专题09 化学反应速率与化学平衡（专题专练）（江苏专用）2026年高考化学二轮复习讲练测

专题09 化学反应速率与化学平衡 目录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 化学反应速率与化学平衡基础 题型02化学平衡图像分析 B组·抢分能力练 第三部分 真题验证 对标高考，感悟考法 1．【结合丙烯生产考查多重平衡图像分析】（25-26高三上·江苏南京·期末）丙烷与适量混合反应脱氢生产丙烯的主要反应为： 反应I    反应Ⅱ    条件下，和反应达平衡状态时，体系中、CO和的体积分数随温度变化如图所示(不考虑副反应对、CO和体积分数的影响)。下列说法正确的是 A．曲线c表示 B．850℃反应达平衡状态时，反应Ⅱ平衡常数 C．其他条件不变，再充入可以提高的平衡转化率 D．减压或使用高效催化剂有利于增大丙烯的平衡产率 2．【结合制合成气工业考查平衡图像】（2026·江苏扬州·一模）CH4部分氧化重整与CH4-H2O-CO2重整联合制合成气(CO、H2)，涉及的反应如下 ①2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)  ∆H1=-71 kJ·mol-1 ②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)   ∆H2=+206 kJ·mol-1 ③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)  ∆H3=+247 kJ·mol-1 常压下，将一定比例混合气体［n(CH4):n(CO2):n(空气):n(H2O)=1:0.2:1.92:0.4］匀速通过装有催化剂的反应管中，出口处测算CH4的转化率、CO2的转化率及比值随温度变化的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．其他条件不变，增大体系压强会降低CH4的平衡转化率 B．800°C时，若=2、CO2的转化率约为40％，则H2O的转化率约为60％ C．联合制合成气相比单一氧化重整有利于调节产物中比值、提高能源利用率 D．800~840°C，若温度升高反应②转化率增加，其对产物比值影响程度小于反应③ 3． （24-25高三上·江苏南京·阶段练习）天然气、石油钻探过程会释放出CO2、H2S等气体。某种将CO2和H2S共活化的工艺涉及反应如下： ①CO2(g) +H2S(g) =COS(g) +H2O(g)         ΔH 1 ②CO2(g) +H2S(g) =CO(g) +H2O(g)+1/2S2(g)   ΔH2 ③H2S(g) = H2(g)+1/2S2(g)   ΔH3 = ＋85.79 kJ·mol-1 ④CO2(g) +H2(g) =CO(g) +H2O(g)   ΔH4 = ＋41.20 kJ·mol-1 恒压密闭容器中，反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。 已知：i  CO2和H2S的初始物质的量相等： ii 产率=转化率×选择性： iii  COS的选择性，H2O的选择性。 下列说法正确的是 A．200℃~900℃条件下，升高温度，COS的产率增加 B．当温度高于500℃时，发生副反应③正向移动的幅度小于反应④ C．升高温度或充入氩气均可以可提高S2平衡产率 D．700℃时反应①的平衡常数K=50 01化学反应速率与化学平衡基础 1． （2025·江苏南通·一模）反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)一定条件下能自发进行，可用于处理汽车尾气。下列说法正确的是 A．反应的温度越高，平衡常数K的数值越小 B．正反应的活化能大于逆反应的活化能 C．该反应的平衡常数表达式K= D．反应中每消耗11.2LNO，转移电子数目为6.02×1023 2．（24-25高三上·江苏无锡·阶段练习）对于工业合成氨的反应，下列说法正确的是 A．及时将体系中的NH3液化分离有利于平衡正向移动 B．适当降温或加压，反应的平衡常数都增大 C．使用高效催化剂可减小ΔH D．用E表示键能，则E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)=92.4kJ/mol 3．（24-25高三上·江苏南通·期中）铁基催化剂在工业生产中具有广泛的用途：铁触媒可催化合成氨反应；铁基氧化物可催化加氢生成、催化乙苯脱氢生成苯乙烯、催化加氢获得乙烯、乙醛、乙醇等多种产物。铁基催化剂在消除污染方面也发挥巨大的作用：催化氧化脱除天然气中的并生成；铁基催化剂可催化法脱硝，铁基催化剂先催化与生成，再与生成；催化溶液产生，可将烟气中的高效氧化。下列说法正确的是 A．合成氨反应中，铁触媒能提高该反应的活化能 B．催化加氢的反应中，铁基氧化物能加快化学反应速率 C．与的反应中，其他条件不变，可选择不同的催化剂改变乙醛的平衡选择性 D．与的反应中，能减小该反应的焓变 4．（25-26高三上·江苏无锡·月考）对于反应  。下列说法正确的是 A．该反应 B．使用催化剂能降低反应的焓变 C．生产过程中及时将水分离出去，可以加快该反应的正反应速率，提高氨气的平衡产率 D．断裂的同时有断裂说明反应到达该条件下的平衡状态 5．（2025·江苏盐城·二模）Cu和CuCl是许多有机反应的催化剂。Cu可作CO2制CH3OH反应的催化剂。关于Cu催化CO2制CH3OH的反应，下列说法正确的是 A．该反应在任意条件下均能自发进行 B．该反应的平衡常数表达式为 C．反应物所含的键能总和大于生成物所含键能总和 D．使用Cu作催化剂可以提高一定时间内CO2的转化率 6．（24-25高三上·江苏南通·阶段练习）一定温度下，将2 mol N2和4 mol H2充入容积为1 L恒容密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=−92.4 kJ·mol−1，反应中物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．前10 min平均反应速率v(N2)= 0.2 mol·L−1·min−1 B．E(N≡N)+3E(H—H)>6E(N—H)(E表示键能) C．当容器内气体密度不再改变时反应到达平衡 D．该温度下，若起始向容器中通入0.5 mol N2、0.5 mol H2、1.0 mol NH3，反应向逆方向进行 02化学平衡图像分析 7．（25-26高三上·江苏宿迁·期中）向2L的密闭容器中加入1molH2和1molCO2，发生如下两个反应： 反应Ⅰ：    ； 反应Ⅱ：    。 不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OH的选择性如图所示(选择性指生成CO或CH3OH占CO2消耗总量的百分比)。下列相关说法正确的是 A．曲线a表示CO2的平衡转化率 B．选择适宜的催化剂可以提高平衡体系中CH3OH的选择性 C．300℃时，反应Ⅱ的平衡常数K≈0.173 D．280~360℃，随着温度的升高，容器内发生的主要反应为反应Ⅰ 8．（25-26高三上·江苏苏州·月考）二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应： 反应I：   反应II：   使、、时，在体系压强不变的条件下发生反应I、II，平衡时部分物质的物质的量分数随温度变化如图所示。下列说法不正确的是 A． B．由图可知，600K以后随温度的升高，氢气物质的量减少 C．曲线B可以表示的物质的量分数 D．由500K上升至600K，温度对反应I的影响大于对反应II的影响 9．（25-26高三上·江苏扬州·期中）工业上可用将燃煤尾气中的转化生产，涉及的反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 在密闭容器中，，按、和投料。达平衡状态时，体系中部分含硫物质及的随温度变化的理论计算结果如图所示(n为该物质的物质的量)，图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数无明显变化。下列说法正确的是 A．曲线①表示平衡时的值随温度的变化 B．，体系中物质的量之和为 C．其他条件不变，温度高于，平衡时的物质的量随温度的升高而减小 D．M点处与的物质的量相等，则体系中 10． （24-25高三上·江苏·期中）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应(忽略其他副反应)： 反应①：　 反应②：　 在密闭容器中，、时，催化反应相同时间，测得不同温度下转化率、的选择性如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下的平衡转化率随温度的变化)。选择性。下列说法正确的是 A．