专题5 热化学 化学反应速率与平衡 高考热考法13 化学反应速率与平衡图像(课件 学案 练习)2026届高中化学二轮专题复习

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专题5 热化学 化学反应速率与平衡 高考热考法13 化学反应速率与平衡图像(课件 学案 练习)2026届高中化学二轮专题复习

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高考热考法13 化学反应速率与平衡图像
1.(2025·山东卷)在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解;体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是(  )
A.a线所示物种为固相产物
B.T1温度时,向容器中通入N2,气相产物分压仍为p1
C.p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D.T1温度时,向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
2.(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中,t=0时加入A(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v=kx,k为反应速率常数)。
下列说法错误的是(  )
A.该条件下=
B.0~t1时间段,生成M和N的平均反应速率相等
C.若加入催化剂,k1增大,k2不变,则x1和xM,平衡均变大
D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应,升高温度则xA,平衡变大
3.(2024·海南卷)已知298 K,101 kPa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
4.(2024·安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如图。
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
下列说法正确的是(  )
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v()=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为2Fe+Se+8H+===2Fe3++Se+4H2O
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁的质量可加快反应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,的去除效果越好
5.(2024·重庆卷)醋酸甲酯制乙醇的反应为CH3COOCH3(g)+2H2(g)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D.容器丙中乙醇的体积分数为8%
1.物质的量(浓度)、速率—时间图像
(1)速率—时间图像 如N2+3H22NH3 ΔH<0,建立平衡后,加热对速率的影响如图。 此类图像定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向
(2)全程速率—时间图像 如Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化出现如图情况。 解释原因:AB段(v渐大),因为是放热反应,随反应的进行,温度渐高,导致反应速率渐大;BC段(v渐小),则主要因为随反应的进行,溶液中c(H+)渐小,导致反应速率渐小
(3)物质的量(或浓度)—时间图像 例如,某温度时,在定容(V L)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)由图像得出的信息。 ①X、Y是反应物,Z是产物; ②t3时反应达平衡,X、Y没有全部反应。 (2)根据图像可进行的计算。 ①某物质的平均速率、转化率,如v(X)= mol·L-1·s-1,Y的转化率=×100%。 ②确定化学方程式中的化学计量数之比,如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2
2.恒温(压)图像分析
该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下所示
如图乙所示曲线是其他条件不变时,某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线,图中标出的1、2、3、4四个点,表示v正>v逆的点是3,表示v正3.含量(或转化率)—时间—温度(压强)图像
已知不同温度或压强下,反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以aA(g)+bB(g)cC(g)中反应物的转化率αA为例说明]
(1)“先拐先平,数值大”原则 分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化 ①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。如甲中T2>T1
②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。如乙中p1>p2
③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂
(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法 ①图中甲,T2>T1,升高温度,αA降低,平衡逆移,正反应为放热反应
②图乙中,p1>p2,增大压强,αA升高,平衡正移,则正反应为气体体积缩小的反应
③若纵坐标表示A的百分含量,则甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为气体体积增大的反应
(3)解答速率平衡图像两大方法 ①定一议二 当图像中有三个变量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线
②三步分析法 一看反应速率是增大还是减小
二看v正、v逆的相对大小
三看化学平衡移动的方向
4.“四步法”妙解图表题
第一步: 把握反应特点 即分析可逆反应方程式,观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应,还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应,还是吸热反应)等
第二步: 识别图像类型 即识别图像类型,横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的关系。利用规律“先拐先平,数值大”判断,即曲线先出现拐点,先达到平衡,其温度、压强越大
第三步: 联想平衡原理 联想化学反应速率、化学平衡移动原理,特别是影响因素及使用前提条件等
第四步: 数形结合解答 图表与原理整合。逐项分析图表,重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理
高考热考法13
