题型二十二　化学反应速率与化学平衡【题型突破】-2026届高三化学二轮复习●精讲精练（新高考通用）

题型二十二　化学反应速率与化学平衡 【考情分析●明考向】 考点频次总结 2026命题预测 考点 2025年 2024年 2023年 属于高考化学核心考点，选择题与非选择题均有考查，分值3-15分。2026年将延续“情境化+综合化”的命题趋势，选择题侧重以速率-时间、浓度-时间、转化率-温度/压强等图像为载体，考查反应速率计算、平衡移动方向判断及平衡常数K计算；非选择题将深度结合化工生产、环境治理等情境，考查反应机理分析、速率方程应用、平衡移动条件优化及产率计算，突出对 “速率-平衡-效益” 综合分析能力的考查。 化学反应速率与化学平衡 全国甲卷T15，6 分； 全国乙卷T15，6 分； 新课标卷T16，6 分； 山东卷 T16，4 分； 广东卷 T15，4 分； 湖南卷 T16，4 分； 江苏卷 T16，4 分 新课标卷T16，6 分； 山东卷 T16，4 分； 广东卷 T15，4 分； 湖南卷 T16，4 分； 江苏卷 T16，4 分； 北京卷 T14，3 分 新课标Ⅰ卷T15，6 分； 新课标Ⅱ卷T16，6 分； 山东卷 T16，4 分； 广东卷 T15，4 分； 湖南卷 T16，4 分； 江苏卷 T16，4 分 【核心梳理●明考点】 1．化学反应速率的影响因素 (1)四大因素对化学反应速率的影响 (2)惰性(不参与反应)气体对化学反应速率的影响 恒容条件，充入惰性气体 总压强增大→参加反应的物质的浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变 恒压条件下，充入惰性气体 体积增大→参加反应的物质的浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减小 (3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。 2．化学平衡移动方向的判断 (1)依据平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小判断 ①若外界条件改变，引起v正＞v逆，则化学平衡向正反应方向移动。 ②若外界条件改变，引起v正＜v逆，则化学平衡向逆反应方向移动。 ③若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v′正和v′逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。 (2)依据浓度商(Q)规则判断 通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。 ①若Q＞K，平衡逆向移动。 ②若Q＝K，平衡不移动。 ③若Q<K，平衡正向移动。 3．化学平衡与平衡转化率 (1)转化率和平衡转化率 转化率有未达到平衡的转化率和平衡转化率，在审题的时候一定要注意转化率是否为平衡转化率。 (2)平衡转化率与温度的关系 焓变ΔH 升高温度 ΔH>0 平衡转化率增大 ΔH<0 平衡转化率减小 (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) 可逆 反应 改变 条件 平衡移 动方向 反应物平 衡转化率 备注 A＋B⥫⥬C 增大 A的 浓度 正向 移动 α(A)减小 α(B)增大 反应物平衡转化率实际是考虑压强的影响 A⥫⥬B＋C α(A)减小 2A⥫⥬B＋C α(A)不变 3A⥫⥬B＋C α(A)增大 (4)如果两气体物质的投料比按照化学计量数投料，那么无论是否达到化学平衡，两者的转化率一直相等。 4．基础图像分析 (1)速率-时间图像 反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0 ①t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大。 ②t2时升高温度，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大，吸热反应的反应速率增大得多。 ③t3时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均瞬间减小，且正反应的反应速率减小得多。 ④t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。 (2)转化率(或百分含量)与温度变化图像 表示两个外界条件同时变化时，反应物A的转化率变化情况，解决这类图像一般采用“定一议二”的方法，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。如：图1中，当压强相等(任意一条等压线)时，升高温度，A的转化率增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应。当温度相等时，在图1中作垂线，与三条等压线交于三点，这三点自下而上为增大压强，A的转化率增大，说明增大压强平衡向正反应方向移动，即正反应为气体体积减小的反应。 (3)转化率(或百分含量)与压强变化图像 图3中，当温度相等(任意一条等温线)时，增大压强，A的转化率增大，说明增大压强平衡正向移动，即正反应是气体体积减小的反应。当压强相等时，在图3中作垂线，与两条等温线交于两点，这两点自下而上为降低温度，A的转化率增大，说明降低温度平衡正向移动，即正反应为放热反应。 5．特殊图像 如下图，对于化学反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡的点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡逆向移动，故正反应ΔH＜0。 　 【真题再现●明方向】 1．(2024·海南卷，7)已知298 K，101 kPa时，CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.5 kJ·mol-1。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行，CO2的初始浓度为0.4 mol·L-1，c(CO2)-t关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．T1＞T2 B．T1下反应达到平衡时c(CH3OH)＝0.15 mol·L-1 C．使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大 D．使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同 【答案】D　 【解析】由图可知，平衡时CO2的浓度在T1温度下比在T2温度下大，即T1到T2平衡正向移动，而结合题干方程式可知，该反应正反应是一个放热反应，降低温度平衡正向移动，即T1＞T2，A正确；T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25 mol·L-1，即CO2的浓度改变量为0.4 mol·L-1－0.25 mol·L-1＝，结合变化量之比等于化学计量系数之比可知，T1下反应达到平衡时c(CH3OH)＝0.15 mol·L-1，B正确；在温度均为T1时，使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即使用催化剂1时的反应速率比催化剂2的更慢，说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大，C正确；催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间相同，说明使用催化剂2和催化剂3的反应历程不相同，D错误。 2．(2024·安徽卷，12)室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是(　　) A．实验①中，0～2小时内平均反应速率＝2.0 mol·L-1·h-1 B．实验③中，反应的离子方程式为：2Fe＋＋8H＋===2Fe3+＋Se＋4H2O C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D．其他条件相同时，水样初始pH越小的去除效果越好 【答案】C　 【解析】实验①中，0～2小时内平均反应速率＝＝2.0×10-5 mol·L-1·h-1，A错误；实验③中水样初始pH＝8，溶液呈弱碱性，结合氧化还原反应规律可得离子方程式为2Fe＋＋4H2O===2Fe(OH)3＋Se＋2OH－，B错误；由实验①、②可知，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量，反应速率加快，C正确；由实验②、③可知，其他条件相同时，适当减小水样初始的去除效果更好，但若水样初始pH太小，与H＋反应的纳米铁的量增多，从而影响的去除效果，D错误。 3．(2024·黑吉辽卷，10)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h 后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是(　　) A．3 h时，反应②正、逆反应速率相等 B．该温度下的平衡常数：①>② C．0～3 h平均速率v(异山梨醇)＝ D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 【答案】A　 【解析】3 h时异山梨醇的浓度仍在增大，1，4-失水山梨醇的浓度仍在减小，说明此刻反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，A错误；由题图可知，3 h时山梨醇的浓度已为0，副产物的浓度不变，说明反应①、③均是不可逆反应，15 h后异山梨醇的浓度不再变化，1，4-失水山梨醇的浓度大于0，说明反应②是可逆反应，则该温度下的平衡常数：①>②，B正确；0～3 h平均速率v(异山梨醇)＝＝0.014 mol·kg-1·h-1，C正确；反应②使用催化剂能加快反应速率，缩短达到化学平衡状态的时间，但是催化剂对化学平衡移动无影响，故加入催化剂不改变其平衡转化率，D正确。 4．(2025·山东卷，10)在恒容密闭容器中，Na2SiF6(s)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：T2温度时，Na2SiF6(s)完全分解；体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是(　　) A．a线所示物种为固相产物 B．T1温度时，向容器中通入N2，气相产物分压仍为p1 C．p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp D．T1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　 【解析】由题图可知，Na2SiF6(s)受热分解生成NaF和SiF4两种氟化物，NaF为离子晶体，SiF4为分子晶体，熔点：NaF>SiF4，因此NaF为固相产物，SiF4为气相产物，则热解反应的化学方程式为Na2SiF6(s)2NaF(s)＋SiF4(g)，根据曲线的变化趋势及变化比例，结合方程式可判断曲线a、b、c分别为NaF(s)、SiF4(g)、Na2SiF6(s)。由上述分析知，A正确；N2不与体系中任何物质反应，由于容器恒容，c(SiF4)不变，因此SiF4的分压不变，仍为p1，B正确；该反应的平衡常数Kp＝p(SiF4)，由题图可知，温度越高，Na2SiF6(s)分解程度越大，平衡时p(SiF4)越大，即Kp越大，由于T2温度下Na2SiF6(s)已完全分解，因此升温至T3时，无法释放更多的SiF4，故p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp，C正确；T1温度时，加入SiF4的瞬间其分压增大，平衡逆向移动，由Kp＝p(SiF4)知，重新平衡后SiF4的分压仍为p1，SiF4的浓度不变，温度不变，故逆反应速率不变，D错误。 5．(2025·安徽卷，11)恒温恒压密闭容器中，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(反应速率v＝kx，k为反应速率常数)。 下列说法错误的是(　　) A．该条件下 B．0～t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C．若加入催化剂，k1增大，k2不变，则x1和xM，平衡均变大 D．若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应，升高温度则xA，平衡变大 【答案】C　 【解析】 根据v＝kx可得，v1＝k1xA，v－1＝k－1xM，v2＝k2xA，v－2＝k－2xN。反应达平衡时，v1＝v－1，v2＝v－2，即k1xA，平衡＝k－1xM，平衡，k2xA，平衡＝k－2xN，平衡，则xM，平衡＝，xN，平衡＝，推导得，A正确；t1时刻N和M的物质的量相等，依据v＝可知，0～t1时间段内，生成N和M的平均反应速率相等，B正确；x1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发生移动，故xM，平衡不变，C错误；若A(g)―→M(g)、A(g)―→N(g)为放热反应，则升高温度，A(g)―→M(g)和A(g)―→N(g)的反应限度均减小，平衡时A的物质的量增多，总物质的量不变，xA，平衡增大，D正确。 6．(2024·江西卷，9)温度T下，向1 L真空刚性容器中加入1 mol(CH3)2CHOH，反应达到平衡时，c(Y)＝0.4 mol·L-1，下列说法正确的是(　　) (CH3)2CHOH(g)⥫⥬(CH3)2CO(g)＋H2(g) 　　　　X　　　　　　　Y　　　　Z A．再充入1 mol X和1 mol Y，此时v正<v逆 B．再充入1 mol X，平衡时c(Y)＝0.8 mol·L-1 C．再充入1 mol N2，平衡向右移动 D．若温度升高，X的转化率增加，则上述反应ΔH<0 【答案】A　 【解析】反应达到平衡时，c(Y)＝0.4 mol·L-1，则c(X)＝0.6 mol·L-1，c(Z)＝。该温度下，反应的平衡常数K＝。再充入1 mol X和1 mol Y，Q＝>，平衡逆向移动，A正确；该反应的正反应是气体分子数增大的反应，再充入1 mol X，相当于原平衡体系中的各物质的物质的量增大至2倍后再次达到平衡，由于压强增大，平衡逆向移动，则平衡时c(Y)小于0.8 mol·L-1，B错误；再充入1 mol N2，X、Y、Z的浓度没有发生变化，平衡不移动，C错误；升高温度，X的转化率增加，说明平衡正向移动，则该反应为吸热反应，ΔH>0，D错误。 【限时训练】 (建议用时：45分钟　满分：33分) 选择题：每小题3分，共33分。 1．(2025·甘肃卷，4)CO2加氢转化成甲烷，是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525 ℃，101 kPa下，CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是(　　) A．减小体系压强 B．升高温度 C．增大H2浓度 D．恒容下充入惰性气体 【答案】C　 【解析】该反应为气体分子数减小的反应，减小体系压强，平衡向气体分子数增大的方向移动，即平衡向逆反应方向移动，A错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即平衡向逆反应方向移动，B错误；增大H2浓度，反应物浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；恒容下充入惰性气体，各物质浓度不变，平衡不移动，D错误。 2．(2025·湖北“新八校”协作体5月模拟)下列关于反应　ΔH＝－1274.8 kJ·mol-1的说法正确的是(　　) A．C2H6(g)和 (g)的总能量大于和H2(g)的总能量 B．在某密闭容器中，该反应达到平衡后，升高温度，正反应速率和苯的转化率都增大 C．该反应在一定条件下一定能自发进行 D．在某恒温恒容容器中，该反应达到平衡后，向其中充入一定量Ne，该反应的正反应速率和逆反应速率均增大，但平衡不移动 【答案】C　 【解析】该反应为放热反应，但未描述反应物和生成物的物质的量，A错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，苯的转化率降低，B错误；该反应是气体分子数不变的放热反应，结合ΔG＝ΔH－TΔS<0的反应可以自发进行，由此判断该反应在一定条件下一定能自发进行，C正确；恒温恒容下，气体体积分数不变的该反应充入稀有气体，各物质浓度不变，对该反应的速率无影响，D错误。 3．(2025·呼和浩特一模)恒温恒容密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨分解反应2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，下列说法正确的是(　　) 序号 　 c(NH3)/(10-3 　mol·L-1) 表面积/cm2　　 时间/min 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A.相同条件下，增加氨气浓度或增大催化剂的表面积，反应速率增大 B.实验①，20～40 min，v(N2)＝1.00×10-5 mol·L-1·min-1 C.实验②，60 min时处于平衡状态，且x>0.20 D.实验③，当混合气体密度保持不变时，反应达到平衡状态 【答案】B　 【解析】实验①、实验②中0～20 min、20～40 min氨气浓度变化量都是4.00×10-4 mol·L-1，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，A错误；实验①中，20～40 min，v(NH3)＝＝＝2.00×10-5 mol·L-1·min-1，则v(N2)＝v(NH3)＝1.00×10-5 mol·L-1·min-1，B正确；催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡状态，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为，则实验①达平衡时氨气浓度也为4.00×10-4 mol·L-1，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②60 min时处于平衡状态，x＜0.2，C错误；实验③，恒温恒容密闭容器中，混合气体质量不变，密度保持恒定，不能说明反应达到平衡状态，D错误。 4．(2025·合肥二模)为探究阴离子种类对溶液中光催化HCOOH还原生成ReO2还原效率的影响，在pH＝3时测得不同阴离子条件下的浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该条件下，对还原效率的影响程度： B．实验①中与HCOOH可能发生氧化还原反应从而降低了还原效率 C．0～240 min内，HCOOH还原的反应速率：①<②<③ D．实验③中0～60 min内用表示的平均反应速率为1×10-7 mol·L-1·min-1 【答案】A　 【解析】由图中空白对照实验可知，溶液中加入不同的阴离子均使HCOOH还原的效率降低，即经过相同的时间，所剩的浓度越大，对应的阴离子对还原效率的影响程度越大，所以该条件下，对还原效率的影响程度：>Cl－，A错误；实验①中的加入，使HCOOH还原的效率降低程度最大，可能是在酸性条件下具有强氧化性，与HCOOH发生氧化还原反应从而降低了HCOOH还原的效率，B正确；0～240 min内的浓度变化量：①<②<③，根据v＝可知，0～240 min内，HCOOH还原的反应速率：①<②<③，C正确；实验③中0～60 min内用表示的平均反应速率v＝＝1×10-7 mol·L-1·min-1，D正确。 5．(2024·重庆卷，14)醋酸甲酯制乙醇的反应为：CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3CH2OH(g)＋CH3OH(g)。三个10 L恒容密闭容器中分别加入1 mol醋酸甲酯和9.8 mol氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH>0 B．容器甲中平均反应速率v(H2)＝ mol·L-1·min-1 C．容器乙中当前状态下反应速率v(正)<v(逆) D．容器丙中乙醇的体积分数为8% 【答案】D　 【解析】温度越高反应速率越快，比较乙、丙可知，升高温度，丙中醋酸甲酯的量增大，则平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH<0，A错误；容器甲中平均反应速率v(H2)＝2v(CH3COOCH3)＝2× mol·L-1·min-1＝ mol·L-1·min-1，B错误；温度越高反应速率越快，比较乙、丙可知，丙达到平衡状态，但不确定乙是否达到平衡，不能确定正、逆反应速率相对大小，C错误；对丙而言： CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3CH2OH(g)＋CH3OH(g) 起始(mol·L-1) 　0.1 0.98 0 0 转化(mol·L-1) 　0.08 0.16 0.08 0.08 平衡(mol·L-1) 　0.02 0.82 0.08 0.08 容器丙中乙醇的体积分数为×100%＝8%，D正确。 6．(2025·郑州二模)科技人员研发了一种催化剂，能催化乙醇与水的混合气产生H2，反应方程式为CH3CH2OH(g)＋H2O(g)CH3COOH(g)＋2H2(g)　ΔH。在V L固定容积的容器中，不同温度下，用该催化剂催化总量相同、比例相同的乙醇和水的混合气，产生H2(已经转换为标准状况)的体积与时间关系如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．ΔH>0 B．反应温度：②>① C．平衡常数：①>② D．①线0～180 min的平均反应速率v(CH3CH2OH)＝ mol·L-1·min-1 【答案】C　 【解析】由图可知曲线②的速率更快，②的反应温度更高，且①达到平衡时，氢气体积没有②的大，说明升高温度有利于平衡正向移动，故正反应吸热，即ΔH>0，A、B正确；正反应吸热，温度越高平衡常数越大，故平衡常数：②>①，C错误；①线0～180 min的平均反应速率v(CH3CH2OH)＝v(H2)＝ mol·L-1·min-1，D正确。 7．(2025·辽宁名校联盟5月联考)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺，吹脱速率可用方程v＝0.0423c(mg·L-1·h-1)表示(其中c为甲醛浓度，单位为mg·L-1)，下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化的数据，下图表示不同温度下吹脱时间与甲醛去除率的关系。 浓度/(mg·L-1) 10 000 8000 4000 2000 1000 吹脱时间/h 0 7 23 39 55 下列说法错误的是(　　) A．当甲醛浓度为2000 mg·L-1时，其吹脱速率v＝84.6 mg·L-1·h-1 B．分析上表数据，若经过71 h的吹脱，甲醛的浓度降为500 mg·L-1 C．分析上表数据，当甲醛浓度降为6000 mg·L-1时，吹脱时间为15 h D．该工艺选择温度为75 ℃、吹脱时间为4～6 h 比较合适 【答案】C　 【解析】当甲醛浓度为2000 mg·L-1时，吹脱速率v＝0.0423c mg·L-1·h-1＝0.0423×2000 mg·L-1·h-1＝84.6 mg·L-1·h-1，A正确；由表中数据可知，甲醛的浓度变成原来的一半所用的时间为16 h，则当甲醛浓度为500 mg·L-1时，吹脱时间为55 h＋16 h＝71 h，B正确；由吹脱速率方程可知，甲醛的吹脱速率随甲醛浓度的减小而变慢，甲醛浓度由8000 mg·L-1降为4000 mg·L-1所用的时间为16 h，由8000 mg·L-1降到6000 mg·L-1所需的时间应小于8 h，即吹脱时间应小于15 h，C错误；由图像分析，当温度为75 ℃、吹脱时间为4～6 h时，甲醛去除率较高，6 h以后去除率无明显升高，D正确。 8．(2025·蚌埠市二模)往某密闭容器中按物质的量之比1∶3，充入M、N，发生反应M(g)＋3N(g)⥫⥬P(g)＋Q(g)　ΔH，M的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．