2.2 化学平衡 第3课时 （分层作业）化学人教版选择性必修1

**基本信息** 聚焦化学平衡图像分析，通过基础辨识、综合应用、拓展探究三层设计，构建从单一变量分析到工业情境综合应用的知识巩固路径，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| |----|----------|----------| |基础层|单一图像分析（温度/压强对转化率影响）|选择题为主，如不同投料比下平衡转化率曲线判断，强化化学平衡移动观念| |综合层|多变量综合应用（速率/平衡常数/反应热关联）|填空与选择结合，如反应机理分析、平衡转化率与温度关系计算，体现科学思维中的模型认知| |拓展层|工业情境与高考衔接（合成甲醇/制氢反应）|高考真题与模拟题，如CO₂加氢制乙烯的平衡转化率分析，培养科学态度与责任|

分层作业 第二节　化学平衡 第3课时 化学平衡图像 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B C C C A B B D 11．【答案】(1) 温度升高，催化剂活性增强，反应速率迅速增加 > (2) > bc (3) 增大反应物的浓度 升高温度 减小压强 12．【答案】(1) (2) ＜ 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 A D B A C B A 8．【答案】(1)主反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH3OH产率降低(或温度升高，催化剂的活性下降，CH3OH产率降低)(任写一条即可) (2) 200 250℃ AC (3)<0(或反应放热，或焓减反应) (4) 温度升高 D 增大 题号 1 2 答案 B B 3.【答案】(1) C、H、Fe (2) (或) 多孔 Al2O3可作为气体吸附剂，含量过多会吸附生成的NH3；Al2O3含量大于2%时，α-Fe表面积减小，反应速率减小，产生NH3减少 (3) NaHCO3受热分解导致浓度下降，或升高温度氢气溶解量下降，或升温催化剂活性下降，或HCOO-受热分解 -NH2可以与形成氢键 CN—NHD和DCOO— 4.【答案】(1) (2) C (3) (4) (5) 钠抑制了对的活化；钠与中间体的氧成键稳定了中间体构型 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 分层作业 第二节　化学平衡 第3课时 化学平衡图像 1．（25-26高二上·四川成都·期中）恒容容器发生反应：。不同投料比时，的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A．该反应为吸热反应 B． C．点a、b、c对应的平衡常数： D．如在恒压容器中反应，点a、b、c位置会变化 【答案】D 【详解】A．温度升高，平衡转化率增大，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应，A正确； B．相同温度下，为，越小意味着相对含量越高，平衡转化率越高，同温度时对应转化率更高，故，B正确； C．平衡常数仅与温度有关，该反应为吸热反应，温度越高越大，点温度低于、点，、温度相同，故，C正确； D．该反应反应前后气体分子数相等，压强改变平衡不移动，恒容、恒压条件下平衡转化率相同，点位置不会变化，D错误； 故选D。 2．（25-26高二上·山东青岛·期中）恒容密闭容器中充入和，发生反应  ，经历相同时间测得M转化率与温度、时间的关系如图。下列说法正确的是 A． B．达平衡时的压强： C．时充入氩气，M转化率将增大 D．时，反应速率 【答案】B 【详解】A．温度越高反应速率越快，达到平衡时间越短，故；平衡时温度越低转化率越高，说明降温平衡正向移动，正反应放热，A错误； B．恒容条件下压强与气体总物质的量、温度成正比，，且温度下反应正向程度更大，平衡时气体总物质的量更小，故平衡压强，B正确； C．恒容密闭容器中充入氩气，反应物和生成物的浓度均不变，平衡不移动，转化率不变，C错误； D．时内，，，，速率比等于化学计量数之比，故，D错误； 故选B。 3．（25-26高二上·陕西西安·期中）在恒容密闭容器中，CO与H2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0，达到平衡后，若只改变某一条件，下列示意图正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．恒容容器中增加CO的物质的量，相当于CO浓度增大，平衡正向移动，但CO自身的转化率会降低，图像显示CO转化率随增大而升高，A错误； B．平衡常数只与温度有关，温度不变时，仅改变CO的物质的量，平衡常数保持恒定，图像为平行于横轴的直线，B正确； C．该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数会减小，图像显示平衡常数随温度升高而增大，C错误； D．增加的物质的量，反应物浓度增大，平衡正向移动，CO的转化率会升高，图像显示CO转化率随增大而降低，D错误； 故选B。 4．（25-26高一下·河北·阶段检测）下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是 A．图甲表示某可逆反应的速率()随温度()变化的曲线，说明该可逆反应的逆反应是放热反应 B．图乙表示反应：，若开始的物质的量一定，则a、b、c三点中，b点时的转化率最大 C．若某可逆反应的正反应的，图丙可表示时刻改变的条件是升高温度 D．图丁中发生可逆反应，由图丁中混合气体的平均相对分子质量()随温度()的变化情况，可推知正反应的 【答案】C 【详解】A．图甲中时达到平衡，升高温度，大于，平衡逆向移动，说明逆反应为吸热反应，A错误； B．合成氨反应中，物质的量一定时，起始越大，转化率越高，c点转化率最大，B错误； C．若正反应，升高温度时、均瞬间增大，且，平衡逆向移动，与图丙变化一致，C正确； D．混合气体总质量不变，温度升高减小，说明气体总物质的量增大，平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应，D错误； 故选C。 5．（25-26高二上·云南昭通·期末）对于可逆反应：  ，下列各图正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．使用催化剂，化学反应速率加快，但平衡不移动，平衡时生成物C的浓度不变，A错误； B．增大压强，正、逆反应速率均增大，B错误； C．该反应的正反应放热，升高温度，反应速率加快，先达到平衡且平衡向左移动，C的质量减少，气体总质量不变，所以高温平衡时C的质量分数减小，C正确； D．该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动，B的体积分数减小；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，反应物B的体积分数增大，D错误； 故选C。 