2.2 化学平衡 第3课时（讲义）化学人教版选择性必修1

本讲义聚焦化学平衡图像分析核心知识点，系统梳理单因素时间图像（浓度/速率-时间曲线）、多因素时间图像（温度/压强对转化率影响）、温度(压强)相关图像及特殊图像（平衡曲线、抛物线型），构建从基础到复杂的分析思维模型，形成递进式学习支架。 该资料以“思维建模”为特色，通过“找重点-看变化-想规律”三步法培养科学思维，结合随学随练、题型示例强化科学探究与实践能力。例如分析温度-转化率图像时，运用“先拐先平数值大”原则推导反应热效应，课中助力教师高效授课，课后帮助学生通过实例巩固图像分析逻辑，弥补认知误区。

第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 第3课时 化学平衡图像 课标要点 1.从变化的角度认识与时间相关的各类图像，分析时间变化时v、c、n、α、φ等物理量变化的原因。 2.通过对常见图像的分析，构建分析时间图像的思维模型。 3.从变化的角度认识温度(压强)、起始投料等相关的图像，分析曲线与平衡移动的关系。 4.通过对图像的分析，构建分析图像的思维模型。 学习重难点 重点：掌握勒夏特列原理的图像化表达，熟悉典型图像的特征，学会分析平衡移动方向与反应特征。 难点：多条件叠加的分析逻辑、反常趋势的认知误区、逆向推导的思维链条，以及图像与实际应用的关联理解。 知识点 单因素时间图像 1．坐标型图像分析思路 (1)找“重点”——起点、拐点、终点、交点、突变点等 借助“重点”中的有效信息，能够快速找到图像解题思路，突破图像分析难点。 (2)看变化——线的走向与斜率大小 ①线的走向：随着横坐标自变量的增大，纵坐标因变量是变大、变小或不变。例如，当纵坐标表示的物理量是速率、物质的量浓度、物质的量、转化率、体积分数时，图像中出现一条水平直线，则该反应达到化学平衡状态。 ②斜率大小：斜率是化学平衡图像曲线中一个重要的参数。图像中通常对比两条不同曲线的斜率，或者比较同一条曲线不同时刻的斜率变化来判断反应改变的外界条件。 (3)想规律——化学反应规律和化学平衡 结合影响化学反应速率的因素及勒夏特列原理，控制变量分析图像。 2．常见单因素时间图像分析 (1)反应过程中物质的量或浓度—时间图像 图像示例 方法指导 在2 L密闭容器中，某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。 看坐标，定意义；零起点，定投料； 线变化，定方向；量变化，定计量。 注：n、c、v等变化量之比等于化学计量数之比 ①横坐标表示反应过程中时间的变化，纵坐标表示反应过程中物质的物质的量的变化； ②该反应的化学方程式是3A(g)＋B(g)2C(g)； ③在反应到达2 min时，正反应速率与逆反应速率之间的关系：相等； ④若用A物质的量浓度的变化表示反应达到平衡(2 min)时的正反应速率是0.15 mol·L－1·min－1 (2)条件改变时速率—时间图像 图像示例 方法指导 对于反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，填写改变的条件及平衡移动的方向 看坐标，定意义；零起点，定投料； 线变化，定条件； v高低，定移动。 注：改变浓度条件，图像一点保持连续；改变温度或压强，两点突变 ①t1时，增大反应物的浓度，平衡正向移动；②t2时，降低温度，平衡正向移动； ③t3时，增大压强，平衡正向移动；④t4时，使用催化剂，平衡不移动 (3)条件改变时物质的量或浓度—时间图像 条件改变 图像示例 方法指导 减压(容器体积扩大到原来的2倍) N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 当容器体积扩大到原来的n倍，反应体系中气态各物质的浓度均变为原来浓度的倍，所有线都出现“断点” 升高温度 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 当反应体系中温度发生改变时，v－t中速率曲线出现“断点”，而恒容条件下c－t中所有线全部是连续的 降低温度 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 随学随练 1．如图是恒温下H2(g)＋I2(g)2HI(g)＋Q(Q>0)的化学反应速率随反应时间变化的示意图，t2时刻改变的外界条件是(　　) A．升高温度 B．增大压强 C．增大反应物浓度 D．加入催化剂 【答案】C 【解析】由题给图像得出O～t1时间内是建立化学平衡状态的过程，t2以后改变条件，原平衡被破坏，在新的条件下重新建立平衡，升高温度，正、逆反应速率同时增大(增加的起点与原平衡不重复)，且H2(g)＋I2(g)2HI(g)＋Q(Q>0)是放热反应，逆反应速率增大的倍数大于正反应，即逆反应速率的曲线在上方，A错误；增大压强，对H2(g)＋I2(g)2HI(g)＋Q(Q>0)平衡不移动，但浓度增大，正、逆反应速率同等程度增大，即新平衡曲线应该是高于原平衡的一条直线，B错误；增加反应物的浓度，正反应速率应该瞬间提高，而生成物浓度瞬间不变，而后逐渐升高，增加反应物浓度，平衡正向移动，正反应曲线在上方，C正确；加入催化剂能够同等程度改变正、逆反应速率，即是高于原平衡的一条直线，D错误。 1．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)并达到平衡状态。若保持温度不变，在t0时刻改变外界条件，反应速率发生如图所示的变化。则下列关于反应容器及反应条件变化的说法正确的是(　　) A．容器为恒压容器时，充入适量He B．容器为恒压容器时，充入适量HI C．容器为恒容容器时，充入适量He D．容器为恒容容器时，充入适量HI 【答案】B 【解析】恒容充入He，对反应气体的浓度没有影响，正、逆反应速率不变，C项错误；恒容充入HI，相当于增大压强，正、逆反应速率均增大，且对于该反应，增大压强平衡不会移动，与图像不符，D项错误；恒压充入He，相当于减小压强，正、逆反应速率都减小，且对于该反应，减小压强平衡不会移动，与图像不符，A项错误；恒压充入HI，体系的体积增大，H2和I2的浓度都变小，正反应速率减小而HI的浓度增大，逆反应速率增大，而且最终达到平衡时，与原平衡各物质的浓度完全一样，B项正确。 2．在一密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。 回答下列问题： (1)处于平衡状态的时间段是______(填字母，下同)。 A．t0～t1　　B．t1～t2　　 C．t2～t3 　D．t3～t4 E．t4～t5 F．t5～t6 (2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。 A．增大压强 B．减小压强 C．升高温度 D．降低温度 E．加催化剂 F．充入氮气 t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。 (3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是__________。 A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6 (4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。 【答案】(1)ACDF　(2)C　E　B　(3)A (4) 【解析】(1)根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。 (2)t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大得更多，平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升温。t3时，v正、v逆同时增大且增大量相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时，v正、v逆同时减小，但平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强。 (3)根据图示知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0～t1时间段的低，所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最高。 (4)t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，而v正逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。 知识点 多因素时间图像 1．单一条件——转化率(α)或者百分含量等在不同温度或压强下随时间变化的图像 图像示例 方法指导 根据图像回答下列问题： 看拐点： 先拐→先平衡、速率快、条件高，即“先拐先平数值大”。 想原理： 温度高低→ΔH；压强大小→气体化学计量数 (1)图Ⅰ表示T2>T1，正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动； (2)图Ⅱ表示p2>p1，压强增大，A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体总体积增大的反应； (3)图Ⅲ中生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a可能使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积) 2.多条件——转化率(α)或者百分含量等在不同温度或压强下随时间变化的图像 A(g)＋B(g)xC(g) 图像中有三个量时“定一议二”，利用控制变量法、结合“先拐先平数值大”原则分析化学平衡图像： T相同时比较p：p2 >p1，x＝1 p相同时比较T：T2 >T1，正反应吸热 随学随练 1．已知：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol－1。若反应物起始的物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　) 【答案】C 【解析】因为正反应为放热反应，升高温度，反应速率加快，达到平衡所用时间减少，但是平衡向逆反应方向移动，NO的含量减小，A正确、C错误；增大压强，反应速率加快，达到平衡所用时间减少，正反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，NO的含量减小，B正确；催化剂对平衡没有影响，只是加快反应速率，缩短达到平衡所用的时间，D正确。 2.已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数φ(B)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是(　　) A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应 B．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应 C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应 D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应 【答案】D 【解析】由“先拐先平数值大”原则，对比①②可知T1＞T2，对比②③可知p2＞p1；对比①②，温度由T2升高到T1，φ(B)减小，说明升温平衡向正反应方向移动，所以正向为吸热反应；对比②③，由p1加压到p2，φ(B)增大，说明加压平衡向逆反应方向移动，所以逆向为缩体反应，即m＋n＜p。 3.在一定条件下，可逆反应A＋BmC变化如图所示。已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数，p为反应在T2温度时达到平衡后容器内加压的变化情况，请回答下列问题： (1)温度T1________(填“大于”“等于”或“小于”)T2，正反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)如果A、B、C均为气体，则m________(填“大于”“等于”或“小于”)2。 (3)当温度和容积不变时，如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体系的压强________(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”，下同)移动；当温度和压强不变时，如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体，平衡________移动。 【答案】(1)大于　放热　(2)大于　(3)增大　不　向正反应方向 【解析】(1)由图像可知，T1>T2，温度升高，ω(C)降低，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。 (2)增大压强，ω(C)降低，平衡左移，正反应为气体体积增大的反应，m>2。 (3)当温度、容积不变时，充入稀有气体，由于各反应物、生成物的浓度不变，所以平衡不移动。当温度、压强不变时，充入稀有气体，体积增大，根据m>2，平衡向正反应方向移动。 知识点 温度(压强)的相关图像 1．恒温(恒压)图像 在恒温(恒压)图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。 (1)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同温度下(T1<T2)，混合气体中C的含量(C%)与压强(p)的关系图像如图所示： ①选一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%减小，化学平衡逆向移动，a＋b<c； ②作一等压线(如p3)，温度升高，C%增大，化学平衡正向移动，正反应是吸热反应。 (2)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同压强下，混合气体中C的含量(C%)与温度(T)的关系图像如图所示： ①选一等压线，随着温度的升高，C%减小，化学平衡逆向移动，ΔH <0； ②作一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%增大，化学平衡正向移动，a＋b>c。 2．速率—压强(或温度)图像 (1)可逆反应mA(g)nB(g)＋pC(s)　ΔH＝Q kJ·mol－1，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像： ①根据正、逆反应速率与温度的变化曲线，可判断反应的ΔH，则：Q <0； ②根据正、逆反应速率与压强的变化曲线，可判断反应前后气体体积的变化，则：m >n。 特别提醒 图中交点是平衡点，分析温度、压强对化学平衡影响时，一般选择交点之后的曲线的变化来判断。 (2)某可逆反应中，温度的变化对正、逆反应速率的影响如图所示： 根据正、逆反应速率与温度的变化曲线，可判断该可逆反应的正反应为吸热反应。 随学随练 1．T ℃时，对于可逆反应：A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)　ΔH>0。