2025屆高三高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 題型突破17 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖表、圖像題（含答案）

2025屆高三高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)

題型突破17化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖表、圖像題

1.(2024?浙江6月選考)二氧化碳氧化乙烷制備乙烯，主要發(fā)生如下兩個反應(yīng):

I.C2H6（g）+CO2（g）LC2H4（g）+CO（g）+H2O（g）AHi>0

II.C2H6（g）+2CO2（g）=4co（g）+3H2（g）AH2>0

向容積為10L的密閉容器中投入2moiC2H6和3molCO2,不同溫度下，測得5min時(反應(yīng)均未平衡)

的相關(guān)數(shù)據(jù)見下表,下列說法不正確的是（）

溫度(℃)400500600

乙烷轉(zhuǎn)化率

2.29.017.8

(%)

乙烯選擇性

92.680.061.8

(%)

件立.7乙烯廂冼』枉性在「-轉(zhuǎn)化化為的乙乙烯的烷乙的烷總的物物質(zhì)的的量量x1］O0O0%/o

A.反應(yīng)活化能：I<II

B.500℃時,0~5面11反應(yīng)I的平均速率為：v(C2H4)=2.88x10-3moLL-Lmin」

C.其他條件不變，平衡后及時移除H20(g),可提高乙烯的產(chǎn)率

D.其他條件不變，增大投料比［〃(C2H6)/〃(CO2)］投料，平衡后可提高乙烷轉(zhuǎn)化率

2.(2022?浙江6月選考)恒溫恒容的密閉容器中，在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解反應(yīng)：2NH3(g)

催化劑

N2(g)+3H?(g),測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化，如下表所示，下列

說法不正確的是()

31

編表面積c（NH3）/（10-mol-L-）

號/cm2Omin20min40min60min80min

①a2.402.001.601.200.80

②a1.200.800.40X

③la2.401.600.800.400.40

A.實驗①,0~20min,V(N2)=1.OOx1O_5mol-L^min-

B.實驗②,60min時處于平衡狀態(tài)，/0.40

C.相同條件下，增加氨氣的濃度,反應(yīng)速率增大

D.相同條件下，增加催化劑的表面積,反應(yīng)速率增大

3.(2022?浙江1月選考)在恒溫恒容條件下，發(fā)生反應(yīng)A(s)+2B(g)L3X(g),c(B)隨時間的變化如圖中

曲線甲所示。下列說法不正確的是()

A.從a、c兩點坐標(biāo)可求得從a到c時間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率

B.從b點切線的斜率可求得該化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)開始時的瞬時速率

C.在不同時刻都存在關(guān)系：2v(B)=3v(X)

D.維持溫度、容積、反應(yīng)物起始的量不變，向反應(yīng)體系中加入催化劑,c(B)隨時間變化關(guān)系如圖中曲

線乙所示

4.(2024?黑吉遼卷)異山梨醇是一種由生物制備的高附加值化學(xué)品;150℃時其制備過程及相關(guān)物

質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示,15h后異山梨醇濃度不再變化。下列說法錯誤的是()

反應(yīng)①I旦座區(qū)?異山梨醇

1,4-失水山梨醇

山梨醇-反應(yīng)③

副產(chǎn)物

7

繆

.—山梨醇

0

0

1失水山梨醇

)--1,4

?、一異山梨醇

旌?,…副產(chǎn)物

時間/h

A.3h后，反應(yīng)②正、逆反應(yīng)速率相等

B.該溫度下的平衡常數(shù):①〉②

C.0-3h平均速率v（異山梨醇）=0.014mol-kg-^h-1

D.反應(yīng)②加入催化劑不改變其平衡轉(zhuǎn)化率

5.（2024?江蘇卷）二氧化碳加氫制甲醇過程中的主要反應(yīng)（忽略其他副反應(yīng)）為：

1

①CO2（g）+H2（g）—CO（g）+H2O（g）AH1=+41.2kJ-mol

②CO（g）+2H2（g）一CH30H（g）AH2

225℃、8xl（）6pa下，將一定比例CO2、H2混合氣勻速通過裝有催化劑的絕熱反應(yīng)管。裝置及L、

L2、上…位點處（相鄰位點距離相同）的氣體溫度、CO和CH30H的體積分?jǐn)?shù)如圖所示。下列說法正

確的是()

C02,H2-*III—

混合氣二（鐘IIIII二

絕熱反應(yīng)管

（容器內(nèi)與笳界沒有熱量交換）

5285

%

、4

瞬)

265

、

*部

3

還

及SI

245處

2

及r

r

1225

位點

A.L4處與L5處反應(yīng)①的平衡常數(shù)K相等

B.反應(yīng)②的焰變八氏＞0

CZ6處的H20的體積分?jǐn)?shù)大于L5處

D.混合氣從起始到通過Li處,CO的生成速率小于CH30H的生成速率

考情分析:速率和限度是化學(xué)反應(yīng)原理中的重要內(nèi)容?？疾榉绞酵ǔＲ晕淖?、圖像和圖表呈現(xiàn)，所研

究對象一般是復(fù)雜動態(tài)的、包括多個反應(yīng)，所給的圖像一般也含有多條曲線。

考查角度：（1）外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動的影響。⑵速率、平衡常數(shù)、速率常數(shù)、轉(zhuǎn)

化率定量計算和定性分析。

1.化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像中信息的處理方法

2.化學(xué)平衡移動的定性分析與定量計算

3.化工生產(chǎn)中最佳反應(yīng)條件的選擇

化工生產(chǎn)中反應(yīng)條件的選擇，除應(yīng)考慮反應(yīng)速率、反應(yīng)限度等反應(yīng)本身的因素外，還必須考慮生產(chǎn)成

本，如動力設(shè)備要求、原料和能量的充分利用等。

條件原則

從化學(xué)反應(yīng)速率分析既不能過快,又不能太慢

既要注意外界條件對速率和平衡影響的一

從化學(xué)反應(yīng)限度分析

致性,又要注意二者影響的矛盾性

增加易得廉價原料,提高難得高價原料的利

從原料的利用率分析

用率,從而降低生產(chǎn)成本

從實際生產(chǎn)能力分析如設(shè)備承受高溫、高壓能力等

從催化劑的使用活性分析注意溫度對催化劑活性的限制

1.（2024?浙江1月選考）酯在NaOH溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，歷程如下:

()

，

C>AR—C—()RO()

II,iI||IIinII

亡什一OR+OH-^^OHRCOH+R0----->RCO+R'OH

已知：

18()18OH

II

R—C—()R,R—C—()R'

I快速平衡

①OH"()

②RCOOCH2cH3水解相對速率與取代基R的關(guān)系如下表:

取代基RCH3C1CH2ChCH

水解相對速率12907200

下列說法不正確的是()

A.步驟I是OH與醋中Cs+作用

B.步驟HI使I和n平衡正向移動，使酯在NaOH溶液中發(fā)生的水解反應(yīng)不可逆

C.酯的水解速率:FCH2coOCH2cH3>C1CH2coOCH2cH3

18O()

IIII

D.CH3C()CH2CH3與OH-反應(yīng)、CH3COCH2CH:i與18。巨反應(yīng),兩者所得醇和竣酸鹽均不同

2.(2024?浙江嘉興高三統(tǒng)測)恒溫恒容的密閉容器中,在某催化劑表面上發(fā)生反應(yīng)：2NH3(g)i

N2(g)+3H2(g),測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化如下表所示，下列說法不正

確的是()

31

表面c(NH3)/(10-mol-L-)

編號

積/cm2Omin20min40min60min80min

①a2.402.001.601.200.80

②a1.200.800.40

③la2.401.600.800.400.40

A.由實驗①、③可知催化劑表面積越大，反應(yīng)速率越快,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率不變

B.由實驗數(shù)據(jù)可知相同條件下，增加氨的濃度，該反應(yīng)速率不一定增大

C.實驗①、②達(dá)到平衡后,NH3的體積分?jǐn)?shù)①〈②

D.實驗③達(dá)到平衡后,N2的體積分?jǐn)?shù)約為22.7%

3.(2024?浙江紹興陽明中學(xué)段考)T℃時，向兩個等容積的恒容密閉容器中，均以“(NO):〃餌2)=1：2

充入NO與H2,發(fā)生如下反應(yīng)：

反應(yīng)l：2NO（g）+2H2（g）-N2（g）+2H2O（g）

反應(yīng)2：N2（g）+3H2（g）-2NH3（g）

甲為絕熱過程、乙為恒溫過程，反應(yīng)體系的壓強(qiáng)隨時間變化曲線如圖所示,Z點時NO的轉(zhuǎn)化率為80%。

9

下列說法錯誤的是（）

A.曲線Y代表乙容器

B.氣體的總物質(zhì)的量:〃b>〃c

C.若乙為恒溫恒壓過程，則平衡時NO的轉(zhuǎn)化率小于80%

D.曲線Y從開始到Z點,用分壓表示的H2消耗速率為0.14kPa-min-i

4.（2024?溫州高三適應(yīng)性測試）已知HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反應(yīng)：

I.HCOOH~CO+H2OK1

n.HCOOHLCO2+H2K2

T溫度下，在密封石英管內(nèi)完全充滿1.0mol-L1HCOOH水溶液，使HCOOH分解，分解產(chǎn)物均完全溶

于水。含碳物種濃度與反應(yīng)時間的變化關(guān)系如圖所示（忽略碳元素的其他存在形式）。下列有關(guān)說法

不正確的是（）

1.0O____|

T

O

E

、

。

(co

HCOOH

A.混合體系達(dá)平衡后:C（CO2）?C（H2）>C（CO）

B.活化能:反應(yīng)i〈反應(yīng)n

C.c（CO）濃度變小的原因是CO2的生成導(dǎo)致反應(yīng)I平衡逆向移動

D.c(HCOOH)可降為0

5.(2024?金華十校高三模擬)一定條件下,E和TFAA合成H的反應(yīng)路徑如下圖:

+CF3COOH

-CFJCOOH

反應(yīng)③HTFAA

已知反應(yīng)初始,c(E)=0.10moLL-i,c(TFAA)=0.08moLL」。部分物種的濃度隨時間的變化關(guān)系如圖所示,

忽略反應(yīng)過程中的體積變化。下列說法正確的是()

-0^O

8

T

T用

O)6

E

M)4

J.)6)2

.04

.002

/S

A.合適催化劑能同時改變反應(yīng)①②③的熔變

B.O-Zi段E的平均反應(yīng)速率:詈mol-L4-s1

C.由0~力段的變化可推斷活化能大小:反應(yīng)①〈反應(yīng)②〈反應(yīng)③

D.TFAA是E合成H的催化劑,平衡后c(TFAA)=0.08mol-L-1

參考答案

題型突破17化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖表、圖像題

真題導(dǎo)航

l.D[A.由表可知，相同溫度下，乙烷在發(fā)生轉(zhuǎn)化時，反應(yīng)I更易發(fā)生,則反應(yīng)活化能：I<ILA正

確;B.由表可知,500℃時，乙烷的轉(zhuǎn)化率為9.0%,可得轉(zhuǎn)化的乙烷的總物質(zhì)的量為2molx9.0%=0.18

mol,而此溫度下乙烯的選擇性為80%,則轉(zhuǎn)化為乙烯的乙烷的物質(zhì)的量為0.18molx80%=0.144mol,

根據(jù)方程式可得，生成乙烯的物質(zhì)的量為0.144mol,則0~5min反應(yīng)I的平均速率

O.i44mol

為：v(C2H4)=抵『=2.88x10-3mol-L^min\B正確;C.其他條件不變，平衡后及時移除H2()(g),反應(yīng)I

正向進(jìn)行,可提高乙蟠的產(chǎn)率,C正確;D.其他條件不變，增大投料比［”(C2H6)/〃(CO2)］投料,平衡后CO2

轉(zhuǎn)化率提高,C2H6轉(zhuǎn)化率降低,D錯誤。］

331

2.C［實驗①中,0~20min,v(N2)=jv(NH3)=jx(2.40xl0-mol-L4-Z.OOxlO-mol-L-)^min=l.00x10；

mol.L^minbA正確;催化劑表面積大小只影響反應(yīng)速率，不影響平衡，則實驗①達(dá)平衡時氨氣濃度也

為4.00x10-4moLL」,而恒溫恒容條件下，實驗②相對于實驗①為減小壓強(qiáng)，平衡正向移動，因此實驗②

60min時處于平衡狀態(tài),x<0.4,即#0.4,B正確;實驗①、實驗②中0~20min、20-40min氨氣濃度變

化量相同，速率相同，實驗①是實驗②中氨氣初始濃度的兩倍，相同條件下，增加氨氣濃度，反應(yīng)速率并

沒有增大,C錯誤;對比實驗①和實驗③，氨氣濃度相同，實驗③中催化劑表面積是實驗①中催化劑表

面積的2倍，實驗③先達(dá)到平衡狀態(tài)，實驗③的反應(yīng)速率大,D正確。］

3.C［由a、c兩點的橫、縱坐標(biāo)可得到4和Ac(B)廁a到c的平均反應(yīng)速率v=誓,A項正確;當(dāng)a

點無限接近b點時,b-a的平均反應(yīng)速率即為b點的瞬時速率，故從b點切線的斜率可求得反應(yīng)開始

時的瞬時速率,B項正確;在不同時刻都有等=C項錯誤;其他條件相同，加入催化劑，反應(yīng)到達(dá)平

衡的時間縮短，但平衡轉(zhuǎn)化率不變，故D項正確。］

4.A［3h時異山梨醇的濃度仍在增大,1.4-失水山梨醇的濃度仍在減小,說明此刻反應(yīng)②未達(dá)到平衡

狀態(tài),即正、逆反應(yīng)速率不相等,A錯誤;由題圖可知,3h時山梨醇的濃度已為0,副產(chǎn)物的濃度不變,

說明反應(yīng)①、③均是不可逆反應(yīng),15h后異山梨醇的濃度不再變化,1,4-失水山梨醇的濃度大于0,說

明反應(yīng)②是可逆反應(yīng)，則該溫度下的平衡常數(shù):①〉②,B正確;0~3h內(nèi)平均速率v(異山梨

醇)=—產(chǎn)=0.014mol-kg^hSC正確;反應(yīng)②使用催化劑能加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到化學(xué)平衡狀

態(tài)的時間,但是催化劑對化學(xué)平衡移動無影響，故加入催化劑不改變其平衡轉(zhuǎn)化率,D正確。］

5.C

模擬預(yù)測

l.D2.C

3.C［兩個反應(yīng)氣體物質(zhì)的量均減小，恒溫恒容條件下，隨反應(yīng)進(jìn)行，壓強(qiáng)減小,故曲線X代表甲容器,

曲線Y代表乙容器。根據(jù)曲線X可知,反應(yīng)開始時壓強(qiáng)增大，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。由以上分析可知,A

正確;圖中b和c點壓強(qiáng)相等，甲容器為絕熱過程，乙容器為恒溫過程，若兩點氣體物質(zhì)的量相等，則甲

容器的壓強(qiáng)大于乙容器壓強(qiáng)，現(xiàn)壓強(qiáng)相等則說明甲容器中氣體的總物質(zhì)的量比乙容器的小，則氣體的

總物質(zhì)的量力b"c,B正確「恒溫恒容過程中,Z點NO的轉(zhuǎn)化率為80%,若乙為恒溫恒壓過程，相當(dāng)于在

恒溫恒容的平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡正向移動，則平衡時NO的轉(zhuǎn)化率大于80%,C錯誤;起始投料為

“(NO)：〃(H2)=1：2,起始總壓強(qiáng)為9kPa,則NO為3kPa,H?為6kPa,根據(jù)信息列三段式，

2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H,()(g)

初始/kPa3600

轉(zhuǎn)化/kPa2.42.41.22.4

Z點/kPa0.63.6—3?r1.2—x2.4

N2(g)+3H2(g)K^2NH：,(g)

轉(zhuǎn)化/kPa/3z2H

Z點/kPa1.2-a:3.6—

Z點容器內(nèi)壓強(qiáng)為6.6kPa,則0.6+3.6-3x+L2-x+2.4+2x=6.6,解得x=0.6、3.6-3x=L8,則從開始到Z點

用分壓表示的H2消耗速率為68kPa=0.14kPa-min^D正確。］

30min

4.D［A.根據(jù)圖像可知混合體系達(dá)平衡后,c(CO2)=c(H2kL0molL”,c(CO)遠(yuǎn)小于1.0mollA則

c(CO2)-c(H2)>c(CO),故A正確B根據(jù)圖像可知,CO濃度達(dá)到最大值時表明反應(yīng)I達(dá)平衡，此時CO2

濃度未達(dá)最大值,即反應(yīng)n尚未達(dá)平衡狀態(tài)，說明反應(yīng)I的反應(yīng)速率大于反應(yīng)n,即活化能:反應(yīng)I〈反

應(yīng)n,故B正確;c.根據(jù)圖像中co2和co濃度變化,即反應(yīng)I和n可知,c(co)濃度變小的原因是co2

的生成導(dǎo)致反應(yīng)I平衡逆向移動，故C正確;D.過程I和II均為可逆過程，則c(HCOOH)不可能降為0,

故D錯誤。］

5.C［一定條件下,E和TFAA合成H的反應(yīng)路徑共有三個反應(yīng):①E+TFAA-F、②F-G、③G-

H+TFAA,反應(yīng)初始,c(E)=0.10mol-L1,c(TFAA)=0.08molL”,圖像顯示初始時刻TFAA的濃度由0.08

mol.L-1瞬間變?yōu)?,說明①反應(yīng)非常迅速瞬間完成，在OF段TFAA濃度始終為0,H和G的濃度在增

加油之后G的濃度減小且TFAA濃度在反應(yīng)一段時間后才開始增加，這是因為③反應(yīng)消耗了G生成

了TFAA,而反應(yīng)初期體系中仍有E剩余(加入的E比TFAA多),生成的TFAA與E迅速反應(yīng)，直到E

完全消耗后,TFAA才會從0開始增加。A.催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率不能改變反應(yīng)的婚變，故A

錯誤;B.E的反應(yīng)速率等于TFAA的速率，由圖像知E與TFAA的反應(yīng)非常迅速,0~力段內(nèi)E的平均反

應(yīng)速率不是個molL-i.s-i,故B錯誤;C.圖像顯示初始時刻TFAA的濃度由0.08mol-L-1瞬間變?yōu)?,

說明①反應(yīng)非常迅速瞬間完成,0~九段內(nèi)H的濃度增加量小于G,所以反應(yīng)速率①>②>③,即活化能大

小:反應(yīng)①〈反應(yīng)②〈反應(yīng)③，故C正確;D.從合成路徑可以看出:TFAA既是最初的反應(yīng)物又在最終的

生成物中，說明TFAA確實作了催化劑,初始時c(TFAA)=0.08molL」,所以如果所有反應(yīng)都能完全進(jìn)

行，最終c(TFAA)=0.08molL」,但是G一H+TFAA是可逆反應(yīng)，所以c(TFAA)<0.08molL」,故D錯

誤。］

2025屆高三高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)

題型突破19化學(xué)反應(yīng)速率與平衡綜合問題分析

1.(2024?浙江6月選考)氫是清潔能源，硼氫化鈉(NaBH。是一種環(huán)境友好的固體儲氫材料，其水解生

氫反應(yīng)方程式如下：(除非特別說明，本題中反應(yīng)條件均為25℃,101kPa)

NaBH4(s)+2H2O(l)NaBO2(叫)+4H2(g)AH<0

請回答:

⑴該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的條件是

A.高溫B.低溫

C.任意溫度D.無法判斷

⑵該反應(yīng)比較緩慢。忽略體積變化的影響，下列措施中可加快反應(yīng)速率的

是

A.升高溶液溫度

B.加入少量異丙胺［(CH3)2CHNH2］

C.加入少量固體硼酸［B(OH)3］

D.增大體系壓強(qiáng)

⑶為加速NaBH4水解，某研究小組開發(fā)了一種水溶性催化劑，當(dāng)該催化劑足量、濃度一定且活性不變

時，測得反應(yīng)開始時生氫速率v與投料比m（NaBH4）/“（H2。）］之間的關(guān)系，結(jié)果如圖所示。請解釋ab段

變化的原因______________________________________

投料比WNaBHJ/MHzO)]

2.（2024?浙江1月選考）通過電化學(xué)、熱化學(xué)等方法，將C02轉(zhuǎn)化為HCOOH等化學(xué)品，是實現(xiàn)“雙碳”

目標(biāo)的途徑之一。請回答:

為提高效率，該研究小組參考文獻(xiàn)優(yōu)化熱化學(xué)方法,在如圖密閉裝置中充分?jǐn)嚢璐呋瘎㎝的

DMSO（有機(jī)溶劑）溶液,C02和m在溶液中反應(yīng)制備HCOOH,反應(yīng)過程中保持CC）2（g）和H2（g）的壓強(qiáng)

不變,總反應(yīng)CO2+H2-HCOOH的反應(yīng)速率為v,反應(yīng)機(jī)理如下列三個基元反應(yīng)，各反應(yīng)的活化能

E2<E1<E3（不考慮催化劑活性降低或喪失）o

IV：M+CO2^QEl

V：Q+H2?=^LEl

VLL—M+HCOOHE3

①催化劑M足量條件下，下列說法正確的是

A.v與CCh（g）的壓強(qiáng)無關(guān)

B.v與溶液中溶解H2的濃度無關(guān)

C.溫度升高,v不一定增大

D.在溶液中加入N（CH2cH3）3,可提高CO2轉(zhuǎn)化率

②實驗測得：298K,/?（CO2）=P（H2）=2MPa下,v隨催化劑M濃度c變化如圖。c<co時,v隨c增大而增

大,c>co時,y不再顯著增大。請解釋原因______________________________________

3.（2023?浙江6月選考）水煤氣變換反應(yīng)是工業(yè)上的重要反應(yīng),可用于制氫。

水煤氣變換反應(yīng):CO（g）+H2O（g）LCO2（g）+H2（g）AH=-41.2kJ-mol1

該反應(yīng)分兩步完成：

3Fe2O3（s）+CO（g）'12Fe3O4（s）+CO2（g）AHi=-47.2kJ-mol-1

2Fe3O4（s）+H2O（g）'13Fe2O3（s）+H2（g）Aft

請回答：

⑴下列說法正確的是。

A.通入反應(yīng)器的原料氣中應(yīng)避免混入02

B.恒定水碳比m（H2O）/〃（CO）］,增加體系總壓可提高H2的平衡產(chǎn)率

C.通入過量的水蒸氣可防止Fe3O4被進(jìn)一步還原為Fe

D.通過充入惰性氣體增加體系總壓，可提高反應(yīng)速率

⑵水煤氣變換反應(yīng)是放熱的可逆反應(yīng),需在多個催化劑反應(yīng)層間進(jìn)行降溫操作以“去除”反應(yīng)過程中

的余熱（如圖1所示），保證反應(yīng)在最適宜溫度附近進(jìn)行。

廠L催化劑

與

L-j—J反應(yīng)層?

多個'平衡曲線

［降溫］

群

pH催化劑O

。

—>反應(yīng)層最適宜溫度曲線

原料氣

圖1

在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，圖2中b~c段對應(yīng)降溫操作的過程,實現(xiàn)該過程的一種操作方法

是。

A.按原水碳比通入冷的原料氣

B.噴入冷水（蒸氣）

C.通過熱交換器換熱

⑶在催化劑活性溫度范圍內(nèi)，水煤氣變換反應(yīng)的歷程包含反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附（快速）、

反應(yīng)及產(chǎn)物分子脫附等過程。隨著溫度升高，該反應(yīng)的反應(yīng)速率先增大后減小，其速率減小的原因

是_________________________________________

O

考情分析:從復(fù)雜的情境和陌生的圖表圖像中提取信息，對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡進(jìn)行定性分析是

高考的必考內(nèi)容，考查結(jié)合反應(yīng)原理進(jìn)行分析判斷，遷移應(yīng)用的能力。

考查角度:（1）外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。⑵外界條件對化學(xué)平衡移動的影響。

1.控制化學(xué)反應(yīng)條件的目的與措施

⑴控制反應(yīng)條件的目的

①促進(jìn)有利的化學(xué)反應(yīng):通過控制反應(yīng)條件，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，從而促進(jìn)

有利的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行。

②抑制有害的化學(xué)反應(yīng):通過控制反應(yīng)條件，也可以減緩化學(xué)反應(yīng)速率，減少甚至消除有害物質(zhì)的產(chǎn)

生或控制副反應(yīng)的發(fā)生，從而抑制有害的化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。

⑵控制反應(yīng)條件的基本措施

①控制化學(xué)反應(yīng)速率的措施

通過改變反應(yīng)體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(qiáng)（或濃度）、固體的表面積以及使用催化劑等途

徑調(diào)控反應(yīng)速率。

②提高轉(zhuǎn)化率的措施

通過改變可逆反應(yīng)體系的溫度、溶液的濃度、氣體的壓強(qiáng)（或濃度）等改變可逆反應(yīng)的限度，從而提高

轉(zhuǎn)化率。

2.解答化學(xué)平衡綜合問題注意的誤區(qū)

⑴不要將平衡的移動和速率的變化混同起來。如速率(使用催化劑)改變,平衡不一定發(fā)生移動，但平

衡發(fā)生移動，化學(xué)反應(yīng)速率一定改變；

⑵不要將平衡的移動和濃度的變化混同起來。如不能認(rèn)為平衡正向移動時，反應(yīng)物濃度一定減小，生

成物濃度一定增加等；

⑶不要將平衡的移動和反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率混同起來，不能認(rèn)為平衡正向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定高。

1.(2023?浙江1月選考)“碳達(dá)峰?碳中和”是我國社會發(fā)展重大戰(zhàn)略之一,CH4還原CO2是實現(xiàn)“雙碳”

經(jīng)濟(jì)的有效途徑之一，相關(guān)的主要反應(yīng)有：

I：CH4(g)+CO2(g)-2CO(g)+2H2(g)

AH]=+247

II：CO2(g)+H2(g)LCO(g)+H2O(g)

AH2=+41kJ-mol-1,7^2

請回答：

⑴有利于提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的條件是O

A.低溫低壓B.低溫高壓

C.高溫低壓D.高溫高壓

⑵恒壓、750℃時,CH4和CO2按物質(zhì)的量之比1：3投料，反應(yīng)經(jīng)如下流程(主要產(chǎn)物已標(biāo)出)可實現(xiàn)

CO2高效轉(zhuǎn)化。

①下列說法正確的是o

A.Fe3O4可循環(huán)利用,CaO不可循環(huán)利用

B.過程ii,CaO吸收CO2可促使Fe3O4氧化CO的平衡正移

C.過程ii產(chǎn)生的H2O最終未被CaO吸收,在過程道被排出

D.相比于反應(yīng)I,該流程的總反應(yīng)還原1molC02需吸收的能量更多

②過程ii平衡后通入He,測得一段時間內(nèi)CO物質(zhì)的量上升，根據(jù)過程證結(jié)合平衡移動原理，解釋CO

物質(zhì)的量上升的原因______________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________O

2.(2024?浙江紹興高三模擬)用太陽能電池電解水得到的H2,再與CO2反應(yīng)生成甲醇，是目前推動“碳

達(dá)峰、碳中和”的新路徑。合成甲醇過程中主要發(fā)生以下反應(yīng)：

1

i.CO2(g)+3H2(g)LCH30H(g)+H2(3(g)AHi=-49.4kJ-mol-Kpi

1

ii.CO2(g)+H2(g)~CO(g)+H2O(g)AH2=+41.2kJ-molKp2

iii.CO(g)+2H2(g)LCH30H(g)AH3Kp3

±10vp

8p

求v%

、

疝?

?62

?x

姒*

W4d

。

添

K2

123

502(503()(5C40

T/

在3.0MPa,有催化劑的條件下，向密閉容器中充入1molCO2和3molH2,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與

CH3OH、CO的選擇性隨溫度的變化如圖所示,CH30H(或CO)的選擇性=xlOO%。

"CO2)起始-欹雙)平衡

①圖中Y曲線代表(填化學(xué)式)的選擇性。

②CO2的平衡轉(zhuǎn)化率在250℃以后隨溫度升高而變大的原

因:o

3.CO2和H2合成甲烷也是CO2資源化利用的重要方法。對于反應(yīng)CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)

AH=-165kJ.mol-i,催化劑的選擇是CC>2甲烷化技術(shù)的核心。在兩種不同催化劑條件下反應(yīng)相同時間,

測得C02轉(zhuǎn)化率和生成CH4選擇性隨溫度變化的影響如圖所示:

“

/^10(8(00

一8(

<般

6(

出(6

靴4(

4

螂2(

(煙

(2X

O'。O

200240280320360200240280320360

溫度代溫度代

⑴局于320c后，以Ni-CeO2為催化劑,CO2轉(zhuǎn)化率略有下降，而以Ni為催化劑,CO2轉(zhuǎn)化率仍在上升,

其原因是______________________________________

O

⑵對比上述兩種催化劑的催化性能，工業(yè)上應(yīng)選擇的催化劑是，使用的合適溫度

為.O

4.（2024?浙南名校聯(lián)盟聯(lián)考）硫酸有著廣泛的用途。硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。

接觸法制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng)為SO2的催化氧化SO2（g）+g）2（g）-SO3（g）

AH=-98.9kJ-mol1

為尋求固定投料比下不同反應(yīng)階段的最佳生產(chǎn)溫度，繪制不同轉(zhuǎn)化率⑹下反應(yīng)速率（數(shù)值已略去）與

溫度的關(guān)系如圖，下列說法正確的是O

\%=0.88

'a=0.90

a=0.92

470480490500510520

溫度代

A.溫度越高,反應(yīng)速率越大

B.a=0.88的曲線代表平衡轉(zhuǎn)化率

C.a越大，反應(yīng)速率最大值對應(yīng)溫度越低

D.可根據(jù)不同a下的最大速率，選擇最佳生產(chǎn)溫度

一定條件

5.（2024?義烏五校聯(lián)考）反應(yīng)CO（g）+H2O（g）=="（202（8）+112（8）在工業(yè)上有重要應(yīng)用。

該反應(yīng)常在Pd膜反應(yīng)器中進(jìn)行，其工作原理如圖所示。

⑴利用平衡移動原理解釋反應(yīng)器存在Pd膜時具有更高轉(zhuǎn)化率的原因

是______________________________________

⑵某溫度下,H2在Pd膜表面上的解離過程存在如下平衡:H2—2H（即圖中過程2）,其正反應(yīng)的活化

能遠(yuǎn)小于逆反應(yīng)的活化能。下列說法不正確的是

A.圖中過程2的AH>0

B.Pd膜對氣體分子的透過具有選擇性

C.加快Pd膜內(nèi)H原子遷移有利于H2的解離

D.N2吹掃有助于母分子脫離Pd膜

參考答案

題型突破19化學(xué)反應(yīng)速率與平衡綜合問題分析

真題導(dǎo)航

l.(l)C(2)AC⑶a點之后，隨著投料比m(NaBH4)/“(H2。)］增大,H2O的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低，生氫速率

降低

解析⑴反應(yīng)NaBH4(s)+2H2O(l)-NaBO2(aq)+4H2(g)AH<0,AS>0，由AG=AH-TAS<0可知，任意

溫度下，該反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。⑵A.升高溫度，活化分子數(shù)增多，有效碰撞幾率增大，反應(yīng)速率加快,A

符合題意;B.加入少量異丙胺［(CH3)2CHNH1溶液變堿性，堿性水解慢，化學(xué)反應(yīng)速率降低,B不符合題

意;C.加入少量固體硼酸［B(0H)3］,溶液變酸性,NaBH4中H為價，在酸性條件下易與可反應(yīng)生成氫

氣，水解快,化學(xué)反應(yīng)速率加快,C符合題意;D.增大體系壓強(qiáng)，忽略體積變化，則氣體濃度不變，化學(xué)反應(yīng)

速率不變,D不符合題意。(3)a點之前投料比增大,NaBH4濃度增大導(dǎo)致生氫速率增大,a點之后隨著

投料比［〃(NaBH4)/〃(H2O)］增大,H20的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低，因此生成氫氣的速率不斷減小。

2.①CD②當(dāng)Eco時〃隨c增大而增大，因M是基元反應(yīng)IV的反應(yīng)物(直接影響基元反應(yīng)VI中反應(yīng)

物L(fēng)的生成);c>co時j不再顯著增加，因受限于CO2(g)和H2(g)在溶液中的溶解速度(或濃度)

解析①A.v與CO2(g)的壓強(qiáng)有關(guān)，壓強(qiáng)越大,溶液中CO2的濃度越大)越大,A錯誤;B.i，與溶液中溶

解H2的濃度有關(guān),氫氣濃度越大，速率越快,B錯誤;C.溫度升高,反應(yīng)速率加快，但CO2、H2的溶解度減

小,反應(yīng)速率減慢，若CO2、H2的溶解度減小對反應(yīng)速率的影響大于溫度升高對總反應(yīng)速率的影響,

則總反應(yīng)速率減小，故總反應(yīng)的速率不一定增大,C正確;D.在溶液中加入的N(CH2cH3)3會減小

HCOOH的濃度，使得三個平衡正向移動,可提高CO2轉(zhuǎn)化率,D正確;故選CD。②M是均相催化劑,M

的濃度越大，反應(yīng)速率越快,v隨催化劑M濃度c的變化滿足區(qū)co時隨c增大而增大;0co時j不再

顯著增大，因為當(dāng)催化劑達(dá)到一定濃度后,L的生成受C02、涇溶解速率的影響，反應(yīng)IV和V可以達(dá)到

化學(xué)平衡狀態(tài)雒續(xù)增大M的濃度L的生成速率幾乎不變,L的濃度不會再有明顯的變化，所以速率

不再隨M的濃度增大而增大。

3.(1)AC(2)AC⑶溫度過高時，不利于反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附，從而導(dǎo)致其反應(yīng)物分子在

催化劑表面的吸附量及濃度降低，反應(yīng)速率減小;溫度過高還會導(dǎo)致催化劑的活性降低，從而使化學(xué)

反應(yīng)速率減小

解析⑴A.一氧化碳和氫氣都可以和氧氣反應(yīng)很！］通入反應(yīng)器的原料氣中應(yīng)避免混入02,A正確;B.

該反應(yīng)前后氣體計量系數(shù)相同，則增加體系總壓平衡不移動,不能提高平衡產(chǎn)率,B錯誤;C.通入過量

的水蒸氣可以促進(jìn)四氧化三鐵被氧化為氧化鐵，水蒸氣不能將鐵的氧化物還原為單質(zhì)鐵，但過量的水

蒸氣可以降低體系中C0和H2的濃度，從而防止鐵的氧化物被還原為單質(zhì)鐵,C