6．（25-26高二上·山东德州·期末）某研究小组以为原料采用气相沉积法制，其反应的方程式为  ，将、和投入到某刚性反应器中，测得在反应过程中的物质的量和反应体系的总压强随温度升高的变化曲线如图。下列说法错误的是 A．曲线表示总压强随温度的变化曲线 B．a点时反应达到平衡状态 C．若点时再充入一定量的，原料转化率会降低 D．点时，体系压强为，，此时 【答案】C 【分析】以为原料采用气相沉积法制该反应为气体分子总数增加的放热反应，升高温度，平衡逆向进行，的物质的量减少。图中温度a点左边反应未达平衡，a点右边温度升高平衡移动导致Y的量减少，Y代表的物质的量，曲线表示总压强随温度的变化曲线。 【详解】A．根据分析可知曲线表示总压强随温度的变化曲线，A正确； B．a点左边反应未达平衡，a点右边反应随温度升高平衡逆向移动，a点时反应达到平衡状态，B正确； C． 若点时再充入一定量的，刚性容器体积不变，体系各组分浓度不变，平衡不移动，原料转化率不变，C错误； D．点平衡时，体系压强为，，此时，、，，，，D正确； 故选C。 7．（2025·陕西西安·模拟预测）在密闭容器中发生反应，恒温条件下)随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A．a点： B．时刻改变的条件可能是压强 C．平衡常数： D．的过程中，气体颜色先变深后变浅 【答案】A 【分析】由图像可得该恒温体系在改变了某个条件导致反应正向移动（逐渐下降至平衡），原反应方程式为气体分子数减少的反应，由此可知应是增大了压强（或缩小了体积）。 【详解】A．a点时仍在下降，说明反应正向进行，因此，A错误； B．时瞬间升高，之后逐渐降低，由理想气体状态方程转化可得，若增大压强，会使浓度瞬间增大，且该反应正反应气体分子数减少，增大压强平衡正向移动，随后降低，符合图像变化，B正确； C．平衡常数仅与温度有关，反应在恒温条件下进行，温度不变则不变，因此，C正确； D．时浓度瞬间增大，气体颜色先变深，随后平衡正向移动，浓度降低，颜色后变浅，D正确； 故选A。 8．（25-26高二上·内蒙古鄂尔多斯·阶段检测）下列图示与对应叙述相符合的是 A．图I：反应达平衡后，升高温度时反应速率随时间的变化 B．图Ⅱ：反应达平衡后，缩小容器体积时物质的量随时间的变化 C．图Ⅲ：反应在恒温情况下，反应速率与压强的关系 D．图Ⅳ：反应  ，水蒸气含量随时间的变化 【答案】B 【详解】A．升高温度，平衡发生移动，正、逆速率变化不相等，图象中正、逆速率增大相同的倍数，图象与实际不相符，A错误； B．缩小容器体积压强增大，反应平衡向正反应方向移动，物质的量增大，、物质的量减小，与图Ⅱ变化一致，B正确； C．合成氨反应正反应气体分子数减小，增大压强平衡正向移动，增大幅度应大于，图Ⅲ中增大更多，图像Ⅲ与实际不符，C错误； D．该反应，温度越高反应速率越快，故，升高温度平衡正向移动，水蒸气含量应更高，图中水蒸气含量更低，图像Ⅳ与实际不符，D错误； 故选B。 9．（25-26高二上·北京·期中）工业上通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：，在容积固定的密闭容器中，加入催化剂后，投入等物质的量和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是 A．反应速率 B．由图可知生产时反应温度控制在80~85℃为宜 C．恒温时，向该容器中充入，的转化率减小 D．d→e，CO转化率变小，说明该反应正向是放热过程 【答案】B 【详解】A．温度越高反应速率越快，d点温度高于b点，故，A错误； B．80~85℃区间内CO转化率最高，生产效率最优，故反应温度控制在该范围为宜，B正确； C．恒容条件下充入不参与反应的，反应体系各组分浓度不变，平衡不移动，转化率不变，C错误； D．题干仅给出相同时间内的CO转化率，d→e转化率降低也可能是温度过高导致催化剂活性下降、反应速率减慢所致，无法直接得出反应正向为放热过程的结论，D错误； 故选B。 10．（25-26高二上·陕西西安·期中）一定条件下，将和按物质的量之比充入反应容器，发生反应：，其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如下图所示。下列说法错误的是 A． B．其他条件不变，温度升高，该反应的反应限度减小 C．400℃、条件下，的平衡转化率为40% D．400℃时，该反应的化学平衡常数的数值为10/9 【答案】D 【分析】反应正反应为气体分子数减小的反应，相同温度下，压强越大，NO平衡转化率越高，结合图像相同温度下对应NO平衡转化率高于，故。随温度升高，两条曲线的NO平衡转化率均降低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应。初始投料，与反应计量数之比一致，故平衡时与的转化率相等。 【详解】A．该反应正反应为气体分子数减小的反应，相同温度下压强越大，NO平衡转化率越高，相同温度时对应NO转化率高于，故，A正确； B．随温度升高，NO平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，该反应的反应限度减小，B正确； C．初始投料，与反应计量数之比相同，反应中两者按计量数比消耗，故平衡时两者转化率相等，400℃、条件下NO平衡转化率为40%，故的平衡转化率为40%，C正确； D．反应前后气体的化学计量数不相等，平衡常数与体积有关，由于体积未知、物质的浓度未知，不能计算平衡常数，D错误； 故选D。 11．（24-25高二上·湖北黄石·阶段检测）汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。回答下列问题： (1)消除CO、NO污染物的反应机理如下[Pt(s)表示催化剂，带“*”表示吸附状态]： Ⅰ．NO(g)+Pt(s)=NO*；  Ⅱ．CO(g)+Pt(s)=CO*；  Ⅲ．NO*=N*+O*； Ⅳ．CO*+O*=CO2(g)+Pt(s)； Ⅴ．N*+N*=N2(g)+Pt(s)。 经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度的变化关系如图甲和乙所示。 ①图甲中温度从Ta ℃升至Tb ℃的过程中，反应物浓度急剧减小的主要原因是____________。 ②由图乙知，T2 ℃时反应Ⅴ的活化能____(填“<”“>”或“=”)反应Ⅳ的活化能。 (2)为模拟汽车的“催化转化器”，将2 mol NO(g)和2 mol CO(g)充入1 L恒容密闭容器中，加入催化剂后发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，测得CO的平衡转化率α随温度T的变化曲线如图所示。 ①图像中A点正反应速率____(填“>”“=”或“<”)逆反应速率。 ②T1 ℃时，下列说法能表明该反应已达到平衡状态的是____(填序号)。 a．混合气体的密度不变              b．体系的压强不变 c．混合气体中N2的体积分数不变       d．2v正(CO)=v逆(N2) (3)反应，m+n>p+q，且ΔH>0如图中t1、t2、t3、t4均只改变一个外界条件，且只有t2前后的平衡常数发生变化 t1时刻改变的条件为：_________； t2时刻改变的条件为： __________； t3时刻改变的条件为：___________； 【答案】(1) 温度升高，催化剂活性增强，反应速率迅速增加 > (2) > bc (3) 增大反应物的浓度 升高温度 减小压强 【详解】（1）①该反应依赖催化剂催化，在一定范围内温度升高会提升催化剂活性，使反应速率明显增大，反应物消耗速率加快，因此反应物浓度急剧减小； ②时，说明反应Ⅳ的反应速率更快；反应速率越快，活化能越小，因此反应Ⅴ的活化能大于反应Ⅳ； （2）①图中曲线为该反应的CO平衡转化率曲线，A点的CO转化率低于下的平衡转化率，说明反应未达到平衡，正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率。 ②a．恒容密闭容器中，反应前后气体总质量不变、容器体积不变，因此混合气体密度始终不变，不能说明达到平衡； b．该反应是气体分子数减少的反应，反应过程中体系压强会随反应正向进行减小，因此体系压强不变时，说明反应达到平衡； c．混合气体中的体积分数不变，说明各组分浓度不再变化，反应达到平衡； d．平衡时正确的速率关系为，选项比例关系错误，不能说明达到平衡。 故选bc。 （3）已知只有改变条件后平衡常数发生变化，平衡常数只与温度有关，因此只有改变温度： ：改变条件后正速率增大，逆反应速率不变，平衡正向移动，所以改变的条件为增大反应物的浓度； ：平衡常数改变，说明改变温度；改变温度后，平衡正向移动，该反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，故改变的条件为升高温度； ：改变条件后正、逆速率均减小，且，平衡逆向移动，平衡常数不变；该反应，故改变的条件为减小压强。 12．（25-26高二上·陕西西安·期中）氢气是一种清洁高效的新型能源，如何经济实用地制取氢气成为重要课题。 (1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下： 已知： 反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   总反应：   则反应Ⅰ的热化学方程式为_________。1 mol 参与反应时，转移电子个数为_________。 (2)可用于高效制取氢气，发生的反应为。 Ⅰ．若起始时容器中只有，平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图1. ①图中曲线Z表示的物质是_________(填化学式)。 ②C点时的转化率为_________%(保留一位小数)。 ③A点时，设容器内的总压为pPa，则平衡常数_________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 Ⅱ．若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0 mol 、1.0 mol ，测得不同温度下的平衡转化率如图2所示。 ①M点、O点和N点的逆反应速率、和的大小关系为_________(用“>”“<”或“=”表示，下同)； ②M、N两点容器内的压强_________，平衡常数、、三者的大小关系为_________。 【答案】(1) (2) ＜ 【详解】（1）由题干转化关系图可知，反应Ⅰ为：； 又已知：反应Ⅱ：；反应Ⅲ： ；总反应：； 根据盖斯定律：总反应-反应Ⅲ-反应Ⅱ即可得反应Ⅰ，故，故反应I的热化学方程式为：。反应Ⅰ中作为还原剂，S从+4价升高到中的+6价，1mol 反应时失去2mol电子，即转移电子数为。 （2）Ⅰ．①起始时容器中只有H2S，随着反应进行，H2与S2的物质的量逐渐增多，且H2的物质的量为S2的两倍，故图中曲线Z表示的物质是S2，曲线Y表示的物质是H2，曲线X表示的物质是H2S。 ②根据图1可知，C点时有三段式：，故转化率。 ③A点时，又根据方程式系数可知，，即此时体系中，，，，故平衡常数。 Ⅱ．在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0 mol H2S、1.0 mol H2S，加入2.0 mol H2S的容器内相当于增大压强，平衡逆向移动，H2S的平衡转化率减小，故上方曲线代表加入1.0mol H2S，下方曲线代表加入2.0mol H2S； ①压强越大，浓度越大，反应速率越快，即下方曲线的O点的逆反应速率＞上方曲线M点的逆反应速率，即，又温度越高，反应速率越快，即，综上，； ②M、N两点容器内H2S的平衡转化率相同，平衡时N点气体物质的量为M点气体物质的量的两倍，但N点温度较高，所以2p(M)＜p(N)；升高温度，H2S的平衡转化率增大，平衡正向移动，K增大，即平衡常数，温度不变，平衡常数不变，即，综上，。 1．（25-26高二上·陕西榆林·期中）工业合成甲醇的反应为 。反应相同时间，实验测得甲醇的产率与压强、温度的关系分别如图1、图2所示。下列叙述正确的是 A．合成甲醇的最佳温度为 B．工业合成甲醇时，压强越大越好 C．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 D．之前，升高温度，单位时间内甲醇的产率减小 【答案】A 【详解】A．根据图2可知，反应相同时间时，下甲醇的产率最高，因此合成甲醇的最佳温度为，A正确； B．虽然增大压强可加快反应速率、使平衡正向移动提高甲醇产率，但压强过高会大幅提升设备要求和生产能耗，降低综合经济效益，因此不是压强越大越好，B错误； C．升高温度会使体系内活化分子百分数增大，正、逆反应速率均增大，C错误； D．之前反应未达到平衡状态，升高温度反应速率加快，单位时间内甲醇的产率增大，D错误； 故选A。 2．（25-26高二上·山东临沂·期中）将和混合气体充入容积为的恒容密闭容器中，分别在和温度下发生反应：。反应过程中容器内的物质的量随时间变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．温度时，该反应的平衡常数 C．温度时，前12分钟的平均反应速率为 D．温度时，若起始向容器中通入、、和，反应向正方向进行 【答案】D 【详解】A．由图可知下反应先达到平衡，说明，温度越高平衡时的物质的量越小，升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，A错误； B．平衡时，列三段式：得，，平衡常数 ，B错误； C．时前12分钟，速率之比等于化学计量数之比，，C错误； D．该条件下浓度商 ，反应向正方向进行，D正确； 故选D。 3．（25-26高二上·山东济宁·期中）一定条件下，合成氨反应：。图1表示在该反应过程中的能量的变化，图2表示在的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线，图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物的物质的量对该反应平衡的影响。下列说法正确的是 A．升高温度，正、逆反应速率均加快，的转化率增大 B．由图2信息，从起其他条件不变，增加的量，则的变化曲线为 C．由图2信息，末该反应以表示的反应速率为 D．图3中温度，e、f、g三点所处的平衡状态中，反应物的转化率最高的是点 【答案】B 【详解】A．由图1可知合成氨反应为放热反应，升高温度正、逆反应速率均加快，但平衡逆向移动，的转化率减小，A错误； B．11 min时增加的量，瞬间突变增大，随后平衡正向移动消耗，缓慢减小，最终平衡时仍大于原平衡的0.3 mol，对应曲线为b，B正确； C．是0~10 min内的平均反应速率，10 min末的瞬时速率无法通过该方法计算，C错误； D．合成氨为放热反应，温度越高平衡时体积分数越小，故；相同温度下，起始的物质的量越大，的平衡转化率越高，因此g点转化率最高，D错误； 故选B。 4．（25-26高二上·湖南娄底·期末）不同温度下，在某一恒容密闭容器中充入一定量的CO和，发生反应  。测得CO的平衡转化率的变化关系如图所示，下列说法错误的是   A．温度：T1>T2>T3 B．反应速率： C．平衡常数： D．当体系压强不再随时间而改变时，则该反应达到平衡状态 【答案】A 【分析】该反应为放热反应，压强相同时升高温度平衡逆向移动，CO平衡转化率减小，因此相同压强下CO平衡转化率越大对应温度越低，推导得温度顺序为。平衡常数仅与温度有关，放热反应温度越低平衡常数越大。反应速率受温度和压强共同影响，温度越高、压强越大反应速率越快。 【详解】A．该反应，压强相同时升高温度平衡逆向移动，CO平衡转化率减小，相同压强下CO平衡转化率越大对应温度越低，故温度，A错误； B．c、d两点压强相同，d点温度高于c点温度，故，a、c两点温度相同，c点压强大于a点压强，故，因此反应速率，B正确； C．平衡常数仅与温度有关，a、c温度相同故，该反应为放热反应，温度越低平衡常数越大，温度顺序为，故，C正确； D．该反应为反应前后气体分子数减小的反应，恒容条件下体系压强为变量，当压强不再随时间改变时，说明反应达到平衡状态，D正确； 故选A。 5．（25-26高二上·安徽宿州·期末）在一定条件下的2L密闭容器中，X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法一定不正确的是 A．X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为： B．反应开始到25min，X的转化率为25% C．0~15min，X的平均速率为 D．25min时改变的条件可能是升温 【答案】C 【详解】A．反应中，反应物物质的量减少，生成物增加，X、Y为反应物，C为生成物。相同时间内，各物质物质的量变化量之比等于化学计量数之比：Δn(Y)=2 mol-1.75 mol=0.25 mol，Δn(X)=3 mol-2.25 mol=0.75 mol，Δn(C)=0.5 mol-0=0.5 mol，计量数之比为0.25：0.75：0.5=1：3：2，所以反应方程式为，A正确； B．X转化率=（转化的X物质的量/初始X物质的量）×100% = ，B正确； C．平均反应速率，0~15min，Δn(X)=0.75mol，V=2L，Δt=15min=900s，代入得，C错误； D．25min后平衡正向移动，且化学反应速率加快，若正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，符合图中物质的量变化，因此改变条件可能是升温，D正确； 故选C。 6．（25-26高一下·重庆涪陵·期末）根据下列图示所得出的结论正确的是 A．图甲表示反应CH4(g)＋CO2(g)⇌2CO(g)＋2H2(g)的能量变化，该反应为放热反应 B．图乙表示密闭容器中反应⇌  △H>0达到平衡时温度对平衡的影响，图乙中y轴可以表示Y的百分含量 C．图丙可知合成氨的温度为：T1 > T2，且温度为T1 时，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是c点 D．图丁表示密闭容器中CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g) △H>0达到平衡时，CH4的转化率与压强、温度的变化关系曲线，则p1＞p2 【答案】B 【详解】A．图甲中生成物（2CO+2H2）的总能量高于反应物（CH4+CO2）的总能量，因此该反应是吸热反应，A错误； B．该反应ΔH>0，为吸热反应，温度升高时平衡正向移动，Y的百分含量会随温度升高而降低，与图乙中y随T增大而减小趋势一致，B正确； C．合成氨反应为放热反应（ΔH<0），温度越高平衡时NH3的百分含量越低，因此曲线T2对应更高温度，即温度T1<T2；在T1温度下，起始时n(H2)越大（横坐标向右），相当于增大H2的浓度，平衡正向移动，N2的转化率随之升高，因此a、b、c三点中N2转化率最高的是c点，C错误； D．该反应是气体分子数增大的反应（反应物2 mol气体，生成物4 mol气体），增大压强平衡逆向移动，CH4的转化率会降低。因此相同温度下，CH4转化率更高的曲线对应更小的压强，即p1 < p2，D错误； 故选B。 7．（25-26高二上·山东临沂·期中）向密闭容器中加入与发生反应：，固定平衡转化率α，探究温度与压强的关系。α分别为、和时，温度与压强的关系如图： 已知：为以物质的量分数表示的平衡常数。下列说法错误的是 A．代表的曲线是 B． C．N、M两点的相等 D．N、D两点的相等 【答案】A 【详解】A．从图像可以看出，当是气体分子总数减少的反应，温度相同时，平衡转化率随压强增加而增加，因此，分别代表为0.6、0.5、0.4的曲线，A错误； B．压强一定时，反应平衡转化率随温度上升而降低，因此，该反应为放热反应，，B正确； C．Kx是以物质的量分数表示的平衡常数，N、M两点的转化率相等，各物质的物质的量分数相等，Kx相等，C正确； D．Kc​（以浓度表示的平衡常数）也仅由温度决定，N、D两点处于同一竖直线上，温度完全相同，因此二者相等，D正确； 故答案选A。 8．（25-26高二上·内蒙古呼伦贝尔·期中）能源的合理开发和利用，低碳减排，努力减少环境污染是科研工作者的重要课题，也是人类正在努力解决的大问题。 Ⅰ．甲醇是重要的化工原料，可以使用多种方法制备甲醇。利用和合成甲醇，在催化剂Cu/ZnO作用下可发生如下两个平行反应。 主反应：   副反应：   (1)温度对转化率及甲醇和CO产率的影响如图所示。由图可知，温度升高产率先升高后降低，降低的可能原因是____________。 (2)①时，在2L容积不变的密闭容器中充入2mol和2mol。加氢合成的体系中：达平衡时气体总物质的量为3.2mol，的平衡转化率为50%，主反应的平衡常数________(写具体数字)。 ②由图判断合成最适宜的温度是________。下列措施有利于提高转化为的平衡转化率的有________。 A．增大体系压强 B．提高和的投料比 C．体积和投料比不变，提高反应物浓度 Ⅱ．研究的反应机理，对于消除环境污染具有重要意义 (3)研究反应的自发性是探索反应机理的重要内容，的催化氧化反应，在一定条件下能自发进行的原因是____________。 (4)①下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，、、时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。则时刻改变的外界条件为________。 ②为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率()下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是________。 A．温度越高，反应速率越大 B．的曲线代表平衡转化率 C．越大，反应速率最大值对应温度越高 D．可根据不同下的最大速率，选择最佳生产温度 ③一定温度下，在真空刚性容器中，的分解也会产生和，其分解过程会发生下列反应： 主反应：   副反应：   两个反应的平衡常数比值随反应温度升高而________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1)主反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH3OH产率降低(或温度升高，催化剂的活性下降，CH3OH产率降低)(任写一条即可) (2) 200 250℃ AC (3)<0(或反应放热，或焓减反应) (4) 温度升高 D 增大 【详解】（1）由图可知，温度升高CH3OH产率先升高后降低，降低表明平衡逆向移动，升高表明反应可能还未达平衡，也可能是催化剂的活性发生改变造成的，所以降低的可能原因是：反应I的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH3OH产率降低；或温度升高，催化剂的活性下降，CH3OH产率降低。 （2）①主反应是分子数减少的反应，副反应是分子数不变的反应，达平衡时气体总物质的量减少了，说明主反应消耗二氧化碳、氢气，生成甲醇，生成水蒸气， 副反应消耗二氧化碳，消耗氢气，生成一氧化碳和水蒸气各，即平衡时n(CO2)=1mol，n(H2)=0.2mol，n(CH3OH)=0.4mol，n(H2O)=1mol，主反应的平衡常数==200； ②由图乙中可以看出，250℃时CH3OH的产率最高，所以合成CH3OH最适宜的温度是250℃。 A．反应I中，由于反应物的气体分子数大于生成物的气体分子数，所以增大体系压强，平衡正向移动，而对反应II 无影响，所以CO2转化为CH3OH的平衡转化率增大，A正确； B．提高CO2和H2的投料比，则虽然平衡正向移动，但CO2的转化率降低，B不符合题意； C．体积和投料比不变，提高反应物浓度，则相当于增大压强，平衡正向移动，CO2转化为CH3OH的平衡转化率增大，C正确； 故选AC。 （3）的<0(或反应放热，或焓减反应)，故反应能自发进行。 （4）①时刻改变的外界条件，和都增大，且大于，使得平衡逆向移动，又可知为放热反应，所以可能是升高温度，答案：升高温度； ②A．由图像可知，温度越高，反应速率先增大后减小，错误；B．相同，温度不同，平衡转化率不同，放热反应的平衡转化率随温度升高而减小，不能代表平衡转化率，错误；C．由图像可知，越大，反应速率最大值对应温度越低，错误；D．由图像可知，不同下的最大速率，温度不同，故可选择最佳生产温度，正确；答案：D； ③主反应为吸热反应，副反应为放热反应，温度升高，主反应正向移动，增大，副反应逆向移动，减小，两个反应的平衡常数比值随反应温度升高而增大。 1．（2026·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制乙烯过程中的主要反应有：               在密闭容器中，时，、压强下的平衡转化率和压强下的实际转化率(催化剂作用下反应相同时间，且)随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．压强不变，温度从200℃升高至300℃，平衡时减小 B．300℃时，增大反应压强，平衡时减小 C．200℃升高至300℃，下平衡转化率变化值大于下平衡转化率变化值 D．其他条件不变，延长点实际反应时间，转化率不变 【答案】B 【详解】A．温度从200℃升高至300℃，反应，，平衡逆向移动，消耗的量减小；反应，，平衡正向移动，消耗的量增加，200~300℃范围内，平衡转化率随温度升高降低，说明总消耗的量减少，平衡体系中增大，A错误； B．300℃时，增大压强，则生成乙烯反应平衡正向移动，减小；由生成CO的反应的平衡常数可得，温度不变时平衡常数不变，可知最终平衡时减小，B正确； C．从图中可看出，200℃到300℃，曲线的下降幅度远大于，即下平衡转化率的变化值更大，C错误； D．X点是实际转化率曲线和平衡曲线的交点，，由曲线可知，X点的实际转化率还未达到下的平衡转化率，则可说明与X点同温度下，的平衡转化率高于的平衡转化率，延长反应时间，反应会继续正向进行，转化率会升高，D错误； 故选B。 2．（2025·江西新余·模拟预测）在催化剂作用下，向容积为1 L的容器中加入1 mol X和3 mol Y，发生反应，平衡时和反应10 min时X的转化率α(X)随温度的变化分别如图中曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法正确的是 A．反应 ΔH<0 B．随着温度升高，bc段速率减慢的原因可能是温度过高、催化剂活性降低 C．如果开始加入2 mol X和6 mol Y反应，其他条件不变，400℃时平衡转化率是60% D．400℃时，该反应的平衡常数是1.1 【答案】B 【详解】A．根据曲线I平衡转化率α(X)随温度变化曲线，说明该反应是吸热反应，A错误； B．随着温度升高，化学反应速率和转化率应该增大，反应速率下降原因是催化剂活性降低，而催化剂对反应速率影响更大，导致反应速率下降，B正确； C．400℃时，1 L的容器中加入1 mol X和3 mol Y，据图可知此时平衡转化率60%，加入2 mol X和6 mol Y反应，X压强增大，平衡正向移动，平衡转化率升高，不再是60%，C错误； D．因为反应，Y、Z是固体，平衡常数只计入气体，在d点X的转化率为60%，设X的起始浓度为1 mol·L-1，则转化浓度是0.6 mol·L-1，其平衡浓度是0.4 mol·L-1，K=1/c(X)==2.5，D错误； 故选B。 3．（2024·江苏·高考真题）氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 (1)利用铁及其氧化物循环制氢，原理如图所示，反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有_______；含CO和各1mol的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得_______。 (2)一定条件下，将氮气和氢气按混合匀速通入合成塔，发生反应。海绵状的作催化剂，多孔作为的“骨架”和气体吸附剂。 ①中含有CO会使催化剂中毒。和氨水的混合溶液能吸收CO生成溶液，该反应的化学方程式为_______。 ②含量与表面积、出口处氨含量关系如图所示。含量大于，出口处氨含量下降的原因是_______。 (3)反应可用于储氢。 ①密闭容器中，其他条件不变，向含有催化剂的溶液中通入，产率随温度变化如图所示。温度高于，产率下降的可能原因是_______。 ②使用含氨基物质(化学式为，CN是一种碳衍生材料)联合催化剂储氢，可能机理如图所示，氨基能将控制在催化剂表面，其原理是_______；用重氢气(D2)代替H2，通过检测是否存在_______(填化学式)确认反应过程中的加氢方式。 【答案】(1) C、H、Fe (2) (或) 多孔 Al2O3可作为气体吸附剂，含量过多会吸附生成的NH3；Al2O3含量大于2%时，α-Fe表面积减小，反应速率减小，产生NH3减少 (3) NaHCO3受热分解导致浓度下降，或升高温度氢气溶解量下降，或升温催化剂活性下降，或HCOO-受热分解 -NH2可以与形成氢键 CN—NHD和DCOO— 【详解】（1）由图可知，反应器I中反应物为一氧化碳、氢气、氧化铁，生成物为二氧化碳、水、铁，发生的反应为、，则反应中化合价发生改变的元素为碳元素、氢元素、铁元素；由方程式可知，1mol一氧化碳和1mol氢气与氧化铁反应生成mol铁，反应器Ⅱ中铁与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应的方程式为，由方程式可知，mol铁生成氢气的物质的量为mol×=mol，故答案为：C、H、Fe；； （2）①由题意可知，吸收一氧化碳的反应为一氧化碳与和氨水的混合溶液反应生成，反应的化学方程式为，故答案为：(或)； ②氧化铝含量大于2%，出口处氨含量下降说明多孔氧化铝含量过多会吸附反应生成的氨气，由图可知，氧化铝含量大于2%时，催化剂α-Fe表面积减小，催化性能降低，导致反应速率减小，使得出口处氨含量下降，故答案为：多孔 Al2O3可作为气体吸附剂，含量过多会吸附生成的NH3；Al2O3含量大于2%时，α-Fe表面积减小，反应速率减小，产生NH3减少； （3）①碳酸氢钠受热易分解导致浓度下降，升高温度氢气溶解量下降，或升温催化剂活性下降，或HCOO-受热分解，均可能导致HCOO-产率下降，故答案为：NaHCO3受热分解，或升高温度氢气溶解量下降，或升温催化剂活性下降，或HCOO-受热分解； ②氨基和碳酸氢根离子可以形成氢键，形成的氢键将碳酸氢根离子控制在催化剂表面；由图可知，步骤Ⅱ发生的反应为氨基和碳酸氢根离子中的羟基发生取代反应生成水，氢气发生共价键断裂，氢原子被CN吸附，步骤Ⅲ发生的反应为碳氮键发生断裂，碳原子和氮原子分别与氢原子结合生成CN—NH2和HCOO—，则用D2代替氢气，得到的产物为CN—NHD和DCOO—，所以通过检测是否同时存在CN—NHD和DCOO—可确认反应过程中的加氢方式，故答案为：-NH2可以与形成氢键；CN—NHD和DCOO—。 4．（2025·江西·高考真题）与通过催化转化为高附加值化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。相关反应体系及其热力学数据(、)如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ． Ⅴ． 回答下列问题： (1)_______ (2)反应Ⅰ的机理包括3种路径(主要步骤如图)，在A路径中，决速步骤的能垒是_______，反应Ⅰ的最优路径是_______(填标号)。 (3)某课题组模拟了加氢在不同温度下的平衡组分(如图)。保持总压为，温度为以上时，主要含碳产物是_______，计算时相关反应的平衡常数_______。 (4)反应Ⅰ某路径的主要步骤如下(其中*表示吸附态)： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 写出与第⑤步竞争的基元反应_______。 (5)通过对负载的单原子催化剂进行掺杂，可调控催化剂选择性生成或，其示意图如下： ⅰ．写出Y的化学式_______。 ⅱ．依据示意图，掺杂的催化剂可以提高Y的选择性，其原因是_______。 【答案】(1) (2) C (3) (4) (5) 钠抑制了对的活化；钠与中间体的氧成键稳定了中间体构型 【详解】（1）由盖斯定律，Ⅴ-Ⅳ得反应； （2）过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；由图，在A路径中，决速步骤的能垒，反应Ⅰ的最优路径是C，其最大活化能最小，更利于反应进行； （3）由图，保持总压为，温度为以上时，主要含碳产物是；由图，时，氢气和水含量相等均为40%、乙醇和二氧化碳含量相等均为10%，则中氢气和水分压均为、乙醇和二氧化碳分压均为，则平衡常数； （4）反应⑤消耗的反应，与步骤⑤形成竞争反应是争夺OH*的反应，即OH*+*=O*+H*和反应；由反应可知，④为可逆反应，则与第⑤步竞争的基元反应为：； （5）ⅰ．可调控催化剂选择性生成或，由图，右侧C、O相结合且均吸附与催化剂表面，则其后生成的Y为CO； ⅱ．由图，钠抑制了对的活化，钠与中间体的氧成键稳定了中间体构型，从而使得掺杂的催化剂可以提高CO的选择性。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 分层作业 第二节　化学平衡 第3课时 化学平衡图像 1．（25-26高二上·四川成都·期中）恒容容器发生反应：。不同投料比时，的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A．该反应为吸热反应 B． C．点a、b、c对应的平衡常数： D．如在恒压容器中反应，点a、b、c位置会变化 2．（25-26高二上·山东青岛·期中）恒容密闭容器中充入和，发生反应  ，经历相同时间测得M转化率与温度、时间的关系如图。下列说法正确的是 A． B．达平衡时的压强： C．时充入氩气，M转化率将增大 D．时，反应速率 3．（25-26高二上·陕西西安·期中）在恒容密闭容器中，CO与H2发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0，达到平衡后，若只改变某一条件，下列示意图正确的是 A． B． C． D． 4．（25-26高一下·河北·阶段检测）下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是 A．图甲表示某可逆反应的速率()随温度()变化的曲线，说明该可逆反应的逆反应是放热反应 B．图乙表示反应：，若开始的物质的量一定，则a、b、c三点中，b点时的转化率最大 C．若某可逆反应的正反应的，图丙可表示时刻改变的条件是升高温度 D．图丁中发生可逆反应，由图丁中混合气体的平均相对分子质量()随温度()的变化情况，可推知正反应的 5．（25-26高二上·云南昭通·期末）对于可逆反应：  ，下列各图正确的是 A． B． C． D． 6．（25-26高二上·山东德州·期末）某研究小组以为原料采用气相沉积法制，其反应的方程式为  ，将、和投入到某刚性反应器中，测得在反应过程中的物质的量和反应体系的总压强随温度升高的变化曲线如图。下列说法错误的是 A．