2022屆高考化學(xué)第一輪復(fù)習(xí)配套作業(yè)：熱點(diǎn)專題專練(三)-化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的圖像分析

熱點(diǎn)專題專練(三)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的圖像分析1．(2011·重慶高考)確定條件下，下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢(shì)符合下圖的是()A．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＜0B．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；ΔH＞0C．CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)＋H2O(g)；ΔH＞0D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH=CH2(g)＋2H2O(g)；ΔH＜02．(2011·安徽高考)電鍍廢液中Cr2Oeq\o\al(2－,7)可通過(guò)下列反應(yīng)轉(zhuǎn)化成鉻黃(PbCrO4)：Cr2Oeq\o\al(2－,7)(aq)＋2Pb2＋(aq)＋H2O(l)2PbCrO4(s)＋2H＋(aq)ΔH<0該反應(yīng)達(dá)平衡后，轉(zhuǎn)變橫坐標(biāo)表示的反應(yīng)條件，下列示意圖正確的是()3.(2022·臨川模擬)確定條件下，在體積為VL的密閉容器中，一氧化碳和氫氣反應(yīng)生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，右圖表示該反應(yīng)在不同溫度下的反應(yīng)過(guò)程：關(guān)于該反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)達(dá)平衡后，上升溫度，平衡常數(shù)K增大B．反應(yīng)過(guò)程中使用Cu2O/ZnO作催化劑，二者均不參與反應(yīng)C．500℃反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，用氫氣物質(zhì)的量濃度削減表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率是：v(H2)＝eq\f(nB,V×tB)mol/(L·min)D．300℃4．(2021·安徽高考調(diào)研)可逆反應(yīng)A(g)＋2B(g)3C(g)＋4D(g)ΔH>0，在恒容密閉容器中達(dá)到平衡后，轉(zhuǎn)變某一條件，下列圖像正確的是()5．(2022·杭州三模)等質(zhì)量的三份鋅a、b和c，分別加入足量的稀H2SO4中，a中同時(shí)加入適量CuSO4溶液，c中加入適量CH3COONa。下列各圖中表示其產(chǎn)生H2總體積(V)與時(shí)間(t)的關(guān)系，其中正確的是()6．在恒容密閉容器中通入物質(zhì)的量濃度均0.1mol·L－1的CH4與CO2，在確定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)，，測(cè)得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法確定正確的是()A．上述反應(yīng)的ΔH>0B．壓強(qiáng)p1>p2>p3>p4C．1100℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為64D．壓強(qiáng)為p4時(shí)，在Y點(diǎn)：v(正)<v(逆)7．(2022·衡水期考)某化學(xué)小組爭(zhēng)辯在其他條件不變時(shí)，轉(zhuǎn)變密閉容器中某一條件對(duì)A2(g)＋3B2(g)=2AB3(g)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響，得到如下圖所示的曲線(圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量)。下列推斷正確的是()A．在T2和n(A2)不變時(shí)達(dá)到平衡，AB3的物質(zhì)的量大小為：c>b>aB．若T2>T1，則正反應(yīng)確定是放熱反應(yīng)C．達(dá)到平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率大小為：b>a>cD．若T2>T1，達(dá)到平衡時(shí)b、d點(diǎn)的反應(yīng)速率為vd>vb8．(2022·臨沂二模)T0℃時(shí)，在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：X(g)＋Y(g)Z(g)(未配平)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖a所示。其他條件相同，溫度分別為T(mén)1℃、T2A．該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B．T0℃，從反應(yīng)開(kāi)頭到平衡時(shí)：v(X)＝0.083mol·L－1·min－1C．圖a中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率為37.5%D．T1℃時(shí)，若該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝50，則T1＜T9．確定條件下，在體積為3L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO)。依據(jù)題意完成下列問(wèn)題：(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，平衡常數(shù)表達(dá)式K＝__________，上升溫度，K值______(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)在500℃v(H2)＝________________。