，使用催化剂A或B，升高温度时CO2的转化率都增大，CH4的选择性都增大，则产率都增大，C正确；据图可知选用催化剂A时，在与M点相同温度条件下，CO2有更高的转化率，而催化剂不影响平衡，说明M点一定不是平衡点，D错误。 题型07 抛物线型曲线分析 反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)　ΔH＝Q的变化曲线如下图： (1)M点之前，温度低反应速率小，测定时反应为非平衡状态，v正>v逆。 (2)M点为平衡点，M点后为平衡移动受温度影响的情况。升高温度，平衡向逆反应方向移动，Q<0。 (3)由图2可得出a+b<c+d。 【例7】在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是(　　) A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0 B.图中X点所示条件下，延长反应时间不能提高NO的转化率 C.图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO的转化率 D.380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10-4 mol·L-1，NO的平衡转化率为50%，则平衡常数K>2 000 【答案】D 【解析】由虚线可知，随温度升高，NO的平衡转化率逐渐降低，说明平衡逆向移动，则NO与O2反应生成NO2的反应为放热反应，ΔH<0，A项错误；由图像知，X点未达到平衡，延长时间反应继续向右进行，NO的转化率增大，B项错误；Y点为平衡点，增大O2的浓度，平衡正向移动，可以提高NO的转化率，C项错误；设NO的起始浓度为a mol·L-1，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5a mol·L-1、(5.0×10-4-0.25a) mol·L-1、0.5a mol·L-1，该反应的平衡常数K＝>＝2 000，D项正确。 【变式7-1】合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数w(NH3)的变化曲线。 下列说法正确的是(　　) A．该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小 B．图2中0～10 min内该反应的平均速率v(H2)＝0.045 mol·L－1·min－1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为d C．图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是b点 D．图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1>T2，K1>K2 【答案】B 【解析】加入催化剂，活化能E减小，但反应热ΔH不变，A项错误；图3中c点起始时加入的H2最多，N2的转化率最高，C项错误；因合成氨正反应是放热反应，升高温度，平衡左移，图3中当n(H2)相同时，T1温度下达到平衡时的w(NH3)高于T2温度下达到平衡时的w(NH3)，所以T1<T2，D项错误。 【变式7-2】在某2 L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应：2X(g)＋Y(g)3Z(g)　ΔH，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是(　　) A.M点时Y的转化率最大 B.升高温度，平衡向逆反应方向移动 C.平衡后充入Z，达到新平衡时Z的体积分数增大 D.W、M两点Y的正反应速率相等 【答案】B 【解析】混合体系中X的体积分数最小时，说明反应向正向进行的程度最大，Y的转化率最大，则Q点Y的转化率最大，A错误；由图可知，Q点后，升高温度，X的体积分数逐渐增大，说明平衡向逆向进行，则反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，B正确；平衡后充入Z，相当于给体系加压，反应为反应前后气体物质的量不变的反应，则达到新平衡时Z的体积分数不变，C错误；W和M两点，各物质的浓度相同，但M点温度更高，则W点和M点的正反应速率不相等，D错误。 题型08 多曲线复杂图像的分析 1.复杂图像类型的解题步骤 (1)看清坐标所代表的意义，如反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等； (2)抓住图像中的关键点(常为最高点、最低点、转折点)、看清曲线的变化趋势； (3)将复杂图像转化为常规图像； (4)运用化学平衡知识进行解答。 2.解决复杂平衡图像题应考虑的角度 (1)曲线上的每个点是否都到达平衡 往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断，如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理，只有达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。 (2)催化剂的活性是否受温度的影响 不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低于或高于这个温度都会下降。 (3)不同的投料比对产率造成的影响 可以根据定一议二的方法，根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改变投料比时平衡移动的方向进行判断，确定反应的吸放热或系数和的大小。 【例8】已知：无CO时反应为2NO(g)N2(g)+O2(g)，有CO时反应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。 某研究小组以AgZSM为催化剂，在容积为1 L的容器中，相同时间下测得0.1 mol NO转化为N2的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.反应2NO(g)N2(g)+O2(g)的ΔH<0 B.X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率 C.Y点再通入CO、N2各0.01 mol，此时v正(CO)<v逆(CO) D.达平衡后，其他条件不变，改变物料使>1，CO转化率下降 【答案】C 【解析】由图可知，升高温度NO的转化率减小，则升高温度平衡逆向移动，2NO(g)N2(g)+O2(g)的ΔH<0，A正确；催化剂具有选择性，X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率，B正确；Y点时NO的转化率为80%，体积为1 L，＝1，则c(CO)＝c(NO)＝0.1 mol·L-1，列三段式： 　　　　　　　　2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) 起始/(mol·L-1)　　0.1　　　0.1　　　　0　　　0 转化/(mol·L-1)　　0.08　　 0.08　　　　0.08　 0.04 平衡/(mol·L-1)　　0.02　　 0.02　　　　0.08　 0.04 K＝＝1 600，Y点再通入CO、N2各0.01 mol，Q＝≈888.9<K，平衡正向移动，则此时v正(CO)>v逆(CO)，C错误；2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)中增大CO的量，可促进NO的转化，而CO的转化率下降，D正确。 【变式8-1】一定条件下合成乙烯的反应为6H2(g)＋2CO2(g)CH2==CH2(g)＋4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。下列说法正确的是(　　) A．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆 B．若投料比n(H2)∶n(CO2)＝4∶1，则图中M点乙烯的体积分数为5.88% C．250 ℃时，催化剂对CO2平衡转化率的影响最大 D．当温度高于250 ℃时，升高温度，平衡逆向移动，导致催化剂的催化效率降低 【答案】B 【解析】化学反应速率随温度的升高而加快，M点后催化剂的催化效率随温度的升高而降低，所以M点的正反应速率v正有可能小于N点的逆反应速率v逆，故A错误；设起始投料n(H2)为4 mol，则n(CO2)为1 mol，M点平衡时二氧化碳的转化率为50%，列“三段式”得： 　 6H2(g)＋2CO2(g)CH2==CH2(g)＋4H2O(g) 起始/mol 4 1 0 0 转化/mol 1.5 0.5 0.25 1 平衡/mol 2.5 0.5 0.25 1 所以乙烯的体积分数为×100%≈5.88%，故B正确；催化剂不影响平衡转化率，只影响化学反应速率，故C错误；催化剂的催化效率与平衡移动没有关系，故D错误。 【变式8-2】恒压条件下，密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1∶3合成CH3OH，其中涉及的主要反应： Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49 kJ·mol－1 Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41 kJ·mol－1 在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图 已知：CH3OH的选择性＝×100% 下列说法正确的是(　　) A.保持恒温恒压下充入氮气，不影响CO的产率 B.合成甲醇的适宜工业条件是约230 ℃，催化剂选择CZ(Zr－1)T C.使用CZ(Zr－l)T，230 ℃以上，升高温度，甲醇的产率降低，原因是催化剂的活性降低 D.使用CZT，230 ℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低，是因为反应Ⅰ平衡逆向移动 【答案】B 【解析】充入氮气反应Ⅰ压强减小平衡逆向移动，H2和CO2增加从而导致反应Ⅱ的反应物浓度增大平衡正向移动，所以CO的产率增加，A错误；相同条件下催化剂CZ(Zr－1)TCH3OH选择性更高。此催化剂在230 ℃选择性最高且CH3OH的产率较高，所以甲醇的最适宜条件约为230 ℃、催化剂选择CZ(Zr－1)T，B正确；230 ℃以上反应Ⅰ为放热反应升温平衡逆向移动，而反应Ⅱ为吸热反应升温平衡正向移动，导致甲醇的产率降低，C错误；CZT，230 ℃以上CO2的转化率增大，甲醇的选择性低，且升温反应Ⅱ正向移动，所以该条件下主要以反应Ⅱ为主导致甲醇的产率降低，D错误。 