曲线表示总压强随温度的变化曲线 B．a点时反应达到平衡状态 C．若点时再充入一定量的，原料转化率会降低 D．点时，体系压强为，，此时 7．（2025·陕西西安·模拟预测）在密闭容器中发生反应，恒温条件下)随时间的变化如图所示。下列说法错误的是 A．a点： B．时刻改变的条件可能是压强 C．平衡常数： D．的过程中，气体颜色先变深后变浅 8．（25-26高二上·内蒙古鄂尔多斯·阶段检测）下列图示与对应叙述相符合的是 A．图I：反应达平衡后，升高温度时反应速率随时间的变化 B．图Ⅱ：反应达平衡后，缩小容器体积时物质的量随时间的变化 C．图Ⅲ：反应在恒温情况下，反应速率与压强的关系 D．图Ⅳ：反应  ，水蒸气含量随时间的变化 9．（25-26高二上·北京·期中）工业上通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：，在容积固定的密闭容器中，加入催化剂后，投入等物质的量和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是 A．反应速率 B．由图可知生产时反应温度控制在80~85℃为宜 C．恒温时，向该容器中充入，的转化率减小 D．d→e，CO转化率变小，说明该反应正向是放热过程 10．（25-26高二上·陕西西安·期中）一定条件下，将和按物质的量之比充入反应容器，发生反应：，其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如下图所示。下列说法错误的是 A． B．其他条件不变，温度升高，该反应的反应限度减小 C．400℃、条件下，的平衡转化率为40% D．400℃时，该反应的化学平衡常数的数值为10/9 11．（24-25高二上·湖北黄石·阶段检测）汽车排气管装有三元催化剂装置，在催化剂表面通过发生吸附、解吸消除CO、NO等污染物。回答下列问题： (1)消除CO、NO污染物的反应机理如下[Pt(s)表示催化剂，带“*”表示吸附状态]： Ⅰ．NO(g)+Pt(s)=NO*；  Ⅱ．CO(g)+Pt(s)=CO*；  Ⅲ．NO*=N*+O*； Ⅳ．CO*+O*=CO2(g)+Pt(s)； Ⅴ．N*+N*=N2(g)+Pt(s)。 经测定汽车尾气中反应物浓度及生成物浓度随温度的变化关系如图甲和乙所示。 ①图甲中温度从Ta ℃升至Tb ℃的过程中，反应物浓度急剧减小的主要原因是____________。 ②由图乙知，T2 ℃时反应Ⅴ的活化能____(填“<”“>”或“=”)反应Ⅳ的活化能。 (2)为模拟汽车的“催化转化器”，将2 mol NO(g)和2 mol CO(g)充入1 L恒容密闭容器中，加入催化剂后发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)，测得CO的平衡转化率α随温度T的变化曲线如图所示。 ①图像中A点正反应速率____(填“>”“=”或“<”)逆反应速率。 ②T1 ℃时，下列说法能表明该反应已达到平衡状态的是____(填序号)。 a．混合气体的密度不变              b．体系的压强不变 c．混合气体中N2的体积分数不变       d．2v正(CO)=v逆(N2) (3)反应，m+n>p+q，且ΔH>0如图中t1、t2、t3、t4均只改变一个外界条件，且只有t2前后的平衡常数发生变化 t1时刻改变的条件为：_________； t2时刻改变的条件为： __________； t3时刻改变的条件为：___________； 12．（25-26高二上·陕西西安·期中）氢气是一种清洁高效的新型能源，如何经济实用地制取氢气成为重要课题。 (1)硫碘循环分解水是一种高效、环保的制氢方法，其流程图如下： 已知： 反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   总反应：   则反应Ⅰ的热化学方程式为_________。1 mol 参与反应时，转移电子个数为_________。 (2)可用于高效制取氢气，发生的反应为。 Ⅰ．若起始时容器中只有，平衡时三种物质的物质的量与裂解温度的关系如图1. ①图中曲线Z表示的物质是_________(填化学式)。 ②C点时的转化率为_________%(保留一位小数)。 ③A点时，设容器内的总压为pPa，则平衡常数_________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。 Ⅱ．若在两个等体积的恒容容器中分别加入2.0 mol 、1.0 mol ，测得不同温度下的平衡转化率如图2所示。 ①M点、O点和N点的逆反应速率、和的大小关系为_________(用“>”“<”或“=”表示，下同)； ②M、N两点容器内的压强_________，平衡常数、、三者的大小关系为_________。 1．（25-26高二上·陕西榆林·期中）工业合成甲醇的反应为 。反应相同时间，实验测得甲醇的产率与压强、温度的关系分别如图1、图2所示。下列叙述正确的是 A．合成甲醇的最佳温度为 B．工业合成甲醇时，压强越大越好 C．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 D．之前，升高温度，单位时间内甲醇的产率减小 2．（25-26高二上·山东临沂·期中）将和混合气体充入容积为的恒容密闭容器中，分别在和温度下发生反应：。反应过程中容器内的物质的量随时间变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．温度时，该反应的平衡常数 C．温度时，前12分钟的平均反应速率为 D．温度时，若起始向容器中通入、、和，反应向正方向进行 3．（25-26高二上·山东济宁·期中）一定条件下，合成氨反应：。图1表示在该反应过程中的能量的变化，图2表示在的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线，图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物的物质的量对该反应平衡的影响。下列说法正确的是 A．升高温度，正、逆反应速率均加快，的转化率增大 B．由图2信息，从起其他条件不变，增加的量，则的变化曲线为 C．由图2信息，末该反应以表示的反应速率为 D．图3中温度，e、f、g三点所处的平衡状态中，反应物的转化率最高的是点 4．（25-26高二上·湖南娄底·期末）不同温度下，在某一恒容密闭容器中充入一定量的CO和，发生反应  。测得CO的平衡转化率的变化关系如图所示，下列说法错误的是   A．温度：T1>T2>T3 B．反应速率： C．平衡常数： D．当体系压强不再随时间而改变时，则该反应达到平衡状态 5．（25-26高二上·安徽宿州·期末）在一定条件下的2L密闭容器中，X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法一定不正确的是 A．X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为： B．反应开始到25min，X的转化率为25% C．0~15min，X的平均速率为 D．25min时改变的条件可能是升温 6．（25-26高一下·重庆涪陵·期末）根据下列图示所得出的结论正确的是 A．图甲表示反应CH4(g)＋CO2(g)⇌2CO(g)＋2H2(g)的能量变化，该反应为放热反应 B．图乙表示密闭容器中反应⇌  △H>0达到平衡时温度对平衡的影响，图乙中y轴可以表示Y的百分含量 C．图丙可知合成氨的温度为：T1 > T2，且温度为T1 时，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是c点 D．图丁表示密闭容器中CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g) △H>0达到平衡时，CH4的转化率与压强、温度的变化关系曲线，则p1＞p2 7．（25-26高二上·山东临沂·期中）向密闭容器中加入与发生反应：，固定平衡转化率α，探究温度与压强的关系。α分别为、和时，温度与压强的关系如图： 已知：为以物质的量分数表示的平衡常数。下列说法错误的是 A．代表的曲线是 B． C．N、M两点的相等 D．N、D两点的相等 8．（25-26高二上·内蒙古呼伦贝尔·期中）能源的合理开发和利用，低碳减排，努力减少环境污染是科研工作者的重要课题，也是人类正在努力解决的大问题。 Ⅰ．甲醇是重要的化工原料，可以使用多种方法制备甲醇。利用和合成甲醇，在催化剂Cu/ZnO作用下可发生如下两个平行反应。 主反应：   副反应：   (1)温度对转化率及甲醇和CO产率的影响如图所示。由图可知，温度升高产率先升高后降低，降低的可能原因是____________。 (2)①时，在2L容积不变的密闭容器中充入2mol和2mol。加氢合成的体系中：达平衡时气体总物质的量为3.2mol，的平衡转化率为50%，主反应的平衡常数________(写具体数字)。 ②由图判断合成最适宜的温度是________。下列措施有利于提高转化为的平衡转化率的有________。 A．增大体系压强 B．提高和的投料比 C．体积和投料比不变，提高反应物浓度 Ⅱ．研究的反应机理，对于消除环境污染具有重要意义 (3)研究反应的自发性是探索反应机理的重要内容，的催化氧化反应，在一定条件下能自发进行的原因是____________。 (4)①下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系，、、时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量。则时刻改变的外界条件为________。 ②为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率()下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示，下列说法正确的是________。 A．温度越高，反应速率越大 B．的曲线代表平衡转化率 C．越大，反应速率最大值对应温度越高 D．可根据不同下的最大速率，选择最佳生产温度 ③一定温度下，在真空刚性容器中，的分解也会产生和，其分解过程会发生下列反应： 主反应：   副反应：   两个反应的平衡常数比值随反应温度升高而________(填“增大”“减小”或“不变”)。 1．（2026·江苏·高考真题）二氧化碳加氢制乙烯过程中的主要反应有：               在密闭容器中，时，、压强下的平衡转化率和压强下的实际转化率(催化剂作用下反应相同时间，且)随温度的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．压强不变，温度从200℃升高至300℃，平衡时减小 B．300℃时，增大反应压强，平衡时减小 C．200℃升高至300℃，下平衡转化率变化值大于下平衡转化率变化值 D．其他条件不变，延长点实际反应时间，转化率不变 2．（2025·江西新余·模拟预测）在催化剂作用下，向容积为1 L的容器中加入1 mol X和3 mol Y，发生反应，平衡时和反应10 min时X的转化率α(X)随温度的变化分别如图中曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法正确的是 A．反应 ΔH<0 B．随着温度升高，bc段速率减慢的原因可能是温度过高、催化剂活性降低 C．如果开始加入2 mol X和6 mol Y反应，其他条件不变，400℃时平衡转化率是60% D．400℃时，该反应的平衡常数是1.1 3．（2024·江苏·高考真题）氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 (1)利用铁及其氧化物循环制氢，原理如图所示，反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有_______；含CO和各1mol的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得_______。 (2)一定条件下，将氮气和氢气按混合匀速通入合成塔，发生反应。海绵状的作催化剂，多孔作为的“骨架”和气体吸附剂。 ①中含有CO会使催化剂中毒。和氨水的混合溶液能吸收CO生成溶液，该反应的化学方程式为_______。 ②含量与表面积、出口处氨含量关系如图所示。含量大于，出口处氨含量下降的原因是_______。 (3)反应可用于储氢。 ①密闭容器中，其他条件不变，向含有催化剂的溶液中通入，产率随温度变化如图所示。温度高于，产率下降的可能原因是_______。 ②使用含氨基物质(化学式为，CN是一种碳衍生材料)联合催化剂储氢，可能机理如图所示，氨基能将控制在催化剂表面，其原理是_______；用重氢气(D2)代替H2，通过检测是否存在_______(填化学式)确认反应过程中的加氢方式。 4．（2025·江西·高考真题）与通过催化转化为高附加值化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。相关反应体系及其热力学数据(、)如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ． Ⅴ． 回答下列问题： (1)_______ (2)反应Ⅰ的机理包括3种路径(主要步骤如图)，在A路径中，决速步骤的能垒是_______，反应Ⅰ的最优路径是_______(填标号)。 (3)某课题组模拟了加氢在不同温度下的平衡组分(如图)。保持总压为，温度为以上时，主要含碳产物是_______，计算时相关反应的平衡常数_______。 (4)反应Ⅰ某路径的主要步骤如下(其中*表示吸附态)： ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 写出与第⑤步竞争的基元反应_______。 (5)通过对负载的单原子催化剂进行掺杂，可调控催化剂选择性生成或，其示意图如下： ⅰ．写出Y的化学式_______。 ⅱ．依据示意图，掺杂的催化剂可以提高Y的选择性，其原因是_______。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $