小练37 平衡和速率的图像分析-【衡水金卷·先享题】2026年新高考化学拿满基础分自主小练（HX）

参考答案及解析 8.(12分) (1)<(2分)KA=KB>Kc(2分) (2)ABC(3分) c(CHOH) (3)K=2(H)·cCO(2分) (4)D(3分) 【解析】(1)压强增大，平衡正向移动，C0的平衡转化 率增大，则p1<p2:温度相同，化学平衡常数相同，当 压强相同时随着温度的升高，CO的平衡转化率逐渐 减小，即升高温度平衡常数减小，则A、B,C三点的平 衡常数的大小关系是KA=KB>Kc。 (2)由方程式分析可知，(H)=2u(CHOH)时， 反应达平衡状态，A项正确：反应前后气体分子数不 同，压强在反应过程中不断变化，当压强不变，反应达 平衡状态，B项正确；反应体系中混合气体总质量始 终不变，反应前后气体分子数不同，气体物质的量不 断变化，根据M=可知，当混合气体的平均摩尔质 量不再改变，反应达平衡状态，C项正确；根据元素质 量守恒可知，混合体系中氧元素质量分数始终保持不 变，D项错误。 (③孩反应平资客数的表达式：K-三H00 (4)根据表中数据可知，T3→T:时，反应处于平衡状 态，升高温度，氢气转化率降低，说明平衡逆向移动， 正反应为放热反应，A项错误；T2温度下反应未达到 平衡，T温度下反应达到平衡，T温度时(T2<T< T),H2的转化率>70%，B项错误：反应达平衡状态 后，增大氢气的量，平衡正向移动，但其转化率将减 小，C项错误；假设初始CO浓度xmol·L1,H2浓 度为2xmol·L1,氢气转化率为60%，列三段式： 2H2 (g)+CO(g)=CH,OH(g) 初始/mol·L12x x 0 转化/mol·L-11.2x0.6x 0.6x 平衡/mol·L-10.8x0.4x 0.6x 0.4x=0.5mol·L1,x=1.25mol·L1,平衡常数 K=、0.75 x05三1,5，D项正确 小练37平衡和速率的图像分析 1.B【解析】化学平衡常数仅与温度有关，故保持温度 为T2时，再充入2 mol SO2与1molO2,平衡常数不 变，A项正确；由题可知，T2温度下反应先达到平衡， 故T2>T1,温度越高SO2的体积分数越小，说明升高 ·50 化学·HX 温度化学平衡逆向移动，即正反应是一个放热反应， 则△H<0,B项错误；T2>T,温度越高化学反应速 率越大，故平衡后的体系中vE(SO2):T<T2,C项 正确：由题可知，该反应是一个可逆反应，故向平衡后 的体系中充入18O2,达到新平衡后，SO2、SO3、O2中均 含8O原子，D项正确。 2.C【解析】30min时改变条件后，正逆反应速率同等 幅度地减小，平衡不移动，根据反应前后气体分子数 不变可知，该条件为降低体系压强或者使用负催化 剂，40min时改变条件后，逆反应速率突然增大，而后 正反应速率逐渐增大，故该条件为增大生成物浓度， 即增大CO2或H2的浓度。由分析可知，40min时改 变条件为增大生成物浓度，即增大CO2或H2的浓 度，A项正确；30min和40min时均未改变反应容器 的温度，温度不变，平衡常数不变，故平衡常数：K(X) =K(Y),B项正确；由分析可知，30min时改变条件 为降低体系压强或者使用负催化剂，C项错误； 30min时改变条件平衡不移动，而40min时改变条 件后平衡逆向移动，CO的转化率减小，即CO转化 率：a(X)>a(Y),D项正确。 