专题08 化学反应速率与平衡图表分析(抢分专练)(全国通用)2026年高考化学终极冲刺讲练测
2026-04-15
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3份
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62页
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696人阅读
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.65 MB |
| 发布时间 | 2026-04-15 |
| 更新时间 | 2026-04-15 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-04-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57358918.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
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专题08化学反应速率与平衡图表分析
PART2押题预测
考点1反应速率图像
01考点狙击
【典例】C
02情境猜押
1.B
2.B
3.D
考点2物质含量(浓度)一—时间图像
01考点狙击
【典例】C
02情境猜押
1.c
2.B
3.D
考点3转化率/产率一温度(压)图像
01考点狙击
【典例】D
02情境猜押
1.D2.B
3.c
。考点4多平衡体系综合图像
01考点狙击
【典例】C
02情境猜押
1.c2.C
3.C
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PART3通关特训
题号
1
2
5
6
9
10
答案
B
C
D
C
Q
D
C
0
A
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
D
C
A
C
C
c
D
D
D
B
专题08 化学反应速率与平衡图表分析
题型
考情分析
考向预测
1.物质含量(浓度)—时间图
2025年安徽卷: 以物质的量分数x随反应时间t变化的曲线图为载体,结合反应速率方程v=kx,综合考查速率常数、反应级数与图像变化的关系。其中隐含的化学平衡移动思想与催化剂对反应路径的选择性调控,体现了“变化观念与平衡思想”核心素养。
1. 图像类型持续创新:以时间为横轴的图像仍为主流,同时以温度、投料比、压强为横轴的图像比例上升,多变量综合图像将成为区分度的重要体现。
2. 核心素养深度融合:图像题将更加强化“证据推理与模型认知”,要求学生从图像中提取关键证据(起点、拐点、平台、斜率变化等),结合勒夏特列原理进行逻辑推理和论证。
3. 真实情境引领命题:以资源循环利用、碳中和目标等工业生产为背景的图表题将持续升温,要求学生从“解题”转向“解决问题”,实现知识迁移与综合应用。
4. 模块交叉与信息整合:图表将不再局限于速率与平衡的单一考查,而是与热化学、电化学、物质结构等模块深度融合,要求学生具备跨模块的信息整合与综合分析能力。
2.转化率/产率—温度(压强)
2025年山东卷: 以Na2SiF6(s)热解反应平衡体系中各组分物质的量随温度变化的实线图为载体,考查温度对化学平衡移动方向的影响规律及图像信息的提取能力。
3.多平衡体系综合图像
2025年陕晋青宁卷(第17题): 以MgCO3/MgO循环捕集CO2为情境,整合热化学、化学平衡与反应速率,通过反应历程图判断慢反应步骤,结合平衡移动分析产物收率。试题以“碳捕集”这一真实科研情境为载体,考查多反应体系中平衡转化率、产物选择性与温度、压强等条件的关联。
4.反应机理与历程图
2025年全国甲卷/新课标卷: 以水微滴表面反应机理图、催化循环图为载体,考查催化机理、活化能与反应速率的关系,要求运用“结构决定性质”等思维方法进行证据推理。
5.速率方程与图像结合
2025年湖南卷: 结合电化学-化学串联催化策略,考查反应历程中化学键变化与速率影响因素。通过反应进程图判断决速步,结合选择性曲线分析催化路径的调控机制,体现了反应动力学与图像分析的深度融合。
5. 跨学科思维拓展:可能出现利用电阻、电导率等物理量表征反应进程的新型图像,拓展跨学科综合思维。
6.工艺流程与平衡图像融合
2025年北京卷: 以乙烯、醋酸和氧气催化合成醋酸乙烯酯的过程示意图为载体,考查催化剂改变反应历程与速率常数的影响,突出“变化观念与平衡思想”核心素养。
6. 计算与推理并重:平衡常数K、转化率、产率、选择性等多重目标的定量计算将与图像分析紧密结合,对学生数形结合能力提出更高要求。
7.多变量协同调控图像
2025年黑吉辽蒙卷: 以连续流动反应器中体系pH—t振荡图像为载体,考查多步骤快速反应与慢速反应的耦合机制,要求学生从图像中识别振荡周期、振幅等信息,并结合反应方程式分析H+的催化作用,体现了非平衡态化学动力学与图像分析的前沿交叉。
7.反应网络与动态系统:pH振荡图像等新型动态图像可能继续出现,考查学生从反应网络中识别反馈机制、判断速率控制步骤的能力。
考点1 反应速率图像
【典例】(2026·安徽黄山·一模)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N,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。下列说法正确的是
A.该反应中,
B.增加N的用量,反应①和②的速率均加快
C.0~30 min时间段内,X的平均反应速率约为
D.根据图像分析可知,30 min时产物Y的物质的量为0.075 mol
【答案】C
【解析】时,总消耗 , ,即反应②消耗M为,反应①消耗M为 ,相同时间内,反应②的反应速率大于反应①的反应速率,因此根据速率常数方程式,可得,故A错误;由速率方程可知,反应速率只与有关,与无关,若增大N的用量,反应①和②速率不变,故B错误;X是两个反应的共同产物,内,共生成X的浓度变化量等于M浓度的消耗量,所以 ,平均速率,故C正确;纵坐标为浓度,时Y的浓度为,未告知溶液体积,无法计算物质的量,故D错误;故选C。
(1)看产物定主副:独特产物(如Z)占比高则对应反应快,共性产物(如X)需用总量减独特量推算。
(2)认方程判无关:速率方程中未出现的物质,改变其用量对反应速率无影响——这是最隐蔽的陷阱。
(3)算浓度避两坑:等体积混合浓度减半;纵坐标是浓度非物质的量,无体积无法求算物质的量。
(4)交点不等效平衡:两条速率曲线相交仅代表瞬时速率相等,平衡看的是浓度不再变化的平台区。
1.(2026·安徽马鞍山·一模)N2O4和NO2存在平衡:。T℃时,N2O4和NO2的消耗速率与其浓度的关系为v消(N2O4)=kac(N2O4)、v消(NO2)=kbc2(NO2)(其中ka、kb为速率常数,与温度有关),对应图像如下。下列说法正确的是
A.曲线X表示N2O4消耗速率与其浓度的关系
B.T℃时,该反应的平衡常数K=4
C.升高温度,减小
D.反应达到平衡时,v消(N2O4)∶v消(NO2)=1∶1
【答案】B
【解析】N2O4消耗速率为一级反应(),速率与浓度呈线性关系(直线);NO2消耗速率为二级反应(),速率与浓度呈二次函数关系(曲线)。图像中X为曲线,对应二级反应(NO2),故X表示NO2消耗速率,A错误; 平衡时正逆反应速率相等,即此时,可得,则此时的平衡常数。图像中X(NO2)与Y(N2O4)交点处速率相等且浓度为2 mol/L,则,,故K=2×2=4,B正确; 该反应,升高温度平衡正向移动,K增大。由可知,K增大增大,C错误; 平衡时,速率比为1∶2,D错误;故选B。
2.(2026·辽宁·一模)测定可逆反应的平衡常数K,进行下列两个实验:
实验Ⅰ:将溶液与溶液()等体积混合(忽略混合导致的体积变化,下同);
实验Ⅱ:将一定量粉与溶液()混合。
测得两个实验的浓度随时间变化如下:
0
1
2
3
4
5
6
实验Ⅰ
0.0260
0.0230
0.0210
0.0202
0.0200
0.0200
0.0200
实验Ⅱ
0
0.0200
0.0340
0.0420
0.0470
0.0500
0.0500
下列说法正确的是
A.实验Ⅰ中,0~5min内平均反应速率
B.若向实验Ⅱ反应后的溶液加入粉,上述反应向逆方向进行
C.实验Ⅰ和实验Ⅱ都可以计算出K
D.该反应
【答案】B
【解析】实验Ⅰ中,内,,由反应计量关系,,平均速率 ,A错误;通过“三段式”计算(注意混合后溶液体积翻倍的稀释问题),实验Ⅰ达到平衡时,,,反应平衡常数;实验Ⅱ中不足量,通过“三段式”计算,5min之后,反应的浓度商,所以继续加入,反应逆向进行,B正确;由上述分析可知,只能通过实验Ⅰ计算K,实验Ⅱ未达到平衡状态从而无法计算平衡常数,C错误;若按实验I计算:混合后初始 ,平衡时 ,转化浓度 ,则平衡时 ,,代入得 ,D错误;故选B。
3.(2026·甘肃白银·一模)某温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的X(g),发生下列反应:
I:
II:
测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。
