第9章 7.考法突破18 反应速率和平衡图像分析（PPT课件）-【高考突破新方案】2027年高考化学大一轮复习练案

该高中化学高考复习课件聚焦“反应速率和平衡图像分析”专题，依据高考评价体系梳理了平衡状态判断、反应速率计算、平衡常数比较、转化率分析等核心考点，通过近五年黑吉辽、重庆、湖南等多地高考真题统计，明确图像分析类题型占化学平衡板块65%的高频权重，归纳出选择判断、定量计算等典型考法，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题溯源+图像解码+素养提升”的复习策略，如以2024黑吉辽真题为例，运用“浓度变化趋势分析法”判断反应平衡状态，培养学生科学思维中的证据推理能力，提炼“图像三看”技巧（看坐标含义、看曲线走向、看特殊点）。特设“易错警示”模块（如“浓度相等≠速率相等”），助力学生掌握得分关键，教师可据此开展专题突破，实现高效复习。

考法突破18　反应速率和平衡图像分析 返回目录 高考真题 1.★★★(2024黑吉辽,10,3分)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)=0.014 mol· kg-1·h-1 D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率 A 返回目录 　 图像分析　根据图像可知在反应初期1,4-失水山梨醇的浓度迅速增大,可得在反应初 期反应①的反应速率大于反应②的反应速率;同时副产物的浓度也在升高,说明反应初 期也发生了反应③。当山梨醇的浓度为0时,体系中只存在反应②,1,4-失水山梨醇的浓 度逐渐减小,异山梨醇的浓度逐渐增大。 返回目录 　 解析　正、逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,而3 h之后1,4-失水山梨醇和异山梨 醇的浓度继续变化,则3 h时反应②未达平衡状态,正、逆反应速率不相等[提示:浓度相 等不代表正、逆反应速率相等,要看此点过后浓度是否变化,如果变化,则肯定不相等], A项错误;山梨醇转化为1,4-失水山梨醇和副产物,山梨醇最终浓度趋于0,转化率接近10 0%,反应②15 h后达到平衡,1,4-失水山梨醇浓度不为0,则该温度下反应①的平衡常数 大于反应②,B项正确;0~3 h内异山梨醇的反应速率v= =0.014 mol·kg-1·h-1,C 项正确;催化剂不影响平衡转化率,D项正确。 返回目录 2.★★★(2024重庆,14,3分)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·min) 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% D 返回目录 　 解析　题中反应体系中初始投料相同,体积相同,反应时间相同,但温度不同,温度越高 反应速率越快,则单位时间内消耗的醋酸甲酯应该越多,但T3K时消耗的醋酸甲酯却比T2 K时少,说明温度升高,平衡逆向移动,则该反应的ΔH<0,A错误。根据题图可知,容器甲 中反应的醋酸甲酯的物质的量为0.4 mol,则容器甲中的平均反应速率v(H2)=2v(CH3 COOCH3)=2× =  mol/(L·min),B错误。由A项分析知,T3 K前反应已达到平 衡状态,但是根据题图不能确定T2 K时反应的状态,若T2 K时已达到平衡状态,则v(正)=v (逆);若反应仍在正向进行,则v(正)>v(逆),C错误。根据容器丙的反应状态,可列出以下 三段式: 返回目录 　　　 　CH3COOCH3(g)+2H2(g)  CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) 始(mol)　　1　　 9.8　 　0　　 0 变(mol)　　0.8　　 1.6　 　0.8 　　0.8 平(mol)　　0.2　 　8.2　　 0.8　 　0.8 此时体系中n总=10 mol,则乙醇的体积分数为 ×100%=8%,D正确。 返回目录 3.★★★(2024广西,13,3分)573 K、高压条件下,一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连 续水解:C6H5CN(苯甲腈)→C6H5CONH2(苯甲酰胺)→C6H5COOH(苯甲酸)。 如图为水解过程中上述三者(分别用X、Y、Z表示)的物质的量分数x(A)随时间t的变 化曲线,其中x(A)= 。 