2025高考化学二轮专项突破：学反应速率与化学平衡

题型14%化学反应速率与化学平衡

囹三年高考集训

1.（2024・辽宁卷）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，15h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是（）

片£1,4-失水山梨醇侬纹异山梨醇

山梨醇一反应③

比整副产物

浓

度

(、

m

m

-

k—山梨醇

g

，——1.4-失水山梨醇

T--——异山梨醉

...副产物

A.3h时，反应②正、逆反应速率相等

B.该温度下的平衡常数：

C.0~3h平均速率。（异山梨醇）=0.014mol-kg1,h1

D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率

答案：A

解析：由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，15h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，A错误；图像显示该温度下，15h

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、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常

数：①〉②，B正确；由图可知，在0〜3h内异山梨醇的浓度变化量为0.042moLkg-I所以

平均速率。（异山梨醇）=°。42黑kgI。。"moLkg-i•『,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，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，D正

确。

2.（2024・安徽卷）室温下，为探究纳米铁去除水样中SeOF的影响因素，测得不同条件下SeOf

浓度随时间变化关系如下图。

5.0

4.0

3.0

2.0

1.0

0.0

81012

实验序号水样体积/mL纳米铁质量/mg水样初始pH

①5086

②5026

③5028

下列说法正确的是()

A.实验①中，0~2小时内平均反应速率0(560/)=2.0111011-1・k1

B.实验③中，反应的离子方程式为：2Fe+SeO/+8H+=2Fe3++Se+4H2。

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，SeOr的去除效果越好

答案：C

皿「、上,上〒»l、、士+

।(5.0X10—3_i.oxio-3)mol.L-i

解析：实验①中，0〜2小时内平均反应速率o(SeOZ)=---------------------五--------------=

2.0XIO3mol,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出现H+,B不正确；综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①

中SeOE浓度的变化量大，因此，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；综合分析实验②和③可知，在相同时间内，实验②中SeOT浓度的变化量大，因此，

其他条件相同时，适当减小初始pH,SeOl的去除效果更好，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SeO/反应的纳米铁减少，因此，当初始pH

越小时，SeO3「的去除效果不一定越好，D不正确。

3.(2024•江苏卷)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

®CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AHi=41.2kJ-mol

@CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)Nik

6

225°C、8X10Pa下，将一定比例CO2＞七混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装

置及Li、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH30H的体积分数如图所

zj\O

285

气

4气

体265

体

体

3温

积

度

分245

2\

III数

LiL2L3\%:

III%1225

绝热反应管

（容器内与外界区有热量交换）L?I-L4L5Lf,L7L«I-*)

位点

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的婚变A%>。

C.L6处H2O的体积分数大于L5处

D.混合气从起始到通过Li处，CO的生成速率小于CH30H的生成速率

答案：C

解析：L4处与L5处的温度不同，故L4处与L5处反应①的平衡常数K不相等，A错误；由题

图可知，Li〜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，AH2<0,B错误；从L5到L6，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，w（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w总减小而〃32。）增大，即H2。的体积分数会增大，故L6处H2。的体积

分数大于L5处，C正确；Li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CH30H的生成速率，D错误。

4.（2024•浙江6月选考）二氧化碳氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：

I.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)A/Y1>O

II.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)A//2>0

向容积为10L的密闭容器中投入2moic2H6和3moic。2,不同温度下，测得5min时（反应

均未平衡）的相关数据见下表，下列说法不正确的是（）

温度（℃）400500600

乙烷转化率（％）2.29.017.8

乙烯选择性（％）92.680.061.8

,,.._转化为乙烯的乙烷的物质的量

汪：乙烯选界性=转化的乙烷的总物质的量X100%。

A.反应活化能：i<n

B.500℃时，0〜5min反应I的平均速率为o(C2H。=2.88X10、mol•L1•min-1

C.其他条件不变，平衡后及时移除H2O(g),可提高乙烯的产率

D.其他条件不变，增大投料比［"(C2H6)/"(CO2)］投料，平衡后可提高乙烷转化率

答案：D

解析：由表可知，相同温度下，乙烷在发生转化时，反应I更易发生，则反应活化能：I<11,

A正确；由表可知，500(时，乙烷的转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2moi

X9.0%=018mol,而此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18

molX80%=0.144mol,根据方程式可得，生成乙烯的物质的量为0.144mol,则0〜5min反

0.144mol

应I的平均速率为o(C2H4尸=2.88X10-3mol.L_1•min-1,B正确；其他条件不

变，平衡后及时移除H20(g),反应I正向进行，可提高乙烯的产率，C正确；其他条件不变，

增大投料比［〃(C2H6)/w(CO2)］投料，平衡后CO2转化率提高，C2H6转化率降低，D错误。

5.(2024・湖南卷)恒压下，向某密闭容器中充入一定量的CH30H(g)和CO(g),发生如下反应：

主反应：CH3OH(g)+CO(g)CH3coOH(g)AHi

副反应：CH30H(g)+CH3coOH(g)CH3COOCH3(g)+H2O(g)&H2

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5

5

_(CH3coOH)=n(CH3coOH)(CH3coOCH3)一随投料比x(物质的量之比)的变化

关系如图所示，下列说法正确的是()

L0

S8

分

布6

分OS.

数4

台

。

2

0

,....八、士〃(CH3OH)

A.投n料比x代表一不一一

n(CO)

B.曲线c代表乙酸的分布分数

C.AHi<0,A/f2>0

D.L、M、N三点的平衡常数：K(L)=K(M)>K(N)

答案：D

解析：题干明确指出，图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为4

(CH3coOH)、<5(CHCOOCH),若投料比x代表”::党，了越大，可看作是CH30H的

33

量增多，则对于主、副反应可知，生成的CH3coOCH3越多，CH3coOCH3分布分数越高，

则曲线a和曲线b表示CH3coOCH3的分布分数，曲线c和曲线d表示CH3coOH的分布分

数，据此分析可知A、B均正确，可知如此假设错误，则可知投料比x代表，曲

n(CH:二3O乙H7、

线a和曲线b表示久CH3co0H),曲线c和曲线d表示5(CH3coOCH3)。根据上述分析可知，

A、B错误。当同一投料比时，观察图像可知「时6(CH3coOH)大于/时5(CH3coOH),

则温度越高5(CH3coOH)越大，说明温度升高主反应的平衡正向移动，AH1>O；同理可推得

AH2<0,C错误。L、M、N三点对应副反应A7/2<0,且TN>TM=7L升高温度平衡逆向移动，

则K(L)=K(M)>K(N),D正确。

6.(2023-海南卷改编)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：

C6H5cH2cH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)o某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆

反应速率。随时间f的变化关系如图所示。下列说法不正确的是()

A.曲线①表示的是逆反应的。V关系

B.f2时刻体系处于平衡状态

C.反应进行到。时，Q<K(。为浓度商)

D.催化剂存在时，5、02都增大

答案：A

解析：反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0,所以曲线①

表示的是正反应的。T关系，曲线②表示的是逆反应的。T关系，A错误。

7.(2022・辽宁高考)某温度下，在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应2X(s)Y(g)+2Z(g),

有关数据如下：

时间段/min产物Z的平均生成速率/moLL-1•min-1

0〜20.20

0〜40.15

0〜60.10

下列说法错误的是()

A.1min时,Z的浓度大于0.20mol-L1

B.2min时，加入0.20molZ,此时。正(Z)<o逆(Z)

C.3min时，Y的体积分数约为33.3%

D.5min时，X的物质的量为1.4mol

答案：B

解析:4min时生成的Z的物质的量为的15moi•min-iX4minX1L=0.6mol,6min时

生成的Z的物质的量为0.10mol-L1,min1X6minX1L—0.6moL故反应在4min时已达

到平衡，设达到平衡时生成了amolY,列三段式：

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

初始量/mol2.000

转化量/mol2aa2a

平衡量/mol2.0—2aa0.6

根据2a=0.6,得。=0.3,则Y的平衡浓度为0.3mol-L_1,Z的平衡浓度为0.6mol-L-1,平

衡常数K=C2(Z>C(Y)=0.108,2min时Y的浓度为0.2mol-L_1,Z的浓度为0.4molL-1,加

入0.2molZ后Z的浓度变为0.6mol-L-1,。=，(2>C(丫)=0,072<&反应正向进行，故o五

(Z)>0速(Z),B错误。

8.(2022•海南高考)某温度下，反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3cH20H(g)在密闭容器中

达到平衡。下列说法正确的是()

A.增大压强，。了逆，平衡常数增大

B.加入催化剂，平衡时CH3cH20H(g)的浓度增大

C.恒容下，充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动

D.恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g),CH2=CH2(g)的平衡转化率增大

答案：C

解析：增大压强，平衡常数不变，A不正确；催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化

剂不影响平衡时CH3cH20H(g)的浓度，B不正确；恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g),

H20(g)的平衡转化率增大，但CH2=CH2(g)的平衡转化率减小，D不正确。

9.(2022•广东高考)恒容密闭容器中，BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2(D(g)在不同温度下达平

衡时，各组分的物质的量(〃)如图所示。下列说法正确的是()

-3：起始组成：4molH,

2-1molBaSO*

0卜，.，，

20()400600800

TK

A.该反应的A”<0

B.a为"(H2O)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BaSCU，用的平衡转化率增大

答案：C

解析：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A/f>0,故A错误；从图示可以看出，在恒容密闭容器中，

比的起始物质的量为4moL达到平衡时小于1mol,则"(H2O)应大于3mol,应是最上边那

条曲线为wOfeO)随温度的变化曲线，故B错误；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；BaSCU是固体，向平衡体系中加入BaSCU，

平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误。

10.(2023・湖南卷)向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O,发生反应：CH4(g)

+HO(g)CO(g)+3H(g)CH的平衡转化率按不同投料比胃;)随温度的变化

22o4

曲线如图所示。下列说法错误的是()

:H

的

平

衡

转

化

率

\

%

A.X1<X2

B.反应速率：0b正正

C.点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb=Kc

D.反应温度为Ti，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态

答案：B

解析：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X1<X2，A正确；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H2O(g)多，反应物浓度大，则反应速率：a正>%正，B错误；由图像可知，

x一定时，温度升高CH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：&<Kb=Kc，C正确；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，D正确。

11.(2023・河北卷)在恒温恒容密闭容器中充入一定量W(g),发生如右反应：反应②和③的速率

方程分别为。2=%2廿(*)和S=Z：3C(Z),其中左2、依分别为反应②和③的速率常数，反应③的

活化能大于反应②。测得W(g)的浓度随时间的变化如下表。

2W(g)=4X(g)+Y(g)

A

③②

2Z(g)

Z/min012345

c(W)/(mol-L-1)0.1600.1130.0800.0560.0400.028

下列说法正确的是()

A.0-2min内，X的平均反应速率为0.080mol-L-1•min-1

B.若增大容器容积，平衡时Y的产率增大

C.若无=依，平衡时c(Z)=c(X)

D.若升高温度，平衡时c(Z)减小

答案：D

解析:由表知0〜2min内Ac(W)=0.160mol-L-1-0.080mol-L-1=0.080mol-L-1,生成Ac(X)

=2Ac(W)=0.160mol-L-1,但一部分X转化为Z,造成Ac(X)<0.160mol-L-1,则

p(X)<°16^=0.080mol-L-1•min"1,A错误；过程①是完全反应，W全部转化为X

和Y,增大容器体积不影响Y的产率，B错误；平衡时正、逆反应速率相等，即3=。2,fec(Z)

=fec2(X),若fe=fe)则c(Z)=c2(X),C错误；反应③的活化能大于反应②，AH=正反应

活化能一逆反应活化能<0,则4X(g)2Z(g)AH<0,该反应是放热反应，升高温度，平衡

逆向移动，则平衡时c(Z)减小，D正确。

12.(2023・重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:

反应I：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

反应II：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)

在恒容条件下，按«(CO2)：n(H2)=l：1投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度

的变化如图所示。下列说法正确的是()

平

衡

时

含

碳

物

质

体

积

分

数

\

%

温度/T

A.反应I的A//<0,反应n的A//>0

B.M点反应I的平衡常数K<1

C.N点H2O的压强是CH4的3倍

D.若按〃(CO2):〃32)=1：2投料，则曲线之间交点位置不变

答案：C

解析：由题图可知，随温度升高，CO的体积分数增大，CH4的体积分数减小，说明反应I

平衡正向移动，反应H平衡逆向移动，反应IAH>0,反应A错误；M点：CH4的

体积分数为0,CO2和CO的体积分数均为50%,说明此时只发生反应I,因起始投料比

n(CO2):”(H2)=1：1,故M点〃(CO2)="(CO)=a(H2)=〃(H2O),K=l,B错误；N点CO与

CH4体积分数相同，故"(CO)="(CH4),〃反应I(H2O)=w(CO)，〃反应II(H2O)=2W(CH4),得出3n(CH4)

=n(H2O),恒容条件下压强之比等于物质的量之比，故C正确；若按/i(CO2):“32)=1：2

投料，CO2的转化率增大，平衡时CO2的体积分数减小，CH4、CO的体积分数增大，则曲线

交点位置改变，D错误。

一年模拟特训

1.(2024•海口市临高中学高三一模)利用CH4能消除有害气体NO,其反应原理为CH4(g)+

4NO(g)CO2(g)+2N2(g)+2H2O(g)AH<0,一定温度下，该反应在密闭容器中达到平衡

状态。下列说法正确的是()

A.加入催化剂，活化分子百分数不变

B.恒容下，再通入适量CH4,CH4的平衡转化率减小

C.适当增大压强，化学平衡常数增大

D.升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小

答案：B

解析：加入催化剂活化分子百分数发生改变，A错误；恒容下，再通入适量CH4,则CH4浓

度增大，化学平衡正向移动，NO的转化率增大，而CH4的平衡转化率减小，B正确；化学

平衡常数仅仅是温度的函数，温度不变化学平衡常数不变，即适当增大压强，化学平衡常数

不变，C错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，D错误。

2.(2024•杭州市高三年级教学质量检测)已知NO2(g)+CO(g)NO(g)+CC)2(g)在低温时分

两步完成：NO2(g)+NO2(g)NC)3(g)+NO(g)(慢反应)、NO3(g)+CO(g)NO2(g)+

CO2(g)(快反应)，依据该过程，下列说法错误的是()

A.反应相同时间，快反应的平均速率不一定比慢反应大

B.提高CO的浓度，化学反应速率将显著增大

C.该反应只有NO3是中间产物

D.达到平衡时，通入少量NO2,再次达到平衡时NO2的转化率降低

答案：B

解析：反应分两步进行，反应速率主要取决于慢反应，慢反应生成的NCh的浓度小，则反应

相同时间，快反应的平均速率不一定比慢反应大，A正确；慢反应中没有CO参加，提高CO

的浓度，化学反应速率不会显著增大，B错误；由两步反应可以看出，反应物和最终产物中

都没有NCh,则该反应只有NCh是中间产物，C正确；达到平衡时，通入少量NCh气体，再

次达到平衡时，CO的转化率增大，NCh的转化率减小，D正确。

3.(2024•云南三校高三联考)反应2NO2(g)N2O4(g)kLmo「，在温度为八、

八时，平衡体系中NCh的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法错误的是()

A.T!<T2

B.X、Y两点的反应速率：X>Y

C.X、Z两点气体的颜色：X浅，Z深

D.X、Z两点气体的平均相对分子质量：X>Z

答案：D

解析：升高温度，化学平衡逆向移动，NO2的体积分数增大，Y点N02的体积分数小于X点，

则，<於，A正确；由A项分析可知，X点的温度大于Y点的温度，温度越高，化学反应速

率越快，所以反应速率：X>Y,B正确；X、Z两点温度相同，但压强不同，NO2为红棕色气

体，增大压强，平衡右移，但是气体的体积变小，浓度增大的影响较大，气体的颜色加深，

则X、Z两点气体的颜色：X浅，Z深，C正确；X、Z两点都在等温线上，X的压强小，增

大压强，化学平衡正向移动，Z点时气体的物质的量小，则平均相对分子质量变大，即平均

相对分子质量：X<z,D错误。

4.(2024・陕西师范大学附属中学高三月考)一定温度下：在N2O5的四氯化碳溶液(100mL)中

发生分解反应：2N2O54NO2+O2«在不同时刻测量放出的O2体积，换算成N2O5浓度如

下表：

t/s06001200171022202820X

-1

c(N2O5)/(mol-L)1.400.960.660.480.350.240.12

下列说法正确的是()

A.600-1200s,生成NO2的平均速率为5.0X10-4mol•Lr•s-

B.反应2220s时，放出的。2体积为1L8L(标准状况)

C.反应达到平衡时，。正(N2C)5)=2。逆(NCh)

D.推测上表中的x为3930

答案：D

解析:600-1200s,N2O5的浓度变化量为(0.96—0.66)moLLr=0.3molL-i,在此时间段内

NCh的浓度变化量为其2倍，即0.6mol-L-1,因此，生成NCh的平均速率为"湍『=

1.0X10'3mol-L-1-s-1,A不正确；由表中数据可知，反应2220s时，N2O5的浓度变化量

>(1.40-0.35)mol-L-1=1.05mol-L-1,其物质的量的变化量为1.05mol-L-1X0.1L=0.105

mol,O2的物质的量变化量是其;，即0.0525mol,因此，放出的。2在标准状况下的体积为

0.0525molX22.4L-mol-^1.176L,B不正确；反应达到平衡时，正反应速率等于逆反应速

率，用不同物质表示该反应的速率时，其数值之比等于化学计量数之比，应为2。正照2。5)=。

a(NO2),C不正确；分析表中数据可知，该反应经过1110s(600-1710,1710—2820)后N2O5

的浓度会变为原来的/因此，N2O5的浓度由024molLr变为0.12moLLr时，可以推测表

中的j为(2820+1110)=3930,D正确。

5.(2024•南京六校高三联合调研)中国科学家在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，该实

验方法首先将CO2催化还原为CH3OH„已知CO2催化加氢的主要反应有

1

①CC)2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)A//i=-49.4kJ-moF

1

②CC)2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH2=+41.2kJ-mor

其他条件不变，在相同时间内，温度对CO2催化加氢的影响如图。下列说法不正确的是()

4g40C

H

C3

30H

o3S

,S9

0深

排

w2o2®

0*

M

-»1O1

％、

00

20022024026028030()

温度一

已知:

n(生成CH30H消耗的CO2)

CHOH的选择性=X100%

3n(反应消耗的CO2)

A.增大看患有利于提高C02的平衡转化率

B.使用催化剂，能降低反应的活