2021高考化學(xué)拉分題專(zhuān)項(xiàng)訓(xùn)練：專(zhuān)題7-熱點(diǎn)專(zhuān)題專(zhuān)練(3)-化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的圖像分析

熱點(diǎn)專(zhuān)題專(zhuān)練(三)化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的圖像分析1．(2022·鹽城中學(xué)模擬)將3molNO放入密閉容器中，50℃時(shí)恒溫加熱，然后加壓，氣體總物質(zhì)的量隨壓強(qiáng)變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．在X、Y兩點(diǎn)，反應(yīng)速率v(X)＝v(Y)B．壓強(qiáng)小于107Pa，主要發(fā)生的反應(yīng)為：2NO=N2＋O2C．X點(diǎn)→Y點(diǎn)，可能發(fā)生的反應(yīng)為：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)D．整個(gè)過(guò)程中可能發(fā)生的反應(yīng)為：3NO=N2O＋NO2,2NO2(g)N2O4(g)2．[雙選題](2022·通州期中模擬)在一恒容密閉容器中通入A、B兩種氣體，在確定條件下發(fā)生反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH＜0。當(dāng)達(dá)到平衡后，保持其他條件不變，只轉(zhuǎn)變條件X，則相應(yīng)量Y的轉(zhuǎn)變確定符合圖中曲線(xiàn)的是()XYA溫度C的體積分?jǐn)?shù)B充入稀有氣體A的物質(zhì)的量C再加入AB的轉(zhuǎn)化率D再加入CA的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3．[雙選題](2022·蘇錫常鎮(zhèn)模擬)工業(yè)上用CO生產(chǎn)甲醇的反應(yīng)為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。圖1表示反應(yīng)中能量的變化；圖2表示確定溫度下，在體積固定為2L的密閉容器中加入4molH2和確定量的CO(g)后，CO(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間的變化圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．CO和H2合成CH3OH的反應(yīng)：ΔH＜0，ΔS＞0B．圖1中曲線(xiàn)b可表示使用了催化劑的能量變化狀況C．圖3中曲線(xiàn)可表示在不同壓強(qiáng)p1、p2(p1<p2)條件下甲醇百分含量隨溫度變化的狀況D．保持溫度不變，再充入1molCO和2molH2，反應(yīng)達(dá)到新平衡時(shí)n(CH3OH)/n(CO)減小4．[雙選題](2022·南通期末模擬)溫度為T(mén)時(shí)，向VL的密閉容器中充入確定量的A和B，發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋B(g)C(s)＋xD(g)ΔH＞0，容器中A、B、D的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)在前10min的平均反應(yīng)速率v(D)＝0.3mol·L－1·min－1B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝eq\f(cC·cD2,cA·cB)C．若平衡時(shí)保持溫度不變，壓縮容器體積平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D．反應(yīng)至15min時(shí)，轉(zhuǎn)變的條件是降低溫度5．[雙選題](2022·連云港市高三摸底)確定溫度下，向體積為2L的密閉容器中充入1molPCl5(g)，發(fā)生反應(yīng)：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH＝＋QkJ·mol－1。維持容器溫度不變，測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．3s內(nèi)的平均速率為：v(PCl3)＝0.1mol·L－1·s－1B．達(dá)到平衡時(shí)放出0.6QkJ熱量C．其他條件不變，上升溫度，平衡常數(shù)減小D．其他條件不變，再向容器中充入1molPCl5(g)，則達(dá)新平衡時(shí)，c(PCl 5)>0.4mol·L－16．[雙選題](2022·淮陰中學(xué)學(xué)情模擬)在10L密閉容器中，A、B、C三種氣態(tài)物質(zhì)構(gòu)成了可逆反應(yīng)的體系；當(dāng)在某一溫度時(shí)，A、B、C物質(zhì)的量與時(shí)間的關(guān)系如圖一，C的百分含量與溫度的關(guān)系如圖二。下列分析不正確的是()A．0～4分鐘時(shí)，A的平均反應(yīng)速率為0.02mol/(L·min)B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝eq\f(cC,c2A·cB)C.由T1向T2變化時(shí)，v正>v逆D．此反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)7．(2022·鹽城高三其次次模擬)二甲醚是一種清潔燃料，以n(H2)/n(CO)＝2通入1L的反應(yīng)器中，確定條件下發(fā)生反應(yīng)：2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH，其CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)變化關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．上述反應(yīng)ΔH＞0B．圖中p1＜p2＜p3C．若在p3和316℃時(shí)，測(cè)得容器中n(H2)＝n(CH3OCH3)，此時(shí)v(正)＜v(逆)D．若在p3和316℃時(shí)，起始時(shí)n(H2)/n(CO)＝3，則達(dá)到平衡時(shí)，CO轉(zhuǎn)化率小于50%8．(2022·如東中學(xué)模擬)將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)ΔH<0經(jīng)5min后達(dá)到平衡，平衡時(shí)測(cè)得D的濃度為0.5mol/L，c(A)∶c(B)＝1∶2，C的平均反應(yīng)速率為0.05mol/(L·min)(1)x的值為_(kāi)__________________________________________________________；(2)A的平衡濃度_________________________________________________________；(3)若恒溫恒容，則容器中平衡時(shí)的壓強(qiáng)與起始時(shí)的壓強(qiáng)比________________________________________________________________________；(4)下圖是某一時(shí)間段中該反應(yīng)速率與反應(yīng)進(jìn)程的曲線(xiàn)關(guān)系圖，回答下列問(wèn)題：①處于平衡狀態(tài)的時(shí)間段是_______________________________________________。②t1、t3、t4時(shí)刻體系中分別是什么條件發(fā)生了變化？t1______________、t3______________、t4______________(填A(yù)－E)。A．升溫B．降溫C．加催化劑D．加壓E．減壓③下列各時(shí)間段時(shí)，A的體積分?jǐn)?shù)最高的是________。A．t0～t1 B．t2～t3C．t3～t4 D．t5～t69．(2022·徐州一中模擬)工業(yè)制硫酸時(shí)，利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是一個(gè)關(guān)鍵步驟。(1)某溫度下，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ/mol。開(kāi)頭時(shí)在10L的密閉容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2(g)，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出197kJ的熱量，該溫度下的平衡常數(shù)K＝________，上升溫度K將__________(填“增大、減小或不變”)。(2)確定條件下，向一帶活塞的密閉容器中充入2molSO2和1molO2，發(fā)生下列反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，達(dá)到平衡后，轉(zhuǎn)變下述條件，SO2、O2、SO3的平衡濃度都比原來(lái)增大的是________(填字母)。A．恒溫恒容，充入2molSO3B．恒溫恒容，充入2molN2C．恒溫恒壓，充入1molSO3D．上升溫度(3)在一密閉容器中進(jìn)行下列反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，化學(xué)愛(ài)好小組的同學(xué)探究了其他條件不變時(shí)，轉(zhuǎn)變某一條件時(shí)對(duì)上述反應(yīng)的影響，并依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了下列關(guān)系圖。下列推斷中正確的是__________(填字母)。A．圖Ⅰ爭(zhēng)辯的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且乙使用的催化劑效率較高B．圖Ⅱ爭(zhēng)辯的是壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響，且甲的壓強(qiáng)較高C．圖Ⅱ爭(zhēng)辯的是溫度對(duì)反應(yīng)的影響，且乙的溫度較低D．圖Ⅲ爭(zhēng)辯的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)的影響，且甲使用的催化劑效率較高10．(2022·徐州市期中模擬)合成氨反應(yīng)為：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。圖1表示在確定的溫度下此反應(yīng)過(guò)程中的能量的變化，圖2表示在2L的密閉容器中反應(yīng)時(shí)N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。圖3表示在其他條件不變的狀況下，轉(zhuǎn)變起始物氫氣的物質(zhì)的量對(duì)此反應(yīng)平衡的影響。下列說(shuō)法正確的是()A．該反應(yīng)為自發(fā)反應(yīng)，由圖1可得加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎?，E和ΔH都減小B．圖3中a、b、c三點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是b點(diǎn)C．圖2中0～10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)＝0.045mol·L－1·min－1，從11min起其他條件不變，壓縮容器的體積為1L，則n(N2)的變化曲線(xiàn)為dD．圖3中T1和T2表示溫度，對(duì)應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)為K1、K2，則：T1＞T2，T1＞T211．苯乙烯(C8H8)是生產(chǎn)塑料的一種重要單體，它以苯乙烷(C8H10)為材料，其反應(yīng)原理是：C8H10(g)C8H8(g)＋H2(g)ΔH＝＋125kJ·mol－1Ⅰ.某溫度下，將0.40mol苯乙烷(C8H10)充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，測(cè)定不同時(shí)間該容器內(nèi)物質(zhì)的量，得到數(shù)據(jù)如下表：時(shí)間/min010203040n(C8H10)/mol0.400.300.26n2n3n(C8H8)/mol0.000.10n10.160.16(1)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí)，該段時(shí)間內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是________。(2)該溫度下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是________。(3)若保持其他條件不變，用0.40molH2(g)和0.40molC8H8(g)合成C8H10(g)，當(dāng)有30kJ熱量放出時(shí)，該反應(yīng)中H2的轉(zhuǎn)化率是________，此時(shí)，該反應(yīng)是否達(dá)到了平衡狀態(tài)？________(填“是”或“否”)。Ⅱ.工業(yè)上以高溫水蒸氣作為反應(yīng)體系的稀釋劑(不參與反應(yīng))，C8H10(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體系的溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖Ⅰ、圖Ⅱ所示。(4)由圖Ⅰ可知，T1________T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。(5)由圖Ⅱ可知，當(dāng)其他條件不變時(shí)，水蒸氣的用量越大，平衡轉(zhuǎn)化率將________(填“越大”、“越小”或“不變”)，緣由是________________________________________________________________________________________________________________。答案1．選DA項(xiàng)，Y點(diǎn)的壓強(qiáng)大，其速率快，錯(cuò)誤。B項(xiàng)，隨著壓強(qiáng)的增大，氣體的總物質(zhì)的量在減小，不行能為等體積變化，錯(cuò)誤。C項(xiàng)，該反應(yīng)為體積增大的反應(yīng)，錯(cuò)誤。D項(xiàng)，兩個(gè)反應(yīng)的體積均減小，符合題意，正確。2．選ADA項(xiàng)，上升溫度，平衡逆向移動(dòng)，C的體積分?jǐn)?shù)減小，正確；B項(xiàng)，充入稀有氣體，各成分濃度不變，平衡不移動(dòng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，增加A的量，B的轉(zhuǎn)化率上升，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，增加C，可以將增加的C建立一個(gè)與原平衡相像的平衡，再合并，相當(dāng)于體積減小，壓強(qiáng)增大，最終平衡相當(dāng)于正向移動(dòng)，A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，正確。3．選ADA項(xiàng)，題給反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，即ΔS＜0，ΔH＜0，錯(cuò)誤。B項(xiàng)，圖1中b線(xiàn)的活化能低，可能使用了催化劑，正確。C項(xiàng)，正反應(yīng)放熱，隨溫度上升，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，CH3OH%減??；p1→p2，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，CH3OH%增大，正確。D項(xiàng)，由圖2可知，起始充入4molH2、2molCO，再充入2molH2、1molCO，相當(dāng)于體積減小，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，則n(CH3OH)/n(CO)增大，錯(cuò)誤。4．選AD由圖知10min內(nèi)D的濃度變化了3mol/L，A和B的濃度變化了1.5mol/L，x＝2，v(D)＝3mol/L÷10min＝0.3mol/(L·min)，A項(xiàng)正確；C為固體，固體不列入平衡常數(shù)表達(dá)式中，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)前后氣體體積不變，故轉(zhuǎn)變壓強(qiáng)平衡不移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；15min時(shí)，D的濃度漸漸降低，A、B的濃度漸漸上升，平衡逆向移動(dòng)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故轉(zhuǎn)變的條件是降低溫度，D項(xiàng)正確。5．選ADA項(xiàng)，設(shè)3s末，生成PCl3的物質(zhì)的量為x，則PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)始(mol)100變(mol)xxx末(mol)1－xxx反應(yīng)前后壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量之比，故有：1－x＋x＋x＝1.6，則x＝0.6，所以v(PCl3)＝eq\f(0.6mol/2L,3s)＝0.1mol·L－1·s－1，正確；B項(xiàng)，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，上升溫度，平衡右移，平衡常數(shù)增大，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，虛擬出一個(gè)中間容器：中間容器與第一次容器的濃度(eq\f(1－0.6,2)＝0.2mol·L－1)相等，其次次反應(yīng)相當(dāng)于在中間容器的基礎(chǔ)上增加壓強(qiáng)，PCl5的濃度應(yīng)為第一次的2倍，但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故PCl5的濃度大于0.4mol·L－1，正確。6．選AD依據(jù)圖一，可知達(dá)到平衡時(shí)，A、B、C變化的物質(zhì)的量分別為：0.8mol、0.4mol和0.4mol，反應(yīng)方程式為：2A＋BC，B項(xiàng)正確。A的平均反應(yīng)速率為0.01mol/(L·min)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。圖二顯示，T3時(shí)反應(yīng)剛好達(dá)到平衡狀態(tài)，即T1、T2尚處于建立平衡的狀態(tài)中，C項(xiàng)正確。T4反應(yīng)更快，也處于平衡狀態(tài)。但是C的含量削減，說(shuō)明從T3→T4在消耗C，即平衡逆向移動(dòng)。結(jié)合平衡移動(dòng)原理，可知逆向反應(yīng)吸熱，即正反應(yīng)放熱，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7．選C從圖像看，反應(yīng)溫度越高，CO的轉(zhuǎn)化率越小，說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A錯(cuò)誤；該反應(yīng)為體積減小的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大，平衡正向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率越高，在圖中作一等溫線(xiàn)可知，p1對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)化率大，則p1的壓強(qiáng)大，B錯(cuò)誤；在P3和316℃時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為50%，設(shè)起始時(shí)，n(H2)＝2a，n(CO)＝a，平衡時(shí)，n(H2)＝a，n(CH3OCH3)＝0.25a，若n(H2)＝n(CH3OCH3)，則產(chǎn)物的量變多，故平衡需逆向移動(dòng)，即逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)，C錯(cuò)誤；題中圖表示的是n(H2)/n(CO)＝2，若n(H2)/n(CO)＝3，即H2的量增多，所以CO的轉(zhuǎn)化率比原平衡時(shí)大，D錯(cuò)誤。8．解析：(1)v(C)＝Δc/Δt所以Δc＝v(C)×Δt＝0.05mol/(L·min)×5min＝0.25mol/L。在反應(yīng)中c(C)∶c(D)＝x∶2,0.25∶0.5＝x∶2，所以x＝1。(2)Δc(A)∶Δc(D)＝3∶2Δc(A)∶0.5＝3∶2，Δc(A)＝0.75。假設(shè)開(kāi)頭時(shí)加入的A、B的物質(zhì)的量為2m，則起始時(shí)A、B的物質(zhì)的量濃度為mmol/L。依據(jù)反應(yīng)變化的A濃度為0.75mol/L和反應(yīng)方程式中A、B的系數(shù)關(guān)系可知反應(yīng)變化的B的濃度為0.25mol/L。所以平衡濃度c(A)＝(m－0.75)mol/L，c(B)＝(m－0.25)mol/L。由于c(A)∶c(B)＝1∶2所以(m－0.75)∶(m－0.25)＝1∶2，解得m＝1.25。所以A的平衡濃度為：c(A)＝(m－0.75)mol/L＝(1.25－0.75)mol/L＝0.5mol/L。(3)開(kāi)頭時(shí)A、B氣體的物質(zhì)的量為2.5mol，氣體的總物質(zhì)的量為5mol。平衡時(shí)各種氣體的物質(zhì)的量為n(A)＝0.5mol/L×2L＝1mol;n(B)＝(m－0.25)mol/L×2L＝(1.25－0.25)mol/L×2L＝2mol；n(C)＝0.25mol/L×2L＝0.5mol/L；n(D)＝0.5mol/L×2L＝1mol。平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為(1＋2＋0.5＋1)mol＝4.5mol，所以n(平衡)∶n(開(kāi)頭)＝4.5∶5＝9∶10。依據(jù)阿伏加德羅定律的推論，在相同溫相同體積的密閉容器中，氣體的壓強(qiáng)比等于它們的物質(zhì)的量之比。所以p(平衡)∶p(開(kāi)頭)＝n(平衡)∶n(開(kāi)頭)＝9∶10。(4)①可逆反應(yīng)在平衡時(shí)正反應(yīng)、逆反應(yīng)的速率相等。由圖可知平衡時(shí)間段為：t0－t1t2－t3t3－t4t5－t6。②在t1時(shí)，正反應(yīng)、逆反應(yīng)的速率都增大，且v(逆)大于v(正)，說(shuō)明反應(yīng)速率加快，平衡逆向移動(dòng)，可能是上升溫度，選A。在t3時(shí)正反應(yīng)、逆反應(yīng)的速率都增大且v(逆)等于v(正)，說(shuō)明反應(yīng)速率加快，平衡不移動(dòng)，可能是加入催化劑，選項(xiàng)為C。t4時(shí)，正反應(yīng)、逆反應(yīng)的速率都減小，且v(逆)大于v(正)說(shuō)明反應(yīng)速率減慢，平衡逆向移動(dòng)，可能的變化是減小壓強(qiáng)，選項(xiàng)為E。③若使A的體積分?jǐn)?shù)最高，則平衡逆向移動(dòng)最大才符合要求。t0－t1平衡狀態(tài)；t2－t3平衡逆向移動(dòng)達(dá)到新的平衡，A含量比前一段高；t3－t4平衡沒(méi)有移動(dòng)，與t2－t3段相同；t5－t6平衡逆向移動(dòng)，達(dá)到新的平衡。故A含量最高的為t5－t6，選項(xiàng)為D。答案：(1)1(2)0.5mol/L(3)9∶10(4)①t0－t1t2－t3t3－t4t5－t6②ACE③D9．解析：(1)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出197kJ的熱量，依據(jù)熱化學(xué)方程式可知反應(yīng)了2.0molSO2和1.0molO2，依據(jù)三段式進(jìn)行計(jì)算：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)起始濃度(mol·L－1)0.410轉(zhuǎn)化濃度(mol·L－1)0.20.10.2平衡濃度(mol·L－1)0.20.90.2該溫度下的平衡常數(shù)K＝0.22÷(0.22×0.9)＝10/9；由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，上升溫度，平衡向左移動(dòng)，所以K將減小。(2)A項(xiàng)，保持溫度和容器體積不變，充入2molSO3，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，則SO2、O2、SO3平衡濃度都比原來(lái)增大，正確；B項(xiàng)，保持溫度和容器體積不變，充入2molN2，對(duì)平衡移動(dòng)沒(méi)有影響，各物質(zhì)的濃度不變，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入1molSO3，處于等效平衡狀態(tài)，濃度不變，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，上升溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，SO3的濃度減小，錯(cuò)誤。(3)A項(xiàng)，催化劑不影響平衡，SO3的濃度相等，與圖像不符合，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，甲的反應(yīng)速率快，所以甲的壓強(qiáng)大，平衡向右移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率大，與圖像不符合，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，甲的反應(yīng)速率快，所以甲的溫度高，平衡向左移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率小，與圖像符合，正確；D項(xiàng)，催化劑加快反應(yīng)速率，不影響平衡，與圖像符合，正確。答案：(1)10/9減小(2)A(3)