内容正文:
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
专题07化学反应速率与化学平衡
6年真题1年模拟
六年真题分类园
考点01化学反应速率
3.【答案】1.C2.D3.B
考点02化学平衡及其移动
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】B
4【答案】B
考点3化学反应速率、平衡图像分析
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
一年模拟练测园
1.【答案】C
2.【答案】C
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】D
7.【答案】C
8.【答案】A
112
函学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
9.【答案】D
10.【答案】D
11.【答案】A
12.【答案】C
13.【答案】B
14.【答案】C
15.【答案】B
16.【答案】C
17.【答案】D
18.【答案】B
19.【答案】c
212
专题07 化学反应速率与化学平衡
6年真题1年模拟
考点分类
江苏考情(2021-2026)
命题规律
考点01 化学反应速率
2024江苏(1题)
· 情境:以催化剂(豆科植物固氮、石墨制金刚石等)对速率的影响为情境。
· 重点:催化剂影响反应速率、活化能与焓变关系、速率计算。
· 趋势:催化机理与速率计算结合,重"催化剂改变速率不改变焓变"等易错辨析。
考点02 化学平衡及其移动
2025江苏(1题)、2023江苏(1题)、2022江苏(2题)
· 情境:以甘油水蒸气重整制氢、尿素水解催化还原NOx、乙醇-水催化重整等工业反应为情境。
· 重点:平衡移动方向、平衡常数K、转化率与选择性、条件优化。
· 趋势:多反应耦合与工业条件选择,重K及转化率/选择性的定量判断。
考点03 化学反应速率、平衡图像分析
2026江苏(1题)、2024江苏(1题)、2021江苏(1题)
· 情境:以CO2加氢制乙烯/甲醇、NH3催化氧化除NOx等多反应体系为情境。
· 重点:转化率、选择性随温度/压强的变化图像、多重平衡与定量推理。
· 趋势:绿色催化(CO2利用)与图像定量推理结合,重图像信息提取与平衡计算。
考点01 化学反应速率
(2024·江苏·高考真题)催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变,常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在,如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、催化氧化等。催化剂有选择性,如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境,如汽车尾气处理、废水中电催化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界,高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。完成下列小题。
1.下列说法正确的是
A. 豆科植物固氮过程中,固氮酶能提高该反应的活化能
B. 与反应中,Ag催化能提高生成的选择性
C. 制反应中,能加快化学反应速率
D. 与反应中,能减小该反应的焓变
2.下列化学反应表示正确的是
A. 汽车尾气处理:
B. 电催化为的阳极反应:
C. 硝酸工业中的氧化反应:
D. 和催化制二甲醚:
3.下列有关反应描述正确的是
A. 催化氧化为,断裂键
B. 氟氯烃破坏臭氧层,氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程
C. 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯,丁烷断裂键和键
D. 石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由转变为
【答案】1. C 2. D 3. B
【解析】(1)A. 固氮酶是豆科植物固氮过程的催化剂,能降低该反应的活化能,A错误;
B.根据题意,催化剂有选择性,如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO,则判断Ag催化不能提高生成CH3CHO的选择性,B错误;
C. MnO2是H2O2制O2反应的催化剂,能加快化学反应速率,C正确;
D. V2O5是SO2与O2反应的催化剂,能加快反应速率,但不能改变该反应的焓变,D错误;
故选C。
(2)A. 该反应方程式配平错误,汽车尾气处理:
,A错误;
B. 电催化为,N元素化合价降低,发生还原反应,应是在阴极发生反应,反应方程式是:,B错误;
C. 硝酸工业中发生催化氧化生成NO,NO进一步反应得到NO2后再与水反应制得硝酸,该氧化反应:
,C错误;
D. 和催化制二甲醚:,D正确;
故选D。
(3)A. 催化氧化为,断裂键和生成,A错误;
B. 根据题意,氯自由基催化O3分解氟氯烃破坏臭氧层,则氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程,B正确;
C. 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯,丁烷断裂键,丁烷是饱和烷烃,没有键,C错误;
D. 石墨碳原子轨道的杂化类型为转化为,金刚石碳原子轨道的杂化类型为,石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由转变为,D错误;
故选B。
考点02 化学平衡及其移动
1.(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
【解析】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】
A.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;
B.时,,,则,B错误;
C.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;
D.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。
2.(2023·江苏·高考真题)金属硫化物()催化反应,既可以除去天然气中的,又可以获得。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 该反应的平衡常数
C. 题图所示的反应机理中,步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D. 该反应中每消耗,转移电子的数目约为
【答案】C
【解析】A.左侧反应物气体计量数之和为3,右侧生成物气体计量数之和为5, ,A错误;
B.由方程形式知, ,B错误;
C.由题图知,经过步骤Ⅰ后,中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力,C正确;
D.由方程式知,消耗同时生成,转移,数目为,D错误;
故选C。
3.(2022·江苏·高考真题)用尿素水解生成的催化还原,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为,下列说法正确的是
A. 上述反应
B. 上述反应平衡常数
C. 上述反应中消耗,转移电子的数目为
D. 实际应用中,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
【答案】B
【解析】A.由方程式可知,该反应是一个气体分子数增大的反应,即熵增的反应,反应△S>0,故A错误;
B.由方程式可知,反应平衡常数,故B正确;
C.由方程式可知,反应每消耗4mol氨气,反应转移12mol电子,则反应中消耗1mol氨气转移电子的数目为3mol×4××6.02×1023=3×6.02×1023,故C错误;
D.实际应用中,加入尿素的量越多,尿素水解生成的氨气过量,柴油机车辆排放的氨气对空气污染程度增大,故D错误;
故选B。
4.(2022·江苏·高考真题)乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为,,在、时,若仅考虑上述反应,平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。
CO的选择性,下列说法正确的是
A. 图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化
B. 升高温度,平衡时CO的选择性增大
C. 一定温度下,增大可提高乙醇平衡转化率
D. 一定温度下,加入或选用高效催化剂,均能提高平衡时产率
【答案】B
【解析】根据已知反应①,反应②,且反应① 的热效应更大,温度升高的时候对反应① 影响更大一些,根据选择性的含义,升温时CO选择性增大,同时CO2的选择性减小,所以图中③ 代表CO的选择性,① 代表CO2的选择性,② 代表H2的产率,以此解题。
【解析】
A.由分析可知② 代表H2的产率,故A错误;
B.由分析可知升高温度,平衡时CO的选择性增大,故B正确;
C.一定温度下,增大,可以认为开始时水蒸气物质的量不变,增大乙醇物质的量,乙醇的平衡转化率降低,故C错误;
D.加入催化剂不能使平衡移动,不影响平衡时产率,故D错误;
故选B。
考点03 化学反应速率、平衡图像分析
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
【解析】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.(2024·江苏·高考真题)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:
①
②
、下,将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A. L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B. 反应②的焓变
C. L9处的的体积分数大于L5处
D. 混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于的生成速率
【答案】C
【解析】A.L4处与L5处的温度不同,故反应① 的平衡常数K不相等,A错误;
B.由图像可知,L1-L3温度在升高,该装置为绝热装置,反应① 为吸热反应,所以反应② 为放热反应,ΔH2<0,B错误;
C.从L5到L9,甲醇的体积分数逐渐增加,说明反应② 在向右进行,反应② 消耗 CO,而 CO 体积分数没有明显变化,说明反应① 也在向右进行,反应① 为气体分子数不变的反应,其向右进行时,n(H2O) 增大,反应② 为气体分子数减小的反应,且没有H2O的消耗与生成,故 n总减小而n(H₂O)增加,即H2O的体积分数会增大,故L9处的 H2O的体积分数大于L5处,C正确;
D.L1处CO 的体积分数大于 CH3OH,说明生成的 CO 的物质的量大于CH3OH,两者反应时间相同,说明CO的生成速率大于 CH3OH的生成速率,D错误;
故选C。
3.(2021·江苏·高考真题)与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
(的选择性)
A. 其他条件不变,升高温度,的平衡转化率增大
B. 其他条件不变,在175~300℃范围,随着温度的升高,出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大
C. 催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于:250℃
D. 高效除去尾气中的,需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂
【答案】D
【解析】A.与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应,其他条件不变,升高温度,的平衡转化率降低,故A错误;
B.其他条件不变,在225~300℃范围,氨气的转化率增大不明显,但氮气的选择性明显降低,所以随着温度的升高,出口处氮气的量降低,故B错误;
C.温度高于250℃,氮气的选择性明显降低,温度低于225℃,氮气的转化率明显降低,所以催化氧化除去尾气中的应选择反应温度为225~250℃,故C错误;
D.根据图示,高效除去尾气中的,需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂,故D正确;
选D。
1.(2026·江苏苏锡常镇四市·一调)在半导体工业中有重要应用,可由反应
生产。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 及时分离部分可提高的平衡转化率
C. 加入降低反应活化能,可加快生成
D. 反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为
【答案】C
【解析】A.反应前气体总物质的量比反应后气体的物质的量多,体系混乱度减小,,A错误;
B.为固体,改变固体的量不会使平衡发生移动,无法提高的平衡转化率,B错误;
C.是该反应的催化剂,催化剂可降低反应活化能,加快反应速率,因此可加快生成,C正确;
D.反应过程中全部作氧化剂,中仅有作还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为,D错误;
故答案选C。
2.(2026·江苏南京、盐城·一模)在恒压密闭容器中,充入起始量一定的和,主要发生下列反应:
反应I:
反应II:
达平衡时,转化率和CO的选择性随温度的变化如图所示[CO的选择性]
下列说法正确的是
A. 反应I的
B. 升高温度能提高的平衡产率
C. 温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应I
D. 同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择在低温低压条件下反应
【答案】C
【解析】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的选择性随温度的变化、曲线② 是转化率随温度的变化。
【解析】
A.反应I能够自发进行,其,根据可知,,故A错误;
B.反应I正向反应是吸热反应,反应Ⅱ正向反应是放热反应,升高温度,反应I正向移动,反应Ⅱ逆向移动,的平衡产率降低,故B错误;
C.根据前面分析,曲线② 是转化率随温度的变化曲线,温度高于300℃时,转化率随温度升高而增大,反应I为吸热反应,升温会促进其正向进行,使转化率增大;反应Ⅱ为放热反应,升温会使平衡逆向移动,使转化率减小,总转化率随温度升高而增大,说明此时起主导作用的是吸热的反应I,故C正确;
D.反应Ⅱ正向反应是体积减小的放热反应,要同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择在低温高压条件下反应,故D错误;
故答案选C。
3.(2026·江苏前黄高级中学·一模)利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
恒容条件下,按1 mol CaS,1 mol 和0.1 mol 投料反应。平衡体系中,各气态物种的随温度的变化关系如题图所示,n为气态物种物质的量的值。
已知:图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数基本不变。下列说法正确的是
A. 甲线所示物种为
B. 反应Ⅰ的焓变
C. 温度为,体系达平衡时,若丁线所示物种为a mol,则CaS为
D. 温度为,体系达平衡后,压缩容器体积产率增大。与压缩前相比,重新达平衡时,减小
【答案】C
【解析】根据图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数基本不变,,H2O和H2对应曲线的变化趋势相同,lgn的差值为2,判断丁为H2,乙为H2O,随着温度升高,H2和H2O的物质的量均增大,根据H原子守恒,则H2S的物质的量减少,甲为H2S,丙为SO2。
【解析】
A.根据分析可知,“甲”对应的物种是H2S,故 A 错误;
B.图可见,曲线 S2随 T 升高时其 lg n 反而减小,说明升温使反应Ⅰ中生成 S2 的平衡转向反应物一侧,即升温不利于 S2生成;可判断反应Ⅰ为放热反应,故 ΔH1<0,故B错误;
C.温度为,体系达平衡时,若丁线所示物种为H2,物质的量为a mol,则H2O的物质的量为100a mol,n(H2O)=n(SO2)=100a mol,,根据O原子守恒,2×n(SO2)+n(H2O)+4×n(CaSO4)=2mol,2×100a+100a+n(CaSO4)=2mol,n(CaSO4)=(0.5-75a)mol,根据Ca原子守恒,n(CaS)+n(CaSO4)=1 mol,n(CaS)=,故 C 正确;
D.反应I+反应II-反应III×2可得2H2S(g)⇋2H2(g)+S2(g),平衡常数K=×c(S2),压缩体积增大压强,c(S2)增大,K不变,减小, 增大,故 D 错误;
答案选C。
4.(2026·江苏南京第六十六中学·二模)甲醇水蒸气重整制氢是生产氢气的重要途径,其主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
、时,混合气体以一定流速通过反应管,在催化剂作用下反应一段时间后测得转化率、CO选择性随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ的平衡常数:
B. 的物质的量:a点点
C. 其他条件不变,混合气体流速越大,的转化率越大
D. 温度高于240℃,CO选择性迅速上升的原因是反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ
【答案】B
【解析】A.反应Ⅱ为吸热反应,温度升高,反应Ⅱ的K值增大,其平衡常数:,A错误;
B.、时,设起始甲醇物质的量为1mol,a点转化率较低(约为65%)、CO选择性很低(约为2%),则n(CO)=1mol×65%×2%=0.013mol,n(CO2)=0.65mol-0.013mol=0.637mol,b点转化率较高(约为95%)、CO选择性相对较高(约为12%),则n(CO)=1mol×95%×12%=0.114mol,n(CO2)=0.95mol-0.114mol=0.836mol,故的物质的量:a点b点,B正确;
C.其他条件不变,混合气体流速越大,不能完全反应,故转化率不一定越大,C错误;
D.温度高于240℃,甲醇的转化率基本不变、CO选择性迅速上升,说明反应Ⅱ速率随温度增大的程度大于反应Ⅰ,但是无法得出反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ,D错误;
故选B。
5.(2026·江苏姜堰中学等四校·联考)拥有中国自主知识产权的全球首套煤制乙醇工业化项目投产成功。某煤制乙醇过程表示如下:
过程a包括以下3个主要反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
相同时间内,测得乙酸甲酯转化率随温度的变化如图1所示,乙醇和乙酸乙酯的选择性[乙醇选择性]随温度的变化如图2所示。
下列说法不正确的是
A. 205℃后反应Ⅲ开始发生反应
B. 225∼235℃,反应Ⅰ还未达平衡状态
C. 温度可影响催化剂的选择性,从而影响目标产物乙醇的选择性
D. 205℃时,起始物质的量为5 mol,转化率为30%,则最终生成乙酸乙酯0.9mol
【答案】D
【解析】A.205℃前乙醇和乙酸乙酯的选择性之和等于100%,205℃后乙醇和乙酸乙酯的选择性之和小于100%,可知205℃后反应Ⅲ开始发生反应生成乙醛,故A正确;
B.由图1可知,在225∼235℃范围内,乙酸甲酯的转化率随温度升高而增大,说明在题设的相同反应时间内,反应还未达到平衡,故B正确;
C.温度可影响催化剂的选择性,从而影响不同反应的反应速率,从而影响目标产物乙醇的选择性,故C正确;
D.205℃时,起始物质的量为5 mol,转化率为30%,乙酸乙酯的选择性为60%,由于第二步反应消耗乙醇,则最终生成乙酸乙酯×5mol×30%×60%=0.45mol,故D错误;
故选D。
6.(2026·江苏苏北六校·二模)CO、既可单独加氢制,也可混合加氢制,发生如下反应。
i.
ii.
iii.
下图表示恒压且投入化学计量比氢气的条件下CO、混合气体加氢达到平衡时,的转化率随温度(T)或Z的变化。其中,指初始的物质的量。曲线Ⅰ表示当Z为0.5时随温度(T)的变化。下列说法不正确的是
A. 反应i、反应ii均是低温自发
B. 曲线II的温度为600℃
C. 其它条件不变,增大压强,曲线II上移
D. 若N点CO的转化率为80%,则的平衡收率y为50%[]
【答案】D
【解析】A.反应i、反应ii正反应均放热,反应i、反应ii正反应气体物质的量均减少,△S<0,所以均是低温自发,故A正确;
B.根据N点数据,Z为0.5、反应温度为600℃时的转化率=10%,根据P点坐标,Z为0.5时的转化率=10%,可知曲线II的温度为600℃,故B正确;
C.其它条件不变,增大压强,平衡正向移动,的转化率增大,所以曲线II上移,故C正确;
D.曲线Ⅰ表示当Z为0.5时随温度的变化,设CO、CO2的投料均为amol,N点的转化率为10%,若N点CO的转化率为80%,则的平衡收率y=,故D错误;
选D。
7.(2026·江苏南京第九中学·二模)甲烷催化氧化为合成气(CO、H2)的主要反应有:
反应1
反应2
将与投入密闭容器中反应,不同温度下,相同时间内转化率、选择性与CO的选择性随温度的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 由题可知,
B. 在700℃时,容器中生成的的物质的量为1.44 mol
C. 在时都可能发生
D. 该过程中,低温有利于合成气的生成
【答案】C
【解析】A.由图可知,升温CH4转化率增大,但不管反应是放热还是吸热,没有平衡时升温,正反应速率增大相同时间内CH4转化率都会增大,所以不能判断反应是吸热反应,故A错误;
B.在700℃时,CH4转化率为0.8,所以转化的CH4为0.8×2mol=1.6mol,据C守恒可知CO 与CO2共1.6mol ,又CO的选择性为0.9,n(CO)=1.6mol×0.9=1.44mol,故n(CO2)=0.16mol,故B错误;
C.根据反应1和反应2的化学计量关系,若仅发生这两个反应,则CO的选择性与H₂的选择性应始终相等。但图中两条曲线在各温度下均不重合,说明体系中还发生了其他副反应,例如,该说法是合理的,故C正确;
D.800℃时H2和CO的选择性接近1,说明高温有利于甲烷催化氧化为合成气反应的进行,即高温有利于合成气的生成,故D错误;
故答案为:C。
8.(2026·江苏镇江第一中学等学校·一模)一定条件下,工业上以NO和为原料合成,涉及主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在、反应条件下,向密闭容器中充入2 mol NO和,发生上述反应Ⅰ和Ⅱ,测得NO和转化率、和选择性与反应时间的关系如题图所示。下列说法不正确的是
A. 若使用仅对反应Ⅱ有催化作用的催化剂,则75 min时曲线b所示物种的浓度减小
B. 曲线d表示转化率
C. G点水的物质的量为2m mol
D. 75 min时,生成
【答案】A
【解析】NH3与N2的选择性之和为100%,曲线b、c表示选择性,曲线a、d表示转化率;反应Ⅰ消耗NO与H2物质的量之比为2∶5,反应Ⅱ消耗NO与H2物质的量之比为1∶1,起始充入2molNO和6molH2,0~25min内两种物质的转化率接近相等,说明开始阶段相同时间内反应Ⅰ为快反应,NH3是主产物,选择性高,故曲线b是NH3的选择性,曲线c是N2的选择性,根据初始投料比可知,氢气过量,则NO的转化率应高于H2,故a代表NO的转化率,d代表H2的转化率。
【解析】
A.由分析可知曲线b是NH3选择性;使用仅对反应Ⅱ有催化作用的催化剂,反应Ⅱ速率加快,NH3选择性降低,但最终平衡时浓度由热力学平衡决定,故75 min时浓度不变,A错误;
B.由分析可知,曲线d表示转化率,B正确;
C.已知G点坐标(32,m),即32 min时NO转化率为m,应根据反应Ⅰ 和反应Ⅱ 得出消耗与生成的物质的量之比1:1,初始充入2 mol NO,转化率为m,则n(H2O)=2m mol,C正确;
D.75 min时,NO转化率80%,氨气选择性25%,则:消耗NO为1.6 mol,反应Ⅰ消耗生成NH3的NO物质的量为1.6×25%=0.4 mol,生成n(NH3)=0.4 mol,D正确;
故答案为A。
9.(2026·江苏南通·二模)工业上采用氯苯和在高温下制备苯硫酚(),副产物为苯,反应如下:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
将一定量的氯苯和加入反应器,定时测定反应器尾端出来的混合气体中各产物的量,得到单程收率(得到的产品与原料总投入量的百分比)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能
B. 590℃时,使用高效催化剂能提高苯硫酚的平衡产率
C. 645℃时,反应Ⅱ的v(正)<v(逆)
D. 其他条件不变,540℃~590℃,苯硫酚的选择性随着温度升高不断增大
【答案】D
【解析】A.在相同温度下,活化能越低,反应速率越快,产物生成的速率也越快。 从图像看,低温时(如500~540°C),苯硫酚(反应I的产物)的单程收率,远高于苯(反应II的产物),说明反应I的速率更快。 反应速率快,说明反应Ⅰ的活化能更低,A错误;
B.催化剂的作用是降低反应的活化能、加快反应速率,但它不改变反应的平衡状态,也不能提高平衡产率,B错误;
C.反应II是放热反应,ΔH = − 45.8 kJ⋅mol−1,升高温度平衡会逆向移动。645°C时升温,苯的单程收率仍在上升,说明反应II仍在正向进行,未达到平衡状态,此时v(正) > v(逆),C错误;
D.苯硫酚的选择性=, 在540°C~590°C区间,苯硫酚的单程收率(黑色实心点)的增长速率远大于苯的单程收率(空心点)的增长速率,说明更多的氯苯转化为了苯硫酚 ,因此,苯硫酚的选择性随温度升高不断增大,D正确;
故选D。
10.(2026·江苏南京江浦高级中学·二模)二甲醚和水蒸气制氢气可作为燃料电池的氢能源,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
在恒压下,将一定比例的二甲醚和水蒸气混合后,以一定流速通过装有催化剂的反应器,反应相同时间测得的实际转化率、实际选择性与平衡选择性随温度的变化如图所示.的选择性.下列说法不正确的是
A. 曲线表示实际转化率随温度的变化
B. 时,反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ的速率
C. 适当增加,有利于提高的产率
D. 一定温度下,若增大压强,的平衡产量不变
【答案】D
【解析】根据常理可知,实际选择性与平衡选择性随温度的变化的走势变化应该相同,故可知曲线b为实际选择性,则曲线a为实际转化率。据此结合题意进行作答即可。
【解析】
A.根据上述分析可知曲线a为实际转化率,A正确;
B.在200℃时,实际选择性大于平衡选择性,可知此温度下,反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ,B正确;
C.适当增加的量,会促进的转化率,还能使反应Ⅱ朝正向进行,反应Ⅲ朝逆向进行,从而提高氢气的产率,C正确;
D.增大压强会导致反应Ⅱ平衡逆向移动,从而导致反应Ⅲ逆向移动,CO的平衡产率会减小,D错误;
故选D。
11.(2026·江苏南京大厂高级中学·二模)催化加氢制能实现碳的循环利用。一定压强下,1mol 与3mol 在密闭容器中发生的反应如下:
Ⅰ:;△H<0
Ⅱ:;△H>0
反应相同时间,测得不同温度下转化率和选择性如右图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。
已知:的选择性。
下列说法正确的是
A. 曲线b表示的平衡转化率
B. 其他条件不变,240℃时加压或使用高效催化剂均可能使转化率达到X点
C. 220~280℃时,反应Ⅰ生成速率小于反应Ⅱ生成CO的速率
D. 为提高生产效率,需选择相对较低的温度
【答案】A
【解析】A.反应I为放热反应,反应II为吸热反应,升高温度,反应I平衡逆向移动导致的平衡转化率降低,反应II平衡正向移动导致的平衡转化率升高,的平衡转化率不会一直随温度的升高而降低,故曲线b表示的平衡转化率,故A正确;
B.使用催化剂对化学平衡无影响,所以使用高效催化剂不可能使转化率超过平衡转化率,故B错误;
C.260~280 ℃间,选择性的实验值大于50%,说明相同时间内得到的CH3OH更多,反应I的速率大于反应II,即反应Ⅰ生成速率大于反应Ⅱ生成的速率,故C错误;
D.由图像可知,升高温度,转化率升高,选择性降低,为提高生产效率,需选择适宜的温度,而不是相对较低的温度,故D错误;
故选A。
12.(2026·江苏南京天印高级中学等校·二模)的利用是实现“碳达峰、碳中和”目标的关键技术之一,逆水煤气转换反应具有实现高效转化为CO的巨大潜力。发生的主要反应为:
反应1(逆水煤气变换):
反应2(甲烷化):
反应3(CO甲烷化):
恒容条件下,加入、和催化剂,在不同的温度下进行反应,平衡时各物种的物质的量分数如图所示。
下列说法正确的是
A.
B. 曲线b表示平衡时CO物质的量分数随温度变化
C. 650℃时,反应1的
D. 大于700℃,其它条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量
【答案】C
【解析】A.根据盖斯定律,反应2=反应1+反应3,故,A错误;
B.在200℃时达到平衡时,有,可知体系以反应2为主导,可知曲线a代表,b物质与的物质的量几乎相同,反应2中与的化学计量数相同,生成多少就消耗多少,体系中几乎只存在物质a、b和甲烷,氢气几乎耗尽,所以曲线b代表;温度升高,反应2、3占主导,逆向进行,生成和,但的化学计量数更大,故生成的物质的量更多,c、d的物质的量分数上升,c始终高于d,故曲线c代表,曲线d代表,B错误;
C.由B选项分析与图示信息可知,在650℃时,物质的量分数分别是,,,,则反应1的平衡常数为,C正确;
D.大于700℃时,和的物质的量下降,体系以吸热的反应1为主导,,反应1左右气体分子数相等,加压对反应1几乎没有影响,不能增大平衡时的物质的量,D错误;
故答案为C。
13.(2026·江苏南京·二模)乙醇-水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
下,和发生上述反应分别达平衡、在催化剂作用下反应相同时间时,体系中、和的物质的量随温度变化如图所示。已知:在600~800℃内,的实际转化率和平衡转化率均为100%。下列说法正确的是
A. 的实际选择性[]随温度升高而降低
B. 750℃下,平衡时CO的物质的量为
C. 750℃下,反应Ⅱ平衡常数的值为1.25
D. 的实际产量高于平衡产量的原因为催化剂使反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ
【答案】B
【解析】A.温度升高实际状态下CH4物质的量为0,由C守恒可知n(CO)=2 mol−n(CO2)−n(CH4),实际n(CO2)随温度升高减小,故n(CO)增大,CO选择性升高,A错误;
B.750℃平衡时n(CH4)=0,反应Ⅰ完全进行生成6 mol H2,平衡时n(H2)=5 mol,说明反应Ⅱ消耗1 mol H2,对应生成1 mol CO,故平衡时CO物质的量为1 mol,B正确;
C.750℃平衡时n(CO)=1 mol,n(CO2)=1 mol,n(H2)=5 mol,n(H2O)=6 mol−3 mol(反应Ⅰ消耗)+1 mol(反应Ⅱ生成)=4 mol,反应Ⅱ平衡常数,不是1.25,C错误;
D.反应Ⅰ生成H2,反应Ⅱ消耗H2,若反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ,H2消耗量更大,产量更低,实际产量高是因为反应Ⅰ速率更快,反应Ⅱ尚未达到平衡,D错误;
故答案选B。
14.(2026·江苏南京、盐城·一模)DMF是良好的有机溶剂。二氧化碳加氢耦合DMA制DMF的主要反应(忽略其他副反应)为:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
3MPa下,将(DMA)的混合气匀速通过装有催化剂的反应管,DMA的转化率、DMF或的选择性随温度变化如图所示。
DMF的选择性。
下列说法不正确的是
A. DMF的平衡选择性随温度升高而增大
B. 300℃时,的转化率为3%
C. 其他条件不变,在240∼350℃范围,出口处DMF的量随温度升高而不断减小
D. 高效合成DMF,需研发低温下DMA转化率高和DMF选择性高的催化剂
【答案】C
【解析】A.反应Ⅱ为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,转化为DMF的量增加;反应Ⅰ为放热反应,升温使反应Ⅰ平衡逆向移动,生成量减少,因此,DMF的平衡选择性随温度升高而增大,A正确;
B.初始投料比,是过量反应物;时DMA转化率为,根据反应Ⅰ,的消耗量等于DMA的消耗量,因此的转化率为:,B正确;
C.由图像可知,时DMA转化率快速上升(反应Ⅰ正向进行,生成量大幅增加),同时DMF选择性维持高位,因此DMF的生成量随温度升高而增大;时DMA转化率下降,但DMF选择性下降,DMF生成量减小,C错误;
D.降低温度,反应Ⅰ(放热)正向移动,DMA转化率升高,反应Ⅱ(吸热)逆向移动,DMF选择性降低,因此需研发能在低温下同时提高DMA转化率和DMF选择性的催化剂,实现高效合成,D正确;
故答案选C。
15.(2026·江苏苏北七市·二模)一定温度下,将的混合气体以的固定流速通过长度较短且装有足量镧铁载氧体()的反应管制备CO和,测得出口处、、和的流速如图所示(出口处除上述气体和外,不含其他气体)。下列说法不正确的是
A. X代表的物质是
B. 250~375 s,反应生成逐渐增大
C. 500~1000 s,的反应速率逐渐减小
D. 1000~1500 s,仅发生分解为C和的反应
【答案】B
【解析】A.将的混合气体以的固定流速通过长度较短且装有足量镧铁载氧体()的反应管制备CO和,开始CH4的流速为30mL/min,反应过程中消耗CH4,则出口处甲烷的流速小于30mL/min,故Y代表的物质为CH4,X代表的物质为H2,A正确;
B.由图,250~375 s,CO2的流速为0,根据C、H守恒,恒等于2∶1,B错误;
C.由图,500~1000 s,的流出速率增大,则其反应速率逐渐减小,C正确;
D.由图,1000~1500 s,CO、二氧化碳的流速为0,说明仅发生分解为C和的反应,D正确;
故选B。
16.(2026·江苏南通等九校·一模)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。在0.1 MPa,反应物起始物质的量之比条件下,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如题图所示。下列有关说法正确的是
A. 增大平衡时的转化率增大
B. 曲线X表示平衡时的物质的量分数随温度的变化
C. 830℃时,反应Ⅲ的化学平衡常数为
D. 增大压强至1 MPa能提高平衡时的物质的量分数
【答案】C
【解析】A.增大,即增加水蒸气的用量,根据勒夏特列原理,增加一种反应物,会提高另一种反应物()的转化率,但水蒸气自身的转化率降低,A错误;
B.起始,即低温下反应程度很小,物质的量分数接近起始值:起始物质的量分数为,起始物质的量分数为。曲线X在低温下(200℃)物质的量分数接近70%,因此X代表,Y代表,B错误;
C.反应Ⅲ:,平衡常数,830℃时,CH4的物质的量分数为0,H2O(g)、CO的物质的量分数相等,均为16%,设起始加入2mol H2O和1 molCH4,平衡时H2O、CO均为x mol,由氧原子守恒可知,CO2为(l-x) mol,由氢原子守恒可知,H2为(4-x) mol。则H2O(g)、CO均为,解得x=0.8。830℃时,平衡时,则H2O(g)、CO物质的量为0.8mol,CO2的物质的量为0.2mol,H2的物质的量为3.2mol,则反应III的平衡常数,C正确;
D.反应Ⅰ、Ⅱ都是气体分子数增大的反应,反应Ⅲ气体分子数不变,增大压强,平衡逆向移动,的物质的量减少,平衡时的物质的量分数降低,D错误;
故答案选C。
17.(2026·江苏沭阳高级中学·一模)科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
反应④:
在1.0×105 Pa 条件下,在密闭容器中,H2(g)和MgCO3(s)的物质的量均为1 mol,反应物(H2、MgCO3)的平衡转化率和生成物(CH4、CO2)的选择性随温度的变化关系如图所示(注:反应④在 360℃ 以下不考虑)下列说法不正确的是
注:含碳生成物的选择性 =
A.
B. 550℃下达到平衡时,反应④的平衡常数K=0.286
C. 表示CO2选择性随温度变化的曲线是b
D. 500~600℃内,随温度升高H2平衡转化率下降的原因可能是反应①逆向进行程度大于反应④正向进行程度
【答案】D
【解析】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: A.根据盖斯定律,反应① -反应② =反应③,则,A正确;
B.由图可知,550℃下达到平衡时,碳酸镁已经完全分解,氢气的转化率为,甲烷的选择性为,二氧化碳的选择性为,则一氧化碳的选择性为,故平衡时,,,,根据氧元素守恒知,,,,平衡时气体的总物质的量为=1.8 mol,该温度下,反应④ 的压强平衡常数,B正确;
C.结合上述图像分析,的选择性从低温接近0逐渐升高,对应曲线b,C正确;
D.550600℃,碳酸镁的平衡转化率不变,为100%,温度升高,反应③ 平衡逆移,量增多,使反应④ 平衡正移,量减少,且增加量大于减少量,所以550600℃随温度升高H2平衡转化率下降, D错误;
故答案为D。
曲线标识
对应物质
变化原因
黑圆点曲线(标注)
的平衡转化率
随温度升高逐渐降低,符合图中变化
a(方块曲线)
的平衡转化率
反应②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~25%升高到高温接近100%,符合变化
c(空心圆曲线)
的选择性
题干说明360℃以下不考虑反应④,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③(生成)放热,平衡逆向移动+反应④发生消耗生成,选择性逐渐降低到接近0,符合变化
b(空心三角曲线)
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④生成更多,选择性略有下降,正好符合b先升后缓降的变化
18.(2026·江苏苏锡常镇四市·一调)生物质炭经水蒸气气化生产合成气(和)的过程涉及的主要反应如下:
固定单位时间内气流床中生物质炭的投入量,控制,采用为载气,以一定的流速通入水蒸气。反应相同时间,测得出口气体中、、、的体积分数和合成气产率随温度的变化关系如图所示。
已知:合成气产率。
下列说法正确的是
A. 反应的
B. 曲线X表示CO的体积分数随温度的变化
C. 1200℃,反应达到平衡时,
D. 其他条件不变,1300℃时,加压有利于提高平衡时合成气产率和的体积分数
【答案】B
【解析】较高温度时,反应相同时间,反应达到平衡,升高温度,第一个反应正向移动,第二和第三个反应逆向移动,随温度升高CO的体积分数增大、CO2的体积分数减小;较低温度时,反应未达到平衡,随温度升高,反应速率都加快,H2的体积分数、合成气的产率随温度升高而增大,CH4的体积分数随温度升高而减小,说明在较低温度时升高温度对前两个反应速率的影响大于对第三个反应速率的影响,随温度升高CO2的体积分数增大;曲线X随温度升高先减小后增大,曲线Y随温度升高先增大后减小,故曲线Y表示CO2的体积分数随温度的变化;曲线X表示CO的体积分数随温度的变化。
【解析】
A. , ,由盖斯定律可知,ΔH=ΔH1-ΔH2=[131.3-(-41.2)] kJ⋅mol−1=172.5 kJ⋅mol−1,A错误;
B.随着反应温度的升高,三个反应的速率都在增大,第一个反应生成的CO增多,第二、三反应消耗的CO也增多,CO的含量可能增加或降低,结合反应的特点,但CO2的含量应当始终增大或先增加后降低或始终降低,不会出现先降低后增加的情况,故曲线X表示CO的体积分数,B正确;
C. 1200℃,反应达到平衡时,体系中各物质的量浓度应保持不变,故体系中v消耗(CO2)=v生成(CO2),C错误;
D.温度不变时,增大反应体系的压强,对第二个反应平衡时的进行程度几乎无影响,但第一个反应平衡时逆向进行程度增大,合成气的总量减少,第三个反应正向进行的程度增大,合成气的总量减少,故合成气的总量与总产率均减小,D错误;
故选B。
19.(2026·江苏前黄高级中学·二模)在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行:
反应I:I2(g)+H2(g)2HI(g) 反应II:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
如图1所示;各物质起始加入量为:H2、I2和HI均为4.0 mol,O2为6.5 mol,SO3为2.0 mol,设SO2为x mol。当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于正中位置;反应II中SO2与O2起始物质的量之比一定条件下,不同温度时SO2转化率如图2所示(图中虚线表示相同条件下的SO2平衡转化率随温度的变化)。
下列说法不正确的是
A. 欲使反应II起始时向正反应方向进行,x的取值范围为3.5~7.0
B. 反应II正反应活化能小于逆反应的活化能
C. T1℃~T2℃,SO2实际转化率降低的主要原因是温度升高反应II正向进行程度减小
D. 保持温度不变,T3℃时改变SO2与O2起始物质的量的比值,SO2的转化率可能从a点的值升至b点的值
【答案】C
【解析】A.反应I总物质的量为12 mol,隔板在中间则反应II平衡时总物质的量也为12 mol。反应II:2SO2+O2⇌2SO3,设达平衡时O2的消耗量为a mol,根据方程式可知,SO2的消耗量为2a mol,SO3的生成量为2a mol,平衡时O2的物质的量为(6.5-a) mol,SO2的物质的量为(x-2a) mol,SO3的物质的量为(2.0+2a) mol,有6.5-a+x-2a +2.0+2a=12,得x=3.5+a ,SO2不能完全转化,则x-2a>0,x>2a,解之得x<7,正向进行时a>0即x>3.5,所以欲使反应II起始时向正反应方向进行,x的取值范围为3.5~7.0,A正确;
B.反应II平衡转化率随温度升高而降低(图2虚线),说明正反应放热,ΔH=正反应活化能-逆反应活化能<0,所以正反应的活化能小于逆反应的活化能,B正确;
C.T1℃~T2℃,SO2的实际转化率随温度升高而减小但依然低于平衡转化率,主要原因是温度升高催化剂活性降低,反应速率减慢,使实际转化率减小,C错误;
D.T3℃时,增加O2量(减小SO2与O2比值),平衡正向移动,SO2转化率可从a点升至b点,D正确;
故选C。
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题07 化学反应速率与化学平衡
6年真题1年模拟
考点分类
江苏考情(2021-2026)
命题规律
考点01 化学反应速率
2024江苏(1题)
· 情境:以催化剂(豆科植物固氮、石墨制金刚石等)对速率的影响为情境。
· 重点:催化剂影响反应速率、活化能与焓变关系、速率计算。
· 趋势:催化机理与速率计算结合,重"催化剂改变速率不改变焓变"等易错辨析。
考点02 化学平衡及其移动
2025江苏(1题)、2023江苏(1题)、2022江苏(2题)
· 情境:以甘油水蒸气重整制氢、尿素水解催化还原NOx、乙醇-水催化重整等工业反应为情境。
· 重点:平衡移动方向、平衡常数K、转化率与选择性、条件优化。
· 趋势:多反应耦合与工业条件选择,重K及转化率/选择性的定量判断。
考点03 化学反应速率、平衡图像分析
2026江苏(1题)、2024江苏(1题)、2021江苏(1题)
· 情境:以CO2加氢制乙烯/甲醇、NH3催化氧化除NOx等多反应体系为情境。
· 重点:转化率、选择性随温度/压强的变化图像、多重平衡与定量推理。
· 趋势:绿色催化(CO2利用)与图像定量推理结合,重图像信息提取与平衡计算。
考点01 化学反应速率
(2024·江苏·高考真题)催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变,常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在,如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、催化氧化等。催化剂有选择性,如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境,如汽车尾气处理、废水中电催化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界,高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。完成下列小题。
1.下列说法正确的是
A. 豆科植物固氮过程中,固氮酶能提高该反应的活化能
B. 与反应中,Ag催化能提高生成的选择性
C. 制反应中,能加快化学反应速率
D. 与反应中,能减小该反应的焓变
2.下列化学反应表示正确的是
A. 汽车尾气处理:
B. 电催化为的阳极反应:
C. 硝酸工业中的氧化反应:
D. 和催化制二甲醚:
3.下列有关反应描述正确的是
A. 催化氧化为,断裂键
B. 氟氯烃破坏臭氧层,氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程
C. 丁烷催化裂化为乙烷和乙烯,丁烷断裂键和键
D. 石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由转变为
考点02 化学平衡及其移动
1.(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
2.(2023·江苏·高考真题)金属硫化物()催化反应,既可以除去天然气中的,又可以获得。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 该反应的平衡常数
C. 题图所示的反应机理中,步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D. 该反应中每消耗,转移电子的数目约为
3.(2022·江苏·高考真题)用尿素水解生成的催化还原,是柴油机车辆尾气净化的主要方法。反应为,下列说法正确的是
A. 上述反应
B. 上述反应平衡常数
C. 上述反应中消耗,转移电子的数目为
D. 实际应用中,加入尿素的量越多,柴油机车辆排放的尾气对空气污染程度越小
4.(2022·江苏·高考真题)乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为,,在、时,若仅考虑上述反应,平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。
CO的选择性,下列说法正确的是
A. 图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化
B. 升高温度,平衡时CO的选择性增大
C. 一定温度下,增大可提高乙醇平衡转化率
D. 一定温度下,加入或选用高效催化剂,均能提高平衡时产率
考点03 化学反应速率、平衡图像分析
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.(2024·江苏·高考真题)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:
①
②
、下,将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A. L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B. 反应②的焓变
C. L9处的的体积分数大于L5处
D. 混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于的生成速率
3.(2021·江苏·高考真题)与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
(的选择性)
A. 其他条件不变,升高温度,的平衡转化率增大
B. 其他条件不变,在175~300℃范围,随着温度的升高,出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大
C. 催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于:250℃
D. 高效除去尾气中的,需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂
1.(2026·江苏苏锡常镇四市·一调)在半导体工业中有重要应用,可由反应
生产。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 及时分离部分可提高的平衡转化率
C. 加入降低反应活化能,可加快生成
D. 反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为
2.(2026·江苏南京、盐城·一模)在恒压密闭容器中,充入起始量一定的和,主要发生下列反应:
反应I:
反应II:
达平衡时,转化率和CO的选择性随温度的变化如图所示[CO的选择性]
下列说法正确的是
A. 反应I的
B. 升高温度能提高的平衡产率
C. 温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应I
D. 同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择在低温低压条件下反应
3.(2026·江苏前黄高级中学·一模)利用CaS循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫,涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
恒容条件下,按1 mol CaS,1 mol 和0.1 mol 投料反应。平衡体系中,各气态物种的随温度的变化关系如题图所示,n为气态物种物质的量的值。
已知:图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数基本不变。下列说法正确的是
A. 甲线所示物种为
B. 反应Ⅰ的焓变
C. 温度为,体系达平衡时,若丁线所示物种为a mol,则CaS为
D. 温度为,体系达平衡后,压缩容器体积产率增大。与压缩前相比,重新达平衡时,减小
4.(2026·江苏南京第六十六中学·二模)甲醇水蒸气重整制氢是生产氢气的重要途径,其主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
、时,混合气体以一定流速通过反应管,在催化剂作用下反应一段时间后测得转化率、CO选择性随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ的平衡常数:
B. 的物质的量:a点点
C. 其他条件不变,混合气体流速越大,的转化率越大
D. 温度高于240℃,CO选择性迅速上升的原因是反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ
5.(2026·江苏姜堰中学等四校·联考)拥有中国自主知识产权的全球首套煤制乙醇工业化项目投产成功。某煤制乙醇过程表示如下:
过程a包括以下3个主要反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
相同时间内,测得乙酸甲酯转化率随温度的变化如图1所示,乙醇和乙酸乙酯的选择性[乙醇选择性]随温度的变化如图2所示。
下列说法不正确的是
A. 205℃后反应Ⅲ开始发生反应
B. 225∼235℃,反应Ⅰ还未达平衡状态
C. 温度可影响催化剂的选择性,从而影响目标产物乙醇的选择性
D. 205℃时,起始物质的量为5 mol,转化率为30%,则最终生成乙酸乙酯0.9mol
6.(2026·江苏苏北六校·二模)CO、既可单独加氢制,也可混合加氢制,发生如下反应。
i.
ii.
iii.
下图表示恒压且投入化学计量比氢气的条件下CO、混合气体加氢达到平衡时,的转化率随温度(T)或Z的变化。其中,指初始的物质的量。曲线Ⅰ表示当Z为0.5时随温度(T)的变化。下列说法不正确的是
A. 反应i、反应ii均是低温自发
B. 曲线II的温度为600℃
C. 其它条件不变,增大压强,曲线II上移
D. 若N点CO的转化率为80%,则的平衡收率y为50%[]
7.(2026·江苏南京第九中学·二模)甲烷催化氧化为合成气(CO、H2)的主要反应有:
反应1
反应2
将与投入密闭容器中反应,不同温度下,相同时间内转化率、选择性与CO的选择性随温度的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 由题可知,
B. 在700℃时,容器中生成的的物质的量为1.44 mol
C. 在时都可能发生
D. 该过程中,低温有利于合成气的生成
8.(2026·江苏镇江第一中学等学校·一模)一定条件下,工业上以NO和为原料合成,涉及主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在、反应条件下,向密闭容器中充入2 mol NO和,发生上述反应Ⅰ和Ⅱ,测得NO和转化率、和选择性与反应时间的关系如题图所示。下列说法不正确的是
A. 若使用仅对反应Ⅱ有催化作用的催化剂,则75 min时曲线b所示物种的浓度减小
B. 曲线d表示转化率
C. G点水的物质的量为2m mol
D. 75 min时,生成
9.(2026·江苏南通·二模)工业上采用氯苯和在高温下制备苯硫酚(),副产物为苯,反应如下:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
将一定量的氯苯和加入反应器,定时测定反应器尾端出来的混合气体中各产物的量,得到单程收率(得到的产品与原料总投入量的百分比)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ的活化能
B. 590℃时,使用高效催化剂能提高苯硫酚的平衡产率
C. 645℃时,反应Ⅱ的v(正)<v(逆)
D. 其他条件不变,540℃~590℃,苯硫酚的选择性随着温度升高不断增大
10.(2026·江苏南京江浦高级中学·二模)二甲醚和水蒸气制氢气可作为燃料电池的氢能源,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
在恒压下,将一定比例的二甲醚和水蒸气混合后,以一定流速通过装有催化剂的反应器,反应相同时间测得的实际转化率、实际选择性与平衡选择性随温度的变化如图所示.的选择性.下列说法不正确的是
A. 曲线表示实际转化率随温度的变化
B. 时,反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ的速率
C. 适当增加,有利于提高的产率
D. 一定温度下,若增大压强,的平衡产量不变
11.(2026·江苏南京大厂高级中学·二模)催化加氢制能实现碳的循环利用。一定压强下,1mol 与3mol 在密闭容器中发生的反应如下:
Ⅰ:;△H<0
Ⅱ:;△H>0
反应相同时间,测得不同温度下转化率和选择性如右图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。
已知:的选择性。
下列说法正确的是
A. 曲线b表示的平衡转化率
B. 其他条件不变,240℃时加压或使用高效催化剂均可能使转化率达到X点
C. 220~280℃时,反应Ⅰ生成速率小于反应Ⅱ生成CO的速率
D. 为提高生产效率,需选择相对较低的温度
12.(2026·江苏南京天印高级中学等校·二模)的利用是实现“碳达峰、碳中和”目标的关键技术之一,逆水煤气转换反应具有实现高效转化为CO的巨大潜力。发生的主要反应为:
反应1(逆水煤气变换):
反应2(甲烷化):
反应3(CO甲烷化):
恒容条件下,加入、和催化剂,在不同的温度下进行反应,平衡时各物种的物质的量分数如图所示。
下列说法正确的是
A.
B. 曲线b表示平衡时CO物质的量分数随温度变化
C. 650℃时,反应1的
D. 大于700℃,其它条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量
13.(2026·江苏南京·二模)乙醇-水蒸气催化重整制氢过程中的主要反应:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
下,和发生上述反应分别达平衡、在催化剂作用下反应相同时间时,体系中、和的物质的量随温度变化如图所示。已知:在600~800℃内,的实际转化率和平衡转化率均为100%。下列说法正确的是
A. 的实际选择性[]随温度升高而降低
B. 750℃下,平衡时CO的物质的量为
C. 750℃下,反应Ⅱ平衡常数的值为1.25
D. 的实际产量高于平衡产量的原因为催化剂使反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ
14.(2026·江苏南京、盐城·一模)DMF是良好的有机溶剂。二氧化碳加氢耦合DMA制DMF的主要反应(忽略其他副反应)为:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
3MPa下,将(DMA)的混合气匀速通过装有催化剂的反应管,DMA的转化率、DMF或的选择性随温度变化如图所示。
DMF的选择性。
下列说法不正确的是
A. DMF的平衡选择性随温度升高而增大
B. 300℃时,的转化率为3%
C. 其他条件不变,在240∼350℃范围,出口处DMF的量随温度升高而不断减小
D. 高效合成DMF,需研发低温下DMA转化率高和DMF选择性高的催化剂
15.(2026·江苏苏北七市·二模)一定温度下,将的混合气体以的固定流速通过长度较短且装有足量镧铁载氧体()的反应管制备CO和,测得出口处、、和的流速如图所示(出口处除上述气体和外,不含其他气体)。下列说法不正确的是
A. X代表的物质是
B. 250~375 s,反应生成逐渐增大
C. 500~1000 s,的反应速率逐渐减小
D. 1000~1500 s,仅发生分解为C和的反应
16.(2026·江苏南通等九校·一模)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。在0.1 MPa,反应物起始物质的量之比条件下,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如题图所示。下列有关说法正确的是
A. 增大平衡时的转化率增大
B. 曲线X表示平衡时的物质的量分数随温度的变化
C. 830℃时,反应Ⅲ的化学平衡常数为
D. 增大压强至1 MPa能提高平衡时的物质的量分数
17.(2026·江苏沭阳高级中学·一模)科研人员设计了利用MgCO3与H2反应生成CH4的路线,主要反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
反应④:
在1.0×105 Pa 条件下,在密闭容器中,H2(g)和MgCO3(s)的物质的量均为1 mol,反应物(H2、MgCO3)的平衡转化率和生成物(CH4、CO2)的选择性随温度的变化关系如图所示(注:反应④在 360℃ 以下不考虑)下列说法不正确的是
注:含碳生成物的选择性 =
A.
B. 550℃下达到平衡时,反应④的平衡常数K=0.286
C. 表示CO2选择性随温度变化的曲线是b
D. 500~600℃内,随温度升高H2平衡转化率下降的原因可能是反应①逆向进行程度大于反应④正向进行程度
曲线标识
对应物质
变化原因
黑圆点曲线(标注)
的平衡转化率
随温度升高逐渐降低,符合图中变化
a(方块曲线)
的平衡转化率
反应②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~25%升高到高温接近100%,符合变化
c(空心圆曲线)
的选择性
题干说明360℃以下不考虑反应④,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③(生成)放热,平衡逆向移动+反应④发生消耗生成,选择性逐渐降低到接近0,符合变化
b(空心三角曲线)
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④生成更多,选择性略有下降,正好符合b先升后缓降的变化
18.(2026·江苏苏锡常镇四市·一调)生物质炭经水蒸气气化生产合成气(和)的过程涉及的主要反应如下:
固定单位时间内气流床中生物质炭的投入量,控制,采用为载气,以一定的流速通入水蒸气。反应相同时间,测得出口气体中、、、的体积分数和合成气产率随温度的变化关系如图所示。
已知:合成气产率。
下列说法正确的是
A. 反应的
B. 曲线X表示CO的体积分数随温度的变化
C. 1200℃,反应达到平衡时,
D. 其他条件不变,1300℃时,加压有利于提高平衡时合成气产率和的体积分数
19.(2026·江苏前黄高级中学·二模)在一个容积固定的反应器中,有一可左右滑动的密封隔板,两侧分别进行:
反应I:I2(g)+H2(g)2HI(g) 反应II:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
如图1所示;各物质起始加入量为:H2、I2和HI均为4.0 mol,O2为6.5 mol,SO3为2.0 mol,设SO2为x mol。当x在一定范围内变化时,均可以通过调节反应器的温度,使两侧反应都达到平衡,并且隔板恰好处于正中位置;反应II中SO2与O2起始物质的量之比一定条件下,不同温度时SO2转化率如图2所示(图中虚线表示相同条件下的SO2平衡转化率随温度的变化)。
下列说法不正确的是
A. 欲使反应II起始时向正反应方向进行,x的取值范围为3.5~7.0
B. 反应II正反应活化能小于逆反应的活化能
C. T1℃~T2℃,SO2实际转化率降低的主要原因是温度升高反应II正向进行程度减小
D. 保持温度不变,T3℃时改变SO2与O2起始物质的量的比值,SO2的转化率可能从a点的值升至b点的值
试卷第1页,共3页
/
学科网(北京)股份有限公司
$