资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2026鲁科版高中化学选择性必修1
第2章　化学反应的方向、限度与速率
本章复习提升
易混易错练
易错点1　混淆外界因素对化学反应速率和化学平衡的影响
1.(2025河南南阳期中)可逆反应2A(s)+3B(g) C(g)+2D(g)　ΔH<0,在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的有几项 (　　)
①增加A的量,平衡向正反应方向移动;②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小;③缩小容器体积增大压强,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变;④增大B的浓度,v(正)>v(逆);⑤加入催化剂,B的平衡转化率提高;⑥恒温恒容条件下充入Ne,容器内压强增大,v(正)、v(逆)均增大
A.1项　　　　B.2项
C.3项　　　　D.4项
2.(2025福建厦门期中)湿法烟气脱氮工艺中常用到尿素,其反应原理为NO(g)+NO2(g)+CO(NH2)2(s) 2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)　ΔH<0,达到平衡后改变某一条件,反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示,下列说法错误的是 (　　)
A.t4~t5引起变化的原因可能是升高温度
B.CO2物质的量最高的时间段是t1~t2
C.t2~t3引起变化的原因可能是增加反应物浓度
D.t6时引起变化的原因可能是加入催化剂
易错点2　错误理解化学平衡移动方向与转化率的关系
3.(2025福建龙岩一级校联盟期中)用活性炭还原NO2可减少空气污染,其反应原理为2C(s)+2NO2(g) N2(g)+2CO2(g)。在密闭容器中1 mol NO2和足量C发生上述反应,反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示;维持温度不变,反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。
下列说法错误的是 (　　)
A.图1中的A、B、C三个点中只有C点的v正=v逆
B.图2中E点的v逆大于F点的v正
C.图2中平衡常数K(E)=K(G)
D.在恒温恒容下,向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2,与原平衡相比,NO2的平衡转化率减小
思想方法练
用数形结合的思想分析化学平衡图像问题
方法概述
化学平衡图像类试题的特点是把所要考查的化学知识与图像结合,具有简明、直观、形象等特点。此类试题一般的解题思路是确定横、纵坐标表示的量的意义,分析曲线的走向和变化趋势,找准特殊点,根据理论知识,结合图像解答问题。
1.(2024河南省实验中学期中)可逆反应A(g)+xB(g) 2C(g) 达平衡后,只改变反应的一个条件,测得容器中部分物质的浓度、反应速率随时间变化如图所示。下列说法中正确的是 (　　)
A.8 min时反应达到平衡状态
B.该反应正反应为吸热反应
C.x=1
D.30~40 min间使用了催化剂
2.(2024山东临沂统考)向10 L恒容密闭容器中充入1 mol S2Cl2和1 mol Cl2,发生反应S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g)。Cl2的消耗速率及SCl2的消耗速率与温度(T)的关系如图所示。
下列说法错误的是 (　　)
A.正反应的活化能小于逆反应的活化能
B.S2Cl2与Cl2的转化率始终相等
C.a、b、c、d四点对应状态下,只有a点达到平衡状态
D.一定温度下,向平衡体系中再充入一定量的SCl2(g),达到平衡后,Cl2的物质的量分数不变
3.(2024清华大学附中期中)CH4-CO2催化重整的反应为①CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)　ΔH1
其中,积碳是导致催化剂失活的主要原因。产生积碳的反应有:
②CH4(g) C(s)+2H2(g)　ΔH2=+74.6 kJ·mol-1
③2CO(g) C(s)+CO2(g)　ΔH3=-172.5 kJ·mol-1
科研人员研究压强对催化剂活性的影响:在1 073 K时,将恒定组成的CO2、CH4混合气体,以恒定流速通过反应器,测得数据如下。
下列分析不正确的是 (　　)
A.ΔH1=+247.1 kJ·mol-1
B.压强越大,Ra降低越快,其主要原因是反应①平衡逆向移动
C.保持其他条件不变,投料时适当增大,可减缓Ra的衰减
D.研究表明“通入适量O2有利于重整反应”,因为O2能与C反应并放出热量
4.(2025山东济南商河一中月考)利用环戊二烯()加氢制备环戊烯(),按=1加入恒容密闭容器中,仅发生如下反应:
① (g)+H2(g) (g)　ΔH1<0
② 2(g) (g)　ΔH2<0
测得在相同时间内,环戊二烯转化率和环戊烯选择性随温度的变化曲线如图(已知:选择性为转化为目标产物的反应物在总转化量中的占比)。下列说法错误的是 (　　)
A.60 ℃时,H2的转化率为72%
B.由图可知,反应活化能①>②
C.相同条件下,若增大,选择性增大
D.60 ℃后,环戊烯的选择性降低的原因可能是催化剂活性减弱
5.(2025河北石家庄二中月考)一碘甲烷(CH3I)热裂解时主要发生如下反应:
反应Ⅰ:2CH3I(g) C2H4(g)+2HI(g)　ΔH1=+80.2 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2C2H4(g) C4H8(丁烯,g)　ΔH2=-84 kJ·mol-1
反应Ⅲ:2HI(g) H2(g)+I2(g)　ΔH3>0
回答下列问题:
(1)若反应Ⅰ正反应活化能E正为a kJ·mol-1,则逆反应活化能E逆为　　　　kJ·mol-1(用含a的代数式表示)。
(2)在恒容密闭容器中投入1 mol CH3I(g),实验测得平衡体系中乙烯、碘化氢和丁烯的物质的量分数与反应温度的关系如图所示:
①随着体系温度升高,HI的物质的量分数先增大后减小的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②715 K时,CH3I(g)的平衡转化率为　　　　　　　　　　　　 　;
若起始压强为200 kPa,则反应Ⅱ的标准平衡常数K =　　　　。[已知:分压=总压×该组分的物质的量分数,对于反应dD(g)+eE(g) gG(g)+hH(g),K =,其中p =100 kPa,pD、pE、pG、pH为各组分的平衡分压]
(3)研究反应Ⅱ对提高反应Ⅰ中CH3I(g)的平衡转化率有重要意义。T ℃时,反应Ⅱ的正、逆反应速率与浓度的关系分别为v正=k正c2(C2H4),v逆=k逆c(C4H8)(k正、k逆是速率常数),正、逆反应速率方程分别对应图中m线、n线。
①T ℃时,向2 L的密闭容器中充入1 mol C2H4(g)和5 mol C4H8(g),此时v正　　　　v逆(填“>”“<”或“=”)。
②由m线变为p线,改变的条件可能是　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
易混易错练
1.A　
序号 分析 结论
① A是固体,增大A的量对平衡无影响 错误
② 升高温度,v(正)、v(逆)均增大,但v(逆)增大的程度较v(正)大,平衡向逆反应方向移动 错误
③ 反应前后气体分子数不变,缩小容器体积增大压强,平衡不移动,但v(正)、v(逆)都增大 错误
④ 增大B的浓度,反应物浓度增大,平衡向正反应方向移动,v(正)>v(逆) 正确
⑤ 使用催化剂,同等程度增大正、逆反应速率,平衡不移动,B的平衡转化率不变 错误
⑥ 恒温恒容条件下充入Ne,容器内压强增大,但v(正)、v(逆)均不变 错误
只有④正确,故选A。
易错分析
本题考查影响反应速率和化学平衡的因素,易判断⑥正确而错选。向恒温恒容容器内通入稀有气体,反应体系中各组分浓度不变,平衡不移动、反应速率不变。若在恒温恒压条件下通入稀有气体,容器容积变大,反应体系中各气体浓度减小,相当于减压。
2.B　t4时正、逆反应速率均增大,且t4~t5平衡逆向移动,该反应为放热反应,引起变化的原因可能是升高温度,A正确;二氧化碳为生成物,二氧化碳物质的量最高的时间段是t3~t4,B错误;t2~t3平衡正向移动,t2时刻v(正)突变,v(逆)不变,引起变化的原因可能是增加反应物浓度,C正确;t6时刻反应速率增大,平衡不移动,引起变化的原因可能是加入催化剂,D正确。
3.B　由反应可知,NO2的生成速率(逆反应速率)是N2的生成速率(正反应速率)的2倍时才能使正、逆反应速率相等,即达到化学平衡状态,只有C点满足,故A正确;由图2知,E点反应未达到平衡,F点反应达到平衡,且压强:E点易错分析
易误认为化学平衡正向移动,反应物的转化率一定增大,而认为D选项也错误。
思想方法练
1.C　将图示信息与外界因素对化学反应速率、化学平衡的影响结合分析。
方法点津
①从化学反应速率的变化趋势分析外界条件的变化;②从化学反应速率改变后正反应速率、逆反应速率的相对大小,判断化学平衡的移动方向。最后结合化学平衡移动原理,对相关问题进行准确判断。
2.C　根据反应S2Cl2(g)+Cl2(g) 2SCl2(g)可知,Cl2的消耗速率表示正反应速率,SCl2的消耗速率表示逆反应速率,二者消耗速率之比为1∶2时,反应达到平衡状态(破题关键)。由题图可知,b、d点Cl2的消耗速率与SCl2的消耗速率之比为1∶2,b、d点为平衡点,对应温度为250 ℃,在300 ℃时,SCl2的消耗速率大于Cl2的消耗速率的2倍,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0,即正反应的活化能小于逆反应的活化能,A正确、C错误;S2Cl2与Cl2的起始量均为1 mol,根据反应方程式知S2Cl2与Cl2的消耗量始终相等,故S2Cl2与Cl2的转化率始终相等,B正确;该反应反应前后气体分子数不变,一定温度下,向平衡体系中再充入一定量的SCl2(g),达新平衡后Cl2的物质的量分数不变,D正确。
方法点津
本题可利用数形结合的思想分析,先根据图像中的特殊点(a、b、c、d点)分析出平衡点,然后根据特殊点(300 ℃时的正、逆反应速率)确定平衡移动的方向,从而确定反应是吸热反应还是放热反应。
3.B　根据盖斯定律,反应①=反应②-反应③,则ΔH1=ΔH2-ΔH3=[+74.6-(-172.5)] kJ·mol-1=+247.1 kJ·mol-1,A正确;压强越大,Ra降低越快,说明催化剂活性降低越快,积碳越多,其主要原因是反应③为气体体积减小的反应,加压反应③平衡正向移动,B错误;保持其他条件不变,投料时适当增大,有利于反应③向逆反应方向进行,减少积碳,减缓Ra的衰减,C正确;通入适量O2,O2能与C反应并放出大量的热,可减少积碳从而减缓Ra的衰减,同时反应放出的热使体系温度升高,反应①正向移动,有利于重整反应,D正确。
4.B　由题图可知,60 ℃时,环戊二烯的转化率为90%,环戊烯的选择性为80%,设初始投料n(H2)=n(环戊二烯)=1 mol,则Δn(H2)=Δn(环戊烯)=1 mol×90%×80%=0.72 mol,H2的转化率为72%,A项正确;由题图可知,环戊烯选择性较高,说明相同时间内反应①的速率较快,则反应的活化能①<②,B项错误;相同条件下,若增大,反应①中环戊二烯转化率增大,环戊烯选择性增大,C项正确;两个反应均为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,环戊二烯的转化率有所下降,但是环戊烯的选择性大幅度下降,可能是催化剂活性减弱所致,D项正确。
5.答案　(1)(a-80.2)
(2)①800 K前,升高温度,反应Ⅰ正向进行的程度大于反应Ⅲ正向进行的程度,HI的物质的量分数逐渐增大;800 K后,升高温度,反应Ⅲ正向进行的程度大于反应Ⅰ正向进行的程度,HI的物质的量分数逐渐减小　②58.8%　17
(3)①=　②使用更高效的催化剂或升高温度等
解析　(1)ΔH=正反应的活化能-逆反应的活化能(解题技法),反应Ⅰ的焓变为+80.2 kJ·mol-1,正反应的活化能E正为a kJ·mol-1,则逆反应的活化能E逆为(a-80.2) kJ·mol-1。
(2)②由题图可知,715 K时,乙烯的物质的量分数为5%,碘化氢和丁烯的物质的量分数均为10%,设平衡时乙烯的物质的量为x mol,则平衡时丁烯的物质的量为2x mol,对反应Ⅱ列三段式:
　　　 2C2H4(g) C4H8(丁烯,g)
起始/mol　　5x　　 0
转化/mol　　4x　　 2x
平衡/mol　　x　　 2x
生成5x mol乙烯时,对反应Ⅰ列三段式:
2CH3I(g) C2H4(g)+2HI(g)
起始/mol　　 1　　 0　 　0
变化/mol　　 10x　 　5x　 　10x
　　 1-10x　　5x　　10x
反应Ⅲ反应前后气体物质的量不变,故最终平衡时气体的总物质的量为(1-10x+x+2x+10x)mol=(1+3x)mol,根据×100%=5%,解得x=,所以平衡时乙烯的物质的量为 mol,丁烯为 mol,CH3I(g)反应了 mol,CH3I(g)转化率为×100%≈58.8%。平衡时,气体的总物质的量为 mol,则此时容器内的总压强为200× kPa,乙烯的分压为5%×200× kPa= kPa,丁烯的分压为10%×200× kPa= kPa,代入标准平衡常数表达式计算可得反应Ⅱ的K ==17。
(3)①由题干可知,正、逆反应速率方程分别对应图中m线、n线,根据图像分析,lgc(C2H4)=0时,lgv正=x+1,根据v正=k正c2(C2H4)得k正的值为10x+1,同理得k逆的值为10x,则此时反应Ⅱ的平衡常数K==10 L·mol-1,Q==10 L·mol-1=K,说明该反应处于平衡状态,v正=v逆。
②由m线变为p线,即增大k正,可以使用更高效的催化剂或升高温度等。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