专题33 化学反应速率与化学平衡图像分析（全国通用）-十年（2016-2025）高考化学真题分类汇编（含答案）

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知识点01 单一反应图像分析
1．（2025·山东·高考真题）在恒容密闭容器中，热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知：温度时，完全分解；体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是
A．a线所示物种为固相产物
B．温度时，向容器中通入，气相产物分压仍为
C．小于温度时热解反应的平衡常数
D．温度时、向容器中加入b线所示物种，重新达平衡时逆反应速率增大
【答案】D
【分析】热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物，则其分解产物为和，其分解的化学方程式为，根据图数据分析可知，a线代表，b线代表，c线代表。由各线的走势可知，该反应为吸热反应，温度升高，化学平衡正向移动。
【详解】A．a线所示物种为，固相产物，A正确；
B．温度时，向容器中通入，恒容密闭容器的体积不变，各组分的浓度不变，化学平衡不发生移动，虽然总压变大，但是气相产物分压不变，仍为，B正确；
C．由图可知，升温b线代表的SiF4增多，则反应为吸热反应，升温Kp增大，已知：温度时，完全分解，则该反应T2以及之后正向进行趋势很大，Qp＜Kp，体系中气相产物在温度时的分压为，，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有，=p()，即温度时热解反应的平衡常数=p()，C正确；
D．据分析可知，b线所示物种为，恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有，=p()，温度不变Kp不变，温度时向容器中加入，重新达平衡时p()不变，则逆反应速率不变，D错误；
综上所述，本题选D。
2．（2024·重庆·高考真题）醋酸甲酯制乙醇的反应为：。三个恒容密闭容器中分别加入醋酸甲酯和氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的B．容器甲中平均反应速率
C．容器乙中当前状态下反应速率D．容器丙中乙醇的体积分数为
【答案】D
【分析】温度越高反应速率越快，比较乙丙可知，丙反应升高温度，醋酸甲酯量增大，则反应逆向进行，正反应为放热反应，焓变小于0；
【详解】A．由分析，该反应的，A错误；
B．容器甲中平均反应速率，B错误；
C．温度越高反应速率越快，比较乙丙可知，丙达到平衡状态，但不确定乙是否平衡，不能确定正逆反应速率相对大小，C错误；
D．对丙而言：
容器丙中乙醇的体积分数为，D正确；
故选D。
3．（2024·海南·高考真题）已知298K，101kPa时，。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，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．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
【答案】D
【详解】A．平衡时CO2的浓度T1温度下比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，该反应正反应是一个放热反应，即降低温度平衡才是正向移动，即T1＞T2，A正确；
B．T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25ml/L，即CO2的浓度改变量为：0.40ml/L-0.25ml/L=0.15ml，结合变化量之比等于化学计量系数之比可知，T1下反应达到平衡时，B正确；
C．在温度均为T1时，使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即催化剂1时的反应速率比催化剂2的更慢，说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大，C正确；
D．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是相同的，但温度不同，反应速率也不同，说明催化剂2和催化剂3的反应历程不相同，才能保证在不同温度下达到相同的平衡时间，D错误；
故答案为：D。
4．（2024·安徽·高考真题）室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
下列说法正确的是
A．实验①中，0~2小时内平均反应速率
B．实验③中，反应的离子方程式为：
C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D．其他条件相同时，水样初始越小，的去除效果越好
【答案】C
【详解】A. 实验①中，0~2小时内平均反应速率，A不正确；
B. 实验③中水样初始=8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用配电荷守恒，B不正确；
C. 综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率，C正确；
D. 综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始，的去除效果越好，但是当初始太小时，浓度太大，纳米铁与反应速率加快，会导致与反应的纳米铁减少，因此，当初始越小时的去除效果不一定越好，D不正确；
综上所述，本题选C。
5．（2023·广东·高考真题）催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中，M为中间产物。其它条件相同时，下列说法不正确的是

A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大
C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
【答案】C
【详解】A．由图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A正确；
B．由图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度平衡向左移动，R的浓度增大，B正确；
C．由图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更快，反应体系更快达到平衡，C错误；
D．由图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低反应速率较快，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D正确；
故选C。
6．（2023·湖南·高考真题）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。下列说法错误的是

A．
B．反应速率：
C．点a、b、c对应的平衡常数：
D．反应温度为，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
【答案】B
【详解】A．一定条件下，增大水的浓度，能提高CH4的转化率，即x值越小，CH4的转化率越大，则，故A正确；
B．b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1ml，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，平衡正向移动，甲烷的转化率增大，生成物的浓度增大，则在相同温度下反应速率：，故B错误；
C．由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大；温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：，故C正确；
D．该反应为气体分子数增大的反应，反应进行时压强发生改变，所以温度一定时，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确；
答案选B。
7．（2022·广东·高考真题）恒容密闭容器中，在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的
B．a为随温度的变化曲线
C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．向平衡体系中加入，H2的平衡转化率增大
【答案】C
【详解】A．从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误；
B．从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误；
C．容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；
D．BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误；
故选C。
8．（2021·江苏·高考真题）与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
(的选择性)
A．其他条件不变，升高温度，的平衡转化率增大
B．其他条件不变，在175~300℃范围，随着温度的升高，出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大
C．催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于：250℃
D．高效除去尾气中的，需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂
【答案】D
【详解】A．与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应，其他条件不变，升高温度，的平衡转化率降低，故A错误；
B．其他条件不变，在225~300℃范围，氮气的转化率增大不明显，但氮气的选择性明显降低，所以随着温度的升高，出口处氮气的量降低，故B错误；
C．温度高于250℃，氮气的选择性明显降低，温度低于225℃，氮气的转化率明显降低，所以催化氧化除去尾气中的应选择反应温度为225~250℃，故C错误；
D．根据图示，高效除去尾气中的，需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂，故D正确；
选D。
9．（2020·浙江·高考真题）在一定温度下，某反应达到了化学平衡，其反应过程对应的能量变化如图。下列说法正确的是
A．Ea为逆反应活化能，E为正反应活化能
B．该反应为放热反应，ΔH＝Ea’－Ea
C．所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量
D．温度升高，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡逆移
【答案】D
【分析】由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应。
【详解】A．由图可知， Ea为正反应活化能，E为逆反应活化能，故A错误；
B．由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应，反应热ΔH＝—（Ea'－Ea），故B错误；
C．在相同温度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，称为活化分子，则所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量，故C错误；
D．该反应为放热反应，逆反应速率加快幅度大于正反应加快幅度，使平衡向吸热的逆反应方向移动，故D正确；
故选D。
10．（2018·浙江·高考真题）在催化剂作用下，用乙醇制乙烯，乙醇转化率和乙烯选择性(生成乙烯的物质的量与乙醇转化的物质的量的比值)随温度、乙醇进料量(单位：mL·min－1)的关系如图所示(保持其他条件相同)。
在410～440℃温度范围内，下列说法不正确的是
A．当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性升高
B．当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大
C．当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小
D．当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大
【答案】A
【详解】A．根据图象，当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性逐渐升高，但温度高于430℃后，乙烯选择性逐渐降低，A错误，符合题意；
B．根据图象，当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性逐渐升高，但温度高于430℃后，乙烯选择性逐渐降低，因此，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大，B正确，不符合题意；
C．根据左图，当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小，C正确，不符合题意；
D．根据右图，当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大，D正确，不符合题意；
答案选A。
11．（2018·江苏·高考真题）根据下列图示所得出的结论不正确的是
A．图甲是CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线，说明该反应的ΔH反应Ⅱ
B．反应活化能：反应I反应Ⅱ，故A正确；
B．短时间里反应I得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多，说明反应I的速率比反应Ⅱ的速率快，速率越快，其活化能越小，则反应活化能：反应IK，答案为C。
考点
十年考情（2016-2025）
命题趋势
考点01 单一反应图象分析
2025：山东
2024：重庆、海南、安徽
2023：广东、湖南
2022：广东
2021：江苏
2020：浙江
2018：浙江、江苏
2017：江苏
2016：四川
注重考查学科核心知识 ：对化学反应速率与化学平衡知识的考查，往往根据工业生产实际，并结合陌生图象，分析投料比、转化率、产率的变化，主要考查化学反应速率与化学平衡的相关计算及影响因素等核心知识。
强调知识的灵活运用与综合分析 ：化学反应速率与化学平衡图像题目信息量较大，综合性较强，能够充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力以及原理分析、规范描述的表达能力，该类题目在高考中常受到命题者的青睐。该类题目解题的基本思路为：
第一，看懂图。一看坐标轴(即横轴和纵轴的含义)，二看特殊点(即起点、拐点、交点、终点等)，三看线(即曲线的斜率或变化趋势)，四看辅助线(根据需要运用辅助线，如等温线、等压线等)，五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)。
第二，想规律。外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。根据图像信息，利用勒夏特列原理，分析可逆反应的特征：吸热还是放热，反应前后气体体积是增大、减小还是不变，有无固体或液体纯物质参与反应。
第三，作出正确的判断。注意“先拐先平”和“定一议二”方法的运用。
考点02 多重反应
图象分析
2025：江苏、安徽
2024：广西、湖南、江苏、黑吉辽卷
2023：重庆、江苏、浙江
2022：北京江苏
2021：北京、广东、河北
考点03 图表数据
分析
2023：河北
2022：辽宁
2022：浙江
2021：浙江
2020：浙江、北京
实验序号
水样体积/
纳米铁质量/
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
t/min
0
1
2
3
4
5
0.160
0.113
0.080
0.056
0.040
0.028
时间段/
产物Z的平均生成速率/
0～2
0.20
0～4
0.15
0～6
0.10
0
600
1200
1710
2220
2820
x
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
时间(t/min)
物质的量(n/ml)
n(A)
n(B)
n(C)
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
A
B
C
D
c(I2)/mml•L-1
1.00
0.22
0.44
0.11
c(H2)/mml•L-1
1.00
0.22
0.44
0.44
c(HI)/mml•L-1
1.00
1.56
4.00
1.56