2021届高考化学一轮复习化学反应速率和平衡图像测试题

1、化学反应速率和平衡图像（建议用时30分钟）1.（2020 吴忠模拟）下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图象，其中图象和实验结论表达均正确的是（）门 MBNmN ©Ai R>g)»*2Gg.A的转化率A.已知是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图象，则正反应AH<0B.是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图象C.是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图象，a是使用催化剂时的曲线D.是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图象，压强pi>p2【解析】选C。根据图象,升高温度，平衡正向移动，正反应

2、H>0,A错；反应 实质是Fe3+3SCN2Fe（SCN）,K+和C不参加化学反应，KCl浓度增大不影响化学 平衡,B错;使用催化剂，反应速率加快，先达到平衡，C正确；此反应为反应前 后气体物质的量不变的化学反应，改变压强不影响平衡状态，即不影响A的转化 率，且由于不断加入B,A的转化率应不断增大，D错。2.（2020 淄博模拟）可逆反应L（s）+ aG（g>一 bR（g） H达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如下图所示。x轴表示温度,y轴表示平衡混合气中G的体积分数，压强：pi>p2O下列判断正确的是（）A.1 + a<bB. H<0C.a>bD.增加L

3、的物质的量，可提高G的转化率【解析】选G由图象可知，升高温度,G的体积分数减小，即升高温度平衡向正 反应方向移动，说明正反应为吸热反应， H>0；增大压强,G的体积分数减小，即 增大压强平衡向正反应方向移动，说明正反应为气体体积减小的反应，说明a>b; 增加L的物质的量，平衡不移动,G的转化率不变。3.（2020 石嘴山模拟）工业上，利用C5口 H合成二甲醍:3CO（g）+3H2（g） 一CHOCb（g）+CO2（g）,为了寻找合适的温度，研究者进行了多 次实验，每次实验保持原料气组成（3 mol CO、3 mol H 2）、体积（10 L）、反应时 间等因素不变，实验结果如图所示

4、。下列说法正确的是 （）A.X、Y两点对应的正反应速率相等B.合成二甲醍反应的 H>0C.反应温度应控制在240260 C之间D.选择合适催化剂，可以提高CO的转化率【解析】选。X、Y两点所对应的温度不同，故正反应速率不同 小项错误;CO转 化率达到最高后再升温，转化率降低，故合成二甲醍的反应为放热反应，即 H<0,B项错误；由图象可知，CO的转化率在240260 C之间可达到最高点，即 转化率较大，C项正确；催化剂只能改变化学反应速率，不能使平衡移动，不能提高CO勺转化率，D项错误。4.（2020 邢台模拟）在两个容积均为2 L的恒容密闭容器中，起始时均充入amol H2S,以温

5、度、Al 2Q催化剂为实验条件变量，进行H2S的分解实验反应为 2HS（g） 2H（g）+S2（g）。测得的结果如图所示。（曲线H、田表示经过相同时 间且未达到化学平衡时H2S的转化率）I平衙转化率 口催化利IE无催化剂705043020 infiOD 700 SOO 900 1 000 1 IM 1 200温度汗f罅士工工下列说法正确的是（）A.温度升高，H2s分解的速率增大，S2的含量减少B.由曲线H、田可知，加入ALO可提高H2S的平衡转化率C.900 C时，t s后达到平衡，则H2的生成速率为fmol L-1 s1二 4一D.约1 100 C时，曲线H、田几乎重合，说明Al2O3可能几

6、乎失去催化活性【解析】选Q根据图示可知，温度升高，H2s转化率增大，说明升高温度，平衡正 向移动,S2的含量增大,A项错误；加入Al2Q可提高H2S的分解速率，但不能使化学 平衡移动，因此H2S的平衡转化率不变,B项错误；根据图示可知900 C时,H2s的转 化率是50%,t s后H2的物质的量为0.5 a mol,H2的生成速率为"mol L-1 s-1,C 项错误；根据图示可知，在约1 100 c时，曲线n,m几乎重合，说明不论有无催化剂ALQ,物质的反应速率基本相同，则ALQ可能几乎失去催化活性，D项正确。5.(2020 合肥模拟)在容积一定的密闭容器中，充入一定量的|力。卜l

7、 >N5口足量碳发生化学反应 C(s)+2NO(g)一CO(g)+N2(g),平衡口/a/：时c(NO)与温度T的关系如图所示，则下列说法正确的是j。丁心八TV()A.该反应的AHMB.在T2时，若反应体系处于状态D,则此时v(正)>v(逆)C.若状态B、C、D的压强分别为PB、6、pD,则有pC=pD>pBD.若该反应在Ti、T2时的平衡常数分别为K、&则K<K2【解析】选B。由图可知，温度越高，平衡时c(NO)越大,说明升高温度，平衡逆向 移动，则有H<0,A错误。工时达到平衡状态，c(NO)处于B点，若反应体系处于状 态D,此时反应正向进行，使c(N

8、O)最终减小到B点状态，则有v(正)>v(逆),B正 确。该反应前后气体体积不变，压强和温度成正比例关系 臼和口点的温度均为 T2,则有pD=pB;C点温度高于D点,则有pC>pD综上可得:pc>pd=pb,C错误。该反应 的AHK。,温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，由于Ti<T2,则有K>K,D错误。 6.(2020 宿州模拟)煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢，发生的主要反 应为C(s)+2H2(g) -CH(g)。在V L的密闭容器中投入a mol碳(足量)，同时通 入2a mol H 2,控制条件使其发生上述反应，实验测得碳的平衡转化率随压强及温

9、 度的变化关系如图所示，下列说法正确的是()踝的平常精化率;%附一二三二60- 一-r- j40r -i:;1I 100 Ki- OOOK20. tJOOK:一一8lXi KiikPfc* *8*345678910压强VIPhA.上述正反应为吸热反应B.在 4 MPa 1 200 K 时，图中 X点 v(H2)正v(H2)逆C.在5 MPa 800 K时，该反应的平衡常数为 二D.工业上维持6 MPa 1 000 K而不采用10 MPa 1 000 K,主要是因为前者碳的 转化率高【解析】选A A项，由图观察，温度越高，碳的平衡转化率越大，平衡正向移动, 正反应为吸热反应，正确;B项,X点是未

10、平衡时,反应正向进行，正反应速率大于 逆反应速率，错误;C项，此时碳转化率为50%C(s)+2H2(g)=CH(g)起始量/mola2a0转化量/mol0.5 aa0.5 a平衡量/mol0.5 aa0.5 a4 加K= * =：,错误;D项，该选择的原因是两者转化率相差不大，但压强增大对设 VvJ备要求高，能量需求大，错误。7 .(2020 澄迈模拟)一定条件下，用FeQ、NiO或CrzQ作催化剂对燃煤烟气回收。 反应为 2CO(g)+SO(g) -L2C(2(g)+S(l) H=-270 kJ mol-1(1)其他条件相同、催化剂不同，SO2的转化率随反应温度的变化如图1,Fe2Q和 Ni

11、O作催化剂均能使SO的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择Fe2Q 的主要优点是。260 3(KI 的涮 42。反应温窿图I 某科研小组用FeQ作催化剂。在380 C时，分别研究了 n(CO) ： n(SQ)为1 ： 1、3 ： 1时SO转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO) ： n(SQ)=3 ： 1 的变化曲线为。【解析】(1)从图1中可以看出，相比NiO和CrzQ,用Fez。作催化剂时,在较低温 度下,SQ的转化率已达很高，这样既能去除SO,又能节省能源。(2)CO与SO反应 方程式为2CO+S2O2CO+S，A33与：相比是增大了 COK “量”，上述平衡 正移,SQ的

12、转化率升高，与曲线a相符。答案：(1)Fe 2O作催化剂时，在相对较低温度下可获得较高的 SO转化率，从而节 约能源(2)a8 .(2020 兰州模拟)“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如 CO C CH、CHOH HCOOH)为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源 和控制环境污染有重要意义。(1) 一定温度下，在两个容积均为2 L的密闭容器中，分别发生反应： CO(g)+3H2(g)，CHOH(g)+HO(g) H=-49.0 kJ mol-1。相关数据如下：容器甲乙反应物1 mol CO2(g)和1 mol CH 30H(g)和 1 mol H 2O(g)C2投入量

13、3 mol H 2(g)平衡时c(CHOH)平衡时放出29.4 kJ吸收a kJ能量变化请回答：®a=;若甲中反应10 s时达到平衡，则用CO来表示甲中反应从开始到平衡过程中的 平均反应速率是。甲烷的一个重要用途是制取 H2,其原理为CO(g)+CH4(g) -2CO(g)+2H(g)。在 密闭容器中通入等物质的量浓度的 CH与CQ在一定条件下发生反应，测得CH 的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示，则压强pi(填“大于”或“小于”)P2；压强为p2时，在y点：v(正)(填“大于” “小于”或“等 于")v(逆)。 1%u翱为附50500 750 1 000 I 250

14、 t 500 I 750 温窿(3)一定条件下，治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO(g)+N2(g) H<0O在恒温恒容的密闭容器中通入 n(NO) ： n(CO)=2 ： 1的混合气体，发生上述反应。下列图象正确且能说明反应在进行到ti时刻一定达到平衡状态的是(填字母)。物质的艮开【解析】(1)根据表格信息，1 mol CO 2(g)、3 mol H 2(g)与 1 mol CHaOH(g)>1 mol H 2O(g)属于“量相当”在相同条件下能建立相同的平衡状态，所以29.4+a=49.0,解得 a=19.6;根据热化学方程式的意义，CQ(g)+3H2(g)

15、一CHOH(g)+HO(g) H=-49.0 kJ mol-1,平衡时放出29.4 kJ的热量，则反应掉的CO=29.4 +49=0.6 mol,则用COd 司Rql来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率三匚=0.03 mol 10 £L-1 s-1;根据化学反应CO(g)+CH4(g) -2CO(g)+2H(g),增大压强，平衡逆向移动，甲 烷的转化率降低，由图象可知，压强Pi<P2,压强为P2时,在y点，可逆反应没有达到 平衡，需提高甲烷的转化率，即平衡必须正向移动，则v(正)大于v(逆)；(3)平衡常数与温度有关，温度不变，则平衡常数始终不变，所以平衡常数不能判

16、断是否达到平衡状态，选项a错误；由图象可知，"时刻CO与NOW质的量相等， 但是随后，它们的量继续发生变化，说明反应未达到平衡状态，选项b错误；随着 反应的进行，NO与CO的物质的量的比值在不断变化，当比值不变时，反应处于平 衡状态,选项c正确；随着反应的进行，NO和CO勺转化率不断变化，当转化率不 再变化时,说明反应处于平衡状态，选项d正确。答案：(1) 19.6 0.03 mol L-1 s1小于大于（3）cd【加固训练】1 .（2020 漳州模拟）在某一体积可变的恒温密闭容器中发生如下反应：X（g）+Y（g） 2Z（g）AH<0o ti时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条

17、件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是（）A.0t 2时,v（正）>v（逆）b. I、n两过程达到平衡时,x的体积分数：I > nC.t 2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加Zd. I、n两过程达到平衡时,平衡常数：I < n【解析】选a化学反应方程式两边气体的化学计量数相等。tit2时间内，反应 处于平衡状态，正、逆反应速率相等，a项错误；从图象看,逆反应速率瞬间增大， 且反应速率逐渐变化，说明产物z的浓度瞬间增大，但因为温度不变，故平衡常数 不会改变，且容器体积可变，可达到相同的平衡状态，b、d项错误,c项正确。2.（2020 武汉模拟）固定容积为2 L的密闭容器中发生

18、反应xA（g）+yB（g），NC（g）,图I表示在298 K时容器中各物质的物质的量随时间的变 化关系，图II表示平衡常数K随温度T变化的关系。结合图象判断，下列结论正确的是 （）图图门 HQr6A.该反应可表示为2A(g)+B(g)C(g)AH<0B.298 K时该反应的平衡常数K=6.25C.当容器中气体密度不再变化时，该反应达到平衡状态D.第6 min时,再向体系充入0.4 mol C,重新达到平衡时C的体积分数大于0.25【解析】选D。由图I可知，该反应为2A(g)+B(g) ,C(g),由图II可知，当温度升高时，平衡常数K增大，平衡正向移动，因此正反应为吸热反应，即H>0,A错误;298 K时A的平衡浓度为0.2 mol L-1,B的平衡浓度为0.1 mol L-1,C的