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文檔簡介
專題十二化學反應速率與化學平衡考點一化學反應速率及其影響因素1.化學反應速率的計算v(B)=eq\f(Δc(B),Δt)=eq\f(Δn(B),V·Δt)。用上式進行某物質反應速率計算時需注意以下幾點:(1)濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質,不適用于固體和純液體。(2)化學反應速率是某段時間內的平均反應速率,而不是即時速率,且計算時取正值。(3)同一反應用不同的物質表示反應速率時,數值可能不同,但意義相同。不同物質表示的反應速率之比等于其化學計量數之比。(4)計算反應速率時,若給出的是物質的量的變化值,要轉化為物質的量濃度的變化值(計算時一定要除以體積),再進行計算。2.化學反應速率快慢的比較方法首先看用各物質表示的速率單位是否統一,若不統一,換算成相同的單位。由于同一化學反應的反應速率用不同物質表示時數值可能不同,所以比較反應的快慢不能只看數值的大小,而要進行一定的轉化。具體方法有:(1)歸一法:換算成用同一種物質表示的速率,一般換算成化學計量數小的物質。(2)比值法:用各物質表示的反應速率除以對應各物質的化學計量數,然后再對求出的數值進行大小排序,數值大的反應速率快。如反應mA+nB=pC+qD,在不同情況下測得的反應速率為v(A)和v(B),若eq\f(v(A),m)>eq\f(v(B),n),則反應速率v(A)>v(B)。3.稀有氣體對反應速率的影響(1)恒容:充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))總壓增大→物質濃度不變(活化分子濃度不變),反應速率不變。(2)恒壓:充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))物質濃度減小(活化分子濃度減小)eq\o(→,\s\up7(引起))反應速率減慢。4.純液體、固體對化學反應速率的影響在化學反應中,純液體和固態(tài)物質的濃度為常數,故不能用固態(tài)物質的變化來表示反應速率,但是固態(tài)反應物顆粒的大小是影響反應速率的條件之一,如煤粉由于表面積大,燃燒就比煤塊快得多?!靖櫽柧殹?.(2022·浙江·模擬預測)一定溫度下,利用測壓法在剛性反應器中研究固體催化劑作用下的A的分解反應:。體系的總壓強p隨時間t的變化如表所示:t/'min0100150250420540580900p/kPa12.113.313.915.l17.1418.5819.06a下列說法正確的是A.100~250min,消耗A的平均速率為B.推測a一定為22.9C.適當升高體系溫度,改用表面積更大的催化劑可加快反應速率D.其他條件不變,改用容積更小的剛性反應器,反應速率增大2.(2023·廣東佛山·統考一模)向1L的恒容密閉容器中加入1molX和3molY,發(fā)生反應X(g)+3Y(g)2Z(g),X的轉化率隨溫度t的變化如圖所示(不同溫度下的轉化率均為反應第10min數據)。下列說法正確的是A.a點的反應速率B.a、b、c點對應的大小關系為:C.c點時,每消耗的同時,消耗D.若將容器體積擴大為2倍,則c點對應溫度下的增大3.(2023·河南鄭州·統考一模)已知反應
,在716K時向密閉容器中充入一定量的HI氣體,平衡時氣體混合物中碘化氫的物質的量分數為78%。測得和的關系如圖所示。下列結論不正確的是A.該反應的壓力平衡常數約為0.02B.增大體系壓強,平衡不發(fā)生移動,平衡常數不變C.溫度降低,、均減小,平衡向逆反應方向移動D.溫度升高,反應重新達到平衡時,圖中表示平衡的點可能是A和D4.(2022·浙江·模擬預測)室溫下,某溶液初始時僅溶有M和N且濃度相等,同時發(fā)生以下兩個反應:①、②,反應①的速率可表示為,反應②的速率可表示為(、為速率常數)。反應體系中組分M、Z的濃度隨時間變化情況如表,下列說法錯誤的是時間/min03060M0.5000.3000.200Z00.125xA.0~30min時間段內,Y的平均反應速率為B.反應開始后,體系中Y和Z的濃度之比保持不變,為3∶8C.分析計算可得D.反應①的活化能比反應②的活化能大考點二化學平衡及其影響因素1.判斷反應達到平衡狀態(tài)的方法(1)等——“逆向相等”:反應速率必須一個是正反應的速率,一個是逆反應的速率,且經過換算后同一種物質的減少速率和生成速率相等。(2)定——“變量不變”:如果一個量是隨反應進行而改變的(即變量),當其“不變”時反應就達到平衡狀態(tài);一個隨反應的進行保持不變的量(即恒量),不能作為判斷反應是否達到平衡狀態(tài)的依據。(3)依Qc與K關系判斷:若Qc=K,反應處于平衡狀態(tài)。2.平衡移動方向的判斷(1)依勒夏特列原理判斷。(2)根據圖像中正逆反應速率相對大小判斷:若v正>v逆,則平衡向正反應方向移動;反之向逆反應方向移動。(3)依變化過程中速率變化的性質判斷:若平衡移動過程中,正反應速率增大(減小),則平衡向逆(正)反應方向移動。(4)依濃度商(Qc)規(guī)則判斷:若某溫度下Qc<K,反應向正反應方向進行;Qc>K,反應向逆反應方向進行。【跟蹤訓練】1.(2022·上?!そy考一模)某溫度下,向密閉容器中充入等物質的量的和,發(fā)生反應。達到平衡后,下列說法正確的是A.增大壓強,,平衡常數增大B.加入催化劑,平衡時的濃度增大C.恒溫下,移走一定量的,變大,變小D.恒容下,充入一定量的,平衡時的體積分數一定降低2.(2022·上?!そy考一模)一定溫度下,某密閉容器中可逆反應達到平衡,下列操作能使變小的是A.恒壓充入 B.恒容充入 C.恒容充入 D.恒容充入3.(2022·遼寧沈陽·遼寧實驗中學??寄M預測)N2H4、N2O4常用作火箭發(fā)射的推進劑。推進劑發(fā)生反應:。下列有關說法錯誤的是A.反應每生成0.3molN2,轉移電子的數目為B.充有N2O4的密閉容器中存在:,增大容器體積,平衡正向移動,容器內氣體顏色變淺C.堿性N2H4-空氣燃料電池工作時,正極電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-D.N2H4的電子式為4.(2022·浙江溫州·統考模擬預測)T℃,反應,在密閉容器中達到平衡時的體積為100mL。已知密度:CaO(s):、:。下列有關說法正確的是A.恒溫、恒容,體系中再加入56g,平衡不移動B.恒溫、恒壓,體系中再加入100g,平衡不移動C.恒溫,壓縮容器體積,平衡后,反應速率加快D.恒溫、恒壓,體系中通入一定量,平衡正向移動,建立新的平衡狀態(tài)5.(2022·上海寶山·上海市行知中學??寄M預測)往某恒溫密閉容器中加入,發(fā)生反應:,反應達到平衡后,時縮小容器體積,x隨時間(t)變化的關系如圖所示。x不可能是A. B. C. D.ρ(容器內氣體密度)考點三化學反應速率及化學平衡的計算1.化學平衡常數(1)意義:化學平衡常數K表示反應進行的程度,K越大,反應進行的程度越大。K>105時,可以認為該反應已經進行完全。K的大小只與溫度有關。(2)化學平衡常數表達式:對于可逆化學反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在一定溫度下達到化學平衡時,K=eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))。另可用壓強平衡常數表示:Kp=eq\f(pp(C)·pq(D),pm(A)·pn(B))[p(C)為平衡時氣體C的分壓](3)依據化學方程式計算平衡常數①同一可逆反應中,K正·K逆=1;②同一方程式中的化學計量數等倍擴大或縮小n倍,則新平衡常數K′與原平衡常K間的關系是:K′=Kn或K′=eq\r(n,K)。③幾個可逆反應方程式相加,得總方程式,則總反應的平衡常數等于分步反應平衡常數之積。2.轉化率、產率及分壓的計算反應物轉化率=eq\f(反應物的變化量,反應物的起始量)×100%產物的產率=eq\f(生成物的實際產量,生成物的理論產量)×100%分壓=總壓×物質的量分數【跟蹤訓練】1.(2022·四川成都·成都七中校考模擬預測)(s)與CO(g)主要發(fā)生如下反應。①
②
反應的還原產物與溫度密切相關。其他條件一定,(s)和CO(g)反應達平衡時,CO(g)的體積分數隨溫度的變化關系如圖所示。下列說法不正確的是A.反應的焓變?yōu)锽.根據圖象推測,應當小于0C.反應溫度越高,主要還原產物中鐵元素的價態(tài)越低D.溫度高于1040℃時,(s)和CO(g)發(fā)生的主要反應的化學平衡常數2.(2022·河南洛陽·校聯考模擬預測)某溫度下,在3L的恒容密閉容器中,僅充入1molX(g)和2molY(g),發(fā)生反應:X(g)+mY(g)3Z(g)
△H<0,當反應達到平衡時,測得X、Y、Z的體積分數分別為30%、60%和10%。下列說法正確的是A.反應起始的總壓強與反應達到平衡時的總壓強之比為2:3B.該反應達到平衡后,若再充入0.3molX和0.3molZ,則此時的反應速率:v正>v逆C.該反應從起始至達到平衡的過程中,總是存在c(X)+c)Y)+c(Z)=1mol·L-1D.反應達到平衡后,若僅升高溫度,則該反應的平衡常數增大3.(2022·上海普陀·統考二模)某溫度下,在①、②兩個恒容密閉容器中發(fā)生反應:H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g),K=2.25。物質的起始濃度如下表:容器編號起始濃度(mol·L-1)H2CO2H2OCO①0.10.100②0.20.10.20.1下列說法正確的是A.反應開始,②中反應逆向進行 B.平衡時,①中c(CO2)=0.04mol·L-1C.①、②均達平衡時,各組分濃度相同 D.①中H2的平衡轉化率為40%4.(2022·重慶九龍坡·重慶市育才中學??寄M預測)25℃時,恒容密閉容器中只含有X,發(fā)生反應:,X的起始壓強為,X分解的速率方程為:,其中k定溫下為常數。生成的Y可快速建立平衡:,平衡常數。下列說法正確的是A.當X分解的速率時,W的壓強為B.若升高溫度,Z和W的物質的量之比為,則C.相同時間內,X的平均速率是Y的平均速率的2倍D.若縮小體積,則單位時間內X的轉化率減小5.(2022·湖南長沙·長沙市明德中學校考二模)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:。230℃時,該反應的平衡常數。已知:的沸點為42.2℃,固體雜質不參與反應。第一階段:將粗鎳與反應轉化成氣態(tài);第二階段:將第一階段反應后的氣體分離出來,加熱至230℃制得高純鎳。下列判斷正確的是A.升高溫度,該反應的平衡常數減小B.該反應達到平衡時,C.第一階段,在30℃和50℃兩者之間選擇反應溫度,選30℃D.第二階段,分解率較低考點四化學反應速率及化學平衡的圖像問題探討1.化學反應速率、化學平衡圖像題的解題思路(1)看圖像:一看軸(即縱坐標與橫坐標的意義),二看點(即起點、拐點、交點、終點),三看線(即線的走向和變化趨勢),四看輔助線(如等溫線、等壓線、平衡線等),五看量的變化(如濃度變化、溫度變化等)。(2)想規(guī)律:看清圖像后聯想外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響規(guī)律。(3)作判斷:通過對比分析,作出正確判斷。2.幾種特殊圖像(1)對于化學反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如圖8-7甲、乙,M點前,表示從反應物開始,v正>v逆;M點為剛達到平衡點;M點后為平衡受溫度的影響情況,即升溫,A的百分含量增加或C的百分含量減少,平衡左移,故正反應ΔH<0。圖8-7(2)對于化學反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如圖8-7丙,L線上所有的點都是平衡點。L線的左上方(E點),A的百分含量大于此壓強時平衡體系的A的百分含量,所以,E點v正>v逆;則L線的右下方(F點),v正<v逆。【跟蹤訓練】1.(2022秋·湖北·高二校聯考期末)用活性炭還原NO2可防止空氣污染,其反應原理為2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在恒溫的密閉容器中加入1molNO2(g)和足量活性炭發(fā)生上述反應,測得平衡時NO2(g)和CO2(g)的物質的量濃度與平衡總壓的關系如圖所示(Kp為以分壓表示的平衡常數,分壓總壓×物質的量分數)。下列說法不正確的是A.a、c兩點的平衡常數:Kp(a)=Kp(c)B.移除部分活性炭可實現從b點到c點的移動C.圖示的三個點中,b點NO2的轉化率最低D.該溫度下,c點的Kp=4MPa2.(2023秋·河南·高二校聯考期末)一定溫度下,向恒容密閉容器中充入一定量發(fā)生反應:,測得的物質的量與溫度、時間的關系如圖所示:下列敘述正確的是A.該反應的B.時溫度下的正反應速率相等C.溫度下,內的反應速率D.溫度下反應達到平衡后,再向容器中充入少量甲醇氣體,的平衡轉化率不變3.(2023春·河南洛陽·高三孟津縣第一高級中學??奸_學考試)工業(yè)生產硫酸的一步重要反應是,如果該反應在容積不變的密閉容器中進行,下列各圖表示當其他條件不變時,改變某一條件對上述反應的影響,其中結論正確的是A.圖I表示催化劑對化學平衡的影響,且甲使用了催化劑B.圖II表示平衡轉化率與溫度及壓強的關系,可以判斷C.圖III表示時刻升高溫度或增大壓強對反應速率的影響D.圖IV中三點體系對應的溫度:4.(廣東省新高考普通高中學科綜合素養(yǎng)評價2022-2023學年高三下學期開學調研考試化學試題)工業(yè)上利用碳熱還原制得BaS,進而生產各種含鋇化合物。溫度對反應后組分的影響如圖。已知:碳熱還原過程中可能發(fā)生下列反應。i.
ii.
iii.
下列關于碳熱還原過程的說法中正確的是A.要想得到更多的BaS,溫度應該越高越好B.對于反應,溫度升高,CO的物質的量分數減小C.400℃后,C、的量減少是由的移動導致的D.根據原子守恒規(guī)律可知生成的和CO的物質的量之和始終等于投入C的物質的量5.(2022秋·湖南長沙·高二雅禮中學??计谀┮阎狧F分子在一定條件下會發(fā)生二聚反應:。經實驗測得,不同壓強下,體系的平均相對分子質量()隨溫度(T)的變化曲線如圖所示,下列說法正確的是A.該反應的 B.氣體的總壓強:p(a)<p(b)=p(c)C.平衡常數:K(a)=K(b)<K(c) D.測定HF的相對分子質量要在低壓、高溫條件下更準確1.【2022年6月浙江卷】恒溫恒容的密閉容器中,在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解反應:,測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化,如下表所示,下列說法不正確的是A.實驗①,,B.實驗②,時處于平衡狀態(tài),C.相同條件下,增加氨氣的濃度,反應速率增大D.相同條件下,增加催化劑的表面積,反應速率增大2.【2022年北京卷】捕獲和轉化可減少排放并實現資源利用,原理如圖1所示。反應①完成之后,以為載氣,以恒定組成的混合氣,以恒定流速通入反應器,單位時間流出氣體各組分的物質的量隨反應時間變化如圖2所示。反應過程中始終未檢測到,在催化劑上有積碳。下列說法不正確的是A.反應①為;反應②為B.,比多,且生成速率不變,可能有副反應C.時刻,副反應生成的速率大于反應②生成速率D.之后,生成的速率為0,是因為反應②不再發(fā)生3.(2021.6·浙江真題)一定溫度下:在的四氯化碳溶液()中發(fā)生分解反應:。在不同時刻測量放出的體積,換算成濃度如下表:06001200171022202820x1.400.960.660.480.350.240.12下列說法正確的是A.,生成的平均速率為B.反應時,放出的體積為(標準狀況)C.反應達到平衡時,D.推測上表中的x為39304.【2022年河北卷】恒溫恒容條件下,向密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應的方程式為①;②。反應①的速率,反應②的速率,式中為速率常數。圖甲為該體系中X、Y、Z濃度隨時間變化的曲線,圖乙為反應①和②的曲線。下列說法錯誤的是A.隨的減小,反應①、②的速率均降低B.體系中C.欲提高Y的產率,需提高反應溫度且控制反應時間D.溫度低于時,總反應速率由反應②決定5.【2022年廣東卷】恒容密閉容器中,在不同溫度下達平衡時,各組分的物質的量(n)如圖所示。下列說法正確的是A.該反應的B.a為隨溫度的變化曲線C.向平衡體系中充入惰性氣體,平衡不移動D.向平衡體系中加入,H2的平衡轉化率增大6.【2022年江蘇卷】乙醇-水催化重整可獲得。其主要反應為,,在、時,若僅考慮上述反應,平衡時和CO的選擇性及的產率隨溫度的變化如圖所示。CO的選擇性,下列說法正確的是A.圖中曲線①表示平衡時產率隨溫度的變化B.升高溫度,平衡時CO的選擇性增大C.一定溫度下,增大可提高乙醇平衡轉化率D.一定溫度下,加入或選用高效催化劑,均能提高平衡時產率7.【2022年海南卷】某溫度下,反應CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密閉容器中達到平衡,下列說法正確的是A.增大壓強,,平衡常數增大B.加入催化劑,平衡時的濃度增大C.恒容下,充入一定量的,平衡向正反應方向移動D.恒容下,充入一定量的,的平衡轉化率增大8.(2020·北京高考真題)一定溫度下,反應I2(g)+H2(g)?2Hl(g)在密閉容器中達到平衡時,測得c(I2)=0.11mmol?L-1,c(HI)=0.78mmol?L-1。相同度溫下,按下列4組初始濃度進行實驗,反應逆向進行的是(注:1mmol?L-1=10-3mol?L-1)ABCDc(I2)/mmol?L-11.000.220.440.11c(H2)/mmol?L-11.000.220.440.44c(HI)/mmol?L-11.001.564.001.561.(2023秋·湖南益陽·高三統考期末)作為一種重要的、清潔、可再生的能源載體,甲醇的制備和應用受到了廣泛地關注。一種合成甲醇的方法為二氧化碳催化加氫制甲醇:。設表示阿伏加德羅常數的值,下列說法錯誤的是A.的電子式為:B.甲醇中含有碳氫鍵的數目為C.將與足量混合,充分反應后轉移的電子數小于D.發(fā)展新的催化技術對提高的平衡轉化率有重要意義2.(2023·北京朝陽·北京八十中校考模擬預測)NO在催化劑條件下可被H2還原為無害物質,反應為:2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g),在密閉容器中按c(NO)∶c(H2)=1∶1充入,反應結果如圖,下列說法正確的是A.若投料比不變,增大起始時c(NO)和c(H2),可以提高NO平衡轉化率B.其它條件不變,將水蒸氣分離出來,可以增大反應速率和NO平衡轉化率C.N點比M點的平衡常數大D.若不用催化劑,M點平衡轉化率會降至O點3.(2023秋·天津南開·高三崇化中學??计谀┠郴瘜W研究小組探究外界條件對化學反應的速率和平衡的影響,圖像如下,下列判斷正確的是A.由圖a可知,,該反應的逆反應為放熱反應B.由圖b可知,該反應C.圖c是絕熱條件下速率和時間的圖像,由此說明該反應放熱D.圖d中,曲線a一定是加入了催化劑4.(2023秋·上海浦東新·高三統考期末)一定溫度下,在甲、乙、丙、丁四個恒容密閉容器中投入和,進行反應:,其起始物質的量及的平衡轉化率如下表所示。下列判斷正確的是容器編號甲乙丙丁容器體積/L2221起始物質的量0.400.800.800.400.240.240.480.24的平衡轉化率/%80A.起始反應速率:丙>乙>甲=丁 B.該溫度下平衡常數K=400C.的平衡轉化率: D.容器中的物質的量濃度:丙=丁<甲5.(2022秋·北京石景山·高三統考期末)甲烷催化氧化為合成氣的主反應為:。轉化率、選擇性和選擇性隨溫度變化如圖所示。下列說法不正確的是A.時,副反應①進行程度很小B.對比圖中和的選擇性,推測可能存在副反應②C.轉化率隨溫度升高而增大,可以用勒夏特列原理解釋D.增大壓強使容器容積減小,可使單位體積內活化分子數增多,化學反應速率增大6.(2023秋·湖南長沙·高三統考期末)一定溫度和壓強下,在兩個容積均為1L的密閉容器中,充入一定量的A和B,發(fā)生反應:。相關反應數據如下表所示(已知在、下,A、B、C、D都是氣態(tài))容器編號壓強溫度起始物質的量/mol10s時物質的量/molABCⅠ0.20.20.05Ⅱ0.20.20.05Ⅲ0.20.20.05下列說法正確的是A.該反應的B.在容器Ⅲ中,A、B中至少有一種呈非氣態(tài)C.10s時,容器Ⅱ中的反應一定處于平衡狀態(tài)D.若起始時,向容器II中充入、、和,反應將向正反應方向進行7.(2023秋·河南駐馬店·高三河南省上蔡第一高級中學統考期末)T℃時,含等濃度的與的混合溶液中發(fā)生反應
,時刻,改變某一外界條件繼續(xù)反應至時刻,溶液中和隨時間的變化關系如圖所示。下列說法正確的是已知:T℃時,該反應的化學平衡常數K=1。A.若時刻未改變外界條件,則此時該反應處于平衡狀態(tài)B.若時刻反應達到平衡,則時刻改變的條件可能為升溫C.若始終保持溫度不變,則平均反應速率:(表示0~s內的平均反應速率,表示0~s內的平均反應速率)D.內的平均反應速率為專題十二化學反應速率與化學平衡考點一化學反應速率及其影響因素1.化學反應速率的計算v(B)=eq\f(Δc(B),Δt)=eq\f(Δn(B),V·Δt)。用上式進行某物質反應速率計算時需注意以下幾點:(1)濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質,不適用于固體和純液體。(2)化學反應速率是某段時間內的平均反應速率,而不是即時速率,且計算時取正值。(3)同一反應用不同的物質表示反應速率時,數值可能不同,但意義相同。不同物質表示的反應速率之比等于其化學計量數之比。(4)計算反應速率時,若給出的是物質的量的變化值,要轉化為物質的量濃度的變化值(計算時一定要除以體積),再進行計算。2.化學反應速率快慢的比較方法首先看用各物質表示的速率單位是否統一,若不統一,換算成相同的單位。由于同一化學反應的反應速率用不同物質表示時數值可能不同,所以比較反應的快慢不能只看數值的大小,而要進行一定的轉化。具體方法有:(1)歸一法:換算成用同一種物質表示的速率,一般換算成化學計量數小的物質。(2)比值法:用各物質表示的反應速率除以對應各物質的化學計量數,然后再對求出的數值進行大小排序,數值大的反應速率快。如反應mA+nB=pC+qD,在不同情況下測得的反應速率為v(A)和v(B),若eq\f(v(A),m)>eq\f(v(B),n),則反應速率v(A)>v(B)。3.稀有氣體對反應速率的影響(1)恒容:充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))總壓增大→物質濃度不變(活化分子濃度不變),反應速率不變。(2)恒壓:充入“惰性氣體”eq\o(→,\s\up7(引起))體積增大eq\o(→,\s\up7(引起))物質濃度減小(活化分子濃度減小)eq\o(→,\s\up7(引起))反應速率減慢。4.純液體、固體對化學反應速率的影響在化學反應中,純液體和固態(tài)物質的濃度為常數,故不能用固態(tài)物質的變化來表示反應速率,但是固態(tài)反應物顆粒的大小是影響反應速率的條件之一,如煤粉由于表面積大,燃燒就比煤塊快得多。【跟蹤訓練】1.(2022·浙江·模擬預測)一定溫度下,利用測壓法在剛性反應器中研究固體催化劑作用下的A的分解反應:。體系的總壓強p隨時間t的變化如表所示:t/'min0100150250420540580900p/kPa12.113.313.915.l17.1418.5819.06a下列說法正確的是A.100~250min,消耗A的平均速率為B.推測a一定為22.9C.適當升高體系溫度,改用表面積更大的催化劑可加快反應速率D.其他條件不變,改用容積更小的剛性反應器,反應速率增大【答案】C【詳解】A.本題考查化學平衡與化學速率。由反應方程式可知反應前后A的消耗量是氣體的變化量的,故,消耗A的平均速率為,A錯誤;B.可能在580min或者580~900min之間的某時刻已經達到平衡,故a應小于等于22.9,B錯誤;C.適當升高體系溫度,改用表面積更大的催化劑可加快化學反應速率,C正確;D.由表中數據可知隨著體系壓強的增大,反應速率沒有發(fā)生變化,故該反應的反應速率不受體系壓強大小的影響,D錯誤;故選D。2.(2023·廣東佛山·統考一模)向1L的恒容密閉容器中加入1molX和3molY,發(fā)生反應X(g)+3Y(g)2Z(g),X的轉化率隨溫度t的變化如圖所示(不同溫度下的轉化率均為反應第10min數據)。下列說法正確的是A.a點的反應速率B.a、b、c點對應的大小關系為:C.c點時,每消耗的同時,消耗D.若將容器體積擴大為2倍,則c點對應溫度下的增大【答案】C【詳解】A.由題干圖像信息可知,a點X的轉化率為30%,故a點X的反應速率為:=0.03,根據反應速率之比等于化學計量系數之比,故a點的反應速率,A錯誤;B.由題干圖像信息可知,a、b兩點10min時未達到平衡,而c點10min時達到平衡,溫度越高正、逆反應速率越快,故a、b、c點對應的大小關系為:,B錯誤;C.由題干圖像信息可知,c點時反應達到化學平衡,故有每消耗的同時消耗即正、逆反應速率相等,C正確;D.由反應方程式可知X(g)+3Y(g)2Z(g)正反應是一個氣體體積減小的方向,若將容器體積擴大為2倍,即減小容器壓強,平衡逆向移動,則c點對應溫度下的減小,D錯誤;故答案為:C。3.(2023·河南鄭州·統考一模)已知反應
,在716K時向密閉容器中充入一定量的HI氣體,平衡時氣體混合物中碘化氫的物質的量分數為78%。測得和的關系如圖所示。下列結論不正確的是A.該反應的壓力平衡常數約為0.02B.增大體系壓強,平衡不發(fā)生移動,平衡常數不變C.溫度降低,、均減小,平衡向逆反應方向移動D.溫度升高,反應重新達到平衡時,圖中表示平衡的點可能是A和D【答案】D【詳解】A.平衡時氣體混合物中碘化氫的物質的量分數為78%,則=11%,故HI的平衡分壓為:0.78p總,H2、I2的平衡分壓為:0.11p總,該反應的壓力平衡常數=約為0.02,A正確;B.由反應方程式可知,反應前后氣體的體積不變,故增大體系壓強,平衡不發(fā)生移動,平衡常數僅僅是溫度的函數,溫度不變,平衡常數不變,B正確;C.由題干可知,該反應正反應是一個吸熱反應,故溫度降低,、均減小,平衡向逆反應方向移動,C正確;D.該反應是吸熱反應,升高到某一溫度時,反應速率加快,平衡向正向向移動,x(HI)減小,x(H2)增大,當升高到某一溫度時,反應重新達到平衡,v正~x(HI)和v逆~x(H2)相對應的點可能分別為A、E,D錯誤;故答案為:D。4.(2022·浙江·模擬預測)室溫下,某溶液初始時僅溶有M和N且濃度相等,同時發(fā)生以下兩個反應:①、②,反應①的速率可表示為,反應②的速率可表示為(、為速率常數)。反應體系中組分M、Z的濃度隨時間變化情況如表,下列說法錯誤的是時間/min03060M0.5000.3000.200Z00.125xA.0~30min時間段內,Y的平均反應速率為B.反應開始后,體系中Y和Z的濃度之比保持不變,為3∶8C.分析計算可得D.反應①的活化能比反應②的活化能大【答案】B【詳解】A.由表中數據可知,30min時,M、Z的濃度分別為和,則M濃度的變化量為,結合兩化學方程式可知Y濃度的變化量為,則0~30min時間段內,Y的平均反應速率為,故A正確;B.由題中信息可知,反應①和反應②的速率之比為,Y和Z分別為反應①和反應②的產物,且兩者與M的化學計量數相同(化學計量數均為1),因此室溫下反應開始后,體系中Y和Z的濃度之比等于,為定值,結合30min時數據可知,二者濃度比為,故B錯誤;C.結合A、B的分析可知,因此,反應過程中有的M轉化為Z,,故C正確;D.由以上分析可知,在相同的時間內生成Z較多、生成Y較少,因此,反應①的化學反應速率較小,在同一體系中,活化能較小的化學反應速率較快,故反應①的活化能比反應②的活化能大,故D正確;故選B??键c二化學平衡及其影響因素1.判斷反應達到平衡狀態(tài)的方法(1)等——“逆向相等”:反應速率必須一個是正反應的速率,一個是逆反應的速率,且經過換算后同一種物質的減少速率和生成速率相等。(2)定——“變量不變”:如果一個量是隨反應進行而改變的(即變量),當其“不變”時反應就達到平衡狀態(tài);一個隨反應的進行保持不變的量(即恒量),不能作為判斷反應是否達到平衡狀態(tài)的依據。(3)依Qc與K關系判斷:若Qc=K,反應處于平衡狀態(tài)。2.平衡移動方向的判斷(1)依勒夏特列原理判斷。(2)根據圖像中正逆反應速率相對大小判斷:若v正>v逆,則平衡向正反應方向移動;反之向逆反應方向移動。(3)依變化過程中速率變化的性質判斷:若平衡移動過程中,正反應速率增大(減小),則平衡向逆(正)反應方向移動。(4)依濃度商(Qc)規(guī)則判斷:若某溫度下Qc<K,反應向正反應方向進行;Qc>K,反應向逆反應方向進行?!靖櫽柧殹?.(2022·上?!そy考一模)某溫度下,向密閉容器中充入等物質的量的和,發(fā)生反應。達到平衡后,下列說法正確的是A.增大壓強,,平衡常數增大B.加入催化劑,平衡時的濃度增大C.恒溫下,移走一定量的,變大,變小D.恒容下,充入一定量的,平衡時的體積分數一定降低【答案】D【詳解】A.增大壓強,平衡正向移動,,平衡常數只與溫度有關,溫度不變,平衡常數不變,A錯誤;B.加入催化劑,不改變平衡狀態(tài),平衡時的濃度不變,B錯誤;C.恒溫下,移走一定量的,立即變小,瞬時不變,隨后變小,平衡逆向移動,C錯誤;D.充入等物質的量的和,按照化學計量系數比投料,達到平衡時的體積分數最大,再充入一定量的,達到新平衡時的體積分數一定降低,D正確;故選D。2.(2022·上?!そy考一模)一定溫度下,某密閉容器中可逆反應達到平衡,下列操作能使變小的是A.恒壓充入 B.恒容充入 C.恒容充入 D.恒容充入【答案】A【詳解】A.恒壓充入,容器體積變大,總壓強不變,反應體系分壓減小,平衡逆向移動,變小,A符合;B.恒容充入,總壓強變大,容器體積不變,反應物的濃度不變,平衡不移動,不變,B不符合;C.方程式左端只有,恒容充入等同于加壓,轉化率增大,變大,C不符合;D.方程式右端只有,恒容充入等同于加壓,轉化率增大,變大,D不符合;故選A。3.(2022·遼寧沈陽·遼寧實驗中學??寄M預測)N2H4、N2O4常用作火箭發(fā)射的推進劑。推進劑發(fā)生反應:。下列有關說法錯誤的是A.反應每生成0.3molN2,轉移電子的數目為B.充有N2O4的密閉容器中存在:,增大容器體積,平衡正向移動,容器內氣體顏色變淺C.堿性N2H4-空氣燃料電池工作時,正極電極反應式為O2+4e-+2H2O=4OH-D.N2H4的電子式為【答案】D【詳解】A.在該反應中N元素由反應前N2H4中的-2價變?yōu)榉磻驨2中的0價,化合價升高2×2×2=8價;N元素由反應前N2O4中的+4價變?yōu)榉磻驨2中的0價,化合價降低2×4=8價,反應中每產生3個N2轉移8個電子,則當反應每生成0.3molN2,轉移電子的數目為,A正確;B.在密閉容器中存在可逆反應:,增大容器體積,c(NO2)減小,化學平衡正向移動,使c(NO2)增大,但平衡移動使c(NO2)增大的影響小于容器體積擴大使c(NO2)減小的影響,因此容器內氣體顏色變淺,B正確;C.堿性N2H4-空氣燃料電池工作時,正極上O2得到電子發(fā)生還原反應,由于電解質溶液為堿性,故正極的電極反應式為:O2+4e-+2H2O=4OH-,C正確;D.N2H4中兩個N原子形成1對共用電子對,每個N原子再與2個H原子形成2對共用電子對,使每個原子都達到穩(wěn)定結構,故N2H4的電子式為:,D錯誤;故合理選項是D。4.(2022·浙江溫州·統考模擬預測)T℃,反應,在密閉容器中達到平衡時的體積為100mL。已知密度:CaO(s):、:。下列有關說法正確的是A.恒溫、恒容,體系中再加入56g,平衡不移動B.恒溫、恒壓,體系中再加入100g,平衡不移動C.恒溫,壓縮容器體積,平衡后,反應速率加快D.恒溫、恒壓,體系中通入一定量,平衡正向移動,建立新的平衡狀態(tài)【答案】B【詳解】A.恒溫、恒容,體系中再加入56gCaO(s),氣體的體積減小,壓強增大,平衡逆向移動,A錯誤;B.100gCaCO3(s)的體積約為34mL,恒溫、恒壓,總體積增大,二氧化碳濃度不變,平衡不移動,B正確;C.恒溫,壓縮容器體積,容器內壓強增大,平衡逆向移動,由于溫度不變,平衡常數不變,則新的平衡和舊的平衡中,c(CO2)相同,則反應速率也相同,C錯誤;D.恒溫、恒壓,體系中通入一定量N2,相當于減小壓強,平衡正向移動,由于溫度不變,平衡常數不變,c(CO2)不變,則新的平衡和舊的平衡等同,D錯誤;故選B。5.(2022·上海寶山·上海市行知中學校考模擬預測)往某恒溫密閉容器中加入,發(fā)生反應:,反應達到平衡后,時縮小容器體積,x隨時間(t)變化的關系如圖所示。x不可能是A. B. C. D.ρ(容器內氣體密度)【答案】C【詳解】A.t1時,縮小容器體積,生成物二氧化碳濃度增大,平衡向逆反應方向移動,逆反應速率先增大后減小,則x可能是逆反應速率,故A不符合題意;B.t1時,縮小容器體積,生成物二氧化碳濃度增大,平衡向逆反應方向移動,二氧化碳濃度減小,則x可能是二氧化碳濃度,故B不符合題意;C.由方程式可知,該反應的反應物和生成物中只有二氧化碳是氣體,所以反應中氣體的相對分子質量不變,則x不可能是反應中氣體的相對分子質量,故C符合題意;D.t1時,縮小容器體積,生成物二氧化碳質量不變,容器內氣體密度和濃度增大,平衡向逆反應方向移動,二氧化碳的質量減小,容器內氣體密度減小,則x可能是容器內氣體密度,故D不符合題意;故選C??键c三化學反應速率及化學平衡的計算1.化學平衡常數(1)意義:化學平衡常數K表示反應進行的程度,K越大,反應進行的程度越大。K>105時,可以認為該反應已經進行完全。K的大小只與溫度有關。(2)化學平衡常數表達式:對于可逆化學反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在一定溫度下達到化學平衡時,K=eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))。另可用壓強平衡常數表示:Kp=eq\f(pp(C)·pq(D),pm(A)·pn(B))[p(C)為平衡時氣體C的分壓](3)依據化學方程式計算平衡常數①同一可逆反應中,K正·K逆=1;②同一方程式中的化學計量數等倍擴大或縮小n倍,則新平衡常數K′與原平衡常K間的關系是:K′=Kn或K′=eq\r(n,K)。③幾個可逆反應方程式相加,得總方程式,則總反應的平衡常數等于分步反應平衡常數之積。2.轉化率、產率及分壓的計算反應物轉化率=eq\f(反應物的變化量,反應物的起始量)×100%產物的產率=eq\f(生成物的實際產量,生成物的理論產量)×100%分壓=總壓×物質的量分數【跟蹤訓練】1.(2022·四川成都·成都七中??寄M預測)(s)與CO(g)主要發(fā)生如下反應。①
②
反應的還原產物與溫度密切相關。其他條件一定,(s)和CO(g)反應達平衡時,CO(g)的體積分數隨溫度的變化關系如圖所示。下列說法不正確的是A.反應的焓變?yōu)锽.根據圖象推測,應當小于0C.反應溫度越高,主要還原產物中鐵元素的價態(tài)越低D.溫度高于1040℃時,(s)和CO(g)發(fā)生的主要反應的化學平衡常數【答案】C【分析】反應的還原產物與溫度密切相關。根據(s)和CO(g)反應達平衡時,CO(g)的體積分數隨溫度的變化關系,溫度低于570℃時,隨溫度升高,CO(g)的體積分數增大,可知溫度低于570℃時,主要發(fā)生反應;溫度高于570℃時,隨溫度升高,CO(g)的體積分數減小,可知溫度高于570℃時,主要發(fā)生反應?!驹斀狻緼.根據蓋斯定律(②-①)得的焓變?yōu)椋蔄正確;B.根據圖象,溫度低于570℃時,隨溫度升高,CO(g)的體積分數增大,可知小于0,故B正確;C.溫度低于570℃時,主要還原產物為Fe,溫度高于570℃時,主要還原產物為FeO,故C錯誤;D.溫度高于1040℃時,(s)和CO(g)發(fā)生的主要反應為;溫度高于1040℃時,CO(g)的體積分數小于20%,化學平衡常數,故D正確;選C。2.(2022·河南洛陽·校聯考模擬預測)某溫度下,在3L的恒容密閉容器中,僅充入1molX(g)和2molY(g),發(fā)生反應:X(g)+mY(g)3Z(g)
△H<0,當反應達到平衡時,測得X、Y、Z的體積分數分別為30%、60%和10%。下列說法正確的是A.反應起始的總壓強與反應達到平衡時的總壓強之比為2:3B.該反應達到平衡后,若再充入0.3molX和0.3molZ,則此時的反應速率:v正>v逆C.該反應從起始至達到平衡的過程中,總是存在c(X)+c)Y)+c(Z)=1mol·L-1D.反應達到平衡后,若僅升高溫度,則該反應的平衡常數增大【答案】C【分析】設X的轉化量為,,,聯立求解得,?!驹斀狻緼.同溫同體積下,物質的量之比=壓強之比,反應前后氣體物質的量不變,故反應前的總壓強與反應達到平衡時的總壓強之比為1∶1,故A錯誤;B.該溫度下的平衡常數,再投入和,此時濃度商,平衡逆向移動,所以,故B錯誤;C.反應前后氣體系數和相同,所以反應前后氣體總物質的量不變,c(X)+c)Y)+c(Z)=1mol·L-1,故C正確;D.該反應為放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,平衡常數減小,故D錯誤;選C。3.(2022·上海普陀·統考二模)某溫度下,在①、②兩個恒容密閉容器中發(fā)生反應:H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g),K=2.25。物質的起始濃度如下表:容器編號起始濃度(mol·L-1)H2CO2H2OCO①0.10.100②0.20.10.20.1下列說法正確的是A.反應開始,②中反應逆向進行 B.平衡時,①中c(CO2)=0.04mol·L-1C.①、②均達平衡時,各組分濃度相同 D.①中H2的平衡轉化率為40%【答案】B【詳解】A.②中反應開始時Q=<K,所以反應正向進行,A錯誤;B.設①中達到平衡時CO濃度為xmol/L,則根據化學方程式可知,平衡時氫氣和二氧化碳濃度均為(0.1-x)mol/L,一氧化碳和水濃度均為xmol/L,,解得x=0.06mol/L,則平衡時二氧化碳濃度為0.04mol/L,B正確;C.由題給數據可知,反應①平衡時,水蒸氣和一氧化碳的濃度相等,反應②中水蒸氣和一氧化碳濃度不相等,由方程式可知,反應達到平衡時,水蒸氣和一氧化碳濃度依然不相等,則①、②均達平衡時,各組分濃度不相同,C錯誤;D.①中反應轉化的氫氣濃度為0.06mol/L,則轉化率為60%,故D錯誤;故答案選B。4.(2022·重慶九龍坡·重慶市育才中學??寄M預測)25℃時,恒容密閉容器中只含有X,發(fā)生反應:,X的起始壓強為,X分解的速率方程為:,其中k定溫下為常數。生成的Y可快速建立平衡:,平衡常數。下列說法正確的是A.當X分解的速率時,W的壓強為B.若升高溫度,Z和W的物質的量之比為,則C.相同時間內,X的平均速率是Y的平均速率的2倍D.若縮小體積,則單位時間內X的轉化率減小【答案】D【詳解】A.由X分解的速率可得:kpx=×k×11×105,解得px=5.5×105Pa,則X分解生成的Y為×5.5×105Pa,設平衡時W的分壓為aPa,由方程式可知,Y的分壓為(×5.5×105—a)Pa,由平衡常數為10可得:=10,解得a=2.5×105Pa,故A錯誤;B.X完全分解時,Y的分壓為×11×105Pa,Z的分壓為11×105Pa,設平衡時W的分壓為bPa,由方程式可知,Y的分壓為(×11×105—b)Pa,由平衡常數為10可得:=10,解得b=5×105Pa,由壓強之比等于物質的量比可知,Z和W的物質的量之比為11:5,則若升高溫度,Z和W的物質的量之比為11:4,說明平衡向逆反應方向移動,Y轉化為W的反應為放熱反應,反應△H<0,故B錯誤;C.若不考慮生成的Y轉化為W快速建立平衡,由化學反應速率之比等于化學計量數之比可知,X的速率是Y的速率的2倍,由于Y轉化為W,所以X的速率比Y的速率的2倍要大,故C錯誤;D.若縮小體積,反應速率加快,單位時間內X的分壓增大,反應消耗X的分壓減小,所以單位時間內X的轉化率減小,故D正確;故選D。5.(2022·湖南長沙·長沙市明德中學??级#┏合卖驶ň珶掓嚨脑頌椋骸?30℃時,該反應的平衡常數。已知:的沸點為42.2℃,固體雜質不參與反應。第一階段:將粗鎳與反應轉化成氣態(tài);第二階段:將第一階段反應后的氣體分離出來,加熱至230℃制得高純鎳。下列判斷正確的是A.升高溫度,該反應的平衡常數減小B.該反應達到平衡時,C.第一階段,在30℃和50℃兩者之間選擇反應溫度,選30℃D.第二階段,分解率較低【答案】A【詳解】A.由反應Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)正反應是一個熵減的自發(fā)反應,故可判斷Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)是放熱反應,所以升高溫度,該反應的平衡常數減小,A正確;B.該反應達到平衡時,正逆反應速率相等,4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),B錯誤;C.Ni(CO)4的沸點為42.2℃,將粗鎳與CO反應轉化成氣態(tài)Ni(CO)4,選擇反應溫度應選50℃,C錯誤;D.Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常數K==2×10-5,第二階段反應為Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g),該反應的平衡常數K===5×104,故Ni(CO)4分解率較高,D錯誤;故答案為:A。考點四化學反應速率及化學平衡的圖像問題探討1.化學反應速率、化學平衡圖像題的解題思路(1)看圖像:一看軸(即縱坐標與橫坐標的意義),二看點(即起點、拐點、交點、終點),三看線(即線的走向和變化趨勢),四看輔助線(如等溫線、等壓線、平衡線等),五看量的變化(如濃度變化、溫度變化等)。(2)想規(guī)律:看清圖像后聯想外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響規(guī)律。(3)作判斷:通過對比分析,作出正確判斷。2.幾種特殊圖像(1)對于化學反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如圖8-7甲、乙,M點前,表示從反應物開始,v正>v逆;M點為剛達到平衡點;M點后為平衡受溫度的影響情況,即升溫,A的百分含量增加或C的百分含量減少,平衡左移,故正反應ΔH<0。圖8-7(2)對于化學反應mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),如圖8-7丙,L線上所有的點都是平衡點。L線的左上方(E點),A的百分含量大于此壓強時平衡體系的A的百分含量,所以,E點v正>v逆;則L線的右下方(F點),v正<v逆?!靖櫽柧殹?.(2022秋·湖北·高二校聯考期末)用活性炭還原NO2可防止空氣污染,其反應原理為2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)。在恒溫的密閉容器中加入1molNO2(g)和足量活性炭發(fā)生上述反應,測得平衡時NO2(g)和CO2(g)的物質的量濃度與平衡總壓的關系如圖所示(Kp為以分壓表示的平衡常數,分壓總壓×物質的量分數)。下列說法不正確的是A.a、c兩點的平衡常數:Kp(a)=Kp(c)B.移除部分活性炭可實現從b點到c點的移動C.圖示的三個點中,b點NO2的轉化率最低D.該溫度下,c點的Kp=4MPa【答案】B【詳解】A.反應在恒溫的密閉容器中進行,a、c兩點反應溫度相同,故a、c兩點的平衡常數:Kp(a)=Kp(c),A正確;B.活性炭是固體物質,其濃度不變,因此反應達到平衡后,移除部分活性炭不可實現從b點到c點的移動,B錯誤;C.在該反應中,NO2是反應物,CO2是生成物,NO2的平衡濃度越小,CO2的平衡濃度越大,反應正向進行的程度就越大。平衡時生成物CO2的濃度越低,則表示反應物NO2的轉化率就越低,圖示的三個點中,b點CO2的濃度較小,則表示NO2的轉化率最低,C正確;D.該溫度下,c點c(NO2)=c(CO2)=cmol/L,c(N2)=0.5cmol/L,平衡壓強為20MPa,各種氣體的平衡分壓分別是p(NO2)=p(CO2)=,p(N2)=,則該溫度下的c點的Kp=,D正確;故合理選項是B。2.(2023秋·河南·高二校聯考期末)一定溫度下,向恒容密閉容器中充入一定量發(fā)生反應:,測得的物質的量與溫度、時間的關系如圖所示:下列敘述正確的是A.該反應的B.時溫度下的正反應速率相等C.溫度下,內的反應速率D.溫度下反應達到平衡后,再向容器中充入少量甲醇氣體,的平衡轉化率不變【答案】D【詳解】A.根據“先拐先平”,可知T1>T2,升高溫度,甲醇的平衡含量增大,說明平衡逆向移動,該反應的,故A錯誤;B.根據“先拐先平”,可知T1>T2,時,甲醇濃度相等,溫度越高反應速率越快,溫度下的正反應速率快,故B錯誤;C.溫度下,內消耗0.8mol甲醇,則反應生成0.4mol二甲醚,反應速率,故C錯誤;D.反應前后氣體系數和不變,增大壓強平衡不移動,溫度下反應達到平衡后,再向容器中充入少量甲醇氣體,相當于加壓,的平衡轉化率不變,故D正確;選D。3.(2023春·河南洛陽·高三孟津縣第一高級中學校考開學考試)工業(yè)生產硫酸的一步重要反應是,如果該反應在容積不變的密閉容器中進行,下列各圖表示當其他條件不變時,改變某一條件對上述反應的影響,其中結論正確的是A.圖I表示催化劑對化學平衡的影響,且甲使用了催化劑B.圖II表示平衡轉化率與溫度及壓強的關系,可以判斷C.圖III表示時刻升高溫度或增大壓強對反應速率的影響D.圖IV中三點體系對應的溫度:【答案】D【詳解】A.由圖Ⅰ可知,改變條件使平衡發(fā)生了移動,而催化劑不影響化學平衡,故A項錯誤;B.由于該反應為放熱反應,在壓強一定時,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,平衡轉化率減小,由圖Ⅱ可知,故B錯誤;C.由于該反應為放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,逆反應速率大于正反應速率;增大壓強,平衡正向移動,正反應速率大于逆反應速率;圖Ⅲ不表示時刻增大壓強對反應速率的影響,故C錯誤;D.正反應放熱,溫度越高正反應平衡常數越小,所以,逆反應吸熱,溫度越高,逆反應平衡常數越大,所以,故三點體系對應的溫度,故D正確;選D。4.(廣東省新高考普通高中學科綜合素養(yǎng)評價2022-2023學年高三下學期開學調研考試化學試題)工業(yè)上利用碳熱還原制得BaS,進而生產各種含鋇化合物。溫度對反應后組分的影響如圖。已知:碳熱還原過程中可能發(fā)生下列反應。i.
ii.
iii.
下列關于碳熱還原過程的說法中正確的是A.要想得到更多的BaS,溫度應該越高越好B.對于反應,溫度升高,CO的物質的量分數減小C.400℃后,C、的量減少是由的移動導致的D.根據原子守恒規(guī)律可知生成的和CO的物質的量之和始終等于投入C的物質的量【答案】C【詳解】A.由圖可知,反應在400℃以后,BaS的含量基本不變,并非溫度越高越好,A項錯誤;B.已知:ii.BaSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+BaS(s)△H2=+571.2kJ·mol-1iii.BaSO4(s)+4CO(g)=4CO2(g)+BaS(s)△H3=-118.8kJ·mol-1(ii-iii)可得,,溫度升高,平衡正向移動,CO的物質的量分數增大,B項錯誤;C.400℃后,BaS的物質的量分數變化不大,硫化鋇基本反應完全,的量減少,CO的量增加,故反應后組分的變化是由的移動導致的,C項正確;D.為使硫酸鋇得到充分還原,需要加入過量的碳,故反應過程中生成的和CO的物質的量之和小于投入C的物質的量,D項錯誤;答案選C。5.(2022秋·湖南長沙·高二雅禮中學??计谀┮阎狧F分子在一定條件下會發(fā)生二聚反應:。經實驗測得,不同壓強下,體系的平均相對分子質量()隨溫度(T)的變化曲線如圖所示,下列說法正確的是A.該反應的 B.氣體的總壓強:p(a)<p(b)=p(c)C.平衡常數:K(a)=K(b)<K(c) D.測定HF的相對分子質量要在低壓、高溫條件下更準確【答案】BD【詳解】A.溫度升高平均摩爾質量減小,氣體質量守恒,物質的量增大,說明平衡向逆反應方向進行,升溫平衡向吸熱反應方向進行,正反應是放熱反應,△H<0,A錯誤;B.b、c點是壓強相同條件下的化學平衡,依據圖像分析可知溫度不變時,增大壓強,氣體物質的量減小,氣體摩爾質量越大,p1>p2,氣體的壓強:p(a)<p(b)=p(c),B正確;C.平衡常數隨溫度變化不隨壓強變化,a、b、c點的溫度不同,正反應是放熱反應,溫度越高平衡常數越小,平衡常數:K(a)>K(c)<K(b),C錯誤;
D.反應是氣體體積減小的放熱反應,測定HF的相對分子質量應使平衡逆向進行,需要在低壓、高溫條件下進行以提高HF的含量,D正確;故選BD。1.【2022年6月浙江卷】恒溫恒容的密閉容器中,在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解反應:,測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化,如下表所示,下列說法不正確的是A.實驗①,,B.實驗②,時處于平衡狀態(tài),C.相同條件下,增加氨氣的濃度,反應速率增大D.相同條件下,增加催化劑的表面積,反應速率增大【答案】C【解析】A.實驗①中,0~20min,氨氣濃度變化量為2.4010-3mol/L-2.0010-3mol/L=4.0010-4mol/L,v(NH3)==2.0010-5mol/(L·min),反應速率之比等于化學計量數之比,v(N2)=v(NH3)=1.0010-5mol/(L·min),A正確;B.催化劑表面積大小只影響反應速率,不影響平衡,實驗③中氨氣初始濃度與實驗①中一樣,實驗③達到平衡時氨氣濃度為4.0010-4mol/L,則實驗①達平衡時氨氣濃度也為4.0010-4mol/L,而恒溫恒容條件下,實驗②相對于實驗①為減小壓強,平衡正向移動,因此實驗②60min時處于平衡狀態(tài),x<0.4,即x≠0.4,B正確;C.實驗①、實驗②中0~20min、20min~40min氨氣濃度變化量都是4.0010-4mol/L,實驗②中60min時反應達到平衡狀態(tài),實驗①和實驗②催化劑表面積相同,實驗①中氨氣初始濃度是實驗②中氨氣初始濃度的兩倍,實驗①60min時反應未達到平衡狀態(tài),相同條件下,增加氨氣濃度,反應速率并沒有增大,C錯誤;D.對比實驗①和實驗③,氨氣濃度相同,實驗③中催化劑表面積是實驗①中催化劑表面積的2倍,實驗③先達到平衡狀態(tài),實驗③的反應速率大,說明相同條件下,增加催化劑的表面積,反應速率增大,D正確;答案選C。2.【2022年北京卷】捕獲和轉化可減少排放并實現資源利用,原理如圖1所示。反應①完成之后,以為載氣,以恒定組成的混合氣,以恒定流速通入反應器,單位時間流出氣體各組分的物質的量隨反應時間變化如圖2所示。反應過程中始終未檢測到,在催化劑上有積碳。下列說法不正確的是A.反應①為;反應②為B.,比多,且生成速率不變,可能有副反應C.時刻,副反應生成的速率大于反應②生成速率D.之后,生成的速率為0,是因為反應②不再發(fā)生【答案】C【解析】A.由題干圖1所示信息可知,反應①為,結合氧化還原反應配平可得反應②為,A正確;B.由題干圖2信息可知,,比多,且生成速率不變,且反應過程中始終未檢測到,在催化劑上有積碳,故可能有副反應,反應②和副反應中CH4和H2的系數比均為1:2,B正確;C.由題干反應②方程式可知,H2和CO的反應速率相等,而時刻信息可知,H2的反應速率未變,仍然為2mmol/min,而CO變?yōu)?~2mmol/min之間,故能夠說明副反應生成的速率小于反應②生成速率,C錯誤;D.由題干圖2信息可知,之后,CO的速率為0,CH4的速率逐漸增大,最終恢復到1,說明生成的速率為0,是因為反應②不再發(fā)生,而后副反應逐漸停止反應,D正確;故答案為:C。3.(2021.6·浙江真題)一定溫度下:在的四氯化碳溶液()中發(fā)生分解反應:。在不同時刻測量放出的體積,換算成濃度如下表:06001200171022202820x1.400.960.660.480.350.240.12下列說法正確的是A.,生成的平均速率為B.反應時,放出的體積為(標準狀況)C.反應達到平衡時,D.推測上表中的x為3930【答案】D【解析】A.,的變化量為(0.96-0.66)==0.3,在此時間段內的變化量為其2倍,即0.6,因此,生成的平均速率為,A說法不正確;B.由表中數據可知,反應時,的變化量為(1.40-0.35)==1.05,其物質的量的變化量為1.050.1L=0.105mol,的變化量是其,即0.0525mol,因此,放出的在標準狀況下的體積為0.0525mol22.4L/mol=,B說法不正確;C.反應達到平衡時,正反應速率等于逆反應速率,用不同物質表示該反應的速率時,其數值之比等于化學計量數之比,,C說法不正確;D.分析表中數據可知,該反應經過1110s(600-1710,1710-2820)后的濃度會變?yōu)樵瓉淼模虼?,的濃度?.24變?yōu)?.12時,可以推測上表中的x為(2820+1110)=3930,D說法正確。綜上所述,本題選D。4.【2022年河北卷】恒溫恒容條件下,向密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應的方程式為①;②。反應①的速率,反應②的速率,式中為速率常數。圖甲為該體系中X、Y、Z濃度隨時間變化的曲線,圖乙為反應①和②的曲線。下列說法錯誤的是A.隨的減小,反應①、②的速率均降低B.體系中C.欲提高Y的產率,需提高反應溫度且控制反應時間D.溫度低于時,總反應速率由反應②決定【答案】AB【解析】由圖中的信息可知,濃度隨時間變化逐漸減小的代表的是X,濃度隨時間變化逐漸增大的代表的是Z,濃度隨時間變化先增大后減小的代表的是Y;由圖乙中的信息可知,反應①的速率常數隨溫度升高增大的幅度小于反應②的。A.由圖甲中的信息可知,隨c(X)的減小,c(Y)先增大后減小,c(Z)增大,因此,反應①的速率隨c(X)的減小而減小,而反應②的速率先增大后減小,A說法錯誤;B.根據體系中發(fā)生的反應可知,在Y的濃度達到最大值之前,單位時間內X的減少量等于Y和Z的增加量,因此,v(X)=v(Y)+v(Z),但是,在Y的濃度達到最大值之后,單位時間內Z的增加量等于Y和X的減少量,故v(X)+v(Y)=v(Z),B說法錯誤;C.升高溫度可以可以加快反應①的速率,但是反應①的速率常數隨溫度升高增大的幅度小于反應②的,且反應②的的速率隨著Y的濃度的增大而增大,因此,欲提高Y的產率,需提高反應溫度且控制反應時間,C說法正確;D.由圖乙信息可知,溫度低于T時,k1>k2,反應②為慢反應,因此,總反應速率由反應②決定,D說法正確;綜上所述,本題選AB。5.【2022年廣東卷】恒容密閉容器中,在不同溫度下達平衡時,各組分的物質的量(n)如圖所示。下列說法正確的是A.該反應的B.a為隨溫度的變化曲線C.向平衡體系中充入惰性氣體,平衡不移動D.向平衡體系中加入,H2的平衡轉化率增大【答案】C【解析】A.從圖示可以看出,平衡時升高溫度,氫氣的物質的量減少,則平衡正向移動,說明該反應的正反應是吸熱反應,即ΔH>0,故A錯誤;B.從圖示可以看出,在恒容密閉容器中,隨著溫度升高氫氣的平衡時的物質的量減少,則平衡隨著溫度升高正向移動,水蒸氣的物質的量增加,而a曲線表示的是物質的量不隨溫度變化而變化,故B錯誤;C.容器體積固定,向容器中充入惰性氣體,沒有改變各物質的濃度,平衡不移動,故C正確;D.BaSO4是固體,向平衡體系中加入BaSO4,不能改變其濃度,因此平衡不移動,氫氣的轉化率不變,故D錯誤;故選C。6.【2022年江蘇卷】乙醇-水催化重整可獲得。其主要反應為,,在、時,若僅考慮上述反應,平衡時和CO的選擇性及的產率隨溫度的變化如圖所示。CO的選擇性,下列說法正確的是A.圖中曲線①表示平衡時產率隨溫度的變化B.升高溫度,平衡時CO的選擇性增大C.一定溫度下,增大可提高乙醇平衡轉化率D.一定溫度下,加入或選用高效催化劑,均能提高平衡時產率【答案】D【解析】根據已知反應①,反應②,且反應①的熱效應更大,故溫度升高的時候對反應①影響更大一些,即CO2選擇性增大,同時CO的選擇性減小,根據CO的選擇性的定義可知③代表CO2的選擇性,①代表CO的選擇性,②代表H2的產率,以此解題。A.由分析可知②代表H2的產率,A錯誤;B.由分析可知升高溫度,平衡時CO的選擇性減小,B錯誤;C.兩種物質參加反應增大一種物質的濃度,會降低該物質的平衡轉化率,C錯誤;D.加入與水反應放熱,對反應①影響較大,可以增大產率,或者選用對反應①影響較大的高效催化劑,也可以增大產率,D正確;故選D。7.【2022年海南卷】某溫度下,反應CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密閉容器中達到平衡,下列說法正確的是A.增大壓強,,平衡常數增大B.加入催化劑,平衡時的濃度增大C.恒容下,充入一定量的,平衡向正反應方向移動D.恒容下,充入一定量的,的平衡轉化率增大【答案】C【解析】A.該反應是一個氣體分子數減少的反應,增大壓強可以加快化學反應速率,正反應速率增大的幅度大于逆反應的,故v正>v逆,平衡向正反應方向移動,但是因為溫度不變,故平衡常數不變,A不正確;B.催化劑不影響化學平衡狀態(tài),因此,加入催化劑不影響平衡時CH3CH2OH(g)的濃度,B不正確;C.恒容下,充入一定量的H2O(g),H2O(g)的濃度增大,平衡向正反應方向移動,C正確;D.恒容下,充入一定量的CH2=CH2(g),平衡向正反應方向移動,但是CH2=CH2(g)的平衡轉化率減小,D不正確;綜上所述,本題選C。8.(2020·北京高考真題)一定溫度下,反應I2(g)+H2(g)?2Hl(g)在密閉容器中達到平衡時,測得c(I2)=0.11mmol?L-1,c(HI)=0.78mmol?L-1。相同度溫下,按下列4組初始濃度進行實驗,反應逆向進行的是(注:1mmol?L-1=10-3mol?L-1)ABCDc(I2)/mmol?L-11.000.220.440.11c(H2)/mmol?L-11.000.220.440.44c(HI)/mmol?L-11.001.564.001.56【答案】C【解析】題目中缺少c(H2),則無法計算K,則不能通過Qc與K的關系判斷平衡的移動方向,但可比較4個選項中Qc的大小關系,Qc越大,則可能逆向移動。Qc(A)==1,Qc(B)==50.28,Qc(C)==82.64,Qc(D)==50.28,Qc(C)的值最大,答案為C。1.(2023秋·湖南益陽·高三統考期末)作為一種重要的、清潔、可再生的能源載體,甲醇的制備和應用受到了廣泛地關注。一種合成甲醇的方法為二氧化碳催化加氫制甲醇:。設表示阿伏加德羅常數的值,下列說法錯誤的是A.的電子式為:B.甲醇中含有碳氫鍵的數目為C.將與足量混合,充分反應后轉移的電子數小于D.發(fā)展新的催化技術對提高的平衡轉化率有重要意義【答案】D【詳解】A.二氧化碳為共價化合價物,的電子式為:,A正確;B.1分子甲醇中含有3個碳氫鍵,甲醇中含有碳氫鍵6mol,數目為,B正確;C.反應為可逆反應,進行不完全,故將(為3mol)與足量混合,充分反應后轉移的電子數小于,C正確;D.催化劑對平衡移動無影響,D錯誤;故選D。2.(2023·北京朝陽·北京八十中校考模擬預測)NO在催化劑條件下可被H2還原為無害物質,反應為:2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g),在密閉容器中按c(NO)∶c(H2)=1∶1充入,反應結果如圖,下列說法正確的是A.若投料比不變,增大起始時c(NO)和c(H2),可以提高NO平衡轉化率B.其它條件不變,將水蒸氣分離出來,可以增大反應速率和NO平衡轉化率C.N點比M點的平衡常數大D.若不用催化劑,M點平衡轉化率會降至O點【答案】A【詳解】A.若投料比不變,增大起始時c(NO)和c(H2),即增大容器中NO和H2的濃度,容器壓強增大,化學平衡
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