2.2 化学平衡图像题 专练-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

**基本信息** 聚焦化学平衡图像专题，通过基础认知、综合应用、拓展探究三层设计，构建从单一图像识别到多因素定量分析的知识巩固路径，培养科学思维与证据推理能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|反应速率计算、平衡状态判断|单曲线分析题（如物质的量-时间曲线），强化化学平衡动态观念| |综合应用|温度/压强对平衡影响、多图像对比|多变量图像题（如转化率-温度-压强曲线），训练科学思维中的模型建构| |拓展探究|平衡常数计算、工业反应调控|结合真实情境（如CO₂加氢制甲醇），体现科学态度与责任，提升探究实践能力|

人教版化学选择性必修一化学平衡图像题专练 一、单选题 1．在一定温度下，在体积为2 L的恒容密闭容器中，某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是 A．反应的化学方程式为2X=3Y+Z B．t时，正、逆反应都不再继续进行，反应达到化学平衡 C．若t=4，则0-t时X的化学反应速率为0.1 mol/(L·min) D．温度、体积不变，t时刻充入1 mol He使压强增大，正、逆反应速率都增大 2．可逆反应 速率变化如图所示。导致时刻速率变化的原因可能是 A．增大A的浓度 B．使用催化剂 C．增大压强 D．升高温度 3．一定条件下向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体，图1表示各物质浓度随时间的变化关系，图2表示速率随时间的变化关系，时刻各改变一种条件，且改变的条件均不同，若时刻改变的条件是压强，则下列说法错误的是      A．时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度 B．该反应的化学方程式为 C．若，则前15s的平均反应速率 D．B的起始物质的量为0.04mol 4．一定温度下，反应的焓变为。该温度下现将充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①④ B．①② C．③④ D．全部 5．利用催化技术实现汽车尾气的转化：。现在恒温恒容的密闭容器中，投入等浓度的反应物在不同的条件下进行实验，CO的浓度随时间的变化如图所示（图中T代表温度），下列说法不正确的是 A． B．该反应为吸热反应 C．与第Ⅰ组对比，第Ⅱ组加入了更加有效的催化剂 D．第Ⅰ组实验达平衡时有 6．下列图像和叙述错误的是 图1 图2 图3 图4 A．图1表示的反应方程式为 B．图2中时刻改变的条件可能是加压 C．图3中升高温度，该反应平衡常数增大 D．图4对于反应： 7．对下列图像的分析正确的是 A．对于反应，图甲可判断出该反应为吸热反应 B．反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)投料比x[]，图乙可判断出 C．对于反应，若图丙中x轴表示压强，y轴表示平衡时混合气中G物质的量，则a< b D．对于反应 ，图丁可表示30 min时减小压强，40 min时升高温度 8．下列图像表达正确的是 A．图1表示向溶液中逐渐通入气体，溶液导电能力的变化曲线 B．图2为不同温度下水的电离平衡图像，在温度下，浓度为的NaOH溶液中由水电离出的 C．常温下，有相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液，分别与足量锌粉发生反应，生成的体积如图3所示，①为醋酸 D．一定温度下，将一定量的冰醋酸加水稀释，变化如图4所示，a、b、c三点的导电能力和电离程度： 9．以下图像和叙述错误的是 A．图甲：该图像表示的反应方程式为，反应速率 B．图乙：某温度下发生反应：，时刻改变的条件可能是加压 C．图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大 D．图丁：对于反应： 10．下列有关图像的说法错误的是 A．图甲表示可逆反应中的含量与压强的关系，且 B．图乙表示密闭容器中正反应为放热反应 C．图丙表示冰醋酸的导电能力随着加水体积变化的关系，若用湿润的试纸测量a点溶液的，则测量结果偏大 D．图丁表示反应，且 11．一定温度下，向含一定量恒容密闭容器中充入发生反应，改变起始的物质的量，测得的平衡体积分数变化如图所示，下列说法正确的是 A．a、b、c三点中，b点时的转化率最大 B．b→c平衡逆向移动，平衡体积分数减小 C．d点对应体系，v(正)>v(逆) D．a、b、c三点的反应速率： 12．15.向一恒容密闭容器中充入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率在不同投料比下随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．该反应的 C．a、b对应的压强： D．当混合气体的平均摩尔质量不再变化时，说明反应已达到平衡状态 13．