下列各图中正确的是(　　) 【答案】D 【解析】升高温度平衡向正反应方向移动，C的浓度增大，A错误；升高温度平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，增大压强平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，B错误；增大压强正、逆反应速率均增大，C错误；升高温度平衡向正反应方向移动，C的质量分数增大，增大压强平衡向逆反应方向移动，C的质量分数减小，D正确。 2．某恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，反应速率(v)与温度(T)、SO2的体积分数[V(SO2)%]与压强(p)的关系分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是(　　) A．图甲中，曲线1表示逆反应速率与温度的关系 B．图甲中，d点表示温度为T0时，反应已经达到平衡 C．图乙中，温度恒定时，a、b两点对应的反应速率：va>vb D．图乙中，温度恒定时，c点的反应正在向逆反应方向进行 【答案】C 【解析】d点正、逆反应速率相等，反应处于平衡状态，平衡后温度升高，平衡向逆反应方向移动，故v逆>v正，曲线1表示逆反应速率；图乙中，b点时压强大，反应速率快，p1时达到平衡时SO2的体积分数大于c点时SO2的体积分数，所以c点的反应向生成SO2的方向进行。 3．若只改变某一条件，化学反应aA(g)＋B(g)cC(g)的平衡变化图像如图1、图2所示(图中p表示压强，T表示温度，α表示平衡转化率，v表示反应速率，t表示反应时间)，据此分析下列说法正确的是(　　) A．由图1可以判断该反应为吸热反应 B．在图1中，若p1>p2，则a＋1<c C．在图2中，t0时刻改变的条件为移走部分生成物C D．在图2中，a、b、c、d中正反应速率最大的点是d点 【答案】D 【解析】根据图1知，同一压强下，升高温度，A的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，所以该反应是放热反应，A项错误；在图1中，若p1>p2，温度相同时，压强越大，α(A)越大，即平衡正向移动，说明此反应为气体分子数减小的反应，即a＋1>c，B项错误；在图2中，t0时刻v逆瞬间增大，改变的条件可能为增大C的浓度、增大压强或升高温度，若移走部分生成物C，v逆会因浓度减小而减小，C项错误；在图2中，t0时刻后，v逆逐渐减小，v正逐渐增大，直至v逆＝v正，达到平衡状态，则正反应速率最大的点是d点，D项正确。 拓展 几种特殊图象 1．平衡曲线 序号 图像示例 方法指导 (1) 对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。 平衡曲线上的任意一点均为该条件下达到平衡的点，线外点均未达到平衡。 若未达到平衡的点在该条件下达到平衡过程如图所示： 则：L线的左上方(E点)，A%大于此压强时平衡体系的A%，E点v正>v逆； L线的右下方(F点)，F点v正<v逆 (2) 如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线如图所示： 若未达到平衡的点在该条件下达到平衡过程如图所示： 图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正＞v逆的是点3，表示v正＜v逆的是点1，而点2、4表示v正＝v逆 2.拋物线型 (1)对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　ΔH＜0。 ①M点前，表示化学反应从反应开始到建立平衡的过程，则v正＞v逆，M点为平衡点，M点后为平衡受温度或压强的影响情况。 ②方法指导 拋物线型图像顶(最低)点前未达到平衡，从顶(最低)点向后分析平衡移动情况。 注意　曲线上的每个点是否都达到平衡，往往需要通过曲线的升降或斜率变化来判断，如果未到达平衡则不能使用平衡移动原理，考虑速率变化对纵坐标量的影响，到达平衡以后的点使用平衡移动原理分析。 (2)投料平衡曲线 ①反应物不止一种的可逆反应，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，改变反应物的投料比，当反应物按照n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料时，NH3百分含量最大。 ②方法指导 a．投料平衡曲线上的点均为平衡点。 b．投料比等于化学计量数之比时，生成物的含量最大。 注意　横坐标也可能是一种反应物的起始物质的量。 活学活用 1．已知A(g)＋B(g)2C(g)，反应过程中C的百分含量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．正反应速率：v(c)>v(d)>v(b) B．化学平衡常数：K(d)>K(c) C．c点向d点变化时，v正<v逆 D．d点状态加入合适的催化剂可使C%增大 【答案】C 【解析】温度越高，反应速率越大，则正反应速率v(d)>v(c)>v(b)，A错误；正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，K减小，则化学平衡常数：K(d)<K(c)，B错误；由c点向d点变化时，平衡逆向移动，可知v正<v逆，C正确；d点时加入催化剂不会使平衡移动，C%不变，D错误。 2．如图为条件一定时，反应2NO＋O22NO2＋Q(Q＞0)中NO的最大转化率与温度变化关系曲线图，图中有A、B、C、D、E五点，其中表示未达到平衡状态，且v正＜v逆的点是(　　) A．B和C B．A和E C．E D．A和C 【答案】C 【解析】图像中的曲线为平衡线，线上的点都处于平衡状态，v正＝v逆；线以下的各点反应物NO的转化率偏小，反应向右进行，v正＞v逆；线以上的点反应物NO的转化率偏大，反应向左进行，v正＜v逆。所以，图像中的A、D两点，v正＝v逆；B、C两点，v正＞v逆；E点，v正＜v逆。 3．在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是(　　) A．反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH>0 B．图中X点所示条件下，延长反应时间不能提高NO的转化率 C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO的转化率 D．380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4 mol·L－1，NO的平衡转化率为50%，则平衡常数K>2 000 【答案】D 【解析】由虚线可知，随温度升高，NO的平衡转化率逐渐降低，说明平衡逆向移动，则NO与O2生成NO2的反应为放热反应，ΔH<0，A项错误；图像中实线的最高点为平衡点，X点未达到平衡，延长时间反应继续向右进行，NO的转化率增大，B项错误；Y点为平衡点，增大O2的浓度，平衡正向移动，可以提高NO的转化率，C项错误；设NO起始浓度为a mol·L－1，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5a mol·L－1、(5.0×10－4－0.25a) mol·L－1、0.5a mol·L－1，该反应的平衡常数K＝＝>＝2 000，D项正确。 拓展 有关多重平衡及选择性的问题 在多重平衡中，几个可逆反应是相互影响的。 (1)如果主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应，那么该反应物的平衡转化率就会增大。 (2)在一定温度下，特定起始浓度的混合体系，其多重平衡选择性为定值，催化剂不能提高某一物质的平衡转化率。 (3)如果在同一条件下，两种物质同时可以发生几个可逆反应，那么催化剂的选用就可以使其中某一反应的选择性提高。 (4)多重平衡体系中，随着温度的升高，如果两种物质的选择性之和等于100%，那么二者的选择性变化曲线呈镜像对称。 (5)在多重平衡体系中，某物质的平衡浓度，是所有有关反应的平衡浓度，对各相关反应的平衡常数都满足。 (6)在计算某反应的平衡常数时，要善于选特殊点计算。只要温度不变，这个平衡常数值可以运用于平衡曲线上的任何一点，选取多曲线的交点，往往能简化计算。 活学活用 1．(2026·江苏苏州高三期中)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应： 反应I：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝-164.7kJ·mol−1 反应II：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＝+41.2kJ·mol−1 向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。CH4的选择性。下列说法正确的是( ) A．400℃时，CO2的平衡转化率为 B．400℃反应达到平衡状态时，n(CO2)：n(CO)=1：5 C．CH4的平衡选择性随着温度的升高而增大 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 【解析】反应I是放热反应，温度升高，平衡逆移，则CH4的物质的量减小，CO2的转化率下降；反应Ⅱ是吸热反应，温度升高，平衡正移，则CO的物质的量增大，CO2的转化率升高；图像中随着温度的升高，曲线①呈现单调下降的趋势，则代表的是CH4的物质的量，曲线②呈现单调升高的趋势，则代表的是CO的物质的量，剩下的曲线③则是CO2的物质的量。A项，根据分析，曲线③为CO2的物质的量，则400℃时，CO2的物质的量为0.15 mol，由起始的1 mol转化到0.15 mol，转化率为，A正确；B项，400℃反应达到平衡状态时，由图分析，曲线②为CO的物质的量0.1mol，则n(CO2)：n(CO)=0.15：0.1=3：2，B错误；C项，CH4的选择性。由图可知，随着温度升高，曲线①代表的n(CH4)单调减少，而曲线②代表的n(CO)单调增加，因此CH4的选择性随温度升高而减小，C错误；D项，增大压强，反应I平衡右移，反应I中等物质的量CO2消耗更多的H2，故加压会降低平衡时H2的物质的量，D错误；故选A。 2．在催化剂作用下，以CO2和H2为原料进行合成CH3OH的实验。保持压强一定，将起始n(CO2)：n(H2)=1：3的混合气体通过装有催化剂的反应管，测得出口处CO2的转化率和CH3OH的选择性[]与温度的关系如图所示(图中虚线表示平衡时CO2的转化率或CH3OH的选择性)。 已知反应管内发生的反应为： 反应1：CO2(g)＋3H2(g)= CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-49.5kJ·mol−1 反应2：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41.2kJ·mol−1 下列说法正确的是( ) A．CO(g)＋2H2(g)= CH3OH(g) ΔH＝+90.7kJ·mol−1 B．220℃～280℃时，出口处一定存在：n(CO)＜n(CH3OH) C．220℃～280℃，保持其他条件不变，n(CH3OH)：n(CO)随温度的升高而增加 D．为提高CH3OH的产率，应研发高温下催化活性更强的催化剂 【答案】B 【解析】A项，根据盖斯定律反应1-反应2得CO(g)＋2H2(g)= CH3OH(g)的ΔH＝-90.7kJ·mol−1，故A错误；B项，220℃～280℃时，CH3OH选择性始终高于60%左右、CO选择性低于40%，则n(CO)＜n(CH3OH)，故B正确；C项，在220℃～280℃范围内，随温度升高，CH3OH选择性降低、CO选择性增大，则n(CH3OH)：n(CO)的值随温度升高而减小，故C错误；D项，低温下，CH3OH选择性高，所以开发低温下反应活性强的催化剂以提高反应速率，同时有利于提高的产率，故D错误；故选B。 3．向2L的密闭容器中加入1molH2和1mol CO2，发生如下两个反应： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1= -49.1kJ·mol−1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41.7kJ·mol−1 不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OH的选择性如图所示(选择性指生成CO或CH3OH占CO2消耗总量的百分比)。下列相关说法正确的是( ) A．曲线a表示CO2的平衡转化率 B．选择适宜的催化剂可以提高平衡体系中CH3OH的选择性 C．300℃时，反应Ⅱ的平衡常数K≈0.173 D．随着温度的升高，容器内逐渐减小 【答案】C 【解析】A项，反应I为放热反应，升温平衡逆向移动，反应II为吸热反应，升温平衡正向移动，则题图中曲线a表示CO的选择性，c表示CH3OH的选择性，则曲线b表示CO2的转化率，A项错误；B项，催化剂不影响平衡，B项错误；C项，300℃时，CO2的转化率为30%，CO的选择性为70%，CH3OH的选择性为30%，结合化学计量数可知，此时，，，， ，反应Ⅱ反应前后气体的化学计量数之和不变，故可以用物质的量代替浓度计算化学平衡常数，则反应Ⅱ的平衡常数，C项正确；D项，随着温度的升高，以反应Ⅱ为主，容器内逐渐增大，D项错误；故选C。 题型 单曲线变化图象 ▌例1 (2026·广东惠州高二阶段检测)为消除NO2的污染，某实验小组研究用活性炭进行处理，发生反应：2C(s)＋2NO2(g)2CO2(g)＋N2(g)，一定温度下，向体积不等的密闭刚性容器中分别加入足量活性炭和46gNO2反应相同时间后测得 NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．容器内的气体总的物质的量n(a)∶n(b) =7∶6 B．bc段上述反应达到平衡状态 C．c点状态下 v(正)<v(逆) D．该温度下反应的平衡常数 【答案】D 【解析】整理已知条件：，反应为 ，正反应为气体分子数增大的反应。结合图像规律分析，容器体积越大(压强越小)，若达到平衡，NO2平衡转化率随压强减小(体积增大)正向移动，转化率应逐渐升高；图中转化率先升后降，说明ab段反应速率快，相同时间已达到平衡，转化率符合平衡移动规律(逐渐升高)；bc段反应速率慢，相同时间未达到平衡，转化率低于平衡转化率，因此逐渐下降。A项，a点转化率40%，反应的NO2为0.4mol，总气体物质的量。 b点转化率80%，反应的NO2为0.8mol，总气体物质的量， ，不是7：6，A错误；B项，若bc段均达到平衡，增大容器体积(减压)平衡正向移动，NO2转化率应升高，与图像中bc段转化率下降矛盾，说明bc段未达到平衡，B错误；C项，c点反应相同时间未达到平衡，反应仍向正方向进行，因此v(正)＞v(逆)，C错误；D项，a点处于平衡区(ab段已达平衡)，容器体积为V1，列三段式： 平衡浓度：，，，平衡常数： ，D正确；故选D。解题贴士 化学平衡图象分析思维建模 一看图象 ①一看面：即横坐标、纵坐标的量；②二看线：即线的斜率，平与陡的含义，函数的增减性(先拐先平：如在转化率——时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高)；③看点：即起点、转折点、拐点、交叉点；④四看要不要画辅助线：等温线、等压线等(定一议二：当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系)；⑤看量：定量图象中有关量的多少 二想规律 联想外界条件改变对化学反应速率和化学平衡的影响，紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向吸热还是放热，体积是增大、减少，还是不变，有无固体参加或生成等 三判断 认准某些关键数据在解题中的特定作用，全面准确地从图中找出直接或隐含的相关信息 ▌对点练1-1 (2026·安徽马鞍山高二期末)用活性碳还原一氧化氮的反应为C(s)+2NO(g)⇌CO2(g)+N2(g)  ΔΗ＜0 。