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专题七　化学反应速率　化学平衡
[选择题]　第1练　化学反应速率、化学平衡图像分析
(选择题1~5题，每小题3分，共15分)
1.(2024·安徽，12)室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是(　　)
A.实验①中，0~2小时内平均反应速率v()=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中，反应的离子方程式为：2Fe++8H+===2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时，水样初始pH越小，的去除效果越好
2.(2023·辽宁，12)一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B.随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C.该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D.总反应为：2Mn+5C2+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
3.(2024·黑吉辽，10)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是(　　)
A.3 h时，反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数：①>②
C.0~3 h平均速率(异山梨醇)=0.014 mol·kg-1·h-1
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
4.(2023·湖南，13)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[x=]随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.x1B.反应速率：vb正C.点a、b、c对应的平衡常数：KaD.反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
5.(2024·湖南，14)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g)，发生如下反应：
主反应：CH3OH(g)+CO(g)===CH3COOH(g)　ΔH1
副反应：CH3OH(g)+CH3COOH(g)===CH3COOCH3(g)+H2O(g)　ΔH2
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两种含碳产物的分布分数δ[δ(CH3COOH)=]随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.投料比x代表
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.ΔH1<0，ΔH2>0
D.L、M、N三点的平衡常数：K(L)=K(M)>K(N)
(选择题1~5题，每小题3分，6~9题，每小题5分，共35分)
1.(2024·江西萍乡二模)常温下，向某溶剂(不参与反应)中加入一定量X、Y和M，所得溶液中同时存在如下平衡：
①X(aq)+M(aq)N(aq)、②Y(aq)+M(aq)N(aq)、③X(aq)Y(aq)。
X、Y的物质的量浓度(c)随反应时间(t)的变化关系如图所示，400 s时反应体系达到平衡状态。
下列说法正确的是(　　)
A.100~400 s内，v(N)约为1.43×10-4 mol·L-1·s-1
B.100 s时反应③的逆反应速率大于正反应速率
C.若再向容器中加入上述溶剂稀释，平衡后Y的物质的量不变
D.若反应③的ΔH<0，则X比Y更稳定
2.(2024·安徽滁州二模)利用天然气制乙炔，反应原理如下：
①2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)　ΔH1>0
②C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)　ΔH2>0
在1 L恒容密闭反应器中充入适量的CH4，发生上述反应，测得某温度时各含碳物质的物质的量随时间变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.M点正反应速率小于逆反应速率
B.反应前30 min以乙烯生成为主
C.若60 min后升温，乙曲线上移，甲曲线下移
D.0~40 min内CH4平均反应速率为2 mol·L-1·min-1
3.(2024·湖南益阳三模)工业上常用CO2和H2为原料合成甲醇(CH3OH)，过程中发生如下反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-51 kJ·mol-1。在T1、T2温度下，向2 L刚性容器中充入1 mol CO2和一定物质的量的H2，随着充入H2的物质的量的不同，平衡时容器中CH3OH的体积分数变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.a=3
B.T1>T2
C.平衡常数K(M)=K(N)
D.该反应在高温高压条件下自发进行
4.(2024·湖南衡阳三模)CO2-CH4重整反应：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH>0；该反应可制备合成气(H2和CO)。向一密闭容器中充入一定量的CO2和CH4，实验测得CH4(g)平衡转化率随反应温度和压强的变化关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.X表示温度