在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为 反应I：   反应II：   反应III：   向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是 A．反应I的平衡常数可表示为 B．   C．图中曲线B表示的物质的量随温度的变化 D．提高转化为的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂 14．萨巴蒂尔反应可以实现二氧化碳转化为甲烷，其主要反应如下： 在密闭容器中，、，反应一定时间，的转化率及的选择性随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A． B．高温和低压均有利于提高甲烷的平衡产率 C．320~400°C，随温度的升高不断增大 D．280~400°C，随温度的升高先增大再减小 15．在甲、乙均为2 L的恒容密闭容器中均充入和，在恒温和绝热两种条件下仅发生反应： ，测得压强变化如图所示。 下列说法正确的是 A．放出的热量： B．乙容器中0~5 min内 C．的转化率： D．平衡常数： 16．羰基硫(COS)是以煤、石油、天然气为原料生产的化工原料气中有机硫的主要形式。COS催化水解的反应为：  ，在相同恒温恒容容器、相同投料比、相同时间内，测得不同温度及不同催化剂下COS水解反应的转化率如图所示。下列说法正确的是 A．以COS浓度表示的该段时间内平均反应速率： B．N点较P点COS转化率降低的原因是平衡移动 C．任何温度下，的催化效果都比好 D．150℃时，相较于，使用做催化剂，达平衡时的体积分数更大 17．某小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将含NO和CO的尾气以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应：，相同时间内测量逸出气体中NO含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率)，结果如图所示。以下说法不正确的是 A．两种催化剂均能降低活化能，但不变 B．250℃左右，在催化剂Ⅰ作用下，体系中活化分子百分数更高，反应速率更快 C．a点是对应温度下的平衡脱氮率 D．低于300℃，曲线Ⅱ脱氮速率随温度升高变化不大的主要原因是催化剂活性不高 18．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2：1。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图所示。 下列说法不正确的是 A．反应的 B．压强： C．正反应速率：y点点 D．化学平衡常数：y点点 二、填空题 19．运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。 (1)硫酸生产中，涉及反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，不同压强下反应体系中平衡时的百分含量(α%)和温度(T)的关系如图所示。 ①___________(填“＞”或“＜”)；C、D两点的平衡常数：___________(填“＞”“＜”或“=”)。 ②下列能使平衡向正反应方向移动，且能提高的平衡转化率的措施是___________(填标号)。 a．升高温度    b．仅增大的浓度     c．仅增大的浓度 (2)图乙表示反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)  在密闭容器中达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a～b过程中改变的条件可能是___________；b～c过程中改变的条件可能是___________； 20．一氯化碘()是一种卤素互化物，具有强氧化性，能与发生反应，可用作有机合成中的碘化剂。 (1)已知：由多步基元反应组成的总反应称为复杂反应，其反应速率取决于慢反应的反应速率。总反应的快、慢反应及相关信息如表(、和为反应速率常数，仅受温度影响)： 快反应 慢反应 反应活化能较高的是_______(填“快反应”或“慢反应”)，“快反应”的平衡常数_______(用含、的代数式表示)。 (2)已知反应1： 反应2： 通过实验测定和计算，确定了反应1和反应2在136~180℃范围内的压强平衡常数(用各气体物质的平衡分压替代物质的量浓度计算的平衡常数)。得到的和均为线性关系，如图所示： 反应 _______(用和表示)；图中_______(填“a”或“b”)表示的线性关系曲线，反应2在_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。 (3)温度为T℃时，向某恒容密闭容器中加入过量，并通入碘蒸气(初始压强为20)，发生下列反应： 反应3： 反应4： 当反应进行min后达到平衡，此时容器内气体总压强为32.5，则平衡时_______，0~min内，_______，_______(列出计算式即可)。 21．2030年实现“碳达峰”，2060年达到“碳中和”的承诺，体现了我国对大气治理责任。 