化學反應速率與平衡的圖像分析(解析版)-2025年高考化學一輪復習講義(新教材新高考)_第1頁
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文檔簡介

備戰2025年高考化學【一輪-考點精講精練】復習講義

考點43化學反應速率與平衡的圖像分析

疆本講?講義概要

1.瞬時速率一時間圖像

2.全程速率一時間圖像

3.物質的量(或濃度)一時間圖像

4.含量一時間一溫度(壓強)圖像

知識精講

5.“A的轉化率(或C的含量)一溫度一壓強”四種圖像

6.速率一溫度(壓強)圖

7.“點一線一面”三維度分析特殊平衡圖像

8.化工生產中的復雜圖像分析

選擇題:20題建議時長:60分鐘

課后精練

實際時長:________分鐘

非選擇題:5題

港夯基?知識精講________________________________________________________

化學平衡圖像題,常以CY圖、含量一時間一溫度圖、含量一時間一壓強圖、恒壓線圖、恒溫線圖等考

查化學反應速率和平衡知識,此外又出現了很多新型圖像,這些圖像常與生產生活中的實際問題相結合,

從反應時間、投料比值、催化劑的選擇、轉化率等角度考查,體現變化觀念與平衡思想的核心素養。解答

該類題目要注意以下步驟:

(1)橫坐標與縱坐標的含義

①橫坐標:通常是f、T、p等(即時間、溫度、壓強等)。

②縱坐標:通常是v、c、"、處。等(即速率、物質的量濃度、物質的量、轉化率、體積分數等)。

(2)線的走向與斜率

①線的走向,即隨著橫坐標自變量的增大,縱坐標因變量是變大、變小、還是不變。當縱坐標所表示

的物理量,如速率、物質的量濃度、物質的量、轉化率或體積分數等不隨橫坐標的變化而變化時,圖像中

出現一條直線,那么該反應就到達化學平衡狀態。

②斜率,是化學平衡圖像曲線中一個重要的參數。斜率的應用,通常是對兩條不同曲線的斜率進行比

較,或者通過比較同一條曲線不同時刻的斜率變化來判斷反應是改變了哪些外界條件。

(3)觀察化學平衡圖像中的“重點”

所謂的“重點”指的是化學平衡圖像中的起點、拐點、終點、交點、突變點等,這些點往往隱藏著許多

重要的信息,借助這些“重點”中的有效信息,能夠快速地找到解題的思路,突破圖像題的難點。

(4)跟蹤化學平衡圖像中量的變化

量的變化,指的是縱坐標表示的物理量所發生的變化是由什么外界條件改變而引起的。要解決這個問

題,我們經常要借助化學平衡移動理論。

1.瞬時速率一時間圖像

(1)當可逆反應達到一種平衡后,若某一時刻外界條件發生改變,都可能使速率一時間圖像的曲線出現不

連續的情況,根據出現“斷點”前后的速率大小,即可對外界條件的變化情況作出判斷。如圖:

友時刻改變的條件可能是使用了催化劑或增大壓強(僅適用于反應前后氣體物質的量不變的反應)。

(2)常見含“斷點”的速率一時間圖像分析

強正反應為氣體物質的量增大的反應正反應為氣體物質的量減小的反應

(3),,漸變,,類速率一時間圖像

圖像分析結論

時M止突然增大,v'逆逐漸增大;

“時其他條件不變,增大反應物的濃度

Q逮v=>v'逆,平衡向正反應方向移動

0ht

九時V,正突然減小,V,逆逐漸減小;

wfl時其他條件不變,減小反應物的濃度

泡V‘逆〉V’正,平衡向逆反應方向移動

0]建

e

色4時M逆突然增大,"正逐漸增大;

%時其他條件不變,增大生成物的濃度

而'正,平衡向逆反應方向移動

0ht

6

人時M逆突然減小,M正逐漸減小;

人時其他條件不變,減小生成物的濃度

v'iT>v'逆,平衡向正反應方向移動

0,1逆三

2.全程速率一時間圖像

(l)Zn與足量鹽酸的反應,反應速率隨時間的變化如圖所示

A

AB段:Zn與鹽酸的反應是放熱反應,使溶液的溫度升高,化學反應速率逐漸增大。

4BC段:隨著反應的進行,鹽酸的濃度逐漸減小,化學反應速率逐漸減小。

0t

(2)H2c2。4溶液中加入酸性KMnC)4溶液,隨著反應的進行,反應速率隨時間的變化如圖所示

反應方程式2KMnC)4+5H2c2O4+3H2so4-K2SO4+2MnSO4+10CC)2T+8H2。

.