B.L代表的物理量大小关系：L1C.平衡常数：Ka>Kb>Kc
D.正反应速率：va5.(2023·滨州高三模拟)已知：NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)　ΔH。实验测得速率方程为v正=k正c(NO)·c(O3)，v逆=k逆c(NO2)·c(O2)(k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。向2 L恒容密闭容器中充入0.4 mol NO(g)和0.6 mol O3(g)发生上述反应，测得NO的体积分数x(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.正、逆反应活化能的大小关系为Ea(正)>Ea(逆)
B.a点NO的转化率为80%
C.T1温度下的>T2温度下的
D.化学反应速率：c点的v正>b点的v逆>a点的v逆
6.(2024·河北高三模拟)某密闭容器中含有X和Y，同时发生以下两个反应：①X+YM+Q；②X+YN+Q。反应①的正反应速率v1(正)=k1c(X)·c(Y)，反应②的正反应速率v2(正)=k2c(X)·c(Y)，其中k1、k2为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.10 s时，正反应速率v1(正)>v2(正)
B.0~6 s内，X的平均反应速率v(X)=0.5 mol·L-1·s-1
C.若升高温度，4 s时容器中的比值减小
D.反应①的活化能大于反应②
7.(2024·河北模拟)某温度下，向恒温、恒压容器中充入3 mol H2和1 mol CO2，在催化剂作用下发生反应：3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH<0，平衡时体系中H2、CO2和H2O的物质的量分数(x)与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况
B.其他条件不变，及时分离出水蒸气有利于平衡正向移动，但平衡常数不变
C.Q点CO2的转化率为75%
D.若起始压强为106 Pa，将容器改为恒容容器，平衡时P点上移
8.(2024·安徽马鞍山三模)已知：反应Ⅰ.COS(g)+H2(g)CO(g)+H2S(g)
反应Ⅱ.COS(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2S(g)
在恒压条件下，按n(COS)∶n(H2)=1∶1投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A.反应Ⅱ在高温下易自发进行
B.加入合适的催化剂可使Q点上移
C.随着温度的升高，COS的转化率减小
D.R点反应Ⅰ的平衡常数K为1
9.(2024·江西九江三模)在容积为1 L的密闭容器中，以Ag-ZSM为催化剂，相同时间测得0.1 mol NO转化为N2的转化率随温度变化如图所示[有CO时反应为2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)；无CO时反应为2NO(g)N2(g)+O2(g)](忽略温度对催化剂活性的影响)。下列说法正确的是(　　)
A.X点若更换高效催化剂NO转化率不变
B.Y点再通入CO、N2各0.01 mol，此时v正(N2)>v逆(N2)
C.反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)的ΔH>0
D.达平衡后，其他条件不变，使<1，NO转化率增大
答案精析
真题演练
1.C　2.C
3.A　[由图可知，3 h后异山梨醇浓度继续增大，15 h后异山梨醇浓度才不再变化，所以3 h时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；图像显示该温度下，15 h后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1，4-失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①>②，故B正确；在0~3 h内异山梨醇的浓度变化量为0.042 mol·kg-1，所以平均速率(异山梨醇)==0.014 mol·kg-1·h-1，故C正确；催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，故D正确。]
4.B　[一定条件下，增大H2O(g)的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则x1vc正，故B错误；由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大，温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：Ka5.D　[图中曲线表示的是两种含碳产物的分布分数即δ(CH3COOH)、δ(CH3COOCH3)，结合主、副反应可知，x代表，曲线a或曲线b表示CH3COOH分布分数，曲线c或曲线d表示CH3COOCH3分布分数，故A、B错误；曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH)，由图像可知，当相同时，T2>T1，T2时δ(CH3COOH)大于T1时，说明升高温度主反应的平衡正向移动，故ΔH1>0；同理，T1时δ(CH3COOCH3)大于T2时，说明升高温度副反应的平衡逆向移动，故ΔH2<0，C错误；L、M、N三点对应副反应ΔH2<0，且TN>TM=TL，升高温度平衡逆向移动，故K(L)=K(M)>K(N)，D正确。]
模拟预测
1.B　2.B　
