專題42專題42化學反應速率與平衡圖像問題1．【2022年湖南卷】向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入和發生反應：，其中甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，兩反應體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A． B．氣體的總物質的量：C．a點平衡常數： D．反應速率：2．【2022年廣東卷】在相同條件下研究催化劑I、Ⅱ對反應的影響，各物質濃度c隨反應時間t的部分變化曲線如圖，則A．無催化劑時，反應不能進行B．與催化劑Ⅰ相比，Ⅱ使反應活化能更低C．a曲線表示使用催化劑Ⅱ時X的濃度隨t的變化D．使用催化劑Ⅰ時，內，3．【2022年1月浙江卷】在恒溫恒容條件下，發生反應A(s)+2B(g)3X(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兩點坐標可求得從a到c時間間隔內該化學反應的平均速率B．從b點切線的斜率可求得該化學反應在反應開始時的瞬時速率C．在不同時刻都存在關系：2v(B)=3v(X)D．維持溫度、容積、反應物起始的量不變，向反應體系中加入催化劑，c(B)隨時間變化關系如圖中曲線乙所示4．（2021·河北真題）室溫下，某溶液初始時僅溶有M和N且濃度相等，同時發生以下兩個反應：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反應①的速率可表示為v1=k1c2(M)，反應②的速率可表示為v2=k2c2(M)(k1、k2為速率常數)。反應體系中組分M、Z的濃度隨時間變化情況如圖，下列說法錯誤的是A．0～30min時間段內，Y的平均反應速率為6.67×10-8mol?L-1?min-1B．反應開始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變C．如果反應能進行到底，反應結束時62.5%的M轉化為ZD．反應①的活化能比反應②的活化能大5．（2021·廣東真題）反應經歷兩步：①；②。反應體系中、、的濃度c隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是A．a為隨t的變化曲線B．時，C．時，的消耗速率大于生成速率D．后，6．（2016·四川高考真題）一定條件下，CH4與H2O(g)發生反應：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，設起始=Z，在恒壓下，平衡時(CH4)的體積分數與Z和T（溫度）的關系如圖所示。下列說法正確的是A．該反應的焓變ΔH＞0B．圖中Z的大小為a＞3＞bC．圖中X點對應的平衡混合物中=3D．溫度不變時，圖中X點對應的平衡在加壓后(CH4)減小7．（2015·安徽高考真題）汽車尾氣中NO產生的反應為：N2（g）+O2（g）?2NO（g），一定條件下，等物質的量的N2（g）和O2（g）在恒容密閉容器中反應，如圖曲線a表示該反應在溫度T下N2的濃度隨時間的變化，曲線b表示該反應在某一起始反應條件改變時N2的濃度隨時間的變化．下列敘述正確的是A．溫度T下，該反應的平衡常數B．溫度T下，隨著反應的進行，混合氣體的密度減小C．曲線b對應的條件改變可能是加入了催化劑D．若曲線b對應的條件改變是溫度，可判斷該反應的△H＜08．（2015·四川高考真題）一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應：C(s)+CO2(g)2CO(g)。平衡時，體系中氣體體積分數與溫度的關系如下圖所示：已知：氣體分壓（P分）=氣體總壓（P總）×體積分數。下列說法正確的是A．550℃時，若充入惰性氣體，?正，?逆均減小，平衡不移動B．650℃時，反應達平衡后CO2的轉化率為25.0%C．T℃時，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應方向移動D．925℃時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數KP=24.0P總9．（2014·安徽高考真題）臭氧是理想的煙氣脫硝劑，其脫硝反應為：2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，反應在恒容密閉容器中進行，下列由該反應相關圖像作出的判斷正確的是ABCD升高溫度，平衡常數減小0～3s內，反應速率為v（NO2）=0.2mol?L-1t1時僅加入催化劑，平衡向正方向移動達平衡時，僅改變x，則x為c（O2）10．（2013·安徽高考真題）一定條件下，通過下列反應可以制備特種陶瓷的原料MgO，MgSO3(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H>0。該反應在恒容的密閉容器中達到平衡后，若僅改變圖中橫坐標x的值，重新達到平衡后，縱坐標y隨x變化趨勢合理的是選項xyA溫度容器內混合氣體的密度BCO的物質的量CO2與CO的物質的量之比CSO2的濃度平衡常數KDMgSO4的質量（忽略體積）CO的轉化率11．（2011·重慶高考真題）一定條件下，下列反應中水蒸氣含量隨反應時間的變化趨勢符合題圖10的是A．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；△H＜0B．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；△H＞0C．CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)＋H2O(g)；△H＞0D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH=CH2(g)＋2H2O(g)；△H＜012．（2011·安徽高考真題）電鍍廢液中可通過下列反應轉化成鉻黃：ΔH<0該反應達平衡后，改變橫坐標表示的反應條件，下列示意圖正確的是A．B．C．D．13．（2009·重慶高考真題）各可逆反應達平衡后，改變反應條件，其變化趨勢正確的是A． B．C． D．14．（2008·四川高考真題）在密閉的容器中進行如下的反應：H2(G＋I2(g)2HI(g)，在溫度T1和T2時，產物的量彧時間的關系如下圖所示，符合圖象的正確的判斷是()A．T1＞T2，△H＞0 B．T1＞T2，△H＜0C．T1＜T2，△H＞0 D．T1＜T2，△H＜015．（2007·全國高考真題）右圖是恒溫下某化學反應的反應速率隨反應時間變化的示意圖。下列敘述與示意圖不相符合的是（）A．反應達平衡時，正反應速率和逆反應速率相等B．該反應達到平衡態Ⅰ后，增大反應物濃度，平衡發生移動，達到平衡態ⅡC．該反應達到平衡態后，減小反應物濃度，平衡發生移動，達到平衡態ⅡD．同一種反應物在平衡態Ⅰ和平衡Ⅱ時濃度不相等16．（2015·江蘇高考真題）在體積均為1.0L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉，再分別加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同溫度下反應CO2(g)＋C(s)2CO(g)達到平衡，平衡時CO2的物質的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如圖所示(圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點均處于曲線上)。下列說法正確的是A．反應CO2(g)＋C(s)2CO(g)的ΔS＞0、ΔH＜0B．體系的總壓強p總：p總(狀態Ⅱ)＜2p總(狀態Ⅰ)C．體系中c(CO)：c(CO，狀態Ⅱ)＜2c(CO，狀態Ⅲ)D．逆反應速率：v逆(狀態Ⅰ)＞v逆(狀態Ⅲ)17．（2011·天津高考真題）向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應達到平衡，正反應速率隨時間變化的示意圖如下所示。下列敘述正確的是（）A．反應在c點達到平衡狀態B．反應物濃度：點小于點C．反應物的總能量低于生成物的總能量D．時，SO2的轉化率：段小于段18．（2017·浙江高考真題）在催化劑作用下，用乙醇制乙烯，乙醇轉化率和乙烯選擇性(生成乙烯的物質的量與乙醇轉化的物質的量的比值)隨溫度、乙醇進料量(單位：mL·min－1)的關系如圖所示(保持其他條件相同)。在410～440℃溫度范圍內，下列說法不正確的是A．當乙醇進料量一定，隨乙醇轉化率增大，乙烯選擇性升高B．當乙醇進料量一定，隨溫度的升高，乙烯選擇性不一定增大C．當溫度一定，隨乙醇進料量增大，乙醇轉化率減小D．當溫度一定，隨乙醇進料量增大，乙烯選擇性增大19．（2010·天津高考真題）下列各表述與示意圖一致的是A．圖①表示25℃時，用0.1mol·L－1鹽酸滴定20mL0.1mol·L－1NaOH溶液，溶液的pH隨加入酸體積的變化B．圖②中曲線表示反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)；ΔH<0正、逆反應的平衡常數K隨溫度的變化C．圖③表示10mL0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液與過量的0.1mol·L－1H2C2O4溶液混合時，n(Mn2+)隨時間的變化D．圖④中a、b曲線分別表示反應CH2＝CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g)；ΔH<0使用和未使用催化劑時，反應過程中的能量變化20．（2011·北京高考真題）已知反應：2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3，分別在0℃和20℃下，測得其轉化分數隨時間變化的關系曲線（Y-t）如圖所示。下列說法正確的是A．b代表下CH3COCH3的Y-t曲線B．反應進行到20min末，H3COCH3的C．升高溫度可縮短反應達平衡的時間并能提高平衡轉化率D．從Y=0到Y=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的21．（2009·江蘇高考真題）I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)+I－(aq)I3－(aq)。某I2、KI混合溶液中，I3－的物質的量濃度c(I3－)與溫度T的關系如圖所示（曲線上任何一點都表示平衡狀態）。下列說法正確的是A．反應I2(aq)+I－(aq)I3－(aq)的△H＞0B．狀態A與狀態B相比，狀態A的c(I2)大C．若溫度為T1、T2，反應的平衡常數分別為K1、K2，則K1＜K2D．若反應進行到狀態D時，一定有v正＞v逆22．（2009·安徽高考真題）汽車尾氣凈化中的一個反應如下：NO(g)+CO(g)?N2(g)+CO2(g)△H=-373.4KJ/mol。在恒容的密閉容器中，反應達到平衡后，改變某一條件，下列示意圖正確的是：A． B．C． D．23．（2008·全國高考真題）已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)，△H=—1025kJ/mol，該反應是一個可逆反應，若反應物起始的物質的量相同，下列關于該反應的示意圖不正確的是A．B．C．D．24．【2022年遼寧卷】工業合成氨是人類科學技術的一項重大突破，目前已有三位科學家因其獲得諾貝爾獎，其反應為：回答下列問題：（1）合成氨反應在常溫下___________(填“能”或“不能”)自發。（2）___________溫(填“高”或“低”，下同)有利于提高反應速率，___________溫有利于提高平衡轉化率，綜合考慮催化劑(鐵觸媒)活性等因素，工業常采用。針對反應速率與平衡產率的矛盾，我國科學家提出了兩種解決方案。（3）方案二：復合催化劑。下列說法正確的是___________。a．時，復合催化劑比單一催化劑效率更高b．同溫同壓下，復合催化劑有利于提高氨的平衡產率c．溫度越高，復合催化劑活性一定越高（4）某合成氨速率方程為：，根據表中數據，___________；實驗1mnpq2np3mn4mp在合成氨過程中，需要不斷分離出氨的原因為___________。a．有利于平衡正向移動

b．防止催化劑中毒

c．提高正反應速率25．（2021·山東真題）2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油原添加劑。在催化劑作用下，可通過甲醇與烯烴的液相反應制得，體系中同時存在如圖反應：反應Ⅰ：+CH3OH△H1反應Ⅱ：+CH3OH△H2反應Ⅲ：△H3回答下列問題：（1）反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物質的量分數表示的平衡常數Kx與溫度T變化關系如圖所示。據圖判斷，A和B中相對穩定的是__(用系統命名法命名)；的數值范圍是___(填標號)。A．<-1B．-1～0C．0～1D．>1（2）為研究上述反應體系的平衡關系，向某反應容器中加入1.0molTAME，控制溫度為353K，測得TAME的平衡轉化率為α。已知反應Ⅲ的平衡常數Kx3=9.0，則平衡體系中B的物質的量為___mol，反應Ⅰ的平衡常數Kx1=___。同溫同壓下，再向該容器中注入惰性溶劑四氫呋喃稀釋，反應Ⅰ的化學平衡將__(填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”)平衡時，A與CH3OH物質的量濃度之比c(A)：c(CH3OH)=___。（3）為研究反應體系的動力學行為，向盛有四氫呋喃的另一容器中加入一定量A、B和CH3OH。控制溫度為353K，A、B物質的量濃度c隨反應時間t的變化如圖所示。代表B的變化曲線為__(填“X”或“Y”)；t=100s時，反應Ⅲ的正反應速率v正__逆反應速率v逆(填“＞”“＜”或“=)。26．（2017·全國高考真題）砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有著廣泛的用途。回答下列問題：（4）298K時，將20mL3xmol·L?1Na3AsO3、20mL3xmol·L?1I2和20mLNaOH溶液混合，發生反應：(aq)+I2(aq)+2OH?(aq)(aq)+2I?(aq)+H2O(l)。溶液中c()與反應時間（t）的關系如圖所示。①下列可判斷反應達到平衡的是__________（填標號）。a．溶液的pH不再變化b．v(I?)=2v()c．c()/c()不再變化d．c(I?)=ymol·L?1②tm時，v正_____v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。③tm時v逆_____tn時v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_____________。④若平衡時溶液的pH=14，則該反應的平衡常數K為___________。27．（2017·全國高考真題）丁烯是一種重要的化工原料，可由丁烷催化脫氫制備。回答下列問題：（1）正丁烷（C4H10）脫氫制1-丁烯（C4H8）的熱化學方程式如下：①C4H10(g)=C4H8(g)+H2(g)ΔH1已知：②C4H10(g)+O2(g)=C4H8(g)+H2O(g)ΔH2=-119kJ·mol-1③H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH3=-242kJ·mol-1反應①的ΔH1為________kJ·mol-1。圖（a）是反應①平衡轉化率與反應溫度及壓強的關系圖，x_____________0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡產率提高，應采取的措施是__________（填標號）。A．升高溫度B．降低溫度C．增大壓強D．降低壓強（2）丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應器（氫氣的作用是活化催化劑），出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖（b）為丁烯產率與進料氣中n（氫氣）/n（丁烷）的關系。圖中曲線呈現先升高后降低的變化趨勢，其降低的原因是___________。（3）圖（c）為反應產率和反應溫度的關系曲線，副產物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產率在590

℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是___________、____________；590℃之后，丁烯產率快速降低的主要原因可能是_____________。28．（2019·全國高考真題）近年來，隨著聚酯工業的快速發展，氯氣的需求量和氯化氫的產出量也隨之迅速增長。因此，將氯化氫轉化為氯氣的技術成為科學研究的熱點。回答下列問題：（1）Deacon發明的直接氧化法為：4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為剛性容器中，進料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1時HCl平衡轉化率隨溫度變化的關系：可知反應平衡常數K（300℃）____________K（400℃）（填“大于”或“小于”）。設HCl初始濃度為c0，根據進料濃度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的數據計算K（400℃）=____________（列出計算式）。按化學計量比進料可以保持反應物高轉化率，同時降低產物分離的能耗。進料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低、過高的不利影響分別是____________。29．（2019·全國高考真題）環戊二烯（）是重要的有機化工原料，廣泛用于農藥、橡膠、塑料等生產。回答下列問題：（1）已知：(g)=(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol?1①H2(g)+I2(g)=2HI(g)ΔH2=﹣11.0kJ·mol?1②對于反應：(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol?1。（2）某溫度下，等物質的量的碘和環戊烯（）在剛性容器內發生反應③，起始總壓為105Pa，平衡時總壓增加了20%，環戊烯的轉化率為_________，該反應的平衡常數Kp=_________Pa。達到平衡后，欲增加環戊烯的平衡轉化率，可采取的措施有__________（填標號）。A．通入惰性氣體B．提高溫度C．增加環戊烯濃度D．增加碘濃度（3）環戊二烯容易發生聚合生成二聚體，該反應為可逆反應。不同溫度下，溶液中環戊二烯濃度與反應時間的關系如圖所示，下列說法正確的是__________（填標號）。A．T1＞T2B．a點的反應速率小于c點的反應速率C．a點的正反應速率大于b點的逆反應速率D．b點時二聚體的濃度為0.45mol·L?130．（2018·北京高考真題）近年來，研究人員提出利用含硫物質熱化學循環實現太陽能的轉化與存儲。過程如下：（2）對反應Ⅱ，在某一投料比時，兩種壓強下，H2SO4在平衡體系中物質的量分數隨溫度的變化關系如圖所示。p2_______p1（填“＞”或“＜”），得出該結論的理由是________________。31．（2015·全國高考真題）碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途。回答下列問題：（4）Bodensteins研究了下列反應：2HI(g)H2(g)+I2(g)在716K時，氣體混合物中碘化氫的物質的量分數x(HI)與反應時間t的關系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784①根據上述實驗結果，該反應的平衡常數K的計算式為：___________。②上述反應中，正反應速率為v正=k正·x2(HI)，逆反應速率為v逆=k逆·x(H2)·x(I2)，其中k正、k逆為速率常數，則k逆為________(以K和k正表示)。若k正=0.0027min-1，在t=40min時，v正=________min-1③由上述實驗數據計算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的關系可用下圖表示。當升高到某一溫度時，反應重新達到平衡，相應的點分別為_________________（填字母）32．（2014·全國高考真題）化合物AX3和單質X2在一定條件下反應可生成化合物AX5。回答下列問題：（1）已知AX3的熔點和沸點分別為－93.6℃和76℃，AX5的熔點為167℃。室溫時AX3與氣體X2反應生成1molAX5，放出熱量123.8kJ。該反應的熱化學方程式為_____________________________。（2）反應AX3(g)＋X2(g)AX5(g)在容積為10L的密閉容器中進行。起始時AX3和X2均為0.2mol。反應在不同條件下進行，反應體系總壓強隨時間的變化如圖所示。①列式計算實驗a從反應開始至達到平衡時的反應速率v(AX5)＝______________________。②圖中3組實驗從反應開始至達到平衡時的反應速率v(AX5)由大到小的次序為____________(填實驗序號)；與實驗a相比，其他兩組改變的實驗條件及判斷依據是：b__________________，c_______________________________。③用p0表示開始時總壓強，p表示平衡時總壓強，α表示AX3的平衡轉化率，則α的表達式為______________；實驗a和c的平衡轉化率：αa為________，αc為________。33．（2015·山東高考真題）合金貯氫材料具有優異的吸收氫性能，在配合氫能的開發中起到重要作用。（1）一定溫度下，某貯氫合金（M）的貯氫過程如圖所示，縱軸為平衡時氫氣的壓強（p），橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數比（H/M）。在OA段，氫溶解于M中形成固溶體MHx，隨著氫氣壓強的增大，H/M逐慚增大；在AB段，MHx與氫氣發生氫化反應生成氫化物MHy，氫化反應方程式為：zMHx(s)+H2(g)==ZMHy(s)△H(Ⅰ)；在B點，氫化反應結束，進一步增大氫氣壓強，H/M幾乎不變。反應（Ⅰ）中z=_____（用含x和y的代數式表示）。溫度為T1時，2g某合金4min內吸收氫氣240mL，吸氫速率v=______mL?g-1?min。反應的焓變△HⅠ_____0（填“>”“<”或“=”）。（2）η表示單位質量貯氫合金在氫化反應階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例，則溫度為T1、T2時，η（T1）____η（T2）（填“>”“<”或“=”）。當反應（Ⅰ）處于圖中a點時，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量氫氣，達到平衡后反應（Ⅰ）可能處于圖中的_____點（填“b”“c”或“d”），該貯氫合金可通過______或_______的方式釋放氫氣。（3）貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應，溫度為T時，該反應的熱化學方程式為_________。已知溫度為T時：CH4(g)+2H2O=CO2(g)+4H2(g)△H=+165KJ?molCO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41KJ?mol34．（2014·廣東高考真題）用CaSO4代替O2與燃料CO反應，既可以提高燃燒效率，又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經濟的新型燃燒技術，反應①為主反應，反應②和③為副反應。①1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g)△H1=－47.3kJ/mol②CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H2=+210.5kJ/mol③CO(g)1/2C(s)+1/2CO2(g)△H3=-86.2kJ/mol（1）反應2CaSO4(s)+7CO(g)CaS(s)+CaO(s)+C(s)+6CO2(g)+SO2(g)的△H=（用△H1△H2△H3表示）。（2）反應①～③的平衡常數的對數lgK隨反應溫度T的變化曲線見圖18.結合各反應的△H，歸納lgK～T曲線變化規律：a）b)（3）向盛有CaSO4的真空恒容容器中充入CO，反應①于900oC達到平衡，c平衡（CO）=8.0×10-5mol·L-1，計算CO的轉化率（忽略副反應，結果保留2位有效數字）。（4）為減少副產物，獲得更純凈的CO2，可在初始燃料中適量加入。35．（2014·北京高考真題）NH3經一系列反應可以得到HNO3，如下圖所示。（1）I中，NH3和O2在催化劑作用下反應，其化學方程式是____