2025年高考化学复习教案：化学反应速率与化学平衡的图像

第七章化学反应速率和化学平衡

第5讲化学反应速率与化学平衡的图像

课标要求核心考点五年考情核心素养对接

1.知道化学反应是有方向的，知道化学2023海南,

变化观念与平衡

反应的方向与反应的焰变和赠变有关。T13；2023湖

思想：能从反应

认识化学平衡常数是表征反应限度的物北，T19；

图像中提取信

理量，知道化学平衡常数的含义。了解2022全国甲，

息，建立物质、

浓度商和化学平衡常数的相对大小与反T28；2022全

外界条件与化学

应方向间的联系。通过实验探究，了解国乙,T28；

反应方向、限度

浓度、压强、温度对化学平衡状态的影2021湖南，

和速率的关系；

响。化学反应T11；2021北

能联系v—♦图像

2.知道化学反应速率的表示方法，了解速率与化京，T14；

中反应速率的变

测定化学反应速率的简单方法。通过实学平衡的2021重庆,

化与平衡移动关

验探究，了解温度、浓度、压强和催化图像T17；2021天

系分析平衡移动

剂对化学反应速率的影响。知道化学反津,T16；

问题；能联系物

应是有历程的，认识基元反应活化能对2021福建，

质参数一时间/温

化学反应速率的影响。T13；2021江

度（压强）图像

3.认识化学反应速率和化学平衡的综合苏，T18；

中多个量从多角

调控在生产、生活和科学研究中的重要2020全国I,

度分析解决多个

作用。知道催化剂可以改变反应历程，T28；2019北

平衡移动问题

对调控化学反应速率具有重要意义京,T27

1.高考中常以图像、表格等为载体，主要考查

反应速率的影响因素及相关计算、平衡常数的

计算和应用等，考查考生提取信息、分析问

题、解决问题的能力。

命题分析预测

2.来自于实际科学研究的反应历程或反应机理

图像是2025年高考的命题热点，主要考查催

化剂、活化能、反应热等。多平衡体系的图像

题是近年高考的命题趋势，考生应予以重视

考点化学反应速率与化学平衡的图像

，--------------------LWM}读透教材融会贯通----------------------------->

四席;一用教材读厚।

Ln—Z■图(速率一时间图)

改变反应条件，正、逆反应速率随时间的变化情况与平衡移动方向的关系如表所示［以

2sCh(g)+02(g)U2so3(g)A8<0为例］。

改变条件c(S02)增大c(O2)减小c(S03)增大c(S03)减小增大压强

平衡移动「1］正反应方⑵逆反应方⑶逆反应方⑷正反应方

方向—同

改变条件减小压强升高温度降低温度使用催化剂

y

v~t图J-%

0t010t01

平衡移动［6］_逆反应方［7］_逆反应方⑻正反应方

⑼不移动

方向包_向_

2.物质参数一时间图［以aA(g)+bB(g)UcC(g)AX为例］

浓度一时间图

9时刻反应达到平衡)

(m用催化剂，n不用催化剂)

含量一时间图

(乃>Ti,正反应为吸热反应)(T2>TI,正反应为放热反应)