1.D 解析 Na2SiF6(s)受热分解生成NaF和SiF4两种氟化物,NaF为离子晶体,SiF4为分子晶体,熔点:NaF>SiF4,因此NaF为固相产物,SiF4为气相产物,则热解反应的化学方程式为Na2SiF6(s)2NaF(s)+SiF4(g),根据曲线的变化趋势及变化比例,结合方程式可判断曲线a、b、c分别为NaF(s)、SiF4(g)、Na2SiF6(s)。由上述分析知,A项正确;N2不与体系中任何物质反应,由于容器恒容,因此SiF4的分压不变,仍为p1,B项正确;该反应的平衡常数Kp=p(SiF4),由题图可知,温度越高,Na2SiF6分解程度越大,平衡时p(SiF4)越大,即Kp越大,由于T2温度下Na2SiF6已完全分解,因此升温至T3时,无法释放更多的SiF4,故p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp,C项正确;T1温度时,加入SiF4的瞬间其分压增大,平衡逆向移动,由Kp=p(SiF4)知,重新平衡后SiF4的分压仍为p1,SiF4的浓度不变,故逆反应速率不变,D项错误。
2.C 解析 反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,则对于反应M(g)A(g)存在关系式:k-1·xM,平衡=k1·xA,平衡,对于反应A(g)N(g)存在关系式:k-2·xN,平衡=k2·xA,平衡,两式联立可得=,A项正确;起始时,xM和xN均为0,t1时,xM=xN,则0~t1时间段,生成M和N的平均反应速率相等,B项正确;催化剂不影响平衡移动,故xM,平衡不变,C项错误;A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应,则升高温度,平衡均逆向移动,故xA,平衡变大,D项正确。
3.D 解析 由题干图像信息可知,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项正确;由题干图像信息可知,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,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项正确;由题干图像信息可知,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项正确;由题干信息可知,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相同,说明使用催化剂2和催化剂3的反应历程不相同,D项错误。
4.C 解析 实验①中,0~2小时内平均反应速率v()==2.0×10-5 mol·L-1·h-1,A项不正确; 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+Se+4H2O===2Fe(OH)3+Se+2OH-,B项不正确;综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁的质量可加快反应速率,C项正确;综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始pH,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,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始pH越小时的去除效果不一定越好,D项不正确。
5.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,该反应的ΔH<0,A项错误;容器甲中平均反应速率v(H2)=2v(CH3COOCH3)= mol/(L·min)= mol/(L·min),B项错误;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项错误;对丙而言:
CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)
起始/(mol/L) 0.1    0.98      0      0
转化/(mol/L) 0.08    0.16     0.08    0.08
平衡/(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项正确。(共30张PPT)
专题五 热化学 化学反应速率与平衡
高考热考法13
化学反应速率与平衡图像
1.(2025·山东卷)在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解;体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是(  )
真题试练——品考向
A.a线所示物种为固相产物
B.T1温度时,向容器中通入N2,气相产物分压仍为p1
C.p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D.T1温度时,向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
解析
图可知,温度越高,Na2SiF6分解程度越大,平衡时p(SiF4)越大,即Kp越大,由于T2温度下Na2SiF6已完全分解,因此升温至T3时,无法释放更多的SiF4,故p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp,C项正确;T1温度时,加入SiF4的瞬间其分压增大,平衡逆向移 动,由Kp=p(SiF4)知,重新平衡后SiF4的分压仍为p1,SiF4的浓度不变,故逆反应速率不变,D项错误。
解析
2.(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中,t=0时加入A(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v=kx,k为反应速率常数)。
下列说法错误的是(  )
A.该条件下=
B.0~t1时间段,生成M和N的平均反应速率相等
C.若加入催化剂,k1增大,k2不变,则x1和xM,平衡均变大
D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应,升高温度则xA,平衡变大
解析
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
由题干图像信息可知,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项正确;由题干图像信息可知,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,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项正确;由题干图像
解析
信息可知,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项正确;由题干信息可知,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相同,说明使用催化剂2和催化剂3的反应历程不相同,D项错误。
解析
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
下列说法正确的是(  )
A.实验①中,0~2小时内平均反应速率v()=2.0 mol·L-1·h-1
B.实验③中,反应的离子方程式为2Fe+Se+8H+===2Fe3++Se+
4H2O
C.其他条件相同时,适当增加纳米铁的质量可加快反应速率
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,的去除效果越好
实验①中,0~2小时内平均反应速率v()= =2.0×10-5 mol·L-1·h-1,A项不正确; 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+Se+4H2O===2Fe(OH)3+Se+2OH-,B项不正确;综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁的质量可加快反应速率,C项正确;综合分析实验③和②可
