选择题突破(九) 反应机理的分析及应用 化学平衡图像 题型突破5 化学平衡与化学反应速率

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选择题突破(九) 反应机理的分析及应用 化学平衡图像 题型突破5 化学平衡与化学反应速率

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化学反应速率、化学平衡图像分析
【知识网络 悉考点】
【研析真题 明方向】
1.(2024·浙江6月)二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH1>0
II.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g) ΔH2>0
向容积为10 L的密闭容器中投入2 mol C2H6和3 mol CO2,不同温度下,测得5 min时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是(  )
温度(℃) 400 500 600
乙烷转化率(%) 2.2 9.0 17.8
乙烯选择性(%) 92.6 80.0 61.8
注:乙烯选择性=×100%
A.反应活化能:Ⅰ<Ⅱ
B.500 ℃时,0~5 min反应Ⅰ的平均速率为:v(C2H4)=2.88×10-3 mol·L-1·min-1
C.其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),可提高乙烯的产率
D.其他条件不变,增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料,平衡后可提高乙烷转化率
2. (2024·山东卷)(多选)逆水气变换反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0。一定压力下,按CO2,H2物质量之比 n(CO2)∶n(H2)=1∶1投料,T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)×c(CO2),T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。下列说法错误的是( )
A.k1>k2
B.T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值:<
C.温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D.T2温度下,改变初始投料比例,可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同
3.(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是( )
A.3h时,反应②正、逆反应速率相等 B.该温度下的平衡常数:①>②
C.0~3h平均速率v(异山梨醇)=0.014mol kg-1 h-1 D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
4.(2024·安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO的影响因素,测得不同条件下SeO浓度随时间变化关系如下图。下列说法正确的是( )
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO)=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO+8H+===2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO的去除效果越好
5.(2024·江西卷)温度T下,向1 L真空刚性容器中加入1 mol (CH3)2CHOH,反应达到平衡时,c(Y)=0.4 mol/L,下列说法正确的是( )
(CH3)2CHOH(g)(CH3)2CO(g)+H2(g)
X Y Z
A.再充入1mol X和1mol Y,此时v正<v逆 B.再充入1mol X,平衡时c(Y)=0.8 mol·L-1
C.再充入1mol N2,平衡向右移动 D.若温度升高,X的转化率增加,则上述反应ΔH<0
6.(2024·甘肃卷)下列措施能降低化学反应速率是( )
A.催化氧化氨制备硝酸时加入铂 B.中和滴定时,边滴边摇锥形瓶
C.锌粉和盐酸反应时加水稀释 D.石墨合成金刚石时增大压强
7.(2024·江苏卷)下列说法正确的是( )
A.豆科植物固氮过程中,固氮酶能提高该反应的活化能
B.C2H4与O2反应中,Ag催化能提高生成CH3CHO的选择性
C.H2O2制O2反应中,MnO2能加快化学反应速率
D.SO2与O2反应中,V2O5能减小该反应的焓变
【核心考点精讲 固基础】
1.计算化学反应速率的两种方法
(1)公式法:v(B)==
(2)比值法:同一化学反应,各物质的反应速率之比等于反应方程式中的化学计量数之比
对于反应:mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)来说,则有===
2.影响化学反应速率的外界因素
【微点拨】
①外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的,但影响程度不一定相同。如升高温度,v正和
v逆都增大,但吸热反应方向的反应速率增大的程度大;降低温度反之
②恒温恒容条件,充入惰性气体,反应速率不改变
③恒温恒压条件下,充入惰性气体,相当于扩大容器体积,反应速率减小
3.化学平衡状态的判断
(1)化学平衡状态标志的判断要注意“三关注”
①一要关注反应条件,是恒温恒容、恒温恒压还是绝热容器
②二要关注反应特点,是等体积反应,还是非等体积反应
③三要关注特殊情况,是否有固体参加或生成,或固体的分解反应
(2)巧用“正逆相等,变量不变”做出判断
①等——逆向相等(三种表述)
a.同一物质(两种表述):v正=v逆、断键数=成键数
b.不同物质:=
②定——变量不变:如果一个量是随反应进行而改变的(即变量),当其不变时反应就达到平衡状态,即变量不变平衡状态。常见的变量有:
a.体系中各物质的质量、物质的量、浓度和物质的量分数等
b.一定条件下的气体密度、总压强、气体的平均相对分子质量等
c.有色体系的颜色
4.化学平衡移动方向的判断方法
(1)依据平衡破坏瞬时的正、逆反应速率的相对大小判断
①若外界条件改变,引起v正>v逆,则化学平衡向正反应方向移动
②若外界条件改变,引起v正<v逆,则化学平衡向逆反应方向移动
③若外界条件改变,虽能引起v正和v逆变化,但变化后新的v正′和v逆′仍保持相等,则化学平衡没有发生移动
(2)依据浓度商(Q)规则判断:通过比较浓度商(Q)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向
①若Q>K,平衡逆向移动
②若Q=K,平衡不移动
③若Q<K,平衡正向移动
5.化学平衡与平衡转化率
(1)转化率和平衡转化率:转化率有未达到平衡的转化率和已达到平衡的平衡转化率,在审题的时候一定要注意转化率是否为平衡转化率
(2)转化率与温度的关系
可逆反应的焓变ΔH 升高温度
吸热反应,ΔH>0 未达到平衡的转化率增大
已达到平衡的平衡转化率增大
放热反应,ΔH<0 未达到平衡的转化率增大
已达到平衡的平衡转化率减小
(3)增大反应物的浓度与平衡转化率的关系(其中A、B、C均为气体)
可逆反应 改变条件 平衡移动方向 反应物转化率 备注
A+BC 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小α(B)增大 -
AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A) 减小 反应物转化率实际是考虑压强的影响
2AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A) 不变
3AB+C 增大A的浓度 正向移动 α(A) 增大
(4)如果两气体物质的投料比按照化学计量数投料,那么无论是否达到化学平衡,两者的转化率一直相等
6.基础图像分析
(1)速率-时间图像:反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
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①t1时增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,然后逐渐减小,而逆反应速率逐渐增大,平衡正向移动
②t2时升高温度(或增大压强),正反应速率和逆反应速率均瞬间增大,正反应的反应速率增大得多,平衡正向移动
③t3时降低温度(或减小压强),正反应速率和逆反应速率均瞬间减小,且正反应的反应速率减小得多,平衡逆向移动
④t4时使用催化剂,正反应速率和逆反应速率均瞬间增大但仍相等,平衡不移动
(2)转化率(或含量)-时间图像:反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学(二轮书创新版\\296HX92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学(二轮书创新版\\296HX92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学(二轮书创新版\\296HX92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张新伟\\张新伟\\441化学(二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\296HX92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张新伟\\张新伟\\441化学(二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\296HX92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张新伟\\张新伟\\441化学(二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\296HX92.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第一部分 小题各个击破\\296HX92.TIF" \* MERGEFORMATINET
①图甲表示压强对反应物转化率的影响,对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应,压强越大,反应物的转化率越大
②图乙表示温度对反应物转化率的影响,对于吸热反应,温度越高,反应物的转化率越大
③图丙表示催化剂对反应物转化率的影响,催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应物的转化率
(3)恒压(温)线:反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学(二轮书创新版\\296HX93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学(二轮书创新版\\296HX93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学(二轮书创新版\\296HX93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张新伟\\张新伟\\441化学(二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\296HX93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张新伟\\张新伟\\441化学(二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\296HX93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张新伟\\张新伟\\441化学(二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\296HX93.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第一部分 小题各个击破\\296HX93.TIF" \* MERGEFORMATINET
分析时可过横轴作一条平行于纵轴的虚线,即为等压线或等温线,然后分析另一条件变化对该反应的影响
(4)特殊图像:如下图,对于化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),M点前,表示从反应物开始,v正>v逆;M点为刚达到平衡点;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ΔH<0
 
【题型突破 查漏缺】
1.已知反-2-丁烯转化为顺-2-丁烯反应如下,ln k=ln A-,ln k正和ln k逆随温度变化的曲线如图。下列有关该反应的说法正确的是(  )
A.反-2-丁烯与顺-2-丁烯互为位置异构体
B.温度变化对k正的影响程度小于对k逆的影响程度
C.正反应的活化能大于逆反应的活化能
D.顺-2-丁烯比反-2-丁烯稳定
2.醋酸甲酯制乙醇的反应为:CH3COOCH3(g)+2H2(g)eq \o(
,\s\up7(△))CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)。三个10 L恒容密闭容器中分别加入1 mol醋酸甲酯和9.8 mol氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0 B.容器甲中平均反应速率v(H2)=mol/(L·min)
C.容器乙中当前状态下反应速率v正<v逆 D.容器丙中乙醇的体积分数为8%
3.酯在NaOH溶液中发生水解反应,历程如下:
已知:①
②RCOOCH2CH3水解相对速率与取代基R的关系如下表:
取代基R CH3 ClCH2 Cl2CH
水解相对速率 1 290 7200
下列说法不正确的是( )
A.步骤I是OH-与酯中作用
B.步骤I使I和Ⅱ平衡正向移动,使酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆
C.酯的水解速率:FCH2 COOCH2CH3>ClCH2 COOCH2CH3
D.与OH-反应、与18OH-反应,两者所得醇和羧酸盐均不同
3.573 K、高压条件下,一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解:C6H5CN(苯甲腈)C6H5CONH2(苯甲酰胺)C6H5COOH(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分别用X、Y、Z表示)的物质的量分数x(A)随时间t的变化曲线,其中x(A)=。下列说法错误的是( )