I、二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。(K为化学平衡常数) ① ② ③ (1)反应①自发进行的条件是___________(“高温”或“低温”或“任意温度”)。=___________(用含、的式子表示)。 (2)将2 mol 和1 mol 充入某容积不变的绝热密闭容器中，只发生反应③。下列能判断反应③达到平衡的是___________。 A．容器内温度不再变化 B．混合气体的密度保持不变 C．容器内和两种气体的浓度之比不再变化 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变 E．容器内压强不再变化 Ⅱ、研究表明CO和在一定条件下可以合成甲醇，反应的化学方程式为：。往一容积为2 L的密闭容器内，充入0.3 mol CO与0.4 mol ，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 (3) A、B、C三点的平衡常数、、由大到小关系是___________(填“>”“<”或“=”)。 (4)A点的正反应速率___________(填“>”或“<”)C点的逆反应速率。 (5)上述投料在℃、压强下，平衡时的体积分数是___________；平衡后再加入1 mol CO，2 mol ，l mol ，则化学平衡会___________(填“正向移动、逆向移动、不移动”)。 22．和是主要的温室气体，高效利用和对缓解大气变暖有重要意义。根据所学知识回答下列问题： (1)已知，。一定条件下，将与以体积比为置于恒温恒容的密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应已达到平衡状态的有___________(填标号)。 A．体系密度保持不变 B．容器中压强保持不变 C．和的体积比保持不变 D．每消耗的同时生成 (2)在体积为的恒容密闭容器中，通入和，在温度为下发生(1)中反应，经反应达到平衡。达到平衡时，的转化率为。 ①内用表示的该反应的平均反应速率___________。 ②时，该反应的平衡常数___________。 ③该反应达到平衡时，保持其他条件不变，仅升高温度，此时___________(填“>”“=”或“<”)。 ④达到平衡后，向容器中再通入和，此时反应平衡将___________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。 (3)将和以物质的量之比为充入盛有催化剂的恒容密闭容器中，发生反应，，相同时间段内测得的体积分数与温度的关系如图所示。 ①___________(填“>”“=”或“<”)0。 ②a、b、c点中属于平衡点的是___________。 ③bc段的体积分数降低的可能原因是___________。 23．Ⅰ.一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物为原料生产化工产品的方法。合成气(和的混合气体)是一碳化学的重要原料，焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中会发生如下三个反应： ① ② ③ (1)已知反应①，该反应在___________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。 (2)当反应①达到平衡后，下列措施可提高正反应速率的是___________(填标号)。 A．加入焦炭 B．通入CO C．升高温度 D．分离出氢气 (3)若在恒温恒容容器中仅发生反应②，则下列能说明反应达到平衡状态的是___________。 A．容器内气体的压强不变 B．容器内气体的总质量不变 C．容器内气体的平均相对分子质量不变 D．单位时间内，每有O-H键断裂，同时有键断裂 (4)向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO，发生反应，和的物质的量变化如下表所示。 条件 保持温度为T/℃ 时间 0 5min 10min 15min 20min 25min 30min NO物质的量/mol 2.0 1.4 1.0 0.70 0.50 0.40 0.40 物质的量/mol 0 0.3 0.50 0.65 0.75 0.80 0.80 ①内，以表示的该反应速率___________，最终达平衡时的转化率___________，平衡常数___________， ②保持温度T℃不变，向该密闭容器中加入该四种反应混合物各，该时刻，正、逆反应速率的大小关系为：___________(填“>”“<”或“=”)。 Ⅱ.在恒容密闭容器中，加入足量的和，仅发生反应：  。测得氧气的平衡转化率与起始压强、温度的关系如图所示： (5)、、的大小：___________。 (6)若初始时通入，为，则A点平衡常数___________(用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算，分压=总压×气体的物质的量分数，写出计算式即可)。 24．工业上有一种“降碳”方法是用生产燃料甲醇：  。保持温度不变，在容积为2 L密闭容器中，充1 mol 和3 mol 在一定条件下发生反应，测得、和的物质的量随时间的变化如图所示。 (1)计算3 min内用氢气表示的该反应的反应速率_______；3 min时，该反应的正反应速率_______逆反应速率(填：“>”“=”或“”)。 (2)10 min反应达平衡，氢气的转化率为_______。当反应达平衡后，维持温度不变，改变其它条件使反应速率增大，采取的措施_______(写一条即可)。 (3)下列措施可以增大平衡转化率的是_______。 A．在原容器中再充入1 mol B．在原容器中再充入1 mol C．在原容器中充入1 mol氦气                     D．使用更有效的催化剂 E．扩大容器的容积                             F．将水蒸气从体系中分离 (4)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470 K时，图中P点_______不是(填“是”或“不是”)处于平衡状态。490 K之后，甲醇产率下降的可能的原因是_______。 试卷第16页，共16页 试卷第15页，共16页 学科网（北京）股份有限公司 《人教版化学选择性必修一化学平衡图像题专练》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B A A B D A B A C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 C A D D C A C B 1．C 【分析】，，，物质的量变化量之比为，反应方程式为；化学平衡为动态平衡，正逆反应仍在进行；反应速率；恒容充入惰性气体，各物质浓度不变，反应速率不变，据此分析。 【详解】A．物质的量变化量之比为，反应方程式为，A不符合题意； B．时反应达到化学平衡，正、逆反应仍在进行，为动态平衡，B不符合题意； C．若，X的化学反应速率为，C符合题意； D．温度、体积不变，时刻充入1 mol ，各物质浓度不变，正、逆反应速率均不变，D不符合题意； 故选C。 2．B 【详解】A．增大A的浓度时，瞬间生成物浓度不变，逆反应速率应与原平衡速率相等，之后逐渐增大，而图中逆反应速率瞬间增大，不符合，A错误； B．使用催化剂可同等程度增大正、逆反应速率，平衡不移动，速率改变后保持恒定，图中为标注清晰将正逆速率线小幅错开，实际速率相等，符合图像特征，B正确； C．该反应为气体分子数减小的反应，增大压强平衡正向移动，改变条件后正反应速率会逐渐减小、逆反应速率逐渐增大，直到达到新平衡，速率线不会保持水平，不符合，C错误； D．该反应ΔH>0，正反应吸热，升高温度平衡正向移动，改变条件后正反应速率会逐渐减小、逆反应速率逐渐增大，速率线不会保持水平，不符合，D错误； 故答案选B。 3．A 【分析】t2时正、逆反应速率中只有其中一个增大，应是改变某一物质的浓度，t4时改变的条件为减小压强，正逆反应速率仍相等，说明反应前后气体的体积相等，t5时正逆反应速率都增大，应是升高温度，由图甲可知，t1时到达平衡，c(A)=0.09mol/L，c(C)=0.06mol/L，二者化学计量数之比为0.09：0.06=3：2，则B为生成物，反应方程式为。 【详解】A．t2时刻该变外界条件，其中某方向速率一瞬间不发生变化，另一方向化学反应速率增大，故t2时刻该变的外加条件为增大反应物或生成物浓度浓度，t3时刻改变外界条件，化学反应速率均增大，且正逆化学反应速率相等，故t3时刻该变的外界条件可以是加入催化剂，t5时刻后正逆化学反应速率均增大，其改变外界条件可能为升温，故A错误； B．由分析知，B为生成物，反应方程式为，故B正确； C．若，则前15s内C的浓度增大0.06mol/L，则，故C正确； D．加入0.3mol A，A的初始浓度为0.15mol/L，则容器体积为2L，B是生成物，根据方程式B的变化量为0.03mol/L，B的初始浓度为0.05-0.03=0.02mol/L；B的起始物质的量为0.02mol/L ×2L=0.04mol，故D正确； 选A。 4．A 【详解】①反应容器密闭恒压，反应左边气体分子的化学计量数小于右边的，所以容器容积随反应进行而不断增大，而气体质量保持不变，则气体密度逐渐下降，反应达到平衡状态后保持不变，故①符合题意； ②反应的焓变只和反应本身有关，与物质的量变化无关，无论反应是否达到平衡状态，反应的都不变，故②不符合题意； ③反应开始时，只充入，随着反应的进行，的浓度逐渐变小，则和v正(NO2)均逐渐变小，直至达到平衡状态，故③不符合题意； ④随着反应的进行，转化为，的转化率逐渐增大，达到平衡状态时转化率保持不变，故④符合题意； 故选择①④，即答案为A。 5．B 【详解】A．温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短。由图可知，条件下（Ⅲ组）比条件下（Ⅰ组）更早达到平衡，因此，A正确； B．，升高温度后，平衡时CO浓度更大，说明升温使平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，正反应为放热反应，B错误； C．Ⅰ组和Ⅱ组温度相同（均为），平衡时CO浓度相同，说明平衡状态一致；但Ⅱ组更快达到平衡，反应速率更快，符合催化剂的特征：只改变化学反应速率，不改变平衡状态，因此Ⅱ组使用了更高效的催化剂，C正确； D．反应达到平衡时，正逆反应速率满足：速率比等于化学计量数之比。和的化学计量数均为2，因此平衡时，D正确； 故选B。 6．D 【详解】A．图1中A、B、C的物质的量变化量分别为0.8 mol、1.2 mol、0.4 mol，变化量之比为2:3:1，A为反应物，B、C为生成物，反应方程式为2A⇌3B+C，A正确； B．图2中t₁时刻v正、v逆均突然增大，且v'正=v'逆，加压会使气体反应速率增大，若正反应为气体体积不变的反应，加压平衡不移动，符合图像，B正确； C．图3中升温时v正增大速率大于v逆，平衡正向移动，正反应为吸热反应，升温平衡常数增大，C正确； D．图4中，T1时p2（高压）先达平衡且C体积分数大于p1（低压），但反应m+n＜p（气体体积增大），加压平衡逆向移动，C体积分数应减小；T2p2与T1p2相比，若T2＞T1（先达平衡），放热反应升温平衡逆向移动，C体积分数应减小，图像与反应特征矛盾，D错误； 答案选D。 7．A 【详解】A．图甲中，在温度下，该反应较温度下先达到平衡，说明，此时产物C的含量比温度下高，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应是吸热反应，A正确； B．图乙中，同一温度下对应的转化率低于，投料比越大，自身转化率越低，故，B错误； C．图丙中，增大压强，G的物质的量减小，说明反应的平衡正向移动，因为增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，所以，C错误； D．对于反应，反应前后气体体积不变，减小压强，正逆速率同等减小且平衡不移动，图丁可表示时减小压强；由于该反应是吸热反应，时升高温度，平衡正向移动，此时，图像表示错误，D错误； 故选A。 8．B 【详解】A．属于强电解质，溶液中导电的离子主要是、，通入少量气体，发生反应，生成的属于强酸，溶液中离子物质的量浓度基本不变，溶液的导电能力基本不变，A错误； B．在温度下，根据纵横坐标的数据可知，浓度为的NaOH溶液中全部来自于水，故由水电离出的，B正确； C．常温下，有相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液，分别与足量锌粉发生反应开始放出的速率相同，醋酸溶液中随着的消耗，促进的电离，反应过程中与醋酸反应的速率较快，相同的醋酸和盐酸溶液物质的量浓度：，相同体积分别与足量锌粉反应，最终放出较多的为醋酸，②为醋酸，C错误； D．导电能力与氢离子浓度保持一致，氢离子浓度越大导电能力越强，故导电能力为：b>a> c,醋酸溶液中存在电离平衡，加水稀释促进的电离，故a、b、c三点CH3COOH 的电离程度：c>b> a，D错误； 故答案选B。 9．A 【详解】A．图甲：A物质的量减少0.8mol，B物质的量增加1.2mol，C物质的量增加0.4mol，A是反应物，B、C是生成物，变化量之比等于系数比，A该图像表示的反应方程式为，没有容器体积，不能计算反应速率，故A错误； B．图乙：，反应前后气体系数和相等，增大压强，正逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，所以时刻改变的条件可能是加压，故B正确； C．图丙：升高温度，正反应速率变化大于逆反应速率，可知升高温度平衡正向移动，该反应平衡常数增大，故C正确； D．根据“先拐先平”，T1>T2，P2>P1。升高温度，C的体积分数降低，则正反应放热；增大压强，C的体积分数增大，平衡正向移动，m+n>p，所以，故D正确； 选A。 10．C 【详解】A．可逆反应中反应物气体分子数大于生成物气体分子数，先达平衡，则，增大压强，平衡正向移动，的含量减小，A正确； B．依据图像分析，反应温度升高，正、逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向进行，则逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，B正确； C．由图像可知，a点用少量水稀释后导电能力增强，所以稀释促进醋酸电离，、浓度均增大，若用湿润的试纸测量a点溶液的，相当于溶液加水稀释，增大，则减小，故测量结果偏小，C错误； D．由图分析可知，升高温度，A的转化率增大，说明升温平衡正向进行，正反应为吸热反应，压强越大，A的转化率越大，说明增大压强，平衡正向进行，正反应为气体体积减小的反应，D正确； 故选C。 11．C 【分析】向含一定量恒容密闭容器中充入发生反应，改变起始的物质的量，随着物质的量的增大，平衡正向移动，生成更多的三氧化硫，当与的物质的量之比等于化学方程式中计量系数之比时，三氧化硫的平衡体积分数最大，据此回答。 【详解】A．与两种反应物反应，当少，氧气充足时，转化率最大，故a、b、c三点中，a点时的转化率最大，A错误； B．表示继续通入过量二氧化硫，根据勒夏特列原理知平衡正向移动，体系中总的物质的量增加幅度更大，故产物三氧化硫的平衡体积分数在减小，B错误； C．d点在c点之下说明d点还未达到该条件下的平衡，会继续从正反应方向建立平衡，故v(正)>v(逆)，C正确； D．该反应为，在恒温恒容条件下，a、b、c三点对应的起始物质的量满足，由于反应物起始浓度越大，平衡时体系内各物质的浓度越高，反应速率越快，因此三点的反应速率关系为，D错误； 故答案为C。 12．A 【详解】A．根据反应以及可知，x越小，的平衡转化率越大，所以，A错误； B．升高温度，的平衡转化率降低，说明升温使平衡向左移动，则该反应为放热反应，，B正确； C．温度相同时，a比b的乙醇平衡转化率大，说明由a到b为减小，平衡逆向移动，所以，C正确； D．该反应为气体物质的量增大的反应，在建立平衡的过程中气体的总物质的量会发生变化，气体的总质量始终不变，当混合气体的总物质的量不变，即平均摩尔质量不再变化时，说明反应已达到平衡状态，D正确； 故选A。 13．D 【详解】A．化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应I的平衡常数可表示为，A错误； B．根据盖斯定律，由-(Ⅱ+Ⅲ)得：，，B错误； C．反应Ⅱ为吸热反应，反应Ⅲ为放热反应，温度升高，反应Ⅱ正向移动，CO的物质的量增大，反应Ⅲ逆向移动，CO的物质的量增大，因此CO在平衡时的物质的量随着温度升高而增大，故曲线C为CO的物质的量变化曲线，C错误； D．反应Ⅰ和反应Ⅲ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，降低温度有利于反应Ⅰ和反应Ⅲ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，因此在低温时CH4的平衡量较高，要提高CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂以尽快建立化学平衡状态，D正确； 故答案选D。 14．D 【详解】A．由图像可知，320℃后，温度升高，CO2的转化率下降，平衡逆向移动，反应I为吸热反应，说明反应II逆向移动使体系中CO的浓度增大，且CO浓度增大对反应I平衡的影响大于升高温度对反应I平衡的影响，故反应II的正反应是放热反应，即，A错误； B．由A项分析知，反应II是气体分子数减小的放热反应，根据勒夏特列原理，降低温度、增大压强有利于反应Ⅱ正向进行，从而提高甲烷的平衡产率，高温和低压不利于提高甲烷平衡产率，B错误； C．320~400℃，CO2的转化率下降，说明体系中n(CO)与n(CH4)之和减小，而CH4的选择性不变，则体系中的n(CH4)和n(CO)均随着温度升高而不断减少，C错误； D．280~320℃，反应I、II均正向进行，都会生成 H2O，总反应消耗的CO2量增加，n(H2O)随温度升高不断增大，320~400℃，图中CO2的转化率下降，说明随温度升高反应II逆向移动，反应I也逆向移动(反应II逆向移动使体系中CO的浓度增大，且CO浓度增大对反应I平衡的影响大于升高温度对反应I平衡的影响)，体系中的n(H2O)减小，所以280~400℃，n(H2O)随温度升高先增大后减小，D正确； 故选D。 15．C 【分析】CO2与H2反应生成甲醇和H2O的，该反应为放热反应，甲容器中压强先增大后减小，乙中压强一直减小，因反应为放热反应，则甲中反应前期受温度影响较大，反应以向气体体积增大的方向移动（逆向移动）为主，后期以正向移动为主，乙中反应一直正向移动，则甲为绝热容器，乙为恒温容器。 【详解】A．根据分析，甲为绝热容器，乙为恒温容器， a、b两点对应压强相同，b点对应温度更高，结合pV=nRT可知，b点气体的总物质的量小于a点，则b点反应物的转化率更高，放热更多，即，A错误； B．设5min时乙容器中生成H2O的物质的量为xmol,则列三段式：      反应到5min时，乙容器中压强为4p，则，解得x=0.4，所以乙容器中0~5 min内，B错误； C．b、c两点反应均达到平衡状态，甲为绝热容器，容器内温度更高，该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则CO2的转化率：，C正确； D．，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，结合C项分析可知，，D错误； 答案选C。 16．A 【详解】A．相同时间内COS的转化率越大催化效率越高，正反应的平均反应速率：，A正确； B．由图可知，相同温度下由TiO2做催化剂时转化率高于N点，可知N点并未达到平衡状态，B错误； C．由图可知，在低温时对COS水解反应的催化效果好，C错误； D．催化剂不改变平衡移动，在相同温度下，无论用哪种催化剂，达到平衡时CO2的体积分数都一样，D错误； 故答案选A。 17．C 【详解】A．催化剂的作用是降低反应活化能、加快反应速率，但不改变反应的焓变（ΔH只由反应物和生成物的总能量差决定），A正确； B．250℃左右催化剂Ⅰ作用下脱氮率更高，相同时间内反应速率更快，说明体系中活化分子百分数更高，B正确； C．该反应ΔH<0，温度越低平衡脱氮率越高，a点温度低于450℃，若a为平衡脱氮率，其数值应高于450℃的脱氮率，但实际a点脱氮率远低于450℃的脱氮率，说明a点不是对应温度下的平衡脱氮率，C错误； D．低于300℃时催化剂Ⅱ活性较低，对反应速率的提升作用小，因此脱氮速率随温度升高变化不大，D正确； 故选C。 18．B 【分析】由图像可知，随温度升高，NO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，据此分析。 【详解】A．由图像可知，随温度升高，NO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，ΔH<0，A不符合题意； B．该反应为气体分子数减少的反应，增大压强平衡正向移动，NO转化率增大，相同温度下，p1曲线的NO转化率高于p2，故压强，B符合题意； C．x点在p2曲线（低压）、温度350℃，y点在p1曲线（高压）、温度高于350℃，温度越高、压强越大，反应速率越快，y点温度和压强均大于x点，故正反应速率y点>x点，C不符合题意； D．化学平衡常数K只与温度有关，与压强无关；该反应正向放热，温度升高K减小，y点温度高于x点，故平衡常数y点<x点，D不符合题意； 故选B。 19．(1) ＞    ＜ b (2)升温     减小SO3浓度 【详解】（1）①取A、D两点，温度相同，压强越大，平衡时SO3的百分含量(α%)越大，A点的α%比D点大，故p1＞p2；该反应为放热反应，T1＜T3，温度升高，K值减小，故KC＜KD； ②a．升高温度，平衡向逆反应方向移动，故a错误； b．仅增大O2的浓度，平衡向正反应方向移动，且能提高SO2的平衡转化率，故b正确； c．仅增大SO2的浓度，平衡向正反应方向移动，但SO2的平衡转化率降低，故c错误； 故答案为：b。 （2）a点正逆反应速率突然增大，所以可能是升温或加压，因为逆反应速率大于正反应速率，说明平衡向逆反应方向移动，所以只能是升温；b点正反应速率瞬间不变，逆反应速率瞬间减小，所以一定是减小了生成物浓度，即减小SO3浓度。 20．(1) 慢反应 (2) b 高温 (3) 0.1 或 【详解】（1）在多步基元反应中，反应活化能越高，化学反应速率越慢，所以反应活化能较高的是慢反应；根据“快反应”达平衡状态时，有，即，可推出平衡常数。 故答案为：慢反应；。 （2）根据盖斯定律，反应 为反应1+反应2，则； 因反应1的，则随温度升高而减小，则随增大而减小，而反应2的，则随温度升高而增大，则随增大而增大，故图中b表示的线性关系曲线； 根据反应2可知：、，已知能自发进行，可得到该反应2在高温下能自发进行。 （3）由题意根据压强关系列出反应3的三段式：和反应4的三段式：；当反应进行 min后达到平衡，此时容器内气体总压强为32.5，得，解得，根据，解得；由，可解得，解得、，则0~t min内，；最后得到。 21．(1) 低温 (2)ACE (3) (4)< (5) 25% 正向移动 【详解】（1）反应①，且该气体分子数减小，，根据，在低温时，该反应能自发进行。反应①平衡常数为，反应②平衡常数为，则反应③平衡常数； （2）A．由题干信息可知，该反应容器绝热，当容器内正逆反应速率相等，体系净热效应为0，温度不再变化。因此，当容器内温度不变时，反应达到平衡，A正确； B．混合气体密度，根据质量守恒定律，容器中的是定值，且该容器恒容，也是定值，则混合气体密度也为定值，无法判断该反应是否达到平衡，B错误； C．起始时和并非按化学计量数之比投料，则容器内和两种气体的浓度之比是变量，当气体浓度之比不变时，说明该反应正逆反应速率相等，反应达到平衡，C正确； D．平均相对分子量，根据质量守恒定律，容器中的是定值。同时，反应③的气体分子数不变，是定值，则也是定值，无法判断该反应是否达到平衡，D错误； E．该容器恒容，是定值，该反应气体分子总数不变，是定值。由选项A分析可知，当反应达到平衡时，不变，根据，是常数，当、、恒定时，为定值，E正确； （3）温度一定时，平衡常数为定值，则。由题干信息可知，该反应，升高温度，平衡常数K减小，则，综上，A、B、C三点的化学平衡常数大小关系为：； （4）该反应是气体分子总数减小的反应，当其他条件相同时，增大压强，反应平衡向正反应方向移动，CO的平衡转化率增大。由图可知，在相同温度下，B点对应的CO平衡转化率大于A点时，则。A点对应的温度和压强均小于C点，活化分子碰撞频率更低，反应速率更小，且A、C两点均达到平衡状态，两点对应的正逆反应速率相等，则A点的正反应速率<C点的逆反应速率； （5）由图像可知，在℃、状态下，CO的平衡转化率为0.5，其转化量为，同时，该反应容器容积为2 L，结合反应方程式可列三段式： 平衡时，的物质的量分数为，根据阿伏加德罗定律及推论，平衡时的体积分数等于其物质的量分数，则的体积分数为25%。平衡时，容器中CO、、的浓度为，，，则反应平衡常数为。 向容器中充入1 mol CO、2 mol 和1 mol ，此时气体浓度为，，，此时的浓度商，平衡向正反应方向移动。 22．(1)B (2) 0.05 1 > 逆向 (3) < b、c 达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动，故温度越高，的体积分数就越小 【详解】（1）A．体系，由于反应在恒容密闭容器中进行，体积不变，但反应前后气体总质量不变，因此密度始终不变，不能说明反应已达平衡，A不符合题意； B．由于反应前后气体分子数逐渐增大，压强会随反应进行而变化，当压强保持不变时，说明反应已达平衡，B符合题意； C．由于反应中H2和CO的生成比例为1:1，它们的体积比始终为1:1，因此该比值不会变化，不能说明反应已达平衡，C不符合题意； D．