重难07 多重平衡体系的相关分析（重难专练）（全国适用）（原卷版及解析）

PAGE重难07多重平衡体系的相关分析内容导航内容导航速度提升技巧掌握手感养成重难考向聚焦锁定目标精准打击：快速指明将要攻克的核心靶点，明确主攻方向重难技巧突破授予利器瓦解难点：总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧重难保分练稳扎稳打必拿分数：聚焦可稳拿分数题目，确保重难点基础分值重难抢分练突破瓶颈争夺高分：聚焦于中高难度题目，争夺关键分数重难冲刺练模拟实战挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感”一、多重平衡体系分类多重平衡可分成两类：一种是竞争性的多重平衡，此类反应被称为平行反应或竞争反应。平行反应指的是反应物相同，生成物不同的两个或多个反应(其中一个生成目标产物的反应是主反应，其余的是副反应)。另一种是连续性的多重平衡，此类反应被称为连续反应或分步反应。二、有关多重平衡及选择性的问题在多重平衡中，几个可逆反应是相互影响的。（1）如果主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应，那么该反应物的平衡转化率就会增大。（2）在一定温度下，特定的混合体系，多重平衡选择性为定值。因为平衡常数只与温度有关，且催化剂不能改变某一物质的平衡转化率。（3）如果在同一条件下，两个物质同时可以发生几个可逆反应，那么催化剂的选用就可以使其中某一反应的选择性提高。三、解答多重平衡问题的思维模型（1）连续反应的思维模型【易错提醒】连续反应中只要有一个反应平衡发生移动，那么另一个反应平衡也会联动。（2）竞争反应的思维模型四、多平衡体系中有关平衡常数的计算技巧（1）有关多平衡体系平衡常数的计算，如何确定多个反应相关联物质在平衡时量的多少是解题的关键点。若用常规的三段式计算，对反应过程分析要求高，容易出错。但无论多少个反应，反应进行的程度如何，反应前后的原子总数是不变的，因而解答这类问题可用原子守恒法，可规避对反应过程的分析。（2）原子守恒法解题步骤：第一步：确定反应体系中有哪些元素,根据已知反应物分别计算出体系中各元素原子的总物质的量；第二步：确定平衡体系中各物质的物质的量，分析平衡时，已给出哪些物质的物质的量，将未给出物质的物质的量设未知数，利用原子守恒列方程式组，求出未知量。第三步：计算平衡常数（1）若为浓度平衡常数，根据容器的容积计算各物质的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算。（2）若为压强平衡常数，根据平衡时各气体的物质的量及气体总物质的量，计算出平衡分压，最后代人平衡常数表达式计算。【思维点拨】（1）在多重平衡体系中，某物质的平衡浓度，是所有有关反应的平衡浓度，对各相关反应的平衡常数都满足。（2）在计算某反应的平衡常数时，要善于选特殊点计算。只要温度不变，这个平衡常数值可以运用于平衡曲线上的任何一点，选取多曲线的交点，往往能简化计算。（建议用时：15分钟）1．逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：反应Ⅱ：在恒压条件下，按投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法错误的是A．，B．反应的C．点反应I的平衡常数D．点的压强是的2倍2．（2024·黑吉辽卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是A．时，反应②正、逆反应速率相等B．该温度下的平衡常数：①>②C．平均速率(异山梨醇)D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率3．(2025·广东大湾区·二模)一定温度下，向恒容密闭容器中投入等物质的量的P和Q发生反应：①P(g)+Q(g)=M(g)；②M(g)N(g)。部分物质的浓度随时间的变化如图所示，t2后达到平衡状态。下列说法正确的是A．X为(M)随t的变化曲线 B．反应的活化能：①>②C．0~内，(N)=mol/(L·s) D．该条件下，反应②的平衡常数4．（2025·河北卷）乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。（1）石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。主反应：

副反应：体系中环氧乙烷初始浓度为，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中。①0~30min内，。②下列说法正确的是(填序号)。a．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量b．0~30min内，c．0~30min内，d．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率（2）煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图：①代表的曲线为(填“”“”或“”)；原因是。②0(填“>”“<”或“=”)。③已知：反应，，x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系，(填“>”“<”或“=”)，D点对应体系的的值为。④已知：反应，，p为组分的分压。调整进料比为，系统压强维持，使，此时(用含有m和的代数式表示)。（建议用时：20分钟）1．（2025·江苏卷）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2．乙烷裂解制乙烯的主反应为：，副反应为：。分别在和时，向同一密闭容器中充入一定量的，平衡时和的物质的量分数随温度变化如图。反应达到平衡时的转化率为60%，与的体积比为。下列说法正确的是A．曲线Y表示时平衡体系中乙烯的物质的量分数B．，反应达到平衡时的体积分数近似为26.7%C．为提高产率，实际生产中可使用主反应的选择性催化剂D．为提高乙烯的产率，实际生产中应尽可能降低压强促进平衡正移3．（2024·湖南卷）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的和，发生如下反应：主反应：

副反应：

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．， D．L、M、N三点的平衡常数：4．（2025·山东淄博·一模）和制备的相关反应如下，T℃时，反应在密闭体系中达平衡时各组分摩尔分数随的变化关系如图所示：I．II．下列说法正确的是A．曲线表示摩尔分数随的变化B．T℃，反应II的平衡常数C．降温达新平衡后，曲线和新交点可能出现在处D．T℃，缩小容器体积达新平衡后，的值变小5．（2023·重庆卷）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：反应Ⅱ：在恒容条件下，按投料比进行反应，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A．反应Ⅰ的，反应Ⅱ的B．点反应Ⅰ的平衡常数C．点的压强是的3倍D．若按投料，则曲线之间交点位置不变6．（2026·四川资阳一模）乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。反应原理为：

，不同温度下平衡常数如下表所示。温度298K373K473K平衡常数

（1）该反应的0(填“＞”或“＜”)。（2）已知C2H2(g)、H2(g)、C2H4(g)的燃烧热()分别为、、，则上述合成反应的kJ/mol(用a、b和c表示)。（3）向恒温恒容密闭容器中充入适量C2H2和H2，达到平衡。①下列说法正确的是。(填标号)A．当密度不再变化时，可说明反应达到了平衡B．通入一定量He，可以缩短反应达到平衡的时间C．升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡逆向移动②测得该反应在某催化剂上生成乙烯的速率方程为。一定时，若，则。(填“＞”、“＜”或“＝”)（4）实际生产中伴随有副反应：

。110kPa下，密闭容器中C2H2和H2各2mol，分别在不同催化剂作用下反应，相同时间内的转化率随温度的变化如图1所示；在催化剂II作用下，产物选择性随温度的变化如图2所示。()①使用催化剂Ⅰ时反应的活化能催化剂Ⅱ(填“大于”或“小于”)；请解释随温度升高，乙炔转化率先增大后减小的原因是。②使用催化剂Ⅱ，温度为160℃时，主反应的压强商Qp=kPa-1(以气体分压代替浓度进行计算，分压=总压物质的量分数)。7．(2025·湖北华大新高考联盟·二模)氰化氢(HCN)是一种重要的精细化工品，广泛应用于农药、医药、冶金、染料等行业，可由和在等离子体条件下由Cr/催化反应制备，原理如下：反应Ⅰ：

反应Ⅱ：

回答下列问题：（1）的。（2）已知：反应Ⅰ的，则在常压下反应Ⅰ能自发进行的临界温度是K(精确至整数位)。有人提出，向原料气中通入适量氧气，可降低能耗，并提高的转化率，其原因是。（3）相同温度和压强下，甲烷与氨气的投料比对的转化率(X)和HCN、的选择性(S)的影响如图所示。当甲烷和氨气的投料比为1∶2时，HCN的选择性最大。若再增加氨气的量，HCN的选择性会减小，其原因是。（4）相同温度和压强下，控制原料气中甲烷和氨气以相同投料比、不同流速通过催化剂，反应空速(反应物停留在催化剂表面的时间的倒数)对的转化率和HCN的选择性的影响如表所示。实验序号空速/()的转化率转化的体积/(mL)HCN的选择性Ⅰ0.6820.0%4061.5%Ⅱ1.3612.0%a55.0%Ⅲ2.046.0%3648.1%①三组实验的反应时长均为10s，则第Ⅱ组实验中，a=mL(精确至整数位)，HCN的生成速率为(保留到小数点后2位)。②当空速逐渐增大时，的转化率和HCN的选择性均减小，其原因是。（建议用时：20分钟）1．（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

②

、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。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的焓变C．L6处的的体积分数大于L5处D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率2．（2023·江苏卷）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为

在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是

A．反应的焓变B．的平衡选择性随着温度的升高而增加C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃D．450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值3．二氧化碳加氢制甲醇可以实现温室气体资源化利用，过程中的主要反应为密闭容器中，反应物起始物质的量比时，在不同条件下(①温度为250℃下压强变化，②压强为下温度变化)达到平衡时物质的量分数变化如图所示。下列有关说法正确的是A．反应的焓变B．在250℃、条件下，平衡时甲醇的物质的量分数为0.10C．当甲醇的物质的量分数为0.03时，的平衡转化率为11.3％D．提高转化为的平衡转化率，需要研发在高温区的高效催化剂4．(2025·湖北七州·二模)含碳化合物的回收是实现碳达峰、碳中和的有效途径。催化加氢选择合成甲醇的主要反应如下：反应1：反应2：反应3：回答下列问题：（1）已知在25℃、下，由最稳定单质生成1mol某纯物质的焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓。下表为几种常见物质的标准摩尔生成焓。物质标准摩尔生成焓/0则。（2）反应3在(填“较高”或“较低”)温度下能自发进行。（3）对于上述反应体系，下列说法正确的是(填标号)。a．其他条件相同，反应1分别在恒容和恒压条件下进行，后者的平衡转化率更高b．恒温恒容条件下，当容器内气体的压强不再改变，说明体系达到平衡状态c．增加催化剂的表面积，可加快反应速率，提高的平衡产率d．其他条件相同，增大投料比，可提高的平衡转化率（4）在一体积固定的密闭容器中，按照投料，发生上述反应1和反应2，平衡时CO和在含碳产物中的物质的量分数及的转化率随温度的变化如图1所示。①150℃~250℃范围内，随着温度的升高，的平衡转化率减小的原因是。②270℃时，若容器起始压强为5MPa，则反应2的。为(保留两位有效数字)。（5）已知阿伦尼乌斯公式：(k为速率常数，为活化能，T为热力学温度，R和C为常数)。从图2可知(反应2)(反应3)(填“>”或“<”)，对于反应2，(用含、、T、R的代数式表示)。

重难07多重平衡体系的相关分析内容导航内容导航速度提升技巧掌握手感养成重难考向聚焦锁定目标精准打击：快速指明将要攻克的核心靶点，明确主攻方向重难技巧突破授予利器瓦解难点：总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧重难保分练稳扎稳打必拿分数：聚焦可稳拿分数题目，确保重难点基础分值重难抢分练突破瓶颈争夺高分：聚焦于中高难度题目，争夺关键分数重难冲刺练模拟实战挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感”一、多重平衡体系分类多重平衡可分成两类：一种是竞争性的多重平衡，此类反应被称为平行反应或竞争反应。平行反应指的是反应物相同，生成物不同的两个或多个反应(其中一个生成目标产物的反应是主反应，其余的是副反应)。另一种是连续性的多重平衡，此类反应被称为连续反应或分步反应。二、有关多重平衡及选择性的问题在多重平衡中，几个可逆反应是相互影响的。（1）如果主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应，那么该反应物的平衡转化率就会增大。（2）在一定温度下，特定的混合体系，多重平衡选择性为定值。因为平衡常数只与温度有关，且催化剂不能改变某一物质的平衡转化率。（3）如果在同一条件下，两个物质同时可以发生几个可逆反应，那么催化剂的选用就可以使其中某一反应的选择性提高。三、解答多重平衡问题的思维模型（1）连续反应的思维模型【易错提醒】连续反应中只要有一个反应平衡发生移动，那么另一个反应平衡也会联动。（2）竞争反应的思维模型四、多平衡体系中有关平衡常数的计算技巧（1）有关多平衡体系平衡常数的计算，如何确定多个反应相关联物质在平衡时量的多少是解题的关键点。若用常规的三段式计算，对反应过程分析要求高，容易出错。但无论多少个反应，反应进行的程度如何，反应前后的原子总数是不变的，因而解答这类问题可用原子守恒法，可规避对反应过程的分析。（2）原子守恒法解题步骤：第一步：确定反应体系中有哪些元素,根据已知反应物分别计算出体系中各元素原子的总物质的量；第二步：确定平衡体系中各物质的物质的量，分析平衡时，已给出哪些物质的物质的量，将未给出物质的物质的量设未知数，利用原子守恒列方程式组，求出未知量。第三步：计算平衡常数（1）若为浓度平衡常数，根据容器的容积计算各物质的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算。（2）若为压强平衡常数，根据平衡时各气体的物质的量及气体总物质的量，计算出平衡分压，最后代人平衡常数表达式计算。【思维点拨】（1）在多重平衡体系中，某物质的平衡浓度，是所有有关反应的平衡浓度，对各相关反应的平衡常数都满足。（2）在计算某反应的平衡常数时，要善于选特殊点计算。只要温度不变，这个平衡常数值可以运用于平衡曲线上的任何一点，选取多曲线的交点，往往能简化计算。（建议用时：15分钟）1．逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：反应Ⅱ：在恒压条件下，按投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法错误的是A．，B．反应的C．点反应I的平衡常数D．点的压强是的2倍【答案】D【解析】A．随着温度的升高，甲烷平衡含量减小、一氧化碳平衡含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应，、反应Ⅰ为吸热反应，，故A正确；B．反应Ⅱ-反应Ⅰ可得，则，故B正确；C．M点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数K==1，故C正确；D．N点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式、的系数可知，生成H2O(g)的总的物质的量为的3倍，的压强是的3倍，故D错误；故选D。2．（2024·黑吉辽卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是A．时，反应②正、逆反应速率相等B．该温度下的平衡常数：①>②C．平均速率(异山梨醇)D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率【答案】A【解析】A．由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，后异山梨醇浓度才不再变化，所以时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；B．图像显示该温度下，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，故B正确；C．由图可知，在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg，所以平均速率(异山梨醇)=，故C正确；D．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，故D正确；故答案为：A。3．(2025·广东大湾区·二模)一定温度下，向恒容密闭容器中投入等物质的量的P和Q发生反应：①P(g)+Q(g)=M(g)；②M(g)N(g)。部分物质的浓度随时间的变化如图所示，t2后达到平衡状态。下列说法正确的是A．X为(M)随t的变化曲线 B．反应的活化能：①>②C．0~内，(N)=mol/(L·s) D．该条件下，反应②的平衡常数【答案】C【分析】根据反应①P(g)+Q(g)=M(g)；②M(g)N(g)可知，0~t1时间段内曲线下降的为反应物P或Q的浓度随时间变化，曲线先上升后下降为M的浓度随时间的变化，曲线一直上升的X代表N的浓度随时间变化。【解析】A．根据分析，X为(N)随t的变化曲线，A错误；B．由图可知，时间段内，M的浓度大于N，由此可知反应①为快反应，反应②为慢反应，反应的活化能：①<②，B错误；C．0~内，P或Q浓度减少c1mol/L，反应①生成M的浓度为c1mol/L，t1时M浓度只有c2mol/L，说明反应②消耗的M的浓度为(c1-c2)mol/L，则生成的N的浓度为(c1-c2)mol/L，0~内，(N)=mol/(L·s)，C正确；D．t2时间P与Q完全反应，生成M的浓度为c1mol/L，同时t2达到平衡时剩余M为c3mol/L，生成的N的浓度为(c1-c3)mol/L，反应②的平衡常数为，D错误；答案选C。4．（2025·河北卷）乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。（1）石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。主反应：

副反应：体系中环氧乙烷初始浓度为，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中。①0~30min内，。②下列说法正确的是(填序号)。a．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量b．0~30min内，c．0~30min内，d．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率（2）煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图：①代表的曲线为(填“”“”或“”)；原因是。②0(填“>”“<”或“=”)。③已知：反应，，x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系，(填“>”“<”或“=”)，D点对应体系的的值为。④已知：反应，，p为组分的分压。调整进料比为，系统压强维持，使，此时(用含有m和的代数式表示)。【答案】（1）cd（2）该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大<=12【解析】（1）①0~30min内，环氧乙烷完全转化，；②a．，主反应中，，则生成物总能量低于反应物总能量，a错误；b．由题中信息可知主反应伴随副反应发生，EG作为主反应的生成物同时也是副反应的反应物，即EG浓度的变化量小于EO浓度的变化量，0~30min内，，b错误；c．主反应中，，副反应，同一反应体系中物质一量变化量之比等于浓度变化量之比，产物中，即，，反应时间相同，则，，则，c正确；d．选择适当催化剂可提高主反应的选择性，可提高乙二醇的最终产率，d正确；故选cd；（2）①该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，，故、、对应α为0.6、0.5、0.4；②由图可知，压强相同时，温度升高，平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，<0；③M、N的进料相同，平衡转化率相等，平衡时各组分物质的量分数分别相等，则=；D点对应的平衡转化率为0.5，根据题中信息，该反应按化学计量比进料，设起始加入2molCO和3molH2，列三段式：，平衡时，、、的物质的量分数分别为，；④设起始加入mmolCO和3molH2，此时，列三段式：，平衡时，气体总的物质的量为mmol，、、平衡分压分别，。（建议用时：20分钟）1．（2025·江苏卷）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。2．乙烷裂解制乙烯的主反应为：，副反应为：。分别在和时，向同一密闭容器中充入一定量的，平衡时和的物质的量分数随温度变化如图。反应达到平衡时的转化率为60%，与的体积比为。下列说法正确的是A．曲线Y表示时平衡体系中乙烯的物质的量分数B．，反应达到平衡时的体积分数近似为26.7%C．为提高产率，实际生产中可使用主反应的选择性催化剂D．为提高乙烯的产率，实际生产中应尽可能降低压强促进平衡正移【答案】C【分析】正反应吸热，升高温度平衡正向移动，C2H6(g)物质的量减小，物质的量增大，增大压强，平衡逆向移动，C2H6(g)含量增大，含量减小，所以X代表压强为时C2H6(g)的物质的量分数变化的曲线，Z代表时C2H6(g)，Y代表时，W代表时的物质的量分数变化的曲线；【解析】A．根据分析可知，增大压强，平衡逆向移动，物质的量减小，曲线Y表示时平衡体系中乙烯的物质的量分数，故A错误；B．反应达到平衡时的转化率为60%，恒温恒压下，气体的体积与物质的量成正比，与的体积比为即物质的量比为2:1，假设生成2mol与1mol，需消耗3mol，生成2.5mol，则起始投入，平衡时剩余5-3=2mol，平衡时总物质的量为2+2.5+2+1=7.5mol，平衡时的体积分数即物质的量分数近似为，故B错误；C．为提高产率，则可提高主反应的反应速率，实际生产中可使用主反应的选择性催化剂，故C正确；D．降低压强平衡正向移动，可提高乙烯的产率，但压强减小也会造成反应速率减慢，实际生产中应尽可能降低压强会影响反应速率，单位时间内乙烯的产率可能降低，故D错误；故选C。3．（2024·湖南卷）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的和，发生如下反应：主反应：

副反应：

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．， D．L、M、N三点的平衡常数：【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、，若投料比x代表，x越大，可看作是CH3OH的量增多，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或曲线b表示CH3COOCH3分布分数，曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数，据此分析可知AB均正确，可知如此假设错误，则可知投料比x代表，曲线a或曲线b表示，曲线c或曲线d表示。根据分析可知，投料比x代表，A错误；曲线c表示CH3COOCH3分布分数，B错误；曲线a或曲线b表示，当同一投料比时，观察图像可知T2时大于T1时，而可知，温度越高则越大，说明温度升高主反应的平衡正向移动，；曲线c或曲线d表示，当同一投料比时，观察可知T1时大于T2时，而可知，温度越高则越小，说明温度升高副反应的平衡逆向移动，，C错误；L、M、N三点对应副反应，且，升高温度平衡逆向移动，，D正确。4．（2025·山东淄博·一模）和制备的相关反应如下，T℃时，反应在密闭体系中达平衡时各组分摩尔分数随的变化关系如图所示：I．II．下列说法正确的是A．曲线表示摩尔分数随的变化B．T℃，反应II的平衡常数C．降温达新平衡后，曲线和新交点可能出现在处D．T℃，缩小容器体积达新平衡后，的值变小【答案】B【分析】发生的反应I．，II．，反应I全反应，故当=1时，量最多的为，L3代表，随着增加，反应II正向进行，曲线L1代表摩尔分数增加，因的量不是一直增加，故摩尔分数先增加后减少，曲线L2代表，据此分析；【解析】A．根据分析可知，曲线表示摩尔分数随的变化，A错误；B．T℃时，温度不变，则K不变，=2时，设投放了1mol和2mol，反应II反应了amol，列三段式，，根据图中给出L1与L3交叉点信息，列式，，解得a=0.8mol，，B正确；C．降温达新平衡后，反应II正向进行，摩尔分数减少，摩尔分数增加，曲线和新交点不可能在a点，可能出现在b处，C错误；D．T℃，缩小容器体积，压强增大，反应II不移动达新平衡后，的值不变，D错误；故选B。5．（2023·重庆卷）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：反应Ⅱ：在恒容条件下，按投料比进行反应，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A．反应Ⅰ的，反应Ⅱ的B．点反应Ⅰ的平衡常数C．点的压强是的3倍D．若按投料，则曲线之间交点位置不变【答案】C【解析】A．随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A错误；B．点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数，B错误；C．点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏加德罗定律可知，的压强是的3倍，C正确；D．反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D错误；故选C。6．（2026·四川资阳一模）乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。反应原理为：

，不同温度下平衡常数如下表所示。温度298K373K473K平衡常数

（1）该反应的0(填“＞”或“＜”)。（2）已知C2H2(g)、H2(g)、C2H4(g)的燃烧热()分别为、、，则上述合成反应的kJ/mol(用a、b和c表示)。（3）向恒温恒容密闭容器中充入适量C2H2和H2，达到平衡。①下列说法正确的是。(填标号)A．当密度不再变化时，可说明反应达到了平衡B．通入一定量He，可以缩短反应达到平衡的时间C．升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡逆向移动②测得该反应在某催化剂上生成乙烯的速率方程为。一定时，若，则。(填“＞”、“＜”或“＝”)（4）实际生产中伴随有副反应：

。110kPa下，密闭容器中C2H2和H2各2mol，分别在不同催化剂作用下反应，相同时间内的转化率随温度的变化如图1所示；在催化剂II作用下，产物选择性随温度的变化如图2所示。()①使用催化剂Ⅰ时反应的活化能催化剂Ⅱ(填“大于”或“小于”)；请解释随温度升高，乙炔转化率先增大后减小的原因是。②使用催化剂Ⅱ，温度为160℃时，主反应的压强商Qp=kPa-1(以气体分压代替浓度进行计算，分压=总压物质的量分数)。【答案】（1）＜（2）c-a-b或-(a＋b-c)（3）C＜（4）小于温度小于220℃，反应未达平衡，随温度升高反应速率加快，乙炔转化率升高；当温度大于220℃，反应已达到平衡，随温度升高平衡逆向移动，乙炔转化率降低0.35【解析】（1）已知该反应的平衡常数随温度升高而降低，故该反应为放热反应，即<0；（2）已知三种物质的燃烧热化学方程式为=，=，=，依据盖斯定律可知=c-a-b；（3）A．恒温恒容条件下，气体总质量不变，密度始终不变，不能作为平衡判据，A错误；B．恒容条件下，惰性气体不改变各组分浓度，反应速率不变，平衡时间不变，B错误；C．升温使正、逆反应速率均增大，且正反应放热，平衡逆向移动，C正确；故选C；已知速率方程：，当一定时，且可知，；（4）相同温度下，催化剂Ⅰ的乙炔转化率更高，说明催化剂Ⅰ降低活化能效果更显著，故催化剂Ⅰ的活化能更小；温度<220℃时，反应未达平衡，升温加快反应速率，转化率升高；温度>220℃时，反应已达平衡，升温使平衡逆向移动（放热反应），转化率降低；依据题干所给信息可列相关反应的三段式：依据三段式可知各个物质的分压为：，，，故==0.35kPa-1。7．(2025·湖北华大新高考联盟·二模)氰化氢(HCN)是一种重要的精细化工品，广泛应用于农药、医药、冶金、染料等行业，可由和在等离子体条件下由Cr/催化反应制备，原理如下：反应Ⅰ：

反应Ⅱ：

回答下列问题：（1）的。（2）已知：反应Ⅰ的，则在常压下反应Ⅰ能自发进行的临界温度是K(精确至整数位)。有人提出，向原料气中通入适量氧气，可降低能耗，并提高的转化率，其原因是。（3）相同温度和压强下，甲烷与氨气的投料比对的转化率(X)和HCN、的选择性(S)的影响如图所示。当甲烷和氨气的投料比为1∶2时，HCN的选择性最大。若再增加氨气的量，HCN的选择性会减小，其原因是。（4）相同温度和压强下，控制原料气中甲烷和氨气以相同投料比、不同流速通过催化剂，反应空速(反应物停留在催化剂表面的时间的倒数)对的转化率和HCN的选择性的影响如表所示。实验序号空速/()的转化率转化的体积/(mL)HCN的选择性Ⅰ0.6820.0%4061.5%Ⅱ1.3612.0%a55.0%Ⅲ2.046.0%3648.1%①三组实验的反应时长均为10s，则第Ⅱ组实验中，a=mL(精确至整数位)，HCN的生成速率为(保留到小数点后2位)。②当空速逐渐增大时，的转化率和HCN的选择性均减小，其原因是。【答案】（1）-23（2）1173反应Ⅰ为吸热反应，通入适量与产物可以继续反应，放出热量，减少且体系温度升高使平衡正向移动（3）发生其他副反应(除反应Ⅱ)的程度增大或催化剂活性相对降低（4）482.64空速过快，原料气与催化剂接触的时间过短，来不及与催化剂作用就被排出【来源】湖北省华大新高考联盟2024-2025学年高三下学期4月教学质量测评化学试卷【解析】（1）；（2）①由可知，；②反应Ⅰ为吸热反应，向原料气中通入适量氧气，通入的适量与产物可以继续反应，放出热量，减少且体系温度升高使平衡正向移动，降低了能耗，提高了的转化率；（3）由图可知，再增加氨气的量，的转化率(X)仍在增大，但HCN、的选择性(S)都在减小，说明反应程度在增大，但生成HCN、的程度都在减小，由此推测，发生其他副反应(除反应Ⅱ)的程度增大；或过多，吸附在催化剂表面，从而影响HCN的生成，HCN的选择性减小；（4）①实验Ⅰ通入的体积为，实验Ⅱ的空速是实验Ⅰ的2倍，则实验Ⅱ通入的体积为400mL，则转化的体积为；②HCN的生成速率为；③空速过快，原料气与催化剂接触的时间过短，来不及与催化剂作用就被排出，故的转化率和HCN的选择性均减小。（建议用时：20分钟）1．（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

②

、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。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的焓变C．L6处的的体积分数大于L5处D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率【答案】C【解析】L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；由图像可知，L1-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，ΔH2<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，n(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n总减小而n(H₂O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L6处的H2O的体积分数大于L5处，C正确；L1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CH3OH的生成速率，D错误。2．（2023·江苏卷）二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为

在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是

A．反应的焓变B．的平衡选择性随着温度的升高而增加C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃D．450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值【答案】D【解析】A．由盖斯定律可知反应的焓变，A错误；B．为放热反应，升高温度平衡逆向移动，的含量降低，故的平衡选择性随着温度的升高而降低，B错误；C．由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高，为最佳温度范围，C错误；D．450℃时，提高的值可提高二氧化碳的平衡转化率，增大压强反应I平衡正向移动，可提高二氧化碳的平衡转化率，均能使平衡转化率达到X点的值，D正确。故选D。3．二氧化碳加氢制甲醇可以实现温室气体资源化利用，过程中的主要反应为密闭容器中，反应物起始物质的量比时，在不同条件下(①温度为250℃下压强变化，②压强为下温度变化)达到平衡时物质的量分数变化如图所示。下列有关说法正确的是A．反应的焓变B．在250℃、条件下，平衡时甲醇的物质的量分数为0.10C．当甲醇的物质的量分数为0.03时，的平衡转化率为11.3％D．提高转化为的平衡转化率，需要研发在高温区的高效催化剂【答案】B【解析】A．根据盖斯定律，由题中所给反应直接相加可以得反应：，故A错误；B．由可知，恒温加压平衡正向移动，甲醇的物质的量分数增加，恒压升温平衡逆向移动，甲醇的物质的量分数减小，所以图中斜率为正的线表示温度为250℃时甲醇的物质的量分数随压强的变化图像、斜率为负的线表示压强为5×105kPa时甲醇的物质的量分数随温度的变化图像，由图像可知在250℃、9×105kPa条件下，平衡时甲醇的物质的量分数为0.10，故B正确；C．设起始时二氧化碳和氢气的物质的量分别为1mol和3mol，平衡时消耗二氧化碳的物质的量为a，生成的甲醇的物质的量为b，三段式表示、，平衡时n(总)=(4-2b)mol，n(CH3OH)=bmol，甲醇的物质的量分数为0.03时，即，解得b=0.113mol，CO2的平衡转化率为，若a=b，CO2的平衡转化率为11.3％，但是若a=b，平衡时无CO，即a与b不等，所以二氧化碳的平衡转化率不可能为11.3%，故C错误；D．催化剂只能够改变化学反应速率，不能够改变平衡转化率，故D错误；故答案为：B。4．(2025·湖北七州·二模)含碳化合物的回收是实现碳达峰、碳中和的有效途径。催化加氢选择合成甲醇的主要反应如下：反应1：反应2：反应3：回答下列问题：（1）已知在25℃、下，由最稳定单质生成1mol某纯物质的焓变，称为该物质的标准摩尔生成焓。下表为几种常见物质的标准摩尔生成焓。物质标准摩尔生成焓/0则。（2）反应3在(填“较高”或“较低”)温度下能自发进行。（3）对于上述反应体系，下列说法正确的是(填标号)。a．其他条件相同，反应1分别在恒容和恒压条件下进行，后者的平衡转化率更高b．恒温恒容条件下，当容器内气体的压强不再改变，说明体系达到平衡状态c．增加催化剂的表面积，可加快反应速率，提高的平衡产率d．其他条件相同，增大投料比，可提高的平衡转化率（4）在一体积固定的密闭容器中，按照投料，发生上述反应1和反应2，平衡时CO和在含碳产物中的物质的量分数及的转化率随温度的变化如图1所示。①150℃~250℃范围内，随着温度的升高，的平衡转化率减小的原因是。②270℃时，若容器起始压强为5MPa，则反应2的。为(保留两位有效数字)。（5）已知阿伦尼乌斯公式：(k为速率常数，为活化能，T为热力学温度，R和C为常数)。从图2可知(反应2)(反应3)(填“>”或“<”)，对于反应2，(用含、、T、R的代数式表示)。【答案】（1）−49.0（2）较低（3）ab（4）反应1为放热反应，反应2为吸热反应，升高温度，反应1逆移的程度大于反应2正移的程度，使二氧化碳的转化率减小0.015（5）>RT(lnk逆-lnk正)或RTln【解析】（1）ΔH1=-200.7kJ·mol−1-241.8kJ·mol−1+393.5kJ·mol−1=−49kJ·mol−1；（2）反应3的ΔS<0，ΔH3<0，据ΔG=ΔH−TΔS<0反应才能自发，推出反应3在较低温度下能自发进行；（3）其他条件相同，反应1是气体体积减小的反应，反应在恒压条件下进行，容器体积减小，相当于恒容条件下的加压，反应1平衡正向移动，CO2的平衡转化率更高，a正确；反应1和反应3是气体体积减小的反应，反应2是气体体积不变的反应，容器内气体的压强不再改变，说明体系达到平衡状态，b正确；增加催化剂的表面积，可加快反应速率，但不能引起平衡的移动，也不能影响CH3OH的平衡产率，c错误；其他条件相同，增大投料比[n(CO2/n(H2))]，CO2的平衡转化率变小，d错误；答案是ab；（4）①反应1为放热反应，反应2为吸热反应，升高温度，反应1逆移的程度大于反应2正移的程度，使二氧化碳的转化率减小；②270℃时，体积固定的密闭容器中，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，设n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，容器内发生反应1和反应2，平衡时α(CO2)=24%，CO和CH3OH在含碳产物中的物质的量分数相等，反应的CO2为0.24mol，平衡时n(CO2)=0.76mol，n(CH3OH)=n(CO)=0.12mol，n(H2O)=0.12mol+0.12mol=0.24mol，n(H2)=3mol-0.12mol-3×0.12mol=2.52mol，反应2为反应前后气体体积不变的反应，则Kp==0.015；（5）据阿伦尼乌斯公式：lnk=+C，结合图像，反应2的倾斜程度大于反应3，斜率等于−Ea，即|Ea|越大，直线倾斜程度越大，则Ea：反应2>反应3；ΔH2=Ea正−Ea逆=(C−lnk正)RT−(C−lnk逆)RT=RT(lnk逆-lnk正)或RTln。重难07多重平衡体系的相关分析内容导航内容导航速度提升技巧掌握手感养成重难考向聚焦锁定目标精准打击：快速指明将要攻克的核心靶点，明确主攻方向重难技巧突破授予利器瓦解难点：总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧重难保分练稳扎稳打必拿分数：聚焦可稳拿分数题目，确保重难点基础分值重难抢分练突破瓶颈争夺高分：聚焦于中高难度题目，争夺关键分数重难冲刺练模拟实战挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感”一、多重平衡体系分类多重平衡可分成两类：一种是竞争性的多重平衡，此类反应被称为平行反应或竞争反应。平行反应指的是反应物相同，生成物不同的两个或多个反应(其中一个生成目标产物的反应是主反应，其余的是副反应)。另一种是连续性的多重平衡，此类反应被称为连续反应或分步反应。二、有关多重平衡及选择性的问题在多重平衡中，几个可逆反应是相互影响的。（1）如果主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应，那么该反应物的平衡转化率就会增大。（2）在一定温度下，特定的混合体系，多重平衡选择性为定值。因为平衡常数只与温度有关，且催化剂不能改变某一物质的平衡转化率。（3）如果在同一条件下，两个物质同时可以发生几个可逆反应，那么催化剂的选用就可以使其中某一反应的选择性提高。三、解答多重平衡问题的思维模型（1）连续反应的思维模型【易错提醒】连续反应中只要有一个反应平衡发生移动，那么另一个反应平衡也会联动。（2）竞争反应的思维模型四、多平衡体系中有关平衡常数的计算技巧（1）有关多平衡体系平衡常数的计算，如何确定多个反应相关联物质在平衡时量的多少是解题的关键点。若用常规的三段式计算，对反应过程分析要求高，容易出错。但无论多少个反应，反应进行的程度如何，反应前后的原子总数是不变的，因而解答这类问题可用原子守恒法，可规避对反应过程的分析。（2）原子守恒法解题步骤：第一步：确定反应体系中有哪些元素,根据已知反应物分别计算出体系中各元素原子的总物质的量；第二步：确定平衡体系中各物质的物质的量，分析平衡时，已给出哪些物质的物质的量，将未给出物质的物质的量设未知数，利用原子守恒列方程式组，求出未知量。第三步：计算平衡常数（1）若为浓度平衡常数，根据容器的容积计算各物质的平衡浓度，代入平衡常数表达式计算。（2）若为压强平衡常数，根据平衡时各气体的物质的量及气体总物质的量，计算出平衡分压，最后代人平衡常数表达式计算。【思维点拨】（1）在多重平衡体系中，某物质的平衡浓度，是所有有关反应的平衡浓度，对各相关反应的平衡常数都满足。（2）在计算某反应的平衡常数时，要善于选特殊点计算。只要温度不变，这个平衡常数值可以运用于平衡曲线上的任何一点，选取多曲线的交点，往往能简化计算。（建议用时：15分钟）1．逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：反应Ⅱ：在恒压条件下，按投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法错误的是A．，B．反应的C．点反应I的平衡常数D．点的压强是的2倍【答案】D【解析】A．随着温度的升高，甲烷平衡含量减小、一氧化碳平衡含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应，、反应Ⅰ为吸热反应，，故A正确；B．反应Ⅱ-反应Ⅰ可得，则，故B正确；C．M点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数K==1，故C正确；D．N点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式、的系数可知，生成H2O(g)的总的物质的量为的3倍，的压强是的3倍，故D错误；故选D。2．（2024·黑吉辽卷）异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品，时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是A．时，反应②正、逆反应速率相等B．该温度下的平衡常数：①>②C．平均速率(异山梨醇)D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率【答案】A【解析】A．由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，后异山梨醇浓度才不再变化，所以时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；B．图像显示该温度下，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，故B正确；C．由图可知，在内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg，所以平均速率(异山梨醇)=，故C正确；D．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，故D正确；故答案为：A。3．(2025·广东大湾区·二模)一定温度下，向恒容密闭容器中投入等物质的量的P和Q发生反应：①P(g)+Q(g)=M(g)；②M(g)N(g)。部分物质的浓度随时间的变化如图所示，t2后达到平衡状态。下列说法正确的是A．X为(M)随t的变化曲线 B．反应的活化能：①>②C．0~内，(N)=mol/(L·s) D．该条件下，反应②的平衡常数【答案】C【分析】根据反应①P(g)+Q(g)=M(g)；②M(g)N(g)可知，0~t1时间段内曲线下降的为反应物P或Q的浓度随时间变化，曲线先上升后下降为M的浓度随时间的变化，曲线一直上升的X代表N的浓度随时间变化。【解析】A．根据分析，X为(N)随t的变化曲线，A错误；B．由图可知，时间段内，M的浓度大于N，由此可知反应①为快反应，反应②为慢反应，反应的活化能：①<②，B错误；C．0~内，P或Q浓度减少c1mol/L，反应①生成M的浓度为c1mol/L，t1时M浓度只有c2mol/L，说明反应②消耗的M的浓度为(c1-c2)mol/L，则生成的N的浓度为(c1-c2)mol/L，0~内，(N)=mol/(L·s)，C正确；D．t2时间P与Q完全反应，生成M的浓度为c1mol/L，同时t2达到平衡时剩余M为c3mol/L，生成的N的浓度为(c1-c3)mol/L，反应②的平衡常数为，D错误；答案选C。4．（2025·河北卷）乙二醇(EG)是一种重要的基础化工原料，可通过石油化工和煤化工等工业路线合成。（1）石油化工路线中，环氧乙烷(EO)水合工艺是一种成熟的乙二醇生产方法，环氧乙烷和水反应生成乙二醇，伴随生成二乙二醇(DEG)的副反应。主反应：

副反应：体系中环氧乙烷初始浓度为，恒温下反应30min，环氧乙烷完全转化，产物中。①0~30min内，。②下列说法正确的是(填序号)。a．主反应中，生成物总能量高于反应物总能量b．0~30min内，c．0~30min内，d．选择适当催化剂可提高乙二醇的最终产率（2）煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图：①代表的曲线为(填“”“”或“”)；原因是。②0(填“>”“<”或“=”)。③已知：反应，，x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系，(填“>”“<”或“=”)，D点对应体系的的值为。④已知：反应，，p为组分的分压。调整进料比为，系统压强维持，使，此时(用含有m和的代数式表示)。【答案】（1）cd（2）该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大<=12【解析】（1）①0~30min内，环氧乙烷完全转化，；②a．，主反应中，，则生成物总能量低于反应物总能量，a错误；b．由题中信息可知主反应伴随副反应发生，EG作为主反应的生成物同时也是副反应的反应物，即EG浓度的变化量小于EO浓度的变化量，0~30min内，，b错误；c．主反应中，，副反应，同一反应体系中物质一量变化量之比等于浓度变化量之比，产物中，即，，反应时间相同，则，，则，c正确；d．选择适当催化剂可提高主反应的选择性，可提高乙二醇的最终产率，d正确；故选cd；（2）①该反应为气体体积减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，平衡转化率增大，，故、、对应α为0.6、0.5、0.4；②由图可知，压强相同时，温度升高，平衡转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，<0；③M、N的进料相同，平衡转化率相等，平衡时各组分物质的量分数分别相等，则=；D点对应的平衡转化率为0.5，根据题中信息，该反应按化学计量比进料，设起始加入2molCO和3molH2，列三段式：，平衡时，、、的物质的量分数分别为，；④设起始加入mmolCO和3molH2，此时，列三段式：，平衡时，气体总的物质的量为mmol，、、平衡分压分别，。（建议用时：20分钟）1．（2025·江苏卷）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。2．乙烷裂解制乙烯的主反应为：，副反应为：。分别在和时，向同一密闭容器中充入一定量的，平衡时和的物质的量分数随温度变化如图。反应达到平衡时的转化率为60%，与的体积比为。下列说法正确的是A．曲线Y表示时平衡体系中乙烯的物质的量分数B．，反应达到平衡时的体积分数近似为26.7%C．为提高产率，实际生产中可使用主反应的选择性催化剂D．为提高乙烯的产率，实际生产中应尽可能降低压强促进平衡正移【答案】C【分析】正反应吸热，升高温度平衡正向移动，C2H6(g)物质的量减小，物质的量增大，增大压强，平衡逆向移动，C2H6(g)含量增大，含量减小，所以X代表压强为时C2H6(g)的物质的量分数变化的曲线，Z代表时C2H6(g)，Y代表时，W代表时的物质的量分数变化的曲线；【解析】A．根据分析可知，增大压强，平衡逆向移动，物质的量减小，曲线Y表示时平衡体系中乙烯的物质的量分数，故A错误；B．反应达到平衡时的转化率为60%，恒温恒压下，气体的体积与物质的量成正比，与的体积比为即物质的量比为2:1，假设生成2mol与1mol，需消耗3mol，生成2.5mol，则起始投入，平衡时剩余5-3=2mol，平衡时总物质的量为2+2.5+2+1=7.5mol，平衡时的体积分数即物质的量分数近似为，故B错误；C．为提高产率，则可提高主反应的反应速率，实际生产中可使用主反应的选择性催化剂，故C正确；D．降低压强平衡正向移动，可提高乙烯的产率，但压强减小也会造成反应速率减慢，实际生产中应尽可能降低压强会影响反应速率，单位时间内乙烯的产率可能降低，故D错误；故选C。3．（2024·湖南卷）恒压下，向某密闭容器中充入一定量的和，发生如下反应：主反应：

副反应：

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．， D．L、M、N三点的平衡常数：【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、，若投料比x代表，x越大，可看作是CH3OH的量增多，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或曲线b表示CH3COOCH3分布分数，曲线c或曲线d表示CH3COOH分布分数，据此分析可知AB均正确，可知如此假设错误，则可知投料比x代表，曲线a或曲线b表示，曲线c或曲线d表示。根据分析可知，投料比x代表，A错误；曲线c表示CH3COOCH3分布分数，B错误；曲线a或曲线b表示，当同一投料比时，观察图像可知T2时大于T1时，而可知，温度越高则越大，说明温度升高主反应的平衡正向移动，；曲线c或曲线d表示，当同一投料比时，观察可知T1时大于T2时，而可知，温度越高则越小，说明温度升高副反应的平衡逆向移动，，C错误；L、M、N三点对应副反应，且，升高温度平衡逆向移动，，D正确。4．（2025·山东淄博·一模）和制备的相关反应如下，T℃时，反应在密闭体系中达平衡时各组分摩尔分数随的变化关系如图所示：I．II．下列说法正确的是A．曲线表示摩尔分数随的变化B．T℃，反应II的平衡常数C．降温达新平衡后，曲线和新交点可能出现在处D．T℃，缩小容器体积达新平衡后，的值变小【答案】B【分析】发生的反应I．，II．，反应I全反应，故当=1时，量最多的为，L3代表，随着增加，反应II正向进行，曲线L1代表摩尔分数增加，因的量不是一直增加，故摩尔分数先增加后减少，曲线L2代表，据此分析；【解析】A．根据分析可知，曲线表示摩尔分数随的变化，A错误；B．T℃时，温度不变，则K不变，=2时，设投放了1mol和2mol，反应II反应了amol，列三段式，，根据图中给出L1与L3交叉点信息，列式，，解得a=0.8mol，，B正确；C．降温达新平衡后，反应II正向进行，摩尔分数减少，摩尔分数增加，曲线和新交点不可能在a点，可能出现在b处，C错误；D．T℃，缩小容器体积，压强增大，反应II不移动达新平衡后，的值不变，D错误；故选B。5．（2023·重庆卷）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：反应Ⅱ：在恒容条件下，按投料比进行反应，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A．反应Ⅰ的，反应Ⅱ的B．点反应Ⅰ的平衡常数C．点的压强是的3倍D．若按投料，则曲线之间交点位置不变【答案】C【解析】A．随着温度的升高，甲烷含量减小、一氧化碳含量增大，则说明随着温度升高，反应Ⅱ逆向移动、反应Ⅰ正向移动，则反应Ⅱ为放热反应焓变小于零、反应Ⅰ为吸热反应焓变大于零，A错误；B．点没有甲烷产物，且二氧化碳、一氧化碳含量相等，投料，则此时反应Ⅰ平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水的物质的量相等，反应Ⅰ的平衡常数，B错误；C．点一氧化碳、甲烷物质的量相等，结合反应方程式的系数可知，生成水的总的物质的量为甲烷的3倍，结合阿伏加德罗定律可知，的压强是的3倍，C正确；D．反应Ⅰ为气体分子数不变的反应、反应Ⅱ为气体分子数减小的反应；若按投料，相当于增加氢气的投料，会使得甲烷含量增大，导致甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变，D错误；故选C。6．（2026·四川资阳一模）乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。反应原理为：

，不同温度下平衡常数如下表所示。温度298K373K473K平衡常数

（1）该反应的0(填“＞”或“＜”)。（2）已知C2H2(g)、H2(g)、C2H4(g)的燃烧热()分别为、、，则上述合成反应的kJ/mol(用a、b和c表示)。（3）向恒温恒容密闭容器中充入适量C2H2和H2，达到平衡。①下列说法正确的是。(填标号)A．当密度不再变化时，可说明反应达到了平衡B．通入一定量He，可以缩短反应达到平衡的时间C．升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡逆向移动②测得该反应在某催化剂上生成乙烯的速率方程为。一定时，若，则。(填“＞”、“＜”或“＝”)（4）实际生产中伴随有副反应：

。110kPa下，密闭容器中C2H2和H2各2mol，分别在不同催化剂作用下反应，相同时间内的转化率随温度的变化如图1所示；在催化剂II作用下，产物选择性随温度的变化如图2所示。()①使用催化剂Ⅰ时反应的活化能催化剂Ⅱ(填“大于”或“小于”)；请解释随温度升高，乙炔转化率先增大后减小的原因是。②使用催化剂Ⅱ，温度为160℃时，主反应的压强商Qp=kPa-1(以气体分压代替浓度进行计算，分压=总压物质的量分数)。【答案】（1）＜（2）c-a-b或-(a＋b-c)（3）C＜（4）小于温度小于220℃，反应未达平衡，随温度升高反应速率加快，乙炔转化率升高；当温度大于220℃，反应已达到平衡，随温度升高平衡逆向移动，乙炔转化率降低0.35【解析】（1）已知该反应的平衡常数随温度升高而降低，故该反应为放热反应，即<0；（2）已知三种物质的燃烧热化学方程式为=，=，=，依据盖斯定律可知=c-a-b；（3）A．恒温恒容条件下，气体总质量不变，密度始终不变，不能作为平衡判据，A错误；B．恒容条件下，惰性气体不改变各组分浓度，反应速率不变，平衡时间不变，B错误；C．升温使正、逆反应速率均增大，且正反应放热，平衡逆向移动，C正确；故选C；已知速率方程：，当一定时，且可知，；（4）相同温度下，催化剂Ⅰ的乙炔转化率更高，说明催化剂Ⅰ降低活化能效果更显著，故催化剂Ⅰ的活化能更小；温度<220℃时，反应未达平衡，升温加快反应速率，转化率升高；温度>220℃时，反应已达平衡，升温使平衡逆向移动（放热反应），转化率降低；依据题干所给信息可列相关反应的三段式：依据三段式可知各个物质的分压为：，，，故==0.35kPa-1。7．(2025·湖北华大新高考联盟·二模)氰化氢(HCN)是一种重要的精细化工品，广泛应用于农药、医药、冶金、染料等行业，可由和在等离子体条件下由Cr/催化反应制备，原理如下：反应Ⅰ：

反应Ⅱ：

回答下列问题：（1）的。（2）已知：反应Ⅰ的，则在常压下反应Ⅰ能自发进行的临界温度是K(精确至整数位)。有人提出，向原料气中通入适量氧气，可降低能耗，并提高的转化率，其原因是。（3）相同温度和压强下，甲烷与氨气的投料比对的转化率(X)和HCN、的选择性(S)的影响如图所示。当甲烷和氨气的投料比为1∶2时，HCN的选择性最大。若再增加氨气的量，HCN的选择性会减小，其原因是。（4）相同温度和压强下，控制原料气中甲烷和氨气以相同投料比、不同流速通过催化剂，反应空速(反应物停留在催化剂表面的时间的倒数)对的转化率和HCN的选择性的影响如表所示。实验序号空速/()的转化率转化的体积/(mL)HCN的选择性Ⅰ0.6820.0%4061.5%Ⅱ1.3612.0%a55.0%Ⅲ2.046.0%3648.1%①三组实验的反应时长均为10s，则第Ⅱ组实验中，a=mL(精确至整数位)，HCN的生成速率为(保留到小数点后2位)。②当空速逐渐增大时，的转化率和HCN的选择性均减小，其原因是。【答案】（1）-23（2）1173反应Ⅰ为吸热反应，通入适量与产物可以继续反应，放出热量，减少且体系温度升高使平衡正向移动（3）发生其他副反应(除反应Ⅱ)的程度增大或催化剂活性相对降低（4）482.64空速过快，原料气与催化剂接触的时间过短，来不及与催化剂作用就被排出【来源】湖北省华大新高考联盟2024-2025学年高三下学期4月教学质量测评化学试卷【解析】（1）；（2）①由可知，；②反应Ⅰ为吸热反应，向原料气中通入适量氧气，通入的适量与产物可以继续反应，放出热量，减少且体系温度升高使平衡正向移动，降低了能耗，提高了的转化率；（3）由图可知，再增加氨气的量，的转化率(X)仍在增大，但HCN、的选择性(S)都在减小，说明反应程度在增大，但生成HCN、的程度都在减小，由此推测，发生其他副反应(除反应Ⅱ)的程度增大；或过多，吸附在催化剂表面，从而影响HCN的生成，HCN的选择性减小；（4）①实验Ⅰ通入的体积为，实验Ⅱ的空速是实验Ⅰ的2倍，则实验Ⅱ通入的体积为400mL，则转化的体积为；②HCN的生成速率为；③空速过快，原料气与催化剂接触的时间过短，来不及与催化剂作用就被排出，故的转化率和HCN的选择性均减小。（建议用时：20分钟）1．（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

②

、下，将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。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的焓变C．L6处的的体积分数大于L5处D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于的生成速率【答案】C【解析】L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；由图像可知，L1-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，Δ