AB段:反應產生的MU+對該反應起催化作用。

4BC段:隨著反應的進行,反應物的濃度逐漸減小,化學反應速率逐漸減小。

0t

3.物質的量(或濃度)一時間圖像

例如:某溫度時,在定容(%L)容器中,X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。

(1)由圖像得出的信息

①X、Y是反應物,Z是生成物。

②勾s時反應達到平衡狀態,X、Y并沒有全部反應,該反應是可逆反應。

③0?f3s時間段:A"(X)=〃i—〃3mol,A"(Y)=〃2—"3mol,A〃(Z)=〃2mo1。

(2)根據圖像可進行如下計算

①某物質的平均速率、轉化率,如v(X)=>,%mol-L-LsT;Y的轉化率=%

n2

②確定化學方程式中的化學計量數之比,X、Y、Z三種物質的化學計量數之比為(“1—"3):(〃2—〃3):〃2。

4.含量一時間一溫度(壓強)圖像

(1)識圖技巧

分析反應由開始(起始物質相同時)達到平衡所用時間的長短可推知反應條件的變化。

①若為溫度變化引起,溫度較高時,反應達平衡所需時間短。

②若為壓強變化引起,壓強較大時,反應達平衡所需時間短。

③若為是否使用催化劑,使用適宜催化劑時,反應達平衡所需時間短。

(2)應用舉例

C%指生成物的質量分數,B%指反應物的質量分數。

c%lB%|

OtOt

(a用催化劑,b不用催化劑)

(P1>02,正反應為氣體體積減小的反應)(PI>P2,正反應為氣體體積增大的反應)

【技法解讀】

“先拐先平,數值大”,即曲線先出現拐點的首先達到平衡,反應速率快,以此判斷溫度或壓強的高低。

再依據外界條件對平衡的影響分析判斷反應的熱效應及反應前后氣體體積的變化。

5.“A的轉化率(或C的含量)一溫度一壓強”四種圖像

以mA(g)+?B(g)'pC(g)+</D(g)AH=。kJmolT為例

m-\~ri>p-\-q,AH>0m-\-n<pJt-q,AH<0

【技法解讀】

解答時應用“定一議二”原則,即把自變量(溫度、壓強)之一設為恒量,討論另外兩個變量的關系。

通過分析相同溫度下不同壓強時,反應物A的轉化率大小來判斷平衡移動的方向,從而確定反應方程

式中反應物與產物氣體物質間的化學計量數的大小關系。如圖甲中任取一條溫度曲線研究,壓強增大,A

的轉化率增大,平衡正向移動,則正反應為氣體體積減小的反應,圖丙中任取橫坐標一點作橫坐標垂線,

也能得出相同結論。

通過分析相同壓強下不同溫度時,反應物A的轉化率的大小來判斷平衡移動的方向,從而確定反應的

熱效應。如圖丙中任取一條壓強曲線研究,溫度升高,A的轉化率減小,平衡逆向移動,則正反應為放熱

反應,圖乙中任取橫坐標一點作垂線,也能得出相同結論。

6.速率一溫度(壓強)圖

解題方法:曲線的意義是外界條件(溫度、壓強)對正、逆反應速率影響的變化趨勢及變化幅度。圖中交點是

平衡狀態,壓強增大(或溫度升高)后正反應速率增大得快,平衡正向移動.

v-P圖像:交點即為平衡狀態,當壓強增大,v正X逆,表明平衡正向移動,正反應為氣體體積減小的反應。

"一7圖像:交點即為平衡狀態,當溫度升高,v正X逆,表明平衡正向移動,正反應為吸熱反應。

7.“點一線一面”三維度分析特殊平衡圖像

(1)對于化學反應:"?A(g)+"B(g):^=i:pC(g)+4D(g),如圖所示:M點前,表示從反應開始,v正逆;M

點恰好達到平衡;M點后為平衡受溫度的影響情況,即升溫,A的百分含量增加或C的百分含量減少,平

衡左移,故正反應A/7C0。

(2)對于化學反應:mA(g)+"B(g)-0C(g)+qD(g),L線上所有的點都是平衡點(如圖)。L線的左上方

(E點),A的百分含量大于此壓強時平衡體系的A的百分含量,所以E點滿足v正X逆;同理,L線的右下

方(F點)滿足v正<丫逆。

8.化工生產中的復雜圖像分析

除通過圖像獲取有用信息和對獲取的信息進行加工處理外,還需注意以下4點:

(1)曲線上的每個點是否都達到平衡

往往需要通過曲線的升降趨勢或斜率變化來判斷,如果還未達到平衡則不能使用平衡移動原理,只有

達到平衡以后的點才能應用平衡移動原理。

如圖中虛線表示單位時間內A的產率隨溫度的升高先增大后減小,先增大的原因是P點之前反應尚未

達到平衡,隨溫度的升高,反應速率增大,故單位時間內A的產率增大。

A

\%

77K

(2)催化劑的活性是否受溫度的影響

不同的催化劑因選擇性不同受溫度的影響也會不同。一般來說,催化劑的活性在一定溫度下最高,低

于或高于這個溫度都會下降。

4u2oo

化B

2oOO生

催1

\O0

%14

20030000

反應溫度/七

如圖,250?300。(2時,溫度升高而B的生成速率降低的原因是溫度超過250。(2時,催化劑的催化效率

降低。

(3)不同的投料比對產率也會造成影響

可以采用定一議二的方法,根據相同投料比下溫度或壓強的改變對產率的影響或相同溫度或壓強下改

變投料比時平衡移動的方向進行判斷,確定反應的吸放熱或系數和的大小。

如圖,對于反應2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)o

CO?的轉化率/%

/

反應溫度

?

一?500K

*600K

1L-

*700K

___)

L)*800K

投料比["(HJ/WCOJ]

當投料比一定時,溫度越高,C02的轉化率越低,所以升溫,平衡左移,正反應為放熱反應。若溫度

不變,提高投料比卬H2)/"(CC)2)],則提高了二氧化碳的轉化率。

(4)考慮副反應的干擾或影響

往往試題會有一定的信息提示,尤其溫度的改變影響較大。

續提能?課后精練

1.某密閉容器中發生如下反應:2X(g)+Y(g)U2Z(g)AH<0,下圖是表示該反應速率(v)隨時間(t)變化

的關系圖。t2、t3、t5時刻外界條件均有改變(但都沒有改變各物質的用量)。下列說法中正確的是

V

totl,2h

A.t3時降低了溫度

B.t5時增大了壓強

C.t6時刻后反應物的轉化率最低

D.t4時該反應的平衡常數小于t6時反應的平衡常數

【答案】C

【詳解】A.該反應△!I<(),若t3時降低了溫度,平衡將右移,且速率減慢、正反應速率大于逆反應速率,

與圖示的不符,A錯誤;

B.該反應為體積減小的反應,若t5時增大了壓強,速率將加快,且平衡右移、正反應速率大于逆反應速率,

與圖示的不符,B錯誤;

C.t2-t3為使用催化劑,平衡不移動,轉化率不變;t3-t4為減小壓強,平衡左移,轉化率減小,t5-t6為升高

溫度,平衡左移,轉化率減小,因此整個過程中,t6時刻后反應物的轉化率最低,C正確;

D.該反應的正反應是放熱反應,升高溫度,平衡常數減小;相對于t4時,t6為升溫過程,平衡左移,所以

t4時該反應的平衡常數大于t6時反應的平衡常數,D錯誤;

故選Co

2.在恒溫密閉容器中發生反應:CaCO3(s)^CaO(s)+CO2(g)AH>0,反應達到平衡后,匕時刻縮小容

器容積,x隨時間t變化的關系如圖所示。則x不可能是

A.v逆(逆反應速率)B.P(容器內氣體壓強)

C.m(容器內CaO質量)D.Q(濃度商)

【答案】C

【詳解】A.h時縮小容器體積相當于增大壓強,二氧化碳的濃度增大,氣體濃度越大化學反應速率越大,

則v逆(逆反應速率)增大,平衡逆向移動,逆反應速率減小,圖像符合,故A不選;

B.縮小容器瞬間,容器體積減小,氣體分子數不變,則壓強增大,增大壓強平衡逆向移動,二氧化碳減小,

氣體壓強減小,圖像符合,故B不符合題意;

C.CaO是固體,縮小容器體積瞬間,CaO質量不變,增大壓強平衡逆向移動,導致CaO質量減小,圖像不

符合,故C符合題意;

D.Qc(濃度商)=c(CC>2),縮小容器瞬間,二氧化碳物質的量不變、容器體積減小,則二氧化碳濃度增大,

濃度商增大,平衡逆向移動導致濃度商減小,圖像符合,故D不符合題意;

故答案:Co

3.用CO2和H2合成甲醇的化學方程式為CC)2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)NH,按相同的物質的量投

料,測得CO?在不同溫度下(7/<「)的平衡轉化率與壓強的關系如下圖所示。下列說法正確的是

%

<

M

+

3

Z3

。O

A.該反應的A/7>0B.正反應速率:o(a)>D(c)

C.CH30H的體積分數:°(b)vp(a)D.平衡常數:K(b)>K(c)

【答案】D

【詳解】A.由于溫度:根據圖象可知:升高溫度,平衡時CO2(g)轉化率降低,說明升高溫度,化

學平衡逆向移動,由于升高溫度化學平衡向吸熱反應方向移動,逆反應為吸熱反應,則該反應的正反應為

放熱反應,故該反應的△〃<(),A錯誤;

B.c點的溫度、壓強比b點大。由于升高溫度反應速率加快;增大壓強化學反應速率加快,所以正反應速率

D(a)<D(c),B錯誤;

C.a、b兩點反應溫度相同,壓強:b>a,在溫度不變時,增大壓強化學平衡向氣體體積減小的正反應方向移

動,反應達到平衡后,由于氣體總物質的量減小,甲醇的物質的量增加,所以CH30H的體積分數:

0(b)“(a),C錯誤;

D.根據選項A分析可知:該反應的正反應為放熱反應,\H<0,溫度:TC,升高溫度,化學平衡向吸熱

的反應熱方向移動,所以化學平衡常數K(b)>K(c),D正確;

故合理選項是D。

n(Cl)

4.已知反應:CH=CHCH(g)+Cl(g)CH=CHCHCl(g)+HCl(g)在一定壓強下,按3工一?口:

23222Uy2X-zlT-X-zl-l-2J

向密閉容器中充入氯氣與丙烯。圖甲表示平衡時,丙烯的體積分數3)與溫度T、W的關系,圖乙表示正、

逆反應的平衡常數與溫度的關系。則下列說法中錯誤的是

A.圖甲中W2>1

B.圖乙中,A線表示逆反應的平衡常數

C.溫度為「,W=2時,Cb的轉化率為50%

D.若在恒容絕熱裝置中進行上述反應,達到平衡時,裝置內的氣體壓強增大

【答案】C

【詳解】A.在其它條件不變時,增大反應物Cb的濃度,化學平衡正向移動,可以使更多丙烯反應變為生

成物,最終達到平衡時丙烯的體積分數減小,由于丙烯的含量:W2<Wi,Wi=l,所以W2>1,A正確;

B.根據圖甲可知:在W不變時,升高溫度,丙烯的平衡含量增大,說明升高溫度,化學平衡逆向移動,

正反應的化學平衡常數減小,則正反應為放熱反應,A^<0o化學平衡常數只與溫度有關。升高溫度,化

學平衡逆向移動,正反應平衡常數減小,正反應平衡常數與逆反應平衡常數互為倒數,則逆反應化學平衡

常數隨溫度的升高而增大,所以在圖乙中A線表示逆反應的平衡常數,B線表示正反應的平衡常數,B正

確;

C.當溫度為「,W=2時,K=l,在反應開始時〃(丙烯尸1mol,?(C12)=2mol,假設反應過程中丙烯反應消

耗量為x,則平衡時:〃(丙烯)=(l-x)mol,H(C12)=(2-X)mol,n(CH2=CH-CH2Cl)=n(HCl)=xmol,假設容器的

XXc

—x—2

容積為V,則K=J\=1,解得x='mol,所以氯氣的轉化率為§的1inno,_oo/-C錯誤;

I-XXj--------XIUUo/(.

—x-----2rra)l

VV

D.在恒容絕熱裝置中進行上述反應,容器溫度升高,反應前后氣體的物質的量不變,則壓強增大,D正確;

5.在密閉容器中充入一定量的NO2,發生反應2NC>2(g)UN2O4(g)AH=-57kJ?moL在溫度為Ti、

T2時,平衡體系中NO2的體積分數隨壓強變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是()

A.a、c兩點的反應速率:a>cB.a、b兩點的轉化率:a<b

C.a、c兩點氣體的顏色:a深,c淺D.由a點到b點,可以用加熱的方法

【答案】B

【詳解】A.由圖象可知,a、c兩點都在等溫線上,c的壓強大,則a、c兩點的反應速率:a<c,故A錯

誤;

B.由圖象可知,a點二氧化氮的體積分數高,所以轉化率a<b,故B正確;

C.a、c兩點溫度相同,c點壓強大,c點容器體積小,則二氧化氮濃度大,因此a、c兩點氣體的顏色:a

淺、c深,故C錯誤;

D.升高溫度,平衡逆向移動,NO2的體積分數增大,a點到b點,二氧化氮的體積分數減少,說明是降低

了溫度,所以不能用加熱的方法實現由a點到b點的轉變,故D錯誤;

答案選B。

6.已知反應:2so2(g)+O2(g)=42so3(g)AH<0.某溫度下,將2moiSO2和1mol。2置于10L密閉容器

中,反應達平衡后,S02的平衡轉化率(a)與體系總壓強(P)的關系如圖甲所示。則下列說法正確的是()

甲乙丙

A.由圖甲知,B點SO2的平衡濃度為0.3mol-L-i

B.由圖甲知,A點對應溫度下的平衡常數為80

C.達平衡后,縮小容器容積,則反應速率變化圖象可以用圖乙表示

D.壓強為0.50MPa時不同溫度下SO2轉化率與溫度關系如丙圖,則

【答案】C

【詳解】A、甲圖中A點時SO2的轉化率為0.80,由“三段式”:

2SO2(g)+O2(g)^=^2SO3(g)

初始量(mol/L)0.20.10

變化量(mol/L)0.80x0.20.080.80x0.2

A點時(mol/L)0.040.080.16

A.B點時SO2的轉化率為0.85,計算轉化的SO?的物質的量為0.85x2=1.7moL剩余為0.3mol,此時其濃度

為0.3mol-L-i,但是并非平衡濃度,A錯誤;

B.A點所在溫度下的化學平衡常數為200,B錯誤;

C.縮小容器的容積,增大壓強化學平衡正向移動,圖乙正確,C正確;

D.由圖丙判斷「>12,D錯誤;

答案選C。

7.在容積為2L的剛性密閉容器中加入ImolCG和3moi4,發生反應:CO2(g)+3H2(g)^

CH3OH(g)+H2O(g)o在其他條件不變的情況下,溫度對反應的影響如圖所示(注:「、T2均大于300。0。下

列說法正確的是

A.該反應在T1時的平衡常數比在T2時的小

_n(CO,)

B.處于A點的反應體系從T]變到T2,達到平衡時房占忐減小

n(Crl3Uii)

n

R11

C.T2時,反應達到平衡時生成甲醇的反應速率v(CH3OH)=-^molL-min

IB

D.Ti時,若反應達到平衡后CO2的轉化率為x,則容器內的壓強與起始壓強之比為(2-x):2

【答案】D

【詳解】A.圖象分析可知先拐先平溫度高,「<12,溫度越高平衡時生成甲醇物質的量越小,說明正反應

為放熱反應,則溫度越高,平衡常數越小,該反應在「時的平衡常數比T2時的大,故A錯誤;

n(CO)

B.分析可知「VT2,A點反應體系從Ti變到T2,升溫平衡逆向進行,達到平衡時二口?增大,故B

錯誤;

n

C.T2下達到平衡狀態甲醇物質的量I1B,反應達到平衡時生成甲醇的平均速率為V(CH3OH)=六R

moleLlemin-1,故C錯誤;

D.Ti下,若反應達到平衡后CO?轉化率為x,則

+3HUCHOHHO

co223+2

起始量(mol)1300

轉化量(mol)x3xXX

平衡量(mol)1-x3-3xXX

則容器內的壓強與起始壓強之比=~+3六,故口正確;答案選口。

8.改變某條件對反應aA(g)+bB(g)=cC(g)的化學平衡的影響,得到如下圖象(圖中p表示壓強,T表示溫

度,n表示物質的量,a表示平衡轉化率,①表示體積分數)。根據圖象,下列判斷正確的是

?(A)

〃(c)Tx

O1反應時間

O1T

反應I反應II

卜a(A)Ti

I

0”(B)起始O1P

反應ni反應IV

A.反應I:若P2>P「則此反應可以在任何溫度下均自發進行

B.反應II:此反應的AH>0,且TFT?

C.反應III:公11>0且12>工或公11<0且12<1

D.反應IV:在恒壓條件下,若起始時充入反應物的物質的量相等且該反應為放熱反應,則平衡時體積

v.>v2

【答案】A

【詳解】A.由題干圖像可知,壓強相同時,隨著溫度的升高,反應物A的轉化率減小,即平衡逆向移動,

說明該反應正反應AH<0,若P2>P-說明等溫條件下,壓強越大反應物A的轉化率越小,即增大壓強平

衡逆向移動,即AS>0,則此反應可以在任何溫度下均自發進行,A正確;

B.由題干圖像可知,T2條件下反應先達到平衡,則T2>「,且溫度越高,生成物C的物質的量越小,說

明升高溫度平衡逆向移動,故此反應的B錯誤;

C.由題干圖像可知,反應物B的物質的量相同時,Ti條件下生成物C的體積分數越大,若12>工,說明升

高溫度,生成物C的體積分數減小,平衡逆向移動,正反應為放熱反應,即同理可知,AH>0且

T2<T,,C錯誤;

D.該反應為放熱反應,說明升高溫度平衡逆向移動,反應物A的轉化率減小,即12>「,且相同溫度下

隨著壓強增大,反應物A的轉化率不變,說明反應前后氣體的物質的量不變,則在恒壓條件下,若起始時

充入反應物的物質的量相等,則平衡時兩溫度下容器中物質的量相等,故有平衡時體積VI<V2,D錯誤;

故答案為:A。

9.FC時,存在如下平衡:2N02(g)^N204(g)o該反應正、逆反應速率與NO?、的濃度關系為:

丫正=1<正/(NO?),丫逆=1<逆"、04)(七、k逆是速率常數),且Igv正?lgc(N。?)與Igv逆?坨42。4)的關系如圖

所示,下列說法正確的是

A.圖中表示Igv正?lgc(N。?)的是線II

B.TK時,往剛性容器中充入一定量NO2,平衡后測得UNZOJ為LOmoLL-,則平衡時v逆=10小

C.T°C時,該反應的平衡常數K=100L.mo『

D.PC時向2L恒容密閉容器中充入L6molNC>2,某時刻v正=4x10,mol/(L-min),則此時NO?的轉化

率為25%

【答案】C

【詳解】A.由以上分析可知線I應為Igv正?lgc(NOj,故A錯誤;

B.由以上分析可知線II應為Igv逆?IgUMOj,又Igv逆=lgk逆+lgc(N2C>4),結合圖像可知當IgUNOjR時,

lgv^=a,則k逆=10*,平衡后測得以2。4)為LOmoLL-,則平衡時v逆=10*,故B錯誤;

C.線I應為Igv正?lgc(NC)2),Igv正=lgk正+21gc(NC>2),當IgWNO?)=0時,Igv正=lgk^=a+2,則k正=10葉2,

2

反應達到平衡狀態時:vE=Vja,ksc(N2O4)=klC(NO2),長=親以=獸=":=100,故C正確;

cK逆io

口=/4x10,

D.某時刻v正=4xlOamol/(L-min),此時c(NO)==0.2mol/L,貝!]此時NO?的轉化率=

2Rk正V10a+2

--0.2

x100%=75%,故D錯誤;

1.0

T

故選:Co

10.向一恒容密閉容器中加入11110ICH4和一定量的H2O,發生反應:

C%(g)+H,O(g)UCO(g)+3H2(g)oCH4的平衡轉化率按不同投料比x(x=*g)隨溫度的變化曲

n1H2U)

線如圖所示。

下列說法正確的是

A.該反應aHvO

B.X1>X2

C.a、c兩點從開始到平衡H2O的平均反應速率:vc>va

D.a、b、c從開始到平衡所對應能量變化Q的大小:a<b=c

【答案】C

【詳解】A.因為溫度升高,甲烷轉化率增大,故升溫平衡正向移動,故該反應△H>0,A錯誤;

B.相同溫度下X1的轉化率更高,所以甲烷的比例應該較小,X1<X2,B錯誤;

C.a、c兩點甲烷轉化率相同,生成的H2。相等,c點溫度高,反應速率更快,:Vc>Va,C正確;

D.a、c點甲烷轉化率相同,放出能量相同,b點轉化率最高,放出能量最多,be處于相同溫度下,則從

開始到平衡所對應能量變化Q的大小:c<b,D錯誤;

故選C。

11.化學中常用圖象直觀地描述化學反應的進程或結果,下列圖象描述正確的是

A.圖①可以表示對某化學平衡體系改變溫度后反應速率隨時間的變化

B.圖②表示壓強對可逆反應2A(g)+2B(g)-----"3C(g)+D(g)的影響,且甲的壓強大

C.圖③表示向A12(SO4)3和MgSO4的混合液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的量與滴入NaOH溶液體積

的關系

D.圖④表示在2L的密閉容器中發生合成氨反應時N2的物質的量隨時間的變化曲線,0?10min內該

反應的平均速率v(用)=0.045molL-^min-1,從11min起其他條件不變,壓縮容器的體積為1L,

則n(N2)的變化曲線為d

【答案】D

【詳解】A.改變溫度,正、逆反應速率同時增大或減小,A錯誤;

B.方程式左右兩邊的氣體系數相等,增大壓強,平衡不移動,反應速率加快,達到平衡需要的時間縮短,

則乙的壓強大,B錯誤;

C.向硫酸鎂和硫酸鋁溶液中加入氫氧化鈉溶液至過量,最終仍有氫氧化鎂沉淀,C錯誤;

D.縱坐標表示氮氣物質的量,壓縮容器體積的瞬間,氮氣物質的量不變,體積縮小等效于增大壓強,平衡

向右移動,氮氣物質的量減小,D正確;

故選D。

12.研究NO,之間的轉化對控制大氣污染具有重要意義,己知:N2O4(g)^2NO2(g)AH>0o如圖所示,

在恒容密閉容器中,反應溫度為十時,UN2。)和UNO?)隨,變化曲線分別為I、11,改變溫度到心,c(N。?)

隨/變化為曲線皿。下列判斷正確的是

A.反應速率丫(。)=丫他)

B.溫度4<弓

C.升高溫度,正向反應速率增加,逆向反應速率減小

D.溫度工和心下,反應分別達到平衡時,c(NQj前者小

【答案】B

【詳解】A.升高溫度,反應速率增大,達到平衡所需時間變短,根據圖像,溫度丁2>「,故反應速率

v(a)>v(b),A錯誤;

B.升高溫度,反應速率增大,達到平衡所需時間變短,根據圖像,溫度T2>「,B正確;

C.升高溫度,正、逆反應速率均增大,C錯誤;

D.該反應為吸熱反應,溫度升高,平衡正向移動,所以溫度(和石下,反應分別達到平衡時,HNzOj前

者大,D錯誤;

本題選B?

13.一定條件下HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反應:

I.HCOOHCO+H20(ft);II.HCOOHC02+H2(?)

FC時在密封石英管內完全充滿LOmoLLiHCOOH水溶液,使HCOOH分解,分解產物均完全溶于水。含

碳物種濃度與反應時間的變化關系如圖所示(忽略碳元素的其他存在形式),a時刻測得CO、CO2的濃度分

別為0.70mol-LT、O.iemolL-'o研究發現,在反應I、II中,FT僅對反應I有催化加速作用;反應I速率

遠大于反應n,近似認為反應I建立平衡后始終處于平衡狀態。忽略水電離,其濃度視為常數。下列說法不

正確的是

1

1.O

.O

一j

.

I

0

A.TTC時,反應I的平衡常數K(/)=5

c(CO)5-5x

B.反應n達平衡時,測得H,的濃度為xmoLL-,則體系達平衡后W=^—

c[CO2Jox

C.相同條件下,若反應起始時HCOOH溶液中同時還含有O.lOmollT鹽酸,則CO的濃度峰值最有可

能為a點

D.相同條件下,CO濃度達峰值時,含鹽酸的HCOOH中CO?濃度比不含鹽酸的HCOOH中CO?濃度

【答案】D

【詳解】A.由圖可知,L時刻CO濃度最大,說明反應I此時處于平衡狀態,根據L時刻CO、CO2的濃度

分別為0.70mol-LT、0.16mol[T,則反應I和反應H消耗HCOOH分別為0.70mol-LT、O.iemol-L1,反應I

_c(CO]0.70

的平衡常數K(D=c(ac0麗)=1-0.70-0.16=5,4正確;

11

B.ti之后,I始終平衡,根據II的反應式,H2的濃度為xmol-L,則反應II消耗HCOOHxmol-L且c(CO2)=x

c(CO)y

mol-L1,設c(CO)=ymol-L1反應I消耗HCOOHymolL1由K0尸c(HCOOH)-1-x-y=5'解得產

2x)c(CC>)5-5x

B正確;

oc(C(?2)x6x

C.加入0.10mol[T鹽酸后,H+作催化劑,反應I的反應速率加快,達平衡的時間縮短,反應H消耗的HCOOH

減少,體系中HCOOH濃度增大,導致CO濃度大于力時刻的峰值,則CO新的濃度峰值點可能是a點,C

正確;

D.加入鹽酸后,H+作催化劑,反應I的反應速率加快,達平衡的時間縮短,反應II消耗的HCOOH減少,體

系中HCOOH濃度增大,導致CO濃度更大,CO?濃度一定更小,故D錯誤;

不正確的選D。

14.利用傳感技術可探究壓強對化學平衡2N0?(g)UN2O4(g)的影響。往注射器中充入適量NO2氣體保持

活塞位置不變達到平衡(圖甲);恒定溫度下,分別在£、t2時快速移動注射器活塞后保持活塞位置不變,測

得注射器內氣體總壓強隨時間變化如圖乙。下列說法錯誤的是

A.B、E兩點對應的反應速率:v(B)正〉v(E)正

B.B點對應的分壓平衡常數為號kPa-

94-

C.C點到D點平衡逆向移動,針筒內氣體顏色D點比B點深

D.E、F、H三點中,H點的氣體平均相對分子質量最大

【答案】C

【詳解】A.壓強越大、反應速率越快,則B、E兩點對應的正反應速率:v(B)正〉v(E)正,A正確;

2NC(g)UN2O4(g)

起始(桃1000100100

B.根據物質的量之比等于壓強之比,”解得x=3,二氧

變化(狂卻2xX97100-x

平衡(狂Vz)100-2xX

3

化氮的分壓為94kPa,四氧化二氮的分壓為3kPa,I。=評"相,B正確;

C.L時快速拉動注射器活塞,針筒內氣體體積增大,壓強迅速減小,C點到D點平衡逆向移動,但是平衡

移動的影響小于濃度減小的影響,所以針筒內氣體顏色D比B點淺,C錯誤;

D.t2時快速推動注射器活塞,針筒內氣體體積減小,壓強迅速增大,保持活塞位置不變后,平衡向著正向

移動,混合氣體的物質的量減小,故E、F、H三點中,H點的氣體的物質的量最小,根據n=3可知,H

M

點的氣體平均相對分子質量最大,D正確;

答案選C。

15.乙酸甲酯催化醇解反應方程式為:CH3COOCH3(1)+C6Hl30H(1)、催,、CH3COOC6H13(1)

+CH30H(1),已知生=左正?x(CH3coOCH31x(C6H]3OH),丫逆=%?x(CH3co0C6H匕)/(CILOH),其中

%、左逆為速率常數,x為物質的量分數。己醇和乙酸甲酯按物質的量之比1:1投料,測得348K、338K兩

個溫度下乙酸甲酯轉化率(夕)隨時間0的變化關系如圖所示,下列說法中錯誤的是

A.曲線①②中,曲線①對應的左正更大

B.升高溫度,該醇解平衡向正反應方向移動

C.a、b、c、d四點中,v正與“差值最大的是b點

D.338K時,該反應的化學平衡常數為1

【答案】C

【詳解】A.溫度越高,反應速率越快,般值越大,根據分析以及圖像可知,曲線①對應的心更大,故A

說法正確;

B.由圖可知,溫度越高,乙酸甲酯轉化率越高,反應正向進行程度變大,說明反應為吸熱反應,故升高溫

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