猜押 化学反应历程、化学反应速率与平衡图像分析(陕晋青宁专用)-2025年高考化学冲刺抢押秘籍
2025-04-07
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学反应的热效应,化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 高考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 陕西省,甘肃省,青海省,山西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.77 MB |
| 发布时间 | 2025-04-07 |
| 更新时间 | 2025-04-07 |
| 作者 | 卓越化学 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2025-04-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51467702.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
猜押 化学反应历程、化学反应速率与平衡图像分析
猜押考点
考情分析
押题依据
化学反应历程、机理
化学反应历程、化学反应速率与平衡图像分析是高考化学中的重要考点,主要考查学生对化学反应机理、速率影响因素及平衡移动的理解。
图像分析:给出速率-时间图、浓度-时间图、压强-温度图等,要求学生分析反应进程、判断平衡移动方向。
速率计算:通过实验数据计算反应速率,或根据速率方程推断反应机理。
平衡常数:计算平衡常数(Kc、Kp),或通过平衡常数判断反应方向。
影响因素:考查温度、压强、浓度、催化剂等对反应速率和平衡的影响。
根据近年高考命题趋势,对该考点的押题依据:1.图像分析是高考中的高频考点,尤其是速率-时间图、浓度-时间图等。
2.高考常将速率与平衡结合考查,尤其是通过实验数据分析反应进程。
3.反应机理和催化剂的作用是近年高考的热点。
4.平衡常数与热力学参数(如ΔH)的结合是高考中的难点。
化学反应速率与平衡图像
押题一 化学反应历程、机理
1.将高炉煤气转化为价值更高的的方法不断发展。科研人员以为初始原料构建化学链,实现。下列说法不正确的是
A.X为初始原料
B.体现了氧化性和酸性氧化物的性质
C.图中涉及的氧化还原反应均为吸热反应
D.升高温度,的平衡常数增大
2.研究氮氧化物转化的机理对环境保护具有重要意义。汽车尾气中和的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.该反应的热化学方程式为
B.可加快反应速率,提高和气体的平衡转化率
C.根据某时刻前后的浓度可判断反应是否达到平衡状态
D.恒温恒容条件下,反应达到平衡时增加的浓度一定使的百分含量增大
3.一定条件下,合成的反应历程如图所示。已知相同条件下,直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢(说明:过渡态中“—”表示化学键未完全断裂或形成)。下列说法正确的是
A.该反应的
B.发生上述反应,生成的氚代甲醇有3种
C.升高温度,正反应速率的增大程度小于逆反应速率的增大程度
D.发生上述反应,相同时间氚代甲醇的产量:
4.中国原子能科学研究院利用电导率仪在线监测了制备的反应历程,并能判定反应的终点。下列说法错误的是
A.过渡态1比过渡态2稳定
B.可能有副产物生成
C.该历程分三步进行,总反应的决速步是第三步
D.升高温度,平衡时减小
5.我国科学家成功催化氢化获得甲酸。利用化合物1催化氢化的反应过程如图甲所示(Bu表示丁基),其中化合物2与水反应生成化合物3和过程中的能量变化如图乙所示。下列说法正确的是
A.图甲的转化过程中元素化合价均未发生变化
B.化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成
C.化合物2的总键能大于化合物3的总键能
D.图乙表示的反应历程包括三步基元反应,第一步为决速步
6.研究丙酮肟(A)以为质子源制备酰胺产物(P-A)反应历程如图所示。图中A-TS表示过渡态,A-INT表示中间体。下列说法中错误的是
A.过渡态中最稳定的是A-TS2 B.制备中间体A-INT3的反应是决速步骤
C.该历程中是催化剂,H2O是中间产物 D.丙酮肟(A)制备酰胺产物(P-A)属于放热反应
7.过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.反应速率:步骤Ⅰ步骤Ⅱ
B.分子中,键角:
C.若与反应,生成的氘代甲醇有3种
D.
8.丙烯与HBr发生加成反应,存在以下两种途径:
已知:1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程,其图像如下:
下列说法正确的是
A.相同条件下,生成2-溴丙烷的速率快
B.相同条件下,生成1-溴丙烷的产率高
C.生成两种溴代产物时,决速步均由第二步反应决定
D.
9.在非水溶剂中,将转化为化合物的催化机理如图所示。下列说法正确的是
A.该转化过程中催化剂只有AcOH B.该转化过程总反应
C.该转化过程中有碳碳键的断裂与形成 D.若用参与反应,可得到
10.催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下,催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是
A.图甲所示热化学方程式为
B.图甲反应中既有极性共价键的断裂和形成,又有非极性共价键的断裂和形成
C.图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为
D.图乙中总反应为
押题二 化学反应速率与平衡图像
11.向体积均为1L的两个恒容密闭容器中分别充入2mol X和1mol Y发生反应: ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. B.反应速率:
C.Y的体积分数a>b D.a点平衡常数:
12.向恒容密闭容器中充入和一定量的,发生反应; 。的平衡转化率随投料比、温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. B.正反应速率:
C.平衡常数: D.时,压强不变则反应达到平衡
13.一定条件下,将和按物质的量之比为3:1充入密闭容器中发生反应:。测得不同压强下,达到化学平衡时氨的物质的量分数()随温度变化如下图:
下列说法错误的是
A.压强:
B.速率:b<a
C.a点时,的转化率约为33%
D.虚线表示条件下充入He后的图像
14.在两种不同催化剂作用下,的反应历程如图所示,、为反应中间产物。下列叙述错误的是
A.每一种历程都包含2个基元反应
B.催化剂1作用下,基元反应③是控速反应
C.其他条件相同,升温使X的平衡转化率减小
D.其他条件相同,浓度小于
15.某温度下,在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后,改变条件对反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0的正、逆反应速率的影响如图所示,下列对t1时刻条件的改变描述正确的是
A.升高温度 B.增大压强 C.增大容器体积 D.充入SO3气体
16.1889年,阿伦尼乌斯提出了反应速率常数与温度间关系的经验公式:(为反应速率常数,T为热力学温度,为活化能,R和C为常数)。恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量A,发生反应的方程式为①、②。反应①的速率,反应②的速率。图1为该体系中A、B、C浓度随时间变化的曲线,图2为反应①和②的曲线。下列说法正确的是
A.反应①的活化能大于反应②的活化能
B.曲线Ⅱ表示随t的变化
C.时,B与C的生成速率之比为1:1
D.时,有
17.对于同一体系内存在竞争反应:①,②;测得反应速率与时间t关系如图,依据图像信息,下列说法不正确的是
A.反应①的反应限度大于反应②
B.加入催化剂定能有效降低反应活化能,加快反应速率
C.无催化剂时后反应①达到平衡
D.加入催化剂,可有效提高C的产率
18.以、为原料在催化剂作用下合成甲醇是实现“双碳”目标的措施之一。
主反应: ΔH<0
副反应: ΔH>0
将与以体积比1∶3投料,不同压强下,实验测得的平衡转化率和的平衡产率随温度T的变化关系如图所示:
下列说法正确的是
A.甲图纵坐标表示的平衡转化率
B.
C.温度高于时,副反应的影响小于主反应
D.若t时刻,、的转化率分别为50%、40%,此时的体积分数为
19.利用丙烷制取丙烯的原理为: 。在总压分别为时发生该反应,平衡体系中和的体积分数随温度和压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A.增大压强该反应正,逆反应速率均增大
B.总压由变为时,平衡常数变大
C.压强、温度不变,充入惰性气体,的转化率增大
D.曲线④表示时的体积分数随温度的变化曲线
20.工业制取丙烯腈反应为 ,将一定量的丙烯、投入恒容密闭容器中,分别在不同的温度和催化剂下进行反应,保持其他条件不变,反应相同时间,测得的转化率如图所示。下列说法正确的是
A.在A点时,反应恰好达到化学平衡状态
B.在C点时若使用催化剂2,v(正)(逆)
C.相同条件下,催化剂2比催化剂1的效率高
D.若温度对应该反应的平衡常数为,则:
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猜押 化学反应历程、化学反应速率与平衡图像分析
猜押考点
考情分析
押题依据
化学反应历程、机理
化学反应历程、化学反应速率与平衡图像分析是高考化学中的重要考点,主要考查学生对化学反应机理、速率影响因素及平衡移动的理解。
图像分析:给出速率-时间图、浓度-时间图、压强-温度图等,要求学生分析反应进程、判断平衡移动方向。
速率计算:通过实验数据计算反应速率,或根据速率方程推断反应机理。
平衡常数:计算平衡常数(Kc、Kp),或通过平衡常数判断反应方向。
影响因素:考查温度、压强、浓度、催化剂等对反应速率和平衡的影响。
根据近年高考命题趋势,对该考点的押题依据:1.图像分析是高考中的高频考点,尤其是速率-时间图、浓度-时间图等。
2.高考常将速率与平衡结合考查,尤其是通过实验数据分析反应进程。
3.反应机理和催化剂的作用是近年高考的热点。
4.平衡常数与热力学参数(如ΔH)的结合是高考中的难点。
化学反应速率与平衡图像
押题一 化学反应历程、机理
1.将高炉煤气转化为价值更高的的方法不断发展。科研人员以为初始原料构建化学链,实现。下列说法不正确的是
A.X为初始原料
B.体现了氧化性和酸性氧化物的性质
C.图中涉及的氧化还原反应均为吸热反应
D.升高温度,的平衡常数增大
【答案】C
【分析】以为初始原料构建化学链的原理为:先利用将和转化为和,还原为单质Fe,生成的被CaO吸收转化为,分离后提供能量使重新分解为和CaO,CaO循环使用,在能量作用与Fe重新转化为和,循环使用,实现的分离提纯转化,据此分析解答。
【解析】A.根据分析,初始原料X为,A正确;
B.在整个转化过程中,既表现出氧化性,可氧化Fe生成Fe2O3,又体现了酸性氧化物的性质,可与碱性氧化物CaO反应生成盐,B正确;
C.虽然的,说明此反应为吸热反应,但体系中还涉及的还原、Fe的氧化等过程,并非所有氧化还原反应均为吸热反应,C错误;
D.根据反应可知,该反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动,根据,得到平衡常数增大,D正确;
故答案为:C。
2.研究氮氧化物转化的机理对环境保护具有重要意义。汽车尾气中和的反应机理如图所示。下列说法错误的是
A.该反应的热化学方程式为
B.可加快反应速率,提高和气体的平衡转化率
C.根据某时刻前后的浓度可判断反应是否达到平衡状态
D.恒温恒容条件下,反应达到平衡时增加的浓度一定使的百分含量增大
【答案】BD
【解析】A.根据图中数据及盖斯定律可知,该反应为放热反应,其,A正确;
B.根据反应机理图可知,是反应的催化剂,可加快反应速率,但不能促进平衡移动,不能提高和气体的平衡转化率,B错误;
C.若某时刻前后的浓度发生变化,则反应未达平衡状态,若某时刻前后的浓度保持不变,则说明反应已达到平衡状态,C正确;
D.恒温恒容条件下,反应达到平衡时增加的浓度不一定使的百分含量增大,D错误;
故选BD。
3.一定条件下,合成的反应历程如图所示。已知相同条件下,直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢(说明:过渡态中“—”表示化学键未完全断裂或形成)。下列说法正确的是
A.该反应的
B.发生上述反应,生成的氚代甲醇有3种
C.升高温度,正反应速率的增大程度小于逆反应速率的增大程度
D.发生上述反应,相同时间氚代甲醇的产量:
【答案】C
【解析】A.反应:的=生成物的总能量-反应物的总能量=,A错误;
B.发生上述反应,生成的氚代甲醇有、两种,B错误;
C.由图可知该反应放热,升高温度平衡逆向移动,即正反应速率的增大程度小于逆反应速率的增大程度,C正确;
D.转化为过程中,若用代替,由于键比键更易断开,导致生成更快,相同时间氚代甲醇的产量:,D错误;
故选C。
4.中国原子能科学研究院利用电导率仪在线监测了制备的反应历程,并能判定反应的终点。下列说法错误的是
A.过渡态1比过渡态2稳定
B.可能有副产物生成
C.该历程分三步进行,总反应的决速步是第三步
D.升高温度,平衡时减小
【答案】D
【解析】A.过渡态1的能量低于过渡态2,故过渡态1比过渡态2稳定,A正确;
B.和有可能继续反应生成副产物,B正确;
C.该历程分三步进行,第三步的活化能最大,故总反应的决速步是第三步,C正确:
D.升高温度,第一步反应是吸热反应,平衡向正向发生移动,第二步反应是放热反应,平衡向逆向发生移动,平衡时增大,D错误;
故选D。
5.我国科学家成功催化氢化获得甲酸。利用化合物1催化氢化的反应过程如图甲所示(Bu表示丁基),其中化合物2与水反应生成化合物3和过程中的能量变化如图乙所示。下列说法正确的是
A.图甲的转化过程中元素化合价均未发生变化
B.化合物1到化合物2的过程中存在碳氧键的断裂和碳氢键的形成
C.化合物2的总键能大于化合物3的总键能
D.图乙表示的反应历程包括三步基元反应,第一步为决速步
【答案】B
【解析】A.由图甲可知,化合物4转化为化合物1时,氢气生成水,被氧化,因此铁元素化合价降低被还原,化合物1转化为化合物2时,二氧化碳生成甲酸根离子,碳元素化合价降低,因此铁元素化合价升高,A项错误;
B.由图甲可知,化合物1到化合物2的过程中二氧化碳中的碳氧键断裂,生成碳氢键,B项正确;
C.由图乙可知,化合物2与水反应生成化合物3和过程是放热反应,则化合物2的总键能小于化合物3的总键能,C项错误;
D.图乙中峰存在3个过渡态,则包括三步基元反应;其中峰值越大则活化能越大,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应,第二步反应的活化能最大,故第二步为决速步骤,D项错误;
故选B。
6.研究丙酮肟(A)以为质子源制备酰胺产物(P-A)反应历程如图所示。图中A-TS表示过渡态,A-INT表示中间体。下列说法中错误的是
A.过渡态中最稳定的是A-TS2 B.制备中间体A-INT3的反应是决速步骤
C.该历程中是催化剂,H2O是中间产物 D.丙酮肟(A)制备酰胺产物(P-A)属于放热反应
【答案】C
【解析】A.根据反应历程图可知,对于、、三种过渡态来说,其中的能量最低,根据能量越低越稳定,过渡态中最稳定的是,A正确;
B.由各过渡态与中间体的能量可知,由 到这一步活化能最高(约),根据活化能越大,反应速率越慢,故生成 的步骤为决速步骤,B正确;
C.虽然 在该反应中作催化剂,但图中水分子主要作为溶剂或副产物存在,不是在反应机理中属于“生成后又被消耗”的“中间产物”,C错误;
D.由反应历程图可知,反应物丙酮肟(A)的能量高于酰胺产物(P-A)的能量,则反应属于放热反应,D正确;
故答案为:C。
7.过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如下图所示。下列说法不正确的是
A.反应速率:步骤Ⅰ步骤Ⅱ
B.分子中,键角:
C.若与反应,生成的氘代甲醇有3种
D.
【答案】C
【解析】A.步骤Ⅰ的活化能大于步骤Ⅱ,反应速率步骤Ⅰ更小,A正确;
B.分子中C原子和O原子均为sp3杂化,C原子没有孤电子对,O原子上有两对孤对电子,排斥力较大,键角,B正确;
C.根据反应机理可知,若MO+与CH2D2反应,生成的氘代甲醇可能为CH2DOD或CHD2OH,共两种,C错误;
D.根据反应历程能量变化图所示,总反应的反应热==E1-E2+E3-E4,D正确;
故选C;
8.丙烯与HBr发生加成反应,存在以下两种途径:
已知:1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量。两个途径的反应过程,其图像如下:
下列说法正确的是
A.相同条件下,生成2-溴丙烷的速率快
B.相同条件下,生成1-溴丙烷的产率高
C.生成两种溴代产物时,决速步均由第二步反应决定
D.
【答案】A
【解析】A.1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量,故A物质是1-溴丙烷,B物质是2-溴丙烷,由图像可知生成2-溴丙烷的活化能更小,故速率更快,故A正确;
B.生成2-溴丙烷更稳定,故相同条件下,生成2-溴丙烷的产率高,故B错误;
C.由图像可知,都是第一步反应的活化能大于第二步反应,故决速步均由第一步反应决定,故C错误;
D.1-溴丙烷的能量大于2-溴丙烷的能量,为放热反应,,故D错误;
答案选A。
9.在非水溶剂中,将转化为化合物的催化机理如图所示。下列说法正确的是
A.该转化过程中催化剂只有AcOH B.该转化过程总反应
C.该转化过程中有碳碳键的断裂与形成 D.若用参与反应,可得到
【答案】D
【解析】A.催化剂是反应前后不变,先参加后生成的反应过程,由图可知,催化剂有AcOH和KI,A错误;
B.不知道反应物和生成物的总能量相对大小,且断裂化学键和形成化学键所需能量未知,不能确定反应是吸热反应还是放热反应,B错误;
C.该转化过程有碳氧单键、碳氧双键断裂和碳氧单键形成,没有碳碳键的断开和形成,C错误;
D.CO2分子的结构为:O=C=O,其中一个C=O键断开,与另一反应物中C-O键断开,形成化合物,其中有两个O原子来自于CO2,若用参与反应,可得到,D正确;
答案选D。
10.催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下,催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是
A.图甲所示热化学方程式为
B.图甲反应中既有极性共价键的断裂和形成,又有非极性共价键的断裂和形成
C.图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为
D.图乙中总反应为
【答案】D
【解析】A.反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能,图甲所示热化学方程式为,A错误;
B.图甲中存在N-H和氮氧键的断裂,没有非极性键的断裂,B错误;
C.反应③的氧化剂为氧气,还原剂为亚铁离子,氧化剂与还原剂物质的量之比为,C错误;
D.图乙中反应物有NH3、NO和O2,生成物为N2和H2O,总反应为,D正确;
答案选D。
押题二 化学反应速率与平衡图像
11.向体积均为1L的两个恒容密闭容器中分别充入2mol X和1mol Y发生反应: ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. B.反应速率:
C.Y的体积分数a>b D.a点平衡常数:
【答案】C
【解析】A.甲为绝热容器,反应开始后压强先增大后减小,说明开始时温度升高使压强增大,即该反应是放热反应,ΔH<0,A错误;
B.a点是甲容器达到平衡状态,c点反应还在正向进行,对于任何化学反应,在达到平衡前,正反应速率大于逆反应速率,所以,B错误;
C.两容器起始投料相同,但达到平衡时,甲的温度高于乙的温度,温度高,平衡逆向移动,故Y的体积分数a>b,C正确;
D.若恒温条件下平衡时压强为起始一半,根据压强与物质的量关系可计算出平衡时各物质的量,算出平衡常数K=12。甲绝热,反应放热,平衡逆向移动,平衡常数增大,所以a点K>12>8,D错误;
故选C。
12.向恒容密闭容器中充入和一定量的,发生反应; 。的平衡转化率随投料比、温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. B.正反应速率:
C.平衡常数: D.时,压强不变则反应达到平衡
【答案】B
【分析】由图可知,随温度升高,的平衡转化率降低,正反应为放热反应,据此分析;
【解析】A.投入,,对应转化率较大,则较大,即较小,A正确;
B.b、c两点对应温度相同,起始投入都是,则点投入较大,起始浓度较大,正反应速率较大,即正反应速率:,B错误;
C.温度升高,平衡转化率减低,说明正反应是放热反应,较低温度下平衡常数较大,温度相同,平衡常数相等,故平衡常数:,C正确;
D.该反应是气体分子数减小反应,当恒容恒温条件下,气压不变时,反应达到平衡状态,D正确;
故选B。
13.一定条件下,将和按物质的量之比为3:1充入密闭容器中发生反应:。测得不同压强下,达到化学平衡时氨的物质的量分数()随温度变化如下图:
下列说法错误的是
A.压强:
B.速率:b<a
C.a点时,的转化率约为33%
D.虚线表示条件下充入He后的图像
【答案】D
【解析】A.合成氨反应为气体分子数减小的反应,其它条件相同时,增大压强,平衡右移,平衡时氨的物质的量分数增大,可知压强:,A正确;