【变式8-3】二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝－164.7 kJ·mol－1 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　 ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1 在密闭容器中，1.01×105 Pa、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的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是(　　) A.反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－205.9 kJ·mol－1 B.CH4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CO2平衡转化率达到X点的值 【答案】D 【解析】①CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－164.7 kJ·mol－1，②CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1，根据盖斯定律：①－②×2计算反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－164.7 kJ·mol－1－(41.2 kJ·mol－1)×2＝－247.1 kJ/mol，A错误；生成CH4的反应是放热反应，升高温度时平衡逆向移动，CH4的物质的量减小，温度达到550 ℃后，CO2平衡转化率增大，则CH4的选择性降低，B错误；由图可知，400 ℃时CO2实际转化率最大，由图可知，用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为350～400 ℃，C错误；生成CH4的反应是气体体积减小的反应，增大压强、增大氢气的浓度均能使平衡正向移动，有利于提高CO2平衡转化率，450 ℃时，提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值，D正确。 1.（2025·河北·二模）工业上生产苯乙烯主要采用乙苯脱氢工艺：。某条件下无催化剂存在时，在恒容容器中充入，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．加入催化剂，时可能达到平衡状态 B．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 C．时间内，容器内气体的平均摩尔质量增大 D．时，向容器中再充入，反应再次达到平衡时的转化率增大 【答案】A 【解析】加入催化剂能同等程度加快正逆反应速率，缩短达到平衡的时间，无催化剂时平衡在达到，加入催化剂后达到平衡时间提前，可能达到平衡，A正确；反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0，反应开始时正反应速率最大，逆反应速率为0，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，因此曲线①为正反应速率，曲线②为逆反应速率，B错误；时间内反应正向进行，气体总质量不变，气体总物质的量增大，气体平均摩尔质量减小，C错误；时再充入乙苯，恒容下相当于增大压强，平衡逆向移动，乙苯转化率减小，D错误；故选A。 2.（2025·河南·一模）优化焦炭水蒸气重整工艺可制得含量较低的氢燃料。0.1MPa下，按向容器中加入一定量的焦炭和水蒸气。体系中发生如下反应： 反应I：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   达到平衡时，的产率和、、干态气体的物质的量体积分数()随温度变化如图所示。下列说法错误的是 A．曲线B表示CO干态体积分数随温度变化 B．制备CO含量低的氢燃料应选择左右的温度 C．℃，随温度升高，的产率降低，是因为反应Ⅱ逆向进行程度减小 D．1200℃，向平衡体系中通入水蒸气，再次达到平衡时，、和均比原平衡的大 【答案】C 【解析】反应，正反应吸热，升高温度，平衡正向移动，含量增大；反应Ⅱ，正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，含量降低；曲线表示干态体积分数随温度变化、曲线表示干态体积分数随温度变化，A正确；由图可知，800°C左右时，的产率最高，制备含量低的氢燃料应选择800°C左右的温度，B正确；，随温度升高，的产率降低，是因为反应Ⅱ逆向进行程度增大，C错误；反应I的平衡常数，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变。1200℃，向平衡体系中通入水蒸气，反应的化学平衡正向移动，再次达到平衡时和均比原平衡的大，D正确；故选C。 3.（2025·江西南昌·二模）已知：。一定压力下，按一定投料比(物质的量之比)投料到密闭容器中，不同温度时，的物质的量分数随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．的投料比为1：1 B．该反应的 C．曲线L可能是温度下增大压强的结果 D．温度下，的平衡转化率为40% 【答案】D 【分析】由图可知，T1比T2先到达平衡状态，则T1比T2对应反应速率快，T1＞T2；T1温度下达到平衡时二氧化碳的物质的量分数低于T2，说明升温时平衡右移，则正反应吸热； 【解析】由图，投料时二氧化碳的物质的量分数为0.5，则按1：1投料，A不符合题意；结合分析可知该反应的，B不符合题意；曲线L下，比温度下先到达平衡状态，则L比T1对应反应速率快，平衡时二氧化碳的物质的量分数相等，说明加快了反应速率但平衡未移动，该反应气体分子总数不变，增大压强该平衡不发生移动、但能增大反应速率，则曲线L可能是温度下增大压强的结果，C不符合题意；T2时二氧化碳的物质的量分数为0.2，设投料时二氧化碳和氢气各0.5mol，混合气体共1mol，则平衡时二氧化碳为0.2mol，反应消耗二氧化碳0.3mol，的平衡转化率为60%，D符合题意；故选D。 4.（2025·河南洛阳·一模）某温度下，在恒容密闭容器中充入，发生下列反应：反应Ⅰ：；反应Ⅱ：Y(g)。测得各气体物质的量与反应时间的关系如图所示，24s后各物质的物质的量均不再变化。下列说法正确的是 A．随X浓度的减小，反应Ⅰ、Ⅱ的速率均降低 B．内平均反应速率 C．该温度下的平衡常数：反应Ⅰ>反应Ⅱ D．点时，反应的正、逆反应速率相等 【答案】C 【分析】由题中信息可知，在恒容密闭容器中发生两步反应：Ⅰ．；Ⅱ．。因此，图中呈不断减小趋势的线为的物质的量随的变化曲线，呈不断增加趋势的线为的物质的量随的变化曲线，线为的物质的量随的变化曲线。 【解析】根据图像可得，随的减小，先增大后减小，增大，因此，反应的速率随的减小而减小，而反应的速率随着的变化先增大后减小，故A错误；内，，即减少增加，因此增加，B错误；24s后所有物质的物质的量都不再变化，此时X转化几乎完全，即反应充分，而仍有剩余，即反应正向进行程度小于反应、反应限度小于反应，所以该温度下的平衡常数：反应Ⅰ反应Ⅱ，故C正确；P点后，Z(g)的物质的量还在增大，Y(g)的物质的量还在减小，说明点时反应Ⅱ仍正向进行，正、逆反应速率不相等，故D错误；故选C。 5.（2025·安徽·一模）我国承诺要在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标。CO2被还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。CO2催化加氢的主要反应有： 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1<0 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41.2 kJ·mol-1 当压强分别为p1、p2、时，将CO2与H2以起始物质的量之比1∶3置于密闭容器中反应，不同温度下平衡体系中CO2的转化率、CH3OH和CO的选择性[CH3OH(或CO)的选择性=]如图所示。下列说法不正确的是 A．一定温度下，调整=可提高CO2的平衡转化率 B．曲线①②表示CH3OH的选择性随温度的变化关系 C．其他条件不变，升高温度，CO2的平衡转化率增大 D．相同温度下，p1>p2，且p1下CO的选择性小 【答案】C 【解析】一定温度下，调整=相当于增大的浓度，平衡向正反应方向移动，可提高CO2的平衡转化率，A项正确；反应Ⅰ是生成CH3OH的反应，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH的选择性降低，反应Ⅱ是生成CO的反应，该反应是吸热反应，升高温度，平衡正向移动，CO的选择性提高，因此曲线①②表示CH3OH的选择性随温度的变化关系，B项正确；反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，其他条件不变，升高温度，CO2的平衡转化率由反应Ⅰ和反应Ⅱ共同决定，故无法确定，C项不正确；曲线①②表示CH3OH的选择性随温度的变化关系，增大压强有利于生成CH3OH，故相同温度下，p1>p2，且p1下CO的选择性小，D项正确；答案选C。 6.（2025·吉林·二模）已知在恒容密闭容器中发生反应(方程式已配平)，在210℃和220℃时A的转化率随反应时间的变化关系如图所示，设A的起始浓度为。下列说法错误的是 A．220℃时反应的平衡常数mol/L B．从反应体系中移出部分甲醇可以提高A的转化率 C．210℃时，0~200min内A的平均反应速率为mol/(L·min) D．a、b两点用物质B表示的瞬时反应速率：b＜a 【答案】D 【解析】c点时A的转化率为99%，转化浓度为0.99d，根据，平衡时A浓度为0.01d，B浓度为0.99d，CH3OH浓度为0.99d，则220℃时反应的平衡常数mol/L，A正确；甲醇为生成物，从反应体系中移出部分甲醇，减少生成物的浓度，平衡正向移动，可以提高A的转化率，B正确；210℃、200min时A的转化率为68%，则A的转化浓度为0.68dmol/L，0~200min内A的平均反应速率为mol/(L·min)，C正确；a、b两点反应的转化率相等，b点对应的斜率大，对应的温度高，瞬时速率大，瞬时反应速率：b>a，D错误；答案选D。 7.（2025·甘肃庆阳·三模）工业上常用H2除去CS2，该反应为。一定温度下，向恒容反应器中按照不同投料(如表所示)充入气体。按照①进行投料时，测得体系中各成分的物质的量随时间变化如图所示。 