一定温度下，向容积可变的密闭容器中加入足量的活性炭和NO，在t2时刻改变某一条件，其逆或正反应的速率随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，NO的体积分数：Ⅱ＞Ⅰ B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO C．t1时刻的v正小于t2时刻的v逆 D．若混合气体的密度不变，不能说明该反应达到平衡状态 【答案】B 【解析】反应C(s)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)是气体分子数不变的反应，容器为容积可变的恒压容器，温度不变。A项，温度不变，平衡后最终反应速率和原平衡相等，说明新平衡下各物质浓度和原平衡完全相同，因此NO的体积分数I =II，A错误；B项，t2时刻向恒压容器中加入NO，瞬间NO浓度增大，正反应速率突然增大，符合图像中t2时刻v正突变升高的特点；该反应气体分子数不变，恒压温度不变时，新平衡与原平衡为等效平衡，平衡时各物质浓度和原平衡一致，因此最终v正回到原平衡的速率，和图像完全吻合，B正确；C项，T1时刻达到平衡，(原平衡速率)；t2时刻改变条件瞬间，v逆小于原平衡速率(恒压充入NO，体积增大，生成物浓度减小)，反应正向进行过程中v逆逐渐增大到，因此，C错误；D项，混合气体密度，反应有固体碳参与，气体总质量是变量；恒压温度不变，反应前后气体总物质的量不变，因此容积V不变，ρ是变量，当ρ不变时，说明气体质量不变，反应达到平衡状态，D错误；故选B。 ▌对点练1-2 用O3氧化烟气中的SO2时，发生反应：SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O3(g) ΔH1＝-241.6kJ·mol−1。现向2L密闭容器中通入2 molSO2和2 mol O3发生上述反应，SO3的浓度随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态 B．t1时刻，可能向容器中充入了一定量的SO3 C．t2时刻后，SO2的平衡转化率为75% D．正反应速率： 【答案】C 【解析】A项，该反应中气体的总质量和总物质的量均不变，故混合气体的平均相对分子质量始终不变，当混合气体的平均相对分子质量不变时，不能说明反应达到平衡状态，A错误；B项，向容器中充入一定量的SO3，会使平衡逆向移动，SO3的浓度在1.50mol/L的基础上会逐渐减小，与图像不符，B错误；C项，t1时刻前，SO2的平衡转化率为=75%，t1时刻改变条件后SO3的浓度增大但之后不发生变化，说明平衡并没有发生移动，因此t1时刻后，SO2的平衡转化率依然为75%，C正确；D项，c点SO3的浓度最大，且为平衡状态，因此正反应速率：，D错误；故选C。 题型多曲线变化图象 ▌例2 (2026·山东九五高中协作体高三联考)已知：2X(g)+Y(g)2Z(g)的反应历程分两步： 第一步：2X(g)A(g) ΔH1＜0 Ea1 第二步：A(g)+Y(g)2Z(g) ΔH2＜0 Ea2 在固定容积的容器中充入一定量X和Y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．Ea1<Ea2，∆H2＜∆H1 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Z，不变 【答案】C 【解析】A项，由图像可知，第一步反应的反应速率更快，所以Ea1<Ea2，升高温度后n(A)增加，n(Z)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 ∆H2＜∆H1，A正确；B项，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；C项，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；D项，反应2X(g)+Y(g)2Z(g)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，故因此n(X)/n(Z)减小，D错误；故选D。 解题贴士 复杂(竞争、连续)反应图像的解题流程 第一步 审反应方程式 ①找准竞争(或连续)反应在反应特点方面的异同 ②分清主、副反应 第二步 提取研究状态 (平衡、非平衡) ①非平衡状态量，其变化与反应速率有关 ②平衡状态量，则与平衡移动有关 第三步 析图 依据图中横坐标、纵坐标的内容，找出图中曲线中的“点”、“线”的含义和变化趋势，并用平衡移动原理解答具体问题 ▌对点练2-1 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入1molCH42(g)和2molH2S(g)发生反应：CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)，其中一个为绝热过程，另一个为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( ) A．L1为恒容恒温过程 B．气体的总物质的量： C．逆反应速率： D．点平衡常数：K<16 【答案】B 【解析】A项，该反应正向气体分子数增多，是吸热反应，绝热过程中体系温度降低，反应正向进行程度小，压强小，恒温过程压强变化符合正常反应进程，L1压强大，所以L1为恒容恒温过程，L2为恒容绝热过程，A正确；B项，a点和c点压强相等，温度(L2绝热温度降低)，根据(V相同)，T越大，n越小，所以气体总物质的量，B错误；C项，b点温度高于c点(L1恒温，L2绝热降温)，温度越高反应速率越快，所以逆反应速率v(b)>v(c) ，C正确；D项，假设是恒温恒容，b点平衡时压强为起始的倍，根据阿伏伽德罗定律，可得平衡时气体总物质的量为，通过三段式计算： ，平衡时，解得x = 0.5，平衡常数，c点温度低，反应正向进行程度小，所以平衡常数K < 16 ，D正确；故选B。 ▌对点练2-2 一定温度下，向恒容密闭容器中投入等物质的量的P和Q发生反应：①P(g)+Q(g)= M(g)；②M(g)N(g)。部分物质的浓度随时间的变化如图所示，t2后达到平衡状态。下列说法正确的是( ) A．X为c(M)随t的变化曲线 B．反应的活化能：①>② C．0~内，(N)=mol/(L·s) D．该条件下，反应②的平衡常数 【答案】C 【解析】根据反应①P(g)+Q(g)= M(g)；②M(g)N(g)可知，0~t1时间段内曲线下降的为反应物P或Q的浓度随时间变化，曲线先上升后下降为M的浓度随时间的变化，曲线一直上升的X代表N的浓度随时间变化。A项，根据分析，X为c(N)随t的变化曲线，A错误；B项，由图可知，0~t1时间段内，M的浓度大于N，由此可知反应①为快反应，反应②为慢反应，反应的活化能：①<②，B错误；C项，0~ t1内，P或Q浓度减少c1mol/L，反应①生成M的浓度为c1mol/L，t1时M浓度只有c2mol/L，说明反应②消耗的M的浓度为(c1-c2)mol/L，则生成的N的浓度为(c1-c2)mol/L，0~ t1内，v(N)=mol/(L·s)，C正确；D项，t2时间P与Q 完全反应，生成M的浓度为c1mol/L，同时t2达到平衡时剩余M为c3mol/L，生成的N的浓度为(c1-c3)mol/L，反应②的平衡常数为，D错误；故选C。 基础通关 1．有可逆反应：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH<0。 已知在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是(　　) A．降低温度、增大压强、减小反应物浓度、使用催化剂 B．使用催化剂、增大压强、增大反应物浓度、升高温度 C．增大反应物浓度、使用催化剂、减小压强、升高温度 D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用催化剂 【答案】D 【解析】t2到t3正逆反应速率增大，且v逆>v正，平衡逆向移动，该反应放热，升高温度平衡逆向移动，改变条件为升高温度；t4到t5速率减小，且v逆>v正，平衡逆向移动，该反应为分子数减少的反应，减小压强向分子数增多的方向移动，改变条件为减小压强；t6到t7正逆反应速率增大，且v正>v逆，平衡正向移动，其改变条件为增大反应物浓度；t8时刻速率增大，但v逆＝v正，平衡未移动，改变条件为使用催化剂。 2．(2026·山东部分学校大联考高二开学考试)可逆反应A(g)+2B(g)2C(g) ΔH＞0，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 【答案】B 【解析】A项，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项，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项，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项，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；故选B。 3．(2026·福建南平高二期末)关于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)   ΔH＜0说法错误的是( ) A．图甲，恒温恒容下I > II时刻反应已达到平衡 B．图乙，t2时刻升温，平衡时SO3的体积分数：I > II C．图丙，w表示物质的量分数，a、b的相等 D．图丁，恒温压缩体积，横坐标表示压强，纵坐标可表示平衡时气体密度 【答案】C 【解析】A项，由图甲可见，t2时SO2的物质的量为2.2mol，变量为1.8mol，结合化学计量数可知道此时SO3物质的量为1.8mol，故t1到t3阶段SO3物质的量不再改变，故 t2时体系已达平衡，故A正确；B项，反应为放热反应(ΔH<0)，升温会使平衡向左移动，气体总物质的量增大，SO₃ 物质的量减小，其体积分数：I > II，故B正确；C项，a、b 两点虽可对应相同的平衡物质的量分数相等，但由于两个点初始配比不相同，反应进行的程度不相同，两点的不相等，故C错误；D项，图丁：恒温压缩体积增大压强，气体总质量不变，体积缩小，平衡时气体密度增大，与图相符，故D正确；故选C。 4．下列说法不正确的是(　　) A．图1可表示将一定量的CO和NO通入刚性容器发生反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，物质的量随时间的变化关系，且t1时达到平衡 B．图2可表示反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)，在t0时将容器的体积缩小为原来的一半后再次平衡的过程中压强随时间的变化关系 C．图3可表示反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)的ΔH与时间的变化关系，且t1时不一定达到平衡 D．图4可表示在绝热容器中充入一定量的A和B，发生反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH<0，平衡常数与时间的关系图，且t1时达到平衡 【答案】A 【解析】将一定量的CO和NO通入刚性容器发生反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g),CO减少的物质的量等于二氧化碳增加的物质的量，与图像不符，A错误；反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)，在t0时将容器的体积缩小为原来的一半，压强变为原来的2倍，平衡逆向移动，由K＝c(CO2)可知，达到新平衡时，二氧化碳浓度不变，体积变为原来一半，气体的物质的量变为原来的一半，容器内压强最终不变，图像正确， B正确；反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) 的ΔH取决于反应物和生成物的总能量，始终保持不变，不随时间变化，故t1时不一定达到平衡，C正确；在绝热容器中充入一定量的A和B，发生反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH<0，随反应进行，体系温度升高，K值减小，t1时K值不变，体系温度不变，反应达到平衡状态，D正确。 5．已知反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，向某体积恒定的密闭容器中按体积比2∶1充入SO2和O2，在一定条件下发生反应。如图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图(图中T表示温度)，Y可以是(　　) A．O2的体积分数 B．混合气体的密度 C．密闭容器内的压强 D．SO2的转化率 【答案】D 【解析】由题图可知，温度T2达到平衡所用时间短，反应速率较快，所以温度T2＞T1，温度升高，Y表示的物理量降低，该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，氧气的体积分数增大，A错误；升温平衡向逆反应方向移动，但混合气体的总质量不变，容器的体积不变，混合气体的密度不变，B错误；升温平衡向逆反应方向移动，混合气体的总的物质的量增大，容器的体积不变，容器的压强增大，C错误；升温平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率降低，D正确。 6．(2026·江西赣州高二期末)向密闭容器中充入一定量X和Y混合气体，在一定条件下，发生反应aX+bYcZ  ΔH＜0。测得Z在不同温度下的平衡产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．a+b＜c B．正反应速率：v(B)＞v(A) C．反应温度：T1＜T2 D．平衡常数：K(A)=K(B)=K(C) 【答案】B 【解析】A项，同一温度下，压强增大时Z的平衡产率升高，说明平衡正向移动，正反应为气体分子数减小的反应，故a+b＞c，A错误；B项，A、B压强相同，由反应放热可知同一压强下温度越高Z的产率越低，故T1＞T2，温度越高反应速率越快，因此正反应速率v(B)＞v(A)，B正确；C项，反应ΔH＜0为放热反应，升高温度平衡逆向移动，Z的平衡产率降低，同一压强下T1对应Z的产率更低，故T1＞T2，C错误；D项，平衡常数只与温度有关，A点温度为T2，B、C点温度为T1，温度不同平衡常数不同，故K(A)≠K(B)=K(C)，D错误；故选B。 7．在一恒温恒压的密闭容器中发生反应：M(g)＋N(g)2R(g)　ΔH<0，t1时刻达到平衡，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．t1时刻的v正小于t2时刻的v正 B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中通入R C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，M的体积分数相等 D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，反应的平衡常数相等 【答案】A 【解析】已知在一恒温恒压的密闭容器中发生反应：M(g)＋N(g)2R(g)　ΔH<0，t1时刻达到平衡，在t2时刻改变某一条件，由图可知，反应再次达到平衡后，逆反应速率与原平衡相同，由此可知，改变的条件一定是加入了一定量的R而增大了R的浓度，由于容器为恒温恒压，故容器体积必然成比例增大，所以在t2时刻反应物的浓度都减小。