下列说法错误的:
A.4s前,反应速率:反应I>反应Ⅱ;4s后,反应速率:反应I<反应Ⅱ
B.0~4s内,I的平均反应速率
C.升高温度,I、Ⅱ的反应速率均增大,I、Ⅱ的反应物平衡转化率均减小
D.28s后,保持温度不变,若向平衡体系中加入X,再次平衡后,减小
【答案】D
【解析】4s前Y浓度逐渐增大,说明Y的生成速率(反应Ⅰ速率)大于Y的消耗速率(反应Ⅱ速率),即反应Ⅰ速率>反应Ⅱ速率;4s后Y浓度逐渐减小,说明Y的生成速率小于消耗速率,即反应Ⅰ速率<反应Ⅱ速率,A正确;根据物料守恒,4s时可得X初始总浓度,,,B正确;升高温度,所有反应的反应速率均增大;反应Ⅰ、Ⅱ均为放热反应,升高温度平衡均逆向移动,反应物平衡转化率均减小,C正确;温度不变, K1=、 K2=均不变,则不变,D错误;故选D。
考点2 物质含量(浓度)—时间图像
【典例】(2026·四川成都·二模)恒温下,在体积恒为的密闭容器中充入一定量,发生反应: YZ。
其速率方程分别为以及,其中、为速率常数,实验测得各气体物质的量与时间关系如图。下列说法错误的是
A.曲线乙表示随时间变化的曲线
B.内平均速率
C.随减小,反应①和反应②的速率都将减小
D.欲提高的产率,可降低温度并控制反应时间
【答案】C
【解析】根据反应 YZ,初始只充入,因此:X是反应物,物质的量一直减小,对应曲线丙;Y是中间产物,物质的量先增大后减小,对应曲线乙;Z是最终产物,物质的量一直增大,对应曲线甲。Y是中间产物,物质的量先增后减,对应曲线乙,A正确;内,,容器体积,平均速率,计算正确,B正确;反应①速率,随减小,一定减小;但Y作为中间产物,物质的量先增大后减小,根据,会先随增大而增大,后随减小而减小,并非一直减小,C错误;降低温度会减慢反应速率,若使反应②(Y转化为Z)速率降低更多,Y更易积累,同时控制反应时间在Y物质的量最大时停止反应,即可提高Y的产率,D正确;故选C。
(1) 看趋势:曲线上升为生成物,下降为反应物;平行反应中生成物曲线“分道扬镳”处,斜率差异反映反应速率的相对快慢。
(2) 看特殊点:起点判断初始投料(t=0时只有A,x_A=1);平台判断达到平衡的时刻及各组分平衡含量;拐点可能对应条件改变(如催化剂介入)。
(3) 看斜率:0~t₁时间段内两生成物曲线几乎重合,说明平均反应速率相等;平台后曲线稳定,表示已达化学平衡状态。
(4) 催化剂陷阱:催化剂不改变平衡常数和平衡组成,加入催化剂后速率常数可能同时增大,但比值不变,平衡时含量也不变。
(5) 温度变化影响:若反应为放热反应,升温平衡逆向移动,反应物含量增大;若为吸热反应则相反。平行反应体系中还需考虑两个反应的热效应是否相同。
1.(2026·北京房山·一模)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,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法不正确的是
A.异山梨醇在内平均反应速率为
B.加入催化剂能降低反应②的活化能
C.该温度下的平衡常数:
D.反应③速率在后降为0
【答案】C
【解析】由图可知,在0~3h内异山梨醇的浓度变化量为,所以平均速率(异山梨醇) ,A正确;催化剂的作用原理是降低反应的活化能,因此加入催化剂能降低反应②的活化能,B正确;3h时山梨醇已完全消耗,说明反应①正向进行程度极大,15h时仍有失水山梨醇剩余,说明反应②正向进行程度小于反应①,平衡常数①>②,C错误;3h时山梨醇已经完全消耗,反应③的反应物不存在,5h后反应③无法进行,速率降为0,D正确;故选C。
2.(2026·山东临沂·一模)将和通入恒容密闭容器发生反应: 。,温度时物质的量分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为,、温度时反应速率常数k分别为、;是以物质的量分数表示的平衡常数。下列说法错误的是
A.
B.温度下,容器容积减小一半,不变
C.温度下,平衡时的转化率为
D.,温度下达平衡时反应速率的比值:
【答案】B
【解析】温度越高,反应速率越快,达到平衡时间越短。由图可知更早达到平衡,故;该反应,升温平衡逆向移动,平衡时的物质的量分数降低,与图像一致,A正确;该反应气体计量数变化,推导得,即。仅与温度有关,容器容积减半,温度不变不变,但体系压强增大,会随压强增大而改变, B错误;设平衡时生成为,列三段式得:,
总物质的量为,平衡时,解得,转化量为,转化率为,C正确;由速率方程得,温度更高,平衡逆向移动,平衡时剩余的、浓度更大,,因此,D正确;故选B。
3.(2026·安徽安庆·二模)、、为碳原子数目相等的有机物。物质广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。在一定温度下,制备的过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示,的初始浓度为,后浓度不再变化。下列说法正确的是
反应①: 反应②:
A.该反应不存在副产物
B.该温度下的平衡常数:
C.内,
D.内,加入合适催化剂可提高的产率
【答案】D
【解析】首先确定三条曲线对应的物质:Y是反应物,初始浓度为,随时间浓度降低,对应曲线a;R是中间产物,浓度先升后降,对应虚线b;X是生成物,浓度持续升高,平衡后不变,对应曲线c。
平衡后体系中仍存在R,R未完全转化为X,属于副产物,因此该反应存在副产物,A错误;由题图可知,t h时Y浓度已为0,说明①是不可逆反应,t3 h后X的浓度不再变化,R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,B错误;t时刻X的浓度为,X初始浓度为0,因此平均速率,C错误;催化剂可以加快反应速率,反应未达到平衡,加快反应速率后,相同时间内生成更多X,因此可提高X在该时间段内的产率,D正确;故选D。
考点3 转化率/产率—温度(压强)图像
【典例】(2026·北京·一模)催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下,与在密闭容器中发生的主要反应如下:
Ⅰ: ;
Ⅱ: 。
反应相同时间,测得不同温度下转化率和选择性如下图实验值所示。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。
注:[选择性]
下列说法不正确的是
A.该测定实验体系未达到化学平衡状态
B.由图像可以分析出反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应
C.相同温度下,选择性的实验值大于平衡值,说明反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ
D.260∼280℃,转化率平衡值随温度升高而增大,说明随温度升高反应Ⅰ平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度
【答案】D
【解析】由图像可知,相同温度下,CO2转化率的实验值始终小于平衡值,说明反应未达到平衡状态,A正确;由图像可知,CH3OH选择性平衡值随温度升高而减小,说明反应Ⅰ的平衡随温度升高而逆向移动,根据勒夏特列原理,升高温度,平衡逆向移动,∆H1<0,反应Ⅰ为放热反应,升高温度会使CO2转化率降低,而图中CO2转化率平衡值随温度升高而增大,说明升高温度时,反应Ⅱ的平衡正向移动对CO2转化率的贡献大于反应Ⅰ的平衡逆向移动对CO2转化率的削弱,因此反应Ⅱ为吸热反应,∆H2>0,B正确;CH3OH选择性,相同温度下实验值大于平衡值,说明相同时间内生成CH3OH的比例更高,即反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ的速率,C正确;260~280℃内,CO2转化率平衡值随温度升高略增大,但不明显,而CH3OH的平衡选择性降低幅度较大,CH3OH的量减少,说明反应Ⅰ正向进行程度减小,反应Ⅱ正向进行程度增大,故随温度升高,反应Ⅱ平衡正向移动的程度大于反应Ⅰ平衡逆向移动的程度,D错误;故选D。
(1)先拐先平数值大:在温度/压强为自变量的图像中,曲线先出现拐点(先达到平衡)对应的温度更高或压强更大。
(2) 判断ΔH符号:升温时若转化率/产物含量增大,正反应吸热(ΔH>0);若减小,正反应放热(ΔH<0)。
(3) 判断Δn符号:增压时若转化率/产物含量增大,正反应气体分子数减少(Δn<0);若减小,则Δn>0。
(4) 等温线/等压线法:作垂直于横轴的线(等温线),比较不同压强下的转化率;或作平行于横轴的线(等压线),比较不同温度下的平衡点位置。
(5) 平衡常数K与图像关系:对于吸热反应,温度越高K越大;对于放热反应,温度越高K越小。平衡时体系中各组分的分压或浓度须满足平衡常数表达式,可据此判断某点是否已达平衡。
1.(2026·山东·模拟预测)乙炔加氢制备乙烯,主要发生如下两个反应:I. ;II. ,向容积为的密闭容器中投入和,不同温度下,测得时(反应均未平衡)乙炔转化率和产物选择性如图所示。
已知:乙烯选择性。下列说法错误的是
A.反应活化能:I<II
B.175℃时,内平均速率
C.其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙炔转化率
