第Ⅲ板块 二轮强化(二)　化学反应调控中的速率、平衡图像（Word教参）-【创新方案】2024年高考化学二轮复习专题辅导与测试（新教材Ⅱ）

二轮强化(二)　化学反应调控中的速率、平衡图像 1．(2023·湖南等级考)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4 和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　 ) A．x1<x2 B．反应速率：vb正<vc正 C．点a、b、c对应的平衡常数：Ka<Kb＝Kc D．反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 解析：选B　由题意分析 结合图像分析可知，A项正确、B项错误；该反应为吸热反应，温度升高，平衡常数增大，结合题图可知，平衡常数：Ka<Kb＝Kc，C项正确；该反应反应前后气体分子数不相等，恒温恒容时，容器内压强不再发生变化，即反应达到平衡状态，D项正确。 2．(2023·山东等级考·节选)一定条件下，水气变换反应CO＋H2OCO2＋H2的中间产物是HCOOH。为探究该反应过程，研究HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应： Ⅰ.HCOOHCO＋H2O(快) Ⅱ.HCOOHCO2＋H2(慢) 研究发现，在反应Ⅰ、Ⅱ中，H＋仅对反应Ⅰ有催化加速作用；反应Ⅰ速率远大于反应Ⅱ，近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态。忽略水的电离，其浓度视为常数。 T3温度下，在密封石英管内完全充满1.0 mol·L－1 HCOOH水溶液，使HCOOH分解，分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。t1时刻测得CO、CO2的浓度分别为0.70 mol·L－1、0.16 mol·L－1，反应Ⅱ达平衡时，测得H2的浓度为y mol·L－1。体系达平衡后＝____________(用含y的代数式表示，下同)，反应Ⅱ的平衡常数为__________。 相同条件下，若反应起始时溶液中同时还含有0.10 mol·L－1盐酸，则图示点a、b、c、d中，CO新的浓度峰值点可能是________(填标号)。与不含盐酸相比，CO达浓度峰值时，CO2浓度________(填“增大”“减小”或“不变”)，的值________(填“增大”“减小”或“不变”)。 解析： 由上述分析及近似认为反应Ⅰ建立平衡后始终处于平衡状态，知t1时刻之后一氧化碳的浓度始终是甲酸浓度的5倍，反应Ⅱ平衡时c(CO2)＝c(H2)＝y mol·L－1，则结合碳原子守恒知，平衡体系中c(HCOOH)＝×(1.0－y)mol·L－1，c(CO)＝×(1.0－y)mol·L－1，＝＝，反应Ⅱ的平衡常数K2＝。加入0.10 mol·L－1盐酸后，H＋作催化剂，反应Ⅰ的反应速率加快，达平衡的时间缩短，反应Ⅱ消耗HCOOH减少，HCOOH的浓度增大，故CO的浓度峰值变大，则CO新的浓度峰值点可能是a点。由图可知，与不含盐酸相比，CO达浓度峰值时，CO2浓度减小(从a点做竖直垂线，观察CO2浓度变化)。温度不变，反应Ⅰ的平衡常数值不变，故的值不变。 答案：　　a　减小　不变 3．(2022·辽宁等级考·节选)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖，其反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1　ΔS＝－200 J·K－1·mol－1 回答下列问题： (1)________温(填“高”或“低”，下同)有利于提高反应速率，________温有利于提高平衡转化率，综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素，工业常采用400～500 ℃。 针对反应速率与平衡产率的矛盾，我国科学家提出了两种解决方案。 (2)方案二：M-LiH复合催化剂。 下列说法正确的是____________。 a．300 ℃时，复合催化剂比单一催化剂效率更高 b．同温同压下，复合催化剂有利于提高氨的平衡产率 c．温度越高，复合催化剂活性一定越高 解析：(1)其他条件一定时，升高温度，可以提供更高的能量，使活化分子百分数增大，反应速率加快；合成氨反应是放热反应，要提高平衡转化率，即使反应平衡正向移动，应降低温度。(2)由题图可知，300 ℃时，复合催化剂催化时合成氨反应的反应速率比单一催化剂催化时大很多，说明300 ℃时复合催化剂比单一催化剂效率更高，a正确；同温同压下，复合催化剂能提高反应速率，但不能使平衡发生移动，故不能提高氨的平衡产率，b错误；温度过高，复合催化剂可能会失去活性，催化效率反而降低，c错误。 答案：(1)高　低　(2)a 靶定高考 纵观近几年高考化学试题，涉及化学反应速率和化学平衡类的题目，往往结合图像来呈现。这不仅要求学生熟练掌握并能灵活应用反应原理有关知识解决相关问题， 还要求学生具备一定的读图、 识图及结合图像分析化学问题的能力。 有关平衡图像题的解题流程 第一步