下列说法错误的是 (　　 　) A.水解产物除了Y、Z还有NH3 B.a点时v(Y)消耗=v(Y)生成 C.x(Z)在15 min前基本不变,15 min后明显增大,可能 是水解产物对生成Z的反应有催化作用 D.任意25 min时间段内存在v(X)=v(Y)+v(Z) D 返回目录 　 解析　起始时容器中苯甲腈的量最大,则X表示苯甲腈;反应过程中苯甲酰胺的量先增 大后减小,苯甲酸的量一直增大,则Y、Z分别表示苯甲酰胺、苯甲酸。苯甲腈连续水 解过程中会有NH3生成(C6H5CN+H2O      +NH3), A正确。在a点前,v(Y)消耗<v(Y)生成,在a点后,v(Y)消耗>v(Y)生成,则在a点时,v(Y)消耗=v(Y)生成,B 正确。根据x(Z)的变化可知,可能是水解产物对生成Z的反应有催化作用,C正确。在a 点以前,任意25 min时间段内存在v(X)=v(Y)+v(Z),但在a点以后,不存在这个关系,D错 误。 返回目录 4.★★★★(2023湖南,13,3分)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O,发生 反应:CH4(g)+H2O(g)  CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[x= ] 随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 (　　 　) A.x1<x2 B.反应速率:vb正<vc正 C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc D.反应温度为T1,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态 B 返回目录 　 解析　A项,在恒温恒容的化学平衡体系中,增大一种反应物的浓度会使另一种反应物 的转化率升高,而自身的转化率降低。由题图可知,在相同温度下投料比为x2的CH4平 衡转化率更低,说明投料比:x1<x2,正确。B项,点b、c对应温度相同,而点c投料比更大,则 投入的n(H2O)更少,平衡时总压强更小,反应速率更慢,反应速率:vc正<vb正,错误。C项,化 学平衡常数只与温度有关,观察两条曲线,随着温度的升高,CH4的平衡转化率增大,升温 平衡正向移动,K增大,点a温度最低,点b、c温度相同,故Ka<Kb=Kc,正确。D项,恒温恒容 条件下,化学平衡体系中各物质均为气态且反应前后气体分子数不相等,容器内压强不 变时可以说明反应达到平衡状态,正确。 返回目录 5.★★★★(2025江苏,13,3分)甘油(C3H8O3)水蒸气重整获得H2过程中的主要反应: 反应Ⅰ　C3H8O3(g)  3CO(g)+4H2(g)    ΔH>0 反应Ⅱ　CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)    ΔH<0 反应Ⅲ　CO2(g)+4H2(g)  CH4(g)+2H2O(g)    ΔH<0 1.0×105 Pa条件下,1 mol C3H8O3和9 mol H2O发生上述反应达平衡状态时,体系中CO、 H2、CO2和CH4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.550 ℃时,H2O的平衡转化率为20% B.550 ℃反应达平衡状态时,n(CO2)∶n(CO)= 11∶25 C.其他条件不变,在400~550 ℃范围,平衡时 H2O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H2的物质的量 A 返回目录 图像分析 起始时C3H8O3的物质的量为1 mol,故体系中C原子的物质的量为3 mol,550 ℃时曲线① 对应物质的物质的量为5.0 mol,若为5.0 mol CO或5.0 mol CH4,均会导致C原子的物质 的量超过3 mol,不符合题意,故曲线①对应的物质应为H2。反应Ⅲ为放热反应,升高温 度,反应Ⅲ平衡逆向移动,CH4的物质的量减小,故曲线②对应的物质为CH4,则曲线③对 应的物质为CO。550 ℃时,CO、CO2、CH4的物质的量分别为0.4 mol、2.2 mol、0.4 返回目录 mol,三者所含C原子的物质的量为0.4 mol+2.2 mol+0.4 mol=3 mol,根据C原子守恒可知 此时体系中不存在C3H8O3。 