D.210~240℃,乙炔转化率减小的原因可能是平衡向逆反应方向移动
【答案】D
【解析】由图可知,相同温度下,乙烯的选择性大于乙烷,说明反应I的速率大于反应II,则反应活化能为,A正确;175°C时乙炔的转化率是80%,乙烯的选择性是85%,因此乙烷的选择性是15%,则内生成乙烷的物质的量是,平均速率,B正确;其他条件不变,增大投料比投料,相当于增大氢气的浓度,平衡后可提高乙炔转化率,C正确;由于反应未达平衡状态,说明不是由于平衡移动造成的,可能是因为催化剂在该温度范围内失活,D错误;故选D。
2.(2026·安徽池州·二模)汽车尾气中的NO和CO发生反应:2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)。假设该反应速率方程为v=kc2(CO)·c2(NO)[设T1温度下速率常数为k1,T2温度下速率常数为k2],在2L恒容密闭容器中充入2molCO和2molNO,测得NO的转化率与温度、时间的关系如图所示。
下列说法错误的是
A.k1>k2
B.平衡时反应速率的比值:<
C.T1温度下,加入催化剂k1减小,则催化剂可能中毒
D.T2温度下,改变初始投料比例,可使平衡时NO的转化率与T1时刻相同
【答案】B
【解析】由图可知,T1比T2更先达到平衡,则T1条件下反应速率更快,则T1>T2;T1温度下达到平衡时NO的转化率低于T2温度下平衡时,表示升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应。根据分析,T1比T2反应速率速率快,反应速率常数与温度有关,结合反应速率方程知k1>k2,故A正确;反应的速率方程为v=kc2(CO)·c2(NO),=,T1温度下达到平衡时NO的转化率低于T2温度下平衡时,则表示,即 ,故B错误;T1温度下,加入催化剂k1减小,说明速率减小,则催化剂可能中毒,故C正确;T2温度下,减少CO的投料,可使平衡时NO的转化率与T1时刻相同,故D正确;故选B。
3.(2026·山东淄博·一模)将和按不同投料比或1,以不同流速通入反应器中,分别在360℃、400℃下发生反应: 。min时,HCl流速与HCl转化率关系如图所示。较低流速下转化率可近似为平衡转化率;曲线a、b所示反应中投料比相同、温度不同,曲线a、c温度相同,投料比不同。下列说法正确的是
A.曲线a投料比
B.平衡常数:
C.使用高效催化剂可提高M点HCl的转化率
D.HCl转化率P点大于N点,原因为P点温度高,反应速率快
【答案】C
【解析】a、c温度相同,c的HCl平衡转化率更高,说明c中更小(O2相对更多),因此a的投料比为,A错误;该反应,温度越高平衡常数越小;a、b投料比相同,a的平衡转化率更低,说明a温度更高,M点温度高于N点,故,B错误;M点HCl流速较高,反应未达到平衡,高效催化剂可加快反应速率,相同时间内消耗HCl更多,能提高HCl转化率,C正确;P点转化率高于N点的主要原因是P点投料比更小,O2相对含量更高,促进HCl转化,且P点因为流速更低,反应更接近平衡,并非温度高、速率快,D错误;故选C。
考点4 多平衡体系综合图像
【典例】(2026·湖南怀化·一模)循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
Ⅰ、
Ⅱ、
Ⅲ、
100 kPa下,在密闭容器中1 mol 和1 mol 发生反应。达到平衡时,反应物(、)的转化率和生成物(、)的选择性(含碳生成物的选择性)随温度变化关系如图1(反应Ⅲ在360℃以下不考虑),图1中点M附近区域放大图如图2。下列说法不正确的是
A.曲线c表示的选择性
B.点M温度下,反应Ⅱ的
C.在550℃下达到平衡时,
D.500~600℃,随温度升高平衡转化率下降的原因可能为反应Ⅱ平衡逆向移动生成的多于反应Ⅲ平衡正向移动消耗的
【答案】C
【解析】已知反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,反应Ⅲ为吸热反应;根据图像,温度升高,反应I正向移动,反应II逆向移动,则MgCO3的转化率逐渐升高,H2的转化率逐渐下降,在360℃以下不考虑反应Ⅲ,则CO2的选择性上升,CH4的选择性下降,且CO2、CH4的选择性之和为,所以曲线表示MgCO3的转化率,曲线表示CO2的选择性,曲线表示CH4的选择性,A不符合题意;点温度下,从图中可以看出,MgCO3的转化率为,则剩余的MgCO3为0.51 mol,根据碳原子守恒,CH4和CO2的物质的量之和为0.49 mol,又因为此时CO2的选择性和CH4的选择性相等,则CO2和CH4的物质的量均为0.245 mol,根据氧原子守恒得出H2O的物质的量为0.49 mol,根据氢原子守恒得出H2的物质的量为0.02mol,气体总的物质的量为,,,,则反应Ⅱ的,B不符合题意;在下达到平衡时,MgCO3完全转化,CO2的选择性为,则生成的CO2为=1 mol×70%=0.7 mol,C符合题意;因为反应Ⅱ是放热的,反应Ⅲ是吸热的,在,随温度升高,反应Ⅱ平衡逆向移动生成的H2多于反应Ⅲ平衡正向移动消耗的H2,故H2的平衡转化率下降,D不符合题意;故选C。
(1) 识别反应网络:首先明确体系中包含几个反应、每个反应的热效应(ΔH符号)和气体分子数变化特征。多个反应之间存在串联、并联或耦合关系。
(2) 温度变化的多重影响:吸热反应和放热反应对温度的响应方向相反。绝热反应器中,反应热效应会引起沿程温度变化,进而影响各反应的平衡常数。
(3) 分析组分变化的驱动因素:某组分含量先增后减或先减后增,往往是两个竞争反应共同作用的结果。先增是因生成该组分的反应占主导,后减是因消耗该组分的反应随后占主导。
(4) 判断决速步骤:反应历程图中能垒最高的步骤为决速步,其活化能大小决定了整体反应速率的快慢。
(5) 产率与选择性:多平衡体系中,改变温度、压强、投料比可调控不同产物的选择性,需结合勒夏特列原理综合分析。
1.(2026·江苏徐州·模拟预测)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。在0.1 MPa,反应物起始物质的量之比条件下,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如题图所示。下列有关说法正确的是
A.增大平衡时的转化率增大
B.曲线X表示平衡时的物质的量分数随温度的变化
C.830℃时,反应Ⅲ的化学平衡常数为
D.增大压强至1 MPa能提高平衡时的物质的量分数
【答案】C
【解析】增大,即增加水蒸气的用量,根据勒夏特列原理,增加一种反应物,会提高另一种反应物()的转化率,但水蒸气自身的转化率降低,A错误;起始,即低温下反应程度很小,物质的量分数接近起始值:起始物质的量分数为,起始物质的量分数为。曲线X在低温下(200℃)物质的量分数接近70%,因此X代表,Y代表,B错误;反应Ⅲ:,平衡常数,830℃时,CH4的物质的量分数为0,H2O(g)、CO的物质的量分数相等,均为16%,设起始加入2mol H2O和1 molCH4,平衡时H2O、CO均为x mol,由氧原子守恒可知,CO2为(l-x) mol,由氢原子守恒可知,H2为(4-x) mol。则H2O(g)、CO均为,解得x=0.8。830℃时,平衡时,则H2O(g)、CO物质的量为0.8mol,CO2的物质的量为0.2mol,H2的物质的量为3.2mol,则反应III的平衡常数,C正确;反应Ⅰ、Ⅱ都是气体分子数增大的反应,反应Ⅲ气体分子数不变,增大压强,平衡逆向移动,的物质的量减少,平衡时的物质的量分数降低,D错误;故选C。
2.(2026·重庆·一模)乙醇一水催化重整可获得。发生的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
在恒压、按通入,若仅考虑上述反应I、Ⅱ,平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。
的选择性,的选择性类似。
下列说法错误的是
A.图中曲线②表示平衡时产率随温度的变化
B.60℃,若气体密度不变,说明体系已达平衡
C.500℃、条件下,的平衡产率为80%,则的平衡转化率为90%
D.一定温度下,加入,能提高平衡时的产率
【答案】C
【解析】根据已知反应I:,反应Ⅱ:,反应I,Ⅱ均为吸热反应,升高温度均有利于平衡正向移动,但平衡时CO2和CO的选择性之和为100%,故平衡时CO2和CO的选择性的变化趋势相反,只有第二个反应生成CO,因此升温CO的选择性升高,故曲线③表示CO的选择性随温度的变化,曲线②表示平衡时H2的产率随温度的变化,曲线①表示CO2的选择性随温度的变化。由分析,曲线②表示平衡时H2的产率随温度的变化,A正确;反应I是气体分子数增大的反应,反应Ⅱ前后系数不变,随着反应进行,因为压强不变,气体的总质量不变,所以气体的密度会随着体积的增大而减小,当密度不变时,说明反应平衡,B正确;500℃、条件下,的平衡产率为80%,此时CO与CO2的选择性均为50%,设n(CO)=n(CO2)=x mol,反应I:,生成2x mol CO2和6x mol H2,对反应II:,消耗x mol的CO2与x mol的H2,生成x mol的CO。平衡时的H2的物质的量应该为,设投入乙醇的物质的量为1 mol,则,解得x = 0.96 mol,所以乙醇的消耗量应该等于,平衡转化率等于,C错误;一定温度下,加入吸收CO2,导致反应I平衡正向移动,反应Ⅱ平衡逆向移动,平衡时的产率增大。D正确;故选C。
