2.3 化学平衡的移动（同步练习.含解析）-2025-2026学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 2.3 化学平衡的移动（同步练习.含解析）-2025-2026学年高二上学期化学苏教版（2019）选择性必修1 |
|
|
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.8MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-12-12 17:32:29 | ||
图片预览
文档简介
中小学教育资源及组卷应用平台
2.3化学平衡的移动
一．选择题（共16小题）
1．（2025秋 淮安月考）下列能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B．合成氨工业采用高温更有利于氨的合成
C．为保存FeCl2溶液，要在溶液中加入少量铁粉
D．对2HI（g） H2（g）+I2（g）平衡体系增大压强可使颜色变深
2．（2025 海安市校级模拟）异山梨醇是一种应用广泛的化学品。在温度为T、催化剂条件下，其制备过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示，山梨醇的初始浓度为0.10mol kg﹣1，t3h后各物质浓度不再变化。
已知：山梨醇1，4﹣脱水山梨醇异山梨醇。
下列说法正确的是（ ）
A．曲线b表示异山梨醇的浓度
B．该温度下的平衡常数：1
C．th时，反应②的正、逆反应速率相等
D．反应①存在副产物，加入高选择性催化剂可提高反应①的平衡转化率
3．（2025 射阳县校级模拟）CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应：
CH4（g）+CO2（g）═2H2（g）+2CO（g）ΔH＝247.1kJ mol﹣1
H2（g）+CO2（g）═H2O（g）+CO（g）ΔH＝41.2kJ mol﹣1
在恒压、反应物起始物质的量比n（CH4）：n（CO2）＝1：1条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
B．工业上为提高H2和CO的产率，需要研发低温下的高效催化剂
C．高于900K时，随着温度升高，平衡体系中逐渐减小
D．恒压、800K、n（CH4）：n（CO2）＝1：1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，延长反应时间，CH4转化率能达到Y点的值
4．（2024秋 江阴市校级月考）甲醇﹣水催化重整可获得，其主要反应如下：
Ⅰ：CH3OH（g）+H2O（g） CO2（g）+3H2（g） ΔH＝+49.4kJ/mol
Ⅱ：CH3OH（g） CO（g）+2H2（g） ΔH ＝+92kJ/mol
在1.01×105Pa下，将等体积的CH3OH和H2O的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，CH3OH、H2O的转化率及CO、CO2的选择性随温度变化情况如图所示。CO的选择性100%]。下列说法正确的是（ ）
A．曲线a、b、c分别表示H2O的转化率、CH3OH的转化率、CO2的选择性
B．甲醇﹣水催化重整制H2应选择反应温度为260℃左右
C．其他条件不变，增大可以提高平衡时H2产率
D．其他条件不变，在270～290℃温度范围，随着温度升高，出口处CO2的量不断减小，CO和H2的量不断增大
5．（2025秋 南京月考）在催化剂作用下，以C2H6、CO2为原料合成C2H4，其主要反应有：
反应1.C2H6（g）+CO2（g）＝C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）ΔH＝+177kJ mol﹣1
反应2.C2H6（g）＝CH4（g）+H2（g）+C（s）ΔH＝+9kJ mol﹣1
将体积比为1：1的C2H6、CO2混合气体按一定流速通过催化反应管，测得C2H6、CO2的转化率随温度变化的关系如图所示。
已知C2H4的选择性100%。
下列说法正确的是（ ）
A．图中曲线①表示CO2转化率随温度的变化
B．720～800℃范围内，随温度的升高，出口处C2H4及CH4的量均增大
C．720～800℃范围内，随温度的升高，C2H4的选择性不断增大
D．其他条件不变，加入CaO（s）或选用高效催化剂，均能提高平衡时C2H4产率
6．（2025春 滨湖区校级月考）通过反应Ⅰ：4HCl（g）+O2（g）＝2Cl2（g）+2H2O（g），可将有机氯化工业的副产品HCl转化为Cl2。在0.2MPa、反应物起始物质的量比2条件下，不同温度时HCl转化率如图所示（图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化）。向反应体系中加入CuCl2，能加快反应速率。
反应Ⅱ：2CuCl2（s）+O2（g）＝2CuO（s）+2Cl2（g）ΔH＝125.6kJ mol﹣1
反应Ⅲ：CuO（s）+2HCl（g）＝CuCl2（s）+H2O（g）ΔH＝﹣120.0kJ mol﹣1
下列说法正确的是（ ）
A．反应Ⅰ的ΔH＝+114.4kJ mol﹣1
B．230至300℃时，HCl转化率降低是因为温度升高，平衡向逆反应方向移动
C．保持其他条件不变，400℃时，使用CuCl2，能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值
D．在0.2MPa、400℃条件下，若起始条件下，HCl的转化率可能能达到Y点的值
7．（2025 南京模拟）甲醇水蒸气重整制氢是生产氢气的重要途径，其主要反应为：
Ⅰ．CH3OH（g）+H2O（g）＝CO2（g）+3H2（g）
Ⅱ．CH3OH（g）＝CO（g）+2H2（g）
1.01×105Pa、n起始（H2O）：n起始（CH3OH）＝1.2：1时，混合气体以一定流速通过反应管，在催化剂作用下反应一段时间后测得CH3OH转化率、CO选择性随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．反应Ⅱ的平衡常数：K220℃＞K280℃
B．CO2的物质的量：a点＜b点
C．其他条件不变，混合气体流速越大，CH3OH的转化率越大
D．温度高于240℃，CO选择性迅速上升的原因是反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ
8．（2025秋 秦淮区月考）利用CO2和H2可制得甲烷，实现资源综合利用。
已知：Ⅰ．CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH1＝41.2kJ mol﹣1
Ⅱ．CO2（g）+4H2（g）＝CH4（g）+2H2O（g）ΔH2＝﹣165.0kJ mol﹣1
在一定的温度和压力下，将按一定比例混合的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，CO2转化率和CH4选择性随温度变化关系如图所示。
CH4选择性
下列说法不正确的是（ ）
A．反应Ⅱ：2E（C＝O）+4E（H—H）＜4E（C—H）+4E（H—O）（E表示键能）
B．240℃时，其他条件不变，增大压强能提高CO2的转化率
C．在260～300℃间，其他条件不变，升高温度CH4的产率增大
D．320℃时CO2的转化率最大，说明反应Ⅰ和反应Ⅱ一定都达到了平衡状态
9．（2025秋 南京校级月考）在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行：
反应Ⅰ：I2（g）+H2（g） 2HI（g） 反应Ⅱ：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）
如图1所示；各物质起始加入量为：H2、I2和HI均为4.0mol，O2为6.5mol，SO3为2.0mol，设SO2为xmol。当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于正中位置；反应Ⅱ中SO2与O2起始物质的量之比一定条件下，不同温度时SO2转化率如图2所示（图中虚线表示相同条件下的SO2平衡转化率随温度的变化）。
下列说法不正确的是（ ）
A．欲使反应Ⅱ起始时向正反应方向进行，x的取值范围为3.5～7.0
B．反应Ⅱ正反应活化能小于逆反应的活化能
C．T1℃～T2℃，SO2实际转化率降低的主要原因是温度升高反应Ⅱ正向进行程度减小
D．保持温度不变，T3℃时改变SO2与O2起始物质的量的比值，SO2的转化率可能从a点的值升至b点的值
10．（2025 泉山区校级二模）CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。重整时发生如下反应：
反应Ⅰ：CH4（g）+CO2（g）＝2H2（g）+2CO（g）
反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）
其他条件相同，n（CH4）：n（CO2）投料比为1：1.5时，CH4和CO2的平衡转化率与温度变化关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．其他条件不变，n（CH4）：n（CO2））投料比为1：1，则平衡时CO2转化率一定高于CH4
B．一定条件下，使用高效催化剂可以提高单位时间内氢气的产量
C．n（H2）：n（CO）始终低于1.0，是因为发生了反应Ⅱ
D．其他条件不变，550～650℃，升高温度更有利于反应Ⅱ进行
11．（2024秋 苏州期末）恒压下，向无催化剂和有催化剂的两个反应容器中，以相同流速分别通入一定浓度NO和O2的混合气体。反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中曲线a、b所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化）。下列说法正确的是（ ）
A．反应2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）的ΔH＞0
B．曲线a说明温度升高，反应的平衡转化率增大
C．曲线b中M点到N点NO转化率减小，是因为催化剂活性下降
D．延长反应时间，可以使NO的转化率从M点上升至P点
12．（2024秋 泰州期末）利用催化技术处理汽车尾气的反应为2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）。向恒容密闭容器中通入NO和CO各0.2mol发生如上反应，达到平衡时NO的转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．该反应为放热反应
B．T1℃下，a点的反应速率：v正＞v逆
C．的比值不变时，反应达到平衡
D．T2℃下，向容器中按物质的量之比1：1再充入一定量的NO和CO，达到平衡时NO的转化率大于a2
13．（2024秋 南京期末）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上检测到有积碳。
下列说法不正确的是（ ）
A．反应①为CaO+CO2＝CaCO3；反应②为
B．t1～t3，n（H2）比n（CO）多，且生成H2速率不变，可能有副反应：
C．t2时刻，反应②生成H2速率大于副反应生成H2的速率
D．t3之后，反应②不再发生，随后副反应也逐渐停止
14．（2025春 徐州期末）亚硝酰氯（NOCl）是有机合成中的重要试剂，可由反应2NO（g）+Cl2（g） 2NOCl（g）制得。其他条件相同，向体积为2L密闭容器M、N中各充入2mol NO（g）和1mol Cl2（g）分别在温度为T1、T2时进行反应，测得容器中NO的物质的量与反应时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．T1＜T2
B．b点：v正（NO）＝2v逆（Cl2）
C．容器内压强保持不变，反应达到化学平衡状态
D．0～5min，N容器中v（NOCl）＝0.1mol L﹣1 min﹣1
15．（2023 南京二模）为考查CO2和CH4共存对H2S制氢的影响，在0.1MPa下，n（H2S）：n（CH4）：n（CO2）：n（N2）＝15：15：15：15的混合气体反应达到平衡时，反应物的转化率、产物的物质的量分数随温度的变化分别如图﹣1、图﹣2所示，体系中的反应主要有：
Ⅰ.CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）ΔH＝+260.4kJ mol﹣1
Ⅱ.H2（g）+CO2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH＝+34.0kJ mol﹣1
Ⅲ.H2S（g）+CO2（g）＝COS（g）+H2O（g）ΔH＝+34.4kJ mol﹣1
下列说法不正确的是（ ）
A．反应CH4（g）+H2O（g）＝3H2（g）+CO（g）ΔH＝+226.4kJ mol﹣1
B．图﹣1中曲线①表示CO2转化率随温度的变化
C．温度700℃时，反应Ⅰ是体系中的主要反应
D．反应Ⅲ的平衡常数：K（400℃）＞K（700℃）
16．（2025春 常州校级期中）一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4（H2C2O4 H++HC2，HC2 H+）发生反应，Mn（Ⅱ）起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．Mn（Ⅲ）能氧化H2C2O4
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，Mn（Ⅱ）和Mn（Ⅶ）一定能大量共存
D．总反应为：
二．解答题（共4小题）
17．（2025春 海州区期中）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤，发生反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）。请回答下列问题：
（1）反应过程的能量变化如图所示，则该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。
（2）恒温恒容时，下列措施能使该反应速率增大的是 （填字母，下同）。
a．增加O2的浓度 b．选择高效催化剂 c．充入氦气 d．适当降低温度
（3）下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是 。
a．2v正（O2）＝v逆（SO2） b．恒温恒容时，混合气体的密度不再随时间变化
c．SO3的物质的量不再变化 d．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2
（4）某次实验中，在容积为2L的恒温密闭容器中通入10mol SO2和amol O2，反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图所示。
①2min时，v正（SO2） （填“＞”“＜”或“＝”）v逆（SO2）。
②用SO3的浓度变化表示0～5min内反应的平均速率是 mol L﹣1 min﹣1。
③反应达到平衡时，O2的转化率为50%，则a＝ 。
18．（2025春 锡山区校级期中）化学反应中的能量变化和速率变化对生产生活有着重要意义。恒温下，在一个2L的恒容密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。
（1）该反应的化学方程式为 。
（2）从开始到平衡时，A的转化率为 ，B的平均反应速率为 。
（3）该条件下某时刻B的体积分数为4%，此时C的浓度为 。
（4）下列措施能增大反应速率的是 。
①升高温度
②缩小容器体积
③加催化剂
④分离出产物
（5）下列叙述能说明此条件下该反应已达到化学平衡状态的是 （填序号）。
①A与C的浓度相等
②混合气体的密度不再发生变化
③混合气体的压强不再发生变化
④混合气体的总质量不再发生变化
⑤混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
⑥相同时间内消耗3nmol A，同时生成3nmol A
19．（2025春 盐城期中）在2L密闭容器中，800℃时，反应2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表。
时间/s 0 1 2 3 4 5
n（NO）/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
（1）上图中，A点处v正 v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）图中表示NO2变化的曲线是 。用NO表示从0～2s内该反应的平均速率v＝ 。
（3）下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 （填字母，下同）。
a.v（NO2）＝2v（O2）
b.容器内压强保持不变
c.v逆（NO）＝2v正（O2）
d.容器内的密度保持不变
（4）下列能使该反应的反应速率增大的是 。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效的催化剂
20．（2025春 宿迁期中）CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下反应：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。
（1）从3min到9min，v（H2）＝ mol L﹣1 min﹣1。
（2）平衡时CO2的转化率为 。（提示：转化率）
（3）平衡时混合气体中CH3OH（g）的体积分数是 。
（4）一定温度下，第9分钟时v逆（CH3OH） 第3分钟时v正（CH3OH）。（填“大于”、“小于”或“等于”）
（5）瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨﹣液氧燃料电池如图所示，该燃料电池工作时，OH﹣移向 （“电极1”或“电极2”）负极的电极反应式为 。
2.3化学平衡的移动
参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题）
1．（2025秋 淮安月考）下列能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B．合成氨工业采用高温更有利于氨的合成
C．为保存FeCl2溶液，要在溶液中加入少量铁粉
D．对2HI（g） H2（g）+I2（g）平衡体系增大压强可使颜色变深
【答案】A
【分析】A．实验室用排饱和食盐水收集氯气，因饱和食盐水中Cl﹣浓度高，抑制Cl2与水的反应；
B．合成氨的反应是放热反应，高温不利于氨的合成，采用高温是为了提高反应速率；
C．保存FeCl2溶液加铁粉是为了防止Fe2+被氧化为Fe3+，离子方程式为Fe+2Fe3+＝3Fe2+；
D．2HI（g） H2（g）+I2（g）反应前后气体分子数相等，加压虽使浓度增大导致颜色加深，但平衡不移动。
【解答】解：A．实验室用排饱和食盐水收集氯气，因饱和食盐水中Cl﹣浓度高，抑制Cl2与水的反应，符合勒夏特列原理，即增大产物浓度使平衡左移，故A正确；
B．合成氨的反应是放热反应，高温不利于氨的合成，采用高温是为了提高反应速率，以及在此温度下，确保催化剂活性最大，不能用勒夏特列原理解释，故B错误；
C．保存FeCl2溶液加铁粉是为了防止Fe2+被氧化为Fe3+，离子方程式为Fe+2Fe3+＝3Fe2+，属于氧化还原反应，与浓度变化引起的平衡移动无关，故C错误；
D．该反应前后气体分子数相等，加压虽使浓度增大导致颜色加深，但平衡不移动，此现象与勒夏特列原理无关，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡移动的掌握情况，试题难度中等。
2．（2025 海安市校级模拟）异山梨醇是一种应用广泛的化学品。在温度为T、催化剂条件下，其制备过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示，山梨醇的初始浓度为0.10mol kg﹣1，t3h后各物质浓度不再变化。
已知：山梨醇1，4﹣脱水山梨醇异山梨醇。
下列说法正确的是（ ）
A．曲线b表示异山梨醇的浓度
B．该温度下的平衡常数：1
C．th时，反应②的正、逆反应速率相等
D．反应①存在副产物，加入高选择性催化剂可提高反应①的平衡转化率
【答案】B
【分析】制备过程中，山梨醇→1，4﹣脱水山梨醇→异山梨醇，随着反应的进行，山梨醇浓度减小，1，4—脱水山梨醇先增大后减小，异山梨醇浓度逐渐增大，则图中曲线a、b、c分别表示山梨醇、1，4﹣脱水山梨醇、异山梨醇的浓度随时间变化关系，由图可知，山梨醇的初始浓度为0.10mol kg﹣1，但0h时山梨醇的浓度小于0.08mol kg﹣1，1，4﹣脱水山梨醇浓度为0.02mol kg﹣1，异山梨醇的浓度为0，根据C原子守恒可知，反应①存在副产物，且th时山梨醇浓度为0，说明①是不可逆反应，t3h后异山梨醇的浓度不再变化、反应达到平衡状态，据此分析解答。
【解答】解：A．随着反应的进行，山梨醇浓度减小，1，4—脱水山梨醇先增大后减小，异山梨醇浓度逐渐增大，则图中曲线a、b、c分别表示山梨醇、1，4﹣脱水山梨醇、异山梨醇的浓度随时间变化关系，故A错误；
B．由图可知，th时山梨醇浓度为0，说明反应①不可逆，t3h后异山梨醇的浓度不再变化，1，4﹣脱水山梨醇的浓度大于0，说明反应②是可逆反应，则该温度下的平衡常数：K1＞K2，即1，故B正确；
C．由图可知，th时反应没有达到平衡状态，反应正向减小，即th时反应②的正反应速率大于其逆反应速率，故C错误；
D．催化剂不影响平衡移动，则加入高选择性催化剂不影响反应①的平衡转化率，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学平衡图像分析，侧重分析判断能力和灵活运用能力考查，把握反应特点及图中曲线表示的意义、平衡状态特征及其判定方法、化学平衡影响因素是解题关键，题目难度中等。
3．（2025 射阳县校级模拟）CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应：
CH4（g）+CO2（g）═2H2（g）+2CO（g）ΔH＝247.1kJ mol﹣1
H2（g）+CO2（g）═H2O（g）+CO（g）ΔH＝41.2kJ mol﹣1
在恒压、反应物起始物质的量比n（CH4）：n（CO2）＝1：1条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
B．工业上为提高H2和CO的产率，需要研发低温下的高效催化剂
C．高于900K时，随着温度升高，平衡体系中逐渐减小
D．恒压、800K、n（CH4）：n（CO2）＝1：1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，延长反应时间，CH4转化率能达到Y点的值
【答案】C
【分析】A．CH4（g）+CO2（g）═2H2（g）+2CO（g）中CH4和CO2以1：1反应，且CO2也参加H2（g）+CO2（g）═H2O（g）+CO（g）的反应，导致相同条件下CH4转化率小于CO2转化率；
B．两个主要反应均为吸热反应，升高温度时平衡正向移动，可提高H2和CO的产率；
C．由图可知，高于900K时升高温度，CH4和CO2的平衡转化率均增大，但CH4的平衡转化率增大程度大；
D．X点在曲线下方，没有达到平衡状态，延长反应时间可使CH4转化率增大。
【解答】解：A．CH4（g）+CO2（g）═2H2（g）+2CO（g）中CH4和CO2以1：1反应，且CO2也参加H2（g）+CO2（g）═H2O（g）+CO（g）的反应，导致相同条件下CH4转化率小于CO2的转化率，根据图知，相同温度下转化率：曲线A大于曲线B，所以曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化，故A错误；
B．两个主要反应均为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动，可提高H2和CO的产率，所以需要研发高温下的高效催化剂，故B错误；
C．由图可知，高于900K时升高温度，CH4和CO2的平衡转化率均增大，且CH4的平衡转化率增大程度大，则平衡体系中n（H2）增幅大于n（CO）增幅，所以逐渐减小，故C正确；
D．X点没有达到平衡状态，延长反应时间可使反应正向进行，提高CH4转化率，但温度不变，反应物的平衡转化率不变，所以无论延长多少反应时间，不能使CH4转化率达到Y点的值，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学平衡影响因素，侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力，明确曲线纵横坐标含义、曲线变化趋势及外界条件对化学平衡移动影响原理是解本题关键，题目难度中等。
4．（2024秋 江阴市校级月考）甲醇﹣水催化重整可获得，其主要反应如下：
Ⅰ：CH3OH（g）+H2O（g） CO2（g）+3H2（g） ΔH＝+49.4kJ/mol
Ⅱ：CH3OH（g） CO（g）+2H2（g） ΔH ＝+92kJ/mol
在1.01×105Pa下，将等体积的CH3OH和H2O的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，CH3OH、H2O的转化率及CO、CO2的选择性随温度变化情况如图所示。CO的选择性100%]。下列说法正确的是（ ）
A．曲线a、b、c分别表示H2O的转化率、CH3OH的转化率、CO2的选择性
B．甲醇﹣水催化重整制H2应选择反应温度为260℃左右
C．其他条件不变，增大可以提高平衡时H2产率
D．其他条件不变，在270～290℃温度范围，随着温度升高，出口处CO2的量不断减小，CO和H2的量不断增大
【答案】B
【分析】温度升高，反应Ⅰ：CH3OH（g）+H2O（g） CO2（g）+3H2（g） ΔH＝+49.4kJ/mol和Ⅱ：CH3OH（g） CO（g）+2H2（g） ΔH ＝+92kJ/mol均正向移动，其中CO的选择性升高，则CO2的选择性降低，曲线c代表CO2的选择性，在270℃﹣290℃范围内升高温度，CO2的选择性减小，CO选择性升高，反应I逆向移动，H2O的转化率降低，曲线B代表H2O的转化率，a代表CH3OH的转化率。
【解答】解：A．由分析可知，曲线a、b、c分别表示甲醇的转化率、水的转化率、二氧化碳的选择性，故A错误；
B．CH3OH（g）+H2O（g） CO2（g）+3H2（g）能产生更多的H2，而CO2的选择性随反应温度的升高而降低，甲醇—水催化重整制H2应选择反应温度为260℃左右，故B正确；
C．其他条件不变，增大，平衡右移，可以提高平衡时H2产率，故C错误；
D．其他条件不变，在270～290℃温度范围，随着温度升高，反应均向右移动，但二氧化碳的选择性减小，即出口处二氧化碳的量不断减小，根据原子守恒，即CO的量不断增大，由于反应CH3OH（g）+H2O（g） CO2（g）+3H2（g）能产生更多的H2，即氢气的量在减少，故D错误；
故选：B。
【点评】本题主要考查转化率随温度、压强的变化曲线等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
5．（2025秋 南京月考）在催化剂作用下，以C2H6、CO2为原料合成C2H4，其主要反应有：
反应1.C2H6（g）+CO2（g）＝C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）ΔH＝+177kJ mol﹣1
反应2.C2H6（g）＝CH4（g）+H2（g）+C（s）ΔH＝+9kJ mol﹣1
将体积比为1：1的C2H6、CO2混合气体按一定流速通过催化反应管，测得C2H6、CO2的转化率随温度变化的关系如图所示。
已知C2H4的选择性100%。
下列说法正确的是（ ）
A．图中曲线①表示CO2转化率随温度的变化
B．720～800℃范围内，随温度的升高，出口处C2H4及CH4的量均增大
C．720～800℃范围内，随温度的升高，C2H4的选择性不断增大
D．其他条件不变，加入CaO（s）或选用高效催化剂，均能提高平衡时C2H4产率
【答案】B
【分析】将体积比为1：1的C2H6、CO2混合气体按一定流速通过催化反应管，其主要反应有：C2H6（g）+CO2（g）＝C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）、C2H6（g）＝CH4（g）+H2（g）+C（s），则C2H6的转化率应该大于CO2的转化率，图中曲线①表示C2H6转化率随温度的变化，曲线②表示CO2的转化率，以此解答。
【解答】解：A．由分析可知，图中曲线①表示C2H6转化率随温度的变化，故A错误；
B．720～800℃范围内，随温度的升高，C2H6、CO2的转化率都增大，则生成C2H6、CO2的物质的量增大，出口处C2H4及CH4的量均增大，故B正确；
C．720～800℃范围内，随温度的升高，C2H6、CO2的转化率都增大，但C2H6的转化率程度大于CO2，说明反应2正向进行的程度增大大于反应1，C2H4的选择性不断减小，故C错误；
D．催化剂不改变平衡产率，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡图像的掌握情况，试题难度中等。
6．（2025春 滨湖区校级月考）通过反应Ⅰ：4HCl（g）+O2（g）＝2Cl2（g）+2H2O（g），可将有机氯化工业的副产品HCl转化为Cl2。在0.2MPa、反应物起始物质的量比2条件下，不同温度时HCl转化率如图所示（图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化）。向反应体系中加入CuCl2，能加快反应速率。
反应Ⅱ：2CuCl2（s）+O2（g）＝2CuO（s）+2Cl2（g）ΔH＝125.6kJ mol﹣1
反应Ⅲ：CuO（s）+2HCl（g）＝CuCl2（s）+H2O（g）ΔH＝﹣120.0kJ mol﹣1
下列说法正确的是（ ）
A．反应Ⅰ的ΔH＝+114.4kJ mol﹣1
B．230至300℃时，HCl转化率降低是因为温度升高，平衡向逆反应方向移动
C．保持其他条件不变，400℃时，使用CuCl2，能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值
D．在0.2MPa、400℃条件下，若起始条件下，HCl的转化率可能能达到Y点的值
【答案】D
【分析】A．根据盖斯定律，由Ⅱ+Ⅲ×2得4HCl（g）+O2（g）＝2Cl2（g）+2H2O（g）；
B．图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化，由图可知，230至300℃时，反应没有达到平衡状态；
C．使用CuCl2作催化剂，只能加快反应速率，不能改变HCl的平衡转化率；
D．在0.2MPa、400℃条件下，若起始，增加了O2的相对含量，能提高HCl的转化率。
【解答】解：A．根据盖斯定律，由Ⅱ+Ⅲ×2得4HCl（g）+O2（g）＝2Cl2（g）+2H2O（g），ΔH＝125kJ/mol+（﹣120.0kJ/mol）×2＝﹣114.4kJ/mol，故A错误；
B．图中虚线表示HCl的平衡转化率随温度的变化，230至300℃时，反应没有达到平衡状态，故不是平衡向逆反应方向移动导致，故B错误；
C．使用CuCl2作催化剂，只能加快反应速率，不能改变HCl的平衡转化率，故C错误；
D．若起始，增加了O2的相对含量，能提高HCl的转化率，HCl的转化率可能达到Y点的值，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
7．（2025 南京模拟）甲醇水蒸气重整制氢是生产氢气的重要途径，其主要反应为：
Ⅰ．CH3OH（g）+H2O（g）＝CO2（g）+3H2（g）
Ⅱ．CH3OH（g）＝CO（g）+2H2（g）
1.01×105Pa、n起始（H2O）：n起始（CH3OH）＝1.2：1时，混合气体以一定流速通过反应管，在催化剂作用下反应一段时间后测得CH3OH转化率、CO选择性随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．反应Ⅱ的平衡常数：K220℃＞K280℃
B．CO2的物质的量：a点＜b点
C．其他条件不变，混合气体流速越大，CH3OH的转化率越大
D．温度高于240℃，CO选择性迅速上升的原因是反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ
【答案】D
【分析】A．反应Ⅱ为吸热反应，温度升高，K值增大；
B．CH3OH转化为CO和CO2，a点CH3OH转化率较高、CO选择性很低，则CO2的量较多，CH3OH转化率极高、CO选择性升高；
C．其他条件不变，混合气体流速越大，CH3OH不能完全反应；
D．温度高于240℃，CO选择性迅速上升的原因是温度对反应Ⅱ速率影响程度大于反应Ⅰ的影响程度。
【解答】解：A．反应Ⅱ为吸热反应，温度升高，K值增大，平衡常数：K220℃＜K280℃，故A错误；
B．a点CH3OH转化率较高、CO选择性很低，则CO2的量较多，CH3OH转化率极高、CO选择性升高，故CO2的量较少，CO2的物质的量：a点＞b点，故B错误；
C．混合气体流速越大，CH3OH不能完全反应，故转化率不一定越大，故C错误；
D．温度高于240℃，CO选择性迅速上升的原因是温度对反应Ⅱ速率影响程度大于反应Ⅰ的影响程度，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡移动的掌握情况，试题难度中等。
8．（2025秋 秦淮区月考）利用CO2和H2可制得甲烷，实现资源综合利用。
已知：Ⅰ．CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH1＝41.2kJ mol﹣1
Ⅱ．CO2（g）+4H2（g）＝CH4（g）+2H2O（g）ΔH2＝﹣165.0kJ mol﹣1
在一定的温度和压力下，将按一定比例混合的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，CO2转化率和CH4选择性随温度变化关系如图所示。
CH4选择性
下列说法不正确的是（ ）
A．反应Ⅱ：2E（C＝O）+4E（H—H）＜4E（C—H）+4E（H—O）（E表示键能）
B．240℃时，其他条件不变，增大压强能提高CO2的转化率
C．在260～300℃间，其他条件不变，升高温度CH4的产率增大
D．320℃时CO2的转化率最大，说明反应Ⅰ和反应Ⅱ一定都达到了平衡状态
【答案】D
【分析】在两种不同催化剂作用下反应相同时间，化学反应速率越大、选择性越高，则甲烷的产率越高。
【解答】解：A．反应Ⅱ为放热反应，断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，即2E（C＝O）+4E（H—H）＜4E（C—H）+4E（H—O），故A正确；
B．增大压强，反应Ⅱ平衡正向移动，故能提高CO2的转化率，故B正确；
C．在260℃～320℃间，以为催化剂，升高温度CH4的选择性虽然基本不变，但CO2的转化率在上升，所以CH4的产率上升，故C正确；
D．320℃时CO2的转化率最大，可能是因为温度过高而导致催化剂失去活性导致，从而无法判定此时的转化率就是平衡转化率，则此时两个反应也不一定达到平衡状态，故D错误；
故选：D。
【点评】本题主要考查转化率随温度、压强的变化曲线等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
9．（2025秋 南京校级月考）在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行：
反应Ⅰ：I2（g）+H2（g） 2HI（g） 反应Ⅱ：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）
如图1所示；各物质起始加入量为：H2、I2和HI均为4.0mol，O2为6.5mol，SO3为2.0mol，设SO2为xmol。当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于正中位置；反应Ⅱ中SO2与O2起始物质的量之比一定条件下，不同温度时SO2转化率如图2所示（图中虚线表示相同条件下的SO2平衡转化率随温度的变化）。
下列说法不正确的是（ ）
A．欲使反应Ⅱ起始时向正反应方向进行，x的取值范围为3.5～7.0
B．反应Ⅱ正反应活化能小于逆反应的活化能
C．T1℃～T2℃，SO2实际转化率降低的主要原因是温度升高反应Ⅱ正向进行程度减小
D．保持温度不变，T3℃时改变SO2与O2起始物质的量的比值，SO2的转化率可能从a点的值升至b点的值
【答案】C
【分析】A．反应I总物质的量为12 mol，隔板在中间则反应II平衡时总物质的量也为12 mol；
B．反应II平衡转化率随温度升高而降低（图2虚线），说明正反应放热，ΔH＝正反应活化能﹣逆反应活化能＜0；
C．T1℃～T2℃，SO2的实际转化率随温度升高而减小但依然低于平衡转化率；
D．T3℃时，增加O2量（减小SO2与O2比值），平衡正向移动。
【解答】解：A．反应Ⅱ：2SO2+O2 2SO3，设达平衡时O2的消耗量为a mol，根据方程式可知，SO2的消耗量为2a mol，SO3的生成量为2a mol，平衡时O2的物质的量为（6.5﹣a） mol，SO2的物质的量为（x﹣2a） mol，SO3的物质的量为（2.0+2a） mol，有6.5﹣a+x﹣2a+2.0+2a＝12，得x＝3.5+a，SO2不能完全转化，则x﹣2a＞0，x＞2a，解之得x＜7，正向进行时a＞0即x＞3.5，所以欲使反应II起始时向正反应方向进行，x的取值范围为3.5～7.0，故A正确；
B．反应II平衡转化率随温度升高而降低，说明正反应放热，ΔH＝正反应活化能﹣逆反应活化能＜0，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，故B正确；
C．T1℃～T2℃，SO2的实际转化率随温度升高而减小但依然低于平衡转化率，主要原因是温度升高催化剂活性降低，反应速率减慢，使实际转化率减小，故C错误；
D．T3℃时，增加O2量，平衡正向移动，SO2转化率可从a点升至b点，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
10．（2025 泉山区校级二模）CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。重整时发生如下反应：
反应Ⅰ：CH4（g）+CO2（g）＝2H2（g）+2CO（g）
反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）
其他条件相同，n（CH4）：n（CO2）投料比为1：1.5时，CH4和CO2的平衡转化率与温度变化关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．其他条件不变，n（CH4）：n（CO2））投料比为1：1，则平衡时CO2转化率一定高于CH4
B．一定条件下，使用高效催化剂可以提高单位时间内氢气的产量
C．n（H2）：n（CO）始终低于1.0，是因为发生了反应Ⅱ
D．其他条件不变，550～650℃，升高温度更有利于反应Ⅱ进行
【答案】D
【分析】A．n（CH4）：n（CO2）投料比为1：1时，二氧化碳既和甲烷反应，也和氢气反应；
B．催化剂可加快反应速率，缩短达到平衡的时间；
C．反应Ⅰ中氢气与一氧化碳的物质的量比始终为1：1，若氢气与一氧化碳的物质的量比始终低于1.0；
D．550～560℃条件下，甲烷的转化率大于二氧化碳的转化率。
【解答】解：A．n（CH4）：n（CO2）投料比为1：1时，二氧化碳既和甲烷反应，也和氢气反应，则平衡时CO2转化率一定高于CH4，故A正确；
B．催化剂可加快反应速率，缩短达到平衡的时间，从而提高单位时间内H2的产量，故B正确；
C．反应Ⅰ中氢气与一氧化碳的物质的量比始终为1：1，若氢气与一氧化碳的物质的量比始终低于1.0，说明发生了反应Ⅱ，故C正确；
D．550～650℃条件下，甲烷的转化率大于二氧化碳的转化率，说明升温更有利于反应Ⅰ，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡图像的掌握情况，试题难度中等。
11．（2024秋 苏州期末）恒压下，向无催化剂和有催化剂的两个反应容器中，以相同流速分别通入一定浓度NO和O2的混合气体。反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中曲线a、b所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化）。下列说法正确的是（ ）
A．反应2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）的ΔH＞0
B．曲线a说明温度升高，反应的平衡转化率增大
C．曲线b中M点到N点NO转化率减小，是因为催化剂活性下降
D．延长反应时间，可以使NO的转化率从M点上升至P点
【答案】C
【分析】A．由图虚线可知，NO的平衡转化率随温度升高而减小，说明升高温度时平衡逆向移动；
B．曲线b中对应点NO的转化率大于曲线a，说明曲线a对应容器中未加入催化剂，反应速率随温度升高而增大；
C．升高温度过高时催化剂失去活性，催化效果降低；
D．P点在平衡曲线上方，其转化率大于对应条件下的平衡转化率，反应逆向移动。
【解答】解：A．由图虚线可知，NO的平衡转化率随温度升高而减小，说明升高温度时平衡逆向移动，则该反应是放热反应，ΔH＜0，故A错误；
B．曲线b中对应点NO的转化率大于曲线a，说明曲线a对应容器中未加入催化剂，反应速率随温度升高而增大，NO的转化率也随温度升高而增大，但反应放热，反应的平衡转化率随温度升高而减小，故B错误；
C．催化剂在一定温度范围内活性较强，温度过高时会失去活性，催化效果降低，则曲线b中M点到N点NO转化率减小，是因为催化剂活性下降，反应速率减慢，故C正确；
D．P点在平衡曲线上方，其转化率大于对应条件下的平衡转化率，M点时反应没有达到平衡状态，延长反应时间可使反应达到平衡状态，NO的转化率升高达到平衡转化率，但不能达到P点状态，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学平衡图象分析，侧重考查分析能力和运用能力，明确化学平衡影响因素、平衡状态判断是解答关键，题目难度中等。
12．（2024秋 泰州期末）利用催化技术处理汽车尾气的反应为2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）。向恒容密闭容器中通入NO和CO各0.2mol发生如上反应，达到平衡时NO的转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．该反应为放热反应
B．T1℃下，a点的反应速率：v正＞v逆
C．的比值不变时，反应达到平衡
D．T2℃下，向容器中按物质的量之比1：1再充入一定量的NO和CO，达到平衡时NO的转化率大于a2
【答案】C
【分析】A．由图可知，温度升高时NO的平衡转化率降低，即升高温度时平衡逆向移动；
B．图中a点在平衡曲线下方，NO的转化率小于其平衡转化率；
C．N2、CO2均为生成物，的比值始终为；D．T2℃下，向容器中按物质的量之比1：1再充入一定量的NO和CO，相当增大压强，平衡正向移动。
【解答】解：A．由图可知，NO的平衡转化率随温度的升高而降低，即升高温度时平衡逆向移动，则该反应为放热反应，故A正确；
B．图中a点在平衡曲线下方，NO的转化率小于其平衡转化率，则反应正向进行，即v正＞v逆，故B正确；
C．N2、CO2均为生成物，的比值始终为，则的比值不变的状态不一定是平衡状态，故C错误；
D．由图可知，T2℃下NO的平衡转化率为a2，向容器中按物质的量之比1：1再充入一定量的NO和CO，相当增大压强，平衡正向移动，则NO的平衡转化率增大，即再次达到平衡时NO的转化率大于a2，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查化学平衡图象分析，侧重分析判断能力和运用能力考查，明确化学平衡状态特征、化学平衡影响因素即可解答，题目难度不大。
13．（2024秋 南京期末）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上检测到有积碳。
下列说法不正确的是（ ）
A．反应①为CaO+CO2＝CaCO3；反应②为
B．t1～t3，n（H2）比n（CO）多，且生成H2速率不变，可能有副反应：
C．t2时刻，反应②生成H2速率大于副反应生成H2的速率
D．t3之后，反应②不再发生，随后副反应也逐渐停止
【答案】C
【分析】A．反应①为CaO+CO2＝CaCO3，结合氧化还原反应分析；
B．由图知，t1～t3时间内，n（H2）大于n（CO），且生成n（H2）不变，且反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳，则可能发生反应；
C．反应②中CO和H2的化学计量数相同，则二者反应速率应相等，副反应的发生使生成H2的速率大于生成CO的速率；
D．t3之后，v（CO）＝0，v（CH4）逐渐增大，则生成v（CO）＝0。
【解答】解：A．反应①为CaO+CO2＝CaCO3，结合氧化还原反应配平可得反应②为，故A正确；
B．t1～t3时间内，n（H2）大于n（CO），且生成n（H2）不变，且反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳，则可能发生反应，由于反应②和副反应中甲烷和氢气的系数比均为1：2，所以生成氢气的速率不变，故B正确；
C．反应②中一氧化碳和氢气的化学计量数相同，则二者反应速率应相等，副反应的发生使生成H2的速率大于生成CO的速率，由图2可知，t2时刻，H2的总气体流速为2 mmol min﹣1，一氧化碳的气体流速约为1.6 mmol min﹣1，则副反应产生氢气的气体流速约为（2﹣1.6）mmol min﹣1＝0.4 mmol min﹣1，故副反应生成H2的速率小于反应②生成H2的速率，故C错误；
D．t3之后，v（CO）＝0，v（CH4）逐渐增大，则生成v（CO）＝0，说明反应②不再发生，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查物质的量或浓度随时间的变化曲线等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
14．（2025春 徐州期末）亚硝酰氯（NOCl）是有机合成中的重要试剂，可由反应2NO（g）+Cl2（g） 2NOCl（g）制得。其他条件相同，向体积为2L密闭容器M、N中各充入2mol NO（g）和1mol Cl2（g）分别在温度为T1、T2时进行反应，测得容器中NO的物质的量与反应时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．T1＜T2
B．b点：v正（NO）＝2v逆（Cl2）
C．容器内压强保持不变，反应达到化学平衡状态
D．0～5min，N容器中v（NOCl）＝0.1mol L﹣1 min﹣1
【答案】C
【分析】A．温度越高化学反应速率越快，先达到平衡；
B．由图可知，b点时反应未达到平衡状态；
C．变量不变说明反应达到化学平衡状态；
D．0～5min，Δn（NO）＝Δn（NOCl）＝0.5mol，则N容器中v（NOCl）。
【解答】解：A．温度越高化学反应速率越快，由图可知T1温度下反应速率较快，因此T1＞T2，故A错误；
B．由图可知，b点时反应未达到平衡状态，则b点：v正（NO）≠2v逆（Cl2），故B错误；
C．随着反应的进行容器内压强逐渐减小，因此容器内压强保持不变，反应达到化学平衡状态，故C正确；
D．0～5min，Δn（NO）＝Δn（NOCl）＝0.5mol，则N容器中v（NOCl）0.05mol L﹣1 min﹣1，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查物质的量随时间的变化曲线，为高频考点，题目难度一般。
15．（2023 南京二模）为考查CO2和CH4共存对H2S制氢的影响，在0.1MPa下，n（H2S）：n（CH4）：n（CO2）：n（N2）＝15：15：15：15的混合气体反应达到平衡时，反应物的转化率、产物的物质的量分数随温度的变化分别如图﹣1、图﹣2所示，体系中的反应主要有：
Ⅰ.CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）ΔH＝+260.4kJ mol﹣1
Ⅱ.H2（g）+CO2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH＝+34.0kJ mol﹣1
Ⅲ.H2S（g）+CO2（g）＝COS（g）+H2O（g）ΔH＝+34.4kJ mol﹣1
下列说法不正确的是（ ）
A．反应CH4（g）+H2O（g）＝3H2（g）+CO（g）ΔH＝+226.4kJ mol﹣1
B．图﹣1中曲线①表示CO2转化率随温度的变化
C．温度700℃时，反应Ⅰ是体系中的主要反应
D．反应Ⅲ的平衡常数：K（400℃）＞K（700℃）
【答案】D
【分析】A．根据盖斯定律：Ⅰ﹣Ⅱ得CH4（g）+H2O（g）＝3H2（g）+CO（g）；
B．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都有CO2参与反应，且三个反应均为吸热反应；
C．由图﹣2可知，温度700℃时，产物主要为H2和CO；
D．反应Ⅲ为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，平衡常数增大。
【解答】解：A．根据盖斯定律：Ⅰ﹣Ⅱ得CH4（g）+H2O（g）＝3H2（g）+CO（g）ΔH＝（+260.4﹣34.0）kJ/mol＝+226.4kJ/mol，故A正确；
B．升高温度，平衡向吸热方向移动，由于三个反应均为吸热反应，故升高温度三个反应均向正反应方向移动，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都有CO2参与反应，故CO2的转化率最大，故B正确；
C．由图﹣2可知，温度700℃时，产物主要为H2和CO，故反应Ⅰ是体系中的主要反应，故C正确；
D．反应Ⅲ为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，即K（400℃）＜K（700℃），故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查化学平衡的影响因素、热化学方程式，为高频考点，侧重考查学生分析能力，掌握盖斯定律、勒夏特列原理是解题的关键，此题难度中等。
16．（2025春 常州校级期中）一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4（H2C2O4 H++HC2，HC2 H+）发生反应，Mn（Ⅱ）起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．Mn（Ⅲ）能氧化H2C2O4
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，Mn（Ⅱ）和Mn（Ⅶ）一定能大量共存
D．总反应为：
【答案】A
【分析】约13min前，随着时间的推移Mn（Ⅶ）浓度减小直至为0，Mn（Ⅲ）浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn（Ⅲ），同时先生成少量Mn（Ⅳ）后，Mn（Ⅳ）被消耗；约13min后，随着时间的推移Mn（Ⅲ）浓度减少，Mn（Ⅱ）的浓度增大。
【解答】解：约13min前，随着时间的推移Mn（Ⅶ）浓度减小直至为0，Mn（Ⅲ）浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn（Ⅲ），同时先生成少量Mn（Ⅳ）后，Mn（Ⅳ）被消耗；约13min后，随着时间的推移Mn（Ⅲ）浓度减少，Mn（Ⅱ）的浓度增大；
A．由图像可知，随着时间的推移Mn（Ⅲ）的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn（Ⅲ），后来Mn（Ⅲ）被消耗生成Mn（Ⅱ），所以Mn（Ⅲ）能氧化H2C2O4，故A正确；
B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn（Ⅱ），Mn（Ⅱ）浓度增大，Mn（Ⅱ）对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，故B错误；
C．由图可知，Mn（Ⅶ）的浓度为0后才开始生成Mn（Ⅱ），则该条件下Mn（Ⅱ）和Mn（Ⅶ）不能大量共存，故C错误；
D．由于草酸是弱酸，不能拆开，其离子方程式为：，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡图像的掌握情况，试题难度中等。
二．解答题（共4小题）
17．（2025春 海州区期中）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤，发生反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）。请回答下列问题：
（1）反应过程的能量变化如图所示，则该反应为 放热 （填“放热”或“吸热”）反应。
（2）恒温恒容时，下列措施能使该反应速率增大的是 ab （填字母，下同）。
a．增加O2的浓度 b．选择高效催化剂 c．充入氦气 d．适当降低温度
（3）下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是 ac 。
a．2v正（O2）＝v逆（SO2） b．恒温恒容时，混合气体的密度不再随时间变化
c．SO3的物质的量不再变化 d．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2
（4）某次实验中，在容积为2L的恒温密闭容器中通入10mol SO2和amol O2，反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图所示。
①2min时，v正（SO2） ＞ （填“＞”“＜”或“＝”）v逆（SO2）。
②用SO3的浓度变化表示0～5min内反应的平均速率是 0.8 mol L﹣1 min﹣1。
③反应达到平衡时，O2的转化率为50%，则a＝ 8 。
【答案】（1）放热；
（2）ab；
（3）ac；
（4）①＞；
②0.8；
③8。
【分析】（1）根据反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应进行分析；
（2）根据2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）ΔH＜0和影响化学反应速率的因素进行分析；
（3）根据2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）可知：2v正（O2）＝ v逆（SO2）说明正逆反应速率相等，SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2不能得出正逆反应速率相等，进行分析；
（4）根据用SO3的浓度变化表示0～5min内反应的平均速率，化学反应中各组分物质的量变化之比等于对应化学计量数之比，进行分析。
【解答】解：（1）根据反应过程的能量变化如图可知：反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，
故答案为：放热；
（2）a．恒温恒容时，增加O2的浓度可以加快化学反应速率，故a符合题意；
b．催化剂能加快化学反应速率，故b符合题意；
c．恒温恒容充入氦气对反应物和生成物的浓度无影响，所以不会加快化学反应速率，故c不符合题意；
d．适当降低温度会降低化学反应速率，故d不符合题意；
故答案为：ab；
（3）a．根据2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）可知：2v正（O2）＝ v逆（SO2）说明正逆反应速率相等，能够说明反应达到化学平衡状态，故a符合题意；
b．根据2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）可知：混合气体的总质量是不变的，恒温恒容时，混合气体的密度是恒定不变的，所以恒温恒容时，混合气体的密度不再随时间变化不能说明反应达到化学平衡状态，故b不符合题意；
c．SO3的物质的量不再变化，说明反应达到化学平衡状态，故c符合题意；
d．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2不能得出正逆反应速率相等，不能说明反应达到化学平衡状态，故d不符合题意；
故答案为：ac；
（4）①2min时，反应正在正向进行，故v正（SO2）＞v逆（SO2），
故答案为：＞；
②用SO3的浓度变化表示0～5min内反应的平均速率是0.8mol L﹣1 min﹣1，
故答案为：0.8；
③由图中可以读出平衡时二氧化硫减少8mol，化学反应中各组分物质的量变化之比等于对应化学计量数之比，因此氧气减少4mol，而转化率为50%，则氧气的起始量amol＝8mol，
故答案为：8。
【点评】本题主要考查物质的量或浓度随时间的变化曲线等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
18．（2025春 锡山区校级期中）化学反应中的能量变化和速率变化对生产生活有着重要意义。恒温下，在一个2L的恒容密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。
（1）该反应的化学方程式为 3A B+3C 。
（2）从开始到平衡时，A的转化率为 50% ，B的平均反应速率为 0.2mol L﹣1 min﹣1 。
（3）该条件下某时刻B的体积分数为4%，此时C的浓度为 0.3mol/L 。
（4）下列措施能增大反应速率的是 ①②③ 。
①升高温度
②缩小容器体积
③加催化剂
④分离出产物
（5）下列叙述能说明此条件下该反应已达到化学平衡状态的是 ①③⑤⑥ （填序号）。
①A与C的浓度相等
②混合气体的密度不再发生变化
③混合气体的压强不再发生变化
④混合气体的总质量不再发生变化
⑤混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
⑥相同时间内消耗3nmol A，同时生成3nmol A
【答案】（1）3A B+3C；
（2）50%；0.2mol L﹣1 min﹣1；
（3）0.3mol/L；
（4）①②③；
（5）①③⑤⑥。
【分析】（1）0～2min内A浓度减小1.2mol/L，B浓度增加0.4mol/L，C浓度增加1.2mol/L，根据不同物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比；
（2）2min时，达到平衡，A的转化率为；B的浓度增加了0.4mol/L；
（3）设某时刻转化了xmol/L，根据已知列三段式：
，x＝0.1mol/L；
（4）①升高温度，增大反应速率；②缩小容器体积，相当于压强增大，增大反应速率；③加催化剂，增大反应速率；④分离出产物，产物浓度降低，降低反应速率；
（5）①A与C的浓度相等；
②恒容密闭容器，质量不变，故混合气体的密度为恒值；
③正反应是气体物质的量增加的反应，压强增大；
④密闭容器，质量守恒，混合气体的总质量不再发生变化；
⑤混合气体质量不变，正反应是气体物质的量增加的反应；
⑥相同时间内消耗3nmol A，同时生成3nmol A，正逆反应速率相等。
【解答】解：（1）0～2min内A浓度减小1.2mol/L，B浓度增加0.4mol/L，C浓度增加1.2mol/L，根据不同物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比可得化学方程式为：3A B+3C，
故答案为：3A B+3C；
（2）2min时，达到平衡，A的转化率为；B的浓度增加了0.4mol/L，则，
故答案为：50%；0.2mol L﹣1 min﹣1；
（3）设某时刻转化了xmol/L，根据已知列三段式：
，x＝0.1mol/L，此时C的浓度为0.3mol/L，
故答案为：0.3mol/L；
（4）①升高温度，增大反应速率；②缩小容器体积，相当于压强增大，增大反应速率；③加催化剂，增大反应速率；④分离出产物，产物浓度降低，降低反应速率，
故答案为：①②③；
（5）①A与C的浓度相等，故①正确；
②恒容密闭容器，质量不变，故混合气体的密度为恒值，当密度不再发生变化不能说明是平衡状态，故②错误；
③正反应是气体物质的量增加的反应，压强增大，该混合气体的压强不再发生变化能说明是平衡状态，故③正确；
④密闭容器，质量守恒，混合气体的总质量不再发生变化，不能说明是平衡状态，故④错误；
⑤混合气体质量不变，正反应是气体物质的量增加的反应，平均相对分子质量不再发生变化能说明是平衡状态，故⑤正确；
⑥相同时间内消耗3nmol A，同时生成3nmol A，正逆反应速率相等，能说明是平衡状态，故⑥正确；
故答案为：①③⑤⑥。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡图像的掌握情况，试题难度中等。
19．（2025春 盐城期中）在2L密闭容器中，800℃时，反应2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表。
时间/s 0 1 2 3 4 5
n（NO）/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
（1）上图中，A点处v正 大于 v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）图中表示NO2变化的曲线是 b 。用NO表示从0～2s内该反应的平均速率v＝ 3×10﹣3mol L﹣1 s﹣1 。
（3）下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 bc （填字母，下同）。
a.v（NO2）＝2v（O2）
b.容器内压强保持不变
c.v逆（NO）＝2v正（O2）
d.容器内的密度保持不变
（4）下列能使该反应的反应速率增大的是 bcd 。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效的催化剂
【答案】（1）大于；
（2）b；3×10﹣3mol L﹣1 s﹣1；
（3）bc；
（4）bcd。
【分析】（1）A点处于建立平衡的过程中，反应物浓度降低，即向正反应方向进行；
（2）由方程式2NO（g）+O2（g） ＝2NO2（g）可知，平衡时Δc（NO）：Δc（O2）：Δc（NO2）＝2：1：2，由表中数据可知，平衡Δc（NO）0.00625mol L﹣1，曲线b平衡时的浓度为0.00625mol L﹣1，故曲线b表示NO2的浓度变化；由图中数据可知2s内，NO的浓度变化量为0.006mol L﹣1，代入公式v（NO）即可；
（3）根据变量不变、正逆向等来判断反应是否达到了平衡状态；
（4）a.及时分离出NO2气体，平衡向正反应移动，反应速率减小；
b.适当升高温度，平衡向逆反应移动，反应速率增大；
c.增大O2的浓度，平衡向正反应移动，反应速率增大；
d.选择高效的催化剂，可以增大反应速率。
【解答】解：（1）A点处于建立平衡的过程中，反应物浓度降低，即向正反应方向进行，所以v正大于v逆，
故答案为：大于；
（2）由方程式2NO（g）+O2（g） ＝2NO2（g）可知，平衡时Δc（NO）：Δc（O2）：Δc（NO2）＝2：1：2，由表中数据可知，平衡Δc（NO）0.00625mol L﹣1，曲线b平衡时的浓度为0.00625mol L﹣1，故曲线b表示NO2的浓度变化；由图中数据可知2s内，NO的浓度变化量为0.006mol L﹣1，则v（NO） 3×10﹣3mol L﹣1 s﹣1，
故答案为：b；3×10﹣3mol L﹣1 s﹣1；
（3）a.未指明正逆速率，若都为同一方向速率，始终都存在v（NO2）＝2v（O2）关系，则不能说明到达平衡，若为不同方向的速率，速率之比等于化学计量数之比，说明到达平衡，故a错误；
b.随反应进行气体的物质的量减小，压强增减小，容器内压强保持不变，说明到达平衡，故b正确；
c.不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡，则v逆（NO）＝2v正（O2），说明到达平衡，故c正确；
d.反应混合气体的质量不变，容器的体积不变，密度始终不变，则容器内物质的密度保持不变，不能说明到达平衡，故d错误；
故答案为：bc；
（4）a.及时分离出NO2气体，平衡向正反应移动，反应速率降低，故a错误；
b.适当升高温度，平衡向逆反应移动，反应速率增大，故b正确；
c.增大O2的浓度，平衡向正反应移动，反应速率增大，故c正确；
d.选择高效的催化剂，可以增大反应速率，故d正确；
故答案为：bcd。
【点评】本题主要考查化学平衡的移动及化学平衡状态的判断等知识，为高频考点，题目难度一般。
20．（2025春 宿迁期中）CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下反应：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。
（1）从3min到9min，v（H2）＝ 0.125 mol L﹣1 min﹣1。
（2）平衡时CO2的转化率为 75% 。（提示：转化率）
（3）平衡时混合气体中CH3OH（g）的体积分数是 30% 。
（4）一定温度下，第9分钟时v逆（CH3OH） 小于 第3分钟时v正（CH3OH）。（填“大于”、“小于”或“等于”）
（5）瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨﹣液氧燃料电池如图所示，该燃料电池工作时，OH﹣移向 电极1 （“电极1”或“电极2”）负极的电极反应式为 。
【答案】（1）0.125；
（2）75%；
（3）30%；
（4）小于；
（5）电极1；。
【分析】（1）根据图示，从3min到9min，甲醇的浓度增大0.25mol/L，则氢气的浓度降低0.75mol/L；
（2）平衡时CO2的转化率为；
（3）平衡时混合气体中CH3OH（g）的体积分数是100%＝30%；
（4）一定温度下，第9分钟时反应达到平衡状态，第9分钟时v逆（CH3OH）＝ v正（CH3OH）；随反应进行，反应物浓度降低，第3分钟时v正（CH3OH）＞第9分钟时v逆（CH3OH）；
（5）根据图示，电极1氨气失电子生成氮气，电极1发生氧化反应，电极1是负极、电极2是正极，该燃料电池工作时，OH﹣移向电极1，负极氨气失电子生成氮气和水。
【解答】解：（1）根据图示，从3min到9min，甲醇的浓度增大0.25mol/L，则氢气的浓度降低0.75mol/L，v（H2），
故答案为：0.125；
（2）平衡时CO2的转化率为，
故答案为：75%；
（3）平衡时混合气体中CH3OH（g）的体积分数是100%＝30%，
故答案为：30%；
（4）一定温度下，第9分钟时反应达到平衡状态，第9分钟时v逆（CH3OH）＝ v正（CH3OH）；随反应进行，反应物浓度降低，第3分钟时v正（CH3OH）＞第9分钟时v逆（CH3OH），则第9分钟时v逆（CH3OH）小于第3分钟时v正（CH3OH），
故答案为：小于；
（5）根据图示，电极1氨气失电子生成氮气，电极1发生氧化反应，电极1是负极、电极2是正极，该燃料电池工作时，OH﹣移向电极1，负极氨气失电子生成氮气和水，负极的电极反应式为，
故答案为：电极1；。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡图像的掌握情况，试题难度中等。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
2.3化学平衡的移动
一．选择题（共16小题）
1．（2025秋 淮安月考）下列能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B．合成氨工业采用高温更有利于氨的合成
C．为保存FeCl2溶液，要在溶液中加入少量铁粉
D．对2HI（g） H2（g）+I2（g）平衡体系增大压强可使颜色变深
2．（2025 海安市校级模拟）异山梨醇是一种应用广泛的化学品。在温度为T、催化剂条件下，其制备过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示，山梨醇的初始浓度为0.10mol kg﹣1，t3h后各物质浓度不再变化。
已知：山梨醇1，4﹣脱水山梨醇异山梨醇。
下列说法正确的是（ ）
A．曲线b表示异山梨醇的浓度
B．该温度下的平衡常数：1
C．th时，反应②的正、逆反应速率相等
D．反应①存在副产物，加入高选择性催化剂可提高反应①的平衡转化率
3．（2025 射阳县校级模拟）CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应：
CH4（g）+CO2（g）═2H2（g）+2CO（g）ΔH＝247.1kJ mol﹣1
H2（g）+CO2（g）═H2O（g）+CO（g）ΔH＝41.2kJ mol﹣1
在恒压、反应物起始物质的量比n（CH4）：n（CO2）＝1：1条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
B．工业上为提高H2和CO的产率，需要研发低温下的高效催化剂
C．高于900K时，随着温度升高，平衡体系中逐渐减小
D．恒压、800K、n（CH4）：n（CO2）＝1：1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，延长反应时间，CH4转化率能达到Y点的值
4．（2024秋 江阴市校级月考）甲醇﹣水催化重整可获得，其主要反应如下：
Ⅰ：CH3OH（g）+H2O（g） CO2（g）+3H2（g） ΔH＝+49.4kJ/mol
Ⅱ：CH3OH（g） CO（g）+2H2（g） ΔH ＝+92kJ/mol
在1.01×105Pa下，将等体积的CH3OH和H2O的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，CH3OH、H2O的转化率及CO、CO2的选择性随温度变化情况如图所示。CO的选择性100%]。下列说法正确的是（ ）
A．曲线a、b、c分别表示H2O的转化率、CH3OH的转化率、CO2的选择性
B．甲醇﹣水催化重整制H2应选择反应温度为260℃左右
C．其他条件不变，增大可以提高平衡时H2产率
D．其他条件不变，在270～290℃温度范围，随着温度升高，出口处CO2的量不断减小，CO和H2的量不断增大
5．（2025秋 南京月考）在催化剂作用下，以C2H6、CO2为原料合成C2H4，其主要反应有：
反应1.C2H6（g）+CO2（g）＝C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）ΔH＝+177kJ mol﹣1
反应2.C2H6（g）＝CH4（g）+H2（g）+C（s）ΔH＝+9kJ mol﹣1
将体积比为1：1的C2H6、CO2混合气体按一定流速通过催化反应管，测得C2H6、CO2的转化率随温度变化的关系如图所示。
已知C2H4的选择性100%。
下列说法正确的是（ ）
A．图中曲线①表示CO2转化率随温度的变化
B．720～800℃范围内，随温度的升高，出口处C2H4及CH4的量均增大
C．720～800℃范围内，随温度的升高，C2H4的选择性不断增大
D．其他条件不变，加入CaO（s）或选用高效催化剂，均能提高平衡时C2H4产率
6．（2025春 滨湖区校级月考）通过反应Ⅰ：4HCl（g）+O2（g）＝2Cl2（g）+2H2O（g），可将有机氯化工业的副产品HCl转化为Cl2。在0.2MPa、反应物起始物质的量比2条件下，不同温度时HCl转化率如图所示（图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化）。向反应体系中加入CuCl2，能加快反应速率。
反应Ⅱ：2CuCl2（s）+O2（g）＝2CuO（s）+2Cl2（g）ΔH＝125.6kJ mol﹣1
反应Ⅲ：CuO（s）+2HCl（g）＝CuCl2（s）+H2O（g）ΔH＝﹣120.0kJ mol﹣1
下列说法正确的是（ ）
A．反应Ⅰ的ΔH＝+114.4kJ mol﹣1
B．230至300℃时，HCl转化率降低是因为温度升高，平衡向逆反应方向移动
C．保持其他条件不变，400℃时，使用CuCl2，能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值
D．在0.2MPa、400℃条件下，若起始条件下，HCl的转化率可能能达到Y点的值
7．（2025 南京模拟）甲醇水蒸气重整制氢是生产氢气的重要途径，其主要反应为：
Ⅰ．CH3OH（g）+H2O（g）＝CO2（g）+3H2（g）
Ⅱ．CH3OH（g）＝CO（g）+2H2（g）
1.01×105Pa、n起始（H2O）：n起始（CH3OH）＝1.2：1时，混合气体以一定流速通过反应管，在催化剂作用下反应一段时间后测得CH3OH转化率、CO选择性随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．反应Ⅱ的平衡常数：K220℃＞K280℃
B．CO2的物质的量：a点＜b点
C．其他条件不变，混合气体流速越大，CH3OH的转化率越大
D．温度高于240℃，CO选择性迅速上升的原因是反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ
8．（2025秋 秦淮区月考）利用CO2和H2可制得甲烷，实现资源综合利用。
已知：Ⅰ．CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH1＝41.2kJ mol﹣1
Ⅱ．CO2（g）+4H2（g）＝CH4（g）+2H2O（g）ΔH2＝﹣165.0kJ mol﹣1
在一定的温度和压力下，将按一定比例混合的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，CO2转化率和CH4选择性随温度变化关系如图所示。
CH4选择性
下列说法不正确的是（ ）
A．反应Ⅱ：2E（C＝O）+4E（H—H）＜4E（C—H）+4E（H—O）（E表示键能）
B．240℃时，其他条件不变，增大压强能提高CO2的转化率
C．在260～300℃间，其他条件不变，升高温度CH4的产率增大
D．320℃时CO2的转化率最大，说明反应Ⅰ和反应Ⅱ一定都达到了平衡状态
9．（2025秋 南京校级月考）在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行：
反应Ⅰ：I2（g）+H2（g） 2HI（g） 反应Ⅱ：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）
如图1所示；各物质起始加入量为：H2、I2和HI均为4.0mol，O2为6.5mol，SO3为2.0mol，设SO2为xmol。当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于正中位置；反应Ⅱ中SO2与O2起始物质的量之比一定条件下，不同温度时SO2转化率如图2所示（图中虚线表示相同条件下的SO2平衡转化率随温度的变化）。
下列说法不正确的是（ ）
A．欲使反应Ⅱ起始时向正反应方向进行，x的取值范围为3.5～7.0
B．反应Ⅱ正反应活化能小于逆反应的活化能
C．T1℃～T2℃，SO2实际转化率降低的主要原因是温度升高反应Ⅱ正向进行程度减小
D．保持温度不变，T3℃时改变SO2与O2起始物质的量的比值，SO2的转化率可能从a点的值升至b点的值
10．（2025 泉山区校级二模）CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。重整时发生如下反应：
反应Ⅰ：CH4（g）+CO2（g）＝2H2（g）+2CO（g）
反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）
其他条件相同，n（CH4）：n（CO2）投料比为1：1.5时，CH4和CO2的平衡转化率与温度变化关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．其他条件不变，n（CH4）：n（CO2））投料比为1：1，则平衡时CO2转化率一定高于CH4
B．一定条件下，使用高效催化剂可以提高单位时间内氢气的产量
C．n（H2）：n（CO）始终低于1.0，是因为发生了反应Ⅱ
D．其他条件不变，550～650℃，升高温度更有利于反应Ⅱ进行
11．（2024秋 苏州期末）恒压下，向无催化剂和有催化剂的两个反应容器中，以相同流速分别通入一定浓度NO和O2的混合气体。反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中曲线a、b所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化）。下列说法正确的是（ ）
A．反应2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）的ΔH＞0
B．曲线a说明温度升高，反应的平衡转化率增大
C．曲线b中M点到N点NO转化率减小，是因为催化剂活性下降
D．延长反应时间，可以使NO的转化率从M点上升至P点
12．（2024秋 泰州期末）利用催化技术处理汽车尾气的反应为2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）。向恒容密闭容器中通入NO和CO各0.2mol发生如上反应，达到平衡时NO的转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．该反应为放热反应
B．T1℃下，a点的反应速率：v正＞v逆
C．的比值不变时，反应达到平衡
D．T2℃下，向容器中按物质的量之比1：1再充入一定量的NO和CO，达到平衡时NO的转化率大于a2
13．（2024秋 南京期末）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上检测到有积碳。
下列说法不正确的是（ ）
A．反应①为CaO+CO2＝CaCO3；反应②为
B．t1～t3，n（H2）比n（CO）多，且生成H2速率不变，可能有副反应：
C．t2时刻，反应②生成H2速率大于副反应生成H2的速率
D．t3之后，反应②不再发生，随后副反应也逐渐停止
14．（2025春 徐州期末）亚硝酰氯（NOCl）是有机合成中的重要试剂，可由反应2NO（g）+Cl2（g） 2NOCl（g）制得。其他条件相同，向体积为2L密闭容器M、N中各充入2mol NO（g）和1mol Cl2（g）分别在温度为T1、T2时进行反应，测得容器中NO的物质的量与反应时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．T1＜T2
B．b点：v正（NO）＝2v逆（Cl2）
C．容器内压强保持不变，反应达到化学平衡状态
D．0～5min，N容器中v（NOCl）＝0.1mol L﹣1 min﹣1
15．（2023 南京二模）为考查CO2和CH4共存对H2S制氢的影响，在0.1MPa下，n（H2S）：n（CH4）：n（CO2）：n（N2）＝15：15：15：15的混合气体反应达到平衡时，反应物的转化率、产物的物质的量分数随温度的变化分别如图﹣1、图﹣2所示，体系中的反应主要有：
Ⅰ.CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）ΔH＝+260.4kJ mol﹣1
Ⅱ.H2（g）+CO2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH＝+34.0kJ mol﹣1
Ⅲ.H2S（g）+CO2（g）＝COS（g）+H2O（g）ΔH＝+34.4kJ mol﹣1
下列说法不正确的是（ ）
A．反应CH4（g）+H2O（g）＝3H2（g）+CO（g）ΔH＝+226.4kJ mol﹣1
B．图﹣1中曲线①表示CO2转化率随温度的变化
C．温度700℃时，反应Ⅰ是体系中的主要反应
D．反应Ⅲ的平衡常数：K（400℃）＞K（700℃）
16．（2025春 常州校级期中）一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4（H2C2O4 H++HC2，HC2 H+）发生反应，Mn（Ⅱ）起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．Mn（Ⅲ）能氧化H2C2O4
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，Mn（Ⅱ）和Mn（Ⅶ）一定能大量共存
D．总反应为：
二．解答题（共4小题）
17．（2025春 海州区期中）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤，发生反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）。请回答下列问题：
（1）反应过程的能量变化如图所示，则该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。
（2）恒温恒容时，下列措施能使该反应速率增大的是 （填字母，下同）。
a．增加O2的浓度 b．选择高效催化剂 c．充入氦气 d．适当降低温度
（3）下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是 。
a．2v正（O2）＝v逆（SO2） b．恒温恒容时，混合气体的密度不再随时间变化
c．SO3的物质的量不再变化 d．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2
（4）某次实验中，在容积为2L的恒温密闭容器中通入10mol SO2和amol O2，反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图所示。
①2min时，v正（SO2） （填“＞”“＜”或“＝”）v逆（SO2）。
②用SO3的浓度变化表示0～5min内反应的平均速率是 mol L﹣1 min﹣1。
③反应达到平衡时，O2的转化率为50%，则a＝ 。
18．（2025春 锡山区校级期中）化学反应中的能量变化和速率变化对生产生活有着重要意义。恒温下，在一个2L的恒容密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。
（1）该反应的化学方程式为 。
（2）从开始到平衡时，A的转化率为 ，B的平均反应速率为 。
（3）该条件下某时刻B的体积分数为4%，此时C的浓度为 。
（4）下列措施能增大反应速率的是 。
①升高温度
②缩小容器体积
③加催化剂
④分离出产物
（5）下列叙述能说明此条件下该反应已达到化学平衡状态的是 （填序号）。
①A与C的浓度相等
②混合气体的密度不再发生变化
③混合气体的压强不再发生变化
④混合气体的总质量不再发生变化
⑤混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
⑥相同时间内消耗3nmol A，同时生成3nmol A
19．（2025春 盐城期中）在2L密闭容器中，800℃时，反应2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表。
时间/s 0 1 2 3 4 5
n（NO）/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
（1）上图中，A点处v正 v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）图中表示NO2变化的曲线是 。用NO表示从0～2s内该反应的平均速率v＝ 。
（3）下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 （填字母，下同）。
a.v（NO2）＝2v（O2）
b.容器内压强保持不变
c.v逆（NO）＝2v正（O2）
d.容器内的密度保持不变
（4）下列能使该反应的反应速率增大的是 。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效的催化剂
20．（2025春 宿迁期中）CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下反应：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。
（1）从3min到9min，v（H2）＝ mol L﹣1 min﹣1。
（2）平衡时CO2的转化率为 。（提示：转化率）
（3）平衡时混合气体中CH3OH（g）的体积分数是 。
（4）一定温度下，第9分钟时v逆（CH3OH） 第3分钟时v正（CH3OH）。（填“大于”、“小于”或“等于”）
（5）瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨﹣液氧燃料电池如图所示，该燃料电池工作时，OH﹣移向 （“电极1”或“电极2”）负极的电极反应式为 。
2.3化学平衡的移动
参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题）
1．（2025秋 淮安月考）下列能用勒夏特列原理解释的是（ ）
A．实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
B．合成氨工业采用高温更有利于氨的合成
C．为保存FeCl2溶液，要在溶液中加入少量铁粉
D．对2HI（g） H2（g）+I2（g）平衡体系增大压强可使颜色变深
【答案】A
【分析】A．实验室用排饱和食盐水收集氯气，因饱和食盐水中Cl﹣浓度高，抑制Cl2与水的反应；
B．合成氨的反应是放热反应，高温不利于氨的合成，采用高温是为了提高反应速率；
C．保存FeCl2溶液加铁粉是为了防止Fe2+被氧化为Fe3+，离子方程式为Fe+2Fe3+＝3Fe2+；
D．2HI（g） H2（g）+I2（g）反应前后气体分子数相等，加压虽使浓度增大导致颜色加深，但平衡不移动。
【解答】解：A．实验室用排饱和食盐水收集氯气，因饱和食盐水中Cl﹣浓度高，抑制Cl2与水的反应，符合勒夏特列原理，即增大产物浓度使平衡左移，故A正确；
B．合成氨的反应是放热反应，高温不利于氨的合成，采用高温是为了提高反应速率，以及在此温度下，确保催化剂活性最大，不能用勒夏特列原理解释，故B错误；
C．保存FeCl2溶液加铁粉是为了防止Fe2+被氧化为Fe3+，离子方程式为Fe+2Fe3+＝3Fe2+，属于氧化还原反应，与浓度变化引起的平衡移动无关，故C错误；
D．该反应前后气体分子数相等，加压虽使浓度增大导致颜色加深，但平衡不移动，此现象与勒夏特列原理无关，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡移动的掌握情况，试题难度中等。
2．（2025 海安市校级模拟）异山梨醇是一种应用广泛的化学品。在温度为T、催化剂条件下，其制备过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示，山梨醇的初始浓度为0.10mol kg﹣1，t3h后各物质浓度不再变化。
已知：山梨醇1，4﹣脱水山梨醇异山梨醇。
下列说法正确的是（ ）
A．曲线b表示异山梨醇的浓度
B．该温度下的平衡常数：1
C．th时，反应②的正、逆反应速率相等
D．反应①存在副产物，加入高选择性催化剂可提高反应①的平衡转化率
【答案】B
【分析】制备过程中，山梨醇→1，4﹣脱水山梨醇→异山梨醇，随着反应的进行，山梨醇浓度减小，1，4—脱水山梨醇先增大后减小，异山梨醇浓度逐渐增大，则图中曲线a、b、c分别表示山梨醇、1，4﹣脱水山梨醇、异山梨醇的浓度随时间变化关系，由图可知，山梨醇的初始浓度为0.10mol kg﹣1，但0h时山梨醇的浓度小于0.08mol kg﹣1，1，4﹣脱水山梨醇浓度为0.02mol kg﹣1，异山梨醇的浓度为0，根据C原子守恒可知，反应①存在副产物，且th时山梨醇浓度为0，说明①是不可逆反应，t3h后异山梨醇的浓度不再变化、反应达到平衡状态，据此分析解答。
【解答】解：A．随着反应的进行，山梨醇浓度减小，1，4—脱水山梨醇先增大后减小，异山梨醇浓度逐渐增大，则图中曲线a、b、c分别表示山梨醇、1，4﹣脱水山梨醇、异山梨醇的浓度随时间变化关系，故A错误；
B．由图可知，th时山梨醇浓度为0，说明反应①不可逆，t3h后异山梨醇的浓度不再变化，1，4﹣脱水山梨醇的浓度大于0，说明反应②是可逆反应，则该温度下的平衡常数：K1＞K2，即1，故B正确；
C．由图可知，th时反应没有达到平衡状态，反应正向减小，即th时反应②的正反应速率大于其逆反应速率，故C错误；
D．催化剂不影响平衡移动，则加入高选择性催化剂不影响反应①的平衡转化率，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学平衡图像分析，侧重分析判断能力和灵活运用能力考查，把握反应特点及图中曲线表示的意义、平衡状态特征及其判定方法、化学平衡影响因素是解题关键，题目难度中等。
3．（2025 射阳县校级模拟）CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应：
CH4（g）+CO2（g）═2H2（g）+2CO（g）ΔH＝247.1kJ mol﹣1
H2（g）+CO2（g）═H2O（g）+CO（g）ΔH＝41.2kJ mol﹣1
在恒压、反应物起始物质的量比n（CH4）：n（CO2）＝1：1条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
B．工业上为提高H2和CO的产率，需要研发低温下的高效催化剂
C．高于900K时，随着温度升高，平衡体系中逐渐减小
D．恒压、800K、n（CH4）：n（CO2）＝1：1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，延长反应时间，CH4转化率能达到Y点的值
【答案】C
【分析】A．CH4（g）+CO2（g）═2H2（g）+2CO（g）中CH4和CO2以1：1反应，且CO2也参加H2（g）+CO2（g）═H2O（g）+CO（g）的反应，导致相同条件下CH4转化率小于CO2转化率；
B．两个主要反应均为吸热反应，升高温度时平衡正向移动，可提高H2和CO的产率；
C．由图可知，高于900K时升高温度，CH4和CO2的平衡转化率均增大，但CH4的平衡转化率增大程度大；
D．X点在曲线下方，没有达到平衡状态，延长反应时间可使CH4转化率增大。
【解答】解：A．CH4（g）+CO2（g）═2H2（g）+2CO（g）中CH4和CO2以1：1反应，且CO2也参加H2（g）+CO2（g）═H2O（g）+CO（g）的反应，导致相同条件下CH4转化率小于CO2的转化率，根据图知，相同温度下转化率：曲线A大于曲线B，所以曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化，故A错误；
B．两个主要反应均为吸热反应，升高温度有利于平衡正向移动，可提高H2和CO的产率，所以需要研发高温下的高效催化剂，故B错误；
C．由图可知，高于900K时升高温度，CH4和CO2的平衡转化率均增大，且CH4的平衡转化率增大程度大，则平衡体系中n（H2）增幅大于n（CO）增幅，所以逐渐减小，故C正确；
D．X点没有达到平衡状态，延长反应时间可使反应正向进行，提高CH4转化率，但温度不变，反应物的平衡转化率不变，所以无论延长多少反应时间，不能使CH4转化率达到Y点的值，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学平衡影响因素，侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力，明确曲线纵横坐标含义、曲线变化趋势及外界条件对化学平衡移动影响原理是解本题关键，题目难度中等。
4．（2024秋 江阴市校级月考）甲醇﹣水催化重整可获得，其主要反应如下：
Ⅰ：CH3OH（g）+H2O（g） CO2（g）+3H2（g） ΔH＝+49.4kJ/mol
Ⅱ：CH3OH（g） CO（g）+2H2（g） ΔH ＝+92kJ/mol
在1.01×105Pa下，将等体积的CH3OH和H2O的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，CH3OH、H2O的转化率及CO、CO2的选择性随温度变化情况如图所示。CO的选择性100%]。下列说法正确的是（ ）
A．曲线a、b、c分别表示H2O的转化率、CH3OH的转化率、CO2的选择性
B．甲醇﹣水催化重整制H2应选择反应温度为260℃左右
C．其他条件不变，增大可以提高平衡时H2产率
D．其他条件不变，在270～290℃温度范围，随着温度升高，出口处CO2的量不断减小，CO和H2的量不断增大
【答案】B
【分析】温度升高，反应Ⅰ：CH3OH（g）+H2O（g） CO2（g）+3H2（g） ΔH＝+49.4kJ/mol和Ⅱ：CH3OH（g） CO（g）+2H2（g） ΔH ＝+92kJ/mol均正向移动，其中CO的选择性升高，则CO2的选择性降低，曲线c代表CO2的选择性，在270℃﹣290℃范围内升高温度，CO2的选择性减小，CO选择性升高，反应I逆向移动，H2O的转化率降低，曲线B代表H2O的转化率，a代表CH3OH的转化率。
【解答】解：A．由分析可知，曲线a、b、c分别表示甲醇的转化率、水的转化率、二氧化碳的选择性，故A错误；
B．CH3OH（g）+H2O（g） CO2（g）+3H2（g）能产生更多的H2，而CO2的选择性随反应温度的升高而降低，甲醇—水催化重整制H2应选择反应温度为260℃左右，故B正确；
C．其他条件不变，增大，平衡右移，可以提高平衡时H2产率，故C错误；
D．其他条件不变，在270～290℃温度范围，随着温度升高，反应均向右移动，但二氧化碳的选择性减小，即出口处二氧化碳的量不断减小，根据原子守恒，即CO的量不断增大，由于反应CH3OH（g）+H2O（g） CO2（g）+3H2（g）能产生更多的H2，即氢气的量在减少，故D错误；
故选：B。
【点评】本题主要考查转化率随温度、压强的变化曲线等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
5．（2025秋 南京月考）在催化剂作用下，以C2H6、CO2为原料合成C2H4，其主要反应有：
反应1.C2H6（g）+CO2（g）＝C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）ΔH＝+177kJ mol﹣1
反应2.C2H6（g）＝CH4（g）+H2（g）+C（s）ΔH＝+9kJ mol﹣1
将体积比为1：1的C2H6、CO2混合气体按一定流速通过催化反应管，测得C2H6、CO2的转化率随温度变化的关系如图所示。
已知C2H4的选择性100%。
下列说法正确的是（ ）
A．图中曲线①表示CO2转化率随温度的变化
B．720～800℃范围内，随温度的升高，出口处C2H4及CH4的量均增大
C．720～800℃范围内，随温度的升高，C2H4的选择性不断增大
D．其他条件不变，加入CaO（s）或选用高效催化剂，均能提高平衡时C2H4产率
【答案】B
【分析】将体积比为1：1的C2H6、CO2混合气体按一定流速通过催化反应管，其主要反应有：C2H6（g）+CO2（g）＝C2H4（g）+H2O（g）+CO（g）、C2H6（g）＝CH4（g）+H2（g）+C（s），则C2H6的转化率应该大于CO2的转化率，图中曲线①表示C2H6转化率随温度的变化，曲线②表示CO2的转化率，以此解答。
【解答】解：A．由分析可知，图中曲线①表示C2H6转化率随温度的变化，故A错误；
B．720～800℃范围内，随温度的升高，C2H6、CO2的转化率都增大，则生成C2H6、CO2的物质的量增大，出口处C2H4及CH4的量均增大，故B正确；
C．720～800℃范围内，随温度的升高，C2H6、CO2的转化率都增大，但C2H6的转化率程度大于CO2，说明反应2正向进行的程度增大大于反应1，C2H4的选择性不断减小，故C错误；
D．催化剂不改变平衡产率，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡图像的掌握情况，试题难度中等。
6．（2025春 滨湖区校级月考）通过反应Ⅰ：4HCl（g）+O2（g）＝2Cl2（g）+2H2O（g），可将有机氯化工业的副产品HCl转化为Cl2。在0.2MPa、反应物起始物质的量比2条件下，不同温度时HCl转化率如图所示（图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化）。向反应体系中加入CuCl2，能加快反应速率。
反应Ⅱ：2CuCl2（s）+O2（g）＝2CuO（s）+2Cl2（g）ΔH＝125.6kJ mol﹣1
反应Ⅲ：CuO（s）+2HCl（g）＝CuCl2（s）+H2O（g）ΔH＝﹣120.0kJ mol﹣1
下列说法正确的是（ ）
A．反应Ⅰ的ΔH＝+114.4kJ mol﹣1
B．230至300℃时，HCl转化率降低是因为温度升高，平衡向逆反应方向移动
C．保持其他条件不变，400℃时，使用CuCl2，能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值
D．在0.2MPa、400℃条件下，若起始条件下，HCl的转化率可能能达到Y点的值
【答案】D
【分析】A．根据盖斯定律，由Ⅱ+Ⅲ×2得4HCl（g）+O2（g）＝2Cl2（g）+2H2O（g）；
B．图中虚线表示相同条件下HCl的平衡转化率随温度的变化，由图可知，230至300℃时，反应没有达到平衡状态；
C．使用CuCl2作催化剂，只能加快反应速率，不能改变HCl的平衡转化率；
D．在0.2MPa、400℃条件下，若起始，增加了O2的相对含量，能提高HCl的转化率。
【解答】解：A．根据盖斯定律，由Ⅱ+Ⅲ×2得4HCl（g）+O2（g）＝2Cl2（g）+2H2O（g），ΔH＝125kJ/mol+（﹣120.0kJ/mol）×2＝﹣114.4kJ/mol，故A错误；
B．图中虚线表示HCl的平衡转化率随温度的变化，230至300℃时，反应没有达到平衡状态，故不是平衡向逆反应方向移动导致，故B错误；
C．使用CuCl2作催化剂，只能加快反应速率，不能改变HCl的平衡转化率，故C错误；
D．若起始，增加了O2的相对含量，能提高HCl的转化率，HCl的转化率可能达到Y点的值，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
7．（2025 南京模拟）甲醇水蒸气重整制氢是生产氢气的重要途径，其主要反应为：
Ⅰ．CH3OH（g）+H2O（g）＝CO2（g）+3H2（g）
Ⅱ．CH3OH（g）＝CO（g）+2H2（g）
1.01×105Pa、n起始（H2O）：n起始（CH3OH）＝1.2：1时，混合气体以一定流速通过反应管，在催化剂作用下反应一段时间后测得CH3OH转化率、CO选择性随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．反应Ⅱ的平衡常数：K220℃＞K280℃
B．CO2的物质的量：a点＜b点
C．其他条件不变，混合气体流速越大，CH3OH的转化率越大
D．温度高于240℃，CO选择性迅速上升的原因是反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ
【答案】D
【分析】A．反应Ⅱ为吸热反应，温度升高，K值增大；
B．CH3OH转化为CO和CO2，a点CH3OH转化率较高、CO选择性很低，则CO2的量较多，CH3OH转化率极高、CO选择性升高；
C．其他条件不变，混合气体流速越大，CH3OH不能完全反应；
D．温度高于240℃，CO选择性迅速上升的原因是温度对反应Ⅱ速率影响程度大于反应Ⅰ的影响程度。
【解答】解：A．反应Ⅱ为吸热反应，温度升高，K值增大，平衡常数：K220℃＜K280℃，故A错误；
B．a点CH3OH转化率较高、CO选择性很低，则CO2的量较多，CH3OH转化率极高、CO选择性升高，故CO2的量较少，CO2的物质的量：a点＞b点，故B错误；
C．混合气体流速越大，CH3OH不能完全反应，故转化率不一定越大，故C错误；
D．温度高于240℃，CO选择性迅速上升的原因是温度对反应Ⅱ速率影响程度大于反应Ⅰ的影响程度，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡移动的掌握情况，试题难度中等。
8．（2025秋 秦淮区月考）利用CO2和H2可制得甲烷，实现资源综合利用。
已知：Ⅰ．CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH1＝41.2kJ mol﹣1
Ⅱ．CO2（g）+4H2（g）＝CH4（g）+2H2O（g）ΔH2＝﹣165.0kJ mol﹣1
在一定的温度和压力下，将按一定比例混合的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，CO2转化率和CH4选择性随温度变化关系如图所示。
CH4选择性
下列说法不正确的是（ ）
A．反应Ⅱ：2E（C＝O）+4E（H—H）＜4E（C—H）+4E（H—O）（E表示键能）
B．240℃时，其他条件不变，增大压强能提高CO2的转化率
C．在260～300℃间，其他条件不变，升高温度CH4的产率增大
D．320℃时CO2的转化率最大，说明反应Ⅰ和反应Ⅱ一定都达到了平衡状态
【答案】D
【分析】在两种不同催化剂作用下反应相同时间，化学反应速率越大、选择性越高，则甲烷的产率越高。
【解答】解：A．反应Ⅱ为放热反应，断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量，即2E（C＝O）+4E（H—H）＜4E（C—H）+4E（H—O），故A正确；
B．增大压强，反应Ⅱ平衡正向移动，故能提高CO2的转化率，故B正确；
C．在260℃～320℃间，以为催化剂，升高温度CH4的选择性虽然基本不变，但CO2的转化率在上升，所以CH4的产率上升，故C正确；
D．320℃时CO2的转化率最大，可能是因为温度过高而导致催化剂失去活性导致，从而无法判定此时的转化率就是平衡转化率，则此时两个反应也不一定达到平衡状态，故D错误；
故选：D。
【点评】本题主要考查转化率随温度、压强的变化曲线等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
9．（2025秋 南京校级月考）在一个容积固定的反应器中，有一可左右滑动的密封隔板，两侧分别进行：
反应Ⅰ：I2（g）+H2（g） 2HI（g） 反应Ⅱ：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）
如图1所示；各物质起始加入量为：H2、I2和HI均为4.0mol，O2为6.5mol，SO3为2.0mol，设SO2为xmol。当x在一定范围内变化时，均可以通过调节反应器的温度，使两侧反应都达到平衡，并且隔板恰好处于正中位置；反应Ⅱ中SO2与O2起始物质的量之比一定条件下，不同温度时SO2转化率如图2所示（图中虚线表示相同条件下的SO2平衡转化率随温度的变化）。
下列说法不正确的是（ ）
A．欲使反应Ⅱ起始时向正反应方向进行，x的取值范围为3.5～7.0
B．反应Ⅱ正反应活化能小于逆反应的活化能
C．T1℃～T2℃，SO2实际转化率降低的主要原因是温度升高反应Ⅱ正向进行程度减小
D．保持温度不变，T3℃时改变SO2与O2起始物质的量的比值，SO2的转化率可能从a点的值升至b点的值
【答案】C
【分析】A．反应I总物质的量为12 mol，隔板在中间则反应II平衡时总物质的量也为12 mol；
B．反应II平衡转化率随温度升高而降低（图2虚线），说明正反应放热，ΔH＝正反应活化能﹣逆反应活化能＜0；
C．T1℃～T2℃，SO2的实际转化率随温度升高而减小但依然低于平衡转化率；
D．T3℃时，增加O2量（减小SO2与O2比值），平衡正向移动。
【解答】解：A．反应Ⅱ：2SO2+O2 2SO3，设达平衡时O2的消耗量为a mol，根据方程式可知，SO2的消耗量为2a mol，SO3的生成量为2a mol，平衡时O2的物质的量为（6.5﹣a） mol，SO2的物质的量为（x﹣2a） mol，SO3的物质的量为（2.0+2a） mol，有6.5﹣a+x﹣2a+2.0+2a＝12，得x＝3.5+a，SO2不能完全转化，则x﹣2a＞0，x＞2a，解之得x＜7，正向进行时a＞0即x＞3.5，所以欲使反应II起始时向正反应方向进行，x的取值范围为3.5～7.0，故A正确；
B．反应II平衡转化率随温度升高而降低，说明正反应放热，ΔH＝正反应活化能﹣逆反应活化能＜0，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，故B正确；
C．T1℃～T2℃，SO2的实际转化率随温度升高而减小但依然低于平衡转化率，主要原因是温度升高催化剂活性降低，反应速率减慢，使实际转化率减小，故C错误；
D．T3℃时，增加O2量，平衡正向移动，SO2转化率可从a点升至b点，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。
10．（2025 泉山区校级二模）CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。重整时发生如下反应：
反应Ⅰ：CH4（g）+CO2（g）＝2H2（g）+2CO（g）
反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）＝CO（g）+H2O（g）
其他条件相同，n（CH4）：n（CO2）投料比为1：1.5时，CH4和CO2的平衡转化率与温度变化关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．其他条件不变，n（CH4）：n（CO2））投料比为1：1，则平衡时CO2转化率一定高于CH4
B．一定条件下，使用高效催化剂可以提高单位时间内氢气的产量
C．n（H2）：n（CO）始终低于1.0，是因为发生了反应Ⅱ
D．其他条件不变，550～650℃，升高温度更有利于反应Ⅱ进行
【答案】D
【分析】A．n（CH4）：n（CO2）投料比为1：1时，二氧化碳既和甲烷反应，也和氢气反应；
B．催化剂可加快反应速率，缩短达到平衡的时间；
C．反应Ⅰ中氢气与一氧化碳的物质的量比始终为1：1，若氢气与一氧化碳的物质的量比始终低于1.0；
D．550～560℃条件下，甲烷的转化率大于二氧化碳的转化率。
【解答】解：A．n（CH4）：n（CO2）投料比为1：1时，二氧化碳既和甲烷反应，也和氢气反应，则平衡时CO2转化率一定高于CH4，故A正确；
B．催化剂可加快反应速率，缩短达到平衡的时间，从而提高单位时间内H2的产量，故B正确；
C．反应Ⅰ中氢气与一氧化碳的物质的量比始终为1：1，若氢气与一氧化碳的物质的量比始终低于1.0，说明发生了反应Ⅱ，故C正确；
D．550～650℃条件下，甲烷的转化率大于二氧化碳的转化率，说明升温更有利于反应Ⅰ，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡图像的掌握情况，试题难度中等。
11．（2024秋 苏州期末）恒压下，向无催化剂和有催化剂的两个反应容器中，以相同流速分别通入一定浓度NO和O2的混合气体。反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中曲线a、b所示（图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化）。下列说法正确的是（ ）
A．反应2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）的ΔH＞0
B．曲线a说明温度升高，反应的平衡转化率增大
C．曲线b中M点到N点NO转化率减小，是因为催化剂活性下降
D．延长反应时间，可以使NO的转化率从M点上升至P点
【答案】C
【分析】A．由图虚线可知，NO的平衡转化率随温度升高而减小，说明升高温度时平衡逆向移动；
B．曲线b中对应点NO的转化率大于曲线a，说明曲线a对应容器中未加入催化剂，反应速率随温度升高而增大；
C．升高温度过高时催化剂失去活性，催化效果降低；
D．P点在平衡曲线上方，其转化率大于对应条件下的平衡转化率，反应逆向移动。
【解答】解：A．由图虚线可知，NO的平衡转化率随温度升高而减小，说明升高温度时平衡逆向移动，则该反应是放热反应，ΔH＜0，故A错误；
B．曲线b中对应点NO的转化率大于曲线a，说明曲线a对应容器中未加入催化剂，反应速率随温度升高而增大，NO的转化率也随温度升高而增大，但反应放热，反应的平衡转化率随温度升高而减小，故B错误；
C．催化剂在一定温度范围内活性较强，温度过高时会失去活性，催化效果降低，则曲线b中M点到N点NO转化率减小，是因为催化剂活性下降，反应速率减慢，故C正确；
D．P点在平衡曲线上方，其转化率大于对应条件下的平衡转化率，M点时反应没有达到平衡状态，延长反应时间可使反应达到平衡状态，NO的转化率升高达到平衡转化率，但不能达到P点状态，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学平衡图象分析，侧重考查分析能力和运用能力，明确化学平衡影响因素、平衡状态判断是解答关键，题目难度中等。
12．（2024秋 泰州期末）利用催化技术处理汽车尾气的反应为2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g）。向恒容密闭容器中通入NO和CO各0.2mol发生如上反应，达到平衡时NO的转化率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．该反应为放热反应
B．T1℃下，a点的反应速率：v正＞v逆
C．的比值不变时，反应达到平衡
D．T2℃下，向容器中按物质的量之比1：1再充入一定量的NO和CO，达到平衡时NO的转化率大于a2
【答案】C
【分析】A．由图可知，温度升高时NO的平衡转化率降低，即升高温度时平衡逆向移动；
B．图中a点在平衡曲线下方，NO的转化率小于其平衡转化率；
C．N2、CO2均为生成物，的比值始终为；D．T2℃下，向容器中按物质的量之比1：1再充入一定量的NO和CO，相当增大压强，平衡正向移动。
【解答】解：A．由图可知，NO的平衡转化率随温度的升高而降低，即升高温度时平衡逆向移动，则该反应为放热反应，故A正确；
B．图中a点在平衡曲线下方，NO的转化率小于其平衡转化率，则反应正向进行，即v正＞v逆，故B正确；
C．N2、CO2均为生成物，的比值始终为，则的比值不变的状态不一定是平衡状态，故C错误；
D．由图可知，T2℃下NO的平衡转化率为a2，向容器中按物质的量之比1：1再充入一定量的NO和CO，相当增大压强，平衡正向移动，则NO的平衡转化率增大，即再次达到平衡时NO的转化率大于a2，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查化学平衡图象分析，侧重分析判断能力和运用能力考查，明确化学平衡状态特征、化学平衡影响因素即可解答，题目难度不大。
13．（2024秋 南京期末）CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上检测到有积碳。
下列说法不正确的是（ ）
A．反应①为CaO+CO2＝CaCO3；反应②为
B．t1～t3，n（H2）比n（CO）多，且生成H2速率不变，可能有副反应：
C．t2时刻，反应②生成H2速率大于副反应生成H2的速率
D．t3之后，反应②不再发生，随后副反应也逐渐停止
【答案】C
【分析】A．反应①为CaO+CO2＝CaCO3，结合氧化还原反应分析；
B．由图知，t1～t3时间内，n（H2）大于n（CO），且生成n（H2）不变，且反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳，则可能发生反应；
C．反应②中CO和H2的化学计量数相同，则二者反应速率应相等，副反应的发生使生成H2的速率大于生成CO的速率；
D．t3之后，v（CO）＝0，v（CH4）逐渐增大，则生成v（CO）＝0。
【解答】解：A．反应①为CaO+CO2＝CaCO3，结合氧化还原反应配平可得反应②为，故A正确；
B．t1～t3时间内，n（H2）大于n（CO），且生成n（H2）不变，且反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳，则可能发生反应，由于反应②和副反应中甲烷和氢气的系数比均为1：2，所以生成氢气的速率不变，故B正确；
C．反应②中一氧化碳和氢气的化学计量数相同，则二者反应速率应相等，副反应的发生使生成H2的速率大于生成CO的速率，由图2可知，t2时刻，H2的总气体流速为2 mmol min﹣1，一氧化碳的气体流速约为1.6 mmol min﹣1，则副反应产生氢气的气体流速约为（2﹣1.6）mmol min﹣1＝0.4 mmol min﹣1，故副反应生成H2的速率小于反应②生成H2的速率，故C错误；
D．t3之后，v（CO）＝0，v（CH4）逐渐增大，则生成v（CO）＝0，说明反应②不再发生，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查物质的量或浓度随时间的变化曲线等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
14．（2025春 徐州期末）亚硝酰氯（NOCl）是有机合成中的重要试剂，可由反应2NO（g）+Cl2（g） 2NOCl（g）制得。其他条件相同，向体积为2L密闭容器M、N中各充入2mol NO（g）和1mol Cl2（g）分别在温度为T1、T2时进行反应，测得容器中NO的物质的量与反应时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．T1＜T2
B．b点：v正（NO）＝2v逆（Cl2）
C．容器内压强保持不变，反应达到化学平衡状态
D．0～5min，N容器中v（NOCl）＝0.1mol L﹣1 min﹣1
【答案】C
【分析】A．温度越高化学反应速率越快，先达到平衡；
B．由图可知，b点时反应未达到平衡状态；
C．变量不变说明反应达到化学平衡状态；
D．0～5min，Δn（NO）＝Δn（NOCl）＝0.5mol，则N容器中v（NOCl）。
【解答】解：A．温度越高化学反应速率越快，由图可知T1温度下反应速率较快，因此T1＞T2，故A错误；
B．由图可知，b点时反应未达到平衡状态，则b点：v正（NO）≠2v逆（Cl2），故B错误；
C．随着反应的进行容器内压强逐渐减小，因此容器内压强保持不变，反应达到化学平衡状态，故C正确；
D．0～5min，Δn（NO）＝Δn（NOCl）＝0.5mol，则N容器中v（NOCl）0.05mol L﹣1 min﹣1，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查物质的量随时间的变化曲线，为高频考点，题目难度一般。
15．（2023 南京二模）为考查CO2和CH4共存对H2S制氢的影响，在0.1MPa下，n（H2S）：n（CH4）：n（CO2）：n（N2）＝15：15：15：15的混合气体反应达到平衡时，反应物的转化率、产物的物质的量分数随温度的变化分别如图﹣1、图﹣2所示，体系中的反应主要有：
Ⅰ.CH4（g）+CO2（g）＝2CO（g）+2H2（g）ΔH＝+260.4kJ mol﹣1
Ⅱ.H2（g）+CO2（g）＝CO（g）+H2O（g）ΔH＝+34.0kJ mol﹣1
Ⅲ.H2S（g）+CO2（g）＝COS（g）+H2O（g）ΔH＝+34.4kJ mol﹣1
下列说法不正确的是（ ）
A．反应CH4（g）+H2O（g）＝3H2（g）+CO（g）ΔH＝+226.4kJ mol﹣1
B．图﹣1中曲线①表示CO2转化率随温度的变化
C．温度700℃时，反应Ⅰ是体系中的主要反应
D．反应Ⅲ的平衡常数：K（400℃）＞K（700℃）
【答案】D
【分析】A．根据盖斯定律：Ⅰ﹣Ⅱ得CH4（g）+H2O（g）＝3H2（g）+CO（g）；
B．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都有CO2参与反应，且三个反应均为吸热反应；
C．由图﹣2可知，温度700℃时，产物主要为H2和CO；
D．反应Ⅲ为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，平衡常数增大。
【解答】解：A．根据盖斯定律：Ⅰ﹣Ⅱ得CH4（g）+H2O（g）＝3H2（g）+CO（g）ΔH＝（+260.4﹣34.0）kJ/mol＝+226.4kJ/mol，故A正确；
B．升高温度，平衡向吸热方向移动，由于三个反应均为吸热反应，故升高温度三个反应均向正反应方向移动，反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都有CO2参与反应，故CO2的转化率最大，故B正确；
C．由图﹣2可知，温度700℃时，产物主要为H2和CO，故反应Ⅰ是体系中的主要反应，故C正确；
D．反应Ⅲ为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，即K（400℃）＜K（700℃），故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查化学平衡的影响因素、热化学方程式，为高频考点，侧重考查学生分析能力，掌握盖斯定律、勒夏特列原理是解题的关键，此题难度中等。
16．（2025春 常州校级期中）一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4（H2C2O4 H++HC2，HC2 H+）发生反应，Mn（Ⅱ）起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．Mn（Ⅲ）能氧化H2C2O4
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，Mn（Ⅱ）和Mn（Ⅶ）一定能大量共存
D．总反应为：
【答案】A
【分析】约13min前，随着时间的推移Mn（Ⅶ）浓度减小直至为0，Mn（Ⅲ）浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn（Ⅲ），同时先生成少量Mn（Ⅳ）后，Mn（Ⅳ）被消耗；约13min后，随着时间的推移Mn（Ⅲ）浓度减少，Mn（Ⅱ）的浓度增大。
【解答】解：约13min前，随着时间的推移Mn（Ⅶ）浓度减小直至为0，Mn（Ⅲ）浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn（Ⅲ），同时先生成少量Mn（Ⅳ）后，Mn（Ⅳ）被消耗；约13min后，随着时间的推移Mn（Ⅲ）浓度减少，Mn（Ⅱ）的浓度增大；
A．由图像可知，随着时间的推移Mn（Ⅲ）的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn（Ⅲ），后来Mn（Ⅲ）被消耗生成Mn（Ⅱ），所以Mn（Ⅲ）能氧化H2C2O4，故A正确；
B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn（Ⅱ），Mn（Ⅱ）浓度增大，Mn（Ⅱ）对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，故B错误；
C．由图可知，Mn（Ⅶ）的浓度为0后才开始生成Mn（Ⅱ），则该条件下Mn（Ⅱ）和Mn（Ⅶ）不能大量共存，故C错误；
D．由于草酸是弱酸，不能拆开，其离子方程式为：，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡图像的掌握情况，试题难度中等。
二．解答题（共4小题）
17．（2025春 海州区期中）利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤，发生反应：2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）。请回答下列问题：
（1）反应过程的能量变化如图所示，则该反应为 放热 （填“放热”或“吸热”）反应。
（2）恒温恒容时，下列措施能使该反应速率增大的是 ab （填字母，下同）。
a．增加O2的浓度 b．选择高效催化剂 c．充入氦气 d．适当降低温度
（3）下列情况能说明该反应达到化学平衡状态的是 ac 。
a．2v正（O2）＝v逆（SO2） b．恒温恒容时，混合气体的密度不再随时间变化
c．SO3的物质的量不再变化 d．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2
（4）某次实验中，在容积为2L的恒温密闭容器中通入10mol SO2和amol O2，反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图所示。
①2min时，v正（SO2） ＞ （填“＞”“＜”或“＝”）v逆（SO2）。
②用SO3的浓度变化表示0～5min内反应的平均速率是 0.8 mol L﹣1 min﹣1。
③反应达到平衡时，O2的转化率为50%，则a＝ 8 。
【答案】（1）放热；
（2）ab；
（3）ac；
（4）①＞；
②0.8；
③8。
【分析】（1）根据反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应进行分析；
（2）根据2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）ΔH＜0和影响化学反应速率的因素进行分析；
（3）根据2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）可知：2v正（O2）＝ v逆（SO2）说明正逆反应速率相等，SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2不能得出正逆反应速率相等，进行分析；
（4）根据用SO3的浓度变化表示0～5min内反应的平均速率，化学反应中各组分物质的量变化之比等于对应化学计量数之比，进行分析。
【解答】解：（1）根据反应过程的能量变化如图可知：反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应为放热反应，
故答案为：放热；
（2）a．恒温恒容时，增加O2的浓度可以加快化学反应速率，故a符合题意；
b．催化剂能加快化学反应速率，故b符合题意；
c．恒温恒容充入氦气对反应物和生成物的浓度无影响，所以不会加快化学反应速率，故c不符合题意；
d．适当降低温度会降低化学反应速率，故d不符合题意；
故答案为：ab；
（3）a．根据2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）可知：2v正（O2）＝ v逆（SO2）说明正逆反应速率相等，能够说明反应达到化学平衡状态，故a符合题意；
b．根据2SO2（g）+O2（g） 2SO3（g）可知：混合气体的总质量是不变的，恒温恒容时，混合气体的密度是恒定不变的，所以恒温恒容时，混合气体的密度不再随时间变化不能说明反应达到化学平衡状态，故b不符合题意；
c．SO3的物质的量不再变化，说明反应达到化学平衡状态，故c符合题意；
d．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2不能得出正逆反应速率相等，不能说明反应达到化学平衡状态，故d不符合题意；
故答案为：ac；
（4）①2min时，反应正在正向进行，故v正（SO2）＞v逆（SO2），
故答案为：＞；
②用SO3的浓度变化表示0～5min内反应的平均速率是0.8mol L﹣1 min﹣1，
故答案为：0.8；
③由图中可以读出平衡时二氧化硫减少8mol，化学反应中各组分物质的量变化之比等于对应化学计量数之比，因此氧气减少4mol，而转化率为50%，则氧气的起始量amol＝8mol，
故答案为：8。
【点评】本题主要考查物质的量或浓度随时间的变化曲线等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
18．（2025春 锡山区校级期中）化学反应中的能量变化和速率变化对生产生活有着重要意义。恒温下，在一个2L的恒容密闭容器中，A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化曲线如图所示。
（1）该反应的化学方程式为 3A B+3C 。
（2）从开始到平衡时，A的转化率为 50% ，B的平均反应速率为 0.2mol L﹣1 min﹣1 。
（3）该条件下某时刻B的体积分数为4%，此时C的浓度为 0.3mol/L 。
（4）下列措施能增大反应速率的是 ①②③ 。
①升高温度
②缩小容器体积
③加催化剂
④分离出产物
（5）下列叙述能说明此条件下该反应已达到化学平衡状态的是 ①③⑤⑥ （填序号）。
①A与C的浓度相等
②混合气体的密度不再发生变化
③混合气体的压强不再发生变化
④混合气体的总质量不再发生变化
⑤混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
⑥相同时间内消耗3nmol A，同时生成3nmol A
【答案】（1）3A B+3C；
（2）50%；0.2mol L﹣1 min﹣1；
（3）0.3mol/L；
（4）①②③；
（5）①③⑤⑥。
【分析】（1）0～2min内A浓度减小1.2mol/L，B浓度增加0.4mol/L，C浓度增加1.2mol/L，根据不同物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比；
（2）2min时，达到平衡，A的转化率为；B的浓度增加了0.4mol/L；
（3）设某时刻转化了xmol/L，根据已知列三段式：
，x＝0.1mol/L；
（4）①升高温度，增大反应速率；②缩小容器体积，相当于压强增大，增大反应速率；③加催化剂，增大反应速率；④分离出产物，产物浓度降低，降低反应速率；
（5）①A与C的浓度相等；
②恒容密闭容器，质量不变，故混合气体的密度为恒值；
③正反应是气体物质的量增加的反应，压强增大；
④密闭容器，质量守恒，混合气体的总质量不再发生变化；
⑤混合气体质量不变，正反应是气体物质的量增加的反应；
⑥相同时间内消耗3nmol A，同时生成3nmol A，正逆反应速率相等。
【解答】解：（1）0～2min内A浓度减小1.2mol/L，B浓度增加0.4mol/L，C浓度增加1.2mol/L，根据不同物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比可得化学方程式为：3A B+3C，
故答案为：3A B+3C；
（2）2min时，达到平衡，A的转化率为；B的浓度增加了0.4mol/L，则，
故答案为：50%；0.2mol L﹣1 min﹣1；
（3）设某时刻转化了xmol/L，根据已知列三段式：
，x＝0.1mol/L，此时C的浓度为0.3mol/L，
故答案为：0.3mol/L；
（4）①升高温度，增大反应速率；②缩小容器体积，相当于压强增大，增大反应速率；③加催化剂，增大反应速率；④分离出产物，产物浓度降低，降低反应速率，
故答案为：①②③；
（5）①A与C的浓度相等，故①正确；
②恒容密闭容器，质量不变，故混合气体的密度为恒值，当密度不再发生变化不能说明是平衡状态，故②错误；
③正反应是气体物质的量增加的反应，压强增大，该混合气体的压强不再发生变化能说明是平衡状态，故③正确；
④密闭容器，质量守恒，混合气体的总质量不再发生变化，不能说明是平衡状态，故④错误；
⑤混合气体质量不变，正反应是气体物质的量增加的反应，平均相对分子质量不再发生变化能说明是平衡状态，故⑤正确；
⑥相同时间内消耗3nmol A，同时生成3nmol A，正逆反应速率相等，能说明是平衡状态，故⑥正确；
故答案为：①③⑤⑥。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡图像的掌握情况，试题难度中等。
19．（2025春 盐城期中）在2L密闭容器中，800℃时，反应2NO（g）+O2（g） 2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表。
时间/s 0 1 2 3 4 5
n（NO）/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
（1）上图中，A点处v正 大于 v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。
（2）图中表示NO2变化的曲线是 b 。用NO表示从0～2s内该反应的平均速率v＝ 3×10﹣3mol L﹣1 s﹣1 。
（3）下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 bc （填字母，下同）。
a.v（NO2）＝2v（O2）
b.容器内压强保持不变
c.v逆（NO）＝2v正（O2）
d.容器内的密度保持不变
（4）下列能使该反应的反应速率增大的是 bcd 。
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效的催化剂
【答案】（1）大于；
（2）b；3×10﹣3mol L﹣1 s﹣1；
（3）bc；
（4）bcd。
【分析】（1）A点处于建立平衡的过程中，反应物浓度降低，即向正反应方向进行；
（2）由方程式2NO（g）+O2（g） ＝2NO2（g）可知，平衡时Δc（NO）：Δc（O2）：Δc（NO2）＝2：1：2，由表中数据可知，平衡Δc（NO）0.00625mol L﹣1，曲线b平衡时的浓度为0.00625mol L﹣1，故曲线b表示NO2的浓度变化；由图中数据可知2s内，NO的浓度变化量为0.006mol L﹣1，代入公式v（NO）即可；
（3）根据变量不变、正逆向等来判断反应是否达到了平衡状态；
（4）a.及时分离出NO2气体，平衡向正反应移动，反应速率减小；
b.适当升高温度，平衡向逆反应移动，反应速率增大；
c.增大O2的浓度，平衡向正反应移动，反应速率增大；
d.选择高效的催化剂，可以增大反应速率。
【解答】解：（1）A点处于建立平衡的过程中，反应物浓度降低，即向正反应方向进行，所以v正大于v逆，
故答案为：大于；
（2）由方程式2NO（g）+O2（g） ＝2NO2（g）可知，平衡时Δc（NO）：Δc（O2）：Δc（NO2）＝2：1：2，由表中数据可知，平衡Δc（NO）0.00625mol L﹣1，曲线b平衡时的浓度为0.00625mol L﹣1，故曲线b表示NO2的浓度变化；由图中数据可知2s内，NO的浓度变化量为0.006mol L﹣1，则v（NO） 3×10﹣3mol L﹣1 s﹣1，
故答案为：b；3×10﹣3mol L﹣1 s﹣1；
（3）a.未指明正逆速率，若都为同一方向速率，始终都存在v（NO2）＝2v（O2）关系，则不能说明到达平衡，若为不同方向的速率，速率之比等于化学计量数之比，说明到达平衡，故a错误；
b.随反应进行气体的物质的量减小，压强增减小，容器内压强保持不变，说明到达平衡，故b正确；
c.不同物质表示的正逆速率之比等于化学计量数之比，反应到达平衡，则v逆（NO）＝2v正（O2），说明到达平衡，故c正确；
d.反应混合气体的质量不变，容器的体积不变，密度始终不变，则容器内物质的密度保持不变，不能说明到达平衡，故d错误；
故答案为：bc；
（4）a.及时分离出NO2气体，平衡向正反应移动，反应速率降低，故a错误；
b.适当升高温度，平衡向逆反应移动，反应速率增大，故b正确；
c.增大O2的浓度，平衡向正反应移动，反应速率增大，故c正确；
d.选择高效的催化剂，可以增大反应速率，故d正确；
故答案为：bcd。
【点评】本题主要考查化学平衡的移动及化学平衡状态的判断等知识，为高频考点，题目难度一般。
20．（2025春 宿迁期中）CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下反应：CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g），测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。
（1）从3min到9min，v（H2）＝ 0.125 mol L﹣1 min﹣1。
（2）平衡时CO2的转化率为 75% 。（提示：转化率）
（3）平衡时混合气体中CH3OH（g）的体积分数是 30% 。
（4）一定温度下，第9分钟时v逆（CH3OH） 小于 第3分钟时v正（CH3OH）。（填“大于”、“小于”或“等于”）
（5）瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨﹣液氧燃料电池如图所示，该燃料电池工作时，OH﹣移向 电极1 （“电极1”或“电极2”）负极的电极反应式为 。
【答案】（1）0.125；
（2）75%；
（3）30%；
（4）小于；
（5）电极1；。
【分析】（1）根据图示，从3min到9min，甲醇的浓度增大0.25mol/L，则氢气的浓度降低0.75mol/L；
（2）平衡时CO2的转化率为；
（3）平衡时混合气体中CH3OH（g）的体积分数是100%＝30%；
（4）一定温度下，第9分钟时反应达到平衡状态，第9分钟时v逆（CH3OH）＝ v正（CH3OH）；随反应进行，反应物浓度降低，第3分钟时v正（CH3OH）＞第9分钟时v逆（CH3OH）；
（5）根据图示，电极1氨气失电子生成氮气，电极1发生氧化反应，电极1是负极、电极2是正极，该燃料电池工作时，OH﹣移向电极1，负极氨气失电子生成氮气和水。
【解答】解：（1）根据图示，从3min到9min，甲醇的浓度增大0.25mol/L，则氢气的浓度降低0.75mol/L，v（H2），
故答案为：0.125；
（2）平衡时CO2的转化率为，
故答案为：75%；
（3）平衡时混合气体中CH3OH（g）的体积分数是100%＝30%，
故答案为：30%；
（4）一定温度下，第9分钟时反应达到平衡状态，第9分钟时v逆（CH3OH）＝ v正（CH3OH）；随反应进行，反应物浓度降低，第3分钟时v正（CH3OH）＞第9分钟时v逆（CH3OH），则第9分钟时v逆（CH3OH）小于第3分钟时v正（CH3OH），
故答案为：小于；
（5）根据图示，电极1氨气失电子生成氮气，电极1发生氧化反应，电极1是负极、电极2是正极，该燃料电池工作时，OH﹣移向电极1，负极氨气失电子生成氮气和水，负极的电极反应式为，
故答案为：电极1；。
【点评】本题考查化学平衡，侧重考查学生平衡图像的掌握情况，试题难度中等。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)