第05讲 化学反应速率与化学平衡图像（专项训练）（广东专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

第05讲 化学反应速率与化学平衡图像（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 速率—时间图像 考向02 涉及转化率图像 考向03 涉及百分含量的图像 考向04 化学平衡图像 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 速率—时间图像 1．【结合图像分析进行考查】 1．已知液氨能够发生自耦电离，并在一定条件下建立电离平衡： ，下列能正确表示瞬时升温后(液氨未汽化)，建立新平衡过程的示意图为 A．B． C．D． 2．对于同一体系内存在竞争反应：①，②；测得反应速率与时间t关系如图，依据图像信息，下列说法不正确的是 A．反应①的反应限度大于反应② B．催化剂一定能降低反应活化能，加快反应速率 C．加入催化剂，时反应①未达到平衡 D．加入催化剂，可有效提高C的产率 3．氢气用于工业合成氨：，。一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的和反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如下图所示，下面说法不正确的是 A．时刻改变的条件是增大反应物浓度 B．时刻改变的条件是增大压强 C．时刻改变的条件是减小生成物（或）的浓度 D．时刻改变的条件是降低温度 考向02 涉及转化率图像 4．（2026·广东佛山·模拟预测）在恒压密闭容器中发生反应CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g)  ΔH，反应温度与投料比()对甲醇平衡转化率的影响如图所示。下列说法错误的是 A．ΔH< 0 B．平衡常数：Ka< Kb C．若压缩体积改变压强，甲醇平衡转化率不变 D．投料比1、2、3分别对应 5．（2025·广东汕头·二模）为消除的污染，某实验小组研究用活性炭进行处理，发生反应：，一定温度下，向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和，反应相同时间后测得的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A．容器内的压强 B．bc段上述反应达到平衡状态 C．c点状态下v(正)>v(逆) D．该温度下反应的平衡常数 6．（2026·广东深圳·模拟预测）以为催化剂，能实现向的转化，是实现能源化综合利用以及完成“碳中和”的一种途径。 （1）Mn位于元素周期表中的___________区。 （2）转化为的反应ⅰ：  ，该反应在___________(填“较高温度”或“较低温度”)下能自发进行。 （3）转化为的过程中伴有副反应： 编号 化学方程式 ⅱ ⅲ 反应ⅲ的___________。 （4）不同温度下，按充入某盛有催化剂的恒压密闭容器中发生上述反应，平衡时和的选择性[例如的选择性]及的转化率随温度变化的关系如图所示。 ①表示的选择性的曲线为___________(填“a”“b”或“c”)，曲线b随温度升高而降低的原因为___________。 ②下的平衡体积分数为___________(写出推导过程，结果保留3位有效数字)。 ③下，控制上述压强，按一定流速通过盛有催化剂的装置，最终所得的体积分数较上述平衡时的体积分数还要高，试分析可能的原因为___________。 考向03 涉及百分含量的图像 7．（2023·广东·一模）汽车尾气的排放会对环境造成污染。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO与CO的反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H＜0。一定温度下，在恒容密闭容器中加入1molCO和1molNO发生上述反应，部分物质的体积分数(φ)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A．上述反应的正反应在高温下才能自发进行 B．曲线b表示的是φ(N2)随时间的变化 C．2v正(NO)=v逆(N2)时，反应达平衡状态 D．气体的平均相对分子质量：M(t1)＞M(t3)＞M(t5) 8．（2025·湖南·模拟预测）在恒容密闭容器中，CO与H2合成甲醇的反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)  ΔH，测得平衡体系中CH3OH的体积分数与温度、投料比的关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc(CO)·c2(H2)，300℃、400℃时反应速率常数分别为、。下列说法正确的是 A．该反应的ΔH＞0 B．a=3 C．M点和N点对应体系中平衡常数：KM＜KN D．M点CO的平衡转化率为60% 9．（2025·广东·模拟预测）甲烷蒸汽重整是制氢的主要途径，在镍催化剂作用下，涉及反应如下： 反应Ⅰ：  ； 反应Ⅱ：  。 回答下列问题： （1）基态镍原子的价层电子轨道表示式为_______。 （2）反应Ⅰ正反应的活化能为，反应Ⅰ逆反应的活化能为_______，反应Ⅰ在_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下自发进行。 （3）向恒容密闭容器中按投料，初始总压强为，测得平衡时各组分的物质的量分数与温度关系如图所示： ①体系达到平衡后，下列判断正确的是_______(填选项字母)。 A．若仅考虑反应Ⅱ，升高温度，反应Ⅱ平衡常数不变 B．充入，甲烷的平衡转化率增大 C．反应速率： ②图中温度低于600℃时，的物质的量分数随温度升高而增大，原因可能是_______。 ③600℃时，平衡时_______(填“>”、“<”或“=”)，的平衡转化率约为_______(保留两位有效数字)。 考向04化学平衡图像 10．（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 11．（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% 12．（2026·山东济南·一模）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．其他条件不变，延长X点实际反应时间，转化率升高 C．300℃时，增大反应压强，平衡时不变 D．200℃升高至300℃，不同压强下平衡转化率变化值： 重难·创新演练 1．（2026·广东佛山·二模）恒容密闭容器中足量焦炭和适量水蒸气发生下列反应：①  ，②  ，平衡后含碳气体浓度随水碳比变化如图，含水量增加会降低反应温度。