2023屆新高考化學(xué)選考一輪總復(fù)習(xí)訓(xùn)練-熱點(diǎn)11　化學(xué)反應(yīng)速率與平衡的常規(guī)圖像

熱點(diǎn)11化學(xué)反應(yīng)速率與平衡的常規(guī)圖像課時(shí)訓(xùn)練1.某化學(xué)研究小組探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)qC(g)的速率和平衡的影響,圖像如圖所示。下列判斷正確的是(A)A.由圖a可知,T1>T2,該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.由圖b可知,該反應(yīng)m+n<qC.圖c是絕熱條件下速率和時(shí)間的圖像,由此說(shuō)明該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.圖d中,若m+n=q,則曲線a一定增大了壓強(qiáng)解析:A.根據(jù)圖a知,T1>T2,升高溫度,C的體積分?jǐn)?shù)降低,說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)是放熱反應(yīng),正確;B.由圖b可以看出,在同一溫度下,增大壓強(qiáng),C的體積分?jǐn)?shù)增大,說(shuō)明增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),則m+n>q,錯(cuò)誤;C.題給反應(yīng)正反應(yīng)若為吸熱反應(yīng),由于反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)物濃度減小,且溫度降低,則反應(yīng)速率在開始時(shí)就應(yīng)該逐漸減小,而圖像中開始時(shí)反應(yīng)速率直接增大,說(shuō)明題給反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),錯(cuò)誤;D.圖d中a、b的平衡狀態(tài)相同,但反應(yīng)速率不同,若m+n=q,壓強(qiáng)不影響平衡,可以對(duì)曲線a增大壓強(qiáng),但催化劑也不影響平衡,曲線a也可能使用了催化劑,錯(cuò)誤。2.向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2,一定條件下使反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達(dá)到平衡,正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是(D)A.反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B.反應(yīng)物濃度:a點(diǎn)小于b點(diǎn)C.反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量D.Δt1=Δt2時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率:a～b段小于b～c段解析:A項(xiàng),c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)速率還在改變,反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;B項(xiàng),a點(diǎn)到b點(diǎn)時(shí)正反應(yīng)速率增大,反應(yīng)物濃度隨時(shí)間不斷減小,錯(cuò)誤;C項(xiàng),從a到c正反應(yīng)速率增大,之后正反應(yīng)速率減小,說(shuō)明反應(yīng)剛開始時(shí)溫度升高對(duì)正反應(yīng)速率的影響大于濃度減小對(duì)正反應(yīng)速率的影響,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),即反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,錯(cuò)誤;D項(xiàng),正反應(yīng)速率越快,相同時(shí)間內(nèi)消耗的二氧化硫就越多,SO2的轉(zhuǎn)化率就越大,正確。3.向一容積為1L的密閉容器中加入一定量的X、Y,發(fā)生化學(xué)反應(yīng):aX(g)+2Y(s)bZ(g)ΔH<0。如圖是容器中X、Z的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線。下列說(shuō)法正確的是(B)A.據(jù)圖可求得方程式中a∶b=1∶3B.推測(cè)在第7min時(shí),曲線變化的原因可能是升溫C.推測(cè)在第13min時(shí),曲線變化的原因可能是降溫D.20min時(shí),保持溫度、壓強(qiáng)不變,充入稀有氣體,不影響速率,平衡不移動(dòng)解析:物質(zhì)的量濃度的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,方程式中a∶b=(0.45-0.2)∶(0.50-0)=1∶2,故A錯(cuò)誤;第7min時(shí),單位時(shí)間內(nèi)X、Z的物質(zhì)的量變化量較大,反應(yīng)速率增大,可能為升高溫度,故B正確;第13min時(shí),Z的物質(zhì)的量濃度減小,X的物質(zhì)的量濃度增大,說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),此時(shí)曲線斜率較大,應(yīng)為升高溫度導(dǎo)致,若降低溫度,平衡應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),故C錯(cuò)誤;20min時(shí),保持溫度、壓強(qiáng)不變,充入稀有氣體,體積增大,相當(dāng)于減壓,則反應(yīng)速率減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故D錯(cuò)誤。4.固定容積為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)xA(g)+yB(g)zC(g),圖1表示T℃時(shí)容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系,圖2表示平衡常數(shù)K隨溫度變化的關(guān)系。結(jié)合圖像判斷,下列結(jié)論正確的是(D)A.該反應(yīng)可表示為2A(g)+B(g)C(g)ΔH<0B.T℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=6.25C.當(dāng)容器中氣體密度不再變化時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)D.T℃,在第6min時(shí)再向體系中充入0.4molC,再次達(dá)到平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)大于25%解析:A.根據(jù)圖1可知,5min時(shí),A的物質(zhì)的量減少0.4mol,B的物質(zhì)的量減少0.2mol,A、B均為反應(yīng)物,C的物質(zhì)的量增加0.2mol,為生成物,根據(jù)變化的物質(zhì)的量之比等于反應(yīng)中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,得化學(xué)方程式為2A(g)+B(g)C(g),根據(jù)圖2可知,溫度升高,平衡常數(shù)增大,說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,錯(cuò)誤;B.圖1中5min時(shí)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡,平衡濃度分別為c(A)=0.4mol20.1mol/L、c(C)=0.2mol2L=0.1mol/L,則K=0.5.(2021·溫州適應(yīng)性測(cè)試)T℃時(shí),向絕熱恒容密閉容器中通入amolSO2和bmolNO2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)ΔH<0,測(cè)得SO3的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(B)A.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡B.反應(yīng)在40～50s內(nèi)SO3的平均反應(yīng)速率大于50～60s內(nèi)SO3的平均反應(yīng)速率C.NO2反應(yīng)速率v(正)(t=60s時(shí))大于v(逆)(t=80s時(shí))D.T℃時(shí),若在恒溫恒容下,向原容器中通入amolSO2和bmolNO2,達(dá)到平衡時(shí)c(SO3)>0.33mol/L解析:A.該反應(yīng)在恒容絕熱密閉容器中進(jìn)行,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,正反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變時(shí),說(shuō)明反應(yīng)放出熱量不再發(fā)生變化,故可說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)平衡,正確;B.該反應(yīng)在40～50s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(SO3)=(0.14-0.10(L·s),故反應(yīng)在40～50s內(nèi)SO3的平均反應(yīng)速率小于50～60s內(nèi)SO3的平均反應(yīng)速率,錯(cuò)誤;C.由圖像可知,反應(yīng)在60s及80s時(shí)總反應(yīng)都是正向進(jìn)行,這兩個(gè)時(shí)刻都是正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,又由于t=60s時(shí)比t=80s時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的程度小,反應(yīng)物濃度大,所以NO2反應(yīng)速率v(正)(t=60s時(shí))大于v(逆)(t=80s時(shí)),正確;D.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),根據(jù)圖像可知,在絕熱恒容條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),SO3的濃度為0.33mol/L,所以反應(yīng)若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行,反應(yīng)達(dá)到平衡后SO3的濃度大于0.33mol/L,正確。6.2mol水蒸氣與足量碳在2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH>0,在10min時(shí)改變一個(gè)外界條件,測(cè)得c(H2O)隨反應(yīng)時(shí)間(t)的變化如圖。下列判斷正確的是(D)A.其他條件不變,適當(dāng)減少C(s)的質(zhì)量會(huì)使平衡逆向移動(dòng)B.5min時(shí)該反應(yīng)的速率v(H2O)=0.1mol/(L·min)C.恒溫下,縮小容器容積,平衡后CO濃度減小D.由曲線變化可知10min時(shí),改變的外界條件可能是減小H2的濃度解析:A.C是固體,適當(dāng)減少固體C的質(zhì)量,不影響平衡移動(dòng),錯(cuò)誤;B.0～5min內(nèi)該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為v(H2O)=0.1mol/(L·min),5min時(shí)指的是瞬時(shí)速率,錯(cuò)誤;C.恒溫下,縮小容器容積,平衡逆向移動(dòng),但平衡后CO濃度增大,錯(cuò)誤;D.由題圖可知,10min時(shí)改變條件瞬間水蒸氣的濃度不變,后逐漸降低,可能是減小H2的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正確。7.(2021·嘉興期末)探究反應(yīng)2X(g)Y(g)+Z(g)的速率影響因素,在不同條件下進(jìn)行4組實(shí)驗(yàn),Y、Z起始濃度為0,反應(yīng)物X的濃度(mol/L)隨反應(yīng)時(shí)間(min)的變化情況如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(A)A.比較實(shí)驗(yàn)①④不能得出:升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快B.比較實(shí)驗(yàn)①②得出:增大反應(yīng)物濃度,化學(xué)反應(yīng)速率加快C.若實(shí)驗(yàn)②③只有一個(gè)條件不同,則實(shí)驗(yàn)③使用了催化劑D.在0～10min之間,實(shí)驗(yàn)②的平均速率v(Y)=0.01mol/(L·min)解析:A.實(shí)驗(yàn)①④相比,④的反應(yīng)物的濃度低,但溫度高,建立平衡需要的時(shí)間短,反應(yīng)速率更快,說(shuō)明升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,錯(cuò)誤;B.從圖像可以看出,實(shí)驗(yàn)①②的溫度相同,實(shí)驗(yàn)①中X的物質(zhì)的量濃度大,反應(yīng)速率明顯快,所以增大反應(yīng)物濃度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,正確;C.實(shí)驗(yàn)②③中X的起始物質(zhì)的量濃度相等,溫度相同,平衡狀態(tài)也相同,但是實(shí)驗(yàn)③反應(yīng)速率較快,達(dá)到平衡狀態(tài)所需的時(shí)間短,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)③使用了催化劑,正確;D.由圖像可以直接求得0～10min內(nèi)實(shí)驗(yàn)②的平均速率v(X)=1.00mol/L-8.在一恒容密閉容器中通入一定量CH4和NO2發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH,測(cè)得在相同時(shí)間、不同溫度下NO2的轉(zhuǎn)化率如圖:下列敘述正確的是(D)A.ΔH>0B.由圖像可知:200℃時(shí)NO2的平衡轉(zhuǎn)化率小于300℃時(shí)NO2的平衡轉(zhuǎn)化率C.c、d兩點(diǎn)轉(zhuǎn)化率相等,這兩點(diǎn)均處于平衡狀態(tài)D.若溫度維持在300℃,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,則NO2的轉(zhuǎn)化率將大于42%解析:A.該反應(yīng)在約450℃后再升高溫度,NO2的轉(zhuǎn)化率逐漸減小,說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,錯(cuò)誤;B.因?yàn)榉磻?yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高,NO2的平衡轉(zhuǎn)化率越小,錯(cuò)誤;C.由題圖可知,c點(diǎn)未達(dá)到平衡狀態(tài),d點(diǎn)已達(dá)到平衡狀態(tài),錯(cuò)誤;D.由題圖可知,b點(diǎn)沒(méi)有達(dá)到平衡,時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)繼續(xù)反應(yīng),轉(zhuǎn)化率將大于42%,正確。9.已知HF分子在一定條件下會(huì)發(fā)生二聚反應(yīng):2HF(g)(HF)2(g)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得,不同壓強(qiáng)下,體系的平均摩爾質(zhì)量(M=m總n總A.此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.氣體的壓強(qiáng):p(a)>p(b)=p(c)C.平衡常數(shù):K(c)>K(b)=K(a)D.若要測(cè)定HF的相對(duì)分子質(zhì)量,盡量選擇低壓、高溫條件解析:A.由圖中信息可知,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),故反應(yīng)為放熱反應(yīng),錯(cuò)誤;B.增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),故p1>p2,p(a)<p(b)=p(c),錯(cuò)誤;C.溫度不同,則平衡常數(shù)不同,錯(cuò)誤;D.在低壓、高溫條件下有利于平衡逆向移動(dòng),故若要測(cè)定HF的相對(duì)分子質(zhì)量,盡量選擇低壓、高溫條件,正確。10.(2021·紹興期末)一定條件下,在容積為2L的恒溫密閉容器中充入1mol(g)和2molH2,發(fā)生反應(yīng)(g)+2H2(g)(g)ΔH<0,反應(yīng)過(guò)程中測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(C)A.升高溫度可增大反應(yīng)速率,提高環(huán)戊二烯的平衡轉(zhuǎn)化率B.0～20min內(nèi),H2的平均反應(yīng)速率為0.05mol/(L·min)C.達(dá)到平衡時(shí),環(huán)戊烷和環(huán)戊二烯的體積分?jǐn)?shù)相同D.平衡常數(shù)Kp隨反應(yīng)的進(jìn)行而減小解析:A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng),導(dǎo)致環(huán)戊二烯平衡轉(zhuǎn)化率降低,錯(cuò)誤;B.在恒溫恒容時(shí),氣體的物質(zhì)的量與壓強(qiáng)成正比,在反應(yīng)開始時(shí)有1mol+2mol=3mol氣體,此時(shí)壓強(qiáng)為12.6MPa,在20min時(shí)氣體壓強(qiáng)為8.4MPa,則20min時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為8.412.6×3mol=2mol,氣體物質(zhì)的量減少了1mol,根據(jù)反應(yīng)方程式可知,反應(yīng)消耗H2的物質(zhì)的量是1mol,故0～20min內(nèi),H20.025mol/(L·min),錯(cuò)誤;C.由選項(xiàng)B分析可知,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),氣體物質(zhì)的量減少1mol,則反應(yīng)消耗0.5mol環(huán)戊二烯、生成0.5mol環(huán)戊烷,未反應(yīng)的環(huán)戊二烯的物質(zhì)的量是1mol-0.5mol=0.5mol,故環(huán)戊烷和環(huán)戊二烯的體積分?jǐn)?shù)相同,正確;D.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,錯(cuò)誤。11.某科研小組研究在其他條件不變的情況下,改變起始?xì)錃馕镔|(zhì)的量[用n(H2)表示]對(duì)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表示成如圖所示的規(guī)律(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量)。下列說(shuō)法不正確的是(A)A.在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中,H2的轉(zhuǎn)化率最高的是b點(diǎn)B.在a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是c點(diǎn)C.T2時(shí),若容器容積為1L,且只加入反應(yīng)物,當(dāng)圖中n=3mol時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2、N2的轉(zhuǎn)化率均為60%,此條件下,反應(yīng)的平衡常數(shù)約為2.08D.圖像中T2低于T1解析:A.從a到c,氫氣的物質(zhì)的量不斷增加,氫氣濃度不斷增大,平衡不斷正向移動(dòng),由于平衡移動(dòng)是微弱的,因此H2的轉(zhuǎn)化率不斷降低,錯(cuò)誤;B.從a到c,氫氣的物質(zhì)的量不斷增加,氫氣濃度不斷增大,平衡不斷正向移動(dòng),N2不斷消耗,因此反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是c點(diǎn),正確;C.T2時(shí),若容器容積為1L,且只加入反應(yīng)物,當(dāng)圖中n=3mol時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)H2、N2的轉(zhuǎn)化率均為60%,則兩者加入的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,即加入的N2的物質(zhì)的量為1mol,列三段式N2(g)+3H2(g)2NH3(g)開始/mol 13 0轉(zhuǎn)化/mol 0.6 1.8 1.2平衡/mol 0.4 1.2 1.2此條件下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(1.21)

2(1.2正確。12.CH4與CO2重整生成H2和CO的過(guò)程中主要發(fā)生下列反應(yīng):CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)ΔH=+247.1kJ·mol-1H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH=+41.2kJ·mol-1在恒壓、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比n(CH4)∶n(CO2)=1∶1條件下,CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(D)A.升高溫度、增大壓強(qiáng)均有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率B.曲線A表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化C.相同條件下,改用高效催化劑能使曲線A和曲線B重疊D.恒壓、800K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1條件下,反應(yīng)至CH4轉(zhuǎn)化率達(dá)到X點(diǎn)的值,改變除溫度外的特定條件繼續(xù)反應(yīng),CH4轉(zhuǎn)化率能達(dá)到Y(jié)點(diǎn)的值解析:甲烷和二氧化碳的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向即正向移動(dòng),甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,甲烷和二氧化碳的反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率減小,故A錯(cuò)誤;由兩個(gè)反應(yīng)得到總反應(yīng)為CH4(g)+2CO2(g)H2(g)+3CO(g)+H2O(g),加入的CH4與CO2的物質(zhì)的量相等,CO2消耗量大于CH4,因此CO2的轉(zhuǎn)化率大于CH4,曲線B表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化,故B錯(cuò)誤;使用高效催化劑,只能提高反應(yīng)速率,但不能改變平衡轉(zhuǎn)化率,故C錯(cuò)誤;800K時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率為X點(diǎn),可以通過(guò)改變二氧化碳的量來(lái)提高甲烷的轉(zhuǎn)化率,使其達(dá)到Y(jié)點(diǎn)的值,故D正確。13.(2021·嘉興二模)某實(shí)驗(yàn)小組在恒容密閉容器中利用環(huán)戊二烯制備二聚環(huán)戊二烯:2(g)(g),在T1℃和T2℃下環(huán)戊二烯氣體的濃度與反應(yīng)時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是(D)A.a、b、c三點(diǎn)的反應(yīng)速率大小為c>a>bB.T1℃時(shí),0～0.5h內(nèi)用二聚環(huán)戊二烯表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol·L-1·min-1C.已知該反應(yīng)正向自發(fā),則其他條件相同時(shí),T1℃、T2℃下環(huán)戊二烯的平衡轉(zhuǎn)化率:T1℃>T2℃D.v(環(huán)戊二烯)正=v(二聚環(huán)戊二烯)逆時(shí),反應(yīng)正向進(jìn)行解析:A.根據(jù)圖示可知,T2℃>T1℃,c點(diǎn)溫度高,環(huán)戊二烯濃度大,c點(diǎn)反應(yīng)速率最快,a、b兩點(diǎn)溫度相同,a點(diǎn)環(huán)戊二烯濃度大于b點(diǎn),反應(yīng)速率a>b,所以反應(yīng)速率大小為c>a>b,正確;B.T1℃時(shí),0～0.5h內(nèi)環(huán)戊二烯的濃度變化為0.6mol·L-1,則二聚環(huán)戊二烯的物質(zhì)的量濃度變化為0.3mol·L-1,用二聚環(huán)戊二烯表示的平均反應(yīng)速率為