題型04 化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像分析(原卷版)

題型04化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像分析識圖是化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的難點，識圖是化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的難點，試題中涉及的圖像已不僅僅是速率與簡單的化學(xué)平衡，研究體系也已不是單純的氣相體系，往往根據(jù)實際工業(yè)生產(chǎn)，更多的是研究復(fù)雜液相反應(yīng)體系，坐標(biāo)參數(shù)也不再局限于時間、溫度、壓強、速率、轉(zhuǎn)化率、百分含量，而是有更多的變量，像物質(zhì)的量之比、氣體分壓或離子濃度的對數(shù)或負(fù)對數(shù)等，分析投料比、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率的變化。多變量圖象題是高考考查的重要方向和趨勢。1．物質(zhì)的量(濃度)、速率——時間圖像(1)速率—時間圖像如N2＋3H22NH3ΔH<0，建立平衡后，加熱對速率的影響如圖。此類圖像定性地揭示了v(正)、v(逆)隨時間(含條件改變對速率的影響)而變化的規(guī)律，體現(xiàn)了平衡的“動、等、定、變”的基本特征，以及平衡移動的方向。(2)全程速率—時間圖像如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖情況。解釋原因：AB段(v漸大)，因為是放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溫度漸高，導(dǎo)致反應(yīng)速率的漸大；BC段(v漸小)，則主要因為隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H＋)漸小，導(dǎo)致反應(yīng)速率漸小。(3)物質(zhì)的量(或濃度)—時間圖像例如，某溫度時，在定容(VL)容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息是①X、Y是反應(yīng)物，Z是產(chǎn)物；②t3時反應(yīng)達(dá)平衡，X、Y沒有全部反應(yīng)。(2)根據(jù)圖像可進(jìn)行如下計算：①某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率，如v(X)＝eq\f(n1－n3,V·t3)mol·L－1·s－1，Y的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(n2－n3,n2)×100%。②確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。2．含量(或轉(zhuǎn)化率)—時間—溫度(壓強)圖像已知不同溫度或壓強下，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率α(或百分含量)與時間的關(guān)系曲線，推斷溫度的高低及反應(yīng)的熱效應(yīng)或壓強的大小及氣體物質(zhì)間的化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系。[以aA(g)＋bB(g)cC(g)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率αA為例說明](1)“先拐先平，數(shù)值大”原則分析反應(yīng)由開始(起始物質(zhì)相同時)達(dá)到平衡所用時間的長短可推知反應(yīng)條件的變化。①若為溫度變化引起，溫度較高時，反應(yīng)達(dá)平衡所需時間短，如甲中T2＞T1。②若為壓強變化引起，壓強較大時，反應(yīng)達(dá)平衡所需時間短。如乙中p1＞p2。③若為是否使用催化劑，使用適宜催化劑時，反應(yīng)達(dá)平衡所需時間短。如圖丙中a使用催化劑。(2)正確掌握圖像中反應(yīng)規(guī)律的判斷方法：①圖中甲，T2＞T1，升高溫度，αA降低，平衡逆移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。②圖乙中，p1＞p2，增大壓強，αA升高，平衡正移，則正反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)。③若縱坐標(biāo)表示A的百分含量，則甲中正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，乙中正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。解答速率平衡圖像兩大方法 1.定一議二當(dāng)圖像中有三個變量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系，有時還需要作輔助線。2.三步分析法一看反應(yīng)速率是增大還是減??；二看v正、v逆的相對大?。蝗椿瘜W(xué)平衡移動的方向。3．恒溫(壓)圖像分析該類圖像的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(α)，橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(p)，常見類型如下所示：如圖2所示曲線是其他條件不變時，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個點，表示v正>v逆的點是3，表示v正<v逆的點是1，而2、4點表示v正＝v逆。4．有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的易錯點(1)無論是用某一反應(yīng)物表示還是用某一生成物表示，由于Δc是取濃度變化的絕對值，因此，其化學(xué)反應(yīng)速率都取正值，且是某一段時間內(nèi)的平均速率。(2)化學(xué)反應(yīng)速率可用反應(yīng)體系中一種反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示，一般是以最容易測定的一種物質(zhì)表示，書寫時應(yīng)標(biāo)明是什么物質(zhì)的反應(yīng)速率。(3)在一定溫度下，固體和純液體物質(zhì)，其單位體積里的物質(zhì)的量保持不變，即物質(zhì)的量濃度為常數(shù)，因此它們的化學(xué)反應(yīng)速率也被視為常數(shù)。由此可知，現(xiàn)在采用的表示化學(xué)反應(yīng)速率的方法還有一定的局限性。(4)在同一反應(yīng)中，用不同的物質(zhì)表示同一時間的反應(yīng)速率時，其數(shù)值可能不同，但這些數(shù)值所表達(dá)的意義是相同的即都是表示同一反應(yīng)的速率。各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值有相互關(guān)系，彼此可以根據(jù)化學(xué)方程式中的各化學(xué)計量數(shù)進(jìn)行換算。(5)一般來說在反應(yīng)過程中都不是等速進(jìn)行的，因此某一時間內(nèi)的反應(yīng)速率實際上是這一段時間內(nèi)的平均速率。(6)由于固體和純液體的濃度可視為常數(shù)，故改變其用量反應(yīng)速率不變。但當(dāng)固體顆粒變小時，其表面積增大將導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。(7)壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過改變反應(yīng)物濃度實現(xiàn)的，所以分析壓強的改變對反應(yīng)速率的影響時，要從反應(yīng)物濃度是否發(fā)生改變的角度來分析。若改變總壓強而各物質(zhì)的濃度不改變，則反應(yīng)速率不變，如恒容時通入稀有氣體來增大壓強，反應(yīng)速率不變(因為濃度未改變)。(8)改變溫度，使用催化劑，反應(yīng)速率一定發(fā)生變化，其他外界因素的改變，反應(yīng)速率則不一定發(fā)生變化。(9)其他條件一定，升高溫度，不論正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，不論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率都要增大，只不過正、逆反應(yīng)速率增加的程度不同。(10)在不同條件下進(jìn)行的反應(yīng)物和生成物相反的反應(yīng)不是可逆反應(yīng)。(11).各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于方程式的化學(xué)計量數(shù)之比時，不一定是平衡狀態(tài)，因為此條件并不能說明各組分的物質(zhì)的量不再變化了。(12)化學(xué)平衡的建立與途徑無關(guān),既可以從正反應(yīng)方向(投入反應(yīng)物),也可以從逆反應(yīng)方向(投入生成物)建立。(13)某一可逆反應(yīng)，在一定條件下達(dá)到了平衡，化學(xué)反應(yīng)速率再改變時，平衡不一定發(fā)生移動，如反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，增大壓強或使用催化劑，速率發(fā)生變化，但平衡不移動。如果平衡發(fā)生了移動，則化學(xué)反應(yīng)速率一定發(fā)生了改變。(14)化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增大，若有多種反應(yīng)物的反應(yīng)，當(dāng)增大某一反應(yīng)物的濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，只會使別的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，但該物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率反而減小。(15)增加固體或純液體的量，化學(xué)平衡不移動，因為當(dāng)反應(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時，由于其“濃度”是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這些固體或液體的量，對化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡均無影響，但要注意固體的表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(1)化學(xué)平衡發(fā)生移動時，化學(xué)平衡常數(shù)不一定改變，只有溫度改變，平衡常數(shù)才會改變。(1)要記清楚最基本的速率時間圖,如改變反應(yīng)物或生成物的濃度導(dǎo)致速率變化時,正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率中有一支與原平衡點相連。