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文档简介

新情景下的速率、平衡综合图象与突破

01考情分析02真题精研03规律•方法•技巧04经典变式练

05核心知识精炼06基础测评07能力提升

考情分析

近年高考对化学平衡知识的考查,往往根据工业生产实际,并结合陌生图像,分析投料比、转化率、

产率的变化。该类题目信息量较大,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。

真题精研

1.(2024・安徽・高考真题)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO:的影响因素,测得不同条件下SeO;浓度

O・

E

0

一E

实验序号水样体积/mL纳米铁质量/mg水样初始pH

①5086

②5026

③5028

下列说法正确的是

A.实验①中,0~2小时内平均反应速率丫(5©。:)=2.011101.1;'.11」

+3+

B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeOt+8H=2Fe+Se+4H2O

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pH越小,SeO:的去除效果越好

【答案】C

【解析】A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO:)=⑸。x1CT'-110-3)mol•L」=20*mol•L」.h-1,

A不正确;

B.实验③中水样初始pH=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用H+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SeO;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SeOj浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,

适当减小初始pH,SeO:的去除效果越好,但是当初始pH太小时,H+浓度太大,纳米铁与H+反应速率加

快,会导致与SeO;反应的纳米铁减少,因此,当初始pH越小时SeOj的去除效果不一定越好,D不正确;

综上所述,本题选C。

规律•方法-技巧

1.化学反应速率、化学平衡图像解题思路

7面(纵、横坐标的意义)

二看线(线的走向和变化趋势)

看图像三看点(起点、拐点、终点、交叉点)

四看辅助线(如题线、等压线、平衡线)

五看量的变化(如浓度变化温度变化)

2.化学平衡图像题的解题技巧

⑴先拐先平。

在含量(转化率)一时间曲线中,先出现拐点的先达到平衡,说明该曲线表示的反应速率大,表示温度较高、

有催化剂、压强较大等。

(2)定一议二。

当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线。

(3)三步分析法。

2

一看反应速率是增大还是减小;二看贝正)、火逆)的相对大小;三看化学平衡移动的方向。

经典变式练

1.(2024•江苏•高考真题)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:

1

①CC)2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH1=41.2kJmor

②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)AH2

225℃、gxIO'Pa下,将一定比例CO?、凡混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及Li、L2、L3...

位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH30H的体积分数如图所示。下列说法正确的是

5

4

265

3/

245及

2

(容器内与外界没有热豉交换)

225

L\L2L3L4LsLt,LnL%Lg

位点

A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等

B.反应②的烙变八兄>。

C.L6处的H?。的体积分数大于L5处

D.混合气从起始到通过Li处,CO的生成速率小于CH30H的生成速率

【答案】C

【解析】A.L4处与L5处的温度不同,故反应①的平衡常数K不相等,A错误;

B.由图像可知,L1-L3温度在升高,该装置为绝热装置,反应①为吸热反应,所以反应②为放热反应,AH2<0,

B错误;

C.从L5到L6,甲醇的体积分数逐渐增加,说明反应②在向右进行,反应②消耗CO,而CO体积分数没

有明显变化,说明反应①也在向右进行,反应①为气体分子数不变的反应,其向右进行时,n(H20)增大,

反应②为气体分子数减小的反应,且没有H2。的消耗与生成,故n总减小而n(HQ)增加,即H2O的体积

分数会增大,故L6处的H2。的体积分数大于L5处,C正确;

D.Li处CO的体积分数大于CH3OH,说明生成的CO的物质的量大于CH3OH,两者反应时间相同,说

3

明co的生成速率大于CH30H的生成速率,D错误;

故选C。

一.核心知识精炼

一、解答该类题目要注意以下步骤:

第一步:识别图像类型。即明确横坐标和纵坐标的含义,理清线和点(平台、拆线、拐点等)的关系。

第二步:把握反应特点。即分析可逆反应化学方程式,观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应

是气体分子数增大的反应,还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应,还是吸热反应)等。

第三步:联想平衡原理。联想化学反应速率、化学平衡移动原理,特别是影响因素及使用前提条件等。

第四步:数形结合解答。图表与原理整合,逐项分析图表,重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反

应速率和化学平衡原理。

二、常见化学反应速率图像和化学平衡图像

1.化学反应速率图像及应用

⑴全程速率一时间图像

①如Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化出现如图情况

原因解释:AB段(v渐大),因为该反应为放热反应,随着反应的进行,温度逐渐升高,导致反应速率逐渐

增大;BC段。渐小),则主要原因是随着反应的进行,溶液中c(H+)逐渐减小,导致反应速率逐渐减小。要

抓住各阶段的主要矛盾,全面分析。

②分清正逆反应,分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。

对于反应2so2(g)+O2(g)[Jn2SO3(g)AH<0,填写改变的条件:

时,增大反应物的浓度;

Z2时,降低温度;

人时,增大压强;

a时,使用催化剂。

【规律方法】

4

①改变某一反应物或生成物的浓度条件,图像一点保持连续。

②改变温度、压强,两点突变。

③使用催化剂使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。

⑵物质的量(或浓度)一时间图像

分清反应物和生成物,浓度减小的为反应物,浓度增大的为生成物,分清消耗浓度和增加浓度,反应物的

消耗浓度和生成物的增加浓度之比,等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。举例分析如下:

甲:如图表示一定温度下,A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况,试回答:

①该反应的化学方程式为2A口目HDB+3C。

②反应物的转化率是40%-

③10s内v(C)=0.12mol-L1-1o

乙:某温度时,在定容(VL)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。

①由图像得出如下信息

A.反应物是X、Y,生成物Z;

B.a时反应达到平衡,X、Y没有全部反应。

②根据图像可进行如下计算

A.某物质的平均反应速率、转化率,如:

"L"3

v(X)=~T7~~mol-(L-s)I

V-Z3

Y的转化率=-----xl00%o

"2

B.确定化学方程式中的化学计量数之比,如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(“1—侬):(M2-M3):“2。

2.解答速率图像题的基本思路

(1)看面:搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理相联系。

(2)看线:弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平所表示的含义。

(3)看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如

5

在浓度一时间图上,一定要看清反应至终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行推

理判断。

(4)看变化趋势:在速率一时间图上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变,大变和小变。

例如,升高温度,V吸大增,V放小增;增大反应物浓度,丫正突增,V逆渐增。

3.常见化学平衡的图像类型

⑴浓度一时间图像

浓度一时间图像可以直观地反映每一时刻的浓度变化。

因此可用于列三段式或求解反应方程式中的化学计量数之比(化学计量数之比=浓度变化量之比)o

⑵速率一时间图像

增大《A)

0t,

增大压强加催化剂

此类图像定性揭示了V(正)、V(逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化规律,体现了平衡的“动、

等、定、变”的基本特征,以及平衡移动方向等。

⑶转化率(或含量)_时间关系图

A的转化率(或C%)A的转化率(或C%)A的转化率(或C%)

5003C

LOIXKFPa

三工

//1.01x10*Pa

t07o

a是在b的基础上

加入正催化剂

该类图像主要看斜率的大小,斜率的大小反映速率的大小,可理解为“先拐先平数值大",即图像先拐弯的先

达到平衡,对应的温度或压强大。

(4)恒压(温)线

6

c%

,1.01xl07Pa

_7/1.01xl06Pa

J/1.01x10sPa

温度

(5)几种特殊的图像

①对于反应:,〃A(g)+”B(g)□□7c(g)+qD(g)AH<0,M点前,表示反应未达到平衡,则v^>v逆;M点为

平衡点;M点后为平衡受温度的影响情况。

②如图所示的曲线是在其他条件不变时,某反应物的最大转化率与温度的关系曲线,图中标出的1、2、3、

4四个点,表示V1E>V逆的点是3,表示VJE<V逆的点是1,而2、4点表示ViE=v逆。

注意:该类图像在求解时,一定要先固定一个变量再探究物理量随另一变量的变化规律。

⑹速率、平衡综合图像

温度为T时,对于密闭容器中的反应:

A(g)+B(g)m(s)+xD(g)AH>0

A、B、D物质的量浓度随时间的变化如图所示:

据此图可以分析出x的大小,某一段时间内的反应速率v(A)、v(B)或v(D),可以求出该温度下反应的平衡常

数,可以分析出15min时的条件变化等。

4.化学平衡图像解读

(l)v-Z图像解读

7

①看改变条件的一瞬间(幻,若M正在U逆上方,则平衡向正反应方向移动;反之,则平衡向逆反应方向移动。

②若6重合为一点,则G时刻改变的是某一物质的浓度。

③若4、6不重合,则fl时刻可能是改变了温度或压强。

④若V正和M逆改变程度相同,即逆,平衡不移动,则fl时刻可能是使用了催化剂或是对反应前后气体

分子数不变的反应改变压强。

(2)物质的量(或浓度或转化率)与时间关系的图像解读

①每条曲线在转折点以前表示该条件下此反应未达平衡状态,转折点后表示已达平衡状态。

②先出现转折点的则先达到平衡。如图甲,压强为“条件下先达平衡,可推知0>02;图乙中,温度为芥

条件下先达平衡,可推知石>/。根据Y表示的意义,可推断反应前后气体的化学计量数之和的大小,或

判断正反应是吸热反应还是放热反应。

(3)等温(压)平衡曲线解读

①纵坐标丫可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。

②解题分析时,常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线),若横坐标表示温度(或压强),则此辅助线为等温线(或

等压线)。

③如图丙所示,在曲线上的每个点(如8点)都达到平衡状态,若纵坐标表示反应物转化率,则有:

A点是非平衡状态,若要达到平衡,需降低转化率,即平衡要向逆反应方向移动,此点V正逆;

8

C点是非平衡状态,若要达到平衡,需增大转化率,即平衡要向正反应方向移动,此点丫正>丫逆;

处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率,其大小主要由温度决定,故有VC>VB>VA。

(4)同一段时间内,不同温度下反应进程中某个量的图像解读

如图是不同温度下经过一段时间,某反应物的转化率与温度的关系。

①此图像表明该反应的正反应为放热反应。若正反应为吸热反应,则同一时间段内温度越高,平衡正向移

动程度越大,反应物的转化率越大,曲线应一直为增函数,与图像不符。

②T1〜七段,反应未达到平衡,随温度升高,反应速率加快,反应物转化率增大。

③八点表示反应达到平衡状态。

④72〜73段是随温度升高平衡向吸热反应方向移动的结果,丁2〜73段曲线上的点均为平衡点。

基础测评

1.(23-24高二上•重庆黔江•阶段练习)某密闭容器中发生如下反应:X(g)+Y(g『2Z(g)AH<0„如图表

示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加

A.t2时一定加入了催化剂B.t3-t4平衡正向移动

C.t5时可能增大了压强D.te之后转化率最低

【答案】B

【解析】A.由图可知,t2时刻,改变条件,正、逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,该反应为气体分

子数不变的反应,增大压强平衡不移动,且正逆反应速率同等增大,故也可能是改变压强,A错误;

B.t3时刻,改变条件,正、逆反应速率降低,且逆反应速率降低更多,平衡向正反应移动,B正确;

C.该反应为气体分子数不变的反应,增大压强正逆反应速率同等增大,平衡不移动,C错误;

D.t2〜t3平衡不移动,转化率不变;反应为放热反应,t3时刻改变条件,正、逆反应速率都降低,且逆反应

9

速率降低更多,则改变条件为降低温度,t3〜t4时刻,平衡向正反应移动,转化率增大;t5时刻改变条件,

正、逆反应速率都升高,且逆反应速率降低升高更多,则改变条件为升高温度,t5〜%时刻,平衡向逆反应

移动,转化率降低;对比t3、时刻平衡时速率可知,t5时刻升高温度幅度没有t3时刻降温幅度大,则t6时

刻平衡较t3时刻,相当于平衡正向移动,t6时刻转化率大于t3时刻,D错误;

故选B。

2.(23-24高二上•湖南岳阳•期末)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:C6H5cH2cH3(g)0

C6H5CH=CH2(g)+H2(g)o某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所

示。下列说法正确的是

A.曲线①表示的是逆反应的v-t关系B.h时刻体系处于平衡状态

C.反应进行到h时,Q>K(Q为浓度商)D.当催化剂存在时,vi、V2都增大

【答案】D

【解析】

A.反应为乙苯制备苯乙烯的过程,开始反应物浓度最大,随着反应进行反应物浓度逐渐减小,则正反应速

率逐渐减小,所以曲线①表示的是正反应的v-t关系,A错误;

B.由图可知,h时,正逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,B错误;

C.反应进行到h时,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,故Q<K,C错误;

D.催化剂能降低反应的活化能,使反应速率增大,即VI、V2都增大,D正确;

答案选D。

3.SO2(g)+NO2(g)DSO3(g)+NO(g),向容器中投入一定量的SO/口NO?发生反应,正反应速率随时间

变化的示意图如图所示。下列说法正确的是

10

A.反应物浓度:a点小于b点B.反应物的总能量大于生成物的总能量

c.SO2的转化率:a>b>cD.反应进行到c点达平衡

【答案】B

【解析】A.随反应进行,反应物浓度减小,则反应物浓度:a点大于b点,故A错误;

B.图中c点反应速率最大,c之后减小,可知反应放热使a〜c段反应速率增大,则正反应为放热反应,

可知反应物的总能量大于生成物的总能量,故B正确;

C.随反应进行,消耗的二氧化硫增加,则S02的转化率:a<b<c,故C错误;

D.c点之后反应速率仍在变化,则c点没有达到平衡,故D错误;

故选:B„

4.对于可逆反应N2(g)+3Hz(g)=2NH3(g)AH<0,下列研究目的和示意图相符的是

ABCD

T)卜

/嘉1

有催化剂

6/

v..=v.

ik逆Y1_________

薄无催化剂

U时

C)时()47

研究温度对反应

研究压强对反应的影响研究平衡体系增加NH3的浓研究催化剂对反应的影

的影响(y为N?的

(P2>P1)度对反应的影响

转化率)

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

11

【解析】A.该反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,则氨气的体积分数增大,

并且压强越大,化学反应速率越大,达到化学平衡的时间越少,与图像不符,A错误;

B.因该反应是放热反应,升高温度化学平衡向逆反应反应移动,则氮气的转化率降低,与图像相符,B正

确;

C.反应平衡后,增大氨气的量,这一瞬间逆反应速率增大,正反应速率不变,然后逆反应速率在不断减小,

正反应速率不断增大,平衡逆向进行,直到新的平衡,与图像不符合,c错误;

D.催化剂改变反应速率,合成氨反应中使用催化剂可加快反应速率,达到平衡所需时间减小,与图像不符,

D错误;

故选B。

A.图1中的阴影部分代表反应物浓度实际减小的量

B.图2中所示反应的化学方程式可以表示为X+Y=2Z

C.图3表示足量锌分别与SOOmLO.lmobL1盐酸、200mL0.1mol・L」硫酸反应产生氢气的体积随时间变

化的图像

D.图4表示等质量的金刚石、石墨在氧气中完全燃烧时放出的热量不相等

【答案】C

【解析】A.图1中纵坐标是速率,横坐标是时间,阴影部分代表反应物浓度实际减小的量,A项正确;

B.图2中表示的反应过程中,X、Y均减少,Z增加,从而可得变化的物质的量之比为(1.20-0.41):(1.00-0.21):

1.58=1:1:2,10s后各物质的浓度不再变化,说明反应是可逆反应,反应方程式为X+Y『=i2Z,B项正

12

确;

C.足量锌与盐酸、硫酸反应时,盐酸中生成氢气的体积大于硫酸,则a应表示盐酸,但从反应速率看,盐

酸中氢离子浓度小于硫酸中氢离子浓度,前期反应速率应小于硫酸,完全反应的时间长,则b表示盐酸,

两者矛盾,C项错误;

D.由反应物的总能量与生成物的总能量差可以计算得到反应放出的能量,可以看出两者不相同,D项正确;

故选Co

6.在恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)D2SO3(g)AH<0,其速率-时间图像如下,则ti时刻改变的

条件可能是

0。时间

A.升高温度B.加入催化剂

C.充入一定量的氧气D.充入一定量的氯气

【答案】C

【分析】h时刻正反应速率突然增大,逆反应速率逐渐增大,说明反应物浓度突然增大,生成物浓度缓慢增

大,则说明加入了反应物,则改变的条件可能是加入了SO2或者。2或者SO2、02。

【解析】A.反应2sO2(g)+O2(g)口2SO3(g)AH<0,为体积减小、放热的反应,升高温度,正逆反应速率均

增大,均大于原反应速率,平衡逆向移动,A错误;

B.加入催化剂,正逆反应速率均增大,且均大于原反应速率,两者速率改变程度相同,B错误;

C.充入一定量的氧气,反应物浓度突然增大,正反应速率突然增大,逆反应速率逐渐增大,符合图像,C

正确;

D.充入一定量的氧气,平衡不移动,D错误;

故选C。

7.已知:A(g)+2B(g)D3C(g)AH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和2molB发生反应,h

时达到平衡状态I,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态n,正反应速率随时间的变化如图所示。

下列说法正确的是

13

(

,一

.5£

0

0

4、

4hA

//min

A.t2时改变的条件:向容器中加入A

B.平衡时B的体积分数(p:(p(II)=(p(I)

C.t2~t3时反应向正方向移动

D.平衡时A(g)的物质的量浓度:c(I)>c(II)

【答案】B

【分析】根据图示可知:反应从正反应方向开始,至tl时刻反应达到平衡状态,在t2时刻正反应速率瞬间

不变,然后逐渐增大,说明改变的外界条件应该是向容器中加入生成物C,然后根据问题逐一分析解答。

【解析】A.t2时刻正反应速率瞬间不变,然后逐渐增大,说明改变的外界条件应该是向容器中加入生成物

C,A错误;

B.根据上述分析可知:在t2时刻改变的外界条件是加入生成物C„该反应是反应前后气体体积不变的反应,

加入生成物C,体系压强增大,化学平衡不移动,最终平衡与原平衡等效,则平衡时B的体积分数(p:(p(II)=<P(D.

B正确;

C.根据上述分析可知:在t2时刻改变的外界条件是加入生成物C,生成物浓度突然增大,V逆突然增大,V

也大于V而贝Ijt2~t3时反应向逆方向移动,直至建立新的化学平衡状态,C错误;

D.该反应一恒温恒容的密闭容器中进行,由于t2时刻改变的外界条件是向容器中加入生成物C,生成物C

发生反应产生反应物A(g)、B(g),故重新达到平衡时A(g)、B(g)的浓度比原平衡时要大,故平衡时A(g)的

物质的量浓度:c(II)>c(I),D错误;

故合理选项是B。

8.把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有500mL0.5mol.L一硫酸溶液的烧杯中,该铝片与硫酸反应产生氢

气的速率与反应时间可用如图的坐标曲线来表示,下列说法不正确的是

14

A.c点时,体系产生氢气的体积达到最大值

B.0-a段,不产生氢气是因为表面的氧化物隔离子铝和硫酸溶液

C.b-c段,产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高

D.c—d段,产生氢气的速率降低主要是因为溶液中c(H)降低

【答案】A

【解析】A.由图可知,c点时H2的生成速率达到最大,但c点以后H2的生成速率并不为0,说明体系还

在产生氢气,此时H2的体积并不是达到最大值,A错误;

B.曲线由0-a段不产生氢气的原因是铝片表面有氧化铝,隔离子铝和硫酸溶液,硫酸首先与表面的氧化

铝反应,有关反应的离子方程式为ALO3+6H+=2A13++3H2。,B正确;

C.曲线由b-c段,产生氢气的速率增加较快的主要原因是铝片与硫酸反应放出热量使溶液温度升高,反

应速率加快,C正确;

D.曲线由c以后,产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是随着反应进行,硫酸浓度变小,D正确;

故选Ao

9.已知反应CO(g)+CU(g)口COCl2(g)AH<0,将等物质的量的co(g)和C"(g)充入密闭容器,平衡

m占

体系中,平衡混合物的平均摩尔质量M(M=*)在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确

%、

的是

15

2

OI---------------------------

p(压唳)

A.温度:T2>「

B.平衡常数:Ka=Kb

C.b点时,若M=66g-moL,则CO的平衡转化率为50%

D.Cl2的平衡转化率:c>b>a

【答案】C

m白

【分析】CO(g)+C12(g)UCOC12(g)AH<0,温度升高,此反应逆向移动,导致气体物质的量增大,M=一减小,

n总

所以TI>T2,其他选项依据平衡移动原理具体分析即可。

【解析】A.CO(g)+Cl2(g)^COCl2(g)AH<0,温度升高,此反应逆向移动,导致气体物质的量增大,M=*

n总

减小,所以T1>T2,故A错误;

B.平衡常数仅与温度有关,温度不同,平衡常数不同,则Ka与Kb不等,故B错误;

28+71

C.CO与C12等物质的量混合,设起始时n(CO)=n(Cb)=lmol,设CO转化了xmol,则66二;------------,

l-x+1-x+x

解得x=0.5,b点时,则CO的平衡转化率为早x100%=50%,故C正确;

D.M越大,n总越小,平衡正向进行程度越大,C"的转化率越大,即C12的平衡转化率:c>b=a,故D

错误;

故选C。

10.(2024・湖南•模拟预测)研究NO*之间的转化对控制大气污染具有重要意义,已知:N2O4(g)D2NO2(g)

AH>0o如图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为7;时,。(凡。)和c(NOz)随/变化曲线分别为I、II,

16

改变温度到%,c(NOj随/变化为曲线皿。下列判断正确的是

A.反应速率v(a)=v(b)

B.温度工<马

C.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小

D.温度工和(下,反应分别达到平衡时,UN?。,前者小

【答案】B

【解析】A.升高温度,反应速率增大,达到平衡所需时间变短,根据图像,温度T2>「,故反应速率v(a)>v(b),

A错误;

B.升高温度,反应速率增大,达到平衡所需时间变短,根据图像,温度T2>TI,B正确;

C.升高温度,正、逆反应速率均增大,C错误;

D.该反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,所以温度7;和%下,反应分别达到平衡时,MN?。,前

者大,D错误;

本题选B。

能力提升

1.下列图示与对应叙述不相符的是

%

,N

WQ宫

W藏

J-小

A.图1各物质均为气体,升高温度时,反应N2(g)+3H式g)日地2NHKg)的平衡常数会减小

B.图2为在绝热恒容密闭容器中,反应SOKgHNO式g)目:瓯SO3(g)+NO(g)的正反应速率随时间变化的示

意图,由图可知该反应为放热反应

C.图3为合成氨反应中,其它条件不变时,起始时H2用量对反应的影响图,则图中温度TI<T2,a、

b、C三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点

D.图4中,反应mA(g)+nB(g)口pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点,则E点丫/>丫邈

【答案】C

【解析】A.根据图1示可知:反应物的能量比生成物的能量高,因此反应M(g)+3H2(g)口悭2NH,(g)的正反

应是放热反应。在其他条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致平衡常数减小,A

正确;

B.对于该反应,随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,会使反应速率逐渐减小,但图示的正反应速率

逐渐增大,反应在绝热恒容密闭容器中进行,说明反应SO2(g)+NOz(g)MaS()3(g)+N0(g)的正反应是放热反应,

反应进行,导致容器的温度升高,温度升高对化学反应速率的影响大于浓度减小对化学反应速率的影响,

因而化学反应速率逐渐增大,B正确;

C.根据图示可知:a、b、c三点处于同一温度下进行,反应开始时H2的物质的量越多,化学平衡正向移动,

反应正向进行程度就越大,反应所处的平衡状态中N2的转化率就越高。由于图中c点H2开始时H2的物质

的量最多,故C点N2的平衡转化率最高,C错误;

D.在图4中,反应mA(g)+nB(g)[|pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点,在线上方的E点时A物质

的含量比该压强下的平衡点高,反应正向进行,则E点v^>v遨,D正确;

故合理选项是Co

1

2.合成氨反应:N2(g)+3H2(g)D2NH3(g)AH=-92.4kJ-mol,在反应过程中,正反应速率的变化如图所示,

下列说法正确的是

0±2t3

18

A.h增大压强B.t2时升高温度

C.t3时降低了温度D.t4时减小了压强

【答案】A

【分析】由合成氨反应可知,该反应为气体分子数减小的放热反应,根据反应特点结合影响化学反应速率

的因素分析图象,作出判断。

【解析】A.h时。正先增大后逐渐减小,说明平衡向正向移动,根据正反应为气体分子数减小的反应可知,

增大压强平衡正向移动,故L时可能是增大压强,故A正确;

B.t2时正、逆反应速率同等程度增大,可能是使用了催化剂,若是升高温度,正、逆反应速率都增大,但

逆反应速率增大的倍数更大,平衡逆向移动,故B错误;

C.t3时D正先减小后逐渐增大,说明平衡向逆向移动,根据可知,该反应正反应为放热反应,降低

温度则平衡向正向移动,故C错误;

D.t4时正反应速率逐渐减小,且曲线连接,应是减小生成物的浓度,若是减小压强,则D正在t4时时应陡降,

曲线不连接,且减小压强,平衡逆向移动,。正应先减小后逐渐增大,故D错误;

答案选A。

3.(2024.广东梅州.一模)对于同一体系内存在竞争反应:①A(g)口B(g),②A(g)口C(g);测得反应

速率与时间t关系如图,依据图像信息,下列说法不正确的是

A.反应①的反应限度大于反应②

B.加入催化剂定能有效降低反应活化能,加快反应速率

C.无催化剂时t°后反应①达到平衡

D.加入催化剂,可有效提高C的产率

【答案】B

【解析】A.反应①和反应②相互竞争,未加入催化剂时,B的速率更大,浓度更大,说明反应①的反应限

度大于反应②,加入催化剂后虽然C速率更大,是因为催化剂导致的速率增大,不是浓度因素导致的速率

更大,故A正确;

19

B.加入催化剂C的速率明显增大,B的速率略有减小,说明加入催化剂加快了生成C的反应速率,不一定

加快了生成B的反应速率,选项没有指明对于哪个反应,故B错误;

C.反应速率不变时浓度不反应到达平衡,无催化剂时t2后反应①达到平衡,C正确;

D.加入催化剂,C的速率明显增大,能更快产生C,提高了C的产率,D正确;

本题选B。

4.(23-24高三上.黑龙江•期中)|在恒温恒容条件下,发生反应M(g)匚2N(g),c(M)随时间的变化如图中

曲线所示,M的初始浓度为xmol/L。下列说法正确的是

A.a点到b点时间间隔内该化学反应的平均速率v(M)=?mol.LT.min-

x

B.当C(M)=3时,对应的时间大于2.5t。

O

C.a点的瞬时速率小于b点的瞬时速率

D.在不同时刻都存在关系:v(M)=v(N)

【答案】B

【解析】A.由图像可知a点到b点时间间隔内该化学反应的平均速v(M)=/mol-L,minT,A错误;

XXXX

B.随着反应进行,物质浓度减小,反应速率减慢,则a二a>a二a,"故当C(M)=J时对应的时间

2

t0\t8

大于2.5%,B正确;

C.a点的斜率大于b点,则a点的瞬时速率大于b点的瞬时速率,C错误;

D.反应速率比等于方程式中系数比,故在不同时刻都存在关系:2v(M)=v(N),D错误。

故答案为B。

5.(2023高三•全国・专题练习)|向绝热恒容密闭容器中通入A和B,在一定条件下发生反应

20

A(g)+B(g)DC(g)+2D(g),正反应速率随时间的变化关系如图所示,下列结论正确的是

A.气体A的浓度:a点小于b点

B.若加尸加?,则气体C的生成量:ab段大于be段

C.c点时:v(正尸v(逆)

D.体系压强不再变化,说明反应达到平衡状态

【答案】D

【解析】A.随着反应的进行,反应物气体A的浓度不断减小,故气体A的浓度:a点大于b点,A错误;

B.在"fc段,正反应速率不断增大,则单位时间内气体C的生成量不断增多,故若则气体C的

生成量:湖段小于如段,B错误;

C.化学反应达到平衡状态时,正反应速率不再变化,而c点时,正反应速率开始减少,说明反应没有达到

平衡状态,贝卜(正)内(逆),C错误;

D.该反应前后气体分子数发生变化,绝热恒容密闭容器中气体压强一直在变,体系压强不再变化,表明体

系的温度不变,从而说明反应达到平衡状态,D正确;

答案选D。

6.根据下列图示所得出的结论正确的是

G

S

L

W

U

3

0HNaHSO)/mL

r(NaOH)/mL4

图丙图丁

A.图甲是室温下用O.lmollTNaOH溶液滴定O.lmollT某酸HX的滴定曲线,说明可用甲基橙判断该

反应的终点

B.图乙是"+「口写中写的平衡浓度随温度变化的曲线,说明平衡常数K(Tj<K(T2)

c.图丙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线,说明「时刻溶液的温度最高

21

D.图丁是Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液之后,溶液的导电能力随滴入NaHSO4溶液体积变化的曲线,

说明a点对应的溶液呈碱性

【答案】D

【解析】A.分析图像,曲线起点是pH约为2〜3,(nmol.1/某酸HX是弱酸,不能全部电离。则强碱滴

定弱酸,当恰好反应是得到强碱弱酸盐,溶液呈碱性,应用酚麟作为指示剂,甲基橙适用滴定终点显酸性

的条件下,A项错误;

B.分析图像,温度升高,口的平衡浓度越小,说明平衡逆向移动,正反应是放热反应,则温度高,平衡常

数小,则K(Tj>K(T2),B项错误;

C.反应速率受盐酸的浓度、温度等多个因素影响,速率最大时,不一定温度最高,C项错误;

D.溶液的导电能力与溶液中离子浓度和离子电荷有关。曲线上第一个转折点前是过量的Ba(OHb与少量

NaHSO”反应,离子反应是Ba2++OH+H++SOj=BaSO4j+H2O,溶液中存在NaOH,第二个转折点是加入过

量NaHSO”,继续与NaOH反应,溶液中含有硫酸钠,a点在第二转折点之前,氢氧化钠未反应完,故a点

对应的溶液呈碱性,D项正确;

故答案选D。

7.CO?催化加氢合成二甲醛是一种CO?资源化利用的方法,其过程中主要发生如下两个反应:

反应I:CO2(g)+H2(g)|iiCO(g)+H2O(g)AH1

1

反应II:2CO2(g)+6H2(g)@ffiCH3OCH3(g)+3H2O(g)AH^-lZZ.SxkJmol

在恒压、CO?和H?的起始量一定的条件下,CO?平衡转化率和平衡时CH30cH3的选择性随温度的变化如

下图所示。

22

100

%

<

y7

已知:5S的选择性二常患「XI。。%

下列说法不正确的是

A.反应2CO(g)+4H2(g)gffi]CH3OCH(g)+H2O

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