解析
知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始pH,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,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始pH越小时的去除效果不一定越好,D项不正确。
解析
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D.容器丙中乙醇的体积分数为8%
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,该反应的ΔH<0,A项错误;容器甲中平均反应速率v(H2)=2v(CH3COOCH3) = mol/(L·min)= mol/(L·min),B项错误;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项错误;对丙而言:
解析
解析
1.物质的量(浓度)、速率—时间图像
核心整合——抓关键
(2)全程速率—时间图像 如Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间的变化出现如图情况。 解释原因:AB段(v渐大),因为是放热反应,随反应的进行,温度渐高,导致反应速率渐大;BC段(v渐小),则主要因为随反应的进行,溶液中c(H+)渐小,导致反应速率渐小
(3)物质的量(或浓度)—时间图像 例如,某温度时,在定容(V L)容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。 (1)由图像得出的信息。
①X、Y是反应物,Z是产物;
②t3时反应达平衡,X、Y没有全部反应。
(2)根据图像可进行的计算。
①某物质的平均速率、转化率,如v(X)= mol·L-1·s-1,Y的转化率=×100%。
②确定化学方程式中的化学计量数之比,
如X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为
(n1-n3)∶(n2-n3)∶n2
2.恒温(压)图像分析
该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α),横坐标为温度(T)或压强(p),常见类型如下所示

如图乙所示曲线是其他条件不变时,某反应物的最大转化率(α)与温度(T)的关系曲线,图中标出的1、2、3、4四个点,表示v正>v逆的点是3,表示v正3.含量(或转化率)—时间—温度(压强)图像
已知不同温度或压强下,反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以aA(g)+bB(g) cC(g)中反应物的转化率αA为例说明]

(1)“先拐先平,数值大”原则 分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化 ①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。如甲中T2>T1
②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。如乙中p1>p2
③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂
(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法 ①图中甲,T2>T1,升高温度,αA降低,平衡逆移,正反应为放热反应
②图乙中,p1>p2,增大压强,αA升高,平衡正移,则正反应为气体体积缩小的反应
③若纵坐标表示A的百分含量,则甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为气体体积增大的反应
(3)解答速率平衡图像两大方法 ①定一议二 当图像中有三个变量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线
②三步分析法 一看反应速率是增大还是减小
二看v正、v逆的相对大小
三看化学平衡移动的方向
4.“四步法”妙解图表题
第一步: 把握反应特点 即分析可逆反应方程式,观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应,还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应,还是吸热反应)等
第二步: 识别图像类型 即识别图像类型,横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的关系。利用规律“先拐先平,数值大”判断,即曲线先出现拐点,先达到平衡,其温度、压强越大
第三步: 联想平衡原理 联想化学反应速率、化学平衡移动原理,特别是影响因素及使用前提条件等
第四步: 数形结合解答 图表与原理整合。逐项分析图表,重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理微练13 化学反应速率与平衡图像
选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2025·江西模拟)甲酸甲酯(HCOOCH3)是重要的有机合成中间体,一种利用甲醇制备甲酸甲酯的方法为CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) ΔH。在恒容密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO发生上述反应,相同时间内CO的转化率随温度变化的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.ΔH<0
B.逆反应速率:aC.曲线上只有b点达到了该反应的平衡状态
D.平衡后,向容器中再次投入等物质的量的CH3OH和CO,CO的转化率增大
2.(2025·江苏模拟)实现“碳中和”的一种路径是将CO2和H2合成CH3OCH3。其主要反应为:
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5 kJ·mol-1
反应Ⅱ.2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol-1
反应Ⅲ.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)
ΔH3=+41.2 kJ·mol-1
若仅考虑上述反应,在1.01×105 Pa下,将V(CO2)∶V(H2)=1∶3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,CH3OCH3和CH3OH的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图所示。CH3OCH3的选择性=×100%。下列说法正确的是(  )
A.一定温度下,使用高效催化剂可提高CH3OCH3平衡产率
B.其他条件不变,260~280 ℃时,随温度升高生成H2O的量增多
C.其他条件不变,260 ℃时,通入1 mol CO2,生成0.096 mol CH3OCH3
D.温度高于260 ℃时,主要是因为反应Ⅲ正向程度增大使CH3OCH3的选择性降低
3.(2025·山西模拟)向1 L恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O(g),发生反应的化学方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH。CH4的平衡转化率按不同投料比x随温度变化的曲线如图所示,已知x1=1。下列说法正确的是(  )
A.x1>x2
B.c点化学平衡常数K=
C.ΔH<0
D.v逆(a)>v逆(b)
4.(2025·无锡模拟)CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为:
①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)
其他条件相同时,投料比n(CH4)∶n(CO2)为1∶1.3,不同温度下反应的结果如图。下列说法不正确的是(  )
A.由图中信息可判断反应①先达到平衡
B.n(H2)∶n(CO)始终低于1.0,与反应②有关
C.加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
D.若不考虑其他副反应,体系中存在:4[c(H2O)+c(CO)+2c(CO2)]=2.6[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)]
5.(2025·岳阳模拟)在体积分别为V1和V2的两个恒容密闭容器中,均充入2 mol CHCl3(g)和1 mol O2(g),光照条件下发生反应2CHCl3(g)+O2(g)2COCl2(g)+2HCl(g),测得CHCl3(g)的平衡转化率随温度(T)的变化关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.V1B.此反应仅在低温下可自发进行
C.T1 ℃时,若V2=2 L,则反应平衡常数K=4.05
D.其他条件不变,增大投料比[n(CHCl3)/n(O2)]投料,平衡后可提高CHCl3的转化率
6.(2025·开封模拟)利用测压法在刚性反应器中研究30 ℃时N2O5(g)分解反应:
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t=∞时,N2O5(g)完全分解]:
t/min 0 30 60 120 200 1 200 1 500 ∞
p/kPa 32.5 37.2 39.8 43.6 46.8 58.5 59.6 60.8
下列说法正确的是(  )
A.0~30 min内,v(N2O5)≈1.6×10-3 kPa·min-1
B.30 ℃时,反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kp≈10.2 kPa
C.若提高反应温度至40 ℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(40 ℃)<60.8 kPa
D.研究表明,N2O5(g)分解的反应速率v=1.8×10-3×p(N2O5)(kPa·min-1),t=50 min时,测得体系中p(O2)=2.2 kPa,则此时v≈0.050 6 kPa·min-1
7.(2025·江苏模拟)二氧化碳催化加氢可获得CO。其主要反应为
CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH1
CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g) ΔH2
在1.01×105Pa、n始(CO2)∶n始(H2)=1∶1时,若仅考虑上述反应,平衡时部分物种的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.ΔH1>0、ΔH2<0
B.图中X表示H2
C.提高CO的产率,需研发380 ℃以下的高效催化剂
D.900 ℃时,其他条件不变,增大容器压强,n(CO)不变
8.(2025·汕头模拟)NO在医药领域有广泛应用,但在空气中会污染环境。某研究小组研究实现NO的转化,发生反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g),向体积为2 L的密闭容器中充入2 mol CO和2 mol NO,在甲、乙两种催化剂作用下,反应5 min,测得NO的转化率与温度的关系如图所示,下列有关说法正确的是(  )
A.催化效果:甲<乙
B.700 ℃、甲催化条件下,5 min内v(CO)=0.32 mol·L-1·min-1
C.其他条件不变时,压缩容器体积乙曲线可能整体向上移动
D.300 ℃前,乙催化剂作用下降低温度可提高CO2的产率
9.(2025·赣州模拟)一定温度下,向容积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和2 mol NO2,发生反应:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g) ΔH>0,经过相同时间,测得各容器中NO2的转化率与容器容积的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.若对d点容器加压,缩小容器体积,此时:v(正)B.a点所示条件下满足v正(NO2)=2v逆(N2)
C.高温条件下有利于该反应自发进行
D.b点的平衡常数K=
10.(2025·淄博模拟)SCl2和O2制备SOCl2的相关反应如下,T ℃时,反应在密闭体系中达平衡时各组分摩尔分数随的变化关系如图所示:
Ⅰ.SCl2(g)+O2(g)===SO2Cl2(g) ΔH1<0
Ⅱ.SCl2(g)+SO2Cl2(g)2SOCl2(g) ΔH2<0
下列说法正确的是(  )
A.曲线L1表示SOCl2摩尔分数随的变化
B.T ℃,反应Ⅱ的平衡常数K=64
C.降温达新平衡后,曲线L1和L2新交点可能出现在a处
D.T ℃,缩小容器体积达新平衡后,的值变小
11.(2025·南通模拟)一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。CH3I热裂解时发生如下反应。
反应Ⅰ:2CH3I(g)C2H4(g)+2HI(g) ΔH1>0
反应Ⅱ:3C2H4(g)2C3H6(g) ΔH2<0
反应Ⅲ:2C2H4(g)C4H8(g) ΔH3<0
p=0.1 MPa,向密闭容器中起始投入1 mol CH3I(g),维持压强恒定,平衡时容器内C2H4、C3H6和C4H8所占容器内气体的物质的量分数(X)与温度的关系如图所示。
C2H4的分压p(C2H4)=p总·X(C2H4),反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=。下列说法正确的是(  )
A.图中曲线a对应的物质是C2H4
B.750 K时,反应Ⅲ的Kp=1
C.300 K时,要提高C3H6的物质的量分数可以使用催化剂
D.1 000 K时,其他条件不变,若增大容器的压强,C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小
微练13 化学反应速率与平衡图像
1.C 解析 b→c随温度升高,CO的平衡转化率降低,说明升高温度,平衡逆向移动,ΔH<0,A项正确;a点温度比d点温度低,a点生成物浓度小于b点,所以逆反应速率:a2.C 解析 催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,只影响反应达到平衡所需的时间,不影响化学平衡的移动,因此一定温度下,使用高效催化剂不能提高CH3OCH3的平衡产率,A项错误;由图像可知,在260~280 ℃时,CO2的转化率降低,从O元素守恒来看,H2O的O来自于CO2,则在260~280 ℃时,升高温度,随温度升高生成H2O的量减少,B项错误;260 ℃时,CO2的转化率为30%,CH3OCH3的选择性为64%,通入1 mol CO2,参加反应的CO2的物质的量为1 mol×30%=0.3 mol,生成CH3OCH3消耗的CO2的物质的量为0.3 mol×64%=0.192 mol,根据反应关系,生成CH3OCH3的物质的量为0.192 mol×=0.096 mol,C项正确;温度高于260 ℃时,CH3OCH3的选择性降低,CH3OH的选择性升高,因为生成CH3OCH3和CH3OH的反应是放热反应,升温使反应 Ⅰ、Ⅱ逆向移动,而不是因为反应 Ⅲ正向程度增大,D项错误。
3.B 解析 根据图像可知,投料比x相同时,随温度升高,CH4的平衡转化率增大,说明该反应为吸热反应;n(H2O)越大,投料比x越小,当温度相同时,n(H2O)越大,CH4的平衡转化率越大,则x1K=,B项正确;投料比x相同时,随温度升高,CH4的平衡转化率增大,说明该反应为吸热反应,ΔH>0,C项错误;a、b投料比相同,b处温度比a处高,温度越高,反应速率越快,故v逆(a)4.A 解析 图中横坐标为温度,与时间无关,仅从图中信息无法判断反应①②哪个先达到平衡,A项错误;从反应①的方程式可知,生成的氢气和CO的物质的量之比为1∶1,反应②中消耗氢气生成CO,使得氢气与CO的物质的量之比小于1.0,与反应②有关,B项正确;加压能增大反应速率,有利于增大CH4和CO2的反应速率,但是加压反应①化学平衡逆向移动,CH4和CO2的转化率减小,C项正确;令初始时CH4物质的量为1 mol,CO2物质的量为1.3 mol,由氧原子守恒有c(H2O)+c(CO)+2c(CO2)=2.6 mol,氢原子守恒有4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)=4,则有4[c(H2O)+c(CO)+2c(CO2)]=2.6[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)],D项正确。
5.C 解析 该反应正反应方向气体分子数增加,相同起始量,容器体积小,压强大,CHCl3(g)的平衡转化率小,故V1>V2,A项错误;根据图示,温度升高,CHCl3(g)的平衡转化率减小,说明该反应正反应方向放热,正反应方向气体分子数增加,ΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发进行,可知此反应在任何温度下均可自发进行,B项错误;T1 ℃时,若V2=2 L,CHCl3(g)的平衡转化率为60%,CHCl3(g)反应1.2 mol,余下0.8 mol,O2(g)反应0.6 mol,余下0.4 mol,生成COCl2(g)、HCl(g)各1.2 mol,CHCl3(g)、O2(g)、COCl2(g)、HCl(g)的浓度分别为0.4 mol/L、0.2 mol/L、0.6 mol/L、0.6 mol/L,反应平衡常数K==4.05,C项正确;其他条件不变,增大投料比[n(CHCl3)/n(O2)]投料,平衡后可提高氧气的转化率,CHCl3的转化率降低,D项错误。
6.D 解析 N2O5(g)的分解不是可逆反应,t=∞时,N2O5(g)完全分解;2NO2(g)N2O4(g)为放热反应,因此当N2O5(g)完全分解后,产生的O2的压强必为16.25 kPa,30 ℃时,反应N2O4(g)2NO2(g),
65-y++16.25=60.8,y=40.9 kPa,Kp===,据此分析。0~30 min内,设N2O5(g)分解了x kPa,则生成的NO2压强为2x kPa,则生成的O2压强为 kPa,设有w kPa的NO2发生了转化,列三段式,
2x-w++=37.2 kPa,因NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡,即达到平衡状态,故Kp===,解得w=21.65 kPa,x=19.21 kPa,v(N2O5)==≈0.64 kPa·min-1,A项错误;根据分析可知,30 ℃时,反应N2O4(g)2NO2(g)平衡常数Kp===28.4 kPa,B项错误;2NO2(g)N2O4(g)为放热反应,升温,平衡逆向移动,压强会增大,C项错误;研究表明,N2O5(g)分解的反应速率v=1.8×10-3×p(N2O5)(kPa·min-1),t=50 min时,测得体系中p(O2)=2.2 kPa,则此时p(N2O5)=32.5 kPa-2×2.2 kPa=28.1 kPa,则v=1.8×10-3×p(N2O5)(kPa·min-1)≈0.050 6 kPa·min-1,D项正确。
7.C 解析 由图所示,温度升高,甲烷的物质的量分数减少,平衡逆向进行,故ΔH2<0,温度升高,甲烷的物质的量分数减少,二氧化碳物质的量增加,但图中二氧化碳的物质的量减少,说明反应1正向进行且程度大于反应2逆向进行程度,使二氧化碳减少,反应2正向进行,故ΔH1>0,A项正确;700 ℃时CH4的物质的量分数为0,加入n始(CO2)∶n始(H2)=1∶1,且第一个反应中CO2和H2的转化率相等,平衡时CO2、H2的物质的量分数相等,如果X表示CO,平衡时CO2与CO的物质的量分数相等,则CO2、H2、CO、H2O的物质的量分数都相等,图像不符合,故X代表H2,B项正确;因ΔH1>0,ΔH2<0,380 ℃之后,反应1正向进行且程度大于反应2逆向进行程度,为提高CO的产率,需研发380 ℃以上的高效催化剂,C项错误;900 ℃时,其他条件不变,甲烷的物质的量分数为0,说明只发生反应1,增大容器压强,反应1不移动,故n(CO)不变,D项正确。
8.C 解析 由图可知,相同条件下,使用甲催化剂NO的转化率更高,故催化效果:甲>乙,A项错误;700 ℃、甲催化条件下,5 min内NO转化率为80%,则反应1.6 mol NO,v(CO)=v(NO)==0.16 mol·L-1·min-1,B项错误;反应5 min时,乙中NO的转化率比同温度时甲低,说明乙中未达到平衡,其他条件不变时,压缩容器体积,化学反应速率增大,同一时间NO转化率增大,乙曲线可能整体向上移动,C项正确;300 ℃前,乙催化剂作用下反应没有达到平衡,降低温度,反应速率变慢,会降低CO2的产率,D项错误。
9.A 解析 ac曲线上反应均达到平衡状态,cd曲线上反应均未达到平衡状态,d点容器加压,反应正向进行,此时v(正)>v(逆),A项错误;平衡时,速率比等于化学计量数比,v正(NO2)=2v逆(N2),B项正确;反应ΔH>0,ΔS>0,高温时ΔG=ΔH-TΔS<0,有利于自发进行,C项正确;b点NO2转化率50%,平衡时n(NO2)=1 mol,n(N2)=0.5 mol,n(CO2)=1 mol,浓度:c(NO2)= mol/L,c(N2)= mol/L,c(CO2)= mol/L,平衡常数K====,D项正确。
10.B 解析 发生的反应Ⅰ.SCl2(g)+O2(g)===SO2Cl2(g)
ΔH1<0,Ⅱ.SCl2(g)+SO2Cl2(g)2SOCl2(g) ΔH2<0,反应Ⅰ全反应,故当=1时,量最多的为SO2Cl2,L3代表SO2Cl2,随着增加,反应Ⅱ 正向进行,曲线L1代表SCl2摩尔分数增加,因SO2Cl2的量不是一直增加,故SOCl2摩尔分数先增加后减少,曲线L2代表SOCl2, 据此分析;根据分析可知,曲线L2表示SOCl2摩尔分数随的变化,A项错误;T ℃时,温度不变,则K不变,=2时,设投放了1 mol O2和2 mol SCl2,反应Ⅱ反应了a mol SCl2,列三段式,
根据图中给出L1与L3交叉点信息,列式,=0.1,解得a=0.8 mol,K===64, B项正确;降温达新平衡后,反应Ⅱ正向进行,SCl2摩尔分数减少,SOCl2摩尔分数增加,曲线L1和L2新交点不可能在a点,可能出现在b处,C项错误;T ℃,缩小容器体积,压强增大,反应Ⅱ不移动,达新平衡后,的值不变,D项错误。
11.D 解析 由热化学方程式可知,反应Ⅰ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,C2H4物质的量分数增大;反应Ⅱ和反应Ⅲ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,C3H6和C4H8的物质的量减小,则曲线a代表温度对平衡体系中C4H8物质的量分数的影响,曲线b代表温度对平衡体系中C2H4物质的量分数的影响,以此解答。由分析可知,曲线a代表温度对平衡体系中C4H8物质的量分数的影响,A项错误;由图可知,750 K时,C2H4和C4H8的物质的量分数相等,则反应Ⅲ的Kp===,题目中并未提供750 K时有关物质的物质的量分数的具体数值,因此无法确定Kp是否等于1,B项错误;使用催化剂,不影响平衡移动,因此不能提高C3H6物质的量分数,C项错误;反应Ⅰ为气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,C2H4物质的量分数减小,反应Ⅱ和反应Ⅲ为气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,C2H4物质的量分数减小,因此其他条件不变,若增大容器的压强,C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小,D项正确。(共47张PPT)
微练13 化学反应速率与平衡图像
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选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2025·江西模拟)甲酸甲酯(HCOOCH3)是重要的有机合成中间体,一种利用甲醇制备甲
酸甲酯的方法为CH3OH(g)+CO(g)
HCOOCH3(g) ΔH。在恒容密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO发生上述反应,相同时间内CO的转化率随温度变化的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
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A.ΔH<0
B.逆反应速率:aC.曲线上只有b点达到了该反应的平衡状态
D.平衡后,向容器中再次投入等物质的量的CH3OH和CO,CO的转化率增大
b→c随温度升高,CO的平衡转化率降低,说明升高温度,平衡逆向移动,ΔH<0,A项正确;a点温度比d点温度低,a点生成物浓度小于b点,所以逆反应速率:a解析
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2.(2025·江苏模拟)实现“碳中和”的一种路径是将CO2和H2合成CH3OCH3。其主要反应为:
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5 kJ·mol-1
反应Ⅱ.2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ·mol-1
反应Ⅲ.CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)
ΔH3=+41.2 kJ·mol-1
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若仅考虑上述反应,在1.01×105 Pa下,将V(CO2)∶V(H2)=1∶3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,CH3OCH3和CH3OH的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图所示。CH3OCH3的选择性=×100%。下列说法正确的是(  )
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A.一定温度下,使用高效催化剂可提高CH3OCH3平衡产率
B.其他条件不变,260~280 ℃时,随温度升高生成H2O的量增多
C.其他条件不变,260 ℃时,通入1 mol CO2,生成0.096 mol CH3OCH3
D.温度高于260 ℃时,主要是因为反应Ⅲ正向程度增大使CH3OCH3的选择性降低
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催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,只影响反应达到平衡所需的时间,不影响化学平衡的移动,因此一定温度下,使用高效催化剂不能提高CH3OCH3的平衡产率,A项错误;由图像可知,在260~280 ℃时,CO2的转化率降低,从O元素守恒来看,H2O的O来自于CO2,则在260~280 ℃时,升高温度,随温度升高生成H2O的量减少,B项错误;260 ℃时,CO2的转化率为30%,CH3OCH3的选择性为64%,通入1 mol CO2,参加反应的CO2的物
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质的量为1 mol×30%=0.3 mol,生成CH3OCH3消耗的CO2的物质的量为0.3 mol×64%=0.192 mol,根据反应关系,生成CH3OCH3的物质的量为0.192 mol×=0.096 mol,C项正确;温度高于260 ℃时,CH3OCH3的选择性降低,CH3OH的选择性升高,因为生成CH3OCH3和CH3OH的反应是放热反应,升温使反应 Ⅰ、Ⅱ逆向移动,而不是因为反应 Ⅲ正向程度增大,D项错误。
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3.(2025·山西模拟)向1 L恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O(g),发生反应的化学方程式为CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH。CH4的平衡转化率按不同投料比x随温度变化的曲线如图所示,已知x1=1。下列说法正确的是(  )
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A.x1>x2
B.c点化学平衡常数K=
C.ΔH<0
D.v逆(a)>v逆(b)
根据图像可知,投料比x相同时,随温度升高,CH4的平衡转化率增大,说明该反应为吸热反应;n(H2O)越大,投料比x越小,当温度相同时,n(H2O)越大,CH4的平衡转化率越大,则x1CH4的平衡转化率为70%,
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K=,B项正确;投料比x相同时,随温度升高,CH4的平衡转化率增大,说明该反应为吸热反应,ΔH>0,C项错误;a、b投料比相同,b处温度比a处高,温度越高,反应速率越快,故v逆(a)<
v逆(b),D项错误。
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4.(2025·无锡模拟)CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为:
①CH4(g)+CO2(g) 2H2(g)+2CO(g)
②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)
其他条件相同时,投料比n(CH4)∶n(CO2)
为1∶1.3,不同温度下反应的结果如图。
下列说法不正确的是(  )
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A.由图中信息可判断反应①先达到平衡
B.n(H2)∶n(CO)始终低于1.0,与反应②有关
C.加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
D.若不考虑其他副反应,体系中存在:4[c(H2O)+c(CO)+2c(CO2)]=
2.6[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)]
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图中横坐标为温度,与时间无关,仅从图中信息无法判断反应①②哪个先达到平衡,A项错误;从反应①的方程式可知,生成的氢气和CO的物质的量之比为1∶1,反应②中消耗氢气生成CO,使得氢气与CO的物质的量之比小于1.0,与反应②有关,B项正确;加压能增大反应速率,有利于增大CH4和CO2的反应速率,但是加压反应①化学平衡逆向移动,CH4和CO2的转化率减小,C项正确;
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令初始时CH4物质的量为1 mol,CO2物质的量为1.3 mol,由氧原子守恒有c(H2O)+c(CO)+2c(CO2)=2.6 mol,氢原子守恒有4c(CH4)+
2c(H2)+2c(H2O)=4,则有4[c(H2O)+c(CO)+2c(CO2)]=2.6[4c(CH4)+
2c(H2)+2c(H2O)],D项正确。
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5.(2025·岳阳模拟)在体积分别为V1和V2的两个恒容密闭容器中,均充入2 mol CHCl3(g)和1 mol O2(g),光照条件下发生反应2CHCl3(g)+
O2(g) 2COCl2(g)+2HCl(g),测得CHCl3(g)的平衡转化率随温度(T)的变化关系如图所示。下列说法正确的是(  )
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A.V1B.此反应仅在低温下可自发进行
C.T1 ℃时,若V2=2 L,则反应平衡常数K=4.05
D.其他条件不变,增大投料比[n(CHCl3)/n(O2)]投料,平衡后可提高CHCl3的转化率
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该反应正反应方向气体分子数增加,相同起始量,容器体积小,压强大,CHCl3(g)的平衡转化率小,故V1>V2,A项错误;根据图示,温度升高,CHCl3(g)的平衡转化率减小,说明该反应正反应方向放热,正反应方向气体分子数增加,ΔS>0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发进行,可知此反应在任何温度下均可自发进行,B项错误;T1 ℃时,若V2=2 L,CHCl3(g)的平衡转化率为60%,CHCl3(g)反应1.2 mol,余下0.8 mol,O2(g)反应0.6 mol,余下0.4
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mol,生成COCl2(g)、HCl(g)各1.2 mol,CHCl3(g)、O2(g)、COCl2(g)、HCl(g)的浓度分别为0.4 mol/L、0.2 mol/L、0.6 mol/L、0.6 mol/L,反应平衡常数K==4.05,C项正确;其他条件不变,增大投料比[n(CHCl3)/n(O2)]投料,平衡后可提高氧气的转化率,CHCl3的转化率降低,D项错误。
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6.(2025·开封模拟)利用测压法在刚性反应器中研究30 ℃时N2O5(g)分解反应:

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t=∞时,N2O5(g)完全分解]:
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t/min 0 30 60 120 200 1 200 1 500 ∞
p/kPa 32.5 37.2 39.8 43.6 46.8 58.5 59.6 60.8
下列说法正确的是(  )
A.0~30 min内,v(N2O5)≈1.6×10-3 kPa·min-1
B.30 ℃时,反应N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常数Kp≈10.2 kPa
C.若提高反应温度至40 ℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(40 ℃)<
60.8 kPa
D.研究表明,N2O5(g)分解的反应速率v=1.8×10-3×p(N2O5)(kPa·min-1),
t=50 min时,测得体系中p(O2)=2.2 kPa,则此时v≈0.050 6 kPa·min-1
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65-y++16.25=60.8,y=40.9 kPa,Kp===,据此分析。0~30 min内,设N2O5(g)分解了x kPa,则生成的NO2压强为2x kPa,则生成的O2压强为 kPa,设有w kPa的NO2发生了转化,列三段式,
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7.(2025·江苏模拟)二氧化碳催化加氢可获得CO。其主要反应为
CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH1
CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g) ΔH2
在1.01×105Pa、n始(CO2)∶n始(H2)=1∶1时,
若仅考虑上述反应,平衡时部分物种的物
质的量分数随温度的变化如图所示。下列
说法不正确的是(  )
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A.ΔH1>0、ΔH2<0
B.图中X表示H2
C.提高CO的产率,需研发380 ℃以下的高效催化剂
D.900 ℃时,其他条件不变,增大容器压强,n(CO)不变
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由图所示,温度升高,甲烷的物质的量分数减少,平衡逆向进行,故ΔH2<0,温度升高,甲烷的物质的量分数减少,二氧化碳物质的量增加,但图中二氧化碳的物质的量减少,说明反应1正向进行且程度大于反应2逆向进行程度,使二氧化碳减少,反应2正向进行,故ΔH1>0,A项正确;700 ℃时CH4的物质的量分数为0,加入n始(CO2)∶n始(H2)=1∶1,且第一个反应中CO2和H2的转化率相等,平衡时CO2、H2的物质的量分数相等,如果X表示CO,平衡时CO2
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与CO的物质的量分数相等,则CO2、H2、CO、H2O的物质的量分数都相等,图像不符合,故X代表H2,B项正确;因ΔH1>0,ΔH2<0,380 ℃之后,反应1正向进行且程度大于反应2逆向进行程度,为提高CO的产率,需研发380 ℃以上的高效催化剂,C项错误;900 ℃时,其他条件不变,甲烷的物质的量分数为0,说明只发生反应1,增大容器压强,反应1不移动,故n(CO)不变,D项正确。
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8.(2025·汕头模拟)NO在医药领域有广泛应用,但在空气中会污染环境。某研究小组研究实现NO的转化,发生反应2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g),向体积为2 L的密闭容器中充入2 mol CO和2 mol NO,在甲、乙两种催化剂作用下,反应5 min,测得NO的转化率与温度的关系如图所示,下列有关说法正确的是
(  )
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A.催化效果:甲<乙
B.700 ℃、甲催化条件下,5 min内v(CO)=0.32 mol·L-1·min-1
C.其他条件不变时,压缩容器体积乙曲线可能整体向上移动
D.300 ℃前,乙催化剂作用下降低温度可提高CO2的产率
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由图可知,相同条件下,使用甲催化剂NO的转化率更高,故催化效果:甲>乙,A项错误;700 ℃、甲催化条件下,5 min内NO转化率为80%,则反应1.6 mol NO,v(CO)=v(NO)==0.16 mol
·L-1·min-1,B项错误;反应5 min时,乙中NO的转化率比同温度时甲低,说明乙中未达到平衡,其他条件不变时,压缩容器体积,化学反应速率增大,同一时间NO转化率增大,乙曲线可能整体向上移动,C项正确;300 ℃前,乙催化剂作用下反应没有达到平衡,降低温度,反应速率变慢,会降低CO2的产率,D项错误。
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9.(2025·赣州模拟)一定温度下,向容积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和2 mol NO2,发生反应:2NO2(g)+2C(s) N2(g)+
2CO2(g) ΔH>0,经过相同时间,测得各容器中NO2的转化率与容器容积的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
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A.若对d点容器加压,缩小容器体积,此时:v(正)B.a点所示条件下满足v正(NO2)=2v逆(N2)
C.高温条件下有利于该反应自发进行
D.b点的平衡常数K=
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ac曲线上反应均达到平衡状态,cd曲线上反应均未达到平衡状态,
d点容器加压,反应正向进行,此时v(正)>v(逆),A项错误;平衡时,速率比等于化学计量数比,v正(NO2)=2v逆(N2),B项正确;反应ΔH>0,ΔS>0,高温时ΔG=ΔH-TΔS<0,有利于自发进行,C项正确;b点NO2转化率50%,平衡时n(NO2)=1 mol,n(N2)=0.5 mol,
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n(CO2)=1 mol,浓度:c(NO2)= mol/L,c(N2)= mol/L,c(CO2)=
mol/L,平衡常数K====,D项正确。
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10.(2025·淄博模拟)SCl2和O2制备SOCl2的相关反应如下,T ℃时,反应在密闭体系中达平衡时各组分摩尔分数随的变化关系如图所示:
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Ⅰ.SCl2(g)+O2(g)===SO2Cl2(g) ΔH1<0
Ⅱ.SCl2(g)+SO2Cl2(g) 2SOCl2(g) ΔH2<0
下列说法正确的是(  )
A.曲线L1表示SOCl2摩尔分数随的变化
B.T ℃,反应Ⅱ的平衡常数K=64
C.降温达新平衡后,曲线L1和L2新交点可能出现在a处
D.T ℃,缩小容器体积达新平衡后,的值变小
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发生的反应Ⅰ.SCl2(g)+O2(g)===SO2Cl2(g) ΔH1<0,Ⅱ.SCl2(g)+
SO2Cl2(g) 2SOCl2(g) ΔH2<0,反应Ⅰ全反应,故当=1时,量最多的为SO2Cl2,L3代表SO2Cl2,随着增加,反应Ⅱ 正向进行,曲线L1代表SCl2摩尔分数增加,因SO2Cl2的量不是一直增加,故SOCl2摩尔分数先增加后减少,曲线L2代表SOCl2, 据此分析;
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根据分析可知,曲线L2表示SOCl2摩尔分数随的变化,A项错误;T ℃时,温度不变,则K不变,=2时,设投放了1 mol O2和2 mol SCl2,反应Ⅱ反应了a mol SCl2,列三段式,
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根据图中给出L1与L3交叉点信息,列式,=0.1,解得a=0.8 mol,
K===64, B项正确;降温达新平衡后,反应Ⅱ正向进行,SCl2摩尔分数减少,SOCl2摩尔分数增加,曲线L1和L2新交点不可能在a点,可能出现在b处,C项错误;T ℃,缩小容器体积,压强增大,反应Ⅱ不移动,达新平衡后,的值不变,
D项错误。
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p=0.1 MPa,向密闭容器中起始投入1 mol CH3I(g),维持压强恒定,平衡时容器内C2H4、C3H6和C4H8所占容器内气体的物质的量分数(X)与温度的关系如图所示。
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C2H4的分压p(C2H4)=p总·X(C2H4),反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=
。下列说法正确的是(  )
A.图中曲线a对应的物质是C2H4
B.750 K时,反应Ⅲ的Kp=1
C.300 K时,要提高C3H6的物质的量分数可以使用催化剂
D.1 000 K时,其他条件不变,若增大容器的压强,C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小
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由热化学方程式可知,反应Ⅰ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,C2H4物质的量分数增大;反应Ⅱ和反应Ⅲ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,C3H6和C4H8的物质的量减小,则曲线a代表温度对平衡体系中C4H8物质的量分数的影响,曲线b代表温度对平衡体系中C2H4物质的量分数的影响,以此解答。由分析可知,曲线a代表温度对平衡体系中C4H8物质的量分数的影响,A项错误;由图可知,750 K时,C2H4和C4H8的物质的量分数相等,则反应Ⅲ
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的Kp===,题目中并未提供750 K时有关物质的物质的量分数的具体数值,因此无法确定Kp是否等于1,B项错误;使用催化剂,不影响平衡移动,因此不能提高C3H6物质的量分数,C项错误;反应Ⅰ为气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,C2H4物质的量分数减小,反应Ⅱ和反应Ⅲ为气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,C2H4物质的量分数减小,因此其他条件不变,若增大容器的压强,C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小,D项正确。
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