反应过程中，的转化率大于的转化率 B．在300~700℃之间，的选择性下降的原因是随温度升高反应①平衡后又向逆反应方向移动 C．保持其他条件不变，400℃时使用高效催化剂能使的转化率从a点的值升高到b点的值 D．随温度升高，转化率接近平衡转化率的主要原因是温度和催化剂共同影响，加快了反应速率 11．（2025·江苏·一模）、热解重整制过程中的主要反应为： I.     II.     常压下，将的混合气甲，的混合气乙分别以相同流速通过反应管热解，的转化率与温度的关系如图所示。的选择性。若不考虑其他副反应，下列说法正确的是 A．温度升高，反应I的平衡常数K减小 B．反应的 C．900℃时，保持通入的体积分数不变，增大可提高的转化率 D．在1000~1300℃范围，随着温度的升高，混合气乙的体系中的选择性增大 12． （25-26高三上·江苏无锡·期中）管式甲醇蒸汽重整制氢反应器如图甲所示。在反应物入口温度为493 K、水、醇物质的量之比为1.3的情况下，随着加热壁温度逐步升高，反应器出口处各组分物质的量分数如图乙所示。甲醇蒸汽重整制氢反应为： Ⅰ：  (主反应) Ⅱ：  (副反应1) Ⅲ：  (副反应2) 下列说法错误的是 A． B．曲线b为CO C．该装置理想的工作温度为 D．加热壁透氢设计有利于提高氢气产率 13．2025·江苏镇江·模拟预测）在催化剂作用下，以和为原料进行合成的实验。保持压强一定，将起始的混合气体通过装有催化剂的反应管，测得出口处的转化率和的选择性[]与温度的关系如图所示(图中虚线表示平衡时的转化率或的选择性)。 已知反应管内发生的反应为： 反应1：   反应2：   下列说法正确的是 A．   B．220℃~280℃时，随着温度升高，出口处逐渐减少 C．260℃~280℃时，升高温度，反应2的速率增大程度大于反应1速率增大程度 D．其他条件不变，压缩容积会降低平衡时的选择性 14．[新题型] （25-26高三上·江苏连云港·期中）利用CO2与H2合成重要化工原料甲醇，主要发生如下反应(忽略其他副反应)： 反应I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH1=-58 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH2=+41 kJ·mol-1 在一刚性密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2在催化剂作用下反应，测得CO2平衡转化率、CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。CH3OH的选择性可表示为×100%。 下列说法正确的是 A．反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的焓变ΔH=+99kJ·mol-1 B．一定温度下，加入CaO(s)或选用高效催化剂，均能提高平衡时CH3OH产率 C．240℃时，反应Ⅱ的化学平衡常数约为1.6×10-4 D．向原料气中掺入适量的CO有利于提高CH3OH的物质的量 15．（25-26高三上·江苏苏州·期中）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应： 反应I：   反应II：   向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。的选择性。下列说法正确的是 A．时，的平衡转化率为 B．反应达到平衡状态时， C．的平衡选择性随着温度的升高而增大 D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时的物质的量 16． （2025·江苏盐城·模拟预测）及以为催化剂，在密闭容器中，一段时间内不同温度转化率如图所示。发生反应为 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   下列说法不正确的是 A．   B．，的实际转化率迅速上升的可能原因是催化剂的活性增强 C．，的物质的量逐渐减少 D．时增大压强，的选择性增大 17．（24-25高三下·江苏镇江·开学考试）CO2的捕集与转化是“碳达峰·碳中和”的有效途径。利用CH4和CO2制备合成气CO和H2的原理如下： ① CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g)  ΔH1 ② CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)  ΔH2 在恒压为p kPa，起始时n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下，CH4和CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．随着温度升高，体系中H2O(g)的物质的量一直增大 B．反应CH4(g)+2CO2(g)=H2(g)+3CO(g)+H2O(g)的ΔH>0 C．800 K时，反应开始经过t min达到平衡状态，CO的体积分数为25% D．在反应器中充入CH4和CO2制备合成气，增大压强能提高合成气平衡产率 18．（24-25高三上·江苏盐城·阶段练习）工业合成氨反应为： 。以铁为催化剂时，该反应的速率方程可表示为，(、分别为正、逆反应的速率常数，大小只与温度有关。压强的单位为MPa)。与的关系如图所示，下列叙述错误的是 A．要提高单位时间内NH3的产率，可研发在低温区的高效催化剂 B．线②代表 C．增大压强，均增大 D．温度为条件下，以物质分压表示的平衡常数 19． （2025·江苏·一模）加氢制过程中的主要反应为： ①   ②       将一定比例和流速的、通过装有催化剂的容器反应相同时间，测得5Mpa时反应温度变化、250℃时压强变化对甲醇产量影响的关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应的 B．曲线X表示5MPa时反应温度变化对甲醇产量的影响 C．增大体系压强，产物中的体积分数增大 D．增大碳氢比可提高的平衡转化率 20．（25-26高三上·江苏盐城·期中）与反应可获得，其主要反应为 反应Ⅰ 反应Ⅱ 反应Ⅲ 条件下，和发生上述反应达平衡时，反应物的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化关系如图所示(反应Ⅲ在360℃以下不考虑)。含碳生成物选择性。 下列说法不正确的是 A．其他条件不变，加压有助于提高的平衡选择性 B．反应Ⅲ平衡常数 C．在范围，平衡产率随温度升高而下降 D．其他条件不变，增大的投入量，平衡转化率下降 21．（25-26高三上·江苏·月考）燃油汽车尾气中除含大量CO2外，还含有NO和CO气体。某研究小组用新型催化剂对CO、NO的催化转化进行试验研究，测得一段时间内，=1条件下，NO的转化率、CO剩余的百分率以及无CO且无催化剂时NO直接分解为N2的转化率随温度的变化情况如图所示。已知NO可发生下列反应： 反应I：2CO(g)＋2NO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)   ΔH1 反应II：2NO(g)⇌N2(g)＋O2(g)   ΔH2 下列叙述不正确的是 A．曲线a表示CO剩余的百分率 B．ΔH1＜0，ΔH2＜0 C．=1时，该催化剂脱除NO的最适宜温度在975℃左右 D．775℃，=1时，只发生反应I和II，该时刻c(CO2)∶c(N2)=3:1 22．（25-26高三上·江苏盐城·月考）通过反应I：可以实现捕获并资源化利用。密闭容器中，反应物起始物质的量比时，在不同条件下(分别在温度为250℃下压强变化和在压强为下温度变化)达到平衡时物质的量分数变化如图所示。主要反应有： 反应II：   反应III：   下列说法正确的是 A．反应I的 B．曲线②表示的物质的量分数随温度的变化 C．一定温度下，增大的比值，可提高平衡转化率 D．在、250℃、起始条件下，使用高效催化剂，能使物质的量分数从点达到Y点 23．（25-26高三上·江苏·期中）由乙二酸二甲酯(，简称“DMO”)催化合成乙二醇，发生3个连续反应： 反应I：   反应II：   反应III：   在一定条件下，DMO与H2以一定投料比发生上述反应，出口处检测到DMO的实际转化率及(简称“MG”)、乙二醇占各主要产物的物质的量分数[如]随温度的变化曲线如图所示。 下列说法正确的是 A．初始加入1 mol DMO，175℃时生成1.2 mol CH3OH B．温度高于210℃，x(乙二醇)随温度升高而降低的主要原因是反应Ⅱ的平衡逆向移动 C．在170～230℃范围，出口处 D．延长原料与催化剂的接触时间可提高DMO的平衡转化率 1．（2025·江苏卷，13）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 2．