下列说法正确的是 A．曲线a代表c(CO2)随水碳比的变化 B．平衡后缩小容器体积，反应②平衡不移动 C．平衡前反应②生成CO2的速率均大于反应①生成CO的速率 D．反应①生成CO的量与反应②消耗CO的量相等的瞬间，两个反应均达到平衡 2．（2026·河北沧州·一模）在体积相等的多个恒温恒容密闭容器中，分别充入和，发生反应。在不同温度下反应相同时间，测得、、转化率与温度关系如图所示。 已知：，，、为速率常数。下列说法错误的是 A．该反应的 B．代表曲线的是NG C．a、b、c三点中达到平衡状态的点是c D．该反应的化学平衡常数 3．（2025·广东·二模）对于反应X(g)2Z(g)[Y(g)为中间产物]：①反应过程中各物质的浓度随时间变化如图所示；②提高反应温度，、均增大。基于以上事实，可能的反应进程示意图为 A． B． C． D． 4．（2025·广东广州·二模）反应，正反应速率可表示为，逆反应速率可表示为，其中、分别为正、逆反应的速率常数，只与温度有关，反应的与关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．升高温度，减小、增大 C．达到平衡时， D．平衡后加水稀释，达到新平衡后减小 5．（2025·广东·一模）一定温度下，向一恒容密闭容器中充入等物质的量的X和Y气体，发生反应。容器内各气体的物质的量浓度c与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是 A．时，X的物质的量分数逐渐减小 B．时，X和Y物质的量浓度之比为 C．时，体系达到平衡状态 D．其他条件不变，时减小容器体积，再次平衡后Y的物质的量浓度可能变为d点 6．（2025·广东汕头·一模）在医药领域有广泛应用，但在空气中会污染环境。某研究小组研究实现的转化，发生反应，向体积为的密闭容器中充入和，在甲、乙两种催化剂作用下，反应，测得的转化率与温度的关系如图所示，下列有关说法正确的是 A．催化效果：甲<乙 B．、甲催化条件下，内 C．其它条件不变时，压缩容器体积乙曲线可能整体向上移动 D．前，乙催化剂作用下降低温度可提高的产率 7．（2024·广东·一模）与在恒容容器的不同温度下发生反应：，达到平衡时各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．曲线Y表示随温度的变化关系 C．升高温度，加快，减慢，平衡产率减小 D．其他条件不变，与在℃下反应，达到平衡时 8．（2024·广东·一模）甲烷催化氧化为合成气、的主要反应有： Ⅰ． Ⅱ． 将与投入密闭容器中反应，不同温度下，相同时间内转化率、选择性与的选择性[]随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A．时，副反应Ⅱ进行程度很小 B．在时，容器中生成的的物质的量为 C．反应Ⅰ在低温下自发 D．该过程中，低温有利于合成气的生成 9．（2024·广东广州·三模）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A． B．两点的正反应速率： C．此反应在任意温度下都可自发进行 D．当容器内气体的平均相对分子质量不变时，反应达平衡状态 10．（2024·广东广州·二模）恒容密闭容器中充入X，在催化剂作用下发生反应：，起始压强为p kPa，反应时间为t s，测得X的转化率随温度的变化如图中实线所示（虚线表示平衡转化率）。下列说法正确的是 A．该反应的 B．催化剂可降低该反应的焓变，提高平衡转化率 C．增大起始压强，X的平衡转化率增大 D．800℃时，内化学反应速率 真题·实战演练 1．（2022·广东·高考真题）恒容密闭容器中，在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．a为随温度的变化曲线 C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 D．向平衡体系中加入，H2的平衡转化率增大 2．（2021·广东·高考真题）反应经历两步：①；②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A．a为随t的变化曲线 B．时， C．时，的消耗速率大于生成速率 D．后， 3．（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，则下列说法正确的是 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 4．（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 5．（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 6．（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 7．（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 8．（2021·广东·高考真题）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应： a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1 b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2 c)CH4(g)C(s)+2H2(g) ∆H3 d)2CO(g)CO2(g)+C(s) ∆H4 e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) ∆H5 （1）根据盖斯定律，反应a的∆H1=_______(写出一个代数式即可)。 （2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。 A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加 B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动 C． 加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率 D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小 （3）一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行，其中，第_______步的正反应活化能最大。 （4）设K为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p0（p0=100kPa）。