3.D　[投料比符合方程式中的气体系数比时，达到平衡时产物的体积分数最大，所以a=3，A正确；该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，n(CH3OH)减小，所以T1>T2，B正确；平衡常数只受温度影响，M、N点温度相同，平衡常数相等，C正确；该反应ΔH<0、ΔS<0，所以该反应在低温条件下自发进行，与压强无关，D错误。]
4.C　[分析可知，X表示温度，同一压强下，升高温度，CH4的平衡转化率升高，故A正确；同一温度下，增大压强，平衡逆向移动，CH4的平衡转化率减小，压强越大则CH4的平衡转化率越小，可知对应的压强关系为L15.D　[根据先拐先平数值大可知，T1>T2，温度高时x(NO)大，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH<0，故正、逆反应活化能的大小关系为Ea(正)　　　　　　　　　　　　　　　NO(g)　+　 O3(g) NO2(g)+O2(g)
起始/(mol·L-1) 0.2　　　0.3　　　　0　　　0
变化/(mol·L-1) 0.2y　　　0.2y　　　0.2y　　0.2y
平衡/(mol·L-1) 0.2-0.2y　0.3-0.2y　　0.2y　　0.2y
=0.1，解得y=75%，B错误；v正=k正c(NO)·c(O3)，v逆=k逆c(NO2)·c(O2)，平衡时，v正=v逆，===K，T1>T2，ΔH<0，则T1温度下的T2，c点未达平衡，b点达平衡，正、逆反应速率相等且小于c点，b点温度大于a点，反应速率大于a点，故化学反应速率：c点的v正>b点的v逆>a点的v逆，D正确。]
6.A　[由图可知，初始生成M的速率大于N，则k1>k2，10 s时两个反应均达到平衡状态，X和Y的浓度不变，由于v1(正)=k1c(X)·c(Y)、v2(正)=k2c(X)·c(Y)，则正反应速率v1(正)>v2(正)，A正确；①②反应中X、Q的系数均为1，则0~6 s内，X的平均反应速率v(X)=v(Q)= mol·L-1·s-1=1 mol·L-1·s-1，B错误；由图可知，初始生成M的速率大于N，则反应①的活化能小于反应②，D错误。]
7.D　[由热化学方程式可知，随着平衡总压的增大，平衡正向移动，水的物质的量分数增大，则曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况，A正确；分析可知b表示H2(g)的物质的量分数随压强的变化，c表示CO2(g)的物质的量分数随压强的变化，假设Q点时，转化的CO2的物质的量是a mol，列三段式，
　　　　　　　　　　3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
起始/mol　　　　　　　3　　　1　　　　0　　　　　0
变化/mol　　　　　　　3a　　　a　　　　a　　　　　a
平衡/mol　　　　　　　3-3a　　1-a　　　a　　　　　a
Q点平衡时H2O(g)、H2(g)物质的量分数相等，即物质的量相等，可得3-3a=a，a=0.75，则Q点CO2的转化率为×100%=75%，C正确；该反应为气体分子数减小的反应，若起始压强为106 Pa，将容器改为恒容容器，则随着反应进行，压强减小，平衡逆向移动，水的含量减小，即平衡时P点下移，D错误。]
8.D　[反应中CH3OH的平衡体积分数随着温度升高而减小，说明反应Ⅱ正反应为放热反应，ΔH<0，ΔS<0，反应在低温下易自发进行，故A错误；催化剂可加快反应速率，但不能使平衡发生移动，也不能使Q点上移，故B错误；反应中CO的平衡体积分数随着温度升高而升高，说明升高温度反应Ⅰ正向进行，COS转化率增大，反应中CH3OH的平衡体积分数随着温度升高而减小，说明升高温度反应Ⅱ逆向进行，COS的转化率减小，但从图像可知，升高温度，COS的平衡体积分数一直减小，说明升高温度COS转化率增大，故C错误；从图像可知，R点n(CH3OH)=0 mol，说明该温度下没有发生反应Ⅱ，且COS、CO的体积分数相等，且按n(COS)∶n(H2)=1∶1投料，可知平衡时COS、H2、CO、H2S的物质的量相等。则反应Ⅰ的平衡常数K=1，故D正确。]
9.B　[当NO的转化率最高时，反应达到平衡，X点反应未达平衡，若更换高效催化剂，反应速率加快，NO转化率增大，A错误；当NO的转化率最高时，反应达到平衡，Y点温度高于平衡点，也达到平衡，Y点时NO的转化率为80%，容器体积为1 L，则
　　　　　　　　　　　　　　　2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)
起始/(mol·L-1)　　　　　　　　　　0.1　　0.1　　　　0　　　　0
转化/(mol·L-1)　　　　　　　　　　0.08　　0.08　　　0.08　　0.04
平衡/(mol·L-1)　　　　　　　　　　0.02　　0.02　　　0.08　　0.04
K==1 600，Y点再通入CO、N2各0.01 mol，Q=≈888.9v逆(N2)，B正确；由曲线Ⅱ可知，升高温度，NO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，则2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)的ΔH<0，C错误；其他条件不变，使<1，相当于增大NO的量，NO转化率减小，D错误。](共49张PPT)
[选择题]
专题七　第1练　
化学反应速率、化
学平衡图像分析
真题演练
模拟预测
内容索引
1.(2024·安徽，12)室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
1
2
3
4
5
真题演练
PART ONE
实验序号 水样体 积/mL 纳米铁 质量/mg 水样初
始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是
A.实验①中，0~2小时内平均反应速率
v()=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中，反应的离子方程式为：
