整合突破3 化学反应速率与平衡图像分析
【解题策略】
例 C [解析] 该反应的ΔH<0,属于放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,图示曲线变化与实际不符,A错误;该反应为气体分子数减小的反应,压强越大,反应速率越快,到达平衡所需的时间应该越短,CO的平衡转化率越小,图示曲线变化与实际不一致,B错误;该反应正向气体分子数减小,保持温度不变,增大压强,平衡正向移动,CH4的体积分数增大,另外该反应属于放热反应,升高温度平衡逆向移动, CH4的体积分数减小,即压强一定时温度越高平衡时CH4的体积分数越小,图示曲线变化与实际相符,C正确;使用催化剂能够加快反应速率,但平衡不移动,则平衡时H2O的物质的量不变,图示曲线变化与实际不符,D错误。
跟踪训练
C [解析] 该反应的ΔH<0,温度升高化学反应速率增大,平衡逆向移动,SO3的质量分数减少,而图中温度升高时SO3的质量分数增大,与事实不符,A错误;温度升高时,正逆反应速率均应增大,而图中温度升高时正逆反应速率均减小,与事实不符,B错误;该反应正向气体分子数减小,压强增大化学反应速率增大,平衡正向移动,v正大于v逆,C正确;保持温度不变,压强增大化学反应速率增大,平衡正向移动,SO2的平衡转化率增大,保持压强不变,温度升高化学反应速率增大,平衡逆向移动,SO2的平衡转化率减小,D错误。整合突破3 化学反应速率与平衡图像分析
1.B [解析] 加入催化剂平衡不移动,C%不变,A错误;从图甲知,T2时反应更快达到平衡,则T1
p1,压强增大,C的百分含量(C%)减小,平衡逆向移动,根据加压平衡向气体分子数减小的方向移动得n2.A [解析] 温度相同时,增大压强平衡逆向移动,B物质的转化率减小,压强相同时,升高温度平衡正向移动,B物质的转化率增大,与题干图像信息相符,A正确;同一温度下增大压强,正反应速率增大,同一压强下升高温度,正反应的速率也增大,与题干图像信息不相符,B错误;温度相同时,增大压强平衡逆向移动,平衡体系中的A%增大,压强相同时,升高温度平衡正向移动,平衡体系中的A%减小,与题干图像信息不相符,C错误;温度相同时,平衡常数K为定值,与题干图像信息不相符,D错误。
3.A [解析] 该反应是气体分子数增大的反应,温度不变时,增大压强,平衡向逆反应方向移动,异丁烷的平衡转化率减小,则压强:p1>p2,故A正确。增大压强,化学反应速率加快,p1>p2,由图可知,c点压强小于b点,则正反应速率:v(b)>v(c);升高温度,化学反应速率加快,由图可知,b点温度高于a点,则正反应速率:v(b)>v(a),故B错误。该反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大,平衡常数是温度函数,温度不变,平衡常数不变,由图可知,反应温度的关系为aKa,故C错误。异丁烷的转化率:c>b>a,则异丁烯(C4H8)的质量:c>b>a,体系的总质量不变,则异丁烯的质量分数:c>b>a,故D错误。
4.B [解析] 由图中拐点可知a、c所在曲线先达到平衡,为343 K的反应图像,b、d所在曲线为323 K下的反应图像。由分析结合图像可知在323 K下,该反应的平衡转化率为21%,故A错误;在343 K下,该反应中SiHCl3的平衡转化率为22%,则可得:
2SiHCl3(g) SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)
起始浓度/(mol·L-1) c 0 0
变化浓度/(mol·L-1) 0.22c 0.11c 0.11c
平衡浓度/(mol·L-1) 0.78c 0.11c 0.11c
平衡常数K==≈0.02,故B正确;反应从正向开始,则v正(a)>v正(c),v逆(b)5.D [解析] x增大,CO2的投料占比增加,其转化率减小,A正确;由图像知,温度升高,CO2平衡转化率增大,说明平衡正向移动,该反应为吸热反应,B正确;b、c两点温度相同,同一反应的K只受温度影响,故Kc=Kb,a点CO2的平衡转化率比b点低,说明反应平衡时正向程度小,Ka更小,故Ka6.D [解析] 由图像信息可知,T1温度下平衡时CO2的浓度比T2温度下的大,即T1到T2平衡正向移动,而结合题干方程式可知,该正反应是放热反应,则降低温度平衡正向移动,即T1>T2,A正确;由图像信息可知,T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25 mol·L-1,即CO2的浓度减小了0.40 