投料 CS2(g) H2(g) CH4(g) H2S(g) ① 1 mol 4 mol 0 0 ② 0.4 mol 1.6 mol 0.8 mol 1.6 mol ③ 1 mol 1 mol 0 0 下列说法错误的是 A．图中M点CS2的转化率为80% B．①中反应达到平衡时，n(H2)=0.8 mol C．按照②进行投料时，反应向正反应方向进行 D．③中CS2的体积分数保持不变时，反应达到平衡状态 【答案】D 【分析】由表格数据和方程式可知，图中反应物和生成物表示如图所示：，设容器的体积为1L，平衡时甲烷的物质的量为xmol，由图可知，平衡时氢气和甲烷的物质的量相等，由方程式可得：4—4x=x，解得x=0.8，由方程式可知，平衡时二硫化碳、氢气、甲烷、硫化氢的物质的量浓度分别为0.2mol/L、0.8mol/L、0.8mol/L、1.6mol/L反应的平衡常数K==25。 【解析】由分析可知，平衡时甲烷的物质的量为0.8mol，则二硫化碳的转化率为×100%=80%，故A正确；由分析可知，平衡时，氢气的物质的量为0.8 mol，故B正确；按照②进行投料时，反应的浓度熵Qc=≈0.78<25，则反应向正反应方向进行，故C正确；由题意可知，③中起始二硫化碳的体积分数为×100%=50%，设反应达到平衡时二硫化碳的消耗量为ymol，由方程式可知，二硫化碳的体积分数为×100%=50%，则二硫化碳的体积分数保持不变时，不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故D错误；故选D。 8.（2025·黑龙江哈尔滨·二模）在不同温度下，分别向10L的恒容密闭容器中按充入一定量的NO和发生反应：，其中NO的物质的量随时间变化如图所示，下列说法错误的是 A．时，时间段内， B．容器内气体颜色不再改变时可以说明反应达到平衡状态 C．若时，NO和的起始投入量均为a mol，则达到平衡时NO的残留量为0.4a mol D．该反应的 【答案】A 【解析】由图，时，时间段内，NO的物质的量减小而非增大，A错误；生成二氧化氮为红棕色气体，容器内气体颜色不再改变时，说明平衡不再移动，可以说明反应达到平衡状态，B正确；   C．反应为气体分子数不变的反应，且投料比等于反应中系数比，则两次投料为等效平衡，故时，NO和的起始投入量均为a mol，则达到平衡时NO的残留量为0.4a mol，C正确；先拐先平速率大，由图，则温度更大，升高温度，NO含量比例增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，该反应的，D正确；故选A。 9.（2025·山西·一模）合成氨的反应为，向2L刚性密闭容器中充入和合成氨，经历相同时间测得转化率与温度及时间的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A．反应温度： B．若温度时达平衡的压强分别是，则 C．温度下，前10min内反应的平均速率为 D．温度下，加入稀有气体Ar，的平衡转化率可能降为55% 【答案】C 【解析】据图可知，温度下反应速率快，先达到平衡，则温度，A错误；平衡后，温度从降低到，平衡会正向移动，压强会减小，即，B错误；前10min内，消耗和，浓度的减少量为0.9mol/L，则，C正确；恒容容器，加入稀有气体，各物质浓度不变，平衡不移动，的平衡转化率还是60%，D错误；故选C。 10.（2025·辽宁沈阳·三模）温度，在恒容密闭反应器中进行高压液态+氢萘催化脱氢实验，反应Ⅰ：；反应Ⅱ：；，测得和的产率和(以物质的量分数计)随时间的变化关系如图所示，下列说法中错误的是 A．由图可知：反应活化能 B．温度对Ⅱ反应限度影响大 C．改变催化剂可调控两种有机生成物比例 D．时，共产生 【答案】B 【解析】由图可知，相同时间内（反应Ⅱ产物产率）大于（反应Ⅰ产物产率），说明反应Ⅱ的反应速率比反应Ⅰ快，一般情况下，反应速率越快，反应的活化能越低，所以反应活化能Ⅱ<Ⅰ，A选项正确；已知，反应Ⅰ和反应Ⅱ均为吸热反应，且反应Ⅰ的更大。根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热方向移动，对于吸热反应，越大，温度对反应限度影响越大，所以温度对反应Ⅰ的反应限度影响大，B选项错误；催化剂具有选择性，不同的催化剂对不同反应的催化效果不同，所以改变催化剂可调控两种有机生成物比例，C选项正确；8h时，= 0.027，= 0.374，起始时，根据反应Ⅰ，生成的物质的量，同时生成的物质的量；根据反应Ⅱ，生成的物质的量，同时生成的物质的量，则共产生的物质的量，D选项正确；故答案选B。 11.（2025·甘肃金昌·三模）乙酸制氢过程发生的反应为Ⅰ．CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g)；Ⅱ．CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g)，能量变化如图所示。某温度下，在管式反应器中发生上述反应，物料在一端连续加入，在管中反应后从另一端流出，下列相关说法错误的是 A．反应Ⅰ是吸热反应，反应Ⅱ是放热反应 B．反应Ⅱ的活化能小，反应速率大 C．使用催化剂不能提高H2的产率 D．适当升高温度可提高H2的产率 【答案】C 【解析】由图可知，反应Ⅰ是吸热反应，反应Ⅱ是放热反应，A项正确；反应Ⅱ的活化能小，因此其反应速率大，B项正确；由题意可知，物质是在反应器中流动的，因此在所给条件下不一定能达到平衡，如果未达到平衡，则选择有利于反应Ⅰ的催化剂可增大反应Ⅰ的速率，提高H2的产率，C项错误；反应Ⅰ的活化能大，反应速率受温度的影响更大，温度升高，反应Ⅰ的速率增大得更快，H2的产率越高，D项正确。故选C。 12.（2025·湖南长沙·二模）在1L恒容密闭容器中充入，发生反应：，反应相同时间，不同温度下的转化率如图所示。下列叙述正确的是 A．上述反应的产物总能量高于反应物总能量 B．a、b、c点对应的反应速率：(逆)(正)(逆) C．在点体系中加入的平衡转化率增大 D．300℃时，该反应的平衡常数 【答案】D 【解析】根据图像，纵坐标从下至上依次减小，600℃之后，的转化率减小，说明升高温度平衡逆移，故正反应是放热反应，反应物总能量高于产物总能量，A项错误；a、b点未平衡，温度升高逆反应速率增大，即vb(逆)>va(逆)；c点达到平衡，正、逆反应速率相等，且温度高于b点，故vc(正)=vc(逆)>vb(逆) ，即vc(正)>vb(逆)>va(逆) ，B项错误；恒温恒容下，再充入，相当于原平衡加压，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，C项错误；c点反应达平衡，平衡时=80%，可得c()=0. 2 mol·L-1，c（N2）=0.8 mol・L-1，c(H2)=1.6 mol・L-1 ，平衡常数K==，由于该反应正反应是放热反应，升高温度平衡常数减小，故300℃时平衡常数，D项正确；故选D。 13.（2025·山东·二模）煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应，具体反应是。向、恒容密闭容器中加入和，测得体系中气体密度（）与时间（t）的关系如图所示（时，瞬间缩小容器体积为）。下列说法正确的是 A．M点时，体系已达平衡状态 B．0→内，用表示的平均反应速率为 C．时，该反应的平衡常数 D．N点时，向容器中同时充入和，则大于 【答案】A 【解析】M点对应t1时刻，此前气体密度ρ随时间增大，说明反应正向进行；t1~t2间ρ恒定，表明反应达到平衡，则M点体系已达平衡状态，A项正确；固体C的浓度视为常数，无法用浓度变化表示反应速率，B项错误；平衡时气体密度ρ=0.033g/cm³，容器体积2L，气体总质量=0.033g/cm3×2000cm3=66g，初始气体质量为3molH2O的质量为54g，气体质量增加12g，则消耗1molH2O，平衡时c(H2O)=1mol/L，c(CO)=0.5mol/L，c(H2)=0.5mol/L，K==0.25，C项错误；N点为缩小体积后新平衡，气体质量64g，说明气体减少2g，对应逆向生成mol 的C，此时c(H2O)=mol/L，c(CO)=mol/L，c(H2)=mol/L，充入1mol H2O和1mol H2，则，平衡逆向移动，v逆>v正，D项错误；答案选A。 14.（2025·安徽滁州·二模）由直接脱氢制的反应为  。在密闭容器中发生该反应，测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A．两点平衡常数： B．该反应在高温条件下能自发进行 C．两点的化学反应速率： D．减压、降温均有利于提高的平衡转化率 【答案】B 【解析】平衡常数K只与温度有关，X、Z两点温度相同，所以K(X)=K(Z)，故A错误；该反应正反应气体分子数增大（ΔS>0），由图像知升温转化率增大，说明ΔH>0。根据ΔG=ΔH-TΔS，高温下ΔG<0，反应能自发进行，故B正确；X、Y两点温度不同（Y点温度更高），温度越高反应速率越快，且Y点为平衡点（v正(Y)=v逆(Y)），v逆(Y)>v正(X)，故C错误；正反应吸热，降温使平衡逆向移动，转化率降低，故D错误；故选B。 15.（2025·安徽·三模）在反应物起始投料相同条件下，可逆反应X(s)+4Y(g)⇌Z(g)  △H在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa下达到平衡时，Z的体积分数与温度的关系如图所示。图中O点时，Z的体积分数为0.9。下列说法正确的是 A．该反应的△H大于0 B．p2=1.0 MPa C．M、N、O三点中，M点反应速率最快 D．O点对应温度下，该反应的平衡常数Kp=9 000(MPa)-3 【答案】D 【解析】根据图像可知：该反应在升高温度时生成物Z的体积分数减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，故△H＜0，A错误；根据反应方程式可知：该反应正反应为气体分子数减少的反应，在温度不变时，压强增大，Z的体积分数增大。根据图像可知Z的体积分数：p1＜p2＜p3＜p4，故压强：p1＜p2＜p3＜p4，结合题目给出的压强数值，可知：压强p2应该为0.50 MPa，B错误；反应速率受温度和压强等因素影响。在其他条件不变时，升高温度，反应速率加快；在其它条件不变时，增大压强，化学反应速率加快。根据图像可以看出：在M、N、O三点中，反应温度：O＞N＞M；反应压强：O＞M＞N。可见O点温度最高，压强最大，因此O点的化学反应速率更快，C错误；根据图像可知：在O点时生成物Z的体积分数0.9，其所在的气体总压P=1.0 MPa，分压p(Z)=0.9×1.0 MPa=0.9 MPa，p(Y)=0.1×1.0 MPa=0.1 MPa，则该条件下该反应的压强平衡常数为Kp=，D正确；故合理选项是D。 16.（2025·重庆·三模）向某密闭容器投入2molNO和，可能发生反应： I．   II．   