2Fe++8H+===2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时，适当增加纳米铁
质量可加快反应速率
D.其他条件相同时，水样初始pH越小，的去除效果越好
1
2
3
4
5
√
1
2
3
4
5
实验①中，0~2小时内平均反应速率
v()=
=2.0×10-5mol·L-1·h-1 ，A不正确；
实验③中水样初始pH=8，溶液显弱碱性，
发生反应的离子方程式中不能用H+配电
荷守恒，B不正确；
由实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化大，则其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确；
1
2
3
4
5
由实验②和③可知，在相同时间内，
实验②中浓度的变化大，则其
他条件相同时，适当减小水样初始pH，
的去除效果较好，但是当初始pH
太小时，H+浓度太大，纳米铁与H+反应
速率加快，会导致与反应的纳米铁
减少，因此，初始pH越小，的去除效果不一定越好，D不正确。
2.(2023·辽宁，12)一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B.随着反应物浓度的减小，
反应速率逐渐减小
C.该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn
(Ⅶ)不能大量共存
D.总反应为：2Mn+5C2+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
√
1
2
3
4
5
由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A项错误；
随着反应物浓度的减小，
到大约13 min时开始生
成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反
应起催化作用，13 min
后反应速率会增大，B项错误；
1
2
3
4
5
由图像可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C项正确；
H2C2O4为弱酸，在离子
方程式中不拆成离子，
总反应为2Mn+5H2C2O4
+6H+===2Mn2++10CO2↑+
8H2O，D项错误。
1
2
3
4
5
3.(2024·黑吉辽，10)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A.3 h时，反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数：①>②
C.0~3 h平均速率(异山梨醇)=0.014 mol·kg-1·h-1
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
1
2
3
4
5
√
由图可知，3 h后异山梨醇浓度继续增大，15 h后异山梨醇浓度才不再变化，所以3 h时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；
图像显示该温度下，15 h后所有物质浓
度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，
即反应充分，而1，4-失水山梨醇仍有剩
余，即反应②正向进行程度小于反应①，
所以该温度下的平衡常数：①>②，故B正确；
1
2
3
4
5
在0~3 h内异山梨醇的浓度变化量为0.042 mol·kg-1，所以平均速率(异山梨醇)==0.014 mol·kg-1·h-1，
故C正确；
催化剂只能改变化学反应速率，不能改
变物质平衡转化率，故D正确。
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
4.(2023·湖南，13)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[x=]随温度的变化曲线如图所示。
下列说法错误的是
A.x1B.反应速率：vb正C.点a、b、c对应的平衡常数：KaD.反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
√
一定条件下，增大H2O(g)的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则x1b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为
1 mol，b点x值小于c点，则b点H2O(g)多，反应
物浓度大，则反应速率：vb正>vc正，故B错误；
由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转
化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高
平衡正向移动，K增大，温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：Ka1
2
3
4
5
该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确。
1
2
3
4
5
5.(2024·湖南，14)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g)，发生如下反应：
主反应：CH3OH(g)+CO(g)===CH3COOH(g)　ΔH1
副反应：CH3OH(g)+CH3COOH(g)===CH3COOCH3(g)+H2O(g)　ΔH2
在不同温度下，反应达到平衡时，测得两
种含碳产物的分布分数δ[δ(CH3COOH)=
]随投料比x(物质
的量之比)的变化关系如图所示，下列说法
正确的是
1
2
3
4
5
A.投料比x代表
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.ΔH1<0，ΔH2>0
D.L、M、N三点的平衡常数：
K(L)=K(M)>K(N)
1
2
3
4
5
√
1
2
3
4
5
图中曲线表示的是两种含碳产
物的分布分数即δ(CH3COOH)、
δ(CH3COOCH3)，结合主、副反
应可知，x代表，曲线a
或曲线b表示CH3COOH分布分
数，曲线c或曲线d表示CH3COOCH3
分布分数，故A、B错误；
1
2
3
4
5
曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH)，
由图像可知，当相同时，
T2>T1，T2时δ(CH3COOH)大于T1
时，说明升高温度主反应的平衡
正向移动，故ΔH1>0；同理，T1
时δ(CH3COOCH3)大于T2时，说
明升高温度副反应的平衡逆向移动，故ΔH2<0，C错误；
L、M、N三点对应副反应ΔH2<0，且TN>TM=TL，升高温度平衡逆向移动，故K(L)=K(M)>K(N)，D正确。
1.(2024·江西萍乡二模)常温下，向某溶剂(不参与反应)中加入一定量X、Y和M，所得溶液中同时存在如下平衡：
①X(aq)+M(aq) N(aq)、
②Y(aq)+M(aq) N(aq)、
③X(aq) Y(aq)。
X、Y的物质的量浓度(c)随反应
时间(t)的变化关系如图所示，
400 s时反应体系达到平衡状态。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
模拟预测
PART TWO
下列说法正确的是
A.100~400 s内，v(N)约为1.43×
10-4 mol·L-1·s-1
B.100 s时反应③的逆反应速率大
于正反应速率
C.若再向容器中加入上述溶剂稀
释，平衡后Y的物质的量不变
D.若反应③的ΔH<0，则X比Y更稳定
1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
若只考虑反应①②，结合图
中数据可知，v(N)=
mol·
L-1·s-1≈1.43×10-4 mol·L-1·s-1，
但由于存在反应③，X不一定
全部转化为N，A错误；
100 s时，c(X)=0.011 mol·L-1，c(Y)=0.112 mol·L-1，反应逆向进行，B正确；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
加入溶剂后各物质浓度均减
小，平衡发生移动，浓度改
变，C错误；
若反应③的ΔH<0，则Y的能
量低，能量越低越稳定，则
Y比X更稳定，D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2.(2024·安徽滁州二模)利用天然气制乙炔，反应原理如下：
①2CH4(g) C2H4(g)+2H2(g)　
ΔH1>0
②C2H4(g) C2H2(g)+H2(g)　
ΔH2>0
在1 L恒容密闭反应器中充入
适量的CH4，发生上述反应，
测得某温度时各含碳物质的物
质的量随时间变化如图所示。下列叙述正确的是
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A.M点正反应速率小于逆反应速率
B.反应前30 min以乙烯生成为主
C.若60 min后升温，乙曲线上移，
甲曲线下移
D.0~40 min内CH4平均反应速率
为2 mol·L-1·min-1
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
根据题干方程式特点，随反应进行，甲烷含量逐渐减小，乙烯物质的量先增大后减小，产物乙炔物质的量只增大，因此甲曲线代表乙炔，乙曲线代表甲烷，丙曲线代表
乙烯；根据曲线变化，30 min
前以乙烯生成为主，30 min后
以乙炔生成反应为主。由分析
可知，乙曲线代表甲烷，M点
后，甲烷的物质的量继续减小，
说明反应正向进行，则正反应速率大于逆反应速率，A项错误；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
两反应均为吸热反应，升高温度，平衡正移，甲烷物质的量减少，乙炔物质的量增大，则乙曲线下
移，甲曲线上移，C项错误；
乙曲线代表甲烷，0~40 min内
CH4平均反应速率为
=0.02 mol·L-1·
min-1，D项错误。
1
2
3
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7
8
9
3.(2024·湖南益阳三模)工业上常用CO2和H2为原料合成甲醇(CH3OH)，过程中发生如下反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH=-51 kJ·
mol-1。在T1、T2温度下，向2 L刚性容器中充入1 mol CO2和一定物质的量的H2，随着充入H2的物质的量的不同，平衡时容器中CH3OH的体积分数变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.a=3
B.T1>T2
C.平衡常数K(M)=K(N)
D.该反应在高温高压条件下自发进行
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
投料比符合方程式中的气体系数比时，达
到平衡时产物的体积分数最大，所以a=3，
A正确；
该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移
动，n(CH3OH)减小，所以T1>T2，B正确；
平衡常数只受温度影响，M、N点温度相同，平衡常数相等，C正确；
该反应ΔH<0、ΔS<0，所以该反应在低温条件下自发进行，与压强无关，D错误。
1
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5
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7
8
9
4.(2024·湖南衡阳三模)CO2-CH4重整反应：CO2(g)+CH4(g) 2CO(g)+
2H2(g)　ΔH>0；该反应可制备合成气(H2和CO)。向一密闭容器中充入一定量的CO2和CH4，实验测得CH4(g)平衡转化率随反应温度和压强的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.X表示温度
B.L代表的物理量大小关系：L1C.平衡常数：Ka>Kb>Kc
D.正反应速率：va1
2
3
4
5
6
7
8
9
√
分析可知，X表示温度，同一压强下，升高温度，CH4的平衡转化率升高，故A正确；
同一温度下，增大压强，平衡逆向
移动，CH4的平衡转化率减小，压
强越大则CH4的平衡转化率越小，
可知对应的压强关系为L1故B正确；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
平衡常数只与温度有关，升高温度，平衡正向移动，K增大，温度关系为Ta错误；
温度越高，压强越大，反应速率越
快，L3对应的压强最大，且c点对
应的温度最高，由此可得正反应速
率：va1
2
3
4
5
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7
8
9
5.(2023·滨州高三模拟)已知：NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g)　ΔH。实验测得速率方程为v正=k正c(NO)·c(O3)，v逆=k逆c(NO2)·c(O2)(k正、k逆为速率常数，只与温度、催化剂有关，与浓度无关)。向2 L恒容密闭容器中充入0.4 mol NO(g)和0.6 mol O3(g)发生上述反应，测得NO的体积分数x(NO)与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.正、逆反应活化能的大小关系为Ea(正)>Ea(逆)
B.a点NO的转化率为80%
C.T1温度下的>T2温度下的
D.化学反应速率：c点的v正>b点的v逆>a点的v逆
√
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2
3
4
5
6
7
8
9
根据先拐先平数值大可知，T1>T2，温度高时x(NO)大，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH<0，故正、逆反应活化能的大小关系为Ea(正)a点x(NO)=0.1，设NO的转化率为y，根据三段式有：
　　　　　　 NO(g)　+　 O3(g) NO2(g)+O2(g)
起始/(mol·L-1) 0.2　　　 0.3　　　　0　　　0
变化/(mol·L-1) 0.2y　　　 0.2y　　　 0.2y　 0.2y
平衡/(mol·L-1) 0.2-0.2y　 0.3-0.2y　　0.2y　 0.2y
1
2
3
4
5
6
7
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9
=0.1，解得y=75%，B错误；
v正=k正c(NO)·c(O3)，v逆=k逆c(NO2)·c(O2)，平衡时，v正=v逆，=
==K，T1>T2，
ΔH<0，则T1温度下的，C错误；
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3
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7
8
9
T1>T2，c点未达平衡，b点达平衡，正、逆反应速率相等且小于c点，b点温度大于a点，反应速率大于a点，故化学反应速率：c点的v正>b点的v逆>a点的v逆，D正确。
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9
6.(2024·河北高三模拟)某密闭容器中含有X和Y，同时发生以下两个反应：①X+Y M+Q；②X+Y N+Q。反应①的正反应速率v1(正)=k1c(X)·
c(Y)，反应②的正反应速率v2(正)=k2c(X)·c(Y)，其中k1、k2为速率常数。某温度下，体系中生成物浓度(c)随时间(t)变化的
曲线如图所示。下列说法正确的是
A.10 s时，正反应速率v1(正)>v2(正)
B.0~6 s内，X的平均反应速率v(X)=0.5 mol·L-1·s-1
C.若升高温度，4 s时容器中的比值减小
D.反应①的活化能大于反应②
√
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5
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7
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9
由图可知，初始生成M的速率大于N，则k1>k2，10 s时两个反应均达到平衡状态，X和Y的浓度不变，由于v1(正)=k1c(X)·c(Y)、v2(正)=k2c(X)·
c(Y)，则正反应速率v1(正)>v2(正)，A正确；
①②反应中X、Q的系数均为1，则0~6 s
内，X的平均反应速率v(X)=v(Q)= mol·
L-1·s-1=1 mol·L-1·s-1，B错误；
由图可知，初始生成M的速率大于N，
则反应①的活化能小于反应②，D错误。
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7.(2024·河北模拟)某温度下，向恒温、恒压容器中充入3 mol H2和1 mol CO2，在催化剂作用下发生反应：3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH<0，平衡时体系中H2、CO2和H2O的物质的量分数(x)与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况
B.其他条件不变，及时分离出水蒸气
有利于平衡正向移动，但平衡常数
不变
C.Q点CO2的转化率为75%
D.若起始压强为106 Pa，将容器改为恒容容器，平衡时P点上移
√
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由热化学方程式可知，随着平衡总压的增大，平衡正向移动，水的物质的量分数增大，则曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况，A正确；
分析可知b表示H2(g)的物质的量分数随压强
的变化，c表示CO2(g)的物质的量分数随压强
的变化，假设Q点时，转化的CO2的物质的量
是a mol，列三段式，
　　　　　3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
起始/mol　　3　　　1　　　　 0　　　　 0
变化/mol　　3a　　 a　　　　 a　　　 a
平衡/mol　　3-3a　 1-a　　　 a　　　　 a
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Q点平衡时H2O(g)、H2(g)物质的量分数相等，即物质的量相等，可得3-3a=a，a=0.75，则Q点CO2的转化
率为×100%=75%，C正确；
该反应为气体分子数减小的反应，
若起始压强为106 Pa，将容器改为
恒容容器，则随着反应进行，压强
减小，平衡逆向移动，水的含量减
小，即平衡时P点下移，D错误。
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8.(2024·安徽马鞍山三模)已知：反应Ⅰ.COS(g)+H2(g) CO(g)+H2S(g)
反应Ⅱ.COS(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2S(g)
在恒压条件下，按n(COS)∶n(H2)=1∶1投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.反应Ⅱ在高温下易自发进行
B.加入合适的催化剂可使Q点上移
C.随着温度的升高，COS的转化率减小
D.R点反应Ⅰ的平衡常数K为1
√
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反应中CH3OH的平衡体积分数随着温度升高而减小，说明反应Ⅱ正反应为放热反应，ΔH<0，ΔS<0，反应在低温下易自发进行，故A错误；
催化剂可加快反应速率，但不能使平衡发生移动，也不能使Q点上移，故B错误；
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反应中CO的平衡体积分数随着温度升高而升高，说明升高温度反应Ⅰ正向进行，COS转化率增大，反应中CH3OH的平衡体积分数随着温度升高而减小，说明升高
温度反应Ⅱ逆向进行，
COS的转化率减小，但从
图像可知，升高温度，
COS的平衡体积分数一直
减小，说明升高温度COS
转化率增大，故C错误；
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从图像可知，R点n(CH3OH)=0 mol，说明该温度下没有发生反应Ⅱ，且COS、CO的体积分数相等，且按n(COS)∶n(H2)=1∶1投料，可知平衡时COS、H2、CO、H2S的物质的量相等。则反应Ⅰ的平衡常数K=1，故D正确。
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9.(2024·江西九江三模)在容积为1 L的密闭容器中，以Ag-ZSM为催化剂，相同时间测得0.1 mol NO转化为N2的转化率随温度变化如图所示[有CO时反应为2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)；无CO时反应为2NO(g) N2(g)+O2(g)](忽略温度对催化剂活性的影响)。下列说法正确的是
A.X点若更换高效催化剂NO转化率不变
B.Y点再通入CO、N2各0.01 mol，此时
v正(N2)>v逆(N2)
C.反应2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)
的ΔH>0
D.达平衡后，其他条件不变，使<1，NO转化率增大
√
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当NO的转化率最高时，反应达到平衡，X点反应未达平衡，若更换高效催化剂，反应速率加快，NO转化
率增大，A错误；
当NO的转化率最高时，反应达到平
衡，Y点温度高于平衡点，也达到平
衡，Y点时NO的转化率为80%，容
器体积为1 L，则
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　　　　　　　2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)
起始/(mol·L-1)　0.1　　0.1　　　　0　　　　0
转化/(mol·L-1)　0.08　　0.08　　　0.08　　0.04
平衡/(mol·L-1)　0.02　　0.02　　　0.08　　0.04
K==1 600，Y点再通入CO、N2各
0.01 mol，Q=≈888.9移动，则此时v正(N2)>v逆(N2)，B正确；
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由曲线Ⅱ可知，升高温度，NO的平衡转化率
减小，平衡逆向移动，则2CO(g)+2NO(g)
2CO2(g)+N2(g)的ΔH<0，C错误；
其他条件不变，使<1，相当于增大NO的
量，NO转化率减小，D错误。
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