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2025人教版高中化学必修第二册
题型整合练　图像在化学反应中的应用
题型1　能量图像
1.(2024福建福州期中联考)某化学反应包括A(g) B(g)、B(g) C(g)两步反应,整个反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.两步反应均为吸热反应
B.断裂1 mol A(g)中化学键需要的能量大于断裂1 mol C(g)中化学键需要的能量
C.1 mol C(g)与1 mol A(g)的能量差为(E4-E1+E2-E3) kJ
D.反应A(g) B(g)一定要加热才能发生
2.(2024湖北云学新高考联盟期中联考)化学反应中伴随有能量变化,结合图中信息,下列说法错误的是(　　)
　　
　　　　　
A.由图①可知,石墨比金刚石稳定
B.由图②可知,白磷转化为红磷是放热反应
C.图③可表示C(s)与H2O(g)反应过程中的能量变化
D.由图④可知,向密闭容器中充入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g),在一定条件下充分反应后放热(a-b) kJ
题型2　速率、平衡图像
3.(经典题)(2024湖南常德石门一中期中)在恒温恒容条件下,发生反应2A(g)+xB(g) 2C(g),反应体系中某物质的浓度随时间的变化如图中曲线甲、乙所示,已知x为整数。下列说法不正确的是(　　)
A.x=3
B.曲线甲表示的是物质B在反应过程中的浓度变化
C.10~30 min内v(C)=0.05 mol·L-1·min-1
D.当混合气体的密度不再随时间的变化而变化,不能说明该反应达到平衡
4.(2024河北衡水二中期中)NO2和N2O4可以相互转化,2NO2(g)N2O4(g),反应过程放热,现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1 L的恒容密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如下图。下列说法正确的是(　　)
A.NO2和N2O4在a点时浓度相等,a点达到了化学平衡状态
B.前10 min内用v(N2O4)表示的平均反应速率为0.04 mol·L-1·min-1
C.反应速率v正(b点)D.容器内气体密度不变时,该反应达到了平衡状态
5.(2024河南郑州十校期中联考)某化学小组欲测定酸性条件下KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率,所用试剂为10 mL
0.1 mol·L-1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L-1 NaHSO3溶液,所得溶液中Cl-的浓度随时间变化的曲线如图1所示,v(Cl-)随时间的变化如图2所示。
(1)请将该反应的离子方程式补充完整。
Cl 　　+3　　+3H+(已配平)
(2)根据实验数据可知,该反应在0~4 min的平均反应速率v(Cl-)=　　　　　　　　　。
(3)下列说法正确的是　　　　。
A.若纵坐标为v(Cl)的v-t曲线与图2中的曲线不能重合
B.图中阴影部分的面积表示t1~t2时间内n(Cl-)的增大
C.后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小
(4)t0~t1段该反应速率增大,为探究可能的原因,设计如下方案探究影响化学反应速率的因素:
已知:S对该反应无影响;
可供选择的试剂有:A.NaCl固体　B.Na2SO4固体　C.0.2 mol·L-1 盐酸　D.0.1 mol·L-1 H2SO4溶液　E.0.2 mol·L-1 HNO3溶液
方案 假设 数据处理 具体实验操作
Ⅰ 反应产物Cl-对反应有催化作用,加快了化学反应速率 取10 mL 0.1 mol·L-1 KClO3溶液于烧杯中,先加入　　　　,再加入10 mL 0.3 mol·L-1 NaHSO3溶液 绘制溶液中c(Cl-)随时间变化的曲线与图1对比
Ⅱ 反应中溶液酸性增强,加快了化学反应速率 分别向两个烧杯中加入10 mL 0.1 mol·L-1 KClO3溶液。烧杯①中加入1 mL水,烧杯②中加入1 mL　　　,再分别向两个烧杯中加入10 mL 0.3 mol·L-1 NaHSO3溶液
①方案Ⅰ中所选试剂为　　　　(填字母,下同),方案Ⅱ中所选试剂为　　　　。
②方案Ⅱ烧杯①中加入1 mL水的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
③除方案Ⅰ和方案Ⅱ外,请再提出一种可能加快化学反应速率的措施:　　　　。
答案与分层梯度式解析
题型整合练　图像在化学反应中的应用
1.C　由题图可知,A(g) B(g)反应物总能量小于生成物总能量,为吸热反应,B(g) C(g)反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应,A错误;由题图可知,1 mol A(g)的总能量大于1 mol C(g)的总能量,则A(g) C(g)为放热反应,则断裂1 mol A(g)中化学键需要的能量小于断裂1 mol C(g)中化学键需要的能量,B错误;根据题图,1 mol C(g)与1 mol A(g)的能量差为(E4-E1+E2-E3) kJ,C正确;反应A(g) B(g)为吸热反应,但不一定要加热才能发生,D错误。
2.D　由图①可知石墨的能量比金刚石低,所以石墨比金刚石稳定,A正确;由图②可知,白磷的能量高于红磷,所以白磷转化为红磷是放热反应,B正确;C(s)与H2O(g)的反应是吸热反应,图③可表示C(s)与H2O(g)反应过程中的能量变化,C正确;SO2和O2的反应是可逆反应,向密闭容器中充入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g),在一定条件下充分反应后放热小于(a-b) kJ,D错误。
3.C　由题图可知,60 min时反应达到平衡,曲线乙表示的物质的浓度增大,则曲线乙表示物质C,甲和乙表示的物质的反应速率之比为3∶2,而化学方程式中物质A和物质C的化学计量数相同,则曲线甲表示物质B在反应过程中的浓度变化,x=3,A、B正确;曲线乙表示物质C,10~30 min内v(B)==0.05 mol·L-1·min-1,则v(C)≈0.033 mol·L-1·min-1,C错误;反应在恒容密闭容器中进行,且反应物和生成物都是气体,无论是否达到平衡,混合气体的密度始终不变,D正确。
破题技法　解答速率、平衡图像题的思路分析
4.C　根据题图中物质的变化分析物质种类。
化学反应达到平衡时各物质的浓度不再发生变化,但a点之后各物质浓度还在变化,所以a点没有达到化学平衡状态,A项错误;前10 min内N2O4的变化量为0.2 mol·L-1,则v(N2O4)==0.02 mol·L-1·min-1,B项错误;NO2的浓度d点高于b点,所以v正(b点)5.答案　(1)Cl-　S　(2)0.002 5 mol·L-1·min-1　(3)C　(4)①A　D　②进行空白实验,消除溶液体积改变对实验带来的影响　③升高温度
解析　(1)Cl具有氧化性,可以把HS氧化为S,自身被还原为Cl-,则根据原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒得到Cl Cl-+3S+3H+。
(2)v(Cl-)==0.002 5 mol·L-1·min-1。
(3)根据反应速率之比等于化学计量数之比,可知=1,因此若纵坐标为v(Cl)的v-t曲线与图2中的曲线完全重合,A错误;图中阴影部分的面积表示t1~t2时间内c(Cl-)的增加,B错误;后期反应速率下降的主要原因是反应物浓度减小,单位时间内生成的c(Cl-)减小,则v(Cl-)逐渐减小,C正确。
(4)①方案Ⅰ,假设反应产物Cl-对反应有催化作用,则根据变量控制法,方案Ⅰ中所选试剂为NaCl固体;方案Ⅱ,假设反应中溶液酸性增强,加快了化学反应速率,则根据变量控制法以及已知S对该反应无影响,方案Ⅱ中所选试剂为0.1 mol·L-1 H2SO4溶液;③除方案Ⅰ和方案Ⅱ外,加快化学反应速率的措施还有升高温度。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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