第05讲 化学反应速率与化学平衡图像（复习讲义）（黑吉辽蒙专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

该高中化学高考复习讲义围绕化学反应速率与化学平衡图像核心考点，按v-t图像、转化率-T/p图像、复杂平衡图像逻辑架构知识，通过考点梳理、方法指导、真题训练环节，帮助学生构建系统思维，突破图像分析难点。 讲义创新采用思维建模与考向破译策略，如通过“单一断点”v-t图像分类解析培养科学思维，用“定一议二”原则指导转化率图像分析提升信息提取能力。设置基础例析、变式拓展、真题溯源分层练习，保障复习效率，助力教师精准把控节奏，提升学生应考能力。

第05讲 化学反应速率与化学平衡图像 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 化学反应速率图像 知识解构 知识点1 “单一断点”4种v-t图像 ∣ 知识点2 “双双断点”4种v-t图像 考向破译 考向1 考查速率时间图像∣ 考向2 化学反应速率图像 考点二 化学平衡转化率有关图像 知识解构 知识点1 转化率—时间的平衡图像∣ 知识点2 转化率—T-p的平衡图像 考向破译 考向1 考查转化率—时间的平衡图像 ∣ 考向2 考查转化率—T-p的平衡图像 考点 三 复杂化学平衡图像 知识解构 知识点1 复杂化学平衡图像 ∣ 知识点2 多重反应平衡的复杂图像 考向破译 考向1 考查化学平衡图像综合 ∣ 考向2 考查多重反应平衡的复杂图像 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 化学反应速率与化学平衡图像 黑吉辽蒙卷T14，3分 黑吉辽蒙卷T10，3分 辽宁卷T12，3分 化学反应速率与化学平衡图像 黑吉辽蒙卷T18，4分 黑吉辽蒙卷T18，4分 黑吉辽蒙卷T18，4分 辽宁卷T18，4分 辽宁卷T16，4分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．从考查题型和内容上看，考查内容主要有以下五个方面：（1）速率-时间图像（v-t图）的识别与分析，判断平衡移动方向及外界条件变化的时刻；（2）浓度-时间图像（c-t图）的解读，判断平衡建立过程、计算反应速率及平衡浓度；（3）转化率-温度/压强图像的分析；（4）平衡常数与温度关系图像；（5）多重变量图像的综合分析。图像分析是该部分的难点和高考区分点。 2．从命题思路上看，选择题和非选择题均有呈现-。黑吉辽蒙卷中化学反应速率与化学平衡图像为选择题必考题型，也常以非选择题（原理综合题）中的重要设问呈现，分值一般为3～6分。试题常结合反应历程图、平衡组成随温度变化图、pX-pH图等复杂图像，综合考查学生的识图能力、信息提取能力及化学原理的迁移应用能力。从命题趋势来看，2027年将进一步强化数形结合的综合分析能力考查。 ►复习目标： 1．掌握速率-时间图像（v-t图）的分析方法，能根据图像判断平衡移动方向及外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）变化的时刻与类型。 2．掌握浓度-时间图像（c-t图）的解读方法，能根据图像判断平衡建立过程、计算反应速率及平衡时各组分浓度。 3．掌握转化率、百分含量随温度、压强变化的图像分析方法，能结合勒夏特列原理判断反应的热效应及气体分子数变化。 4．能综合分析多重变量图像（如平衡组成随温度变化图、pX-pH图等），从复杂图像中提取有效信息并进行推理判断。 5．具备从图像、表格、数据等多种信息载体中提取关键信息并运用化学原理进行分析推理的综合能力。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学反应速率图像 知●识●解●构 知识点1 “单一断点”4种v-t图像 ①图像类型 图像 分析 结论 t1时v'正突然增大，v'逆逐渐增大；v'正>v'逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，增大反应物的浓度 t1时v'正突然减小，v'逆逐渐减小；v'逆>v'正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，减小反应物的浓度 t1时v'逆突然增大，v'正逐渐增大；v'逆>v'正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，增大生成物的浓度 t1时v'逆突然减小，v'正逐渐减小；v'正>v'逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，减小生成物的浓度 ②解题原则与方法 建立平衡后改变条件，正、逆反应速率，一个不变，一个变化，一般是增大反应物或生成物浓度、减小反应物或生成物浓度导致。 知识点2 “双双断点”4种v-t图像 ①图像类型 图像 t1时 刻所 改变 的条 件 温 度 升高 降低 升高 降低 正反应为 放热的反应 正反应为 吸热的反应 压 强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物质 的量增大的反应 正反应为气体物质 的量减小的反应 ②解题原则与方法 反应速率增大(不相等)可能是升高温度、增大压强；反应速率减小(不相等)可能是降低温度、减小压强；反应速率增大或减小后相等，可能是改变压强(气体分子数不变的反应)或使用催化剂。 考●向●破●译 考向1 考查速率时间图像 例1 (2026·黑龙江大庆·一模)可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g) B.维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g) C.维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度 D.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar 【变式1·变载体】(2026·辽宁大连·一模)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示，正逆反应速率随时间的变化如图乙所示，下列说法中正确的是(　　) A.30~40 min间该反应使用了催化剂 B.化学方程式中的x=1，正反应为吸热反应 C.30 min时降低温度，40 min时升高温度 D.前8 min A的平均反应速率为0.08 mol·L-1·min-1 【变式2】【新情境】（25-26高三上·辽宁沈阳·期末）室温下，某溶液初始时仅溶有A，同时发生两个反应：①；②。反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。图1为温度时，该体系中A、B、C、D的浓度随时间的变化的曲线，图2为反应①和②的与温度的倒数()的关系曲线。下列说法正确的是 已知：，R为定值，A为指前因子(同一反应的A为定值)，为反应的活化能。 A．曲线a表示C的浓度随时间变化的曲线 B．由图2可知，T升高，k值变小 C．若图1中反应的温度降低，则s时体系中变大 D．由图2可知，反应①的活化能比反应②的活化能小 考向2 化学反应速率图像 例2 (2026·内蒙古·一模)室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是(　　) A.实验①中，0~2小时内平均反应速率v()=2.0 mol·L-1·h-1 B.实验③中，反应的离子方程式为：2Fe++8H+===2Fe3++Se+4H2O C.其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D.其他条件相同时，水样初始pH越小，的去除效果越好 【变式1·变载体】（25-26高三上·辽宁·阶段检测）在恒温密闭容器Ⅰ、Ⅱ中分别充入2mol SO2(g)和1mol O2(g)发生反应：  ；反应过程中两容器一个保持恒压，一个保持恒容，且两容器初始体积相同。测得反应体系中SO2的转化率随时间变化的关系如图所示。设Kx为用物质的量分数表示的平衡常数，下列说法正确的是 A．容器压强：p(m)＜p(n) B．0~20min容器Ⅰ中的平均反应速率 C．正反应速率： D．该温度下容器Ⅱ中的平衡常数 【变式2】【新情境】（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 考点二 化学平衡转化率有关图像 知●识●解●构 知识点1 转化率(含量)—时间的平衡图像 1.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)转化率与温度的关系 可逆反应的焓变ΔH 升高温度 吸热反应，ΔH>0 未达到平衡的转化率增大 平衡转化率增大 放热反应，ΔH<0 未达到平衡的转化率增大 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+BC 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小α(B)增大 - AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小 反应物平衡转化率 实际是考虑压强的 影响 2AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)不变 3AB+C 增大A的浓度 正向移动 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。 2.“转化率(含量)—时间”的四种图像 以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)　ΔH=Q kJ·mol-1为例。 p一定时，ΔH<0 T一定时，m+n>p+q T一定时，m+n<p+q T一定时，m+n=p+q 注意:纵坐标也可以是某组分的含量。 3.解答这类图像题应遵循的原则和方法 ①“先拐先平，数值大”原则 分析反应由开始(起始物质的量相同时)至达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。 a.若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。如甲图500 ℃先达平衡。 b.