B.a点温度高,压强大,反应速率快,速率:b<a,B正确;
C.a点时,氨的物质的量分数为0.20,列三段式,,x≈0.33,的转化率约为33%,C正确;
D.恒容条件下充入非反应气体,压强增大,但反应物浓度不变,平衡不移动,平衡时氨的物质的量分数不变, D错误;
故选D。
14.在两种不同催化剂作用下,的反应历程如图所示,、为反应中间产物。下列叙述错误的是
A.每一种历程都包含2个基元反应
B.催化剂1作用下,基元反应③是控速反应
C.其他条件相同,升温使X的平衡转化率减小
D.其他条件相同,浓度小于
【答案】D
【解析】A.催化剂1下,基元反应为①和③,催化剂2下,基元反应为②和④,A正确;
B.催化剂1作用下,能垒③①,基元反应③为控速反应,B正确;
C.总反应是放热反应,升温,平衡向逆反应方向移动,X平衡转化率降低,C正确;
D.观察图像,生成较快,消耗较慢;生成较慢,消耗较快,故其他条件相同,浓度大于,D错误;
故选D。
15.某温度下,在密闭容器中SO2、O2、SO3三种气态物质建立化学平衡后,改变条件对反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0的正、逆反应速率的影响如图所示,下列对t1时刻条件的改变描述正确的是
A.升高温度 B.增大压强 C.增大容器体积 D.充入SO3气体
【答案】A
【分析】根据图示可知:在t1时刻改变外界条件后,v正、v逆都增大,且改变条件后,v逆>v正,化学平衡逆向移动,然后根据外界条件对化学平衡移动的影响分析判断。
【解析】A.在t1时刻升高温度,v正、v逆都增大,由于温度对吸热反应影响更大。所以升高温度后,化学平衡向逆反应方向移动,与图示变化吻合,A符合题意;
B.在t1时刻增大压强,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,则化学反应速率v正>v逆,与图示的v逆>v正不吻合,B不符合题意;
C.在t1时刻若增大容器体积,反应物、生成物的浓度减小,化学反应速率应该比原平衡时速率减小,与图示的v正、v逆都增大不吻合,C不符合题意;
D.在t1时刻若充入SO3气体,则v逆增大,v正不变,与图示的v正、v逆都增大不吻合,D不符合题意;
故合理选项是A。
16.1889年,阿伦尼乌斯提出了反应速率常数与温度间关系的经验公式:(为反应速率常数,T为热力学温度,为活化能,R和C为常数)。恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量A,发生反应的方程式为①、②。反应①的速率,反应②的速率。图1为该体系中A、B、C浓度随时间变化的曲线,图2为反应①和②的曲线。下列说法正确的是
A.反应①的活化能大于反应②的活化能
B.曲线Ⅱ表示随t的变化
C.时,B与C的生成速率之比为1:1
D.时,有
【答案】D
【解析】A.由题中所给公式关系,活化能Ea越大,图2直线斜率越小,反应①直线斜率大于反应②直线的斜率,故反应①活化能小于反应②,故A错误;
B.由于反应温度未知,k1,k2大小关系未知,故无法判断v1和v2大小关系,则无法判断图1中曲线II和曲线III对应物质,B错误;
C.由于v1和v2大小关系未知,无法判断时,B与C的生成速率之比,C错误;
D.c0−c1表示反应物A物质的量浓度减少,要么转化为B,要么转化为C,且化学计量数之比都是1:1,故c0−c1=c平(B)+c平(C),D正确;
本题选D。
17.对于同一体系内存在竞争反应:①,②;测得反应速率与时间t关系如图,依据图像信息,下列说法不正确的是
A.反应①的反应限度大于反应②
B.加入催化剂定能有效降低反应活化能,加快反应速率
C.无催化剂时后反应①达到平衡
D.加入催化剂,可有效提高C的产率
【答案】B
【解析】A.反应①和反应②相互竞争,未加入催化剂时,B的速率更大,浓度更大,说明反应①的反应限度大于反应②,加入催化剂后虽然C速率更大,是因为催化剂导致的速率增大,不是浓度因素导致的速率更大,故A正确;
B.加入催化剂C的速率明显增大,B的速率略有减小,说明加入催化剂加快了生成C的反应速率,不一定加快了生成B的反应速率,选项没有指明对于哪个反应,故B错误;
C.反应速率不变时浓度不反应到达平衡,无催化剂时t2后反应①达到平衡,C正确;
D.加入催化剂,C的速率明显增大,能更快产生C,提高了C的产率,D正确;
本题选B。
18.以、为原料在催化剂作用下合成甲醇是实现“双碳”目标的措施之一。
主反应: ΔH<0
副反应: ΔH>0
将与以体积比1∶3投料,不同压强下,实验测得的平衡转化率和的平衡产率随温度T的变化关系如图所示:
下列说法正确的是
A.甲图纵坐标表示的平衡转化率
B.
C.温度高于时,副反应的影响小于主反应
D.若t时刻,、的转化率分别为50%、40%,此时的体积分数为
【答案】D
【分析】主反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,的平衡转化率减小,的平衡产率减小,副反应为吸热反应,升高温度,反应平衡正向移动,的平衡转化率增大,结合图示可知,甲图纵坐标表示的平衡产率,乙图纵坐标表示的平衡转化率。
【解析】A.根据分析可知,甲图纵坐标表示的平衡产率,A错误;
B.主反应△V<0,增大压强,主反应平衡正向移动,副反应是△V=0的反应,平衡不移动,故压强增大,的平衡产率增大,根据图分析,所以压强关系为,B错误;
C.温度升高,主反应平衡逆向移动,副反应平衡正向移动,所以温度时,三条曲线交于一点的原因为:温度下以副反应为主,而副反应反应前后气体分子数相等,压强改变对平衡没有影响,C错误;
D.设起始时,、的物质的量分别为1mol、3mol,主反应中转化了x mol,副反应中转化了y mol,则
,,由此可知,t时刻,、、、、CO的物质的量分别为mol、mol、x mol、mol、y mol,根据题意有,,则x=0.35,y=0.15,t时刻体系气体总物质的量为3.3mol,故的体积分数为,D正确;
故选D。
19.利用丙烷制取丙烯的原理为: 。在总压分别为时发生该反应,平衡体系中和的体积分数随温度和压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A.增大压强该反应正,逆反应速率均增大
B.总压由变为时,平衡常数变大
C.压强、温度不变,充入惰性气体,的转化率增大
D.曲线④表示时的体积分数随温度的变化曲线
【答案】B
【分析】该反应是吸热且气体体积增大的反应。升高温度,平衡正向移动,体积分数降低,体积分数升高;增大压强,平衡逆向移动,体积分数增大,体积分数减小。曲线④在相同温度下体积分数相对较小,符合压强为10kPa时随温度升高体积分数降低的变化;曲线①在相同温度下体积分数相对较大,符合压强为100kPa时随温度升高体积分数升高的变化;曲线②③分别对应不同压强下体积分数随温度的变化 。
【解析】A.对于有气体参与的反应,增大压强,气体浓度增大,反应体系中活化分子浓度增加,有效碰撞几率增大,正、逆反应速率均增大,A正确;
B.平衡常数K只与温度有关,温度不变,平衡常数不变。总压由10kPa变为100kPa ,温度不变,平衡常数不会改变,B错误;
C.压强、温度不变,充入惰性气体,容器体积会增大,各物质浓度减小,相当于减小压强。该反应正反应是气体体积增大的反应,减小压强,平衡正向移动,的转化率增大,C正确;
D.该反应正反应是气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,的体积分数增大。总压为10kPa时压强小,平衡正向移动程度大,体积分数相对较小,且该反应吸热,升高温度平衡正向移动,体积分数减小,曲线④符合10kPa时体积分数随温度的变化,D正确;
综上,答案是B。
20.工业制取丙烯腈反应为 ,将一定量的丙烯、投入恒容密闭容器中,分别在不同的温度和催化剂下进行反应,保持其他条件不变,反应相同时间,测得的转化率如图所示。下列说法正确的是
A.在A点时,反应恰好达到化学平衡状态
B.在C点时若使用催化剂2,v(正)(逆)
C.相同条件下,催化剂2比催化剂1的效率高
D.若温度对应该反应的平衡常数为,则:
【答案】B
【解析】A.反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则平衡时,平衡转化率应该高于的平衡转化率,而A点转化率低于B点,则A点时,反应没有达到化学平衡状态,A错误;
B.结合A分析,使用催化剂2,C点未达到平衡状态,在C点时反应仍正向进行,则v(正)(逆),B正确;
C.下,相同时间,催化剂1作用下,转化率更大,说明反应速率更快,催化剂活性:催化剂1>催化剂2,错误;
D.反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,则,D错误;
故选B。
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