A.水解产物除了Y、Z还有NH3
B.a点时v(Y)消耗=v(Y)生成
C.x(Z)在15 min前基本不变,15 min后明显增大,可能是水解产物对生成Z的反应有催化作用
D.任意25min时间段内存在v(X)=v(Y)+v(Z)
4.利用CH4能消除有害气体NO,其反应原理为CH4(g)+4NO(g)CO2(g)+2N2(g)+2H2O(g) ΔH<0,一定温度下,该反应在密闭容器中达到平衡状态。下列说法正确的是(  )
A.加入催化剂,活化分子百分数不变 B.恒容下,再通入适量CH4,CH4的平衡转化率减小
C.适当增大压强,化学平衡常数增大 D.升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小
5.已知NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)在低温时分两步完成:NO2(g)+NO2(g)NO3(g)+NO(g)(慢反应)、NO3(g)+CO(g)NO2(g)+CO2(g)(快反应),依据该过程,下列说法错误的是(  )
A.反应相同时间,快反应的平均速率不一定比慢反应大
B.提高CO的浓度,化学反应速率将显著增大
C.该反应只有NO3是中间产物
D.达到平衡时,通入少量NO2,再次达到平衡时NO2的转化率降低
6.反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-57 kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法错误的是(  )
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A.T1<T2 B.X、Y两点的反应速率:X>Y
C.X、Z两点气体的颜色:X浅,Z深 D.X、Z两点气体的平均相对分子质量:X>Z
7.催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯,该反应的化学方程式为:
CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l) CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l)反应开始时,反应物按物质的量之比1∶1投料,在温度分别为340 K、350 K下反应,测得乙酸甲酯转化率(α)随时间(t)的变化关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该醇解反应的ΔH>0
B.及时分离出甲醇,有利于提高转化率
C.A、B、C、D四点中,v正最大的点是C
D.350 K时,以物质的量分数代替平衡浓度的化学平衡常数Kx=2.25
8.在一定条件下探究二甲醚的制备反应:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH,测定结果如图所示。下列判断错误的是(  )
A.该反应的ΔH<0 B.加入催化剂可以提高CO的平衡转化率
C.工业选择的较适宜温度范围为280~290 ℃ D.该反应伴随有副反应的发生
9.温度为T ℃,向体积不等的恒容密闭容器中均充入1 mol气体X,发生反应:X(g)Y(g)+Z(g) ΔH,反应均进行10 min,测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.a点再充入一定量的X,X的转化率减小 B.d点有v正=v逆
C.正反应速率v(b)=v(d) D.若c点为平衡点,则浓度平衡常数K=0.9
10.在恒容密闭容器中,分别在T1、T2温度下(T1<T2)发生反应:3A(g)2B(g) ΔH<0,反应体系中各物质的浓度c随时间t的部分变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )
A.向密闭容器内充入He,平衡逆向移动
B.a曲线条件下,10~30 min内v(B)=0.05 mol·L-1·min-1
C.曲线b表示T2温度下,反应过程中物质A的浓度变化
D.在工业实际生产中,温度越低,越有利于提高生产效率
11.已知:H2和CO2在一定条件下可发生反应4H2(g)+CO2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH。在恒压条件下,控制H2和CO2的起始浓度相同,用不同Mg含量的催化剂Ni/xMg(x值越大表示Mg含量越高)催化该反应相同时间,测得不同温度下CO2的转化率如图所示(图示温度范围内催化剂未失活)。下列说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "../AppData/Roaming/kingsoft/office6/backup/DF12.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\DF12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\DF12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\DF12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\DF12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\DF12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\DF12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\DF12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\DF12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\DF12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\DF12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2025方正图片文件\\2025二轮\\成盘\\化学\\DF12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\化学00\\DF12.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\大二轮·化学 教师用书(新)\\化学00\\DF12.tif" \* MERGEFORMATINET
A.ΔH>0
B.延长W点的反应时间可提高CO2的转化率
C.相同条件下催化剂中Mg的含量越高,催化效率越高
D.当反应温度低于350 ℃时,使用合适的催化剂可以提高CO2的转化率
12.铂系金属中铑的配合物离子可作催化剂。一定温度下,[RhCl6]3-在水溶液中存在水解平衡:[RhCl6]3-+3H2ORh(OH)3+3H++6Cl-。某温度时,c(H+)随时间的变化关系如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.溶液的密度不变时,说明反应已达到化学平衡状态
B.[RhCl6]3-的转化率;t3>t2
C.平衡后,再通入3 mol HCl,不变
D.若该反应只在高温时能自发进行,则ΔH>0
13.向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 mol X和1 mol Y发生反应:2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A.ΔH>0 B.气体总物质的量:na>nc