3.D【解析】图1中p2条件下，A点的温度更高，升高 温度速率加快，则反应速率：选(A)=(A)> (C),A项正确：正反应气体分子数减小，温度不变 时，增大压强平衡正向进行，甲醇含量增大，所以p >p2:升高温度甲醇的含量降低，说明温度升高，平衡 逆向进行，反应为放热反应，升高温度平衡常数减小， 则K(C)>K(A)>K(B),B项正确；恒温恒压时，若 反应从开始到A点达平衡，甲醇体积分数为25%，设 参与反应的CO2为amol,列三段式： CO2(g)十3H2(g)一CH,OH(g)+H2O(g) 初始/mol:2 6 0 转化/mol:a 3a a a 平衡/mol:2-a6-3a a 8”2%×100%=25%,a=号mol,C0,的平衡转化 则8一2a 4 率约为号×100%≈6.7%，C项正确：升高温度，正， 逆反应速率均增大，反应为放热反应，平衡向逆反应 方向移动，甲醇的浓度减小，则新平衡点可能是图中 d点，D项错误。 4.A【解析】由图可知，温度升高到630℃左右时，苯 乙烯的体积分数较大，温度继续升高，苯乙烯的体积 化学·HX 分数减少，故宜采用630℃获得较多的苯乙烯，A项 错误：发生反应①生成的苯乙烯和氢气的体积相等， 相同温度时，苯乙烯的体积分数大于氢气的体积分 数，是因为氢气与二氧化碳发生反应②而被消耗，B 项正确：用液化水的方式除去水，反应②正向移动消 耗H2,反应①正向移动，有利于提高乙苯的平衡转化 率，C项正确；在恒容容器中发生反应①、②，只有气 体物质反应及生成，混合气体的质量不变，反应①是 气体分子数增大的反应，随反应的进行，气体的物质 的量增加，混合气体的平均相对分子质量及=“波 小，当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反 应达到平衡状态，D项正确。 5.AC【解析】由图可知，升高温度，HS的平衡转化 率增大，说明反应2H,S(g)十CH,(g)催化剂CS.(g) 十4H2(g)吸热，温度越高，平衡常数越大，温度：T(Z) >T(Y),平衡常数：K(Y)<K(Z),A项正确；由图可 知，100一200℃时，温度越高，催化效率越强，反应速 率越快，则Y点的反应速率大于X点的反应速率，则 达到平衡所需时间：t(X)>t(Y),B项错误；由图可 知，升高温度，HS的平衡转化率增大，说明反应 2H:S(g)十CH,(g)雀化CS,(g)十4H:(g)吸热，总 △ 能量：E生成物>E应物，C项正确；Z点和Y点温度差别 不大，但Z点的催化效率远低于Y点，说明Y的反应 速率大于Z点的反应速率，则单位时间的转化率： a(Z)<a(Y),D项错误。 6.(12分) (1)AB(2分) (2)C2H(2分)随着反应的进行，反应物物质的量 分数减小，生成物物质的量分数增大，随温度升高，平 衡正向移动，C2H的含量增大，且O2系数是C,H 的3倍(2分) (8器8分) (4)2m+2(3分) 【解析】(1)CO2的体积分数不再改变，浓度不变，反 应达到平衡，A项正确；充入的反应物不是按系数比 充入，n(CO2):n(HO)不再改变，反应达到平衡，B 项正确；该反应前后气体分子数不变，容器的总压不 再改变，不能判断反应达到平衡，C项错误；该反应前 后气体分子数不变，容器的体积不变，密度为定值，容 ·51 参考答案及解析 器中气体的密度不再改变，不能判断反应达到平衡， D项错误。 (2)原料初始组成n(CO2):n(HO)=1:2,根据 2CO2(g)十2H2O(g)一C2H(g)十3O2(g),结合反 应物和生成物的系数关系，可知a表示O2、b表示 C,H,、c表示H2O、d表示CO2;原因是随着反应的进 行，反应物物质的量分数减小，生成物物质的量分数 增大，随温度升高，平衡正向移动，O2、CH的含量 增大，且O2系数是C2H的3倍。 (3)设平衡时CH的物质的量为xmol,列出三段式： 2CO2(g)十2H2O(g)C2H(g)十3O2(g) 初始/mol2 4 0 0 转化/mol2.x 2x x 3x 平衡/mol2一2x4-2x x 3.x 平衡时2一2z=,解得x三，TK时反应的平衡常 21 6）3 3 3 2 数K= 27 1212 8）2 16 × 2) (4)T1K时，某同学在该容器中加入on mol CO,和 n mol H2O(g),同时加入了1 mol C2 H和3molO2, 达到平衡后CO2的体积分数仍与N点相同，根据等 效平衡原则，加入了1molC2H和3molO2,等效于 加人2molC0和2molH,0,可得%T2=2,解得 n=2m+2。 7.(12分) (1)520(2分)催化剂活性降低(2分) (2)<2分)号3分)4.0X10(3分) 【解析】(1)根据图示，520K时CO2的实验转化率、 甲醇的实验产率都达到最大值，则该反应的最佳温度 为520K;温度由520K升到540K,CHOH的实验 产率降低的原因是催化剂活性降低，反应速率减慢。 (2)A点和B点对应的温度相等，压强越大，反应物的 转化率越高，所以p2>p1,因此A点和B点对应的反 应速率的关系：<阳；TK、p1条件下，反应达到平 衡时，C0的平衡转化率为50%。p起始(CO)= 100kPa,列三段式： 参考答案及解析 CO(g)+2H2(g)CHOH(g) 初始/mol1.0 2.0 0 转化/mol0.5 1.0 0.5 平衡/mol0.5 1.0 0.5 平衡时混合气体的总物质的量为2.0mol,p平衔(CO) =100kPa,0~10min内C0(g)分压的平均变化速率 4 kpa一9 为3 kPa 10 min 6 kPa·minl;A点对应的 平衡常数K。= 0.5 mol 2.0 mol ×100kPa =4.0X 0.5 molx100 kPax(mol ×100kPa)2 2.0 mol 2.0 mol 10-4(kPa)-2。 小练38化学平衡中平衡常数 和转化率计算 1.D【解析】一定温度下，反应N(g)十3H(g)一 2NH(g)在密闭容器中达到平衡时，测得c(N2)= 0.10mol·L1、c(Hg)=0.20mol·L1、c(NH3)= 0.20mol·L1,则平衡常数K= c2(NH3) c(N2)·c3(H2) 0.1×0.2=50。实验①与实验②互为等效平衡，则 0.22 平衡时NH的体积分数：①=②，A项正确：③中Q cNg)·c(H)0.2×0.2=25<K,则平衡正向 c2(NH3) 0.22 移动，即>邀，B项正确；设氮气的变化量为 xmol·L1,根据题中信息列三段式： N2(g)+3H(g)→2NH(g) 起始(mol·L1)0.2 0.5 0 变化(mol·L1) 3x 2x 平衡(mol·Ll) 0.2-x0.5-3x 2x 由于温度不变，则平衡常数不变，则K= c2(NH) (2x)2 c(N)·c(H)=(0.2-x)X(0.5-3=50,解得 x=0.1mol.L1,则N:的转化率为0mol.L 0.2mol·L可 ×100%=50%,C项正确：由分析可知，该温度下，③ 中反应的平衡常数K=50,D项错误。 2.B【解析】由表中数据分析可知，l0min时反应就达 到平衡，n(SO2)=0.8mol。△H的大小与平衡移动 与否无关，A项正确；若起始加入2 mol SO,在相同 条件下达到平衡，SO的转化率为40%，实际上加入 ·52 化学·HX 了1.5 mol SO3,SO3的转化率不是40%，B项错误： 若起始加入2 mol SO2,在相同条件下达到平衡，SO 的物质的量为1.2mol,反应掉0.8 mol SO3,吸收的 热量为罗×0.8=784k,C项正确：平衡时二氧 化硫、氧气和三氧化硫浓度分别为0.4mol·L1、 0.2mol·Ll、0.6mol·Ll,平衡后再充入0.2mol SO2和0.2olSO3,二氧化硫、氧气和三氧化硫浓度 变为0.5mol·L1、0.2mol·L1、0.7mol·L-,此 0.72 时Q=05x0.29.8,K三0.00 =11.25,Q K,平衡正向移动，则>邀，D项正确。 3.A【解析】升高温度，硫化氢浓度增大，说明平衡向 逆反应方向移动，该反应为放热反应，A项错误：设容 器的体积为VL,起始硫化氢的物质的量为amol,列 三段式： CO(g)十H2S(g)→COS(g)+H2(g) 起始(mol)10a 0 0 变化(mol)2 2 2 2 平衡(mol)8 a-2 2 曲化学平衡常数为0,1可得：8a一2 =0.1,解得a =7,B项正确：增大通入一氧化碳的物质的量，一氧 化碳的浓度增大，平衡向正反应方向移动，但一氧化 碳的转化率减小，C项正确：由平衡时一氧化碳的物 质的量为8mol可知，一氧化碳的转化率为 10mol-8mo×100%=20%,D项正确。 10 mol 4.C【解析】其他条件相同时，升高温度，化学反应速 率加快，A项正确；80~l00min内用Y丁内酯的浓 度变化表示反应速率)(Y内酯)= (0.081-0.071)mol.L=5.0× 20m1n 10-4mol·L1·min',B项正确；反应至120min 时，反应产生0.090mol·L1的Y丁内酯，则反应消 耗Y羟基丁酸的浓度为0.090mol·L1,故Y羟基 丁酸的转化率为50%，C项错误；298K时，平衡时 c(y丁内酯)=0.132mol·L1,c(Y羟基丁酸)= (0.180-0.132)mol·L-1=0.048mol·L1,该反 应的平衡常数K=器=26，D项 正确。拿满基础分自主小练·化学·ⅸ 小练37平衡和 (考试时间：30分 单项选择题每小题2分，不定项选择题每小 题4分 1.(教材改编题)在容积不变的密闭容器中， 充入2molS02与1molO2发生反应： 2SO2(g)十O2(g)=2SO3(g)。温度分别 为T,和T2时，SO3的体积分数随时间的 变化如图所示。下列说法错误的是 时间 A.保持温度为T2时，再充入2 mol SO2与 1molO2,平衡常数不变 B.△H>0 C.平衡后的体系中v正(SO2):T1<T2 D.向平衡后的体系中充入18O2,达到新平 衡后，SO2、SO3、O2中均含18O原子 2.(教材改编题)已知：CO(g)+HO(g)- CO2(g)+H2(g)△H<0,一定条件下CO 与HO(g)反应的t图像如图所示。 30min、40min时分别只改变一个条件。 下列说法错误的是 304054t/min A.40min时，增加CO2或H2的浓度 B.平衡常数：K(X)=K(Y) C.30min时，降低反应体系的温度 D.CO转化率：a(X)>a(Y) 3.(教材改编题)向密闭容器中充入2mol CO2和6molH2,发生反应CO2(g)+ 3H2(g)-CH:OH(g)+H2O(g)AH, 测得反应在不同压强、不同温度下，平衡混 合物中CH3OH体积分数如图1所示，测 得反应时逆反应速率与容器中c(CHOH) 关系如图2所示。下列说法错误的是 CH3OH/% 25 cb a c(CH,OH) 图1 图2 71 班级： 姓名： 速率的图像分析 钟，满分36分) A.图1中2条件下，A和C两点反应速 率：v逆(A)>证(C) B.压强：1>2，平衡常数：K(C)>K(A) >K(B) C.恒温恒压时，若反应从开始到A点达平 衡，则CO2的平衡转化率约为66.7% D.图2中当x点平衡体系升温至某一温度 时，反应可重新达平衡状态，新平衡点可 能是c点 4.