t1时刻的v正大于t2时刻的v正，A不正确；t2时刻改变的条件是向密闭容器中通入R，B正确；Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，两平衡等效，所以M的体积分数相等，C正确；因为温度相同，所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，反应的平衡常数相等，D正确。 8．在某容积一定的密闭容器中，发生反应：A(g)＋B(g)xC(g)，根据图Ⅰ所示的反应曲线，判断下列有关图Ⅱ的说法正确的是(T表示温度，p表示压强，C%表示C的体积分数)(　　) A．x＝1，ΔH＜0，p3＜p4，y轴表示混合气体的密度 B．x＝2，ΔH＞0，p3＜p4，y轴表示B的体积分数 C．x＝1，ΔH＜0，p3＞p4，y轴表示B的转化率 D．x＝1，ΔH＞0，p3＞p4，y轴表示B的体积分数 【答案】C 【解析】根据图Ⅰ分析可得T1>T2，p1<p2。由a曲线和b曲线分析可得增大压强，平衡正向移动，C的体积分数增加，可推得x＝1，B错误；由图Ⅰ中b曲线和c曲线分析可得，升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0，D错误；混合气体密度ρ＝恒定不变，A错误；若图Ⅱ中y轴表示B的转化率，则p3>p4，C正确。 9．为探究外界条件对反应mA(g)＋nB(g)cZ(g)　ΔH的影响，以A和B的物质的量之比为m∶n开始反应，通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数与压强及温度的关系，实验结果如图所示。下列判断正确的是(　　) A．ΔH>0 B．m＋n<c C．其他条件相同，升高温度，v正增大的幅度小于v逆 D．其他条件相同，压强增大，平衡正向移动，该反应的平衡常数增大 【答案】C 【解析】由图可知，降低温度，Z的物质的量分数增大，平衡向正反应方向移动，所以正反应是放热反应，则ΔH<0，故A错误；减小压强，Z的物质的量分数减小，平衡逆向移动，说明该反应为反应前后气体分子数减小的反应，则m＋n>c，故B错误；升高温度，正、逆反应速率都加快，但因正反应是放热反应，平衡逆向移动，v正增大的幅度小于v逆，故C正确；平衡常数只受温度影响，增大压强不改变平衡常数，故D错误。 10．(2026·山东菏泽高二阶段检测)一定条件下，将NO(g)和O2(g)按物质的量之比2:1充入反应容器，发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A．p1＜p2 B．其他条件不变，温度升高，该反应的反应限度增大 C．400℃、p1条件下，O2的平衡转化率为20% D．400℃时，该反应的化学平衡常数的数值为10/9 【答案】A 【解析】A项，该反应正反应为气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强平衡正向移动，NO平衡转化率升高，由图可知同温下p2对应的NO转化率更高，故p1＜p2，A正确；B项，由图可知，压强相同时，温度升高NO平衡转化率降低，平衡逆向移动，反应限度减小，B错误；C项，初始时NO和O2物质的量之比为2:1，反应中两者消耗的物质的量之比也为2:1，故两者平衡转化率相等，400℃、p1下NO转化率为40%，故O2平衡转化率也为40%，C错误；D项，平衡常数计算需要各物质的平衡浓度，题目未给出容器体积，无法计算浓度，故无法得到平衡常数的具体数值，D错误；故选A。 11．一定条件下，CH3OH与H2O发生反应：CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)，反应起始时＝M在恒压条件下，反应达到平衡时CH3OH的体积分数φ与M和T(温度)的平衡关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH>0 B．图中M的大小关系为a>4>b C．图中Q点对应的平衡混合物中＝4 D．温度不变时，增大Q点对应的平衡体系压强，则φ减小 【答案】A 【解析】由图像可知，M一定时，温度升高，φ减小，说明温度升高平衡正向移动，则该反应为吸热反应，ΔH>0 ，故A正确；CH3OH的物质的量一定的情况下，M增大，H2O(g)的物质的量增大，促进平衡正向移动，CH3OH的转化率增大，平衡时CH3OH的体积分数减小，则b>4>a，故B错误；反应起始时＝4，但H2O和CH3OH按物质的量之比1∶1反应，平衡混合物中二者物质的量之比一定不为4，故C错误；温度不变时，增大压强，平衡逆向移动，故φ增大，故D错误。 12．汽车尾气中产生NO的反应为N2(g)＋O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(　　) A．温度T下，该反应的平衡常数K＝ B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小 C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂 D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0 【答案】A 【解析】N2和O2的起始浓度都为c0 mol·L－1，平衡浓度都为c1 mol·L－1，NO的起始浓度为0，平衡浓度为2(c0－c1) mol·L－1，则K＝，A正确；由于反应是在恒容密闭容器中进行，气体总质量和气体总体积都不变，所以密度始终不变，B错误；如果加入催化剂，化学反应速率会加快，但不会改变平衡浓度，C错误；据图可知，b比a更早达到平衡，升高温度，达新平衡时N2的浓度减小，表示平衡右移，所以正方向为吸热反应，ΔH>0，D错误。 13．已知反应：2A(l)B(l)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)，取等量A分别在0 ℃和20 ℃下反应，测得其转化率Y随时间t变化的关系曲线(Y－t)如图所示。下列说法正确的是(　　) A．曲线a代表20 ℃下A的Y－t曲线 B．反应到66 min时，0 ℃和20 ℃下反应放出的热量相等 C．0 ℃和20 ℃下达到平衡时，反应都放出Q kJ热量 D．反应都达到平衡后，正反应速率：a>b 【答案】B 【解析】温度越高，化学反应速率越快，反应越先达到平衡，即曲线先出现拐点，故曲线b代表20 ℃下A的Y－t曲线，A错误；反应到66 min时，0 ℃和20 ℃下A的转化率相同，因二者的起始量相同，故参与反应的A的量相等，此时放出的热量相等，B正确；0 ℃和20 ℃下达到平衡时，A的转化率不同，放出的热量也不相同，C错误；曲线b代表20 ℃下的Y－t曲线，曲线a代表0 ℃下的Y－t曲线，升高温度，化学反应速率加快，故反应都达到平衡后，正反应速率a<b，D错误。 14．以物质的量之比为1:2向恒压密闭容器中充入X、Y，发生反应X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH，相同时间内测得Z的产率和Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．据图像分析，该反应是吸热反应 B．Q点是最高点，Q点为平衡状态 C．M、N点反应物分子的有效碰撞几率不同 D．从M点到P点，可通过加入催化剂或分离产物Z而达到平衡点 【答案】C 【解析】A项，根据图像中Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系可知，随着温度升高，平衡产率逐渐降低，说明升温平衡逆向移动，得到ΔH＜0，该反应是放热反应，A错误；B项，据图像可知，Q点Z的产率小于平衡产率，未达到平衡，B错误；C项，M、N点产率相同，但温度不同，所以反应物分子的有效碰撞几率不同，C正确；D项，图中M点未达到平衡是由于温度低导致速率低而反应时间不够，可通过加入催化剂或延长时间使其达到平衡，但分离Z会使反应速率降低，达不到目的，D错误；故选C。 15．常温下，在硝酸介质中，用磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂，萃取稀土金属离子的原理如下：，可溶于有机溶剂，实现Sc3+从水相到有机相的萃取。在含Sc3+的水溶液中加入适量稀硝酸和TBP，测得c Sc3+与时间的关系如图所示。已知：净反应速率等于正、逆反应速率之差，即。下列叙述正确的是( ) A．逆反应速率：a＞b B．增大cNO3-，平衡向右移动，平衡常数增大 C．在a、b和c点中，净反应速率最小的为c点 D．5~15 min内NO3-的平均反应速率v(NO3-)=2.1mol·L－1·min－1 【答案】C 【解析】A项，a到b，Sc3+浓度减小，反应正向进行，反应物浓度减小、生成物浓度增加，正反应速率减小，逆反应速率增大，则逆反应速率：a<b，A错误；B项，平衡常数只与温度有关，与浓度无关，B错误；C项，净反应速率等于正、逆反应速率之差，即，由图a到b，Sc3+浓度减小，反应正向进行，反应物浓度减小、生成物浓度增加，正反应速率减小、逆反应速率增大，a和b净反应速率大于0，c点反应达到平衡，正逆反应速率相等，则净反应速率为0，故净反应速率最小的为c点，C正确； D项，由图，5~15 min内NO3-的平均反应速率，D错误；故选C。 16．乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的反应为C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g) ΔH，工业上在裂解过程中可以实现边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下，一定量的C2H6(g)在恒容密闭容器中发生上述反应。当H2的移出率时[]，乙烷的平衡转化率与温度的关系如图所示(假设温度对催化剂的活性无影响)。下列说法错误的是( ) A．X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率 B．在X点，与不分离H2相比，分离H2时化学平衡常数增大 C．Y点平衡体系中C2H4(g)的体积百分含量约为76% D．该反应加入催化剂能增大活化分子百分数 【答案】B 【解析】A项，XY均为平衡点，正逆反应速率均相等，X点的温度低，故X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率，故A正确；B项，化学平衡常数只与温度有关，在X点，与不分离H2相比，分离H2时乙烷的平衡转化率增大，但化学平衡常数不变，故B错误；C项，假设C2H6(g)的起始投料为1mol，则Y点平衡体系中C2H6(g)为0.1mol、C2H4(g)为0.9 mol、H2(g)为0.9 mol×(1-80%)=0.18 mol，平衡体系中C2H4(g)的体积百分含量约为76%，故C正确；D项，加入催化剂能降低反应活化能，增大活化分子百分数，故D正确；故选B。 17．(1)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的常用试剂，已知：2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH<0，一定温度下，将2 mol NO与2 mol Cl2置于2 L密闭容器中发生反应。 ①下列可判断反应达到平衡状态的是________(填字母，下同)。 A．混合气体的平均相对分子质量不变 B．混合气体的密度保持不变 C．NO和Cl2的物质的量之比保持不变 D．每消耗1 mol NO同时生成1 mol ClNO ②为了加快化学反应速率，同时提高NO的转化率，其他条件不变时，可采取的措施有________。 A．升高温度 B．缩小容器容积 C．再充入Cl2 D．使用合适的催化剂 (2)在容积为10 L的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol Cl2，在不同温度下发生反应：2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)，ClNO的体积百分含量随时间的变化如图所示。已知T1>T2>T3。 ①与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ除温度不同外，还改变的条件是_____________________________。 ②实验Ⅲ反应至25 min达到平衡，用NO的浓度变化表示的反应速率为__________________。若实验Ⅲ达到平衡时的热量变化为Q kJ，则该反应的热化学方程式为__________________________________。 【答案】(1)①AC　②BC　 (2)①加入催化剂(或加压)　②0.008 mol·L－1·min－1　2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1 【解析】(1)①反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)是反应前后气体分子数变化的反应，结合＝可知，不变，则各物质的物质的量不变，说明反应达到平衡状态，A正确；反应容器的容积不变，气体的总质量不变，根据ρ＝可知，体系中混合气体密度始终不变，B错误；起始投入的NO与Cl2的物质的量之比是1∶1，而变化的NO与Cl2的物质的量之比是2∶1，所以在未达到平衡前，NO与Cl2的物质的量之比是变化的，当NO与Cl2的物质的量之比保持不变时，反应达到平衡状态，C正确；反应的任一阶段，每消耗1 mol NO一定会生成1 mol ClNO，不能确定是否达到平衡状态，D错误。②升高温度，反应速率加快，但该反应放热，平衡逆向移动，NO转化率降低，A错误；缩小容器容积，相当于加压，反应正向进行，反应速率加快，B正确；充入Cl2，反应速率加快，反应正向进行，NO的转化率提高，C正确；使用合适的催化剂，能加快反应速率，但不影响平衡移动，即NO的转化率不变，D错误。 (2)ΔH<0，升高温度，ClNO的百分含量不断减小，平衡逆向移动。①与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ的反应温度：T2<T1，如果其他条件相同，实验Ⅱ达到平衡所需要的时间应该比实验Ⅰ长，而图中实验Ⅱ达到平衡所需要的时间比实验Ⅰ短，实验Ⅱ的反应速率快，则可能使用了催化剂。②实验Ⅲ反应至25 min达到平衡，设反应的Cl2的浓度为c mol·L－1 　　　　　　　　2NO(g)　＋　Cl2(g)2ClNO(g) 起始/(mol·L－1)　　0.3　　　　　0.2　　　　0 变化/(mol·L－1)　　2c　　　　　　c　　　　2c 平衡/(mol·L－1)　0.3－2c　　　　0.2－c　　　2c 平衡时ClNO的体积百分含量为50%，则×100%＝50%，c＝0.1，v(NO)＝＝0.008 mol·L－1·min－1；达到平衡时，Cl2的物质的量的变化量为0.1 mol· L－1×10 L＝1 mol，反应放出Q kJ热量，则该反应的热化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1。 素养提升 18．(2026·广西贵港高二期末)CH4催化重整可制备水煤气，其反应为CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)。将等物质的量的CH4和CO2充入密闭容器中发生反应，保持体系压强为100kPa，达到平衡时CO2的体积分数与温度的关系如图所示。 下列说法正确的是( ) A．该反应为放热反应 B．压缩容器体积，可使B点移至C点 C．T1℃下，甲烷的平衡转化率为25% D．往C点体系中充入Ar，CO2的体积分数将增大 【答案】C 【解析】A项，由图可知，温度升高，CO2平衡体积分数减小，说明平衡正向移动，根据勒夏特列原理，正反应为吸热反应，A错误；B项，压缩容器体积，体系压强增大，平衡向气体分子数减小的方向移动。该反应正向气体分子数增大，增大压强平衡逆向移动，CO2体积分数升高，无法使B点移至C点，B错误；C项，设初始CH4和CO2均为1mol，转化的CH4为αmol，列三段式为： 平衡时CO2为1-αmol，总物质的量为(2+2α)mol，由，解得α=0.25，甲烷平衡转化率为25%，C正确；D项，恒压下充入Ar，容器体积增大，相当于减小压强，平衡正向移动，CO2体积分数减小，D错误；故选C。 19．在一体积为1L的容器中加入CaCO3，发生反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)，且处于平衡状态，此时c(CO2)=0.1mol/L。保持温度和容器体积不变，在t1时刻充入0.1molCO2气体，再次达到平衡，下列c(CO2)随时间变化的图像正确的是( ) A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据化学平衡常数K=c(CO2)=0.1mol/L和温度不变平衡常数不变可知，向平衡体系中加入0.1molCO2的瞬间CO2的浓度变为0.2mol/L，但上述平衡逆向移动，重新达到新的平衡，因为温度不变，新平衡下CO2的浓度保持不变，仍然为0.1mol/L，只有C图像符合；故选C。 20．在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L－1 CO2、0.1 mol·L－1CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是( ) A．上述反应的ΔH<0 B．压强：p4>p3>p2>p1 C．1100 ℃时该反应的平衡常数约为1.64 D．压强为p4时，在y点：v正>v逆 【答案】A 【解析】p1、p2、p3、p4是四条等压线，由图像可知，压强一定时，温度越高，CH4的平衡转化率越高，故正反应为吸热反应，ΔH>0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越高，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4>p3>p2>p1，B项正确；压强为p4、温度为1100 ℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)＝0.02 mol·L－1，c(CO2)＝0.02 mol·L－1，c(CO)＝0.16 mol·L－1，c(H2)＝0.16 mol·L－1，即平衡常数K＝≈1.64，C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡，此时v正>v逆，D项正确。 21．在容积不变的密闭容器中，充入2molSO2与1molO2发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。温度分别为T1和T2时，SO3的体积分数随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是( ) A．保持温度为T2时，再充入2molSO2与1molO2，平衡常数不变 B．ΔH＞0 C．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 D．平衡后的体系中v正(SO2)：T1＜T2 【答案】B 【解析】化学平衡常数仅仅是温度的函数，故保持温度为T2时，再充入2molSO2与1molO2，平衡常数不变，A正确；由题干图示信息可知，T2温度下反应先达到平衡，故T2＞T1，温度越高SO3的体积分数越小，说明升高温度化学平衡逆向移动，即正反应是一个放热反应则ΔH＜0，B错误；由题干信息可知，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18O原子，C正确；由B项分析可知，T2＞T1，温度越高化学反应速率越大，故平衡后的体系中v正(SO2)：T1＜T2，D正确；故选B。 22．甲基叔丁基醚(MTBE)是一种性能优良的高辛烷值汽油添加剂和抗爆剂，工业上用异丁烯(IB)与甲醇在催化剂作用下合成MTBE：CH3OH(g)+IB(g) MTBE(g)。向恒温恒容容器中按物质的量之比为1：1充入甲醇和异丁烯，在温度分别为368K与398K时异丁烯的转化率随时间的变化如图示。下列说法错误的是( ) A．若容器内起始总压为p0Pa，则M点时用分压变化表示的v(IB)=0.01Pa•min-1 B．A、M、B三点中，逆反应速率最大的点是A C．维持T2不变，再向容器中充入1molMTBE，新平衡时MTBE的百分含量增大 D．反应MTBE(g)CH3OH(g)+IB(g)的△H＞0 【答案】A 【解析】依据三段式可知(单位为mol) 则该时刻压强为＝0.7p0Pa，其中IB的分压为p0Pa＝0.2p0Pa，容器内起始总压为p0Pa，起始甲醇和IB物质的量相等，则Δp(IB)=0.5p0Pa－0.2p0Pa=0.3p0Pa，v(IB)=0.3p0Pa÷60min=0.005p0Pa/min，A错误；随着反应进行，正反应速率减小，逆反应速率增大，最终v正=v逆，达到化学平衡，A点的温度和生成物浓度都最高，则逆反应速率最大的是A，B正确；维持T2不变，再向容器中充入1molMTBE，相当于增大压强，平衡正向进行，所以新平衡时MTBE的百分含量增大，C正确；温度升高，化学反应速率增大，反应到达平衡的时间缩短，则T1＞T2，说明升高温度，异丁烯的转化率下降，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，因此反应MTBE(g) CH3OH(g)+IB(g)的△H＞0，D正确；故选A。 23．一定条件下，在甲、乙两个恒容密闭容器(容器容积)中投入等物质的量的X和Y，发生反应，达到平衡时，Q的物质的量浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．x＋y>p＋q B．c(P)：b>2a C．压强：2p(b)<p(c) D．平衡常数： 【答案】D 【解析】由于容器容积V甲：V乙=1：2但投入的是等物质的量的X和Y，故甲中Q的浓度更大，但是小于乙中Q的浓度的2倍，说明容器体积减小，平衡逆向移动，反应是气体体积数增大的反应，随温度升高，Q浓度增大，说明正反应吸热。A项，由分析，x＋y<p＋q，A错误；B项，a、b两点Q的浓度相等，由于反应起始物是X和Y，产生的P和Q物质的量之比等于化学计量数之比，故a、b两点P的浓度也相等，B错误；C项，起始反应物是X和Y，甲的体积是乙的一半，由于体积缩小平衡逆向移动，使总压强减小，故压强p(c)<2p(b)，C错误；D项，b、c两点温度相同，K相等，正反应吸热，a温度更低平衡逆向移动，K更小，故平衡常数：Ka<Kb=Kc，D正确；故选D。 24．恒容密闭容器中充入SO3，在催化剂作用下发生反应：2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)，起始压强为p0kPa，反应时间为ts，测得SO3的转化率随温度的变化如图中实线所示(虚线表示平衡转化率)。下列说法错误的是( ) A．该反应的ΔH＞0 B．向平衡体系中充入N2，SO3的转化率不变 C．使用合适的催化剂，SO3的平衡转化率不会增大 D．850℃时，内化学反应速率 【答案】D 【解析】A项，根据图像可知，虚线表示平衡转化率，随温度升高，X的转化率增大，该反应正反应为吸热反应，即ΔH＞0，A项正确；B项，容器体积固定，向容器中充入N2，各物质的浓度不变，平衡不移动，SO3的转化率不变，B项正确；C项，合适的催化剂，不会改变SO3的平衡转化率，C项正确；D项，850℃时，SO3的转化率为43%，则SO3表示的压强变化为0.43p0kPa，故内化学反应速率，结合速率比等于系数比可知：，D项错误；故选D。 迁移创新 25．(2026·河南驻马店高三联考)在容积可变的密闭容器中，充入2 mol A和1 mol B进行反应2A(g)+B(g)2C(g)。在不同压强(p1、p2)下，反应达到平衡时，测得A的平衡转化率随温度的变化如图所示(已知容积：Vy＜Vx)。下列说法正确的是( ) A．该反应的ΔH＞0 B．p1＜p2 C．平衡常数：Kx=Ky D．Vy＜Vx，是因为压强对容积的影响大于温度对容积的影响 【答案】D 【解析】由图可知，随温度升高，A的转化率逐渐降低，说明平衡向左移动，正反应放热，ΔH＜0；正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向右移动，A的转化率逐渐增大，则p1＞p2。A项，根据分析，正反应放热，ΔH＜0，A错误；B项，根据分析，p1＞p2，B错误；C项，正反应放热，ΔH＜0，温度升高，K值变小，故Kx＞Ky，C错误；D项，该反应的正反应为气体分子总数减小的反应，温度越高，容器的体积越大，压强越大，容器的体积越小，对比y点和x点，y点的温度增高，使y点体积增大，y点压强大，使y点体积减小，Vy＜Vx，是因为压强对容积的影响大于温度对容积的影响，D正确；故选D。 26．一定条件下热解制取H2：2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(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。下列说法一定错误的是( ) 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： D．单位时间的转化率： 【答案】D 【解析】由图可知，升高温度，H2S的平衡转化率增大，说明反应2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(g)吸热，总能量：。A项，温度越高，平衡常数越大，温度：Z＞Y，平衡常数：K(Y)＜K(Z)，A正确；B项，200℃之前温度越高，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可能为t(X)＞t(Y)，B正确；C项，正反应吸热，总能量：，C正确；D项，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H2S的转化率：，D错误；故选D。 27．SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应如下： 主反应：2NH3(g)+ 4NO(g)+ O2(g)4N2(g)+6H2O(g ) ΔH 副反应：4NH3(g)+ 5O2(g)4NO (g)+6H2O(g ) 相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应，下列说法错误的是( ) A．工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性 B．投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强 C．图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率 D．相同条件下选择高效催化剂，可以提高NO的平衡转化率 【答案】D 【解析】A项，从题干图中可知，催化剂乙在低温下具有很强的催化活性，从而可以节约能源，故工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性，A正确；B项，从图中分析可知，随着温度升高化学平衡逆向移动，即该主反应是一个正反应为放热反应，且正向为气体体积增大的方向，根据勒夏特列原理可知，投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强，B正确；C项，甲催化剂随温度升高NO转化率先增大后减小是因为催化剂在温度高的条件下催化活性减小，在催化剂甲作用下，图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率，高于210℃时，NO转化率降低是催化剂活性减低(或副反应增多)，C错误；D项，根据勒夏特列原理可知，催化剂只能改变反应速率而不影响化学平衡，故相同条件下选择高效催化剂，不能提高NO的平衡转化率，D错误；故选D。 28．氢气是一种清洁能源，乙醇—水催化重整可获得H2。主要反应有： I.C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) ΔH＞0 Ⅱ.CO2(g)＋H2O(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0 一定条件下，向恒容密闭容器中充入2molC2H5OH(g)和6mol H2O(g)，C2H5OH和H2O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．L1表示C2H5OH的平衡转化率 B．点对应反应I的平衡常数： C．一定温度下选用高效催化剂，能提高平衡时H2的产率 D．500℃时，反应Ⅱ的平衡常数 【答案】C 【解析】A项，反应I、Ⅱ均为吸热反应，随着温度升高，反应I平衡正向移动，C2H5OH的转化率始终增大；随着温度升高，反应Ⅱ平衡也正向移动，不断生成水，使水的转化率降低，故L1代表C2H5OH的平衡转化率，L2代表H2O的平衡转化率，A正确；B项，对于吸热反应来说，温度越高，平衡常数越大，故a、b点对应反应I的平衡常数：，B正确；C项，催化剂不能使平衡移动，选用高效催化剂，不能提高平衡时H2的产率，C错误；D项，由图可知，500℃时，C2H5OH的平衡转化率为95%，水的平衡转化率为70%，列出转化关系式： ，，解得。平衡时，H2、CO2、CO、H2O的物质的量分别为9.9mol、2.3mol、1.5mol、1.8mol。500℃时，对于反应前后气体分子数不变的反应Ⅱ来说，平衡常数，D正确；故选C。 29．(2026·山东日照高三期中)向恒温恒容密闭容器中按SCl2、SO2Cl2物质的量之比1：1投料，发生反应SCl2 (g)＋SO2Cl2 (g)2 SOCl2(g)，T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．反应的活化能：Ea(正)＞Ea(逆) B．平衡后再通入N2，SCl2的分压不变 C．T1温度下，SCl2的转化率为30% D．T1温度下，平衡后按1：1再投入反应物，重新平衡时SO2Cl2的摩尔分数增大 【答案】B 【解析】A项，由图可知，T1温度下反应先达到平衡，所以T1＞T2。温度越高，反应物的摩尔分数越大，说明升高温度平衡逆向移动，该反应的正反应是放热反应，ΔH＜0 ，根据，可得，A错误；B项，恒温恒容条件下，该反应是等体积反应，平衡后再通入氮气，平衡不移动；各组分的物质的量均不变、体积不变，因而各自的分压保持不变，所以SCl2的分压不变，B正确；C项，温度下，设起始时SCl2、SO2Cl2的物质的量均为1 mol，平衡时反应物的摩尔分数为0.3。设平衡时SCl2、SO2Cl2的物质的量均为x mol，SOCl2的物质的量为y mol。则，且根据反应：，，联立解得，SCl2的转化率为：，C错误；D项，该反应是反应前后气体分子数不变的反应，该温度下，平衡后按1:1投入反应物，相当于增大压强，平衡不移动，重新平衡时SO2Cl2的摩尔分数不变，D错误；故选B。 30．脱除汽车尾气中的NO和CO包括以下两个反应： I. 2NO(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2O(g) ΔH1＝-381.2kJ·mol−1 Ⅱ.N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g) ΔH2＝-364.5kJ·mol−1 将恒定组成的NO和CO混合气通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质浓度，结果如图所示。 下列说法正确的是( ) A．使用合适的催化剂，能提高NO的平衡转化率 B．其他条件不变，增大体系的压强，NO的平衡转化率减小 C．350~420℃范围内，温度升高，反应I速率增大的幅度大于反应Ⅱ速率增大的幅度 D．450℃时，该时间段内NO的脱除率约为 【答案】D 【解析】A项，催化剂不能改变化学反应限度，因此使用催化剂不能提高NO的平衡转化率，A错误；B项，反应I的反应前后气体体积减小，反应Ⅱ的反应前后气体体积不变，增大压强对反应Ⅱ的平衡无影响，使反应I的平衡正向移动，因此增大压强，NO的平衡转化率增大，B错误；C项，从图中可知，350~420℃范围内升高温度，CO2和N2的浓度增大，而N2O的浓度减小，说明此时升高温度，以反应Ⅱ为主，则反应I速率增大的幅度小于反应Ⅱ速率增大的幅度，C错误；D项，450℃时，NO的初始浓度是，转化为N2的NO浓度为，故该时间段内NO的脱除率为，D正确；故选D。 31．二甲醚和水蒸气制氢气可作为燃料电池的氢能源，发生的主要反应如下： 反应I：CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g) ΔH1＞0 反应Ⅱ：CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH2＞0 反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH3＞0 在恒压下，将一定比例的二甲醚和水蒸气混合后，以一定流速通过装有催化剂的反应器，反应相同时间测得的CH3OCH3实际转化率、CO2实际选择性与CO2平衡选择性随温度的变化如图所示，CO2的选择性。下列说法不正确的是( ) A．曲线b表示CO2实际选择性随温度的变化 B．适当增加H2O的物质的量，可提高H2的产率 C．时，反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ的速率 D．一定温度下，若增大压强，反应Ⅲ平衡不移动，CO的平衡产量不变 【答案】D 【解析】由公式可知，二氧化碳的实际选择性与二氧化碳平衡选择性随温度的变化趋势应该相同，所以曲线b为二氧化碳实际选择性，则曲线a为二甲醚的实际转化率。A项，由分析可知，曲线b为二氧化碳实际选择性，则曲线a为二甲醚的实际转化率，故A正确；B项，适当增加水蒸气的物质的量，水蒸气的浓度增大，反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动、反应Ⅲ的平衡向逆反应方向移动，有利于提高氢气的产率，故B正确；C项，由图可知，200℃时，二氧化碳的实际选择性大于平衡选择性，说明反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ，故C正确；D项，反应I、反应Ⅱ都为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，水蒸气的浓度增大，反应Ⅲ的平衡向逆反应方向移动，一氧化碳的平衡产量减小，故D错误；故选D。 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 化学反应速率与化学平衡 第二节 化学平衡 第3课时 化学平衡图像 课标要点 1.从变化的角度认识与时间相关的各类图像，分析时间变化时v、c、n、α、φ等物理量变化的原因。 2.通过对常见图像的分析，构建分析时间图像的思维模型。 3.从变化的角度认识温度(压强)、起始投料等相关的图像，分析曲线与平衡移动的关系。 4.通过对图像的分析，构建分析图像的思维模型。 学习重难点 重点：掌握勒夏特列原理的图像化表达，熟悉典型图像的特征，学会分析平衡移动方向与反应特征。 难点：多条件叠加的分析逻辑、反常趋势的认知误区、逆向推导的思维链条，以及图像与实际应用的关联理解。 知识点 单因素时间图像 1．坐标型图像分析思路 (1)找“重点”——起点、拐点、终点、交点、突变点等 借助“重点”中的有效信息，能够快速找到图像解题思路，突破图像分析难点。 (2)看变化——线的走向与斜率大小 ①线的走向：随着横坐标自变量的增大，纵坐标因变量是变大、变小或不变。例如，当纵坐标表示的物理量是速率、物质的量浓度、物质的量、转化率、体积分数时，图像中出现一条水平直线，则该反应达到化学平衡状态。 ②斜率大小：斜率是化学平衡图像曲线中一个重要的参数。图像中通常对比两条不同曲线的斜率，或者比较同一条曲线不同时刻的斜率变化来判断反应改变的外界条件。 (3)想规律——化学反应规律和化学平衡 结合影响化学反应速率的因素及勒夏特列原理，控制变量分析图像。 2．常见单因素时间图像分析 (1)反应过程中物质的量或浓度—时间图像 图像示例 方法指导 在2 L密闭容器中，某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。 看坐标，定意义；零起点，定投料； 线变化，定方向；量变化，定计量。 注：n、c、v等变化量之比等于化学计量数之比 ①横坐标表示反应过程中时间的变化，纵坐标表示反应过程中物质的______________的变化； ②该反应的化学方程式是3A(g)＋B(g)2C(g)； ③在反应到达2 min时，正反应速率与逆反应速率之间的关系：_______； ④若用A物质的量浓度的变化表示反应达到平衡(2 min)时的正反应速率是______________ (2)条件改变时速率—时间图像 图像示例 方法指导 对于反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，填写改变的条件及平衡移动的方向 看坐标，定意义；零起点，定投料； 线变化，定条件； v高低，定移动。 注：改变浓度条件，图像一点保持连续；改变温度或压强，两点突变 ①t1时，______________的浓度，平衡正向移动；②t2时，______________，平衡正向移动； ③t3时，______________，平衡正向移动；④t4时，使用______________，平衡不移动 (3)条件改变时物质的量或浓度—时间图像 条件改变 图像示例 方法指导 减压(容器体积扩大到原来的2倍) N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 当容器体积扩大到原来的n倍，反应体系中气态各物质的浓度均变为原来浓度的倍，所有线都出现“断点” 升高温度 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 当反应体系中温度发生改变时，v－t中速率曲线出现“断点”，而恒容条件下c－t中所有线全部是连续的 降低温度 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 随学随练 1．如图是恒温下H2(g)＋I2(g)2HI(g)＋Q(Q>0)的化学反应速率随反应时间变化的示意图，t2时刻改变的外界条件是(　　) A．升高温度 B．增大压强 C．增大反应物浓度 D．加入催化剂 1．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)并达到平衡状态。若保持温度不变，在t0时刻改变外界条件，反应速率发生如图所示的变化。则下列关于反应容器及反应条件变化的说法正确的是(　　) A．容器为恒压容器时，充入适量He B．容器为恒压容器时，充入适量HI C．容器为恒容容器时，充入适量He D．容器为恒容容器时，充入适量HI 2．在一密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。 回答下列问题： (1)处于平衡状态的时间段是______(填字母，下同)。 A．t0～t1　　B．t1～t2　　 C．t2～t3 　D．t3～t4 E．t4～t5 F．t5～t6 (2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。 A．增大压强 B．减小压强 C．升高温度 D．降低温度 E．加催化剂 F．充入氮气 t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。 (3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是__________。 A．t0～t1 B．t2～t3 C．t3～t4 D．t5～t6 (4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。 知识点 多因素时间图像 1．单一条件——转化率(α)或者百分含量等在不同温度或压强下随时间变化的图像 图像示例 方法指导 根据图像回答下列问题： 看拐点： 先拐→先平衡、速率快、条件高，即“先拐先平数值大”。 想原理： 温度高低→ΔH；压强大小→气体化学计量数 (1)图Ⅰ表示T2_______T1，正反应是_______反应，温度升高，平衡逆向移动； (2)图Ⅱ表示p2_______p1，压强增大，A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体总体积_______的反应； (3)图Ⅲ中生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a_______b，故a可能使用了_______；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a_______了压强(压缩体积) 2.多条件——转化率(α)或者百分含量等在不同温度或压强下随时间变化的图像 A(g)＋B(g)xC(g) 图像中有三个量时“定一议二”，利用控制变量法、结合“先拐先平数值大”原则分析化学平衡图像： T相同时比较p：p2 >p1，x＝1 p相同时比较T：T2 >T1，正反应吸热 随学随练 1．已知：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol－1。若反应物起始的物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　) 2.已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数φ(B)的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是(　　) A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应 B．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应 C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应 D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应 3.在一定条件下，可逆反应A＋BmC变化如图所示。已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数，p为反应在T2温度时达到平衡后容器内加压的变化情况，请回答下列问题： (1)温度T1________(填“大于”“等于”或“小于”)T2，正反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)如果A、B、C均为气体，则m________(填“大于”“等于”或“小于”)2。 (3)当温度和容积不变时，如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体系的压强________(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”，下同)移动；当温度和压强不变时，如向平衡体系中加入一定量的某稀有气体，平衡________移动。 知识点 温度(压强)的相关图像 1．恒温(恒压)图像 在恒温(恒压)图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。 (1)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同温度下(T1<T2)，混合气体中C的含量(C%)与压强(p)的关系图像如图所示： ①选一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%_______，化学平衡_______移动，a＋b____c； ②作一等压线(如p3)，温度升高，C%_______，化学平衡_______移动，正反应是_______反应。 (2)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同压强下，混合气体中C的含量(C%)与温度(T)的关系图像如图所示： ①选一等压线，随着温度的升高，C%_______，化学平衡_______移动，ΔH <0； ②作一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%_______，化学平衡_______移动，a＋b____c。 2．速率—压强(或温度)图像 (1)可逆反应mA(g)nB(g)＋pC(s)　ΔH＝Q kJ·mol－1，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像： ①根据正、逆反应速率与温度的变化曲线，可判断反应的_______，则：Q _______0； ②根据正、逆反应速率与压强的变化曲线，可判断反应前后______________的变化，则：m _____n。 特别提醒 图中交点是平衡点，分析温度、压强对化学平衡影响时，一般选择交点之后的曲线的变化来判断。 (2)某可逆反应中，温度的变化对正、逆反应速率的影响如图所示： 根据正、逆反应速率与温度的变化曲线，可判断该可逆反应的正反应为______热反应。 随学随练 1．T ℃时，对于可逆反应：A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)　ΔH>0。下列各图中正确的是(　　) 2．某恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，反应速率(v)与温度(T)、SO2的体积分数[V(SO2)%]与压强(p)的关系分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是(　　) A．图甲中，曲线1表示逆反应速率与温度的关系 B．图甲中，d点表示温度为T0时，反应已经达到平衡 C．图乙中，温度恒定时，a、b两点对应的反应速率：va>vb D．图乙中，温度恒定时，c点的反应正在向逆反应方向进行 3．若只改变某一条件，化学反应aA(g)＋B(g)cC(g)的平衡变化图像如图1、图2所示(图中p表示压强，T表示温度，α表示平衡转化率，v表示反应速率，t表示反应时间)，据此分析下列说法正确的是(　　) A．由图1可以判断该反应为吸热反应 B．在图1中，若p1>p2，则a＋1<c C．在图2中，t0时刻改变的条件为移走部分生成物C D．在图2中，a、b、c、d中正反应速率最大的点是d点 拓展 几种特殊图象 1．平衡曲线 序号 图像示例 方法指导 (1) 对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。 平衡曲线上的任意一点均为该条件下达到平衡的点，线外点均未达到平衡。 若未达到平衡的点在该条件下达到平衡过程如图所示： 则：L线的左上方(E点)，A%大于此压强时平衡体系的A%，E点v正>v逆； L线的右下方(F点)，F点v正<v逆 (2) 如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线如图所示： 若未达到平衡的点在该条件下达到平衡过程如图所示： 图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正＞v逆的是点3，表示v正＜v逆的是点1，而点2、4表示v正＝v逆 2.拋物线型 (1)对于反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)　ΔH＜0。 ①M点前，表示化学反应从反应开始到建立平衡的过程，则v正_____v逆，M点为_______，M点后为平衡受温度或压强的影响情况。 ②方法指导 拋物线型图像顶(最低)点前未达到平衡，从顶(最低)点向后分析平衡移动情况。 注意　曲线上的每个点是否都达到平衡，往往需要通过曲线的升降或斜率变化来判断，如果未到达平衡则不能使用平衡移动原理，考虑速率变化对纵坐标量的影响，到达平衡以后的点使用平衡移动原理分析。 (2)投料平衡曲线 ①反应物不止一种的可逆反应，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，改变反应物的投料比，当反应物按照n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料时，NH3百分含量最大。 ②方法指导 a．投料平衡曲线上的点均为平衡点。 b．投料比等于化学计量数之比时，生成物的含量最大。 注意　横坐标也可能是一种反应物的起始物质的量。 活学活用 1．已知A(g)＋B(g)2C(g)，反应过程中C的百分含量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．正反应速率：v(c)>v(d)>v(b) B．化学平衡常数：K(d)>K(c) C．c点向d点变化时，v正<v逆 D．d点状态加入合适的催化剂可使C%增大 2．如图为条件一定时，反应2NO＋O22NO2＋Q(Q＞0)中NO的最大转化率与温度变化关系曲线图，图中有A、B、C、D、E五点，其中表示未达到平衡状态，且v正＜v逆的点是(　　) A．B和C B．A和E C．E D．A和C 3．在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是(　　) A．反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH>0 B．图中X点所示条件下，延长反应时间不能提高NO的转化率 C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO的转化率 D．380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4 mol·L－1，NO的平衡转化率为50%，则平衡常数K>2 000 拓展 有关多重平衡及选择性的问题 在多重平衡中，几个可逆反应是相互影响的。 (1)如果主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应，那么该反应物的平衡转化率就会增大。 (2)在一定温度下，特定起始浓度的混合体系，其多重平衡选择性为定值，催化剂不能提高某一物质的平衡转化率。 (3)如果在同一条件下，两种物质同时可以发生几个可逆反应，那么催化剂的选用就可以使其中某一反应的选择性提高。 (4)多重平衡体系中，随着温度的升高，如果两种物质的选择性之和等于100%，那么二者的选择性变化曲线呈镜像对称。 (5)在多重平衡体系中，某物质的平衡浓度，是所有有关反应的平衡浓度，对各相关反应的平衡常数都满足。 (6)在计算某反应的平衡常数时，要善于选特殊点计算。只要温度不变，这个平衡常数值可以运用于平衡曲线上的任何一点，选取多曲线的交点，往往能简化计算。 活学活用 1．(2026·江苏苏州高三期中)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应： 反应I：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g) ΔH＝-164.7kJ·mol−1 反应II：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＝+41.2kJ·mol−1 向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。CH4的选择性。下列说法正确的是( ) A．400℃时，CO2的平衡转化率为 B．400℃反应达到平衡状态时，n(CO2)：n(CO)=1：5 C．CH4的平衡选择性随着温度的升高而增大 D．其他条件不变，加压有利于增大平衡时H2的物质的量 2．在催化剂作用下，以CO2和H2为原料进行合成CH3OH的实验。保持压强一定，将起始n(CO2)：n(H2)=1：3的混合气体通过装有催化剂的反应管，测得出口处CO2的转化率和CH3OH的选择性[]与温度的关系如图所示(图中虚线表示平衡时CO2的转化率或CH3OH的选择性)。 已知反应管内发生的反应为： 反应1：CO2(g)＋3H2(g)= CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝-49.5kJ·mol−1 反应2：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41.2kJ·mol−1 下列说法正确的是( ) A．CO(g)＋2H2(g)= CH3OH(g) ΔH＝+90.7kJ·mol−1 B．220℃～280℃时，出口处一定存在：n(CO)＜n(CH3OH) C．220℃～280℃，保持其他条件不变，n(CH3OH)：n(CO)随温度的升高而增加 D．为提高CH3OH的产率，应研发高温下催化活性更强的催化剂 3．向2L的密闭容器中加入1molH2和1mol CO2，发生如下两个反应： 反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1= -49.1kJ·mol−1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝+41.7kJ·mol−1 不同温度下CO2的平衡转化率、CO的选择性和CH3OH的选择性如图所示(选择性指生成CO或CH3OH占CO2消耗总量的百分比)。下列相关说法正确的是( ) A．曲线a表示CO2的平衡转化率 B．选择适宜的催化剂可以提高平衡体系中CH3OH的选择性 C．300℃时，反应Ⅱ的平衡常数K≈0.173 D．随着温度的升高，容器内逐渐减小 题型 单曲线变化图象 ▌例1 (2026·广东惠州高二阶段检测)为消除NO2的污染，某实验小组研究用活性炭进行处理，发生反应：2C(s)＋2NO2(g)2CO2(g)＋N2(g)，一定温度下，向体积不等的密闭刚性容器中分别加入足量活性炭和46gNO2反应相同时间后测得 NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是( ) A．容器内的气体总的物质的量n(a)∶n(b) =7∶6 B．bc段上述反应达到平衡状态 C．c点状态下 v(正)<v(逆) D．该温度下反应的平衡常数 解题贴士 化学平衡图象分析思维建模 一看图象 ①一看面：即横坐标、纵坐标的量；②二看线：即线的斜率，平与陡的含义，函数的增减性(先拐先平：如在转化率——时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高)；③看点：即起点、转折点、拐点、交叉点；④四看要不要画辅助线：等温线、等压线等(定一议二：当图象中有三个量时，先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系)；⑤看量：定量图象中有关量的多少 二想规律 联想外界条件改变对化学反应速率和化学平衡的影响，紧扣可逆反应的特征，搞清正反应方向吸热还是放热，体积是增大、减少，还是不变，有无固体参加或生成等 三判断 认准某些关键数据在解题中的特定作用，全面准确地从图中找出直接或隐含的相关信息 ▌对点练1-1 (2026·安徽马鞍山高二期末)用活性碳还原一氧化氮的反应为C(s)+2NO(g)⇌CO2(g)+N2(g)  ΔΗ＜0 。一定温度下，向容积可变的密闭容器中加入足量的活性炭和NO，在t2时刻改变某一条件，其逆或正反应的速率随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，NO的体积分数：Ⅱ＞Ⅰ B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO C．t1时刻的v正小于t2时刻的v逆 D．若混合气体的密度不变，不能说明该反应达到平衡状态 ▌对点练1-2 用O3氧化烟气中的SO2时，发生反应：SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O3(g) ΔH1＝-241.6kJ·mol−1。现向2L密闭容器中通入2 molSO2和2 mol O3发生上述反应，SO3的浓度随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是( ) A．当混合气体的平均相对分子质量不变时，反应达到平衡状态 B．t1时刻，可能向容器中充入了一定量的SO3 C．t2时刻后，SO2的平衡转化率为75% D．正反应速率： 题型多曲线变化图象 ▌例2 (2026·山东九五高中协作体高三联考)已知：2X(g)+Y(g)2Z(g)的反应历程分两步： 第一步：2X(g)A(g) ΔH1＜0 Ea1 第二步：A(g)+Y(g)2Z(g) ΔH2＜0 Ea2 在固定容积的容器中充入一定量X和Y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．Ea1<Ea2，∆H2＜∆H1 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Z，不变 解题贴士 复杂(竞争、连续)反应图像的解题流程 第一步 审反应方程式 ①找准竞争(或连续)反应在反应特点方面的异同 ②分清主、副反应 第二步 提取研究状态 (平衡、非平衡) ①非平衡状态量，其变化与反应速率有关 ②平衡状态量，则与平衡移动有关 第三步 析图 依据图中横坐标、纵坐标的内容，找出图中曲线中的“点”、“线”的含义和变化趋势，并用平衡移动原理解答具体问题 ▌对点练2-1 向体积均为1L的两恒容容器中分别充入1molCH42(g)和2molH2S(g)发生反应：CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)，其中一个为绝热过程，另一个为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( ) A．L1为恒容恒温过程 B．气体的总物质的量： C．逆反应速率： D．点平衡常数：K<16 ▌对点练2-2 一定温度下，向恒容密闭容器中投入等物质的量的P和Q发生反应：①P(g)+Q(g)= M(g)；②M(g)N(g)。部分物质的浓度随时间的变化如图所示，t2后达到平衡状态。下列说法正确的是( ) A．X为c(M)随t的变化曲线 B．反应的活化能：①>② C．0~内，(N)=mol/(L·s) D．该条件下，反应②的平衡常数 基础通关 1．有可逆反应：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH<0。 已知在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是(　　) A．降低温度、增大压强、减小反应物浓度、使用催化剂 B．使用催化剂、增大压强、增大反应物浓度、升高温度 C．增大反应物浓度、使用催化剂、减小压强、升高温度 D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用催化剂 2．(2026·山东部分学校大联考高二开学考试)可逆反应A(g)+2B(g)2C(g) ΔH＞0，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．(2026·福建南平高二期末)关于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)   ΔH＜0说法错误的是( ) A．图甲，恒温恒容下I > II时刻反应已达到平衡 B．图乙，t2时刻升温，平衡时SO3的体积分数：I > II C．图丙，w表示物质的量分数，a、b的相等 D．图丁，恒温压缩体积，横坐标表示压强，纵坐标可表示平衡时气体密度 4．下列说法不正确的是(　　) A．图1可表示将一定量的CO和NO通入刚性容器发生反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，物质的量随时间的变化关系，且t1时达到平衡 B．图2可表示反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)，在t0时将容器的体积缩小为原来的一半后再次平衡的过程中压强随时间的变化关系 C．图3可表示反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)的ΔH与时间的变化关系，且t1时不一定达到平衡 D．图4可表示在绝热容器中充入一定量的A和B，发生反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH<0，平衡常数与时间的关系图，且t1时达到平衡 5．已知反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，向某体积恒定的密闭容器中按体积比2∶1充入SO2和O2，在一定条件下发生反应。如图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图(图中T表示温度)，Y可以是(　　) A．O2的体积分数 B．混合气体的密度 C．密闭容器内的压强 D．SO2的转化率 6．(2026·江西赣州高二期末)向密闭容器中充入一定量X和Y混合气体，在一定条件下，发生反应aX+bYcZ  ΔH＜0。测得Z在不同温度下的平衡产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．a+b＜c B．正反应速率：v(B)＞v(A) C．反应温度：T1＜T2 D．平衡常数：K(A)=K(B)=K(C) 7．在一恒温恒压的密闭容器中发生反应：M(g)＋N(g)2R(g)　ΔH<0，t1时刻达到平衡，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．t1时刻的v正小于t2时刻的v正 B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中通入R C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，M的体积分数相等 D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，反应的平衡常数相等 8．