3.(2026·江苏·一模)DMF是良好的有机溶剂。二氧化碳加氢耦合DMA制DMF的主要反应(忽略其他副反应)为:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
3MPa下,将(DMA)的混合气匀速通过装有催化剂的反应管,DMA的转化率、DMF或的选择性随温度变化如图所示。
DMF的选择性。
下列说法不正确的是
A.DMF的平衡选择性随温度升高而增大
B.300℃时,的转化率为3%
C.其他条件不变,在240∼350℃范围,出口处DMF的量随温度升高而不断减小
D.高效合成DMF,需研发低温下DMA转化率高和DMF选择性高的催化剂
【答案】C
【解析】反应Ⅱ为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,转化为DMF的量增加;反应Ⅰ为放热反应,升温使反应Ⅰ平衡逆向移动,生成量减少,因此,DMF的平衡选择性随温度升高而增大,A正确;初始投料比,是过量反应物;时DMA转化率为,根据反应Ⅰ,的消耗量等于DMA的消耗量,因此的转化率为:,B正确;由图像可知,时DMA转化率快速上升(反应Ⅰ正向进行,生成量大幅增加),同时DMF选择性维持高位,因此DMF的生成量随温度升高而增大;时DMA转化率下降,但DMF选择性下降,DMF生成量减小,C错误;降低温度,反应Ⅰ(放热)正向移动,DMA转化率升高,反应Ⅱ(吸热)逆向移动,DMF选择性降低,因此需研发能在低温下同时提高DMA转化率和DMF选择性的催化剂,实现高效合成,D正确;故选C。
1.(2026·山东菏泽·一模)密闭容器中,以活性炭为催化剂由和制备,涉及反应:I.;Ⅱ.。466 K时,平衡体系内各组分的物质的量分数随的变化如图。下列说法正确的是
A.曲线②表示的变化情况
B.当时,反应Ⅱ的平衡常数
C.温度不变,缩小容器体积,曲线①与②的新交点出现在处
D.改变温度使反应Ⅱ的平衡常数增大,曲线①与②的新交点将出现在处
【答案】B
【解析】先整理反应: 反应I(不可逆): 反应Ⅱ(可逆):,反应前后气体分子数不变,平衡不受压强影响。分析各物质对应的曲线:横坐标为,投料比增大,占比逐渐升高,因此的物质的量分数一直增大,对应一直上升的曲线①; 是中间产物,随着增加,反应Ⅱ不断消耗,因此的物质的量分数一直减小,对应一直下降的曲线③; 是产物,投料比从1到2时,占比逐渐升高,投料比大于2后,过量,总物质的量增加,占比逐渐降低,因此的物质的量分数先升后降,对应曲线②。
曲线②是,对应曲线③,A错误;当时,曲线①()和曲线③()相交于,即。设初始,,完全反应,总物质的量,因此: ,。 反应Ⅱ的平衡常数,B正确;反应Ⅱ前后气体分子数不变,温度不变缩小体积,压强增大,平衡不移动,相同投料比下各物质的物质的量分数不变,曲线不变,交点位置不变,不会移到d处,C错误;反应Ⅱ平衡常数增大,说明平衡右移,相同投料比下,升高,降低。原交点处,现在,新交点需要增大投料比(横坐标增大),使升高、降低,新交点在原交点右侧d处,不是c处,D错误;故选B。
2.(2026·山东东营·一模)CO2甲烷化反应合成替代天然气,是其循环利用的重要路径之一,主要反应有:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
0.1MPa下,投料比,不同温度平衡时各气体的物质的量分数如图所示(水不计入),下列说法错误的是
A.a线表示的物质的量分数 B.200℃时,主要发生的反应ⅰ
C.600℃加压,重新达平衡后减小 D.800℃时,的平衡转化率为75%
【答案】C
【解析】升温后,反应ⅱ平衡正向移动,CO物质的量持续增大,则d表示CO,反应ⅰ、ⅲ平衡逆向移动,持续减小,则a表示,当800℃以后,图像显示无,说明此时不会发生反应ⅰ,投料比,对于反应ⅱ、ⅲ,过量,剩余的量大于,则b代表,c代表。a线表示的物质的量分数,A正确;200℃时,CO基本为0,说明反应ⅱ基本不发生,此时占74.7%,说明此时主要发生反应ⅰ,B正确;反应ⅰ-反应ⅲ,得到,则,温度不变K不变,C错误;800℃时,物质的量分数为,CO物质的量分数为,物质的量分数为0,不发生反应ⅰ,则物质的量分数为,对于反应ⅱ:,假设此时只有反应 ⅱ,,解得,则氢气的物质的量分数,与图像吻合,说明此时反应ⅲ也不发生,故的平衡转化率为,D正确;故选C。
3.(25-26高三下·湖南长沙·开学考试)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700 K、2 L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,瞬间缩小容器容积为1 L)。下列说法正确的是
A.M点时,体系已达平衡状态
B.700 K时,该反应的平衡常数
C.内,用表示的平均反应速率为
D.N点时,向容器中同时充入和,则小于
【答案】D
【解析】M点气体密度,容器容积2 L,气体总质量 ,初始气体质量为的质量,为54 g,气体质量增加12 g,说明M点时1 mol C完全反应,M点体系未达平衡状态,A项错误;N点气体密度,容器容积1 L,气体总质量,初始气体质量为54 g,气体质量增加10 g,则消耗、消耗,平衡时,,, ,B项错误;由选项A的分析可知,时固体C完全反应,则用表示的平均反应速率为,C项错误;N点为缩小容积后的新平衡,此时, ,,充入和,则,平衡逆向移动,,D项正确;故选D。
4.(25-26高三上·北京顺义·期末)催化氧化丙烷脱氢制丙烯时,主要发生反应,同时发生反应和iii。其他条件不变,不同反应温度下丙烷的转化率与丙烯的选择性如图。
i.
ii.
iii.
已知:丙烯的选择性;
丙烯的产率。
下列说法不正确的是
A.的转化率:,可能原因是时不利于丙烷键断裂
B.时,的转化率随时间的增加显著下降,可能与高温下积碳覆盖催化剂有关
C.反应进行至时刻时的产率:
D.综合考虑转化率与选择性,合成时最佳温度可选择
【答案】C
【解析】由左图可知,相同时间下丙烷转化率:,三个反应均为吸热反应,温度越低,越不利于丙烷中键断裂,反应程度更小,转化率更低,A正确;反应ⅲ会生成固体碳(积碳),高温更利于反应ⅲ进行,积碳会覆盖催化剂活性中心,降低催化剂活性,因此时丙烷转化率随时间增加显著下降,B正确;时刻,由图可知:丙烷转化率大约为38%;丙烯选择性,根据产率公式,可得丙烯产率:,C错误;转化率随温度升高而下降,且丙烷的选择性也是最低的;时,丙烷转化率平均约58%,丙烯选择性约90%,产率约为;时,丙烷转化率平均约40%,丙烯选择性约94%,产率约为,故综合转化率和选择性,最佳温度可选,D正确;故选C。
5.(2026·湖南长沙·二模)形成配合物可增大难溶物的溶解度。某研究小组通过实验测定了在(A为M或N,且和均可以水解)溶液中的溶解状况。
a.已知:①;
② 。
b.向溶液中加入足量固体,发生反应:。测得平衡时随的变化曲线如图[(,不考虑的其他存在形式]。
下列说法正确的是
A.
B.加入足量固体的溶液中,
C.在0.84 mol/L NaM溶液中的溶解度(用物质的量浓度表示)约为0.42 mol/L
D.结合图像,可知体系中的稳定性小于体系中的稳定性
【答案】C
【解析】由图可知,当时,,,由,求出。由可知,,。,故,A不符合题意;加入足量AgCl固体的NaM溶液中,结合信息,M在溶液中的存在形式有和,根据元素守恒有,则,所以,B不符合题意;当pCl时,,可知的,说明反应可以完全进行,溶液中,则,即溶解度(用物质的量浓度表示)约为,C符合题意;AgCl在NaM和NaN溶液中形成配合物溶解时,的数值越大,越容易生成,对应配离子稳定性越强,当时,,可知的,又,有,所以NaM体系中的稳定性大于NaN体系中的稳定性,D不符合题意;故选C。
5.(2026·吉林长春·模拟预测)已知:的反应历程分两步:
第一步:
第二步:
在固定容积的容器中充入一定量和发生上述反应,相同时间内测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。已知:在图示温度范围内,反应的焓变和熵变几乎不变。下列说法中错误的是
A.
B.加入合适的催化剂,可将第一步反应变成决速步骤
C.加入催化剂后重复上述实验,所得图像的变化趋势一定发生变化
D.达到平衡后,若其他条件不变,再充入变大
【答案】D
【解析】由图像可知,第一步反应的反应速率更快,所以,升高温度后增加,减小,说明温度升高到一定程度,两个反应均逆向移动,且第二个反应逆向移动的程度更大,故,A正确;选择反应2的合适的催化剂,可降低反应2的活化能,当反应2的活化能小于反应1时,反应1就变成决速步骤,B正确;催化剂能加快反应速率,在相同时间内,反应进行的程度更大,生成物Z的量达到峰值对应的温度会降低,故图像趋势会发生变化,C正确;反应中生成物只有一种物质,达平衡后,若其他条件不变,再充入Z,在作用效果上相当于增大压强,加压平衡正向移动,因此小,D错误;故选D。
7.(2026·湖南常德·一模)甲烷经干催化重整可转化为更具有经济效益的产品。催化重整过程中存在的主反应:
涉及的副反应:
ⅰ.
ⅱ.