反应a、c、e的ln K随（温度的倒数）的变化如图所示。 ①反应a、c、e中，属于吸热反应的有_______(填字母)。 ②反应c的相对压力平衡常数表达式为K=_______。 ③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程_______。 （5）CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_______。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 第05讲化学反应速率与化学平衡图像（专项训练) h 模拟基础演练 1.B 2.B 3.B 4.B 5.c 6.(1)d (2)较低温度 (3)-90.7kmol (4)a 主反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，副反应ⅱ为吸热反应，温度升高平衡正向移动， 综合两个反应，温度对主反应的影响大于对副反应的影响 21.4% 主反应活化能较低，反应速率 较快，消耗C02更多，CH,OH选择性提高 7.B 8.D 3d 4s 9.(1) (2)34.1 高温 (3)C 温度升高，反应I正向移动，CO的物质的量浓度增大，反应Ⅱ也正向移动，导致CO2的物质 的量浓度增大 78% 10.c 11.D 12.B 重难创新演练 1.A 2.C 3.B 4.D 5.D 6.C 112 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 7.D 8.A 9.C 10.D h真题实战演练 1.c 2.d 3.B 4.c 5.C 6.B 7.A ((H2 8. △H+△H-△H或△H-△H4AD 4 ac ((CH2) 686 做冷冻剂 Po 212 第05讲 化学反应速率与化学平衡图像（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 速率—时间图像 考向02 涉及转化率图像 考向03 涉及百分含量的图像 考向04 化学平衡图像 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 速率—时间图像 1．【结合图像分析进行考查】 1．已知液氨能够发生自耦电离，并在一定条件下建立电离平衡： ，下列能正确表示瞬时升温后(液氨未汽化)，建立新平衡过程的示意图为 A．B． C．D． 【答案】B 【解析】已知 ，即液氨自耦电离为吸热过程，升温瞬间，正向电离速率()和逆向离子结合成分子的速率（）均增大，升温平衡正向移动，，随着反应进行，逐渐减小，逐渐增大，重新建立新平衡，此时，图B满足此变化过程，故选B。 2．对于同一体系内存在竞争反应：①，②；测得反应速率与时间t关系如图，依据图像信息，下列说法不正确的是 A．反应①的反应限度大于反应② B．催化剂一定能降低反应活化能，加快反应速率 C．加入催化剂，时反应①未达到平衡 D．加入催化剂，可有效提高C的产率 【答案】B 【解析】A．无催化剂时平衡状态下产物B的生成速率大于产物C的生成速率，说明反应①进行的程度更大，反应限度更高，加入催化剂后，②的反应速率加快，这是外界条件变化导致的结果，不能判断反应限度，A正确； B．催化剂具有选择性，本题中加入的催化剂仅加快了反应②的速率，对反应①略微减慢反应速率，并非对体系内所有反应都能降低活化能、加快速率，该表述错误，B错误； C．加入催化剂时，时刻产物B的生成速率仍处于变化中，未达到恒定值，说明反应①未达到平衡，C正确； D．加入催化剂后反应②速率大幅提升，更多反应物优先生成，可有效提高的产率，D正确； 故选B。 3．氢气用于工业合成氨：，。一定温度下，在容积恒定的密闭容器中，一定量的和反应达到平衡后，改变某一外界条件，反应速率与时间的关系如下图所示，下面说法不正确的是 A．时刻改变的条件是增大反应物浓度 B．时刻改变的条件是增大压强 C．时刻改变的条件是减小生成物（或）的浓度 D．时刻改变的条件是降低温度 【答案】B 【分析】合成氨反应的正反应放热，且气体的化学计量数之和减小。图中，起初正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，二者在时刻相等，反应达到平衡。改变条件后，应先判断正、逆反应速率在改变条件瞬间如何变化，再比较二者的大小：时，平衡正向移动；正、逆反应速率始终相等时，平衡不移动。 【解析】A．时刻，正反应速率突然增大，逆反应速率瞬间不变，随后正反应速率逐渐减小、逆反应速率逐渐增大，直至二者再次相等。在温度、容积不变时，增大或的浓度，会使正反应速率立即增大，而的浓度瞬间不变，逆反应速率瞬间不变，此后平衡正向移动，与图像相符，A正确； B．时刻，正、逆反应速率同时增大，且始终相等，说明反应速率增大而平衡不移动，符合使用催化剂的特征。恒容时，若通过充入不参与反应的气体增大总压强，各反应物、生成物的浓度均不变，正、逆反应速率均不变；若通过压缩体积增大压强，各气体的浓度立即增大，正、逆反应速率均增大，但合成氨的正反应使气体的化学计量数之和减小，平衡会正向移动，正、逆反应速率不会始终相等。因此，增大压强不能产生图示变化，B错误； C．时刻，正反应速率瞬间不变，逆反应速率突然减小，随后正反应速率逐渐减小、逆反应速率逐渐增大，直至二者再次相等。减小的浓度，会使逆反应速率立即减小，而反应物浓度瞬间不变，正反应速率瞬间不变，此后平衡正向移动，与图像相符，C正确； D．时刻，正、逆反应速率均突然减小，且，随后反应达到新的平衡，说明反应速率减小的同时平衡正向移动。降低温度会使正、逆反应速率均减小，又因合成氨的正反应放热，降低温度使平衡向生成的方向移动，与图像相符，D正确； 故选B。 考向02 涉及转化率图像 4．（2026·广东佛山·模拟预测）在恒压密闭容器中发生反应CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g)  ΔH，反应温度与投料比()对甲醇平衡转化率的影响如图所示。下列说法错误的是 A．ΔH< 0 B．平衡常数：Ka< Kb C．若压缩体积改变压强，甲醇平衡转化率不变 D．投料比1、2、3分别对应 【答案】B 【解析】A．由图像可知，温度升高时甲醇的平衡转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动，逆反应吸热，正反应放热，因此，A正确； B．平衡常数只与温度有关，该反应，温度越高平衡常数越小。由横坐标可知，点温度低于点温度，因此平衡常数，B错误； C．该反应反应前后气体总分子数相等，改变压强平衡不移动，因此压缩体积增大压强，甲醇平衡转化率不变，C正确； D．增大，即增加的投料，会提高的平衡转化率。相同温度下，转化率：投料比1>投料比2>投料比3，因此投料比1、2、3分别对应，D正确； 故选B。 5．（2025·广东汕头·二模）为消除的污染，某实验小组研究用活性炭进行处理，发生反应：，一定温度下，向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和，反应相同时间后测得的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是 A．容器内的压强 B．bc段上述反应达到平衡状态 C．c点状态下v(正)>v(逆) D．该温度下反应的平衡常数 【答案】C 【分析】反应相同时间后，图中b点NO2的转化率最高，则b点恰好达到平衡状态，由于ab曲线上对应容器的体积逐渐增大，NO2的起始浓度逐渐减小，但浓度均大于b点，NO2的浓度越大，反应速率越大，达到平衡的时间越短，所以ab曲线上反应均达到平衡状态，反应正向是气体体积增大的反应，随着容器体积的增大，NO2的转化率逐渐增大，b点达到最大；b点以后，随着容器体积的增大，压强越小，反应往正方向移动，NO2的起始浓度减小，反应速率减慢，达到平衡的时间延长，所以bc曲线上反应均未达到平衡状态，由于NO2的起始浓度低，则反应正向进行； 【解析】A．为1mol，a点反应0.4mol二氧化氮、b点反应0.8mol二氧化氮，反应为气体分子数增加1的反应，结合反应，ab反应后总的物质的量为1mol+0.4mol÷2=1.2mol、1mol+0.8mol÷2=1.4mol，由于V1＜V2，则，A错误； B．由分析，bc曲线上反应均未达到平衡状态，B错误； C．由分析，c点反应往正方向移动，c点状态下v(正)>v(逆)，C正确； D．a点时反应达到平衡，a点反应0.4mol二氧化氮，结合方程式，生成氮气、二氧化碳分别为0.2mol、0.4mol，平衡时二氧化氮0.6mol，则，D错误； 故选C。 6．（2026·广东深圳·模拟预测）以为催化剂，能实现向的转化，是实现能源化综合利用以及完成“碳中和”的一种途径。 （1）Mn位于元素周期表中的___________区。 （2）转化为的反应ⅰ：  ，该反应在___________(填“较高温度”或“较低温度”)下能自发进行。 （3）转化为的过程中伴有副反应： 编号 化学方程式 ⅱ ⅲ 反应ⅲ的___________。 （4）不同温度下，按充入某盛有催化剂的恒压密闭容器中发生上述反应，平衡时和的选择性[例如的选择性]及的转化率随温度变化的关系如图所示。 ①表示的选择性的曲线为___________(填“a”“b”或“c”)，曲线b随温度升高而降低的原因为___________。 ②下的平衡体积分数为___________(写出推导过程，结果保留3位有效数字)。 ③下，控制上述压强，按一定流速通过盛有催化剂的装置，最终所得的体积分数较上述平衡时的体积分数还要高，试分析可能的原因为___________。 【答案】（1）d （2）较低温度 （3）-90.7 kJ·mol-1 （4）a 主反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，副反应ii为吸热反应，温度升高平衡正向移动，综合两个反应，温度对主反应的影响大于对副反应的影响 21.4% 主反应活化能较低，反应速率较快，消耗更多，选择性提高 【解析】（1）为25号元素，位于第VIIB族，位于元素周期表中的d区。 （2）反应ⅰ的ΔH<0，且正向气体分子数目减少，则ΔS<0，由ΔG=ΔH-TΔS<0时能自发进行知，该反应在较低温度下能自发进行。 （3）根据反应ⅲ=反应ⅰ-反应ⅱ可知，反应ⅲ的。 （4）①两物质选择性相加应该是100%，所以b表示的是的平衡转化率，反应ⅰ为放热反应，温度升高选择性下降，所以表示选择性的曲线为a；主反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，副反应ii为吸热反应，温度升高平衡正向移动，综合两个反应，温度对主反应的影响大于对副反应的影响，故转化率随温度升高而降低。 ②设反应前总气体物质的量为4 mol，即1 mol与3 mol，设反应ⅰ生成x mol，反应ⅱ生成CO y mol。根据三段式：                                                    根据转化率为80%可知，1-x-y=1×(1-80%)，根据的选择性为75%，CO的选择性为25%可知，x：y=3：1，解得x=0.6，y=0.2，则平衡时n()=1-0.6-0.2=0.2 mol，n()=3-0.6×3-0.2=1 mol，n()=0.6 mol，n(CO)=0.2 mol，n()=0.6+0.2=0.8 mol，则的平衡体积分数。 ③K下，控制上述压强，按一定流速通过盛有催化剂的装置，最终所得的平衡体积分数较上述平衡时的体积分数还要高，可能的原因为主反应活化能较低，反应速率较快，消耗更多，选择性提高。 考向03 涉及百分含量的图像 7．（2023·广东·一模）汽车尾气的排放会对环境造成污染。利用高效催化剂处理汽车尾气中的NO与CO的反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H＜0。一定温度下，在恒容密闭容器中加入1molCO和1molNO发生上述反应，部分物质的体积分数(φ)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是 A．上述反应的正反应在高温下才能自发进行 B．曲线b表示的是φ(N2)随时间的变化 C．2v正(NO)=v逆(N2)时，反应达平衡状态 D．气体的平均相对分子质量：M(t1)＞M(t3)＞M(t5) 【答案】B 【解析】A．反应为放热的熵减反应，则上述反应的正反应在低温下才能自发进行，A错误； B．由化学方程式可知，一氧化氮、一氧化碳、二氧化碳的系数相同，且为氮气系数的2倍，结合图像比较物质的体积分数的变化量可知，曲线b表示物质的变化量较小，故b表示的是φ(N2)随时间的变化，B正确； C．2v正(NO)=v逆(N2)时，此时正逆反应速率不相等，反应没有达平衡状态，C错误； D．混合气体的平均摩尔质量为M= m/n，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而减小，故气体平均相对分子质量逐渐变大，故气体的平均相对分子质量：M(t1)<M(t3)<M(t5)，D错误； 故选B。 8．（2025·湖南·模拟预测）在恒容密闭容器中，CO与H2合成甲醇的反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)  ΔH，测得平衡体系中CH3OH的体积分数与温度、投料比的关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc(CO)·c2(H2)，300℃、400℃时反应速率常数分别为、。下列说法正确的是 A．该反应的ΔH＞0 B．a=3 C．M点和N点对应体系中平衡常数：KM＜KN D．M点CO的平衡转化率为60% 【答案】D 【解析】A．由图像可知，在投料比相同时，温度越高，CH3OH的体积分数越小，平衡逆向移动，说明该反应为放热反应，ΔH＜0，A错误； B．当反应物按化学计量数之比投料时，产物的体积分数最大。反应中，与的计量数之比为，因此a=2，B错误； C．该反应为放热反应，ΔH＜0，N点反应温度高，平衡逆向移动，平衡常数KM＞KN，C错误； D．M点投料比为2，设H2为2 mol、CO为1 mol，列三段式：，M点的平衡体积分数为，因此： 解得，的平衡转化率为，D正确； 故选D。 9．（2025·广东·模拟预测）甲烷蒸汽重整是制氢的主要途径，在镍催化剂作用下，涉及反应如下： 反应Ⅰ：  ； 反应Ⅱ：  。 回答下列问题： （1）基态镍原子的价层电子轨道表示式为_______。 （2）反应Ⅰ正反应的活化能为，反应Ⅰ逆反应的活化能为_______，反应Ⅰ在_______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)下自发进行。 （3）向恒容密闭容器中按投料，初始总压强为，测得平衡时各组分的物质的量分数与温度关系如图所示： ①体系达到平衡后，下列判断正确的是_______(填选项字母)。 A．若仅考虑反应Ⅱ，升高温度，反应Ⅱ平衡常数不变 B．充入，甲烷的平衡转化率增大 C．反应速率： ②图中温度低于600℃时，的物质的量分数随温度升高而增大，原因可能是_______。 ③600℃时，平衡时_______(填“>”、“<”或“=”)，的平衡转化率约为_______(保留两位有效数字)。 【答案】（1） （2）34.1 高温 （3）C 温度升高，反应Ⅰ正向移动，的物质的量浓度增大，反应Ⅱ也正向移动，导致的物质的量浓度增大 = 78% 【解析】（1） 基态镍原子价层电子为，轨道表达式为 ； （2）反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能，所以，反应Ⅰ逆反应的活化能为； 由题目信息可知，反应Ⅰ的焓变大于0、熵变大于0，若反应能自发进行，则，由此可判断该反应在高温下能自发进行； （3）①A．若仅考虑反应Ⅱ，升高温度，反应Ⅱ平衡逆向移动，平衡常数减小，A项错误； B．恒容条件下充入不参与反应的，平衡体系中各物质浓度不变，平衡不移动，甲烷转化率不变，B项错误； C．由反应方程式可知，反应Ⅰ达到平衡时，水蒸气的反应速率与甲烷的反应速率相等，反应Ⅱ达到平衡时，水蒸气的反应速率与二氧化碳的反应速率相等，所以体系达到平衡后，水蒸气的反应速率与甲烷反应速率和二氧化碳反应速率之和相等，C项正确； 答案选C； ②温度低于600℃时，以反应Ⅰ为主，升高温度，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，一氧化碳的浓度增大，导致反应Ⅱ平衡向正反应方向移动，使二氧化碳的物质的量分数增大，答案为温度升高，反应Ⅰ正向移动，的物质的量浓度增大，反应Ⅱ也正向移动，导致的物质的量浓度增大（回答合理即可）； ③反应平衡时，，净反应速率为0，可得出，由此可得； 由图像可知，600℃，反应平衡时，氢气的物质的量分数为0.5，甲烷的物质的量分数为0.04，设起始甲烷、水蒸气的物质的量分别为1 mol、3 mol，反应Ⅰ消耗甲烷a mol、反应Ⅱ消耗一氧化碳b mol，列三段式： 由氢气和甲烷的物质的量分数可得：、，解联立方程可得、，则甲烷的转化率为。 考向04化学平衡图像 10．（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】A．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； B．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； C．低温时，10 min时COS的实际产率已经接近相同温度下COS的平衡产率，说明反应Ⅱ在10 min内已经进行的很充分，在相同时间内，如果反应Ⅰ比反应Ⅱ快，会大量消耗反应物，COS的实际产率会明显偏离COS的平衡产率，与图像不符，即反应Ⅰ更慢，反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ，C正确； D．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； 故答案为C。 11．（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】A．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； B．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； C．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； D．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； 故答案选D。 12．（2026·山东济南·一模）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．其他条件不变，延长X点实际反应时间，转化率升高 C．300℃时，增大反应压强，平衡时不变 D．200℃升高至300℃，不同压强下平衡转化率变化值： 【答案】B 【解析】A．温度从200℃升至300℃，总CO2平衡转化率下降，说明总反应消耗H2的量减少，平衡时体系中增大，A错误； B． X点是压强下的实际转化率，该点转化率低于同温度下的平衡转化率（），延长反应时间，反应会继续正向进行，转化率升高，B正确； C．300℃时，反应②的平衡常数，变形得；增大压强时，反应①（气体分子数减少）平衡正向移动，减小，因此减小，C错误； D．由图可知200℃到300℃区间，曲线的下降幅度远大于，平衡转化率变化值，D错误； 故选B。 重难·创新演练 1．（2026·广东佛山·二模）恒容密闭容器中足量焦炭和适量水蒸气发生下列反应：①  ，②  ，平衡后含碳气体浓度随水碳比变化如图，含水量增加会降低反应温度。下列说法正确的是 A．曲线a代表c(CO2)随水碳比的变化 B．平衡后缩小容器体积，反应②平衡不移动 C．平衡前反应②生成CO2的速率均大于反应①生成CO的速率 D．反应①生成CO的量与反应②消耗CO的量相等的瞬间，两个反应均达到平衡 【答案】A 【解析】A．恒容密闭容器中，在相同条件下，增大水投料，含水量增加会降低反应温度，温度降低，促进反应②正向移动，促进CO转化为二氧化碳，使得c(CO2)浓度增大，则曲线a代表c(CO2)随水碳比的变化、曲线b代表c(CO)随水碳比的变化，A正确； B．平衡后缩小容器体积，反应①平衡逆向移动，导致氢气、一氧化碳、水物质的量改变，也会间接使得反应②平衡发生移动，B错误； C．平衡前，反应刚开始时，，此时反应②生成的速率接近于0，而反应①生成CO的速率大于0，故C错误； D．反应①生成CO的量与反应②消耗CO的量相等的瞬间，仅说明CO净变化为0，但不能确定水、氢气的物质的量浓度是否变化，不能确定两个反应均达到平衡，D错误； 故选A。 2．（2026·河北沧州·一模）在体积相等的多个恒温恒容密闭容器中，分别充入和，发生反应。在不同温度下反应相同时间，测得、、转化率与温度关系如图所示。 已知：，，、为速率常数。下列说法错误的是 A．该反应的 B．代表曲线的是NG C．a、b、c三点中达到平衡状态的点是c D．该反应的化学平衡常数 【答案】C 【分析】温度越高，则越小，曲线MH和曲线NG是lgk与温度关系，曲线abc是H2转化率与温度关系，从右往左看，温度升高，反应速率增大，相同时间内氢气转化率增大直至达到平衡，曲线abc中从最高点到a点，氢气转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，逆反应方向是吸热反应，正反应方向是放热反应。则升高温度时，逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程度，即大于，则代表曲线的是NG，代表曲线的是MH，据此分析作答。 【解析】A．根据分析，逆反应方向是吸热反应，正反应方向是放热反应，即，故A正确； B．根据分析，代表曲线的是NG，故B正确； C．观察图像可知，随着温度T增大，则减小，氢气转化率先增大后减小，由于反应是放热反应，说明转化率达到最大时，反应才达到平衡，所以b、a达平衡状态，c点没有达到平衡状态，故C错误； D．该反应的化学平衡常数，已知平衡时，即，则，故D正确； 故答案选C。 3．（2025·广东·二模）对于反应X(g)2Z(g)[Y(g)为中间产物]：①反应过程中各物质的浓度随时间变化如图所示；②提高反应温度，、均增大。基于以上事实，可能的反应进程示意图为 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】图中信息显示，随着反应的进行，反应物X的浓度不断减小，中间产物Y的浓度先增大后减小，生成物Z的浓度不断增大，则发生两步反应：第一步为X→Y，第二步为Y→Z，第一步反应中，X、Y的浓度变化相对较快，而第二步反应中，Y、Z的浓度变化相对较慢，则第一步反应的活化能小，第二步反应为决速步。提高反应温度，增大，表明平衡正向移动，则第一步反应的正反应为吸热反应；提高反应温度，增大，表明平衡逆向移动，则第二步反应的正反应为放热反应。 【解析】A．图中两步反应都为吸热反应，而由题干分析，第二步反应为放热反应，A不符合题意； B．图中第一步为吸热反应，第二步反应为放热反应，且第一步反应的活化能小，第二步为决速步，B符合题意； C．图中第一步为吸热反应，第二步为放热反应，但第一步的活化能大于第二步，第一步为决速步，C不符合题意； D．图中两步反应都是放热反应，而由题干分析，第一步反应为吸热反应，D不符合题意； 故选B。 4．（2025·广东广州·二模）反应，正反应速率可表示为，逆反应速率可表示为，其中、分别为正、逆反应的速率常数，只与温度有关，反应的与关系如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．升高温度，减小、增大 C．达到平衡时， D．平衡后加水稀释，达到新平衡后减小 【答案】D 【分析】从与关系图所示，随着温度升高，逐渐增大，且增大更多，说明升高温度，逆反应速率增加更多，平衡应逆向移动，则该反应正向应为放热反应。 【解析】A．由分析可知，该反应正向应为放热反应，的，A错误； B．升高温度，、均增大，B错误； C．达到平衡时正逆反应速率相等，则有，所以，C错误； D．平衡后加水稀释，各物质浓度均减小，但，平衡逆向移动，达到新平衡后减小，D正确； 故选D。 5．（2025·广东·一模）一定温度下，向一恒容密闭容器中充入等物质的量的X和Y气体，发生反应。容器内各气体的物质的量浓度c与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是 A．时，X的物质的量分数逐渐减小 B．时，X和Y物质的量浓度之比为 C．时，体系达到平衡状态 D．其他条件不变，时减小容器体积，再次平衡后Y的物质的量浓度可能变为d点 【答案】D 【解析】A．起始时充入等物质的量的X和Y气体，反应中X和Y的化学计量数之比为1:2，时，X、Y都在消耗，且Y消耗的量是X的2倍。设起始X、Y物质的量均为n，反应消耗X的物质的量为a，则消耗Y的物质的量为2a，X的物质的量分数，所以X的物质的量分数始终不变，A错误； B．时，虽然图中Y和Z的物质的量浓度相等，但根据化学方程式，消耗Y的量是X的2倍，起始X和Y物质的量相等，所以此时X和Y物质的量浓度之比不为，B错误； C．反应速率之比等于化学计量数之比，达到平衡时，正逆反应速率相等，应该是时，体系达到平衡状态，C错误； D．其他条件不变，时减小容器体积，压强增大，平衡正向移动，但由于容器体积减小，根据勒夏特列原理，平衡移动只能减弱而不能抵消这种改变，所以再次平衡后Y的物质的量浓度增大，可能变为d点，D正确； 故选D。 6．（2025·广东汕头·一模）在医药领域有广泛应用，但在空气中会污染环境。某研究小组研究实现的转化，发生反应，向体积为的密闭容器中充入和，在甲、乙两种催化剂作用下，反应，测得的转化率与温度的关系如图所示，下列有关说法正确的是 A．催化效果：甲<乙 B．、甲催化条件下，内 C．其它条件不变时，压缩容器体积乙曲线可能整体向上移动 D．前，乙催化剂作用下降低温度可提高的产率 【答案】C 【解析】A．由图，相同条件下，使用甲催化剂NO的转化率更高，故催化效果：甲>乙，A错误；   B．由图，、甲催化条件下，内NO转化率为80%，则反应1.6molNO，，B错误； C．反应5min时，乙中NO的转化率比同温度时甲低，说明乙中未达到平衡，其它条件不变时，压缩容器体积，化学反应速率增大，同一时间NO转化率增大，乙曲线可能整体向上移动，C正确；   D．由图，前，乙催化剂作用下反应没有达到平衡，降低温度，反应速率变慢，会降低的产率，D错误； 故选C。 7．（2024·广东·一模）与在恒容容器的不同温度下发生反应：，达到平衡时各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．曲线Y表示随温度的变化关系 C．升高温度，加快，减慢，平衡产率减小 D．其他条件不变，与在℃下反应，达到平衡时 【答案】D 【解析】A．由图可知，温度升高，的平衡浓度增大，说明平衡逆向移动，该反应为放热反应，，故A错误； B．结合方程式可知，的变化量为变化量的4倍，则曲线Y表示随温度的变化关系，则曲线Z表示随温度的变化关系，故B错误； C．升高温度，加快，也加快，由于该反应，反应逆向反应速率增加程度更大，平衡产率减小，故C错误； D．其他条件不变，与在下反应，等效于增大压强，平衡时该反应向减弱这种改变的方向移动，由于该反应是气体体积减小的反应，所以平衡正向移动，的浓度减小，减弱但不能抵消这种改变，则平衡时仍然大于与在下发生反应时的平衡浓度，故D正确； 故选D。 8．（2024·广东·一模）甲烷催化氧化为合成气、的主要反应有： Ⅰ． Ⅱ． 将与投入密闭容器中反应，不同温度下，相同时间内转化率、选择性与的选择性[]随温度的变化如图所示，下列说法正确的是 A．时，副反应Ⅱ进行程度很小 B．在时，容器中生成的的物质的量为 C．反应Ⅰ在低温下自发 D．该过程中，低温有利于合成气的生成 【答案】A 【解析】A．时，选择性和选择性均接近，则副反应Ⅱ进行程度很小，故A正确； B．在时，甲烷的转化率为，即，的选择性为，即，则解得，，故B错误； C．、的选择性随温度升高而增大，则反应Ⅰ的，又因为反应Ⅰ的，反应Ⅰ在高温下自发，故C错误； D．反应Ⅰ的，升高温度，平衡正向移动，有利于合成气的生成，故D错误； 故选A。 9．（2024·广东广州·三模）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A． B．两点的正反应速率： C．此反应在任意温度下都可自发进行 D．当容器内气体的平均相对分子质量不变时，反应达平衡状态 【答案】C 【解析】A．越大，甲烷的转化率越小，相同温度下x1甲烷的转化率大于x2，则，A正确； B．b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1mol，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，则反应速率，B正确； C．a、b投料比相同，升高温度，甲烷的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，正向，正向体积增大则，时T较大，故该反应高温自发，C错误； D．都是气体参加的反应，正向体积增大，则平均相对分子量是个变值，平均相对分子量不变时各组分含量不再变化，达到平衡，D正确； 故选C。 10．（2024·广东广州·二模）恒容密闭容器中充入X，在催化剂作用下发生反应：，起始压强为p kPa，反应时间为t s，测得X的转化率随温度的变化如图中实线所示（虚线表示平衡转化率）。下列说法正确的是 A．该反应的 B．催化剂可降低该反应的焓变，提高平衡转化率 C．增大起始压强，X的平衡转化率增大 D．800℃时，内化学反应速率 【答案】D 【解析】A．根据图像可知，虚线表示平衡转化率，随温度升高，X的转化率增大，根据勒夏特列原理，该反应正反应为吸热反应，即ΔH＞0，故A错误； B．给定的反应中，焓变只与始终态有关，催化剂可以改变活化能，不能改变焓变，催化剂对平衡移动无影响，故B错误； C．该反应为气体物质的量增大反应，增大起始压强，平衡逆向进行，X的平衡转化率降低，故C错误； D．该时间段内，用X表示变化的压强为0.4pkpa，则Y的变化压强为0.4kPa，根据化学反应速率的定义，v(Y)==kPa/s，故D正确； 答案为D。 真题·实战演练 1．（2022·广东·高考真题）恒容密闭容器中，在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是 A．该反应的 B．a为随温度的变化曲线 C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动 D．向平衡体系中加入，H2的平衡转化率增大 【答案】C 【解析】A．从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误； B．从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误； C．容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确； D．BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误； 故选C。 2．（2021·广东·高考真题）反应经历两步：①；②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A．a为随t的变化曲线 B．时， C．时，的消耗速率大于生成速率 D．后， 【答案】D 【分析】由题中信息可知，反应经历两步：①；②。因此，图中呈不断减小趋势的ａ线为X的浓度随时间的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度随时间的变化曲线，先增加后减小的线为Y的浓度随时间的变化曲线。 【解析】A．X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由图可知，为随的变化曲线，A正确； B．由图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于时刻，因此，时，B正确； C．由图中信息可知，时刻以后，Y的浓度仍在不断减小，说明时刻反应两步仍在向正反应方向发生，而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率，即时的消耗速率大于生成速率，C正确； D．由图可知，时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则，由于反应②的发生，时刻Y浓度的变化量为，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为，这种关系在后仍成立， 因此，D不正确。 综上所述，本题选D。 3．（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，则下列说法正确的是 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】A．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； B．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； C．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； D．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。 4．（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】A．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； B．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；400℃，甲催化时甲烷选择性为100%，说明只发生反应一，低温更有利于反应一的进行，所以在400℃以下时，也是只发生反应一，甲烷选择性也是100%，甲烷选择性不变，B错误； C．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； D．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。 5．（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】A．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； B．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； C．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； D．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。 6．（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】A．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； B．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； C．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； D．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。 7．（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】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。 8．（2021·广东·高考真题）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应： a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1 b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2 c)CH4(g)C(s)+2H2(g) ∆H3 d)2CO(g)CO2(g)+C(s) ∆H4 e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) ∆H5 （1）根据盖斯定律，反应a的∆H1=_______(写出一个代数式即可)。 （2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。 A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加 B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动 C． 加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率 D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小 （3）一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行，其中，第_______步的正反应活化能最大。 （4）设K为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p0（p0=100kPa）。反应a、c、e的ln K随（温度的倒数）的变化如图所示。 ①反应a、c、e中，属于吸热反应的有_______(填字母)。 ②反应c的相对压力平衡常数表达式为K=_______。 ③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程_______。 （5）CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_______。 【答案】 ∆H2+∆H3-∆H5或∆H3-∆H4 AD 4 4 ac 68% 做冷冻剂 【分析】根据盖斯定律计算未知反应的反应热；根据影响化学反应速率和化学平衡的因素判断反应速率的变化及转化率的变化；根据图象及曲线高低判断反应进程和活化能的相对大小；根据平衡时反应物的分压计算平衡转化率；根据CO2的物理性质推测CO2的用途。 【解析】（1）根据题目所给出的反应方程式关系可知，a=b+c-e=c-d，根据盖斯定律则有∆H1=∆H2+∆H3-∆H5=∆H3-∆H4； （2）A．增大CO2和CH4的浓度，对于反应a、b、c来说，均增大了反应物的浓度，反应的正反应速率增大，A正确； B．移去部分C(s)，没有改变反应体系中的压强，反应的正逆反应速率均不变，平衡不移动，B错误； C．催化剂可以同等条件下增大正逆反应速率，只能加快反应进程，不改变反应的平衡状态，平衡转化率不变，C错误； D．降低温度，体系的总能量降低，正、逆反应速率均减小，D正确； 故答案选AD； （3）由图可知，反应过程中能量变化出现了4个峰，即吸收了4次活化能，经历了4步反应；且从左往右看4次活化能吸收中，第4次对应的峰最高，即正反应方向第4步吸收的能量最多，对应的正反应活化能最大。 （4）①随着温度的升高，反应a和c的ln K增大，说明K的数值增大，反应向正反应方向进行，反应a和c为吸热反应，同理反应e的ln K减小，说明K的减小，反应向逆反应方向进行，反应e为放热反应，故答案为ac； ②用相对分压代替浓度，则反应c的平衡常数表达式K=； ③由图可知，A处对应反应c的ln K=0，即K==1，解方程得p2(H2)=p(CH4)P0，已知反应平衡时p(H2)=40kPa，则有p(CH4)=16kPa，由已知条件知CO2与CH4的物质的量之比等于压强之比，且初始状态时p(CH4)=×100kPa=50kPa，故CH4的平衡转化率为×100%=68%； （5）固态CO2即为干冰，干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性质。 【点睛】本题难点在于K与关系曲线的判断，在曲线中斜率为正为放热反应，斜率为负为吸热反应。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $