题14 化学反应速率与化学平衡——新高考五年真题一年模拟:命题逻辑透视与趋势研判(黑吉辽蒙专用)
2026-08-04
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2份
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54页
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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-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 黑龙江省,吉林省,辽宁省,内蒙古自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 15.93 MB |
| 发布时间 | 2026-08-04 |
| 更新时间 | 2026-08-04 |
| 作者 | 满红 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59083014.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“速率-平衡动态耦合”为核心,通过近5年真题与模拟题系统构建“概念-图像-计算-应用”四维方法体系,落实变化观念与证据推理素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|速率分析|5题(含2021辽宁卷)|半衰期计算、初始速率法|从影响因素(浓度/催化剂)到速率方程,建立“条件-速率”关联|
|平衡移动与常数|8题(含2026黑吉辽蒙卷)|Q-K判据、三段式计算|以勒夏特列原理为核心,推导K与T关系及转化率影响因素|
|图像解码|10题(含pH振荡/选择性曲线)|图像三审法(坐标轴/趋势/特征点)|从定性(曲线趋势)到定量(斜率/极值计算),实现图文互译|
|复杂体系|7题(含BZ振荡/耦合反应)|多反应平衡常数关联|单一反应→连续反应→耦合体系,构建“简单-复杂”认知进阶|
内容正文:
题14 化学反应速率与化学平衡
1.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)恒容密闭容器中,等物质的量的和发生的总反应如下:,达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是
A.该反应的,
B.点的消耗速率大于物质的生成速率
C.点该反应的(用物质的量分数代替浓度计算)
D.点的平衡转化率为75%
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)一定条件下,“”4种原料按固定流速不断注入连续流动反应器中,体系pH-t振荡图像及涉及反应如下。其中AB段发生反应①~④,①②为快速反应。下列说法错误的是
①
②
③
④
⑤
A.原料中不影响振幅和周期
B.反应④:
C.反应①~④中,对的氧化起催化作用
D.利用pH响应变色材料,可将pH振荡可视化
3.(2024·辽宁·高考真题)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,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。下列说法错误的是
A.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.平均速率(异山梨醇)
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
4.(2023·辽宁·高考真题)某小组进行实验,向蒸馏水中加入,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知为棕色,下列关于颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
5.(2022·辽宁·高考真题)某温度下,在恒容密闭容器中发生反应,有关数据如下:
时间段/
产物Z的平均生成速率/
0~2
0.20
0~4
0.15
0~6
0.10
下列说法错误的是
A.时,Z的浓度大于
B.时,加入,此时
C.时,Y的体积分数约为33.3%
D.时,X的物质的量为
6.(2021·辽宁·高考真题)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.条件①,反应速率为
D.条件②,降冰片烯起始浓度为时,半衰期为
该类试题的立意在于检验学生是否真正理解了“化学反应速率与化学平衡”的辩证统一关系——速率决定“快慢”,平衡决定“限度”——以及是否能够运用勒夏特列原理、平衡常数等核心概念分析复杂反应体系。其核心价值体现在:
· 落实“变化观念与平衡思想”素养:化学平衡是动态平衡,“变”与“不变”的统一是该专题的核心哲学思想。试题要求学生理解:反应仍在进行(v正=v逆≠0),但宏观浓度不再变化;外界条件改变时,平衡发生移动,但平衡常数K仅与温度有关。例如2026黑吉辽蒙卷第1题中,通过C₃H₈平衡组成随温度变化图像判断ΔH与ΔS的符号,体现了“变化中的不变(K)与不变中的变化(平衡移动)”的辩证思维。
· 强化“证据推理与模型认知”素养:试题大量运用“速率-时间图像”“转化率-温度图像”“物质的量分数-投料比图像”等模型进行推理判断。文件中“知识总结”部分系统归纳了四大因素对速率的影响、平衡移动方向的Q-K判据、转化率与温度/压强的关系、基础图像分析方法等核心模型体系。
· 培养“科学探究与创新意识”:近年试题频繁引入多反应耦合体系(2025黑吉辽蒙卷BZ振荡反应、2024辽宁卷异山梨醇两步反应、模拟第3题CH₄/CO₂联合重整)、振荡反应可视化、催化剂活性温度窗口等前沿研究情境,考查学生从复杂实验数据中提取规律、建立模型的能力。
· 体现“宏观辨识与微观探析”素养:宏观的浓度变化、温度/压强对平衡的影响,其微观本质是v正与v逆的相对大小变化。试题要求学生在宏观现象(图像)与微观机制(活化能、碰撞频率)之间建立联系。
结合文件中的近五年黑吉辽蒙卷真题(2021—2026)及精选模拟题,该类试题呈现出以下鲜明趋势:
(一)考查载体“复杂化”——从单一反应走向多反应耦合体系
近年真题的考查载体从单一可逆反应逐步拓展到多反应耦合、连续反应、振荡反应等复杂体系:
年份
卷别
情境/载体
核心考点
2021
辽宁卷
降冰片烯聚合
反应速率与浓度的关系(零级反应特征)、半衰期
2022
辽宁卷
X⇌2Y+Z简单反应
平均速率→瞬时浓度、平衡常数、体积分数
2023
辽宁卷
I₂在水中溶解平衡+Zn还原
溶解平衡移动、I₃⁻配合物生成、反应类型判断
2024
辽宁卷
异山梨醇两步连续反应
平衡状态判断、平衡常数比较、速率计算、催化剂特性
2025
黑吉辽蒙卷
BZ振荡反应(4步耦合)
催化剂作用、离子方程式书写、pH振荡可视化
2026
黑吉辽蒙卷
C₃H₈+SO₂多产物反应
图像中各曲线对应物质、Kx计算、转化率计算
趋势研判:多反应耦合体系、连续反应、振荡反应已成为命题主流情境。预计2027年可能考查光催化反应、酶催化反应或电化学耦合反应体系的速率与平衡问题。
(二)考查维度“体系化”——四大核心命题维度
通过系统分析,该类试题的命题维度可归纳为四大板块:
维度
核心考查点
典型真题/模拟题
速率分析
速率影响因素、速率-时间图像、半衰期、平均速率计算
2021辽宁第6题(聚合速率);模拟第15题(浓度对速率的影响)
平衡移动
勒夏特列原理、Q与K判据、温度/压强/浓度对平衡的影响
2022辽宁第5题B(Q与K);模拟第5题(加压影响)
平衡常数
Kp/Kc/Kx计算、K与温度关系、多重平衡常数比较
2026黑吉辽蒙第1题C(Kx);2024辽宁第3题B(K比较)
图像分析
物质的量-时间图、转化率-温度图、选择性-温度图
2026黑吉辽蒙第1题;2025黑吉辽蒙第2题(pH振荡)
(三)图像分析“精细化”——从定性判断走向定量计算
近年试题对图像分析的要求显著提升,从“看图说话”走向“看图计算”:
图像类型
定性判断
定量计算
对应题号
物质的量-时间图
判断反应物/产物、平衡时间
平均速率、平衡浓度、Kc
2026黑吉辽蒙第1题C
转化率-温度图
判断ΔH符号
转化率数值读取
模拟第3题D
选择性-温度图
判断主/副反应
选择性×转化率=产率
模拟第7题D
物质的量分数-投料比
判断曲线对应物质
平衡常数计算
模拟第18题A
(四)“反套路”命题特征突出
命题人有意设置与常见“思维定式”相反的选项:
· 2026黑吉辽蒙第1题B:M点C₃H₈的消耗速率等于C₃H₆的生成速率(计量数均为3,任何时刻均相等)——学生常误认为“M点”是平衡点。
· 模拟第8题C:反应过程中不满足n(CO₂)=2n(消耗乙醇)——因部分碳以CO形式存在,学生常忽略中间产物。
· 模拟第5题D:绝热恒容容器中平衡常数K将减小(放热反应升温→K减小)——学生常误认为“温度升高K一定增大”。
· 模拟第16题C:恒压充入惰性气体,体系建立平衡的时间变长(体积增大,浓度减小,速率减慢)——学生常认为充入惰性气体不影响速率。
针对2026年及后续黑吉辽蒙卷备考,提出以下四点精准策略:
· 构建“速率-平衡动态耦合”核心概念网络:
· 以“反应进度ξ”为核心节点,向外辐射速率方程、平衡常数、Le Chatelier原理、Arrhenius/van't Hoff方程四大分支,每个分支下列出关键公式、适用条件、常见误区。形成区别于孤立知识点的系统化认知结构。
· 开展“图像解码+定量计算”限时专项训练:
· 精选近五年真题及高质量模拟题,按图像类型、反应体系分类训练。要求学生在限定时间内完成图像信息提取并完成规范计算,赛后重点复盘单位换算、边界条件、有效数字等细节错误。建立个人“图像错题本”,定期重做巩固。
· 强化“虚拟仿真+工业案例”体验式学习:
· 利用化学反应工程虚拟仿真平台,让学生调节T/P/空速等参数,实时观察转化率、选择性、热点温度等响应曲线。选取典型案例(如合成氨工艺优化、甲醇合成催化剂筛选)进行小组研讨,深化对“理论-工程”差距的理解。
· 回归教材“思考与交流”与“科学史话”:
· 系统梳理选必1中关于碰撞理论、过渡态理论、哈伯法合成氨发展史等内容。这些素材不仅是命题背景来源,更是理解速率与平衡理论演进脉络、培养科学探究精神的重要载体。引导学生重走科学家思维路径,而非仅记住结论。
总结:“化学反应速率与化学平衡”题是新高考化学中最考验系统思维、最体现定量素养、最具选拔功能的题型之一。备考关键在于 “动态耦合”(速率与平衡不可割裂)、“边界敏感”(条件决定模型适用性)、“图文互译”(数据与原理双向验证)。唯有将理论知识内化为一种“条件约束下寻求最优动态解”的系统认知范式,方能在高考中以不变应万变,稳夺高分。
命题模块
核心考点与易错点
典型试题特征(基于文件)
速率方程与机理推断
1.基元反应与总反应速率方程的区别
2.反应级数确定方法(初始速率法、半衰期法)
3.表观活化能与决速步识别
4.催化剂对速率方程形式的影响
“由实验数据确定v=k·c²(A)·c(B)”“Ea(表观)=Ea(决速步)+ΔH(前平衡)”
平衡常数与转化率计算
1.Kc/Kp/Kx的换算与单位处理
2.三段式法在非整数计量数中的应用
3.等效平衡判断(恒温恒容/恒温恒压)
4.多重平衡体系中各组分浓度关联
“已知Kp和总压求α”“两反应耦合时K总=K₁×K₂”
图像信息与参数提取
1.lnk~1/T图斜率=-Ea/R<br>2.lnK~1/T图斜率=-ΔH/R
3.转化率-温度/压强曲线的极值点含义
4.选择性-转化率trade-off关系解读
“由Arrhenius图求Ea”“曲线峰值对应最佳操作窗口”
外界条件综合影响
1.T/P/c对速率与平衡的差异化影响
2.惰性气体加入对恒容/恒压体系的不同效应
3.催化剂只改变路径不移动平衡
4.固体/纯液体浓度视为常数
“恒压下充入Ar,平衡向体积增大方向移动”“升温使吸热反应速率增幅更大”
工业优化与绿色评价
1.理论最优vs实际可行的权衡(如高压设备成本)
2.循环气利用与单程转化率关系
3.副反应抑制策略(温度窗口、选择性催化剂)
4.能量梯级利用与热集成
“采用较低温虽降低速率但提高选择性并节能”“未反应原料循环利用提高原子经济性”
非理想体系与边界辨析
1.溶液反应中活度vs浓度的差异
2.高压下气体偏离理想状态对Kp的影响
3.开放体系vs封闭体系的平衡判据差异
4.自催化/自阻化等特殊动力学行为
“水溶液中离子强度影响有效浓度”“高压合成氨需用逸度校正”
· “速率-平衡”割裂,忽视动态耦合关系:
· 误区:认为“平衡正向移动,正反应速率一定增大”;或“使用催化剂能提高平衡转化率”。
· 纠正:建立“速率决定到达平衡的时间,平衡决定最终状态”的双轨认知。强调催化剂同等加速正逆反应,只缩短达平衡时间;平衡移动方向取决于Q与K的相对大小,而非速率绝对值。训练“先判平衡移动方向,再析速率变化原因”的分步分析法。
· “图像解码”表面化,忽略坐标轴与单位陷阱:
· 误区:看到上升曲线就认为是正相关,未注意横坐标是1/T还是T;计算Ea时忘记R的单位换算;将选择性曲线误当作转化率曲线解读。
· 纠正:推行“图像三审法”:一审坐标轴物理量与单位,二审曲线趋势与特征点(起点、终点、极值、拐点),三审题干文字与图像的对应关系。提供常见图像模板库(Arrhenius、van't Hoff、Langmuir吸附等),强化模式识别能力。
· “平衡计算”机械化,脱离体系边界条件:
· 误区:所有体系都用Kc计算,忽略气相反应应用Kp;恒容条件下充入惰性气体误认为平衡移动;未区分“起始投料比”与“平衡组成比”。
· 纠正:构建“边界条件检查清单”:① 体系类型(气/液/固);② 容器条件(恒容/恒压/绝热);③ 物质状态(是否含纯固体/液体);④ 单位一致性。强调“无边界,不平衡”,任何计算前必先明确约束条件。
· “工业优化”理想化,缺乏工程约束意识:
· 误区:认为“温度越高反应越快越好”,忽略催化剂失活、副反应加剧、设备耐受极限;认为“压强越高转化率越高”,忽略压缩能耗与安全成本。
· 纠正:引入“技术经济可行性”评价框架。在回答优化措施时,必须包含“理论依据+工程限制+折中方案”三要素。例如:“理论上高温有利于速率,但考虑到催化剂活性温度窗口及设备材质限制,实际操作选择400–500°C”。
1.化学反应速率的影响因素
(1)四大因素对化学反应速率的影响
(2)惰性(不参与反应)气体对化学反应速率的影响
恒容条件,充入惰性气体
总压强增大→参加反应的物质的浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变
恒压条件下,充入惰性气体
体积增大→参加反应的物质的浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减小
(3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的,但影响程度不一定相同。
2.化学平衡移动方向的判断
(1)依据平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小判断
①若外界条件改变,引起v正>v逆,则化学平衡向正反应方向移动。
②若外界条件改变,引起v正<v逆,则化学平衡向逆反应方向移动。
③若外界条件改变,虽能引起v正和v逆变化,但变化后新的v′正和v′逆仍保持相等,则化学平衡没有发生移动。
(2)依据浓度商(Q)规则判断
通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。
①若Q>K,平衡逆向移动。
②若Q=K,平衡不移动。
③若Q<K,平衡正向移动。
3.化学平衡与平衡转化率
(1)转化率和平衡转化率
转化率有未达到平衡的转化率和平衡转化率,在审题的时候一定要注意转化率是否为平衡转化率。
(2)平衡转化率与温度的关系
焓变ΔH
升高温度
ΔH>0
平衡转化率增大
ΔH<0
平衡转化率减小
(3)增大反应物的浓度与平衡转化率的关系(其中A、B、C均为气体)
可逆
反应
改变
条件
平衡移
动方向
反应物平
衡转化率
备注
A+B⥫⥬C
增大
A的
浓度
正向
移动
α(A)减小
α(B)增大
反应物平衡转化率实际是考虑压强的影响
A⥫⥬B+C
α(A)减小
2A⥫⥬B+C
α(A)不变
3A⥫⥬B+C
α(A)增大
(4)如果两气体物质的投料比按照化学计量数投料,那么无论是否达到化学平衡,两者的转化率一直相等。
4.基础图像分析
(1)速率-时间图像
反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
①t1时增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,然后逐渐减小,而逆反应速率逐渐增大。
②t2时升高温度,正反应速率和逆反应速率均瞬间增大,吸热反应的反应速率增大得多。
③t3时减小压强,容器容积增大,浓度变小,正反应速率和逆反应速率均瞬间减小,且正反应的反应速率减小得多。
④t4时使用催化剂,正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。
(2)转化率(或百分含量)与温度变化图像
表示两个外界条件同时变化时,反应物A的转化率变化情况,解决这类图像一般采用“定一议二”的方法,即把自变量(温度、压强)之一设为恒量,讨论另外两个变量的关系。如:图1中,当压强相等(任意一条等压线)时,升高温度,A的转化率增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应。当温度相等时,在图1中作垂线,与三条等压线交于三点,这三点自下而上为增大压强,A的转化率增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,即正反应为气体体积减小的反应。
(3)转化率(或百分含量)与压强变化图像
图3中,当温度相等(任意一条等温线)时,增大压强,A的转化率增大,说明增大压强平衡正向移动,即正反应是气体体积减小的反应。当压强相等时,在图3中作垂线,与两条等温线交于两点,这两点自下而上为降低温度,A的转化率增大,说明降低温度平衡正向移动,即正反应为放热反应。
5.特殊图像
如下图,对于化学反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g),M点前,表示从反应物开始,v正>v逆;M点为刚达到平衡的点;M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,平衡逆向移动,故正反应ΔH<0。
1.(2026·河北保定·一模)向1 L的恒容密闭容器中充入1 mol M和2 mol N,发生如图1所示的反应,不同物质的物质的量随反应时间(t)的变化如图2所示。40 min时各物质浓度保持不变。下列说法正确的是
A.反应③的活化能小于反应②的活化能
B.反应①的平衡常数大于反应②的平衡常数
C.升高温度,可提高平衡时产物中X的占比
D.平衡后,若再充入0.20 mol Y、0.40 mol Z,反应③的v正<v逆
2.(2025·吉林·模拟预测)在1 L恒容密闭容器中充入适量的和,发生反应: 。平衡体系中,,与、关系如图所示。下列说法错误的是
A. B.代表,代表
C.平衡常数: D.a点时平衡转化率为
3.(2026·黑龙江·模拟预测)和联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为:
其他条件相同时,投料比 为,不同温度下反应的结果如图。下列说法错误的是
A. ,升温更有利于反应①,反应①先达到平衡
B. 始终低于,与反应②有关
C.加压有利于增大和反应的速率,但不利于提高二者的平衡转化率
D.若不考虑其他反应,时,平衡体系中的体积分数约为
4.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)甲酸是基本有机化工原料之一,它有两种可能的分解反应:
反应I:
反应Ⅱ:
一定压强下,向密闭容器中充入一定量的HCOOH气体,平衡体系中CO或的选择性和HCOOH的转化率随温度变化曲线如图所示。
已知:CO的选择性
下列说法正确的是
A.曲线I代表H2的选择性
B.400℃时CO2的体积分数约为
C.反应Ⅰ:
D.升高温度,两个反应的正反应速率均减小,逆反应速率均增大
5.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)丙烷氧化脱氢制丙烯的反应为 。一定条件下,在恒压密闭容器中C3H8与O2起始物质的量之比分别为2:1、1:1、1:2、1:3,平衡时C3H8的体积分数随、的变化关系如图所示。
下列说法错误的是
A.表示的曲线是II
B.与的温度大小关系为
C.M点时,O2的平衡转化率约为27.3%
D.若该反应在绝热恒容容器中达到平衡,则平衡常数K将增大
6.(2026·贵州·模拟预测)水煤气制乙烯的反应原理为 。在压强为的条件下,和反应,测得达到平衡时有关气体体积分数的变化如图中实线所示。下列判断正确的是
A.该反应的
B.为的变化曲线,为的变化曲线
C.压强为时,虚线可能为的体积分数变化曲线
D.点的转化率约为66.7%
7.(2025·内蒙古包头·模拟预测)以、为原料合成涉及的主要反应如下:
主反应:
副反应:
按、进行投料,的平衡转化率()、的选择性()随温度、压强变化如图(已知:。下列分析正确的是
A.,
B.随着温度的升高,体系中始终以主反应为主
C.主反应为高温下自发进行的反应
D.当压强为、温度为200℃到达平衡时,
8.(2026·内蒙古赤峰·一模)研究表明,水在超临界状态下呈现许多特殊性质,如能够与氧气等氧化剂以任意比互溶,由此形成了超临界水氧化技术。一定实验条件下,运用该技术氧化乙醇的结果如图1、图2所示,其中为以碳元素计的物质的量分数,t为反应时间。
图1 图2
下列说法错误的是
A.CO是中间产物
B.550℃,时,乙醇的氧化已趋于完全
C.反应过程中,
D.温度从500℃升高到550℃,的氧化速率比氧化速率的增长幅度更大
9.(2026·内蒙古包头·二模)镍基催化剂可以催化储氢物质氨硼烷的分解反应:
Ⅰ.Ⅱ.
恒温条件下,以氨硼烷的四氢呋喃溶液为原料(含的物质的量为n)进行实验,得到、、随时间t变化的曲线。其中为与的物质的量之和,为的物质的量,为剩余的物质的量。下列说法正确的是
A.若则内速率
B.后曲线③的变化趋势可能为a
C.
D.平衡时,若向体系中充入少量,达新平衡时其转化率增大
10.(2026·内蒙古包头·二模)二氧化碳催化加氢可获得CO。其主要反应为:;在时,若仅考虑上述反应,平衡时部分物种的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.
B.图中X表示CO
C.提高CO的产率,需研发以下的高效催化剂
D.时,其他条件不变,增大容器压强,基本不变
11.(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
12.(2026·辽宁朝阳·模拟预测)在恒容密闭容器中发生反应:,其反应历程如下:
①(快反应)
②(慢反应) ,已知k表示速率常数,表示活化能。
反应体系中含氮物质的物质的量分数随时间的变化如图1所示:
下列有关说法正确的是
A.图1中曲线M表示N2O2的物质的量分数
B.选择合适的催化剂可降低图1中曲线N的峰值
C.可用图2表示该反应历程中的能量变化
D.升高温度、减小,、增大
13.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)甲醇水蒸气催化重整制氢过程中发生的反应如下:
①
②
以Pd/ZnO作为催化剂时,向密闭容器中充入1 mol的与1 mol的,平衡时的转化率、的选择性[的选择性]及CO的物质的量分数随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.其他条件不变,压缩体积会增加的平衡转化率
B.470 K-570 K时,升高温度,的平衡产量先增大后减小
C.520 K时,容器内的量为1.14 mol
D.520 K时,②反应的平衡常数(用个物质的物质的量分数计算)为0.0059
14.(2026·江苏南通·模拟预测)催化还原生成和可以同时实现两种有害气体的有效脱除,因而成为治理烟气的最理想方案之一。将组成一定的与混合气体通入恒容密闭容器中,含氮物质反应为:
反应1:
反应2:
反应3:
不同温度下,反应相同时间,反应体系中各气体的物质的量浓度随温度的变化如图。
已知:
下列说法正确的是
A.
B.时,
C.时,的脱除率约为80%
D.其他条件不变,升高温度有利于提高NO平衡转化率
15.(2026·辽宁朝阳·三模)某有机物R能与Fe2+形成橙红色的配离子[FeR3]2+,该配离子可被HNO3氧化成淡蓝色的配离子[FeR3]3+。反应为:。某研究小组用体积相同浓度分别为2.0 mol/L、2.5 mol/L、3.0 mol/L的HNO3溶液进行了三组实验,得到随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.时,在内,[FeR3]2+的平均消耗速率为
B.三组实验中,反应速率都随反应进程一直减小
C.[FeR3]2+平衡转化率:
D.平衡后加水稀释,达到新平衡后增大
16.(2026·辽宁朝阳·二模)已知:的反应历程分两步。
第一步: (正向活化能,下同)
第二步:
在刚性容器中充入一定量的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:图示温度范围内,反应的焓变和熵变保持不变。
下列说法正确的是
A.
B.a点时,反应达到平衡状态
C.改为恒压条件,充入惰性气体,则体系建立平衡的时间不变
D.达到平衡后,若其他条件不变,再充入Z,重新达到平衡时,增大
17.(2026·广东汕头·二模)常温下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的和,发生如下反应:①;②。体系中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.a为随时间t的变化曲线
B.时间内,反应①生成的Z全部转化为W
C.时体系处于平衡状态,一定等于
D.时,若升高温度,反应②的平衡常数一定升高
18.(2026·黑龙江吉林·模拟预测)温度下,由a与b制备c涉及的反应如下:反应Ⅰ:、反应Ⅱ:。向恒容密闭容器中充入和进行上述反应,平衡体系内a、c、d的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.P点时反应Ⅱ的物质的量浓度平衡常数
B.曲线②代表a的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系
C.Q点时,c的物质的量分数为
D.温度下,向另一恒容密闭容器中通入,和,此时反应向逆反应方向进行
19.(2026·黑龙江吉林·模拟预测)在一定条件下,将、、、四种原料按固定流速不断注入连续流动反应器中,发生反应①②③④(总称BZ反应),体系的氧化还原电位E随时间出现周期性振荡(如图所示)。
①
②
③
④
已知:在BZ反应体系中,E随增大而升高,随增大而降低;反应①在溶液中的浓度较高时迅速进行。
下列说法错误的是
A.对BZ反应起催化作用 B.进料中的不会影响振幅和周期
C.A→B过程主要发生反应③ D.颜色的变化也可表征反应的振荡效应
20.(2026·吉林·模拟预测)一定条件下,1-苯基丙炔()可与发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应),下列说法正确的是
A.反应焓变:反应Ⅰ<反应Ⅱ
B.产物的稳定性:产物Ⅰ>产物Ⅱ
C.若要可获得高产率的产物Ⅰ,需要较长的反应时间
D.增加浓度不能增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
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题14 化学反应速率与化学平衡
1.(2026·黑吉辽蒙卷·高考真题)恒容密闭容器中,等物质的量的和发生的总反应如下:,达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是
A.该反应的,
B.点的消耗速率大于物质的生成速率
C.点该反应的(用物质的量分数代替浓度计算)
D.点的平衡转化率为75%
【答案】D
【解析】由于生成物C3H6、H2O、H2S均从零开始增加,且在任何时刻物质的量之比恒为3:2:1,结合图像中a、b、c三条曲线的高低关系可知:曲线a代表C3H6,曲线b代表H2O,曲线c代表H2S。A.观察图像可知,随着温度的升高,C3H8的物质的量分数逐渐降低。这说明升高温度促使平衡向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应为吸热反应,因此,另外,反应物气体共4分子,生成物气体共6分子,正反应是气体分子数增大的过程,因此,A错误;B.前面已推断出a物质是C3H6。在同一个化学反应中,各物质的反应速率之比等于方程式中对应的化学计量数之比。C3H6与C3H8的化学计量数均为3,因此在反应过程中的任何时刻,的消耗速率等于物质()的生成速率,B错误;C.列三段式:,M点时,C3H8曲线与b曲线(H2O)相交,意味着两者的物质的量分数相等(即物质的量相等):1-3x=2x,解得x=0.2,此时各物质的量分别为:C3H8=0.4 mol、SO2=0.8 mol、C3H6=0.6 mol、H2S=0.2mol、H2O=0.4mol。体系总物质的量为2.4 mol。代入物质的量分数平衡常数Kx。进行计算,C错误;D.N点时,C3H8曲线与c曲线(H2S)相交,说明两者的物质的量分数相等:1-3x=x,解得x=0.25。此时C3H8转化了0.75 mol,故C3H8的平衡转化率为:,D正确;故选D。
2.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)一定条件下,“”4种原料按固定流速不断注入连续流动反应器中,体系pH-t振荡图像及涉及反应如下。其中AB段发生反应①~④,①②为快速反应。下列说法错误的是
①
②
③
④
⑤
A.原料中不影响振幅和周期
B.反应④:
C.反应①~④中,对的氧化起催化作用
D.利用pH响应变色材料,可将pH振荡可视化
【答案】A
【解析】A.根据图像可知氢离子浓度影响振幅大小,A错误;B.反应④中亚硫酸被氧化,反应的离子方程式为,B正确;C.由于①②为快速反应,而溴酸根离子直接氧化的是亚硫酸,所以反应①~④中,对的氧化起催化作用,C正确;D.根据题干信息和图像可知利用pH响应变色材料,可将pH振荡可视化,D正确;答案选A。
3.(2024·辽宁·高考真题)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,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。下列说法错误的是
A.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.平均速率(异山梨醇)
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】A
【解析】A.由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,后异山梨醇浓度才不再变化,所以时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;B.图像显示该温度下,后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;C.由图可知,在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)=,故C正确;D.催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,故D正确;故答案为:A。
4.(2023·辽宁·高考真题)某小组进行实验,向蒸馏水中加入,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知为棕色,下列关于颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
发生了反应:
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
与有色物质发生了置换反应
【答案】D
【解析】A.向10mL蒸馏水中加入0.4gI2,充分振荡,溶液呈浅棕色,说明I2的浓度较小,因为I2在水中溶解度较小,A正确;B.已知(aq)为棕色,加入0.2g锌粒后,Zn与I2反应生成ZnI2,生成的I-与I2发生反应I-+I2⇌,生成使溶液颜色加深,B正确;C.I2在水中存在溶解平衡I2(s)⇌I2(aq),Zn与I2反应生成的I-与I2(aq)反应生成,I2(aq)浓度减小,上述溶解平衡向右移动,紫黑色晶体消失,C正确;D.锌与I2(aq)发生化合反应生成无色的ZnI2,且锌粒过量时反应完全,不是置换反应,D错误;答案选D。
5.(2022·辽宁·高考真题)某温度下,在恒容密闭容器中发生反应,有关数据如下:
时间段/
产物Z的平均生成速率/
0~2
0.20
0~4
0.15
0~6
0.10
下列说法错误的是
A.时,Z的浓度大于
B.时,加入,此时
C.时,Y的体积分数约为33.3%
D.时,X的物质的量为
【答案】B
【解析】A.反应开始一段时间,随着时间的延长,反应物浓度逐渐减小,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则内Z的平均生成速率大于内的,故时,Z的浓度大于,A正确;B.时生成的Z的物质的量为,时生成的Z的物质的量为,故反应在时已达到平衡,设达到平衡时生了,列三段式:
根据,得,则Y的平衡浓度为,Z的平衡浓度为,平衡常数,时Y的浓度为,Z的浓度为,加入后Z的浓度变为,,反应正向进行,故,B错误;C.反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2,反应体系中只有Y和Z为气体,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,,故Y的体积分数始终约为33.3%,C正确;D.由B项分析可知时反应处于平衡状态,此时生成Z为,则X的转化量为,初始X的物质的量为,剩余X的物质的量为,D正确;故答案选B。
6.(2021·辽宁·高考真题)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.条件①,反应速率为
D.条件②,降冰片烯起始浓度为时,半衰期为
【答案】B
【解析】A.由题干图中曲线①②可知,其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应所需要的时间更短,故反应速率越大,A正确;B.由题干图中曲线①③可知,其他条件相同时,降冰片烯浓度①是③的两倍,所用时间①也是③的两倍,反应速率相等,故说明反应速率与降冰片烯浓度无关,B错误;C.由题干图中数据可知,条件①,反应速率为=,C正确;D.反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,由题干图中数据可知,条件②,降冰片烯起始浓度为时,半衰期为125min÷2=,D正确;故答案为:B。
该类试题的立意在于检验学生是否真正理解了“化学反应速率与化学平衡”的辩证统一关系——速率决定“快慢”,平衡决定“限度”——以及是否能够运用勒夏特列原理、平衡常数等核心概念分析复杂反应体系。其核心价值体现在:
· 落实“变化观念与平衡思想”素养:化学平衡是动态平衡,“变”与“不变”的统一是该专题的核心哲学思想。试题要求学生理解:反应仍在进行(v正=v逆≠0),但宏观浓度不再变化;外界条件改变时,平衡发生移动,但平衡常数K仅与温度有关。例如2026黑吉辽蒙卷第1题中,通过C₃H₈平衡组成随温度变化图像判断ΔH与ΔS的符号,体现了“变化中的不变(K)与不变中的变化(平衡移动)”的辩证思维。
· 强化“证据推理与模型认知”素养:试题大量运用“速率-时间图像”“转化率-温度图像”“物质的量分数-投料比图像”等模型进行推理判断。文件中“知识总结”部分系统归纳了四大因素对速率的影响、平衡移动方向的Q-K判据、转化率与温度/压强的关系、基础图像分析方法等核心模型体系。
· 培养“科学探究与创新意识”:近年试题频繁引入多反应耦合体系(2025黑吉辽蒙卷BZ振荡反应、2024辽宁卷异山梨醇两步反应、模拟第3题CH₄/CO₂联合重整)、振荡反应可视化、催化剂活性温度窗口等前沿研究情境,考查学生从复杂实验数据中提取规律、建立模型的能力。
· 体现“宏观辨识与微观探析”素养:宏观的浓度变化、温度/压强对平衡的影响,其微观本质是v正与v逆的相对大小变化。试题要求学生在宏观现象(图像)与微观机制(活化能、碰撞频率)之间建立联系。
结合文件中的近五年黑吉辽蒙卷真题(2021—2026)及精选模拟题,该类试题呈现出以下鲜明趋势:
(一)考查载体“复杂化”——从单一反应走向多反应耦合体系
近年真题的考查载体从单一可逆反应逐步拓展到多反应耦合、连续反应、振荡反应等复杂体系:
年份
卷别
情境/载体
核心考点
2021
辽宁卷
降冰片烯聚合
反应速率与浓度的关系(零级反应特征)、半衰期
2022
辽宁卷
X⇌2Y+Z简单反应
平均速率→瞬时浓度、平衡常数、体积分数
2023
辽宁卷
I₂在水中溶解平衡+Zn还原
溶解平衡移动、I₃⁻配合物生成、反应类型判断
2024
辽宁卷
异山梨醇两步连续反应
平衡状态判断、平衡常数比较、速率计算、催化剂特性
2025
黑吉辽蒙卷
BZ振荡反应(4步耦合)
催化剂作用、离子方程式书写、pH振荡可视化
2026
黑吉辽蒙卷
C₃H₈+SO₂多产物反应
图像中各曲线对应物质、Kx计算、转化率计算
趋势研判:多反应耦合体系、连续反应、振荡反应已成为命题主流情境。预计2027年可能考查光催化反应、酶催化反应或电化学耦合反应体系的速率与平衡问题。
(二)考查维度“体系化”——四大核心命题维度
通过系统分析,该类试题的命题维度可归纳为四大板块:
维度
核心考查点
典型真题/模拟题
速率分析
速率影响因素、速率-时间图像、半衰期、平均速率计算
2021辽宁第6题(聚合速率);模拟第15题(浓度对速率的影响)
平衡移动
勒夏特列原理、Q与K判据、温度/压强/浓度对平衡的影响
2022辽宁第5题B(Q与K);模拟第5题(加压影响)
平衡常数
Kp/Kc/Kx计算、K与温度关系、多重平衡常数比较
2026黑吉辽蒙第1题C(Kx);2024辽宁第3题B(K比较)
图像分析
物质的量-时间图、转化率-温度图、选择性-温度图
2026黑吉辽蒙第1题;2025黑吉辽蒙第2题(pH振荡)
(三)图像分析“精细化”——从定性判断走向定量计算
近年试题对图像分析的要求显著提升,从“看图说话”走向“看图计算”:
图像类型
定性判断
定量计算
对应题号
物质的量-时间图
判断反应物/产物、平衡时间
平均速率、平衡浓度、Kc
2026黑吉辽蒙第1题C
转化率-温度图
判断ΔH符号
转化率数值读取
模拟第3题D
选择性-温度图
判断主/副反应
选择性×转化率=产率
模拟第7题D
物质的量分数-投料比
判断曲线对应物质
平衡常数计算
模拟第18题A
(四)“反套路”命题特征突出
命题人有意设置与常见“思维定式”相反的选项:
· 2026黑吉辽蒙第1题B:M点C₃H₈的消耗速率等于C₃H₆的生成速率(计量数均为3,任何时刻均相等)——学生常误认为“M点”是平衡点。
· 模拟第8题C:反应过程中不满足n(CO₂)=2n(消耗乙醇)——因部分碳以CO形式存在,学生常忽略中间产物。
· 模拟第5题D:绝热恒容容器中平衡常数K将减小(放热反应升温→K减小)——学生常误认为“温度升高K一定增大”。
· 模拟第16题C:恒压充入惰性气体,体系建立平衡的时间变长(体积增大,浓度减小,速率减慢)——学生常认为充入惰性气体不影响速率。
针对2026年及后续黑吉辽蒙卷备考,提出以下四点精准策略:
· 构建“速率-平衡动态耦合”核心概念网络:
· 以“反应进度ξ”为核心节点,向外辐射速率方程、平衡常数、Le Chatelier原理、Arrhenius/van't Hoff方程四大分支,每个分支下列出关键公式、适用条件、常见误区。形成区别于孤立知识点的系统化认知结构。
· 开展“图像解码+定量计算”限时专项训练:
· 精选近五年真题及高质量模拟题,按图像类型、反应体系分类训练。要求学生在限定时间内完成图像信息提取并完成规范计算,赛后重点复盘单位换算、边界条件、有效数字等细节错误。建立个人“图像错题本”,定期重做巩固。
· 强化“虚拟仿真+工业案例”体验式学习:
· 利用化学反应工程虚拟仿真平台,让学生调节T/P/空速等参数,实时观察转化率、选择性、热点温度等响应曲线。选取典型案例(如合成氨工艺优化、甲醇合成催化剂筛选)进行小组研讨,深化对“理论-工程”差距的理解。
· 回归教材“思考与交流”与“科学史话”:
· 系统梳理选必1中关于碰撞理论、过渡态理论、哈伯法合成氨发展史等内容。这些素材不仅是命题背景来源,更是理解速率与平衡理论演进脉络、培养科学探究精神的重要载体。引导学生重走科学家思维路径,而非仅记住结论。
总结:“化学反应速率与化学平衡”题是新高考化学中最考验系统思维、最体现定量素养、最具选拔功能的题型之一。备考关键在于 “动态耦合”(速率与平衡不可割裂)、“边界敏感”(条件决定模型适用性)、“图文互译”(数据与原理双向验证)。唯有将理论知识内化为一种“条件约束下寻求最优动态解”的系统认知范式,方能在高考中以不变应万变,稳夺高分。
命题模块
核心考点与易错点
典型试题特征(基于文件)
速率方程与机理推断
1.基元反应与总反应速率方程的区别
2.反应级数确定方法(初始速率法、半衰期法)
3.表观活化能与决速步识别
4.催化剂对速率方程形式的影响
“由实验数据确定v=k·c²(A)·c(B)”“Ea(表观)=Ea(决速步)+ΔH(前平衡)”
平衡常数与转化率计算
1.Kc/Kp/Kx的换算与单位处理
2.三段式法在非整数计量数中的应用
3.等效平衡判断(恒温恒容/恒温恒压)
4.多重平衡体系中各组分浓度关联
“已知Kp和总压求α”“两反应耦合时K总=K₁×K₂”
图像信息与参数提取
1.lnk~1/T图斜率=-Ea/R<br>2.lnK~1/T图斜率=-ΔH/R
3.转化率-温度/压强曲线的极值点含义
4.选择性-转化率trade-off关系解读
“由Arrhenius图求Ea”“曲线峰值对应最佳操作窗口”
外界条件综合影响
1.T/P/c对速率与平衡的差异化影响
2.惰性气体加入对恒容/恒压体系的不同效应
3.催化剂只改变路径不移动平衡
4.固体/纯液体浓度视为常数
“恒压下充入Ar,平衡向体积增大方向移动”“升温使吸热反应速率增幅更大”
工业优化与绿色评价
1.理论最优vs实际可行的权衡(如高压设备成本)
2.循环气利用与单程转化率关系
3.副反应抑制策略(温度窗口、选择性催化剂)
4.能量梯级利用与热集成
“采用较低温虽降低速率但提高选择性并节能”“未反应原料循环利用提高原子经济性”
非理想体系与边界辨析
1.溶液反应中活度vs浓度的差异
2.高压下气体偏离理想状态对Kp的影响
3.开放体系vs封闭体系的平衡判据差异
4.自催化/自阻化等特殊动力学行为
“水溶液中离子强度影响有效浓度”“高压合成氨需用逸度校正”
· “速率-平衡”割裂,忽视动态耦合关系:
· 误区:认为“平衡正向移动,正反应速率一定增大”;或“使用催化剂能提高平衡转化率”。
· 纠正:建立“速率决定到达平衡的时间,平衡决定最终状态”的双轨认知。强调催化剂同等加速正逆反应,只缩短达平衡时间;平衡移动方向取决于Q与K的相对大小,而非速率绝对值。训练“先判平衡移动方向,再析速率变化原因”的分步分析法。
· “图像解码”表面化,忽略坐标轴与单位陷阱:
· 误区:看到上升曲线就认为是正相关,未注意横坐标是1/T还是T;计算Ea时忘记R的单位换算;将选择性曲线误当作转化率曲线解读。
· 纠正:推行“图像三审法”:一审坐标轴物理量与单位,二审曲线趋势与特征点(起点、终点、极值、拐点),三审题干文字与图像的对应关系。提供常见图像模板库(Arrhenius、van't Hoff、Langmuir吸附等),强化模式识别能力。
· “平衡计算”机械化,脱离体系边界条件:
· 误区:所有体系都用Kc计算,忽略气相反应应用Kp;恒容条件下充入惰性气体误认为平衡移动;未区分“起始投料比”与“平衡组成比”。
· 纠正:构建“边界条件检查清单”:① 体系类型(气/液/固);② 容器条件(恒容/恒压/绝热);③ 物质状态(是否含纯固体/液体);④ 单位一致性。强调“无边界,不平衡”,任何计算前必先明确约束条件。
· “工业优化”理想化,缺乏工程约束意识:
· 误区:认为“温度越高反应越快越好”,忽略催化剂失活、副反应加剧、设备耐受极限;认为“压强越高转化率越高”,忽略压缩能耗与安全成本。
· 纠正:引入“技术经济可行性”评价框架。在回答优化措施时,必须包含“理论依据+工程限制+折中方案”三要素。例如:“理论上高温有利于速率,但考虑到催化剂活性温度窗口及设备材质限制,实际操作选择400–500°C”。
1.化学反应速率的影响因素
(1)四大因素对化学反应速率的影响
(2)惰性(不参与反应)气体对化学反应速率的影响
恒容条件,充入惰性气体
总压强增大→参加反应的物质的浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变
恒压条件下,充入惰性气体
体积增大→参加反应的物质的浓度减小(活化分子浓度减小)→反应速率减小
(3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的,但影响程度不一定相同。
2.化学平衡移动方向的判断
(1)依据平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小判断
①若外界条件改变,引起v正>v逆,则化学平衡向正反应方向移动。
②若外界条件改变,引起v正<v逆,则化学平衡向逆反应方向移动。
③若外界条件改变,虽能引起v正和v逆变化,但变化后新的v′正和v′逆仍保持相等,则化学平衡没有发生移动。
(2)依据浓度商(Q)规则判断
通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。
①若Q>K,平衡逆向移动。
②若Q=K,平衡不移动。
③若Q<K,平衡正向移动。
3.化学平衡与平衡转化率
(1)转化率和平衡转化率
转化率有未达到平衡的转化率和平衡转化率,在审题的时候一定要注意转化率是否为平衡转化率。
(2)平衡转化率与温度的关系
焓变ΔH
升高温度
ΔH>0
平衡转化率增大
ΔH<0
平衡转化率减小
(3)增大反应物的浓度与平衡转化率的关系(其中A、B、C均为气体)
可逆
反应
改变
条件
平衡移
动方向
反应物平
衡转化率
备注
A+B⥫⥬C
增大
A的
浓度
正向
移动
α(A)减小
α(B)增大
反应物平衡转化率实际是考虑压强的影响
A⥫⥬B+C
α(A)减小
2A⥫⥬B+C
α(A)不变
3A⥫⥬B+C
α(A)增大
(4)如果两气体物质的投料比按照化学计量数投料,那么无论是否达到化学平衡,两者的转化率一直相等。
4.基础图像分析
(1)速率-时间图像
反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
①t1时增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,然后逐渐减小,而逆反应速率逐渐增大。
②t2时升高温度,正反应速率和逆反应速率均瞬间增大,吸热反应的反应速率增大得多。
③t3时减小压强,容器容积增大,浓度变小,正反应速率和逆反应速率均瞬间减小,且正反应的反应速率减小得多。
④t4时使用催化剂,正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等。
(2)转化率(或百分含量)与温度变化图像
表示两个外界条件同时变化时,反应物A的转化率变化情况,解决这类图像一般采用“定一议二”的方法,即把自变量(温度、压强)之一设为恒量,讨论另外两个变量的关系。如:图1中,当压强相等(任意一条等压线)时,升高温度,A的转化率增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应。当温度相等时,在图1中作垂线,与三条等压线交于三点,这三点自下而上为增大压强,A的转化率增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,即正反应为气体体积减小的反应。
(3)转化率(或百分含量)与压强变化图像
图3中,当温度相等(任意一条等温线)时,增大压强,A的转化率增大,说明增大压强平衡正向移动,即正反应是气体体积减小的反应。当压强相等时,在图3中作垂线,与两条等温线交于两点,这两点自下而上为降低温度,A的转化率增大,说明降低温度平衡正向移动,即正反应为放热反应。
5.特殊图像
如下图,对于化学反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g),M点前,表示从反应物开始,v正>v逆;M点为刚达到平衡的点;M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,平衡逆向移动,故正反应ΔH<0。
1.(2026·河北保定·一模)向1 L的恒容密闭容器中充入1 mol M和2 mol N,发生如图1所示的反应,不同物质的物质的量随反应时间(t)的变化如图2所示。40 min时各物质浓度保持不变。下列说法正确的是
A.反应③的活化能小于反应②的活化能
B.反应①的平衡常数大于反应②的平衡常数
C.升高温度,可提高平衡时产物中X的占比
D.平衡后,若再充入0.20 mol Y、0.40 mol Z,反应③的v正<v逆
【答案】B
【解析】X:初始0,平衡时0.20 mol;Z:初始0,平衡时0.72 mol;Y:初始0,平衡时0.08 mol,设反应②生成的Y为n,反应③消耗的Y为2,则,n=1.52 mol。A.由图像可知,反应开始后反应②的斜率大于反应③的斜率,说明反应②的反应速率大于反应③的反应速率,反应速率越快活化能越小,因此反应②的活化能小于反应③的活化能,A错误;B.反应①:K1==,反应②:K2==,K1K2,B正确;C.题目没有给出反应热,无法判断温度对平衡的影响,因此不能确定升高温度是否能提高X的占比,C错误;D.反应③平衡常数:K3=,再充入后c(Y)=0.28 mol/L,c(Z)=1.12 mol/L,浓度商:Q=<K3,平衡正向移动,,D错误;故选B。
2.(2025·吉林·模拟预测)在1 L恒容密闭容器中充入适量的和,发生反应: 。平衡体系中,,与、关系如图所示。下列说法错误的是
A. B.代表,代表
C.平衡常数: D.a点时平衡转化率为
【答案】A
【解析】根据平衡常数表达式可知,温度不变,平衡常数不变,随着增大,减小,增大,结合图像可知,代表,代表。A.如图所示,时,交于a点,则KT1=1,时,交于b点,则KT2=2.6,由于反应的,则,A错误;B.由分析可知,代表,代表,B正确;C.由A选项的分析可知,,C正确;D.a点时,和浓度相等,即平衡转化率为50%,D正确;故答案为A。
3.(2026·黑龙江·模拟预测)和联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为:
其他条件相同时,投料比 为,不同温度下反应的结果如图。下列说法错误的是
A. ,升温更有利于反应①,反应①先达到平衡
B. 始终低于,与反应②有关
C.加压有利于增大和反应的速率,但不利于提高二者的平衡转化率
D.若不考虑其他反应,时,平衡体系中的体积分数约为
【答案】A
【解析】A.由图可知,随着温度的升高,甲烷的转化率比二氧化碳的转化率升高的快,说明升温更有利于反应①的正向进行,但是多反应体系的所有反应会同时达到平衡,A错误;B.假设体系中只进行反应①,则,而反应②会消耗H2,产生CO,使,因此与反应②有关,B正确;C.加压可以提高反应速率,由于反应①为气体分子数增加的反应,反应②为气体分子数不变的反应,加压时反应②平衡不移动,反应①平衡向逆反应方向移动,和的转化率降低,C正确;D.其他条件相同时,气体物质的量分数等于体积分数,假设起始为a mol,则为2a mol,根据时CH4的转化率为80%,CO2的转化率为65%,列三段式计算:反应①,反应②,因此可知平衡是气体的总物质的量为,平衡体系中的体积分数等于其物质的量的分数为,D正确;故答案为A。
4.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)甲酸是基本有机化工原料之一,它有两种可能的分解反应:
反应I:
反应Ⅱ:
一定压强下,向密闭容器中充入一定量的HCOOH气体,平衡体系中CO或的选择性和HCOOH的转化率随温度变化曲线如图所示。
已知:CO的选择性
下列说法正确的是
A.曲线I代表H2的选择性
B.400℃时CO2的体积分数约为
C.反应Ⅰ:
D.升高温度,两个反应的正反应速率均减小,逆反应速率均增大
【答案】B
【解析】A.图像中CO的选择性曲线随温度升高从100%降至0%,H2的选择性应与之互补(从0%升至100%),曲线Ⅱ为H2的选择性曲线,A错误;B.400℃时,CO选择性为0,仅反应Ⅱ发生,设初始HCOOH为1 mol,由图可知,转化率为90%,反应Ⅱ生成CO2和H2各0.9 mol,剩余HCOOH 0.1 mol,总气体物质的量=0.1+0.9+0.9=1.9 mol。CO2体积分数为,B正确;C.反应Ⅰ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,,C错误;D.升高温度,正、逆反应速率均增大(吸热方向增幅更大),并非“正反应速率减小”,D错误;故答案选B。
5.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)丙烷氧化脱氢制丙烯的反应为 。一定条件下,在恒压密闭容器中C3H8与O2起始物质的量之比分别为2:1、1:1、1:2、1:3,平衡时C3H8的体积分数随、的变化关系如图所示。
下列说法错误的是
A.表示的曲线是II
B.与的温度大小关系为
C.M点时,O2的平衡转化率约为27.3%
D.若该反应在绝热恒容容器中达到平衡,则平衡常数K将增大
【答案】D
【解析】反应为 ,正反应放热,恒压条件;的比值越大,相同温度下平衡时 的体积分数越大,据此分析:A.设起始比值 , 越大,起始 占比越高,相同温度下平衡时 的体积分数越大。 四个比值:,相同(相同温度)下, 体积分数:,故 对应曲线,A正确;B.反应放热,升温 ,平衡逆向移动,的体积分数越大;比对应的的体积分数更大,所以>,则,B正确;C.M点在曲线,对应 ,设起始 ,,转化的 为 ,列三段式: ,M点体积分数为,因此: ,解得 ,转化率为 ,C正确;D.反应,正反应放热,若在绝热恒容容器中进行,反应放热使体系温度升高,对于放热反应,温度升高平衡逆向移动,平衡常数减小,不是增大,D错误;故选D。
6.(2026·贵州·模拟预测)水煤气制乙烯的反应原理为 。在压强为的条件下,和反应,测得达到平衡时有关气体体积分数的变化如图中实线所示。下列判断正确的是
A.该反应的
B.为的变化曲线,为的变化曲线
C.压强为时,虚线可能为的体积分数变化曲线
D.点的转化率约为66.7%
【答案】D
【解析】 ,压强为的条件下,随着温度升高,平衡时有关气体体积分数的变化如图中实线所示,可知温度升高,体积分数减小,说明反应正向移动,即正反应为吸热反应,生成物的体积分数在逐渐增大,生成的物质的量是的2倍,其体积分数应大于,的曲线应在上方,故X曲线代表,Y曲线代表,据此分析作答。A.由分析可知,正反应为吸热反应,即,故A错误;B.由分析可知,X曲线代表,Y曲线代表,故B错误;C.根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向气体分子数减小的正反应方向移动,体积分数减小,虚线应在原实线下方,故C错误;D.设反应了,列出三段式:因为点时,和的体积分数相同,则有,解得,即反应的量为,转化率为:,故D正确;故选D。
7.(2025·内蒙古包头·模拟预测)以、为原料合成涉及的主要反应如下:
主反应:
副反应:
按、进行投料,的平衡转化率()、的选择性()随温度、压强变化如图(已知:。下列分析正确的是
A.,
B.随着温度的升高,体系中始终以主反应为主
C.主反应为高温下自发进行的反应
D.当压强为、温度为200℃到达平衡时,
【答案】D
【解析】A.主反应是气体分子数减少的反应(左 4mol→右 2mol),增大压强平衡正向移动,CO2转化率和CH3OH的选择性均升高;副反应气体分子数不变,压强对其无影响。图像中同一温度下,实线p1的转化率和选择性均高于虚线p2,故p1>p2。温度升高,CH3OH选择性急剧下降,说明主反应平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,主反应是放热反应,即ΔH1<0。A错误;B.CH3OH的选择性表示 “生成CH3OH的CO2占总反应的CO2比例”。温度升高,选择性快速下降(如300℃后已近似低于30%),说明高温下副反应占主导,并非 “始终以主反应为主”,B错误;C.主反应ΔH1<0(放热),ΔS<0(气体分子数减少,混乱度降低),代入判据得:,低温时,后一项很小,ΔG小于0,反应可以自发进行,高温时,后一项可能大于前一项的绝对值,导致ΔG大于0,反应不自发,因此主反应是低温自发、高温不自发。C错误;D.初始投料:n(CO2)=1 mol,n(H2)=2 mol,200℃、p1时:CO2平衡转化率X-CO2=35%,即反应的CO2为0.35 mol,CH3OH的选择性为95%,即生成CH3OH消耗的CO2的物质的量为:,副反应消耗CO2的物质的量为:0.0175mol,主反应消耗的H2为:,副反应消耗0.0175mol H2,总共消耗1.015 mol H2,H2的转化率为:,D正确;故答案选D。
8.(2026·内蒙古赤峰·一模)研究表明,水在超临界状态下呈现许多特殊性质,如能够与氧气等氧化剂以任意比互溶,由此形成了超临界水氧化技术。一定实验条件下,运用该技术氧化乙醇的结果如图1、图2所示,其中为以碳元素计的物质的量分数,t为反应时间。
图1 图2
下列说法错误的是
A.CO是中间产物
B.550℃,时,乙醇的氧化已趋于完全
C.反应过程中,
D.温度从500℃升高到550℃,的氧化速率比氧化速率的增长幅度更大
【答案】C
【解析】A.由图1可知,的碳物质的量分数先增大后减小,最终几乎完全转化为,是反应中先生成、后被消耗的中间产物,A正确;B.、时,图1中的x接近1.0,乙醇和CO的x都接近0,说明乙醇氧化已经趋于完全,B正确;C.只有总反应中,乙醇完全氧化生成,满足物质的量关系;但反应过程中,部分碳以CO形式存在,生成的物质的量小于2倍消耗的乙醇,C错误;D.由图像可知,温度升高时,只有单位时间内乙醇氧化生成CO的速率比CO氧化生成的速率快,xCO峰值出现的时间才会提前,且峰值更高,由此说明乙醇的氧化速率比一氧化碳氧化速率的增长幅度更大,D正确;故选C。
9.(2026·内蒙古包头·二模)镍基催化剂可以催化储氢物质氨硼烷的分解反应:
Ⅰ.Ⅱ.
恒温条件下,以氨硼烷的四氢呋喃溶液为原料(含的物质的量为n)进行实验,得到、、随时间t变化的曲线。其中为与的物质的量之和,为的物质的量,为剩余的物质的量。下列说法正确的是
A.若则内速率
B.后曲线③的变化趋势可能为a
C.
D.平衡时,若向体系中充入少量,达新平衡时其转化率增大
【答案】C
【解析】是原料,其物质的量减小,则曲线③为,根据题目条件,则曲线①代表,曲线②代表,据此解答。A.(的总量),(单独量),,说明,此时只有反应Ⅰ发生,反应Ⅱ未进行,因此,故A项错误;B.后,物质的量减小,与的物质的量之和增大,说明物质的量是增大的,根据氮元素守恒可知,的物质的量下降,趋势为曲线c,故B项错误;C.根据N元素守恒,,而,两边同除以n变形(根据图像纵坐标)可得,故C项正确;D.平衡时,向体系中充入少量,增大了反应物浓度,平衡向正反应方向移动。对于反应前后溶质微粒总物质的量增大的反应,增加反应物浓度,其转化率减小,故D项错误;故答案为C。
10.(2026·内蒙古包头·二模)二氧化碳催化加氢可获得CO。其主要反应为:;在时,若仅考虑上述反应,平衡时部分物种的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.
B.图中X表示CO
C.提高CO的产率,需研发以下的高效催化剂
D.时,其他条件不变,增大容器压强,基本不变
【答案】D
【解析】A.温度升高时的物质的量分数减小,说明反应2平衡逆向移动,故;温度升高时的物质的量分数减小,说明反应1正向进行的程度大于反应2逆向生成的程度,故反应1正向吸热,,A错误; B.是两个反应的共同产物,其物质的量分数始终大于;且900℃后仅发生反应1(几乎为0),初始,平衡时,对应图像中X和的物质的量分数接近,故X为,不是,B错误; C.,升温有利于反应1正向进行,且低温下反应2占优势,生成量多,产率低,故提高产率需研发380℃以上的高效催化剂,C错误; D.900℃时的物质的量分数几乎为0,体系仅发生反应1,反应1是气体分子总数不变的反应,增大压强平衡不移动,故基本不变,D正确; 答案选D。
11.(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】A.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;B.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;C.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;D.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;选D。
12.(2026·辽宁朝阳·模拟预测)在恒容密闭容器中发生反应:,其反应历程如下:
①(快反应)
②(慢反应) ,已知k表示速率常数,表示活化能。
反应体系中含氮物质的物质的量分数随时间的变化如图1所示:
下列有关说法正确的是
A.图1中曲线M表示N2O2的物质的量分数
B.选择合适的催化剂可降低图1中曲线N的峰值
C.可用图2表示该反应历程中的能量变化
D.升高温度、减小,、增大
【答案】B
【解析】A.反应①是快反应,生成的N2O2会在反应②中被消耗,所以N2O2的物质的量分数会先升高后降低,对应图1中的曲线N;而产物NO2的物质的量分数会逐渐增大,对应曲线M。所以曲线M表示的是NO2,不是N2O2,A错误;B.催化剂可以降低反应的活化能,加快反应速率,合适的催化剂会让反应②的速率提升更明显,使N2O2生成后被更快消耗,从而降低N2O2(曲线N)的物质的量分数的峰值,B正确;C.反应②是慢反应,说明反应②的活化能应该大于反应①的正反应活化能,但图2中比小,不符合“慢反应活化能更高”的规律,C错误;D.升高温度,所有反应的速率常数k都会增大(无论是正反应还是逆反应,温度升高,反应速率均加快),所以、、、均增大,D错误;故答案选B。
13.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)甲醇水蒸气催化重整制氢过程中发生的反应如下:
①
②
以Pd/ZnO作为催化剂时,向密闭容器中充入1 mol的与1 mol的,平衡时的转化率、的选择性[的选择性]及CO的物质的量分数随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.其他条件不变,压缩体积会增加的平衡转化率
B.470 K-570 K时,升高温度,的平衡产量先增大后减小
C.520 K时,容器内的量为1.14 mol
D.520 K时,②反应的平衡常数(用个物质的物质的量分数计算)为0.0059
【答案】D
【解析】520 K时,转化率为,即反应的为;选择性为,即生成的物质的量为,生成为,反应①进行,反应②进行。A. 两个反应的正反应都是气体分子数增大的反应,压缩体积(增大压强),平衡逆向移动,的平衡转化率降低,A错误;B.二氧化碳气体的产量。470 K~570 K范围内,升高温度时转化率持续增大,虽然选择性降低,但转化率增大的影响占主导,产量持续增大,B错误;C.由两个反应共同生成:,C错误;D.520 K时,计算各物质的物质的量: ,,,,,总物质的量。反应②的平衡常数(为物质的量分数),代入得:,D正确;故选D。
14.(2026·江苏南通·模拟预测)催化还原生成和可以同时实现两种有害气体的有效脱除,因而成为治理烟气的最理想方案之一。将组成一定的与混合气体通入恒容密闭容器中,含氮物质反应为:
反应1:
反应2:
反应3:
不同温度下,反应相同时间,反应体系中各气体的物质的量浓度随温度的变化如图。
已知:
下列说法正确的是
A.
B.时,
C.时,的脱除率约为80%
D.其他条件不变,升高温度有利于提高NO平衡转化率
【答案】C
【解析】A.根据盖斯定律,反应3=反应1 + 反应2 ,则 , A错误;B.CO、NO是反应物,浓度随温度升高(反应速率加快,消耗增多)逐渐降低,和是生成物,浓度随温度升高逐渐增大,总反应中计量数为2,计量数为1,因此相同温度下浓度大于,故曲线x为、曲线y为,曲线e为,450℃时,、,恒容密闭容器中各成分的物质的量之比等于浓度之比,故,B错误;C.根据N原子守恒:初始NO浓度,根据B选项可知,曲线x为、曲线y为,则曲线e为,如图可知,450℃时,、、,代入得: ,根据脱除率定义可知:,C正确;D.三个反应均为放热反应(ΔH均小于0),其他条件不变升高温度,平衡逆向移动,NO平衡转化率降低,D错误;故选C。
15.(2026·辽宁朝阳·三模)某有机物R能与Fe2+形成橙红色的配离子[FeR3]2+,该配离子可被HNO3氧化成淡蓝色的配离子[FeR3]3+。反应为:。某研究小组用体积相同浓度分别为2.0 mol/L、2.5 mol/L、3.0 mol/L的HNO3溶液进行了三组实验,得到随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.时,在内,[FeR3]2+的平均消耗速率为
B.三组实验中,反应速率都随反应进程一直减小
C.[FeR3]2+平衡转化率:
D.平衡后加水稀释,达到新平衡后增大
【答案】D
【解析】浓度越大,反应速率越大,曲线越陡,I、Ⅱ、Ⅲ对应硝酸的浓度分别是2.0、2.5、3.0。A.由图可知,时(曲线III),在内,的平均消耗速率为,A错误;B.三组实验中,反应速率开始阶段都随反应进程一直减小,达到平衡后速率不变,B错误;C.浓度增加,的转化率增加,剩余越小,转化率越大,,C错误;D.对于反应:,加水稀释,平衡往粒子数增加的方向移动,即逆向移动,的物质的量增加,的物质的量减小,增大,D正确;故选D。
16.(2026·辽宁朝阳·二模)已知:的反应历程分两步。
第一步: (正向活化能,下同)
第二步:
在刚性容器中充入一定量的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:图示温度范围内,反应的焓变和熵变保持不变。
下列说法正确的是
A.
B.a点时,反应达到平衡状态
C.改为恒压条件,充入惰性气体,则体系建立平衡的时间不变
D.达到平衡后,若其他条件不变,再充入Z,重新达到平衡时,增大
【答案】D
【解析】A.由图可知,温度升高,A的物质的量先增大后减小,说明在较高温度下,第二步反应速率的增大的幅度比第一步反应速率增大的幅度更大。根据温度对反应速率的影响规律,活化能越大的反应,升高温度时反应速率增大的倍数越多,即反应速率对温度变化更敏感。因此,第二步反应的活化能大于第一步反应的活化能,即,A错误;B.a点时,A的物质的量达到最大值,说明此时中间产物A的生成速率等于消耗速率,但总反应的正、逆反应速率不一定相等,因此总反应未达到平衡状态,B错误;C.恒压条件下充入惰性气体,容器体积会增大,各物质浓度减小,反应速率减慢,体系建立平衡的时间会变长,C错误;D.由总反应的平衡常数,可得,在恒容容器中,,故,恒温恒容下,再充入,平衡逆向移动,但不变,的浓度增大,因此增大,D正确;故答案选D。
17.(2026·广东汕头·二模)常温下,向恒容密闭容器中充入等物质的量的和,发生如下反应:①;②。体系中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.a为随时间t的变化曲线
B.时间内,反应①生成的Z全部转化为W
C.时体系处于平衡状态,一定等于
D.时,若升高温度,反应②的平衡常数一定升高
【答案】A
【解析】A.初始时X、Y物质的量相等,反应①中X计量数为2、Y计量数为1,反应①不可逆,X会完全消耗最终物质的量为0,Y过量最终剩余量不为0,a曲线最终稳定在,因此a为随时间的变化曲线,A正确;B.向恒容密闭容器中充入等物质的量的和,首先进行反应①,生成Z并积累,同时生成的Z部分转化为W,为图中先增后减的曲线,内Z的物质的量先增大,时达到峰值,说明该阶段有Z积累,并未全部转化为W,B错误;C.时反应②达平衡,参与反应的Z的物质的量为,但剩余的和无必然相等关系,C错误;D.反应②的焓变未知,若反应②为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数会减小,因此平衡常数不一定升高,D错误;故选A。
18.(2026·黑龙江吉林·模拟预测)温度下,由a与b制备c涉及的反应如下:反应Ⅰ:、反应Ⅱ:。向恒容密闭容器中充入和进行上述反应,平衡体系内a、c、d的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.P点时反应Ⅱ的物质的量浓度平衡常数
B.曲线②代表a的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系
C.Q点时,c的物质的量分数为
D.温度下,向另一恒容密闭容器中通入,和,此时反应向逆反应方向进行
【答案】A
【解析】 反应I:(b起始为,完全反应后生成,消耗); 反应Ⅱ:,该反应反应前后气体分子数不变,因此体系总物质的量始终等于起始a的物质的量(反应后总物质的量不变)。随着起始a的物质的量增大,a的物质的量分数持续增大,对应一直上升的曲线①,且反应Ⅱ平衡正向移动,d物质的量分数越来越小,对应曲线③,开始时,反应Ⅱ平衡正向移动的影响大于a物质的量增大的影响程度,所以c的物质的量分数先增大,随后继续增大a的物质的量,c的物质的量分数降低,对应曲线②,据此解答。A.p点对应,d的物质的量分数为。对反应Ⅱ列三段式: :。已知,得mol,,。 平衡常数,A正确;B.根据分析可知,曲线②代表c的物质的量分数随a的起始投料n的变化关系,B错误;C.Q点为曲线①(a)和曲线②(c)的交点,故。根据,且可逆反应平衡时(d不可能完全消耗),因此,得,C错误;D.温度不变,,计算浓度商,正反应方向进行,D错误;故选A。
19.(2026·黑龙江吉林·模拟预测)在一定条件下,将、、、四种原料按固定流速不断注入连续流动反应器中,发生反应①②③④(总称BZ反应),体系的氧化还原电位E随时间出现周期性振荡(如图所示)。
①
②
③
④
已知:在BZ反应体系中,E随增大而升高,随增大而降低;反应①在溶液中的浓度较高时迅速进行。
下列说法错误的是
A.对BZ反应起催化作用 B.进料中的不会影响振幅和周期
C.A→B过程主要发生反应③ D.颜色的变化也可表征反应的振荡效应
【答案】B
【解析】A.反应③消耗生成,反应④中又重新转化为,总反应前后的质量和化学性质不变,符合催化剂特征,对BZ反应起催化作用,A正确;B.反应①、③都需要作为反应物,浓度会影响所有反应的反应速率,进而改变振荡周期;同时浓度会影响的最大、最小浓度,改变氧化还原电位的变化幅度(振幅),因此会影响振幅和周期,B错误;C.A→B过程氧化还原电位升高,根据题意,随增大而升高,说明该过程增大,对应转化为的反应③,因此该过程主要发生反应③,C正确;D.为无色,为黄色,体系中随时间周期性变化,溶液颜色也会周期性变化,因此颜色变化可以表征反应的振荡效应,D正确;故选B。
20.(2026·吉林·模拟预测)一定条件下,1-苯基丙炔()可与发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应),下列说法正确的是
A.反应焓变:反应Ⅰ<反应Ⅱ
B.产物的稳定性:产物Ⅰ>产物Ⅱ
C.若要可获得高产率的产物Ⅰ,需要较长的反应时间
D.增加浓度不能增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
【答案】D
【解析】A.根据图示反应Ⅲ=反应Ⅱ-反应Ⅰ,即,已知反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应,即、,故,即反应焓变反应Ⅰ>反应Ⅱ,A错误;B.反应Ⅲ为放热反应,可知产物Ⅰ生成产物Ⅱ需要放出能量,即产物Ⅱ的能量更低,能量越低越稳定,故产物Ⅱ更稳定,B错误;C.根据反应过程中反应产物的占比随时间的变化图可知反应时间短主要得到产物Ⅰ,较长的反应时间主要得到产物Ⅱ,C错误;D.由于存在产物Ⅰ和产物Ⅱ之间的可逆反应Ⅲ,该反应的平衡常数,温度不变K不变,平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例不变,D正确;故选D。
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