主反应的()和平衡常数随反应温度的变化如图所示。
下列说法错误的是
A.主反应的活化能:
B.曲线Ⅱ为平衡常数随反应温度变化的图像
C.假设不随温度变化,则时主反应的为
D.适当增大可抑制催化剂因积碳而失活
【答案】C
【解析】主反应的,为吸热反应,吸热反应中,正反应活化能(E正)大于逆反应活化能(E逆),A正确;主反应ΔH>0,升高温度,平衡正向移动,平衡常数K增大,图中曲线II随温度升高数值上升,符合K的变化趋势,B正确;T2 时 ΔG=0,根据 ΔG=ΔH−TΔS=0,可得 ,,T 单位为 K(开尔文),则,但是这里的温度的单位是摄氏度,C错误;副反应 ii 为,生成的 C 单质是催化剂积碳失活的主要原因,增大 ,二氧化碳会与积碳发生反应 ,消耗掉生成的碳单质,从而抑制催化剂失活,D正确;故选C。
8.(2026·内蒙古乌兰察布·二模)若向某恒温恒容(体积为)的密闭容器中充入和合成尿素,反应为,反应相同时间,使用不同催化剂①、②、③时,容器中尿素的物质的量随温度的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.催化剂①比催化剂②的催化效率高
B.由图可判断A点已达平衡状态
C.温度为时,该反应平衡常数
D.以上曲线②中下降的原因可能是温度升高,催化剂活性降低
【答案】D
【解析】根据图像,温度为时,催化剂①比催化剂②的催化效率高;温度为时,催化剂②比催化剂①的催化效率高,故A错误;催化剂只改变反应速率,不改变平衡状态,相同温度下,若反应达到平衡,即达到最大限度,尿素的物质的量应为最大,由图可知,下催化剂②尿素物质的量小于催化剂③,说明A点未达到平衡,故B错误;温度为时,B点尿素的物质的量小于催化剂③,可知B没有达到平衡;根据B点坐标,尿素的物质的量为0.5mol, ,Q=,所以该反应平衡常数,故C错误;催化剂需要合适的活性温度,温度过高可能导致催化剂失活,催化效率降低,相同时间内生成尿素的量减少,所以以上曲线②中下降的原因可能是温度升高,催化剂活性降低,故D正确;故选D。
9.(2026·湖北十堰·二模)一定温度下向容器中加入发生反应如下:①,②,③。反应体系中M、P、Q的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.时,
B.该温度下,反应③的平衡常数等于1
C.时,的消耗速率等于生成速率
D.反应①的活化能大于反应②
【答案】A
【解析】体系中没有剩余,故,故A正确;根据图像,平衡时,的物质的量大于的物质的量,则Q的平衡浓度>P的平衡浓度,,故B错误;之后P的物质的量减小,说明P的消耗速率大于其生成速率,故C错误;由图可知,反应初始阶段,P的生成速率大于Q的生成速率,说明反应①比反应②快,其活化能更低,故D错误;
选A。
10.(2026·黑龙江辽宁·二模)甲烷与溴单质反应生成,部分会进一步溴化生成。少量(催化剂可提高生成的选择性。500℃时,分别在有和无的条件下,将和通入密闭容器。和的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图。下列说法正确的是
A.11~19秒之间,有时
B.的作用之一是使转化为
C.无时,与反应生成更快达到平衡状态
D.可以提高的平衡转化率
【答案】B
【解析】甲烷与溴单质发生反应:(主反应),生成的会进一步溴化:(副反应)。少量作为催化剂,可提高的选择性(即让更多转化为,减少副产物的生成)。、恒容密闭容器中,初始投入和,分别在有和无的条件下得到、的物质的量随时间变化的曲线。反应速率的计算公式为,其中为容器体积。11~19 s之间,,有时的物质的量变化,因此。由于容器体积未知,无法计算出具体的速率数值,A错误;从图像可知:有时,的平衡物质的量显著低于无时,同时的平衡物质的量显著高于无时;结合反应机理,可消耗部分,使其转化为,从而提高的选择性,因此的作用之一是使转化为,B正确;催化剂可加快反应速率,使反应更快达到平衡状态。是该反应的催化剂,因此有时,与反应生成更快达到平衡状态;无时,反应速率更慢,达到平衡的时间更长,C错误;催化剂()只能改变反应速率,不能改变平衡状态,因此无法提高的平衡转化率,只能提高的选择性(即生成的比例),D错误;故选B。
11.(25-26高三下·河北衡水·质检)向溶液中通入HF气体,发生反应:。反应过程中,溶液中随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.时,
B.时间内,
C.时,增大,平衡逆向移动,平衡常数减小
D.时,加水稀释,的值减小
【答案】D
【解析】t1时c(H+)仍在增大,说明反应正向进行,v正>v逆,A错误;t1~t2时间内,v(H+)=,反应速率之比等于化学计量数之比,v(Al3+):v(H+)=1:6,故v(Al3+)=,B错误;平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常数不变,增大c(H+)平衡逆向移动但K不变,C错误;由平衡常数表达式变形得,结合HF的电离常数,代入可得该比值与成正比,加水稀释时减小,故比值减小,D正确;故选D。
12.(2026·广西南宁·二模)利用甲醇分解制取烯烃,涉及如下反应:①、②、③ 。向某恒压容器中通入0.8mol,反应完全,平衡体系中各物质的物质的量分数随温度变化的关系如图所示。
已知:下,反应后达到平衡,此时,体系总压强为。下列说法错误的是
A.反应③的
B.曲线表示的物质的量分数随温度的变化关系
C.向平衡体系中通入,再次平衡后,增大
D.、下,内,
【答案】C
【解析】由图像可知:升高温度,物质的量分数增大,物质的量分数减小,说明反应③平衡逆向移动。根据勒夏特列原理,升温平衡向吸热方向移动,因此逆反应吸热,正反应放热,,A正确;不管反应如何进行,完全反应一定生成,因此平衡时,恒等于初始的物质的量,其物质的量远大于烯烃,物质的量分数始终最高;升温时反应③平衡左移,气体总物质的量增大,水的物质的量不变,因此水的物质的量分数随温度升高降低,与图中最上方曲线(对应)变化一致,B正确;恒压容器中通入,容器体积增大,各物质浓度被稀释。结合反应③平衡左移,通过推导可证明:的物质的量增加的幅度远小于体积增大的幅度,最终减小,C错误;设平衡时,由得。根据C守恒:,解得,因此,,,总物质的量。的平衡分压,初始分压为0,因此反应速率,D正确;故选C。
13.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)甲烷溴化反应是甲烷制备丙烯的基础反应。在密闭容器中通入、,500℃下,分别在有和无条件下发生反应①②③。、的物质的量随时间的变化如图所示。
①
②
③
下列说法错误的是
A.有条件下,能增大反应①的化学平衡常数
B.催化时,生成的选择性增大
C.8~14 s,有、无时,的生成速率
D.增大平衡体系的压强,体系中增大
【答案】A
【解析】为催化剂,温度不变,平衡常数不变,A错误;由8s后,有存在时,含量逐渐增大,而逐渐减少,说明有存在时,生成的选择性增大,B正确;8~14 s,无时,,有时,,故,C正确;增大平衡体系的压强,反应③逆向移动,体系中增大,D正确;故选A。
14.(2026·山东·模拟预测)将HCl和分别以不同的起始流速通入一定体积的反应器中,发生反应:在温度下反应,通过检测流出的气体成分绘制HCl转化率()曲线,如图所示较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法错误的是
A. B.
C.若通气1 h,则N点氯气的物质的量为0.092 mol D.加入高效催化剂或升温可提高M点转化率
【答案】C
【解析】P点以后,流速较高,反应未达平衡状态。温度越高,反应速率越快,单位时间内氯化氢的转化率越高。在P点后,同一流速下,T1温度下的氯化氢的转化率最大;T3温度下的氯化氢的转化率最小,说明温度:,A正确;根据题给信息,较低流速下转化率近似为平衡转化率,在较低流速时,T3转化率最大,T1转化率最小,温度T1>T2>T3,则此反应是放热反应,因此,B正确;N点HCl流速0.16 mol/h,1 h通入HCl的物质的量为n(HCl)=0.16 mol/h ×1 h=0.16 mol,α=70%,反应的HCl的物质的量为n(HCl)消耗=0.16 mol×70%=0.112 mol,根据反应转化关系可知反应生成Cl2的物质的量为n(Cl2)=n(HCl)消耗=×0.112 mol=0.056 mol,C错误;M点未达到平衡状态,使用高效催化剂或升高温度,可以增大反应速率,使M点HCl的转化率增加,故加入高效催化剂或升温可提高M点转化率,D正确;故选C。
15.(2026·山东青岛·一模)我国科研团队开发出甲醇在Ag催化下脱氢制甲醛的反应为:①;②,时,刚性密闭容器中,通入甲醇发生反应,CO与HCHO的分压随时间变化如图。该温度下,反应①为。下列说法错误的是
A.该温度下,为
B.通过适当减少反应时间,可以增加甲醛的产率
C.其他条件不变,增大容器体积,重新达到平衡时,甲醛的产率增加
D.该温度下平衡时甲醇的分压为
【答案】C
【解析】平衡时由图可知:,;根据反应① ,生成的HCHO,则生成的。根据反应② ,生成的CO,则生成的。因此,平衡时总的。目标反应,分压平衡常数: ,A正确;由图像可知,随着反应时间延长,甲醛分压先增大后减小,而CO的分压始终增大,说明反应①先达平衡状态,反应②后达到平衡,反应②建立平衡过程中量减少会导致反应①平衡逆移,导致甲醛分压减小,故通过适当减少反应时间,在反应①平衡逆移之前,可以增加甲醛的产率,B正确;增大容器体积,体系总压强减小,对于 分解反应 (正反应气体分子数增加),减压平衡正向移动,更多甲醛分解,因此重新平衡时甲醛的产率降低,C错误;反应①的,则: , D正确;故选C。
16.(2026·天津南开·一模)在容积可变的密闭容器中,充入和发生反应:。在不同压强下,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.压强: B.化学平衡常数:
C.反应容器的体积: D.的平衡转化率:
【答案】C
【解析】由图像可知,随温度升高,NO的平衡转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,逆向为吸热反应,则正向为放热反应;相同温度下,时NO的平衡转化率小于时,该反应为气体分子数减小的反应,故。压强,A 正确;化学平衡常数只与温度有关,由分析知该反应为放热反应,,温度升高平衡常数减小,故化学平衡常数,B 正确; a和c压强相同,a点NO的平衡转化率高、气体的物质的量更小,温度更低,故体积更小,故反应容器的体积,C 错误;充入和发生反应,且两者反应比例为,由图可知的平衡转化率:,故的平衡转化率,D 正确;故选C。
17.(2026·河南商丘·模拟预测)已知制备的反应为,,保持密闭容器容积不变,向反应器充入一定量和,发生上述反应。测得平衡转化率与投料比[](温度不变)、温度倒数()(投料比不变)关系如图所示。下列叙述错误的是
A.其他条件不变,达平衡后充入氩气,平衡不移动
B.曲线②代表平衡转化率与投料比(温度不变)的关系
C.一定条件下,当容器内气体平均摩尔质量不变时,达到平衡状态
D.若当、温度为时,平衡转化率为40%,则时该反应的浓度平衡常数
【答案】D
【解析】密闭容器容积不变,达平衡后充入惰性气体,反应体系中各气体的分压不变,平衡不移动,A正确;温度不变,投料比越大,平衡转化率越小,曲线②代表平衡转化率与投料比的关系,投料比不变,降低温度,平衡转化率增大,曲线①代表平衡转化率与的关系,B正确;该反应前后,气体分子数不变,气体质量减少,则气体平均摩尔质量减少,一定条件下,当容器内气体平均摩尔质量不变时,达到平衡状态,C正确;若当,温度为时,平衡转化率为40%,列出三段式如下:
,则时该反应的浓度平衡常数,D错误;故选D。
18.(2026·湖南长沙·模拟预测)在恒容密闭容器中发生反应 。某压强下起始时按照不同氢碳比投料,测得的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.