(3)在其他條件不變的狀況下，對(duì)處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來(lái)的1/2，下列有關(guān)該體系的說(shuō)法正確的是________。a．氫氣的濃度減小b．正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率也加快c．甲醇的物質(zhì)的量增加d．重新平衡時(shí)n(H2)/n(CH3OH)增大(4)據(jù)爭(zhēng)辯，反應(yīng)過(guò)程中起催化作用的為Cu2O，反應(yīng)體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變，緣由是____________________________(用化學(xué)方程式表示)。10．某溫度時(shí)，在一容積為1L的密閉容器中，加入0.4mol的N2和1.2mol的H2，在確定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,5min時(shí)達(dá)到平衡，反應(yīng)中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化狀況如圖所示：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)依據(jù)如圖，計(jì)算從反應(yīng)開(kāi)頭到平衡時(shí)，平均反應(yīng)速率v(N2)＝________。(2)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)_________________________________________。(3)反應(yīng)達(dá)到平衡后，第5min末保持其他條件不變，若轉(zhuǎn)變反應(yīng)溫度，則NH3的物質(zhì)的量濃度不行能為_(kāi)_______(填序號(hào))a．0.80mol·L－1 B．0.25mol·L－1c.0.20mol·L－1 D．0.08mol·L－1(4)反應(yīng)達(dá)到平衡后，第5min末保持其他條件不變，若只把容器的體積縮小一半，平衡________移動(dòng)(填“向右”、“向左”或“不”)，化學(xué)平衡常數(shù)________(填“增大”、“削減”或“不變”)。11．確定溫度下，向一容積為5L的恒容密閉容器中充入0.4molSO2和0.2molO2，發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196kJ·mol－1。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗紩r(shí)的0.7倍。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)推斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是________(填字母)。a．SO2、O2、SO3三者的濃度之比為2∶1∶2b．容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變c．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變d．SO3的物質(zhì)的量不再變化e．SO2的生成速率和SO3的生成速率相等(2)回答下列問(wèn)題：①SO2的轉(zhuǎn)化率____________；②達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)放出的熱量____________；③此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝____________。(3)下圖表示平衡時(shí)SO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)和溫度變化的曲線，則：①溫度關(guān)系：T1________T2(填“>”、“<”或“＝”，下同)；②平衡常數(shù)關(guān)系：KA________KB，KA________KD。12．苯乙烯(C8H8)是生產(chǎn)塑料的一種重要單體，它以苯乙烷(C8H10)為材料，其反應(yīng)原理是：C8H10(g)C8H8(g)＋H2(g)ΔH＝＋125kJ·mol－1Ⅰ.某溫度下，將0.40mol苯乙烷(C8H10)充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，測(cè)定不同時(shí)間該容器內(nèi)物質(zhì)的量，得到數(shù)據(jù)如下表：時(shí)間/min010203040n(C8H10)/mol0.400.300.26n2n3n(C8H8)/mol0.000.10n10.160.16(1)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí)，該段時(shí)間內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是________。(2)該溫度下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是________。(3)若保持其他條件不變，用0.40molH2(g)和0.40molC8H8(g)合成C8H10(g)，當(dāng)有30kJ熱量放出時(shí)，該反應(yīng)中H2的轉(zhuǎn)化率是________，此時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到了平衡狀態(tài)？________(填“是”或“否”)。Ⅱ.工業(yè)上以高溫水蒸氣作為反應(yīng)體系的稀釋劑(不參與反應(yīng))，C8H10(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體系的溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖Ⅰ、圖Ⅱ所示。(4)由圖Ⅰ可知，T1________T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。(5)由圖Ⅱ可知，當(dāng)其他條件不變時(shí)，水蒸氣的用量越大，平衡轉(zhuǎn)化率將________(填“越大”、“越小”或“不變”)，緣由是___________________________________________________________________________________________________________________________。答案1．選A觀看圖像可知，達(dá)到平衡用的時(shí)間短反應(yīng)速率快，T2>T1、p1>p2。上升溫度水蒸氣的百分含量降低，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)放熱，ΔH<0；增大壓強(qiáng)水蒸氣的百分含量增大，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)氣體分子數(shù)削減，綜合分析A選項(xiàng)中反應(yīng)符合要求。2．選A該反應(yīng)放熱(ΔH<0)，升溫平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)K減小，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)pH增大時(shí)，c(OH－)增大，平衡正向移動(dòng)，Cr2Oeq\o\al(2－,7)轉(zhuǎn)化率上升，B項(xiàng)錯(cuò)誤；溫度上升，化學(xué)反應(yīng)速率增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；c(Pb2＋)增大時(shí)，平衡正向移動(dòng)，n(Cr2Oeq\o\al(2－,7))減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．選D由圖中曲線看出，溫度越高，甲醇的平衡含量越低，說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，上升溫度平衡左移，平衡常數(shù)減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤；催化劑的催化機(jī)理是催化劑參與化學(xué)反應(yīng)，生成中間產(chǎn)物，但最終又生成原來(lái)的物質(zhì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；500℃反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，用氫氣物質(zhì)的量濃度削減表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率應(yīng)為：v(H2)＝2×eq\f(nB,V×tB)mol/(L·min)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，加壓平衡右移，但平衡移動(dòng)的結(jié)果不能抵消或超過(guò)條件的轉(zhuǎn)變，故氫氣的濃度還是增大的，D項(xiàng)正確。4．選DA項(xiàng)，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向移動(dòng)，則平衡常數(shù)K應(yīng)增大，A錯(cuò)；B項(xiàng)，增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，則B的轉(zhuǎn)化率降低，B錯(cuò)；C項(xiàng)，催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，則D的產(chǎn)率不變，C錯(cuò)；D項(xiàng)，化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，故正確。5．選A從化學(xué)反應(yīng)速率角度分析，a中加入CuSO4溶液后，形成Zn—Cu—稀硫酸原電池，加快了反應(yīng)速率，c中加入了CH3COONa后，由于降低了溶液中的c(H＋)，減慢了反應(yīng)速率。從生成H2的角度分析，b和c中生成H2的量相同，但均比a多，綜上分析A正確。6．選AB項(xiàng)，壓強(qiáng)p1＜p2＜p3＜p4；C項(xiàng)1100℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為1.6384;D項(xiàng)，壓強(qiáng)為p4時(shí)，在Y點(diǎn)：v(正)＞v(逆)。7．選AA項(xiàng)，在T2和n(A2)不變時(shí)達(dá)到平衡，增加B的量平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致生成物的物質(zhì)的量增大，正確。B項(xiàng)，若T2>T1，上升溫度生成物的體積分?jǐn)?shù)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)確定是吸熱反應(yīng)，錯(cuò)誤。C項(xiàng)，當(dāng)A的物質(zhì)的量確定時(shí)，B的物質(zhì)的量越大，A的轉(zhuǎn)化率越大，故達(dá)到平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率大小為：c>b>a，錯(cuò)誤。D項(xiàng)，溫度越高反應(yīng)速率越大，若T2>T1，達(dá)到平衡時(shí)b、d點(diǎn)的反應(yīng)速率為vd<vb，錯(cuò)誤。8．選D依據(jù)“先拐先平，數(shù)值大”的原則可推知，T1>T2，溫度越高，X的物質(zhì)的量越大，則平衡向左移動(dòng)，正反應(yīng)放熱，A不正確；v(X)＝(0.3mol－0.05mol)/(2L·3s)＝0.0417mol·L－1·min－1，B不正確；Y的轉(zhuǎn)化率為(0.4－0.15)/0.4＝0.625，C不正確；由圖a可知X、Y、Z物質(zhì)的量變化之比為1∶1∶2，則K0為33.3<50，平衡常數(shù)越小，溫度越高，D正確。9．解析：(1)依據(jù)化學(xué)方程式和平衡常數(shù)的定義，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)，從題給圖像可以看出平衡后500℃時(shí)甲醇的物質(zhì)的量小于300℃時(shí)的物質(zhì)的量，說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，上升溫度平衡逆向移動(dòng)，K值將減小。(2)500℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，生成甲醇的物質(zhì)的量為nB，則消耗H2的物質(zhì)的量為2nB，因此v(H2)＝eq\f(\f(2nBmol,3L),tBmin)＝eq\f(2nB,3tB)mol/(L·min)。(3)在其他條件不變的狀況下，處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來(lái)的eq\f(1,2)，依據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)推知增大壓強(qiáng)，正、逆反應(yīng)速率都加快，且平衡正向移動(dòng)，甲醇的物質(zhì)的量將增加，即選b、c。(4)Cu2O能被CO還原為Cu，因此通入CO2可以抑制此反應(yīng)的發(fā)生，化學(xué)方程式為Cu2O＋CO2Cu＋CO2。答案：(1)eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)減小(2)eq\f(2nB,3tB)mol/(L·min)(3)bc(4)Cu2O＋CO2Cu＋CO210．解析：(1)據(jù)圖可知，從反應(yīng)開(kāi)頭到平衡時(shí)，平均反應(yīng)速率v(N2)＝1/2v(NH3)＝1/2×0.2/5mol·L－1·min－1＝0.02mol·L－1·min－1。(2)依據(jù)反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，可寫(xiě)出化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K＝eq\f(c2NH3,cN2·c3H2)。(3)反應(yīng)達(dá)到平衡后，第5分鐘末，保持其他條件不變，若轉(zhuǎn)變反應(yīng)溫度，平衡確定移動(dòng)，所以NH3的濃度不再為0.20mol·L－1，由于反應(yīng)不行能進(jìn)行完全，故NH3的濃度也不行能達(dá)到0.80mol·L－1；在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，NH3的濃度達(dá)到0.40mol·L－1，但平衡又向右移動(dòng)，故其濃度將增大到0.50mol·L－1時(shí)，在第8分鐘末達(dá)到新的平衡。答案：(1)0.02mol·L－1·min－1(2)K＝eq\f(c2NH3,cN2·c3H2)(3)a、c(4)向右不變11．解析：容積為5L的恒容密閉容器中充入0.4molSO2和0.2molO2，三段式解題：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196kJ·mol－1起始(mol)0.40.20轉(zhuǎn)變(mol)2xx2x平衡(mol)0.4－2x0.2－x2x當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，容器內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)槠鹗紩r(shí)的0.7倍，得到eq\f(0.4－2x＋0.2－x＋2x,0.4＋0.2)＝0.7，解得x＝0.18，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196kJ·mol－1起始(mol)0.40.2 0轉(zhuǎn)變(mol)0.360.18 0.36平衡(mol)0.040.02 0.36(1)a.SO2、O2、SO3三者的濃度之比為2∶1∶2和計(jì)量數(shù)比相等，和反應(yīng)是否平衡沒(méi)有必定聯(lián)系，不能作為平衡標(biāo)志；b因該平衡是一個(gè)恒容條件下的化學(xué)平衡，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化，現(xiàn)在壓強(qiáng)不變，說(shuō)明氣體總量已經(jīng)不變，化學(xué)反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)。c.因該平衡是恒容條件下的化學(xué)平衡狀態(tài)，反應(yīng)物和生成物均為氣體，則氣體質(zhì)量恒定，氣體密度恒定，不能作為平衡標(biāo)志；d.SO3的物質(zhì)的量不再變化，化學(xué)達(dá)到平衡狀態(tài)。e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等，化學(xué)達(dá)到平衡狀態(tài)。(2)①SO2的轉(zhuǎn)化率為90%；②達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)放出的熱量＝0.36×eq\f(196,2)＝35.28kJ；③此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.36,5)))2,\f(0.02,5)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.04,5)))2)＝20250。(3)該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，上升溫度，平衡逆向移動(dòng)，二氧化硫的