每消耗1 mol CH4的同时生成2 mol CO，这是反应的化学计量关系，无论是否平衡，只要反应发生，该关系始终成立，不能说明反应已达平衡，D不符合题意；答案选B； （2）由题意知，达到平衡时，CO2的转化率为50%，根据反应列出三段式： ①； ②； ③该反应为吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即正向移动，故； ④通入和后，此时的浓度商，平衡逆向移动； （3）①根据图像变化可知b点反应达到平衡，达到平衡后，升高温度，的体积分数减小，说明升高温度平衡逆向移动，故小于0； ② 对于该类图像，曲线的最高点（b点）以及最高点以后的点（c点）均为平衡点，故a、b、c点中属于平衡点的是b、c； ③bc段的体积分数降低的可能原因是：该反应为放热反应，b点反应达到平衡后，升高温度，平衡逆向移动，故温度越高，的体积分数就越小 23．(1)高温 (2)BC (3)D (4) 0.03mol/(L·min) 80% 4 > (5) (6)或 【详解】（1）反应①是气体分子数增加的反应，即，且，则该反应在高温下，反应能自发进行； （2）A．焦炭是固体，加入焦炭，其浓度不变，反应速率不变，A不符合题意； B．通入CO，生成物浓度增大，平衡逆向移动，导致反应物浓度增大，正反应速率增大，B符合题意； C．升高温度，反应物分子的能量增加，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，增加了反应物分子中活化分子的百分数，使得单位时间内有效碰撞的次数增加，因此正反应速率增大，C符合题意； D．分离出氢气，生成物浓度减小，平衡正向移动，导致反应物浓度减小，正反应速率减小，D不符合题意； 故选BC。 （3）A．在恒温恒容容器中仅发生反应②，反应②是气体分子数不变的反应，容器内气体的压强始终不变，所以当容器内气体的压强不变时，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．反应物、生成物均为气体，根据质量守恒定律，容器内气体的总质量始终不变，则容器内气体的总质量不变，不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．反应②是气体分子数不变的反应，即气体总物质的量不变，气体总质量也不变，则气体平均摩尔质量始终不变，即气体的平均相对分子质量始终不变，所以容器内气体的平均相对分子质量不变，不能说明反应达到平衡状态，C不符合题意； D．单位时间内，每有O-H键断裂，同时有键断裂，即，体现正、逆反应速率，且反应速率之比等于其化学反应计量系数之比，能说明反应达到平衡状态，D符合题意； 故选D。 （4）①0～5 min内，，则，浓度变化量是0.15 mol/L，则；根据表格数据可知，25 min时，反应已达到平衡，列出三段式： 则最终达平衡时NO的转化率，平衡常数； ②保持温度T ℃不变，向该2 L密闭容器中加入该四种反应混合物各2 mol，浓度均是1 mol/L，，所以反应正向进行，则该时刻，正、逆反应速率的大小关系为：； （5）该反应是气体分子数减小的反应，温度不变时，增大压强，平衡正向移动，O2的平衡转化率增大，由图可知，在相同温度下O2的平衡转化率：​，则压强大小：； （6）若初始时通入，为，A点O2的平衡转化率为50%，则转化的O2为，列出三段式： 相同条件下，压强之比等于其物质的量之比，则，即平衡时，平衡常数。 24．(1) > (2) 使用催化剂或增加反应物浓度（其它合理答案也可） (3)BF (4) 不是 该反应放热，升高温度，平衡逆向移动或催化剂活性降低 【详解】（1）3 min内用氢气表示的该反应的反应速率，根据，则。3 min时，反应正向进行，故该反应的正反应速率大于逆反应速率，故答案为：；>； （2）根据题中所给数据，列出三段式： 所以平衡时氢气的转化率；使用催化剂或增加反应物浓度都可以加快反应速率，故答案为：；使用催化剂或增加反应物浓度； （3）A．在原容器中再充入1 mol ，平衡正向移动，但二氧化碳本身的平衡转化率降低，A错误； B．在原容器中再充入1 mol ，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，B正确； C．在原容器中充入1 mol氦气，该气体不参与反应且容器体积不变，故平衡不移动，C错误； D．使用更有效的催化剂，但催化剂只是加快反应速率、不影响平衡，D错误； E．扩大容器的容积，压强减小，平衡逆向移动，二氧化碳平衡转化率降低，E错误； F．将水蒸气从体系中分离，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，F正确； 故答案选BF； （4）温度为470 K时，图中P点甲醇产率不是最大，所以反应还没有达到平衡，P点不是处于平衡状态；在490 K以前，反应还没有达到平衡，甲醇的产率随着温度的升高而增大；490 K以后，甲醇产率下降的原因是：该反应是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动，且催化剂活性降低，故答案为：不是；该反应放热，升高温度，平衡逆向移动或催化剂活性降低。 答案第2页，共16页 答案第1页，共16页 学科网（北京）股份有限公司 $