B.a点起始充入,5min后达到平衡状态,则0~5min内,
C.氢碳比:①<②<③
D.一定温度下,容器中的分压不再改变时,该反应已达到化学平衡状态
【答案】D
【解析】氢碳比相同时,升高温度,的平衡转化率减小,说明平衡逆向移动,,A错误;a点起始充入,5min后达到平衡状态,则0~5min内,,B错误;同一条件下氢碳比越大,的平衡转化率越高,故氢碳比:①>②>③,C错误;根据化学平衡状态的定义,当反应达到平衡时,各组分的浓度或分压保持不变。因此,当容器中的分压不再改变时,说明该反应已达到化学平衡状态,D正确;故选D。
19.(2026·北京昌平·一模)在容积可变的密闭容器中,发生反应。起始时NO和的物质的量之比为。在不同压强下反应达到平衡时,测得NO转化率随温度的变化如下图。
下列说法不正确的是
A.压强: B.化学平衡常数:y点点
C.x点的物质的量分数为50% D.达到平衡所用的时间:y点点
【答案】D
【解析】该反应为,正反应是气体分子数减少的放热反应(温度升高NO转化率降低,说明升温平衡逆向移动,正反应放热)。相同温度下,增大压强平衡正向移动,NO转化率升高。由图可知,同温下对应的NO转化率大于,因此,A正确;平衡常数仅与温度有关,该反应正反应放热,温度越高平衡常数越小。y点温度高于x点,故平衡常数y点< x点,B正确;设起始,(符合起始物质的量比),x点NO转化率为,列三段式:平衡总物质的量为,的物质的量分数为,C正确;反应速率受温度和压强影响:y点温度高于x点,且,温度越高、压强越大,反应速率越快,达到平衡的时间越短,因此达到平衡时间y点< x点,D不正确;故选D。
20.(2026·湖南长沙·一模)已知反应 ,其速率方程为,,其中、分别是正、逆反应的速率常数。时,。在容积为的恒容密闭容器中充入一定量的气体,发生上述反应,测得容器中不同时刻如表所示。
时间/min
0
1
2
3
4
5
2.50
2.10
1.82
1.59
1.50
1.45
下列说法错误的是
A.,该反应的平均反应速率
B.在下该反应的化学平衡常数
C.平衡后再通入,则的平衡转化率会增大
D.若其他条件不变,将原容器改为恒容绝热容器,达到平衡时,与原平衡相比,的体积分数增大
【答案】B
【解析】,,容器的容积是,所以,,,故A正确;,,平衡时,联立两式可得化学平衡常数,时,,所以该温度下平衡常数,故B错误;该反应的生成物只有一种气体,恒容下平衡后再通入,根据等效平衡原理,相当于加压,则的平衡转化率会增大,故C正确;若其他条件不变,将原容器改为恒容绝热容器,由于该反应放热,温度升高使平衡逆向移动,再次达到平衡时,与原平衡相比的体积分数增大,故D正确;故选B。
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专题08 化学反应速率与平衡图表分析
题型
考情分析
考向预测
1.物质含量(浓度)—时间图
2025年安徽卷: 以物质的量分数x随反应时间t变化的曲线图为载体,结合反应速率方程v=kx,综合考查速率常数、反应级数与图像变化的关系。其中隐含的化学平衡移动思想与催化剂对反应路径的选择性调控,体现了“变化观念与平衡思想”核心素养。
1. 图像类型持续创新:以时间为横轴的图像仍为主流,同时以温度、投料比、压强为横轴的图像比例上升,多变量综合图像将成为区分度的重要体现。
2. 核心素养深度融合:图像题将更加强化“证据推理与模型认知”,要求学生从图像中提取关键证据(起点、拐点、平台、斜率变化等),结合勒夏特列原理进行逻辑推理和论证。
3. 真实情境引领命题:以资源循环利用、碳中和目标等工业生产为背景的图表题将持续升温,要求学生从“解题”转向“解决问题”,实现知识迁移与综合应用。
4. 模块交叉与信息整合:图表将不再局限于速率与平衡的单一考查,而是与热化学、电化学、物质结构等模块深度融合,要求学生具备跨模块的信息整合与综合分析能力。
2.转化率/产率—温度(压强)
2025年山东卷: 以Na2SiF6(s)热解反应平衡体系中各组分物质的量随温度变化的实线图为载体,考查温度对化学平衡移动方向的影响规律及图像信息的提取能力。
3.多平衡体系综合图像
2025年陕晋青宁卷(第17题): 以MgCO3/MgO循环捕集CO2为情境,整合热化学、化学平衡与反应速率,通过反应历程图判断慢反应步骤,结合平衡移动分析产物收率。试题以“碳捕集”这一真实科研情境为载体,考查多反应体系中平衡转化率、产物选择性与温度、压强等条件的关联。
4.反应机理与历程图
2025年全国甲卷/新课标卷: 以水微滴表面反应机理图、催化循环图为载体,考查催化机理、活化能与反应速率的关系,要求运用“结构决定性质”等思维方法进行证据推理。
5.速率方程与图像结合
2025年湖南卷: 结合电化学-化学串联催化策略,考查反应历程中化学键变化与速率影响因素。通过反应进程图判断决速步,结合选择性曲线分析催化路径的调控机制,体现了反应动力学与图像分析的深度融合。
5. 跨学科思维拓展:可能出现利用电阻、电导率等物理量表征反应进程的新型图像,拓展跨学科综合思维。
6.工艺流程与平衡图像融合
2025年北京卷: 以乙烯、醋酸和氧气催化合成醋酸乙烯酯的过程示意图为载体,考查催化剂改变反应历程与速率常数的影响,突出“变化观念与平衡思想”核心素养。
6. 计算与推理并重:平衡常数K、转化率、产率、选择性等多重目标的定量计算将与图像分析紧密结合,对学生数形结合能力提出更高要求。
7.多变量协同调控图像
2025年黑吉辽蒙卷: 以连续流动反应器中体系pH—t振荡图像为载体,考查多步骤快速反应与慢速反应的耦合机制,要求学生从图像中识别振荡周期、振幅等信息,并结合反应方程式分析H+的催化作用,体现了非平衡态化学动力学与图像分析的前沿交叉。
7.反应网络与动态系统:pH振荡图像等新型动态图像可能继续出现,考查学生从反应网络中识别反馈机制、判断速率控制步骤的能力。
考点1 反应速率图像
【典例】(2026·安徽黄山·一模)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N,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。下列说法正确的是
A.该反应中,
B.增加N的用量,反应①和②的速率均加快
C.0~30 min时间段内,X的平均反应速率约为
D.根据图像分析可知,30 min时产物Y的物质的量为0.075 mol
(1)看产物定主副:独特产物(如Z)占比高则对应反应快,共性产物(如X)需用总量减独特量推算。
(2)认方程判无关:速率方程中未出现的物质,改变其用量对反应速率无影响——这是最隐蔽的陷阱。
(3)算浓度避两坑:等体积混合浓度减半;纵坐标是浓度非物质的量,无体积无法求算物质的量。
(4)交点不等效平衡:两条速率曲线相交仅代表瞬时速率相等,平衡看的是浓度不再变化的平台区。
1.(2026·安徽马鞍山·一模)N2O4和NO2存在平衡:。T℃时,N2O4和NO2的消耗速率与其浓度的关系为v消(N2O4)=kac(N2O4)、v消(NO2)=kbc2(NO2)(其中ka、kb为速率常数,与温度有关),对应图像如下。下列说法正确的是
A.曲线X表示N2O4消耗速率与其浓度的关系
B.T℃时,该反应的平衡常数K=4
C.升高温度,减小
D.反应达到平衡时,v消(N2O4)∶v消(NO2)=1∶1
2.(2026·辽宁·一模)测定可逆反应的平衡常数K,进行下列两个实验:
实验Ⅰ:将溶液与溶液()等体积混合(忽略混合导致的体积变化,下同);
实验Ⅱ:将一定量粉与溶液()混合。
测得两个实验的浓度随时间变化如下:
0
1
2
3
4
5
6
实验Ⅰ
0.0260
0.0230
0.0210
0.0202
0.0200
0.0200
0.0200
实验Ⅱ
0
0.0200
0.0340
0.0420
0.0470
0.0500
0.0500
下列说法正确的是
A.实验Ⅰ中,0~5min内平均反应速率
B.若向实验Ⅱ反应后的溶液加入粉,上述反应向逆方向进行
C.实验Ⅰ和实验Ⅱ都可以计算出K
D.该反应
3.(2026·甘肃白银·一模)某温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的X(g),发生下列反应:
I:
II:
测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。
下列说法错误的:
A.4s前,反应速率:反应I>反应Ⅱ;4s后,反应速率:反应I<反应Ⅱ
B.0~4s内,I的平均反应速率
C.升高温度,I、Ⅱ的反应速率均增大,I、Ⅱ的反应物平衡转化率均减小
D.28s后,保持温度不变,若向平衡体系中加入X,再次平衡后,减小
考点2 物质含量(浓度)—时间图像
【典例】(2026·四川成都·二模)恒温下,在体积恒为的密闭容器中充入一定量,发生反应: YZ。
其速率方程分别为以及,其中、为速率常数,实验测得各气体物质的量与时间关系如图。下列说法错误的是
A.曲线乙表示随时间变化的曲线
B.内平均速率
C.随减小,反应①和反应②的速率都将减小
D.欲提高的产率,可降低温度并控制反应时间
(1) 看趋势:曲线上升为生成物,下降为反应物;平行反应中生成物曲线“分道扬镳”处,斜率差异反映反应速率的相对快慢。
(2) 看特殊点:起点判断初始投料(t=0时只有A,x_A=1);平台判断达到平衡的时刻及各组分平衡含量;拐点可能对应条件改变(如催化剂介入)。
(3) 看斜率:0~t₁时间段内两生成物曲线几乎重合,说明平均反应速率相等;平台后曲线稳定,表示已达化学平衡状态。
(4) 催化剂陷阱:催化剂不改变平衡常数和平衡组成,加入催化剂后速率常数可能同时增大,但比值不变,平衡时含量也不变。
(5) 温度变化影响:若反应为放热反应,升温平衡逆向移动,反应物含量增大;若为吸热反应则相反。平行反应体系中还需考虑两个反应的热效应是否相同。