若同時改變反應(yīng)物和生成物濃度(或改變壓強、溫度、使用催化劑)則與原平衡點相脫離。記住先到達(dá)平衡表示溫度高,壓強大。根據(jù)平衡圖像分析可逆反應(yīng)特點時,往往從最高點以后進(jìn)行分析,也就是說研究的對象必須是已建立平衡的反應(yīng)。(1)改變濃度和壓強不能改變活化分子百分?jǐn)?shù),但能改變單位體積活化分子數(shù),故能改變反應(yīng)速率。改變溫度和使用催化劑均能改變活化分子百分?jǐn)?shù),使單位體積活化分子數(shù)改變,從而改變反應(yīng)速率。(1)勒夏特列原理只適用于判斷“改變一個條件”時平衡移動的方向。若同時改變影響平衡移動的幾個條件，不能簡單地根據(jù)平衡移動原理來判斷平衡移動的方向，只有在改變的條件對平衡移動的方向影響一致時，才能根據(jù)平衡移動原理進(jìn)行判斷。例如，N2(g)＋3H2(g)高溫、高壓催化劑2NH3(g)ΔH高溫、高壓催化劑(20)正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)；若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)都擴大或縮小至原來的n倍，則化學(xué)平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉淼膎次冪或eq\f(1,n)次冪；兩方程式相加得到新的化學(xué)方程式，其化學(xué)平衡常數(shù)是兩反應(yīng)平衡常數(shù)的乘積。(21)代入平衡常數(shù)表達(dá)式的是平衡濃度，而不是任意時刻的濃度，更不能將物質(zhì)的量代入，反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時，由于其濃度可看做“l(fā)”而不代入公式。(22)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。(23)起始濃度、平衡濃度不一定符合化學(xué)計量數(shù)之比，但物質(zhì)之間是按化學(xué)計量數(shù)之比反應(yīng)和生成的，故各物質(zhì)的濃度變化之比一定等于化學(xué)計量數(shù)之比，這是計算的關(guān)鍵。(24)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行需綜合考慮焓變和熵變對反應(yīng)的影響，復(fù)合判據(jù)ΔH－TΔS<0的反應(yīng)不一定能夠?qū)嶋H發(fā)生，只是指出了在該條件下化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢，還要考慮化學(xué)反應(yīng)的快慢問題。(25)判斷一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，若無任何外加條件，可以認(rèn)為我們所學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)(電解反應(yīng)除外)都是能夠自發(fā)進(jìn)行的。4．反應(yīng)速率、平衡圖像題解題模型---“四步法”第一步：把握反應(yīng)特點。即分析可逆反應(yīng)方程式，觀察物質(zhì)的狀態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)的變化(正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng))、反應(yīng)熱(正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng))等。第二步：識別圖象類型。即識別圖像類型，橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義、線和點(平臺、折線、拐點等)的關(guān)系。利用規(guī)律“先拐先平，數(shù)值大”判斷，即曲線先出現(xiàn)拐點，先達(dá)到平衡，其溫度、壓強越大。第三步：聯(lián)想平衡原理。聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動原理，特別是影響因素及使用前提條件等。第四步：數(shù)形結(jié)合解答。圖表與原理整合。逐項分析圖表，重點看圖表是否符合可逆反應(yīng)的特點、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理。1．(2023?湖南卷，13)向一恒容密閉容器中加入1molCH4和一定量的H2O，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()A．x1＜x2B．反應(yīng)速率：v正b＜vc正C．點a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù)：Ka＜Kb=KcD．反應(yīng)溫度為，當(dāng)容器內(nèi)壓強不變時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)2．(2022?湖南選擇性考試，14改編)向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入和發(fā)生反應(yīng)：2X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH，其中甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，兩反應(yīng)體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．ΔH B．氣體的總物質(zhì)的量：na＜ncC．a(chǎn)點平衡常數(shù)：K D．反應(yīng)速率：Va正＜Vb正3．(2022?廣東選擇性考試，13改編)恒容密閉容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)BaS(s)＋4H2O(g)在不同溫度下達(dá)平衡時，各組分的物質(zhì)的量(n)如圖所示。下列說法正確的是()A．該反應(yīng)的ΔHB．a(chǎn)為n(H2O)隨溫度的變化曲線C．向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動D．向平衡體系中加入BaSO4，H2的平衡轉(zhuǎn)化率增大4．(2022?江蘇卷，13)乙醇-水催化重整可獲得H2。其主要反應(yīng)為C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)＋6H2(g)ΔH2＝173.3kJ·mol?1CO2(g)+H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝41.2kJ·mol?1在、n始(C2H5OH)：n始(H2O)=1：3時，若僅考慮上述反應(yīng)，平衡時CO2和CO的選擇性及H2的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示。CO的選擇性，下列說法正確的是()A．圖中曲線①表示平衡時H2產(chǎn)率隨溫度的變化B．升高溫度，平衡時CO的選擇性增大C．一定溫度下，增大可提高乙醇平衡轉(zhuǎn)化率D．一定溫度下，加入CaO(s)或選用高效催化劑，均能提高平衡時H2產(chǎn)率5．(2022?河北省選擇性考試，11)恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入一定量X，發(fā)生反應(yīng)的方程式為①XY；②YZ。反應(yīng)①的速率，反應(yīng)②的速率，式中為速率常數(shù)。圖甲為該體系中X、Y、Z濃度隨時間變化的曲線，圖乙為反應(yīng)①和②的曲線。下列說法錯誤的是()A．隨的減小，反應(yīng)①、②的速率均降低B．體系中C．欲提高Y的產(chǎn)率，需提高反應(yīng)溫度且控制反應(yīng)時間D．溫度低于T1時，總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定1．一定溫度下，X、Y、Z三種氣體在某恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，其中氣體的物質(zhì)的量變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．Q點Y的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等B．從開始到達(dá)到平衡時用X表示的平均反應(yīng)速率是0.2mol·L-1·min-1C．該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為：3X(g)+Z(g)2Y(g)D．達(dá)到平衡后，再充入氬氣，反應(yīng)速率增大2．T1溫度下，向2L的密閉容器中充入NO，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：NO(g)NO2(g)+X(g)(未配平)，反應(yīng)過程中部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖所示，下列說法錯誤的是()A．X可能為N2OB．0～1min用X表示的反應(yīng)速率為C．溫度下，測得容器內(nèi)氣體顏色保持不變，表明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D．增大NO氣體的濃度、升高反應(yīng)體系的溫度，均能提高反應(yīng)速率3．下列有關(guān)的說法中，其中正確的是A．在氯酸鉀加熱分解的反應(yīng)中，當(dāng)其他條件相同時，在有催化劑時(a)和無催化劑時(b)的速率～時間圖像可用圖一表示B．若在恒壓容器中發(fā)生反應(yīng)：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，達(dá)到平衡后再充入適量He，其反應(yīng)速率～時間圖像可用圖二表示C．2NO2(g)N2O4(g)，在加熱升溫的條件下平衡向逆反應(yīng)方向移動的主要原因是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，加熱溫度升高時導(dǎo)致正反應(yīng)速率減慢、而逆反應(yīng)速率加快D．對于可逆反應(yīng)C(s)＋H2O(l)CO(g)＋H2(g)，當(dāng)其他條件相同時，若增加單質(zhì)碳(C)的量可使平衡一定正向移動4．接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g)，起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是()A．該反應(yīng)△H＜0B．p1=0.5MPa；p3=5MPaC．在5.0MPa、550℃時的α=97.5%D．500℃時，p1時比p2對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)速率快5．(2023·江蘇省南京市高三學(xué)情調(diào)研)將金紅石(TiO2)轉(zhuǎn)化為TiCl4是生產(chǎn)金屬鈦的關(guān)鍵步驟。在1.0×105Pa，將TiO2、C、Cl2以物質(zhì)的量比1：2：2進(jìn)行反應(yīng)，平衡體系中主要物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(x)隨溫度變化理論計算結(jié)果如圖所示。下列說法不正確的是()A．200~1600℃反應(yīng)達(dá)到平衡時，TiO2的轉(zhuǎn)化率均已接近100%B．將400℃時的平衡體系加熱至800℃，平衡C(s)+CO2(g)2CO(g)向正反應(yīng)方向移動C．1000℃時，測得某時刻x(TiCl4)=0.2.其他條件不變，延長反應(yīng)時間能使x(TiCl4)超過該溫度下平衡時的x(TiCl4)D．實際生產(chǎn)時反應(yīng)溫度選擇900℃而不選擇200℃，其主要原因是：900℃比200℃時化學(xué)反應(yīng)速率更快，生產(chǎn)效益更高6．(2024·山東煙臺高三統(tǒng)考期中)接觸法制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng)為SO2的催化氧化：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。為尋求固定投料比下不同反應(yīng)階段的最佳生產(chǎn)溫度，繪制相應(yīng)轉(zhuǎn)化率(α)下反應(yīng)速率(數(shù)值已略去)與溫度的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A．溫度越高，反應(yīng)速率越大B．α=0.92的曲線可能代表平衡轉(zhuǎn)化率C．α越大，反應(yīng)速率最大值對應(yīng)溫度越高D．X、Y、Z三點比較，X點對應(yīng)的溫度是最佳生產(chǎn)溫度7．(2024·江西景德鎮(zhèn)高三第一次質(zhì)量檢測聯(lián)考)工業(yè)上一種處理硫化氫的反應(yīng)為：CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)，壓強恒定條件下，進(jìn)料比[]分別為a、b、c，反應(yīng)中H2S的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖所示，下列說法正確的是()A．上述反應(yīng)中所有分子皆為非極性分子B．該反應(yīng)在任意溫度下都可自發(fā)進(jìn)行C．當(dāng)氣體的總質(zhì)量不再變化時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D．a(chǎn)＞b＞c8．(2024·廣東湛江高三畢業(yè)班調(diào)研考試)我國科學(xué)家團(tuán)隊打通了溫和條件下草酸二甲酯【(COOCH3)2】催化加氫制乙二醇的技術(shù)難關(guān)，反應(yīng)為(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)ΔH。如圖所示，在恒容密閉容器中，反應(yīng)溫度為T1時，c(HOCH2CH2OH)和c(H2)隨時間t的變化分別為曲線I和Ⅱ，反應(yīng)溫度為T2時，c(H2)隨時間t的變化為曲線Ⅲ。下列判斷正確的是()A．ΔH>0B．a(chǎn)、b兩時刻生成乙二醇的速率：v(a)=v(b)C．在T2溫度下，反應(yīng)在0~t2內(nèi)的平均速率為D．其他條件相同，在T1溫度下，起始時向該容器中充入一定量的氮氣，則反應(yīng)達(dá)到平衡的時間小于t19．(2024·河南省六市重點中學(xué)高三調(diào)研考試)在體積均為2L的恒溫恒容密閉容器1、2中，同時充入1molCl2(g)和1molPCl3(g)，初始反應(yīng)溫度不同的條件下發(fā)生反應(yīng)：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)。下列敘述錯誤的是()A．平衡時壓強：容器1>容器2 B．初始反應(yīng)溫度：容器1>容器2C．容器1中0～3min內(nèi)v(PCl3)=0.2mol·L－1·min－1 D．容器2中達(dá)到平衡時PCl5產(chǎn)率為80％10．(2024·河南省部分名校高三聯(lián)考)丙烯在催化劑上選擇性還原NO的反應(yīng)為。在三個2L的恒容密閉容器中分別加入0.5mol和4.5molNO發(fā)生上述反應(yīng)，實驗測得三個容器中n(NO)隨時間(t)的變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A．500℃條件下，曲線a所在的容器中使用了合適的催化劑B．500℃條件下，20min時達(dá)到平衡，則該容器中0~20min內(nèi)用表示的平均反應(yīng)速率為C．正反應(yīng)速率：D．800℃條件下，混合氣體的起始壓強與平衡壓強之比為90：9111．(2024·河南省南陽、洛陽等2地二十所名校高三聯(lián)考)一定條件下向10L的恒容密閉容器中通入2molCO2，6molH2，在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH，經(jīng)過10min時測得CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。下列分析中正確的是()A．a(chǎn)點處對應(yīng)體系中：v正=v逆B．與b點對應(yīng)的反應(yīng)，前10min內(nèi)v(H2)=0.03mol·L-1·min-1C．該反應(yīng)的D．當(dāng)容器中氣體密度保持不變時，表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)12．SCl2可用作有機合成的氯化劑。在體積為的密閉容器中充入0.2molSCl2，發(fā)生反應(yīng)：2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g)，圖中所示曲線分別表示反應(yīng)在時和平衡時SCl2的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系。下列說法正確的是()A．2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g)的ΔH0、ΔSB．55OC，從0~10min，以S2Cl2表示反應(yīng)的平均速率為C．當(dāng)容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量恒定不變時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D．82℃，若起始時在該密閉容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol，則此時v(逆)＞v(正)13．利用CO2催化加氫可制乙烯，反應(yīng)為2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H，在兩個容積均為1L恒容密閉容器中，分別加入2molCO2、4molH2，分別選用兩種催化劑，反應(yīng)進(jìn)行相同時間，測得CO2轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如下圖所示。下列說法正確的是()A．使用催化劑I時反應(yīng)的活化能低于催化劑IIB．△H>0C．b、d兩狀態(tài)下，化學(xué)反應(yīng)速率相等D．d狀態(tài)下，保持其他條件不變，向容器中再加入1molCO2與0.5molC2H4，v(正)<v(逆)14．(2024·江蘇蘇州高三期中)NiO-I可協(xié)同催化CO2的氫化，體系中涉及以下兩個反應(yīng)：反應(yīng)1：3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH＝－49.3kJ·mol－1反應(yīng)2：

H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH＝+41.2kJ·mol－1將一定比例的CO2、H2以一定流速通過催化劑，在一定溫度下反應(yīng)，CO2的轉(zhuǎn)化率、CH3OH或CO的選擇性［］與催化劑中NiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．反應(yīng)2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)ΔH=90.5kJ·mol－1B．曲線Y表示CO2的轉(zhuǎn)化率隨催化劑中NiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化C．其他條件不變，催化劑中NiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時，CH3OH的產(chǎn)率最高D．其他條件不變，NiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從25%增加到50%，CH3OH的平衡選擇性降低15．(2024·江蘇無錫高三教學(xué)質(zhì)量調(diào)研測試)擁有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的全球首套煤制乙醇工業(yè)化項目投產(chǎn)成功。某煤制乙醇過程表示如下：過程a包括以下3個主要反應(yīng)：I．CH3COOCH3(g)+2H2(g)=C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1Ⅱ．CH3COOCH3(g)+CH3OH(g)=CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2Ⅲ．CH3COOCH3(g)+H2(g)=CH3CHO(g)+CH3OH(g)ΔH3相同時間內(nèi)，測得乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖1所示，乙醇和乙酸乙酯的選擇性[乙醇選擇性]隨溫度的變化如圖2所示。下列說法不正確的是()A．205℃后反應(yīng)Ⅲ開始發(fā)生反應(yīng)B．225～235℃，反應(yīng)I處于平衡狀態(tài)C．溫度可影響催化劑的選擇性，從而影響目標(biāo)產(chǎn)物乙醇的選擇性D．205℃時，CH3COOCH3起始物質(zhì)的量為5mol，轉(zhuǎn)化率為30%，則最終生成乙醇0.6mol16．(2024·江蘇連云港高三教學(xué)質(zhì)量調(diào)研)催化加氫制的反應(yīng)體系中，發(fā)生的主要反應(yīng)如下：反應(yīng)1：CO2(g)+

3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1＝－49.5kJ·mol－1反應(yīng)2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2＝+41.2kJ·mol－1恒壓下，將起始的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應(yīng)管，測得出口處CO2的轉(zhuǎn)化率及CH3OH和CO的選擇性[]隨溫度的變化如圖所示，下列說法正確的是()A．曲線②表示CO的選擇性B．280℃時出口處CH3OH的物質(zhì)的量濃度大于220℃時C．一定溫度下，增大可提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率D．為提高CH3OH生產(chǎn)效率，需研發(fā)CO2轉(zhuǎn)化率高和CH3OH選擇性高的催化劑17．在二氧化碳加氫制甲烷的反應(yīng)體系中，除主反應(yīng)(反應(yīng)Ⅰ)外，還會發(fā)生副反應(yīng)(反應(yīng)Ⅱ)。反應(yīng)Ⅰ：CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)K反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)一定壓強下，向某容積可變的密閉容器中通入CO2和H2的混合氣體(其中CO2和H2的物質(zhì)的量之比為1∶4)，在某催化劑的作用下同時發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ，測得CO2的轉(zhuǎn)化率、CH4的選擇性、CO的選擇性隨反應(yīng)溫度的變化情況如圖所示。已知：CH4或CO的選擇性指反應(yīng)生成CH4或CO時所消耗的CO2的物質(zhì)的量占參與反應(yīng)的CO2總物質(zhì)的量的百分比。下列說法正確的是()A．相同溫度下，反應(yīng)2CO(g)+2H2(g)CO2(g)+CH4(g)的平衡常數(shù)B．溫度升高，反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K和反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)都增大C．通過控制反應(yīng)溫度、調(diào)節(jié)壓強等措施可提高CH4的選擇性D．500℃時，反應(yīng)達(dá)到平衡后，增大壓強，體系中CO和CH4的體積分?jǐn)?shù)均減小18．(2024·浙江省金華市十校選考模擬考試)一定條件下，E和TFAA合成H的反應(yīng)路徑如下圖：已知反應(yīng)初始，c(E)=0.10mol·Lˉ1，c(TFAA)=0.08mol·Lˉ1。部分物種的濃度隨時間的變化關(guān)系如圖所示，忽略反應(yīng)過程中的體積變化。下列說法正確的是()A．合適催化劑能同時改變反應(yīng)①②③的焓變B．0-t1段E的平均反應(yīng)速率：C．由0-t1段的變化可推斷活化能大?。悍磻?yīng)①<反應(yīng)②<反應(yīng)③D．TFAA是E合成H的催化劑，平衡后c(TFAA)=0.08mol·Lˉ1

題型04化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像分析識圖是化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的難點，識圖是化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的難點，試題中涉及的圖像已不僅僅是速率與簡單的化學(xué)平衡，研究體系也已不是單純的氣相體系，往往根據(jù)實際工業(yè)生產(chǎn)，更多的是研究復(fù)雜液相反應(yīng)體系，坐標(biāo)參數(shù)也不再局限于時間、溫度、壓強、速率、轉(zhuǎn)化率、百分含量，而是有更多的變量，像物質(zhì)的量之比、氣體分壓或離子濃度的對數(shù)或負(fù)對數(shù)等，分析投料比、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率的變化。多變量圖象題是高考考查的重要方向和趨勢。1．物質(zhì)的量(濃度)、速率——時間圖像(1)速率—時間圖像如N2＋3H22NH3ΔH<0，建立平衡后，加熱對速率的影響如圖。此類圖像定性地揭示了v(正)、v(逆)隨時間(含條件改變對速率的影響)而變化的規(guī)律，體現(xiàn)了平衡的“動、等、定、變”的基本特征，以及平衡移動的方向。(2)全程速率—時間圖像如Zn與足量鹽酸的反應(yīng)，反應(yīng)速率隨時間的變化出現(xiàn)如圖情況。解釋原因：AB段(v漸大)，因為是放熱反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溫度漸高，導(dǎo)致反應(yīng)速率的漸大；BC段(v漸小)，則主要因為隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液中c(H＋)漸小，導(dǎo)致反應(yīng)速率漸小。(3)物質(zhì)的量(或濃度)—時間圖像例如，某溫度時，在定容(VL)容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。(1)由圖像得出的信息是①X、Y是反應(yīng)物，Z是產(chǎn)物；②t3時反應(yīng)達(dá)平衡，X、Y沒有全部反應(yīng)。(2)根據(jù)圖像可進(jìn)行如下計算：①某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率，如v(X)＝eq\f(n1－n3,V·t3)mol·L－1·s－1，Y的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(n2－n3,n2)×100%。②確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比如X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。2．含量(或轉(zhuǎn)化率)—時間—溫度(壓強)圖像已知不同溫度或壓強下，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率α(或百分含量)與時間的關(guān)系曲線，推斷溫度的高低及反應(yīng)的熱效應(yīng)或壓強的大小及氣體物質(zhì)間的化學(xué)計量數(shù)的關(guān)系。[以aA(g)＋bB(g)cC(g)中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率αA為例說明](1)“先拐先平，數(shù)值大”原則分析反應(yīng)由開始(起始物質(zhì)相同時)達(dá)到平衡所用時間的長短可推知反應(yīng)條件的變化。①若為溫度變化引起，溫度較高時，反應(yīng)達(dá)平衡所需時間短，如甲中T2＞T1。②若為壓強變化引起，壓強較大時，反應(yīng)達(dá)平衡所需時間短。如乙中p1＞p2。③若為是否使用催化劑，使用適宜催化劑時，反應(yīng)達(dá)平衡所需時間短。如圖丙中a使用催化劑。(2)正確掌握圖像中反應(yīng)規(guī)律的判斷方法：①圖中甲，T2＞T1，升高溫度，αA降低，平衡逆移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。②圖乙中，p1＞p2，增大壓強，αA升高，平衡正移，則正反應(yīng)為氣體體積縮小的反應(yīng)。③若縱坐標(biāo)表示A的百分含量，則甲中正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，乙中正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。解答速率平衡圖像兩大方法 1.定一議二當(dāng)圖像中有三個變量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系，有時還需要作輔助線。2.三步分析法一看反應(yīng)速率是增大還是減小；二看v正、v逆的相對大??；三看化學(xué)平衡移動的方向。3．恒溫(壓)圖像分析該類圖像的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(α)，橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(p)，常見類型如下所示：如圖2所示曲線是其他條件不變時，某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個點，表示v正>v逆的點是3，表示v正<v逆的點是1，而2、4點表示v正＝v逆。4．有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的易錯點(1)無論是用某一反應(yīng)物表示還是用某一生成物表示，由于Δc是取濃度變化的絕對值，因此，其化學(xué)反應(yīng)速率都取正值，且是某一段時間內(nèi)的平均速率。(2)化學(xué)反應(yīng)速率可用反應(yīng)體系中一種反應(yīng)物或生成物濃度的變化來表示，一般是以最容易測定的一種物質(zhì)表示，書寫時應(yīng)標(biāo)明是什么物質(zhì)的反應(yīng)速率。(3)在一定溫度下，固體和純液體物質(zhì)，其單位體積里的物質(zhì)的量保持不變，即物質(zhì)的量濃度為常數(shù)，因此它們的化學(xué)反應(yīng)速率也被視為常數(shù)。由此可知，現(xiàn)在采用的表示化學(xué)反應(yīng)速率的方法還有一定的局限性。(4)在同一反應(yīng)中，用不同的物質(zhì)表示同一時間的反應(yīng)速率時，其數(shù)值可能不同，但這些數(shù)值所表達(dá)的意義是相同的即都是表示同一反應(yīng)的速率。各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的數(shù)值有相互關(guān)系，彼此可以根據(jù)化學(xué)方程式中的各化學(xué)計量數(shù)進(jìn)行換算。(5)一般來說在反應(yīng)過程中都不是等速進(jìn)行的，因此某一時間內(nèi)的反應(yīng)速率實際上是這一段時間內(nèi)的平均速率。(6)由于固體和純液體的濃度可視為常數(shù)，故改變其用量反應(yīng)速率不變。但當(dāng)固體顆粒變小時，其表面積增大將導(dǎo)致反應(yīng)速率增大。(7)壓強對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是通過改變反應(yīng)物濃度實現(xiàn)的，所以分析壓強的改變對反應(yīng)速率的影響時，要從反應(yīng)物濃度是否發(fā)生改變的角度來分析。若改變總壓強而各物質(zhì)的濃度不改變，則反應(yīng)速率不變，如恒容時通入稀有氣體來增大壓強，反應(yīng)速率不變(因為濃度未改變)。(8)改變溫度，使用催化劑，反應(yīng)速率一定發(fā)生變化，其他外界因素的改變，反應(yīng)速率則不一定發(fā)生變化。(9)其他條件一定，升高溫度，不論正反應(yīng)還是逆反應(yīng)，不論放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)速率都要增大，只不過正、逆反應(yīng)速率增加的程度不同。(10)在不同條件下進(jìn)行的反應(yīng)物和生成物相反的反應(yīng)不是可逆反應(yīng)。(11).各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于方程式的化學(xué)計量數(shù)之比時，不一定是平衡狀態(tài)，因為此條件并不能說明各組分的物質(zhì)的量不再變化了。(12)化學(xué)平衡的建立與途徑無關(guān),既可以從正反應(yīng)方向(投入反應(yīng)物),也可以從逆反應(yīng)方向(投入生成物)建立。(13)某一可逆反應(yīng)，在一定條件下達(dá)到了平衡，化學(xué)反應(yīng)速率再改變時，平衡不一定發(fā)生移動，如反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，增大壓強或使用催化劑，速率發(fā)生變化，但平衡不移動。如果平衡發(fā)生了移動，則化學(xué)反應(yīng)速率一定發(fā)生了改變。(14)化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不一定增大，若有多種反應(yīng)物的反應(yīng)，當(dāng)增大某一反應(yīng)物的濃度，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，只會使別的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，但該物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率反而減小。(15)增加固體或純液體的量，化學(xué)平衡不移動，因為當(dāng)反應(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時，由于其“濃度”是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這些固體或液體的量，對化學(xué)反應(yīng)速率以及化學(xué)平衡均無影響，但要注意固體的表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(1)化學(xué)平衡發(fā)生移動時，化學(xué)平衡常數(shù)不一定改變，只有溫度改變，平衡常數(shù)才會改變。(1)要記清楚最基本的速率時間圖,如改變反應(yīng)物或生成物的濃度導(dǎo)致速率變化時,正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率中有一支與原平衡點相連。若同時改變反應(yīng)物和生成物濃度(或改變壓強、溫度、使用催化劑)則與原平衡點相脫離。記住先到達(dá)平衡表示溫度高,壓強大。根據(jù)平衡圖像分析可逆反應(yīng)特點時,往往從最高點以后進(jìn)行分析,也就是說研究的對象必須是已建立平衡的反應(yīng)。(1)改變濃度和壓強不能改變活化分子百分?jǐn)?shù),但能改變單位體積活化分子數(shù),故能改變反應(yīng)速率。改變溫度和使用催化劑均能改變活化分子百分?jǐn)?shù),使單位體積活化分子數(shù)改變,從而改變反應(yīng)速率。(1)勒夏特列原理只適用于判斷“改變一個條件”時平衡移動的方向。若同時改變影響平衡移動的幾個條件，不能簡單地根據(jù)平衡移動原理來判斷平衡移動的方向，只有在改變的條件對平衡移動的方向影響一致時，才能根據(jù)平衡移動原理進(jìn)行判斷。例如，N2(g)＋3H2(g)高溫、高壓催化劑2NH3(g)ΔH高溫、高壓催化劑(20)正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)；若化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)都擴大或縮小至原來的n倍，則化學(xué)平衡常數(shù)變?yōu)樵瓉淼膎次冪或eq\f(1,n)次冪；兩方程式相加得到新的化學(xué)方程式，其化學(xué)平衡常數(shù)是兩反應(yīng)平衡常數(shù)的乘積。(21)代入平衡常數(shù)表達(dá)式的是平衡濃度，而不是任意時刻的濃度，更不能將物質(zhì)的量代入，反應(yīng)物或生成物中有固體和純液體存在時，由于其濃度可看做“l(fā)”而不代入公式。(22)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。(23)起始濃度、平衡濃度不一定符合化學(xué)計量數(shù)之比，但物質(zhì)之間是按化學(xué)計量數(shù)之比反應(yīng)和生成的，故各物質(zhì)的濃度變化之比一定等于化學(xué)計量數(shù)之比，這是計算的關(guān)鍵。(24)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行需綜合考慮焓變和熵變對反應(yīng)的影響，復(fù)合判據(jù)ΔH－TΔS<0的反應(yīng)不一定能夠?qū)嶋H發(fā)生，只是指出了在該條件下化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢，還要考慮化學(xué)反應(yīng)的快慢問題。(25)判斷一個化學(xué)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，若無任何外加條件，可以認(rèn)為我們所學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)(電解反應(yīng)除外)都是能夠自發(fā)進(jìn)行的。4．反應(yīng)速率、平衡圖像題解題模型---“四步法”第一步：把握反應(yīng)特點。即分析可逆反應(yīng)方程式，觀察物質(zhì)的狀態(tài)、氣態(tài)物質(zhì)分子數(shù)的變化(正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng))、反應(yīng)熱(正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，還是吸熱反應(yīng))等。第二步：識別圖象類型。即識別圖像類型，橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的含義、線和點(平臺、折線、拐點等)的關(guān)系。利用規(guī)律“先拐先平，數(shù)值大”判斷，即曲線先出現(xiàn)拐點，先達(dá)到平衡，其溫度、壓強越大。第三步：聯(lián)想平衡原理。聯(lián)想化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動原理，特別是影響因素及使用前提條件等。第四步：數(shù)形結(jié)合解答。圖表與原理整合。逐項分析圖表，重點看圖表是否符合可逆反應(yīng)的特點、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理。1．(2023?湖南卷，13)向一恒容密閉容器中加入1molCH4和一定量的H2O，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()A．x1＜x2B．反應(yīng)速率：v正b＜vc正C．點a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù)：Ka＜Kb=KcD．反應(yīng)溫度為，當(dāng)容器內(nèi)壓強不變時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)【答案】B【解析】A項，一定條件下，增大水的濃度，能提高CH4的轉(zhuǎn)化率，即x值越小，CH4的轉(zhuǎn)化率越大，則x1＜x2，故A正確；B項，b點和c點溫度相同，CH4的起始物質(zhì)的量都為1mol，b點x值小于c點，則b點加水多，反應(yīng)物濃度大，則反應(yīng)速率：v正b＞vc正，故B錯誤；C項，由圖像可知，x一定時，溫度升高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高平衡正向移動，K增大；溫度相同，K不變，則點a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù)：Ka＜Kb=Kc，故C正確；D項，該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行時壓強發(fā)生改變，所以溫度一定時，當(dāng)容器內(nèi)壓強不變時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D正確；故選B。2．(2022?湖南選擇性考試，14改編)向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入和發(fā)生反應(yīng)：2X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH，其中甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，兩反應(yīng)體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．ΔH B．氣體的總物質(zhì)的量：na＜ncC．a(chǎn)點平衡常數(shù)：K D．反應(yīng)速率：Va正＜Vb正【答案】B【解析】A項，甲容器在絕熱條件下，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，壓強先增大后減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT可知，剛開始壓強增大的原因是因為容器溫度升高，則說明上述反應(yīng)過程放熱，即ΔH＜0，故A錯誤；B項，根據(jù)A項分析可知，上述密閉溶液中的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，圖中a點和c點的壓強相等，因甲容器為絕熱過程，乙容器為恒溫過程，若兩者氣體物質(zhì)的量相等，則甲容器壓強大于乙容器壓強，則說明甲容器中氣體的總物質(zhì)的量此時相比乙容器在減小即氣體總物質(zhì)的量：na＜nc，故B正確；C項，a點為平衡點，此時容器的總壓為p，假設(shè)在恒溫恒容條件下進(jìn)行，則氣體的壓強之比等于氣體的物質(zhì)的量(物質(zhì)的量濃度)之比，所以可設(shè)Y轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為xmol?L?1，則列出三段式如下：則有，計算得到x=0.75，那么化學(xué)平衡常數(shù)K=，又甲容器為絕熱條件，等效為恒溫條件下升溫，平衡逆向移動，則平衡常數(shù)減小即平衡常數(shù)K＜12，故C錯誤；D項，根據(jù)圖像可知，甲容器達(dá)到平衡的時間短，溫度高，所以達(dá)到平衡的速率相對乙容器的快，即Va正＞Vb正，故D錯誤。故選B。3．(2022?廣東選擇性考試，13改編)恒容密閉容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)BaS(s)＋4H2O(g)在不同溫度下達(dá)平衡時，各組分的物質(zhì)的量(n)如圖所示。下列說法正確的是()A．該反應(yīng)的ΔHB．a(chǎn)為n(H2O)隨溫度的變化曲線C．向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動D．向平衡體系中加入BaSO4，H2的平衡轉(zhuǎn)化率增大【答案】C【解析】A項，從圖示可以看出，平衡時升高溫度，氫氣的物質(zhì)的量減少，則平衡正向移動，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，即ΔH＞0，故A錯誤；B項，從圖示可以看出，在恒容密閉容器中，隨著溫度升高氫氣的平衡時的物質(zhì)的量減少，則平衡隨著溫度升高正向移動，水蒸氣的物質(zhì)的量增加，而a曲線表示的是物質(zhì)的量不隨溫度變化而變化，故B錯誤；C項，容器體積固定，向容器中充入惰性氣體，沒有改變各物質(zhì)的濃度，平衡不移動，故C正確；D項，BaSO4是固體，向平衡體系中加入BaSO4，不能改變其濃度，因此平衡不移動，氫氣的轉(zhuǎn)化率不變，故D錯誤；故選C。4．(2022?江蘇卷，13)乙醇-水催化重整可獲得H2。其主要反應(yīng)為C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)＋6H2(g)ΔH2＝173.3kJ·mol?1CO2(g)+H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝41.2kJ·mol?1在、n始(C2H5OH)：n始(H2O)=1：3時，若僅考慮上述反應(yīng)，平衡時CO2和CO的選擇性及H2的產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示。CO的選擇性，下列說法正確的是()A．圖中曲線①表示平衡時H2產(chǎn)率隨溫度的變化B．升高溫度，平衡時CO的選擇性增大C．一定溫度下，增大可提高乙醇平衡轉(zhuǎn)化率D．一定溫度下，加入CaO(s)或選用高效催化劑，均能提高平衡時H2產(chǎn)率【答案】D【解析】根據(jù)已知反應(yīng)①C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)＋6H2(g)ΔH2＝173.3kJ·mol?1，反應(yīng)②CO2(g)+H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝41.2kJ·mol?1，且反應(yīng)①的熱效應(yīng)更大，故溫度升高的時候?qū)Ψ磻?yīng)①影響更大一些，即CO2選擇性增大，同時CO的選擇性減小，根據(jù)CO的選擇性的定義可知③代表CO2的選擇性，①代表CO的選擇性，②代表H2的產(chǎn)率。A項，由分析可知②代表H2的產(chǎn)率，A錯誤；B項，由分析可知升高溫度，平衡時CO的選擇性減小，B錯誤；C項，兩種物質(zhì)參加反應(yīng)增大一種物質(zhì)的濃度，會降低該物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率，C錯誤；D項，加入CaO(s)與水反應(yīng)放熱，對反應(yīng)①影響較大，可以增大H2產(chǎn)率，或者選用對反應(yīng)①影響較大的高效催化劑，也可以增大H2產(chǎn)率，D正確；故選D。5．(2022?河北省選擇性考試，11)恒溫恒容條件下，向密閉容器中加入一定量X，發(fā)生反應(yīng)的方程式為①XY；②YZ。反應(yīng)①的速率，反應(yīng)②的速率，式中為速率常數(shù)。圖甲為該體系中X、Y、Z濃度隨時間變化的曲線，圖乙為反應(yīng)①和②的曲線。下列說法錯誤的是()A．隨的減小，反應(yīng)①、②的速率均降低B．體系中C．欲提高Y的產(chǎn)率，需提高反應(yīng)溫度且控制反應(yīng)時間D．溫度低于T1時，總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定【答案】AB【解析】由圖中的信息可知，濃度隨時間變化逐漸減小的代表的是X，濃度隨時間變化逐漸增大的代表的是Z，濃度隨時間變化先增大后減小的代表的是Y；由圖乙中的信息可知，反應(yīng)①的速率常數(shù)隨溫度升高增大的幅度小于反應(yīng)②的。A項，由圖甲中的信息可知，隨c(X)的減小，c(Y)先增大后減小，c(Z)增大，因此，反應(yīng)①的速率隨c(X)的減小而減小，而反應(yīng)②的速率先增大后減小，A錯誤；B項，根據(jù)體系中發(fā)生的反應(yīng)可知，在Y的濃度達(dá)到最大值之前，單位時間內(nèi)X的減少量等于Y和Z的增加量，因此，v(X)=v(Y)+v(Z)，但是，在Y的濃度達(dá)到最大值之后，單位時間內(nèi)Z的增加量等于Y和X的減少量，故v(X)+v(Y)=v(Z)，B錯誤；C項，升高溫度可以可以加快反應(yīng)①的速率，但是反應(yīng)①的速率常數(shù)隨溫度升高增大的幅度小于反應(yīng)②的，且反應(yīng)②的的速率隨著Y的濃度的增大而增大，因此，欲提高Y的產(chǎn)率，需提高反應(yīng)溫度且控制反應(yīng)時間，C正確；D項，由圖乙信息可知，溫度低于T時，k1＞k2，反應(yīng)②為慢反應(yīng)，因此，總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定，D正確；故選AB。1．一定溫度下，X、Y、Z三種氣體在某恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，其中氣體的物質(zhì)的量變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．Q點Y的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等B．從開始到達(dá)到平衡時用X表示的平均反應(yīng)速率是0.2mol·L-1·min-1C．該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為：3X(g)+Z(g)2Y(g)D．達(dá)到平衡后，再充入氬氣，反應(yīng)速率增大【答案】C【解析】A項，Q點沒有到平衡，Y的正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率不相等，A錯誤；B項，從開始到達(dá)到平衡時X的物質(zhì)的量改變量為6-3=3mol，沒有說明容器的體積，不能用X表示的平均反應(yīng)速率，B錯誤；C項，從開始到平衡，X、Z的物質(zhì)的量減少，減少量分別為6-3=3mol，2-1=1mol，為反應(yīng)物，Y的物質(zhì)的量增加為生成物，增加量為2-0=2mol，故方程式為3X(g)+Z(g)2Y(g)，C正確；D項，到平衡后，充入氬氣，各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)速率不變，D錯誤；故選C。2．T1溫度下，向2L的密閉容器中充入NO，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：NO(g)NO2(g)+X(g)(未配平)，反應(yīng)過程中部分?jǐn)?shù)據(jù)如圖所示，下列說法錯誤的是()A．X可能為N2OB．0～1min用X表示的反應(yīng)速率為C．溫度下，測得容器內(nèi)氣體顏色保持不變，表明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D．增大NO氣體的濃度、升高反應(yīng)體系的溫度，均能提高反應(yīng)速率【答案】B【解析】A項，若X為N2O，則3NO(g)NO2(g)+N2O(g)，N2O、NO的變化量比為1：3，與圖像相符，故A正確；B項，由圖像可知，NO、NOx的變化量比為3：1，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)方程式為3NO(g)NO2(g)+N2O(g)，X是N2O，內(nèi)生成1molN2O，用N2O表示的反應(yīng)速率為，故B錯誤；C項，T1溫度下，測得容器內(nèi)氣體顏色保持不變，則表明各成分的濃度不再變化、反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故C正確；D項，反應(yīng)物濃度越大、反應(yīng)溫度越高、反應(yīng)速率越快，則增大NO氣體的濃度、升高反應(yīng)體系的溫度，均能提高反應(yīng)速率，故D正確；故選B。3．下列有關(guān)的說法中，其中正確的是A．在氯酸鉀加熱分解的反應(yīng)中，當(dāng)其他條件相同時，在有催化劑時(a)和無催化劑時(b)的速率～時間圖像可用圖一表示B．若在恒壓容器中發(fā)生反應(yīng)：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，達(dá)到平衡后再充入適量He，其反應(yīng)速率～時間圖像可用圖二表示C．2NO2(g)N2O4(g)，在加熱升溫的條件下平衡向逆反應(yīng)方向移動的主要原因是該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，加熱溫度升高時導(dǎo)致正反應(yīng)速率減慢、而逆反應(yīng)速率加快D．對于可逆反應(yīng)C(s)＋H2O(l)CO(g)＋H2(g)，當(dāng)其他條件相同時，若增加單質(zhì)碳(C)的量可使平衡一定正向移動【答案】B【解析】A項，加入催化劑，反應(yīng)速率增大，a的反應(yīng)速率應(yīng)大于b的反應(yīng)速率，與圖像不符合，故A錯誤；B項，該反應(yīng)是一個氣體體積增大的反應(yīng)，在恒壓容器中加入He，為保持恒壓條件增大體積，使壓強減小，故正逆反應(yīng)速率均減小，平衡向正反應(yīng)方向移動，與圖像符合，故B正確；C項，升高溫度時正、逆反應(yīng)速率均加快，由于逆反應(yīng)速率增大的倍數(shù)大于正反應(yīng)速率增大的倍數(shù)，即逆>正，則平衡逆向移動，故C錯誤；D項，碳是固體，增加單質(zhì)碳(C)的量不影響平衡，故D錯誤；故選B。4．接觸法制硫酸生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序是SO2的催化氧化：SO2(g)+O2(g)SO3(g)，起始的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為7.5%、10.5%和82%時，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強下，SO2平衡轉(zhuǎn)化率α隨溫度的變化如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是()A．該反應(yīng)△H＜0B．p1=0.5MPa；p3=5MPaC．在5.0MPa、550℃時的α=97.5%D．500℃時，p1時比p2對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率高，反應(yīng)速率快【答案】B【解析】根據(jù)勒夏特列原理結(jié)合圖像可知，溫度升高，二氧化硫轉(zhuǎn)化率下降，平衡逆向移動，說明反應(yīng)為放熱反應(yīng)，該反應(yīng)△H＜0。A項，溫度升高，二氧化硫轉(zhuǎn)化率下降，平衡逆向移動，說明反應(yīng)為放熱反應(yīng)，該反應(yīng)△H＜0，A正確；B項，反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡正向移動，二氧化硫轉(zhuǎn)化率升高，故p1=5Mpa、p2=2.5Mpa、p3=0.5MPa，B錯誤；C項，由圖像可知，在5.0MPa、550℃時的α=97.5%，C正確；D項，壓強越大反應(yīng)速率越快，500℃時，p1比p2壓強大，反應(yīng)速率快，D正確。故選B。5．(2023·江蘇省南京市高三學(xué)情調(diào)研)將金紅石(TiO2)轉(zhuǎn)化為TiCl4是生產(chǎn)金屬鈦的關(guān)鍵步驟。在1.0×105Pa，將TiO2、C、Cl2以物質(zhì)的量比1：2：2進(jìn)行反應(yīng)，平衡體系中主要物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(x)隨溫度變化理論計算結(jié)果如圖所示。下列說法不正確的是()A．200~1600℃反應(yīng)達(dá)到平衡時，TiO2的轉(zhuǎn)化率均已接近100%B．將400℃時的平衡體系加熱至800℃，平衡C(s)+CO2(g)2CO(g)向正反應(yīng)方向移動C．1000℃時，測得某時刻x(TiCl4)=0.2.其他條件不變，延長反應(yīng)時間能使x(TiCl4)超過該溫度下平衡時的x(TiCl4)D．實際生產(chǎn)時反應(yīng)溫度選擇900℃而不選擇200℃，其主要原因是：900℃比200℃時化學(xué)反應(yīng)速率更快，生產(chǎn)效益更高【答案】C【解析】在1.0×105Pa，將TiO2、C、Cl2以物質(zhì)的量比1：2：2進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)為TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。A項，三者完全反應(yīng)時，生成TiCl4、CO的物質(zhì)的量之比為1:2，此時TiCl4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)約為33.3%，結(jié)合圖像可知，200~1600℃反應(yīng)達(dá)到平衡時，TiCl4的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)約為33.3%，則TiO2轉(zhuǎn)化率均已接近100%，A正確；B項，結(jié)合圖像可知，將400℃時的平衡體系加熱至800℃，二氧化碳含量減小、一氧化碳含量增加，則平衡C(s)+CO2(g)2CO(g)向正反應(yīng)方向移動，B正確；C項，延長時間不能改變平衡時物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率，C錯誤；D項，溫度越高反應(yīng)速率越快，單位時間產(chǎn)率越高，實際生產(chǎn)時反應(yīng)溫度選擇900℃而不選擇200℃，其主要原因是：900℃比200℃時化學(xué)反應(yīng)速率更快，生產(chǎn)效益更高，D正確；故選C。6．(2024·山東煙臺高三統(tǒng)考期中)接觸法制硫酸的關(guān)鍵反應(yīng)為SO2的催化氧化：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。為尋求固定投料比下不同反應(yīng)階段的最佳生產(chǎn)溫度，繪制相應(yīng)轉(zhuǎn)化率(α)下反應(yīng)速率(數(shù)值已略去)與溫度的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是()A．溫度越高，反應(yīng)速率越大B．α=0.92的曲線可能代表平衡轉(zhuǎn)化率C．α越大，反應(yīng)速率最大值對應(yīng)溫度越高D．X、Y、Z三點比較，X點對應(yīng)的溫度是最佳生產(chǎn)溫度【答案】B【解析】A項，根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率下的反應(yīng)速率曲線可以看出，隨著溫度的升高反應(yīng)速率先加快后減慢，A錯誤；B項，從圖中所給出的速率曲線可以看出，相同溫度下，轉(zhuǎn)化率越高反應(yīng)速率越慢，α=0.92時速率較慢，該曲線可能代表平衡轉(zhuǎn)化率，B正確；C項，從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大，最大反應(yīng)速率不斷減小，最大反應(yīng)速率出現(xiàn)的溫度也逐漸降低，C錯誤；D項，從圖像可以看出隨著轉(zhuǎn)化率的增大，最大反應(yīng)速率出現(xiàn)的溫度也逐漸降低，這時可以根據(jù)不同轉(zhuǎn)化率選擇合適的反應(yīng)溫度以減少能源的消耗，則X點對應(yīng)的溫度不一定是最佳生產(chǎn)溫度，D錯誤；故選B。7．(2024·江西景德鎮(zhèn)高三第一次質(zhì)量檢測聯(lián)考)工業(yè)上一種處理硫化氫的反應(yīng)為：CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)，壓強恒定條件下，進(jìn)料比[]分別為a、b、c，反應(yīng)中H2S的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖所示，下列說法正確的是()A．上述反應(yīng)中所有分子皆為非極性分子B．該反應(yīng)在任意溫度下都可自發(fā)進(jìn)行C．當(dāng)氣體的總質(zhì)量不再變化時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D．a(chǎn)＞b＞c【答案】D【解析】A項，H2S的分子構(gòu)型為V形，正負(fù)電荷中心不重合，是極性分子，故A錯誤；B項，如圖可知，隨著溫度升高，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率增大，所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH＞0，該反應(yīng)為氣體分?jǐn)?shù)增大的反應(yīng)，ΔS＞0，當(dāng)ΔG=ΔH-TΔS＜0才自發(fā)進(jìn)行，所以該反應(yīng)低溫下不能自發(fā)進(jìn)行，故B錯誤；C項，該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物均為氣體，氣體的總質(zhì)量一直不變，不能以此判斷平衡狀態(tài)，故C錯誤；D項，如圖可知，在相同溫度下，a、b、c平衡時H2S的平衡轉(zhuǎn)化率增大為a＞b＞c，所以進(jìn)料比a＞b＞c，故D正確；故選D。8．(2024·廣東湛江高三畢業(yè)班調(diào)研考試)我國科學(xué)家團(tuán)隊打通了溫和條件下草酸二甲酯【(COOCH3)2】催化加氫制乙二醇的技術(shù)難關(guān)，反應(yīng)為(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)ΔH。如圖所示，在恒容密閉容器中，反應(yīng)溫度為T1時，c(HOCH2CH2OH)和c(H2)隨時間t的變化分別為曲線I和Ⅱ，反應(yīng)溫度為T2時，c(H2)隨時間t的變化為曲線Ⅲ。下列判斷正確的是()A．ΔH>0B．a(chǎn)、b兩時刻生成乙二醇的速率：v(a)=v(b)C．在T2溫度下，反應(yīng)在0~t2內(nèi)的平均速率為D．其他條件相同，在T1溫度下，起始時向該容器中充入一定量的氮氣，則反應(yīng)達(dá)到平衡的時間小于t1【答案】C【解析】A項，反應(yīng)溫度為T1和T2，以c(H2)隨時間t的變化為曲線比較，Ⅱ比Ⅲ先達(dá)到平衡，所以T1>T2，溫度升高，c(H2)增大，平衡逆向移動，反應(yīng)放熱，A錯誤；B項，升高溫度，反應(yīng)速率加快，T1>T2，則反應(yīng)速率v(a)>v(b)，B錯誤；C項，T2時，在0~t2內(nèi)，△c(H2)=0.05mol。L-1，則，C正確；D項，向恒容容器中充入氮氣，不影響反應(yīng)物濃度，不影響反應(yīng)速率，D錯誤；故選C。9．(2024·河南省六市重點中學(xué)高三調(diào)研考試)在體積均為2L的恒溫恒容密閉容器1、2中，同時充入1molCl2(g)和1molPCl3(g)，初始反應(yīng)溫度不同的條件下發(fā)生反應(yīng)：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)。下列敘述錯誤的是()A．平衡時壓強：容器1>容器2 B．初始反應(yīng)溫度：容器1>容器2C．容器1中0～3min內(nèi)v(PCl3)=0.2mol·L－1·min－1 D．容器2中達(dá)到平衡時PCl5產(chǎn)率為80％【答案】C【解析】A項，由圖可知容器1中，3min、5minPCl5(g)的物質(zhì)的量相等，說明反應(yīng)3min時已達(dá)到平衡狀態(tài)，而容器2中，4min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡時，容器1中生成的PCl5(g)少于容器2，則結(jié)合反應(yīng)可知，最終容器1中氣體的總量大于容器2，而氣體的物質(zhì)的量之比等于體系內(nèi)壓強之比，則壓強：容器1>容器2，故A正確；B項，由圖可知容器1中反應(yīng)在3min達(dá)到平衡狀態(tài)，可知容器1中反應(yīng)速率較快，則溫度：容器1>容器2，故B正確；C項，容器1中0～3min內(nèi)v(PCl5)=mol·L－1·min－1，再根據(jù)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，可得v(PCl3)=v(PCl5)=0.1mol·L－1·min－1，故C錯誤；D項，1molCl2(g)和1molPCl3(g)充分反應(yīng)，理論上生成1molPCl5，而容器2平衡時生成0.8molPCl5，容器2中達(dá)到平衡時PCl5產(chǎn)率為80%，故D正確；故選C。10．(2024·河南省部分名校高三聯(lián)考)丙烯在催化劑上選擇性還原NO的反應(yīng)為。在三個2L的恒容密閉容器中分別加入0.5mol和4.5molNO發(fā)生上述反應(yīng)，實驗測得三個容器中n(NO)隨時間(t)的變化如圖所示。下列說法錯誤的是()A．500℃條件下，曲線a所在的容器中使用了合適的催化劑B．500℃條件下，20min時達(dá)到平衡，則該容器中0~20min內(nèi)用表示的平均反應(yīng)速率為C．正反應(yīng)速率：D．800℃條件下，混合氣體的起始壓強與平衡壓強之比為90：91【答案】B【解析】A項，500℃條件下，曲線a反應(yīng)速率加快，n(NO)物質(zhì)的量不變，平衡不移動，所在的容器中使用了合適的催化劑，A正確；B項，500℃條件下，20min時達(dá)到平衡，則該容器中0~20min內(nèi)用NO表示的反應(yīng)速率為，用N2表示的平均反應(yīng)速率為，B錯誤；C項，M點溫度較高，反應(yīng)物濃度較大，反應(yīng)速率快，C正確；D項，根據(jù)三段式：P0：P平=n0：n平=90：91，D正確；故選B。11．(2024·河南省南陽、洛陽等2地二十所名校高三聯(lián)考)一定條件下向10L的恒容密閉容器中通入2molCO2，6molH2，在催化劑存在下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH，經(jīng)過10min時測得CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。下列分析中正確的是()A．a(chǎn)點處對應(yīng)體系中：v正=v逆B．與b點對應(yīng)的反應(yīng)，前10min內(nèi)v(H2)=0.03mol·L-1·min-1C．該反應(yīng)的D．當(dāng)容器中氣體密度保持不變時，表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)【答案】B【解析】未平衡：溫度越高，反應(yīng)速率越快，相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)化率越大，故b點前未達(dá)平衡；b點及以后二氧化碳轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低，則是平衡狀態(tài)。A項，a點后二氧化碳轉(zhuǎn)化率仍可升高，說明反應(yīng)處于正向進(jìn)行狀態(tài)，則v正＞v逆，故A錯誤；B項，b點二氧化碳轉(zhuǎn)化率達(dá)50％，即10min二氧化碳消耗1mol，氫氣消耗3mol，則，故B正確；C項，b點后，隨溫度的升高，二氧化碳轉(zhuǎn)化率下降，說明平衡逆向移動，逆反應(yīng)向為吸熱反應(yīng)，則，故C錯誤；D項，恒容條件下，混合氣體總體積始終保持不變，各物質(zhì)均為氣體，則反應(yīng)前后混合氣體總質(zhì)量不變，根據(jù)可知，混合氣體密度始終保持不變，不能說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，故D錯誤；故選B。12．SCl2可用作有機合成的氯化劑。在體積為的密閉容器中充入0.2molSCl2，發(fā)生反應(yīng)：2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g)，圖中所示曲線分別表示反應(yīng)在時和平衡時SCl2的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系。下列說法正確的是()A．2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g)的ΔH0、ΔSB．55OC，從0~10min，以S2Cl2表示反應(yīng)的平均速率為C．當(dāng)容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量恒定不變時，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D．82℃，若起始時在該密閉容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol，則此時v(逆)＞v(正)【答案】B【解析】A項，由圖可知，升高溫度，SCl2的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH0；且正反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行，說明ΔHΔS，則ΔS0，A項錯誤；B項，55OC，從0~10min，以S2Cl2表示反應(yīng)的平均速率為，B項正確；C項，反應(yīng)過程中氣體的總質(zhì)量不變，該反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，則該反應(yīng)中混合氣體的總物質(zhì)的量不變，混合氣體的摩爾質(zhì)量始終不變，則平均相對分子質(zhì)量恒定不變，故當(dāng)容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量恒定不變時，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C項錯誤；D項，82℃下，反應(yīng)達(dá)平衡時，SCl2的轉(zhuǎn)化率為90%，則達(dá)平衡時，c(SCl2)==，c(S2Cl2)=c(Cl2)==0.045mol/L，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==20.25，若起始時在該密閉容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol，則Qc==1＜K，則平衡正向移動，v(逆)＜v(正)，D項錯誤；故選B。13．利用CO2催化加氫可制乙烯，反應(yīng)為2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H，在兩個容積均為1L恒容密閉容器中，分別加入2molCO2、4molH2，分別選用兩種催化劑，反應(yīng)進(jìn)行相同時間，測得CO2轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如下圖所示。下列說法正確的是()A．使用催化劑I時反應(yīng)的活化能低于催化劑IIB．△H>0C．b、d兩狀態(tài)下，化學(xué)反應(yīng)速率相等D．d狀態(tài)下，保持其他條件不變，向容器中再加入1molCO2與0.5molC2H4，v(正)<v(逆)【答案】A【解析】A項，使用催化劑I時反應(yīng)中二氧化碳的轉(zhuǎn)化率變化快，更快地達(dá)到平衡，使用催化劑I時反應(yīng)的活化能低于催化劑II，故A正確；B項，達(dá)到平衡后升高溫度，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率降低，說明正反應(yīng)放熱，△H＜0，故B錯誤；C項，b、d兩狀態(tài)下，d點溫度高，化學(xué)反應(yīng)速率更快，故C錯誤；D項，反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=，d狀態(tài)下，保持其他條件不變，向容器中再加入1molCO2與0.5molC2H4，Qc=<K，平衡正向進(jìn)行，v(正)＞v(逆)，故D錯誤；故選A。14．(2024·江蘇蘇州高三期中)NiO-I可協(xié)同催化CO2的氫化，體系中涉及以下兩個反應(yīng)：反應(yīng)1：3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH＝－49.3kJ·mol－1反應(yīng)2：

H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH＝+41.2kJ·mol－1將一定比例的CO2、H2以一定流速通過催化劑，在一定溫度下反應(yīng)，CO2的轉(zhuǎn)化率、CH3OH或CO的選擇性［］與催化劑中NiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A．反應(yīng)2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)ΔH=90.5kJ·mol－1B．曲線Y表示CO2的轉(zhuǎn)化率隨催化劑中NiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化C．其他條件不變，催化劑中NiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時，CH3OH的產(chǎn)率最高D．其他條件不變，NiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從25%增加到50%，CH3OH的平衡選擇性降低【答案】B【解析】A項，根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)1-反應(yīng)2得2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g)ΔH=ΔH1-ΔH2=-90.5kJ·mol－1，A錯誤；B項，CH3OH的選擇性與CO的選擇性之和為100%，由圖可知，CO的選擇性曲線與CH3OH的選擇性曲線應(yīng)關(guān)于50%這條水平線對稱，則曲線X表示CO的選擇性，那么曲線Y表示CO2的轉(zhuǎn)化率隨催化劑中NiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化，B正確；C項，由圖可知，其他條件不變，催化劑中NiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時，CH3OH的選擇性最高，但CO2的轉(zhuǎn)化率不是最高，則CH3OH的產(chǎn)率不一定是最高，C錯誤；D項，催化劑能加快反應(yīng)速率，但不影響平衡，因此NiO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從25%增加到50%，CH3OH的平衡選擇性不變，D錯誤；故選B。15．(2024·江蘇無錫高三教學(xué)質(zhì)量調(diào)研測試)擁有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的全球首套煤制乙醇工業(yè)化項目投產(chǎn)成功。某煤制乙醇過程表示如下：過程a包括以下3個主要反應(yīng)：I．CH3COOCH3(g)+2H2(g)=C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1Ⅱ．CH3COOCH3(g)+CH3OH(g)=CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2Ⅲ．CH3COOCH3(g)+H2(g)=CH3CHO(g)+CH3OH(g)ΔH3相同時間內(nèi)，測得乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖1所示，乙醇和乙酸乙酯的選擇性[乙醇選擇性]隨溫度的變化如圖2所示。下列說法不正確的是()A．205℃后反應(yīng)Ⅲ開始發(fā)生反應(yīng)B．225～235℃，反應(yīng)I處于平衡狀態(tài)C．溫度可影響催化劑的選擇性，從而影響目標(biāo)產(chǎn)物乙醇的選擇性D．205℃時，