（2024·江苏卷，13）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①   ②   、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B．反应②的焓变 C．L9处的的体积分数大于L5处 D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率 3．（2023·江苏卷，13）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为       在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是    A．反应的焓变 B．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，均能使平衡转化率达到X点的值 4．（2022·江苏卷，13）乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为，，在、时，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。 CO的选择性，下列说法正确的是 A．图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化 B．升高温度，平衡时CO的选择性增大 C．一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 D．一定温度下，加入或选用高效催化剂，均能提高平衡时产率 5．（2022·江苏卷，10）用尿素水解生成的催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，下列说法正确的是 A．上述反应 B．上述反应平衡常数 C．上述反应中消耗，转移电子的数目为 D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小 6．（2021·江苏卷，8）在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)    ΔH=-116.4kJ·mol-1。对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列说法正确的是 A．该反应的ΔH<0，ΔS<0 B．反应的平衡常数可表示为K= C．使用高效催化剂能降低反应的焓变 D．其他条件相同，增大，NO的转化率下降 7．（2021·江苏卷，14）与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 (的选择性) A．其他条件不变，升高温度，的平衡转化率增大 B．其他条件不变，在175~300℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大 C．催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于：250℃ D．高效除去尾气中的，需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 化学反应速率与化学平衡 目录 第一部分 风向速递 洞察考向，感知前沿 第二部分 分层突破 固本培优，精准提分 A组·保分基础练 题型01 化学反应速率与化学平衡基础 题型02化学平衡图像分析 B组·抢分能力练 第三部分 真题验证 对标高考，感悟考法 1．【结合丙烯生产考查多重平衡图像分析】（25-26高三上·江苏南京·期末）丙烷与适量混合反应脱氢生产丙烯的主要反应为： 反应I    反应Ⅱ    条件下，和反应达平衡状态时，体系中、CO和的体积分数随温度变化如图所示(不考虑副反应对、CO和体积分数的影响)。下列说法正确的是 A．曲线c表示 B．850℃反应达平衡状态时，反应Ⅱ平衡常数 C．其他条件不变，再充入可以提高的平衡转化率 D．减压或使用高效催化剂有利于增大丙烯的平衡产率 【答案】B 【解析】根据初始状态下投入和可知，曲线表示，曲线表示，分解生成等量的和，但生成的还会与反应消耗，故的体积分数会大于，故曲线表示，曲线表示，生成的和等量，故曲线既表示又表示，据此回答。 A．根据分析可知，曲线c表示，A错误；B．850℃反应达平衡状态时，曲线和曲线相交，故、CO和的体积分数相同为，的体积分数为，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，故反应Ⅱ平衡常数，B正确；C．其他条件不变，增加一种反应物的浓度或分压，平衡向正反应方向移动，但该反应物自身的转化率降低，再充入会降低的平衡转化率，C错误；D．减压会使平衡正向移动，有利于增大丙烯的平衡产率，但高效催化剂不会改变转化率增大丙烯的平衡产率，D错误；故选B。 2．【结合制合成气工业考查平衡图像】（2026·江苏扬州·一模）CH4部分氧化重整与CH4-H2O-CO2重整联合制合成气(CO、H2)，涉及的反应如下 ①2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g)  ∆H1=-71 kJ·mol-1 ②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)   ∆H2=+206 kJ·mol-1 ③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)  ∆H3=+247 kJ·mol-1 常压下，将一定比例混合气体［n(CH4):n(CO2):n(空气):n(H2O)=1:0.2:1.92:0.4］匀速通过装有催化剂的反应管中，出口处测算CH4的转化率、CO2的转化率及比值随温度变化的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．其他条件不变，增大体系压强会降低CH4的平衡转化率 B．800°C时，若=2、CO2的转化率约为40％，则H2O的转化率约为60％ C．联合制合成气相比单一氧化重整有利于调节产物中比值、提高能源利用率 D．800~840°C，若温度升高反应②转化率增加，其对产物比值影响程度小于反应③ 【答案】B 【解析】A．所有反应均为气体分子数增加的反应，增大压强，三个反应平衡均逆向移动，即降低 的平衡转化率，A正确。B．根据已知投料比，设初始 ， ， ，只参与反应③。 转化率约为 ，则反应③消耗的为 。设反应①生成的 为 mol，则生成的 为 mol（系数比 4:2）。设反应②生成的 为 mol，则生成的 为 mol（系数比 3:1），同时消耗 mol。由可得， ，解方程得b=0.48。根据反应②的化学计量关系，消耗的 的物质的量 = b = 。 的转化率 = ，即 转化率为40%，B错误。C．联合重整可调节 ，且放热反应①可为吸热反应供能，提高能源利用率，C正确。D．800～840℃时， ​ 下降表明反应③影响大于反应②，D正确。故答案为B。 3． （24-25高三上·江苏南京·阶段练习）天然气、石油钻探过程会释放出CO2、H2S等气体。某种将CO2和H2S共活化的工艺涉及反应如下： ①CO2(g) +H2S(g) =COS(g) +H2O(g)         ΔH 1 ②CO2(g) +H2S(g) =CO(g) +H2O(g)+1/2S2(g)   ΔH2 ③H2S(g) = H2(g)+1/2S2(g)   ΔH3 = ＋85.79 kJ·mol-1 ④CO2(g) +H2(g) =CO(g) +H2O(g)   ΔH4 = ＋41.20 kJ·mol-1 恒压密闭容器中，反应物的平衡转化率、部分生成物的选择性与温度关系如图所示。 已知：i  CO2和H2S的初始物质的量相等： ii 产率=转化率×选择性： iii  COS的选择性，H2O的选择性。 下列说法正确的是 A．200℃~900℃条件下，升高温度，COS的产率增加 B．当温度高于500℃时，发生副反应③正向移动的幅度小于反应④ C．升高温度或充入氩气均可以可提高S2平衡产率 D．700℃时反应①的平衡常数K=50 【答案】C 【解析】根据题干可知，反应②=反应③+反应④，则ΔH2=(85.79+41.20)kJ/mol=+126.99kJ/mol。 A．由题干信息可知，产率=转化率×选择性，结合题干图示信息可知：400℃时H2S转化率为5%左右，COS的选择性为：90%，则产率为5%×90%=4.5%，600℃时H2S转化率为15%左右，COS的选择性为：60%，则产率为15%×60%=9.0%，800℃时H2S转化率为30%左右，COS的选择性为：25%，则产率为30%×25%=7.5%，900℃时H2S转化率为58%左右，COS的选择性为：7%，则产率为58%×7%=4.06%，故COS的产率最高的是600℃，A错误；B．