3 化学反应速率、平衡图像分析-【创新教程】2026年高考化学大二轮专题增分方案学生用书

1化学 NO 反应都为2C3H十O,一2C,H.十2H,O,当主要发生 放热过程，B项正确；焓变由反应物和生成物总能量决 定，不由活化能决定，C项错误；碱性条件下HBr参与反 包含②的历程时，最终生成的水不变，D项错误。 应被消耗，平衡正向移动，故题给反应适宜在碱性条件 2.B[A.物质②和⑤都可以和水形成分子间氢键，故均易 下进行，D项正确。」 溶于水，故A正确：B.物质③中N原子采取sD杂化，物 2.C[结合图乙可知，①CH1(g)十H2O(g)= =CO(g)+ 质④中N原子采取sp杂化，杂化方式变化，故B错误： 3H2(g)△H1=十206.2kJ·mol,②CO,(g)+4H2(g) C,⑥→⑦的过程中非极性共价键C一C键没有断裂和形 =CH(g)十2HO(g)△H,=一165.0k·mol1,根 成，故C正确；D.合成物质⑦，反应物为丙酮和 据盖斯定律，由①X2十②得到CH(g)十CO,(g) =2C0(g)+ HO O 2H(g)△H=2×△H,十△H,=+247.4kJ·mol-1,A CH CHO,生成物是 人人 正确；过程Ⅱ的反应涉及CO十CO,十H,十Fe,O,十CaO N 人CO0H是反应的催化 H2O+Fe十CaCO3、Fe十CaCO,十惰性气体 →惰性 H 剂，催化剂能降低反应的活化能，故D正确。] 气体十FeO,十CaO十C0,实现了含碳物质与含氢物质 3.D[A.三氟甲基是吸电子基团，故酸性C℉，COOH大 的分离，B正确；过程Ⅱ中FeO,、CaO为催化剂，可以改 于乙酸，A项错误：B.该过程中没有非极性键的断裂与 变反应速率，不能改变反应的△H,C错误；根据图甲中 形成，B项错误；C.化合物A、B中的Pd化合价均为十2 物质的参与和生成情况，结合反应过程中的催化剂和中 价，C项错误；D.该过程中氨原子的杂化方式为sp、 催化剂 间产物，总反应可表示为CH1十3CO2 4C0+ sD,双键处为sD2杂化，D项正确。 2H2O,D正确。] 选择题突破四 2 能垒反应历程图分析 3.C[A.由图可知，生成物能量高，总反应为吸热反应，A 高考经典再研 错误；B.平衡常数只和温度有关，与催化剂无关，B错误； 1.B[由图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐 C.由图可知，丙烷被催化剂a吸附后能量更低，则被催 减小、Y和Z的浓度逐渐增大，后来随着时间的推移X 化剂吸附后得到的吸附态更稳定，C正确；D.活化能 和Y的浓度逐渐减小、乙的浓度继续逐渐增大，说明 高的反应速率慢，是反应的决速步骤，故决速步骤为 X(g)一Y(g)的反应速率大于Y(g)一Z(g)的反应速 CH CHCH→CH CHCH,+H或"CH CHCH十"H→ 率，则反应X(g)二Y(g)的活化能小于反应Y(g)一 CH CHCH+2"H,D错误。 选择题突破四3化学反应速率、平衡图像分析 乙(g)的活化能（反应速率越快，活化能越小）。 高考经典再研 A.X(g)—一Y(g)和Y(g)一Z(g)的△H都小于0，而 1.C L 图像显示Y的能量高于X,即图像显示X(g)一Y(g) A→M和A→N的△n均为0，即反应过程中 为吸热反应，A项不符合题意；B.图像显示X(g) 气体总物质的量不变。依据pV=nRT可知，在 Y(g)和Y(g)一Z(g)的△H都小于0，且X(g) 三Y(g) 恒温、恒压条件下，容器的容积也恒定不变 的活化能小于Y(g)一一Z(g)的活化能，B项符合题意； C.图像显示X(g)—一Y(g)和Y(g) 一Z(g)的△H都小 于0，但图像上X(g)一一Y(g)的活化能大于Y(g)= 加入A(g Z(g)的活化能，C项不符合题意；D.