2.3 专题突破7 化学反应速率和化学平衡图像-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修第一册(鲁科版2019)

专题突破7化学反应速率和化学平衡图像 黑题 专题强化练 时：35min 题型1浓度（物质的量）-时间图像 衡向逆反应方向移动 1.(2024·四川凉山高二期中)一定温度下在 D.该反应的平衡常数表达式K= 2L密闭容器内进行着某一反应，A、B、C三种 c(C)·c2(D) 气体的物质的量随反应时间变化的曲线如图 c(A)·c(B) 所示。下列叙述错误的是 题型2速率-时间图像 n/mal 3.对于可逆反应mA(g)+nB(g)=C(g)+ gD(g),若其他条件都不变，只考虑反应前是 否加入催化剂，可得到如下两个图像： 正) A.该反应的化学方程式是3A+2B一3C "(正} B.3min时，a点A和C的物质的量相等表示 6逆) 〔遂) 0 反应达到平衡 (未加催化剂) (加悦化剂) 甲 乙 C.4min内C的反应速率为0.75mol· 下列关系正确的是 ( L'·min ①a1=a2②a1<a2 ③b,=b D.A和B之间的速率关系为2(A)=3(B)》 ④b,<b2 2.(2023·河南郑州高二期末)温度为T时， ⑤1，>42⑥L1=12 ⑦两图中阴影部分面积相等 向2VL的密闭容器中充入一定量的A和B, ⑧甲图中阴影部分面积比乙图大 发生反应A(g)+B(g)=一C(s)+xD(g) A.②④⑤⑦ B.②④⑥⑧ △>0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时 C.②③5⑦ D.②③⑥⑧ 间的变化如图所示。下列说法正确的是 4.(2024·福建泉州高二期中)已知M(s)+ ( 2N(g)一3Q(g),向恒温恒容的密闭容器中 efmol·L 充入一定量的M(s)和N(g)发生反应，t,时 3.0 D 达到平衡状态I,在2时改变某一条件，3时 2.0 重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的 变化如图所示。下列说法错误的是() 0 B 1015 20 25 t/min A.反应在前l0min的平均反应速率v(D)= 0.15mol·L·min B.反应至15min时.改变的条件是降低温度 A.平衡常数K:K(Ⅱ)<K(I) C.若平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平 B.t2时向容器中加入了一定量的Q(g) 选择性必修第一册：LK黑白题070 C.平衡时N的物质的量：n(Ⅱ)>n(I) 题型4转化率-温度（或压强）图像 D.当容器内气体总压强不再变化时，可判断 7.(2023·湖南长沙高二月考)一定条件下合成 该反应达到化学平衡状态 乙烯：6H,(g)+2C02(g)一CH2=CH,(g)+ 题型3含量-时间-温度（压强）图像 4H20(g)。已知温度对C02的平衡转化率和 5.可逆反应aA(s)+bB(g)一cC(g)+dD(g) 催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确 进行过程中，当其他条件不变时，C的体积分 的是 ( 数C%与温度(T)、压强()的关系如图所示。 70 、C02平衡转化率 下列叙述正确的是 60 250.50 50 C% C% 30 花化效率 100150200250300350400 湖度/℃ 图 图2 时河 A.M点的正反应速率tE大于N点的逆反应 A.达到平衡后，加入催化剂，C的体积分数 速率"逆 增大 B.若投料比n(H2):n(C02)=4:1,则图 B.达到平衡后，升高温度，平衡向左移动 中M点乙烯的体积分数为5.88% C.化学方程式中b>c+d C.250℃，催化剂对C0,平衡转化率的影响最大 D.达到平衡后，增加A的量，平衡向右移动 D.当温度高于250℃，升高温度，平衡逆向 6.(2024·山东烟台高二期中)某密闭容器中充 移动导致催化剂的催化效率降低 入1molC0和2molH2发生反应： 8.(2024·江西景德镇高二期中)向一恒容密闭 C0(g)+2H2(g)=CH,0H(g）△H<0,平 容器中加人1 mol CH,和一定量的H,0,发生 衡时测得混合气体中CH,OH的物质的量分 反应：CH,(g)+H20(g)=C0(g)+3H2(g)。 数[e(CH,OH)]与温度(T)、压强(p)之间的 关系如图所示。下列说法错误的是( CH,的平衡转化率按不同投料比x[x= 1GTΠ，(T可 n(CH) 随温度的变化曲线如图所示。下列 n(H,0) 40% T 说法错误的是 p/kPa A.a点和b点对应的平衡常数：K,>K B.a点用气体分压（即气体总压强×该气体的 体积分数)表示的压强平衡常数K,= 12.5p2(kPa)2 TT成 C.若达平衡后，再充入1molC0和2molH2, A.反应速率：递<通 C0的转化率减小 B.<x2 D.恒温恒容时，混合气体的平均摩尔质量不 C.点a、b、c对应的平衡常数：K<K=K 随时间变化而变化，说明反应达到化学平 D.反应温度为T,当容器内压强不变时，反应 衡状态 达到平衡状态 第2章黑白题071则体系的总压增大，X点不可到达D点，D正确 合这个规律的是曲线m,B错误：由图可知，温度在150℃时有利于反 5.D解析：可逆反应的有关计算一般采用三段式法 应I进行.CHOH的含量高，有利于提高CHOH的产率，但并不是 X(g)+aY(g)=Z(g) 温度越低越好，因为温度太低反应速率太慢，C错误：根据题意设起 起始量/mol 1 0 始量n(C02)=Iol.u(H2)=3l,平衡时甲醇和C0的物质的量 转化量/mol 0.50.5a0.5b 相等，设CH,0H的物质的量为x,则C0的物质的量也为x,20℃时 平衡量/mol 0.50.5a 0.56 C02的转化率为25%.则平衡时C02的物质的量为0.75l,根据碳 反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的？，因为在相同条 守征：0.75mo+2x=1ml,解得x=0.125mol,根据氧守征，水的物质 的量为2mol-0.75m×2-0.125mol-0.125ml=0.25mol.根据氢守 件下质量不变，所以反应前和反应后气体的物质的量之比是4：3， ol=2.5ml.则反应后 i+a 4 恒，氢气的物质的量为3×2-0.125×4-0.25x2 2 因此有0.5+0.50+05动了，解得1+a=26,所以选项D正确。 总的物质的量为0.75mol+0.125mal+0.125mol+2.5mol+0.25mol= 6.C解析：平衡常数是生成物平衡浓度系数次幂的乘积与反应物平衡 浓度系数次幂的乘积的比值，该反应的平衡常数表达式为K= 3,75ml,则平衡体系中，的体积分数为25m ×100%=66.7%. 3.75wl 保(G0)·户(H,),A错误：随压强增大，平衡正向称动. e￥(CH,OH)·e军(H,0 D正确 x(CHOH)增大，图中对应等温过程的曲线是，B错误：当 专题突破7化学反应速率和化学平衡图像 x(CH,OH)=0.10时，假设初始状态氢气物质的量是3amol,转化 黑题 专题强化练 3hl,三段式为： CO2(g)+3H(g)-CH,OH(g)+H20(g) 题号12345678 起始状态/mola 答案BBAABCBA 转化过程/molb 36 b 1.B解析：0-4mi,A物质的量减少6mol但未变为0，B物质的量域 平衡状态/ola-b 3a-3b b b 少4ml也未变为0，C物质的量增加6mol,故化学方程式为3A+2B 61 由题意得到。+303动+2%=0.1，整理后得：。=33.3%.即 一3C,A正确：各组分含量不再变化时才达到平衡，图中显示这个 C0,的平衡转化率约为33.3%，C正确：根据图示，对应等温过程的 时刻为4mim,B错误：4mim内C的反应速率为r.An(C。6 VA=2x4mol. 曲线是a,对应等压过程的曲线是b,当x(CH,OH)=0.10时，反应条 L.·mn=0.75mol·L1·min,C正确：由A项分析可知反应的 件可能为5×103Pa,210℃或9×10Pa,250℃.D错误 化学方程式为3A+2B一3C,反应速率之比等于对应物质的化学计 7.B解析：根据反成2NH1一N2+3H2,可以计算出反应达到平衡 后，转化的氨气为(6-)L,反应达到平衡时，氨气的体积为 量数之比，则2AB.D正验 (20-b)L,氨气的体积为，L,氢气的体积为3(6-L平衡后氨 2.B解析：由图像可知，10mn时达到平衡，平衡时D的浓度变化量 2 2 气的分解率为-×100%.故A项错误：平衡混合气体中H,的体积 为3m:L,故(D)=兰=03m上，min,故A错误：由图 可知，15mm时改变条件瞬间.反应混合物的浓度不变，平衡向逆反 分数为3(-×1O0%,放B项正确：设反应的。LNH,的质量 应移动，该反应正反应为吸热反应，故改变条件应是降低温度，故 B正确：由图可知，平衡时A,D的浓度变化量分别为1.5l·L、 为mg,反位前皆度为，=？.反应后的密度为=号所以反应前 3l·L1,故1：x=1.5ml·L1:3ml·L1,所以x=2,反应前后 气体的体积不变，增大压强平衡不移动，故C错误：由图可知，平衡 后气体的密度比为。，故C项错误：同温同压下，根据pV=nRT,A= 时A,D的浓度变化量分别为1.5mdl·L1,3ml·L,故1：x= 行。得=pkT,所以摩尔质量之比等于蜜度之比，反应前氨 1.5mol·L1:3mdl·L',所以x=2,可逆反应A(g)+B(g)一 c2(D) 气的峰尔质量为17g·,则反应后的平均摩尔质量为 C()+2D()的平衡常数表达式人：(A)·B)故D错误 17a g·m,送项中单位错误，故D项错误。 3.A解析：加人催化剂，反应速率加快.①错，②对：加人催化剂的反 应平衡时反应速率也快，③错，④对：因为使用催化剂，反应速率加 8.B解析：反应I:2NH(g)+CO2(g)一→NH2 COONH,(I)△H= 快，到达平衡的时间短，所以⑤对，⑥错：使用催化剂对化学平衡设 -1595kJ·',△H<0.△S<0.△H-T1S要小于0，期低温有利于反 有影响，所以阴影部分的面积相等。所以⑦对，⑧错 应1自发进行，A错误：由两步反应可知，将NH2和C02按照2：1 4。A解析：平衡常数K只与温度有关，【、Ⅱ的温度相同，平衡常数不 的比例通入恒容反应容器中，NH,的体积分数始终不变，故NH,的 变，A错误：2时正反应速率瞬间不变，然后增大，说明改变的条件是 体积分数不再改变，不能说明反应1达到了平衡状态，B正确： 增大生成物浓度，则加入了一定量的Q(g),B正确：最初加人体系中 将2lNH2和IdCO,充入反应I的平衡体系中，次达到平衡 的M为固体，N为气体，当向体系中加人Q时，平衡逆向移动，因此 时.c(NH,)不变.C错误：增大压强，对于尿素的合成平衡正向移动 平衡时N的物质的量：n(Ⅱ)>n(I).C正确：该反应为气体体积增 D错误。 大的反应，在恒容密闭容器中进行，当压强不变时反应达平衡， 9.D解析：根据盖斯定律1-Ⅱ可得反应ⅢC0(g)+2H(g)一 D正确 CH30H(g）△h3=-49kJ·mo-'-41kJ·mo1=-90kJ·mol-': 5.B解析：达到平衡后，加入催化剂，只能改变反应速率，面不能使化 △H=反应物的总键能-生成物的总键能，故反应Ⅲ中反应物的总键 学平衡发生移动.因此C的体积分数不变，故A错误：根据题图1可 能小于生成物的总键能，A错误：反应Ⅱ的正反应是吸热反应，生成 知：在温度T2时先达到平衡，根据温度对化学反应速率的能响可知 物中有C0,温度升高，反应Ⅱ的平衡正向移动，C0的物质的量分数 温度T2>T,,升高温度，C的体积分数C%减小，说明升高温度，化学 增大：反应Ⅲ的正反应是放热反应，反应物中有C0,温度升高，反应 平衡向左移动，故B正确：根据题图2可知：在压强时首先达到平 Ⅲ的平衡逆向移动，C0的物质的量分数也会增大，也就是说.，温度升 衡，说明压强：>1，增大压强，C的体积分数C%诚小，说明增大压 高，C0的产量变大，则C0在含碳产物中的物质的量分数增大，故符 强，平衡向左移动，根据平衡移动原理，增大压强，化学平衡向气体 正本参考答案黑白题27 体积减小的方向移动，所以化学方程式中b<+d,故C错误：由于A 是周体，增加A的量，浓度不能改变，因此平衡不发生移动，故 第3节 强化提优练 D错误 黑题 6.C解析：该反应为放热反应，由题图可知，T,温度下p(CHOH)大 于T2温度下的，说明T,时反应进行程度大，则人，>人。，A正确：设一 题号12345 氧化碳转化了，则根据题中数据列出三段式如下： 答案CBDA AD C0(g)+2H2(g)==CH,0H(g 1.C解析：由盖斯定律可知，反应I+反应1得反应2NH(I)+CO,(g) 起始物质的量/mol 1 2 H0(I)+C0(NH,)(1),侧△1=(a+b)kJ·ol,A错误：反应 转化物质的量/olx I是一个嫡诚的反应，4S<0,由一定温度下能自发进行可知，△H- 平衡物质的量/l1-x 2-2x x TAS<0,则u<0.B错误：NH,和C02制取尿素[C0(NH2)2]的反应 1点时CH,0H的物质的量分数为0%，则可得到×10%=0% 为2NH,(1)+C0(g)一H,0(1)+C0(NH2)z(1),该反应是一个气 体体积减小的反应，增大压强，化学反应速率加快，平衡向正反 解得x=2 应方向移动，原料的平衡转化率增大，则采用高压，既能加快反 ，三种气体的体积分数等于物质的量分数.则可得到三种 应的速率，又能提高原料的平衡转化率，C正确：反应Ⅱ中水为液 气体的分压分捌为p(C02=02p1p(山)=2，=04p1 1-x 态，浓度为定值，生产过程中及时将水分离出去，对反应速率无 影响，D错误。 0.4p 2.B解析：由C0(g)+H0(g)C02(g)+H(g)△H<0可知.反应 p(GH,0产之1=0，压强平衡常数K,“04,)产x02 前后气体总物质的量不变，增大压强，平衡不移动，正，逆反应速率增 12.5p(kPa)2,B正确：若达平衡后，再充人1molC0和2molH2, 大且仍然相等，A错误：由C0(g)+H0(g)一C02(g)+H(g) △H<0可知，反应前后气体总物质的量不变，增大压强，平衡不移 若保持压强不变，则反应为等效平衡，C0的转化率不变，但充人气体 动，正，逆反应速率增大且仍然相等，使用催化剂，加快反应速率，平 后，相当于增大了压强，且该反应是气体化学计量数诚小的反应，相 衡不移动，即正、逆反应速率增大且仍然相等，B正确：使用催化剂， 比于等效平衡状态反应正向移动，C0的转化率增大，C错误：恒容条 加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但对平衡移动无影响.则C0 件下，混合气体的物质的量是变量故混合气体的平均摩尔质量也是 的转化率不会改变，C误：由C0(g)+H,0(g)一C0,(g)+H,(g) 变量，当其不再随时间的变化面变化时，则达到平衡状态.D正确。 △Ⅱ<0可知，该反应为放热反应，升高温度加快反应速率，平衡逆向 7.B解析：化学反应速声随温度的升高而加快，但N点催化剂的催化 移动，C0的转化率降低，但达到平衡所需时间缩短，由图可知，乙温 效率比M低，所以”E(M)有可能小于(N),A错误：设开始投料 度较高，D错误 n(H:)为4ml,则(CO2)为1ml.当在M点平衡时二氧化碳的转 3.D解析：反应从正反应开始，气体的分子数减少，初始阶段压强应该 化￥为50%，则有： 减小，但是总压强增大，说明该反应正反应是放热反应，使体系温度升 高，总压强增大，A错误：设达平衡时有xmlN,生成.根据三段式： 6H(g）+2C02(g)CH2=CH2(g)+4H20(g) 2N0(g)+2H2(g)N,(g)+2H,0(g) 开始量/ml4 0 0 no(mol) 1 0 0 转化量/mol1.5 0.5 0.25 1 △n(mol)） 2x 2x 平衡量/mol2.5 0.5 0.25 1 异半(mod) 1-2x1-2x 2x 0.25 所以乙烯的体积分数为25+05+0.25+)m×100%5.器%，B正 2_5p 2-￥4p0 解得x=0,4 确：250℃.催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动和转化率，所以 0.8ol 对C02平衡转化率的影响无因果关系.C错误：根据图像，当温度高 (H2)= 于250℃，升高温度二氧化碳的平衡转化率降低，则平衡逆向移动， .0L=008m··mim,B错误：4mim时曲线 △yI0min 但催化剂与化学平衡没有关系，并不是平衡逆向移动导致催化剂的 Ⅱ达平衡状态，N0的转化率均为80%，曲线I未达平衡，N0的转化 催化效率降低，D错误。 率无法计算.C错误：曲线1达平衡时，n(N0)=0.2l,n(H)= 8.A解析：由题图可知，投料比不变时，随温度的升高CH,的平衡转化 0.2ml,a(N)=04nml,a(H,0=0.8ml,k=004x0.0s 0.022×0.022=1600, 率增大，所以该反应为吸热反应：在相同的温度下，投料比xx= 再充人0.2molN0和0.2molN2后，n(N0)=0.4ml,n(N,)= 0.06×0.082 n(CH) 减小，相当于在CH的投料量不变的情况下增大H,0的 0.6ml.0004x0.02=600.0<K.反应正向进行，e(正)> (H20)] r(逆).D正确 投料量，当反应物不止一种时，其他条件不变，增大其中一种气态反 4.A解析：图中N0,与S0的反应未发生元素化合价的变化，为非氧 应物的投料量会增大其他反应物的平衡转化率，同时降低自身平衡 化还原反应，A错误：由题意可知，水为催化剂，“水分子桥”可以加 转化率，故投料比x越小，CH,的平衡转化率越大。点b,c均为平衡 快SO片或HS0:将电子转移给NO2分子的速率.B正确：NO2为反 状态，cE=速，点b时CH,的平衡转化率大于点e,两点CH,的投料量 应物，反应物浓度增大时，反应速率加快，所以空气中NO,浓度大 相同，则反应产物C0、H2的平衡浓度：点h>点©，两点温度相同，故 时，能快硫酸盐的形成速率，C正确：根据图示，HS0;与NO2反应 谣>，A错误：由题图可知，点b对应CH:的平衡转化率大于点e, 分为三步进行，第一步：HS0+N02一S05+HNO2,第二步： 结合分析可知，点b对应投料比小于点心，故x1<x2,B正确：由分析可 N02+S05=N0,S05,第三步：N0,S0+l,0=H0+HN02. 知，该反应为吸热反应，随温度升高，平衡常数增大，又由点b,©温度 三步反应加和得到总反应的离子方程式为HS0;+2N0,+H,0 相同，则平衡常数：K,<k=K,C正确：该反应为反应前后气体分子 =HS0+2HN02.D正确 数改变的反应，恒温恒容条件下，随反应进行容器内压强改变，当压 5.AD解析：利用编号1和2的实验数据，可求出m:1=×(1×103)m× 强不变时，反应达到平衡状态，D正确。 (6×103)=3.19×103,2=k×(2×10-3)"×(6×102)=6,38×103, 选择性必修第一册·LK黑白题28