解析　A项,1 mol C3H8O3和9 mol H2O发生反应,550 ℃时,平衡体系中含有5.0 mol H2和 0.4 mol CH4, 由前述分析可知不存在C3H8O3,根据H原子守恒,平衡体系中H2O的物质的 量为  mol=7.2 mol,则H2O的平衡转化率为 ×100%=2 0%,正确。B项,550 ℃时,平衡体系中含有2.2 mol CO2和0.4 mol CO,CO2与CO的物质的 量之比为11∶2,错误。C项,反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应,升高温度,反应Ⅱ平衡逆向移动 会消耗CO2,反应Ⅲ平衡逆向移动会生成CO2,由题图可知,温度由400 ℃升高至550 ℃的 过程中,CO2的物质的量增大,说明反应Ⅲ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移 动的程度,而反应Ⅲ平衡逆向移动会消耗H2O(且反应Ⅲ中H2O的化学计量数大于反应 返回目录 Ⅱ中H2O的化学计量数),故平衡时H2O的物质的量随温度升高而减小,错误。D项,反应 Ⅲ是气体分子数减小的反应,其他条件不变时,加压会使反应Ⅲ平衡正向移动,故平衡时 H2的物质的量减小,错误。 返回目录 6.★★★★(2025山东,10,2分)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 D 返回目录 图像分析 返回目录 　 解析　A项,已知T2温度时Na2SiF6(s)完全分解,故题图中c线所示物种为Na2SiF6(s);由题 图可知,T2温度时1.0 mol Na2SiF6(s)分解生成的两种产物的物质的量分别为2.0 mol和1.0 mol,则化学方程式中三种物质的化学计量数之比为1∶2∶1,且已知Na2SiF6(s)热解反 应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物,故热解反应的化学方程式为Na2SiF6(s)   2NaF(s)+SiF4(g),则a线所示物种为NaF(s)(固相产物),b线所示物种为SiF4(g)(气相产 物),正确。B项,向恒容密闭容器中通入N2,N2不参与反应,反应体系中各物质的浓度不 变,平衡不移动,故SiF4(g)的分压仍为p1,正确。C项,由题图可知,随着温度的升高,Na2SiF6 (s)的物质的量减小,NaF(s)和SiF4(g)的物质的量均增大,即平衡正向移动,故该反应为吸 热反应;T3温度时体系中不存在Na2SiF6(s),平衡未建立,若此时向容器中加入一定量Na2 返回目录 SiF6(s),由于T3>T2,加入的Na2SiF6(s)会发生分解,即Na2SiF6(s)  2NaF(s)+SiF4(g)会正向 进行,说明此时Qp<Kp,而Qp=p3,故p3<Kp,正确。D项,Na2SiF6(s)  2NaF(s)+SiF4(g)的Kp=p (SiF4),T1温度时,向容器中加入SiF4(g),平衡逆向移动,温度不变,Kp不变,重新达平衡时p (SiF4)不变,则SiF4(g)的浓度不变,且NaF(s)的浓度为定值,故逆反应速率不变,错误。 易错警示　对于反应体系中只有一种气体、其余物质为固体的反应,其平衡常数表达 式中只有一种气体的浓度项(或分压项)。向平衡体系中加入该气体后,由于温度不变, 平衡常数不变,故重新达到平衡时该气体的浓度(或分压)不变,而不是增大。 返回目录 7.★★★★(2023江苏,13,3分)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为 CO2(g)+4H2(g)  CH4(g)+2H2O(g)    ΔH=-164.7 kJ·mol-1 CO2(g)+H2(g)  CO(g)+H2O(g)    ΔH=41.2 kJ·mol-1 在密闭容器中,1.01×105 Pa、n起始(CO2)∶n起始(H2)=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化如图所示。CH4的选择性可 表示为 ×100%。 下列说法正确的是 (　　 　) A.反应2CO(g)+2H2(g)  CO2(g)+CH4(g)的焓变ΔH=-205.9 kJ·mol-1 B.CH4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CO2平衡转化率达到X点的值 D 返回目录 　 解析　已知反应①:CO2(g)+4H2(g)  CH4(g)+2H2O(g)    ΔH1=-164.7 kJ·mol-1,反应②: CO2(g)+H2(g)  CO(g)+H2O(g)    ΔH2=41.2 kJ·mol-1。A项,根据盖斯定律,反应①-2×反 应②得2CO(g)+2H2(g)  CO2(g)+CH4(g)    ΔH=ΔH1-2×ΔH2=-164.7 kJ·mol-1-2×41.2 kJ· mol-1=-247.1 kJ·mol-1,错误;B项,反应①的ΔH1<0,反应②的ΔH2>0,升高温度,反应①平衡 逆向移动,反应②平衡正向移动,n(CH4)减小且n(CO)增大,故CH4的平衡选择性减小,错 误;C项,根据题图,CO2实际转化率在350~400 ℃范围内最高,最佳温度范围约为350~400 ℃,错误;D项,450 ℃时,提高 的值能使反应①、②平衡正向移动,增大压强能 使反应①平衡正向移动,两种操作均能使CO2平衡转化率增大,正确。 返回目录 8.★★★★(2025黑吉辽蒙,18,14分)乙二醇是一种重要化工原料,以合成气(CO、H2)为 原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ.直接合成法:2CO(g)+3H2(g)  HOCH2CH2OH(g),不同温度下平衡常数如下表 所示。 温度 298 K 355 K 400 K 平衡常数 6.5×104 1.0 1.3×10-3 返回目录 (1)该反应的ΔH______0(填“>”或“<”)。 (2)已知CO(g)、H2(g)、HOCH2CH2OH(g)的燃烧热(ΔH)分别为-a kJ·mol-1、-b kJ·mol-1、 -c kJ·mol-1,则上述合成反应的ΔH=_______________kJ·mol-1(用a、b和c表示)。 (3)实验表明,在500 K时,即使压强(34 MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低,可能的原因是 ____________________________________________ _________________________(答出1条即可)。 Ⅱ.间接合成法:用合成气和O2制备的DMO合成乙二醇,发生如下3个均放热的连续反 应,其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。             进行的程度小(合理即可)     　该反应的ΔH<0,故500 K时反应的平衡常数小于400 K时反应的平衡常数,反应正向     c-2a-3b     　<     返回目录    (4)在2 MPa、Cu/SiO2催化、固定流速条件下,发生上述反应,初始氢酯比 =52.4, 出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线 如图所示[某物质的选择性= ×100%]。 返回目录   ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性,则曲线______(填图中标号,下同)表示DMO的转化 率,曲线______表示MG的选择性。 　Ⅳ     　Ⅰ     返回目录 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有_______(填标号)。 A.降低温度 B.增大压强 C.减小初始氢酯比 D.延长原料与催化剂的接触时间 ③483 K时,出口处 的值为_________(精确至0.01)。 ④A点反应MG(g)+2H2(g)  HOCH2CH2OH(g)+CH3OH(g)的浓度商Qx=__________(用 物质的量分数代替浓度计算,精确至0.001)。 　0.025     　1.98     　BD     返回目录 　 解析　Ⅰ.(1)由题表中数据可知,升高温度,该反应的平衡常数减小,即平衡逆向移动,则 该反应的ΔH<0。 (2)由题中信息可得以下热化学方程式: ①CO(g)+ O2(g)  CO2(g)    ΔH1=-a kJ·mol-1 ②H2(g)+ O2(g)  H2O(l)    ΔH2=-b kJ·mol-1 ③HOCH2CH2OH(g)+ O2(g)  2CO2(g)+3H2O(l)    ΔH3=-c kJ·mol-1 根据盖斯定律,2×①+3×②-③可得反应2CO(g)+3H2(g)  HOCH2CH2OH(g),故该 反应的ΔH=(c-2a-3b) kJ·mol-1。 返回目录 Ⅱ.(4)①由题图可知,温度为450 K时,曲线Ⅰ的纵坐标值为80,曲线Ⅱ的纵坐标值为50, 曲线Ⅳ的纵坐标值为50,已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性,则曲线Ⅳ表示另一物质的选 择性,曲线Ⅰ表示DMO的实际转化率;假设曲线Ⅳ表示乙醇的选择性,则温度为450 K 时,MG的选择性为1-50%-50%=0,即体系中不存在MG,这与“MG生成乙二醇的反应为 可逆反应”矛盾,故曲线Ⅳ表示MG的选择性,曲线Ⅲ表示乙醇的选择性。②降低温度, 反应速率减小,DMO的转化率降低,A错误;增大压强,反应速率增大,DMO的转化率升 高,B正确;减小初始氢酯比,可看作n(DMO)不变,n(H2)减小,DMO的转化率降低,C错误; 延长原料与催化剂的接触时间,可延长反应时间,有利于提高DMO的转化率,D正确。③ 由题图可知,483 K时DMO的实际转化率为99%,乙醇的选择性为2%,设起始时加入 DMO的物质的量为x mol,则n消耗(DMO)=99%x mol=0.99x mol,出口处剩余的n(DMO)=0. 返回目录 01x mol,n生成(乙醇)=0.99x mol×2%=0.019 8x mol,故出口处 = =1.9 8。④设起始时投入1 mol DMO和52.4 mol H2,结合题图可知,A点时DMO的转化率为8 0%,MG和乙二醇的选择性均为50%,则n消耗(DMO)=1 mol×80%=0.8 mol,n生成(MG)=n生成 (乙二醇)=0.8 mol×50%=0.4 mol,根据题给转化关系,可得关系式:2H2~MG~CH3OH,4H2~ HOCH2CH2OH~2CH3OH,则n消耗(H2)=(0.4×2+0.4×4) mol=2.4 mol,n生成(CH3OH)=(0.4+0.4× 2) mol=1.2 mol,故n剩余(H2)=52.4 mol-2.4 mol=50 mol,此时体系中气体的总物质的量n总= (0.4+50+0.4+1.2+0.2) mol=52.2 mol,故A点该反应的浓度商Qx= ≈0.025。 返回目录 高考模拟 9.★★(2026届湖南永州一中一模,12)工业上,常用氨气脱硝。向恒容密闭容器中充入 NO2和NH3,发生反应:8NH3(g)+6NO2(g)  7N2(g)+12H2O(g)    ΔH。测得NO2的平衡转 化率与温度、投料比x[x= ]的关系如图所示。 净反应速率Δv=v正-v逆。下列叙述错误的是(　　 　) A.ΔH<0 B.投料比:x2>x1 C.平衡常数K:a>b=c D.净反应速率:a=b<c D 返回目录 　 解析　由题图知,其他条件相同,升高温度,NO2的平衡转化率减小[提示:注意纵坐标中 数值的变化,从下到上NO2的平衡转化率逐渐减小],说明平衡逆向移动,则正反应是放热 反应,即ΔH<0,A正确。若NO2投料不变,增加NH3投料,平衡正向移动,NO2的平衡转化率 增大,则x越大,NO2的平衡转化率越大,即x2>x1,B正确。平衡常数只受温度影响,该反应 为放热反应,升高温度,K减小,故平衡常数K:a>b=c,C正确。a、b、c均为平衡点,v正=v逆, 则净反应速率均为0,即a、b、c的净反应速率相等,D错误。 返回目录 10.★★★(2025安徽安庆一中5月模拟,12)丙烷氧化脱氢制备丙烯的主要反应为2C3H8 (g)+O2(g)  2C3H6(g)+2H2O(g)    ΔH<0。在催化剂作用下C3H8氧化脱氢除生成C3H6 外,还生成了CO、CO2等物质。实验测得C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化的关 系如图所示。已知:C3H6的选择性= ×100%。下列说法正确的是  (　　 　) A.表示C3H8的转化率随温度变化的是曲线b B.升高温度,催化剂活性降低,反应速率减小 C.为提高C3H6的产率,应大幅度降低温度 D.由图可知575 ℃时,C3H6的选择性约为52% D 返回目录 　 解析　由题图可知,随着温度的升高,曲线a和b均呈上升趋势,而在催化剂作用下C3H8氧 化脱氢除生成C3H6外,还生成了CO、CO2等物质,则曲线a表示C3H8的转化率随温度的变 化,曲线b表示C3H6的产率随温度的变化,A错误。由A中分析可知,随着温度的升高C3H8 的转化率和C3H6的产率均增大,不能说明催化剂活性降低,B错误。若大幅度降低温度, 则反应速率太慢,会降低C3H6的产率,C错误。由题图可知,575 ℃时,C3H8的转化率为33%, C3H6的产率为17%,根据选择性的定义,可知C3H6的选择性为 ×100%≈52%,D正确。 返回目录 11.★★★(2025山东淄博三模,10)向容积均为1 L的两个刚性容器中各充入4 mol HBr(g)和1 mol O2(g),分别在绝热和恒温条件下发生反应4HBr(g)+O2(g)  2Br2(g)+2H2O(g)    ΔH,测得压强变化Δp(Δp=p0-px,p0为起始压强,px为某时刻压强)随时间的变化关系如图所示。   下列说法正确的是 (　　 　) A.L1表示绝热条件下Δp随时间的变化关系 B.ΔH>0 C.HBr的转化率:α(b)>α(c) D.b点对应的平衡常数K>20.25 L·mol-1 D 返回目录 　 解析　在恒温恒容条件下,气体的压强与其物质的量成正比,该反应为气体分子数减小 的反应,则随着反应的进行,体系压强减小,Δp始终大于0,则L1表示恒温恒容条件下Δp随 时间的变化关系;L2表示绝热条件下Δp随时间的变化关系,在绝热条件下,Δp开始小于0, 说明该反应为放热反应,升温使压强增大的程度大于气体物质的量减小使压强减小的 程度,A、B错误。由A、B项分析知,该反应为放热反应,则b点温度高于c点,升高温度, 平衡逆向移动,故HBr的转化率:α(b)<α(c),C错误。在恒温恒容条件下,气体的压强之比 等于其物质的量之比,设a点时O2转化的物质的量为x mol,列出三段式: 　　　　　4HBr(g)+O2(g)  2Br2(g)+2H2O(g) 起始/mol　　4　　 1　　 0　　0 变化/mol　　4x　    x　 　2x　　2x a点时/mol　4-4x　1-x　　 2x　　2x 返回目录 根据a点时数据可得 = ,解得x=0.75,此时Q= =20.25 L· mol-1,a、b点总压强相等,容器容积相等,b点温度较高,故b点气体的总物质的量小于a点, 该反应是气体分子数减小的反应,说明b点HBr的转化率大于a点,即b点的平衡常数K大 于a点的Q,D正确。 返回目录 12.★★★★(2025河北张家口二模,13)T K下,分别向三个容积不等的恒容密闭容器中 投入1 mol SOCl2和1 mol H2S发生反应:SOCl2(g)+H2S(g)  S2O(g)+2HCl(g)。反应t min后,三个容器中SOCl2的转化率如图所示。 下列说法正确的是 (　　 　) A.0~t min内,三个容器中的正反应速率:va=vc<vb B.b点为平衡转化率,a、c点不是平衡转化率 C.T K时,该反应的平衡常数为2 mol·L-1 D.V1 L容器中反应达到平衡后,若再投入1 mol SOCl2和1 mol S2O,平衡不移动   D 返回目录 　 解析　0~t min内,以SOCl2的物质的量浓度随时间的变化表示正反应速率,va=  mol· L-1· min-1,vc=  mol·L-1·min-1,V1<V3,故正反应速率:va>vc,A错误。该反应为气体分子数 增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,由题图知,三个容器中SOCl2的转化率:b>a=c,而浓 度越大反应速率越快,因V1<V2,则a点反应速率更快,但转化率:a<b,说明a点达到了平衡, 则a点是平衡转化率,b点不一定是平衡转化率,B错误。根据平衡点a点数据可列三段 式: 　　　　　SOCl2(g)+H2S(g)  S2O(g)+2HCl(g) 起始/mol　　1　 　1　　 0　　 0 变化/mol　0.5　　 0.5　 　0.5　　1 平衡/mol　0.5　　 0.5　 　0.5　　1 返回目录 K=  mol·L-1=  mol·L-1,C错误。V1 L容器中,若再投入1 mol SOCl2和1 mol S2O, Q=  mol·L-1=  mol·L-1=K,平衡不移动,D正确。 返回目录 13.★★★★(2026届重庆一中9月考,14)低碳烯烃(乙烯、丙烯等)是重要的化工原料。 一定条件下,碘甲烷(CH3I)裂解制低碳烯烃的主要反应有: ⅰ.2CH3I(g)  C2H4(g)+2HI(g)    ΔH1,K1 ⅱ.3C2H4(g)  2C3H6(g)    ΔH2,K2 ⅲ.2C2H4(g)  C4H8(g)    ΔH3,K3 其他条件不变,起始压强为0.2 MPa,向容积为1 L的恒容密闭容器中投入1 mol CH3I(g), 同时发生反应ⅰ、ⅱ、ⅲ,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图a所示,反 应ⅰ和反应ⅱ的平衡常数的对数lgK随温度的变化如图b所示。 返回目录 下列说法正确的是 (　　 　) A.若只发生反应ⅰ,高压和选择合适的催化剂均有利于提高CH3I的平衡转化率 B.曲线n代表的是lgK2随温度的变化关系 C.当T=750 K时,相同条件下的反应ⅱ的平衡常数K2等于反应ⅲ的平衡常数K3 D.当T=750 K时,反应ⅰ的压强平衡常数 =0.16 MPa D 返回目录 　 解析　若只发生反应ⅰ,反应ⅰ为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡会逆向移动, 不利于提高CH3I的平衡转化率;催化剂不能使平衡移动,也不能提高CH3I的平衡转化率, A错误。由题图a知,温度升高,C2H4的物质的量分数增大,则反应ⅰ随温度升高,平衡正 向移动,为吸热反应,即ΔH1>0;结合图b可知曲线n代表lg K1随温度的变化,可得曲线m代 表的是lgK2随温度的变化关系,则反应ⅱ是放热反应,B错误。由题图a知,当T=750 K时, C2H4的物质的量分数为4%,C3H6、C4H8的物质的量分数均为8%,反应ⅰ生成的C2H4部分 转化为C3H6、C4H8,由反应ⅱ、ⅲ的化学方程式知,转化为C3H6、C4H8的C2H4物质的量 分数分别为8%× =12%、8%×2=16%,则反应ⅰ生成的C2H4的物质的量分数为12%+1 返回目录 6%+4%=32%,由反应ⅰ的化学方程式知,生成的HI的物质的量分数是生成的C2H4物质 的量分数的两倍,则HI的物质的量分数为32%×2=64%,CH3I的物质的量分数为1-64%- 4%-8%-8%=16%,设反应后物质的量为n(总),根据C原子守恒:n(总)×(16%+2×4%+3×8% +4×8%)=1 mol,n(总)=1.25 mol,相同条件下的反应ⅱ的平衡常数K2= =  =80 L·mol-1,反应ⅲ的平衡常数K3= = =40 L·mol-1,C 错误[提示:K2= ,K3= ,根据题图a中各物质的物质的量分数,可得 =  ≠1,则K2≠K3]。根据C项分析,当T=750 K时,平衡时体系压强为0.2 MPa 返回目录 × =0.25 MPa,反应ⅰ的 = = =0. 16 MPa,D正确。 返回目录 14.★★★★(2026届湖南长沙一中10月考,13)在1 L恒容密闭容器中充入1 mol N2H4(g), 发生反应:N2H4(g)  N2(g)+2H2(g)    ΔH,反应相同时间,不同温度下N2H4的转化率[α(N 2H4)]如图所示。下列叙述正确的是 (　　 　)   A.上述反应的产物总能量高于反应物总能量 B.a、b、c点对应的反应速率:vb(逆)>vc(正)>va(逆) C.在c点体系中加入1 mol N2H4(g),N2H4的平衡转化 率增大 D.300 ℃时,该反应的平衡常数K>  D 返回目录 　 解析    [提示:读图时,注意纵坐标的变化情况]由题图知,纵坐标从下至上逐渐减小,600 ℃之前,随温度升高N2H4的转化率逐渐增大;600 ℃之后,随温度升高N2H4的转化率逐渐 减小,则600 ℃时反应达到平衡状态;平衡后,升高温度,反应物的转化率降低,说明平衡 逆向移动,该反应的ΔH<0,则反应物总能量高于产物总能量,A错误。由A项分析知,a、b 点反应未达到平衡状态,温度升高逆反应速率增大,即vb(逆)>va(逆);c点时已达到平衡状 态[提示:相同时间内,温度越高,反应速率越快,越快达到平衡,600 ℃时反应已经达到平 衡,则c点肯定已达到平衡状态],vc(正)=vc(逆),而c点温度高于b点,则c点反应速率高于b 点,故vc(正)>vb(逆)>va(逆),B错误。恒温恒容下,再充入N2H4,相当于在原平衡状态下增大 压强,平衡逆向移动,N2H4的平衡转化率减小,C错误。c点反应达到平衡状态,平衡时α(N 返回目录 2H4)=80%,可得平衡时,c(N2H4)=0.2 mol·L-1,c(N2)=0.8 mol·L-1,c(H2)=1.6 mol·L-1,平衡常数K = = ,由于该反应是放热反应,温度升高平衡常数减小,故300 ℃时平衡常 数K> ,D正确。 返回目录 $