1.(2026·北京房山·一模)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,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法不正确的是
A.异山梨醇在内平均反应速率为
B.加入催化剂能降低反应②的活化能
C.该温度下的平衡常数:
D.反应③速率在后降为0
2.(2026·山东临沂·一模)将和通入恒容密闭容器发生反应: 。,温度时物质的量分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为,、温度时反应速率常数k分别为、;是以物质的量分数表示的平衡常数。下列说法错误的是
A.
B.温度下,容器容积减小一半,不变
C.温度下,平衡时的转化率为
D.,温度下达平衡时反应速率的比值:
3.(2026·安徽安庆·二模)、、为碳原子数目相等的有机物。物质广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。在一定温度下,制备的过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示,的初始浓度为,后浓度不再变化。下列说法正确的是
反应①: 反应②:
A.该反应不存在副产物
B.该温度下的平衡常数:
C.内,
D.内,加入合适催化剂可提高的产率
考点3 转化率/产率—温度(压强)图像
【典例】(2026·北京·一模)催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下,与在密闭容器中发生的主要反应如下:
Ⅰ: ;
Ⅱ: 。
反应相同时间,测得不同温度下转化率和选择性如下图实验值所示。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。
注:[选择性]
下列说法不正确的是
A.该测定实验体系未达到化学平衡状态
B.由图像可以分析出反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应
C.相同温度下,选择性的实验值大于平衡值,说明反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ
D.260∼280℃,转化率平衡值随温度升高而增大,说明随温度升高反应Ⅰ平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度
(1)先拐先平数值大:在温度/压强为自变量的图像中,曲线先出现拐点(先达到平衡)对应的温度更高或压强更大。
(2) 判断ΔH符号:升温时若转化率/产物含量增大,正反应吸热(ΔH>0);若减小,正反应放热(ΔH<0)。
(3) 判断Δn符号:增压时若转化率/产物含量增大,正反应气体分子数减少(Δn<0);若减小,则Δn>0。
(4) 等温线/等压线法:作垂直于横轴的线(等温线),比较不同压强下的转化率;或作平行于横轴的线(等压线),比较不同温度下的平衡点位置。
(5) 平衡常数K与图像关系:对于吸热反应,温度越高K越大;对于放热反应,温度越高K越小。平衡时体系中各组分的分压或浓度须满足平衡常数表达式,可据此判断某点是否已达平衡。
1.(2026·山东·模拟预测)乙炔加氢制备乙烯,主要发生如下两个反应:I. ;II. ,向容积为的密闭容器中投入和,不同温度下,测得时(反应均未平衡)乙炔转化率和产物选择性如图所示。
已知:乙烯选择性。下列说法错误的是
A.反应活化能:I<II
B.175℃时,内平均速率
C.其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙炔转化率
D.210~240℃,乙炔转化率减小的原因可能是平衡向逆反应方向移动
2.(2026·安徽池州·二模)汽车尾气中的NO和CO发生反应:2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)。假设该反应速率方程为v=kc2(CO)·c2(NO)[设T1温度下速率常数为k1,T2温度下速率常数为k2],在2L恒容密闭容器中充入2molCO和2molNO,测得NO的转化率与温度、时间的关系如图所示。
下列说法错误的是
A.k1>k2
B.平衡时反应速率的比值:<
C.T1温度下,加入催化剂k1减小,则催化剂可能中毒
D.T2温度下,改变初始投料比例,可使平衡时NO的转化率与T1时刻相同
3.(2026·山东淄博·一模)将和按不同投料比或1,以不同流速通入反应器中,分别在360℃、400℃下发生反应: 。min时,HCl流速与HCl转化率关系如图所示。较低流速下转化率可近似为平衡转化率;曲线a、b所示反应中投料比相同、温度不同,曲线a、c温度相同,投料比不同。下列说法正确的是
A.曲线a投料比
B.平衡常数:
C.使用高效催化剂可提高M点HCl的转化率
D.HCl转化率P点大于N点,原因为P点温度高,反应速率快
考点4 多平衡体系综合图像
【典例】(2026·湖南怀化·一模)循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
Ⅰ、
Ⅱ、
Ⅲ、
100 kPa下,在密闭容器中1 mol 和1 mol 发生反应。达到平衡时,反应物(、)的转化率和生成物(、)的选择性(含碳生成物的选择性)随温度变化关系如图1(反应Ⅲ在360℃以下不考虑),图1中点M附近区域放大图如图2。下列说法不正确的是
A.曲线c表示的选择性
B.点M温度下,反应Ⅱ的
C.在550℃下达到平衡时,
D.500~600℃,随温度升高平衡转化率下降的原因可能为反应Ⅱ平衡逆向移动生成的多于反应Ⅲ平衡正向移动消耗的
(1) 识别反应网络:首先明确体系中包含几个反应、每个反应的热效应(ΔH符号)和气体分子数变化特征。多个反应之间存在串联、并联或耦合关系。
(2) 温度变化的多重影响:吸热反应和放热反应对温度的响应方向相反。绝热反应器中,反应热效应会引起沿程温度变化,进而影响各反应的平衡常数。
(3) 分析组分变化的驱动因素:某组分含量先增后减或先减后增,往往是两个竞争反应共同作用的结果。先增是因生成该组分的反应占主导,后减是因消耗该组分的反应随后占主导。
(4) 判断决速步骤:反应历程图中能垒最高的步骤为决速步,其活化能大小决定了整体反应速率的快慢。
(5) 产率与选择性:多平衡体系中,改变温度、压强、投料比可调控不同产物的选择性,需结合勒夏特列原理综合分析。
1.(2026·江苏徐州·模拟预测)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。在0.1 MPa,反应物起始物质的量之比条件下,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如题图所示。下列有关说法正确的是
A.增大平衡时的转化率增大
B.曲线X表示平衡时的物质的量分数随温度的变化
C.830℃时,反应Ⅲ的化学平衡常数为
D.增大压强至1 MPa能提高平衡时的物质的量分数
2.(2026·重庆·一模)乙醇一水催化重整可获得。发生的主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
在恒压、按通入,若仅考虑上述反应I、Ⅱ,平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。
的选择性,的选择性类似。
下列说法错误的是
A.图中曲线②表示平衡时产率随温度的变化
B.60℃,若气体密度不变,说明体系已达平衡
C.500℃、条件下,的平衡产率为80%,则的平衡转化率为90%
D.一定温度下,加入,能提高平衡时的产率
3.(2026·江苏·一模)DMF是良好的有机溶剂。二氧化碳加氢耦合DMA制DMF的主要反应(忽略其他副反应)为:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
3MPa下,将(DMA)的混合气匀速通过装有催化剂的反应管,DMA的转化率、DMF或的选择性随温度变化如图所示。
DMF的选择性。
下列说法不正确的是
A.DMF的平衡选择性随温度升高而增大
B.300℃时,的转化率为3%
C.其他条件不变,在240∼350℃范围,出口处DMF的量随温度升高而不断减小
D.高效合成DMF,需研发低温下DMA转化率高和DMF选择性高的催化剂
1.(2026·山东菏泽·一模)密闭容器中,以活性炭为催化剂由和制备,涉及反应:I.;Ⅱ.。466 K时,平衡体系内各组分的物质的量分数随的变化如图。下列说法正确的是
A.曲线②表示的变化情况
B.当时,反应Ⅱ的平衡常数
C.温度不变,缩小容器体积,曲线①与②的新交点出现在处
D.改变温度使反应Ⅱ的平衡常数增大,曲线①与②的新交点将出现在处
2.(2026·山东东营·一模)CO2甲烷化反应合成替代天然气,是其循环利用的重要路径之一,主要反应有:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
0.1MPa下,投料比,不同温度平衡时各气体的物质的量分数如图所示(水不计入),下列说法错误的是
A.a线表示的物质的量分数 B.200℃时,主要发生的反应ⅰ
C.600℃加压,重新达平衡后减小 D.800℃时,的平衡转化率为75%
3.(25-26高三下·湖南长沙·开学考试)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700 K、2 L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,瞬间缩小容器容积为1 L)。下列说法正确的是
A.M点时,体系已达平衡状态
B.700 K时,该反应的平衡常数
C.内,用表示的平均反应速率为
D.N点时,向容器中同时充入和,则小于
4.(25-26高三上·北京顺义·期末)催化氧化丙烷脱氢制丙烯时,主要发生反应,同时发生反应和iii。其他条件不变,不同反应温度下丙烷的转化率与丙烯的选择性如图。
i.
