化学反应速率与平衡的图像分析(解析版)-2025年高考化学一轮复习讲义(新教材新高考)_第1页
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文档简介

备战2025年高考化学【一轮-考点精讲精练】复习讲义

考点43化学反应速率与平衡的图像分析

疆本讲•讲义概要

1.瞬时速率一时间图像

2.全程速率一时间图像

3.物质的量(或浓度)一时间图像

4.含量一时间一温度(压强)图像

知识精讲

5.“A的转化率(或C的含量)一温度一压强”四种图像

6.速率一温度(压强)图

7.“点一线一面”三维度分析特殊平衡图像

8.化工生产中的复杂图像分析

选择题:20题建议时长:60分钟

课后精练

实际时长:________分钟

非选择题:5题

港夯基•知识精讲________________________________________________________

化学平衡图像题,常以CY图、含量一时间一温度图、含量一时间一压强图、恒压线图、恒温线图等考

查化学反应速率和平衡知识,此外又出现了很多新型图像,这些图像常与生产生活中的实际问题相结合,

从反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查,体现变化观念与平衡思想的核心素养。解答

该类题目要注意以下步骤:

(1)横坐标与纵坐标的含义

①横坐标:通常是f、T、p等(即时间、温度、压强等)。

②纵坐标:通常是v、c、"、处。等(即速率、物质的量浓度、物质的量、转化率、体积分数等)。

(2)线的走向与斜率

①线的走向,即随着横坐标自变量的增大,纵坐标因变量是变大、变小、还是不变。当纵坐标所表示

的物理量,如速率、物质的量浓度、物质的量、转化率或体积分数等不随横坐标的变化而变化时,图像中

出现一条直线,那么该反应就到达化学平衡状态。

②斜率,是化学平衡图像曲线中一个重要的参数。斜率的应用,通常是对两条不同曲线的斜率进行比

较,或者通过比较同一条曲线不同时刻的斜率变化来判断反应是改变了哪些外界条件。

(3)观察化学平衡图像中的“重点”

所谓的“重点”指的是化学平衡图像中的起点、拐点、终点、交点、突变点等,这些点往往隐藏着许多

重要的信息,借助这些“重点”中的有效信息,能够快速地找到解题的思路,突破图像题的难点。

(4)跟踪化学平衡图像中量的变化

量的变化,指的是纵坐标表示的物理量所发生的变化是由什么外界条件改变而引起的。要解决这个问

题,我们经常要借助化学平衡移动理论。

1.瞬时速率一时间图像

(1)当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能使速率一时间图像的曲线出现不

连续的情况,根据出现“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。如图:

友时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。

(2)常见含“断点”的速率一时间图像分析

强正反应为气体物质的量增大的反应正反应为气体物质的量减小的反应

(3),,渐变,,类速率一时间图像

图像分析结论

时M止突然增大,v'逆逐渐增大;

“时其他条件不变,增大反应物的浓度

Q逮v=>v'逆,平衡向正反应方向移动

0ht

九时V,正突然减小,V,逆逐渐减小;

wfl时其他条件不变,减小反应物的浓度

泡V‘逆〉V’正,平衡向逆反应方向移动

0]建

e

色4时M逆突然增大,"正逐渐增大;

%时其他条件不变,增大生成物的浓度

而'正,平衡向逆反应方向移动

0ht

6

人时M逆突然减小,M正逐渐减小;

人时其他条件不变,减小生成物的浓度

v'iT>v'逆,平衡向正反应方向移动

0,1逆三

2.全程速率一时间图像

(l)Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化如图所示

A

AB段:Zn与盐酸的反应是放热反应,使溶液的温度升高,化学反应速率逐渐增大。

4BC段:随着反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,化学反应速率逐渐减小。

0t

(2)H2c2。4溶液中加入酸性KMnC)4溶液,随着反应的进行,反应速率随时间的变化如图所示

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

.

AB段:反应产生的MU+对该反应起催化作用。

4BC段:随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,化学反应速率逐渐减小。

0t

3.物质的量(或浓度)一时间图像

例如:某温度时,在定容(%L)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)由图像得出的信息

①X、Y是反应物,Z是生成物。

②勾s时反应达到平衡状态,X、Y并没有全部反应,该反应是可逆反应。

③0〜f3s时间段:A"(X)=〃i—〃3mol,A"(Y)=〃2—"3mol,A〃(Z)=〃2mo1。

(2)根据图像可进行如下计算

①某物质的平均速率、转化率,如v(X)=>,%mol-L-LsT;Y的转化率=%

n2

②确定化学方程式中的化学计量数之比,X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(“1—"3):(〃2—〃3):〃2。

4.含量一时间一温度(压强)图像

(1)识图技巧

分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。

①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。

②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。

③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。

(2)应用举例

C%指生成物的质量分数,B%指反应物的质量分数。

c%lB%|

OtOt

(a用催化剂,b不用催化剂)

(P1>02,正反应为气体体积减小的反应)(PI>P2,正反应为气体体积增大的反应)

【技法解读】

“先拐先平,数值大”,即曲线先出现拐点的首先达到平衡,反应速率快,以此判断温度或压强的高低。

再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。

5.“A的转化率(或C的含量)一温度一压强”四种图像

以mA(g)+«B(g)'pC(g)+</D(g)AH=。kJmolT为例

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

【技法解读】

解答时应用“定一议二”原则,即把自变量(温度、压强)之一设为恒量,讨论另外两个变量的关系。

通过分析相同温度下不同压强时,反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应方程

式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图甲中任取一条温度曲线研究,压强增大,A

的转化率增大,平衡正向移动,则正反应为气体体积减小的反应,图丙中任取横坐标一点作横坐标垂线,

也能得出相同结论。

通过分析相同压强下不同温度时,反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的

热效应。如图丙中任取一条压强曲线研究,温度升高,A的转化率减小,平衡逆向移动,则正反应为放热

反应,图乙中任取横坐标一点作垂线,也能得出相同结论。

6.速率一温度(压强)图

解题方法:曲线的意义是外界条件(温度、压强)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是

平衡状态,压强增大(或温度升高)后正反应速率增大得快,平衡正向移动.

v-P图像:交点即为平衡状态,当压强增大,v正X逆,表明平衡正向移动,正反应为气体体积减小的反应。

"一7图像:交点即为平衡状态,当温度升高,v正X逆,表明平衡正向移动,正反应为吸热反应。

7.“点一线一面”三维度分析特殊平衡图像

(1)对于化学反应:"?A(g)+"B(g):^=i:pC(g)+4D(g),如图所示:M点前,表示从反应开始,v正逆;M

点恰好达到平衡;M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百分含量增加或C的百分含量减少,平

衡左移,故正反应A/7C0。

(2)对于化学反应:mA(g)+"B(g)-0C(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方

(E点),A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量,所以E点满足v正X逆;同理,L线的右下

方(F点)满足v正<丫逆。

8.化工生产中的复杂图像分析

除通过图像获取有用信息和对获取的信息进行加工处理外,还需注意以下4点:

(1)曲线上的每个点是否都达到平衡

往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断,如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理,只有

达到平衡以后的点才能应用平衡移动原理。

如图中虚线表示单位时间内A的产率随温度的升高先增大后减小,先增大的原因是P点之前反应尚未

达到平衡,随温度的升高,反应速率增大,故单位时间内A的产率增大。

A

\%

77K

(2)催化剂的活性是否受温度的影响

不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说,催化剂的活性在一定温度下最高,低

于或高于这个温度都会下降。

4u2oo

化B

2oOO生

催1

\O0

%14

20030000

反应温度/七

如图,250〜300。(2时,温度升高而B的生成速率降低的原因是温度超过250。(2时,催化剂的催化效率

降低。

(3)不同的投料比对产率也会造成影响

可以采用定一议二的方法,根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改

变投料比时平衡移动的方向进行判断,确定反应的吸放热或系数和的大小。

如图,对于反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)o

CO?的转化率/%

/

反应温度

一♦500K

*600K

1L-

*700K

___)

L)*800K

投料比["(HJ/WCOJ]

当投料比一定时,温度越高,C02的转化率越低,所以升温,平衡左移,正反应为放热反应。若温度

不变,提高投料比卬H2)/"(CC)2)],则提高了二氧化碳的转化率。

(4)考虑副反应的干扰或影响

往往试题会有一定的信息提示,尤其温度的改变影响较大。

续提能•课后精练

1.某密闭容器中发生如下反应:2X(g)+Y(g)U2Z(g)AH<0,下图是表示该反应速率(v)随时间(t)变化

的关系图。t2、t3、t5时刻外界条件均有改变(但都没有改变各物质的用量)。下列说法中正确的是

V

totl,2h

A.t3时降低了温度

B.t5时增大了压强

C.t6时刻后反应物的转化率最低

D.t4时该反应的平衡常数小于t6时反应的平衡常数

【答案】C

【详解】A.该反应△!I<(),若t3时降低了温度,平衡将右移,且速率减慢、正反应速率大于逆反应速率,

与图示的不符,A错误;

B.该反应为体积减小的反应,若t5时增大了压强,速率将加快,且平衡右移、正反应速率大于逆反应速率,

与图示的不符,B错误;

C.t2-t3为使用催化剂,平衡不移动,转化率不变;t3-t4为减小压强,平衡左移,转化率减小,t5-t6为升高

温度,平衡左移,转化率减小,因此整个过程中,t6时刻后反应物的转化率最低,C正确;

D.该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡常数减小;相对于t4时,t6为升温过程,平衡左移,所以

t4时该反应的平衡常数大于t6时反应的平衡常数,D错误;

故选Co

2.在恒温密闭容器中发生反应:CaCO3(s)^CaO(s)+CO2(g)AH>0,反应达到平衡后,匕时刻缩小容

器容积,x随时间t变化的关系如图所示。则x不可能是

A.v逆(逆反应速率)B.P(容器内气体压强)

C.m(容器内CaO质量)D.Q(浓度商)

【答案】C

【详解】A.h时缩小容器体积相当于增大压强,二氧化碳的浓度增大,气体浓度越大化学反应速率越大,

则v逆(逆反应速率)增大,平衡逆向移动,逆反应速率减小,图像符合,故A不选;

B.缩小容器瞬间,容器体积减小,气体分子数不变,则压强增大,增大压强平衡逆向移动,二氧化碳减小,

气体压强减小,图像符合,故B不符合题意;

C.CaO是固体,缩小容器体积瞬间,CaO质量不变,增大压强平衡逆向移动,导致CaO质量减小,图像不

符合,故C符合题意;

D.Qc(浓度商)=c(CC>2),缩小容器瞬间,二氧化碳物质的量不变、容器体积减小,则二氧化碳浓度增大,

浓度商增大,平衡逆向移动导致浓度商减小,图像符合,故D不符合题意;

故答案:Co

3.用CO2和H2合成甲醇的化学方程式为CC)2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)NH,按相同的物质的量投

料,测得CO?在不同温度下(7/<「)的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是

%

<

M

+

3

Z3

。O

A.该反应的A/7>0B.正反应速率:o(a)>D(c)

C.CH30H的体积分数:°(b)vp(a)D.平衡常数:K(b)>K(c)

【答案】D

【详解】A.由于温度:根据图象可知:升高温度,平衡时CO2(g)转化率降低,说明升高温度,化

学平衡逆向移动,由于升高温度化学平衡向吸热反应方向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应为

放热反应,故该反应的△〃<(),A错误;

B.c点的温度、压强比b点大。由于升高温度反应速率加快;增大压强化学反应速率加快,所以正反应速率

D(a)<D(c),B错误;

C.a、b两点反应温度相同,压强:b>a,在温度不变时,增大压强化学平衡向气体体积减小的正反应方向移

动,反应达到平衡后,由于气体总物质的量减小,甲醇的物质的量增加,所以CH30H的体积分数:

0(b)“(a),C错误;

D.根据选项A分析可知:该反应的正反应为放热反应,\H<0,温度:TC,升高温度,化学平衡向吸热

的反应热方向移动,所以化学平衡常数K(b)>K(c),D正确;

故合理选项是D。

n(Cl)

4.已知反应:CH=CHCH(g)+Cl(g)CH=CHCHCl(g)+HCl(g)在一定压强下,按3工一?口:

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

向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数3)与温度T、W的关系,图乙表示正、

逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是

A.图甲中W2>1

B.图乙中,A线表示逆反应的平衡常数

C.温度为「,W=2时,Cb的转化率为50%

D.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强增大

【答案】C

【详解】A.在其它条件不变时,增大反应物Cb的浓度,化学平衡正向移动,可以使更多丙烯反应变为生

成物,最终达到平衡时丙烯的体积分数减小,由于丙烯的含量:W2<Wi,Wi=l,所以W2>1,A正确;

B.根据图甲可知:在W不变时,升高温度,丙烯的平衡含量增大,说明升高温度,化学平衡逆向移动,

正反应的化学平衡常数减小,则正反应为放热反应,A^<0o化学平衡常数只与温度有关。升高温度,化

学平衡逆向移动,正反应平衡常数减小,正反应平衡常数与逆反应平衡常数互为倒数,则逆反应化学平衡

常数随温度的升高而增大,所以在图乙中A线表示逆反应的平衡常数,B线表示正反应的平衡常数,B正

确;

C.当温度为「,W=2时,K=l,在反应开始时〃(丙烯尸1mol,»(C12)=2mol,假设反应过程中丙烯反应消

耗量为x,则平衡时:〃(丙烯)=(l-x)mol,H(C12)=(2-X)mol,n(CH2=CH-CH2Cl)=n(HCl)=xmol,假设容器的

XXc

—x—2

容积为V,则K=J\=1,解得x='mol,所以氯气的转化率为§的1inno,_oo/-C错误;

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

—x-----2rra)l

VV

D.在恒容绝热装置中进行上述反应,容器温度升高,反应前后气体的物质的量不变,则压强增大,D正确;

5.在密闭容器中充入一定量的NO2,发生反应2NC>2(g)UN2O4(g)AH=-57kJ・moL在温度为Ti、

T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()

A.a、c两点的反应速率:a>cB.a、b两点的转化率:a<b

C.a、c两点气体的颜色:a深,c浅D.由a点到b点,可以用加热的方法

【答案】B

【详解】A.由图象可知,a、c两点都在等温线上,c的压强大,则a、c两点的反应速率:a<c,故A错

误;

B.由图象可知,a点二氧化氮的体积分数高,所以转化率a<b,故B正确;

C.a、c两点温度相同,c点压强大,c点容器体积小,则二氧化氮浓度大,因此a、c两点气体的颜色:a

浅、c深,故C错误;

D.升高温度,平衡逆向移动,NO2的体积分数增大,a点到b点,二氧化氮的体积分数减少,说明是降低

了温度,所以不能用加热的方法实现由a点到b点的转变,故D错误;

答案选B。

6.已知反应:2so2(g)+O2(g)=42so3(g)AH<0.某温度下,将2moiSO2和1mol。2置于10L密闭容器

中,反应达平衡后,S02的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是()

甲乙丙

A.由图甲知,B点SO2的平衡浓度为0.3mol-L-i

B.由图甲知,A点对应温度下的平衡常数为80

C.达平衡后,缩小容器容积,则反应速率变化图象可以用图乙表示

D.压强为0.50MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图,则

【答案】C

【详解】A、甲图中A点时SO2的转化率为0.80,由“三段式”:

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

初始量(mol/L)0.20.10

变化量(mol/L)0.80x0.20.080.80x0.2

A点时(mol/L)0.040.080.16

A.B点时SO2的转化率为0.85,计算转化的SO?的物质的量为0.85x2=1.7moL剩余为0.3mol,此时其浓度

为0.3mol-L-i,但是并非平衡浓度,A错误;

B.A点所在温度下的化学平衡常数为200,B错误;

C.缩小容器的容积,增大压强化学平衡正向移动,图乙正确,C正确;

D.由图丙判断「>12,D错误;

答案选C。

7.在容积为2L的刚性密闭容器中加入ImolCG和3moi4,发生反应:CO2(g)+3H2(g)^

CH3OH(g)+H2O(g)o在其他条件不变的情况下,温度对反应的影响如图所示(注:「、T2均大于300。0。下

列说法正确的是

A.该反应在T1时的平衡常数比在T2时的小

_n(CO,)

B.处于A点的反应体系从T]变到T2,达到平衡时房占忐减小

n(Crl3Uii)

n

R11

C.T2时,反应达到平衡时生成甲醇的反应速率v(CH3OH)=-^molL-min

IB

D.Ti时,若反应达到平衡后CO2的转化率为x,则容器内的压强与起始压强之比为(2-x):2

【答案】D

【详解】A.图象分析可知先拐先平温度高,「<12,温度越高平衡时生成甲醇物质的量越小,说明正反应

为放热反应,则温度越高,平衡常数越小,该反应在「时的平衡常数比T2时的大,故A错误;

n(CO)

B.分析可知「VT2,A点反应体系从Ti变到T2,升温平衡逆向进行,达到平衡时二口?增大,故B

错误;

n

C.T2下达到平衡状态甲醇物质的量I1B,反应达到平衡时生成甲醇的平均速率为V(CH3OH)=六R

moleLlemin-1,故C错误;

D.Ti下,若反应达到平衡后CO?转化率为x,则

+3HUCHOHHO

co223+2

起始量(mol)1300

转化量(mol)x3xXX

平衡量(mol)1-x3-3xXX

则容器内的压强与起始压强之比=~+3六,故口正确;答案选口。

8.改变某条件对反应aA(g)+bB(g)=cC(g)的化学平衡的影响,得到如下图象(图中p表示压强,T表示温

度,n表示物质的量,a表示平衡转化率,①表示体积分数)。根据图象,下列判断正确的是

«(A)

〃(c)Tx

O1反应时间

O1T

反应I反应II

卜a(A)Ti

I

0”(B)起始O1P

反应ni反应IV

A.反应I:若P2>P「则此反应可以在任何温度下均自发进行

B.反应II:此反应的AH>0,且TFT?

C.反应III:公11>0且12>工或公11<0且12<1

D.反应IV:在恒压条件下,若起始时充入反应物的物质的量相等且该反应为放热反应,则平衡时体积

v.>v2

【答案】A

【详解】A.由题干图像可知,压强相同时,随着温度的升高,反应物A的转化率减小,即平衡逆向移动,

说明该反应正反应AH<0,若P2>P-说明等温条件下,压强越大反应物A的转化率越小,即增大压强平

衡逆向移动,即AS>0,则此反应可以在任何温度下均自发进行,A正确;

B.由题干图像可知,T2条件下反应先达到平衡,则T2>「,且温度越高,生成物C的物质的量越小,说

明升高温度平衡逆向移动,故此反应的B错误;

C.由题干图像可知,反应物B的物质的量相同时,Ti条件下生成物C的体积分数越大,若12>工,说明升

高温度,生成物C的体积分数减小,平衡逆向移动,正反应为放热反应,即同理可知,AH>0且

T2<T,,C错误;

D.该反应为放热反应,说明升高温度平衡逆向移动,反应物A的转化率减小,即12>「,且相同温度下

随着压强增大,反应物A的转化率不变,说明反应前后气体的物质的量不变,则在恒压条件下,若起始时

充入反应物的物质的量相等,则平衡时两温度下容器中物质的量相等,故有平衡时体积VI<V2,D错误;

故答案为:A。

9.FC时,存在如下平衡:2N02(g)^N204(g)o该反应正、逆反应速率与NO?、的浓度关系为:

丫正=1<正/(NO?),丫逆=1<逆"、04)(七、k逆是速率常数),且Igv正〜lgc(N。?)与Igv逆〜坨42。4)的关系如图

所示,下列说法正确的是

A.图中表示Igv正〜lgc(N。?)的是线II

B.TK时,往刚性容器中充入一定量NO2,平衡后测得UNZOJ为LOmoLL-,则平衡时v逆=10小

C.T°C时,该反应的平衡常数K=100L.mo『

D.PC时向2L恒容密闭容器中充入L6molNC>2,某时刻v正=4x10,mol/(L-min),则此时NO?的转化

率为25%

【答案】C

【详解】A.由以上分析可知线I应为Igv正〜lgc(NOj,故A错误;

B.由以上分析可知线II应为Igv逆〜IgUMOj,又Igv逆=lgk逆+lgc(N2C>4),结合图像可知当IgUNOjR时,

lgv^=a,则k逆=10*,平衡后测得以2。4)为LOmoLL-,则平衡时v逆=10*,故B错误;

C.线I应为Igv正〜lgc(NC)2),Igv正=lgk正+21gc(NC>2),当IgWNO?)=0时,Igv正=lgk^=a+2,则k正=10叶2,

2

反应达到平衡状态时:vE=Vja,ksc(N2O4)=klC(NO2),长=亲以=兽=":=100,故C正确;

cK逆io

口=/4x10,

D.某时刻v正=4xlOamol/(L-min),此时c(NO)==0.2mol/L,贝!]此时NO?的转化率=

2Rk正V10a+2

--0.2

x100%=75%,故D错误;

1.0

T

故选:Co

10.向一恒容密闭容器中加入11110ICH4和一定量的H2O,发生反应:

C%(g)+H,O(g)UCO(g)+3H2(g)oCH4的平衡转化率按不同投料比x(x=*g)随温度的变化曲

n1H2U)

线如图所示。

下列说法正确的是

A.该反应aHvO

B.X1>X2

C.a、c两点从开始到平衡H2O的平均反应速率:vc>va

D.a、b、c从开始到平衡所对应能量变化Q的大小:a<b=c

【答案】C

【详解】A.因为温度升高,甲烷转化率增大,故升温平衡正向移动,故该反应△H>0,A错误;

B.相同温度下X1的转化率更高,所以甲烷的比例应该较小,X1<X2,B错误;

C.a、c两点甲烷转化率相同,生成的H2。相等,c点温度高,反应速率更快,:Vc>Va,C正确;

D.a、c点甲烷转化率相同,放出能量相同,b点转化率最高,放出能量最多,be处于相同温度下,则从

开始到平衡所对应能量变化Q的大小:c<b,D错误;

故选C。

11.化学中常用图象直观地描述化学反应的进程或结果,下列图象描述正确的是

A.图①可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化

B.图②表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)-----"3C(g)+D(g)的影响,且甲的压强大

C.图③表示向A12(SO4)3和MgSO4的混合液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液体积

的关系

D.图④表示在2L的密闭容器中发生合成氨反应时N2的物质的量随时间的变化曲线,0〜10min内该

反应的平均速率v(用)=0.045molL-^min-1,从11min起其他条件不变,压缩容器的体积为1L,

则n(N2)的变化曲线为d

【答案】D

【详解】A.改变温度,正、逆反应速率同时增大或减小,A错误;

B.方程式左右两边的气体系数相等,增大压强,平衡不移动,反应速率加快,达到平衡需要的时间缩短,

则乙的压强大,B错误;

C.向硫酸镁和硫酸铝溶液中加入氢氧化钠溶液至过量,最终仍有氢氧化镁沉淀,C错误;

D.纵坐标表示氮气物质的量,压缩容器体积的瞬间,氮气物质的量不变,体积缩小等效于增大压强,平衡

向右移动,氮气物质的量减小,D正确;

故选D。

12.研究NO,之间的转化对控制大气污染具有重要意义,己知:N2O4(g)^2NO2(g)AH>0o如图所示,

在恒容密闭容器中,反应温度为十时,UN2。)和UNO?)随,变化曲线分别为I、11,改变温度到心,c(N。?)

随/变化为曲线皿。下列判断正确的是

A.反应速率丫(。)=丫他)

B.温度4<弓

C.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小

D.温度工和心下,反应分别达到平衡时,c(NQj前者小

【答案】B

【详解】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,温度丁2>「,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>「,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(和石下,反应分别达到平衡时,HNzOj前

者大,D错误;

本题选B„

13.一定条件下HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应:

I.HCOOHCO+H20(ft);II.HCOOHC02+H2(®)

FC时在密封石英管内完全充满LOmoLLiHCOOH水溶液,使HCOOH分解,分解产物均完全溶于水。含

碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式),a时刻测得CO、CO2的浓度分

别为0.70mol-LT、O.iemolL-'o研究发现,在反应I、II中,FT仅对反应I有催化加速作用;反应I速率

远大于反应n,近似认为反应I建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水电离,其浓度视为常数。下列说法不

正确的是

1

1.O

.O

一j

.

I

0

A.TTC时,反应I的平衡常数K(/)=5

c(CO)5-5x

B.反应n达平衡时,测得H,的浓度为xmoLL-,则体系达平衡后W=^—

c[CO2Jox

C.相同条件下,若反应起始时HCOOH溶液中同时还含有O.lOmollT盐酸,则CO的浓度峰值最有可

能为a点

D.相同条件下,CO浓度达峰值时,含盐酸的HCOOH中CO?浓度比不含盐酸的HCOOH中CO?浓度

【答案】D

【详解】A.由图可知,L时刻CO浓度最大,说明反应I此时处于平衡状态,根据L时刻CO、CO2的浓度

分别为0.70mol-LT、0.16mol[T,则反应I和反应H消耗HCOOH分别为0.70mol-LT、O.iemol-L1,反应I

_c(CO]0.70

的平衡常数K(D=c(ac0丽)=1-0.70-0.16=5,4正确;

11

B.ti之后,I始终平衡,根据II的反应式,H2的浓度为xmol-L,则反应II消耗HCOOHxmol-L且c(CO2)=x

c(CO)y

mol-L1,设c(CO)=ymol-L1反应I消耗HCOOHymolL1由K0尸c(HCOOH)-1-x-y=5'解得产

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

B正确;

oc(C(?2)x6x

C.加入0.10mol[T盐酸后,H+作催化剂,反应I的反应速率加快,达平衡的时间缩短,反应H消耗的HCOOH

减少,体系中HCOOH浓度增大,导致CO浓度大于力时刻的峰值,则CO新的浓度峰值点可能是a点,C

正确;

D.加入盐酸后,H+作催化剂,反应I的反应速率加快,达平衡的时间缩短,反应II消耗的HCOOH减少,体

系中HCOOH浓度增大,导致CO浓度更大,CO?浓度一定更小,故D错误;

不正确的选D。

14.利用传感技术可探究压强对化学平衡2N0?(g)UN2O4(g)的影响。往注射器中充入适量NO2气体保持

活塞位置不变达到平衡(图甲);恒定温度下,分别在£、t2时快速移动注射器活塞后保持活塞位置不变,测

得注射器内气体总压强随时间变化如图乙。下列说法错误的是

A.B、E两点对应的反应速率:v(B)正〉v(E)正

B.B点对应的分压平衡常数为号kPa-

94-

C.C点到D点平衡逆向移动,针筒内气体颜色D点比B点深

D.E、F、H三点中,H点的气体平均相对分子质量最大

【答案】C

【详解】A.压强越大、反应速率越快,则B、E两点对应的正反应速率:v(B)正〉v(E)正,A正确;

2NC(g)UN2O4(g)

起始(桃1000100100

B.根据物质的量之比等于压强之比,”解得x=3,二氧

变化(狂却2xX97100-x

平衡(狂Vz)100-2xX

3

化氮的分压为94kPa,四氧化二氮的分压为3kPa,I。=评"相,B正确;

C.L时快速拉动注射器活塞,针筒内气体体积增大,压强迅速减小,C点到D点平衡逆向移动,但是平衡

移动的影响小于浓度减小的影响,所以针筒内气体颜色D比B点浅,C错误;

D.t2时快速推动注射器活塞,针筒内气体体积减小,压强迅速增大,保持活塞位置不变后,平衡向着正向

移动,混合气体的物质的量减小,故E、F、H三点中,H点的气体的物质的量最小,根据n=3可知,H

M

点的气体平均相对分子质量最大,D正确;

答案选C。

15.乙酸甲酯催化醇解反应方程式为: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

%、左逆为速率常数,x为物质的量分数。己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1:1投料,测得348K、338K两

个温度下乙酸甲酯转化率(夕)随时间0的变化关系如图所示,下列说法中错误的是

A.曲线①②中,曲线①对应的左正更大

B.升高温度,该醇解平衡向正反应方向移动

C.a、b、c、d四点中,v正与“差值最大的是b点

D.338K时,该反应的化学平衡常数为1

【答案】C

【详解】A.温度越高,反应速率越快,般值越大,根据分析以及图像可知,曲线①对应的心更大,故A

说法正确;

B.由图可知,温度越高,乙酸甲酯转化率越高,反应正向进行程度变大,说明反应为吸热反应,故升高温

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