保持压强恒定(100kPa)，平衡时含氮物质体积分数(如的体积分数为)随温度的变化如图。设反应的标准平衡常数()。下列说法正确的是 A．曲线a代表NO B．M点时，反应I的平衡常数 C．时，扩大该容器的体积，重新平衡时体系的颜色加深 D．时，若使平衡时的体积分数达到，可将压强增大至600kPa 【答案】D 【解析】曲线a随温度升高体积分数减小，因反应II为放热反应，升温分解，其体积分数减小，故a代表，NO随温度升高体积分数增大，为曲线c，曲线b代表NO2，A错误；M点为NO和NO2体积分数相等，总压100kPa，反应I的，B错误；T1时体积分数高，扩大体积减压，反应II逆向移动生成NO2，但体积增大主导，NO2浓度减小，颜色变浅，C错误；T2时，根据N点可求出此时的分压平衡常数Kp==0.02，增大压强，反应II正向移动，体积分数增大，计算得600kPa时分压450kPa，NO2分压150kPa，，可实现平衡时的体积分数为75%，D正确；故选D。 17.（2025·安徽芜湖·一模）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：①；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为（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，X的平均反应速率为 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37.5%的M转化为Y D．反应①的活化能比反应②的活化能大 【答案】A 【解析】0~30min时间段内，M物质的量浓度变化量等于X物质的量浓度的变化量，即，X的平均反应速率为：，故A错误；体系中Y和Z的浓度之比等于反应①、②的速率之比，即，温度不变，k1、k2保持不变，则反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，故B正确；前30min内，M转化为Z的转化率为，根据B选项分析，反应中M的转化为Y、Z的比例保持不变，因此反应进行到底，有37.5%的M转化为Y，故C正确；根据图象可知，30min内Z浓度变化了0.125mol/L，即反应②中消耗M的物质的量浓度为0.125mol/L，而这段时间反应①中，消耗M的物质的量浓度为(0.5-0.3-0.125)mol/L=0.075mol/L，相同时间段内，反应②的速率比反应①快，一般情况下，活化能越小，反应速率越快，因此反应①的活化能比反应②的活化能大，故D正确；故选A。 18.（2025·河北沧州·一模）某密闭容器中通入一定量的气体发生以下两个反应：①；②。反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，其中为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度()随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应①的活化能大于反应②的活化能 B．10s时，(正)(逆) C．当容器压强不变时，反应①②达到平衡状态 D．内，X的平均反应速率 【答案】B 【解析】由图可知，初始生成M的速率大于N，则反应①的活化能小于反应②，A错误；由图可知，初始生成M的速率大于N，则>，10s时两个反应均达到平衡状态，由于、，则，B正确；反应为等体积气体反应，气体压强始终不变，C错误；①②反应中X、Q的系数均为1，则内，X的平均反应速率为，D错误；故选B。 19.（2025·广西南宁·二模）在工业生产上可利用硫与为原料制备。 450℃以上，发生反应I：； 600℃以上，发生反应Ⅱ：2。 一定条件下，分解产生的体积分数、与反应中平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应Ⅱ的 B．的体积分数保持不变，说明反应处于平衡状态 C．在密闭容器中，某温度下若完全分解，当体积分数为时，转化率为 D．反应Ⅱ温度不低于600℃的原因是：低于此温度，浓度小，反应速率慢 【答案】C 【解析】由图可知，随温度升高，甲烷的转化率降低，说明平衡逆向移动，故反应Ⅱ的正反应为放热反应，则，A正确；的体积分数保持不变，则其浓度不再变化，说明反应处于平衡状态，B正确；设的起始物质的量为mol，转化的物质的量为mol，列三段式如下： 的体积分数为，即，解得，则的转化率为，C错误；由图可知，在600℃时甲烷平衡转化率高达98%以上，低于600℃时，浓度明显偏小，使得反应Ⅱ的反应速率变慢，D正确；故选C。 20.（2025·河北邯郸·一模）在5.0MPa下，将与在催化剂作用下发生如下两个反应： ①   ②   平衡时和CO的选择性及的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是 A．根据图像可以判断反应②的 B．250℃后，曲线b升高的原因可能是反应②逆向进行的程度小于反应①正向进行的程度 C．250℃时测得体系中CO共有0.5mol，则氢气的平衡转化率为12.5% D．若改用其他催化剂，250℃时，曲线a和曲线c的交点会发生移动 【答案】C 【解析】反应①为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，的选择性下降，曲线c为的选择性随温度变化曲线，和CO的选择性之和为1，曲线a为CO的选择性随温度变化曲线，故反应②应为吸热反应，A错误；250℃后，曲线b升高的原因可能是反应①逆向进行的程度小于反应②正向进行的程度，B错误；250℃时测得体系中CO共有0.5mol，根据图像知，故两个反应共消耗，故氢气的平衡转化率为，C正确；催化剂不会影响平衡移动，若改用其他催化剂，平衡时和CO的选择性不会发生改变，D错误；故选C。 21.（2025·山东青岛·二模）在550K~650K，反应  温度升高反应速率显著加快。在(573K，150kPa)、(573K，300kPa)、(553K，150kPa)三种初始状态下，向相同恒容密闭容器中分别按投料，保持温度不变，随时间变化如图。曲线a的M平衡转化率，曲线b对应初始状态为(573K，300kPa)。下列说法正确的是 A．曲线c对应初始状态为(573K，150kPa) B．在573K下，该反应的平衡常数 C．最大的是曲线a D．对应曲线a初始状态下，保持恒温恒压，则 【答案】D 【解析】曲线b对应初始状态为(573K，300kPa)，(553K,150kPa)和(573K,150kPa)相比，(573K,150kPa)温度更高，(573K,150kPa)时先达到平衡，图像显示，曲线a先平衡，则曲线c对应初始状态为(553K,150kPa) ，A错误；设起始时n(M)=2mol，n(N) = 1mol ，曲线a的M平衡转化率，则平衡时，，，总物质的量，该反应在恒容密闭容器中进行，根据（R、T、V不变），分压之比等于物质的量之比，，，；平衡常数，B错误；由反应特点可知，温度不变时，压强越小，平衡正向进行程度越大，压强相同时、温度越低，平衡正向进行程度越大，即温度越低、压强越小，越大，曲线c对应(553K,150kPa)，所以最大的是曲线c，C错误；由a项分析可知，对应曲线a初始状态(573K,150kPa) ，该反应正方向气体物质的量减小，恒温恒压下，相当于在原平衡基础上减压，减压平衡正向移动，，D错误； 故答案选D。 22.（2025·黑龙江齐齐哈尔·三模）工业上利用反应  制取氢气。向两个容积为2L的密闭容器中加入和各1mol，分别在不同温度和催化剂下进行反应，保持其他初始实验条件不变，经10min测得两容器中转化率如图所示。下列说法正确的是 A．0~10min反应的平均速率 B．A点是在催化剂1、温度条件下的平衡状态 C．温度为时，该反应的平衡常数 D．催化剂2比催化剂1的催化效率高 【答案】A 【解析】相同时间段内CO转化率越大反应速率越大，则；C点CO转化率为，该反应的平均速率用CO表示为，A正确；若A点达平衡，由于B点温度更高，且反应，为放热反应，温度升高平衡逆移，B点CO的转化率应该更小，而B点CO转化率比A点高，则在A点时，反应一定未达到平衡，同理C点也未达到平衡，B错误；温度为时，CO的转化率为，此时、H2O均为，为，氢气为，浓度商为：，根据B项分析可知，此时反应未到平衡，还继续正向移动，则平衡常数，C错误；催化剂的催化活性与温度有关，如在温度，催化剂2比催化剂1的效率低，D错误；故选A。 23.（24-25高三上·江苏常州·期末）催化加氢制能实现碳的循环利用。一定压强下，1mol 与3mol 在密闭容器中发生的反应如下： Ⅰ：；△H<0 Ⅱ：；△H>0 反应相同时间，测得不同温度下转化率和选择性如右图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。 已知：的选择性。 下列说法正确的是 A．曲线b表示的平衡转化率 B．其他条件不变，240℃时加压或使用高效催化剂均可能使转化率达到X点 C．220～280℃时，反应Ⅰ生成速率小于反应Ⅱ生成CO的速率 D．为提高生产效率，需选择相对较低的温度 【答案】A 【解析】反应I为放热反应，反应II为吸热反应，升高温度，反应I平衡逆向移动导致的平衡转化率降低，反应II平衡正向移动导致的平衡转化率升高，的平衡转化率不会一直随温度的升高而降低，故曲线b表示的平衡转化率，故A正确；使用催化剂对化学平衡无影响，所以使用高效催化剂不可能使转化率超过平衡转化率，故B错误；260～280 ℃间，选择性的实验值大于平衡值，说明相同时间内得到的量更多，反应I的速率大于反应II，即反应Ⅰ生成速率大于反应Ⅱ生成的速率，故C错误；由图像可知，升高温度，转化率升高，选择性降低，为提高生产效率，需选择适宜的温度，而不是相对较低的温度，故D错误；故选A。 24.（2025·陕西咸阳·二模）异山梨醇广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。在温度为T、催化剂条件下，山梨醇制备异山梨醇的过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示，山梨醇的初始浓度为，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法正确的是 A．曲线c表示异山梨醇的浓度，该反应不存在副产物 B．该温度下的平衡常数： C．内， D．加入催化剂对反应①②的平衡转化率均增大 【答案】C 【解析】时，a的浓度最大，a为山梨醇，随着反应①的进行，山梨醇浓度减小，生成1，4-脱水山梨醇，故b为1，4-脱水山梨醇，c为最终产物异山梨醇。时山梨醇已反应完全，此时1，4-脱水山梨醇与异山梨醇的浓度和不等于山梨醇的初始浓度，故该反应存在副产物，A错误；反应①平衡常数，反应②平衡常数，则， 后所有物质的浓度都不再变化，山梨醇转化完全，即反应充分，而1，4-脱水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行的程度小于反应①，即，则，B错误；由图可知在0～th内，异梨山醇的浓度变化量为 0.045，异山梨醇平均反应速率=，C正确；催化剂仅加快反应速率，不影响平衡移动，对反应①②的平衡转化率无影响，D错误；故选C。 25.（2025·浙江·二模）下列说法正确的是 A．反应使用的目的是为了增大的平衡转化率 B．反应ⅰ：  ；反应ⅱ：  。若正反应的活化能为，则逆反应的活化能为 C．如图，某温度下发生，平衡状态由A变到B时，平衡常数增大 D．  ，其它条件相同时，降低温度，正反应速率减慢的程度大于逆反应速率减慢的程度 【答案】B 【解析】催化剂的作用是降低反应活化能，加快反应速率，但不影响化学平衡，因此不能增大的平衡转化率，A错误；目标反应可由反应ⅰ+反应ⅱ得到：。根据正反应活化能-逆反应活化能，设逆反应活化能为，则，解得，B正确；平衡常数仅与温度有关，题目中“某温度下”表明温度不变，故不变，C错误；该反应为放热反应（），降低温度平衡正向移动，说明正反应速率减慢程度小于逆反应速率减慢程度（），D错误；故选B。 26.（2025·重庆·三模）可以消除工业废气中的，其反应为。向体积为的恒温恒容密闭容器中加入一定量和发生反应，起始压强为，测得容器内的压强(p)与时间(t)的关系如图所示。在时刻，将容器体积瞬间缩小为；到时刻达到平衡，此时容器内压强为，忽略固体体积对压强的影响。下列说法正确的是 A．时刻一定达到平衡状态 B．若在时刻再加入，则正反应速率增大 C．内，用表示的平均反应速率为 D．时刻达到平衡时，的分压为 【答案】C 【分析】由题意，起始加入20mol CO（g）在4L容器中，压强为200kPa，反应到t1时刻压强为300kPa，则t1时刻气体总物质的量为30mol，其转化如下： 此时CO、CO2、SO2的分压均为100kPa；t2时刻将容器体积缩小为2L，则CO、CO2、SO2的分压均为200kPa，到t3时刻达平衡，总压为560kPa，则此时气体总物质的量为28mol，存在如下转化： 此时CO、CO2、SO2的分压分别为240kPa、160kPa、160kPa。 【解析】根据t3时刻是平衡状态，可计算反应的KP＝kPa，t1时刻反应Qp＝kPa＜Kp，故t1时刻反应未达到平衡状态，应是CaSO4（s）不足量，故A错误；CaSO4（s）是固体，加入CaSO4（s）反应速率不变，故B错误；由方程式可知，0→t1min内CO的压强减少100kPa，用CO表示的平均反应速率为，故C正确；t3时刻SO2的分压为160kPa，故D错误；故选：C。 27.（2025·安徽蚌埠·三模）某有机物R能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。某研究小组对的氧化反应进行了研究。用浓度分别为的溶液进行了三组实验，得到随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间： B．时，在内，的平均生成速率为 C．平衡后加水稀释，减小 D．平衡转化率： 【答案】D 【分析】浓度越大，反应速率越大，曲线越陡，I、Ⅱ、Ⅲ对应硝酸的浓度分别是2.0mol/L、2.5mol/L、3.0mol/L。 【解析】体系颜色转变时间取决于反应速率，浓度越高反应速率越快，曲线Ⅲ（3.0mol/L）反应最快，转变时间最短，故tⅢ < tⅡ < tⅠ，A错误；由图可知，在时，0~1min内 减少，根据速率之比等于方程式的系数之比，的平均生成速率等于消耗速率的一半，的平均生成速率，B错误；加水稀释，平衡向粒子数增多的方向移动，即逆向移动，浓度增大、浓度减小，比值增大，C错误；浓度越高，平衡正向移动程度越大，平衡转化率越高，曲线Ⅲ（3.0mol/L）平衡浓度最低，转化率最高，故αⅢ > αⅡ > αⅠ，D正确；故选D。 28.（2025·河北·一模）向初始体积为3L的恒温密闭容器中充入4molNO(g)和1mol(g)发生反应①  。曲线Ⅰ表示随反应时间变化曲线，曲线Ⅱ、Ⅲ分别表示在时刻改变某一条件后（其他条件不变）的变化曲线。下列说法错误的是 A．点所示 B．图中、两点平衡常数的关系为 C．若曲线Ⅰ时刻再加入3mol，一段时间后建立平衡，的体积分数一定比时刻大 D．已知反应②  ，则反应①的热力学趋势大于反应② 【答案】B 【分析】图Ⅱ曲线中，改变条件的瞬间，浓度不变，且到达平衡时间缩短，浓度与原平衡一致，则改变的条件是加入了催化剂； 图Ⅲ曲线中，改变条件的瞬间，浓度变大，考虑改变的条件是压缩容器体积，压强不影响平衡移动，即，则反应Ⅲ的条件是将容器体积压缩为2L，经过时刻计算可知，Ⅰ、Ⅲ条件下，物质的量均为0.6mol，由此推断，反应Ⅲ改变的条件是将容器体积压缩为2L，据此解答。 【解析】由分析可知，a点的应等于b点的，则a点的，A正确；条件Ⅲ是改变压强，温度不变，平衡常数不变，则，B错误；若曲线Ⅰ时刻再加入3mol，平衡右移，增大，容器体积不变，则的体积分数一定比时刻大，C正确；反应①和反应②均是放热反应，且两个反应的熵变化不明显，将①－②得到，，该反应的，说明，则反应①的热力学趋势大于反应②，D正确；故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 化学反应速率与化学平衡图像 目录 一、题型精讲 题型01 速率—时间图像 1 题型02 百分含量—时间图像 3 题型03 物质的量(或浓度)—时间图像 5 题型04 转化率(含量)—时间图像 6 题型05 恒温(恒压)线图像 7 题型06 百分含量(或转化率)—压强—温度图像 9 题型07 抛物线型曲线分析 11 题型08 多曲线复杂图像的分析 13 二、靶向突破 题型01 速率—时间图像 1.速率—时间图像(v－t图像) Ⅰ.正反应速率突变，逆反应速率渐变，v′正＞v′逆，说明是增大了反应物的浓度，使正反应速率突变，且平衡正向移动。 Ⅱ.v正、v逆都是突然减小的，v′正＞v′逆，平衡正向移动，说明该反应的正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应，改变的条件是降低温度或减小压强。 Ⅲ.v正、v逆都是突然增大的，并且v正、v逆增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应增大压强(压缩体积)所致。 【特别提醒】根据v′正、v′逆的相对大小，判断平衡移动方向；根据改变条件的那一时刻v′正、v′逆的变化，判断改变的哪种外界条件；若v′正或v′逆有一个在原平衡未变，则改变的是浓度；若两个都发生了“突变”，则改变的是温度或压强；若两个都发生了“突变”且仍然相等，则是加入催化剂或等体反应改变压强。 【例1】 一定温度下，在某密闭容器中发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)并达到平衡状态。若保持温度不变，在t0时刻改变外界条件，反应速率发生如图所示的变化。则下列关于反应容器及反应条件变化的说法中正确的是(　　) A．容器为恒压容器时，充入适量He B．容器为恒压容器时，充入适量HI C．容器为恒容容器时，充入适量He D．容器为恒容容器时，充入适量HI 【变式1-1】在密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像，推断在t1时刻突然改变的条件可能是(　　) A．催化剂失效 B．减小生成物的浓度 C．降低体系温度 D．增大容器的体积 【变式1-2】某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应：A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示，正、逆反应速率随时间的变化如图乙所示，下列说法中正确的是(　　) A．30～40 min该反应使用了催化剂 B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应 C．30 min时降低温度，40 min时升高温度 D．8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L－1·min－1 【变式1-3】 在恒容密闭容器中加入一定量CaSO4和CO，一定温度下发生反应：CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)　ΔH＝+218.4 kJ·mol-1，CO的反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.升高温度，该反应正反应速率增大，逆反应速率减小 B.再加入少量CaO固体，平衡向逆反应方向移动 C.图示中t1 min时改变的条件可能是减小c(CO)，同时增大c(SO2) D.气体的平均相对分子质量不变时，不能说明反应达到平衡 题型02 百分含量—时间图像 不同温度(或压强)下，百分含量(或转化率、浓度)—时间图像 Ⅰ.T2＞T1，温度升高，平衡逆向移动，正反应是放热反应。 Ⅱ.p2＞p1，压强增大，A(反应物)的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应。 Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a＞b，故a可能使用了催化剂；若该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a也可能是增大了压强(压缩体积)。 【特别提醒】 1.“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高如图Ⅰ中T2＞T1、压强较大如图Ⅱ中p2＞p1或使用了催化剂如图Ⅲ中a可能使用了催化剂。2.正确掌握图像中反应规律的判断方法,①图Ⅰ中，T2＞T1，升高温度，生成物百分含量降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。,②图Ⅱ中，p2＞p1，增大压强，反应物的转化率降低，平衡逆向移动，则正反应为气体体积增大的反应。 ③图Ⅲ说明了条件改变对化学平衡不产生影响，a可能是加入了催化剂，或该反应是反应前后气体体积不变的反应，a是增大压强压缩体积。 【例2】已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数φ(B)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是(　　) A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应 B．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应 C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应 D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应 【变式2-1】在密闭容器中，加入2 mol A和1 mol B发生反应：2A(g)+B(？)2C(g)+D(g)，C的体积分数(C%)随时间的变化趋势符合如图关系： 下列说法正确的是(　　) A.B物质可能是气体 B.若在F点时压缩容器体积，达新平衡时C的浓度将增大 C.该反应为吸热反应 D.恒温恒容下达平衡后，向容器中再加入2 mol A和1 mol B，A的体积分数减小 【变式2-2】可逆反应mA(s)＋nB(g)eC(g)＋fD(g)，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图。下列叙述正确的是(　　) A.达到平衡后，若升温，则K减小 B.达到平衡后，加入催化剂C%增大 C.化学方程式中n＞e＋f D.达到平衡后，若增加A的量，B的转化率增大 题型03 物质的量(或浓度)—时间图像 【例3】100 ℃时，向某恒容密闭容器加入1.6 mol·L-1的Q后会发生反应：2Q(g)M(g)。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示。 下列说法错误的是(　　) A.从反应开始到刚达到平衡的时间段内，v(Q)＝0.02 mol·L-1·s-1 B.a、b两时刻生成Q的速率：v(a)<v(b) C.用Q浓度变化值表示的ab、bc两个时间段内的反应速率：v(ab)>v(bc)＝0 D.其他条件相同，起始时将0.2 mol·L-1氦气与Q混合，则反应达到平衡所需时间少于60 s 【变式3-1】在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，在温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．T2下，在O～t1 min内，v(Y)＝mol·L－1·min－1 C．M点的正反应速率v正大于W点的逆反应速率v逆 D．M点和W点的化学平衡常数：K(M)>K(W) 【变式3-2】 溶液中的反应X＋Y2Z分别在①②③三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度为c(X)＝c(Y)＝0.100 mol·L－1、c(Z)＝0，反应物X的浓度随时间变化如图所示。②③与①比较只有一个实验条件不同，下列说法不正确的是(　　) A．反应进行到5.0 min时实验③的反应速率最快 B．条件②的反应最先达到平衡 C．②与①比较，②可能压强更大 D．该反应的正反应是吸热反应 【变式3-3】利用催化技术可将汽车尾气中的NO和CO转化为CO2和N2，反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH。初始时c(NO)＝6.50×10-3 mol·L-1，c(CO)＝4.00×10-3 mol·L-1。在不同的催化剂比表面积(Ⅰ＝Ⅲ≠Ⅱ)和不同温度下(T1、T2温度改变对催化剂活性的影响忽略)，CO的浓度随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.T1>T2 B.ΔH<0 C.催化剂比表面积：Ⅰ>Ⅱ D.NO与CO的平衡转化率相等 题型04 转化率(含量)—时间图像 【例4】可逆反应：aA(g)＋bB(s)cC(g)＋dD(g)，当其他条件不变时，反应过程中某物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图，下列判断正确的是(　　) A．T1<T2　ΔH>0 B．T1>T2　ΔH<0 C．p1<p2　a＝c＋d D．p1<p2　a＋b＝c＋d 【变式4-1】已知反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，向某体积恒定的密闭容器中按体积比2∶1充入SO2和O2，在一定条件下发生反应。如图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图(图中T表示温度)，Y可以是(　　) A．O2的体积分数 B．混合气体的密度 C．密闭容器内的压强 D．SO2的转化率 【变式4-2】已知A(g)＋B(g)2C(g)，反应过程中C的百分含量与温度关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．正反应速率：v(c)>v(d)>v(b) B．化学平衡常数：K(d)>K(c) C．c点向d点变化时，v正<v逆 D．d点状态加入合适的催化剂可使C%增大 题型05 恒温(恒压)线图像 【例5】反应mX(g)nY(g)＋pZ(g)　ΔH，在不同温度下的平衡体系中，物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该反应的ΔH＞0 B．m＜n＋p C．B、C两点化学平衡常数：KB＞KC D．A、C两点的反应速率：v(A)＜v(C) 【变式5-1】在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的正反应为吸热反应 B．压强大小关系为p1<p2<p3 C．M点对应的平衡常数K的数量级为10－2 D．在p2及512 K时，图中N点v正<v逆 【变式5-2】乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯水化法生产，反应的化学方程式：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)，下图为乙烯的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系[起始n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶1]。 下列有关叙述正确的是(　　) A．Y对应的乙醇的物质的量分数为 B．X、Y、Z对应的反应速率：v(X)>v(Y)>v(Z) C．X、Y、Z对应的平衡常数数值：KX<KY<KZ D．增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率 【变式5-3】已知反应N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝+57 kJ·mol-1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　) A.A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C B.A、C两点气体的颜色：A浅，C深 C.由状态B到状态A，可以用加催化剂的方法 D.A、C两点的反应速率：A>C 题型06 百分含量(或转化率)—压强—温度图像 如图中确定压强为105 Pa或107 Pa，生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温度T不变，做横坐标的垂线，与压强线出现两个交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，压强增大，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体总体积减小的反应。 【方法技巧】定一议二 在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。如上图中T1温度下，A→B压强增大，C%增大，平衡正向移动，则正反应是气体体积减小的反应；105 Pa时，A→C温度升高，C%减小，平衡逆向移动，则正反应是放热反应。 【例6】对于反应mA(s)＋nB(g)eC(g)＋fD(g)，当其他条件不变时，C的百分含量φ(C)与温度和压强p的关系如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．化学方程式中n<e＋f B．达到平衡后，若升温，v正减小，v逆增大 C．达到平衡后，增加B的量，B的转化率增大 D．若B为有色物质，达到平衡后缩小容器容积，重新达平衡后与原平衡比较，气体颜色变浅 【变式6-1】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，在恒压条件下，平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和温度T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的大小关系为a>3>b C．图中X点对应的平衡混合物中＝3 D．温度不变时，增大X点对应的平衡体系的压强后，φ(CH4)减小 【变式6-2】工业上利用CO和H2合成二甲醚：3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)　ΔH<0；其他条件不变时，相同时间内CO的转化率随温度T的变化情况如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.状态X时，v消耗(CO)>v生成(CO) B.一定压强下，升高温度，CO的平衡转化率增大 C.相同温度时，增大压强，可以提高CO的转化率 D.状态X时，选择合适催化剂，可以提高相同时间内CO的转化率 【变式6-3】一定条件下，将一定量的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。 已知：Ⅰ.CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41 kJ·mol－1 Ⅱ.CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－165 kJ·mol－1 在两种不同催化剂作用下反应相同时间，CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化关系如图所示(CH4选择性＝×100%)。 下列说法不正确的是(　　) A.反应CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)　ΔH＝－206 kJ·mol－1 B.在280 ℃条件下反应制取CH4，应选择催化剂A的效果较好 C.260～300 ℃间，使用催化剂A或B，升高温度时CH4的产率都增大 D.M点可能是该温度下的平衡点，延长反应时间，不一定能提高CH4的产率 题型07 抛物线型曲线分析 反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)　ΔH＝Q的变化曲线如下图： (1)M点之前，温度低反应速率小，测定时反应为非平衡状态，v正>v逆。 (2)M点为平衡点，M点后为平衡移动受温度影响的情况。升高温度，平衡向逆反应方向移动，Q<0。 (3)由图2可得出a+b<c+d。 【例7】在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是(　　) A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0 B.图中X点所示条件下，延长反应时间不能提高NO的转化率 C.图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO的转化率 D.380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10-4 mol·L-1，NO的平衡转化率为50%，则平衡常数K>2 000 【变式7-1】合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数w(NH3)的变化曲线。 下列说法正确的是(　　) A．该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小 B．图2中0～10 min内该反应的平均速率v(H2)＝0.045 mol·L－1·min－1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为d C．图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是b点 D．图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1>T2，K1>K2 【变式7-2】在某2 L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应：2X(g)＋Y(g)3Z(g)　ΔH，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是(　　) A.M点时Y的转化率最大 B.升高温度，平衡向逆反应方向移动 C.平衡后充入Z，达到新平衡时Z的体积分数增大 D.W、M两点Y的正反应速率相等 题型08 多曲线复杂图像的分析 1.复杂图像类型的解题步骤 (1)看清坐标所代表的意义，如反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等； (2)抓住图像中的关键点(常为最高点、最低点、转折点)、看清曲线的变化趋势； (3)将复杂图像转化为常规图像； (4)运用化学平衡知识进行解答。 2.解决复杂平衡图像题应考虑的角度 (1)曲线上的每个点是否都到达平衡 往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断，如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理，只有达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。 (2)催化剂的活性是否受温度的影响 不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低于或高于这个温度都会下降。 (3)不同的投料比对产率造成的影响 可以根据定一议二的方法，根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改变投料比时平衡移动的方向进行判断，确定反应的吸放热或系数和的大小。 【例8】已知：无CO时反应为2NO(g)N2(g)+O2(g)，有CO时反应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)。 某研究小组以AgZSM为催化剂，在容积为1 L的容器中，相同时间下测得0.1 mol NO转化为N2的转化率随温度变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.反应2NO(g)N2(g)+O2(g)的ΔH<0 B.X点可以通过更换高效催化剂提高NO的反应速率 C.Y点再通入CO、N2各0.01 mol，此时v正(CO)<v逆(CO) D.达平衡后，其他条件不变，改变物料使>1，CO转化率下降 【变式8-1】一定条件下合成乙烯的反应为6H2(g)＋2CO2(g)CH2==CH2(g)＋4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。下列说法正确的是(　　) A．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆 B．若投料比n(H2)∶n(CO2)＝4∶1，则图中M点乙烯的体积分数为5.88% C．250 ℃时，催化剂对CO2平衡转化率的影响最大 D．当温度高于250 ℃时，升高温度，平衡逆向移动，导致催化剂的催化效率降低 【变式8-2】恒压条件下，密闭容器中将CO2、H2按照体积比为1∶3合成CH3OH，其中涉及的主要反应： Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1＝－49 kJ·mol－1 Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2＝＋41 kJ·mol－1 在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如图 已知：CH3OH的选择性＝×100% 下列说法正确的是(　　) A.保持恒温恒压下充入氮气，不影响CO的产率 B.合成甲醇的适宜工业条件是约230 ℃，催化剂选择CZ(Zr－1)T C.使用CZ(Zr－l)T，230 ℃以上，升高温度，甲醇的产率降低，原因是催化剂的活性降低 D.使用CZT，230 ℃以上，升高温度CO2的转化率增大，但甲醇的产率降低，是因为反应Ⅰ平衡逆向移动 【变式8-3】二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝－164.7 kJ·mol－1 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　 ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1 在密闭容器中，1.01×105 Pa、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的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是(　　) A.反应2CO(g)＋2H2(g)===CO2(g)＋CH4(g)的焓变ΔH＝－205.9 kJ·mol－1 B.CH4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CO2平衡转化率达到X点的值 1.（2025·河北·二模）工业上生产苯乙烯主要采用乙苯脱氢工艺：。某条件下无催化剂存在时，在恒容容器中充入，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．加入催化剂，时可能达到平衡状态 B．曲线①表示的是逆反应的v-t关系 C．时间内，容器内气体的平均摩尔质量增大 D．时，向容器中再充入，反应再次达到平衡时的转化率增大 2.（2025·河南·一模）优化焦炭水蒸气重整工艺可制得含量较低的氢燃料。0.1MPa下，按向容器中加入一定量的焦炭和水蒸气。体系中发生如下反应： 反应I：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   达到平衡时，的产率和、、干态气体的物质的量体积分数()随温度变化如图所示。下列说法错误的是 A．曲线B表示CO干态体积分数随温度变化 B．制备CO含量低的氢燃料应选择左右的温度 C．℃，随温度升高，的产率降低，是因为反应Ⅱ逆向进行程度减小 D．1200℃，向平衡体系中通入水蒸气，再次达到平衡时，、和均比原平衡的大 3.（2025·江西南昌·二模）已知：。一定压力下，按一定投料比(物质的量之比)投料到密闭容器中，不同温度时，的物质的量分数随时间变化关系如图所示。下列说法错误的是 A．的投料比为1：1 B．该反应的 C．曲线L可能是温度下增大压强的结果 D．温度下，的平衡转化率为40% 4.（2025·河南洛阳·一模）某温度下，在恒容密闭容器中充入，发生下列反应：反应Ⅰ：；反应Ⅱ：Y(g)。测得各气体物质的量与反应时间的关系如图所示，24s后各物质的物质的量均不再变化。下列说法正确的是 A．随X浓度的减小，反应Ⅰ、Ⅱ的速率均降低 B．内平均反应速率 C．该温度下的平衡常数：反应Ⅰ>反应Ⅱ D．点时，反应的正、逆反应速率相等 5.（2025·安徽·一模）我国承诺要在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和的目标。CO2被还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。CO2催化加氢的主要反应有： 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1<0 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)　ΔH2=+41.2 kJ·mol-1 当压强分别为p1、p2、时，将CO2与H2以起始物质的量之比1∶3置于密闭容器中反应，不同温度下平衡体系中CO2的转化率、CH3OH和CO的选择性[CH3OH(或CO)的选择性=]如图所示。下列说法不正确的是 A．一定温度下，调整=可提高CO2的平衡转化率 B．曲线①②表示CH3OH的选择性随温度的变化关系 C．其他条件不变，升高温度，CO2的平衡转化率增大 D．相同温度下，p1>p2，且p1下CO的选择性小 6.（2025·吉林·二模）已知在恒容密闭容器中发生反应(方程式已配平)，在210℃和220℃时A的转化率随反应时间的变化关系如图所示，设A的起始浓度为。下列说法错误的是 A．220℃时反应的平衡常数mol/L B．从反应体系中移出部分甲醇可以提高A的转化率 C．210℃时，0~200min内A的平均反应速率为mol/(L·min) D．a、b两点用物质B表示的瞬时反应速率：b＜a 7.（2025·甘肃庆阳·三模）工业上常用H2除去CS2，该反应为。一定温度下，向恒容反应器中按照不同投料(如表所示)充入气体。按照①进行投料时，测得体系中各成分的物质的量随时间变化如图所示。 投料 CS2(g) H2(g) CH4(g) H2S(g) ① 1 mol 4 mol 0 0 ② 0.4 mol 1.6 mol 0.8 mol 1.6 mol ③ 1 mol 1 mol 0 0 下列说法错误的是 A．图中M点CS2的转化率为80% B．①中反应达到平衡时，n(H2)=0.8 mol C．按照②进行投料时，反应向正反应方向进行 D．③中CS2的体积分数保持不变时，反应达到平衡状态 8.（2025·黑龙江哈尔滨·二模）在不同温度下，分别向10L的恒容密闭容器中按充入一定量的NO和发生反应：，其中NO的物质的量随时间变化如图所示，下列说法错误的是 A．时，时间段内， B．容器内气体颜色不再改变时可以说明反应达到平衡状态 C．若时，NO和的起始投入量均为a mol，则达到平衡时NO的残留量为0.4a mol D．该反应的 9.（2025·山西·一模）合成氨的反应为，向2L刚性密闭容器中充入和合成氨，经历相同时间测得转化率与温度及时间的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A．反应温度： B．若温度时达平衡的压强分别是，则 C．温度下，前10min内反应的平均速率为 D．温度下，加入稀有气体Ar，的平衡转化率可能降为55% 10.（2025·辽宁沈阳·三模）温度，在恒容密闭反应器中进行高压液态+氢萘催化脱氢实验，反应Ⅰ：；反应Ⅱ：；，测得和的产率和(以物质的量分数计)随时间的变化关系如图所示，下列说法中错误的是 A．由图可知：反应活化能 B．温度对Ⅱ反应限度影响大 C．改变催化剂可调控两种有机生成物比例 D．时，共产生 11.（2025·甘肃金昌·三模）乙酸制氢过程发生的反应为Ⅰ．CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g)；Ⅱ．CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g)，能量变化如图所示。某温度下，在管式反应器中发生上述反应，物料在一端连续加入，在管中反应后从另一端流出，下列相关说法错误的是 A．反应Ⅰ是吸热反应，反应Ⅱ是放热反应 B．反应Ⅱ的活化能小，反应速率大 C．使用催化剂不能提高H2的产率 D．适当升高温度可提高H2的产率 12.（2025·湖南长沙·二模）在1L恒容密闭容器中充入，发生反应：，反应相同时间，不同温度下的转化率如图所示。下列叙述正确的是 A．上述反应的产物总能量高于反应物总能量 B．a、b、c点对应的反应速率：(逆)(正)(逆) C．在点体系中加入的平衡转化率增大 D．300℃时，该反应的平衡常数 13.（2025·山东·二模）煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应，具体反应是。向、恒容密闭容器中加入和，测得体系中气体密度（）与时间（t）的关系如图所示（时，瞬间缩小容器体积为）。下列说法正确的是 A．M点时，体系已达平衡状态 B．0→内，用表示的平均反应速率为 C．时，该反应的平衡常数 D．N点时，向容器中同时充入和，则大于 14.（2025·安徽滁州·二模）由直接脱氢制的反应为  。在密闭容器中发生该反应，测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A．两点平衡常数： B．该反应在高温条件下能自发进行 C．两点的化学反应速率： D．减压、降温均有利于提高的平衡转化率 15.（2025·安徽·三模）在反应物起始投料相同条件下，可逆反应X(s)+4Y(g)⇌Z(g)  △H在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa下达到平衡时，Z的体积分数与温度的关系如图所示。图中O点时，Z的体积分数为0.9。下列说法正确的是 A．该反应的△H大于0 B．p2=1.0 MPa C．M、N、O三点中，M点反应速率最快 D．O点对应温度下，该反应的平衡常数Kp=9 000(MPa)-3 16.（2025·重庆·三模）向某密闭容器投入2molNO和，可能发生反应： I．   II．   保持压强恒定(100kPa)，平衡时含氮物质体积分数(如的体积分数为)随温度的变化如图。设反应的标准平衡常数()。下列说法正确的是 A．曲线a代表NO B．M点时，反应I的平衡常数 C．时，扩大该容器的体积，重新平衡时体系的颜色加深 D．时，若使平衡时的体积分数达到，可将压强增大至600kPa 17.（2025·安徽芜湖·一模）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：①；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为（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，X的平均反应速率为 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37.5%的M转化为Y D．反应①的活化能比反应②的活化能大 18.（2025·河北沧州·一模）某密闭容器中通入一定量的气体发生以下两个反应：①；②。反应①的正反应速率，反应②的正反应速率，其中为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度()随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应①的活化能大于反应②的活化能 B．10s时，(正)(逆) C．当容器压强不变时，反应①②达到平衡状态 D．内，X的平均反应速率 19.（2025·广西南宁·二模）在工业生产上可利用硫与为原料制备。 450℃以上，发生反应I：； 600℃以上，发生反应Ⅱ：2。 一定条件下，分解产生的体积分数、与反应中平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法错误的是 A．反应Ⅱ的 B．的体积分数保持不变，说明反应处于平衡状态 C．在密闭容器中，某温度下若完全分解，当体积分数为时，转化率为 D．反应Ⅱ温度不低于600℃的原因是：低于此温度，浓度小，反应速率慢 20.（2025·河北邯郸·一模）在5.0MPa下，将与在催化剂作用下发生如下两个反应： ①   ②   平衡时和CO的选择性及的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是 A．根据图像可以判断反应②的 B．250℃后，曲线b升高的原因可能是反应②逆向进行的程度小于反应①正向进行的程度 C．250℃时测得体系中CO共有0.5mol，则氢气的平衡转化率为12.5% D．若改用其他催化剂，250℃时，曲线a和曲线c的交点会发生移动 21.（2025·山东青岛·二模）在550K~650K，反应  温度升高反应速率显著加快。在(573K，150kPa)、(573K，300kPa)、(553K，150kPa)三种初始状态下，向相同恒容密闭容器中分别按投料，保持温度不变，随时间变化如图。曲线a的M平衡转化率，曲线b对应初始状态为(573K，300kPa)。下列说法正确的是 A．曲线c对应初始状态为(573K，150kPa) B．在573K下，该反应的平衡常数 C．最大的是曲线a D．对应曲线a初始状态下，保持恒温恒压，则 22.（2025·黑龙江齐齐哈尔·三模）工业上利用反应  制取氢气。向两个容积为2L的密闭容器中加入和各1mol，分别在不同温度和催化剂下进行反应，保持其他初始实验条件不变，经10min测得两容器中转化率如图所示。下列说法正确的是 A．0~10min反应的平均速率 B．A点是在催化剂1、温度条件下的平衡状态 C．温度为时，该反应的平衡常数 D．催化剂2比催化剂1的催化效率高 23.（24-25高三上·江苏常州·期末）催化加氢制能实现碳的循环利用。一定压强下，1mol 与3mol 在密闭容器中发生的反应如下： Ⅰ：；△H<0 Ⅱ：；△H>0 反应相同时间，测得不同温度下转化率和选择性如右图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。 已知：的选择性。 下列说法正确的是 A．曲线b表示的平衡转化率 B．其他条件不变，240℃时加压或使用高效催化剂均可能使转化率达到X点 C．220～280℃时，反应Ⅰ生成速率小于反应Ⅱ生成CO的速率 D．为提高生产效率，需选择相对较低的温度 24.（2025·陕西咸阳·二模）异山梨醇广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。在温度为T、催化剂条件下，山梨醇制备异山梨醇的过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示，山梨醇的初始浓度为，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法正确的是 A．曲线c表示异山梨醇的浓度，该反应不存在副产物 B．该温度下的平衡常数： C．内， D．加入催化剂对反应①②的平衡转化率均增大 25.（2025·浙江·二模）下列说法正确的是 A．反应使用的目的是为了增大的平衡转化率 B．反应ⅰ：  ；反应ⅱ：  。若正反应的活化能为，则逆反应的活化能为 C．如图，某温度下发生，平衡状态由A变到B时，平衡常数增大 D．  ，其它条件相同时，降低温度，正反应速率减慢的程度大于逆反应速率减慢的程度 26.（2025·重庆·三模）可以消除工业废气中的，其反应为。向体积为的恒温恒容密闭容器中加入一定量和发生反应，起始压强为，测得容器内的压强(p)与时间(t)的关系如图所示。在时刻，将容器体积瞬间缩小为；到时刻达到平衡，此时容器内压强为，忽略固体体积对压强的影响。下列说法正确的是 A．时刻一定达到平衡状态 B．若在时刻再加入，则正反应速率增大 C．内，用表示的平均反应速率为 D．时刻达到平衡时，的分压为 27.（2025·安徽蚌埠·三模）某有机物R能与形成橙红色的配离子，该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。某研究小组对的氧化反应进行了研究。用浓度分别为的溶液进行了三组实验，得到随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 A．体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间： B．时，在内，的平均生成速率为 C．平衡后加水稀释，减小 D．平衡转化率： 28.（2025·河北·一模）向初始体积为3L的恒温密闭容器中充入4molNO(g)和1mol(g)发生反应①  。曲线Ⅰ表示随反应时间变化曲线，曲线Ⅱ、Ⅲ分别表示在时刻改变某一条件后（其他条件不变）的变化曲线。下列说法错误的是 A．点所示 B．图中、两点平衡常数的关系为 C．若曲线Ⅰ时刻再加入3mol，一段时间后建立平衡，的体积分数一定比时刻大 D．已知反应②  ，则反应①的热力学趋势大于反应② / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $