2023-2024屆高考一輪復(fù)習(xí)化學(xué)教案（人教版）第八章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第50講?？蓟瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像的分析

第50講?？蓟瘜W(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像的分析

［復(fù)習(xí)目標(biāo)］學(xué)會分析與化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡相關(guān)的圖像，能解答化學(xué)反應(yīng)原理的相關(guān)

問題。

類型一速率一時間圖像

■歸納整合

1.常見含“斷點”的速率一時間圖像

υ

圖像5?

??昌一

O1八/OhtO八I。?I?

升高降低升高降低

h時刻溫度

正反應(yīng)為放熱反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

所改變

增大減小增大減小

的條件壓強

正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)

2.“漸變”類速率一時間圖像

圖像分析結(jié)論

“時蘇，E突然增大，V’逆逐漸

/1時其他條件不變，

姬增大；v'正>。'逆，平衡向正

k?i增大反應(yīng)物的濃度

O4tr反應(yīng)方向移動

。時o'm突然減小，。'逆逐漸

九時其他條件不變，

減??；v'逆正，平衡向逆

減小反應(yīng)物的濃度

O反應(yīng)方向移動

“時蘇迪突然增大，逐漸

h時其他條件不變，

浜增大；。'逆正，平衡向逆

增大生成物的濃度

Oht反應(yīng)方向移動

fl時？'迎突然減小，逐漸

h時其他條件不變，

減小；v'm>υ,迎，平衡向正

%減小生成物的濃度

C反應(yīng)方向移動

■專項突破關(guān)鍵能力

1.在一密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔW<O,達(dá)到平衡后，只改變某

一個條件時，反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。

回答下列問題:

(1)處于平衡狀態(tài)的時間段是(填字母，下同)。

A.to~tιB.r∣~f2

C.∕2~f3D.f3~f4

E.t4~t5F.β~?

⑵判斷小/3、〃時刻分別改變的一個條件。

A.增大壓強B.減小壓強

C.升高溫度D.降低溫度

E.加催化劑F.充入氮氣

力時刻；勾時刻；"時刻O

(3)依據(jù)(2)中的結(jié)論，下列時間段中，氨的百分含量最高的是

A.to~hB.f2~f3

C.D.

(4)如果在%時刻，從反應(yīng)體系中分離出部分氨，力時刻反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，請在圖中畫出反

應(yīng)速率的變化曲線。

答案(I)ACDF(2)CEB(3)A

解析(1)根據(jù)圖示可知，而~小打~，3、。3~"、右~%時間段內(nèi)，。工、。連相等，反應(yīng)處于平

衡狀態(tài)。

(2)八時，Oi￡、。巡同時增大，且。比增大的更快，平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以八時改變的條

件是升溫；，3時，。正、。過同時增大且增大程度相同，平衡不移動，所以/3時改變的條件是加

催化劑；"時，。正、0連同時減小，且。工減小的更快，平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以白時改

變的條件是減小壓強。

(3)根據(jù)圖示知，h~f2、久~4時間段內(nèi)平衡均向逆反應(yīng)方向移動，則NH3的含量均比fo~h

時間段內(nèi)的低，所以訪~八時間段內(nèi)NH3的百分含量最高。

(4)%時刻分離出部分NH3,。也立刻減小，而OiL逐漸減小，在。時刻二者相等，反應(yīng)重新達(dá)

到平衡，據(jù)此可畫出反應(yīng)速率的變化曲線。

2.可逆反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SCh(g)在一定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)。在介時刻改變某一條件,

化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()

A.維持溫度、反應(yīng)體系容積不變，U時充入SCh(g)

B.維持溫度、壓強不變，。時充入Se)3(g)

C.維持反應(yīng)體系容積不變，力時升高反應(yīng)體系溫度

D.維持溫度、反應(yīng)體系容積不變，”時充入一定量Ar

答案B

解析維持溫度、反應(yīng)體系容積不變，。時充入Sθ3(g),此時逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率

不變，故A錯誤；維持溫度、壓強不變，h時充入Sθ3(g),此時逆反應(yīng)速率增大，而且反應(yīng)

體系容積增大導(dǎo)致正反應(yīng)速率減小，故B正確；維持反應(yīng)體系容積不變，“時升高反應(yīng)體系

溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，故C錯誤；維持溫度、反應(yīng)體系容積不變，力時充入一定量

Ar,反應(yīng)物和生成物濃度都不變，正、逆反應(yīng)速率都不變，故D錯誤。

類型二反應(yīng)進(jìn)程折線圖

■歸納整合

此類圖像一般縱坐標(biāo)表示物質(zhì)的量、濃度、百分含量、轉(zhuǎn)化率，橫坐標(biāo)表示反應(yīng)時間。解題

的關(guān)鍵是找轉(zhuǎn)折點。

(1)轉(zhuǎn)折點之前，用外因?qū)λ俾实挠绊懛治鰡栴}，用“先拐先平，數(shù)值大”的規(guī)律判斷不同曲

線表示溫度或壓強的大小。

(2)轉(zhuǎn)折點之后是平衡狀態(tài)或平衡移動，解題時要抓住量的變化，找出平衡移動的方向，利用

化學(xué)平衡移動原理推理分析。

例1已知：反應(yīng)為，"A(g)+nB(g)pC(g)+<7D(g)0

(I)TiS7?,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

c%

T2

Ot

(2)p∣92,正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。

IA的轉(zhuǎn)化率/%

Ot

(3)圖中生使用催化劑或者增大壓強，此時m+n^p+qo

o

例2現(xiàn)將一定量N2O4氣體充入恒容密閉容器中,控制反應(yīng)溫度為TlC[N2O4(g)2NO2(g)

Δ∕∕>OJ,c(N2O4)隨川時間)變化曲線如圖，畫出0~亥時段，C(No2)隨r變化曲線。保持其他條

件不變，改變反應(yīng)溫度為7?(">τυ,再次畫出0~，2時段，C(NO2)隨/變化趨勢的曲線。

"，q().1()

二0.08

。

lU

)/0.06

。

0.04

0.02

().01

答

案

L().1()

?0.08

0

1

U

)

為0.06

0.04

0.02

0.01

0t?

解析根據(jù)反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),No2的改變量是N2O4的兩倍，從N2O4的曲線可知其

達(dá)到平衡時減少了0.03mol?I/1則NCh從0升高到平衡時的0.06mo卜I/1，即可畫出曲線;

由題給△”>()可知，該反應(yīng)正向吸熱，保持其他條件不變，隨著溫度的升高，該反應(yīng)平衡正

向移動，且反應(yīng)速率增大，達(dá)到平衡的時間縮短，即可畫出曲線。

■專項突破關(guān)鍵能力

1.己知某可逆反應(yīng)機A(g)+"B(g)pC(g)在密閉容器中進(jìn)行，如圖表示在不同反應(yīng)時間⑺

時，溫度(Q和壓強S)與反應(yīng)物B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)［姒B)］的關(guān)系曲線，由曲線分析，

下列判斷正確的是()

A.T?<Ti,p?>pι,m+n>p,放熱反應(yīng)

B.T?>T2,p1<p2,m+n>p,吸熱反應(yīng)

C.T?<Tz,p?>pι,m+n<p,放熱反應(yīng)

D.T∣>72.PIVP2,m+n<p,吸熱反應(yīng)

答案D

解析由圖可知，壓強一定時，溫度Tl先達(dá)到平衡，故溫度：Ti>T2,升高溫度，B在混合

氣體中的體積分?jǐn)?shù)減小，說明平衡正向移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；溫度一定時，壓強P2先達(dá)

到平衡，故壓強：pl<p2,增大壓強，B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)增大，說明平衡逆向移動，

正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，則〃Vp。

2.向一容積不變的密閉容器中充入一定量A和B,發(fā)生如下反應(yīng)：XA(g)+2B(s)yC(g)

?∕∕<0o在一定條件下，容器中A、C的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示。請回答下

列問題:

⑴用A的濃度變化表示該反應(yīng)在0~10min內(nèi)的平均反應(yīng)速率O(A)=。

(2)根據(jù)圖像可確定X：y—。

(3)0~10min容器內(nèi)壓強_______(填“變大”“不變”或“變小”)。

(4)推測第Iomin引起曲線變化的反應(yīng)條件可能是(填序號，下同)；第16min引起曲

線變化的反應(yīng)條件可能是.

①減壓②增大A的濃度③增大C的量

④升溫⑤降溫⑥加催化劑

(5)若平衡I的平衡常數(shù)為K，平衡II平衡常數(shù)為的，則K(填“>”“=”或

)K2。

答案(l)mol?L∣min1(2)1：2

(3)變大(4)④⑥④(5)>

解析(1)0~10min內(nèi)O(A)=-—=0.02mol?Llmin1?(2)根據(jù)圖像可知,0~10min

內(nèi)A的物質(zhì)的量濃度減少量為0.20mol?L^',C的物質(zhì)的量濃度增加量為0.4OmOI?I√∣,x、y

之比等于A、C的物質(zhì)的量濃度變化量之比，故X：y=0.20mol?L^':0.40mol?L^1=1:2。⑶

該反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，而容器容積不變，因此0~10min容器內(nèi)壓強變大。(4)根

據(jù)圖像可知，IOmin時改變條件后，A、C的濃度瞬時不變且隨后反應(yīng)速率加快，故改變的

條件可能是升溫或加入催化劑；16min時改變條件后，A、C的濃度瞬時不變，且隨后A的

濃度逐漸增大，C的濃度逐漸減小，說明平衡逆向移動，故改變的條件可能是升溫。(5)升高

溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，則Kι>K20

類型三恒壓(或恒溫)線

■歸納整合

此類圖像的縱坐標(biāo)為某物質(zhì)的平衡濃度或轉(zhuǎn)化率，橫坐標(biāo)為溫度或壓強，解答此類問題，要

關(guān)注曲線的變化趨勢，有多個變量時，注意控制變量，即“定一議二”。

反應(yīng)：“A(g)+6B(g)cC(g)+√D(g)?H

A的轉(zhuǎn)化率C的百分含量

300t1.01×IO7Pa

7/1.01XKfTa

圖像1.()1×IOsPa

-?/ioot:

OO溫i度

結(jié)論a~?~b>c-?-d,ΔW>0a+b>c+d1ΔW>0

■專項突破關(guān)鍵能力

1.如圖是溫度和壓強對反應(yīng)X+Y2Z影響的示意圖。圖中橫坐標(biāo)表示溫度，縱坐標(biāo)表

示平衡時混合氣體中Z的體積分?jǐn)?shù)。下列敘述正確的是()

S

s

s

Z

。

A.上述可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)

B.X、Y、Z均為氣態(tài)

C.X和丫中最多只有一種為氣態(tài)，Z為氣態(tài)

D.上述反應(yīng)的逆反應(yīng)的△”>()

答案C

解析由圖像可知，隨溫度升高Z的體積分?jǐn)?shù)增大，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，

故A、D錯誤：相同溫度下，壓強越大，Z的體積分?jǐn)?shù)越小，說明增大壓強平衡左移，則Z

為氣態(tài)，X、Y中最多只有一種氣態(tài)物質(zhì)，故B錯誤、C正確。

2.反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)AH=+57kJ?molL在溫度為，、T2時，平衡體系中NCh

的體積分?jǐn)?shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()

A.A、C兩點的化學(xué)平衡常數(shù)：KGKC

B.A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺

C.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法

D.A、C兩點氣體的平均相對分子質(zhì)量：A>C

答案C

解析A、C兩點對應(yīng)的溫度相同，平衡常數(shù)只受溫度的影響，KA=KC,A錯誤；A點到C

點，壓強增大，NO2(g)的濃度增大，雖然平衡逆向移動，最終二氧化氮的濃度比原濃度大，

即C點氣體顏色比A點深，B錯誤；A點到B點，No2的體積分?jǐn)?shù)減小，說明相同壓強下,

不到力,平衡逆向移動，T2>Tl,即由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法，C正確；A點

到C點，壓強增大，平衡逆向移動，該反應(yīng)的逆反應(yīng)為氣體相對分子質(zhì)量增大的反應(yīng)，即A

點氣體的平均相對分子質(zhì)量小于C點氣體的平均相對分子質(zhì)量，D錯誤。

類型四投料比一轉(zhuǎn)化率相關(guān)圖像

5

例1在保持體系總壓為IOPa的條件下進(jìn)行反應(yīng):SO2(g)+∣O2(g)SO3(g),原料氣中SO2

和02的物質(zhì)的量之比，"[〃?=嚕不同時，SCh的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(7)的關(guān)系如圖所示:

n{yj2)

0

(9h

*

∕5

?

w0810

??85

?o-70

s4

5

-45

4.(M)5()5())()5()()()

七

77

⑴圖中〃71、〃?2、，〃3的大小順序為o反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)KP表達(dá)式為(用平

衡分壓代替平衡濃度表示)。

(2)圖中A點原料氣的成分：W(SO2)=IOmol,QCh)=mol,n(N2)=70mol,達(dá)平衡時SO2

的分壓P(SO2)為Pa(分壓=總壓X物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。

答案(l)∕M∣>m2>,"3Kp=--------γ----

P(SO2).^(O2)

(2)1200

解析(1)在同溫同壓下，增加二氧化硫的量，會使原料氣中SO2和。2的物質(zhì)的量之比，〃變

大，川越大，SCh的平衡轉(zhuǎn)化率越小。

(2)A點二氧化硫的平衡轉(zhuǎn)化率為88%,可列三段式：

SO2(g)+∣O2(g)SO3(g)

起始∕mol100

變化∕mol1O×88%JXlOX88%10X88%

平衡∕mol10×12%-5X88%1O×88%

平衡時，混合氣體總物質(zhì)的量為UOXI2%+(-5X88%)+10X88%+70Jmol=100moL達(dá)平

,S、LIOX12%S

m5

衡時SO2的分壓P(SO2)=-而—XIOPa=1200Pa。

例2采用一種新型的催化劑(主要成分是Cu-Mn合金)，利用CO和田制備二甲醛(DME)。

主反應(yīng)：2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

副反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)

測得反應(yīng)體系中各物質(zhì)的產(chǎn)率或轉(zhuǎn)化率與催化劑的關(guān)系如圖所示。

DME產(chǎn)率

CO轉(zhuǎn)化率

CH1OH產(chǎn)率

〃(Mn)

w(Cu)

則催化劑中粵耳約為_______時最有利于二甲醛的合成。

n(Cu)

答案

解析由圖可知當(dāng)催化劑中嘿?約為時，CO的轉(zhuǎn)化率最大，二甲醍的產(chǎn)率最大，生成的二

”(Cu)

甲醛最多。

■思維模型

投料比與轉(zhuǎn)化率之間的關(guān)系

以N2(g)+3H2(g)2NE(g)為例，當(dāng)N2與Hz的投料比為1：3(系數(shù)比)時，N2與H2的平衡

轉(zhuǎn)化率相等，且平衡時NH3的體積分?jǐn)?shù)最大；增大N2與H?的投料比，貝!)α(H2)增大，α(N2)

減?。粶p小N2與H2的投料比,則α(H2)減小，α(N2)增大。

真題演練明確考向

L(2022?廣東，13)恒容密閉容器中，BaSO4(s)+4H2(g)BaS(S)+4H2O(g)在不同溫度下達(dá)

平衡時，各組分的物質(zhì)的量(〃)如圖所示。下列說法正確的是()

起始組成：4molH2

1molBaSO4

a

200400600800

T/t

A.該反應(yīng)的AH<0

B.a為"(H2O)隨溫度的變化曲線

C.向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動

D.向平衡體系中加入BaSC)4，H2的平衡轉(zhuǎn)化率增大

答案C

解析從圖示可以看出，平衡時升高溫度，氫氣的物質(zhì)的量減少，則平衡正向移動，說明該

反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，即AH>0,故A錯誤；由A項分析知隨著溫度升高平衡正向移

動，水蒸氣的物質(zhì)的量增加，而a曲線表示的物質(zhì)的物質(zhì)的量幾乎不隨溫度變化而變化，故

B錯誤：容器體積固定，向容器中充入情性氣體，沒有改變各物質(zhì)的濃度，平衡不移動，故

C正確；BaSc)4是固體，向平衡體系中加入BaSc)4,不能改變其濃度，因此平衡不移動，氫

氣的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故D錯誤。

2.(2022?湖南，14改編)向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入2molX和1molY發(fā)生反

應(yīng)：2X(g)+Y(g)Z(g)?H,其中甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，兩反應(yīng)體系的壓強隨時

間的變化曲線如圖所示?下列說法正確的是()

A.Δ∕7>0

B.氣體的總物質(zhì)的量："a<"c

C.a點平衡常數(shù)：K<?2

D.反應(yīng)速率：va,h<VbH;

答案B

解析甲容器在絕熱條件下，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，壓強先增大后減小，剛開始壓強增大的原因

是因為容器溫度升高，則說明反應(yīng)放熱，即AHV0,故A錯誤；圖中a點和C點的壓強相等，

故B正確；a點為平衡點，設(shè)丫轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為XmoI?I√∣,則列出三段式如

下：

2X(g)+Y(g)Z(g)

co21O

AC2XXX

c+2-2x1-χX

則有[(2—2x)+(l—x)+x]mol<^×3mol,計算得到x,那么化學(xué)平衡常數(shù)K=丫)>錯誤!

=12,故C錯誤；根據(jù)上述分析及圖像可知，a點溫度高于b點，且a點壓強大于b點，則

VaJL>VbiL,故D錯誤。

3.(2022?江蘇，13)乙醇-水催化重整可獲得H2。其主要反應(yīng)為C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)

l

+6H2(g)AH=+kJ?moΓ',CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=+kJ?mol^,在XW

Pa、〃?(C2H5OH)：n始(HzO)=I：3時，若僅考慮上述反應(yīng)，平衡時Co2和CO的選擇性及

H2的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示。

(M

8(

60

4(

2(

()IOO20030040050060()700

T/tC

〃生成(Co)_____

CO的選擇性=XIOo%,下列說法正確的是()

W生成(Co2)+n±成(Co)

A.圖中曲線①表示平衡時H2產(chǎn)率隨溫度的變化

B.升高溫度，平衡時CO的選擇性增大

C.一定溫度下，增大'音點'可提高乙醇平衡轉(zhuǎn)化率

∏(H2O)

D.一定溫度下，加入CaO(S)或選用高效催化劑，均能提高平衡時H2產(chǎn)率

答案D

解析根據(jù)已知反應(yīng)①C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g)△”=+kJ?moΓl,反應(yīng)

l

@CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△〃=+kJ?moΓ,且反應(yīng)①的熱效應(yīng)更大，故溫度升

高對反應(yīng)①影響更大一些，即CCh選擇性增大，同時Co的選擇性減小，根據(jù)Co的選擇性

的定義可知③代表CCh的選擇性，①代表CO的選擇性，②代表H?的產(chǎn)率，A、B錯誤；兩

種物質(zhì)參加反應(yīng)增大一種物質(zhì)的濃度，會降低該物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率，C錯誤；加入CaO(S)與

水反應(yīng)放熱，對反應(yīng)①影響較大，可以增大H2產(chǎn)率，或者選用對反應(yīng)①影響較大的高效催化

劑，也可以增大H?產(chǎn)率，D正確。

4.[2021?湖南，16(3)]氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運。

在一定溫度下，利用催化劑將NH3分解為N2和H2?；卮鹣铝袉栴}：

某興趣小組對該反應(yīng)進(jìn)行了實驗探究。在一定溫度和催化劑的條件下，將molNH3通入3L

的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)(此時容器內(nèi)總壓為200kPa),各物質(zhì)的分壓隨時間的變化曲線如圖所

示。

①若保持容器體積不變，八時反應(yīng)達(dá)到平衡，用H2的濃度變化表示0~"時間內(nèi)的反應(yīng)速率

0(H2)=mol?Ll?min∣(用含人的代數(shù)式表示)；

②￡2時將容器體積迅速縮小至原來的一半并保持不變，圖中能正確表示壓縮后N2分壓變化趨

勢的曲線是(用圖中a、b、c、d表示)，理由是

③在該溫度下，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)｛=

［已知：分壓=總壓X該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，對于反應(yīng)冷(g)+eE(g)^G(g)+ΛH(g)Ke=

其中PI)=IoOkPa,PG、PH、PD、PE為各組分的平衡分壓］。

答案①竿②b開始體積減半，N2分壓變?yōu)樵瓉淼?倍，隨后由于加壓平衡逆向移動,

N2分壓比原來的2倍要小③

解析①設(shè)“時達(dá)到平衡，轉(zhuǎn)化的NH3的物質(zhì)的量為Zrmol,列出三段式：

2NH3(g)N2(g)+3H2(g)

起始∕molOO

轉(zhuǎn)化∕mol2xX3x

平衡∕mol—2xX3x

根據(jù)同溫同體積下，混合氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比，錯誤！=錯誤！，解得X=,υ(H2)

_×3mol_0,02

mol?L1?min^1o

3LXf]mint?

③由圖可知，平衡時，NH3、N2、H2的分壓分別為120kPa、40kPa、120kPa,反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)

平衡常數(shù)M)=爺=。

課時精練

1.對于可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)2C(g)(正反應(yīng)吸熱)，下列圖像正確的是()

AB

CD

答案D

解析交叉點：正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率，此點反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，增大壓強，平衡正向移

動，則交叉點后正反應(yīng)速率應(yīng)大于逆反應(yīng)速率，A錯誤：溫度升高，平衡正向移動，則在第

二次達(dá)到平衡之前，正反應(yīng)速率應(yīng)大于逆反應(yīng)速率，B錯誤；溫度高的反應(yīng)速率快，達(dá)到平

衡時所需時間少，即500°C表示的曲線應(yīng)先達(dá)到平衡，且升高溫度平衡正向移動，A%減小，

C錯誤、D正確。

2.在恒溫恒壓下，某一體積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)+B(g)2C(g)Δ∕∕<0,h

時達(dá)到平衡后，在時改變某一條件，其反應(yīng)過程如圖所示。下列說法正確的是()

A.I、H兩過程達(dá)到平衡時，A的體積分?jǐn)?shù)：I>Π

B.f2時改變的條件是向密閉容器中加入物質(zhì)C

C.0~?2時，Vm>Vjs

D.I、H兩過程達(dá)到平衡時，平衡常數(shù)：K(I)<K(Π)

答案B

解析反應(yīng)速率與其物質(zhì)的量濃度成正比，I、II達(dá)到平衡狀態(tài)時逆反應(yīng)速率相等，說明I、

∏達(dá)到平衡狀態(tài)時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變，則A的體積分?jǐn)?shù)：I=II,故A錯誤；向密

閉容器中加物質(zhì)C,逆反應(yīng)速率瞬間增大，再次建立的平衡與原平衡等效，說明和原平衡相

同，符合圖像，故B正確；由題中圖示可知，0~八時，逆反應(yīng)速率增大，說明平衡正向移動，

即0工>0%，九~會時，逆反應(yīng)速率不變，說明處于平衡狀態(tài)，即Om=Oii,故C錯誤；化學(xué)

平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，I、II溫度相同，則其平衡常數(shù)相同，故D錯誤。

3.(2022?重慶模擬)將4molH2和2molCO通入1L的反應(yīng)器中，一定條件下發(fā)生反應(yīng):2C0(g)

+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)其中CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強的變化關(guān)系如

A.Δ∕7>0

B.p1<p2

C.X點和丫點對應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K(X)<K(Y)

D.在P2和316°c時?，若將6molH2和2molCO通入容器中，則平衡時CO的平衡轉(zhuǎn)化率大

于50%

答案D

解析由圖可知，壓強一定時，溫度越高，CO的平衡轉(zhuǎn)化率越低，說明升高溫度，平衡向

逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即△”<(),故A錯誤；正反應(yīng)為氣體體積減小的反

應(yīng)，溫度一定時，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故壓強：Pl

>P2,故B錯誤：平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，X點和丫點對應(yīng)的溫

度相同，則化學(xué)平衡常數(shù)K(X)=K(Y),故C錯誤；在p2和316℃時，若將6molH2和2mol

CO通入容器中，相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上增大氫氣的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，CO的

轉(zhuǎn)化率增大，故CO的平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)大于50%,故D正確。

4.Ni(CO)4主要用于電子工業(yè)及制造塑料的中間體，也可用作催化劑。在L的恒容密閉容器

中放入鍥粉并充入一定量的Co氣體，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：Ni(s)+4C0(g)Ni(Co)4(g),

已知該反應(yīng)達(dá)到平衡時CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是

()

A.上述生成Ni(CO)Mg)的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

B.在反應(yīng)進(jìn)行到a點時，Vw.<v逆

C.降溫和減壓都有利于提高Ni(CO)4的產(chǎn)率

D.若b點的平衡常數(shù)為2,測得該點“(CO)=mol,則該點Ni(CO)Mg)的平衡濃度為2mol?L

答案D

解析由題圖可知，溫度越高，CO的平衡轉(zhuǎn)化率越小，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項錯誤；

a點時未達(dá)到平衡，轉(zhuǎn)化率應(yīng)增大，反應(yīng)正向進(jìn)行，Vt>va,B項錯誤；該反應(yīng)為氣體體積

減小的放熱反應(yīng)，所以要提高產(chǎn)率，使平衡正向移動，應(yīng)降溫、加壓，C項錯誤；若b點的

14

平衡常數(shù)為2,測得該點/J(CO)=0.3mol,c(CO)=4音3=?mol?L^,則c[Ni(CO)4]=Arc(CO)

=2×I4mol?L^l=2mol?L-1,D項正確。

5.(2022?重慶模擬)利用CO2和比合成乙烯：2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)

在恒容密閉容器中，起始壓強相同，反應(yīng)溫度、投料比[沙黑=Xl對CO2平衡轉(zhuǎn)化率

的影響如圖所示。

I(X)2003(X)400溫度/(

下列推斷正確的是()

A.a<3B.ΔH>0

C.OMιE>^N逆D.KM>KN

答案D

解析由題干信息可知，投料比越大，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率越大，故4>3,A錯誤；由圖示可

知，升高溫度，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，平衡逆向移動，故正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，AH<O,B錯

誤；溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快，因TM<K,故OM工<VN巡，C錯誤；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，

溫度升高，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，M、N兩點的化學(xué)平衡常數(shù)：KM>KN,D正確。

6.(2022?江蘇模擬)在體積均為L的甲、乙兩恒容密閉容器中加入足量相同的碳粉，再分別

加入molCCh和molCO2,發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+C(s)2C0(g)并達(dá)到平衡。Co2的平衡轉(zhuǎn)化

率隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是()

興

、?

y7

之

邈

七

O

D

09001()0011(X)1200130077K

A.反應(yīng)CO2(g)+C(s)2CO(g)的△”<()

B.曲線∏表示容器甲中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率

達(dá)到平衡后，兩容器中C(CO)>∣C(CO)R

C.Q

D.其他條件不變時，在曲線I對應(yīng)容器中加入合適的催化劑，可使C02的平衡轉(zhuǎn)化率由

P點達(dá)到S點

答案C

解析由圖可知，升高溫度，二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率升高，平衡正向移動，正反應(yīng)為吸熱反

應(yīng)，Δ∕∕>0,A錯誤；正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，相同溫度下，增加二氧化碳的量，會

導(dǎo)致二氧化碳的轉(zhuǎn)化率降低，故曲線∏表示容器乙中CCh的平衡轉(zhuǎn)化率，B錯誤：恒容條件

下，R相當(dāng)于2份Q達(dá)平衡后，然后合并到1個容器中，壓強增大平衡逆向移動，導(dǎo)致一氧

化碳的濃度小于2倍的Q中一氧化碳的濃度，故兩容器中C(CO)Q>發(fā)(CC))R,C正確；催化劑

改變反應(yīng)速率，不改變物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率，D錯誤。

7.Co2催化加氫合成二甲醛是一種Co2資源化利用的方法，其過程中主要發(fā)生如下兩個反

應(yīng)：

反應(yīng)I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔW1

1

反應(yīng)II：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2θ(g)△%=-kJ?mol

在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CH3OCH3的選擇性

隨溫度的變化如圖所示。

I(X)

80

60

40

2()

20024028()32036()

溫度∕ζc

2XCH3θCH.;的物質(zhì)的量

已知：CH3。CH3的選擇性=×100%

反應(yīng)的CCh的物質(zhì)的量

下列說法不正確的是()

A.反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的焙變?yōu)锳H2-2AHI

B.根據(jù)圖像推測A4>0

C.其他條件不變時，溫度越高，Co2主要還原產(chǎn)物中碳元素的價態(tài)越低

D.其他條件不變時，增大體系壓強可以提高A點CH3OCH3的選擇性

答案C

解析由蓋斯定律可知，反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)可由II-2×I得到,

其熔變?yōu)锳"2-2A"I,A正確；反應(yīng)II為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，由圖可知隨著

溫度的升高，二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率下降速率小于二甲鞋的選擇性下降速率，且高于300℃

時二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率升高，說明反應(yīng)I正向進(jìn)行，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔWl>0,B正確;

由B分析可知，其他條件不變時，溫度越高，反應(yīng)I占據(jù)主導(dǎo)地位，CO2主要還原產(chǎn)物為CO,

CO中碳元素的價態(tài)較高，C錯誤；反應(yīng)I為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，反應(yīng)H為氣體分子數(shù)

減小的反應(yīng)，其他條件不變時，增大體系壓強，導(dǎo)致反應(yīng)II平衡正向移動，可以提高A點

CH3OCH3的選擇性，D正確。

8.CO2催化加氫合成甲醇是重要的碳捕獲利用與封存技術(shù)，該過程發(fā)生下列反應(yīng)：

l

反應(yīng)I：Co2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔW≈-kJ?mol^

反應(yīng)∏:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔW=+kJ?moΓl

0.5MPa下，將H(H2)：H(CO2)=3的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應(yīng)器，測得

CO2的轉(zhuǎn)化率、CH,OH或CO的選擇性置*'M8)χ100%］以及CHQH的收率

〃總轉(zhuǎn)化(C(J2)

(Co2的轉(zhuǎn)化率XCH3θH的選擇性)隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是()

‰

?

?

g

1228S

x9(

5s

7(

?5

?14

106

^l

探

S

D

21230250270290

溫度∕tC

1

A.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔW=+kJ?moΓ

B.曲線a表示CHQH的選擇性隨溫度的變化

C.圖中所示270℃時，對應(yīng)CCh的轉(zhuǎn)化率為21%

D.在210~250°C之間，CHQH的收率增大是由于CH3OH的選擇性增大導(dǎo)致

答案C

解析根據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)I一反應(yīng)I［得，Co(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔW=(--41.2)

kJ?moΓl=-99.8kJ?mol^',A錯誤；曲線a代表Cc)的選擇性隨溫度的變化，B錯誤；圖中

所示270℃時，CO的選擇性為70%,則甲醇的選擇性為30%,故CO2的轉(zhuǎn)化率為3套=21%,

C正確；在210~250C之間，反應(yīng)I未達(dá)平衡，CH3OH的收率增大是由于溫度升高，生成

CH3。H的反應(yīng)速率增大導(dǎo)致，D錯誤。

9.已知反應(yīng)：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)?∕∕<0o

a(CO2)

F

⑴在一定條件下，反應(yīng)體系中CCh的平衡轉(zhuǎn)化率α(C02)與L和X的關(guān)系如圖所示，L和X

表示溫度或壓強。

(DX表示的物理量是0

②心心(填或“>”)，判斷理由是

⑵向1L恒容密閉容器中加入molH2(g)、molCO2(g),控制條件(溫度為Ti)使之發(fā)生上述

反應(yīng)，測得容器內(nèi)氣體的壓強隨時間的變化如圖所示。

P

01234“min

@4min時CO?的轉(zhuǎn)化率為。

②力溫度下該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為。

答案(1)①溫度②>該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，其他條件一定時，增大

壓強，平衡右移，CCh的平衡轉(zhuǎn)化率升高(2)Φ75%②

解析(1)①根據(jù)反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔW<0可知，其他條件一定

時，升溫，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低；其他條件一定時，加壓，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率升高，則X

表示的物理量是溫度。②L表示壓強，結(jié)合題圖及分析，可知Li>乙2。(2)①由題圖可知，4min

時反應(yīng)體系處于平衡狀態(tài)，此時壓強為po,設(shè)發(fā)生反應(yīng)的CCh為Xmo1,列出三段式:

CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)

始∕mol00

轉(zhuǎn)∕molX4xX2x

平一x-4