高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測（七）常考速率、平衡圖像題解題策略（練）（原卷版+答案解析）

專題講座（七）常考速率、平衡圖像題解題策略

第一部分：高考真題感悟

1.（2023?北京?高考真題）丙烷經(jīng)催化脫氫可制丙烯:C3H8，C3H6+玨。600℃,將一定濃度的CCh與固定濃

度的C3H8通過含催化劑的恒容反應(yīng)器，經(jīng)相同時間，流出的C3H6、CO和H2濃度隨初始CO2濃度的變化

關(guān)系如圖。

已知：

①C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2220kJ/mol

②C3H6（g）+9/2O2（g）=3CO2（g）+3H2O（l）AH=-2058kJ/mol

③H2（g）+l/2O2（g）=H2O（l）AH=-286kJ/mol

下列說法不正確的是

A.C3H8（g）=C3H6（g）+H2（g）△H=+124kJ/mol

B.c（H2）和c（C3H6）變化差異的原因：CO2+H2CO+H2O

C.其他條件不變，投料比C（C3H8）/c（CC）2）越大，C3H8轉(zhuǎn)化率越大

D.若體系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，則初始物質(zhì)濃度co與流出物質(zhì)濃度c之間一定存在：

3co（C3H8）+CD（CO2）=C（CO）+C（CO2）+3C（C3H8）+3c（C3H6）

2.（2023?江蘇?高考真題）NH3與02作用分別生成N2、NO、N2O的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。工業(yè)尾氣中的Nlh

可通過催化氧化為N2除去。將一定比例的NH3、02和N2的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應(yīng)管,

2n小舟（N?）

NH3的轉(zhuǎn)化率、生成N2的選擇性［生成八］、X100%］與溫度的關(guān)系如圖所示。

n總轉(zhuǎn)化（網(wǎng)）

下列說法正確的是

A.其他條件不變，升高溫度，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率增大

B.其他條件不變，在175?300℃范圍，隨溫度的升高，出口處N2和氮氧化物的量均不斷增大

C.催化氧化除去尾氣中的NH3應(yīng)選擇反應(yīng)溫度高于250℃

D.高效除去尾氣中的NH3,需研發(fā)低溫下NH3轉(zhuǎn)化率高和N2選擇性高的催化劑

3.（2023?北京?高考真題）CO?捕獲和轉(zhuǎn)化可減少CO?排放并實(shí)現(xiàn)資源利用，原理如圖1所示。反應(yīng)①完成

之后，以N2為載氣，以恒定組成的N?、CH4混合氣，以恒定流速通入反應(yīng)器，單位時間流出氣體各組分的

物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化如圖2所示。反應(yīng)過程中始終未檢測到CO2,在催化劑上有積碳。

時間/min

下列說法不正確的是

催化劑

A.反應(yīng)①為CaO+CO2=CaCO3；反應(yīng)②為CaCO3+CH4^^=CaO+2CO+2H2

催化劑

B.If,n（Hj比n（CO）多，且生成H?速率不變，可能有副反應(yīng)CH4^=C+2H?

C.t?時刻，副反應(yīng)生成H2的速率大于反應(yīng)②生成H2速率

D.ts之后，生成CO的速率為0,是因?yàn)榉磻?yīng)②不再發(fā)生

4.（2023?江蘇?高考真題）乙醇-水催化重整可獲得HZ。其主要反應(yīng)為

C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g)AH=173.3kJmor,

1

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=41.2kJmor,在LOxlt^Pa、%(C2H5OH):n始他0)=1:3時，若僅考慮

上述反應(yīng)，平衡時CC>2和co的選擇性及H2的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示。

%

/

郴

忙

播

史

、

斷

同

n生成(C0)

co的選擇性=x100%,下列說法正確的是

n生成(C(V+n生成(C0)

A.圖中曲線①表示平衡時H?產(chǎn)率隨溫度的變化

B.升高溫度，平衡時CO的選擇性增大

n(C?HsOH)

C.一定溫度下，增大、向O)可提高乙醇平衡轉(zhuǎn)化率

D.一定溫度下，加入CaO(s)或選用高效催化劑，均能提高平衡時H?產(chǎn)率

5.(2023?河北?高考真題)恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應(yīng)的方程式為①XY；

②Y.Z。反應(yīng)①的速率％=k2(X),反應(yīng)②的速率V2=k2c(Y),式中k「匕為速率常數(shù)。圖甲為該體系中

X、Y、Z濃度隨時間變化的曲線，圖乙為反應(yīng)①和②的lnk~：曲線。下列說法錯誤的是

Ink

'、?、.、：反應(yīng)②

反應(yīng)負(fù)\、

乙

A.隨c(X)的減小，反應(yīng)①、②的速率均降低

B.體系中v(X)=v(Y)+v(Z)

C.欲提高Y的產(chǎn)率，需提高反應(yīng)溫度且控制反應(yīng)時間

D.溫度低于工時，總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定

第二部分：最新模擬精練

完卷時間：50分鐘

一、選擇題(每小題只有一個正確選項(xiàng)，共12*5分)

1.(2023?遼寧?三模)在一定條件下，取一定量的A和B在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

aA(g)+bB(g)二■mM(g)+nN(s)AH=QkJ-mo『。達(dá)到平衡時，M的濃度與溫度和容器容積的關(guān)系如圖所示。

下列有關(guān)判斷正確的是

A.a+b>m

B.E點(diǎn)的平衡常數(shù)小于F點(diǎn)的平衡常數(shù)

C.達(dá)到平衡后，增大A的濃度將會提高B的轉(zhuǎn)化率

D.Q<0

2.(2023?江蘇蘇州?模擬預(yù)測)CO2催化加氫合成二甲醛是一種CO2轉(zhuǎn)化方法，其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng):

1

反應(yīng)I：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)A//=+41.2kJ-mor

1

反應(yīng)II：2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)AH=—122.5kJ-mor

在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下，CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CH30cH3的選擇性隨溫度的變化如圖

2xCH?0C1的物質(zhì)的量

所示。(田。用的選擇性=反應(yīng)的電的物質(zhì)的量XI。。％)

下列說法不正確的是

A.CO的選擇性隨溫度的升高逐漸增大

B.反應(yīng)2co(g)+4H2(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)AH=—204.9kJmor1

C.在240?320℃范圍內(nèi)，溫度升高，平衡時CH30cH3的物質(zhì)的量先增大后減小

D.反應(yīng)一段時間后，測得CH30cH3的選擇性為48%(圖中A點(diǎn))，增大壓強(qiáng)可能將CH30cH3的選擇性提升

到B點(diǎn)

3.(2023.重慶一中模擬預(yù)測)已知：2NO(g)+O2(g)2NO?(g)的反應(yīng)歷程分兩步：

第1步：2NO(g)r=?N2O2(g)(^)AH^O

第2步：N2O2(g)+O2(g)2NO/g)(慢)AH2<0

在固定容積的容器中充入一定量NO和。2發(fā)生上述反應(yīng)，測得體系中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)隨溫度(T)的變

化如圖所示。下列說法錯誤的是

A.第1步、第2步正反應(yīng)活化能分別為旦、E2,則E產(chǎn)E?

B.a點(diǎn)后，MN?。)迅速減小的原因是第1步平衡逆向移動，第2步速率加快

C.b點(diǎn)后，MN?。?)增加的原因是第2步平衡逆向移動的程度比第1步的大

D.若其他條件不變，僅將容器變?yōu)楹銐籂顟B(tài)，則體系建立平衡的時間不變

4.(2023?北京?北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)三模)在一定條件下，利用CO2合成CH30H的反應(yīng)如下：CO2(g)+3H2(g).

CH3OH(g)+H2O(g)AHi,研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)過程中會有副反應(yīng)：CO2(g)+H2(g).-CO(g)+H2O(g)AH2,溫

度對CEOH、CO的平衡產(chǎn)率影響如圖所示。下列說法中，不正確的是

100

A.△HiVO,△Hz〉。

B.增大壓強(qiáng)有利于加快合成反應(yīng)的速率

C.實(shí)際生產(chǎn)過程中，升高溫度一定降低CH30H的產(chǎn)率

D.實(shí)際生產(chǎn)過程中，可以通過使用合適的催化劑提高CH30H的選擇性

5.(2023?重慶南開中學(xué)模擬預(yù)測)在溫度不同的2L恒容密閉容器I、II、III中各充入ImolX和2moiY,

保持其它條件相同，發(fā)生反應(yīng)：X(g)+2Y(g).Z(g)+W(s)AH<0,測得10min時X的物質(zhì)的量n(X)如圖所

示。下列說法正確的是

lo

nu

cx

200300400

T/℃

A.逆反應(yīng)速率：a>b

B.b點(diǎn)一定滿足：2V正(X)=v￡Y)

C.再向容器III中充入0.6molX和0.2molZ,Y的轉(zhuǎn)化率不變

D.從容器HI中移走0」molZ,X的體積分?jǐn)?shù)減小

6.(2023?江蘇泰州?模擬預(yù)測)CH4—CO2重整反應(yīng)能夠有效去除大氣中CO2,是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的重要途徑

之一，發(fā)生的反應(yīng)如下：

重整反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AH

積炭反應(yīng)I2co(g)=CCh(g)+C(s)AHi=—172kJmol-i

1

積炭反應(yīng)IICH4(g)=C(s)+2H2(g)AH2=+75kJ-mol

n(CH4)

在恒壓、起始投料比℃=1條件下,體系中含碳組分平衡時的物質(zhì)的量隨溫度變化關(guān)系曲線如圖所示。

n(CC)2)

下列說法正確的是

A.重整反應(yīng)的反應(yīng)熱AH=-247kJ-mol"

B.曲線B表示CH4平衡時物質(zhì)的量隨溫度的變化

C.積炭會導(dǎo)致催化劑失活，降低CH4的平衡轉(zhuǎn)化率

D.低于600℃時，降低溫度有利于減少積炭的量并去除CCh氣體

7.(2023?上海奉賢?二模)向恒容密閉容器中充入體積比為1：3的CO2和H2,發(fā)生反應(yīng)2co2(g)+6H2(g).*

4H20(g)+CH2=CH2(g)o測得不同溫度下C02的平衡轉(zhuǎn)化率及催化劑的催化效率如圖所示。下列說法正確的

是

A.所以M點(diǎn)的平衡常數(shù)比N點(diǎn)的小

B.溫度低于250℃時，乙烯的平衡產(chǎn)率隨溫度升高而增大

C.保持N點(diǎn)溫度不變，向容器中再充入一定量的H2,CCh的轉(zhuǎn)化率可能會增大到50%

D.實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)盡可能在較低的溫度下進(jìn)行，以提高CCh的轉(zhuǎn)化率

8.(2023?江蘇南通?模擬預(yù)測)CCh催化加氫合成甲醇是重要的碳捕獲利用與封存技術(shù)，該過程發(fā)生下列反

應(yīng)：

反應(yīng)I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)AH=-58.6kJ-moH

1

反應(yīng)II：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=41.2kJ-mol-

0.5MPa下，將n（H2）：n（CO2）=3的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應(yīng)器,測得CO2的轉(zhuǎn)化率、CH30H

n小￡CHQH）或n±KCO）

或CO的選擇性~~—X100%］以及CH30H的收率（CO2的轉(zhuǎn)化率xCH30H的選擇性）隨溫度

n總轉(zhuǎn)化（COJ

的變化如圖所示。下列說法正確的是

1

A.CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=99.8kJmol

B.曲線a表示CH3OH的選擇性隨溫度的變化

C.圖中所示270℃時，對應(yīng)C02的轉(zhuǎn)化率為21%

D.在210℃~250℃之間，CH30H的收率增大是由于CH30H的選擇性增大導(dǎo)致

9.（2023?江蘇?模擬預(yù)測）二氧化碳催化加氫制甲醇是一種實(shí)現(xiàn)“碳中和”的有效方法。在CO?和H?催化制甲

醇反應(yīng)體系中，主要發(fā)生的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為

1

反應(yīng)I：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）AH=-49.6kJ-mol'

反應(yīng)H：CC）2（g）+H2（g）馨9co值）+凡0僅）△H=4L2kJ-mo「

將ImolCO?和3皿1凡混和氣體通入恒壓、密閉容器中，在Cu-ZnO/ZrO?的催化下反應(yīng)，平衡時CO?轉(zhuǎn)

化率、CH30H和CO選擇率隨溫度變化如圖所示（選擇率：轉(zhuǎn)化的C0?中生成CH30H或CO的百分比）。下

列說法錯誤的是

180200230240260

A.CH30H選擇率對應(yīng)的曲線是b

1

B.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)AH=-90.8kJ-mol

C.圖中M點(diǎn)時，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25%,則H?的轉(zhuǎn)化率為33.3%

D.提高CO?轉(zhuǎn)化為CH30H的轉(zhuǎn)化率，需要研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑

10.(2023?江蘇?啟東中學(xué)模擬預(yù)測)某科研小組研究臭氧脫除SCh和NO工藝，反應(yīng)原理及反應(yīng)熱、活化能

數(shù)據(jù)如下：

1

反應(yīng)I：NO(g)+O3(g)<飛NO2(g)+O2(g)△Hi=-200.9kJmolEai=+3.2kJmoH

11

反應(yīng)II：SO2(g)+O3(g)<1)SO3(g)+O2(g)△H2=-241.6kJmol-Ea2=+58kJ-mol-

已知該體系中臭氧發(fā)生分解反應(yīng)：203(g)峰珍3O2(g)?

向容積一定的反應(yīng)器中充入含LOmolNO、LOmolSCh的模擬煙氣和2.0molO3,改變溫度，反應(yīng)相同時間t

后體系中NO和SO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示，下列說法錯誤的是

100

P(100,85)

80

"NO

60

0

4

00(100,30)

2

■SO2

0

0100200300400

溫度。C

A.Q點(diǎn)一定為平衡狀態(tài)點(diǎn)

B.相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于S02,主要原因是Eal小于Ea2

C.300℃后，SO2轉(zhuǎn)化率接近于零且不再變化，主要原因是03分解

D.其他條件不變，擴(kuò)大反應(yīng)器的容積可以降低NO和SCh單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率

11.(2023?江蘇省如皋中學(xué)三模)在催化劑作用下，以CO2和H2為原料進(jìn)行合成CH30H的實(shí)驗(yàn)。保持壓強(qiáng)

一定,將起始n(C02):n(H2)=l：3的混合氣體通過裝有催化劑的反應(yīng)管，測得出口處CO2的轉(zhuǎn)化率和CH30H

naa(CHQH)一

的選擇性??；、Xi。。％與溫度的關(guān)系如下圖所示。

n轉(zhuǎn)化(C。?)

已知反應(yīng)管內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為

1

反應(yīng)1：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)AHI=-49.5kJmol

1

反應(yīng)2:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH2=41.2kJ-mol-

下列說法正確的是

A.CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的AH=90.7kJ-mol-1

B.280℃時，出口處CH30H的體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)值小于平衡值

C.220℃~240。。時C02的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低，原因是反應(yīng)2轉(zhuǎn)化的CCh隨溫度的升高而減少

D.220℃~280℃時，反應(yīng)1的速率高于反應(yīng)2的速率

12.(2023?江蘇?揚(yáng)州中學(xué)三模)為探究合成氣制甲醇過程中催化劑中毒的原因，將模擬合成氣(CO、CO?和

H2按一定比例混合)以一定流速分別通過三份銅基催化劑，其中一份做空白實(shí)驗(yàn)，兩份強(qiáng)制中毒(分別預(yù)先

吸附H2s和SO。，吸附反應(yīng)后催化劑中堿元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等)。在一定溫度下，總碳(CO、C0?)轉(zhuǎn)化率、

生成CH30H的選擇性與反應(yīng)時間的關(guān)系如題圖所示。

生成CH30H的選擇性=[“co)+_出。合成氣制甲醇的主要反應(yīng)為:

反應(yīng)ICO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)AHI=-90.8kJmoL

1

反應(yīng)IICO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)AH2=-49.5kJ-moP

副反應(yīng)有：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(g),

2C0(g)+4H2(g)=CH30cH3(g)+H2O(g)。

下列說法正確的是

A.實(shí)驗(yàn)條件下，三個副反應(yīng)的AH均小于0

B.空白實(shí)驗(yàn)時，若其他條件不變，升高溫度，總碳轉(zhuǎn)化率一定減小

C.相同條件下，SO?對催化劑的毒害作用大于H2s

D.為提高生成CH30H的選擇性，可研發(fā)不與含硫物反應(yīng)的催化劑

二、主觀題(共3小題，共40分)

13.(2023?上海楊浦?一模)(12分)氧硫化碳(COS),用于合成除草劑、殺蟲劑等，還能作為糧食熏蒸劑。

完成下列填空：

CO,COZ分別與H2s反應(yīng)均能制得cos,反應(yīng)如下：

反應(yīng)I：CO(g)+H2S(g).COS(g)+H2(g)+Q1

反應(yīng)II：CO2(g)+H2S(g).COS(g)+H2O(g)+Q2

已知：在相同條件下，v正(LHzS)”正(11,凡$)

向兩個容積相同的密閉容器中按下表投料(N?不參與反應(yīng))，分別發(fā)生上述反應(yīng)。

800900100011001200

溫度/℃

反應(yīng)I反應(yīng)II

起始投料HSHS

co2N2co22N2

起始物質(zhì)的量(mol)113113

圖中實(shí)線a、b表示在相同的時間內(nèi)n(COS)隨溫度的變化關(guān)系。

圖中虛線c、d表示兩反應(yīng)的平衡曲線。

⑴W的坐標(biāo)是(1000,0.3),W點(diǎn)H2S的轉(zhuǎn)化率是。

(2)a是反應(yīng)___________(填“I”或“II")的n(COS)隨溫度的變化關(guān)系，依據(jù)是：。

⑶Qi0(填“>”或，<")，理由是：o

(4)下列結(jié)論正確的是(選填選項(xiàng))。A.曲線d為反應(yīng)I的平衡曲線

B.900c時,平衡常數(shù)K「Kn

C.相同條件下，延長反應(yīng)時間也不能使反應(yīng)體系中Y點(diǎn)COS的量達(dá)到W點(diǎn)

D.恒溫恒容下，向W點(diǎn)表示的反應(yīng)體系中增大n(NJ,能提高H2s的轉(zhuǎn)化率

14.(2023?浙江?模擬預(yù)測)(14分)CO在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用。

(l)CO(g)+2H2(g)-CH30H(g)AH|=-90.7kJ-mo『

2cH30H(g).CH3OCH3(g)+H2O(g)AH2=-23.5^^01^

①已知AG=AH-TAS,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)；CH30H(g)的AG隨溫度的變化是圖1中的(填

LJ'或工2”)。

-200

-400

-600

273K983K77K010203040時間/min

圖1圖2

②工業(yè)以CH30H為原料合成CH30cH3是在一定溫度和壓強(qiáng)下，以Si/A1混合物作為催化劑，向反應(yīng)爐中勻

速通入CH3OH,不同硅鋁比(I、U)與生成CH30cH3的速率關(guān)系如圖2所示。下列說法正確的是

A.溫度越低越有利于工業(yè)合成CH30cH3

B.合適的硅鋁比為0.15

C.在原料氣CH30H中混入適量的惰性氣體對CH30cH3的生成速率無影響

D.0?30min內(nèi)，CH30cH3的產(chǎn)量i>n

⑵已知在催化劑M作用下，NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)AH<0o

①一定溫度下，假設(shè)正逆反應(yīng)速率與濃度關(guān)系為丫正=峪伽。2)<90),丫逆=]^(032)<網(wǎng)0),kPk?只與溫

度相關(guān)，則反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(用含&、匕的式子表示)。

②催化劑M活性隨溫度變化情況如圖3所示,相同時間測得NO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度變化情況如圖4所示,

③在圖4中畫出，其他條件不變，增大壓強(qiáng)(催化劑不失活)情況下，NO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化圖.

⑶已知CH3CHOCH4+CO,用U催化該反應(yīng)，若CH3CHO首先在L催化下生成ciy和CO及另一種無機(jī)

化合物，用兩個化學(xué)方程式表示該催化反應(yīng)歷程(反應(yīng)機(jī)理)：步驟i：:步驟ii：0

15.(2023?遼寧?二模)(14分)深入研究碳、氮元素的物質(zhì)轉(zhuǎn)化有著重要的實(shí)際意義，合成尿素的反應(yīng)為:

2NH3(g)+CO2(g).CO(NH2)2(g)+H2O(l)AH=-87.0kJ/mol

按要求回答下列問題：

(1)若向某恒溫且恒容的密閉容器中加入等物質(zhì)的量的NH3和CCh,發(fā)生上述反應(yīng)。下列敘述不能說明反應(yīng)

已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填標(biāo)號)。

A.斷裂6moiN-H鍵的同時斷裂2moiO-H鍵B.壓強(qiáng)不再變化

C.混合氣體的密度不再變化D.C02的體積分?jǐn)?shù)不再變化

(2)在Ti℃和T2℃時(TI<T2),向恒容容器中投入等物質(zhì)的量的兩種反應(yīng)物，發(fā)生以下反應(yīng)：

HN=C=O(g)+NH3(g)CO(NH2)2(g),平衡時lgp(NH3)與lgp[CO(NH3)2]的關(guān)系如下圖I所示，p為物

質(zhì)的分壓強(qiáng)(單位為kPa)o

1

①若v正=/xp（HNCO）xp（NH3）,vffi=kfflxp[cO（NH2）7]oT；C時，產(chǎn)=_kPa-o

―一k逆

②T2℃時此反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K0=—o(已知：分壓=總壓x該組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，對于反應(yīng):

dD（g）+eE（g）.gG（g）,K?==100kPa,p(G)、p(D)、p(E)為各組分的平衡分

壓。)

.（填

③若點(diǎn)A時繼續(xù)投入等物質(zhì)的量的兩種反應(yīng)物，再次達(dá)到平衡時(溫度不變),CO(NH2)2的體積分?jǐn)?shù)

“變大”“變小”或“不變”)。

④圖II為在不同催化劑下，反應(yīng)至相同時間容器中尿素的物質(zhì)的量隨溫度變化的曲線，則在T/C,催化效

率最好的是催化劑..(填序號)。T2℃以上，W[CO(NH3)2]下降的原因可能是.(答出一點(diǎn)即可,

不考慮物質(zhì)的穩(wěn)定性)。

alCXXNHj）｝）

專題講座（七）常考速率、平衡圖像題解

題策略

第一部分：高考真題感悟

1.（2023?北京?高考真題）丙烷經(jīng)催化脫氫可制丙烯:C3H8C3H6+H20600℃,將一定濃度

的CO2與固定濃度的C3H8通過含催化劑的恒容反應(yīng)器，經(jīng)相同時間，流出的C3H6、CO

和H2濃度隨初始C02濃度的變化關(guān)系如圖。

已知：

①C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2OQ）AH=-2220kJ/mol

②C3H6（g）+9/2O2（g）=3CO2（g）+3H2O（l）△H=-2058kJ/mol

③H2（g）+1/2O2（g）=H2O（l）AH=-286kJ/mol

下列說法不正確的是

A.C3H8（g）=C3H6（g）+H2（g）AH=+124kJ/mol

B.c（H2）和c（C3H6）變化差異的原因：CO2+H2CO+H2O

C.其他條件不變，投料比C（C3H8）/c（CO2）越大，C3H8轉(zhuǎn)化率越大

D.若體系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，則初始物質(zhì)濃度co與流出物質(zhì)濃度c之間一

定存在：3co（C3H8）+CO（C02）=C（CO）+C（C02）+3C（C3H8）+3c（C3H6）

【答案】C

【解析】A.根據(jù)蓋斯定律結(jié)合題干信息①C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2220kJ/mol

②C3H6（g）+9/2（）2（g尸3co2（g）+3H2O（l）△H=-2058kJ/mol③H2（g）+l/2O2（g）=H2（D（l）

△H=-286kJ/mol可知，可由①-②-③得到目標(biāo)反應(yīng)C3H8（g）=C3H6（g）+H2（g）,該反應(yīng)的AH=

AH1-AH2-AH3=+124kJ/mol,A正確；B.僅按C3H8（g）=C3H6（g）+H2（g）可知C3H6、H2的濃度

隨CO2濃度變化趨勢應(yīng)該是一致的，但是氫氣的變化不明顯，反而是CO與C3H6的變化趨

勢是一致的，因此可以推斷高溫下能夠發(fā)生反應(yīng)CCh+H21co+H2。，從而導(dǎo)致C3H6、H2

的濃度隨CO2濃度變化趨勢出現(xiàn)這樣的差異，B正確；C.投料比增大，相當(dāng)于增大C3H8

濃度，濃度增大，轉(zhuǎn)化率減小，C錯誤；D.根據(jù)質(zhì)量守恒定律，抓住碳原子守恒即可得

出，如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2,那么入口各氣體的濃度co和出口各氣體的濃度

符合3co(C3H8)+co(C02)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2),D正確；答案為：C?

2.(2023?江蘇?高考真題)NH3與02作用分別生成N2、NO,N2O的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)。工

業(yè)尾氣中的NH3可通過催化氧化為N2除去。將一定比例的NH3、Ch和N2的混合氣體以一

定流速通過裝有催化劑的反應(yīng)管，NH3的轉(zhuǎn)化率、生成N2的選擇性［生成法、x100%］與溫

n總轉(zhuǎn)化(網(wǎng))

度的關(guān)系如圖所示。

下列說法正確的是

A.其他條件不變，升高溫度，NH3的平衡轉(zhuǎn)化率增大

B.其他條件不變，在175?300°C范圍，隨溫度的升高，出口處N2和氮氧化物的量均不斷

增大

C.催化氧化除去尾氣中的NH3應(yīng)選擇反應(yīng)溫度高于250℃

D.高效除去尾氣中的NH3,需研發(fā)低溫下NH3轉(zhuǎn)化率高和N2選擇性高的催化劑

【答案】D

【解析】A.NH3與02作用分別生成N2、NO、N2O的反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原

理，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率降低，故A錯誤；B.根據(jù)圖像,

在175?300℃范圍，隨溫度的升高，N2的選擇率降低，即產(chǎn)生氮?dú)獾牧繙p少，故B錯誤；

C.根據(jù)圖像，溫度高于250CN2的選擇率降低，且氨氣的轉(zhuǎn)化率變化并不大，浪費(fèi)能源，

根據(jù)圖像，溫度應(yīng)略小于225℃,此時氨氣的轉(zhuǎn)化率、氮?dú)獾倪x擇率較大，故C錯誤；D.氮

氣對環(huán)境無污染，氮的氧化物污染環(huán)境，因此高效除去尾氣中的NH3,需研發(fā)低溫下NH3

轉(zhuǎn)化率高和N2選擇性高的催化劑，故D正確；答案為D。

3.(2023?北京?高考真題)CO?捕獲和轉(zhuǎn)化可減少(：02排放并實(shí)現(xiàn)資源利用，原理如圖1所

示。反應(yīng)①完成之后，以N?為載氣，以恒定組成的N?、CH,混合氣，以恒定流速通入反應(yīng)

器，單位時間流出氣體各組分的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化如圖2所示。反應(yīng)過程中始終未檢

測到CO。，在催化劑上有積碳。

.US

I

.

CHO

CaCO]/E

U

V-------CO

②?

煤-------H2

地

了--------CH,

CaOCO>H4

圖1

時間/min

圖2

下列說法不正確的是

,,催化劑

A.反應(yīng)①為CaO+CO2=CaCO3；反應(yīng)②為CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2

催化劑

B.t「t3，n(Hj比n(CO)多，且生成速率不變，可能有副反應(yīng)CH&^=C+2H?

C.t?時刻，副反應(yīng)生成H2的速率大于反應(yīng)②生成H°速率

D.ts之后，生成CO的速率為0,是因?yàn)榉磻?yīng)②不再發(fā)生

【答案】C

【解析】A.由題干圖1所示信息可知，反應(yīng)①為CaO+CO廣CaCC>3,結(jié)合氧化還原反應(yīng)配

,催化劑

平可得反應(yīng)②為CaCOs+CH4^=CaO+2c0+2H2,A正確；B.由題干圖2信息可知，,

n(Hj比n(CO)多，且生成速率不變，且反應(yīng)過程中始終未檢測到CO2,在催化劑上有

催化劑

積碳，故可能有副反應(yīng)C*C+2H2,反應(yīng)②和副反應(yīng)中CH4和H2的系數(shù)比均為1：2,

B正確；C.由題干反應(yīng)②方程式可知，生和CO的反應(yīng)速率相等，而G時刻信息可知，H2

的反應(yīng)速率未變，仍然為2mmol/min,而CO變?yōu)閘~2mmol/min之間，故能夠說明副反應(yīng)生

成的速率小于反應(yīng)②生成H?速率，C錯誤；D.由題干圖2信息可知，t3之后，CO的速

率為0,CH4的速率逐漸增大，最終恢復(fù)到1,說明生成CO的速率為0,是因?yàn)榉磻?yīng)②不再

發(fā)生，而后副反應(yīng)逐漸停止反應(yīng)，D正確；故答案為：Co

4.(2023?江蘇?高考真題)乙醇-水催化重整可獲得H?。其主要反應(yīng)為

1

C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g)AH=173.3kJmor,

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=41.2kJ-mor',在1.0xl()5pa、

n始(C2H5(汨):%(%0)=1:3時，若僅考慮上述反應(yīng)，平衡時CO?和CO的選擇性及H?的產(chǎn)

率隨溫度的變化如圖所示。

100

①

%8o

、

郴

忙6o

假②

型4o

逾③

根

2O

Ql_i——i——i——i——U

0100200300400500600700

T/℃

nJCO)

CO的選擇性=—而苔———X100%,下列說法正確的是

n生成《A)+n生成(C0)

A.圖中曲線①表示平衡時H?產(chǎn)率隨溫度的變化

B.升高溫度，平衡時CO的選擇性增大

n(C?HsOH)

C.一定溫度下，增大I/口八、,可提高乙醇平衡轉(zhuǎn)化率

D.一定溫度下，加入CaO(s)或選用高效催化劑，均能提高平衡時H?產(chǎn)率

【答案】B

【解析】根據(jù)已知反應(yīng)①C2H50H(g)+3Hq(g)=2CC)2(g)+6H2(g)AH=173.3kJmol1,反應(yīng)②

1

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AHMl.2kJ.mor,且反應(yīng)①的熱效應(yīng)更大，溫度升高的時候

對反應(yīng)①影響更大一些，根據(jù)選擇性的含義，升溫時CO選擇性增大，同時CO2的選擇性減

小，所以圖中③代表CO的選擇性，①代表CO2的選擇性，②代表H2的產(chǎn)率。

A.由分析可知②代表的產(chǎn)率，故A錯誤；B.由分析可知升高溫度，平衡時CO的選擇

性增大，故B錯誤；C.一定溫度下，增大方5,可以認(rèn)為開始時水蒸氣物質(zhì)的量不

變，增大乙醇物質(zhì)的量，乙醇的平衡轉(zhuǎn)化率降低，故C錯誤；D.加入CaO(s)或者選用高

效催化劑，不會影響平衡時H?產(chǎn)率，故D錯誤；故選B。

5.(2023?河北?高考真題)恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應(yīng)的方程

式為①X—Y；②Y.Z。反應(yīng)①的速率匕=kiC(X),反應(yīng)②的速率v?=k2c(Y),式中(、k2

為速率常數(shù)。圖甲為該體系中X、Y、Z濃度隨時間變化的曲線，圖乙為反應(yīng)①和②的lnk~*

曲線。下列說法錯誤的是

c/(molL-1)In左

\反應(yīng)②

反應(yīng)①".、

Lxill----------------------------------------------------------?11

°t/s不y/K-1

甲乙

A.隨c(X)的減小，反應(yīng)①、②的速率均降低

B.體系中v(X)=v(Y)+v(Z)

C.欲提高Y的產(chǎn)率，需提高反應(yīng)溫度且控制反應(yīng)時間

D.溫度低于二時，總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定

【答案】AB

【解析】由圖中的信息可知，濃度隨時間變化逐漸減小的代表的是X,濃度隨時間變化逐漸

增大的代表的是Z,濃度隨時間變化先增大后減小的代表的是Y；由圖乙中的信息可知，反

應(yīng)①的速率常數(shù)隨溫度升高增大的幅度小于反應(yīng)②的。A.由圖甲中的信息可知，隨c(X)

的減小，c(Y)先增大后減小，c(Z)增大，因此，反應(yīng)①的速率隨c(X)的減小而減小，而反

應(yīng)②的速率先增大后減小，A說法錯誤；B.根據(jù)體系中發(fā)生的反應(yīng)可知，在Y的濃度達(dá)到

最大值之前，單位時間內(nèi)X的減少量等于Y和Z的增加量，因此，v(X)=v(Y)+v(Z),但

是，在Y的濃度達(dá)到最大值之后，單位時間內(nèi)Z的增加量等于Y和X的減少量，故“X)+

v(Y)=v(Z),B說法錯誤；C.升高溫度可以可以加快反應(yīng)①的速率，但是反應(yīng)①的速率常

數(shù)隨溫度升高增大的幅度小于反應(yīng)②的，且反應(yīng)②的的速率隨著Y的濃度的增大而增大，

因此，欲提高Y的產(chǎn)率，需提高反應(yīng)溫度且控制反應(yīng)時間，C說法正確；D.由圖乙信息可

知，溫度低于Ti時，ki>k2,反應(yīng)②為慢反應(yīng)，因此，總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定，D說法正

確；綜上所述，本題選AB。

第二部分：最新模擬精練

完卷時間：50分鐘

一、選擇題(每小題只有一個正確選項(xiàng)，共12*5分)

1.(2023?遼寧?三模)在一定條件下，取一定量的A和B在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：

1

aA(g)+bB(g)；mM(g)+nN(s)AH=QkJ.molo達(dá)到平衡時，M的濃度與溫度和容器容積的

關(guān)系如圖所示。下列有關(guān)判斷正確的是

c(M)/(mol/L)

A.a+b>m

B.E點(diǎn)的平衡常數(shù)小于F點(diǎn)的平衡常數(shù)

C.達(dá)到平衡后，增大A的濃度將會提高B的轉(zhuǎn)化率

D.Q<0

【答案】C

【解析】A.由圖可知，體積越大時M的濃度越小，比較E、F兩點(diǎn)可知，體積增大3倍，

M濃度減小不到3倍，說明減小壓強(qiáng)平衡正向移動，N為固體，則a+b<m,故A錯誤；B.平

衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，由圖可知，E點(diǎn)溫度等于F點(diǎn)，則E點(diǎn)的平衡常數(shù)等于F點(diǎn)的平衡

常數(shù)，故B錯誤；C.達(dá)到平衡后，增大A的濃度，反應(yīng)向正向進(jìn)行，B物質(zhì)繼續(xù)消耗，轉(zhuǎn)

化程度增大，則增大A的濃度將會提高B的轉(zhuǎn)化率，故C正確；D.由圖可知，升高溫度

M的濃度增大，可知正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，Q>0,故D錯誤；故答案選C。

2.(2023?江蘇蘇州?模擬預(yù)測)C02催化加氫合成二甲醛是一種C02轉(zhuǎn)化方法，其過程中主

要發(fā)生下列反應(yīng)：

反應(yīng)I：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=+41.2kJmoL

1

反應(yīng)II：2co2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)AH=—122.5kJmor

在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下，CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CH30cH3的選擇性隨

2xCH#CH而物質(zhì)的量

溫度的變化如圖所示。(CH3OCH3的選擇性=反應(yīng)嬴°：的物質(zhì)的量xl。。％)

下列說法不E聊的是

A.CO的選擇性隨溫度的升高逐漸增大

B.反應(yīng)2co(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)AZ7=—204.9kJ-mor1

C.在240?320℃范圍內(nèi)，溫度升高，平衡時CH30cH3的物質(zhì)的量先增大后減小

D.反應(yīng)一段時間后，測得CH30cH3的選擇性為48%(圖中A點(diǎn))，增大壓強(qiáng)可能將CH3OCH3

的選擇性提升到B點(diǎn)

【答案】C

【解析】A.由圖可知，升高溫度，二甲醛的選擇性減小，由碳原子個數(shù)守恒可知，一氧化

碳的選擇性增大，故A正確；B.由蓋斯定律可知，反應(yīng)n—2x反應(yīng)I得到反應(yīng)，則

2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)AH=(—122.5kJ-mol-')—2x(+41.2kJ-moL)=—204.9

kJ-mol-1,故B正確；C.反應(yīng)n是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，二甲醛

的物質(zhì)的量減小，故c錯誤；D.反應(yīng)n是氣體體積減小的反應(yīng)，在溫度不變的條件下，

增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動，甲醛的物質(zhì)的量增大，二甲醛的選擇性增大，則增大壓

強(qiáng)可能將二甲醛的選擇性由A點(diǎn)提升到B點(diǎn)，故D正確；故選C。

3.(2023?重慶一中模擬預(yù)測)已知：2NO(g)+O2(g)2NQ(g)的反應(yīng)歷程分兩步：

第1步：2NO(g).-N2O2(g)CK)AH產(chǎn)0

第2步：N2O2(g)+O2(g)-2NO2(g)?)AH2<0

在固定容積的容器中充入一定量NO和O?發(fā)生上述反應(yīng)，測得體系中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量

(n)隨溫度(T)的變化如圖所示。下列說法錯誤的是

A.第1步、第2步正反應(yīng)活化能分別為耳、E2,則EFE?

B.a點(diǎn)后，MN?。?)迅速減小的原因是第1步平衡逆向移動，第2步速率加快

C.b點(diǎn)后，MN?。?)增加的原因是第2步平衡逆向移動的程度比第1步的大

D.若其他條件不變，僅將容器變?yōu)楹銐籂顟B(tài)，則體系建立平衡的時間不變

【答案】D

【解析】A.第2步是慢反應(yīng)，由活化能越大反應(yīng)速率越慢，可知第2步正反應(yīng)活化能較大,

則EI<E?,A正確；B.總反應(yīng)速率由慢反應(yīng)即第2步反應(yīng)決定，a點(diǎn)后，MN?。?)迅速減

小說明第2步速率加快，且第1步平衡逆向移動，B正確；C.b點(diǎn)后，MN2。?)增加說明

第2步平衡逆向移動，生成的n(NqJ比第1步平衡逆向移動消耗的速率快，則原因是第2

步平衡逆向移動的程度比第1步的大，C正確；D.若其他條件不變，僅將容器變?yōu)楹銐籂?/p>

態(tài)，由于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等，恒壓下會導(dǎo)致容器體積變化，進(jìn)而導(dǎo)致物質(zhì)的濃度發(fā)

生變化，反應(yīng)速率發(fā)生變化，則體系建立平衡的時間改變，D