温度低于500℃时H2S和CO2的转化率基本相同，说明此时反应主要为反应①、②。反应③和反应④都是吸热反应，升高温度化学平衡正向移动，当温度高于500℃时，发生副反应③和④，且H2S的转化率大于CO2，故副反应③正向移动的幅度大于反应④，B错误；C．结合分析可知②CO2(g) +H2S(g) =CO(g) +H2O(g)+1/2S2(g)   ΔH2＞0 ③H2S(g) = H2(g)+1/2S2(g)   ΔH3 = ＋85.79 kJ·mol-1，两个反应均为正反应是一个气体体积增大的吸热反应，升高温度，上述平衡正向移动，S2的平衡产率提高，恒压下充入氩气，相当于减小压强，上述平衡正向移动，S2的平衡产率提高，C正确；D．由题干图示信息可知，700℃时H2S的平衡转化率为20%，CO2的平衡转化率为16%，COS的选择性为40%，H2O的选择性为88%，假设起始投入的CO2和H2S的物质的量均为amol，则平衡时CO2的物质的量为：a(1-16%)mol=0.84amol，H2S的物质的量为：a(1-20%)mol=0.8amol，COS的物质的量为：a×20%×40%mol=0.08amol，H2O的物质的量为：a×20%×88%mol=0.176amol，反应①的平衡常数K===0.02，D错误； 选C。 01化学反应速率与化学平衡基础 1． （2025·江苏南通·一模）反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)一定条件下能自发进行，可用于处理汽车尾气。下列说法正确的是 A．反应的温度越高，平衡常数K的数值越小 B．正反应的活化能大于逆反应的活化能 C．该反应的平衡常数表达式K= D．反应中每消耗11.2LNO，转移电子数目为6.02×1023 【答案】A 【解析】A．反应2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)是气体体积减小的反应，，一定条件下能自发进行，说明该反应为放热反应，反应的温度越高，平衡逆向移动，平衡常数K的数值越小，A正确；B．由A可知，该反应为放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，B错误；C．该反应的平衡常数表达式K=，C错误；D．未说明11.2LNO所处的温度和压强，无法计算物质的量，D错误；故选A。 2．（24-25高三上·江苏无锡·阶段练习）对于工业合成氨的反应，下列说法正确的是 A．及时将体系中的NH3液化分离有利于平衡正向移动 B．适当降温或加压，反应的平衡常数都增大 C．使用高效催化剂可减小ΔH D．用E表示键能，则E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)=92.4kJ/mol 【答案】A 【解析】A．及时将体系中的NH3液化分离，相当于减小了生成物浓度，平衡正向移动，A正确； B．化学平衡常数只与温度有关。对应该反应降温，平衡常数增大；但加压，反应的平衡常数不变，B错误；C．催化剂降低反应的活化能，但不改变反应的焓变，C错误；D．反应物键能总和－生成物键能总和=，D错误；故选A。 3．（24-25高三上·江苏南通·期中）铁基催化剂在工业生产中具有广泛的用途：铁触媒可催化合成氨反应；铁基氧化物可催化加氢生成、催化乙苯脱氢生成苯乙烯、催化加氢获得乙烯、乙醛、乙醇等多种产物。铁基催化剂在消除污染方面也发挥巨大的作用：催化氧化脱除天然气中的并生成；铁基催化剂可催化法脱硝，铁基催化剂先催化与生成，再与生成；催化溶液产生，可将烟气中的高效氧化。下列说法正确的是 A．合成氨反应中，铁触媒能提高该反应的活化能 B．催化加氢的反应中，铁基氧化物能加快化学反应速率 C．与的反应中，其他条件不变，可选择不同的催化剂改变乙醛的平衡选择性 D．与的反应中，能减小该反应的焓变 【答案】B 【解析】A．合成氨反应中，铁触媒为催化剂，能降低该反应的活化能，加快反应的进行，A错误；B．催化加氢的反应中，铁基氧化物为催化剂，能降低反应活化能，加快化学反应速率，B正确；C．其他条件不变，催化剂加快反应速率，但是不改变平衡的移动，不能改变平衡选择性，C错误；D．与的反应中，为催化剂，改变反应速率，但不能减小该反应的焓变，D错误；故选B。 4．（25-26高三上·江苏无锡·月考）对于反应  。下列说法正确的是 A．该反应 B．使用催化剂能降低反应的焓变 C．生产过程中及时将水分离出去，可以加快该反应的正反应速率，提高氨气的平衡产率 D．断裂的同时有断裂说明反应到达该条件下的平衡状态 【答案】D 【解析】A．由反应方程式可知，反应后气体分子数增加，熵值增大，，故A错误；B．使用催化剂可以降低反应所需的活化能，加快反应速率，但反应物和生成物的总能量不变，反应焓变不变，故B错误；C．分离出H2O(g)，由于生成物浓度减小，逆反应速率突然减慢，平衡右移，导致反应物浓度也减小，则正反应速率减慢，故C错误；D．断裂的同时有断裂，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故D正确；故选D。 5．（2025·江苏盐城·二模）Cu和CuCl是许多有机反应的催化剂。Cu可作CO2制CH3OH反应的催化剂。关于Cu催化CO2制CH3OH的反应，下列说法正确的是 A．该反应在任意条件下均能自发进行 B．该反应的平衡常数表达式为 C．反应物所含的键能总和大于生成物所含键能总和 D．使用Cu作催化剂可以提高一定时间内CO2的转化率 【答案】D 【解析】A．反应ΔH<0（放热）、ΔS<0（气体分子数减少），高温下ΔG=ΔH-TΔS可能>0，不能自发进行，A错误；B．平衡常数表达式需包含所有气体生成物，应为，B错误；C．ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和<0，则反应物键能总和小于生成物，C错误；D．催化剂加快反应速率，可提高一定时间内CO2转化率（未达平衡时），D正确；故选D。 6．（24-25高三上·江苏南通·阶段练习）一定温度下，将2 mol N2和4 mol H2充入容积为1 L恒容密闭容器中发生反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)  ΔH=−92.4 kJ·mol−1，反应中物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是 A．前10 min平均反应速率v(N2)= 0.2 mol·L−1·min−1 B．E(N≡N)+3E(H—H)>6E(N—H)(E表示键能) C．当容器内气体密度不再改变时反应到达平衡 D．该温度下，若起始向容器中通入0.5 mol N2、0.5 mol H2、1.0 mol NH3，反应向逆方向进行 【答案】D 【解析】A．前10 min内H2反应了3mol，故N2反应了1mol，平均反应速率v(N2)== 0.1mol·L−1·min−1，A错误；B．反应ΔH=E(N≡N)+3E(H—H)-6E(N—H) <0，故E(N≡N)+3E(H—H)<6E(N—H)，B错误；C．容器内气体的总质量不变，容器的体积不变，故密度始终不变，故当容器内气体密度不再改变时不能证明反应到达平衡，C错误；D．起始向容器中通入0.5 mol N2、0.5 mol H2、1.0 mol NH3，与起始向容器中通入1 mol N2、2mol H2的平衡为等效平衡，即相当于在通入2 mol N2和4 mol H2的平衡的基础上减小压强，反应向逆方向进行，D正确；故答案选D。 02化学平衡图像分析 7．（25-26高三上·江苏宿迁·期中）向2L的密闭容器中加入1molH2和1molCO2，发生如下两个反应： 反应Ⅰ：    ； 反应Ⅱ：    。 不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OH的选择性如图所示(选择性指生成CO或CH3OH占CO2消耗总量的百分比)。下列相关说法正确的是 A．曲线a表示CO2的平衡转化率 B．选择适宜的催化剂可以提高平衡体系中CH3OH的选择性 C．300℃时，反应Ⅱ的平衡常数K≈0.173 D．280~360℃，随着温度的升高，容器内发生的主要反应为反应Ⅰ 【答案】C 【解析】A．反应Ⅰ为放热反应，升温平衡逆向移动，反应Ⅱ为吸热反应，升温平衡正向移动，则题图中曲线a表示CO的选择性，c表示CH3OH的选择性，则曲线b表示CO2的平衡转化率，A项错误； B．催化剂只影响反应速率，不能使平衡发生移动，不能提高平衡体系中CH3OH的选择性，B项错误； C．300℃时，CO2的平衡转化率为30%，CO的选择性为70%，CH3OH的选择性为30%，结合化学计量数可知，此时n(CO)=1×30%×70%=0.21 mol，n(CH3OH)=1×30%×30%=0.09 mol，n(H2)=1mol-0.09mol×3-0.21mol=0.52 mol，n(CO2)=1mol-1mol×30%=0.7 mol，n(H2O)=0.21 mol+0.09 mol=0.3 mol，反应Ⅱ反应前后气体的化学计量数之和不变，故可以用物质的量代替浓度计算化学平衡常数，则反应Ⅱ的平衡常数，C项正确；D．升高温度，反应Ⅰ逆向移动，反应Ⅱ正向移动，280~360℃，随着温度的升高，CO2的平衡转化率增大，容器内发生的主要反应为反应Ⅱ，D项错误；故选C。 8．（25-26高三上·江苏苏州·月考）二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应： 反应I：   反应II：   使、、时，在体系压强不变的条件下发生反应I、II，平衡时部分物质的物质的量分数随温度变化如图所示。下列说法不正确的是 A． B．由图可知，600K以后随温度的升高，氢气物质的量减少 C．曲线B可以表示的物质的量分数 D．由500K上升至600K，温度对反应I的影响大于对反应II的影响 【答案】B 【解析】固定CO、CH3OCH3、H2的起始原料比为1∶1∶2通入体系，先发生反应I，再逐渐发生反应II。由图像分析可知，曲线C代表CH3CH2OH，随着温度的升高，CH3CH2OH的平衡含量逐渐减少；CH3COOCH3的平衡含量先升高，500K后逐渐减少，可推知温度升高，两个反应都逆向移动，所以两个反应都是放热反应；再继续分析CH3COOCH3的平衡含量先升高，说明300-500K时，反应I较完全，反应II反应很少，这时CO反应较完全后，含量很低，氢气含量还较高，说明曲线A表示氢气的物质的量分数变化，曲线B表示CO的物质的量分数变化； A．由上述分析可知，升高温度反应I逆向移动，故，A正确；B．反应II可知，氢气作为反应物，CH3CH2OH 作为生成物，两者含量变化相反，已知CH3CH2OH随着温度的升高逐渐减小，那氢气的含量应逐渐升高，曲线A可表示氢气的物质的量分数，由图可知，600K以后随温度的升高，氢气物质的量分数减少，不是氢气的物质的量减少，B错误；C．由上述分析可知，曲线B表示的物质的量分数，C正确；D．由500K上升至600K时，反应II中氢气的含量还在增加，但是同样作为生成物的CH3COOCH3开始减少，说明温度对反应I中CH3COOCH3影响较大，说明温度对反应I的影响大于对反应II的影响，D正确；故答案选B。 9．（25-26高三上·江苏扬州·期中）工业上可用将燃煤尾气中的转化生产，涉及的反应如下： 反应I： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 在密闭容器中，，按、和投料。达平衡状态时，体系中部分含硫物质及的随温度变化的理论计算结果如图所示(n为该物质的物质的量)，图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数无明显变化。下列说法正确的是 A．曲线①表示平衡时的值随温度的变化 B．，体系中物质的量之和为 C．其他条件不变，温度高于，平衡时的物质的量随温度的升高而减小 D．M点处与的物质的量相等，则体系中 【答案】D 【解析】按1 molCaS、1 molSO2和0.1 molH2O投料，依据原子守恒分析：①钙元素守恒，则有n(CaSO4)+n(CaS)=1 mol，②气体物质中硫元素守恒，n(SO2)+n(H2S)+2n(S2)=1 mol，③氢元素守恒，n(H2O)+n(H2S)+n(H2)=0.1 mol，④氧元素守恒，n(H2O)+ 4n(CaSO4)+ 2n(SO2) =2.1 mol；图示温度范围内反应Ⅱ的平衡常数无明显变化，则；据此分析。 A．依据分析结合反应Ⅲ，随着温度升高，n(H2S)减小，n(H2)增加，n(S2)也应该增加（比氢气增加幅度小），又n(CaS)增加，则升高温度反应Ⅰ平衡可能逆移，n(S2)减小，总体分析，曲线②表示平衡时S2的lgn值随温度的变化，曲线①表示平衡时SO2的lgn值随温度的变化，A错误；B．1300K时，根据气体物质中硫元素守恒，n(SO2)+n(H2S)+2n(S2)=1 mol，B错误；C．图示温度范围内反应Ⅱ的平衡常数无明显变化，则，即温度高于1000K时，n(H2)增加，则n(H2O)应该增加（二者成正比），C错误；D．M点处H2S与H2的物质的量相等，设n(H2)=a mol，则n(H2S)=a mol，又氢元素守恒，n(H2O)+n(H2S)+n(H2)=0.1 mol，则n(H2O)=（0.1-2a）mol，结合得：，D正确；故答案选D。 10． （24-25高三上·江苏·期中）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应(忽略其他副反应)： 反应①：　 反应②：　 在密闭容器中，、时，催化反应相同时间，测得不同温度下转化率、的选择性如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下的平衡转化率随温度的变化)。选择性。下列说法正确的是 A．反应过程中，的转化率大于的转化率 B．在300~700℃之间，的选择性下降的原因是随温度升高反应①平衡后又向逆反应方向移动 C．保持其他条件不变，400℃时使用高效催化剂能使的转化率从a点的值升高到b点的值 D．随温度升高，转化率接近平衡转化率的主要原因是温度和催化剂共同影响，加快了反应速率 【答案】D 【解析】A．反应①中的转化率等于的转化率，反应②中CO2的转化量大于，则整个反应过程中，的转化率小于的转化率，A错误；B．反应①和反应②均为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，在300~700℃之间，的转化率小于平衡时的转化率，说明反应还未平衡，的选择性下降的原因是随温度升高反应，反应②的速率增大程度大于反应①，B错误；C．催化剂不能改变平衡状态，不能提高反应物的平衡转化率，保持其他条件不变，400℃时使用高效催化剂不能使的转化率从a点的值升高到b点的值，C错误；D．升高温度和使用催化剂都可以增大反应速率，随温度升高，转化率接近平衡转化率的主要原因是温度和催化剂共同影响，加快了反应速率，D正确；故选D。 11．（2025·江苏·一模）、热解重整制过程中的主要反应为： I.     II.     常压下，将的混合气甲，的混合气乙分别以相同流速通过反应管热解，的转化率与温度的关系如图所示。的选择性。若不考虑其他副反应，下列说法正确的是 A．温度升高，反应I的平衡常数K减小 B．反应的 C．900℃时，保持通入的体积分数不变，增大可提高的转化率 D．在1000~1300℃范围，随着温度的升高，混合气乙的体系中的选择性增大 【答案】D 【解析】A．反应I为吸热反应，温度升高，平衡正向移动，平衡常数K增大，A错误；B．反应II -反应I得，，B错误；C．的混合气甲，的混合气乙，甲乙中硫化氢的体积分数相同，均为，由图可知，温度低于1000℃时，不改变硫化氢的体积分数，加了甲烷的情况下，硫化氢的转化率在甲乙中相同，即900℃时，增大，的转化率不变，C错误；D．温度高于1000℃时，随着温度升高，乙中硫化氢的转化率增大较甲中更快，乙中加了甲烷，说明反应II影响较大，即在温度1000~1300℃范围，随着温度的升高，混合气乙的体系中的选择性增大，D正确； 故选D。 12． （25-26高三上·江苏无锡·期中）管式甲醇蒸汽重整制氢反应器如图甲所示。在反应物入口温度为493 K、水、醇物质的量之比为1.3的情况下，随着加热壁温度逐步升高，反应器出口处各组分物质的量分数如图乙所示。甲醇蒸汽重整制氢反应为： Ⅰ：  (主反应) Ⅱ：  (副反应1) Ⅲ：  (副反应2) 下列说法错误的是 A． B．曲线b为CO C．该装置理想的工作温度为 D．加热壁透氢设计有利于提高氢气产率 【答案】B 【解析】A．反应I-反应II=反应III，则ΔH3=ΔH1-ΔH2=49.7kJ/mol-90.7kJ/mol=-41.0kJ/mol，A正确；B．反应I和II吸热、反应III放热，温度越高，反应有利于吸热方向，即CO生成方向，则升高温度CO的物质的量分数增加，因此曲线a为CO，B错误；C．乙图曲线的最高点所对应的温度为该装置理想的工作温度，即570~590K，C正确；D．加热壁为透氢设计，相当于分离出产物氢气，减小了产物浓度，使化学平衡向正反应方向移动，有利于提高氢气产率，D正确；故答案为B。 13．2025·江苏镇江·模拟预测）在催化剂作用下，以和为原料进行合成的实验。保持压强一定，将起始的混合气体通过装有催化剂的反应管，测得出口处的转化率和的选择性[]与温度的关系如图所示(图中虚线表示平衡时的转化率或的选择性)。 已知反应管内发生的反应为： 反应1：   反应2：   下列说法正确的是 A．   B．220℃~280℃时，随着温度升高，出口处逐渐减少 C．260℃~280℃时，升高温度，反应2的速率增大程度大于反应1速率增大程度 D．其他条件不变，压缩容积会降低平衡时的选择性 【答案】D 【解析】A．由反应1减去反应2可得反应： ，则由盖斯定律可得该反应的，A错误；B．