（pi>°2,正反应为气体分子数减小的（PI>P2,正反应为气体分子数增大

反应）的反应）

3.物质参数一温度（压强）图

常规

类型

步春/开始平衡点

0A

n正反应△，<（））

力正反应气体分子数增大

特殊

平衡点（拐点）前看反应速率一一浓

类型

度、压强、温度、催化剂影响反应速率

曲线甲表示正反应为「101放热反应

平衡点（拐点）后看平衡移动一一浓

曲线乙表示正反应为「11］吸热反应

度、压强、温度影响平衡移动

-----------------------------〉高考一:研透高考明确方向-----------------------------<

命题点1y—f图（速率一时间图）

1.［2023海南改编］工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：C6H5cH2cH3（g）

UC6H5cH（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

v随时间f的变化关系如图所示。下列说法错误的是（A）

A.曲线①表示的是逆反应的v—f关系

B./2时刻体系处于平衡状态

C.反应进行到〃时，Q<K（Q为浓度商）

D.催化剂存在时，也、也都增大

解析反应开始时反应物浓度最大，正反应速率最大，生成物浓度为0,逆反应速率为0,

因此曲线①表示的是正反应的v—r关系，曲线②表示的是逆反应的v—t关系，A项错误；

由图像可知，玄时，正、逆反应速率相等，体系处于平衡状态，B项正确；反应进行到。

时，正反应速率大于逆反应速率，说明此时反应正向进行，因此Q<K,C项正确；催化剂

能同等程度地降低正、逆反应的活化能，加快化学反应速率，使也、也都增大，D项正

确。

2.［全国I高考改编］Bodensteins研究了下列反应：2Hl(g)UH2(g)+l2(g)A//>0

在716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数尤（HD与反应时间，的关系如下表:

“min020406080120

X(HI)10.910.850.8150.7950.784

x(HI)00.600.730.7730.7800.784

由上述实验数据计算得到v正〜X(HI)和V逆〜尤(H2)的关系可用下图表示。当升高到某

一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为A、E(填字母)。

解析升高温度前达到平衡时无(HI)=0.784,由“三段式”法知尤(H2)=0.108。升高

温度，正、逆反应速率都增大，但平衡正向移动，HI的物质的量分数减小，比的物质的量

分数增大，分析题图，反应重新达到平衡时，相应的点分别是A、Eo

思维导引

,8

0.4--”正〜MHI)

0.0J

ft,08020.40.60.81.0

命题点2物质参数一时间图

3.含氮化合物是化工、能源、环保等领域的研究热点。合成尿素［CO(NH2)2］的反应为

2NH3(g)+CO2(g)UH2O(1)+CO(NH2)2(s)AH=-134kJ/molo向恒容密闭

容器中按物质的量之比4：1充入NH3和CO2,保持温度不变，测得CO2的转化率随时间

的变化情况如图所示。

B

O

204()6°时间/min

(1)A点的逆反应速率点的正反应速率(填或“=”)。

(2)下列叙述中不能说明该反应达到平衡状态的是C(填字母，下同)。

A.体系压强不再变化

B.混合气体平均摩尔质量不再变化

C.NH3的消耗速率和C02的消耗速率之比为2：1

D.固体质量不再发生变化

（3）工业上合成尿素时，既能加快反应速率，又能提高平衡转化率的措施有2

A.升高温度

B.加入催化剂

C.将尿素及时分离出去

D.增大反应体系的压强（缩小容器体积）

解析（1）由题图可知，A点时反应未达平衡，在形成平衡的过程中，逆反应速率增大，

平衡时正、逆反应速率相等，则A点的逆反应速率小于B点的正反应速率。（2）该反应

为气体分子数减小的反应，恒温恒容条件下，体系压强不再变化说明正、逆反应速率相

等，反应达到平衡状态，故A不符合题意；该反应的反应物均是气体，生成物均不是气

体，且反应物不是按方程式比例投放，所以平衡前混合气体平均摩尔质量是变量，当混合

气体平均摩尔质量不再变化说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B不符合题

意；NH3的消耗速率和CCh的消耗速率之比始终为2：1,无法判断反应是否达到平衡状

态，故C符合题意；固体质量不再发生变化说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状

态，故D不符合题意。（3）该反应的正反应为放热反应，升高温度，反应速率加快，平

衡向逆反应方向移动，平衡转化率减小，故A错误；加入催化剂，反应速率加快，化学平

衡不移动，平衡转化率不变，故B错误；尿素是固体，将尿素及时分离出去，反应速率不

变，化学平衡不移动，平衡转化率不变，故C错误；该反应为气体分子数减小的反应，增

大反应体系的压强（缩小容器体积），反应速率加快，平衡向正反应方向移动，平衡转化

率增大，故D正确。

4.[c—f图][2021广东]反应X^2Z经历两步：①X—>丫；②丫——>2Z»反应体系中X、

丫、Z的浓度c随时间f的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是（D）

A.a为c（X）随f的变化曲线

B.A时，c（X）=c（Y）=c（Z）

C.h时，丫的消耗速率大于生成速率

De后，c（Z）—2co—c（Y）

解析反应X=2Z分①X——>丫和②丫——>2Z两步进行，随着反应不断进行，X的浓度

逐渐减小，丫的浓度先增加后减小，Z的浓度逐渐增大，据此可判断：

_表示c(Z)随2

的变化曲线

表示c(X)随z

的变化曲线

*表示c(Y)随t

的变化曲线

结合上述分析可知a表示c(X)随/的变化曲线，A项正确；。时图像中X、Y、Z的物质

的量浓度变化曲线相交一点，即物质的量浓度相等，B项正确；欠时丫的物质的量浓度在

减小，说明丫的消耗速率大于生成速率，C项正确；从图中可以看出力后，X的浓度为

0,若X全部生成Z,则c(Z)=2co,但体系中存在一定量Y,由反应②可知，体系中C

(Z)=2c0-2c(Y),D项错误。

命题点3物质参数一温度(压强)图

5.［a-T(P)图］［北京高考］反应：2H2s。4(1)^2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)NH

—+550klmo「。

它由两步反应组成：

1

i.H2so4(1)—SO3(g)+H2O(g)A7f=+177kJ-mol!

ii.SO3(g)分解。

L(Li、L2)、X可分别代表压强或温度。如图表示L一定时，ii中SCh(g)的平衡转化率

随X的变化关系。

由

舜3

/

斓

中

0『

8

(1)X代表的物理量是压强。

(2)判断〃、心的大小关系，并简述理由：LS，S03(g)分解的热化学方程式为

2SC>3(g)U2SO2(g)+。2(g)A8=+196kJ-mori,当压强一定时，温度升高，SCh

的平衡转化率增大。

解析(1)根据盖斯定律得出2so3(g)02so2(g)+O2(g)△H=+196kJ-mo「，

该反应是吸热反应，若X为温度，当压强不变，升高温度时，SCh的平衡转化率增大，不

符合题图中曲线的变化趋势；该反应为气体分子数增大的反应，若X为压强，当温度不变

增大压强时，平衡向逆反应方向移动，S03的平衡转化率减小，符合题图中曲线的变化趋

势，所以X为压强，L为温度。(2)该反应为吸热反应，若压强不变升高温度，则SCh的

平衡转化率增大，所以乙2>〃。

6.［2023湖北］340Hl9(g)UC40Hl8(g)+H.(g)及540Hli(g)^C40H10(g)+H.(g)反

应的InK(K为平衡常数)随温度倒数的关系如图所示。已知本实验条件下，InK=—怨+

c（R为理想气体常数，c为截距）。图中两条线几乎平行，从结构的角度分析其原因是,

反应前后化学键的变化相同，反应热△〃近似相等。

解析图中两条线几乎平行，说明两条线的斜率近似相等，即两反应的基本相等。

（教师尊享•备课题组）

“2021江苏］NH3与。2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的

NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例NH3、和N2的混合气体以一定流速通过装

有催化剂的反应管，NH3的转化率、用的选择性工X100%］与温度的关系如图所

71总转化（晒）

示。下列说法正确的是（D）

175200225250275300

温由7工

A.其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大

B.其他条件不变，在175〜300℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不

断增大

C.催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250℃

D.高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和均选择性高的催化剂

解析A项，图示中NH3的转化率并不是平衡转化率，由“NH3与。2作用分别生成N2、

NO、N2O的反应均为放热反应”，知升高温度，平衡逆向移动，NH3的平衡转化率减小，

错误；B项，由图像知，其他条件不变，在175〜300℃范围，随着温度的升高，NH3的转

化率逐渐增大至几乎不变，N2的选择性逐渐减小，则低温时，NH3的转化率为影响N2产量

的主要因素，高温时，N2的选择性为影响N2产量的主要因素，故出口处N2的量先增大后

减小，错误；C项，温度高于250℃时，N2的选择性减小较快，NH3更易转化成NO或

N2O,仍会污染环境，错误；D项，N2对环境无污染，由题图知，低温下，N2的选择性

高，但低温下反应速率慢，所以单位时间内NH3的转化率不高，故需要研发低温下NH3转

化率高且N2选择性高的催化剂，正确。

2.［浙江高考］在催化剂作用下，用乙醇制乙烯,乙醇转化率和乙烯选择性(生成乙烯的物

质的量与乙醇转化的物质的量的比值)随温度、乙醇进料量(单位：mlmiiTi)的关系如

图所示(保持其他条件相同)。

699

起

降69

3靴s98

/潮

68Ss

滩

797

NJs

796-1

0.*1.2mL,*1.2mL,min

-■-0.4mL,-*-0.4mL•min-1

410420430440410420430440

温度/P温度/℃

在410〜440℃温度范围内，下列说法不正确的是(A)

A.当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性升高

B.当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大

C.当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小

D.当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大

解析分析题图可知，当乙醇进料量一定，随着乙醇转化率增大，乙烯的选择性先增大后

减小，A项错误；由乙烯选择性变化曲线可知，当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯

的选择性先增大后减小，B项正确；由乙醇转化率变化曲线可知，当温度一定时，乙醇的

进料量增大，乙醇转化率减小，C项正确；由乙烯选择性变化曲线可知，当温度一定时，

乙醇的进料量增大，乙烯选择性增大，D项正确。

3.［2021江苏］甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。

甲烷T重整—CO转化口催化氧化卜一氢气

(1)500℃时，CFU与H2O重整主要发生下列反应：

CH4(g)+H2O(g)UCO(g)+3H2(g)

CO(g)+H20(g)#H2(g)+CO2(g)

已知CaO(s)+CO2(g)^CaCO3(s)A//=-178.8kJ.moF^向重整反应体系中加

入适量多孔CaO,其优点是提高H2产率，提供热量。

(2)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为

1

反应I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AH=246.5kJ-moF

反应n：H2(g)+C02(g)^CO(g)+H20(g)AH=41.2kJmor'

反应III：2CO(g)^CO2(g)+C(s)AH=—172.5kJ-mo「

①在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g),可减少C(s)的生成，反应3cH4(g)

+CO2(g)+2H2O(g)-4C0(g)+8H2(g)的A8=657.1kJ-moPi。

②1.01X105pa下，将〃起始(CO2)"起始(CH4)=1：1的混合气体置于密闭容器中，不

同温度下重整体系中CH4和C02的平衡转化率如图1所示。800°C下C02平衡转化率远大

于600℃下CO2平衡转化率，其原因是反应I、反应H的AH〉。，高温下正反应进行程

度大，CO2反应的量多；反应III的△〃<(),高温下正反应进行程度小，CO2的生成量

/兴

鼾

^

醉

与

k7

451一*------1---------u.

50060070080(

潟僖7T

图1

(3)利用铜一锌氧化物(xCuOyCeO2,Ce是活泼金属)催化氧化可除去H2中少量CO,

催化氧化过程中Cu、Ce的化合价均发生变化，可能机理如图2所示。将w(CO)：n

(O2)：n(H2)：n(N2)=1：1：49：49的混合气体以一定流速通过装有xCuOyCeCh

催化剂的反应器，CO的转化率随温度变化的曲线如图3所示。

图2图3

①Ce基态原子核外电子排布式为[Xe]4f15dl6s2,图2所示机理的步骤(i)中，元素Cu、

Ce化合价发生的变化为Cu由+2价变为+1价，Ce由+4价变为+3价。

②当催化氧化温度超过150℃时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是温度升高，Cu?

+(或Cu+)被H2(或CO)还原为Cu。

解析(1)CaO吸收CO2,促使CO(g)+H2O(g)UH2(g)+CO2(g)平衡右移，可

以提高H2的产率，且CaO吸收CO2为放热反应，可以为重整过程提供热量。(2)①依据

盖斯定律，由反应I义3—反应HX2可得目标反应，则目标反应的AH=246.5kJ-moriX3

—4L2kJ-mol-iX2=657.1klmol-i。②从平衡移动角度分析，升高温度，反应I、II均正

向移动，CO2的转化率提高，反应III逆向移动，生成CO2的量减小，所以三个反应综合考

虑，CO2的平衡转化率在高温下更大。(3)①铜一锌氧化物CrCuOyCeCh)中Cu为+2

价，Ce为+4价，步骤(i)中，CO转化为CO2,碳元素化合价升高2,则铜一锌氧化物

中Cu和Ce的化合价应降低，由Ce和Cu基态原子核外电子排布式可推知Cu由+2价变

为+1价，Ce由+4价变为+3价。

(------------------------------:练习帮;，练透好题精准分层---------------------------->

基础练知识通关

1.［速率一时间图像］［2024山东学情检测］在恒容密闭容器中加入一定量CaSO4和CO,一定

温度下发生反应：CaSO4(s)+C0(g)#CaO(s)+S02(g)+C02(g)AH=+

218.4kJ-moF1,CO的反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是(C)

A.该反应是吸热反应，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小

B.再加入少量CaO固体，平衡向逆反应方向移动

C.图示中。min时改变的条件可能是减小c(CO),同时增大c(SO2)

D.气体的平均相对分子量不变时，不能说明反应达到平衡。

解析该反应为吸热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，A错误；固体的加入不影

响化学平衡的移动，B错误；"min时，正反应速率减小，逆反应速率增大，可能改变的条

件是减小CO浓度同时增大SO2浓度，C正确；随着反应进行，气体的平均相对分子质量

不断增大，气体平均相对分子质量不变说明反应达到平衡，D错误。

2.［物质的量一时间图像］［2024湘豫名校联考］聚乙焕可用于制造导电塑料，广泛用于电子工

业。工业上利用天然气制乙块的化学反应原理如下：

1

2CH4(g)UC2H4(g)+2H2(g)AHi=+340.39kJ-mor

-1

C2H4(g)UC2H2(g)+H2(g)A/f2=+35.50kJ-mol

在IL恒容密闭反应器中充入适量的CH4,发生上述反应，测得800℃时各含碳物质的物

质的量随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是(B)

A.图中甲曲线代表甲烷、丙曲线代表乙烯

B.若70min时升温，乙曲线下移，甲曲线上移

C.0-40min内CH4平均反应速率为2.0mol-L^min1

D.M点正反应速率小于逆反应速率

解析根据题干反应方程式特点可知，随着反应进行，甲烷的物质的量逐渐减小，乙烯的

物质的量先增大后减小，乙烘的物质的量逐渐增大，因此曲线甲代表乙烘、曲线乙代表甲

烷、曲线丙代表乙烯，A错误；两反应均属于吸热反应，升高温度，平衡正向移动，甲烷

的物质的量减少，乙焕的物质的量增大，B正确；0〜40min内CH4平均反应速率为

100-20X10'2mol-L〕min-i=0.02mol-f^min~1,C错误；M点后甲烷的物质的量继续减

1X40

少，反应正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率，D错误。

3.［浓度一时间图像］［2024江西宜春丰城中学开学考］某化学小组欲测定酸性条件下KC1O3溶

液与NaHSCh溶液反应的化学反应速率，所用的试剂为10mL0.1moHT啜。。3溶液和10

mLO.3moiL-iNaHSCh溶液，所得c(CD随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的

是(C)

0.050

0.045

0.04()

,0.035

50.025

E0.020

5,0.010

Jinns

91011

A.该反应的离子方程式为C10；+3S07^C「+3S0：

31

B.该反应在。〜4min的平均反应速率v(NaHSO3)=2,5X10~mol-L-'.min-

C.在反应过程中，该反应的化学反应速率变化趋势为先增大后减小

D.起初反应很慢，一段时间后反应速率明显增大，一定是反应放热温度升高的结果

解析书写离子方程式时HSO；不拆开，正确的离子方程式为ClOj+BHSO；-C「+

3SOj-+3H+,A项错误；由图中信息可知，该反应在。〜4min的平均反应速率v(C「)

=0.010mol-L-14-4min=2.5X103mol-L^min1,根据同一化学反应中同一时间内用不同

物质表示的化学反应速率之比等于其相应物质的化学计量数之比可知，v(NaHSOs)=3v

(CD=7.5X10-3mol-L-1-min-1,B项错误；化学反应速率与浓度随时间变化曲线的斜

率成正相关，据图可知，该反应的化学反应速率变化趋势为先增大后减小，C项正确；一

段时间后反应速率明显增大，也可能是生成的C「或soj—作催化剂使反应速率加快，不一

定是反应放热温度升高的结果，D项错误。

4.［物质参数一温度图像］［2023南京六校调研］在压强、CO2和田起始投料一定的条件下，

发生反应I、II：

1

反应I.CO2(g)+3H2(g)催化剂CH30H(g)+H2O(g)A/7i=-49.0kJ-mor

催伊布।

反应II.2CO2(g)+5H2(g)C2H2(g)+4H2O(g)△H2=+37.1kJ-mo「

实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH30H的选择性(CH30H的选择性=

段怨粤瞿立义100%)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(C)

反应的C02的物质的量

卓

、

裁

靴80

蛆

餐60

龄

3

0

髀4

照0

即

2

A.曲线②表示CO2的平衡转化率

B.其他条件不变，升高温度，C2H2的含量减小

C.温度高于280°C时，曲线①随温度升高而升高，说明此时主要发生反应II

D.同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH30H的选择性，应选择在低温低压条件下反应

解析

升高温度，反应I平衡逆向移动，反应II平衡

正向移动，CHQH的选择性降低，所以曲线②

表示平衡时CHQH的选择性，曲线①表示CO2的

反应I、H都是

气体分子数

减小的反应，

要同时提高

CO2的平衡转

化率和平衡

时CHQH的

选择性，应

选择高压低

温条件，D

项错误。

升高温度，反应I平衡逆向移动，反应U平

衡正向移动，温度高于280工时，CO?的平衡

转化率随温度升高而升高，说明此时主要发生

反应n,c项正确。

其他条件不变，升高温度，反应H平衡正向移动，C2H2的含量增大，B项错误。

5.［物质参数一温度(压强)图像］［2023苏州调研］通过反应I：CO2(g)+3H2(g)

UCH30H(g)+H2O(g)可以实现CO2捕获并资源化利用。密闭容器中，反应物起始物

质的量之比号—=3时，在不同条件下(分别在温度为250℃下压强变化和在压强为

n(CO2)

5X105pa下温度变化)达到平衡时CH30H的物质的量分数的变化如图所示。主要反应

有：

1

反应n：CO2(g)+H2(g)WCO(g)+H2O(g)AH=+42.5kJmor

反应in：CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)AH=-90.7kJ・mo「

疑0.11

温0.09

■0.07

50.05

§0.03

u0.01

下列说法正确的是(C)

A.反应I的AH=-133.2kJ.mol-i

B.曲线①表示CH3OH的物质的量分数随温度的变化

C.一定温度下，增大5工的值，可提高CO2平衡转化率

n(C02)

n

D.在5X105Pa、250°C、起始段：=3条件下,使用高效催化剂，能使CH30H的物质

n(CO2)

的量分数从X点达到丫点

1

解析利用盖斯定律，将反应H+反应m可得反应I,故反应I的△W=-48.2kJ-mo「，

A错误。反应I的正反应为气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH

的物质的量分数减小，则曲线②表示CH30H的物质的量分数随温度的变化；增大压强，

平衡正向移动，CH30H的物质的量分数增大，则曲线①表示CH30H的物质的量分数随压

强的变化，B错误。使用高效催化剂，可以加快化学反应速率，但不能使平衡发生移动，D

错误。

6.［平衡常数一温度图像］(1)已知：4CO(g)+2NO2(g)UN2(g)+4CO2(g)A//<

Oo该反应的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(D的关系如图所示，其中表示正反应

的平衡常数(KK的是B(填"A”或"B”)，原因是该反应为放热反应，升高温

度平衡向逆反应方向移动，K正减小。

(2)［2021山东］2—甲氧基一2一甲基丁烷(TAME)常用作汽油添加剂。在催化剂作用

下，可通过甲醇与烯燃的液相反应制得，体系中同时存在如下反应：

"+CH30HA//,

/

反应I：ATAME

+CH,OH^=^AH2

/

反应II：BTAME

/V/V

瓜

反应III：II—I

反应I、II、III以物质的量分数表示的平衡常数K*与温度T变化关系如图所示。据图判

断，A和B中相对稳定的是2一甲基一2一丁烯(用系统命名法命名)；等的数值范围

是D(填标号)。

A.<-1B.11〜0

C.O〜1D.>1

解析(2)由题图知，T增大(横轴向左)时，InK%均减小，说明平衡均逆向移动，反应

I、II、III均为放热反应，则A和B中相对稳定的是B,其系统命名为2—甲基一2一丁

烯。反应I的In砥随着温度变化大于反应H,说明反应I的AHi(放热、负值)变化大于

反应II,可得AHiCAHz,”>1。

△“2

能力练重难通关

7.［浓度一时间图像、速率常数一温度图像］［2022河北改编了恒温恒容条件下，向密闭容器中

加入一定量X,发生反应的方程式为①X^=Y；②Y^=Z。反应①的速率也=%c(X),

反应②的速率丫2=左2。(Y),式中内、比为速率常数。图a为该体系中X、Y、Z浓度随时

间变化的曲线，图b为反应①和②的In左〜"曲线。下列说法正确的是(C)

A.随c(X)的减小，反应①、②的速率均降低

B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z)

C.欲提高丫的产率，需提高反应温度且控制反应时间

D.温度低于Ti时，总反应速率由反应①决定

解析起始时加入一定量X,则X的浓度逐渐减小，丫的浓度先增大后减小，Z的浓度逐

渐增大；根据图b,"增大即T降低，反应①、②的Ink均减小。

恒温恒容条件下，速率常数不变，反应速率与物质的浓度相关，随c(X)的减小，c(Y)

先增大后减小，则反应①的速率减小，反应②的速率先增大后减小，A项错误；根据

X^Y、Y^=Z,可知在丫的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于丫和Z

的增加量，故v(X)=v(Y)+v(Z),在丫的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的

增加量等于X和丫的减少量，故v(Z)=v(X)+v(Y),B项错误；升高温度可以加

快反应①的速率，但反应①的速率常数随温度升高而增大的程度小于反应②的，且反应②

的速率随Y浓度的增大而增大，故要提高Y的产率需要提高反应温度且控制反应时间，C

项正确；由图b知，温度低于—即大于工时，k\>ki,反应①为快反应，反应②为慢反应，

T1

总反应速率由慢反应决定，D项错误。

8.[2023湖北武汉调研]甲醇制烯煌是一项非石油路线烯燃生产技术，可以减少我国对石油

进口的依赖度。

(1)甲醇可通过煤的液化过程获得，该过程是化学(填“物理”或“化学”)变化。

(2)甲醇制烯煌的反应是不可逆反应，烯煌产物之间存在如下转化关系：

反应I.2C3H6(g)U3c2H4(g)△Hi=+117kJ-mo「

1

反应II.3C4H8(g)U4c3H6(g)AH2=+78kJ-moP

反应IILC4H8(g)U2c2H4(g)AH3

反应达平衡时，三种组分的物质的量分数x随温度T的变化关系如图1所示。

U.

O.

O.

O.

O.

O.

O.仇

O.

7008009001000F/K

图I

1

①反应HI的AH3=+104kJ-moF。

②图1中曲线a代表的组分是C3H6700K后,曲线a下降的原因是反应I和反应II

都是吸热反应，升高温度平衡均正向移动，且升高温度对反应I的影响更大

③图1中P点坐标为(900,0.48),900K时，反应III的物质的量分数平衡常数砥=5.76

(以物质的量分数代替浓度计算)。

(3)甲醇制丙烯的反应为3cH30H(g)3H6(g)+3H2O(g),速率常数k与反应

温度T的关系遵循Arrhenius方程，实验数据如图2所示。己知Arrhenius方程为Mgk=一

康7+RlgA(其中％为速率常数，反应速率与其成正比；虱为活化能；7?=8.314JmoF

IK—,A为常数)。

①该反应的活化能E=177.3kJ-moL(计算结果保留1位小数)。

②下列措施能使速率常数4增大的是AD(填标号)。

A.升高温度B.增大压强

C.增大C(CH30H)D.更换适宜催化剂

解析(1)由煤制取甲醇有新物质生成，为化学变化。(2)①根据盖斯定律，由反应