ii.
iii.
已知:丙烯的选择性;
丙烯的产率。
下列说法不正确的是
A.的转化率:,可能原因是时不利于丙烷键断裂
B.时,的转化率随时间的增加显著下降,可能与高温下积碳覆盖催化剂有关
C.反应进行至时刻时的产率:
D.综合考虑转化率与选择性,合成时最佳温度可选择
5.(2026·湖南长沙·二模)形成配合物可增大难溶物的溶解度。某研究小组通过实验测定了在(A为M或N,且和均可以水解)溶液中的溶解状况。
a.已知:①;
② 。
b.向溶液中加入足量固体,发生反应:。测得平衡时随的变化曲线如图[(,不考虑的其他存在形式]。
下列说法正确的是
A.
B.加入足量固体的溶液中,
C.在0.84 mol/L NaM溶液中的溶解度(用物质的量浓度表示)约为0.42 mol/L
D.结合图像,可知体系中的稳定性小于体系中的稳定性
5.(2026·吉林长春·模拟预测)已知:的反应历程分两步:
第一步:
第二步:
在固定容积的容器中充入一定量和发生上述反应,相同时间内测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。已知:在图示温度范围内,反应的焓变和熵变几乎不变。下列说法中错误的是
A.
B.加入合适的催化剂,可将第一步反应变成决速步骤
C.加入催化剂后重复上述实验,所得图像的变化趋势一定发生变化
D.达到平衡后,若其他条件不变,再充入变大
7.(2026·湖南常德·一模)甲烷经干催化重整可转化为更具有经济效益的产品。催化重整过程中存在的主反应:
涉及的副反应:
ⅰ.
ⅱ.
主反应的()和平衡常数随反应温度的变化如图所示。
下列说法错误的是
A.主反应的活化能:
B.曲线Ⅱ为平衡常数随反应温度变化的图像
C.假设不随温度变化,则时主反应的为
D.适当增大可抑制催化剂因积碳而失活
8.(2026·内蒙古乌兰察布·二模)若向某恒温恒容(体积为)的密闭容器中充入和合成尿素,反应为,反应相同时间,使用不同催化剂①、②、③时,容器中尿素的物质的量随温度的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.催化剂①比催化剂②的催化效率高
B.由图可判断A点已达平衡状态
C.温度为时,该反应平衡常数
D.以上曲线②中下降的原因可能是温度升高,催化剂活性降低
9.(2026·湖北十堰·二模)一定温度下向容器中加入发生反应如下:①,②,③。反应体系中M、P、Q的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.时,
B.该温度下,反应③的平衡常数等于1
C.时,的消耗速率等于生成速率
D.反应①的活化能大于反应②
10.(2026·黑龙江辽宁·二模)甲烷与溴单质反应生成,部分会进一步溴化生成。少量(催化剂可提高生成的选择性。500℃时,分别在有和无的条件下,将和通入密闭容器。和的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图。下列说法正确的是
A.11~19秒之间,有时
B.的作用之一是使转化为
C.无时,与反应生成更快达到平衡状态
D.可以提高的平衡转化率
11.(25-26高三下·河北衡水·质检)向溶液中通入HF气体,发生反应:。反应过程中,溶液中随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.时,
B.时间内,
C.时,增大,平衡逆向移动,平衡常数减小
D.时,加水稀释,的值减小
12.(2026·广西南宁·二模)利用甲醇分解制取烯烃,涉及如下反应:①、②、③ 。向某恒压容器中通入0.8mol,反应完全,平衡体系中各物质的物质的量分数随温度变化的关系如图所示。
已知:下,反应后达到平衡,此时,体系总压强为。下列说法错误的是
A.反应③的
B.曲线表示的物质的量分数随温度的变化关系
C.向平衡体系中通入,再次平衡后,增大
D.、下,内,
13.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)甲烷溴化反应是甲烷制备丙烯的基础反应。在密闭容器中通入、,500℃下,分别在有和无条件下发生反应①②③。、的物质的量随时间的变化如图所示。
①
②
③
下列说法错误的是
A.有条件下,能增大反应①的化学平衡常数
B.催化时,生成的选择性增大
C.8~14 s,有、无时,的生成速率
D.增大平衡体系的压强,体系中增大
14.(2026·山东·模拟预测)将HCl和分别以不同的起始流速通入一定体积的反应器中,发生反应:在温度下反应,通过检测流出的气体成分绘制HCl转化率()曲线,如图所示较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法错误的是
A. B.
C.若通气1 h,则N点氯气的物质的量为0.092 mol D.加入高效催化剂或升温可提高M点转化率
15.(2026·山东青岛·一模)我国科研团队开发出甲醇在Ag催化下脱氢制甲醛的反应为:①;②,时,刚性密闭容器中,通入甲醇发生反应,CO与HCHO的分压随时间变化如图。该温度下,反应①为。下列说法错误的是
A.该温度下,为
B.通过适当减少反应时间,可以增加甲醛的产率
C.其他条件不变,增大容器体积,重新达到平衡时,甲醛的产率增加
D.该温度下平衡时甲醇的分压为
16.(2026·天津南开·一模)在容积可变的密闭容器中,充入和发生反应:。在不同压强下,测得的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.压强: B.化学平衡常数:
C.反应容器的体积: D.的平衡转化率:
17.(2026·河南商丘·模拟预测)已知制备的反应为,,保持密闭容器容积不变,向反应器充入一定量和,发生上述反应。测得平衡转化率与投料比[](温度不变)、温度倒数()(投料比不变)关系如图所示。下列叙述错误的是
A.其他条件不变,达平衡后充入氩气,平衡不移动
B.曲线②代表平衡转化率与投料比(温度不变)的关系
C.一定条件下,当容器内气体平均摩尔质量不变时,达到平衡状态
D.若当、温度为时,平衡转化率为40%,则时该反应的浓度平衡常数
18.(2026·湖南长沙·模拟预测)在恒容密闭容器中发生反应 。某压强下起始时按照不同氢碳比投料,测得的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.
B.a点起始充入,5min后达到平衡状态,则0~5min内,
C.氢碳比:①<②<③
D.一定温度下,容器中的分压不再改变时,该反应已达到化学平衡状态
19.(2026·北京昌平·一模)在容积可变的密闭容器中,发生反应。起始时NO和的物质的量之比为。在不同压强下反应达到平衡时,测得NO转化率随温度的变化如下图。
下列说法不正确的是
A.压强: B.化学平衡常数:y点点
C.x点的物质的量分数为50% D.达到平衡所用的时间:y点点
20.(2026·湖南长沙·一模)已知反应 ,其速率方程为,,其中、分别是正、逆反应的速率常数。时,。在容积为的恒容密闭容器中充入一定量的气体,发生上述反应,测得容器中不同时刻如表所示。
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下列说法错误的是
A.,该反应的平均反应速率
B.在下该反应的化学平衡常数
C.平衡后再通入,则的平衡转化率会增大
D.若其他条件不变,将原容器改为恒容绝热容器,达到平衡时,与原平衡相比,的体积分数增大
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