在某容积一定的密闭容器中，发生反应：A(g)＋B(g)xC(g)，根据图Ⅰ所示的反应曲线，判断下列有关图Ⅱ的说法正确的是(T表示温度，p表示压强，C%表示C的体积分数)(　　) A．x＝1，ΔH＜0，p3＜p4，y轴表示混合气体的密度 B．x＝2，ΔH＞0，p3＜p4，y轴表示B的体积分数 C．x＝1，ΔH＜0，p3＞p4，y轴表示B的转化率 D．x＝1，ΔH＞0，p3＞p4，y轴表示B的体积分数 9．为探究外界条件对反应mA(g)＋nB(g)cZ(g)　ΔH的影响，以A和B的物质的量之比为m∶n开始反应，通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数与压强及温度的关系，实验结果如图所示。下列判断正确的是(　　) A．ΔH>0 B．m＋n<c C．其他条件相同，升高温度，v正增大的幅度小于v逆 D．其他条件相同，压强增大，平衡正向移动，该反应的平衡常数增大 10．(2026·山东菏泽高二阶段检测)一定条件下，将NO(g)和O2(g)按物质的量之比2:1充入反应容器，发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A．p1＜p2 B．其他条件不变，温度升高，该反应的反应限度增大 C．400℃、p1条件下，O2的平衡转化率为20% D．400℃时，该反应的化学平衡常数的数值为10/9 11．一定条件下，CH3OH与H2O发生反应：CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)，反应起始时＝M在恒压条件下，反应达到平衡时CH3OH的体积分数φ与M和T(温度)的平衡关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH>0 B．图中M的大小关系为a>4>b C．图中Q点对应的平衡混合物中＝4 D．温度不变时，增大Q点对应的平衡体系压强，则φ减小 12．汽车尾气中产生NO的反应为N2(g)＋O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(　　) A．温度T下，该反应的平衡常数K＝ B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小 C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂 D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0 13．已知反应：2A(l)B(l)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)，取等量A分别在0 ℃和20 ℃下反应，测得其转化率Y随时间t变化的关系曲线(Y－t)如图所示。下列说法正确的是(　　) A．曲线a代表20 ℃下A的Y－t曲线 B．反应到66 min时，0 ℃和20 ℃下反应放出的热量相等 C．0 ℃和20 ℃下达到平衡时，反应都放出Q kJ热量 D．反应都达到平衡后，正反应速率：a>b 14．以物质的量之比为1:2向恒压密闭容器中充入X、Y，发生反应X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH，相同时间内测得Z的产率和Z在不同温度下的平衡产率随温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．据图像分析，该反应是吸热反应 B．Q点是最高点，Q点为平衡状态 C．M、N点反应物分子的有效碰撞几率不同 D．从M点到P点，可通过加入催化剂或分离产物Z而达到平衡点 15．常温下，在硝酸介质中，用磷酸三丁酯(TBP)为萃取剂，萃取稀土金属离子的原理如下：，可溶于有机溶剂，实现Sc3+从水相到有机相的萃取。在含Sc3+的水溶液中加入适量稀硝酸和TBP，测得c Sc3+与时间的关系如图所示。已知：净反应速率等于正、逆反应速率之差，即。下列叙述正确的是( ) A．逆反应速率：a＞b B．增大cNO3-，平衡向右移动，平衡常数增大 C．在a、b和c点中，净反应速率最小的为c点 D．5~15 min内NO3-的平均反应速率v(NO3-)=2.1mol·L－1·min－1 16．乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的反应为C2H6(g)C2H4(g)＋H2(g) ΔH，工业上在裂解过程中可以实现边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下，一定量的C2H6(g)在恒容密闭容器中发生上述反应。当H2的移出率时[]，乙烷的平衡转化率与温度的关系如图所示(假设温度对催化剂的活性无影响)。下列说法错误的是( ) A．X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率 B．在X点，与不分离H2相比，分离H2时化学平衡常数增大 C．Y点平衡体系中C2H4(g)的体积百分含量约为76% D．该反应加入催化剂能增大活化分子百分数 17．(1)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的常用试剂，已知：2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH<0，一定温度下，将2 mol NO与2 mol Cl2置于2 L密闭容器中发生反应。 ①下列可判断反应达到平衡状态的是________(填字母，下同)。 A．混合气体的平均相对分子质量不变 B．混合气体的密度保持不变 C．NO和Cl2的物质的量之比保持不变 D．每消耗1 mol NO同时生成1 mol ClNO ②为了加快化学反应速率，同时提高NO的转化率，其他条件不变时，可采取的措施有________。 A．升高温度 B．缩小容器容积 C．再充入Cl2 D．使用合适的催化剂 (2)在容积为10 L的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol Cl2，在不同温度下发生反应：2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)，ClNO的体积百分含量随时间的变化如图所示。已知T1>T2>T3。 ①与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ除温度不同外，还改变的条件是_____________________________。 ②实验Ⅲ反应至25 min达到平衡，用NO的浓度变化表示的反应速率为__________________。若实验Ⅲ达到平衡时的热量变化为Q kJ，则该反应的热化学方程式为__________________________________。 素养提升 18．(2026·广西贵港高二期末)CH4催化重整可制备水煤气，其反应为CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)。将等物质的量的CH4和CO2充入密闭容器中发生反应，保持体系压强为100kPa，达到平衡时CO2的体积分数与温度的关系如图所示。 下列说法正确的是( ) A．该反应为放热反应 B．压缩容器体积，可使B点移至C点 C．T1℃下，甲烷的平衡转化率为25% D．往C点体系中充入Ar，CO2的体积分数将增大 19．在一体积为1L的容器中加入CaCO3，发生反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)，且处于平衡状态，此时c(CO2)=0.1mol/L。保持温度和容器体积不变，在t1时刻充入0.1molCO2气体，再次达到平衡，下列c(CO2)随时间变化的图像正确的是( ) A． B． C． D． 20．在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L－1 CO2、0.1 mol·L－1CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是( ) A．上述反应的ΔH<0 B．压强：p4>p3>p2>p1 C．1100 ℃时该反应的平衡常数约为1.64 D．压强为p4时，在y点：v正>v逆 21．在容积不变的密闭容器中，充入2molSO2与1molO2发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。温度分别为T1和T2时，SO3的体积分数随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是( ) A．保持温度为T2时，再充入2molSO2与1molO2，平衡常数不变 B．ΔH＞0 C．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 D．平衡后的体系中v正(SO2)：T1＜T2 22．甲基叔丁基醚(MTBE)是一种性能优良的高辛烷值汽油添加剂和抗爆剂，工业上用异丁烯(IB)与甲醇在催化剂作用下合成MTBE：CH3OH(g)+IB(g) MTBE(g)。向恒温恒容容器中按物质的量之比为1：1充入甲醇和异丁烯，在温度分别为368K与398K时异丁烯的转化率随时间的变化如图示。下列说法错误的是( ) A．若容器内起始总压为p0Pa，则M点时用分压变化表示的v(IB)=0.01Pa•min-1 B．A、M、B三点中，逆反应速率最大的点是A C．维持T2不变，再向容器中充入1molMTBE，新平衡时MTBE的百分含量增大 D．反应MTBE(g)CH3OH(g)+IB(g)的△H＞0 23．一定条件下，在甲、乙两个恒容密闭容器(容器容积)中投入等物质的量的X和Y，发生反应，达到平衡时，Q的物质的量浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．x＋y>p＋q B．c(P)：b>2a C．压强：2p(b)<p(c) D．平衡常数： 24．恒容密闭容器中充入SO3，在催化剂作用下发生反应：2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)，起始压强为p0kPa，反应时间为ts，测得SO3的转化率随温度的变化如图中实线所示(虚线表示平衡转化率)。下列说法错误的是( ) A．该反应的ΔH＞0 B．向平衡体系中充入N2，SO3的转化率不变 C．使用合适的催化剂，SO3的平衡转化率不会增大 D．850℃时，内化学反应速率 迁移创新 25．(2026·河南驻马店高三联考)在容积可变的密闭容器中，充入2 mol A和1 mol B进行反应2A(g)+B(g)2C(g)。在不同压强(p1、p2)下，反应达到平衡时，测得A的平衡转化率随温度的变化如图所示(已知容积：Vy＜Vx)。下列说法正确的是( ) A．该反应的ΔH＞0 B．p1＜p2 C．平衡常数：Kx=Ky D．Vy＜Vx，是因为压强对容积的影响大于温度对容积的影响 26．一定条件下热解制取H2：2H2S(g)＋CH4(g)CS2(g)＋4H2(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。下列说法一定错误的是( ) 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： D．单位时间的转化率： 27．SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应如下： 主反应：2NH3(g)+ 4NO(g)+ O2(g)4N2(g)+6H2O(g ) ΔH 副反应：4NH3(g)+ 5O2(g)4NO (g)+6H2O(g ) 相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应，下列说法错误的是( ) A．工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性 B．投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强 C．图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率 D．相同条件下选择高效催化剂，可以提高NO的平衡转化率 28．氢气是一种清洁能源，乙醇—水催化重整可获得H2。主要反应有： I.C2H5OH(g)＋3H2O(g)2CO2(g)＋6H2(g) ΔH＞0 Ⅱ.CO2(g)＋H2O(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0 一定条件下，向恒容密闭容器中充入2molC2H5OH(g)和6mol H2O(g)，C2H5OH和H2O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．L1表示C2H5OH的平衡转化率 B．点对应反应I的平衡常数： C．一定温度下选用高效催化剂，能提高平衡时H2的产率 D．500℃时，反应Ⅱ的平衡常数 29．(2026·山东日照高三期中)向恒温恒容密闭容器中按SCl2、SO2Cl2物质的量之比1：1投料，发生反应SCl2 (g)＋SO2Cl2 (g)2 SOCl2(g)，T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是( ) A．反应的活化能：Ea(正)＞Ea(逆) B．平衡后再通入N2，SCl2的分压不变 C．T1温度下，SCl2的转化率为30% D．T1温度下，平衡后按1：1再投入反应物，重新平衡时SO2Cl2的摩尔分数增大 30．脱除汽车尾气中的NO和CO包括以下两个反应： I. 2NO(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2O(g) ΔH1＝-381.2kJ·mol−1 Ⅱ.N2O(g)＋CO(g)CO2(g)＋N2(g) ΔH2＝-364.5kJ·mol−1 将恒定组成的NO和CO混合气通入不同温度的反应器，相同时间内检测物质浓度，结果如图所示。 下列说法正确的是( ) A．使用合适的催化剂，能提高NO的平衡转化率 B．其他条件不变，增大体系的压强，NO的平衡转化率减小 C．350~420℃范围内，温度升高，反应I速率增大的幅度大于反应Ⅱ速率增大的幅度 D．450℃时，该时间段内NO的脱除率约为 31．二甲醚和水蒸气制氢气可作为燃料电池的氢能源，发生的主要反应如下： 反应I：CH3OCH3(g)＋H2O(g)2CH3OH(g) ΔH1＞0 反应Ⅱ：CH3OH(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋3H2(g) ΔH2＞0 反应Ⅲ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH3＞0 在恒压下，将一定比例的二甲醚和水蒸气混合后，以一定流速通过装有催化剂的反应器，反应相同时间测得的CH3OCH3实际转化率、CO2实际选择性与CO2平衡选择性随温度的变化如图所示，CO2的选择性。下列说法不正确的是( ) A．曲线b表示CO2实际选择性随温度的变化 B．适当增加H2O的物质的量，可提高H2的产率 C．时，反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ的速率 D．一定温度下，若增大压强，反应Ⅲ平衡不移动，CO的平衡产量不变 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