题型03 化学反应速率和化学平衡图像分析-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学上学期期中真题分类汇编（新高考通用）

题型03 化学反应速率和化学平衡图像分析 一、选择题 1．（2023-2024高二上·陕西渭南·期中）在密闭容器中进行反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)，有关下列图像的说法错误的是 A．依据图a可判断逆反应ΔH>0 B．在图b中，虚线可表示使用了催化剂 C．图c可表示增大压强对正逆化学反应速率变化 D．由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的<0 2．（2023-2024高二上·陕西·期中）某温度下，在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：，12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 A．12 s时，B的转化率为40% B．0∼2 s内，D的平均反应速率为0.2 mol⋅L⋅s C．化学计量系数之比，且 D．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 3．（2023-2024高二上·福建三明·期中）下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是 甲：FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl 乙：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 丙：H2(g)+I2(g)2HI(g) 丁：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) A．图甲是向平衡后的溶液中加入少量晶体，反应速率随时间变化的图像 B．图乙恒容密闭容器中，若起始量相同达平衡时转化率：α(Ⅰ)<α(Ⅱ) C．图丙中a改变的条件一定是加入催化剂 D．图丁中K为化学平衡常数，P点处化学反应速率v正>v逆 4．（2023-2024高二上·宁夏吴忠·期中）反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的图像如下： A．m+n>p+q B．m+n<p+q C．m >p+q D．ΔH<0 5．（2023-2024高二上·山东威海·期中）对于可逆反应，下列研究目的和示意图相符的是 A．研究压强对反应的影响 B．研究温度对反应的影响 C．研究平衡体系增加对反应的影响 D．研究催化剂对反应的影响 6．（2023-2024高二上·河南信阳·期中）一定温度下，向体积不同的密闭容器中分别加入足量活性炭和，发生反应：，在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是 A．图中c点所示条件下，v(正)＞v(逆) B．b点气体的总物质的量为 C．该温度下，a、b、c三点时反应的平衡常数相等 D．c点的颜色比a点深 7．（2023-2024高二上·山东·期中）一定量的和足量碳在刚性密闭容器中发生反应，随时间变化如图。下列说法错误的是    A． B．b点的正反应速率大于逆反应速率 C．c点正反应速率一定大于a点正反应速率 D．c点时向容器中再充入少量，反应速率增大 8．（2023-2024高二上·陕西渭南·期中）下列叙述及对应图示正确的是        A．图甲是某温度下的醋酸与醋酸钠混合溶液中、与pH的关系曲线，在pH=3的溶液中： B．图乙是恒温密闭容器中发生CaCO3(S)CaO(S)+CO2(g)反应时，随反应时间变化的曲线，时刻改变的条件可能是缩小容器的体积 C．图丙对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g) ，y可以表示Y的百分含量 D．图丁是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线，时刻溶液的温度最高 9．（2023-2024高二上·山西·期中）消除汽车尾气的过程中，反应 起决定性作用。某研究小组向某一恒容密闭容器中充入一定量的NO，NO浓度与反应温度和时间的关系如图所示，下列说法正确的是 A．当混合气体的密度不再随时间改变，则该反应达到平衡 B．平衡常数： C．保持其他条件不变，仅充入少量的稀有气体，有利于该反应正向进行 D．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 10．（2023-2024高二上·山西·期中）化工原料异丁烯()可由异丁烷()直接催化脱氢制得，反应方程式为 。一定条件下，温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示(假设起始时异丁烯的物质的量为xmol且)，下列说法正确的是 A．压强： B．反应速率： C．该反应的大小： D．异丁烯()的质量分数： 11．（2023-2024高二上·四川成都·期中）工业上可通过甲醇()羰基化法制取甲酸甲酯()： 。在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量的和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是 A． B．生产时反应温度控制在80～85℃为宜 C．c点一定没有达到平衡，不能确定d点是否达到平衡 D．若使用了催化剂，e点的转化率低于d点，可能原因是催化剂中毒 12．（2023-2024高二上·四川凉山·期中）已知 。若压强改变为通过改变容器体积实现，则下列图像中正确的是 A． B． C． D． 13．（2023-2024高二上·浙江杭州·期中）下列说法正确的是 A．图甲实线、虚线可分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化 B．若图乙表示恒温恒容条件下发生2NO2(g)N2O4(g)反应时，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，则交点A对应的状态为化学平衡状态 C．若图丙表示恒容密闭容器中等量正丁烷在不同温度下分别发生反应C4H10(g，正丁烷)C4H10(g，异丁烷)，相同时间后测得正丁烷百分含量的曲线，则稳定性：正丁烷>异丁烷 D．图丁可表示向0.1mol/L的NH4Cl溶液中滴加0.1mol/L的HCl溶液时，溶液中随HCl溶液体积变化关系 14．（2023-2024高二上·山东临沂·期中）臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：，反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 A B 升高温度，平衡常数增大 0～3s内，反应速率为： C D 时仅加入催化剂，平衡正向移动 达平衡时，仅改变x，则x可能为 15．（2023-2024高二上·河南南阳·期中）利用反应 ，可处理石油化工行业废气中的硫化氢并回收硫黄。某条件下、无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．曲线②表示的是与时间的关系 B．时刻混合气体的平均摩尔质量大于时刻 C．时刻体系中 D．有催化剂存在时，增大、不变 16．（2023-2024高二上·河南焦作·期中）两个体积相同的恒容密闭容器中，按、或、进行反应：，在不同温度()下达到平衡时，的平衡转化率与和温度()的关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．a点和c点对应的平衡常数： C．若，时，b点的 D．若的转化率大于的，则 17．（2023-2024高二上·辽宁·期中）其他条件相同时，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A(aq)+B(aq)=3C(aq)+D(aq)中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关叙述正确的是 A．pH=8.8时，升高温度，反应速率不变 B．保持条件不变，c(H+)越低，c(D)越高 C．为了实验取样，可以采用调节pH的方法迅速停止反应 D．减小外界压强，反应速率一定减小 18．（2023-2024高二上·湖南·期中）下列图示与对应的叙述相符的是 A．图甲是某温度下的醋酸与醋酸钠混合溶液中与的关系曲线，的溶液中： B．图乙是恒温密闭容器中发生反应时，随反应时间变化的曲线，时刻改变的条件可能是缩小容器的体积 C．图丙可知，反应，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物的转化率最高的是b点 D．图丁是在醋酸溶液中加水稀释，随着加水量的增加，溶液中的变化曲线，且水电离出的氢离子浓度A点大于B点 19．（2023-2024高二上·山东临沂·期中）向恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为1.0的与，一定条件下发生反应：。测得平衡时的体积分数与温度及压强的关系如图1所示。为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率—浓度关系曲线：～和～，如图2。 下列说法不正确的是 A．压强为时，b点处 B． C．与曲线～相对应的是图2中曲线甲 D．降低温度，反应重新达到平衡时，、相应的平衡点分别为B、F 20．（2023-2024高二上·广东·期中）设为相对压力平衡常数，其表达式写法为在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度，气体的相对分压等于其分压(kPa)除以。反应的随温度的变化如图所示，1000K时，将1mol(不参加反应)和1mol充入恒容密闭容器中发生该反应，已知初始总压为100kPa，达到平衡时。下列说法正确的是 A．反应的 B．该反应浓度平衡常数表达式 C．1000K时，平衡体系中C的体积分数为50% D．1000K时，A的平衡转化率为50% 二、非选择题 1．（2023-2024高二上·北京·期中）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率)：分析图像，回答下列问题： （1）在图像反应Ⅰ中，该正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应，若p1>p2，a+b c(填“>”“<”或“=”)。 （2）在图像反应Ⅱ中，T1 T2(填“>”“<”或“=”)，该正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 2．（2023-2024高二上·福建福州·期中）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用表示]化学平衡的影响，得到如图所示图像(图中表示压强，表示温度，表示物质的量，表示平衡转化率，表示平衡体积分数)： 分析图像，回答下列问题： （1）在反应I中，T1 (填“>”“<”或“=”)T2，该正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 （2）在反应Ⅱ中，若此正反应为吸热反应，则T1 (填“>”“<”或“=”)T2。 （3）在反应Ⅲ中，a+b c(填“>”“<”或“=”)。 3．（2023-2024高二上·浙江·期中）向某密闭容器中加入4molA、1.2molC和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示[已知t0~t1阶段保持恒温、恒容，且c(B)未画出]。乙图为t2时刻后改变反应条件，反应速率随时间的变化情况，已知在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件，其中t3时刻为使用催化剂。 （1）若t1=15s，则t0~t1阶段的反应速率为v(C)= 。 （2）t4时刻改变的条件为 ，B的起始浓度为 。 （3）t5时刻改变的条件为 ，该反应的逆反应为 (填“吸热反应”或“放热反应”)。 （4）已知t0~t1阶段该反应放出或吸收的热量为QkJ(Q为正值)，试写出该反应的热化学方程式： 。 4．（2023-2024高二上·北京海淀·期中）回答下列问题。 （1）下列反应中，在高温下不能自发进行的是 （填字母）。 a. b . c. d. （2） △H<0。T°C时，在有催化剂的恒容密闭容器中充入N2和H2。下图为不同投料比[]时某反应物X的平衡转化率变化曲线。反应物X是 （填“N2或H2”）。 （3）在其他条件相同时，下图为分别测定不同压强、不同温度下，N2的平衡转化率。L表示 ，其中X1 X2（填“>”或“<”） 5．（2023-2024高二上·上海浦东新·期中）某可逆反应在某体积为2 L的密闭容器中进行，从0~3分钟各物质的量的变化情况如图所示(A为固体、B、C为气体)： （1）反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为 。 （2）此反应的化学平衡常数表达式为 。 （3）在密闭容器里，加入一定量的A、B、C，发生上述反应，当改变条件时，反应速率会加快的是 (填序号)。 ①增大容器体积②加入催化剂③降低温度④增加A的浓度 6．（2023-2024高二上·上海浦东新·期中）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度)： （1）图像中和的关系是： (填“>、<或=”)。 （2）a、b、c、d四点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是 (填字母)。 7．（2023-2024高二上·安徽安庆·期中）一定条件下，某可逆反应在密闭容器中建立化学平衡，在平衡后某一时刻改变某一个条件，建立新的平衡，其图象如下： 某一条件变化可能为： ①缩小容器体积    ②增大容器体积    ③升高温度    ④降低温度 ⑤增加某种反应物    ⑥抽出某种生成物    ⑦使用更高效的催化剂 （1）对于反应，，平衡后条件变化为 (填上述序号)，其图象为A图。 （2）对于反应，，平衡后条件变化为 (填上述序号)，其图象为B图。 （3）对于反应，，平衡后条件变化为 (填上述序号)，其图象为C图。 （4）对于反应，，平衡后条件变化为 (填上述序号)，其图象为D图。 8．（2023-2024高二上·上海·期中）在一定条件下，用氮气和氢气合成氨，容器体积为2L，n(N2)随时间的变化如表： 时间(s) 0 1 2 3 4 5 n(N2)(mol) 0.01 0.005 0.004 0.0035 0.0035 0.0035 回答： （1）利用表中数据，用NH3表示从0～2s内该反应的平均速率v= 。 （2）①见下图，反应在t1时刻建立平衡。t2时刻，升高温度，并在t3时刻再次平衡。请在图中画出t2时刻后的图形 。 ②再次达到平衡状态后，保持容积不变，充入氮气，氢气的转化率 ，氮气的转化率 。 A．增大　　　B．减小　　　C．不变 （3）如图为改变某一条件后，NH3浓度曲线由b变为a，改变的措施是 。 9．（2023-2024高二上·四川成都·期中）氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。 （1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。 反应 大气固氮 工业固氮 温度/℃ 27 2000 25 400 450 平衡常数K 0.1 0.507 0.152 ①分析数据可知：大气固氮反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因： 。 ③下图是工业固氮反应达到平衡，混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是 (填“温度”或“压强”)；L1 L2 (填“>”“<”或“=”)原因是 。 （2）实验室模拟工业固氮，在压强为P MPa的恒压容器中充入1mol N2和3mol H2，反应混合物中NH3的物质的量分数随温度的变化曲线如图所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。 ①图中b点的转化率为 ； (填“＞”“=”或“＜”)。 ②475℃时，该反应的压强平衡常数的代数式Kp= MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，平衡分压=总压×物质的量分数，用含P的代数式表示，列式无需化简) 10．（2023-2024高二上·福建南平·期中）亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可通过反应：2NO(g)+Cl2(g) 2 ClNO(g)制得。 （1）一定温度下，将等物质的量的NO与Cl2置于恒容密闭容器中发生反应。下列选项中可判断反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．混合气体的密度保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．NO和Cl2的物质的量之比保持不变 D．每消耗1molNO的同时生成1molClNO （2）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO和Cl2，平衡时ClNO的体积分数随的变化图像如图所示，则A、B、C三点对应的状态中，NO的转化率最大的是 点，当时，达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中 的点。 （3）按投料比把NO和加入总压为的恒定密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度的关系如图所示： ①该反应的 0(填“>”“<”或“=”)。判断理由是 。 ②在压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为 。 ③若反应一直保持在压强条件下进行，则M点的分压平衡常数 (用含的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压体积分数)。 11．（2023-2024高二上·广东广州·期中）硫酸是一种重要的基础化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化：  。回答下列问题。 （1）某温度下，在体积为的刚性密闭容器中投入和，下图是和随时间的变化曲线。 ①， 。 ②反应达到平衡时，平衡常数 。(保留3位有效数字) ③下列情况不能说明反应达到化学平衡状态的是 。 A．    B．混合气体的相对分子质量不再变化 C．体系的压强不再发生改变    D．混合气体的密度保持不变 （2）下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。 温度/℃ 平衡时的转化率/％ 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 ①仅从表中数据可得出最优的条件是 。 ②在实际生产中，选定的温度为400～500℃和常压(0.1MPa)，原因是 。 （3）当、和起始的物质的量分数分别为7.5％、10.5％和82％时，在、和压强下，平衡转化率随温度的变化如下图所示。反应在、550℃时的 ，影响的因素有温度、压强和 。 12．（2023-2024高二上·北京西城·期中）甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物。将转化为甲醇，既可减少的排放，又可节约能源，转化过程涉及如下反应： 反应i： 反应ii： （1）①写出反应的平衡常数表达式 。 ②在图中画出，不同温度下()，反应i中的平衡转化率随压强变化的关系图(请在图上标注温度、)。 （2）为研究反应ii平衡时的转化率与反应物投料比()及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并绘出下图： ①反应热a 0(“>”或“<”)，判断依据是 。 ②若其它条件相同，I、Ⅱ曲线分别表示投料比不同时的反应过程。投料比：I Ⅱ(填“>”或“<)。若Ⅱ反应的、投料比为0.5，A点的平衡常数 ，B点的平衡常数 (填“>”或“<”或“=”)。 13．（2023-2024高二上·广东湛江·期中）在一定温度下，向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2，发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ∆H = -196 kJ/mol。经2 min后达到平衡，当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的0.8倍。请回答下列问题： （1）判断该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)； a．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2            b．容器内气体的压强不变 c．容器内混合气体的密度保持不变                    d．SO3的物质的量不再变化 e．SO2的生成速率和SO3的生成速率相等 （2）从反应开始到平衡的这段时间O2的转化率为 ，用SO2的浓度变化表示的平均反应速率v(SO2)= 。 （3）若反应温度降低，SO2的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)；如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线。则温度关系：T1 T2(填“>”“<”或“=”)。 （4）已知反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH<0。在一定条件下，反应体系中CO2的平衡转化率α(CO2)与L和X的关系如图所示，L和X表示温度或压强。 ①X表示的物理量是 。 ②L1 L2(填“<”或“>”)，判断理由是 。 14．（2023-2024高二上·四川绵阳·期中）某温度时，在一个容积为的密闭容器中，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白。 （1）该反应的化学方程式为 。 （2）反应开始至，气体的平均反应速率 ；不同条件下测得该反应的速率为：①、②、③三种情况下该反应化学反应速率最小的是 （填序号）。 （3）为了增大平衡时的转化率，可采取的措施是 （填字母）。 a．增大压强                             b．使用合适的催化剂 c．增大和的初始投料比              d．及时分离出产物Z （4）上述反应在内反应速率与时间图像如图所示，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则下列说法正确的是______（填字母）。 A．在时增大了压强 B．在时加入催化剂 C．在时可能降低了温度 D．时的转化率最高 （5）时，将等量的放在两个容积相等的容器中反应，并达到平衡。在该过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中的百分含量为，则乙容器中的百分含量 （填“大于”、“小于”或“等于”）。 15．（2023-2024高二上·上海金山·期中）合成氨中反应起始浓度为0，的浓度随时间的变化情况如下表所示。 温度/℃ 浓度/（） 0min 10min 20min 30min 40min 50min 60min 400 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50 （1）计算反应0~10min内的平均反应速率为 。 （2）甲同学利用上表数据来绘制反应过程中的物质的量浓度随反应时间t的变化曲线，反应在时达到平衡，时在恒温恒容体系中加入一定量的时达到新的平衡，试在图中画出随反应时间t变化的曲线，并确定 ． （3）对于合成氨反应而言，下列图像一定正确的是 。 A．    B．   C． 16．（2023-2024高二上·上海浦东新·期中）下图是合成氨反应平衡混合气中N2的体积分数与温度、压强的关系，试判断：P1 P2(填写“>”、“=”或“<”)，理由是 。 17．（22-23高二上·北京东城·期中）工业合成氨技术反应原理为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  △H=－92.4kJ·mol－1 （1）T℃时，在有催化剂、体积为1.0L的恒容密闭容器中充入3molH2、1molN2，10min时反应达到平衡，测得c(NH3)=1.2molL－1。 ①前10min的平均反应速率v(H2)= molL－1min－1 ②若反应起始时向容器中充入3molH2、1molN2和2molNH3，该反应向哪个方向进行？请结合数据说明你的进行说明 。 （2）T℃时，在有催化剂的恒容密闭容器中充入N2和H2。如图为不同投料比[n(H2)/n(N2)]时某反应物X的平衡转化率变化曲线。 ①反应物X是 (填"N2"或"H2")。 ②判断依据是 。 （3）在其他条件相同时，如图为分别测定不同压强、不同温度下，N2的平衡转化率。L表示 ，其中X1 X2(填“>”或“<”)。 18．（2023-2024高二上·安徽合肥·期中）硫酸在工业生产中有着重要的意义，SO2是工业制硫酸的重要原料。 （1）T℃时，向2.0L的恒容密闭容器中充入1.0mol SO2和0.6mol O2，发生如下反应：，20s后反应达到平衡，和相等， ，平衡后向容器中再充入和，此时，v(正) v(逆)。(填“>”、“=”或“<”) （2）在1 L的密闭容器中，加入足量的焦炭和1mol SO2反应，C(s)+2SO2(g) ⇌2CO2(g)+S2(g)。 ①反应在某温度达到平衡时，SO2和CO2的体积分数都等于40%，该温度下的平衡常数K= 。 ②按相同投料方式发生上述反应，相同时间内测得SO2与S2的生成速率随温度变化的关系如图1所示。其它条件相同时，在不同催化剂作用下，SO2转化率与温度关系如图2所示。 700℃时，催化剂 (填“甲”或“乙”)活性更高， A、B、C三点对应的反应状态中，达到平衡状态的是 (填字母)。 19．（2023-2024高二上·黑龙江大庆·期中）甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。 （1）在一容积为2L的密闭容器内，充入0.2molCO与0.4molH2发生反应，，CO的平衡转化率与温度，压强的关系如图所示。 ①由图知该反应的 0(填“＞、＜、=”) ②压强大小关系是 (填“＞、＜、=”)。 ③A、B、C三点的平衡常数的大小关系是 （2）在压强、时，该反应的平衡常数 ，再加入后重新到达平衡，则的转化率 (填“增大”“不变”或“减小”)。 （3）的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下，、，此时(正) (逆)(填“＞、＜或=”)。 20．（2023-2024高二上·上海宝山·期中）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①；②。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图所示。 （1）时间段内，的平均反应速率为 。 （2）其中，反应①的速率可以表示为，反应②的速率可以表示为(、为速率常数)。下列说法正确的是___________。 A．反应开始后，系统中和的浓度之比保持不变 B．如果反应能进行到底，则反应结束时的M能转化为 C．该温度下，两个反应的与一定都小于0 D．该温度下，两个反应 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型03 化学反应速率和化学平衡图像分析 一、选择题 1．（2023-2024高二上·陕西渭南·期中）在密闭容器中进行反应：X(g)+3Y(g)2Z(g)，有关下列图像的说法错误的是 A．依据图a可判断逆反应ΔH>0 B．在图b中，虚线可表示使用了催化剂 C．图c可表示增大压强对正逆化学反应速率变化 D．由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的<0 【答案】C 【解析】A．依据图像分析，温度升高正、逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向进行则逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，A正确；B．使用催化剂可使化学反应速率增大，可以缩短反应达到平衡的时间，化学平衡不移动，所以虚线可表示使用了催化剂，B正确；C．增大压强平衡向正向移动，C错误；D．升高温度平均相对分子质量减小，气体总质量不变说明气体物质的量变大，所以平衡逆向移动，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应△H<0，D正确；故选C。 2．（2023-2024高二上·陕西·期中）某温度下，在2 L恒容密闭容器中投入一定量的A、B，发生反应：，12 s时生成C的物质的量为0.8 mol(反应进程如图所示)。下列说法中正确的是 A．12 s时，B的转化率为40% B．0∼2 s内，D的平均反应速率为0.2 mol⋅L⋅s C．化学计量系数之比，且 D．图中两曲线相交时，A的消耗速率等于A的生成速率 【答案】A 【解析】A．12s时，B的物质的量浓度变化为0.5mol/L-0.3mol/L=0.2molL ,则B的转化率为×100%=40% ，故A正确；B．D的状态为固体，通常不用物质的量浓度变化表示反应速率，故B错误；C．12s时生成C的物质的量浓度变化为=0.4mol/L，二者的化学计量数之比等于物质的量浓度变化之比，则b:c=0.2mol/L:0.4mol/L=1:2，故2v(B)=v(C)，故C错误；D．图中两曲线相交之后，A 、B的浓度继续变化，此时反应继续正向进行，则A的消耗速率大于A的生成速率，故D错误；故答案选A。 3．（2023-2024高二上·福建三明·期中）下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是 甲：FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl 乙：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 丙：H2(g)+I2(g)2HI(g) 丁：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) A．图甲是向平衡后的溶液中加入少量晶体，反应速率随时间变化的图像 B．图乙恒容密闭容器中，若起始量相同达平衡时转化率：α(Ⅰ)<α(Ⅱ) C．图丙中a改变的条件一定是加入催化剂 D．图丁中K为化学平衡常数，P点处化学反应速率v正>v逆 【答案】D 【解析】A．图甲反应的离子是Fe3+和SCN-离子，K+和Cl-不参与反应，向平衡后的溶液中加入少量KCl晶体，对反应速率没有影响，A错误；B．图乙恒容密闭容器中，若起始量相同，Ⅰ生成的甲醇大于Ⅱ生成的甲醇，达平衡时转化率：α(Ⅰ)>α(Ⅱ)，B错误；C．图丙反应前后气体系数相等，a改变的条件可能是加入催化剂也可能是增大压强，平衡不移动，反应速率增大，C错误；D．P点的QC>K，平衡向正反应移动v正>v逆，D正确；答案选D。 4．（2023-2024高二上·宁夏吴忠·期中）反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的图像如下： A．m+n>p+q B．m+n<p+q C．m >p+q D．ΔH<0 【答案】A 【解析】由反应方程式可知，四种物质均为气体，由图1可知，温度越高，C的百分含量越大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，则ΔH＞0，；看200℃或500℃的曲线可知，压强越大，C的百分含量越大，说明平衡向正反应方向移动，则该反应为气体分子数减小的反应，则m+n＞p+q。故本题选A。 5．（2023-2024高二上·山东威海·期中）对于可逆反应，下列研究目的和示意图相符的是 A．研究压强对反应的影响 B．研究温度对反应的影响 C．研究平衡体系增加对反应的影响 D．研究催化剂对反应的影响 【答案】C 【解析】A．该反应中增大压强平衡向正反应方向移动，则氨气的体积分数增大，并且压强越大，化学反应速率越大，达到化学平衡的时间越少，与图像不符，故A错误；B．因该反应是放热反应，升高温度化学平衡向逆反应方向移动，则氮气的转化率降低，与图像中转化率增大不符，故B错误；C．反应平衡后，增大氮气的量，则这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，直到达到新的平衡，与图像符合，故C正确；D．因催化剂对化学平衡无影响，但催化剂可加快化学反应速率，则有催化剂时达到化学平衡的时间少，与图像不符，故D错误；故选C。 6．（2023-2024高二上·河南信阳·期中）一定温度下，向体积不同的密闭容器中分别加入足量活性炭和，发生反应：，在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是 A．图中c点所示条件下，v(正)＞v(逆) B．b点气体的总物质的量为 C．该温度下，a、b、c三点时反应的平衡常数相等 D．c点的颜色比a点深 【答案】D 【分析】根据反应可知，容器体积越大，压强越小，平衡向正反应方向移动，的平衡转化率增大，因此结合图像可得，相同时间内ab曲线上反应均达到平衡状态，bc曲线上反应均未达到平衡状态。 【解析】A．根据分析可知，c点所示条件下反应还未达到平衡状态，反应向正反应方向进行，因此v(正)＞v(逆)，A正确；B．b点时的转化率为80%，则、、的物质的量分别为0.4mol、0.8mol、1.6mol，因此b点时气体的总物质的量为，B正确；C．化学平衡常数与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，因此该温度下，a、b、c三点时反应的平衡常数相等，C正确；D．c点相比于a点的容器体积更大，由于的转化率相同，则c点对应的浓度比a点小，因此c点的颜色比a点浅，D错误；答案选D。 7．（2023-2024高二上·山东·期中）一定量的和足量碳在刚性密闭容器中发生反应，随时间变化如图。下列说法错误的是    A． B．b点的正反应速率大于逆反应速率 C．c点正反应速率一定大于a点正反应速率 D．c点时向容器中再充入少量，反应速率增大 【答案】C 【解析】A．“先拐先平”，根据图像可知，故A正确；B．b点后CO2的浓度继续减小，可知反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，故B正确；C．c点温度高，a点反应物浓度大，所以c点正反应速率不一定大于a点正反应速率，故C错误；D．c点时向容器中再充入少量，反应物浓度增大，反应速率增大，故D正确；选C。 8．（2023-2024高二上·陕西渭南·期中）下列叙述及对应图示正确的是        A．图甲是某温度下的醋酸与醋酸钠混合溶液中、与pH的关系曲线，在pH=3的溶液中： B．图乙是恒温密闭容器中发生CaCO3(S)CaO(S)+CO2(g)反应时，随反应时间变化的曲线，时刻改变的条件可能是缩小容器的体积 C．图丙对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g) ，y可以表示Y的百分含量 D．图丁是铁条与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线，时刻溶液的温度最高 【答案】B 【解析】A．根据图像中交点的坐标可知，的电离常数，时电离常数不变，故A错误；B．由图可知，时刻突然变大，一段时间后，浓度与改变前相同，则时刻改变的条件可能是缩小容器的体积，故B正确；C．该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，y的百分含量增大，故C错误；D．铁条与盐酸的反应是放热反应，随反应的进行，温度越来越高，故D错误；故选B。 9．（2023-2024高二上·山西·期中）消除汽车尾气的过程中，反应 起决定性作用。某研究小组向某一恒容密闭容器中充入一定量的NO，NO浓度与反应温度和时间的关系如图所示，下列说法正确的是 A．当混合气体的密度不再随时间改变，则该反应达到平衡 B．平衡常数： C．保持其他条件不变，仅充入少量的稀有气体，有利于该反应正向进行 D．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和 【答案】D 【解析】A．恒容密闭容器中，体积不变，反应前后均气体且反应前后气体质量不变，则密度为恒定值，不能说明反应达平衡，A错误；B．由图可知，T2>T1，温度升高，NO的浓度增大则正反应为放热反应，平衡常数：，B错误；C．恒容密闭容器中，保持其他条件不变，仅充入少量的稀有气体，该反应不移动，C错误；D．该反应为放热反应，反应物的键能总和小于生成物的键能总和，D正确；故选D。 10．（2023-2024高二上·山西·期中）化工原料异丁烯()可由异丁烷()直接催化脱氢制得，反应方程式为 。一定条件下，温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示(假设起始时异丁烯的物质的量为xmol且)，下列说法正确的是 A．压强： B．反应速率： C．该反应的大小： D．异丁烯()的质量分数： 【答案】A 【解析】A．是气体体积增加的反应，在同一温度下，增大压强，平衡逆向移动，异丁烷转化率减小，因此压强，A正确；B．温度越高，化学反应速率越快，压强越大，化学反应速率越快，反应速率：，B错误；C．同一反应在不同温度下进行时，焓变会不同，因为随着温度的升高，各反应物和生成物的能量都在增加，但不同的物质的能量随温度变化不同，导致生成物和反应物的能量差值在变化，无法确定焓变增大或减小，但可知bc是同温状态，大小：，C错误；D．温度升高，压强减小，异丁烷转化率增大，异丁烯()的质量分数：，D错误；故选A。 11．（2023-2024高二上·四川成都·期中）工业上可通过甲醇()羰基化法制取甲酸甲酯()： 。在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量的和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是 A． B．生产时反应温度控制在80～85℃为宜 C．c点一定没有达到平衡，不能确定d点是否达到平衡 D．若使用了催化剂，e点的转化率低于d点，可能原因是催化剂中毒 【答案】C 【分析】由图可知，一定时间内，反应未达平衡之前，温度升高，反应速率增大，一氧化碳转化率增大，平衡之后，温度升高，平衡逆向移动，一氧化碳转化率减小，说明反应为放热反应。 【解析】A．由图可知，当温度升高至一定温度时，随着温度的升高，CO的转化率在减小，说明温度升高该反应逆向移动，正反应是放热反应，，A正确；B．图中温度在80～85℃时，一氧化碳的转化率较大，说明最佳温度在80～85℃，B正确；C．一氧化碳转化率最大时，反应达到平衡状态，所以c点未达到平衡状态，d点达到平衡状态，C错误；D．d点与e点已经达到平衡状态，e点的转化率低于d点，可能原因是催化剂中毒，催化活性减弱，D正确；故选C。 12．（2023-2024高二上·四川凉山·期中）已知 。若压强改变为通过改变容器体积实现，则下列图像中正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A．温度升高化学反应速率增大，平衡逆向移动，SO3的质量分数减少，温度高的更早达到平衡状态，A错误；B．温度升高正逆反应速率均加快，平衡逆向移动，V逆大于V正，B错误；C．压强增大化学反应速率增大，平衡正向移动V正大于V逆，，C正确；D．压强增大化学反应速率增大，平衡正向移动，SO2的转化率增大，温度升高化学反应速率增大，平衡逆向移动，SO2的转化率减小，D错误；故选C。 13．（2023-2024高二上·浙江杭州·期中）下列说法正确的是 A．图甲实线、虚线可分别表示某可逆反应未使用催化剂和使用催化剂的正、逆反应速率随时间的变化 B．若图乙表示恒温恒容条件下发生2NO2(g)N2O4(g)反应时，各物质的浓度与其消耗速率之间的关系，则交点A对应的状态为化学平衡状态 C．若图丙表示恒容密闭容器中等量正丁烷在不同温度下分别发生反应C4H10(g，正丁烷)C4H10(g，异丁烷)，相同时间后测得正丁烷百分含量的曲线，则稳定性：正丁烷>异丁烷 D．图丁可表示向0.1mol/L的NH4Cl溶液中滴加0.1mol/L的HCl溶液时，溶液中随HCl溶液体积变化关系 【答案】D 【解析】A．使用催化剂的正、逆反应速率均加快，达到平衡所需时间变短，与图像不符，故A错误；B．依据方程式系数可知，v(NO2)消耗=2v(N2O4)消耗时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故B错误；C．由图可知，图像最低点时反应达到平衡状态，升高温度，正丁烷百分含量增加，平衡逆向移动，故反应正向为放热反应，等量时正丁烷具有的能量高，稳定性差，故稳定性：正丁烷＜异丁烷，故C错误；D．NH4Cl溶液中存在平衡+H2O⇌NH3•H2O+H+，滴加0.1mol/L的HCl溶液时，平衡逆向移动，但氢离子物质的量增大程度大于物质的量增大程度，故溶液中随HCl溶液体积增大而增大，与图像符合，故D正确；故选：D。 14．（2023-2024高二上·山东临沂·期中）臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：，反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 A B 升高温度，平衡常数增大 0～3s内，反应速率为： C D 时仅加入催化剂，平衡正向移动 达平衡时，仅改变x，则x可能为 【答案】D 【解析】A．由图可知为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，平衡常数减小，A错误；B．0~3s内，NO2的浓度变化了0.6mol/L，反应速率为，因反应，可得，B错误；C．加入催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，C错误；D．达平衡时，仅增大c(O3)，平衡向正反应方向移动，二氧化氮转化率升高，由图可知，二氧化氮的转化率随x增大而增大，x可以代表O3浓度、压强等，D正确；故选D。 15．（2023-2024高二上·河南南阳·期中）利用反应 ，可处理石油化工行业废气中的硫化氢并回收硫黄。某条件下、无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A．曲线②表示的是与时间的关系 B．时刻混合气体的平均摩尔质量大于时刻 C．时刻体系中 D．有催化剂存在时，增大、不变 【答案】B 【解析】A．反应为处理石油化工行业废气中的硫化氢并回收硫黄的过程，开始反应物浓度最大，随着反应进行反应物浓度逐渐减小，则正反应速率逐渐减小，所以曲线①表示的是与时间关系，A错误；B．该反应正反应是一个气体物质的量增大的方向，混合气体的质量保持不变，随着反应的进行，混合气体的总物质的量增大，故时刻混合气体的平均摩尔质量大于时刻，B正确；C．由题干信息无法确定H2S的转化率，故无法计算时刻体系中的比值，C错误；D．催化剂能降低反应的活化能，能同等幅度地加快正、逆反应速率，即、都增大，D错误；故答案为：B。 16．（2023-2024高二上·河南焦作·期中）两个体积相同的恒容密闭容器中，按、或、进行反应：，在不同温度()下达到平衡时，的平衡转化率与和温度()的关系如图所示。下列说法正确的是 A． B．a点和c点对应的平衡常数： C．若，时，b点的 D．若的转化率大于的，则 【答案】B 【解析】A．物质的量相同，增加水的物质的量，氯气的平衡转化率增大，故，A错误；B．由图象可知，随着温度升高，氯气的平衡转化率变大，则该反应为吸热反应，a点温度低于c点温度，故，B正确；C．b点若要达到平衡状态，氯气转化率降低，平衡逆向移动，，C错误；D．若的转化率大于的，则水的物质的量需大于氯气，则，D错误；故选B。 17．（2023-2024高二上·辽宁·期中）其他条件相同时，不同pH条件下，用浓度传感器测得反应2A(aq)+B(aq)=3C(aq)+D(aq)中产物D的浓度随时间变化的关系如图。则下列有关叙述正确的是 A．pH=8.8时，升高温度，反应速率不变 B．保持条件不变，c(H+)越低，c(D)越高 C．为了实验取样，可以采用调节pH的方法迅速停止反应 D．减小外界压强，反应速率一定减小 【答案】C 【解析】A．升高温度，反应速率一定增大，故A错误；B．根据图象可知，保持外界条件不变，反应一段时间后，pH＝7.5和pH＝8.2时，产物D的浓度有可能相同，故B错误；C．当pH＝8.8时，曲线近乎为一条与横轴平行的直线，说明反应速率接近于0，故C正确；D．没有气体参加的反应，减小压强对反应速率几乎没有影响，故D错误；故答案选C。 18．（2023-2024高二上·湖南·期中）下列图示与对应的叙述相符的是 A．图甲是某温度下的醋酸与醋酸钠混合溶液中与的关系曲线，的溶液中： B．图乙是恒温密闭容器中发生反应时，随反应时间变化的曲线，时刻改变的条件可能是缩小容器的体积 C．图丙可知，反应，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物的转化率最高的是b点 D．图丁是在醋酸溶液中加水稀释，随着加水量的增加，溶液中的变化曲线，且水电离出的氢离子浓度A点大于B点 【答案】B 【解析】A．根据图像中交点的坐标可知，此时，有，的电离常数，电离常数只受温度影响，温度相同则电离常数不变，A错误；B．由图可知，时刻突然变大，一段时间后，K不变，浓度与改变前相同，则时刻改变的条件可能是缩小容器的体积，B正确；C．增加氢气的量，可以增大氮气的转化率，则反应物的转化率最高的是c点，C错误；D．醋酸溶液中加水稀释，越稀越电离，随着加水量的增加，醋酸的电离程度越来越大，但溶液体积增大，逐渐减小，同时氢离子浓度也减小，对水电离的抑制作用减小，水电离出的氢离子浓度A点小于B点，D错误；故答案选B。 19．（2023-2024高二上·山东临沂·期中）向恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为1.0的与，一定条件下发生反应：。测得平衡时的体积分数与温度及压强的关系如图1所示。为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率—浓度关系曲线：～和～，如图2。 下列说法不正确的是 A．压强为时，b点处 B． C．与曲线～相对应的是图2中曲线甲 D．降低温度，反应重新达到平衡时，、相应的平衡点分别为B、F 【答案】C 【解析】A．压强为p3时，b点反应未达到平衡，达到平衡时CH4的体积分数增大，即反应逆向进行，b点处v正＜v逆，故A正确；B．该反应正向是气体体积增大的反应，温度一定时，增大压强，平衡逆向移动，平衡时CH4的体积分数增大，即压强越大，CH4的体积分数越大，所以图中压强大小关系为p3＞p2＞p1，故B正确；C．由于反应开始只加入了反应物，随着反应进行，v逆(CO)增大、c(CO)增大，v正(CH4)减小、c(CH4)减小，结合平衡建立的过程可知，甲曲线为v逆～c(CO)，乙曲线为v正～c(CH4)，故C错误；D．分析可知，该反应正向吸热，所以降温后平衡逆向移动，正、逆反应速率都要减小，但c(CH4)要增大，c(CO)要减小，结合图中变化情况：只有B、F符合题意，故D正确；答案选C。 20．（2023-2024高二上·广东·期中）设为相对压力平衡常数，其表达式写法为在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度，气体的相对分压等于其分压(kPa)除以。反应的随温度的变化如图所示，1000K时，将1mol(不参加反应)和1mol充入恒容密闭容器中发生该反应，已知初始总压为100kPa，达到平衡时。下列说法正确的是 A．反应的 B．该反应浓度平衡常数表达式 C．1000K时，平衡体系中C的体积分数为50% D．1000K时，A的平衡转化率为50% 【答案】D 【解析】A．随温度升高，增大，说明数值增大，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，说明该反应为吸热反应，A项错误；B．B是固体，该反应浓度平衡常数表达式，B项错误；C．由图可知，1000K时，即，可得，达到平衡时，则，平衡体系中C的体积分数为，C项错误；D．根据同温同容压强之比等于物质的量之比，初始状态时，平衡状态，A的平衡转化率为，D项正确；答案选D。 二、非选择题 1．（2023-2024高二上·北京·期中）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)化学平衡的影响，得到如下图像(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量，α表示平衡转化率)：分析图像，回答下列问题： （1）在图像反应Ⅰ中，该正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应，若p1>p2，a+b c(填“>”“<”或“=”)。 （2）在图像反应Ⅱ中，T1 T2(填“>”“<”或“=”)，该正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 【答案】（1）放热 >（2）> 放热 【解析】（1）①反应Ⅰ中恒压下温度升高，α(A)减小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应； ②由可知恒定温度时压强越大，α(A)越大，即增大压强平衡向右移动，说明此反应为气体分子数减少的反应，即。 （2）①反应Ⅱ中先拐先平温度高，温度下反应先达到平衡状态，反应速率快，说明； ②温度越高，平衡时C的物质的量越小，即升高温度平衡向左移动，则正反应为放热反应。 2．（2023-2024高二上·福建福州·期中）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应[可用表示]化学平衡的影响，得到如图所示图像(图中表示压强，表示温度，表示物质的量，表示平衡转化率，表示平衡体积分数)： 分析图像，回答下列问题： （1）在反应I中，T1 (填“>”“<”或“=”)T2，该正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。 （2）在反应Ⅱ中，若此正反应为吸热反应，则T1 (填“>”“<”或“=”)T2。 （3）在反应Ⅲ中，a+b c(填“>”“<”或“=”)。 【答案】（1）< 放热 （2）> （3）= 【解析】（1）根据“先拐先平数值大”知，温度T1＜T2，升高温度，n(C)减小，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故答案为：＜；放热； （2）在反应Ⅱ中，若此正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，φ(C)增大，所以温度：T1＞T2，故答案为：＞； （3）在反应Ⅲ中，温度不变时，增大压强，α(A)不变，说明平衡不移动，则反应前后气体的计量数之和不变，所以a+b=c，故答案为：=。 3．（2023-2024高二上·浙江·期中）向某密闭容器中加入4molA、1.2molC和一定量的B三种气体，一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示[已知t0~t1阶段保持恒温、恒容，且c(B)未画出]。乙图为t2时刻后改变反应条件，反应速率随时间的变化情况，已知在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件，其中t3时刻为使用催化剂。 （1）若t1=15s，则t0~t1阶段的反应速率为v(C)= 。 （2）t4时刻改变的条件为 ，B的起始浓度为 。 （3）t5时刻改变的条件为 ，该反应的逆反应为 (填“吸热反应”或“放热反应”)。 （4）已知t0~t1阶段该反应放出或吸收的热量为QkJ(Q为正值)，试写出该反应的热化学方程式： 。 【答案】（1） （2）减小压强 （3）升高温度 放热反应 （4） 【解析】（1）若t1=15s，生成物C在t0～t1时间段的平均反应速率为：，故答案为：； （2）t4～t5阶段改变条件后，正逆反应速率都减小且相等，所以不可能是降低温度，应该为减小压强；反应中A的浓度变化为：1mol/L-0.8mol/L=0.2mol/L，C的浓度变化为：0.6mol/L-0.3mol/L=0.3mol/L，反应中A与C的化学计量数之比为0.2：0.3=2：3，根据t4～t5阶段改变压强平衡不移动可知，该反应的方程式为2A(g)+B(g)⇌3C(g)；由方程式可知反应过程中消耗的B的物质的量浓度为：(1mol/L-0.8mol/L)×=0.1mol/L，所以B的起始浓度为0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L； （3）该反应是体积不变的反应，而t5～t6阶段正逆反应速率都增大，说明是升高了温度；升高温度后正反应速率大于逆反应速率，说明该反应为吸热反应，逆反应为放热反应； （4）依据（2）的计算得到A的物质的量共变化为(1mol/L-0.8mol/L)×4L=0.8mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为QkJ，所以2molA反应热量变化为2.5QkJ，因此反应的热化学方程式为：2A(g)+B(g)⇌3C(g)  ΔH=+2.5QkJ/mol，故答案为：2A(g)+B(g)⇌3C(g)  ΔH=+2.5QkJ/mol。 4．（2023-2024高二上·北京海淀·期中）回答下列问题。 （1）下列反应中，在高温下不能自发进行的是 （填字母）。 a. b . c. d. （2） △H<0。T°C时，在有催化剂的恒容密闭容器中充入N2和H2。下图为不同投料比[]时某反应物X的平衡转化率变化曲线。反应物X是 （填“N2或H2”）。 （3）在其他条件相同时，下图为分别测定不同压强、不同温度下，N2的平衡转化率。L表示 ，其中X1 X2（填“>”或“<”） 【答案】（1）a （2）N2 （3）压强（P） ＜ 【解析】（1）a． 反应的＞0，＜0，在高温下△G=-T•＞0，不能自发进行； b ． c． d． 而b、c、d反应的＞0，△S＞0，在高温下能满足 =-T•＜0，能自发进行。 故选a。 （2）投料比增大相当于增大氢气的浓度，增大氢气的浓度，平衡向正反应方向移动，新平衡时，氢气的转化率减小，氮气的转化率增大，由图可知，投料比增大，X的转化率增大，则反应物X是N2。 （3）合成氨反应为气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氮气转化率减小，增大压强，平衡向正反应方向移动，氮气转化率增大，由图可知，L增大，氮气转化率增大，则L表示为压强(P)、X为温度，由压强相同时，温度X1条件下氮气转化率大于X2可知，温度X1＜X2。 5．（2023-2024高二上·上海浦东新·期中）某可逆反应在某体积为2 L的密闭容器中进行，从0~3分钟各物质的量的变化情况如图所示(A为固体、B、C为气体)： （1）反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为 。 （2）此反应的化学平衡常数表达式为 。 （3）在密闭容器里，加入一定量的A、B、C，发生上述反应，当改变条件时，反应速率会加快的是 (填序号)。 ①增大容器体积②加入催化剂③降低温度④增加A的浓度 【答案】（1） （2） （3）② 【解析】（1）据图可知反应开始至2min时，，容器体积为2L，所以B的平均反应速率为； （2）据图可知B、C的物质的量减小，A的物质的量增大，则B、C为反应物，A为生成物，最终三种物质共存说明为可逆反应，2min时Δn(B)：Δn(C)：Δn(A)=2mol：1mol：2mol=2：1：2，则反应方程式三种物质的计量数之比为2：1：2，由于A为固体，B、C为气体，则反应的化学方程式为，此反应的化学平衡常数表达式为； （3）①增大容器体积，压强减小，反应速率减小，不符合题意；②加入催化剂，可以降低反应的活化能，加快反应速率，符合题意；③降低温度，会使反应速率减小，不符合题意； ④增加A的浓度，A是固体，不影响反应速率，不符合题意；故选②。 6．（2023-2024高二上·上海浦东新·期中）某科研小组研究：在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对工业合成氨反应的影响。实验结果如图所示(图中T表示温度)： （1）图像中和的关系是： (填“>、<或=”)。 （2）a、b、c、d四点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是 (填字母)。 【答案】（1）＞ （2）c 【解析】（1）该反应为放热反应，温度升高，化学平衡向着吸热方向进行，即逆反应方向，从到生成物的量增加，平衡正移，故； （2）由于该反应是放热反应，当温度升高时，平衡应向逆方向移动，所以a点未达到平衡，b、c、d点达到平衡状态，且c点氢气添加比例最高，的转化率最大。 7．（2023-2024高二上·安徽安庆·期中）一定条件下，某可逆反应在密闭容器中建立化学平衡，在平衡后某一时刻改变某一个条件，建立新的平衡，其图象如下： 某一条件变化可能为： ①缩小容器体积    ②增大容器体积    ③升高温度    ④降低温度 ⑤增加某种反应物    ⑥抽出某种生成物    ⑦使用更高效的催化剂 （1）对于反应，，平衡后条件变化为 (填上述序号)，其图象为A图。 （2）对于反应，，平衡后条件变化为 (填上述序号)，其图象为B图。 （3）对于反应，，平衡后条件变化为 (填上述序号)，其图象为C图。 （4）对于反应，，平衡后条件变化为 (填上述序号)，其图象为D图。 【答案】（1）③ （2）⑤ （3）⑦ （4）② 【解析】（1）对于反应，，是一个反应前后气体体积减小的放热反应，由图像为A可知，在平衡后某一时刻改变条件，正、逆反应速率均突然增大且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，则该条件为升高温度，选③。 （2）对于反应，，是一个反应前后气体体积不变的放热反应，由图像B可知，在平衡后某一时刻改变条件，正反应速率突然增大而逆反应速率不变，之后正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，则该条件为增加某种反应物，选⑤。 （3）对于反应，，是一个反应前后气体体积增加的吸热反应，由图像为C可知，在平衡后某一时刻改变条件，正、逆反应速率均突然增大且二者相等，平衡不移动，则该条件为使用更高效的催化剂，选⑦。 （4）对于反应，，是一个反应前后气体体积减小的放热反应，由图像为D可知，在平衡后某一时刻改变条件，正、逆反应速率均突然减小且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，则该条件为增大容器体积减压，选②。 8．（2023-2024高二上·上海·期中）在一定条件下，用氮气和氢气合成氨，容器体积为2L，n(N2)随时间的变化如表： 时间(s) 0 1 2 3 4 5 n(N2)(mol) 0.01 0.005 0.004 0.0035 0.0035 0.0035 回答： （1）利用表中数据，用NH3表示从0～2s内该反应的平均速率v= 。 （2）①见下图，反应在t1时刻建立平衡。t2时刻，升高温度，并在t3时刻再次平衡。请在图中画出t2时刻后的图形 。 ②再次达到平衡状态后，保持容积不变，充入氮气，氢气的转化率 ，氮气的转化率 。 A．增大　　　B．减小　　　C．不变 （3）如图为改变某一条件后，NH3浓度曲线由b变为a，改变的措施是 。 【答案】（1）0.003mol/(L·s) （2） A B （3）加催化剂 【分析】； 【解析】（1）；故答案为：0.003mol/(L·s)； （2）①合成氨为放热反应，则温度升高，反应速率加快，平衡逆向进行； 故答案为：； ②再次达到平衡状态后，保持容积不变，充入氮气，增加反应物浓度，平衡正向进行氢气的转化率增大，但氮气的转化率减小；故答案为：A；B； （3）曲线b变为a，反应速率加快，但氨气含量不变，则添加了催化剂；故答案为：加催化剂。 9．（2023-2024高二上·四川成都·期中）氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。 （1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。 反应 大气固氮 工业固氮 温度/℃ 27 2000 25 400 450 平衡常数K 0.1 0.507 0.152 ①分析数据可知：大气固氮反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因： 。 ③下图是工业固氮反应达到平衡，混合气中NH3的体积分数随温度或压强变化的曲线，图中L(L1、L2)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是 (填“温度”或“压强”)；L1 L2 (填“>”“<”或“=”)原因是 。 （2）实验室模拟工业固氮，在压强为P MPa的恒压容器中充入1mol N2和3mol H2，反应混合物中NH3的物质的量分数随温度的变化曲线如图所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。 ①图中b点的转化率为 ； (填“＞”“=”或“＜”)。 ②475℃时，该反应的压强平衡常数的代数式Kp= MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算，平衡分压=总压×物质的量分数，用含P的代数式表示，列式无需化简) 【答案】（1）吸热 K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产 温度 ＜ 反应为气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，NH3的体积分数增大，所以L1＜L2 （2）40% ＞ 【解析】（1）①对于大气固氮反应，温度升高，K值增大，表明升高温度，平衡正向移动，则大气固氮反应属于吸热反应。 ②对于大气固氮反应，即便温度升高到2000℃，平衡常数也只有0.1，反应物的转化率很低，所以人类不适合大规模模拟大气固氮，原因：K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产。 ③对于工业固氮反应，升高温度，K值减小，则正反应为放热反应。所以工业固氮反应为放热的体积缩小的可逆反应，升高温度平衡逆向移动，NH3的体积分数减小，增大压强平衡正向移动，NH3的体积分数增大，则X代表的是温度，L代表的是压强，且L1＜L2，原因是：反应为气体分子数减小的反应，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，NH3的体积分数增大，所以L1＜L2。 （2）实验室模拟工业固氮，在压强为P MPa的恒压容器中充入1mol N2和3mol H2，在b点，NH3的体积分数为25%；在a点，NH3的体积分数为50%。曲线Ⅰ中，400℃时，NH3的体积分数最大，随温度升高，NH3的体积分数减小，则曲线Ⅰ为平衡时的曲线，曲线Ⅱ为经过一定时间反应后的曲线。 ①图中b点时，NH3的体积分数为25%，设此时N2的变化量为x，则可建立如下三段式： 则，x=0.4，N2或H2的转化率为=40%；与曲线Ⅰ相比，NH3的体积分数小于平衡时NH3的体积分数，所以反应未达平衡，＞。 ②475℃反应达平衡时，在a点NH3的体积分数为50%。设N2的物质的量的变化量为y，则可建立如下三段式： 则，y=，该反应的压强平衡常数的代数式Kp==MPa-2。 10．（2023-2024高二上·福建南平·期中）亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂，可通过反应：2NO(g)+Cl2(g) 2 ClNO(g)制得。 （1）一定温度下，将等物质的量的NO与Cl2置于恒容密闭容器中发生反应。下列选项中可判断反应达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．混合气体的密度保持不变 B．混合气体的平均相对分子质量不变 C．NO和Cl2的物质的量之比保持不变 D．每消耗1molNO的同时生成1molClNO （2）一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO和Cl2，平衡时ClNO的体积分数随的变化图像如图所示，则A、B、C三点对应的状态中，NO的转化率最大的是 点，当时，达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中 的点。 （3）按投料比把NO和加入总压为的恒定密闭容器中发生反应，平衡时NO的转化率与温度的关系如图所示： ①该反应的 0(填“>”“<”或“=”)。判断理由是 。 ②在压强条件下，M点时容器内NO的体积分数为 。 ③若反应一直保持在压强条件下进行，则M点的分压平衡常数 (用含的表达式表示，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压体积分数)。 【答案】（1）BC （2）A F （3） NO平衡转化率随温度的升高而减少，说明升温平衡逆移，故正反应为放热反应 40% 5/P 【解析】（1）A．混合气体质量恒定，密闭容器恒容，故密度始终保持不变，密度不能作为判断平衡的依据，故A错误；B．混合气体的平均摩尔质量为，混合气体总质量守恒，该反应前后气体化学计量数之和不相等，混合气体总物质的量在变化，当混合气体的平均相对分子质量不变，说明反应达到平衡状态，故B正确；C．NO与Cl2等物质的量充入反应容器，而两者按照2∶1转化，故当NO和Cl2的物质的量之比保持不变，说明反应达到平衡状态，故C正确；D．反应的任意时刻，每消耗1molNO的同时均生成1molClNO，不能说明达到平衡状态，故D错误；故选BC； （2）①n(NO)/n(Cl2)比值越小，NO的转化率越大，故NO转化率最大的是A点； ②当反应物的物质的量之比等于化学计量数之比时，生成物的体积分数最大，当时，ClNO的体积分数较C点减小，故应该是F点； （3）①由图乙可知，随温度升高，平衡时NO的转化率降低，则该反应为放热反应，ΔH<0； ②假设反应开始时，n(NO)=2mol、n(Cl2)=1mol，M点平衡时NO的转化率为50%，根据三段式可得，平衡时n(NO)=1mol、n(Cl2)=0.5mol、n(ClNO)=1mol，故M点时容器内NO的体积分数=； ③根据分压平衡常数Kp的定义，将数据代入可得。 11．（2023-2024高二上·广东广州·期中）硫酸是一种重要的基础化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化：  。回答下列问题。 （1）某温度下，在体积为的刚性密闭容器中投入和，下图是和随时间的变化曲线。 ①， 。 ②反应达到平衡时，平衡常数 。(保留3位有效数字) ③下列情况不能说明反应达到化学平衡状态的是 。 A．    B．混合气体的相对分子质量不再变化 C．体系的压强不再发生改变    D．混合气体的密度保持不变 （2）下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。 温度/℃ 平衡时的转化率/％ 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 ①仅从表中数据可得出最优的条件是 。 ②在实际生产中，选定的温度为400～500℃和常压(0.1MPa)，原因是 。 （3）当、和起始的物质的量分数分别为7.5％、10.5％和82％时，在、和压强下，平衡转化率随温度的变化如下图所示。反应在、550℃时的 ，影响的因素有温度、压强和 。 【答案】（1） 3.89 AD （2）450℃、10MPa 此时催化剂活性最大、反应速率快，再增加压强，二氧化硫转化率提高不大但是会增加生产成本 （3）0.975 反应物的起始浓度 【解析】（1）①由图可知，0~10分钟SO3的平均速率v(SO3)= ； ②反应送到平衡时，SO2反应的物质的量为(2.0-0.6) mol =1.4mol，反应O2的物质的量为0.7mol，则平衡时SO2、O2、SO3的物质的量分别为0.6mol、3.5-0.7=2.8mol、1.4mol，三者的浓度分别为0.3mol/L、1.4mol/L、0.7mol/L， ； ③A．同一个方向的反应速率比等于化学计量数之比，未指明反应方向时，v(SO3)=2v(O2)不能说明反应达到平衡，A符合题意；B．反应前后气体分子数不等，气体总质量不变，混合气体的相对分子质量（数值上与混合气体的平均摩尔质量相等，）在未平衡前会逐渐增大，当它不再变化，说明反应达到平衡，B不符合题意；C．体系为恒温、恒容条件，反应为前后气体分子数减小的反应，在未达平衡之前，压强逐渐减小，当压强不变时，说明反应达平衡，C不符合题意；D．体积为2L的刚性密闭容器，反应前后气体总质量不变，混合气体的密度始终保持不变，不能说明反应达到平衡，D符合题意；故选AD； （2）①从表中数据得出，理论上最优的条件是450℃、10Mpa，此时二氧化硫转化率最高； ②在实际生产中，选定的温度为400~500℃和常压(0.1MPa)，原因是：此时催化剂活性最大、反应速率快，再增加压强，二氧化硫转化率提高不大，但是会增加生产成本； （3）该反应为放热、气体分子数减小的反应，相同温度下，压强越大，二氧化硫转化率越高，结合图象可知，p1压强为5.0MPa；由图可知，反应在5.0MPa、550℃时的α=0.975；影响α的因素有温度、压强和反应物的起始浓度。 12．（2023-2024高二上·北京西城·期中）甲醇汽油是一种新能源清洁燃料，可以作为汽油的替代物。将转化为甲醇，既可减少的排放，又可节约能源，转化过程涉及如下反应： 反应i： 反应ii： （1）①写出反应的平衡常数表达式 。 ②在图中画出，不同温度下()，反应i中的平衡转化率随压强变化的关系图(请在图上标注温度、)。 （2）为研究反应ii平衡时的转化率与反应物投料比()及温度的关系，研究小组在10L的密闭容器中进行模拟反应，并绘出下图： ①反应热a 0(“>”或“<”)，判断依据是 。 ②若其它条件相同，I、Ⅱ曲线分别表示投料比不同时的反应过程。投料比：I Ⅱ(填“>”或“<)。若Ⅱ反应的、投料比为0.5，A点的平衡常数 ，B点的平衡常数 (填“>”或“<”或“=”)。 【答案】（1） （2）＜ 一氧化碳转化率随温度升高减小，说明温度升高，平衡逆向移动，所以正反应为放热反应 ＜ 1 = 【解析】（1）①将反应i和反应ii相加得到总反应：，则反应的平衡常数表达式； ②由于反应i反应前后气体系数不发生变化，所以压强不改变二氧化碳的平衡转化率，反应i是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，所以温度下二氧化碳的转化率更高，反应i中的平衡转化率随压强变化的关系图如下： 。 （2）①图像可知，一氧化碳转化率随温度升高减小，说明温度升高，平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，反应热a<0； ②由于增大氢气的浓度有利于提高CO的转化率，所以根据图像可知曲线在温度相等的条件下曲线I的转化率大，所以投料比：Ⅰ＜Ⅱ； 若Ⅱ反应的、投料比为0.5，则，A点时CO的转化率为50%，列出三段式如下： A点的平衡常数，A、B是相同温度下的平衡，平衡常数只随温度变化，所以A、B平衡常数相同。 13．（2023-2024高二上·广东湛江·期中）在一定温度下，向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2，发生反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ∆H = -196 kJ/mol。经2 min后达到平衡，当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的0.8倍。请回答下列问题： （1）判断该反应达到平衡状态的标志是 (填字母)； a．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2            b．容器内气体的压强不变 c．容器内混合气体的密度保持不变                    d．SO3的物质的量不再变化 e．SO2的生成速率和SO3的生成速率相等 （2）从反应开始到平衡的这段时间O2的转化率为 ，用SO2的浓度变化表示的平均反应速率v(SO2)= 。 （3）若反应温度降低，SO2的转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)；如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线。则温度关系：T1 T2(填“>”“<”或“=”)。 （4）已知反应：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH<0。在一定条件下，反应体系中CO2的平衡转化率α(CO2)与L和X的关系如图所示，L和X表示温度或压强。 ①X表示的物理量是 。 ②L1 L2(填“<”或“>”)，判断理由是 。 【答案】（1）b、d、e （2）60% 0.024 mol·L-1·min-1 （3）增大 < （4）温度 > 该反应的正反应为气体分子数减小的反应，其他条件一定时，增大压强，平衡右移，CO2的平衡转化率升高 【解析】（1）a．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2：1：2时，反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，这与外界反应条件有关，a不符合题意；b．该反应是反应前后气体的物质的量改变的反应，若容器内气体的压强不变，则气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，b符合题意；c．反应混合物都是气体，气体的质量不变，容器的容积不变，则容器内混合气体的密度始终保持不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，c不符合题意； d．若SO3的物质的量不再变化，则体系中任何一组分的物质的量不变，反应达到平衡状态，d符合题意；e．在任何情况下SO2的消耗速率和SO3的生成速率相等，若SO2的生成速率与SO3的生成速率相等，则SO３的浓度不变，反应达到平衡状态，e符合题意；故合理选项是b、d、e； （2）在恒温恒容时，气体的物质的量的比等于压强之比。假设平衡时反应的O2物质的量是x，则SO2反应消耗2x，反应产生SO3为2x，平衡时各种气体的物质的量n(SO2)=(0.4-2x) mol，n(O2)=(0.2-x) mol，n(SO3)=2x mol，由于平衡时气体压强为开始时的0.8倍，则有，解得x=0.12 mol，所以从反应开始到平衡的这段时间内O2的转化率为=60%； SO2的物质的量改变了0.12 mol×2=0.24 mol，由于容器的容积是5 L，反应时间是2 min，则用SO2浓度变化表示的反应速率v(SO2)== 0.024 mol·L-1·min-1； （3）该反应的正反应是放热反应，在其它条件不变时，降低温度，化学平衡向放热的正反应方向移动，使SO2的转化率会增大； 在压强不变时，升高温度，平衡逆向移动，SO2的含量增大。根据图示可知：SO2的含量在温度为T2时含量比T1时高，说明温度：T2＞T1。 （4）CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH<0，反应是气体体积减小的放热反应；①．温度升高，平衡逆向进行，二氧化碳转化率减小，所以X为温度，L为压强； ②．温度一定压强增大平衡正向进行二氧化碳转化率增大，所以L1＞L2。 14．（2023-2024高二上·四川绵阳·期中）某温度时，在一个容积为的密闭容器中，三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白。 （1）该反应的化学方程式为 。 （2）反应开始至，气体的平均反应速率 ；不同条件下测得该反应的速率为：①、②、③三种情况下该反应化学反应速率最小的是 （填序号）。 （3）为了增大平衡时的转化率，可采取的措施是 （填字母）。 a．增大压强                             b．使用合适的催化剂 c．增大和的初始投料比              d．及时分离出产物Z （4）上述反应在内反应速率与时间图像如图所示，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则下列说法正确的是______（填字母）。 A．在时增大了压强 B．在时加入催化剂 C．在时可能降低了温度 D．时的转化率最高 （5）时，将等量的放在两个容积相等的容器中反应，并达到平衡。在该过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中的百分含量为，则乙容器中的百分含量 （填“大于”、“小于”或“等于”）。 【答案】（1） （2） ② （3）ad （4）BC （5）大于 【解析】（1）；；，所以三者计量数之比为3:1:2，该反应反应物未完全反应完，所以为可逆反应，故反应的化学方程式为：3X+Y⇌2Z； （2）①； ②对于反应①、对于反应、对于反应③，三种情况下该反应化学反应速率最小的是②； （3）a．增大压强，平衡向气体系数减小的方向，即正方向移动，可增大平衡时X的转化率，a项符合题意；b．使用合适的催化剂，只能改变反应速率，不能改变平衡移动，b项不符合题意；c．增大X和Y的初始投料比，X的比例增大，会减小平衡时X的转化率，c项不符合题意；d．及时分离出产物Z，会使平衡正向移动，可增大平衡时X的转化率，d项符合题意； 故选ad。 （4）A．该反应是气体系数减小的反应，在时如果增大压强，则正逆反应速率都增大且正反应速率大于逆反应速率，A项错误；B．在时应该是加入了催化剂，正逆反应速率都增大，并且增大的倍数相同，平衡不移动，B项正确；C．在时如果是降低了温度，则正、逆反应速率都减小，由于不知道该反应是放热反应还是吸热反应，所以不能确定正反应速率和逆反应速率的大小，在时可能降低了温度，C项正确；D．由图可以看出，从，平衡向逆反应方向移动，A转化率降低，从，平衡不移动，A的转化率不变，从平衡继续向逆反应方向移动，A转化率又降低，因此时A转化率最高，D项错误；故选BC。 （5）该反应是气体系数减小的反应，所以在反应过程中气体的物质的量减小，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，达到平衡时，甲容器的压强小于乙容器的压强，则甲容器相比于乙容器，平衡向逆方向移动，Z的百分含量减小，所以乙容器中Z的百分含量大于。 15．（2023-2024高二上·上海金山·期中）合成氨中反应起始浓度为0，的浓度随时间的变化情况如下表所示。 温度/℃ 浓度/（） 0min 10min 20min 30min 40min 50min 60min 400 1.0 0.80 0.67 0.57 0.50 0.50 0.50 （1）计算反应0~10min内的平均反应速率为 。 （2）甲同学利用上表数据来绘制反应过程中的物质的量浓度随反应时间t的变化曲线，反应在时达到平衡，时在恒温恒容体系中加入一定量的时达到新的平衡，试在图中画出随反应时间t变化的曲线，并确定 ． （3）对于合成氨反应而言，下列图像一定正确的是 。 A．    B．   C． 【答案】（1） （2）0.25 （3）AC 【解析】（1）实验Ⅰ中反应0～10min内NH3的浓度减小了1.0-0.80=0.20mol/L，根据反应方程式可知，H2的浓度增加了=0.30mol/L，故H2的平均反应速率为：； （2）由题干表中实验I的数据可知，达到平衡时NH3的浓度改变了0.50mol/L，根据反应方程式可知，生成的N2的浓度为0.25mol/L，即平衡时N2的浓度为0.25mol/L，即m=0.25mol/L，反应在t1时达到平衡，t2时在恒温恒容体系中加入一定量的N2，即t2时刻N2的浓度突然增大，增大反应物浓度化学平衡正向移动，N2的浓度由逐渐减小，但根据勒夏特列原理可知，最终N2的浓度比原平衡更大，t3时达到新的平衡，则c(N2)随反应时间t变化的曲线图为：； （3）A．升高温度反应速率加快，达到平衡时所需要的时间减小，但合成氨反应正反应为一个放热反应，升高温度平衡逆向移动，则NH3的体积分数减小，则图像A正确，A符合题意；B．由反应方程式可知，达到化学平衡时N2、H2、NH3的浓度并不一定相等，图像B不一定正确，B不合题意；C．加入催化剂能够加快反应速率，缩短反应所需要的时间，当化学平衡不移动，即N2的平衡转化率不变，图C正确，C符合题意；答案选AC； 16．（2023-2024高二上·上海浦东新·期中）下图是合成氨反应平衡混合气中N2的体积分数与温度、压强的关系，试判断：P1 P2(填写“>”、“=”或“<”)，理由是 。 【答案】＜ 温度相同时，由P2到P1，N2的体积分数增大，平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，压强减小，平衡向着气体数增大的方向进行，则P2＞P1 【解析】对于合成氨的反应，，温度相同时，由P2到P1，N2的体积分数增大，平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，压强减小，平衡向着气体分子数增大的方向进行，则P2＞P1；故答案为：＜；温度相同时，由P2到P1，N2的体积分数增大，平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，压强减小，平衡向着气体分子数增大的方向进行，则P2＞P1。 17．（22-23高二上·北京东城·期中）工业合成氨技术反应原理为：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  △H=－92.4kJ·mol－1 （1）T℃时，在有催化剂、体积为1.0L的恒容密闭容器中充入3molH2、1molN2，10min时反应达到平衡，测得c(NH3)=1.2molL－1。 ①前10min的平均反应速率v(H2)= molL－1min－1 ②若反应起始时向容器中充入3molH2、1molN2和2molNH3，该反应向哪个方向进行？请结合数据说明你的进行说明 。 （2）T℃时，在有催化剂的恒容密闭容器中充入N2和H2。如图为不同投料比[n(H2)/n(N2)]时某反应物X的平衡转化率变化曲线。 ①反应物X是 (填"N2"或"H2")。 ②判断依据是 。 （3）在其他条件相同时，如图为分别测定不同压强、不同温度下，N2的平衡转化率。L表示 ，其中X1 X2(填“>”或“<”)。 【答案】（1）0.18 平衡时可求平衡常数K=25/12，当初始投料为3mol H2、1mol N2和2mol NH3，可求此时Q=4/27，由Q<K，可知反应正向进行 （2）N2 恒容密闭容器中，其他条件相同时，横坐标增大n(H2)/n(N2)，相当于 c(N2)不变时，增大 c(H2)，平衡正向移动，N2转化率增大，而 H2的转化率降低 （3）压强 < 【解析】（1） ①前10min内H2的平均反应速率v(H2)= molL－1min－1； ②该温度下；若反应起始时向容器中充入3molH2、1molN2和2molNH3，Q=，所以反应正向进行； （2）①随n(H2)/n(N2)增大，X的平衡转化率增大，可知反应物X是N2； ②恒容密闭容器中，其他条件相同时，横坐标增大n(H2)/n(N2)，相当于 c(N2)不变时，增大 c(H2)，平衡正向移动，N2转化率增大，而 H2的转化率降低； （3）在其他条件相同时，增大压强，平衡正向移动，N2的平衡转化率增大；升高温度，平衡逆向移动，N2的平衡转化率降低，可知L表示压强，X1、X2表示温度，升高温度，N2的平衡转化率降低，可知X1<X2。 18．（2023-2024高二上·安徽合肥·期中）硫酸在工业生产中有着重要的意义，SO2是工业制硫酸的重要原料。 （1）T℃时，向2.0L的恒容密闭容器中充入1.0mol SO2和0.6mol O2，发生如下反应：，20s后反应达到平衡，和相等， ，平衡后向容器中再充入和，此时，v(正) v(逆)。(填“>”、“=”或“<”) （2）在1 L的密闭容器中，加入足量的焦炭和1mol SO2反应，C(s)+2SO2(g) ⇌2CO2(g)+S2(g)。 ①反应在某温度达到平衡时，SO2和CO2的体积分数都等于40%，该温度下的平衡常数K= 。 ②按相同投料方式发生上述反应，相同时间内测得SO2与S2的生成速率随温度变化的关系如图1所示。其它条件相同时，在不同催化剂作用下，SO2转化率与温度关系如图2所示。 700℃时，催化剂 (填“甲”或“乙”)活性更高， A、B、C三点对应的反应状态中，达到平衡状态的是 (填字母)。 【答案】（1）0.02 ＞ （2）0.5 乙 B 【分析】本题考查了化学反应速率及其影响因素、化学平衡影响因素、化学平衡常数的计算和应用等，明确化学平衡的建立和影响平衡的因素是解题关键。 【解析】（1）设氧气变化的物质的量为amol，根据三段式可知      20s后反应达到平衡，c(SO2)和c(O2)相等，则0.5-2a=0.3-a，解得a=0.2，所以V(SO2)=0.02mol/(L•s)，平衡常数K=160，平衡后向容器中再充入0.4molSO3和0.3molO2，此时Qc=144＜160，平衡正向进行，则v（正）＞v（逆）。 （2）①根据三段式可知：     反应在某温度达到平衡时，SO2和CO2的体积分数都等于40%，即1-2y=2y，解得y=0.5，该温度下的平衡常数=0.5； ②700℃时，催化剂乙对应的转化率高，因此催化剂乙的活性更高，由于催化剂不能改变平衡转化率，所以C点不是平衡点，又因为A点二者的速率相等，不满足速率之比是化学计量数之比，而B点二氧化硫和硫蒸汽的速率之比是2：1，满足速率之比是化学计量数之比，所以A、B、C三点对应的反应状态中，达到平衡状态的是B。 19．（2023-2024高二上·黑龙江大庆·期中）甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。 （1）在一容积为2L的密闭容器内，充入0.2molCO与0.4molH2发生反应，，CO的平衡转化率与温度，压强的关系如图所示。 ①由图知该反应的 0(填“＞、＜、=”) ②压强大小关系是 (填“＞、＜、=”)。 ③A、B、C三点的平衡常数的大小关系是 （2）在压强、时，该反应的平衡常数 ，再加入后重新到达平衡，则的转化率 (填“增大”“不变”或“减小”)。 （3）的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下，、，此时(正) (逆)(填“＞、＜或=”)。 【答案】（1）＜ ＜ KA=KB＞KC （2）100 减小 （3）＞ 【解析】（1）①由图知升高温度CO转化率减小，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，该反应的＜0故答案为：＜； ②温度一定时，增大压强平衡正向移动，CO转化率增大，温度一定时CO转化率A＜B，压强大小关系是＜。故答案为：＜； ③升高温度CO转化率减小，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，温度越高化学平衡常数越小，温度不变化学平衡常数不变，A和B点温度相同化学平衡常数相同，温度A＜C，则化学平衡常数A＞C，所以A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是KA=KB＞KC   ，故答案为：KA=KB＞KC ； （2）在压强、时，若体积为2L，CO转化率为0.5，则转化率的c(CO)= mol/L=0.05mol/L，则生成的c(CH3OH)=0.05mol/L，剩余的c(CO)=c(CO)(转化)=0.05mol/L，加入的CO和氢气的物质的量之比等于其计量数之比，则CO和氢气的转化率相等，剩余的c(H2)==0.1mol/L，该温度该压强下化学平衡常数K==100；再加入后重新到达平衡，则的转化率减小。故答案为：100；减小； （3）的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下，、，温度不变化学平衡常数不变，该时刻浓度商Qc==50＜K，平衡正向移动，此时(正)＞(逆)。故答案为：＞。 20．（2023-2024高二上·上海宝山·期中）室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①；②。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图所示。 （1）时间段内，的平均反应速率为 。 （2）其中，反应①的速率可以表示为，反应②的速率可以表示为(、为速率常数)。下列说法正确的是___________。 A．反应开始后，系统中和的浓度之比保持不变 B．如果反应能进行到底，则反应结束时的M能转化为 C．该温度下，两个反应的与一定都小于0 D．该温度下，两个反应 【答案】（1）0.0025mol/(L·min) （2）AD 【分析】M和N同时发生两个反应，其中M、N的消耗量等于两个反应相加，A的生成量等于两个反应相加。 【解析】（1）由图可知，30min时消耗M的浓度为(0.5—0.3)mol/L=0.2mol/L，由Z的浓度为0.125 mol/L，则Y的浓度为0.2mol/L—0.125 mol/L=0.075 mol/L，Y的速率为=0.0025mol/(L·min)。 （2）A．由题给信息可得反应①的速率和反应②的速率比==，k1、k2为速率常数，则两反应的速率之比为定值；由题给方程式可知，反应①的速率和反应②的速率比等于生成Y和Z的浓度比，两反应的速率之比为定值，则反应开始后，体系中Y和Z的浓度比为定值，故A正确；B．由（1）问可知，==，若反应进行到底，Y和Z的浓度之比也是，若M能完全转化，则反应结束时有=62.5%的M能转化为Z，故B错误；C．①②反应都是在溶液中进行，已知M、N、Y、Z可以用浓度表示，但是X的状态未知，不一定小于0，反应在室温下自发，和可能都小于0，故C错误；D．该温度下，两个反应都能自发进行，，故D正确；故选AD。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$