反应1为放热反应，升高温度，出口处的选择性减小、的转化率增大，且由图可知，出口处转化率增大的程度大于选择性减小的程度，根据出口处=，则出口处可能增大，B错误；C．由图可知，260 ℃~280 ℃时，出口处的选择性大于50%，即出口处的选择性小于50%，因此260 ℃~280 ℃时，升高温度，反应2的速率增大程度可能小于反应1速率增大程度，C错误；D．反应1为气体分子数减少的反应，反应2为气体分子数不变的反应，其他条件不变，压缩容积相当于增大压强，有利于反应1正向进行，平衡时的选择性增大，的选择性降低，D正确；故选D。 14．[新题型] （25-26高三上·江苏连云港·期中）利用CO2与H2合成重要化工原料甲醇，主要发生如下反应(忽略其他副反应)： 反应I：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  ΔH1=-58 kJ·mol-1 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)  ΔH2=+41 kJ·mol-1 在一刚性密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2在催化剂作用下反应，测得CO2平衡转化率、CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。CH3OH的选择性可表示为×100%。 下列说法正确的是 A．反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的焓变ΔH=+99kJ·mol-1 B．一定温度下，加入CaO(s)或选用高效催化剂，均能提高平衡时CH3OH产率 C．240℃时，反应Ⅱ的化学平衡常数约为1.6×10-4 D．向原料气中掺入适量的CO有利于提高CH3OH的物质的量 【答案】D 【解析】反应I为放热反应，反应II为吸热反应，所以升高温度，反应I逆向进行，反应II正向进行，则CH3OH的选择性降低，故曲线b对应的是CH3OH的选择性随温度的变化曲线，曲线a是CO2平衡转化随温度的变化曲线。A．依据盖斯定律：反应Ⅰ-反应Ⅱ得CO(g)+2H2(g)= CH3OH(g)的ΔH=ΔH1 -ΔH2=(-58 kJ·mol-1)-(+41kJ·mol-1)=-99 kJ·mol-1，A错误；B．CaO(s)可与产物H2O(g)反应，使平衡向正反应方向移动，能提高CH3OH产率，但高效催化剂只能提高反应速率，不能提高平衡时CH3OH产率，B错误；C．240℃反应达到平衡时二氧化碳的转化率为10%、甲醇的选择性为80%，则反应Ⅰ消耗的CO2的物质的量为1 mol×10%×80%=0.08 mol，反应Ⅱ消耗的CO2的物质的量为1 mol×10%-0.08 mol=0.02 mol，可列式： 反应I： 反应Ⅱ： 则反应平衡时，，，，，设反应容器的容积为VL，反应Ⅱ的；平衡常数K===，C错误；D．在原料气中掺入适量的CO会抑制副反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 的正向进行，从而减少了原料CO2和H2在副反应中的消耗，使得更多原料参与主反应CO2(g)+3H2CH3OH(g)+H2O(g)，因此有利于提高CH3OH的物质的量，D正确；故答案为：D。 15．（25-26高三上·江苏苏州·期中）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应： 反应I：   反应II：   向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。的选择性。下列说法正确的是 A．时，的平衡转化率为 B．反应达到平衡状态时， C．的平衡选择性随着温度的升高而增大 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 【解析】反应I是放热反应，温度升高，平衡逆移，则CH4的物质的量减小，CO2的转化率下降；反应Ⅱ是吸热反应，温度升高，平衡正移，则CO的物质的量增大，CO2的转化率升高；图像中随着温度的升高，曲线①呈现单调下降的趋势，则代表的是CH4的物质的量，曲线②呈现单调升高的趋势，则代表的是CO的物质的量，剩下的曲线③则是的物质的量。 A．根据分析，曲线③为的物质的量，则时，的物质的量为0.15 mol，由起始的1 mol转化到0.15 mol，转化率为，A正确；B．反应达到平衡状态时，由图分析，曲线②为CO的物质的量0.1mol，则，B错误；C．的选择性。由图可知，随着温度升高，曲线①代表的单调减少，而曲线②代表的单调增加，因此的选择性随温度升高而减小，C错误；D．增大压强，反应I平衡右移，反应I中等物质的量CO2消耗更多的H2，故加压会降低平衡时的物质的量，D错误；故选A。 16． （2025·江苏盐城·模拟预测）及以为催化剂，在密闭容器中，一段时间内不同温度转化率如图所示。发生反应为 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   下列说法不正确的是 A．   B．，的实际转化率迅速上升的可能原因是催化剂的活性增强 C．，的物质的量逐渐减少 D．时增大压强，的选择性增大 【答案】C 【解析】A．可由反应Ⅱ减去反应Ⅰ得到，则 ，A正确；B．，的实际转化率随温度升高而迅速上升，可能是催化剂的活性增强，加快了反应速率，B正确；C．反应Ⅰ、Ⅱ中消耗的CO2与H2物质的量之比分别为1∶4、1∶1，200~350℃，CO2的实际转化率明显增大、CH4的选择性减小不明显，H2物质的量减少，350~400℃，CO2的实际转化率变化不明显，但CH4的选择性明显减小、CO的选择性明显增大，H2物质的量增大，C错误；D．反应Ⅰ是气体分子数减小的反应，反应Ⅱ反应前后气体分子数不变，时反应处于平衡状态，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动、同时引起反应Ⅱ逆向移动，则的选择性增大，D正确； 故选C。 17．（24-25高三下·江苏镇江·开学考试）CO2的捕集与转化是“碳达峰·碳中和”的有效途径。利用CH4和CO2制备合成气CO和H2的原理如下： ① CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g)  ΔH1 ② CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)  ΔH2 在恒压为p kPa，起始时n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下，CH4和CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是 A．随着温度升高，体系中H2O(g)的物质的量一直增大 B．反应CH4(g)+2CO2(g)=H2(g)+3CO(g)+H2O(g)的ΔH>0 C．800 K时，反应开始经过t min达到平衡状态，CO的体积分数为25% D．在反应器中充入CH4和CO2制备合成气，增大压强能提高合成气平衡产率 【答案】D 【解析】由所给反应可知，由于反应①②都消耗CO2，而CH4只是反应①的反应物，且反应①中CH4和CO2按1:1反应，故CO2转化率会高于CH4，即曲线甲为CO2平衡转化率曲线，曲线乙为CH4平衡转化率曲线；A．由于随着温度升高，CO2转化率增大，故体系中H2O(g)的物质的量一直增大，A正确；B．CH4和CO2平衡转化率都随温度升高而增大，说明反应①②都吸热，两个反应都满足ΔH>0，CH4(g)+2CO2(g)=H2(g)+3CO(g)+H2O(g)可以由反应反应①+反应②得到，故该反应ΔH>0，B正确；C．800K时，设起始时CH4和CO2物质的量都是1mol，CH4平衡转化率为20%，故反应①消耗CO2和CH4都是0.2mol，生成H2和CO物质的量都为0.4mol，CO2平衡转化率为40%，说明反应②有0.2molCO2参与，则也消耗0.2molH2，生成CO和H2O分别为0.2mol，故平衡时，CH4剩余0.8mol，CO2剩余0.6mol，H2为0.2mol，CO共生成0.6mol，H2O有0.2mol，总物质的量为2.4mol，故CO物质的量分数为25%，占体积分数为25%，C正确；D．反应②反应前后气体体积数不变，增大压强平衡不移动，而反应①是气体体积数增大的反应，增大压强平衡逆向移动，合成气平衡产率减小，故D错误；故本题选D。 18．（24-25高三上·江苏盐城·阶段练习）工业合成氨反应为： 。以铁为催化剂时，该反应的速率方程可表示为，(、分别为正、逆反应的速率常数，大小只与温度有关。压强的单位为MPa)。与的关系如图所示，下列叙述错误的是 A．要提高单位时间内NH3的产率，可研发在低温区的高效催化剂 B．线②代表 C．增大压强，均增大 D．