ΔH>0 B．p1>p2>p3 C．v(正)：a>b D．a点Q的体积分数为 【答案】B　 【解析】温度升高，M的平衡转化率降低，表明平衡逆向移动，ΔH<0，A错误；温度相同时，增大压强，平衡正向移动，M的平衡转化率增大，从p1→p2→p3，M的平衡转化率减小，可确定p1>p2>p3，B正确；a点与b点的温度相同，压强b点大于a点，v(正)：a<b，C错误；设初始态n(M)＝k mol，n(N)＝3k mol，在a点，M的平衡转化率为20%，则可建立如下三段式： 　　　 M(g)＋3N(g)⥫⥬P(g)＋Q(g) 起始(mol) k 3k 0 0 转化(mol) 0.2k 0.6k 0.2k 0.2k 平衡(mol) 0.8k 2.4k 0.2k 0.2k 则平衡时，n总＝3.6k mol，n(Q)＝0.2k mol，Q的体积分数＝，D错误。 9．(2025·南阳二模)苯乙烯是重要的有机化工原料，工业上用乙苯催化脱氢时发生如下反应： 反应Ⅰ：C6H5C2H5(g)⥫⥬C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)　ΔH>0 反应Ⅱ：C6H5C2H5(g)＋H2(g)⥫⥬ C6H5CH3(g)＋CH4(g)　ΔH<0 反应Ⅲ：C6H5C2H5(g)⥫⥬C6H6(g)＋C2H4(g)　ΔH>0 将1 mol乙苯和6 mol水蒸气置于密闭容器中，保持p＝100 kPa，平衡时乙苯的转化率、苯和甲苯的选择性随温度的关系如图所示。苯乙烯、甲苯或苯的选择性＝×100%。 下列说法正确的是(　　) A．曲线a代表的是苯的选择性 B．620 ℃达平衡时，容器中H2的物质的量为0.664 mol C．600～640 ℃时，容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高变化不大 D．其他条件不变，620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯，平衡时乙苯的转化率大于80% 【答案】B　 【解析】反应Ⅱ为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，甲苯的选择性减小，则曲线a代表甲苯的选择性；反应Ⅲ为吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动，苯的选择性增大，故曲线b代表苯的选择性，A错误；620 ℃达平衡时，乙苯的转化率为80%，苯的选择性为3%，甲苯的选择性为7%，反应开始时，乙苯的物质的量为1 mol，则反应消耗的乙苯的物质的量为0.8 mol，生成苯的物质的量为0.024 mol，生成甲苯的物质的量为0.056 mol，则转化生成苯乙烯所消耗乙苯的物质的量为0.8 mol－0.024 mol－0.056 mol＝0.72 mol，则反应Ⅰ生成氢气的物质的量为0.72 mol，反应Ⅱ消耗氢气的物质的量为0.056 mol，则容器中氢气的物质的量为0.72 mol－0.056 mol＝0.664 mol，B正确；600～640 ℃时，乙苯的转化率增大，甲苯和苯的选择性之和变化不大，故容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高而增大，C错误；其他条件不变，620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯，相当于增大压强，反应Ⅰ、Ⅲ逆向移动，平衡时乙苯的转化率小于80%，D错误。 10．(2025·皖北协作区一模)已知CH4和CO2催化重整的主反应为CH4(g)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋2H2(g)　ΔH>0。其他条件一定，在Ar作为辅助气体时，CH4与CO2的物质的量之比以及气体总流量对重整反应的影响分别如图1、2所示，下列说法错误的是(　　) A．恒温恒压时，充入气体Ar有利于提高CH4和CO2的平衡转化率 B．主反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能 C．CH4与CO2物质的量之比达1∶2后CO2转化率有所下降，H2的产率提升并不明显，可能是过量的CO2发生了反应CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) D．随气体流量增加，原料气转化率和目标产物产率逐渐降低，所以气体流量越低越好 【答案】D　 【解析】反应CH4(g)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋2H2(g)为气体体积增大的反应，恒温恒压时充入Ar，体系体积增大，相当于减压，根据勒夏特列原理，减小压强平衡正向移动，有利于提高CH4和CO2的平衡转化率，A正确；主反应的ΔH>0，反应为吸热反应。吸热反应中，正反应的活化能大于逆反应的活化能，B正确；由图1知CH4与CO2物质的量之比达1∶2后，CO2转化率有所下降，H2的产率提升并不明显，可能是过量的CO2与H2发生了反应，C正确；由图2知随气体总流量增加，原料气转化率和目标产物产率逐渐降低，但当总流量过低时，反应速率慢，转化率、单位时间内的产量也低，并非气体流量越低越好，D错误。 11．(2024·江苏卷，13)二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝41.2 kJ·mol-1 ②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH2 225 ℃、8×106 Pa下，将一定比例CO2、H2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CH3OH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ΔH2>0 C．L6处的H2O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CH3OH的生成速率 【答案】C　 【解析】图中白圈标记的曲线代表气体温度，L4处与L5处对应的温度不同，故L4处与L5处的平衡常数不同，A错误；由图可知，随着气体通过绝热反应管，气体温度不断升高，说明有热量放出，而反应①ΔH1>0，故反应②ΔH2<0，B错误；从L5到L6，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L6处的H2O的体积分数大于L5处，C正确；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。 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型二十二　化学反应速率与化学平衡 【考情分析●明考向】 考点频次总结 2026命题预测 考点 2025年 2024年 2023年 属于高考化学核心考点，选择题与非选择题均有考查，分值3-15分。2026年将延续“情境化+综合化”的命题趋势，选择题侧重以速率-时间、浓度-时间、转化率-温度/压强等图像为载体，考查反应速率计算、平衡移动方向判断及平衡常数K计算；非选择题将深度结合化工生产、环境治理等情境，考查反应机理分析、速率方程应用、平衡移动条件优化及产率计算，突出对 “速率-平衡-效益” 综合分析能力的考查。 化学反应速率与化学平衡 全国甲卷T15，6 分； 全国乙卷T15，6 分； 新课标卷T16，6 分； 山东卷 T16，4 分； 广东卷 T15，4 分； 湖南卷 T16，4 分； 江苏卷 T16，4 分 新课标卷T16，6 分； 山东卷 T16，4 分； 广东卷 T15，4 分； 湖南卷 T16，4 分； 江苏卷 T16，4 分； 北京卷 T14，3 分 新课标Ⅰ卷T15，6 分； 新课标Ⅱ卷T16，6 分； 山东卷 T16，4 分； 广东卷 T15，4 分； 湖南卷 T16，4 分； 江苏卷 T16，4 分 【核心梳理●明考点】 1．化学反应速率的影响因素 (1)四大因素对化学反应速率的影响 (2)惰性(不参与反应)气体对化学反应速率的影响 恒容条件，充入惰性气体 总压强增大→参加反应的物质的浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变 恒压条件下，充入惰性气体 体积增大→参加反应的物质的浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减小 (3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。 2．化学平衡移动方向的判断 (1)依据平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小判断 ①若外界条件改变，引起v正＞v逆，则化学平衡向正反应方向移动。 ②若外界条件改变，引起v正＜v逆，则化学平衡向逆反应方向移动。 ③若外界条件改变，虽能引起v正和v逆变化，但变化后新的v′正和v′逆仍保持相等，则化学平衡没有发生移动。 (2)依据浓度商(Q)规则判断 通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。 ①若Q＞K，平衡逆向移动。 ②若Q＝K，平衡不移动。 ③若Q<K，平衡正向移动。 3．化学平衡与平衡转化率 (1)转化率和平衡转化率 转化率有未达到平衡的转化率和平衡转化率，在审题的时候一定要注意转化率是否为平衡转化率。 (2)平衡转化率与温度的关系 焓变ΔH 升高温度 ΔH>0 平衡转化率增大 ΔH<0 平衡转化率减小 (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) 可逆 反应 改变 条件 平衡移 动方向 反应物平 衡转化率 备注 A＋B⥫⥬C 增大 A的 浓度 正向 移动 α(A)减小 α(B)增大 反应物平衡转化率实际是考虑压强的影响 A⥫⥬B＋C α(A)减小 2A⥫⥬B＋C α(A)不变 3A⥫⥬B＋C α(A)增大 (4)如果两气体物质的投料比按照化学计量数投料，那么无论是否达到化学平衡，两者的转化率一直相等。 4．基础图像分析 (1)速率-时间图像 反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，m＋n>p＋q，且ΔH>0 ①t1时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而逆反应速率逐渐增大。 ②t2时升高温度，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大，吸热反应的反应速率增大得多。 ③t3时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率均瞬间减小，且正反应的反应速率减小得多。 ④t4时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。 (2)转化率(或百分含量)与温度变化图像 表示两个外界条件同时变化时，反应物A的转化率变化情况，解决这类图像一般采用“定一议二”的方法，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。如：图1中，当压强相等(任意一条等压线)时，升高温度，A的转化率增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应。当温度相等时，在图1中作垂线，与三条等压线交于三点，这三点自下而上为增大压强，A的转化率增大，说明增大压强平衡向正反应方向移动，即正反应为气体体积减小的反应。 (3)转化率(或百分含量)与压强变化图像 图3中，当温度相等(任意一条等温线)时，增大压强，A的转化率增大，说明增大压强平衡正向移动，即正反应是气体体积减小的反应。当压强相等时，在图3中作垂线，与两条等温线交于两点，这两点自下而上为降低温度，A的转化率增大，说明降低温度平衡正向移动，即正反应为放热反应。 5．特殊图像 如下图，对于化学反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)＋qD(g)，M点前，表示从反应物开始，v正>v逆；M点为刚达到平衡的点；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡逆向移动，故正反应ΔH＜0。 　 【真题再现●明方向】 1．(2024·海南卷，7)已知298 K，101 kPa时，CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－49.5 kJ·mol-1。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行，CO2的初始浓度为0.4 mol·L-1，c(CO2)-t关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A．T1＞T2 B．T1下反应达到平衡时c(CH3OH)＝0.15 mol·L-1 C．使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大 D．使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同 2．(2024·安徽卷，12)室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是(　　) A．实验①中，0～2小时内平均反应速率＝2.0 mol·L-1·h-1 B．实验③中，反应的离子方程式为：2Fe＋＋8H＋===2Fe3+＋Se＋4H2O C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D．其他条件相同时，水样初始pH越小的去除效果越好 3．(2024·黑吉辽卷，10)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h 后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是(　　) A．3 h时，反应②正、逆反应速率相等 B．该温度下的平衡常数：①>② C．0～3 h平均速率v(异山梨醇)＝ D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 4．(2025·山东卷，10)在恒容密闭容器中，Na2SiF6(s)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：T2温度时，Na2SiF6(s)完全分解；体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是(　　) A．a线所示物种为固相产物 B．T1温度时，向容器中通入N2，气相产物分压仍为p1 C．p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp D．T1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 5．(2025·安徽卷，11)恒温恒压密闭容器中，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(反应速率v＝kx，k为反应速率常数)。 下列说法错误的是(　　) A．该条件下 B．0～t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等 C．若加入催化剂，k1增大，k2不变，则x1和xM，平衡均变大 D．若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应，升高温度则xA，平衡变大 6．(2024·江西卷，9)温度T下，向1 L真空刚性容器中加入1 mol(CH3)2CHOH，反应达到平衡时，c(Y)＝0.4 mol·L-1，下列说法正确的是(　　) (CH3)2CHOH(g)⥫⥬(CH3)2CO(g)＋H2(g) 　　　　X　　　　　　　Y　　　　Z A．再充入1 mol X和1 mol Y，此时v正<v逆 B．再充入1 mol X，平衡时c(Y)＝0.8 mol·L-1 C．再充入1 mol N2，平衡向右移动 D．若温度升高，X的转化率增加，则上述反应ΔH<0 【限时训练】 (建议用时：45分钟　满分：33分) 选择题：每小题3分，共33分。 1．(2025·甘肃卷，4)CO2加氢转化成甲烷，是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525 ℃，101 kPa下，CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＝。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是(　　) A．减小体系压强 B．升高温度 C．增大H2浓度 D．恒容下充入惰性气体 2．(2025·湖北“新八校”协作体5月模拟)下列关于反应　ΔH＝－1274.8 kJ·mol-1的说法正确的是(　　) A．C2H6(g)和 (g)的总能量大于和H2(g)的总能量 B．在某密闭容器中，该反应达到平衡后，升高温度，正反应速率和苯的转化率都增大 C．该反应在一定条件下一定能自发进行 D．在某恒温恒容容器中，该反应达到平衡后，向其中充入一定量Ne，该反应的正反应速率和逆反应速率均增大，但平衡不移动 3．(2025·呼和浩特一模)恒温恒容密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨分解反应2NH3(g)⥫⥬N2(g)＋3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，下列说法正确的是(　　) 序号 　 c(NH3)/(10-3 　mol·L-1) 表面积/cm2　　 时间/min 0 20 40 60 80 ① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80 ② a 1.20 0.80 0.40 x ③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40 A.相同条件下，增加氨气浓度或增大催化剂的表面积，反应速率增大 B.实验①，20～40 min，v(N2)＝1.00×10-5 mol·L-1·min-1 C.实验②，60 min时处于平衡状态，且x>0.20 D.实验③，当混合气体密度保持不变时，反应达到平衡状态 4．(2025·合肥二模)为探究阴离子种类对溶液中光催化HCOOH还原生成ReO2还原效率的影响，在pH＝3时测得不同阴离子条件下的浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该条件下，对还原效率的影响程度： B．实验①中与HCOOH可能发生氧化还原反应从而降低了还原效率 C．0～240 min内，HCOOH还原的反应速率：①<②<③ D．实验③中0～60 min内用表示的平均反应速率为1×10-7 mol·L-1·min-1 5．(2024·重庆卷，14)醋酸甲酯制乙醇的反应为：CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3CH2OH(g)＋CH3OH(g)。三个10 L恒容密闭容器中分别加入1 mol醋酸甲酯和9.8 mol氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH>0 B．容器甲中平均反应速率v(H2)＝ mol·L-1·min-1 C．容器乙中当前状态下反应速率v(正)<v(逆) D．容器丙中乙醇的体积分数为8% 6．(2025·郑州二模)科技人员研发了一种催化剂，能催化乙醇与水的混合气产生H2，反应方程式为CH3CH2OH(g)＋H2O(g)CH3COOH(g)＋2H2(g)　ΔH。在V L固定容积的容器中，不同温度下，用该催化剂催化总量相同、比例相同的乙醇和水的混合气，产生H2(已经转换为标准状况)的体积与时间关系如下图所示。下列叙述错误的是(　　) A．ΔH>0 B．反应温度：②>① C．平衡常数：①>② D．①线0～180 min的平均反应速率v(CH3CH2OH)＝ mol·L-1·min-1 7．(2025·辽宁名校联盟5月联考)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺，吹脱速率可用方程v＝0.0423c(mg·L-1·h-1)表示(其中c为甲醛浓度，单位为mg·L-1)，下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化的数据，下图表示不同温度下吹脱时间与甲醛去除率的关系。 浓度/(mg·L-1) 10 000 8000 4000 2000 1000 吹脱时间/h 0 7 23 39 55 下列说法错误的是(　　) A．当甲醛浓度为2000 mg·L-1时，其吹脱速率v＝84.6 mg·L-1·h-1 B．分析上表数据，若经过71 h的吹脱，甲醛的浓度降为500 mg·L-1 C．分析上表数据，当甲醛浓度降为6000 mg·L-1时，吹脱时间为15 h D．该工艺选择温度为75 ℃、吹脱时间为4～6 h 比较合适 8．(2025·蚌埠市二模)往某密闭容器中按物质的量之比1∶3，充入M、N，发生反应M(g)＋3N(g)⥫⥬P(g)＋Q(g)　ΔH，M的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．ΔH>0 B．p1>p2>p3 C．v(正)：a>b D．a点Q的体积分数为 9．(2025·南阳二模)苯乙烯是重要的有机化工原料，工业上用乙苯催化脱氢时发生如下反应： 反应Ⅰ：C6H5C2H5(g)⥫⥬C6H5CH===CH2(g)＋H2(g)　ΔH>0 反应Ⅱ：C6H5C2H5(g)＋H2(g)⥫⥬ C6H5CH3(g)＋CH4(g)　ΔH<0 反应Ⅲ：C6H5C2H5(g)⥫⥬C6H6(g)＋C2H4(g)　ΔH>0 将1 mol乙苯和6 mol水蒸气置于密闭容器中，保持p＝100 kPa，平衡时乙苯的转化率、苯和甲苯的选择性随温度的关系如图所示。苯乙烯、甲苯或苯的选择性＝×100%。 下列说法正确的是(　　) A．曲线a代表的是苯的选择性 B．620 ℃达平衡时，容器中H2的物质的量为0.664 mol C．600～640 ℃时，容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高变化不大 D．其他条件不变，620 ℃时起始向容器中只充入1 mol乙苯，平衡时乙苯的转化率大于80% 10．(2025·皖北协作区一模)已知CH4和CO2催化重整的主反应为CH4(g)＋CO2(g)⥫⥬2CO(g)＋2H2(g)　ΔH>0。其他条件一定，在Ar作为辅助气体时，CH4与CO2的物质的量之比以及气体总流量对重整反应的影响分别如图1、2所示，下列说法错误的是(　　) A．恒温恒压时，充入气体Ar有利于提高CH4和CO2的平衡转化率 B．主反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能 C．CH4与CO2物质的量之比达1∶2后CO2转化率有所下降，H2的产率提升并不明显，可能是过量的CO2发生了反应CO2(g)＋H2(g)⥫⥬CO(g)＋H2O(g) D．随气体流量增加，原料气转化率和目标产物产率逐渐降低，所以气体流量越低越好 11．(2024·江苏卷，13)二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应(忽略其他副反应)为： ①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝41.2 kJ·mol-1 ②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH2 225 ℃、8×106 Pa下，将一定比例CO2、H2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CH3OH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ΔH2>0 C．L6处的H2O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CH3OH的生成速率 学科网（北京）股份有限公司 $