工业上用乙苯与CO2生产苯乙烯，主要 反应： CHCH CH-CH2 (g) (g)+H(g) △H1=125kJ·mol1; H2 (g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=41kJ·mol-1 在一定压强和催化剂作用下，向恒容容器 中充入等物质的量的乙苯和CO2达到平衡 时，各物质的体积分数随温度的变化如图 所示： 。-苯乙烯0-C0, 5000 一乙苯 g-C0和H20 ◆-H2 40 00 0 10 0 300400 500600 700 温度/℃ 下列说法错误的是 A.乙苯的平衡转化率随温度升高而升高， 宜采用700℃获得更多的苯乙烯 B.苯乙烯和H2的体积分数变化差异的主 要原因是CO2会消耗H2 C.用液化的方法除去水，有利于提高乙苯 的平衡转化率 D.当反应混合气体的平均相对分子质量不 再变化时，反应达到化学平衡状态 5.(不定项)一定条件下热解制取H:2HS(g)十 CH(g)催化剂CS,(g)十4H(g)。已知其 他条件不变时，温度对H2S的平衡转化率 和催化剂催化效率的影响如图所示。下列 说法正确的是 百分比% 70 60 平衡转化率 50 40 30 20 ;催化效率 10 100 200 温度/℃ A.平衡常数：K(Y)<K(Z) B.达到平衡所需时间：t(X)<t(Y) C.总能量：E生成物>E反应物 D.单位时间的转化率：a(Z)>α(Y) 6.(12分)为更好地研究煤的液化过程，某学 习小组对反应：2CO2(g)+2H2O(g)== C2H,(g)+302(g)AH=+1323 kJ/mol 进行了系统的研究。在一个2L的刚性容 器中加入2 mol CO2气体及4mol水蒸气， 在500℃及钼系催化剂（固体）存在条件下 只发生该反应。回答下列问题： (1)下列能说明该反应已达到平衡状态的 有 (填选项字母)。 A.CO2的体积分数不再改变 B.n(CO2):n(H2O)不再改变 C.容器的总压不再改变 D.容器中气体的密度不再改变 (2)四种组分平衡时物质的量分数随温度 的变化曲线如图所示。图中曲线b表示的 物质是 ,原因是 T K (3)T,K时该反应的平衡常数为 (4)T1K时，某同学在该容器中加入mmol CO2和n mol H2O(g),同时加入了1mol C2H4和3molO2,达到平衡后CO2的体积 分数仍与N点相同，则n= (用 含m的代数式表示)。 7.(12分)CO2捕集技术能有效解决温室效应 及能源短缺问题。回答下列问题： (1)将CO2和H2按物质的量比1：3混合， 以固定流速通过盛放催化剂的反应器中， 发生反应：CO2(g)+3H2(g)= CHOH(g)+H2O(g),在相同时间内，不 同温度下的实验数据如图所示。 0.36 0.36 0.30 。C02平衡转化率 0.18 口C02实验转化率 0.18日 ·CHOH平衡产率 ■CH3OH实验产率 0.12 0.12 480500520540T/K 已知：CH3OH产率= n(转化为CH,OH的CO》。则该反应的 n(通入的总的CO2) 最佳温度为 K;当温度 由最佳温度继续升高到540K时，CH3OH 的实验产率降低的原因是 (2)工业上用CO和H2发生反应合成甲 醇。向某容器中充入1 mol CO(g)和2mol H2(g)发生反应：CO(g)+2H2(g)== CHOH(g),CO的平衡转化率与温度、压 强的关系如图所示。 ↑C0的平衡转化率/% 80 50 YD.C A P2 0 T1T2温度K A点和B点对应的反应速率的关系：vA (填“>”“<”或“=”)B;若 在T1K、p1的条件下，l0min时反应达到 平衡，且p=100kPa,则0~10min内，CO(g) 分压的平均变化速率为kPa·min1,A 点对应的K。= (kPa)-(K,表示分压平衡常数，分压=总 压×物质的量分数)。