专题06 化学反应的速率（考题猜想）（8大题型）-2024-2025学年高二化学上学期期中考点大串讲（鲁科版2019选择性必修1）

专题06 化学反应的速率 题型1化学反应速率的计算和比较 题型2化学反应速率常数及其应用 题型3影响化学反应速率的因素 题型4 “变量控制”实验探究 题型5催化剂与反应历程 题型6速率—时间图像 题型7物质的量(或浓度)—时间图像 题型8浓度(转化率、百分含量)—时间图像 ▉题型1 化学反应速率的计算和比较 【例1】把0.6 mol 气体X和0.4 mol气体Y混合于 2.0 L 的密闭容器中，发生如下反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，测得5 min末生成 0.2 mol W，又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol/(L·min)，则n值是(　　) A.1 B.2 C.3 D.4 【变式1-1】反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为 ①v(A)＝0.45 mol/(L·min) ②v(B)＝0.6 mol/(L·s) ③v(C)＝0.4 mol/(L·s) ④v(D)＝0.45 mol/(L·s) 下列有关反应速率的比较中正确的是(　　) A.④>③＝②>① B.④<③＝②<① C.①>②>③>④ D.④>③>②>① 【变式1-2】一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反应过程如下图。下列说法不正确的是(　　) A.t1 min时正、逆反应速率相等 B.X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系 C.0～8 min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.011 25 mol·L－1·min－1 D.10～12 min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.002 5 mol·L－1·min－1 ▉题型2 化学反应速率常数及其应用 【例2】一定条件下，反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)的速率方程为v＝kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr)，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下： c(H2)/ (mol·L－1) c(Br2)/ (mol·L－1) c(HBr)/ (mol·L－1) 反应 速率 0.1 0.1 2 v 0.1 0.4 2 8v 0.2 0.4 2 16v 0.4 0.1 4 2v 0.2 0.1 c 4v 根据表中的测定结果，下列结论错误的是(　　) A.表中c的值为1 B.α、β、γ的值分别为1、2、－1 C.反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大 D.在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低 【变式2-1】工业上利用CH4(混有CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，该反应的逆反应速率表达式为v逆＝k·c(CO)·c3(H2)，k为速率常数，在某温度下测得实验数据如表所示： CO浓度/ (mol·L－1) H2浓度/ (mol·L－1) 逆反应速率/(mol· L－1·min－1) 0.1 c1 8.0 c2 c1 16.0 c2 0.15 6.75 由上述数据可得该温度下，c2＝________，该反应的逆反应速率常数k＝________ L3·mol－3·min－1。 【变式2-2】300 ℃时，2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正＝k·cn(ClNO)，测得速率和浓度的关系如下表： 序号 c(ClNO)/ (mol·L－1) v/(mol·L－1·s－1) ① 0.30 3.60×10－9 ② 0.60 1.44×10－8 ③ 0.90 3.24×10－8 n＝________；k＝________________。 【变式2-3】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：①M＋N===X＋Y；②M＋N===X＋Z。反应①的速率可表示为v1＝k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2＝k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是(　　) A.0～30 min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10－3 mol·L－1·min－1 B.反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变 C.如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z D.反应①的活化能比反应②的活化能大 ▉题型3 影响化学反应速率的因素 【例3】根据v－t图像分析外界条件的改变对可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH<0的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示： 可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是(　　) A.使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度 B.升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂 C.增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度 D.升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 【变式3-1】某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是(　　) A.其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 B.其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 C.条件①，反应速率为0.012 mol·L－1· min－1 D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min 【变式3-2】中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是(　　) A.使用光催化剂不改变反应速率 B.使用光催化剂能提高NO的转化率 C.升高温度能加快反应速率 D.改变压强对反应速率无影响 【变式3-3】在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施不能加快正反应速率的是(　　) A.减小容器容积 B.保持容器容积不变，增加H2输入量 C.充入He，保持容器内压强不变 D.升高体系温度 ▉题型4 “变量控制”实验探究 【例4】某小组探究实验条件对反应速率的影响，设计如下实验，并记录结果如下： 编 号 温度 H2SO4 溶液 KI 溶液 1%淀粉溶 液体积 出现蓝 色时间 ① 20 ℃ 0.10 mol·L－110 mL 0.40 mol·L－1 5 mL 1 mL 40 s ② 20 ℃ 0.10 mol·L－110 mL 0.80 mol·L－1 5 mL 1 mL 21 s ③ 50 ℃ 0.10 mol·L－110 mL 0.40 mol·L－1 5 mL 1 mL 5 s ④ 80 ℃ 0.10 mol·L－110 mL 0.40 mol·L－1 5 mL 1 mL 未见 蓝色 下列说法正确的是(　　) A.由实验①②可知，反应速率v与c(I－)成正比 B.实验①～④中，应将H2SO4溶液与淀粉溶液先混合 C.在I－被O2氧化过程中，H＋只是降低活化能 D.由实验③④可知，温度越高，反应速率越慢 【变式4-1】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验： [实验原理]　2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O [实验内容及记录] 实验 编号 实验 温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至 无色所需 时间/min 0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 3 mol/L 稀H2SO4溶液 0.05 mol/L KMnO4溶液 ① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7 ③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0 (1)请完成此实验设计，其中：V1＝________，V2＝________。 (2)实验①、②探究的是________对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是____________________________________________________________________________。 (3)探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验________(填实验编号)。 (4)利用实验①中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为____________。 【变式4-2】某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示： 序号 纯锌 粉/g 2.0 mol·L－1 硫酸溶液/mL 温度/℃ 硫酸铜 固体/g 加入蒸 馏水/mL Ⅰ 2.0 50.0 25 0 0 Ⅱ 2.0 40.0 25 0 10.0 Ⅲ 2.0 50.0 25 0.2 0 Ⅳ 2.0 50.0 25 4.0 0 (1)本实验待测数据可以是_____________________________________________________， 实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究________对锌与稀硫酸反应速率的影响。 (2)实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是___________________________________________________， 写出有关反应的离子方程式___________________________________________________。 ▉题型5 催化剂与反应历程 【例5】18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为： ＋OH－＋CH3O－能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是(　　) A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步 B.反应结束后，溶液中存在18OH－ C.反应结束后，溶液中存在CHOH D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变 【变式5-1】在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是(　　) A.含N分子参与的反应一定有电子转移 B.由NO生成HONO的反应历程有2种 C.增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变 D.当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少 【变式5-2】甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和H2O。在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.途径一未使用催化剂，途径二比途径一甲酸平衡转化率高 B.ΔH1＝ΔH2<0，Ea1＞Ea2 C.途径二H＋参与反应，通过改变反应途径加快反应速率 D.途径二反应的快慢由生成的速率决定 【变式5-3】我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)＋H2(g)===C2H6(g)　ΔH＝a kJ·mol－1]的反应历程如下图所示，下列说法正确的是(　　) A.1 mol C2H4(g)与1 mol H2(g)具有的能量之和小于1 mol C2H6(g)的能量 B.过渡态物质的稳定性：过渡态1>过渡态2 C.该反应的焓变：ΔH＝－129.6 kJ·mol－1 D.相应的活化能：催化剂AuF<催化剂AuPF ▉题型6 速率—时间图像 【例6】向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是(　　) A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度：a点小于b点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段 【变式6-1】工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：C6H5CH2CH3（g）C6H5CH=CH2（g）＋H2（g）。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法错误的是（ ） A.曲线①表示的是逆反应的v－t关系 B.t2时刻体系处于平衡状态 C.反应进行到t1时，Q＜K（Q为浓度商） D.催化剂存在时，v1、v2都增大 【变式6-2】Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）H2（g）＋I2（g）　ΔH＞0 在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如下表： t/min 0 20 40 60 80 120 x（HI） 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x（HI） 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 由上述实验数据计算得到v正～x（HI）和v逆～x（H2）的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为（填字母）。 【变式6-3】在恒容密闭容器中加入一定量CaSO4和CO，一定温度下发生反应：CaSO4（s）＋CO（g）CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g）　ΔH＝＋218.4 kJ·mol－1，CO的反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是（　） A.该反应是吸热反应，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B.再加入少量CaO固体，平衡向逆反应方向移动 C.图示中t1 min时改变的条件可能是减小c（CO），同时增大c（SO2） D.气体的平均相对分子量不变时，不能说明反应达到平衡。 ▉题型7 物质的量(或浓度)—时间图像 【例7】100 ℃时，向某恒容密闭容器加入1.6 mol·L－1的Q后会发生如下反应：2Q(g)M(g)。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示： 下列说法错误的是(　　) A.从反应开始到刚达到平衡的时间段内，v(Q)＝0.02 mol·L－1·s－1 B.a、b两时刻生成Q的速率：v(a)<v(b) C.用Q浓度变化值表示的ab、bc两个时间段内的反应速率：v(ab)>v(bc)＝0 D.其他条件相同，起始时将0.2 mol·L－1氦气与Q混合，则反应达到平衡所需时间少于60 s 【变式7-1】聚乙炔可用于制造导电塑料，广泛用于电子工业。工业上利用天然气制乙炔的化学反应原理如下： 2CH4（g）C2H4（g）＋2H2（g）　ΔH1＝＋340.39 kJ·mol－1 C2H4（g）C2H2（g）＋H2（g）　ΔH2＝＋35.50 kJ·mol－1 在1 L恒容密闭反应器中充入适量的CH4，发生上述反应，测得800 ℃时各含碳物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是（　） A.图中甲曲线代表甲烷、丙曲线代表乙烯 B.若70 min时升温，乙曲线下移，甲曲线上移 C.0～40 min内CH4平均反应速率为2.0 mol·L－1·min－1 D.M点正反应速率小于逆反应速率 【变式7-2】在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则(　　) A.无催化剂时，反应不能进行 B.与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D.使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 mol·L－1·min－1 【变式7-3】向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：xA(g)＋2B(s)yC(g)　ΔH<0。在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题： (1)用A的浓度变化表示该反应在0～10 min内的平均反应速率v(A)＝________。 (2)根据图示可确定x∶y＝________。 (3)0～10 min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。 (4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________(填编号，下同)；第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。 ①减压　②增大A的浓度　③增大C的量　④升温　⑤降温　⑥加催化剂 (5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ平衡常数为K2，则K1________K2(填“>”“＝”或“<”)。 ▉题型8 浓度(转化率、百分含量)—时间图像 【例8】在其他条件不变时，只改变某一条件，化学反应aA(g)＋B(g)cC(g)的平衡的变化图像如下(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)，据此分析下列说法正确的是(　　) A.在图像反应Ⅰ中，说明正反应为吸热反应 B.在图像反应Ⅰ中，若p1>p2，则此反应的ΔS>0 C.在图像反应Ⅱ中，说明该正反应为吸热反应 D.在图像反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应能自发进行 【变式8-1】SO2的催化氧化是硫酸工业中的重要反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是(　　) A.X代表压强 B.L2>L1 C.Ka＝Kb D.若c点的温度或压强分别为L2、X1，则c点v(SO2)正>v(SO2)逆 【变式8-2】某化学小组欲测定酸性条件下KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率，所用的试剂为10 mL 0.1 mol·L－1KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L－1NaHSO3溶液，所得c（Cl－）随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（　） A.该反应的离子方程式为Cl＋3SCl－＋3S B.该反应在0～4 min的平均反应速率v（NaHSO3）＝2.5×10－3 mol·L－1·min－1 C.在反应过程中，该反应的化学反应速率变化趋势为先增大后减小 D.起初反应很慢，一段时间后反应速率明显增大，一定是反应放热温度升高的结果 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题06 化学反应的速率 题型1化学反应速率的计算和比较 题型2化学反应速率常数及其应用 题型3影响化学反应速率的因素 题型4 “变量控制”实验探究 题型5催化剂与反应历程 题型6速率—时间图像 题型7物质的量(或浓度)—时间图像 题型8浓度(转化率、百分含量)—时间图像 ▉题型1 化学反应速率的计算和比较 【例1】把0.6 mol 气体X和0.4 mol气体Y混合于 2.0 L 的密闭容器中，发生如下反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)，测得5 min末生成 0.2 mol W，又知以Z表示的平均反应速率为0.01 mol/(L·min)，则n值是(　　) A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】A 【解析】v(W)＝＝0.02 mol/(L·min)，又因v(Z)＝0.01 mol/(L·min)，即 v(W)∶v(Z)＝0.02∶0.01＝2∶1，故n＝1。 【变式1-1】反应A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为 ①v(A)＝0.45 mol/(L·min) ②v(B)＝0.6 mol/(L·s) ③v(C)＝0.4 mol/(L·s) ④v(D)＝0.45 mol/(L·s) 下列有关反应速率的比较中正确的是(　　) A.④>③＝②>① B.④<③＝②<① C.①>②>③>④ D.④>③>②>① 【答案】A 【解析】若四种反应速率都用A表示[单位 mol/(L·s)]，分别为①v(A)＝0.007 5 mol/(L·s)，②v(A)＝0.2 mol/(L·s)，③v(A)＝0.2 mol/(L·s)，④v(A)＝0.225 mol/(L·s)，所以④>③＝②>①，故A正确。 【变式1-2】一定条件下，在体积为10 L的固定容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，反应过程如下图。下列说法不正确的是(　　) A.t1 min时正、逆反应速率相等 B.X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系 C.0～8 min，H2的平均反应速率v(H2)＝0.011 25 mol·L－1·min－1 D.10～12 min，N2的平均反应速率v(N2)＝0.002 5 mol·L－1·min－1 【答案】A 【解析】t1时刻没有达到平衡状态，正、逆反应速率不相等，A项错误；根据图像，X的物质的量增加，属于生成物，因此X为NH3的曲线，B项正确；0～8 min时，v(NH3)＝＝0.007 5 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比v(H2)＝＝0.011 25 mol·L－1·min－1，C项正确；10～12 min，v(NH3)＝＝0.005 mol·L－1·min－1，v(N2)＝＝0.002 5 mol·L－1·min－1，D项正确。 ▉题型2 化学反应速率常数及其应用 【例2】一定条件下，反应H2(g)＋Br2(g)===2HBr(g)的速率方程为v＝kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr)，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下： c(H2)/ (mol·L－1) c(Br2)/ (mol·L－1) c(HBr)/ (mol·L－1) 反应 速率 0.1 0.1 2 v 0.1 0.4 2 8v 0.2 0.4 2 16v 0.4 0.1 4 2v 0.2 0.1 c 4v 根据表中的测定结果，下列结论错误的是(　　) A.表中c的值为1 B.α、β、γ的值分别为1、2、－1 C.反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大 D.在反应体系中保持其他物质浓度不变，增大HBr(g)浓度，会使反应速率降低 【答案】B 【解析】速率方程为v＝kcα(H2)cβ(Br2)cγ(HBr)，将H2、Br2、HBr和速率都带入到速率方程可以得到，①v＝k×0.1α×0.1β×2γ、②8v＝k×0.1α×0.4β×2γ、③16v＝k×0.2α×0.4β×2γ、④2v＝k×0.4α×0.1β×4γ，由①②得到β＝，②③得到α＝1，①④得到γ＝－1，对于4v＝k(0.2)α(0.1)βcγ(HBr)与①，将α＝1，β＝，γ＝－1代入，解得c＝1，由此分析。A.根据分析，表中c的值为1，故A不符合题意；B.根据分析，α、β、γ的值分别为1、、－1，故B符合题意；C.由于速率与Br2(g)和H2(g)的浓度成正比，与HBr(g)的浓度成反比，反应体系的三种物质中，Br2(g)的浓度对反应速率影响最大，故C不符合题意；D.由于γ＝－1，增大HBr(g)浓度，cγ(HBr)减小，在反应体系中保持其他物质浓度不变，会使反应速率降低，故D不符合题意。 【变式2-1】工业上利用CH4(混有CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取H2，原理为CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)，该反应的逆反应速率表达式为v逆＝k·c(CO)·c3(H2)，k为速率常数，在某温度下测得实验数据如表所示： CO浓度/ (mol·L－1) H2浓度/ (mol·L－1) 逆反应速率/(mol· L－1·min－1) 0.1 c1 8.0 c2 c1 16.0 c2 0.15 6.75 由上述数据可得该温度下，c2＝________，该反应的逆反应速率常数k＝________ L3·mol－3·min－1。 【答案】0.2　1.0×104 【解析】根据v逆＝k·c(CO)·c3(H2)，由表中数据可得：(c1 mol·L－1)3＝，c2 mol·L－1＝，所以有k××＝16.0 mol·L－1·min－1，解得k＝1.0×104 L3·mol－3·min－1，带入c2的等式可得c2＝0.2。 【变式2-2】300 ℃时，2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正＝k·cn(ClNO)，测得速率和浓度的关系如下表： 序号 c(ClNO)/ (mol·L－1) v/(mol·L－1·s－1) ① 0.30 3.60×10－9 ② 0.60 1.44×10－8 ③ 0.90 3.24×10－8 n＝________；k＝________________。 【答案】2　4.0×10－8 L·mol－1·s－1 【解析】根据表格①②中的数据，代入速率表达式然后做比：＝，解得n＝2，k＝4×10－8 L·mol－1·s－1。 【变式2-3】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：①M＋N===X＋Y；②M＋N===X＋Z。反应①的速率可表示为v1＝k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2＝k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图。下列说法错误的是(　　) A.0～30 min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10－3 mol·L－1·min－1 B.反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变 C.如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为Z D.反应①的活化能比反应②的活化能大 【答案】A 【解析】0～30 min时间段内，Δc(Z)＝0.125 mol·L－1，Δc(M)＝0.500 mol·L－1－0.300 mol·L－1＝0.200 mol·L－1，反应①中Δc(M)＝0.200 mol·L－1－0.125 mol·L－1＝0.075 mol·L－1，则Δc(Y)＝0.075 mol·L－1。v(Y)＝＝＝2.5×10－3 mol·L－1·min－1，A说法错误；反应①、②速率之比为＝＝，为定值，则Y、Z的浓度变化量之比也为定值，故反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变，B说法正确；由上述分析可知，＝＝＝，如果反应能进行到底，反应结束时①、②的转化率之比为3∶5，因此有(即62.5%)的M转化为Z，C说法正确；结合C选项，反应①的速率小于反应②的速率，所以反应①的活化能比反应②的活化能大，D说法正确。 ▉题型3 影响化学反应速率的因素 【例3】根据v－t图像分析外界条件的改变对可逆反应A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH<0的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示： 可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是(　　) A.使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度 B.升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂 C.增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度 D.升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂 【答案】D 【解析】t2时正、逆反应速率均增大，且平衡逆向移动，排除A、C选项；t4时正、逆反应速率均减小，平衡逆向移动，可以是减小压强；t6时正反应速率增大，逆反应速率瞬间不变，平衡正向移动，所以是增大反应物浓度，排除B选项；t8时正、逆反应速率均增大且仍相等，平衡不移动，则使用了催化剂，D选项符合题意。 【变式3-1】某温度下，降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合，反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，下列说法错误的是(　　) A.其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应速率越大 B.其他条件相同时，降冰片烯浓度越大，反应速率越大 C.条件①，反应速率为0.012 mol·L－1· min－1 D.条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为62.5 min 【答案】B 【解析】由题干图中曲线①②可知，其他条件相同时，催化剂浓度越大，反应所需要的时间越短，反应速率越大，A正确；由题干图中曲线①③可知，其他条件相同时，降冰片烯浓度①是③的两倍，所用时间①也是③的两倍，反应速率相等，说明反应速率与降冰片烯浓度无关，B错误；由题干图中数据可知，条件①，反应速率为v＝＝＝0.012 mol·L－1· min－1，C正确；反应物消耗一半所需的时间称为半衰期，由题干图中数据可知，条件②，降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L－1时，半衰期为125 min÷2＝62.5 min，D正确。 【变式3-2】中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成，它运用了“光触媒”技术，在路面涂上一种光催化剂涂料，可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是(　　) A.使用光催化剂不改变反应速率 B.使用光催化剂能提高NO的转化率 C.升高温度能加快反应速率 D.改变压强对反应速率无影响 【答案】C 【解析】使用催化剂可以加快反应速率，但不能改变反应物的平衡转化率，故A、B两项错误；该反应有气体参与，改变压强可影响化学反应速率，故D项错误。 【变式3-3】在带有活塞的密闭容器中发生反应Fe2O3(s)＋3H2(g)===2Fe(s)＋3H2O(g)，采取下列措施不能加快正反应速率的是(　　) A.减小容器容积 B.保持容器容积不变，增加H2输入量 C.充入He，保持容器内压强不变 D.升高体系温度 【答案】C 【解析】A项减小容器容积，气体的浓度增大，正、逆反应速率均加快，B项保持容器容积不变，增加H2输入量，c(H2)增大，正、逆反应速率均加快；C项充入He，保持容器内压强不变，c(H2)、c(H2O)减小，正、逆反应速率减慢；D项升高温度，正、逆反应速率均增大。 ▉题型4 “变量控制”实验探究 【例4】某小组探究实验条件对反应速率的影响，设计如下实验，并记录结果如下： 编 号 温度 H2SO4 溶液 KI 溶液 1%淀粉溶 液体积 出现蓝 色时间 ① 20 ℃ 0.10 mol·L－110 mL 0.40 mol·L－1 5 mL 1 mL 40 s ② 20 ℃ 0.10 mol·L－110 mL 0.80 mol·L－1 5 mL 1 mL 21 s ③ 50 ℃ 0.10 mol·L－110 mL 0.40 mol·L－1 5 mL 1 mL 5 s ④ 80 ℃ 0.10 mol·L－110 mL 0.40 mol·L－1 5 mL 1 mL 未见 蓝色 下列说法正确的是(　　) A.由实验①②可知，反应速率v与c(I－)成正比 B.实验①～④中，应将H2SO4溶液与淀粉溶液先混合 C.在I－被O2氧化过程中，H＋只是降低活化能 D.由实验③④可知，温度越高，反应速率越慢 【答案】A 【解析】A.实验①②中其它条件相同，c(I－)：①<②，且反应速率：①<②，所以反应速率v与c(I－)成正比，A正确；B.实验①～④中，应将KI溶液与淀粉溶液先混合，再加入H2SO4溶液，在酸性条件下发生氧化还原反应生成碘单质，测定溶液变色的时间，B错误；C.在I－被O2氧化过程中，H＋除了作为催化剂降低活化能，还作为反应物参加反应，C错误；D.由实验④温度越高，生成的碘单质能被氧气继续氧化，所以④不变色， D错误。 【变式4-1】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验： [实验原理]　2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O [实验内容及记录] 实验 编号 实验 温度/℃ 试管中所加试剂及其用量/mL 溶液褪至 无色所需 时间/min 0.6 mol/L H2C2O4溶液 H2O 3 mol/L 稀H2SO4溶液 0.05 mol/L KMnO4溶液 ① 25 3.0 V1 2.0 3.0 1.5 ② 25 2.0 3.0 2.0 3.0 2.7 ③ 50 2.0 V2 2.0 3.0 1.0 (1)请完成此实验设计，其中：V1＝________，V2＝________。 (2)实验①、②探究的是________对化学反应速率的影响，根据上表中的实验数据，可以得到的结论是____________________________________________________________________________。 (3)探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验________(填实验编号)。 (4)利用实验①中的数据，计算用KMnO4表示的化学反应速率为____________。 【答案】(1)2.0　3.0 (2)浓度　其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢) (3)②③　(4)0.01 mol/(L·min) 【解析】(1)实验①、②探究浓度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V1＝2.0；实验②、③探究温度对反应速率的影响，则其他条件应该是相同的，则V2＝3.0。 (2)根据表中数据可知实验①、②探究的是浓度对化学反应速率的影响，根据表中的实验数据，可以得到的结论是其他条件不变时，增大(减小)反应物浓度，化学反应速率加快(减慢)。 (3)根据表中数据可知探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验②、③。 (4)草酸的物质的量为0.6 mol/L×0.003 L＝0.001 8 mol，高锰酸钾的物质的量为0.05 mol/L×0.003 L＝0.000 15 mol，草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.001 8 mol∶0.000 15 mol＝12∶1，显然草酸过量，高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为＝0.015 mol/L，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)＝0.015 mol/L÷1.5 min＝0.01 mol/(L·min)。 【变式4-2】某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示： 序号 纯锌 粉/g 2.0 mol·L－1 硫酸溶液/mL 温度/℃ 硫酸铜 固体/g 加入蒸 馏水/mL Ⅰ 2.0 50.0 25 0 0 Ⅱ 2.0 40.0 25 0 10.0 Ⅲ 2.0 50.0 25 0.2 0 Ⅳ 2.0 50.0 25 4.0 0 (1)本实验待测数据可以是_____________________________________________________， 实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究________对锌与稀硫酸反应速率的影响。 (2)实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是___________________________________________________， 写出有关反应的离子方程式___________________________________________________。 【答案】(1)反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间)　硫酸浓度 (2)探究硫酸铜的质量对反应速率的影响　Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 【解析】实验Ⅰ和实验Ⅱ中，锌的质量和状态相同，硫酸的浓度不同，实验Ⅲ和实验Ⅳ中加入硫酸铜，Cu2＋的氧化性强于H＋，首先发生反应Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu，生成的铜附着在锌表面，在稀硫酸溶液中构成原电池，加快锌失电子。但是加入的硫酸铜过多，生成的铜会覆盖在锌表面，阻止锌与稀硫酸进一步反应，产生氢气的速率会减慢。(1)本实验待测数据可以是“反应结束所需要的时间”或“相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间”，实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究硫酸的浓度对反应速率的影响。(2)实验Ⅲ和实验Ⅳ加入的硫酸铜的质量不同，可以探究加入硫酸铜的质量与反应速率的关系。 ▉题型5 催化剂与反应历程 【例5】18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解，部分反应历程可表示为： ＋OH－＋CH3O－能量变化如图所示。已知为快速平衡，下列说法正确的是(　　) A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步 B.反应结束后，溶液中存在18OH－ C.反应结束后，溶液中存在CHOH D.反应Ⅰ与反应Ⅳ活化能的差值等于图示总反应的焓变 【答案】B 【解析】A.一般来说，反应的活化能越高，反应速率越慢，由图可知，反应Ⅰ和反应Ⅳ的活化能较高，因此反应的决速步为反应Ⅰ、Ⅳ，故A错误；B.反应Ⅰ为加成反应，而 为快速平衡，反应Ⅱ的成键和断键方式为或，后者能生成18OH－，因此反应结束后，溶液中存在18OH－，故B正确；C.反应Ⅲ的成键和断键方式为或，因此反应结束后溶液中不会存在CHOH，故C错误；D.该总反应对应反应物的总能量高于生成物总能量，总反应为放热反应，因此和CH3O－的总能量与和OH－的总能量之差等于图示总反应的焓变，故D错误。 【变式5-1】在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是(　　) A.含N分子参与的反应一定有电子转移 B.由NO生成HONO的反应历程有2种 C.增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变 D.当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少 【答案】D 【解析】A.根据反应机理的图示知，含N分子发生的反应有NO＋·OOH===NO2＋·OH、NO＋NO2＋H2O===2HONO、NO2＋·C3H7===C3H6＋HONO、HONO===NO＋·OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为＋2价、＋4价、＋3价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A项正确；B.根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确；C.NO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C项正确；D.无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8＋O22C3H6＋2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项错误。 【变式5-2】甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和H2O。在有、无催化剂条件下的能量与反应历程的关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.途径一未使用催化剂，途径二比途径一甲酸平衡转化率高 B.ΔH1＝ΔH2<0，Ea1＞Ea2 C.途径二H＋参与反应，通过改变反应途径加快反应速率 D.途径二反应的快慢由生成的速率决定 【答案】A 【解析】A.催化剂可以降低活化能，因此途径一未使用催化剂，但催化剂不能改变平衡状态，所以途径二和途径一的甲酸平衡转化率相同，A错误；B.催化剂可以降低活化能，但不能改变焓变，由于反应物的总能量高于生成物的总能量，因此ΔH1＝ΔH2<0， Ea1＞Ea2，B正确；C.途径二中反应前有氢离子，反应后还有氢离子，说明H＋参与反应，通过改变反应途径加快反应速率，C正确；D.生成的活化能高，则途径二反应的快慢由生成的速率决定，D正确。 【变式5-3】我国科学家研究了不同含金化合物催化乙烯加氢[C2H4(g)＋H2(g)===C2H6(g)　ΔH＝a kJ·mol－1]的反应历程如下图所示，下列说法正确的是(　　) A.1 mol C2H4(g)与1 mol H2(g)具有的能量之和小于1 mol C2H6(g)的能量 B.过渡态物质的稳定性：过渡态1>过渡态2 C.该反应的焓变：ΔH＝－129.6 kJ·mol－1 D.相应的活化能：催化剂AuF<催化剂AuPF 【答案】C 【解析】A.由图可知，该反应为反应物总能量高于生成物的总能量的放热反应，故A错误；B.由图可知，过渡态1的相对能量高于过渡态2，物质的能量越高，越不稳定，所以过渡态1的稳定性小于过渡态2，故B错误；C.由图可知，反应的焓变ΔH＝－[0－(－129.6 kJ·mol－1)]＝－129.6 kJ·mol－1，故C正确；D.由图可知，催化剂AuF、催化剂AuPF的活化能分别为109.34 kJ·mol－1、26.3 kJ·mol－1，则催化剂AuF的活化能大于催化剂AuPF，故D错误。 ▉题型6 速率—时间图像 【例6】向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是(　　) A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度：a点小于b点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段 【答案】D 【解析】A项，化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，一定未达平衡，错误；B项，a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间不断减小，错误；C项，从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，错误；D项，随着反应的进行，正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，SO2的转化率将逐渐增大，正确。 【变式6-1】工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺：C6H5CH2CH3（g）C6H5CH=CH2（g）＋H2（g）。某条件下无催化剂存在时，该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法错误的是（ 　） A.曲线①表示的是逆反应的v－t关系 B.t2时刻体系处于平衡状态 C.反应进行到t1时，Q＜K（Q为浓度商） D.催化剂存在时，v1、v2都增大 【答案】A 【解析】反应开始时反应物浓度最大，正反应速率最大，生成物浓度为0，逆反应速率为0，因此曲线①表示的是正反应的v－t关系，曲线②表示的是逆反应的v－t关系，A项错误；由图像可知，t2时，正、逆反应速率相等，体系处于平衡状态，B项正确；反应进行到t1时，正反应速率大于逆反应速率，说明此时反应正向进行，因此Q＜K，C项正确；催化剂能同等程度地降低正、逆反应的活化能，加快化学反应速率，使v1、v2都增大，D项正确。 【变式6-2】Bodensteins研究了下列反应：2HI（g）H2（g）＋I2（g）　ΔH＞0 在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x（HI）与反应时间t的关系如下表： t/min 0 20 40 60 80 120 x（HI） 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x（HI） 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 由上述实验数据计算得到v正～x（HI）和v逆～x（H2）的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为 　（填字母）。 【答案】A、E 【解析】升高温度前达到平衡时x（HI）＝0.784，由“三段式”法知 x（H2）＝0.108。升高温度，正、逆反应速率都增大，但平衡正向移动，HI的物质的量分数减小，H2的物质的量分数增大，分析题图，反应重新达到平衡时，相应的点分别是A、E。 【变式6-3】在恒容密闭容器中加入一定量CaSO4和CO，一定温度下发生反应：CaSO4（s）＋CO（g）CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g）　ΔH＝＋218.4 kJ·mol－1，CO的反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是（　　） A.该反应是吸热反应，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B.再加入少量CaO固体，平衡向逆反应方向移动 C.图示中t1 min时改变的条件可能是减小c（CO），同时增大c（SO2） D.气体的平均相对分子量不变时，不能说明反应达到平衡。 【答案】C 【解析】该反应为吸热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，A错误；固体的加入不影响化学平衡的移动，B错误；t1 min时，正反应速率减小，逆反应速率增大，可能改变的条件是减小CO浓度同时增大SO2浓度，C正确；随着反应进行，气体的平均相对分子质量不断增大，气体平均相对分子质量不变说明反应达到平衡，D错误。 ▉题型7 物质的量(或浓度)—时间图像 【例7】100 ℃时，向某恒容密闭容器加入1.6 mol·L－1的Q后会发生如下反应：2Q(g)M(g)。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示： 下列说法错误的是(　　) A.从反应开始到刚达到平衡的时间段内，v(Q)＝0.02 mol·L－1·s－1 B.a、b两时刻生成Q的速率：v(a)<v(b) C.用Q浓度变化值表示的ab、bc两个时间段内的反应速率：v(ab)>v(bc)＝0 D.其他条件相同，起始时将0.2 mol·L－1氦气与Q混合，则反应达到平衡所需时间少于60 s 【答案】D 【解析】根据分析，从反应开始到刚达到平衡的时间段内，v(Q)＝＝＝0.02 mol·L－1·s－1，故A正确；Q为反应物，初始时浓度最大，消耗速率最大，生成速率最小，随着反应的进行，Q的浓度逐渐减小，消耗速率逐渐减慢，生成速率逐渐增大，则a、b两时刻生成Q的速率：v(a)<v(b)，故B正确；ab段M的浓度变化量为(0.6－0.3) mol·L－1＝0.3 mol·L－1，则Q的物质的量浓度变化量为M的两倍，为0.3 mol·L－1×2＝0.6 mol·L－1，反应时间为60 s－20 s＝40 s，v(ab)＝＝0.015 mol·L－1·s－1，bc段反应达到平衡状态，M、Q的物质的量浓度变化量为0，则v(bc)＝0，则用Q浓度变化值表示的ab、bc两个时间段内的反应速率：v(ab)>v(bc)＝0，故C正确；其他条件相同，向某恒容密闭容器中通入0.2 mol·L－1氦气与Q混合，容器体积不变，Q、M的浓度不变，与原平衡体系等效，则反应达到平衡所需时间等于60 s，故D错误。 【变式7-1】聚乙炔可用于制造导电塑料，广泛用于电子工业。工业上利用天然气制乙炔的化学反应原理如下： 2CH4（g）C2H4（g）＋2H2（g）　ΔH1＝＋340.39 kJ·mol－1 C2H4（g）C2H2（g）＋H2（g）　ΔH2＝＋35.50 kJ·mol－1 在1 L恒容密闭反应器中充入适量的CH4，发生上述反应，测得800 ℃时各含碳物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是（　　） A.图中甲曲线代表甲烷、丙曲线代表乙烯 B.若70 min时升温，乙曲线下移，甲曲线上移 C.0～40 min内CH4平均反应速率为2.0 mol·L－1·min－1 D.M点正反应速率小于逆反应速率 【答案】B 【解析】根据题干反应方程式特点可知，随着反应进行，甲烷的物质的量逐渐减小，乙烯的物质的量先增大后减小，乙炔的物质的量逐渐增大，因此曲线甲代表乙炔、曲线乙代表甲烷、曲线丙代表乙烯，A错误；两反应均属于吸热反应，升高温度，平衡正向移动，甲烷的物质的量减少，乙炔的物质的量增大，B正确；0～40 min内CH4平均反应速率为×10－2 mol·L－1·min－1＝0.02 mol·L－1·min－1，C错误；M点后甲烷的物质的量继续减少，反应正向进行，因此正反应速率大于逆反应速率，D错误。 【变式7-2】在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则(　　) A.无催化剂时，反应不能进行 B.与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D.使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 mol·L－1·min－1 【答案】D 【解析】由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物的浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；由图可知，催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低，反应更快，故B错误；由图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0～2 min 内Y的浓度变化了2.0 mol·L－1，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0 mol·L－1，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随时间t的变化，故C错误；使用催化剂Ⅰ时，在0～2 min内，Y的浓度变化了4.0 mol·L－1，则v(Y)＝＝＝2.0 mol·L－1·min－1，v(X)＝v(Y)＝×2.0 mol·L－1·min－1＝1.0 mol·L－1·min－1，故D正确。 【变式7-3】向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：xA(g)＋2B(s)yC(g)　ΔH<0。在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题： (1)用A的浓度变化表示该反应在0～10 min内的平均反应速率v(A)＝________。 (2)根据图示可确定x∶y＝________。 (3)0～10 min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。 (4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________(填编号，下同)；第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。 ①减压　②增大A的浓度　③增大C的量　④升温　⑤降温　⑥加催化剂 (5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ平衡常数为K2，则K1________K2(填“>”“＝”或“<”)。 【答案】(1)0.02 mol·L－1·min－1　(2)1∶2　(3)变大　(4)④⑥　④　(5)> 【解析】(1)0～10 min内v(A)＝＝0.02 mol·L－1·min－1。(2)根据图像可知，0～10 min内A的物质的量浓度减少量为0.2 mol·L－1，C的物质的量浓度增加量为0.4 mol·L－1，x、y之比等于A、C的浓度的变化量之比，故x∶y＝0.2 mol·L－1∶0.4 mol·L－1＝1∶2。(3)该反应是气体分子数增大的反应，而容器容积不变，因此0～10 min容器内压强变大。(4)根据图像可知，10 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变且随后反应速率加快，故改变的条件可能是升温或加入催化剂；12～16 min，反应处于平衡状态，16 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变，且随后A的浓度逐渐增大，C的浓度逐渐减小，说明平衡逆向移动，故改变的条件可能是升温。(5)升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。由于16 min时升高温度，则K1>K2。 ▉题型8 浓度(转化率、百分含量)—时间图像 【例8】在其他条件不变时，只改变某一条件，化学反应aA(g)＋B(g)cC(g)的平衡的变化图像如下(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)，据此分析下列说法正确的是(　　) A.在图像反应Ⅰ中，说明正反应为吸热反应 B.在图像反应Ⅰ中，若p1>p2，则此反应的ΔS>0 C.在图像反应Ⅱ中，说明该正反应为吸热反应 D.在图像反应Ⅲ中，若T1>T2，则该反应能自发进行 【答案】D 【解析】A项，图像反应Ⅰ中任取一曲线，图中随着温度的升高反应物的平衡转化率减小，升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；B项，在图像反应Ⅰ的横坐标上任取一点，作横坐标的垂直线与两曲线相交，若p1>p2，增大压强反应物的平衡转化率增大，增大压强平衡向正反应方向移动，则a＋1>c，ΔS<0，错误；C项，图像反应Ⅱ中T1先出现拐点，T1反应速率快，T1>T2，T1平衡时n(C)小于T2平衡时n(C)，升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，错误；D项，图像反应Ⅲ增大压强平衡不移动，则a＋1＝c，若T1>T2，升高温度A的转化率减小，升高温度平衡向逆反应方向移动，则ΔH<0，该反应能自发进行，正确。 【变式8-1】SO2的催化氧化是硫酸工业中的重要反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是(　　) A.X代表压强 B.L2>L1 C.Ka＝Kb D.若c点的温度或压强分别为L2、X1，则c点v(SO2)正>v(SO2)逆 【答案】D 【解析】A.X如为压强，增大压强，平衡正向移动，转化率增大，正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率减小，则X表示温度，故A错误；B.该反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，转化率增大，L表示压强，应该L1>L2，故B错误；C.X表示温度，则a、b点温度不同，则平衡常数不同，故C错误；D.c点反应未达到平衡状态，平衡正向移动，则c点v(SO2)正>v(SO2)逆，故D正确。 【变式8-2】某化学小组欲测定酸性条件下KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率，所用的试剂为10 mL 0.1 mol·L－1KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L－1NaHSO3溶液，所得c（Cl－）随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是（　　） A.该反应的离子方程式为Cl＋3SCl－＋3S B.该反应在0～4 min的平均反应速率v（NaHSO3）＝2.5×10－3 mol·L－1·min－1 C.在反应过程中，该反应的化学反应速率变化趋势为先增大后减小 D.起初反应很慢，一段时间后反应速率明显增大，一定是反应放热温度升高的结果 【答案】C 【解析】书写离子方程式时HS不拆开，正确的离子方程式为Cl＋3HSCl－＋3S＋3H＋，A项错误；由图中信息可知，该反应在0～4 min的平均反应速率v（Cl－）＝0.010 mol·L－1÷4 min＝2.5×10－3 mol·L－1·min－1，根据同一化学反应中同一时间内用不同物质表示的化学反应速率之比等于其相应物质的化学计量数之比可知，v（NaHSO3）＝3v（Cl－）＝7.5×10－3 mol·L－1·min－1，B项错误；化学反应速率与浓度随时间变化曲线的斜率成正相关，据图可知，该反应的化学反应速率变化趋势为先增大后减小，C项正确；一段时间后反应速率明显增大，也可能是生成的Cl－或S作催化剂使反应速率加快，不一定是反应放热温度升高的结果，D项错误。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$