重难08 平衡体系中曲线变化趋势分析及反应条件的选择（重难专练）（全国适用）（原卷版及解析）

PAGE重难08平衡体系中曲线变化趋势分析及反应条件的选择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、反应速率、平衡图像题解题模型二、解答化学反应速率图像题的方法思路（1）看面：认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理相联系。（2）看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。（3）看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如，在浓度—时间图像中，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。（4）看变化趋势：在速率—时间图像上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变、大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增；增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。三、解答化学平衡移动问题的步骤（1）正确分析反应特点：包括反应物、生成物的状态、气体体积变化、反应的热效应。（2）明确外界反应条件：恒温恒容、恒温恒压、反应温度是否变化、反应物配料比是否变化。（3）结合图像或K与Q的关系、平衡移动原理等，判断平衡移动的方向或结果。（4）结合题意，运用“三段式”，分析计算、确定各物理量的变化。四、化学平衡图像题解题技巧（1）“定一议二”原则在化学平衡图像中，了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个量的意义。在确定横轴所表示的量后，讨论纵轴与曲线的关系，或在确定纵轴所表示的量后，讨论横轴与曲线的关系。比如：反应2A(g)+B(g)2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[A的平衡转化率（α），横轴为反应温度（T）]。图1定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应。定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故p2>p1。（2）“先拐先平数值大”原则对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，先出现拐点的曲线表示的温度较高（如图2所示，α表示反应物的转化率）或压强较大[如图3所示，φ（A）表示反应物A的体积分数]。图2图3图2：T2>T1，正反应放热。图3：p1<p2，正反应为气体体积减小的反应。（3）三步分析法一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。（4）v－t图像中的“断点”和“接点”“断点”表示改变温度、压强、催化剂引起v正、v逆的变化。“接点”表示改变反应体系中某种物质浓度引起v正、v逆的变化。五、解答复杂图像题应注意的几个要点（1）复杂图像五看：一看面(坐标)，二看线(变化趋势)，三看点(起点、交点、终点)，四看辅助线，五看量(数字计算)。如坐标表示的有c(M)、α(M)、lgc(M)、lgeq\f(c(M),c(N))、pM、lgeq\f(V,V0)等，不同符号表示的意义不同。（2）pH：可以得出c(H＋)；通过比较溶质的物质的量浓度可判断是强电解质或弱电解质。（3）交点：相交的两种物质的某量相等，常进行相互代换用于计算。（4）pH＝7：常温下表示溶液显中性，此时，c(H＋)＝c(OH－)，在等式中常进行抵消。（5）数据与浓度符号的转化：在坐标图中，标明了某种物质的量，一般要用标明的量进行分析。（6）守恒：元素守恒，电荷守恒，质子守恒。六、工业生产图像中转化率、产率变化分析思路1.判断是否为平衡状态（1）非平衡状态的转化率：侧重分析温度、压强、浓度对反应快慢，催化剂对反应快慢及选择性(主、副反应)的影响；（2）平衡转化率：侧重分析温度、压强、浓度对化学平衡的影响，有时也涉及温度、某物质对催化活性的影响。2．结合图像分析实际生产中反应的最佳条件条件原则从化学反应速率分析非平衡状态，着重考虑外因对反应速率的影响导致反应物的转化率(或产品产率)的变化从化学平衡移动分析平衡后，着重考虑外因对平衡移动方向的影响从催化剂的活性分析注意催化剂的活性受温度的影响，还要注意催化剂对主、副反应的选择性的影响综合分析既要注意外界条件对反应速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性，还要考虑设备要求（建议用时：15分钟）1．一定温度下，向一恒容密闭容器中充入等物质的量的X和Y气体，发生反应。容器内各气体的物质的量浓度c与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是A．时，X的物质的量分数逐渐减小B．时，X和Y物质的量浓度之比为C．时，体系达到平衡状态D．其他条件不变，时减小容器体积，再次平衡后Y的物质的量浓度可能变为d点2．（2023·广东卷）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是

A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大3．（2023·海南卷）工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是

A．曲线①表示的是逆反应的关系 B．时刻体系处于平衡状态C．反应进行到时，(为浓度商) D．催化剂存在时，、都增大4．（2024·山东卷）逆水气变换反应：。一定压力下，按，物质的量之比投料，，温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，，温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是A．B．温度下达平衡时反应速率的比值：C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变D．温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同（建议用时：20分钟）1．（2025·山东卷）在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是A．a线所示物种为固相产物B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为C．小于温度时热解反应的平衡常数D．温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大2．（2025·广东佛山·一模）T℃时，真空密闭容器中加入足量R，发生反应R(s)2S(g)＋Q(g)，S的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是A．相对于曲线I，曲线II可能使用了催化剂B．T℃时，该反应的分压平衡常数Kp=500(kPa)3C．Q的体积分数不变，不能说明反应达到平衡状态D．T℃时，M点压缩容器体积，平衡逆向移动，新平衡时c(S)比原平衡大3．(2025·高三上·山东烟台·期末)在低温下能自发进行。和按不同进料比通入恒容密闭容器中，保持体系初始压强相同，测定不同温度下体系达平衡时的(，为体系平衡压强)如图，已知Z点。下列说法正确的是A．B．的平衡转化率：C．温度下，分压平衡常数为D．温度下，当进料比时，体系平衡压强为4．（2023·湖南卷）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是A．B．反应速率：C．点a、b、c对应的平衡常数：D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态5．（2026·石家庄高三上学期教学质量摸底）在碳中和目标推动下，全球加氢制甲醇技术加速发展。I．间接法制甲醇先将与过量反应获得含有CO和的混合气，再生产甲醇。相关反应如下：反应I反应ii(1)相关键能如下表所示，则(用含字母的代数式表示)，反应ii自发进行的条件为(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。化学键键能(2)恒压条件下，反应i结束后，先分离出混合气中的水蒸气，再进行甲醇合成，有利于提高CO和的平衡转化率，解释其原因为。II．直接法制甲醇以和为原料生产甲醇，发生反应iii，同时发生副反应i．反应iii(3)向2L恒容密闭容器中加入和发生反应。平衡时，CO和在含碳产物中的体积分数及的转化率随温度的变化如图所示。①表示甲醇体积分数随温度变化的曲线为(填“m”或“n”)。②时，反应经达到平衡，则内的生成速率，生成的物质的量mol，反应iii的平衡常数(列出计算式即可)。③范围内，的转化率先降低后升高的原因为。6．（2025·广东卷）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。（1）基态Ti原子的价层电子排布式为。（2）298K下，反应的、，则298K下该反应(填“能”或“不能”)自发进行。（3）以为原料可制备。将与10.0molTi放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。编号过程(a)(b)(c)(d)①kJ/mol。②不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅰ对应的物质为。③温度下，，反应(c)的平衡常数(列出算式，无须化简)。（4）钛基催化剂可以催化储氢物质肼的分解反应：(e)(f)为研究某钛基催化剂对上述反应的影响，以肼的水溶液为原料(含的物质的量为)，进行实验，得到、随时间t变化的曲线如图。其中，为与的物质的量之和；为剩余的物质的量。设为0~t时间段内反应(e)消耗的物质的量，该时间段内，本体系中催化剂的选择性用表示。①内，的转化率为(用含的代数式表示)。②内，催化剂的选择性为(用含与的代数式表示，写出推导过程)。7．(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)。（建议用时：20分钟）1．（2025·北京卷）利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。已知：物质、（1）制已知：

由制的热化学方程式为。（2）制I．在多级串联反应釜中，悬浊液与持续通入的进行如下反应：第一步：第二步：Ⅱ．当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体。①Ⅱ中生成的化学方程式是。②配碱槽中，母液和过量配制反应液，发生反应的化学方程式是。③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是，需除去。④尾气吸收器中，吸收的气体有。（3）理论研究、与的反应。一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，随的增加，和平衡转化率的变化如图。①，与优先反应的离子是。②，平衡转化率上升而平衡转化率下降，结合方程式解释原因：。2．（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)。3．（2026·沧州市盐山中学高三上学期11月期中）在哈尔滨第九届亚洲冬季运动会期间，我国自主研制的醇氢汽车通过多项技术创新和环保实践，为赛事提供了低碳、绿色的出行保障。醇氢汽车是采用绿色甲醇作为燃料的新能源汽车。回答下列问题：Ⅰ．利用和在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：反应ⅰ：

反应ⅱ：

已知：物质的能量(在标准状况下，规定单质的能量为0，测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量)如下表所示。物质能量/(kJ·mol)-393.50-201.4-241.8(1)反应ⅱ的。Ⅱ．我国某绿色甲醇项目通过太阳能和风能电解水制得绿氢，再将绿氢与空气直接捕集到的二氧化碳通入合成装置制得绿色甲醇，示意图如下。(2)该项目利用阴离子交换膜法电解水制氢气，以过渡金属为催化电极，低浓度碱性溶液作电解质，写出电解过程中阴极的电极反应：。(3)1度电(1kW·h)对应的总能量()为，电解水所需的理论分解电压1.23V，在没有能量损耗下，1度电电解水理论上可得氢气的物质的量为[已知电荷量，法拉第常数为，计算结果保留一位小数，下同]。该项目10千瓦的光伏发电一天可发电60度，将电解所得氢气与捕集的充足按照体积比3：1充入合成甲醇装置中，在一定条件下发生反应ii，转化率按照20%计算，则该项目理论上每天可合成甲醇kg。(4)在催化剂的作用下，加氢制甲醇的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注，如*表示吸附在催化剂表面，图中*已省略)该反应过程中决定反应速率步骤的活化能为是一种吸附在催化剂表面的物质，可表示为。Ⅲ．一定温度下，在甲、乙两个体积相同的反应容器中分别充入和，发生反应和反应．其中一个容器使用水分子分离膜，实验测得平衡转化率与压强关系如图所示(已知点的选择性为选择性)。(5)其他条件不变，增大压强平衡转化率增大的原因是；采用水分子膜分离技术的容器是(填“甲”或“乙”)。(6)该温度下，M点对应的反应j的平衡常数。利用气体分压计算的平衡常数为压强平衡常数，气体分压=总压×气体物质的量分数)

重难08平衡体系中曲线变化趋势分析及反应条件的选择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、反应速率、平衡图像题解题模型二、解答化学反应速率图像题的方法思路（1）看面：认清坐标系，搞清纵、横坐标所代表的意义，并与有关的原理相联系。（2）看线：弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。（3）看点：弄清曲线上点的含义，特别是一些特殊点，如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如，在浓度—时间图像中，一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量，并结合有关原理进行推理判断。（4）看变化趋势：在速率—时间图像上，要注意看清曲线是连续的还是跳跃的，分清渐变和突变、大变和小变。例如，升高温度，v(吸)大增，v(放)小增；增大反应物浓度，v(正)突变，v(逆)渐变。三、解答化学平衡移动问题的步骤（1）正确分析反应特点：包括反应物、生成物的状态、气体体积变化、反应的热效应。（2）明确外界反应条件：恒温恒容、恒温恒压、反应温度是否变化、反应物配料比是否变化。（3）结合图像或K与Q的关系、平衡移动原理等，判断平衡移动的方向或结果。（4）结合题意，运用“三段式”，分析计算、确定各物理量的变化。四、化学平衡图像题解题技巧（1）“定一议二”原则在化学平衡图像中，了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个量的意义。在确定横轴所表示的量后，讨论纵轴与曲线的关系，或在确定纵轴所表示的量后，讨论横轴与曲线的关系。比如：反应2A(g)+B(g)2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[A的平衡转化率（α），横轴为反应温度（T）]。图1定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应。定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故p2>p1。（2）“先拐先平数值大”原则对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，先出现拐点的曲线表示的温度较高（如图2所示，α表示反应物的转化率）或压强较大[如图3所示，φ（A）表示反应物A的体积分数]。图2图3图2：T2>T1，正反应放热。图3：p1<p2，正反应为气体体积减小的反应。（3）三步分析法一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。（4）v－t图像中的“断点”和“接点”“断点”表示改变温度、压强、催化剂引起v正、v逆的变化。“接点”表示改变反应体系中某种物质浓度引起v正、v逆的变化。五、解答复杂图像题应注意的几个要点（1）复杂图像五看：一看面(坐标)，二看线(变化趋势)，三看点(起点、交点、终点)，四看辅助线，五看量(数字计算)。如坐标表示的有c(M)、α(M)、lgc(M)、lgeq\f(c(M),c(N))、pM、lgeq\f(V,V0)等，不同符号表示的意义不同。（2）pH：可以得出c(H＋)；通过比较溶质的物质的量浓度可判断是强电解质或弱电解质。（3）交点：相交的两种物质的某量相等，常进行相互代换用于计算。（4）pH＝7：常温下表示溶液显中性，此时，c(H＋)＝c(OH－)，在等式中常进行抵消。（5）数据与浓度符号的转化：在坐标图中，标明了某种物质的量，一般要用标明的量进行分析。（6）守恒：元素守恒，电荷守恒，质子守恒。六、工业生产图像中转化率、产率变化分析思路1.判断是否为平衡状态（1）非平衡状态的转化率：侧重分析温度、压强、浓度对反应快慢，催化剂对反应快慢及选择性(主、副反应)的影响；（2）平衡转化率：侧重分析温度、压强、浓度对化学平衡的影响，有时也涉及温度、某物质对催化活性的影响。2．结合图像分析实际生产中反应的最佳条件条件原则从化学反应速率分析非平衡状态，着重考虑外因对反应速率的影响导致反应物的转化率(或产品产率)的变化从化学平衡移动分析平衡后，着重考虑外因对平衡移动方向的影响从催化剂的活性分析注意催化剂的活性受温度的影响，还要注意催化剂对主、副反应的选择性的影响综合分析既要注意外界条件对反应速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性，还要考虑设备要求（建议用时：15分钟）1．一定温度下，向一恒容密闭容器中充入等物质的量的X和Y气体，发生反应。容器内各气体的物质的量浓度c与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是A．时，X的物质的量分数逐渐减小B．时，X和Y物质的量浓度之比为C．时，体系达到平衡状态D．其他条件不变，时减小容器体积，再次平衡后Y的物质的量浓度可能变为d点【答案】D【解析】A．起始时充入等物质的量的X和Y气体，反应中X和Y的化学计量数之比为1:2，时，X、Y都在消耗，且Y消耗的量是X的2倍。设起始X、Y物质的量均为n，反应消耗X的物质的量为a，则消耗Y的物质的量为2a，X的物质的量分数，所以X的物质的量分数始终不变，A错误；B．时，虽然图中X和Z的物质的量浓度相等，但根据化学方程式，消耗Y的量是X的2倍，起始X和Y物质的量相等，所以此时X和Y物质的量浓度之比不为，B错误；C．反应速率之比等于化学计量数之比，达到平衡时，正逆反应速率相等，应该是时，体系达到平衡状态，C错误；D．其他条件不变，时减小容器体积，压强增大，平衡正向移动，但由于容器体积减小，根据勒夏特列原理，平衡移动只能减弱而不能抵消这种改变，所以再次平衡后Y的物质的量浓度增大，可能变为d点，D正确；故选D。2．（2023·广东卷）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是

A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行 B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡 D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大【答案】C【解析】A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确；B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确；C．由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误；D．由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确；故选C。3．（2023·海南卷）工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是

A．曲线①表示的是逆反应的关系B．时刻体系处于平衡状态C．反应进行到时，(为浓度商)D．催化剂存在时，、都增大【答案】BD【解析】A．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表示的是正反应的关系，曲线表示的是逆反应的关系，故A错误；B．t2时，正逆反应速率相等，体系处于平衡状态，故B正确；C．反应进行到时，反应正向进行，故Q＜K，故C错误；D．催化剂能降低反应的活化能，使反应的、都增大，故D正确；故选BD。4．（2024·山东卷）逆水气变换反应：。一定压力下，按，物质的量之比投料，，温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为，，温度时反应速率常数k分别为。下列说法错误的是A．B．温度下达平衡时反应速率的比值：C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变D．温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与温度时相同【答案】CD【分析】由图可知，T1比T2反应速率速率快，则T1＞T2；T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时；由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1，则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。【解析】A．根据分析，T1比T2反应速率速率快，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知k1＞k2，A项正确；B．反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2)，则，T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时，则，B项正确；C．温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化，C项错误；D．T2温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同，D项错误；答案选CD。（建议用时：20分钟）1．（2025·山东卷）在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是A．a线所示物种为固相产物B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为C．小于温度时热解反应的平衡常数D．温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大【答案】D【分析】热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物，则其分解产物为和，其分解的化学方程式为，根据图数据分析可知，a线代表，b线代表，c线代表。由各线的走势可知，该反应为吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动。【详解】A．a线所示物种为，固相产物，A正确；B．温度时，向容器中通入，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为，B正确；C．由图可知，升温b线代表的SiF4增多，则反应为吸热反应，升温Kp增大，已知：温度时，完全分解，则该反应T2以及之后正向进行趋势很大，Qp＜Kp，体系中气相产物在温度时的分压为，，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有，=p()，即温度时热解反应的平衡常数=p()，C正确；D．据分析可知，b线所示物种为，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有，=p()，温度不变Kp不变，温度时向容器中加入，重新达平衡时p()不变，则逆反应速率不变，D错误；综上所述，本题选D。2．（2025·广东佛山·一模）T℃时，真空密闭容器中加入足量R，发生反应R(s)2S(g)＋Q(g)，S的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是A．相对于曲线I，曲线II可能使用了催化剂B．T℃时，该反应的分压平衡常数Kp=500(kPa)3C．Q的体积分数不变，不能说明反应达到平衡状态D．T℃时，M点压缩容器体积，平衡逆向移动，新平衡时c(S)比原平衡大【答案】D【解析】A．曲线Ⅰ和曲线Ⅱ平衡时S分压相等，曲线Ⅱ压强变化比较快，可知曲线Ⅱ可能是使用了催化剂，故A正确；B．T℃，该反应平衡时的S的分压为10kPa，可知Q的平衡分压为5kPa，Kp=p2(S)p(Q)=(10kPa)2×5kPa=500(kPa)3，故B正确；C．反应反应R(s)2S(g)＋Q(g)，R为固体，S与Q的分压比恒为2：1，Q的体积分数不变，不能说明反应达到平衡状态，故C正确；D．T℃时，M点压缩容器体积，平衡逆向移动，平衡常数K只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，新平衡时c(S)与原浓度相等，故D错误；答案选D。3．(2025·高三上·山东烟台·期末)在低温下能自发进行。和按不同进料比通入恒容密闭容器中，保持体系初始压强相同，测定不同温度下体系达平衡时的(，为体系平衡压强)如图，已知Z点。下列说法正确的是A．B．的平衡转化率：C．温度下，分压平衡常数为D．温度下，当进料比时，体系平衡压强为【答案】CD【分析】在低温下能自发进行，，则按时能自发进行，则；【详解】A．该反应的正反应为气体体积减小的反应，因此反应正向进行程度越大，平衡时容器内压强越小，就越大。从T1到T3，增大，说明反应正向进行程度逐渐增大，据分析正反应为放热反应，则温度由T1到T3逐渐降低，即T1﹥T2﹥T3，故A项错误；B．由题图中Z点可知，进料比为n(PCl3):n(Cl2)=2，平衡时=-60kPa，已知Z点，则初始压强，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，根据三段式：，则的平衡转化率为，由题图中y点可知，进料比为n(PCl3):n(Cl2)=1，平衡时=-55kPa，初始压强，则y点压强，已知恒温恒容情况下，容器内气体物质的量之比等于压强之比，根据三段式：，则y点的平衡转化率为，则的平衡转化率：，故B项错误；C．根据选项B，温度下，分压平衡常数，故C项正确；D．据图中X点，n(PCl3):n(Cl2)=2.5，平衡时=-25kPa，初始压强，则X点压强，根据“等效平衡”原理，该反应中PCl3和Cl2的化学计量数之比为1:1，则PCl3和Cl2的进料比互为倒数(如2.5与0.4)时，则相等，则温度下，当进料比时，体系平衡压强为，故D项正确；故本题选CD。4．（2023·湖南卷）向一恒容密闭容器中加入和一定量的，发生反应：。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是A．B．反应速率：C．点a、b、c对应的平衡常数：D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态【答案】B【解析】A．一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则，故A正确；B．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点加水多，反应物浓度大，则反应速率：，故B错误；C．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：，故C正确；D．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；答案选B。5．（2026·石家庄高三上学期教学质量摸底）在碳中和目标推动下，全球加氢制甲醇技术加速发展。I．间接法制甲醇先将与过量反应获得含有CO和的混合气，再生产甲醇。相关反应如下：反应I反应ii(1)相关键能如下表所示，则(用含字母的代数式表示)，反应ii自发进行的条件为(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。化学键键能(2)恒压条件下，反应i结束后，先分离出混合气中的水蒸气，再进行甲醇合成，有利于提高CO和的平衡转化率，解释其原因为。II．直接法制甲醇以和为原料生产甲醇，发生反应iii，同时发生副反应i．反应iii(3)向2L恒容密闭容器中加入和发生反应。平衡时，CO和在含碳产物中的体积分数及的转化率随温度的变化如图所示。①表示甲醇体积分数随温度变化的曲线为(填“m”或“n”)。②时，反应经达到平衡，则内的生成速率，生成的物质的量mol，反应iii的平衡常数(列出计算式即可)。③范围内，的转化率先降低后升高的原因为。【答案】(1)低温(2)反应ii是气体分子数减小的反应，脱水后，反应物的分压增大，有利于平衡正移(合理答案均可)(3)m0.24反应iii占主导，反应i占主导【详解】（1）反应物键能和-产物键能和=焓变，则ΔH2=E(C≡O)+2E(H-H)-3E(C-H)-E(C-O)-E(O-H)=(a+2b-3c-d-e)kJ/mol；反应ii分子数减小，熵减小，ΔS2<0，则在低温下自发进行。（2）反应ii是气体分子数减小的反应，脱水后，反应物的分压增大，有利于平衡正移，因此恒压条件下，反应i结束后，先分离出混合气中的水蒸气，再进行甲醇合成，有利于提高CO和的平衡转化率。(合理答案均可)（3）①反应i是吸热反应，升高温度，有利于CO生成，反应iii是放热反应，升高温度平衡逆向进行，有利于CO的生成，不利于甲醇的生成，则CO的含量随温度升高而增大，甲醇的含量随温度升高而下降，因此m、n曲线代表的物质分别为甲醇、CO；②假设二氧化碳在反应i中消耗xmol、在反应iii中消耗ymol，则时x+y=0.24，平衡时二氧化碳的物质的量为(1-x-y)mol、氢气的物质的量为(3-x-3y)mol、一氧化碳的物质的量为xmol、甲醇的物质的量为ymol、水的物质的量为(x+y)mol，此时甲醇和CO的体积分数相等，则两者物质的量相等，即x=y，由于x+y=0.24，则可知x=y=0.12mol，因此内的生成速率，生成的物质的量，平衡时二氧化碳和氢气的物质的量分别为0.76mol和2.52mol，故反应iii的平衡常数。③反应iii占主导，反应i占主导，因此范围内，的转化率先降低后升高。6．（2025·广东卷）钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。（1）基态Ti原子的价层电子排布式为。（2）298K下，反应的、，则298K下该反应(填“能”或“不能”)自发进行。（3）以为原料可制备。将与10.0molTi放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。编号过程(a)(b)(c)(d)①kJ/mol。②不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅰ对应的物质为。③温度下，，反应(c)的平衡常数(列出算式，无须化简)。（4）钛基催化剂可以催化储氢物质肼的分解反应：(e)(f)为研究某钛基催化剂对上述反应的影响，以肼的水溶液为原料(含的物质的量为)，进行实验，得到、随时间t变化的曲线如图。其中，为与的物质的量之和；为剩余的物质的量。设为0~t时间段内反应(e)消耗的物质的量，该时间段内，本体系中催化剂的选择性用表示。①内，的转化率为(用含的代数式表示)。②内，催化剂的选择性为(用含与的代数式表示，写出推导过程)。【答案】（1）（2）能（3）0.5（4）【解析】（1）Ti为22号元素，基态Ti原子的价层电子排布式为，故答案为：：（2）反应的、，则根据可知，该反应在298K下能自发进行，故答案为：能；（3）①已知：反应b：反应c：将反应c-2×反应b可得，则，故答案为：；②由表格可知，反应a为放热反应，反应b、c为吸热反应，反应d也是放热的，曲线Ⅰ，Ⅱ可表示或的物质的量随温度的变化情况，随着温度升高，反应b、c正向移动，反应a、d为逆向移动，所以的含量逐渐上升，的含量逐渐下降，所以曲线Ⅰ对应的物质为，故答案为：；③温度下，，，，根据Ti元素守恒，可推出（10+5-6-8.5）mol=0.5mol，则，，反应(c)的平衡常数=，故答案为：0.5；；（4）①因为肼为反应物，肼的含量逐渐下降，起始时，时，，则内，的转化率为=，故答案为：；②由图可知，内，，，则，反应掉的肼为，生成的氮气和氢气的物质的量为，根据反应前后原子个数守恒，可得，反应f消耗的肼为，反应e消耗的肼为，则本体系中催化剂的选择性===，故答案为：；7．(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。（建议用时：20分钟）1．（2025·北京卷）利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。已知：物质、（1）制已知：

由制的热化学方程式为。（2）制I．在多级串联反应釜中，悬浊液与持续通入的进行如下反应：第一步：第二步：Ⅱ．当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体。①Ⅱ中生成的化学方程式是。②配碱槽中，母液和过量配制反应液，发生反应的化学方程式是。③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是，需除去。④尾气吸收器中，吸收的气体有。（3）理论研究、与的反应。一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，随的增加，和平衡转化率的变化如图。①，与优先反应的离子是。②，平衡转化率上升而平衡转化率下降，结合方程式解释原因：。【答案】（1）（2）、SO2（3）时，产生的二氧化碳逸出，使反应正向进行，平衡转化率上升，亚硫酸氢根浓度增大，抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降【分析】硫化氢通入燃烧炉中燃烧，生成了二氧化硫，还有少量氮气，氧气等，二氧化硫与碳酸钠在反应釜中反应，产生的废气用氢氧化钠吸收，出料液离心分离得到产品，母液中含有亚硫酸氢钠，返回配碱槽中循环使用。【解析】（1）已知：反应Ⅰ：

反应Ⅱ：

将Ⅰ×2+Ⅱ×2得：，所以由制的热化学方程式为；（2）①当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体，根据元素守恒，还有水生成，化学方程式：；②根据多级串联反应釜中的化学方程式可知，除了生成的焦亚硫酸钠外，母液中有亚硫酸氢钠剩余，又因为＞，亚硫酸氢钠与过量发生反应的化学方程式为：；③在燃烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气，氧气能氧化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，生成硫酸钠，所以多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是，需除去；④碳酸氢钠与二氧化硫发生的化学方程式为，生成了二氧化碳，二氧化碳用氢氧化钠吸收，转化成碳酸钠，可到多级串联反应釜中循环使用，所以尾气吸收器中吸收的气体有，在多级串联反应釜中持续通入的，则尾气吸收器中吸收的气体还有；故答案为：；；；、SO2；（3）①由图可知，①，时，碳酸氢根平衡转化率较低，而亚硫酸根的平衡转化率较高，所以与优先反应；②一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，发生的反应为：，，时，产生的二氧化碳逸出，使反应正向进行，平衡转化率上升，亚硫酸氢根浓度增大，抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降。故答案为：；时，产生的二氧化碳逸出，使反应正向进行，平衡转化率上升，亚硫酸氢根浓度增大，抑制了的亚硫酸根和二氧化硫的反应，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降。2．（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，