专题突破-化学反应速率和化学平衡(图像专题)(强化训练)(原卷版)

专题突破化学反应速率和化学平衡（图像专题）1.在一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题：(1)处于平衡状态的时间段是________(填字母，下同)。A．t0～t1B．t1～t2C．t2～t3D．t3～t4E．t4～t5F．t5～t6(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。A．增大压强B．减小压强C．升高温度D．降低温度E．加催化剂F．充入氮气t1时刻________；t3时刻________；t4时刻________。(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是__________。A．t0～t1 B．t2～t3C．t3～t4 D．t5～t6(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。2.根据下列图示所得出的结论不正确的是()A.图甲是CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线，说明该反应的ΔH<0B.图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小C.图丙是室温下用0.1000mol·L－1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L－1某一元酸HX的滴定曲线，说明HX是一元强酸D.图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2＋达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2＋)与c(SOeq\o\al(2－,4))的关系曲线，说明溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))越大c(Ba2＋)越小3．在汽车尾气净化中的一个反应为NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.4kJ·mol－1。在恒容的密闭容器中，该反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是()4．（双选）在容积均为1L的三个密闭容器中，分别放入铁粉并充入1molCO，控制在不同温度下发生反应Fe(s)＋5CO(g)Fe(CO)5(g)，当反应进行到5min时，测得CO的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是()A．反应进行到5min时，b容器中v正＝v逆B．正反应为放热反应，平衡常数：K(T1)>K(T2)C．b中v正大于a中v逆D．反应达到平衡时，CO的转化率：b>c>a5.在恒容密闭容器中进行反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)ΔH。在某压强下起始时按不同氢碳比eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(nH2,nCO2)))投料(如图中曲线①②③)，测得CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示，下列有关说法正确的是()A．该反应的ΔH>0B．氢碳比：①<②<③C．其他条件不变的情况下，增大容器的体积可提高CO2的转化率D．若起始CO2的浓度为2mol·L－1、H2为4mol·L－1，在图中曲线③氢碳比条件下进行，则400K时该反应的平衡常数数值约为1.76．在一恒容的密闭容器中充入0.1mol·L－1CO2、0.1mol·L－1CH4，在一定条件下发生反应：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡转化率与温度、压强关系如图，下列有关说法不正确的是()A．上述反应的ΔH<0B．压强：p4>p3>p2>p1C．1100℃时该反应的平衡常数约为1.64D．压强为p4时，在y点：v正>v逆7.一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收，使SO2转化生成S。催化剂不同，其他条件相同(浓度、温度、压强)情况下，相同时间内SO2的转化率随反应温度的变化如图，下列说法不正确的是()A．不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3作催化剂可以节约能源B．选择Fe2O3作催化剂，最适宜温度为340℃左右C．a点后SO2的转化率减小的原因可能是温度升高催化剂活性降低了D．其他条件相同的情况下，选择Cr2O3作催化剂，SO2的平衡转化率最小8.乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图(起始时，n(H2O)＝n(C2H4)＝1mol，容器体积为1L)。下列分析不正确的是()A．乙烯气相直接水合反应的ΔH<0B．图中压强的大小关系为：p1>p2>p3C．图中a点对应的平衡常数K＝eq\f(5,16)D．达到平衡状态a、b所需要的时间：a>b9．如图是温度和压强对反应X＋Y2Z影响的示意图。图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是() A．X、Y、Z均为气态 B．恒容时，混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据 C．升高温度时v正增大，v逆减小，平衡向右移动 D．使用催化剂Z的产率提高10．温度为T时，向VL的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋B(g)C(s)＋xD(g)ΔH>0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是() A．前10min的平均反应速率v(D)＝0.15mol·L－1·min－1 B．该反应的平衡常数表达式K＝eq\f(cC·c2D,cA·cB) C．若平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平衡向逆反应方向移动 D．反应至15min时，改变的条件是降低温度11.在刚性容器中发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)，一定压强下，平衡时H2的转化率α(H2)随温度T、投料比eq\f(cCO2,cH2)的变化关系如图所示。下列说法错误的是()A．投料比eq\f(cCO2,cH2)的大小关系是：a>b>cB．图中M点对应的平衡，若容积不变，充入He，则α(H2)不变C．该反应的平衡常数K(600℃)>K(500℃)D．若题图表示相同投料时，不同压强下α(H2)随T的变化关系，则压强最大的是a12．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像，其中图像和实验结论表达均正确的是() A．①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应ΔH<0 B．②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像 C．③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程的图像，a是使用催化剂时的曲线 D．④是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像，压强p1>p213.CH3OH是重要的化工原料，工业上用CO与H2在催化剂作用下合成CH3OH，其反应为：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。按n(CO)n(H2)＝12向密闭容器中充入反应物，测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法中，正确的是()A．p1<p2B．该反应的ΔH>0C．平衡常数：K(A)＝K(B)D．在C点时，CO转化率为75%13.炼铁的还原剂CO是由焦炭和CO2反应而得。现将焦炭和CO2放入体积为2L的密闭容器中，高温下进行下列反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)ΔH＝QkJ/mol。如图为CO2、CO的物质的量n随时间t的变化关系图，下列说法正确的是()A．0～1min，v(CO)＝1mol/(L·min)；1～3min时，v(CO)＝v(CO2)B．当容器内的压强不变时，反应一定达到平衡状态，且eq\f(p平衡,p起始)<1C．3min时温度由T1升高到T2，则Q>0，再达平衡时eq\f(KT2,KT1)＝4.7D．5min时再充入一定量的CO，a、b曲线分别表示n(CO)、n(CO2)的变化14．已知反应CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)。起始时按物质的量之比为1∶1的比例充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是() A．上述反应的ΔH<0 B．N点时的反应速率一定比M点快 C．降低温度，H2的平衡转化率可达到100% D．工业用此法制取甲烷应采用更高的压强15.恒压、NO和O2在起始浓度一定的条件下发生反应，在相同时间内，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不正确的是()A．反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH<0B．图中X点所示条件下，由于测定时间较短，反应未达到平衡C．从X→Y过程中，平衡逆向移动，O2的质量减少D．380℃下，c平衡(O2)＝5.0×10－4mol·L－1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K＝200016．(双选)CO2经催化加氢可合成乙烯：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)。0.1MPa时，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图，下列叙述不正确的是()A．该反应的ΔH＜0B．曲线b代表H2O的浓度变化C．N点和M点所处的状态c(H2)不一样D．其他条件不变，T1℃、0.2MPa下反应达平衡时c(H2)比M点小17．一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示： 已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。 下列说法正确的是() A．550℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动 B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0% C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp＝24.0p总18.乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时，n(H2O)＝n(C2H4)＝1mol，容器体积为1L]。 下列分析不正确的是() A．乙烯气相直接水合反应的ΔH＜0 B．图中压强的大小关系为：p1＞p2＞p3 C．图中a点对应的平衡常数K＝eq\f(5,16) D．达到平衡状态a、b所需要的时间：a＞b19.(1)一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收。反应为2CO(g)＋SO2(g)2CO2(g)＋S(l)ΔH＝－270kJ·mol－1①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，Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3的主要优点是_____________________________________________。②某科研小组用Fe2O3作催化剂。在380℃时，分别研究了[n(CO)∶n(SO2)]为1∶1、3∶1时SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO)∶n(SO2)＝3∶1的变化曲线为。(2)目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理，其脱硝机理示意图如图3，脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图4所示。①写出该脱硝原理总反应的化学方程式：_____________________________________。②为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是______________________________________。(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图5所示。若不使用CO，温度超过775K，发现NO的分解率降低，其可能的原因是；在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，应控制的最佳温度在________左右。20.丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1­丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：①C4H10(g)=C4H8(g)＋H2(g)ΔH1已知：②C4H10(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=C4H8(g)＋H2O(g)ΔH2＝－119kJ·mol－1③H2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)=H2O(g)ΔH3＝－242kJ·mol－1反应①的ΔH1为________kJ·mol－1。图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________(填“大于”或“小于”)0.1；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________(填标号)。A．升高温度 B．降低温度C．增大压强 D．降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化