C.a点平衡常数:K>12 D.反应速率:va正<vb正
【题型特训 练高分】
1.已知298K,101kPa时,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.5 kJ·mol-1。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为0.4 mol·L-1,c(CO2)-t关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.T1>T2
B.T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15 mol·L-1
C.使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大
D.使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
2.向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[x=]随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.x1<x2
B.反应速率:vb正<vc正
C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc
D.反应温度为T1,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
3.CO2催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体,其反应式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,下图为n(CO2)∶n(H2)=1∶3,温度在250 ℃下的甲醇的物质的量分数x与压强p的关系及压强在p=5×105 Pa下的甲醇的物质的量分数x(CH3OH)与温度t的关系,下列有关说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "../AppData/Roaming/新建文件夹/教师/新建文件夹/2024-3-209.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../AppData/Roaming/新建文件夹/教师/新建文件夹/2024-3-209.TIF" \* MERGEFORMAT
A.由图可知,随压强增大,平衡常数K增大
B.曲线a为250℃时等温过程曲线
C.该反应在任何温度下都能自发进行
D.当x(CH3OH)=0.1时,H2的平衡转化率为53.3%
4.氨基甲铵(H2NCOONH4)是化学工业中尿素生产过程的中间产物。向刚性密闭容器中加入一定量H2NCOONH4(s),在不同温度下发生反应H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) ΔH,反应的压强平衡常数Kp(用平衡时气体的分压代替平衡浓度表示的平衡常数)与反应热ΔH间存在关系式:R×ln Kp=-ΔH×+C(已知:R、C为常数,T为热力学温度)。R×ln Kp与关系的图像及相关数据如下图所示,判断下列说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "../AppData/Roaming/新建文件夹/教师/新建文件夹/2024-3-126.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../AppData/Roaming/新建文件夹/教师/新建文件夹/2024-3-126.TIF" \* MERGEFORMAT
A.当容器内气体平均相对分子质量不再变化时,说明反应已经达到平衡状态
B.当温度一定时,向平衡后的容器内再加入H2NCOONH4(s),再次达到平衡时NH3和CO2的浓度增大
C.ΔH=+1.592×105 kJ·mol-1
D.若实验室利用NH3与CO2合成H2NCOONH4(s),则应选择低温环境进行
5.高纯度SnO2可用作玻璃擦光剂、搪瓷抛光剂、催化剂等。利用水解反应制备高纯度SnO2的原理为SnO2++(x+1)H2OSnO2·xH2O+2H+。某温度下,测得体系中c(SnO2+)、c(H+)(H2O电离产生的H+不考虑)与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学(二轮书创新版\\441HX22.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学(二轮书创新版\\441HX22.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学(二轮书创新版\\441HX22.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张新伟\\张新伟\\441化学(二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\441HX22.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张新伟\\张新伟\\441化学(二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\441HX22.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张新伟\\张新伟\\441化学(二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\441HX22.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第一部分 小题各个击破\\441HX22.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.正反应速率:a>c
B.平衡后增大c(H+),平衡常数K减小
C.b点时水解反应已停止
D.c4=2(c1-c2)
6.SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为2 L的密闭容器中充入1 mol SCl2(g),发生反应:2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g),图中所示曲线分别表示反应在10 min时和平衡时SCl2的转化率(α)与温度(T)的关系。下列说法正确的是(  )
INCLUDEPICTURE "../AppData/Roaming/新建文件夹/教师/新建文件夹/2024-3-140.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../AppData/Roaming/新建文件夹/教师/新建文件夹/2024-3-140.TIF" \* MERGEFORMAT
A.2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g)的ΔH<0
B.55 ℃,从0~10 min,以S2Cl2表示的平均反应速率为0.025 mol·L-1·min-1
C.当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时,反应达到平衡状态
D.82 ℃,若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各5 mol,则此时v(逆)<v(正)
7.在不同压强下向密闭容器中充入X、Y、Z三种气体,发生反应3X(g)+Y(g)2Z(g),实验测得平衡时Z的物质的量分数α(Z)与温度(T)的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学(二轮书创新版\\402HXA24.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学(二轮书创新版\\402HXA24.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学(二轮书创新版\\402HXA24.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张新伟\\张新伟\\441化学(二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\402HXA24.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张新伟\\张新伟\\441化学(二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\402HXA24.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\张新伟\\张新伟\\441化学(二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\402HXA24.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第一部分 小题各个击破\\402HXA24.TIF" \* MERGEFORMATINET
A.该反应的ΔS>0
B.该反应的ΔH<0
C.p1、p2大小比较:p2>p1
D.a、b两点对应的逆反应速率:v逆(a)>v逆(b)
8.已知可逆反应2NO2(g)N2O4(g),NO2和N2O4的消耗速率与其浓度存在如下关系:v消(NO2)=kac2(NO2),v消(N2O4)=kbc(N2O4)(其中ka、kb是只与温度有关的常数),一定温度下,消耗速率与浓度的关系图像如图所示。下列说法正确的是(  )
A.曲线Y表示NO2消耗速率与浓度的关系
B.图中A点表示反应达到平衡状态
C.缩小容器的容积,平衡向正反应方向移动,气体的颜色变浅
D.若某温度时ka=kb,则该温度下平衡常数K=0.5
9.某工业废气中含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。目前较好的处理方法是光解法,原理为
2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。保持温度和压强(100 kPa)不变,将硫化氢和氩气按照物质的量之比分别为4∶1、1∶1、1∶4、1∶9、1∶19混合,测得光解过程中硫化氢的转化率随时间的变化如图所示。下列说法错误的是(  )
A.图中表示硫化氢和氩气按照物质的量之比为1∶1混合的曲线为④
B.温度、压强不变,通过添加硫化氢可提高硫化氢的平衡转化率
C.其他条件不变,若将原恒压容器改为恒容容器,起始压强为100 kPa,则平衡时S2(g)的百分含量将减小
D.起始反应速率的大小顺序:⑤>③
10.丙烯在有机合成中应用广泛,由甲醇催化制丙烯的热化学方程式为:3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) ΔH。Arrhenius经验公式为Rln k=-+C(Ea为活化能,k为正或逆反应速率常数,R和C为与正、逆反应方向无关的常数),反应的实验数据如图所示。下列有关说法错误的是(  )
A.在恒容密闭容器中,气体的压强不变,则该反应达到平衡
B.该反应的Ea=24 kJ·mol-1
C.温度为T1时,若测得逆反应的Rln k的数据,则可以确定该反应的ΔH
D.在恒容密闭容器的平衡体系中,增加CH3OH的物质的量,平衡正向移动,CH3OH的体积分数减小
11.某温度下,在金表面发生反应:2N2O(g)===2N2(g)+O2(g),其速率方程式为v=kcn(N2O)(k为速率常数)。反应过程中,c(N2O)与S(催化剂)及时间关系如图所示。已知T1/2(半衰期)为反应物消耗一半所用的时间,下列叙述错误的是(  )
A.n=2,Ⅰ条件下k=0.075 mol·L-1·min-1
B.其他条件相同,S(催化剂)越大,k越大
C.其他条件相同,c(N2O)增大,反应速率不变
D.该温度下,当S(催化剂)=450 m2·g-1,c(N2O)起始=3.0 mol·L-1时,T1/2为20 min
12.某温度条件下,在某恒压容器中发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),部分反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示(曲线m、n)。下列说法正确的是(  )
A.m表示C的物质的量随时间的变化
B.t1时刻反应速率:v(m)正<2v(n)逆
C.此反应的平衡常数K=4
D.平衡后充入1 mol Ar,再次达到平衡时物质n的物质的量大于0.8 mol
【化学反应速率、化学平衡图像分析】答案
【研析真题 明方向】
1.D。解析:A项,由表可知,升高温度,乙烷的转化率增大,乙烯的选择性却在降低,说明升高温度对反应Ⅱ反应速率的影响大于反应Ⅰ,则反应Ⅱ的活化能大于反应Ⅰ的活化能,A正确;B项,由表可知,500 ℃时,乙烷的转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2 mol×9.0%=0.18 mol,而此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18 mol×80%=0.144 mol,根据反应Ⅰ可得,生成乙烯的物质的量为0.144 mol,则0~5 min反应Ⅰ的平均速率为:v(C2H4)==2.88×10-3 mol·L-1·min-1,B正确;C项,其他条件不变,平衡后及时移除H2O(g),使反应Ⅰ平衡正向移动,可提高乙烯的产率,C正确;D项,其他条件不变,增大投料比[n(C2H6)/n(CO2)]投料,平衡后CO2转化率提高,C2H6转化率降低,D错误;故选D。
2.CD。解析:由图可知,T1比T2反应速率快,则T1>T2;T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时;由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1,则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。根据分析,T1比T2反应速率快,反应速率常数与温度有关,结合反应速率方程知k1>k2,A项正确;反应的速率方程为v=kc0.5(H2)c(CO2),则=,T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时,则<,B项正确;温度不变,仅改变体系初始压力,虽然平衡不移动,但反应物的浓度改变,反应速率改变,反应达到平衡的时间改变,反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化,C项错误;T2温度下,改变初始投料比,相当于改变某一反应物的浓度,达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等,故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同,D项错误。
3.A。解析:A.由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,15h后异山梨醇浓度才不再变化,所以3h时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;B.图像显示该温度下,15h后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;C.由图可知,在0~3h内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)==0.014mol-1·kg-1·h-1,故C正确;
D.催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,故D正确;故答案为:A。
4.C。解析:A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v(SeO)==2.0×10-5
mol·L-1·h-1,A不正确;B. 实验③中水样初始pH=8,溶液显弱碱性,结合氧化还原反应规律可得离子方程式为2Fe+SeO+4H2O===2Fe(OH)3+Se+2OH-,发生反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒,B不正确;C. 综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中SeO浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,C正确;D. 综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中SeO浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始pH,SeO的去除效果越好,但是当初始pH太小时,H+浓度太大,纳米铁与H+反应速率加快,会导致与SeO反应的纳米铁减少,因此,当初始pH越小时SeO的去除效果不一定越好,D不正确;综上所述,本题选C。
5.A。解析:由题意可知,平衡时Y的浓度为0.4 mol·L-1,由方程式可知,X的浓度为1 mol·L-1-0.4 mol·L-1=0.6 mol·L-1,Z的浓度为0.4 mol·L-1,则反应的平衡常数K=≈0.27。A.向真空刚性容器中再充入1mol X和1mol Y时,反应的浓度熵Qc==0.35>K,则反应向逆反应方向进行,正反应速率小于逆反应速率,故A正确;B.向真空刚性容器中再充入1mol X相当于增大压强,该反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则平衡时,Y的浓度小于0.8 mol·L-1,故B错误;C.向真空刚性容器中再充入不参与反应的1mol氮气,反应体系中各物质浓度不变,平衡不移动,故C错误;D.温度升高,X的转化率增加,说明平衡向正反应方向移动,该反应为焓变大于0的吸热反应,故D错误;故选A
6.C。解析:解析:催化剂可以改变化学反应速率,一般来说,催化剂可以用来加快化学反应速率,故催化氧化氨制备硝酸时加入铂可以加快化学反应速率,A项不符合题意;中和滴定时,边滴边摇锥形瓶,可以让反应物快速接触,可以加快化学反应速率,B项不符合题意;锌粉和盐酸反应时加水稀释会降低盐酸的浓度,会降低化学反应速率,C项符合题意;石墨合成金刚石,该反应中没有气体参与,增大压强不会改变化学反应速率,D项不符合题意;故选C。
7.C。解析:A项,固氮酶是豆科植物固氮过程的催化剂,能降低该反应的活化能,A错误;B项,根据题意,催化剂有选择性,如C2H4与O2反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO,则判断Ag催化不能提高生成CH3CHO的选择性,B错误;C项,MnO2是H2O2制O2反应的催化剂,能加快化学反应速率,C正确;D项,V2O5是SO2与O2反应的催化剂,能加快反应速率,但不能改变该反应的焓变,D错误;故选C。
【题型突破 查漏缺】
1.C。解析:反-2-丁烯与顺-2-丁烯互为顺反异构体,A错误;由图可知,ln k正的斜率更大,受温度影响更大,温度变化对k正的影响程度大于对k逆的影响程度,B错误;图中曲线的斜率代表活化能,正反应的斜率更大,活化能更大,C正确;由C项分析可知,正反应的活化能更大,则反应为吸热反应,生成物能量大于反应物能量,故反-2-丁烯比顺-2-丁烯稳定,D错误。
2.D。解析:温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙反应升高温度,醋酸甲酯量增大,则反应逆向进行,正反应为放热反应,焓变小于0;A.由分析,该反应的ΔH<0,A错误; B.容器甲中平均反应速率v(H2)=2v(CH3COOCH3(g))=2×mol/(L·min)=mol/(L·min),B错误;C.温度越高反应速率越快,比较乙丙可知,丙达到平衡状态,但不确定乙是否平衡,不能确定正逆反应速率相对大小,C错误;
D.对丙而言:
CH3COOCH3(g)+2H2(g)eq \o(
,\s\up7(△))CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)
起始(mol/L) 0.1 0.98 0 0
起始(mol/L) 0.08 0.16 0.08 0.08
起始(mol/L) 0.02 0.82 0.08 0.08
容器丙中乙醇的体积分数为×100%=8%,D正确;故选D。
3.D。解析:A项,步骤Ⅰ是氢氧根离子与酯基中的作用生成羟基和O-,A正确;B项,步骤Ⅰ加入氢氧根离子使平衡Ⅰ正向移动,氢氧根离子与羧基反应使平衡Ⅱ也正向移动,使得酯在NaOH溶液中发生的水解反应不可逆,B正确;C项,从信息②可知,随着取代基R上Cl个数的增多,水解相对速率增大,原因为Cl电负性较强,对电子的吸引能力较强,使得酯基的水解速率增大,F的电负性强于Cl,FCH2对电子的吸引能力更强,因此酯的水解速率FCH2 COOCH2CH3>ClCH2 COOCH2CH3,C正确;D项,与氢氧根离子反应,根据信息①可知,第一步反应后18O既存在于羟基中也存在于O-中,随着反应进行,最终18O存在于羧酸盐和醇中,同理与18OH-反应,最终18O存在于醇中和羧酸盐中,两者所得醇和羧酸盐相同,D错误;故选D。
3.D。解析:A.苯甲腈在溶液中发生连续水解:C6H5CN+H2OC6H5CONH2,C6H5CONH2+H2OC6H5COOH,有NH3生成,A正确;B.a点之前x(Y)逐渐增大,v(Y)消耗<v(Y)生成;a点之后,x(Y)逐渐减小v(Y)消耗>v(Y)生成,a点是Y物质的最大值,则生成和消耗的速率相等。即v(Y)消耗=v(Y)生成 ,B正确;
C.x(Z)在15min前基本不变,15min后明显增大,在没有另加物质、没有改变反应条件的情况下,可能是水解产物对生成Z的反应有催化作用,C正确;D.根据图像所示,反应的前期应该有v(X)=v(Y)+v(Z),a点之后,由于v(X)明显减小,v(Z)显著增大,三者的速率关系不再满足v(X)=v(Y)+v(Z),D错误;故选D。
4.B。解析:加入催化剂活化分子百分数发生改变,A错误;恒容下,再通入适量CH4,则CH4浓度增大,化学平衡正向移动,NO的转化率增大,而CH4的平衡转化率减小,B正确;化学平衡常数仅仅是温度的函数,温度不变化学平衡常数不变,即适当增大压强,化学平衡常数不变,C错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,D错误。
5.B。解析:反应分两步进行,反应速率主要取决于慢反应,慢反应生成的NO3的浓度小,则反应相同时间,快反应的平均速率不一定比慢反应大,A正确;慢反应中没有CO参加,提高CO的浓度,化学反应速率不会显著增大,B错误;由两步反应可以看出,反应物和最终产物中都没有NO3,则该反应只有NO3是中间产物,C正确;达到平衡时,通入少量NO2气体,再次达到平衡时,CO的转化率增大,NO2的转化率减小,D正确。
6.D。解析:升高温度,化学平衡逆向移动,NO2的体积分数增大,Y点NO2的体积分数小于X点,则T1<T2,A正确;由A项分析可知,X点的温度大于Y点的温度,温度越高,化学反应速率越快,所以反应速率:X>Y,B正确;X、Z两点温度相同,但压强不同,NO2为红棕色气体,增大压强,平衡右移,但是气体的体积变小,浓度增大的影响较大,气体的颜色加深,则X、Z两点气体的颜色:X浅,Z深,C正确;X、Z两点都在等温线上,X的压强小,增大压强,化学平衡正向移动,Z点时气体的物质的量小,则平均相对分子质量变大,即平均相对分子质量:X<Z,D错误。
7.C。解析:A. 根据图像,①最先达到化学平衡,故①的速率最快,说明①对应的是最高温度350 K,温度升高,平衡时转化率增大,说明正向是吸热的,所以ΔH>0,A正确;B. 及时分离出甲醇,平衡正向移动,有利于提高转化率,B正确;C. A、B、C、D四点中,根据v正=k正·c(CH3COOCH3)·c(C6H13OH),v逆=k逆·c(CH3COOC6H13)·c(C6H13OH),A点c(CH3COOCH3)·c(C6H13OH)大,温度高,因此A点v正最大,C错误;D. 350K时,
以物质的量分数代替平衡浓度的化学平衡常数Kx==2.25,D正确;故选C。
8.B。解析:温度高于290 ℃时,随温度升高,CO的转化率、二甲醚的产率均降低,说明升高温度,平衡逆向移动,该反应的ΔH<0,A正确;催化剂只改变反应速率,不能使平衡移动,所以加入催化剂不能提高CO的平衡转化率,B错误;温度范围为280~290 ℃时,二甲醚的产率最高,所以工业选择的较适宜温度范围为280~290 ℃,C正确;温度低于290 ℃时,CO的转化率随温度升高而降低,二甲醚的产率随温度升高增大,可知该反应伴随有副反应的发生,D正确。
9.A。解析:四点所对应容器容积不同,容积越小速率越大,先平衡,所以a、b容器已经达到平衡,d容器未平衡。a点已平衡,所以再充入一定量的X,平衡右移,但压强增大,X的转化率减小,A正确;d容器未平衡,v正≠v逆,B错误;b与d组分相同,但容积不等,所以速率不等,C错误;c容器容积未知,无法计算浓度平衡常数,D错误。
10.C。解析:曲线a、b都在下降,说明a、b都是A物质的浓度变化情况,且b先达到平衡,反应速率更快,故b对应的温度是T2,C正确;根据物质的量浓度的变化量,结合反应比例可知曲线c为T1温度下的B的浓度随时间的变化曲线。恒容条件下充入He,各物质的浓度没有发生改变,平衡不移动,A错误;a曲线条件下,10~30 min内v(A)==0.05 mol·L-1·min-1,反应速率之比等于化学计量数之比,则v(B)=v(A)=×0.05 mol·L-1·min-1,B错误;降低温度,平衡正向移动,反应物的转化率提高,但温度过低会导致反应速率过慢,不利于提高生产效率,D错误。
11.D。解析:约350 ℃以后,不同催化剂下CO2的转化率相同,说明此时反应已达平衡。A项,反应达到平衡后,升高温度,CO2的转化率减小,平衡逆向移动,则该反应的正反应是放热反应,ΔH<0,错误;B项,W点时反应已达到平衡,延长反应时间,CO2的转化率不变,错误;C项,由题图可知,在达到平衡前,催化剂Ni/0.05Mg的催化效率最高,并非Mg的含量越高催化效率越高,错误;D项,当反应温度低于350 ℃时,反应未达到平衡,此时CO2的转化率由反应速率决定,即反应速率越大,相同时间内CO2的转化率越大,因此,使用合适的催化剂,可以加快反应速率,从而提高CO2的转化率,正确。
12.B。解析:溶液的密度不变时,说明溶液中各物质的浓度保持不变,说明反应已达到化学平衡状态,A正确;由题图可知,随着反应的进行,c{[RhCl6]3-}逐渐减小,c(H+)增大,t2时,c(H+)最大,反应达到平衡,此时[RhCl6]3-的转化率达到该反应条件下的最大值,t2之后,由于外界条件发生改变,c(H+)减小,平衡逆向移动,[RhCl6]3-的转化率减小,故[RhCl6]3-的转化率:t30,若该反应只在高温时能自发进行,则ΔG=ΔH-TΔS<0,则ΔH>0,D正确。
13.C。解析:A.该反应为气体体积减小的反应,则反应中气体压强会减小,由图可知,绝热容器甲中,气体压强先增大后减小,说明反应过程中反应温度升高,该反应为焓变小于0的放热反应,故A错误;B.由图可知,a点和c点的气体压强相等,该反应为气体体积减小的放热反应,若a点和c点的气体总物质的量相等,绝热容器甲中反应温度大于恒温容器乙,气体压强大于恒温容器乙,所以容器甲中气体总物质的量小于容器乙,故B错误;C.由图可知,a点反应达到平衡,气体压强为p,该反应为气体体积减小的放热反应,则绝热容器甲中平衡时的反应温度大于起始反应温度,由起始压强为2p可知,平衡时气体的总物质的量小于3 mol×=1.5 mol,设平衡时生成Z的浓度为a mol/L,由题意可建立如下三段式:
      2X(g)+Y(g)Z(g)
起(mol) 2 1 0
变(mol) 2a a a
平(mol) 2-2a 1-a a
由三段式数据可得:3-2a<1.5,解得a>0.75,则反应的平衡常数K>=12,故C正确;D.该反应为气体体积减小的放热反应,则时间相同时绝热容器甲中反应温度大于恒温容器乙,温度越高,反应速率越快,则a点反应速率大于b点,故D错误。
【题型特训 练高分】
1.D。解析:A.平衡时CO2的浓度T1温度下比T2温度下的大,即T1到T2平衡正向移动,而结合题干方程式可知,该反应正反应是一个放热反应,即降低温度平衡才是正向移动,即T1>T2,A正确;B.T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25 mol·L-1,即CO2的浓度改变量为:0.40 mol·L-1-0.25 mol·L-1=0.15 mol·L-1,结合变化量之比等于化学计量系数之比可知,T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15 mol·L-1,B正确;C.在温度均为T1时,使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即催化剂1时的反应速率比催化剂2的更慢,说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大,C正确;D.催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间是相同的,但温度不同,反应速率也不同,说明催化剂2和催化剂3的反应历程不相同,才能保证在不同温度下达到相同的平衡时间,D错误;故答案为:D。
2.B。解析:A项,一定条件下,增大H2O(g)的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则x1<x2,故A正确;B项,b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1 mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,则反应速率:v正b>vc正,故B错误;C项,由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大;温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc,故C正确;D项,该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态,故D正确;故选B。
3.B。解析:该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,甲醇的含量减少,b为等压过程曲线,a为等温过程曲线。A.平衡常数K只受温度的影响,压强增大,K值不变,A错误;B.b为等压过程曲线,a为等温过程曲线,B正确;C.由于该反应ΔH<0、ΔS<0,根据ΔG=ΔH-TΔS,不一定小于0,在低温时能够自发,C错误;D.起始物n(H2)/n(CO2)=3,设n(H2)=3 mol,n(CO2)=1 mol,设二氧化碳的变化量为x,根据已知条件列三段式:
     CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
起始(mol)  1   3   0    0
转移(mol)  x   3x  x   x
某时刻(mol) 1-x   3-3x x   x,
x(CH3OH)=0.1时,×100%=0.1,解得:x=,则H2的平衡转化率为33.3%,D错误。
4.D。解析:A.容器内NH3(g)与CO2(g)两种气体物质的量始终保持2∶1,则气体平均摩尔质量始终不变,因此不能用容器内气体平均相对分子质量不再变化说明反应已经达到平衡状态,A错误;B.反应的K=c2c,因为温度一定,则K保持不变,NH3和CO2的浓度均保持不变,B错误;C.利用图像中的任意两组数据代入关系式:R×ln Kp=-ΔH×+C,如将a、b点数据分别带入得①:-67.82=-3.342×10-3×ΔH+C,②:-69.73=-3.354×10-3×ΔH+C,①-②:1.91=0.012×10-3×ΔH,ΔH=+159.2×103 J·mol-1=+159.2 kJ·mol-1,C错误;D.根据图像直线斜率判断,氨基甲酸铵分解反应为吸热反应,则合成氨基甲酸铵为放热反应,所以在低温环境有利于合成氨基甲酸铵,D正确。
5.D
6.D。解析:由图可知,升高温度,SCl2的平衡转化率增大,则正反应为吸热反应,ΔH>0,选项A错误;55 ℃,从0~10 min,以S2Cl2表示的平均反应速率为×=0.012 5 mol·L-1·min-1,选项B错误;反应过程中气体的总质量不变,该反应为反应前后气体分子数不变的反应,则该反应中混合气体的总物质的量不变,混合气体的摩尔质量始终不变,则平均相对分子质量恒定不变,不能作为反应达到平衡状态的依据,选项C错误;82 ℃下,反应达平衡时,SCl2的转化率为90%,则达平衡时,c(SCl2)==0.05  mol·L-1,c(S2Cl2)=c(Cl2)==0.225 mol·L-1,该反应的平衡常数K==20.25,若起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各5 mol,则Q==1<K,平衡正向移动,v(逆)<v(正),选项D正确。
7.A。解析:该反应正向为气体分子数减小的反应,则ΔS<0,A错误;由图可知,随温度升高,平衡时Z的物质的量分数减小,说明升高温度平衡逆向移动,则ΔH<0,B正确;当温度相同时,增大压强平衡正向移动(该反应正向为气体分子数减小的反应),平衡时Z的物质的量分数增大,故p2>p1,C正确;由图像可知,a点温度、压强都大于b点,则v逆(a)>v逆(b),D正确。
8.D。解析:由速率方程可知,曲线X表示二氧化氮消耗速率与浓度的关系、曲线Y表示四氧化二氮消耗速率与浓度的关系,A错误;反应达到平衡时,二氧化氮的消耗速率应是四氧化二氮的消耗速率的2倍,由图可知,A点二氧化氮的消耗速率与四氧化二氮的消耗速率相等,则A点正反应速率不等于逆反应速率,反应未达到平衡,B错误;缩小容器的容积,平衡向正反应方向移动,但NO2气体的浓度大于原平衡,气体的颜色变深,C错误;v消(NO2)=kac2(NO2),则v生(NO2)=2v消(N2O4)=2kbc(N2O4),平衡时,v消(NO2)=kac2(NO2)=v生(NO2)=2kbc(N2O4),若某温度时ka=kb,则该温度下反应的平衡常数K==0.5,D正确。
9.B。解析:由于正反应是气体体积增大的可逆反应,n(H2S)∶n(氩气)越小,H2S的分压越小,相当于降低压强,平衡向正反应方向移动,因此比值越小,H2S的平衡转化率越高,所以曲线①为1∶19对应的曲线,曲线⑤是4∶1对应的曲线。A.由以上分析,曲线④表示硫化氢和氩气按照物质的量之比为1∶1混合的曲线,A正确;B.该反应是气体体积增大的反应,增加硫化氢,相当于增大硫化氢的分压,平衡逆向移动,硫化氢的平衡转化率下降,B错误;C.其他条件不变时,若将恒压容器改为恒容容器,起始压强为100 kPa,随着反应的进行,气体压强逐渐增大,促使反应逆向进行,平衡时S2(g)的百分含量将减小,C正确;D.压强不变,说明硫化氢和氩气按照物质的量之比为4∶1(对应曲线⑤)和1∶4(对应曲线③)混合时气体的总物质的量也相同,则硫化氢和氩气按照物质的量之比为4∶1混合时,反应物硫化氢的起始浓度更大,起始反应速率更大,D正确。
10.D。解析:A.由题干反应方程式可知,该反应正反应是一个气体体积增大的方向,即在恒容密闭容器中,反应过程中气体的压强一直在改变,现在气体的压强不变,则该反应达到平衡,A正确;B.根据图像并结合公式可得:9.2=C-3.2Ea,4.4=C-3.4 Ea,联立方程,解得Ea=24 kJ/mol,B正确;C.由B项分析可求出Ea(正)和C的值,若温度为T1时,测得逆反应的Rln k的数据,则可求出Ea(逆),则可以确定该反应的ΔH=Ea(正)-Ea(逆),C正确;D.在恒容密闭容器的平衡体系中,增加CH3OH的物质的量,根据等效平衡原理可知,加入CH3OH相当于增大压强,上述平衡逆向移动,故CH3OH的体积分数增大,D错误。]
11.A。解析:A.根据如图所示,Ⅰ和Ⅲ条件相同,起始浓度不同,但反应速率相同,说明反应速率与起始浓度无关,所以n=0,k=v(N2O)=0.075 mol·L-1·min-1,A错误;B.对比Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,Ⅱ中S(催化剂)最大,反应速率越大,k越大,Ⅰ和Ⅲ的S(催化剂)相同,反应速率相同,k相同,所以在其他条件相同,S(催化剂)越大,k越大,B正确;C.由以上分析,c(N2O)与反应速率无关,C正确;D.由图可知,在条件Ⅰ,S(催化剂)=450 m2·g-1,c(N2O)起始=3.0 mol·L-1消耗一半即消耗1.5 mol/L所用的时间为20 min,所以半衰期为20 min,D正确。
12.C。解析:A.C为固体,随着反应的进行,反应物m呈降低趋势,m表示的是一氧化氮的物质的量随时间的变化,A错误;B.t1时刻之后,曲线m代表的反应物在持续减少,曲线n代表的生成物在持续增加,则该时刻反应向正反应方向进行,v(m)正>2v(n)逆,B错误;C.25 min之后,曲线m、n不再变化,反应物、生成物的物质的量不再变化,该反应达到平衡,根据图中数据列出三段式
该反应前后气体分子数不变,则气体体积不变,容器体积不变,设反应过程中体积为1 L,K==4,C正确;D.平衡后充入1 mol Ar,恒压容器中,容器体积增大,各气体物质浓度同比例降低,由于该反应前后气体分子数不变,再次达到平衡时,物质n的物质的量等于0.8 mol,D错误;故选C。
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