温度为条件下，以物质分压表示的平衡常数 【答案】B 【解析】A．合成氨反应的、。 易在低温下自发进行，故要提高单位时间内NH3的产率，可研发在低温区的高效催化剂，故A正确；B．该反应为放热反应，增大，即降低温度，正、逆反应速率减小，、均减小(即、也减小)，平衡正向移动，则>，所以线③代表，线④代表 ，故B错误；C．增大压强，各物质的浓度均增大，、均增大，故C正确；D．温度为(即横坐标为一)条件下，当反应达到平衡状态时，，即，整理可得，，，即，则10(Mpa)-2， 故D正确；选B。 19． （2025·江苏·一模）加氢制过程中的主要反应为： ①   ②       将一定比例和流速的、通过装有催化剂的容器反应相同时间，测得5Mpa时反应温度变化、250℃时压强变化对甲醇产量影响的关系如图所示。下列说法正确的是 A．反应的 B．曲线X表示5MPa时反应温度变化对甲醇产量的影响 C．增大体系压强，产物中的体积分数增大 D．增大碳氢比可提高的平衡转化率 【答案】C 【解析】A．根据盖斯定律，①-②可得，，A错误；B．反应①是放热反应，反应②是吸热反应，温度较低时，在反应①为主，甲醇的产量较高，温度升高，反应①逆向移动，甲醇的产量降低，故曲线Y为温度变化对甲醇产量的影响，B错误；C．增大体系压强，反应①正向移动，产物中的量增大，的量减少，使反应②逆向移动，但不能抵消反应①中的增大量，故产物中的体积分数增大， C正确；D．增大碳氢比，相当于增加的量，降低的平衡转化率，D错误； 故选C。 20．（25-26高三上·江苏盐城·期中）与反应可获得，其主要反应为 反应Ⅰ 反应Ⅱ 反应Ⅲ 条件下，和发生上述反应达平衡时，反应物的平衡转化率和生成物的选择性随温度变化关系如图所示(反应Ⅲ在360℃以下不考虑)。含碳生成物选择性。 下列说法不正确的是 A．其他条件不变，加压有助于提高的平衡选择性 B．反应Ⅲ平衡常数 C．在范围，平衡产率随温度升高而下降 D．其他条件不变，增大的投入量，平衡转化率下降 【答案】C 【解析】反应I为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，反应Ⅲ在360 ℃以下不考虑，在360 ℃以下时升高温度，反应I平衡正向移动，反应Ⅱ平衡逆向移动，则MgCO3的转化率增大，的选择性增大，的选择性减小，且和的选择性之和接近100%，则c表示的选择性，b表示的选择性，a表示的转化率，据此解答。A．反应Ⅱ是气体分子数减小的反应，反应Ⅲ是气体分子数不变的反应。其他条件不变，加压时，反应Ⅱ平衡正向移动，反应Ⅲ平衡不移动，则其他条件不变，加压会使更多的CO2转化为CH4而非CO，有助于提高CH4的平衡选择性，A正确；B．由分析可知，c表示的选择性，b表示的选择性，a表示的转化率，由图可知，在550 ℃下达到平衡时，碳酸镁完全转化，二氧化碳的选择性为70%，甲烷的选择性为10%，则生成的二氧化碳为，生成的甲烷为，根据碳原子守恒可得；氢气的平衡转化率为60%，则平衡时氢气的物质的量为，反应Ⅱ中甲烷与水的化学计量系数之比为1∶2，反应Ⅲ中一氧化碳与水的化学计量系数之比为1∶1，即平衡时，所以反应Ⅲ平衡常数，B正确；C．反应I为吸热反应，升高温度，反应I平衡正向移动，生成量增加，为反应II提供更多反应物，利于的生成；反应II为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，不利于的生成。在范围，反应I的正向趋势占主导，的增加量远大于反应II逆向移动导致的减少量，因此平衡产率随温度升高而上升，而非下降，C错误； D．对于可逆反应，增大一种反应物的浓度，平衡会正向移动，能提高其他反应物的转化率，但自身转化率会降低，即其他条件不变，增大的投入量，平衡转化率下降，D正确；故选C。 21．（25-26高三上·江苏·月考）燃油汽车尾气中除含大量CO2外，还含有NO和CO气体。某研究小组用新型催化剂对CO、NO的催化转化进行试验研究，测得一段时间内，=1条件下，NO的转化率、CO剩余的百分率以及无CO且无催化剂时NO直接分解为N2的转化率随温度的变化情况如图所示。已知NO可发生下列反应： 反应I：2CO(g)＋2NO(g)⇌2CO2(g)＋N2(g)   ΔH1 反应II：2NO(g)⇌N2(g)＋O2(g)   ΔH2 下列叙述不正确的是 A．曲线a表示CO剩余的百分率 B．ΔH1＜0，ΔH2＜0 C．=1时，该催化剂脱除NO的最适宜温度在975℃左右 D．775℃，=1时，只发生反应I和II，该时刻c(CO2)∶c(N2)=3:1 【答案】D 【解析】A．在反应 Ⅰ 中，CO 与 NO 反应，随着温度升高，反应速率加快，CO 剩余百分率应先降低；但温度过高时，若反应 Ⅰ 逆向移动，CO 剩余百分率会升高。曲线 a 符合 “先降后升” 的变化，且初始时 CO 剩余百分率接近 100%（未反应），因此曲线 a 表示 CO 剩余的百分率，A正确；B．b曲线表示NO转化率，因为反应相同的时间，首先随温度的升高，反应速率加快，NO的转化率升高，后温度再高的话，则是平衡移动的结果了，说明升温平衡逆向，ΔH1＜0；曲线c表示无CO且无催化剂时NO直接分解为N2的转化率，反应II转化率随温度升高先升高后降低，说明高温下平衡逆向移动，则ΔH2＜0，B正确； C．脱除NO最适宜温度为NO转化率最高时对应的温度，曲线b(NO转化率)在975℃达最高，C正确；D．=1时，设两者的物质的量都为1mol，775℃时，CO剩余70%，则CO消耗0.3mol(生成CO20.3 mol，反应I生成N20.15 mol)；NO总转化率40%，消耗NO 0.4mol，反应II消耗NO 0.1mol(生成N20.05mol)。平衡时N2的总量为0.2mol，c(CO2)∶c(N2)=n(CO2)∶n(N2)=0.3：0.2=3：2，D错误；答案选D。 22．（25-26高三上·江苏盐城·月考）通过反应I：可以实现捕获并资源化利用。密闭容器中，反应物起始物质的量比时，在不同条件下(分别在温度为250℃下压强变化和在压强为下温度变化)达到平衡时物质的量分数变化如图所示。主要反应有： 反应II：   反应III：   下列说法正确的是 A．反应I的 B．曲线②表示的物质的量分数随温度的变化 C．一定温度下，增大的比值，可提高平衡转化率 D．在、250℃、起始条件下，使用高效催化剂，能使物质的量分数从点达到Y点 【答案】B 【解析】A．反应I可由反应II+反应III得到，ΔH=ΔHII+ΔHIII=+42.5 kJ/mol + (-90.7 kJ/mol)=-48.2 kJ/mol，A错误；B．反应I、III是一个气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，的物质的量分数增大，因此曲线①表示随压强的变化。反应I、III为放热反应（ΔH<0），升高温度平衡逆向移动，CH3OH物质的量分数减小。曲线②随横坐标增大（温度升高）而下降，符合温度变化的特征，B正确；C．增大n(H2)/n(CO2)比值，即增加H2浓度，平衡正向移动，但H2自身转化率降低，C错误； D．催化剂仅加快反应速率，不影响平衡状态，CH3OH物质的量分数不变，D错误；故选B。 23．（25-26高三上·江苏·期中）由乙二酸二甲酯(，简称“DMO”)催化合成乙二醇，发生3个连续反应： 反应I：   反应II：   反应III：   在一定条件下，DMO与H2以一定投料比发生上述反应，出口处检测到DMO的实际转化率及(简称“MG”)、乙二醇占各主要产物的物质的量分数[如]随温度的变化曲线如图所示。 下列说法正确的是 A．初始加入1 mol DMO，175℃时生成1.2 mol CH3OH B．温度高于210℃，x(乙二醇)随温度升高而降低的主要原因是反应Ⅱ的平衡逆向移动 C．在170～230℃范围，出口处 D．延长原料与催化剂的接触时间可提高DMO的平衡转化率 【答案】A 【解析】A．反应I：1mol DMO反应生成1mol CH3OH和1mol MG；反应II：1 mol MG反应生成1 mol CH3OH和1 mol乙二醇；由图像可知，175℃时DMO转化率为80%，且MG的物质的量分数和乙二醇的物质的量分数相等都为50%；初始加入1 mol DMO，DMO转化了0.8 mol，生成0.8 mol MG（反应I），设其中有y mol MG参与反应II，则剩余MG为(0.8-y)mol，生成的乙二醇为y mol。根据，即，解得y = 0.4，则生成的CH3OH总量为反应I的0.8 mol和反应II的0.4 mol，则生成的CH3OH总量为1.2 mol，A正确；B．三个反应都是放热反应，如果达到平衡后，则温度升高，平衡会逆移，但图示中温度升高，DMO的转化率一直增大，可知图示中的物质的量分数和转化率不是平衡时的量，温度高于时，升高温度乙二醇的生成量减少，但是DMO的实际转化率升高，说明导致 (乙二醇)随温度升高而降低的主要原因是反应III正向移动造成的，B错误；C．