若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如乙、丙、丁图1.01×107 Pa先达平衡。 ②掌握图像中反应规律的判断方法 a.图甲中，升高温度，A的转化率降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。 b.图乙中，增大压强，A的转化率升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积减小的反应。 c.若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。 知识点2 转化率(或含量)—T-p的平衡图像 1.转化率(或生成物含量)—T-P四种图像 以mA(g)+nB(g)pC(g)+q(D)(g)　ΔH=Q kJ·mol-1为例 m+n>p+q，ΔH>0 m+n<p+q，ΔH<0 m+n>p+q，ΔH<0 m+n<p+q，ΔH>0 2.解答这类图像题时应运用“定一议二”原则 相同温度 下不同压强 由反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，A的转化率增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，图丙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出相同结论 相同压强 下不同温度 由反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如图丙中任取一条压强曲线研究，温度升高，A的转化率减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，图乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出相同结论 考●向●破●译 考向1 转化率(含量)—时间的平衡图像 例1 (2026·吉林长春·一模)对于可逆反应mA(g)+nB(s)pC(g)+qD(g)，其他条件不变时，产物D的质量分数D%与温度T或压强p的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A.T1>T2，p2>p1 B.升温，A的转化率提高 C.该式中化学计量数m+n<p+q D.加压时，平衡向逆反应方向移动 【变式1·变载体】(2026·辽宁大连·模拟)采用催化技术可以使汽车尾气中的NO和CO发生如下反应从而消除污染:2NO+2CON2+2CO2。某小组用恒容容器进行三组实验，实验开始时NO的浓度均为6.00×10-3 mol·L-1，三组实验中CO的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.当容器中CO2的浓度保持恒定时，反应达到化学平衡状态 B.在实验Ⅰ中，达到平衡时NO的浓度为3.00×10-3 mol·L-1 C.若实验Ⅱ比实验Ⅲ的温度低，则NO和CO的反应为吸热反应 D.实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异，可能是由于采用了效果不同的催化剂 【变式2】【新情境】(2026·内蒙古·模拟)CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH。现在容积均为1 L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1 mol CO和2 mol H2的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如下图1和图2。下列叙述不正确的是(　　) A.该反应的ΔH<0 B.在500 ℃条件下达平衡时CO的转化率为60% C.平衡常数K1(300 ℃)<K2(500 ℃) D.图2中达化学平衡的点为c、d、e 考向2 转化率(或含量)—T-p的平衡图像 例2(2026·内蒙古·一模)SO2的催化氧化是硫酸工业中的重要反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是(　　) A.X代表压强 B.L2>L1 C.Ka=Kb D.若c点的温度或压强分别为L2、X1，则c点v正(SO2)>v逆(SO2) 【变式1·变载体】(2026·吉林延边·模拟)已知反应A(g)+2B(g)C(g)　ΔH<0。在体积可变的密闭容器中，按n(A)∶n(B)=1∶1充入反应物进行反应，A的平衡转化率与温度、压强关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.温度:T1>T2>T3 B.平均摩尔质量:M(a)<M(c)，M(b)>M(d) C.a点的分压平衡常数Kp= kPa-2 D.d点:v正(A)=2v逆(B) 【变式2】【新情境】(2026·吉林·一模)含氮化合物在生活、生产、研究领域至关重要。我国学者在容积不变的刚性容器中按投料比=1发生反应2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-664.1 kJ·mol-1，不同催化剂条件下，反应相同时间测得NO转化率与温度的关系如图所示。且研究表明该反应v=kcm(H2)·c2(NO)，其中k为速率常数。下列说法错误的是(　　) A.当使用催化剂乙时，温度高于350 ℃ NO转化率下降是由于反应放热，达到平衡后，升高温度使平衡正向移动 B.使用催化剂甲比使用催化剂乙正反应的活化能更高 C.对于反应2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)，其他条件不变，加压使平衡正向移动 D.T1 ℃的初始速率为v0，当H2转化率为60%时，反应速率为0.064v0，由此可知m=1 考点三 复杂化学平衡图像 知●识●解●构 知识点1 化学反应速率与平衡图像分析思路 知识点2 多重反应平衡的复杂图像 1.多坐标体系的含义 (1)一个坐标轴代表两种含义时，一般情况，要运用平衡移动原理首先分析只有一种变化趋势的曲线的意义，然后再分析呈两种变化趋势(如先增大后减小)曲线的意义。 (2)含有三个坐标轴或四个坐标轴时，应首先查看有无图像标示的意义，然后运用平衡移动原理根据曲线的变化趋势判断曲线代表的意义。 2.答题思维流程 考●向●破●译 考向1 考查化学平衡图像综合 例1（25-26高三上·黑龙江·期末）在一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入等物质的量的X(g)和Y(g)发生反应：①；②。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．反应的活化能： C．时，平均反应速率 D．反应②的平衡常数为 【变式1·变载体】（25-26高三上·内蒙古包头·期末）体积均为2 L的多个恒容密闭容器；分别充入1 mol CO(g)和1 mol (g)发生反应 ，在不同温度下反应50 s，测得正、逆反应的平衡常数的自然对数(或)、体积分数与热力学温度的倒数关系如图所示，下列说法正确的是 A．曲线M表示的变化情况 B．0～50 s，a点对应容器中的反应的平均速率 C．b点处于平衡状态 D．c点 【变式2】【新情境】（2026·湖北襄阳·模拟预测）常温下，将的混合气体以较低的恒定流速通过装有催化剂的恒容反应管，发生如下反应(忽略其他副反应)：  ；  。控制起始时混合气体总压，测得转化率、出口处与的关系如图所示(虚线表示该条件下的平衡转化率)。下列说法错误的是 A．为得到更多的，可适当增大混合气体中的含量 B．时，的转化率为72% C．其他条件不变，温度越高，的平衡转化率越大 D．其他条件不变，时，延长反应时间，不变 考向2 考查多重反应平衡的复杂图像 例2 (2026·吉林长春·一模)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应: 反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 反应Ⅱ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) 在恒容条件下，按V(CO2)∶V(H2)=1∶1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.反应Ⅰ的ΔH<0，反应Ⅱ的ΔH>0 B.M点反应Ⅰ的平衡常数K<1 C.N点H2O的压强是CH4的3倍 D.若按V(CO2)∶V(H2)=1∶2投料，则曲线之间交点位置不变 【变式1·变载体】（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 【变式2】【新情境】（2026·辽宁抚顺·模拟预测）甲烷溴化反应是甲烷制备丙烯的基础反应。在密闭容器中通入、，500℃下，分别在有和无条件下发生反应①②③。、的物质的量随时间的变化如图所示。 ① ② ③ 下列说法错误的是 A．有条件下，能增大反应①的化学平衡常数 B．催化时，生成的选择性增大 C．8~14 s，有、无时，的生成速率 D．增大平衡体系的压强，体系中增大 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 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.（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 3.（2023·辽宁·高考真题）一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是    A．(Ⅲ)不能氧化 B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C．该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存 D．总反应为： 4.（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）低碳烯烃（烯）用途广泛，可由合成气（）经费托反应催化直接合成。 (1)烃类产物碳链增长的部分历程如下（：催化剂，：活性碳氢物质）： 按此历程，产品中低碳烯烃产率不高的原因是________________________________（答出一条即可）。 (2)合成丙烯的费托反应主要为： ①　 ②　 ③　 ④　 则______，基于化学平衡分析，合成丙烯的条件应为______（填标号）。 A．低温高压    B．低温低压    C．高温低压    D．高温高压 (3)传统费托合成低碳烯烃收率低。我国科研工作者研发出转化率和选择性均优异的催化剂。图1中抑制副反应的最适宜催化剂为__________（填“”、“”或“”）。时，的选择性为32%，根据图2，此时低碳烯烃的最大收率为_________（写出计算式即可）。 [已知：收率转化为总烃的转化率低碳烯烃选择性、、] (4)若费托反应只发生③和④，且反应③已快速平衡而④未平衡。恒压、初始投料、选择性为或时，转化率与温度的关系如图3所示，则_____（填“>”、“=”或“<”，下同），反应③的_______。 (5)若采取某种措施抑制生成，此时费托反应只发生②和④，、恒压、初始投料时，的转化率为50%，丙烯的选择性为90%，则_________；反应②的反应商______（用分压代替浓度计算，分压总压物质的量分数，保留两位有效数字）。 5.（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）乙二醇是一种重要化工原料，以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ．直接合成法：，不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 (1)该反应的_______0(填“>”或“<”)。 (2)已知的燃烧热分别为，则上述合成反应的_______(用a、b和c表示)。 (3)实验表明，在500K时，即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是_______(答出1条即可)。 Ⅱ．间接合成法：用合成气和制备的DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 (4)在2MPa、催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比，出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线_______(填图中标号，下同)表示DMO的转化率，曲线_______表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有_______(填标号)。 A．降低温度    B．增大压强 C．减小初始氢酯比    D．延长原料与催化剂的接触时间 ③483K时，出口处的值为_______(精确至0.01)。 ④A点反应的浓度商_______(用物质的量分数代替浓度计算，精确至0.001)。 6.（2024·辽宁·高考真题）为实现氯资源循环利用，工业上采用催化氧化法处理废气：。将和分别以不同起始流速通入反应器中，在和下反应，通过检测流出气成分绘制转化率()曲线，如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。 回答下列问题： (1)_______0(填“>”或“<”)；_______℃。 (2)结合以下信息，可知的燃烧热_______。                   (3)下列措施可提高M点转化率的是_______(填标号) A．增大的流速 B．将温度升高 C．增大 D．使用更高效的催化剂 (4)图中较高流速时，小于和，原因是_______。 (5)设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数_______(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算) (6)负载在上的催化活性高，稳定性强，和的晶体结构均可用下图表示，二者晶胞体积近似相等，与的密度比为1.66，则的相对原子质量为_______(精确至1)。 7.（2023·辽宁·高考真题）硫酸工业在国民经济中占有重要地位。 (1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。700℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、_______和_______(填化学式)。    (2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下： NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4 2NO+O2=2NO2 (ⅰ)上述过程中NO2的作用为_______。 (ⅱ)为了适应化工生产的需求，铅室法最终被接触法所代替，其主要原因是_______(答出两点即可)。 (3)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化： SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-98.9kJ·mol-1 (ⅰ)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(α)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．α=0.88的曲线代表平衡转化率 c．α越大，反应速率最大值对应温度越低 d．可根据不同下的最大速率，选择最佳生产温度 (ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是_______(填标号)。    (ⅲ)设O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为αe，用含p和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算)。 8.（2022·辽宁·高考真题）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为：。回答下列问题： (1)合成氨反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发。 (2)_______温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，_______温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用。 针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。 (3)方案一：双温-双控-双催化剂。使用双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为时，的温度为，而的温度为)。 下列说法正确的是_______。 a．氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率 b．在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率 c．“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率 d．“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率 (4)方案二：复合催化剂。 下列说法正确的是_______。 a．时，复合催化剂比单一催化剂效率更高 b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 c．温度越高，复合催化剂活性一定越高 (5)某合成氨速率方程为：，根据表中数据，_______； 实验 1 m n p q 2 2m n p 2q 3 m n 0.1p 10q 4 m 2n p 2.828q 在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为_______。 a．有利于平衡正向移动     b．防止催化剂中毒     c．提高正反应速率 (6)某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为，则M元素为_______(填元素符号)；在该化合物中，M离子的价电子排布式为_______。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 化学反应速率与化学平衡图像 内容导航 ( 01 ) ( 命题透视·考情前瞻 ) ( 对标素养，研判高考命题趋势 ) ( 0 2 ) ( 思维建模·脉络梳理 ) ( 搭建知识框架，构建系统思维 ) ( 0 3 ) ( 考点精讲·靶向突破 ) ( 拆解核心考点，归纳解题范式 ) ( 考点一 化学反应速率图像 知识解构 知识点1 “单一断点”4种v-t图像 ∣ 知识点2 “双双断点”4种v-t图像 考向破译 考向1 考查速率时间图像∣ 考向2 化学反应速率图像 考点二 化学平衡转化率有关图像 知识解构 知识点1 转化率—时间的平衡图像∣ 知识点2 转化率—T-p的平衡图像 考向破译 考向1 考查转化率—时间的平衡图像 ∣ 考向2 考查转化率—T-p的平衡图像 考点 三 复杂化学平衡图像 知识解构 知识点1 复杂化学平衡图像 ∣ 知识点2 多重反应平衡的复杂图像 考向破译 考向1 考查化学平衡图像综合 ∣ 考向2 考查多重反应平衡的复杂图像 ) ( 0 4 ) ( 真题溯源·考向感知 ) ( 溯源真题逻辑，感知高考考向 ) 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--三年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 化学反应速率与化学平衡图像 黑吉辽蒙卷T14，3分 黑吉辽蒙卷T10，3分 辽宁卷T12，3分 化学反应速率与化学平衡图像 黑吉辽蒙卷T18，4分 黑吉辽蒙卷T18，4分 黑吉辽蒙卷T18，4分 辽宁卷T18，4分 辽宁卷T16，4分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．从考查题型和内容上看，考查内容主要有以下五个方面：（1）速率-时间图像（v-t图）的识别与分析，判断平衡移动方向及外界条件变化的时刻；（2）浓度-时间图像（c-t图）的解读，判断平衡建立过程、计算反应速率及平衡浓度；（3）转化率-温度/压强图像的分析；（4）平衡常数与温度关系图像；（5）多重变量图像的综合分析。图像分析是该部分的难点和高考区分点。 2．从命题思路上看，选择题和非选择题均有呈现-。黑吉辽蒙卷中化学反应速率与化学平衡图像为选择题必考题型，也常以非选择题（原理综合题）中的重要设问呈现，分值一般为3～6分。试题常结合反应历程图、平衡组成随温度变化图、pX-pH图等复杂图像，综合考查学生的识图能力、信息提取能力及化学原理的迁移应用能力。从命题趋势来看，2027年将进一步强化数形结合的综合分析能力考查。 ►复习目标： 1．掌握速率-时间图像（v-t图）的分析方法，能根据图像判断平衡移动方向及外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）变化的时刻与类型-。 2．掌握浓度-时间图像（c-t图）的解读方法，能根据图像判断平衡建立过程、计算反应速率及平衡时各组分浓度。 3．掌握转化率、百分含量随温度、压强变化的图像分析方法，能结合勒夏特列原理判断反应的热效应及气体分子数变化。 4．能综合分析多重变量图像（如平衡组成随温度变化图、pX-pH图等），从复杂图像中提取有效信息并进行推理判断。 5．具备从图像、表格、数据等多种信息载体中提取关键信息并运用化学原理进行分析推理的综合能力。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 化学反应速率图像 知●识●解●构 知识点1 “单一断点”4种v-t图像 ①图像类型 图像 分析 结论 t1时v'正突然增大，v'逆逐渐增大；v'正>v'逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，增大反应物的浓度 t1时v'正突然减小，v'逆逐渐减小；v'逆>v'正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，减小反应物的浓度 t1时v'逆突然增大，v'正逐渐增大；v'逆>v'正，平衡向逆反应方向移动 t1时其他条件不变，增大生成物的浓度 t1时v'逆突然减小，v'正逐渐减小；v'正>v'逆，平衡向正反应方向移动 t1时其他条件不变，减小生成物的浓度 ②解题原则与方法 建立平衡后改变条件，正、逆反应速率，一个不变，一个变化，一般是增大反应物或生成物浓度、减小反应物或生成物浓度导致。 知识点2 “双双断点”4种v-t图像 ①图像类型 图像 t1时 刻所 改变 的条 件 温 度 升高 降低 升高 降低 正反应为 放热的反应 正反应为 吸热的反应 压 强 增大 减小 增大 减小 正反应为气体物质 的量增大的反应 正反应为气体物质 的量减小的反应 ②解题原则与方法 反应速率增大(不相等)可能是升高温度、增大压强；反应速率减小(不相等)可能是降低温度、减小压强；反应速率增大或减小后相等，可能是改变压强(气体分子数不变的反应)或使用催化剂。 考●向●破●译 考向1 考查速率时间图像 例1 (2026·黑龙江大庆·一模)可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g) B.维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g) C.维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度 D.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar 【答案】B 【解析】维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，正反应速率不变，故A错误；维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，而且反应体系容积增大导致正反应速率减小，故B正确；维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度，正、逆反应速率都增大，故C错误；维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar，反应物和生成物浓度都不变，正、逆反应速率都不变，故D错误。 【变式1·变载体】(2026·辽宁大连·一模)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示，正逆反应速率随时间的变化如图乙所示，下列说法中正确的是(　　) A.30~40 min间该反应使用了催化剂 B.化学方程式中的x=1，正反应为吸热反应 C.30 min时降低温度，40 min时升高温度 D.前8 min A的平均反应速率为0.08 mol·L-1·min-1 【答案】D 【解析】A项，若使用催化剂，各物质浓度不变，故错误；由甲图像可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，都为1；由乙图像可知，30 min时改变的条件为减小压强，40 min时改变的条件为升高温度，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，B、C错误；前8 min A的平均反应速率为=0.08 mol·L-1·min-1，D正确。 【变式2】【新情境】（25-26高三上·辽宁沈阳·期末）室温下，某溶液初始时仅溶有A，同时发生两个反应：①；②。反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)。图1为温度时，该体系中A、B、C、D的浓度随时间的变化的曲线，图2为反应①和②的与温度的倒数()的关系曲线。下列说法正确的是 已知：，R为定值，A为指前因子(同一反应的A为定值)，为反应的活化能。 A．曲线a表示C的浓度随时间变化的曲线 B．由图2可知，T升高，k值变小 C．若图1中反应的温度降低，则s时体系中变大 D．由图2可知，反应①的活化能比反应②的活化能小 【答案】C 【解析】初始只有A，两个反应均生成B，且，因此B的浓度一定大于C、D的浓度，图1中平衡时浓度最大的曲线是表示B的浓度随时间变化的曲线，A错误；图2横坐标为，温度升高时，减小；由图可知，减小（升高）时，增大，说明值增大，B错误；由、，同一时间内， 温度降低时，减小，增大，由图2可知，直线①比直线②的斜率绝对值大，说明温度降低（增大）时，减小的幅度大于减小的幅度，因此二者之差即增大，C正确；已知公式，直线斜率为，斜率绝对值越大，活化能越大，图2中反应①的直线更陡，斜率绝对值更大，因此反应①的活化能大于反应②，D错误；故选C。 考向2 化学反应速率图像 例2 (2026·内蒙古·一模)室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。 实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH ① 50 8 6 ② 50 2 6 ③ 50 2 8 下列说法正确的是(　　) A.实验①中，0~2小时内平均反应速率v()=2.0 mol·L-1·h-1 B.实验③中，反应的离子方程式为：2Fe++8H+===2Fe3++Se+4H2O C.其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率 D.其他条件相同时，水样初始pH越小，的去除效果越好 【答案】C 【解析】实验①中，0~2小时内平均反应速率v()==2.0×10-5mol·L-1·h-1 ，A不正确；实验③中水样初始pH=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒，B不正确；由实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化大，则其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确；由实验②和③可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化大，则其他条件相同时，适当减小水样初始pH，的去除效果较好，但是当初始pH太小时，H+浓度太大，纳米铁与H+反应速率加快，会导致与反应的纳米铁减少，因此，初始pH越小，的去除效果不一定越好，D不正确。 【变式1·变载体】（25-26高三上·辽宁·阶段检测）在恒温密闭容器Ⅰ、Ⅱ中分别充入2mol SO2(g)和1mol O2(g)发生反应：  ；反应过程中两容器一个保持恒压，一个保持恒容，且两容器初始体积相同。测得反应体系中SO2的转化率随时间变化的关系如图所示。设Kx为用物质的量分数表示的平衡常数，下列说法正确的是 A．容器压强：p(m)＜p(n) B．0~20min容器Ⅰ中的平均反应速率 C．正反应速率： D．该温度下容器Ⅱ中的平衡常数 【答案】B 【解析】在相同时间内容器Ⅰ中的转化率大于容器Ⅱ，说明容器Ⅱ内气体压强小于容器Ⅰ，容器Ⅰ恒压、容器Ⅱ恒容，A错误；容器Ⅰ恒压，20min时反应到达m点，的转化率为80%，反应的，剩余，根据差量可知反应后气体的总物质的量为2.2mol，则m点，初始时，，则，B正确；q点到m点，平衡继续正向进行，正反应速率逐渐减小，故速率：，C错误；容器Ⅱ中平衡时，，则平衡时、、，气体总物质的量为，则、、，，D错误；故选B。 【变式2】【新情境】（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】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；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；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；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；故选B。 考点二 化学平衡转化率有关图像 知●识●解●构 知识点1 转化率(含量)—时间的平衡图像 1.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)转化率与温度的关系 可逆反应的焓变ΔH 升高温度 吸热反应，ΔH>0 未达到平衡的转化率增大 平衡转化率增大 放热反应，ΔH<0 未达到平衡的转化率增大 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+BC 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小α(B)增大 - AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小 反应物平衡转化率 实际是考虑压强的 影响 2AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)不变 3AB+C 增大A的浓度 正向移动 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。 2.“转化率(含量)—时间”的四种图像 以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)　ΔH=Q kJ·mol-1为例。 p一定时，ΔH<0 T一定时，m+n>p+q T一定时，m+n<p+q T一定时，m+n=p+q 注意:纵坐标也可以是某组分的含量。 3.解答这类图像题应遵循的原则和方法 ①“先拐先平，数值大”原则 分析反应由开始(起始物质的量相同时)至达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。 a.若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。如甲图500 ℃先达平衡。 b.若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如乙、丙、丁图1.01×107 Pa先达平衡。 ②掌握图像中反应规律的判断方法 a.图甲中，升高温度，A的转化率降低，平衡逆向移动，正反应为放热反应。 b.图乙中，增大压强，A的转化率升高，平衡正向移动，则正反应为气体体积减小的反应。 c.若纵坐标表示A的百分含量，则甲中正反应为吸热反应，乙中正反应为气体体积增大的反应。 知识点2 转化率(或含量)—T-p的平衡图像 1.转化率(或生成物含量)—T-P四种图像 以mA(g)+nB(g)pC(g)+q(D)(g)　ΔH=Q kJ·mol-1为例 m+n>p+q，ΔH>0 m+n<p+q，ΔH<0 m+n>p+q，ΔH<0 m+n<p+q，ΔH>0 2.解答这类图像题时应运用“定一议二”原则 相同温度 下不同压强 由反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，A的转化率增大，平衡正向移动，正反应为气体体积减小的反应，图丙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出相同结论 相同压强 下不同温度 由反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如图丙中任取一条压强曲线研究，温度升高，A的转化率减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，图乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出相同结论 考●向●破●译 考向1 转化率(含量)—时间的平衡图像 例1 (2026·吉林长春·一模)对于可逆反应mA(g)+nB(s)pC(g)+qD(g)，其他条件不变时，产物D的质量分数D%与温度T或压强p的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A.T1>T2，p2>p1 B.升温，A的转化率提高 C.该式中化学计量数m+n<p+q D.加压时，平衡向逆反应方向移动 【答案】D 【解析】A.根据“先拐先平衡，数值大”，推出T2>T1、p2>p1，故A错误；B.根据温度与D%的关系，温度升高，D%降低，即该反应为放热反应，因此升高温度，平衡逆向进行，A的转化率降低，故B错误；C.根据压强与D%的关系，增大压强，D%降低，说明增大压强，平衡逆向进行，因为B为固体，从而推出m<p+q，故C错误；D.根据压强与D%的关系，增大压强，D%降低，说明增大压强，平衡逆向进行，故D正确。 【变式1·变载体】(2026·辽宁大连·模拟)采用催化技术可以使汽车尾气中的NO和CO发生如下反应从而消除污染:2NO+2CON2+2CO2。某小组用恒容容器进行三组实验，实验开始时NO的浓度均为6.00×10-3 mol·L-1，三组实验中CO的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.当容器中CO2的浓度保持恒定时，反应达到化学平衡状态 B.在实验Ⅰ中，达到平衡时NO的浓度为3.00×10-3 mol·L-1 C.若实验Ⅱ比实验Ⅲ的温度低，则NO和CO的反应为吸热反应 D.实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异，可能是由于采用了效果不同的催化剂 【答案】C 【解析】化学反应达到平衡的标志之一就是各物质的浓度不再变化，所以当容器中CO2的浓度保持恒定时，说明反应达到化学平衡状态，A正确；由图可知，实验Ⅰ中，达到平衡时Δc(CO)=(4.00-1.00)×10-3 mol·L-1=3.00×10-3 mol·L-1，Δc(NO)=Δc(CO)，故达到平衡时NO的浓度为(6.00-3.00)×10-3 mol·L-1=3.00×10-3 mol·L-1，B正确；若实验Ⅱ比实验Ⅲ的温度低，由图可知，平衡时CO浓度:Ⅱ<Ⅲ，说明升高温度，平衡逆向移动，逆反应是吸热反应，则NO和CO的反应为放热反应，C错误；由图可知，实验Ⅱ比实验Ⅰ先达到平衡，即实验Ⅱ比实验Ⅰ的反应速率快，但平衡时CO浓度相同，所以实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异，可能是采用了效果不同的催化剂，D正确。 【变式2】【新情境】(2026·内蒙古·模拟)CO和H2在一定条件下合成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH。现在容积均为1 L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入1 mol CO和2 mol H2的混合气体，控温，进行实验，测得相关数据如下图1和图2。下列叙述不正确的是(　　) A.该反应的ΔH<0 B.在500 ℃条件下达平衡时CO的转化率为60% C.平衡常数K1(300 ℃)<K2(500 ℃) D.图2中达化学平衡的点为c、d、e 【答案】C 【解析】A.根据图1，300 ℃时甲醇物质的量为0.8 mol，500 ℃时甲醇物质的量为0.6 mol，升高温度，向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，该反应为放热反应，即ΔH<0，故A说法正确；B.500 ℃时甲醇的物质的量为0.6 mol，则消耗CO的物质的量为0.6 mol，即CO的转化率为0.6 mol/1 mol×100%=60%，故B说法正确；C.化学平衡常数只受温度的影响，该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向进行，即化学平衡常数减小，即K1(300 ℃)>K2(500 ℃)，故C说法错误；D.a到c反应向正反应方向进行，还没有达到平衡，当达到平衡时，甲醇的物质的量最多，即c、d、e为化学平衡点，故D说法正确。 考向2 转化率(或含量)—T-p的平衡图像 例2(2026·内蒙古·一模)SO2的催化氧化是硫酸工业中的重要反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是(　　) A.X代表压强 B.L2>L1 C.Ka=Kb D.若c点的温度或压强分别为L2、X1，则c点v正(SO2)>v逆(SO2) 【答案】D 【解析】SO2催化氧化反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，SO2的转化率减小，则X表示温度；该反应为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，SO2的转化率增大，L表示压强，且L1>L2，故A、B错误。X表示温度，a、b点温度不同，则Ka≠Kb，故C错误。c点反应未达到平衡状态，反应正向进行，则c点v正(SO2)>v逆(SO2)，故D正确。 【变式1·变载体】(2026·吉林延边·模拟)已知反应A(g)+2B(g)C(g)　ΔH<0。在体积可变的密闭容器中，按n(A)∶n(B)=1∶1充入反应物进行反应，A的平衡转化率与温度、压强关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.温度:T1>T2>T3 B.平均摩尔质量:M(a)<M(c)，M(b)>M(d) C.a点的分压平衡常数Kp= kPa-2 D.d点:v正(A)=2v逆(B) 【答案】C 【解析】该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，A的转化率降低，所以T1<T2<T3，A项错误；从图看a、b、c三点A的转化率越低，即正向程度减小，平均摩尔质量=，正向为n气总减小的反应，则越正向移动平均摩尔质量越大，即M(a)>M(c)。同一温度下，增大压强平衡正向移动，即压强越大平均摩尔质量越大，即M(b)>M(d)，B项错误；建立三段式 计算x(A)==、x(B)==、x(C)==。最终计算Kp==，C项正确；D.d点平衡点2v正(A)=2v逆(A)=v逆(B)，D项错误。 【变式2】【新情境】(2026·吉林·一模)含氮化合物在生活、生产、研究领域至关重要。我国学者在容积不变的刚性容器中按投料比=1发生反应2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)　ΔH=-664.1 kJ·mol-1，不同催化剂条件下，反应相同时间测得NO转化率与温度的关系如图所示。且研究表明该反应v=kcm(H2)·c2(NO)，其中k为速率常数。下列说法错误的是(　　) A.当使用催化剂乙时，温度高于350 ℃ NO转化率下降是由于反应放热，达到平衡后，升高温度使平衡正向移动 B.使用催化剂甲比使用催化剂乙正反应的活化能更高 C.对于反应2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)，其他条件不变，加压使平衡正向移动 D.T1 ℃的初始速率为v0，当H2转化率为60%时，反应速率为0.064v0，由此可知m=1 【答案】B 【解析】当使用催化剂乙时，温度低于350 ℃时，催化剂的活性随温度升高逐渐增强，反应速率加快，NO转化率也增大，温度高于350 ℃时，催化剂活性降低甚至失去活性，反应速率下降，导致NO转化率下降，A正确；单位时间内，使用催化剂甲比使用催化剂乙反应速率快，NO转化率高，则使用催化剂甲比使用催化剂乙正反应的活化能更低，B错误；设初始一氧化氮和氢气的物质的量均为1 mol，容器体积为1 L，则初始一氧化氮和氢气的浓度均为1 mol·L-1，v0=k×1m×12=k，当H2转化率为60%时，c(H2)=0.4 mol·L-1，c(NO)=0.4 mol·L-1，此时的反应速率为0.064v0，则有0.064v0=k×0.4m×0.42=v0×0.4m×0.42，解得m=1，D正确。 考点三 复杂化学平衡图像 知●识●解●构 知识点1 化学反应速率与平衡图像分析思路 知识点2 多重反应平衡的复杂图像 1.多坐标体系的含义 (1)一个坐标轴代表两种含义时，一般情况，要运用平衡移动原理首先分析只有一种变化趋势的曲线的意义，然后再分析呈两种变化趋势(如先增大后减小)曲线的意义。 (2)含有三个坐标轴或四个坐标轴时，应首先查看有无图像标示的意义，然后运用平衡移动原理根据曲线的变化趋势判断曲线代表的意义。 2.答题思维流程 考●向●破●译 考向1 考查化学平衡图像综合 例1（25-26高三上·黑龙江·期末）在一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入等物质的量的X(g)和Y(g)发生反应：①；②。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．反应的活化能： C．时，平均反应速率 D．反应②的平衡常数为 【答案】C 【解析】反应①会生成Z，反应②会消耗Z。Z的物质的量会先增加后减少，而曲线a是持续增加后稳定，因此a应为M的物质的量变化曲线，A错误；时，生成Z的速率快，生成M的速率慢，活化能越大，反应速率越慢，活化能的大小为①<②，B错误；时，M的物质的量变化量为，容器体积为2 L。根据速率公式：，C正确；两步反应中，第一步是完全反应，第二步是可逆反应，平衡时，Z的浓度为，M的浓度为，反应②的平衡常数表达式为，D错误；故选C。 【变式1·变载体】（25-26高三上·内蒙古包头·期末）体积均为2 L的多个恒容密闭容器；分别充入1 mol CO(g)和1 mol (g)发生反应 ，在不同温度下反应50 s，测得正、逆反应的平衡常数的自然对数(或)、体积分数与热力学温度的倒数关系如图所示，下列说法正确的是 A．曲线M表示的变化情况 B．0～50 s，a点对应容器中的反应的平均速率 C．b点处于平衡状态 D．c点 【答案】C 【分析】温度越高，越小，abc所在曲线代表氢气体积分数与温度关系，从右向左看，温度升高，反应速率增大，相同时间内氢气体积分数增大直到达到平衡，即b点为平衡点，从b点到a点，温度升高，氢气体积分数减小，说明平衡逆向移动，即该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K逆增大，K正减小，即曲线M表示lnK逆的变化，曲线N表示lnK正的变化，据此分析； 【解析】根据上述分析，曲线M表示lnK逆的变化，曲线N表示lnK正的变化，故A错误；该反应前后的气体分子数不变，即达到平衡时，混合气体物质的量为2mol，根据a点可以判断出，生成氢气物质的量为2mol×10%=0.2mol，消耗CO物质的量为0.2mol，根据化学反应速率的数学表达式，v(CO)==0.002mol/(L·s)，故B错误；根据上述分析，b点处于平衡状态，故C正确；c点反应未达到平衡，从c点至b点，反应向正反应方向进行，即v正＞v逆，故D错误；故选C。 【变式2】【新情境】（2026·湖北襄阳·模拟预测）常温下，将的混合气体以较低的恒定流速通过装有催化剂的恒容反应管，发生如下反应(忽略其他副反应)：  ；  。控制起始时混合气体总压，测得转化率、出口处与的关系如图所示(虚线表示该条件下的平衡转化率)。下列说法错误的是 A．为得到更多的，可适当增大混合气体中的含量 B．时，的转化率为72% C．其他条件不变，温度越高，的平衡转化率越大 D．其他条件不变，时，延长反应时间，不变 【答案】C 【解析】不参与两个主反应，增大（a增大），体系总压不变、各反应物分压变化：由图像，a增大，升高，产率提升，因此增大含量利于获得更多的，A正确；由图可知，当时，的转化率为，；设起始、，、，故已转化的，根据守恒：，解得，生成消耗：，故的转化率为，B正确；两个反应、，均为放热反应；升高温度，平衡逆向移动，平衡转化率减小，C错误；时，实线（实际转化率）与虚线（平衡转化率）重合，反应已达平衡；恒温恒容下平衡不随时间变化，延长时间不变，D正确；故选C。 考向2 考查多重反应平衡的复杂图像 例2 (2026·吉林长春·一模)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应: 反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) 反应Ⅱ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) 在恒容条件下，按V(CO2)∶V(H2)=1∶1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A.反应Ⅰ的ΔH<0，反应Ⅱ的ΔH>0 B.M点反应Ⅰ的平衡常数K<1 C.N点H2O的压强是CH4的3倍 D.若按V(CO2)∶V(H2)=1∶2投料，则曲线之间交点位置不变 【答案】C 【解析】A.随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A错误；B.M点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料V(CO2)∶V(H2)=1∶1，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数K==1，B错误；C.N点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏加德罗定律可知，H2O的压强是CH4的3倍，C正确；D.反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按V(CO2)∶V(H2)=1∶2投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D错误。 【变式1·变载体】（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】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；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；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；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；故选A。 【变式2】【新情境】（2026·辽宁抚顺·模拟预测）甲烷溴化反应是甲烷制备丙烯的基础反应。在密闭容器中通入、，500℃下，分别在有和无条件下发生反应①②③。、的物质的量随时间的变化如图所示。 ① ② ③ 下列说法错误的是 A．有条件下，能增大反应①的化学平衡常数 B．催化时，生成的选择性增大 C．8~14 s，有、无时，的生成速率 D．增大平衡体系的压强，体系中增大 【答案】A 【解析】为催化剂，温度不变，平衡常数不变，A错误；由8s后，有存在时，含量逐渐增大，而逐渐减少，说明有存在时，生成的选择性增大，B正确；8~14 s，无时，，有时，，故，C正确；增大平衡体系的压强，反应③逆向移动，体系中增大，D正确；故选A。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 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 【分析】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。 【解析】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；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； 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；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.（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】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；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；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；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；故选A。 3.（2023·辽宁·高考真题）一定条件下，酸性溶液与发生反应，(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是    A．(Ⅲ)不能氧化 B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C．该条件下，(Ⅱ)和(Ⅶ)不能大量共存 D．总反应为： 【答案】C 【分析】开始一段时间（大约13min前）随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)，同时先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗；后来（大约13min后）随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大；据此作答。 【解析】由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A项错误；随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B项错误；由图像可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C项正确；H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D项错误；故选C。 4.（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）低碳烯烃（烯）用途广泛，可由合成气（）经费托反应催化直接合成。 (1)烃类产物碳链增长的部分历程如下（：催化剂，：活性碳氢物质）： 按此历程，产品中低碳烯烃产率不高的原因是________________________________（答出一条即可）。 (2)合成丙烯的费托反应主要为： ①　 ②　 ③　 ④　 则______，基于化学平衡分析，合成丙烯的条件应为______（填标号）。 A．低温高压    B．低温低压    C．高温低压    D．高温高压 (3)传统费托合成低碳烯烃收率低。我国科研工作者研发出转化率和选择性均优异的催化剂。图1中抑制副反应的最适宜催化剂为__________（填“”、“”或“”）。时，的选择性为32%，根据图2，此时低碳烯烃的最大收率为_________（写出计算式即可）。 [已知：收率转化为总烃的转化率低碳烯烃选择性、、] (4)若费托反应只发生③和④，且反应③已快速平衡而④未平衡。恒压、初始投料、选择性为或时，转化率与温度的关系如图3所示，则_____（填“>”、“=”或“<”，下同），反应③的_______。 (5)若采取某种措施抑制生成，此时费托反应只发生②和④，、恒压、初始投料时，的转化率为50%，丙烯的选择性为90%，则_________；反应②的反应商______（用分压代替浓度计算，分压总压物质的量分数，保留两位有效数字）。 【答案】(1)有副反应发生生成烷烃（或生成高碳烷烃） (2)-497 A (3) (4)＞ ＜ (5)0.3 【解析】（1）根据题干给出的反应历程图，中间体既可以继续与反应使碳链增长，也可以结合 +H 发生加成反应生成甲烷；同理，碳链增长过程中的中间体也可以结合 +H 生成乙烷、丙烷等烷烃。此外，碳链也有可能继续增长生成及以上的高碳烃。这些副反应的存在消耗了反应物，降低了目标产物低碳烯烃的产率。 （2）根据盖斯定律，目标反应 ① 可以由3×反应③ + 反应④得到，因此。 反应①是放热、气体分子数减少的反应，低温有利于放热反应平衡正向移动，高压有利于气体分子数减少的反应平衡正向移动，因此选低温高压A。 （3）由图 1 可知，在相同的温度下，使用催化剂时丙烯的转化率最低。由于丙烯是我们期望的目标产物，其转化（消耗）属于副反应，因此是抑制该副反应的最适宜催化剂。根据定义：收率转化为总烃的CO转化率低碳烯烃选择性；选择性为，说明总消耗CO中用于生成总烃；由图2可知，要使收率最大，需要找到乘积最大的组合。观察图 2 中三种催化剂的数据，对应的总转化率为，低碳烯烃选择性为，此时收率最大，因此收率计算式为。 （4）反应 ③为放热反应。在图 3 中的水平虚线（固定 CO 转化率为 60%），该线与实线（a%）相交于点 M（温度较低），与实线（b%）相交于点 N（温度较高）。在相同 CO 转化率下（即反应 ④ 生成量基本相同），温度越高，放热的反应 ③ 平衡越向左移动，生成的 越少，导致选择性越低。因此，高温对应的线b% 的选择性低于低温对应的线a%，即a＞b； 由于反应3已经快速平衡，所以在任意时刻正逆反应速率相等，即=、=。题目要求比较和，本质上就是比较M点和N点的正反应速率。点N的温度远高于点M，温度升高会使反应速率常数k显著增大；此外，点N的CO2选择性更低，意味着更少的H2O被消耗，反应体系中H2O的浓度更高。在更高的温度和更高的反应物浓度双重作用下，N点的反应速率必然大于M点。因此，＜。 （5）设初始，： 转化率为，故转化的为，剩余； 丙烯选择性，故最终生成丙烯消耗为，得，分压比等于物质的量比，因此； 反应②为，反应商，代入分压化简得： ，平衡时：、、、，，，，计算得： 。 5.（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）乙二醇是一种重要化工原料，以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。 Ⅰ．直接合成法：，不同温度下平衡常数如下表所示。 温度 298K 355K 400K 平衡常数 1.0 (1)该反应的_______0(填“>”或“<”)。 (2)已知的燃烧热分别为，则上述合成反应的_______(用a、b和c表示)。 (3)实验表明，在500K时，即使压强(34MPa)很高乙二醇产率(7%)也很低，可能的原因是_______(答出1条即可)。 Ⅱ．间接合成法：用合成气和制备的DMO合成乙二醇，发生如下3个均放热的连续反应，其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。 (4)在2MPa、催化、固定流速条件下，发生上述反应，初始氢酯比，出口处检测到DMO的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。 ①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，则曲线_______(填图中标号，下同)表示DMO的转化率，曲线_______表示MG的选择性。 ②有利于提高A点DMO转化率的措施有_______(填标号)。 A．降低温度    B．增大压强 C．减小初始氢酯比    D．延长原料与催化剂的接触时间 ③483K时，出口处的值为_______(精确至0.01)。 ④A点反应的浓度商_______(用物质的量分数代替浓度计算，精确至0.001)。 【答案】(1)< (2)-2a-3b+c(或c-2a-3b) (3)反应放热，温度升高，平衡左移，产率降低；或有副反应发生；或催化剂选 择性低；或反应未达平衡 (4)I IV BD 1.98 0.025 【解析】（1）根据表格中的数据，反应温度升高反应的平衡常数减小，说明反应向逆反应方向移动，又因升高温度向吸热反应方向移动，故逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，该反应的ΔH<0。 （2）根据已知条件可以写出如下热化学方程式： 根据盖斯定律，用反应①的2倍加上反应②的3倍减去反应③即可得到目标方程式，故目标方程式的ΔH=c-2a-3b kJ·mol-1。 （3）根据表格中的平衡常数，反应温度在500K时，平衡常数K<，此时平衡常数过小，反应未达到平衡，导致乙二醇产率过低；或温度过高，平衡左移，产率降低；或催化剂的催化活性下降，导致乙二醇产率过低；或有副反应发生。 （4）MG、乙二醇、乙醇的选择性之和为100，曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性，根据曲线的变化，曲线Ⅰ表示DMO的实际转化率；随着反应的进行MG逐渐转化为乙二醇、乙二醇会继续转化成乙醇，根据曲线的变化，曲线IV为MG的选择性曲线，因此曲线III为乙醇的选择性曲线。 ①根据上述分析，曲线I为DMO的实际转化率曲线；曲线IV为MG的选择性曲线； ②根据图示，降低温度，DMO的转化率降低，A不符合题意；增大压强，反应体系中单位体积内活化分子数增加，化学反应速率加快，DMO的转化率增大，B符合题意；减小初始的氢酯比导致体系中氢含量下降，DMO的转化率降低，C不符合题意；A点时DMO的转化率为80%，升高温度后转化率持续上升说明A点时反应未平衡，延长原料和催化剂的反应时间可以促进反应的继续进行，增大DMO的转化率，D符合题意；故选BD； ③483K时，DMO的实际转化率为99%，设起始投入反应的DMO为100mol，则出口处流出的乙醇的物质的量为100mol×99%×2%=1.98mol，此时还有1mol DMO未反应从出口流出，因此出口处==1.98； ④设初始时H2与DMO的投料分别为52.4mol和1mol，A点时DMO的实际转化率为80%，MG和乙二醇的选择性为50%，假设该反应分步进行，第一步发生DMO转化为MG，可写出如下关系： 第二步反应，MG转化为乙二醇，可写出如下关系： 这时，体系中DMO的物质的量为0.2mol、MG的物质的量为0.4mol、H2的物质的量为50.0mol、CH3OH的物质的量为1.2mol、乙二醇的物质的量为0.4mol，体系中总物质的量为0.2+0.4+50.0+1.2+0.4=52.2mol。用物质的量分数代替浓度计算反应的浓度熵Qx==0.025。 6.（2024·辽宁·高考真题）为实现氯资源循环利用，工业上采用催化氧化法处理废气：。将和分别以不同起始流速通入反应器中，在和下反应，通过检测流出气成分绘制转化率()曲线，如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。 回答下列问题： (1)_______0(填“>”或“<”)；_______℃。 (2)结合以下信息，可知的燃烧热_______。                   (3)下列措施可提高M点转化率的是_______(填标号) A．增大的流速 B．将温度升高 C．增大 D．使用更高效的催化剂 (4)图中较高流速时，小于和，原因是_______。 (5)设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数_______(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算) (6)负载在上的催化活性高，稳定性强，和的晶体结构均可用下图表示，二者晶胞体积近似相等，与的密度比为1.66，则的相对原子质量为_______(精确至1)。 【答案】(1)＜ 360℃ (2)-285.8 (3)BD (4)较高流速下，反应不充分，温度升高，速率增大，转化率升高 (5)6 (6)101 【解析】（1）反应前后的气体分子数目在减小，所以该反应 ，该反应为放热反应，由于在流速较低时的转化率视为平衡转化率，所以在流速低的时候，温度越高，HCl的转化率越小，故T1代表的温度为440℃，T3为360℃。 （2）表示氢气燃烧热的热化学方程式为④，设①，②，③ ，则，因此氢气的燃烧热－57.2kJ/mol－184.6kJ/mol－44kJ/mol=-285.8 （3）A．增大HCl的流速，由图像可知，HCl的转化率在减小，不符合题意；M对应温度为360℃，由图像可知，升高温度，HCl的转化率增大，符合题意；增大n(HCl):n(O2)，HCl的转化率减小，不符合题意；使用高效催化剂，可以增加该温度下的反应速率，使单位时间内HCl的转化率增加，符合题意；故选BD。 （4）图中在较高流速下，T3温度下的转化率低于温度较高的T1和T2，主要是流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触而发生反应，导致转化率下降，同时，T3温度低，反应速率低，故单位时间内氯化氢的转化率低。 （5）由图像可知，N点HCl的平衡转化率为80%，设起始n(HCl)=n(O2)=4 mol，可列出三段式 则。 （6）由于二者的晶体结构相似，体积近似相等，则其密度之比等于摩尔质量之比。故，则Ru的相对原子质量为101。 7.（2023·辽宁·高考真题）硫酸工业在国民经济中占有重要地位。 (1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CuSO4·5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中CuSO4·5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。700℃左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有SO2、_______和_______(填化学式)。    (2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下)，副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下： NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4 2NO+O2=2NO2 (ⅰ)上述过程中NO2的作用为_______。 (ⅱ)为了适应化工生产的需求，铅室法最终被接触法所代替，其主要原因是_______(答出两点即可)。 (3)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化： SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-98.9kJ·mol-1 (ⅰ)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(α)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．α=0.88的曲线代表平衡转化率 c．α越大，反应速率最大值对应温度越低 d．可根据不同下的最大速率，选择最佳生产温度 (ⅱ)为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如下图所示，催化性能最佳的是_______(填标号)。    (ⅲ)设O2的平衡分压为p，SO2的平衡转化率为αe，用含p和αe的代数式表示上述催化氧化反应的Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算)。 【答案】(1)CuO SO3 (2)催化剂 反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境、NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质、产率不高（答案合理即可） (3)cd d 【解析】（1）根据图示的热重曲线所示，在700℃左右会出现两个吸热峰，说明此时CuSO4发生热分解反应，从TG图像可以看出，质量减少量为原CuSO4质量的一半，说明有固体CuO剩余，还有其他气体产出，此时气体产物为SO2、SO3、O2，可能出现的化学方程式为3CuSO43CuO+2SO2↑+SO3↑+O2↑，结合反应中产物的固体产物质量和气体产物质量可以确定，该反应的产物为CuO、SO2、SO3、O2，故答案为CuO、SO3。 （2）(i)根据所给的反应方程式，NO2在反应过程中线消耗再生成，说明NO2在反应中起催化剂的作用； (ii)近年来，铅室法被接触法代替因为在反应中有污染空气的NO和NO2放出影响空气环境、同时作为催化剂的NO2可以溶解在硫酸中给产物硫酸带来杂质影响产品质量、产率不高（答案合理即可）。 （3）(i)a．根据不同转化率下的反应速率曲线可以看出，随着温度的升高反应速率先加快后减慢，a错误；从图中所给出的速率曲线可以看出，相同温度下，有更大转化率，故α=0.88的条件下并不是平衡转化率，b错误；从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率不断减小，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，c正确；从图像可以看出随着转化率的增大，最大反应速率出现的温度也逐渐降低，这时可以根据不同转化率选择合适的反应温度以减少能源的消耗，d正确；故选cd； (ii)为了提高催化剂的综合性能，科学家对催化剂进行了改良，从图中可以看出标号为d的催化剂V-K-Cs-Ce对SO2的转化率最好，产率最佳，故答案选d； (iii)利用分压代替浓度计算平衡常数，反应的平衡常数Kp===；设SO2初始量为m mol，则平衡时n(SO2)=m-m·αe=m(1-αe)，n(SO3)=m·αe，Kp==，故答案为。 8.（2022·辽宁·高考真题）工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为：。回答下列问题： (1)合成氨反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发。 (2)_______温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，_______温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用。 针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。 (3)方案一：双温-双控-双催化剂。使用双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为时，的温度为，而的温度为)。 下列说法正确的是_______。 a．氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率 b．在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率 c．“热Fe”高于体系温度，有利于提高氨的平衡产率 d．“冷Ti”低于体系温度，有利于提高合成氨反应速率 (4)方案二：复合催化剂。 下列说法正确的是_______。 a．时，复合催化剂比单一催化剂效率更高 b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 c．温度越高，复合催化剂活性一定越高 (5)某合成氨速率方程为：，根据表中数据，_______； 实验 1 m n p q 2 2m n p 2q 3 m n 0.1p 10q 4 m 2n p 2.828q 在合成氨过程中，需要不断分离出氨的原因为_______。 a．有利于平衡正向移动     b．防止催化剂中毒     c．提高正反应速率 (6)某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M金属离子，顶点均为配体；四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子。若其摩尔质量为，则M元素为_______(填元素符号)；在该化合物中，M离子的价电子排布式为_______。 【答案】(1)能 (2)高 低 (3)ab (4)a (5)-1 ac (6)Fe 3d6 【解析】（1），则∆G=∆H-T∆S=(-92.4+0.2×298) kJ∙mol-1=-32.4 kJ∙mol-1＜0，所以合成氨反应在常温下能自发进行。答案为：能； （2）温度越高，反应速率越快，所以高温有利于提高反应速率；因为正反应为放热反应，所以低温有利于提高平衡转化率。答案为：高；低； （3）a．因为正反应为放热反应，所以低温有利于平衡正向移动，氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率，a正确；温度升高，反应速率加快，所以在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨反应速率，b正确；合成氨反应的正反应为放热反应，“热Fe”高于体系温度，不利于提高氨的平衡产率，c不正确；温度升高，可提高合成氨反应的速率，所以“冷Ti”低于体系温度，不利于提高合成氨反应速率，d不正确；故选ab。答案为：ab； （4）a．从图中可以看出，时，复合催化剂比单一催化剂的反应速率快，催化效率更高，a正确；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡产率，所以同温同压下，复合催化剂不能提高氨的平衡产率，b不正确；虽然图中显示温度高反应速率快，但温度高到一定程度后，复合催化剂活性就可能不变或变低，c不正确；故选a。答案为：a； （5）选择实验1和3进行分析，此时，则γ=-1； a．在合成氨过程中，需要不断分离出氨，有利于平衡正向移动，a正确；氨是在该催化剂的催化作用下生成，不会使催化剂中毒，b错误；根据速率方程，分离氨气可以提高反应速率，c正确；故选ac。 （6）从图中信息可以进行以下计算：含黑球的数目为=4，含白球的数目为8，则黑球与白球的个数比为1:2。黑球的化学式为，白球的化学式为。从而得出M+17×6+15×2=188，M=56，则M元素为Fe；在该化合物中，Fe2+的价电子排布式为3d6。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $