第05讲 化学反应速率与化学平衡图像(专项训练)(黑吉辽蒙专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-08-20
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3份
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摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应速率与化学平衡图像,通过基础到重难再到真题的层级设计,系统覆盖四大考向,以题载理,强化图像分析与平衡原理的综合应用。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|模拟·基础演练|16题(4考向)|反应速率平衡图像、转化率图像、复杂反应图像、选择性图像|从单一反应到多反应体系,构建“速率-平衡-转化率-选择性”逻辑链,体现物质变化规律与科学思维|
|重难·创新演练|20题|多曲线对比、催化剂影响、复杂平衡计算|深化温度/压强对平衡的影响,强化证据推理与模型认知|
|真题·实战演练|11题|高考真题改编,综合图像分析|对接高考命题趋势,突出真实情境下的平衡原理应用,培养科学态度与责任|
内容正文:
第05讲 化学反应速率与化学平衡图像
目 录
模拟·基础演练
考向01 考查反应速率平衡图像
考向02 考查与转化率的图像
考向03 考查复杂反应的图像
考向04 考查与选择性有关的图像
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查反应速率平衡图像
1.(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
【分析】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。
【解析】(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;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;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;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;故选C。
2.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)醋酸甲酯制乙醇的反应为:。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示(已知t分钟时容器乙中正、逆反应速率恰好相等)。下列说法正确的是
A.容器甲中平均反应速率
B.醋酸甲酯制乙醇的反应为吸热反应
C.t分钟时各容器中乙醇的体积分数:甲>丙>乙
D.温度下,该反应的平衡常数K为
【答案】D
【分析】已知,且t分钟时容器乙已经达到平衡,分反应速率越快,达到平衡越快,所以容器丙也已经达到平衡,据此分析。
【解析】 容器甲中,,则),根据速率比等于化学计量数比,,A错误;根据分析容器乙和丙均达到平衡,且平衡时容器丙的更大,又因为,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,B错误;乙醇的物质的量等于转化的的物质的量: 甲转化,乙转化,丙转化,总物质的量随反应正向进行而减少,因此乙醇体积分数为:,C错误;根据分析温度下容器丙t分钟时已经平衡,列三段式: ,体积,平衡常数: , D正确;故选D。
3.(25-26高三下·辽宁沈阳·阶段检测)邻苯二甲酰亚胺(Q)用途广泛,是许多重要有机精细化学品的中间体。其制备原理及相关物质浓度随时间的变化如图:
下列说法错误的是
A.恒容条件下,向反应③的平衡体系中再加入P,可提高P的转化率
B.①、②、③反应中,反应速率最小的是③
C.1h时,反应①的
D.从反应开始到平衡状态,用P表示的平均反应速率约为
【答案】A
【分析】该制备过程为连续三步气相反应:(反应①)、(反应②)、(反应③)。图像中横坐标为时间(h),纵坐标为浓度(),浓度持续下降,先升后降,持续上升至平衡后保持稳定,后期缓慢上升。
【解析】反应③的化学方程式为:。恒容条件下,向平衡体系中再加入,相当于增大体系压强,根据勒夏特列原理,平衡会向气体分子数减小的逆反应方向移动。此时的转化率降低,A错误;反应速率的快慢可通过中间产物的浓度积累程度判断:反应①速率快,快速消耗,浓度迅速升高;反应②速率次之,转化为,浓度达到峰值后下降;反应③速率最慢,导致大量积累(图像中浓度远高于),无法及时转化为。因此三步反应中速率最小的是③,B正确;1h时,图像中的浓度仍在持续下降,说明反应①的正反应仍在进行,且正反应速率大于逆反应速率(),反应①尚未达到化学平衡状态,C正确;从图像可知,反应达到平衡时,的平衡浓度约为,初始浓度为0,时间间隔。则用表示的平均反应速率为:,D正确;故选A。
4.(2025·黑龙江吉林·一模)为研究反应在不同条件下的转化率,向恒压反应器中通入含一定浓度与的气体,在无催化剂和有催化剂在时,分别测得不同温度下反应器出口处的转化率如图中曲线a、b所示(图中虚线表示相同条件的平衡转化率随温度的变化),下列说法不正确的是
A.反应的
B.曲线a中转化率随温度升高而增大,是由于反应速率变快
C.曲线b中从M点到N点,转化率随温度升高而减小是由于催化剂活性减弱
D.催化剂存在时,其他条件不变,增大气体,转化率随温度的变化为曲线c
【答案】D
【解析】由图中虚线可知,平衡后继续升高温度,一氧化氮平衡转化率减小,说明升温平衡向逆反应方向移动,该反应是放热反应,则反应的,A正确;由图可知,相同温度时,曲线b中对应点一氧化氮的转化率大于曲线a,说明曲线a代表未加入催化剂时,一氧化氮转化率与温度变化的关系,所以的转化率随温度升高而增大,是因为反应速率变快而导致,B正确;曲线b对应有催化剂的转化率,M点到N点未平衡,在达到平衡之前,转化率随着温度升高先增大后减小,是因为催化剂活性随温度升高到一定程度后减小,导致反应速率先增大后减小,C正确;恒压反应器中,增大c(O2),平衡向正反应方向移动,一氧化氮的转化率升高,即该曲线后半段不能与虚线重合,D错误;故选D。
考向02 考查与转化率的图像
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
【分析】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:
【解析】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;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;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;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·辽宁抚顺·模拟预测)汽车尾气中和通过催化反应可变成无污染气体。在容积为的恒容密闭容器中按照不同的投料比进行反应,测得的平衡转化率与温度、投料比(X)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.投料比:
B.总键能之和:反应物生成物
C.时,反应达到平衡状态
D.该反应在高温下可以自发进行
【答案】B
【解析】在相同温度下,投料比越大CO的转化率越高,故投料比,A错误;在投料比相同时,温度越高,CO的转化率越低,说明 ,反应物键能之和-生成物键能之和,故反应物键能之和生成物键能之和,B正确;当时,反应达到平衡状态,C错误;该反应的、,要使,则该反应在低温下能自发进行,D错误;故选B。
7.(25-26高三上·辽宁朝阳·期末)一碳化学与绿色化工结合可实现综合发展。甲醇水蒸气重整制氢的主副反应如下:
主反应Ⅰ:
副反应Ⅱ:
在恒容密闭容器中甲醇水蒸气重整制氢反应体系中,平衡时的转化率、和的物质的量随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.M表示的变化曲线
B.N在之前上升的原因是以副反应Ⅱ为主
C.其他条件不变,改为恒压状态,化学反应速率加快
D.其他条件不变,减压或加水蒸气有利于重整制氢
【答案】D
【解析】主反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,故温度升高物质的量增多,M表示物质的量曲线,A错误;副反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,故温度升高物质的量减少,P表示物质的量曲线,N表示转化率曲线,T ℃之前温度越高转化率越高说明以主反应为主,B错误;其他条件不变,改为恒压状态,容器体积增大,反应速率减慢,C错误;其他条件不变,减压可促进主反应平衡正向移动,加水蒸气可抑制副反应进行并促进主反应进行,有利于重整制氢,D正确;故选D。
8.(2026·贵州黔西南·一模)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.时,该反应的化学平衡常数的数值
D.、条件下,的平衡转化率为40%
【答案】C
【解析】正反应为气体体积减小的反应,温度一定时,增大压强平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,故,A正确;由图可知,压强一定时,随温度升高,NO的转化率降低,平衡逆向移动,则该反应的反应限度减小,B正确;化学平衡常数仅与温度有关。根据题中信息无法计算时各物质的平衡浓度或分压,因此无法计算出化学平衡常数的具体数值,C错误;400℃、条件下,平衡时的转化率为40%,和按物质的量之比2:1投入,且按2:1反应,二者转化率相等,即的平衡转化率为40%,D正确;故选C。
考向03 考查复杂反应的图像