根据反应计量关系：反应I：1 mol DMO生成1 mol CH3OH；反应II：1 mol MG生成1 mol CH3OH；生成1 mol 乙二醇，需要经过反应I和反应II，共生成2 mol CH3OH；此外，反应III还会消耗乙二醇生成乙醇，进一步减少乙二醇的量，同时不生成甲醇；因此，甲醇的物质的量与乙二醇的物质的量之比大于2，即，C错误；D．延长原料与催化剂的接触时间，只能加快反应速率，使反应更快达到平衡，但平衡转化率由温度、压强等因素决定，不会因接触时间延长而改变，D错误；故答案选A 。 1．（2025·江苏卷，13）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 【解析】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。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。 2．（2024·江苏卷，13）二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①   ②   、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是 A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等 B．反应②的焓变 C．L9处的的体积分数大于L5处 D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率 【答案】C 【解析】A．L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；B．由图像可知，L1-L3温度在升高，该装置为绝热装置，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误；C．从L5到L9，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗 CO，而 CO 体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O)  增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故 n总减小而n(H₂O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L9处的 H2O的体积分数大于L5处，C正确；D．L1处CO 的体积分数大于 CH3OH，说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率，D错误；故选C。 3．（2023·江苏卷，13）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为       在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是    A．反应的焓变 B．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，均能使平衡转化率达到X点的值 【答案】D 【解析】A．由盖斯定律可知反应的焓变，A错误；B．为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的含量降低，故的平衡选择性随着温度的升高而降低，B错误；C．由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高，为最佳温度范围，C错误；D．450℃时，提高的值可提高二氧化碳的平衡转化率，增大压强反应I平衡正向移动，可提高二氧化碳的平衡转化率，均能使平衡转化率达到X点的值，D正确。 故选D。 4．（2022·江苏卷，13）乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为，，在、时，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。 CO的选择性，下列说法正确的是 A．图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化 B．升高温度，平衡时CO的选择性增大 C．一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率 D．一定温度下，加入或选用高效催化剂，均能提高平衡时产率 【答案】B 【解析】根据已知反应①，反应②，且反应①的热效应更大，温度升高的时候对反应①影响更大一些，根据选择性的含义，升温时CO选择性增大，同时CO2的选择性减小，所以图中③代表CO的选择性，①代表CO2的选择性，②代表H2的产率，以此解题。A．由分析可知②代表H2的产率，故A错误；B．由分析可知升高温度，平衡时CO的选择性增大，故B正确；C．一定温度下，增大，可以认为开始时水蒸气物质的量不变，增大乙醇物质的量，乙醇的平衡转化率降低，故C错误；D．加入催化剂不能使平衡移动，不影响平衡时产率，故D错误；故选B。 5．（2022·江苏卷，10）用尿素水解生成的催化还原，是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为，下列说法正确的是 A．上述反应 B．上述反应平衡常数 C．上述反应中消耗，转移电子的数目为 D．实际应用中，加入尿素的量越多，柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小 【答案】B 【解析】A．由方程式可知，该反应是一个气体分子数增大的反应，即熵增的反应，反应△S＞0，故A错误；B．由方程式可知，反应平衡常数，故B正确；C．由方程式可知，反应每消耗4mol氨气，反应转移12mol电子，则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023，故C错误；D．实际应用中，加入尿素的量越多，尿素水解生成的氨气过量，柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大，故D错误；故选B。 6．（2021·江苏卷，8）在高温或放电条件下，N2与O2反应生成NO，NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)    ΔH=-116.4kJ·mol-1。对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列说法正确的是 A．该反应的ΔH<0，ΔS<0 B．反应的平衡常数可表示为K= C．使用高效催化剂能降低反应的焓变 D．其他条件相同，增大，NO的转化率下降 【答案】A 【解析】A．2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)    ΔH=-116.4kJ·mol-1，反应气体物质的量减少，ΔS<0，故A正确；B．2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应的平衡常数可表示为K=，故B错误；C．使用高效催化剂，反应的焓变不变，故C错误；D．其他条件相同，增大，NO的转化率增大，故D错误；选A。 7．（2021·江苏卷，14）与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 (的选择性) A．其他条件不变，升高温度，的平衡转化率增大 B．其他条件不变，在175~300℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大 C．催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于：250℃ D．高效除去尾气中的，需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂 【答案】D 【解析】A．与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应，其他条件不变，升高温度，的平衡转化率降低，故A错误；B．其他条件不变，在225~300℃范围，氨气的转化率增大不明显，但氮气的选择性明显降低，所以随着温度的升高，出口处氮气的量降低，故B错误；C．温度高于250℃，氮气的选择性明显降低，温度低于225℃，氮气的转化率明显降低，所以催化氧化除去尾气中的应选择反应温度为225~250℃，故C错误；D．根据图示，高效除去尾气中的，需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂，故D正确；选D。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $