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2026全国版高考化学突破练
热点培优专练11　化学平衡图像及分析
选择题每小题3分,共21分。
基础·满分练
命题角度1　单平衡体系简单图像及分析
1.(2025·福建莆田期末)下列叙述与图对应的是(　　)
A.对达到平衡状态的反应:A(g)+3B(g)2C(g),图①表示在t0时刻充入了一定量的C,平衡逆向移动
B.由图②可知,p2>p1、T1>T2满足反应:2A(g)+B(g)2C(g)　ΔH<0
C.图③为只改变某一条件,化学反应aA(g)+bB(g)cC(g)的平衡变化图像,则图像中N、P、Q三点对应的正反应速率最大的是N点
D.对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g)　ΔH<0,图④y轴可以表示Y的百分含量
2.(2025·贵州毕节二模)对于可逆反应2XY3(g)2X(g)+3Y2( )　ΔH,有关图像[w(XY3)表示平衡时XY3所占的体积分数]如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.依据图1可知ΔH>0,Y2为液体
B.图2中t0时改变的条件不可能为压缩容器容积
C.图3中曲线b表示的是该反应的正反应速率
D.已知100 ℃时,平衡常数K=9。若在此温度下,测得某密闭容器中某时刻c(XY3)=c(X)=1.0 mol·L-1,c(Y2)=3.0 mol·L-1,则此时v正>v逆
命题角度2　多重平衡体系图像及分析
3.(2026·湖北省沙市中学模拟)有机物M是一种重要的有机合成材料,以A为原料通过以下两步反应可以获得M。
反应Ⅰ:A(g)+2B(g)C(g)+D(g)　ΔH1
反应Ⅱ:C(g)M(g)+N(g)　ΔH2
一定温度下,向一定容积的密闭容器中加入一定量A和B发生上述两个反应。该体系中A、C、M的浓度随时间变化曲线如图甲所示。两个反应的lnk(lnk=-+C,k为速率常数,Ea为反应活化能,R和C为常数)与温度T的关系如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
A.曲线②代表M的浓度变化
B.两个反应的焓变关系为ΔH1>ΔH2
C.两个反应的活化能关系为
D.T1温度时,两个反应一定处于平衡状态
4.(2026·湖南省长郡中学月考)一定条件下,1-苯基丙炔(Ph—C≡C—CH3)可与HCl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),下列说法错误的是(　　)
A.反应焓变:反应Ⅰ>反应Ⅱ
B.反应活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ
C.选择相对较长的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅱ
D.增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
命题角度3　化工生产中的复杂图像及分析
5.(2025·河南商丘二模)一定条件下,与浓硫酸发生取代反应生成水和单萘磺酸,反应过程和有机物占比随时间变化如图所示:
图1
图2
下列说法正确的是(　　)
A.升高温度,反应Ⅰ的速率增大程度大于反应Ⅱ
B.产物Ⅰ的热稳定性比产物Ⅱ强
C.平衡常数的比值=5
D.加催化剂(只催化反应Ⅰ),极值点S可能变为M点
6.(2025·广西南宁二模)利用环戊二烯()加氢制备环戊烯(),按n(H2)∶n(C5H6)=1∶1加入恒压密闭容器中,若仅发生如下反应:
①;
②
实验测得环戊二烯转化率(曲线b)和环戊烯选择性(曲线a)随温度变化曲线如图(已知:选择性=转化为目标产物的反应物在总转化量中的占比)。下列说法错误的是(　　)
A.70 ℃时,H2的转化率为87.4%
B.由图可知,反应的活化能:①<②
C.相同条件下,若增大,选择性增大
D.升高温度,生成速率增大,生成速率减小
能力·高分练
7.(2026·重庆九龙坡区调研)T ℃时,在密闭容器甲、乙中分别充入1 mol CO2和3 mol H2,它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过)和无水分子筛条件下仅发生反应1,测得CO2平衡转化率与压强关系如图所示。在催化剂A作用下,只发生反应3,该反应的速率方程式为v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(CO)·c(H2O)(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)
反应1:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)　ΔH1=-49.8 kJ·mol-1
反应2:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)　ΔH2=-90.9 kJ·mol-1
反应3:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH3
下列说法正确的是(　　)
A.催化剂A作用下,830 ℃时反应3的平衡常数K=1,则900 ℃时k正B.使用了水分子筛的容器是甲
C.反应1的平衡常数:KSD.M点p(H2)=75 kPa
参考答案
高考热点培优专练11
1.B　平衡状态下,在t0时刻充入一定量的C,逆反应速率瞬间增大然后逐渐减小,正反应速率在t0时刻不变,然后逐渐增大,化学平衡逆向移动,A项错误。该反应为气体体积减小的放热反应,温度升高化学平衡逆向移动,C百分含量减小,T2时C的百分含量大于T1时,T1>T2满足该反应,增大压强化学平衡正向移动,C百分含量增大,p2时C的百分含量大于p1,p2>p1满足该反应,此外T1、p2对应曲线的反应速率最大,B项正确。在t0时刻,改变外界条件,逆反应速率大于正反应速率,随反应进行,正反应速率逐渐增大,故N、P、Q三点中对应的正反应速率最大的是Q点,C项错误。该反应正反应为放热反应,升高温度化学平衡逆向移动,则随着温度的升高,Y的百分含量增大,D项错误。
2.B　由反应可知,若Y2为液体,则随着压强的增大,w(XY3)保持不变,A项错误。压缩容器容积时,v正、v逆均增大,与图像不符,B项正确。温度升高,平衡正向移动,v正>v逆,曲线b表示的是v逆,C项错误。Q==27>K,反应逆向进行,则有v逆>v正,D项错误。
3.C　一定温度下,向一定容积的密闭容器中加入一定量A和B,随着反应进行,A的浓度减小,C的浓度先增大后减小,M的浓度一直增大,曲线③代表M的浓度变化,A项错误。题中图示能判断两个反应活化能大小,但不能判断反应Ⅰ、Ⅱ的焓变大小,B项错误。由图像乙中两条线的斜率可得出,C项正确。T1温度时,两个反应的速率常数相等,但不能判断反应一定处于平衡状态,D项错误。
4.D　反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应,反应Ⅱ=反应Ⅰ+反应Ⅲ,因此反应Ⅱ的ΔH比反应Ⅰ更小,A项正确。反应所需的活化能越小,反应速率越快,相同时间内所占比例越大,根据图知,短时间内,反应Ⅰ的占比远远大于反应Ⅱ,说明反应Ⅰ的速率远远大于反应Ⅱ,则活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ,B项正确。随时间延长,产物Ⅱ占比逐渐增大并趋于稳定,而产物Ⅰ占比先增后减(可能因反应Ⅲ继续转化),故选择较长时间并及时分离可提高产物Ⅱ产率,C项正确。由于存在产物Ⅰ与产物Ⅱ之间的可逆反应,反应Ⅲ的K与氯化氢含量无关,因此平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例不会随着HCl的含量的改变而改变,D项错误。
5.D　由图2可知,反应Ⅰ的反应速率大于反应Ⅱ,反应速率越快,反应的活化能越小,则反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ,升高温度,活化能越大的反应速率增大的程度越大,则反应Ⅰ的速率增大程度小于反应Ⅱ,A项错误。由图1可知,反应Ⅲ为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,物质的能量越大越不稳定,则产物Ⅰ的热稳定性比产物Ⅱ弱,B项错误。由盖斯定律可知,反应Ⅱ-反应Ⅰ得到反应,由图2可知,平衡时产物Ⅱ的占比为72%、产物Ⅰ的占比为12%,设平衡时浓度为c,则的浓度为6c,反应的平衡常数K==6,C项错误。加入只催化反应Ⅰ的催化剂,反应Ⅰ的速率增大,产物Ⅰ的占比增大,则图2中极值点S可能变为M点,D项正确。
6.D　由图可知,70 ℃时,环戊二烯的转化率为92%,环戊烯的选择性为95%,设起始投入H2的量为1 mol,则H2的转化量n(H2)=n(环戊烯)=1 mol×92%×95%=0.874 mol,H2的转化率为87.4%,A项正确。由图可知,环戊烯选择性较高,相同时间内,反应①的速率较快,说明反应的活化能:①<②,B项正确。相同条件下,若增大,相当于增大H2的物质的量,反应①中环戊二烯转化率增大,环戊烯选择性增大,C项正确。升高温度,生成速率增大,生成速率也增大,D项错误。
7.D　由盖斯定律可知,反应1-反应2可得CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)　ΔH3=+41.1 kJ·mol-1,该反应是吸热反应,催化剂A作用下,830 ℃时反应3的平衡常数K=1,则900 ℃时平衡正向移动,v正增大的程度大于v逆,则有k正>k逆,A项错误。使用水分子筛可以将水分子及时分离,平衡正向移动,CO2平衡转化率增大,则使用了水分子筛的容器是乙,B项错误。平衡常数只与温度有关,则反应1的平衡常数KS=KN,C项错误。根据已知条件列出三段式:
　　　　 CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g)
起始/mol 1 3 0 0
转化/mol 0.5 1.5 0.5 0.5
平衡/mol 0.5 1.5 0.5 0.5
M点p(H2)=×150 kPa=75 kPa,D项正确。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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