图像显示X(g) M()A()N(g) Y(g)和Y(g)一Z(g)的△H都大于0，且X(g) k Y(g)的活化能大于Y(g)一Z(g)的活化能，D项不符 ⊙共床平衡的点 合题意。] N M xM,平衡 及平衡转化中 成0过程 2.C厂0形成0中化学键- “000C的相对能量=化-5为ma 0+C 0 程 历程 0 A=E,-E为m 反应时间© 催化剂能降低反应的活化能，但不能改变反应焓变， 根据v=kx可得，凸=k1工A,V-1=-1xM,=k2xA,V-2 因此E6一E=E一E,,A正确：已知Cl(g)的相对能 =k2xv·反应达平衡时，1=U1,V2=V2,即k1xA.平衡 量为0，对比两个历程可知，C1(g)的相对能量为(E2 E)k·mol1,则CI一C1键能为2(E2-E)kJ· 三及1xM,平衡2xA年衡=尺2工.手我，则M黄二A盘 k1 moll,B正确：催化剂 k2TA,平衡 (催化剂归纳：(1)参与反应：减小活化能，加快反应 工A意，推导得监 k-2 k-1k2 速率；(2)前后质量和化学性质不变，不影响平衡及 N,平衡三 A A:3)增大单位时间内的转化率；(4)受温度、接不能 k一2 IM,平衡 k1工A,平衡 k-2k1 触面积等影响，即活性和选择性) 改变反应的平衡转化率，因此相同条件下，O,的平衡转 正确：时刻N和M的物质的量相等，依据u= △n可 化率：历程Ⅱ=历程I,C错误：活化能越低，反应速率越 快，由图像可知，历程Ⅱ中第二步反应的活化能最低，所以 知，0~t1时间段内，生成N和M的平均反应速率相等， 速率最快的一步反应的热化学方程式为CIO(g)十O(g) B正确；x对应的点未平衡，加入催化剂可加快反应速 率，使M的生成量增多，x1增大，但催化剂不能使平衡 O2(g)+Cl(g)△H=(E一E,)kJ·mol,D正确。] 不变，C错误；若A(g) →M(g)、 3.D[观察历程图，反应i的反应物GaO3(s)十NH(g) 发生移动故为疑热反应则升高温度，Ag)一 A(g)- →M(g) 的相对能量为0，经TS1、TS2、TS3完成反应，生成 和A(g) →N(g)的反应限度均减小，平衡时A的物质 Ga2O2NH(s)和H2O,此时的相对能量为0.05eV,因此 的量增多，总物质的量不变，江A,平衡增大，D正确。] 体系能量在反应中增加，则该反应为吸热过程，A正确； 2.AL分析题表中的方程式可知，该反应器中实际发生了 反应ⅱ中因H2O(g)脱去步骤需要经过TS5,则活化能 两个氧化还原反应，投入的原料中，BO?具有氧化性， 为0.70eV与TS5的相对能量差，即3.39eV一0.70eV 将SO、[Fe(CN)。]1-分别氧化为SO、 =2.69eV,B正确；反应从Ga2ON2H(s)生成2GaN(s) [Fe(CN):]3-,自身被还原为Br。AB段发生反应①~ 十H,O(g)经历过渡态TS6、TS7,说明该反应分两步进 ④，即BrO氧化SO,此过程中慢反应③④生成H, 行，包含2个基元反应（基元反应判断），C正确；整个反 反应体系pH降低；BC段发生反应⑤，即BrO氧化 [Fe(CN):]-,此过程中消耗H,反应体系pH升高。 应历程中，活化能最高的步骤是反应i中TS7对应的步 振幅大小代表溶液中c(H)的变化程度大小，周期长短 骤（活化能为3.07V),所以总反应的速控步包含在反 反映c(H)的变化快慢。AB段发生反应①一④，若原 应i中，D错误。] 料中c(H)减小，快反应①②生成的HSO和H,SO 变式集训典题 也会减少，导致慢反应③④的速率变小，反应③④生成 1.C[第1步反应的活化能最大，为决速步骤，A项正确； 的c(H+)作为反应⑤的反应物，反应⑤的速率也变小， 第2步反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，为 最终导致周期变长，A错误；类比反应③，可知反应④为 ·228· 参考答案 3H,SO,+BrO =3SO+Br+6H+,B正确：H+参 △H=-164.7kJ·mol-1,反应②：CO(g)+H2(g) 与反应①②，在反应③④中又重新生成，反应①~④的 CO(g)十H2O(g)△H=十41.2kJ·mol厂。A项，根据 H 盖斯定律，反应①一2×②得2CO(g)+2H2(g) -CO,(g) 总反应可表示为3SO十BrO 3S0+Br,H +CH(g)△H=-164.7kJ·mo-2×(+41.2kJ·molF) 起催化作用，C正确；该反应过程中pH变化较为明显， -247.1kJ·mol1,错误：B项，反应①的△H<0,升 利用pH响应变色材料，可将pH的变化转化为颜色的 高温度，反应①平衡逆向移动，CH,的平衡选择性减小 变化，使DH振荡可视化，D正确。] 3.AB (竞争反应体系中，不同温度、不同催化 逐渐减少，代表c(X) 剂发生的主要反应不同，即温度、催化剂，错误；C项，根 对反应选择性有影响) c/(mol·L- x逐渐增大，代表c(☑ 据题图，C),实际转化率在350400℃范围内最高， 先增大后减小代表c 最佳温度范围约为350~400℃，错误；D项，450℃时，提 则温度不变时和，先增大 后减小 高电“(H2) 的值反应①、②平衡均向正方向移动，增大 n(CO,) t/s 压强，能使反应①平衡正向移动，故C。,平衡转化率增 年lnk 温度降低，增大，元之后反应①的 (提高平衡转化率的方法。①调节p、了使平衡 k>反应②的k2,则反应②速率慢为决 反应② 大正移，则转化率增大；②浓度规律：增大反应物，能达 速反应 浓度，提高另一物质转化率，本身转化率降低) 反应① 温度升高，7诚小，元之前，反应②的 到X点的值，正确。] k2>反应①的k,则反应①速率慢为决 非选择题超热点突破二突破1 、速反应 研真题·品鉴高考 [例]解析：(1)由盖斯定律，②一①可以得到目标反应，则 恒温条件下，k1、k,不变，则速率)与反应物浓度有关， △H=△H,-△H,=-14.9kJ/mol-26.3kJ/mol= 图甲中一直下降的曲线代表c(X)随时间的变化，一直上 -41.2 kJ/mol; (2)气体质量是定值，体积是固定的，密度始终不变，气体 升的曲线代表c(Z)随时间的变化，先上升后下降的曲线 密度不变，不能说明达到平衡状态： 代表c(Y)随时间的变化，随着c(X)的减小，c(Y)增大 b.两个反应均为气体体积增大的反应，则随着反应进 反应①的速率降低，反应②的速率增大 行，压强变大，压强不变说明反应达到平衡状态； (图甲和信息中速率公式应用)，A错误：由图像甲知，在 C.气体浓度不变是平衡状态的标志，则HO(g)浓度不 变，说明反应达到平衡状态； c(Y)达到最大值之前，单位时间内X的浓度的减小量等 d,CO和CO2物质的量相等，不能说明其浓度不变，不能 于c(Y)与c(Z)增加量之和，即u(X)=v(Y)十v(Z),而 判断达到平衡状态；故选bc; 在c(Y)达到最大值之后，单位时间c(Z)的增加量等于 (3)反应①的选择性接近100%，原因是反应①的活化能 c(Y)与c(X)的减少量之和，即v(X)十v(Y)=(Z) 低，反应②的活化能高，反应②进行的速率慢，所以反应 ①的选择性接近100%：反应①是吸热反应，升高温度平 (图甲的理解，(Y)先增大，后减小)，B错误；由图乙可 衡会正向移动，会有利于反应①，但反应①选择性下降 知，随着温度降低，减小，则提高温度可以增大反应速 可能原因是催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂 率，再结合图甲，Y的浓度在某一时刻达到最大，则在提 对反应②更有利： 高温度的前提下控制反应时间可提高Y的产率，C正 (4)a.增加原料中CH,的量，CH,自身转化率降低： 确；温度为T时k三，降低温度时，<，减授程 b.增大原料中CO,的量，CH,转化率增大： 度大，反应②成为总反应的决速步，D正确。] C通入Ar,各物质浓度不变，平衡不移动，CH转化率不变； 变式集训典题 (5)引.如图可知，恒压时，随着Ar含量上升（图像从右到左）， 1.C「A.a线所示物种为NaF(s),为固相产物；B.温度 反应物的分压减小，相当于减压，平衡正向移动，压强不影 (T)时通入N,,各物质分压不变，平衡不移动；C.恒容 响反应④平衡移动；则随着Ar含量下降，反应③和⑤平衡 密闭容器的平衡体系的气相产物只有SiF1(g),K。 逆向移动，但甲烷的转化率下降得更快，而反应③甲烷二氧 (SiF1),因此，p:与T温度时热解反应的平衡常数K, 化碳转化率相同，说明反应⑤逆向移动程度稍小，且C)减 相等；D.b线所示物种为SF,(g),T1温度时向容器加入 小得少，则n(CO):n(H2)增大； SF,(g),化学平衡向逆反应方向移动，因此重新达平衡 ii,设初始投料：n(CH,)=4mol、n(CO,)=4mol 时逆反应速率增大。 n(Ar)=2mol,平衡时，甲烷转化率为20%，二氧化碳的 2.D[平衡时气体混合物中HI的物质的量分数α(HI)为 转化率为30%，则平衡时： 78%,则α(H2)=a(I2)=11%,故HI的平衡分压为 n(CH)=4 mol-4 molX 20%=3.2 mol; 0.78p5,H2、I2的平衡分压均为0.11p5,该反应的压强 n(CO,)=4 mol-4 molx30%=2.8 mol; 平衡常数K,=p(H,)·pl)=(0.11p) 根据碳元素守恒：n(CO)=8mol-n(CH1)-n(CO2) ≈0.02，A 8 mol-3.2 mol-2.8 mol=2 mol; (HI) (0.78p) 根据氧元素守恒：n(H2O)=8mol-n(CO)一2n(CO2)= 项正确：2HI(g)一一H(g)十L(g)反应前后气体的体积 8 mol-2 mol-2X2.8 mol=0.4 mol; 不变，故增大体系压强，平衡不发生移动，温度不变， 平 根据氢元素守恒：n(H,)=8mol一2n(CH,)一n(H,O) 衡常数K。不变，B项正确；正反应是吸热反应，温度降 =8 mol-2X3.2 mol-0.4 mol=1.2 mol; 低，三、V丝均减小，平衡逆向移动，C项正确；正反应吸 平衡时，气体总物质的量为3.2mol十2.8mol十2mol 热，升高温度，心三与v均增大，平衡正向移动，α(HI)减 0.4mol十1.2mol十2mol=11.6mol,Ar的分压为pkPa,则 小，a(H2)增大，反应重新达到平衡，v~a(HI)和丝~ 1.2 α(H2)相对应的，点分别为A点和E点，D项错误。] 总压为5,8pkPa,p(H,)=i6X5.8pkPa=0.6pkPa, 3.D 2 100 C0平衡转化率随温度 (CO)= 升高而降低，主要发生 71.6X5.8pkPa=bkPa、p(CL)=L.6×5,8 C0平衡 C0+4H =CH4+2H0 度的为 kPa=1.6pkPa、p(H,O) 1i.6X5.8pkPa=0.2pkPa,反应 0.4 0:平衡转化率随温度 350-4009℃ 开高而增大，主要反园 C024H -C0+H:0 不是平衡化水相园 ⑤的平衡常教K,=06D)X2(kPa)=0.675p(kPa'。 1.6p×0.2p 0 答案：(1)-41.2(2)bc(3)原因是反应①的活化能 300400500600 影响 低，反应②活化能高，反应②进行的速率慢催化剂在 已知反应①：CO,(g)+4H,(g)一CH1(g)十2HO(g) 升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利 (4)b(5)i.增大ii.0.675p ·229上篇专题四热化学化学反应速率与平衡 选择题突破四 3.化学反应速率、平衡图像分析 突破核心透视 5.转化率、产率、物质的量分数-时间图像模型 1.平衡常数K与浓度商Q的关系 解题宗旨：“先转先平数值大”原则和“定一议二” 达到平衡状态，Q=K; 原则。 平衡正向移动，Q<K; aa个 平衡逆向移动，Q>K。 图甲中，T2温度下先达到平衡， 2.平衡常数K与温度的关系 T 则T2>T1,升高温度，反应物 温度变化 t/min 可逆反应的△H 转化率降低，平衡逆向移动，则 K的变化 正反应为放热反应。同理，图 升温 增大 乙中，1>2，增大压强，反应 吸热反应，△H>0 降温 减小 物转化率升高，平衡正向移动， P2 则正反应为气体分子数减小的 升温 减小 t/min 放热反应，△H<0 反应。图丙中，平衡状态相同， 降温 增大 但达到平衡的时间不同，a表示 3.化学平衡与平衡转化率 使用了催化剂或增大压强（反 (1)转化率和平衡转化率 应前后气体分子数相等的可逆 转化率有未达到平衡的转化率和已达到平衡的 t/min 反应) 平衡转化率，在审题的时候一定要注意转化率 丙 是否为平衡转化率。 高考经典再研 (2)转化率与温度的关系 1.(速率与平衡图像、速率常数|2025·安徽卷)恒 可逆反应的焓变△H 升高温度 温恒压密闭容器中，t=0时加入A(g),各组分物 质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图（反 未达到平衡的转化率增大 吸热反应，△H>0 应速率u=kx,k为反应速率常数)。 己达到平衡的平衡转化率增大 加人入A(g 未达到平衡的转化率增大 M(g) N(g) 放热反应，△H0 已达到平衡的平衡转化率减小 ,平传 N 平 (3)增大反应物的浓度与平衡转化率的关系（其中 A、B、C均为气体) A A平 0 可逆反应 改变条件 平衡移 反应物 转化率 备注 动方向 反应时间国 a(A)减小 下列说法错误的是 A十B一一C增大A的浓度：正向移动 a(B)增大 k-1k2 A一B十C增大A的浓度正向移动a(A)减小：反应物转化 A.该条件下N,平衡 xM,平衡k1k一2 2A一B十C增大A的浓度正向移动 率实际是考 a(A)不变 B.0~t1时间段，生成M和N的平均反应速率 虑压强的 3A一一B+C增大A的浓度正向移动a(A)增大：影响 相等 C.若加入催化剂，k1增大，k2不变，则x1和 (4)如果两气体物质的投料比按照化学计量数比投 料，那么无论是否达到化学平衡，两者的转化率 xM,平衡均变大 D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反 直相等。 应，升高温度则xA,平衡变大 4.转化率、产率、物质的量分数-温度图像模型 2.(振荡实验|2025·黑吉辽 65 以密闭容器中发生某反应1s反应物的转化率 蒙卷)一定条件下，“BrO3 随温度的变化关系图像为例： -SO号--[Fe(CN)6]4- 100反应物的转化米 150℃之后，有两种情况：①s时反应处 H+”4种原料按固定流速 3. 于平衡状态，温度升高，平衡逆向移动， 反应物的转化率减小，反应为成热反应 不断注入连续流动反应器 20 ,②若添加了熊化剂温度升高能化制 t/min 化率越大4s时反应未达60 逐渐失活，反应速率小，反应物的 中，体系pH-t振荡图像及 到平衡 化率减小1时反应可能未达到平衡 涉及反应如下。其中AB段发生反应①~④， 1001201401601807℃ ①②为快速反应。下列说法错误的是 ( -0 ·43· 1化学 ①SO号-+H -HSO C.p3小于T3温度时热解反应的平衡常数K。 ② D.T1温度时、向容器中加入b线所示物种，重新 HSO3 +H --H2SO3 达平衡时逆反应速率增大 ③ 3HSO+BrO3 3SO+Br 2.(正逆反应速率与外因的关系|2025·河南郑州 +3H 模拟)已知反应2HI(g)=一H2(g)十I2(g)△H ④ >0。在716K时向密闭容器中充入一定量的 H2SO3+BrO HI气体，平衡时气体混合物中HI的物质的量分 BrO3 +6H+6[Fe (CN)6]4 Br ⑤ 数a(HI)为78%。测得正~a(HI)和逆 6[Fe(CN)6]3-+3H2O a(H2)的关系如图所示。 2.8 A.原料中c(H+)不影响振幅和周期 2.4 B.反应④：3H2SO3+BrO3—3SO2-+Br 2.0D 1.6 +6H 1.2 C.反应①~④中，H+对SO号的氧化起催 0.8 0.4 化作用 0.0 0.40.60.8 D.利用pH响应变色材料，可将pH振荡可视化 下列结论不正确的是 3.(双选)（化学反应速率常数|2022·河北卷）恒温 恒容条件下，向密闭容器中加人一定量X,发生 A.该反应的压强平衡常数K。约为0.02 B.增大体系压强，平衡不发生移动，平衡常数K。不变 反应的方程式为①X=Y;②Y一Z。反应① C.温度降低，正逆均减小，平衡向逆反应方向移动 的速率v1=k1c(X),反应②的速率v2=k2c(Y), D.温度升高，反应重新达到平衡时，图中表示平 式中k1、k2为速率常数。图甲为该体系中X、Y、 衡的点可能是A和D Z浓度随时间变化的曲线，图乙为反应①和②的 3.(竞争反应体系2023·江苏卷)二氧化碳加氢制 In~ 云曲线。下列说法错误的是 ( 甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) 1c/molL-） Ink △H兰164.7灯mor 反应② 气体体积减小，增大压强，平衡正向移动，温度升 反应① 高，平衡逆向移动，CH4的平衡选择性降低。 CO2(g)+H2(g)-CO(g)+H2O(g) K △H=+41.2kJ·mol-1 升高温度，平衡正向移动，CO平衡选择性升高。 甲 A.随c(X)的减小，反应①、②的速率均降低 在密闭容器中，1.01X10Pa、n始(CO2)：n起始(H) B.体系中u(X)=u(Y)十v(Z) 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 C.欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反 化如图所示。CH4的选择性可表示为 应时间 D.温度低于T1时，总反应速率由反应②决定 n生成(CH4) n反应(CO2) ×100%。下列说法正确的是() 变式集训典题 100 1.(2025·山东卷)在恒容密闭容器中，Na2SiF6(s) C0,平衡 0 热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化 转化率 合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变 604 C02实际 化关系（实线部分）如图所示。已知：T2温度时， 转化率 Na2SiF6(s)完全分解；体系中气相产物在T1、T3 40 温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误 的是 20 300400 500600 温度/℃ 2.0 A.反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的 1.5 焓变△H=-205.9kJ·mol-1 B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而增加 1.0 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℃ 0.0 T→增大 D口时，提高的值或培大压强， A.a线所示物种为固相产物 均能使CO2平衡转化率达到X点的值 B.T1温度时，向容器中通入N2,气相产物分压 @温馨提弱 仍为1 学习至此，请完成配套专题强化练14 自来水刚煮沸就关火对健康不利，煮沸3一5分钟再熄火，烧出来的开水亚硝酸盐和氯化物等 ·44·有毒物质含量都处于最低值，最适合饮用。