预测10 化学反应速率与化学平衡专题-【临门一脚】 高考化学三轮冲刺过关

预测10 化学反应速率与化学平衡专题

化学反应速率和化学平衡是重要的化学基本理论，是中学化学的重点和难点，也是考查学生能力的重要载体，是高考历久不衰的热点。化学平衡是包含溶解平衡、电离平衡、水解平衡等的一个平衡理论体系，而化学平衡则是这一体系的核心，是分析其他平衡移动的基础。高考对于化学平衡理论的考查主要侧重于平衡的判断，外界条件对平衡移动的影响以及平衡移动对物质浓度、转化率的影响等，近几年高考化学试题中均涉及到了有关平衡常数的计算和应用问题，预计后续高考中还会有这种题型。

1．对化学反应速率计算公式的剖析

v(B)＝＝

(1)浓度变化只适用于气体和溶液中的溶质，不适用于固体和纯液体。

(2)化学反应速率是某段时间内的平均反应速率，而不是瞬时速率，且计算时取正值。

(3)同一反应用不同的物质表示反应速率时，数值可能不同，但意义相同。同一化学反应中用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比。

(4)对于可逆反应，反应进行的净速率是正、逆反应速率之差，当达到平衡时，净速率为零(注：总反应速率也可理解为净速率)。

2．分析有气体参与的化学反应的反应速率

(1)恒温时，压缩体积压强增大→气体反应物浓度增大反应速率增大。

(2)恒温恒容时

①充入气体反应物气体反应物浓度增大(压强也增大)反应速率增大。

②充入“惰性”气体总压强增大→气体反应物浓度未改变反应速率不变。

(3)恒温恒压时，充入“惰性”气体体积增大气体反应物浓度减小反应速率减小。

3．外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。

(1)当增大反应物浓度时，v(正)瞬间增大，随后逐渐减小；v(逆)瞬间不变，随后逐渐增大；直至v(正)和v(逆)相等时达到平衡。

(2)增大压强，气体分子数减小方向的反应速率变化程度大。

(3)对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率。

(4)升高温度，v(正)和v(逆)都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大。

(5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。

4．化学平衡状态的判断标志

(1)速率标志

①同一物质在同一时间内生成速率与消耗速率相等。

②不同物质在相同时间内代表反应方向相反时的化学反应速率比等于化学计量数之比。

(2)物质的相关量标志

①平衡体系中各物质的质量、浓度、百分含量等保持不变。

②反应物消耗量达到最大值或生成物的量达到最大值(常用于图像分析中)。

③不同物质在相同时间内代表反应方向相反的量(如物质的量、物质的量浓度、气体体积)的变化值之比等于化学计量数之比。

(3)特殊标志

①对反应前后气体分子数目不同的可逆反应来说，体系的总物质的量、总压强(恒温恒容时)、平均相对分子质量保持不变。

②有色体系的颜色保持不变。

(4)定量依据：若Q＝K，反应处于平衡状态。

5．化学平衡常数的全面突破

(1)数学表达式：对于反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)来说，K＝。

注意：①不要把反应体系中纯固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表达式。例如：

CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)　K＝c(CO2)

Cr2O(aq)＋H2O(l)2CrO(aq)＋2H＋(aq)  K＝

②同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常数表达式亦不同。例如：

N2O4(g)2NO2(g)　K＝

N2O4(g)NO2(g)　K′＝＝

2NO2(g)N2O4(g)　K″＝＝

因此书写平衡常数表达式时，要与化学反应方程式相对应，否则意义就不明确。

(2)对于气体反应，写平衡常数表达式时，除可以用平衡时的物质的量浓度表示外，也可以用平衡时各气体的分压来表示。例如：

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　Kp＝

其中：p(NH3)、p(N2)、p(H2)分别为NH3、N2、H2的平衡分压，某气体平衡分压＝平衡时总压×该气体的物质的量分数。

(3)平衡常数的意义

①平衡常数可表示反应进行的程度。K越大，反应进行的程度越大，K＞105时，可以认为该反应已经进行完全。转化率也能表示反应进行的程度，转化率不仅与温度有关，而且与起始条件有关。

②K的大小只与温度有关，与反应物或生成物起始浓度的大小无关。

(4)浓度商：可逆反应进行到某时刻(包括化学平衡)时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值称为浓度商(Q)。当Q＝K时，该反应达到平衡状态；Q＜K时，该反应向正反应方向进行；Q＞K时，该反应向逆反应方向进行。

6．化学平衡计算模式

对以下反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。

　　　　     mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)

起始(mol)　　a　　　 　b　　　　0　　　0

变化(mol)　　mx　 　　nx　　  　px　 　qx

平衡(mol)　　a－mx　 b－nx　  　px　 　qx

(1)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q(未达到平衡时，用于确定化学方程式中未知的化学计量数)。

(2)K＝＝(Q是任意时刻的，则有Q>K，v正<v逆；Q<K，v正>v逆)。

(3)c(A)平＝＝。

(4)α(A)＝×100%＝×100%。

(5)φ(A)＝×100%。

(6)平衡时与起始时的压强比＝＝(同T、V时)，混合气体的密度比＝(同T、P时)，＝(同质量的气体时)等。

(7)混合气体的密度(混)＝＝(g·L－1)(T、V不变时，不变)。

(8)混合气体的平均摩尔质量＝＝(g·mol－1)。

7．化学反应进行的方向复合判据

在温度、压强一定的条件下，化学反应方向是反应的焓变和熵变共同影响的结果，反应方向的复合判据为ΔG＝ΔH－TΔS。

当ΔG＝ΔH－TΔS

1．化学平衡移动的分析判断方法

2．化学平衡图像的解题思路和方法

1．(2020•新课标Ⅱ卷)二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响，其原理如下图所示。下列叙述错误的是(    )

A．海水酸化能引起HCO3-浓度增大、CO32-浓度减小

B．海水酸化能促进CaCO3的溶解，导致珊瑚礁减少

C．CO2能引起海水酸化，其原理为HCO3-H++ CO32-

D．使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境

【答案】C

【解析】A项，海水酸化，H+浓度增大，平衡H++ CO32-HCO3-正向移动，CO32-浓度减小，HCO3-浓度增大，A正确；B项，海水酸化，CO32-浓度减小，导致CaCO3溶解平衡正向移动，促进了CaCO3溶解，导致珊瑚礁减少，B正确；C项，CO2引起海水酸化的原理为：CO2+H2OH2CO3H++ HCO3-，HCO3-H++ CO32-，导致H+浓度增大，C错误；D项，使用太阳能、氢能等新能源，可以减少化石能源的燃烧，从而减少CO2的排放，减弱海水酸化，从而改善珊瑚礁的生存环境，D正确；故选C。

2．(2020•浙江7月选考)一定条件下：2NO2(g)N2O4(g)  。在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是(    )

A．温度0℃、压强50 kPa     B．温度130℃、压强300 kPa

C．温度25℃、压强100 kPa    D．温度130℃、压强50 kPa

【答案】D

【解析】测定二氧化氮的相对分子质量，要使测定结果误差最小，应该使混合气体中NO2的含量越多越好，为了实现该目的，应该改变条件使平衡尽可以地逆向移动。该反应是一个反应前后气体分子数减小的放热反应，可以通过减小压强、升高温度使平衡逆向移动，则选项中，温度高的为130℃，压强低的为50kPa，结合二者选D。

3．(2020•浙江1月选考)在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O，能得到无水MgCl2。下列说法不正确的是(    )

A．MgCl2·nH2O(s)=MgCl2·(n－1)H2O(s)＋H2O(g)　ΔH＞0

B．MgCl2·2H2O(s)=Mg(OH)2(s)＋2HCl(g)，HCl气流可抑制反应进行

C．MgCl2·H2O(s)=Mg(OH)Cl(s)＋HCl(g)，升高温度，反应更易发生

D．MgCl2·4H2O(s)=MgCl2·2H2O(s)＋2H2O(g)，HCl气流可抑制反应进行

【答案】D

【解析】A项，MgCl2·nH2O的失水反应是吸热反应，焓变ΔH＞0，故A正确；B项，在HCl气流中，能使MgCl2·2H2O的水解平衡向逆反应方向移动，抑制反应进行，故B正确；C项，MgCl2·H2O的水解反应是吸热反应，升高温度，水解平衡向正反应方向移动，促进反应进行，故C正确；D项，MgCl2·4H2O的失水反应没有氯化氢生成，HCl气流对反应没有影响，故D错误；故选D。

4．(2020•浙江1月选考)一定温度下，在2 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)＋2B(g) 3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示：

下列说法正确的是(    )

A．0~5 min用A表示的平均反应速率为

B．该反应在10 min后才达到平衡

C．平衡状态时，

D．物质B的平衡转化率为20%

【答案】C

【解析】A项，v(C)= ，同一反应反应中反应速率之比等于计量数之比，3v(A)=v(C)，所以v(A)=，故A错误；B项，15min时，n(B)=1.6mol，消耗了2.4mol-1.6mol=0.8mol，根据方程式可知这段时间内消耗A的物质的量为0.4mol，所以15min时，n(A)=1.6mol，与10min时A的物质的量相同，说明10~15min这段时间内平衡没有移动，但无法确定是10min时达到平衡，还是10min前已经达到平衡，故B错误；C项，根据B选项分析可知平衡时消耗的B为0.8mol，根据方程式可知生成C的物质的量为1.2mol，浓度为，故C正确；D项，物质B的平衡转化率为，故D错误；故选C。

5．(2021•浙江1月选考)取50 mL过氧化氢水溶液，在少量I- 存在下分解：2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下，测得O2的放出量，转换成H2O2浓度(c)如下表：

下列说法不正确的是(   )

A．反应20min时，测得O2体积为224mL(标准状况)

B．20~40min，消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1

C．第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率

D．H2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解

【答案】C

【解析】A项，反应20min时，过氧化氢的浓度变为0.4mol/L，说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol，过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01mol，标况下的体积V=n·Vm=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL，A正确；B项，20~40min，消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)mol/L=0.20 mol·L-1，则这段时间内的平均速率v===0.010 mol·L-1·min-1，B正确；C项，随着反应的不断进行，过氧化氢的浓度不断减小，某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小，故第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率，C错误；D项，I-在反应中起到催化的作用，故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替，D正确；故选C。

6．(2020•江苏卷)反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是(   )

A．该反应 、

B．该反应的平衡常数

C．高温下反应每生成1 mol Si需消耗

D．用E表示键能，该反应

【答案】B

【解析】A项，SiCl4、H2、HCl为气体，且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和，因此该反应为熵增，即△S>0，故A错误；B项，根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数K=，故B正确；C项，题中说的是高温，不是标准状况下，因此不能直接用22.4L·mol－1计算，故C错误；D项，△H=反应物键能总和－生成物键能总和，即△H=4E(Si－Cl)＋2E(H－H)－4E(H－Cl) －2E(Si－Si)，故D错误；故选B。

7．(2020•江苏卷)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．升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率

B．曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化

C．相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠

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，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值

【答案】BD

【解析】A项，甲烷和二氧化碳反应是吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应即正向移动，甲烷转化率增大，甲烷和二氧化碳反应是体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷转化率减小，故A错误；B项，根据两个反应得到总反应为CH4(g)＋2CO2(g) == H2(g)＋3CO(g) ＋H2O (g)，加入的CH4与CO2物质的量相等，CO2消耗量大于CH4，因此CO2的转化率大于CH4，因此曲线B表示CH4的平衡转化率随温度变化，故B正确；C项，使用高效催化剂，只能提高反应速率，但不能改变平衡转化率，故C错误；D项，800K时甲烷的转化率为X点，可以通过改变二氧化碳的量来提高甲烷的转化率达到Y点的值，故D正确。故选BD。

8．(2020•山东卷)1，3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：第一步H+进攻1，3-丁二烯生成碳正离子()；第二步Br -进攻碳正离子完成1，2-加成或1，4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70:30和15:85。下列说法正确的是(   )

A．1，4-加成产物比1，2-加成产物稳定

B．与0℃相比，40℃时1，3-丁二烯的转化率增大

C．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小

D．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度

【答案】AD

【解析】A项，能量越低越稳定，根据图像可看出，1，4-加成产物的能量比1，2-加成产物的能量低，即1，4-加成产物的能量比1，2-加成产物稳定，故A正确；B项，该加成反应不管生成1，4-加成产物还是1，2-加成产物，均为放热反应，则升高温度，不利用1，3-丁二烯的转化，即在400C时其转化率会减小，故B错误；C项，从00C升至400C，正化学反应速率均增大，即1，4-加成和1，2-加成反应的正速率均会增大，故C错误；D项，从00C升至400C，对于1，2-加成反应来说，化学平衡向逆向移动，即1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，故D正确；故选AD。

9．(2020•天津卷)已知[Co(H2O)6]2+呈粉红色，[CoCl4]2-呈蓝色，[ZnCl4]2-为无色。现将CoCl2溶于水，加入浓盐酸后，溶液由粉红色变为蓝色，存在以下平衡：[Co(H2O)6]2++4Cl- [CoCl4]2-+6H2O  ΔH，用该溶液做实验，溶液的颜色变化如下：

以下结论和解释正确的是(    )

A．等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-中σ键数之比为3:2

B．由实验①可推知△H<0

C．实验②是由于c(H2O)增大，导致平衡逆向移动

D．由实验③可知配离子的稳定性：[ZnCl4]2->[CoCl4]2-

【答案】D

【解析】A项，1个[Co(H2O)6]2+中含有18个σ键，1个[CoCl4]2-中含有4个σ键，等物质的量的[Co(H2O)6]2+和[CoCl4]2-所含σ键数之比为18:4=9:2，A错误；B项，实验①将蓝色溶液置于冰水浴中，溶液变为粉红色，说明降低温度平衡逆向移动，则逆反应为放热反应，正反应为吸热反应，∆H>0，B错误；C项，实验②加水稀释，溶液变为粉红色，加水稀释，溶液的体积增大，[Co(H2O)6]2+、[CoCl4]2-、Cl-浓度都减小，[Co(H2O)6]2+、Cl-的化学计量数之和大于[CoCl4]2-的化学计量数，则瞬时浓度商>化学平衡常数，平衡逆向移动，C错误；D项，实验③加入少量ZnCl2固体，溶液变为粉红色，说明Zn2+与Cl-结合成更稳定的[ZnCl4]2-，导致溶液中c(Cl-)减小，平衡逆向移动，则由此说明稳定性：[ZnCl4]2->[CoCl4]2-，D正确；故选D。

10．(2020•北京卷)一定温度下，反应I2(g)+H2(g)⇌2Hl(g)在密闭容器中达到平衡时，测得c(I2)=0.11mmol•L-1，c(HI)=0.78mmol•L-1。相同度温下，按下列4组初始浓度进行实验，反应逆向进行的是(注：1mmol•L-1=10-3mol•L-1) (   )

【答案】C

【解析】题目中缺少c(H2)，则无法计算K，则不能通过Qc与K的关系判断平衡的移动方向，但可比较4个选项中Qc的大小关系，Qc越大，则可能逆向移动。Qc(A)==1，Qc(B)==50.28，Qc(C)==82.64，Qc(D)==50.28，Qc(C)的值最大，故选C。

11．(2020•江苏卷)CO2/ HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。

(1)CO2催化加氢。在密闭容器中，向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2与KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO-，其离子方程式为__________；其他条件不变，HCO3-转化为HCOO-的转化率随温度的变化如图-1所示。反应温度在40℃~80℃范围内，HCO3-催化加氢的转化率迅速上升，其主要原因是_____________。

(3) HCOOH催化释氢。在催化剂作用下， HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图-3所示。

①HCOOD催化释氢反应除生成CO2外，还生成__________(填化学式)。

②研究发现：其他条件不变时，以 HCOOK溶液代替 HCOOH催化释氢的效果更佳，其具体优点是_______________。

【答案】(1)HCO3-+H2HCOOˉ+H2O    温度升高反应速率增大，温度升高催化剂的活性增强   

(3)①HD    ②提高释放氢气的速率，提高释放出氢气的纯度   

【解析】(1)含有催化剂的KHCO3溶液中通入H2生成HCOOˉ，根据元素守恒和电荷守恒可得离子方程式为：HCO3-+H2HCOOˉ+H2O；反应温度在40℃~80℃范围内时，随温度升高，活化分子增多，反应速率加快，同时温度升高催化剂的活性增强，所以HCO3-的催化加氢速率迅速上升。(3)①根据分析可知HCOOD可以产生HCOOˉ和D+，所以最终产物为CO2和HD(Hˉ与D+结合生成)；②HCOOK是强电解质，更容易产生HCOOˉ和K+，更快的产生KH，KH可以与水反应生成H2和KOH，生成的KOH可以吸收分解产生的CO2，从而使氢气更纯净，所以具体优点是：提高释放氢气的速率，提高释放出氢气的纯度。

1．(2021·河北省“五个一名校联盟”高三联考)硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的磺化试剂，其可利用SO2(g)+ Cl2 (g) SOCl2 (g)  ∆H<0制备。1000C时，该反应的压强平衡常数，在恒温恒容的容器中发生反应，下列说法正确的是(    )

A．已知硫酰氯结构式为，硫酰氯每个原子均达到8电子稳定结构

B．容器内气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡

C．温度升高，平衡逆向移动，反应的压强平衡常数增大

D．上述制备硫酰氯的反应，在高温下自发

【答案】B

【解析】A项，已知硫酰氯结构式为，硫原子的最外层电子全部参与成键，所以硫原子已达12个电子，A错误；B项，因为反应体系中反应物和生成物都是气体，正向气体体积减小的反应，所以只不达到平衡状态，气体的总物质的量都在变化，则气体的平均摩尔质量也在变化，当容器内气体的平均摩尔质量不变时，反应达到平衡，B正确；C项，该反应正向为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，反应的压强平衡常数减小，C错误；D项，该反应为气体体积减小的反应，△S＜０，又因为△H＜0，在低温时易自发进行，D错误；故选B。

2．(2021·广东梅州市高三总复习质检)一定温度下，在一个容积为2L的密闭容器中发生反应：2N2O3(g)+3C(s)2N2(g))＋3CO2(g)    ΔH＞0，若0~10s内消耗了2mol C，下列说法正确的是(    )

A．0～10s内用C表示的平均反应速率为v(C)=0.1 mol·L-1·s-1

B．当v正(N2O3)= v逆(CO2)时，反应达到平衡状态

C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢

D．该反应达平衡后，减小反应体系的体积，平衡向逆反应方向移动

【答案】D

【解析】A项，C为固体，不能用浓度的变化表示C的反应速率，A错误；B项，当v正(N2O3)=v逆(CO2)时，则3v正(N2O3)=2v逆(N2O3)，正逆反应速率不相等，反应未平衡，B错误；C项，升高温度可以提高活化分子百分数，正逆反应速率均增大，C错误；D项，减小反应体系的体积，即增大压强，该反应为气体系数之和增大的反应，增大压强平衡逆向移动，D正确；故选D。

3．(2021·浙江省高三联考)10mL0.1mol•L-1KI溶液与5mL0.1mol•L-1FeCl3溶液发生反应：2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(aq)，达到平衡。下列说法不正确的是(    )

A．加入少量氯化钾固体，平衡不移动

B．加适量水稀释，平衡正向移动

C．经过CCl4多次萃取分离后，向水溶液中滴加KSCN溶液，若溶液出现血红色，证明该化学反应存在限度

D．该反应的平衡常数K=

【答案】B

【解析】A项，加入氯化钾固体，因其没有参与反应，则溶液中参与反应的离子浓度不变，平衡不移动，A正确；B项，加水稀释时，浓度熵增大并大于平衡常数，平衡逆向移动，B错误；C项，根据反应：2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(aq)可知，I-过量，经过CCl4多次萃取分离后，向水溶液中滴加KSCN溶液，若溶液出现血红色，说明溶液中还存在Fe3+，该化学反应存在限度，C正确；D项，化学平衡常数等于生成物浓度幂之积比反应物浓度幂之积，则平衡常数，D正确；故选B。

4．(2021·重庆市第七中学校高三质检)T℃时，将2.0molA(g)和2.0molB(g)充入体积为1L的密闭容器中，在一定条件发生下述反应：A(g)+B(g)2C(g)+D(s)△H＜0；t1时刻时A物质的量为1.2mol，t2时刻时C(g)浓度为2.0mol/L并保持不变。下列说法正确的是(   )

A．t1时刻的逆反应速率 > t2时刻的正反应速率

B．T℃时该反应的化学平衡常数K=2

C．T2时刻反应达到平衡，然后缩小容器体积，平衡逆向移动

D．T℃时，若将A(g)、B(g)各1.0mol充入同样容器，平衡后，A的转化率为50%

【答案】D

【解析】由三段法得：

A项，t2时刻的正反应速率和逆 反应速率相等，反应开始到平衡，逆反应速率在逐渐增大，所以t1时刻的逆反应速率小于 t2时刻的正反应速率，A错误；B项，该反应的平衡常数为，B错误；C项，T2时刻反应达到平衡，然后缩小容器体积，压强增大，平衡不移动，C错误；D项，该反应到平衡时，A的转化率为50%，若同温时，将A(g)、B(g)各1.0mol充入同样容器，两平衡等效，平衡后，A的转化率为50%，D正确；故选D。

5．(2021·江苏苏州市高三质检)侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料，发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱，向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵，通过以下两步反应可实现NH4Cl分解产物的分离：

NH4Cl(s)+MgO(s)NH3(g)+Mg(OH)Cl(s)  ΔH=+61.34kJ·mol-1

Mg(OH)Cl(s)HCl(g)+MgO(s)  ΔH=+97.50kJ·mol-1

下列说法不正确的是(    )

A．反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的ΔH=+158.84kJ·mol-1

B．两步反应的ΔS均大于0

C．MgO是NH4Cl分解反应的催化剂

D．5.35gNH4Cl理论上可获得标准状况下的HCl约2.24L

【答案】C

【解析】A项，由盖斯定律，两式相加可得：NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g) ΔH=+158.84kJ·mol-1，A正确；B项，气体混乱度越大，S越大，则两步反应的ΔS均大于0，B正确；C项，MgO参与了NH4Cl分解，不是催化剂，C错误；D项，5.35gNH4Cl的物质的量，由反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)，可生成0.1molHCl，标准状况下体积为V=nVm=2.24L，D正确；故选C。

6．(2021·浙江省名校协作体高三联考)关于反应CH3COOH(l) + C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l) + H2O(l)    ΔH= -2.7kJ·mol-1，下列说法正确的是(    )

A．因为化学反应方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应的ΔS等于0

B．该反应的平衡常数为：

C．加入高效吸水剂有利于平衡正向移动，该反应平衡常数增大

D．因为反应的ΔH接近于0，所以温度变化对平衡转化率的影响不大

【答案】D

【解析】A项，乙醇、乙酸乙酯不能电离，乙酸的电离大于水的电离，则混乱度减小，反应的ΔS小于0，A错误；B项，因为该反应体系是非水溶液，水不能看作1，该反应的平衡常数为：，B错误；C项，因为平衡常数只与温度有关，与浓度、压强无关，加入高效吸水剂有利于平衡正向移动，该反应平衡常数不变，C错误；D项，因为反应的ΔH接近于0，温度对反应的平衡移动改变不明显，所以温度变化对平衡转化率的影响不大，D正确；故选D。

7．(2021·浙江省之江教育评价高三联考)二氧化碳催化加氢制甲醇的反应为3H2(g)+CO(g) H2O(g)+CH3OH(g) ∆H<0。下列说法正确的是(    )

A．增大压强，平衡正向进行，该反应的平衡常数K增大

B．升高温度可使该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小

C．温度越低越有利于该反应的进行，从而提高甲醇的生产效率

D．使用高效催化剂，可降低反应的活化能，增大活化分子百分数

【答案】D

【解析】A项，该反应的正反应是气体分子数减小的反应，因此增大压强，平衡向正向进行，但平衡常数K不变，平衡常数K只与温度有关，A项错误；B项，升高温度可使该反应的正、逆反应速率均增大，B项错误；C项，反应的正反应是放热反应，在一定范围内，降低温度有理于平衡向正向移动，能提高甲醇的生产效率，温度过低不利于反应的进行，C项错误；D项，使用高效催化剂，可降低反应的活化能，增大活化分子百分数，增加反应速率，D项正确；故选D。

8．(2021·浙江金华十校联考)人体内的血红蛋白(Hb)可与O2结合形成HbO2，Hb(aq)也可以与CO结合，人体发生CO中毒的原理为：HbO2(aq)+CO(g) HbCO(aq)+O2(g)  ΔH＜0.下列说法不正确的是(    )

A．海拔较高的地区由于气压较低，所以血红蛋白较难与O2结合，容易产生缺氧现象

B．已知CO中毒为熵减过程，则理论上冬天比夏天可能更容易发生CO中毒现象

C．把CO中毒的人转到高压氧仓中有助于缓解症状

D．此反应的平衡常数K=

【答案】D

【解析】A项，根据方程式Hb (aq)＋O2(g) HbO2(aq)可知正反应是一个气体体积减小的方向，减小压强，平衡逆向移动，A正确；B项，根据HbO2(aq)＋CO(g) HbCO(aq)＋O2(g)  ΔH＜0，ΔS＜0可知反应低温自发，B正确；C项，增加氧气的浓度可以使平衡逆向移动，C正确；D项，根据反应方程式可知，该反应的平衡常数K=，D错误；故选D。

9．(2020·浙江台州市高三选考模拟)830℃，在某容器中充入物质的量之比为1∶1的CO和水蒸气，发生反应：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)，10 min后到达平衡，已知该温度下反应平衡常数是1.0，下列叙述正确的是(    )

A．水蒸气的平衡转化率为50%

B．温度高于830℃时K<1.0，则该反应的

C．反应至5min时，CO2的物质的量分数小于12.5%

D．向平衡后的体系中充入一定量的H2，重新达到平衡后K>1.0

【答案】A

【解析】设CO(g)、H2O(g)的物质的量都为1mol，根据反应可列三段式：

则K= =1.0，x=0.5。A项，水蒸气的平衡转化率为 ×100%=50%，故A正确；B项，温度高于830℃时K<1.0，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，该反应的△H<0，故B错误；C项，平衡时CO2的物质的量分数为 ×100%=25%，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，则前5min速率大于5-10min的速率，可知反应至5min时，CO2的物质的量分数大于12.5%，故C错误；D项，平衡常数只与温度有关，向平衡后的体系中充入一定量的H2，如温度不变，则平衡常数不变，故D错误；故选A。

10．(2021·河北衡水市衡水中学高三二模)在T0C时，向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应：CO2(g)＋2H2(g)HCHO(g)＋H2O(g)  △H＜0。若起始时容器内气体压强为1.2 kPa，达到平衡时，HCHO的分压与起始的关系如图所示：

下列说法不正确的是(    )

A．若5min到达c点，则v(H2)= 0.12 mol˙L-1˙min-1

B．b点的化学平衡常数KP≈3.5   

C．c点时，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.05 kPa，α(H2)减小

D．容器内H2O的体积分数保持不变，说明达到平衡状态

【答案】C

【解析】，投入；在恒容容器内，反应前混合气的，则反应后；根据化学反应列三段式得：

A项，，A正确；B项，b点和c点温度相同，平衡常数相同，故，B项正确；C项，再加入CO2(g)和H2O(g)，使二者分压均增大0.05 kPa，则，化学平衡向右移动，故H2的转化率增大，C项错误；D项，在2L容器内H2O的体积分数保持不变，各物质的浓度保持不变，反应达到平衡状态，D项正确；故选C。

11．(2021·山东德州市·高三一模)在体积为1L的恒容密闭容器中充人一定量的 H2S气体，平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是(    )

A．反应2H2S(g)S2(g)+2H2(g)在温度 T1时的平衡常数大于温度为 T2 时的平衡常数

B．X点和 Y点的压强之比为15：16

C．T1时，若起始时向容器中充入5mol H2S气体，则平衡时 H2S的转化率小于50%

D．T2时，向Y点容器中再充入与mol H2S和与mol H2，重新平衡前 v(正)<v(逆)

【答案】C

【解析】A项，在体积为1L的恒容密闭容器中充入一定量的H2S气体，可逆反应为2H2S(g)S2(g)+2H2(g)，随着温度升高，平衡时反应物的物质的量降低，平衡正向移动，反应吸热。反应2H2S(g)S2(g)+2H2(g)的△H＞0，A错误；B项，根据理想气体方程PV=nRT(R为常数)可知，在同体积环境下，压强之比与温度和物质的量均有关，温度未知，X点和Y点的压强之比是未知，B错误；C项，T1时，硫化氢和氢气的平衡时物质的量相同，即反应转化的硫化氢和剩余的硫化氢的量相同，转化率为50%；可以计算出初始H2S为4mol,若起始时向容器中充入5molH2S， 增大压强，平衡逆向移动，H2S的转化率小于50%，C正确；D项，T2时，向Y点容器中再充入molH2S和molH2，但是之前加入的物质的量未知，无法根据Qc判断正逆方向速率大小，D错误；故选C。

12．(2021·山东省普通高中学业水平等级高三联考)丙酮是重要的有机合成原料，可以由过氧化氢异丙苯合成。其反应为：，为了提高过氧化氢异丙苯的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分苯酚。过氧化氢异丙苯的转化率随反应时间的变化如图所示。设过氧化氢异丙苯的初始浓度为x mol·L-1，反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法不正确的是(    )

A．a、c 两点丙酮的物质的量浓度相等

B．b、c两点的逆反应速率：v(b)＞v(c)

C．100 ℃时，0～5 h 之间丙酮的平均反应速率为 0.14x mol·L-1·h-1

D．若b点处于化学平衡，则120℃时反应的平衡常数

【答案】D

【解析】A项，由于起始反应物浓度相同且a、c点转化率相同，故生成的丙酮浓度相等，A正确；B项，由于反应物转化率b点(98%)＞c点(70%)，故生成物浓度：b点＞c点，且b点温度大于c点，故逆反应速率：b点＞c点，B正确；C项，由图示知，100℃时，5 h时反应物的转化率为70%，故生成丙酮的浓度=0.7x mol/L，则0~5 h丙酮的平均反应速率=，C正确；D项，b点对应反应物转化率为98%，故两种生成物浓度均为0.98x mol/L，但在反应过程中有部分苯酚被移出反应体系，故平衡时体系中苯酚的浓度未知，故无法求算平衡常数，D错误； 故选D。

13．(2021·福建省名校联盟高三联考)工业上利用NH3对烟道气进行脱硝(除氮氧化物)的SCR技术具有效率高、性能可靠的优势。SCR技术的原理为NH3和NO在催化剂(MnO2)表面转化为N2和H2O，反应进程中的相对能量变化如图所示。下列说法错误的是(    )

A．总反应方程式为6NO+4NH35N2+6H2O

B．NH2NO是脱硝反应的活性中间体

C．升高温度，脱硝反应的正反应速率的增大程度大于其逆反应速率的增大程度

D．决定反应速率的步骤是“H的移除”

【答案】C

【解析】A项，由已知“SCR技术的原理为NH3和NO在催化剂(MnO2)表面转化为N2、H2O”可知总反应的方程式为6NO+4NH35N2+6H2O，A正确；B项，观察相对能量-反应进程曲线知，NH3吸附在催化剂表面后，经过一定的反应形成了NH2NO，NH2NO又经过反应得到N2和H2O，所以NH2NO是脱硝反应的活性中间体，B正确；C项，起始相对能量高于终态，说明这是一个放热反应，升高温度平衡会逆向移动，所以升高温度后，脱硝反应的正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度，C错误；D项，相对能量-反应进程曲线表明，全过程只有H的移除过程势能升高，这是一个需要吸收能量越过能垒的反应，其速率是全过程几个反应中最慢的，决定了反应的速率，是总反应的速控步骤，D正确；故选C。

14．(2021·山东滨州市高三一模)苯乙烯与溴苯在一定条件下发生反应：

测得数据如表.

下列说法错误的是(    )

A．最佳反应温度为140℃ B．最佳反应时间为

C．温度过高时催化剂活性可能降低 D．反应产物是顺式结构

【答案】D

【解析】A项，依据表中数据，当反应时间相同时，产率随着反应温度的升高先升高后降低，当反应温度为140℃，生成物的产率高于160℃和100℃，因此最佳反应温度为140℃，故A正确；B项，由A的分析可知，加热14小时，产率最高，所以最佳反应时间为14h，最佳温度为140℃，故B正确；C项，根据表格数据，当温度为160℃时，产率比温度为140℃时产量要低，推测原因可能是温度过高导致了催化剂活性降低，故C正确；D项，反应产物，两个相同的原子或者原子团在双键的两侧，属于反式结构，故D错误。故选D。

15．(2021·首都师范大学附属中学高三质检)温度为T1时，在容积为10 L的恒容密闭容器充入一定量的M (g)和N (g)，发生反应：M(g)+N(g)2P(g)+Q(g) △H＞0，反应过程中部分数据如表所示，下列说法正确的是(    )

A．0-5 min内，用M表示的平均反应速率为0.4 mol∙L-1∙min-1

B．N的转化率的60%

C．该反应在第8 min时v逆＞v正

D．T2时该反应的化学平衡常数为 0.64，则 T1＞T2

【答案】D

【解析】A项，0-5 min内，M的物质的量由6.0 mol变为4.0 mol，变化了2.0 mol，容器的容积是10 L，则用M表示的平均反应速率为v(M)=mol∙L-1∙min-1，A错误；B项，反应在5 min时M改变物质的量是2.0 mol，由方程式可知M、N化学计量数相等，则二者改变的物质的量也相等，所以5 min时N的物质的量为1.0 min，与10 min物质的量相等，则N的平衡转化率为=66.7%，题干未指明是何时的转化率，因此无法判断其大小，B错误；C项，由选项B分析可知5 min时反应已经达到平衡，若外界条件不变，反应处于平衡状态，此时v逆=v正，C错误；D项，反应在温度为T1时，根据物质转化关系，结合已知反应条件可知：各种气体的平衡物质的量分别为n(M)=4.0 mol，n(N)=1.0 mol，n(P)=4.0 mol，n(Q)=2.0 mol，容器的容积是10 L，则物质的平衡浓度分别是c(M)=0.4 mol/L，c(N)=0.1 mol/L，c(P)=0.4 mol/L，c(Q)=0.2 mol/L，故该温度下的化学平衡常数K1=；在温度为T2时化学平衡常数K=0.64＜K1，说明化学平衡逆向移动。由于该反应的正反应是吸热反应，所以平衡逆向移动是由于降低了反应温度，故反应温度：T1＞T2，D正确；故选D。

16．(2021·山东日照市高三一模)恒容密闭容器中充入3mol CH4和6mol H2S，发生反应：CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g)，温度变化对平衡时各组分的物质的量分数的影响如下图所示：

下列说法错误的是(    )

A．当满足2v逆(H2S)=v正(H2)时，反应达到平衡状态

B．采用高温、低压条件，有利于提高CH4的平衡转化率

C．图中M点时，保持温度不变，再向容器中充入3molCH4和6moH2S，达到新平衡时，CH4的物质的量分数小于H2的

D．图中N点对应温度下，以物质的量分数表示的化学平衡常数

【答案】C

【解析】A项，反应速率比等于化学计量数之比，2v逆(H2S)=v正(H2)表示正逆反应方向，能说明达到平衡状态，故A正确；B项，由图知，温度升高，CH4的物质的量分数减小，说明平衡正向移动，该反应的气体分子数增大，则减小压强，平衡正移，则采取高温、低压条件，平衡正向移动，有利于提高CH4的平衡转化率，故B正确；C项，恒容密闭容器中，达平衡时，向容器内加入3molCH4和6molH2S，建立等效平衡，相当于增大一倍压强，则平衡逆向移动，新平衡时，CH4的物质的量分数大于H2的，故C错误；D项，N点温度下，设CH4转化了xmol，列三段式：

由图知N点H2S和H2的平衡物质的量分数相等，则6-2x=4x，解得x=1，则平衡时总的物质的量为2+4+1+4=11，以物质的量分数表示的化学平衡常数为，故D正确；故选C。

17．(2021·山东省济南市平阴县高三质检)在催化剂作用下，向刚性容器中按物质的量比1︰1充入甲醇和异丁烯(用R表示)，分别在T1和T2两个温度下发生反应生成有机物W：CH3OH(g)＋R(g)⇌W(g)  ΔH。异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(    )

A．T1>T2，ΔH>0

B．vM正=vB正>vA逆

C．维持T2不变，再向容器中充入1 mol W，新平衡时W的百分含量减小

D．T1时，容器内起始总压为p0 kPa，则用分压表示的该反应的平衡常数Kp=kPa-1

【答案】D

【解析】A项，“先拐先平数值大”，T1先拐，所以T1>T2，由T2到T1，温度升高，异丁烯的转化率降低，即平衡逆向移动，逆向为吸热反应，则ΔH＜0，A项不符合题意；

B项，温度相同时，M点和B点异丁烯的转化率相同，即异丁烯的浓度相同，有，但是M点对应的温度T1偏高，所以vM(正)>vB(逆)，B项不符合题意；C项，其他条件不变，再冲入1molW，使R的转化率提高，而W自身的转化率降低，此时W的百分含量会相应升高，C项不符合题意；D项，假设甲醇和异丁烯的初始物质的量都是1mol，T1时异丁烯的转化率为80%，则消耗的异丁烯为0.8mol，列出三段式：

平衡时总物质的量为0.2+0.2+0.8=1.2mol，因为是刚性容器，所以容器体积不变，则压强改变，初始压强为p0，平衡时压强为，则，，kPa-1，D项符合题意；故选D。

18．(2021·浙江省镇海中学高三选考模拟)已知反应2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)ΔH。根据理论计算，在恒压、起始物质的量之比n(CO2)∶n(H2)=1∶3条件下，该反应达平衡时各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

实验发现，在实际反应过程中还可能生成C3H6、C3H8、C4H8等副产物。下列有关说法正确的是(    )

A．由理论计算可知，ΔH>0

B．理论计算图中曲线d表示的是平衡时C2H4物质的量分数的变化

C．在实际反应中，450K达到平衡时，n(C2H4)∶n(H2O)＜4∶1

D．在实际反应中，改用选择性更好的催化剂不能提高C2H4的产率

【答案】B

【解析】由题中信息可知，两反应物初始投料之比等于化学计量数之比，由图中曲线的起点坐标可知，c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1: 3，d和b表示的物质的物质的量分数之比为1: 4，则结合化学计量数之比可以判断，表示乙烯变化的曲线是d，表示二氧化碳变化曲线的是c。A项，图中曲线的变化趋势可知，升高温度，乙烯的物质的量分数减小，则化学平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，ΔH＜0，A项错误；B项，由题分析可知曲线d表示的是平衡时C2H4物质的量分数的变化，B项正确；C项，实验发现，在实际反应过程中还可能生成C3H6、C3H8、C4H8等副产物，根据碳元素守恒，故实际反应中，450K达到平衡时，n(C2H4)∶n(H2O)＜1∶4，C项错误；D项，实际反应中，选择合适的催化剂，可以加快化学反应速率，同时还可以提高目标产品的选择性，减少副反应的发生，故改用选择性更好的催化剂能提高C2H4的产率，D项错误；故选B。

19．(2021·渝中区重庆巴蜀中学高三适应性考试)一定温度下，向三个容积不等的恒容密闭容器(a＜b＜c)中分别投入2 mol NOCl，发生反应：2NOCl(g) 2NO(g)＋Cl2(g)。t min后，三个容器中NOCl的转化率如图中A、B、C三点。下列叙述正确的是(    )

A．A点延长反应时间，可以提高NOCl的转化率

B．A、B两点的压强之比为25︰28

C．A点的平均反应速率大于C点的平均反应速率

D．容积为a L的容器达到平衡后再投入1 mol NOCl、1 mol NO，平衡不移动

【答案】D

【解析】A项，容器体积越大，反应速率越小，容积为a L的容器反应速率大于容积为b L的容器，t min后， A点的转化率小于B，说明A点达到平衡状态，A点延长反应时间，NOCl的转化率不变，故A错误；B项，A、B两点的气体物质的量比为25︰28，容器的体积不同，所以压强之比不是25︰28，故B错误；C项，A为平衡点，A点的平均反应速率为0，C没有达到平衡，C点的平均反应速率大于0，故C错误；D项，A点为平衡点，根据A点数据，K= ，再投入1 mol NOCl、1 mol NO，Q=，Q=K，平衡不移动，故D正确；故选D。

20．(2021·广东汕头市金山中学高三学科素养测试)I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)+I-(aq)⇌(aq)，某I2、KI混合溶液中，的物质的量浓度c()与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法不正确的是(    )

A．温度为T1时，向该平衡体系中加入KI固体，平衡正同移动

B．I2(aq)+I-(aq) I3- (aq)的△H＜0

C．若T1时，反应进行到状态d时，一定有v正>v逆

D．状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更高

【答案】D

【解析】A项，温度T1时，加入KI固体，I-浓度增大，平衡向正反应方向移动，故A正确；B项，由图象曲线的变化趋势可知，当温度升高时，I3-的物质的量浓度减小，说明该反应的正反应为放热反应，反应I2(aq)+I-(aq)I3- (aq)的△H＜0，故B正确；C项，若反应进行到状态d时，反应未达到平衡状态，若反应趋向于平衡，则反应向生成的I3-方向移动，则v正＞v逆，故C正确；D项，状态a与状态b均为平衡状态，状态b的I3-的物质的量浓度明显小于状态a的I3-的物质的量浓度，说明由状态a转化为状态b时，升高温度平衡逆向移动，则I2的转化率降低，故D错误；故选D。

21．(2021·河北张家口市·高三一模)相同温度下，甲、乙两个恒容密闭容器均进行反应：X(g)+Y(g) W(?)+2Z(g)△H<0。实验过程中部分数据如表所示。

下列说法错误的是(    )

A．该温度下W为非气态

B．平衡后正反应速率v正(X)：甲＜乙

C．该温度下反应的化学平衡常数K=9

D．适当降低乙容器的温度可能使c(Z)甲=c乙(Z)

【答案】B

【解析】依据三段式：

起始投料相当于甲的二倍；甲为2L乙为4升(此时p甲=p乙)，则甲乙等效，起始投料乙是甲的2倍，平衡量也是甲的2倍，把乙从4L变成5L时，相当于减压，乙的各组分物质的量不变，平衡不移动，故此反应为反应前后分子数不变的反应，即W为非气态。A项，综上所述分析，W为非气态，故A正确；B项，乙中平衡时，X的物质的量浓度为0.8mol÷5L=0.16mol/L，甲中c(X)=0.4mol÷2L=0.2 mol/L，所以平衡后正反应速率v正(X)：甲＞乙，故B错误；C项，平衡常数，故C正确；D项，适当降温，因为正反应放热，可使乙中平衡向右移动，使c乙(Z)增大，能使c(Z)甲=c乙(Z)，故D正确；故选B。

22．(2021·山东济宁市高三一模)法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应如下：

主反应：2NH3(g)+ 4NO(g)+ O2(g)4N2(g)+6H2O(g )  ΔH

副反应：4NH3(g)+ 5O2(g)4NO (g)+6H2O(g )

相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应，下列说法错误的是(    )

A．工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性

B．投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强

C．图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率

D．相同条件下选择高效催化剂，可以提高NO的平衡转化率

【答案】D

【解析】A项，从题干图中可知，催化剂乙在低温下具有很强的催化活性，从而可以节约能源，故工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性，A正确；B项，从图中分析可知，随着温度升高化学平衡逆向移动，即该主反应是一个正反应为放热反应，且正向为气体体积增大的方向，根据勒夏特列原理可知，投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强，B正确；C项，甲催化剂随温度升高NO转化率先增大后减小是因为催化剂在温度高的条件下催化活性减小，在催化剂甲作用下，图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率，高于210℃时，NO转化率降低是催化剂活性减低(或副反应增多)，C错误；D项，根据勒夏特列原理可知，催化剂只能改变反应速率而不影响化学平衡，故相同条件下选择高效催化剂，不能提高NO的平衡转化率，D错误；故选D。

23．(2021·江苏苏州市高三调研)在恒压、H2和CO2的起始浓度一定的条件下，用不同Mg含量的催化剂Ni/xMg(x值越大表示Mg含量越大)催化反应相同时间，测得不同温度下反应：4H2(g)+CO2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的CO2的转化率如图所示。下列说法正确的是(    )

A．反应4H2(g)+CO2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的ΔH>0

B．延长W点的反应时间可提高CO2的转化率

C．相同条件下催化剂中Mg的含量越高催化效率越高

D．使用合适的催化剂可以提高CO2的转化率

【答案】D

【解析】A项，据图可知使用不同催化剂时，在360℃左右、相同时间内CO2的转化率相同，说明该温度下，改时间段内三种催化剂条件下反应都达到了平衡，继续升高温度CO2的转化率减小，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0，A错误；B项，W点处反应已经达到平衡，延长W点的反应时间平衡也不会移动，CO2的转化率不变，B错误；C项，据图可知温度较低反应未达到平衡时，催化剂中Mg的含量越高，相同时间内CO2转化率越低，催化效率越低，C错误；D项，据图可知，在温度较低反应未达到平衡时，选用合适的催化剂可以加快反应速率，提高CO2的转化率，D正确；故选D。