9.(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】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;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;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;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;故选D。
10.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)光催化剂在光的照射下能使与甲胺发生氧化反应,高选择性的将其降解为无害的物质,有关主副反应如下:
主反应:
副反应:
平衡时的转化率、CO或[的选择性]的选择性随温度的变化如图甲所示,平衡时物质的量百分含量随压强的变化如图乙所示。
已知低温下副反应进行程度很小,下列有关说法正确的是
A.图甲中曲线P表示CO的选择性随温度的变化
B.图甲中曲线M上升的原因是升高温度平衡向正反应方向移动
C.图乙中压强后曲线Q上升的原因是平衡向正反应方向移动
D.升高温度或增大压强主反应的和副反应的均减小
【答案】C
【解析】升高温度主反应和副反应均向逆反应方向移动,故的转化率降低,曲线N表示的转化率随温度的变化;平衡向逆反应方向移动,和CO的物质的量减小,但已知低温下副反应进行程度很小,说明以主反应为主,故升高温度主反应逆向移动,的选择性减小,两者选择性之和为100%,故CO的选择性增大,所以曲线P表示的选择性,曲线M表示CO的选择性,故A错误;曲线M上升的原因是的选择性减小,CO的选择性相对增大,而不是因为升高温度平衡向正反应方向移动,故B错误;压强后曲线Q上升,可能是因为压强增大,水由气态变为液态,平衡向正反应方向移动,故C正确;升高温度主反应和副反应均向逆反应方向移动,故和均减小,但压强不能改变化学平衡常数,故D错误;故选C。
11.(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
【分析】 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。
【解析】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;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;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;温度不变,,计算浓度商,正反应方向进行,D错误;故选A。
12.(2026·广西柳州·模拟预测)乙醇-水蒸气制过程中的主要反应(忽略其他副反应)如下:
①
②
101kPa时,的平衡产率(Y)与温度、起始时水醇比[]的关系如图所示,图中同一条曲线上的平衡产率相同。下列说法错误的是
A.的平衡产率:曲线a>曲线b
B.反应②的正反应活化能大于逆反应活化能
C.Q、P两点反应①的平衡常数:
D.的平衡转化率由M点转化为a上任意一点时,要降低水醇比
【答案】D
【解析】相同温度下,曲线a对应的水醇比更大,增大水的浓度,反应①正向移动、反应②逆向移动,均使平衡产率升高,故平衡产率曲线a>曲线b,A正确;相同水醇比时,温度升高平衡产率降低,说明反应②为吸热反应,,正反应活化能-逆反应活化能,故正反应活化能大于逆反应活化能,B正确;平衡常数只与温度有关,Q、P两点温度相同,故反应①的平衡常数,C正确;M点水醇比小于a曲线上的点的水醇比,要使M点的平衡产率达到a曲线的产率,需要增大水醇比,不是降低,D错误;故选D。
考向04 考查与选择性有关的图像
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
【分析】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。
【解析】 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;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;由两个反应共同生成:,C错误;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·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】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;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;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;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;故选B。
15.(2026·黑龙江·模拟预测)在恒压密闭容器中,充入起始量一定的和,发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
达平衡时,的转化率和CO的选择性随温度的变化如图所示的选择性]。下列说法正确的是
A.曲线①表示的是转化率随温度的变化
B.升高温度,CO的平衡产率降低
C.温度高于300℃时,主要发生反应Ⅱ
D.低温高压条件可以同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性
【答案】D
【分析】反应I是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO的选择性逐渐增大,因此曲线①是CO的选择性随温度变化的曲线,曲线②是CO2转化率随温度变化的曲线。
【解析】根据分析可知,曲线①是CO的选择性随温度变化的曲线,A错误;反应Ⅰ正向反应是吸热反应,升高温度,反应I正向移动,CO的平衡产率升高,B错误;根据分析,曲线①是CO的选择性随温度变化的曲线,曲线②是CO2转化率随温度变化的曲线,温度高于300℃时,由图可知CO的选择性(曲线①)超过50%,说明此时反应消耗的CO2更多地转化为CO,故主要发生反应Ⅰ,C错误;反应Ⅱ正向反应是体积减小的放热反应,要同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性,应选择在低温高压条件下反应,D正确;故选D。
16.(2026·江苏连云港·模拟预测)循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
恒压条件下,按和投料反应,低于时反应Ⅲ可忽略。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化如图所示。已知:。
下列说法正确的是
A.曲线丙表示的选择性
B.时达平衡后压缩容器体积,重新平衡后和的物质的量之比减小
C.,随温度升高,的平衡转化率下降的原因是反应Ⅲ中的消耗量大于反应Ⅱ中的生成量
D.时反应Ⅲ的平衡常数为
【答案】D
【分析】横坐标为温度(℃),纵坐标为转化率/选择性(%),共4条曲线,结合题干信息各曲线对应关系如下:反应I是吸热反应,温度越高促进分解,转化率随温度升高从低温的约25%升高到高温接近100%,故甲(方块曲线)对应的平衡转化率;360℃以下不考虑反应III,低温下所有转化的中C都转化为,因此选择性低温接近100%,温度升高,反应II(生成)放热,平衡逆向移动,加上反应III消耗生成,选择性逐渐降低到接近0,故丙(空心圆曲线)对应的选择性;总选择性之和为100%,低温下几乎全部转化为,选择性接近0;温度升高,选择性降低,占比逐渐升高,高温下反应III生成更多,选择性略有下降,正好符合乙先升后缓降的变化,故乙(空心三角曲线)对应的选择性,据此分析解题。
【解析】依据分析知曲线丙表示的选择性,A错误;平衡后压缩容器体积,压强增大,反应Ⅱ:,正向是气体分子数减少的反应,压强增大平衡正向移动,增大,剩余减小,因此增大,B错误;因为反应Ⅱ是放热的,反应Ⅲ是吸热的,在500∼600°C,随温度升高,的平衡转化率下降的原因是反应Ⅱ平衡逆向移动生成的量大于反应Ⅲ平衡正向移动消耗的量,C错误;时:转化率为(曲线甲已达到),总原子(来自分解)为;选择性:选择性(丙)为,选择性(乙)为,选择性为,因此:,,,可列出三段式: ,故平衡时,,,,,反应Ⅲ是气体分子数不变的反应,平衡常数,D正确;故选D。
重难·创新演练
1.(2026·辽宁锦州·二模)甲烷化的主要反应为 。已知该反应的速率方程为、,其中和为速率常数,只考虑受温度影响。在体积相同的多个恒容密闭容器中,分别充入 和 发生反应,测得、和反应相同时间的转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.代表与温度的关系是曲线2
B.反应的活化能
C.A点时,
D.B点时,体系的平衡压强为,则的平衡分压为
【答案】A
【分析】根据题目,和 都是速率常数,只受温度影响:温度升高,和均会增大,则图中曲线3表示的转化率,转化率在处达到最高点,之后随的减小(即温度升高)而下降,说明该反应是放热反应,即,因此,温度升高时,增大的幅度应大于,即的斜率更陡,曲线2为,曲线1为,据此分析作答。
【解析】由分析可知:曲线2为,曲线1为,A正确;由分析可知,该反应为放热反应,,则,即,B错误;转化率曲线的拐点刚好达到平衡,A点在拐点右侧,更大,温度更低,反应速率更慢,此时未达到平衡状态,反应应正向进行,则,C错误;B点时转化率为,列三段式:
则此时总物质的量,的分压为,D错误;故选A。
2.(25-26高三上·辽宁朝阳·期末)向CuCl饱和溶液(有足量CuCl固体)中滴加氨水,发生反应和,与的关系如图所示,其中代表、、或。下列说法正确的是
A.为随的变化曲线
B.随着氨水的加入,的值变小
C.
D.的平衡常数的值为
【答案】C
【分析】≤的溶度积常数,随着氨水的滴加,减小,增大,故曲线为、曲线为随着的变化关系,则;
溶液中发生反应①和②,反应①的平衡常数,反应②的平衡常数,反应①+②可得反应③,反应平衡常数,则,,分析斜率可知,为、曲线为随浓度变化曲线,据此分析。
【解析】由分析可知,为随浓度变化曲线,A错误;由题意可知,,加入氨水后增大,因此该比值增大,B错误;由图可知,点坐标为,在上,代入的方程,解得,点坐标为,也在上,代入得,解得,C正确;的沉淀溶解平衡方程式为④,反应可由反应①+②+④得到,则其平衡常数,由时,,,得,再由点在上,代入得, 因此,,D错误;故选C。
3.(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】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;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;,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;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;故选D。
4.(2026·辽宁沈阳·二模)CuCl2溶液中存在氯化配合反应: ,已知常温下K值依次减小,改变1.0×10-4 mol/L CuCl2溶液中Cl-的起始浓度,测得含铜元素微粒分布系数δ与Cl-平衡浓度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线c表示[CuCl]+的物种分布系数 B.Q点Cu2+转化率为43%
C.P点溶液中c(Cl-)=0.75 mol/L D.Cu2++2ClCuCl2 K≈0.77
【答案】D
【分析】氯化配合反应随浓度增大,平衡逐步向右移动,配位数低的微粒先生成后消耗,配位数高的微粒随增大含量升高:浓度为0时,只有,,因此曲线为,随增大逐步减小;是第一步产物,增大时先生成,先升高,后续继续转化为更高配产物,后降低,对应曲线;随浓度增大,总分布系数逐步升高,对应一直上升的曲线。
【解析】根据分析,曲线不表示,A错误;分布系数,转化率。Q点的分布系数δ()应从图中曲线a读取,此时c()≈2 mol/L,δ()0.14 mol/L,故Cu²⁺转化率α=1-δ()0.84,不是43%,B错误;P点是和的交点,故,第一步平衡常数: , 点是和的交点,故,第二步平衡常数: , 已知,点,对反应,总平衡常数。在曲线a和曲线c的交点处,,此时,从图中读取交点处,,代入得: , 由图可知,常数,故,因此点,C错误;对反应,总平衡常数。在曲线a和曲线c的交点处,,此时,从图中读取交点处,,代入得: 符合选项描述,D正确;故选D。
5.(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】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;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;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;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;故选D。
6.(2026·黑龙江辽宁·二模)甲烷与溴单质反应生成,部分会进一步溴化生成。少量(催化剂可提高生成的选择性。500℃时,分别在有和无的条件下,将和通入密闭容器。和的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图。下列说法正确的是
A.11~19秒之间,有时
B.的作用之一是使转化为
C.无时,与反应生成更快达到平衡状态
D.可以提高的平衡转化率
【答案】B
【分析】甲烷与溴单质发生反应:(主反应),生成的会进一步溴化:(副反应)。少量作为催化剂,可提高的选择性(即让更多转化为,减少副产物的生成)。、恒容密闭容器中,初始投入和,分别在有和无的条件下得到、的物质的量随时间变化的曲线;
【解析】反应速率的计算公式为,其中为容器体积。11~19 s之间,,有时的物质的量变化,因此。由于容器体积未知,无法计算出具体的速率数值,A错误;从图像可知:有时,的平衡物质的量显著低于无时,同时的平衡物质的量显著高于无时;结合反应机理,可消耗部分,使其转化为,从而提高的选择性,因此的作用之一是使转化为,B正确;催化剂可加快反应速率,使反应更快达到平衡状态。是该反应的催化剂,因此有时,与反应生成更快达到平衡状态;无时,反应速率更慢,达到平衡的时间更长,C错误;催化剂()只能改变反应速率,不能改变平衡状态,因此无法提高的平衡转化率,只能提高的选择性(即生成的比例),D错误;故选B。
7.(2026·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
【分析】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。
【解析】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;由分析可知,代表,代表,B正确;由A选项的分析可知,,C正确;a点时,和浓度相等,即平衡转化率为50%,D正确;故选A。
8.(25-26高三上·黑龙江·阶段检测)与的反应在工业上常用于催化剂预硫化和生成: 。一定温度下,向恒容反应器中投入1 mol 和4 mol ,测得体系中各成分的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.图中Y对应的物质是
B.该温度下,反应平衡常数K的值为25
C.降低温度,逆反应速率减小的比正反应速率多,反应物转化率增大
D.若投料比改为1:1,当体积分数不变时,该反应达到平衡状态
【答案】C
【分析】根据反应可知,的消耗量比更大,故X表示,同理的生成量比更多,故Y表示,据此分析解答。
【解析】由分析可知,Y对应的物质是H2S,A错误;由于该反应前后气体分子总数发生改变,其平衡常数表达式与容器体积有关。因题中未给出容器体积,故无法计算平衡常数 K 的值。B错误;由题给信息可知,该反应,反应正反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,反应物转化率增大。另外,由于正反应活化能小于逆反应活化能,降低温度时,逆反应速率减小的幅度比正反应速率多,C正确;假设起始投料量,设任意时刻的转化量为a mol,则此时容器中,,,,气体的总物质的量为,体积分数为,则体积分数恒为50%,不能通过体积分数不变判断反应达到平衡状态,D错误;故选C。
9.(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】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;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;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;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。
10.(25-26高三下·吉林白山·联考)常温下,在总浓度始终为的溶液中,铬元素以、、形式存在,lg()随pH变化如图。下列说法正确的是
A.曲线Ⅱ代表的组分为
B.P点:
C.Q点:
D.的平衡常数
【答案】B
【分析】a:
b:
随着溶液pH增大,a平衡正向移动、b平衡逆向移动,浓度增大、浓度减小,则曲线I代表的组分为、曲线Ⅱ代表的组分为;据此分析解答。
【解析】由分析可知,曲线Ⅱ代表的组分为,A错误;Q点,pH=6.3,,则 ;P点时,pH=6.1,,此时,,总浓度始终为,则,;Q点,电荷守恒,,则正确电荷守恒式为:,C错误;反应的平衡常数: , P点,,代入得,,故,D错误;故选择B。
11.(2026·吉林长春·模拟预测)已知:的反应历程分两步:
第一步:
第二步:
在固定容积的容器中充入一定量和发生上述反应,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.
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,再充入变大
【答案】D
【解析】由图像可知,第一步反应的反应速率更快,所以,升高温度后增加,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,A正确;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;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;反应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,因此小,D错误;故选D。
12.(25-26高三下·吉林松原·期末)1-苯基丙炔和可发生催化加成反应,生成产物和产物,反应历程的能量变化如图1所示。体系中三种物质的占比随时间变化如图2所示。下列说法错误的是
A.产物A的结构简式为
B.反应I、II都是放热反应
C.
D.若要提高产物A的产率,应适当缩短反应时间并将其及时分离
【答案】C
【解析】由图1可知,的能量更低,更稳定,达到平衡时,其占比应更高,则产物B对应的结构是,则产物A的结构简式为,A正确;由能量变化图可知,反应I、II的生成物总能量均低于反应物总能量,因此都是放热反应,B正确;根据图1可知,反应Ⅰ: ,同理反应Ⅱ: ,根据盖斯定律,反应Ⅱ-反应Ⅰ得到目标反应,则 ,C错误;根据图2可知,在反应时间较短时,产物A的比例较高,故若想获取高产率的产物A,应适当缩短反应时间并将其及时分离,D正确;故选C。
13.(25-26高三上·黑龙江齐齐哈尔·期末)为了探究反应的反应速率与浓度的关系,在密闭容器中充入、,并维持体积与温度不变,从反应开始至平衡时根据相关数据绘制出、两条曲线。下列说法正确的是
A.曲线表示的变化
B.A点:
C.该温度下反应平衡常数为0.01
D.当压缩容积重新达到新的平衡,曲线上点可能变为点
【答案】C
【解析】随减小而减小,随增大而增大。曲线b随增大而增大且更陡,应为(增大,增大),曲线a为,A错误;若曲线a为,A点 = 0.2 mol,则 = 1 mol- = 0.9 mol,但此时与不满足速率关系,且图像中A点若对应 = 0.2 mol,则 = 1.6 mol,超出图像横坐标范围,B错误;设的转化量为x,列三段式:
由图像及速率关系,平衡时 = 0.8 mol,即,解得。
则平衡时各物质的物质的量为:
容器体积为2 L,各物质浓度为:
平衡常数,C正确;压缩容积,压强增大,平衡逆向移动,减小,因浓度增大而增大,曲线上C点应向左上方移动,而非变为横坐标相同的M点,D错误;故选C。
14.(25-26高三上·内蒙古包头·期末)利用传感技术探究压强对化学平衡的影响,用注射器吸入适量和的混合气体后密封并保持活塞位置不变(图甲)。恒定温度下,分别在 时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变,测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法正确的是
A.时推动活塞,使容器体积变小
B.图中两点对应的反应速率:
C.图中F到H点,由于平衡正向移动针筒内气体颜色会逐渐变浅
D.该反应的,反应能自发进行的原因是
【答案】C
【分析】由图可知,时快速拉动注射器活塞,针筒内气体体积增大,压强迅速减小,平衡逆向移动,时推动注射器活塞,针筒内气体体积减小,压强迅速增大,平衡正向移动;
【解析】由分析,时快速拉动注射器活塞,针筒内气体体积增大,压强迅速减小,A错误;D点气体体积大于A点,物质浓度D点小于A点,则反应速率:,B错误;由分析,F到H点,由于平衡正向移动针筒内气体颜色会逐渐变浅,C正确;的反应能自发进行,该反应的,反应能自发进行的原因是,D错误;故选C。
15.(2026·河北沧州·一模)催化处理除尘后煤烟(主要成分为CO、)的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
将一定比例的除尘后煤烟置于密闭容器中发生反应,10 min时COS的实际产率、COS的平衡产率及的平衡产率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.
B.m点反应速率:(正)(逆)
C.正反应的活化能:反应Ⅰ>反应Ⅱ
D.500K~1000K时,浓度变化对反应Ⅰ平衡产率的影响小于温度变化对其的影响
【答案】C
【解析】由图可知,升高温度,COS的平衡产率降低,说明反应Ⅱ平衡逆向移动,因此反应Ⅱ为放热反应,ΔH2<0,A错误;m点时COS的实际产率低于相同温度下的平衡产率,反应Ⅱ仍正向进行,故v(正)>v(逆),B错误;两个反应为竞争反应且均为放热反应,升高温度,COS的平衡产率下降,的平衡产率却上升,说明升高温度更有利于反应Ⅰ的进行,则反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ,C正确;反应Ⅰ为放热反应,单独升温会使其平衡逆向移动;但图中S2的平衡产率随温度升高而增大,说明反应Ⅱ逆向移动引起的SO2、CO浓度增大对反应Ⅰ的促进作用超过温度升高的直接影响,D错误;故选C。
16.(2026·安徽滁州·模拟预测)向1 L恒容密闭容器中充入4 mol H2S,发生反应,测得平衡时,各气体的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.任意温度下达到平衡时,均存在
B.T2K下发生反应,初始正反应速率、平衡常数均大于T1K时的
C.该反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.T1K下,增大H2S初始充入量,重新达到平衡时,H2S转化率大于50%
【答案】D
【分析】图像分析:升温时Z曲线物质的量递减,为反应物H2S;X、Y物质的量递增为生成物,结合反应计量比2H2S(g)S2(g)+2H2(g),X为H2(计量数2)、Y为S2(计量数1);升温生成物增多、反应物减少,说明升温平衡正向移动,正反应吸热;
【解析】由反应生成H2、S2的计量数之比始终为2:1,任意平衡状态均满足n(H2)=2n(S2)即n(X)=2n(Y),A正确;T2>T1,温度越高初始反应速率越大;正反应吸热,升温平衡正向移动,平衡常数增大,故T2初始正反应速率、平衡常数均大于T1,B正确;正反应吸热ΔH>0,ΔH=正反应活化能-逆反应活化能>0,则正反应活化能大于逆反应活化能,C正确;恒温恒容下,该反应2H2S(g)S2(g)+2H2(g),正方向气体分子数增多,增大H2S初始充入量相当于加压,平衡逆向移动,H2S转化率减小(小于原转化率50%),并非大于50%,D错误;故选D。
17.(2026·山东威海·二模)时,在体积为 的恒容密闭容器中充入和,发生反应 ,体系总压强( )与时间()的关系如图中曲线①所示(平衡时温度恢复至)。曲线②为只改变某一反应条件时的变化曲线。下列说法错误的是
A.:
B.下该反应的平衡常数
C.曲线②改变的反应条件可能为使用催化剂
D.其他条件不变,若初始充入和,将减小
【答案】D
【解析】由于曲线②改变的条件为加入催化剂,因此a的反应速率会大于b和c,而在b点时反应未达到平衡,c点时为平衡态因此b点的正反应速率大于c点的正反应速率,正反应速率从大到小为,A正确;初始为和,共8 mol气体对应的压强为8p0,而在平衡时气体的总压强为6p0,说明平衡时气体的总物质的量为6 mol,设CO2转化了2x mol,可列三段式:
,因此最终气体总的物质的量为,因此,所以可以确定各个气体的物质的量,,,,,,B正确;因此曲线①②最终平衡时,体系压强一致,因此说明改变的条件不会影响化学平衡,只改变反应速率,曲线②改变的条件应为加入催化剂,C正确;由于初始投入的CO2和H2的投料比未改变,并且与化学计量数之比相同,始终相等,,D错误;故选D。
18.(2026·福建泉州·模拟预测)丙烯在一定条件下与溴化氢发生加成反应,反应体系中同时存在如下反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
恒压时,在不同温度下相同时间内测得产物选择性如图所示(反应均未达平衡,速率以分压计算)。下列说法正确的是
A.由图可知,
B.升高温度,反应Ⅰ的速率增大,反应Ⅱ的速率减小
C.120~240℃范围内,生成速率:2-溴丙烷>1-溴丙烷
D.若反应达到平衡后通入,丙烯的平衡转化率增大
【答案】C
【解析】图示为未达平衡时相同时间内的产物选择性,只能反映反应速率随温度的变化,无法判断反应焓变,A错误;升高温度会增大所有化学反应的反应速率,反应Ⅰ、Ⅱ的速率均增大,B错误;120~240℃范围内,2-溴丙烷的产物选择性远高于1-溴丙烷,相同时间内生成2-溴丙烷的量更多,故生成速率:2-溴丙烷>1-溴丙烷,C正确;恒压条件下通入Ar,容器体积增大、体系分压减小,两个反应均为气体分子数减小的反应,平衡均逆向移动,丙烯的平衡转化率减小,D错误。
19.(2026·河南新乡·模拟预测)以、为原料合成涉及的主要反应如下:
①
②
不同压强下,的平衡转化率()、的选择性()随温度变化如图所示。已知:。下列分析不正确的是
A.曲线b表示的选择性()随温度变化
B.温度介于时,体系主要发生反应②
C.,任意温度时,压缩体积,的转化率增大
D.初始、 ,只发生反应①和②,平衡后,则生成的水为0.3 mol
【答案】C
【解析】 , ,相同压强下,升高温度,反应①平衡逆向移动,反应②平衡正向移动,的选择性减小,则的平衡转化率先减小后增大,曲线b表示的选择性()随温度变化,故A正确;温度介于时,的选择性很小,说明体系发生的反应主要是②,故B正确;反应①为气体体积减小的反应,相同温度下,增大压强,平衡正向移动,的选择性增大,由图可知,相同温度下,压强下的选择性大于压强下的选择性,则。由图可知,温度高于时,主要发生反应②,反应②前后气体体积不变,的转化率随压强变化不大,故C错误;平衡后,根据的平衡转化率为30%,得出两个反应共消耗,根据反应①②中与的化学计量数关系可知,生成,故D正确;故选C。
20.(2026·湖南长沙·二模)恒容密闭容器中,t=0时加入1.0 mol/L C2H4Cl2(g),保持773K发生以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
、和的浓度随反应时间t变化的曲线如图。已知活化能:远小于,近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。下列说法错误的是
A.a为,b为,c为
B.t1时曲线c的坐标为(t1,0.15),的平均反应速率
C.平衡后向体系中通入氦气(不参与反应),平衡浓度不变
D.若t=0时,加入足量催化剂(仅对反应Ⅰ有加速作用),则的浓度峰值不变
【答案】D
【解析】已知,反应Ⅰ速率更快、先进行并达到平衡,产物浓度先升高,反应Ⅱ缓慢进行,持续消耗反应物,使反应Ⅰ平衡逆向移动,浓度下降,仅来自反应Ⅱ,浓度持续升高最终平稳,反应物初始浓度为,浓度持续降低,由此可得a为,b为,c为,说法正确,A不符合题意;时浓度为,浓度变化量,平均反应速率,说法正确,B不符合题意;恒容密闭容器中通入不反应的氦气,各气体反应物和生成物的浓度均不变,反应平衡不移动,平衡浓度不变,说法正确,C不符合题意;催化剂仅加速反应Ⅰ的进行,不改变反应平衡,但反应Ⅱ始终在缓慢消耗反应物,加入催化剂后,反应Ⅰ更快达到平衡,达到平衡时反应Ⅱ消耗的比不加催化剂时更少,体系中剩余更多的,的浓度峰值比原来更大,不是不变,说法错误,D符合题意;故选D。
真题·实战演练
1.(2026·山东·高考真题)研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒压条件下,,,按体积比投料,分别使用甲或乙作催化剂,在下反应固定时间后测定的实验转化率;不改变其他条件,每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,选择性在为;甲、乙分别催化时,选择性在均达。下列说法正确的是
A.,
B.范围内,使用甲催化时,选择性随温度升高而增大
C.范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,产物选择性相同
D.其他条件不变,仅减小投料量,选择性达时的温度仍为
【答案】C
【解析】低温下,随着温度升高,理论平衡转化率下降。根据勒夏特列原理,转化率下降说明低温下占据主导的反应平衡逆向移动了。因此,低温下主导的正反应是放热反应。结合题干信息甲催化时,选择性在为可知,低温区主要发生的是反应Ⅰ,故推断;同理,高温区平衡转化率随温度升高,高温下以反应Ⅱ为主,升高温度反应Ⅱ平衡正向移动,故,A错误;反应I放热、反应Ⅱ吸热,升高温度平衡更有利于吸热的反应Ⅱ,的平衡选择性随温度升高降低;且题目仅说明甲催化时下选择性为100%,不能说明范围内选择性随温度升高增大,该范围内转化率升高是温度升高加快反应速率导致,和选择性无关,B错误;由图可知,范围内,甲、乙催化的实验转化率都与理论平衡转化率重合,说明反应已经达到平衡状态。催化剂只改变反应速率,不改变平衡组成,因此相同温度下,无论使用哪种催化剂,平衡状态相同,产物选择性相同,C正确;反应恒压进行,减小投料量,体系总体积减小,反应物分压增大:反应Ⅰ是气体分子数减少的反应,加压促进反应Ⅰ正向移动,相同温度下选择性会降低,因此选择性达到100%需要更高的温度来对抗压强带来的影响,不再是,D错误;故选C。
2.(2026·河南·高考真题)向一恒容密闭容器中加入物质,发生基元反应:,,温度为、时,各组分的物质的量浓度与时间的关系如图1、图2所示。温度为时,的浓度随时间的变化关系为,为反应的速率常数。
下列说法正确的是
A.
B.温度为时,反应一半需要的时间为
C.的浓度达到最大值时,的生成速率等于消耗速率
D.加入某催化剂,仅使反应的速率增大,则的浓度最大值将增大
【答案】C
【解析】温度越高,反应速率越快,相同时间内反应物消耗越快。对比两图可知:温度下浓度下降更快,反应速率更快,因此,A错误;根据题目给出的,可以将公式变形为:,当反应一半时,,代入得:,B错误;N是中间产物:浓度增大时,的生成速率大于消耗速率;浓度达到最大值后开始下降,此时的生成速率小于消耗速率,因此浓度最大时,生成速率等于消耗速率,C正确;催化剂仅改变反应速率,不改变浓度变化的趋势:若仅增大的反应速率,生成后消耗更快,会使的浓度最大值减小,D错误;故选C。
3.(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
【解析】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;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;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;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。
4.(2026·广东·高考真题)物质可同时转化为它的同分异构体和,其反应过程的能量变化如图a,某温度下,测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b,则
A.时,体系中物质的质量:
B.图b中数据满足关系:
C.体系中,反应先达到平衡
D.体系平衡后,升高温度,B的体积分数增加
【答案】B
【分析】由题图a可知,生成C的活化能小,则反应速率快;相同质量B具有的能量比C低,B相对稳定,则反应足够时间,生成B的量增多,故在题图b中浓度逐渐减小的为A,开始生成速率快的为C,最终生成较多的为B。
【解析】设初始加入A的质量为,浓度为,A、B、C互为同分异构体,则摩尔质量相同,等质量时物质的量相等,由题图b可知,时,B、C的浓度相等,则,恒容容器,则气体体积不变,故可得,时,A的转化率未知,无法确定与的关系,A错误;根据A项分析可知,时,,根据原子守恒有,时,A、B的浓度相等,则,设此时C的浓度为,即,可得,由题图b可知时C的浓度大于时C的浓度,即,,则,B正确;A生成B的反应和A生成C的反应是平行反应,应同时达到平衡,C错误;根据题图a可知的反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,B的物质的量减小,而总的物质的量不变,故B的体积分数减小,D错误;故选B。
5.(2026·湖南·高考真题)可用氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入、和(体积比为),维持压强为,发生反应:。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是
A.该反应是吸热反应
B.下,的平衡转化率为,则该反应的
C.下,体系中时,表明反应已达平衡
D.若减小通入气体中的占比,的平衡转化率与温度的关系可能是曲线②
【答案】B
【解析】温度升高,平衡转化率升高,说明升温平衡正向移动,正反应为吸热反应,A正确;设初始、、的物质的量分别为1mol、1mol、2mol,平衡转化率为50%时,反应的为0.5mol,列出“三段式”
。
平衡时总物质的量为0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+0.5 mol+2 mol=4.5 mol,压强平衡常数: ,B错误;543℃下平衡转化率为60%,平衡时,由方程式系数关系可知,满足,故该关系成立时反应达平衡,C正确;总压不变,减小的占比,反应体系各物质分压增大,该反应正反应为气体分子数增大的反应,加压平衡逆向移动,平衡转化率降低,对应曲线②,D正确;故选B。
6.(2026·河北·高考真题)25℃下,在的KI溶液中加入一定量,达平衡时,溶液中和(或)与pH的关系如图所示(溶液体积变化忽略不计):
已知:Ⅰ.时,体系中有存在;
Ⅱ.溶液中存在①;②。
下列说法正确的是
A.反应①的平衡常数
B.溶液中始终有,且时,的值随增大而减小
C.若在平衡体系中加入少量,和的平衡浓度均增大
D.若改变KI溶液的初始浓度,相同下达平衡时,的值不变
【答案】B
【分析】当pH<8.73时,体系中有存在。这意味着在pH≤8.73时,溶液中的处于饱和状态,其浓度保持恒定。
【解析】反应①的平衡常数,pH=7.5时,,根据碘元素守恒,初始,由于反应①消耗了转化为了,且物质的量之比为1:1,反应2在pH=7.5时产生的极少,趋近于0,可以忽略,所以此时平衡时: ,代入数据: ,A错误;当pH<8.73时,,对应关系成立,当pH>8.73时,反应② 右移,消耗 生成更多 ,因此始终满足 ;当时,,逐渐降低,K不变,故的值随增大而减小,B正确;当pH<8.73时,体系中已经存在,说明溶液中的已经达到了饱和溶液的溶解平衡。此时再加入少量的,不变,因此,化学平衡①和②都不会发生移动,和的平衡浓度都保持不变,C错误;反应②+3×反应①得到,平衡常数,,相同下意味着是定值,改变KI溶液的初始浓度,虽然平衡会发生移动,但只要体系中依然有剩余,由于溶解平衡的缓冲作用,的值就不会改变,此时是定值;当pH达到某一值时,改变,是变量,D错误;故选B。
7.(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。
8.(2025·广西·高考真题)常温下,浓度均为的和混合溶液体系,存在竞争反应:
I.
II.
初始的条件下,含氯微粒的浓度随时间的变化曲线如图(忽略其他反应)。下列说法正确的是
A.曲线②表示的微粒为
B.内,逐渐减小
C.内,
D.体系中时,反应I达到平衡状态
【答案】B
【解析】由反应I和II可知,生成物为ClO2、、Cl-,根据氯元素守恒及2s时数据,得出c(ClO2)=0.64×10-3mol/L,c(Cl-)=0.42×10-3mol/L,=0.10×10-3mol/L,故曲线②为Cl-,为曲线③,A错误;反应I消耗H+(0.32×10-3mol/L),反应II生成H⁺(0.10×10-3mol/L),总H⁺变化量Δc(H⁺)= -0.22×10-3mol/L<0,即H⁺浓度逐渐减小,B正确;0~2s内HClO浓度变化Δc=Δc(Cl-)=0.42×10-3mol/L,v===2.1×10-4mol·L-1·s-1,C错误;v正(HClO)为两反应消耗HClO的总速率,v逆(ClO2)仅为反应I的逆速率,平衡时应满足反应I的v正I(HClO):v逆(ClO2)=1:2,而非总v正(HClO),D错误;故选B。
9.(2025·山东·高考真题)在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是
A.a线所示物种为固相产物
B.温度时,向容器中通入,气相产物分压仍为
C.小于温度时热解反应的平衡常数
D.温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
【答案】D
【分析】热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物,则其分解产物为和,其分解的化学方程式为,根据图数据分析可知,a线代表,b线代表,c线代表。由各线的走势可知,该反应为吸热反应,温度升高,化学平衡正向移动。
【解析】a线所示物种为,固相产物,A正确;温度时,向容器中通入,恒容密闭容器的体积不变,各组分的浓度不变,化学平衡不发生移动,虽然总压变大,但是气相产物分压不变,仍为,B正确;根据题给图像,升高温度时物质的量增加,由于反应是在恒容密闭容器中进行,分压 不断增大,在此固气体系中,热解平衡常数 ,随温度升高增大,说明该反应为△H>0的反应。因此,尽管T2温度时,完全分解,但升温至T3过程中,热解平衡常数Kp将不断增大,则在T3时的显然小于 Kp,(Q<K反应未达平衡),由此即可判断出此时,的分压p3小于平衡常数 Kp,C正确;若b线为气相产物,加入后分压增大,逆反应速率瞬时增大,平衡左移。重新平衡时,温度不变,平衡常数不变,气相产物分压不变,逆反应速率不变,D错误;故选D。
10.(2025·安徽·高考真题)恒温恒压密闭容器中,时加入,各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率,k为反应速率常数)。
下列说法错误的是
A.该条件下
B.时间段,生成M和N的平均反应速率相等
C.若加入催化剂,增大,不变,则和均变大
D.若和均为放热反应,升高温度则变大
【答案】C
【解析】①的,② ,②-①得到,则K=,A正确;由图可知,时间段,生成M和N的物质的量相同,由此可知,成M和N的平均反应速率相等,B正确;若加入催化剂,增大,更有利于生成M,则变大,但催化剂不影响平衡移动,不变,C错误;若和均为放热反应,升高温度,两个反应均逆向移动,A的物质的量分数变大,即变大,D正确;故选C。
11.(2025·江苏·高考真题)甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A.时,的平衡转化率为20%
B.反应达平衡状态时,
C.其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大
D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量
【答案】A
【分析】550℃时,曲线①物质的量是5mol,根据原子守恒,n(C)=3mol,则其不可能是含碳微粒,故曲线①表示,升高温度,反应Ⅰ平衡正移,反应Ⅱ平衡逆向移动,CO物质的量增大,则曲线③代表CO,温度升高,反应Ⅲ逆向移动,物质的量降低,则曲线②代表,据此解答。
【解析】时,,,,根据C原子守恒,可得,根据O原子守恒,可得(也可利用H原子守恒计算,结果相同),则,A正确;时,,,则,B错误;范围,随温度升高,反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动,增大,说明反应Ⅲ逆向移动程度更大,则的物质的量减小,C错误;增大压强,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡不移动,反应Ⅲ平衡正向移动,的物质的量减小,D错误;故选A。
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第05讲 化学反应速率与化学平衡图像
参考答案
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重难·创新演练
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真题·实战演练
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第05讲 化学反应速率与化学平衡图像
目 录
模拟·基础演练
考向01 考查反应速率平衡图像
考向02 考查与转化率的图像
考向03 考查复杂反应的图像
考向04 考查与选择性有关的图像
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 考查反应速率平衡图像
1.(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
2.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)醋酸甲酯制乙醇的反应为:。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示(已知t分钟时容器乙中正、逆反应速率恰好相等)。下列说法正确的是
A.容器甲中平均反应速率
B.醋酸甲酯制乙醇的反应为吸热反应
C.t分钟时各容器中乙醇的体积分数:甲>丙>乙
D.温度下,该反应的平衡常数K为
3.(25-26高三下·辽宁沈阳·阶段检测)邻苯二甲酰亚胺(Q)用途广泛,是许多重要有机精细化学品的中间体。其制备原理及相关物质浓度随时间的变化如图:
下列说法错误的是
A.恒容条件下,向反应③的平衡体系中再加入P,可提高P的转化率
B.①、②、③反应中,反应速率最小的是③
C.1h时,反应①的
D.从反应开始到平衡状态,用P表示的平均反应速率约为
4.(2025·黑龙江吉林·一模)为研究反应在不同条件下的转化率,向恒压反应器中通入含一定浓度与的气体,在无催化剂和有催化剂在时,分别测得不同温度下反应器出口处的转化率如图中曲线a、b所示(图中虚线表示相同条件的平衡转化率随温度的变化),下列说法不正确的是
A.反应的
B.曲线a中转化率随温度升高而增大,是由于反应速率变快
C.曲线b中从M点到N点,转化率随温度升高而减小是由于催化剂活性减弱
D.催化剂存在时,其他条件不变,增大气体,转化率随温度的变化为曲线c
考向02 考查与转化率的图像
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·辽宁抚顺·模拟预测)汽车尾气中和通过催化反应可变成无污染气体。在容积为的恒容密闭容器中按照不同的投料比进行反应,测得的平衡转化率与温度、投料比(X)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.投料比:
B.总键能之和:反应物生成物
C.时,反应达到平衡状态
D.该反应在高温下可以自发进行
7.(25-26高三上·辽宁朝阳·期末)一碳化学与绿色化工结合可实现综合发展。甲醇水蒸气重整制氢的主副反应如下:
主反应Ⅰ:
副反应Ⅱ:
在恒容密闭容器中甲醇水蒸气重整制氢反应体系中,平衡时的转化率、和的物质的量随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.M表示的变化曲线
B.N在之前上升的原因是以副反应Ⅱ为主
C.其他条件不变,改为恒压状态,化学反应速率加快
D.其他条件不变,减压或加水蒸气有利于重整制氢
8.(2026·贵州黔西南·一模)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.时,该反应的化学平衡常数的数值
D.、条件下,的平衡转化率为40%
考向03 考查复杂反应的图像
9.(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
10.(2026·辽宁抚顺·模拟预测)光催化剂在光的照射下能使与甲胺发生氧化反应,高选择性的将其降解为无害的物质,有关主副反应如下:
主反应:
副反应:
平衡时的转化率、CO或[的选择性]的选择性随温度的变化如图甲所示,平衡时物质的量百分含量随压强的变化如图乙所示。
已知低温下副反应进行程度很小,下列有关说法正确的是
A.图甲中曲线P表示CO的选择性随温度的变化
B.图甲中曲线M上升的原因是升高温度平衡向正反应方向移动
C.图乙中压强后曲线Q上升的原因是平衡向正反应方向移动
D.升高温度或增大压强主反应的和副反应的均减小
11.(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
12.(2026·广西柳州·模拟预测)乙醇-水蒸气制过程中的主要反应(忽略其他副反应)如下:
①
②
101kPa时,的平衡产率(Y)与温度、起始时水醇比[]的关系如图所示,图中同一条曲线上的平衡产率相同。下列说法错误的是
A.的平衡产率:曲线a>曲线b
B.反应②的正反应活化能大于逆反应活化能
C.Q、P两点反应①的平衡常数:
D.的平衡转化率由M点转化为a上任意一点时,要降低水醇比
考向04 考查与选择性有关的图像
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·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
15.(2026·黑龙江·模拟预测)在恒压密闭容器中,充入起始量一定的和,发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
达平衡时,的转化率和CO的选择性随温度的变化如图所示的选择性]。下列说法正确的是
A.曲线①表示的是转化率随温度的变化
B.升高温度,CO的平衡产率降低
C.温度高于300℃时,主要发生反应Ⅱ
D.低温高压条件可以同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性
16.(2026·江苏连云港·模拟预测)循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
恒压条件下,按和投料反应,低于时反应Ⅲ可忽略。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化如图所示。已知:。
下列说法正确的是
A.曲线丙表示的选择性
B.时达平衡后压缩容器体积,重新平衡后和的物质的量之比减小
C.,随温度升高,的平衡转化率下降的原因是反应Ⅲ中的消耗量大于反应Ⅱ中的生成量
D.时反应Ⅲ的平衡常数为
重难·创新演练
1.(2026·辽宁锦州·二模)甲烷化的主要反应为 。已知该反应的速率方程为、,其中和为速率常数,只考虑受温度影响。在体积相同的多个恒容密闭容器中,分别充入 和 发生反应,测得、和反应相同时间的转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.代表与温度的关系是曲线2
B.反应的活化能
C.A点时,
D.B点时,体系的平衡压强为,则的平衡分压为
2.(25-26高三上·辽宁朝阳·期末)向CuCl饱和溶液(有足量CuCl固体)中滴加氨水,发生反应和,与的关系如图所示,其中代表、、或。下列说法正确的是
A.为随的变化曲线
B.随着氨水的加入,的值变小
C.
D.的平衡常数的值为
3.(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
4.(2026·辽宁沈阳·二模)CuCl2溶液中存在氯化配合反应: ,已知常温下K值依次减小,改变1.0×10-4 mol/L CuCl2溶液中Cl-的起始浓度,测得含铜元素微粒分布系数δ与Cl-平衡浓度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线c表示[CuCl]+的物种分布系数 B.Q点Cu2+转化率为43%
C.P点溶液中c(Cl-)=0.75 mol/L D.Cu2++2ClCuCl2 K≈0.77
5.(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
6.(2026·黑龙江辽宁·二模)甲烷与溴单质反应生成,部分会进一步溴化生成。少量(催化剂可提高生成的选择性。500℃时,分别在有和无的条件下,将和通入密闭容器。和的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如下图。下列说法正确的是
A.11~19秒之间,有时
B.的作用之一是使转化为
C.无时,与反应生成更快达到平衡状态
D.可以提高的平衡转化率
7.(2026·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
8.(25-26高三上·黑龙江·阶段检测)与的反应在工业上常用于催化剂预硫化和生成: 。一定温度下,向恒容反应器中投入1 mol 和4 mol ,测得体系中各成分的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.图中Y对应的物质是
B.该温度下,反应平衡常数K的值为25
C.降低温度,逆反应速率减小的比正反应速率多,反应物转化率增大
D.若投料比改为1:1,当体积分数不变时,该反应达到平衡状态
9.(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
10.(25-26高三下·吉林白山·联考)常温下,在总浓度始终为的溶液中,铬元素以、、形式存在,lg()随pH变化如图。下列说法正确的是
A.曲线Ⅱ代表的组分为
B.P点:
C.Q点:
D.的平衡常数
11.(2026·吉林长春·模拟预测)已知:的反应历程分两步:
第一步:
第二步:
在固定容积的容器中充入一定量和发生上述反应,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.
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,再充入变大
12.(25-26高三下·吉林松原·期末)1-苯基丙炔和可发生催化加成反应,生成产物和产物,反应历程的能量变化如图1所示。体系中三种物质的占比随时间变化如图2所示。下列说法错误的是
A.产物A的结构简式为
B.反应I、II都是放热反应
C.
D.若要提高产物A的产率,应适当缩短反应时间并将其及时分离
13.(25-26高三上·黑龙江齐齐哈尔·期末)为了探究反应的反应速率与浓度的关系,在密闭容器中充入、,并维持体积与温度不变,从反应开始至平衡时根据相关数据绘制出、两条曲线。下列说法正确的是
A.曲线表示的变化
B.A点:
C.该温度下反应平衡常数为0.01
D.当压缩容积重新达到新的平衡,曲线上点可能变为点
14.(25-26高三上·内蒙古包头·期末)利用传感技术探究压强对化学平衡的影响,用注射器吸入适量和的混合气体后密封并保持活塞位置不变(图甲)。恒定温度下,分别在 时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变,测得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法正确的是
A.时推动活塞,使容器体积变小
B.图中两点对应的反应速率:
C.图中F到H点,由于平衡正向移动针筒内气体颜色会逐渐变浅
D.该反应的,反应能自发进行的原因是
15.(2026·河北沧州·一模)催化处理除尘后煤烟(主要成分为CO、)的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
将一定比例的除尘后煤烟置于密闭容器中发生反应,10 min时COS的实际产率、COS的平衡产率及的平衡产率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.
B.m点反应速率:(正)(逆)
C.正反应的活化能:反应Ⅰ>反应Ⅱ
D.500K~1000K时,浓度变化对反应Ⅰ平衡产率的影响小于温度变化对其的影响
16.(2026·安徽滁州·模拟预测)向1 L恒容密闭容器中充入4 mol H2S,发生反应,测得平衡时,各气体的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.任意温度下达到平衡时,均存在
B.T2K下发生反应,初始正反应速率、平衡常数均大于T1K时的
C.该反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.T1K下,增大H2S初始充入量,重新达到平衡时,H2S转化率大于50%
17.(2026·山东威海·二模)时,在体积为 的恒容密闭容器中充入和,发生反应 ,体系总压强( )与时间()的关系如图中曲线①所示(平衡时温度恢复至)。曲线②为只改变某一反应条件时的变化曲线。下列说法错误的是
A.:
B.下该反应的平衡常数
C.曲线②改变的反应条件可能为使用催化剂
D.其他条件不变,若初始充入和,将减小
18.(2026·福建泉州·模拟预测)丙烯在一定条件下与溴化氢发生加成反应,反应体系中同时存在如下反应:
Ⅰ:
Ⅱ:
恒压时,在不同温度下相同时间内测得产物选择性如图所示(反应均未达平衡,速率以分压计算)。下列说法正确的是
A.由图可知,
B.升高温度,反应Ⅰ的速率增大,反应Ⅱ的速率减小
C.120~240℃范围内,生成速率:2-溴丙烷>1-溴丙烷
D.若反应达到平衡后通入,丙烯的平衡转化率增大
19.(2026·河南新乡·模拟预测)以、为原料合成涉及的主要反应如下:
①
②
不同压强下,的平衡转化率()、的选择性()随温度变化如图所示。已知:。下列分析不正确的是
A.曲线b表示的选择性()随温度变化
B.温度介于时,体系主要发生反应②
C.,任意温度时,压缩体积,的转化率增大
D.初始、 ,只发生反应①和②,平衡后,则生成的水为0.3 mol
20.(2026·湖南长沙·二模)恒容密闭容器中,t=0时加入1.0 mol/L C2H4Cl2(g),保持773K发生以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
、和的浓度随反应时间t变化的曲线如图。已知活化能:远小于,近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。下列说法错误的是
A.a为,b为,c为
B.t1时曲线c的坐标为(t1,0.15),的平均反应速率
C.平衡后向体系中通入氦气(不参与反应),平衡浓度不变
D.若t=0时,加入足量催化剂(仅对反应Ⅰ有加速作用),则的浓度峰值不变
真题·实战演练
1.(2026·山东·高考真题)研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
恒压条件下,,,按体积比投料,分别使用甲或乙作催化剂,在下反应固定时间后测定的实验转化率;不改变其他条件,每间隔重复上述实验。的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,选择性在为;甲、乙分别催化时,选择性在均达。下列说法正确的是
A.,
B.范围内,使用甲催化时,选择性随温度升高而增大
C.范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,产物选择性相同
D.其他条件不变,仅减小投料量,选择性达时的温度仍为
2.(2026·河南·高考真题)向一恒容密闭容器中加入物质,发生基元反应:,,温度为、时,各组分的物质的量浓度与时间的关系如图1、图2所示。温度为时,的浓度随时间的变化关系为,为反应的速率常数。
下列说法正确的是
A.
B.温度为时,反应一半需要的时间为
C.的浓度达到最大值时,的生成速率等于消耗速率
D.加入某催化剂,仅使反应的速率增大,则的浓度最大值将增大
3.(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
4.(2026·广东·高考真题)物质可同时转化为它的同分异构体和,其反应过程的能量变化如图a,某温度下,测得恒容密闭容器中各组分浓度随时间的变化如图b,则
A.时,体系中物质的质量:
B.图b中数据满足关系:
C.体系中,反应先达到平衡
D.体系平衡后,升高温度,B的体积分数增加
5.(2026·湖南·高考真题)可用氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入、和(体积比为),维持压强为,发生反应:。测得的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是
A.该反应是吸热反应
B.下,的平衡转化率为,则该反应的
C.下,体系中时,表明反应已达平衡
D.若减小通入气体中的占比,的平衡转化率与温度的关系可能是曲线②
6.(2026·河北·高考真题)25℃下,在的KI溶液中加入一定量,达平衡时,溶液中和(或)与pH的关系如图所示(溶液体积变化忽略不计):
已知:Ⅰ.时,体系中有存在;
Ⅱ.溶液中存在①;②。
下列说法正确的是
A.反应①的平衡常数
B.溶液中始终有,且时,的值随增大而减小
C.若在平衡体系中加入少量,和的平衡浓度均增大
D.若改变KI溶液的初始浓度,相同下达平衡时,的值不变
7.(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%
8.(2025·广西·高考真题)常温下,浓度均为的和混合溶液体系,存在竞争反应:
I.
II.
初始的条件下,含氯微粒的浓度随时间的变化曲线如图(忽略其他反应)。下列说法正确的是
A.曲线②表示的微粒为
B.内,逐渐减小
C.内,
D.体系中时,反应I达到平衡状态
9.(2025·山东·高考真题)在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是
A.a线所示物种为固相产物
B.温度时,向容器中通入,气相产物分压仍为
C.小于温度时热解反应的平衡常数
D.温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
10.(2025·安徽·高考真题)恒温恒压密闭容器中,时加入,各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率,k为反应速率常数)。
下列说法错误的是
A.该条件下
B.时间段,生成M和N的平均反应速率相等
C.若加入催化剂,增大,不变,则和均变大
D.若和均为放热反应,升高温度则变大
11.(2025·江苏·高考真题)甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A.时,的平衡转化率为20%
B.反应达平衡状态时,
C.其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大
D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量
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