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

**基本信息** 以高考真题与模拟题为载体，系统覆盖反应速率与平衡图像核心考法，强化科学思维与证据推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |高考真题|8题|多反应体系图像（连续/竞争反应），综合考查速率计算、平衡状态判断、平衡常数与转化率|从单一反应到复杂体系，构建“图像识别-数据提取-原理应用”逻辑链，体现物质变化规律与平衡思想| |高考模拟|6题|结合不同条件（温度/压强/投料比）的图像分析，强调变量控制与误差判断|从基础概念到综合应用，形成“概念生成-原理推导-实际应用”的知识网络，培养模型认知能力|

考法突破18 反应速率和平衡图像分析 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 答案 A 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% 答案 D 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) 答案 D 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 答案 B 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 答案 A 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 答案 D 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 答案 D 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 (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。 (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%]。 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。  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)。  答案 Ⅰ.(1)< (2)c-2a-3b (3)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,反应正向进行的程度小(合理即可) Ⅱ.(4)①Ⅰ Ⅳ ②BD ③1.98 ④0.025 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 答案 D 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% 答案 D 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 答案 D 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 答案 D 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。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 答案 D 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(N2H4)]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> 答案 D 学科网（北京）股份有限公司 $