mol·L-1-0.25 mol·L-1=0.15 mol·L-1,结合浓度变化量之比等于化学计量数之比可知,T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15 mol·L-1,B正确;由图像信息可知,在温度均为T1时,使用催化剂1达到平衡所需要的时间比使用催化剂2更长即使用催化剂1时的反应速率比使用催化剂2时更慢,说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大,C正确;由图像信息可知,催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间相同,两平衡的限度不同,说明使用催化剂2和催化剂3在相同温度下达到平衡所用时间不同,反应历程不相同,D错误。
7.C [解析] 由图甲可知升高温度,平衡时H2的浓度减小,则正反应是吸热反应,ΔH>0,故A错误;该反应是气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向进行,不利于反应正向进行,不能提高辉钼矿的平衡转化率,粉碎矿物也不能提高辉钼矿的平衡转化率,故B错误;根据图甲可知,130 ℃时该反应的平衡常数K===1,根据图乙可知,T1 ℃是正逆化学平衡常数相等,即此时平衡常数为1,故C正确;A点各组分的浓度之和为5 mol·L-1,在同一容器中,压强之比等于物质的量之比,也等于浓度之比,所以若A点对应温度下体系压强为10 MPa时,H2O(g)的浓度为2 mol·L-1,则H2O(g)的分压为10 MPa×=4 MPa,故D错误。
8.D [解析] 压强相同时,随着温度的升高,SO2平衡转化率逐渐降低,说明平衡逆向移动,则该反应ΔH<0,A正确;温度相同时,增大压强,该反应平衡正向移动,SO2平衡转化率增大,即p1>p2>p3,B正确;催化剂可降低反应活化能,加快反应速率,C正确;平衡常数只与温度有关,增大压强,温度不变,平衡常数不变,D错误。
9.C [解析] 其他条件一定时,增大n(CO2),平衡正向移动,CH4的平衡转化率增大,即其他条件一定时,投料比x越小,CH4的平衡转化率越大,则投料比:x110.(1)-32
(2)①BD ②温度较低、催化剂的活性较低,对化学反应速率影响小
(3)①丙烷 大于 ②33.3% 0.025
(4)温度升高,反应速率增大(或温度升高,催化剂的活性增大)
[解析] (1)Ⅰ.CH2CHCH3(g)+Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH1=-134 kJ·mol-1,Ⅱ.CH2CHCH3(g)+Cl2(g)
CH2CHCH2Cl(g)+HCl(g) ΔH2=-102 kJ·mol-1,根据盖斯定律Ⅰ-Ⅱ得CH2CHCH2Cl(g)+HCl(g)
CH2ClCHClCH3(g),ΔH3=ΔH1-ΔH2=-134 kJ·mol-1-(-102 kJ·mol-1)=-32 kJ·mol-1。
(2)①由图示可知250 ℃时使用催化剂A的产率最高,所以使用催化剂A的最佳温度约为250 ℃,A正确;反应Ⅰ是气体分子数减少的反应,改变压强可以使该反应的化学平衡发生移动,故CH2ClCHClCH3的产率会随着压强的改变而改变,B错误;催化剂能降低反应的活化能,但不影响ΔH,C正确;制备1,2-二氯丙烷的反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,CH2ClCHClCH3的平衡产率降低,由催化剂B的曲线可知,P点不可能为对应温度下CH2ClCHClCH3的平衡产率,D错误。②在催化剂A作用下,温度低于200 ℃时,CH2ClCHClCH3的产率随温度升高变化不大,主要原因是温度较低、催化剂的活性较低,对化学反应速率影响小。
(3)①p1对应两曲线,C3H6和C3H8的物质的量分数的加和随温度升高而减小,则H2含量随温度升高而增大,此反应是吸热反应,温度升高平衡正向移动,丙烯的物质的量分数增加,丙烷的物质的量分数减小,由图知,a、d曲线平衡时物质的量分数随温度升高而降低,所以a、d曲线代表丙烷;温度一定,压强增大,平衡逆向移动,平衡时反应物丙烷的物质的量分数增大,故p1大于p2。②丙烷在Q点物质的量分数为50%,设丙烷起始的物质的量为1 mol,消耗丙烷的物质的量为x mol,列出三段式可得,
×100%=50%,解得x= ,Q点对应温度下丙烷的转化率为×100%≈33.3%。Q点C3H8的物质的量分数为50%,C3H6和H2的物质的量分数均为25%,Kp==0.025 MPa。
(4)该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,C3H8的转化率降低,但是图中C3H8的转化率随温度升高而上升,其原因是温度升高反应速率增大或温度升高,催化剂的活性增大。年份 2021 2022 2023 2024
题号 河北T13,浙江6月选考T29,湖南T11、T16,广东T14、T19,山东T20 全国甲T28,浙江1月选考T19,浙江6月选考T20,湖南T14,江苏T13 福建T13,重庆T14,浙江1月选考T19,浙江6月选考T19,山东T20 海南T7,湖南T14,北京T16,福建T14,湖北T17,黑吉辽T10,河北T17
考查方向 反应热的计算、速率与平衡综合图像分析与判断。其中速率与平衡图像分析是多年来高考重要控分点
学科素养 证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想等学科核心素养
1.掌握三类基础图像
反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0。
(1)速率-时间图——注意断点
t1时增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,然后逐渐减小,而逆反应速率逐渐增大;t2时升高温度,对任何反应,正反应速率和逆反应速率均增大,吸热反应的正反应速率增大程度更大;t3时减小压强,容器容积增大,浓度变小,正反应速率和逆反应速率均减小,向气体分子数增多的逆反应方向移动;t4时使用催化剂,正反应速率和逆反应速率均瞬间增大,且增大程度相同,平衡不移动。
(2)转化率(或含量)-时间图——先拐先平
甲表示压强对反应物转化率的影响,对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应,压强越大,反应物的平衡转化率越大;乙表示温度对反应物转化率的影响,对于吸热反应,温度越高,反应物的平衡转化率越大;丙表示催化剂对反应物转化率的影响,催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应物的平衡转化率。
(3)恒压(温)线——定一议二
分析时可作一条平行于纵轴的虚线,即等压线或等温线,然后分析另一条件变化对该反应的影响。
2.化学反应速率、化学平衡图像题的解题流程
例 [2024·北京昌平区高二期末] CO加氢合成甲烷的反应为CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH=-206 kJ·mol-1。下列与该反应相关的各图中正确的是 ( )
A B
C D
跟踪训练
[2025·湖南师大附中高二检测] 已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1。若压强改变为通过改变容器容积实现,则下列图像中正确的是 ( )
A B
C D整合突破3 化学反应速率与平衡图像分析
1.可逆反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g),反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示,下列叙述正确的是 ( )
A.达平衡后,加入催化剂则C%增大
B.达平衡后,若升温,平衡逆向移动
C.化学方程式中n>e+f
D.达平衡后,增加A的量有利于平衡正向移动
2.[2025·广东三校高二联考] 对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g) ΔH>0有如图所示的变化,图中Y轴可能表示 ( )
A.B物质的转化率
B.正反应的速率
C.平衡体系中的A%
D.该反应的平衡常数K
3.化工原料异丁烯(C4H8)可由异丁烷(C4H10)直接催化脱氢制得,反应方程式为C4H10(异丁烷,g)C4H8(异丁烯,g)+H2(g) ΔH>0。一定条件下,温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.压强:p1>p2
B.正反应速率:v(c)>v(b)>v(a)
C.平衡常数:Kc=KbD.异丁烯(C4H8)的质量分数:a>b>c
4.三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。对于反应2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A.在323 K下,该反应的平衡转化率为22%
B.在343 K下,该反应的平衡常数约为0.02
C.v正(a)v逆(d)
D.2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ΔH<0
5.[2024·北京海淀区高二期末] 向恒容密闭容器中加入1 mol CO2和一定量的H2,发生反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。不同投料比x[n(CO2)∶n(H2)]时,CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.x1B.该反应为吸热反应
C.点a、b、c对应的平衡常数:KaD.投料比固定,当容器内压强不再改变时,反应达到平衡状态
6.[2024·海南卷] 已知298 K,101 kPa时,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=
-49.5 kJ·mol-1。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为0.4 mol·L-1,c(CO2)-t关系如图所示。下列说法错误的是 ( )
A.T1>T2
B.T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15 mol·L-1
C.使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大
D.使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
7.工业上用Na2CO3固体作固硫剂,氢气还原辉钼矿(MoS2)获得钼(Mo)的反应原理为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH。在恒容密闭容器中进行该反应,平衡时气体浓度和正逆反应平衡常数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.该反应正向为放热反应,ΔH<0
B.粉碎矿物和增大压强都能提高辉钼矿的平衡转化率
C.结合图甲分析推测图乙中T1温度为130 ℃
D.若图甲中A点对应温度下体系总压强为10 MPa,则H2O(g)的分压为5 MPa
8.[2024·北京朝阳区高二期末] 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH 。当SO2(g)、O2(g)和N2(g)按一定比例混合时,SO2平衡转化率α随温度、压强的变化如图所示。
下列说法不正确的是 ( )
A.ΔH<0
B.p1>p2>p3
C.钒催化剂能降低反应的活化能,提高反应速率
D.增大压强平衡正向移动,反应平衡常数增大
9.[2024·福建泉州高二期末] 向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的CO2,发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[x=]随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.投料比:x1>x2
B.正反应速率:va>vb
C.压强:paD.投料比为x2时d点浓度商Q大于c点平衡常数K
10.(18分)丙烯是重要的化工原料,可用于生产丙醇、卤代烃和塑料。
(1)(2分)工业上用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷,主要副产物为3-氯丙烯。反应原理如下:
Ⅰ.CH2CHCH3(g)+Cl2(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH1=-134 kJ·mol-1
Ⅱ.CH2CHCH3(g)+Cl2(g)CH2CHCH2Cl(g)+HCl(g) ΔH2=-102 kJ·mol-1
则CH2CHCH2Cl(g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g) ΔH3= kJ·mol-1。
(2)某研究小组向恒容密闭容器中充入一定量的CH2CHCH3和Cl2,分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应Ⅰ,一段时间后测得CH2ClCHClCH3的产率与温度的关系如图甲所示。
甲
①(2分)下列说法错误的是 (填字母)。
A.使用催化剂A的最佳温度约为250 ℃
B.相同条件下,改变压强不影响CH2ClCHClCH3的产率
C.两种催化剂均能降低反应的活化能,但ΔH不变
D.P点可能为对应温度下CH2ClCHClCH3的平衡产率
②(3分)在催化剂A作用下,温度低于200 ℃时,
CH2ClCHClCH3的产率随温度升高变化不大,主要原因是 。
(3)反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)在不同温度下达到平衡,在总压强分别为p1和p2时,测得丙烷及丙烯的物质的量分数如图乙所示。
①(4分)a、d代表 (填“丙烷”或“丙烯”), p1 (填“大于”“小于”或“等于”)p2。
乙
②(4分)起始时充入一定量丙烷,在恒压p1=0.2 MPa条件下发生反应,Q点对应温度下丙烷的转化率为 (保留1位小数),该反应的平衡常数Kp= MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)(3分)丙烷氧化脱氢法制备丙烯的反应为C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g) ΔH=-118 kJ ·mol-1,过程中还生成CO、CO2等副产物。相同时间内,C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化的关系如图丙所示。C3H8的转化率随温度升高而上升的原因是 。
丙(共62张PPT)
整合突破3 化学反应速率与平衡
图像分析
年份 2021 2022 2023 2024
题号 河北 ，浙江6月选考 ，湖南、 ，广东 、 ，山东 全国甲 ,浙江1月选考 ,浙江6月选考 ,湖南 ，江苏 福建 ，重庆 ，浙江1月选考 ,浙江6月选考 ,山东 海南 ，湖南
，北京 ，福建 ，湖北
，黑吉辽
，河北
考查方向 反应热的计算、速率与平衡综合图像分析与判断。其中速率与平衡图像分析是多年来高考重要控分点
学科素养 证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想等学科核心素养
续表
1.掌握三类基础图像
反应，，且。
(1)速率-时间图——注意断点
时增大反应物的浓度，正反应速率瞬间增大，然后逐渐减小，而
逆反应速率逐渐增大；
时升高温度，对任何反应，正反应速率和逆反应速率均增大，吸热
反应的正反应速率增大程度更大；
时减小压强，容器容积增大，浓度变小，正反应速率和逆反应速率
均减小，向气体分子数增多的逆反应方向移动；
时使用催化剂，正反应速率和逆反应速率均瞬间增大，且增大程度
相同，平衡不移动。
(2)转化率(或含量) 时间图——先拐先平
甲表示压强对反应物转化率的影响，对于气体反应物化学计量数之
和大于气体生成物化学计量数之和的反应，压强越大，反应物的平
衡转化率越大；
乙表示温度对反应物转化率的影响，对于吸热反应，温度越高，反应
物的平衡转化率越大；
丙表示催化剂对反应物转化率的影响，催化剂只能改变化学反应速率
，不能改变反应物的平衡转化率。
(3)恒压(温)线——定一议二
分析时可作一条平行于纵轴的虚线，即等压线或等温线，然后分析
另一条件变化对该反应的影响。
2.化学反应速率、化学平衡图像题的解题流程
例 ［2024·北京昌平区高二期末］ 加氢合成甲烷的反应为
。下列与
该反应相关的各图中正确的是( )
A. B. C. D.
√
[解析] 该反应的 ，属于放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数
减小，图示曲线变化与实际不符，A错误；
该反应为气体分子数减小的反应，压强越大，反应速率越快，到达平衡所需
的时间应该越短， 的平衡转化率越小，图示曲线变化与实际不一致，B错误；
该反应正向气体分子数减小，保持温度不变，增大压强，平衡正向移动，
的体积分数增大，另外该反应属于放热反应，升高温度平衡逆向移动， 的
体积分数减小，即压强一定时温度越高平衡时 的体积分数越小，图示曲线
变化与实际相符，C正确；
使用催化剂能够加快反应速率，但平衡不移动，则平衡时 的物质的量不变，
图示曲线变化与实际不符，D错误。
跟踪训练
［2025·湖南师大附中高二检测］已知
。若压强改变为
通过改变容器容积实现，则下列图像中正确的是( )
A. B. C. D.
√
[解析] 该反应的 ，温度升高化学反应速率增大，平衡逆向移动，
的质量分数减少，而图中温度升高时 的质量分数增大，与事实不符，
A错误；
温度升高时，正逆反应速率均应增大，而图中温度升高时正逆反应速率均
减小，与事实不符，B错误；
该反应正向气体分子数减小，压强增大化学反应速率增大，平衡正向移动，
大于 ，C正确；
保持温度不变，压强增大化学反应速率增大，平衡正向移动， 的平衡转
化率增大，保持压强不变，温度升高化学反应速率增大，平衡逆向移动，
的平衡转化率减小，D错误。
练习册
1.可逆反应 ，反应过程中，当其他条件不
变时，C的百分含量与温度 和压强 的关系如图所示，下列叙述
正确的是( )
A.达平衡后，加入催化剂则 增大
B.达平衡后，若升温，平衡逆向移动
C.化学方程式中
D.达平衡后，增加A的量有利于平衡正向移动
√
[解析] 加入催化剂平衡不移动，不变，A错误；
从图甲知， 时反应更快达到平衡，则，温度升高，C的百分含量
减小，平衡逆向移动，B正确；
从图乙知， 时反应更快达到平衡，则，
压强增大，C的百分含量 减小，平衡逆向移
动，根据加压平衡向气体分子数减小的方向移动
得 ，C错误；
A为固体，增加固体的量平衡不发生移动，D错误。
2.［2025·广东三校高二联考］对于
有如图所示的变化，图中 轴可
能表示( )
A.B物质的转化率
B.正反应的速率
C.平衡体系中的
D.该反应的平衡常数
√
[解析] 温度相同时，增大压强平衡逆向移动，B物质的转化率减小，压强相同
时，升高温度平衡正向移动，B物质的转化率增大，与题干图像信息相符，A
正确；
同一温度下增大压强，正反应速率增大，同一压强下升高温度，正反应的速率
也增大，与题干图像信息不相符，B错误；
温度相同时，增大压强平衡逆向移动，平衡体系中的
增大，压强相同时，升高温度平衡正向移动，平
衡体系中的 减小，与题干图像信息不相符，C错误；
温度相同时，平衡常数 为定值，与题干图像信息不相
符，D错误。
3.化工原料异丁烯可由异丁烷 直接催化脱氢制得，反
应方程式为异丁烷,异丁烯, 。一
定条件下，温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示，下列
说法正确的是( )
A.压强：
B.正反应速率：
C.平衡常数：
D.异丁烯的质量分数：
√
[解析] 该反应是气体分子数增大的反应，温度
不变时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，
异丁烷的平衡转化率减小，则压强： ，
故A正确。
增大压强，化学反应速率加快， ，由
图可知，点压强小于 点，则正反应速率：
；升高温度，化学反应速率加快，
由图可知，点温度高于 点，则正反应速率：
，故B错误。
异丁烷,异丁烯,
该反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大，
平衡常数是温度函数，温度不变，平衡常数不变，
由图可知，反应温度的关系为 ，则平衡
常数的关系为 ，故C错误。
异丁烷的转化率：，则异丁烯 的
质量： ，体系的总质量不变，则异丁烯
的质量分数： ，故D错误。
异丁烷,异丁烯,
4.三氯氢硅 是制备硅烷、多晶硅的重要原料。对于反应
，采用大孔弱碱性阴离子交换树
脂催化剂，在和时 的转化率随时间变化的结果如
图所示。下列有关说法正确的是( )
A.在下，该反应的平衡转化率为
B.在 下，该反应的平衡常数约为0.02
C.，
D.
√
[解析] 由图中拐点可知、所在曲线先达到平衡，为 的反应图
像，、所在曲线为 下的反应图像。由分析结合图像可知在
下，该反应的平衡转化率为，故A错误；
在 下，该反应中的平衡转化率为 ,则可得：
平衡常数
，故B正确；
反应从正向开始，则， ，故C错误；
根据分析结合图像可知，升高温度平衡正向移动，因此该正反应为
吸热反应，故D错误。
5.［2024·北京海淀区高二期末］向恒容密闭容器中加入 和
一定量的，发生反应： 。不同
投料比时， 的平衡转化率随温度的变化曲线如
图所示。下列说法不正确的是( )
A.
B.该反应为吸热反应
C.点、、对应的平衡常数：
D.投料比固定，当容器内压强不再改变时，反应
达到平衡状态
√
[解析] 增大， 的投料占比增加，其转化率减小，A正确；
由图像知，温度升高， 平衡转化率增大，说明平衡正向移动，该反应为
吸热反应，B正确；
、两点温度相同，同一反应的 只受温度影响，故，点的
平衡转化率比 点低，说明反应平衡时正向程度
小，更小，故 ，C正确；
该反应的反应前后气体分子数不变，故无论
是否到达平衡，容器内压强都不变，D错误。
6.［2024·海南卷］已知，时， 。该反应在密闭的刚性容器中分别于、温度下进行， 的初始浓度为， 关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.
B. 下反应达到平衡时
C.使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大
D.使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
√
[解析] 由图像信息可知， 温度下平衡时的浓度比温度下的大，即
到 平衡正向移动，而结合题干方程式可知，该正反应是放热反应，则降低
温度平衡正向移动，即，A正确；
由图像信息可知， 温度下达到平衡时的浓度为，即 的
浓度减小了
，结合浓度变化量之比等于
化学计量数之比可知， 下反应达到平衡
时 ，B正确；
由图像信息可知，在温度均为 时，使用催化剂1达到平衡所需要的时间比使
用催化剂2更长即使用催化剂1时的反应速率比使用催化剂2时更慢，说明使用
催化剂1的反应活化能比催化剂2的大，C正确；
由图像信息可知，催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间
相同，两平衡的限度不同，说明使用催化
剂2和催化剂3在相同温度下达到平衡所用
时间不同，反应历程不相同，D错误。
7.工业上用固体作固硫剂，氢气还原辉钼矿 获得钼的反应原理为 。在恒容密闭容器中进行该反应，平衡时气体浓度和正逆反应平衡常数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应正向为放热反应，
B.粉碎矿物和增大压强都能提高辉钼矿的平衡转化率
C.结合图甲分析推测图乙中温度为
D.若图甲中A点对应温度下体系总压强为，则 的分压
为
√
[解析] 由图甲可知升高温度，平衡时 的浓度减小，则正反应是吸热反应，
，故A错误；
该反应是气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向进行，不利于
反应正向进行，不能提高辉钼矿的平衡转化率，粉碎矿物也不能提高辉钼矿的
平衡转化率，故B错误；
根据图甲可知， 时该反应的平衡常数，
根据图乙可知， 是正逆化学平衡常数相等，即此时平衡常数为1，故C正确；
A点各组分的浓度之和为 ，在同一容器中，压强之比等于物质的量之
比，也等于浓度之比，所以若A点对应温度下体系压强为 时，的
浓度为，则的分压为 ，故D错误。
8.［2024·北京朝阳区高二期末］ 。
当、和按一定比例混合时，平衡转化率 随温
度、压强的变化如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.
B.
C.钒催化剂能降低反应的活化能，提高反应
速率
D.增大压强平衡正向移动，反应平衡常数增大
√
[解析] 压强相同时，随着温度的升高， 平衡转化率逐渐降低，说明平衡
逆向移动，则该反应 ，A正确；
温度相同时，增大压强，该反应平衡正向移动， 平衡转化率增大，即
，B正确；
催化剂可降低反应活化能，加快反应速率，
C正确；
平衡常数只与温度有关，增大压强，
温度不变，平衡常数不变，D错误。
9.［2024·福建泉州高二期末］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。下列说法正确的是( )
A.投料比：
B.正反应速率：
C.压强：
D.投料比为时点浓度商大于 点
平衡常数
√
[解析] 其他条件一定时，增大，平衡正向移动， 的平衡转化率增
大，即其他条件一定时，投料比越小， 的平衡转化率越大，则投料比：
，A错误；
由图可知，温度： ，其他条件一定时，
温度越高，反应速率越快，则正反应速率：
，B错误；
正反应是气体分子数增大的反应，的平衡转化率： ， 则容器中混合
气体的物质的量：，由 知其他条件一定时压强与物质的量成
正比，则压强：，C正确；
点时反应未达到平衡状态，平衡正向
移动，反应物、 浓度减小，
、浓度增大，则点浓度商
小于点平衡常数 ，D错误。
10.(18分)丙烯是重要的化工原料，可用于生产丙醇、卤代烃和塑料。
(1)(2分)工业上用丙烯加成法制备1， 二氯丙烷，主要副产物为 氯丙烯。
反应原理如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
则 _____ 。
[解析] Ⅰ. ，
Ⅱ. ，根据盖斯定律Ⅰ-Ⅱ得， 。
(2)某研究小组向恒容密闭容器中充入一定量的和 ，
分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应Ⅰ
，一段时间后测得
的产率与温度的关系如图甲所示。
甲
甲
①(2分)下列说法错误的是_____(填字母)。
A.使用催化剂A的最佳温度约为
B.相同条件下，改变压强不影响
的产率
C.两种催化剂均能降低反应的活化能，但
不变
D.点可能为对应温度下 的平衡产率
BD
Ⅰ.
[解析] 由图示可知 时使用催化剂A的产率最高，所以使用催化剂A的最
佳温度约为 ，A正确；
反应Ⅰ是气体分子数减少的反应，改变压强可以使该反应的化学平衡发生移动，
故 的产率会随着压强的改变而改变，B错误；
催化剂能降低反应的活化能，但不影响，C正确；
Ⅰ.
制备1， 二氯丙烷的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，
的平衡产率降低，由催化剂B的曲线可知，点不可能为对应
温度下 的平衡产率，D错误。
Ⅰ.
甲
②(3分)在催化剂A作用下，温度
低于时， 的
产率随温度升高变化不大，主要
原因是_______________________
___________________________。
温度较低、催化剂的活性较低，对化学反应速率影响小
[解析] 在催化剂A作用下，温度低于时， 的产率随
温度升高变化不大，主要原因是温度较低、催化剂的活性较低，对化学
反应速率影响小。
(3)反应 在不同温度下达到平衡，在总压
强分别为和 时，测得丙烷及
丙烯的物质的量分数如图乙所示。
①(4分)、代表______(填“丙烷”
或“丙烯”)， ______(填“大于”
“小于”或“等于”) 。
丙烷
大于
乙
[解析] 对应两曲线，和 的物质的量分数的加和随温度升高而减小，
则 含量随温度升高而增大，此反应是吸热反应，温度升高平衡正向移动，
丙烯的物质的量分数增加，丙烷的
物质的量分数减小，由图知，、
曲线平衡时物质的量分数随温度升高
而降低，所以、 曲线代表丙烷；
温度一定，压强增大，平衡逆向移动，
平衡时反应物丙烷的物质的量分数增
大，故大于 。
②(4分)起始时充入一定量丙烷，在恒压 条件下发生反应
， 点
对应温度下丙烷的转化率为
_______(保留1位小数)，该反应的
平衡常数______(用平衡分
压代替平衡浓度计算，分压 总压×
物质的量分数)。
0.025
[解析] 丙烷在点物质的量分数为 ，设丙烷起始的物质的量为
，消耗丙烷的物质的量为 ，列出三段式可得，
，解得 ， 点对应温度下丙烷的转化
率为。点的物质的量分数为， 和
的物质的量分数均为 ，
。
(4)(3分)丙烷氧化脱氢法制备丙烯的反应为
，过程中
还生成 、等副产物。相同时间内，
的转化率和 的产率随温度变化
的关系如图丙所示。 的转化率随
温度升高而上升的原因是
_________________________________
_________________________________。
温度升高，反应速率增大(或温度升
高，催化剂的活性增大)
丙
[解析] 该反应为放热反应，升高温度
平衡逆向移动， 的转化率降低，
但是图中 的转化率随温度升高而
上升，其原因是温度升高反应速率增大
或温度升高，催化剂的活性增大。
快速核答案
解题策略
例 C
跟踪训练 C
练习册
1. B 2. A 3. A 4. B 5. D 6. D 7. C 8. D 9. C
10. （1） （2）①BD ②温度较低、催化剂的活性较低，
对化学反应速率影响小 （3）①丙烷 大于 ② 0.025
（4）温度升高，反应速率增大（或温度升高，催化剂的活性增大）