专题10 化学反应速率和限度的图像（或图表）分析-【压轴题】2024-2025学年高一化学同步培优训练（人教版2019必修第二册）

专题10 化学反应速率和限度的图像（或图表）分析 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 1、化学反应限度 限度标志 （1）反应物的转化率________，百分含量________ （2）生成物的产率________，百分含量________ （3）图像获取 ①前提：在多个相同的容器中，加入相同量的反应物 ②过程：测相同时间内，不同条件下相关量，描点绘出图像 （4）图像解读 ①极限点：刚好达到平衡 ②极限点前：非平衡点，受________控制，加催化剂，反应物的转化率________ ③极限点后：新平衡点，受________控制，加催化剂，反应物的转化率________ 2、图像分析的步骤与方法 (1)“一看”——看图像 ①看面：理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所示的是哪些量之间的关系。 ②看线：分清正反应和逆反应，分清突变和渐变、小变和大变；理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义；理解曲线的变化趋势并归纳出规律。若图中有拐点，可按照先拐先平的规律，即较早出现拐点的曲线所表示的反应先达到平衡，对应的温度高、压强大。 ③看点：理解曲线上点的意义，特别是某些特殊点，如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。 ④看辅助线：做横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)。 ⑤看量的变化：弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化还是转化率的变化。 (2)“二想”——想规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系、各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系、外界条件的改变对化学反应的影响以及对正、逆反应速率的影响规律等。 (3)“三判断”——利用有关规律，结合图像，通过对比分析，做出正确判断。 【例1】工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺： 。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。下列说法正确的是 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，v1v2=0 C．反应进行到t2时，平衡向逆反应方向移动 D．催化剂存在时，v1、v2都增大 【例2】向一个绝热恒容密闭容器中充入和，发生反应：，测得该可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示(已知：绝热密闭容器的反应体系和外界环境无热交换)。下列说法不正确的是 A．曲线M代表正反应速率随时间变化的曲线 B．反应在时刻达到化学平衡状态 C．该反应为放热反应 D．时Z的浓度大于时Z的浓度 【例3】为了实现“碳中和”，工业上用来生产甲醇燃料。某温度下，在容积为的密闭容器中，充入和，发生反应：。测得和的物质的量随时间变化如图所示： (1)该反应时是否达到平衡状态 (填“是”或“否”)。 (2)求的平均反应速率 。 (3)下列措施能提高该反应速率的是___________(填字母代号，下同)。 A．升高温度 B．缩小容器的体积 C．恒温恒容条件下充入氦气 D．及时分离出甲醇 (4)下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是___________。 A．四种气体分子数之比为 B． C．的浓度不再发生改变 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变 1．一定温度下，向10mL的溶液中加入少量溶液（忽略整个过程中溶液体积的变化），不同时刻测得生成的体积（已折算为标准状况下）如表所示： 0 2 4 6 0 9.9 17.5 22.4 资料显示，反应分两步进行：①；②。反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确（    ） A．的作用是增大过氧化氢的分解速率 B．反应①、②均是放热反应 C．反应是吸热反应 D．内的平均反应速率 2．已知反应2X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，某研究小组将4molX和2molY置于一容积不变的密闭容器中，测定不同时间内X的转化率，得到的数据如表所示，下列判断正确的是 t/min 2 4.5 5 6 X的转化率 30% 40% 70% 70% A．随着反应的进行，混合气体的密度不断增大 B．其他条件不变，将X的物质的量改为10mol，则可得到4molZ C．6min时，容器中剩余1.4molY D．反应在5.5min时， 3．将Al条插入6 mol·L-1盐酸中，反应过程中产生H2速率变化情况如图1所示。下列说法错误的是    A．图1中开始阶段产生气体速率较慢可能是因为Al条表面有氧化膜 B．图1中影响t1～t2段速率变化的主要原因是反应放热导致溶液温度升高 C．图1中影响t2～t3速率变化的主要因素是c(Cl-) D．图2可以表示该反应过程的能量变化 4．已知CH4(g)＋2NO2(g) N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，在2L密闭容器中分别加入0.5mol CH4和1 mol NO2保持温度不变，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据如表所示。下列说法正确的是 时间/min 0 10 20 30 40 50 n(CH4)/mol 0.5 0.35 0.25 0.17 0.10 0.10 A．0~20min内，NO2的反应速率为0.025 mol·L-1·min-1 B．由实验数据可知，该反应在50min时才达平衡状态 C．单位时间内，若消耗0.5 mol N2的同时，生成1 mol NO2，则反应达到平衡 D．达平衡时，二氧化氮的转化率与甲烷的转化率相等 5．在一密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持一定温度，在s测得各物质的浓度如表所示。下列结论正确的是（    ） 测定时刻/s 6 3 2 2 5 3.5 3 3 1 2.5 3 3 A．s时反应已经停止 B．s内正、逆反应速率不相等 C．在容器中发生的反应为 D．s内A的平均反应速率为 6．一定条件下，反应的速率方程为(k为速率常数)，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下： 组别 反应速率 ① 1 1 2 v ② 1 4 2 v ③ 2 1 2 ④ 2 1 4 ⑤ 4 8 4 m 根据表中的测定结果，下列结论错误的是 A．此反应中，若其他条件不变，反应物的浓度越大，化学反应速率一定越快 B．由①②可知反应速率与B物质浓度无关 C． D． 7．一定温度下，在2L恒容密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法错误的是 A．a点时，正反应速率： B．反应的化学方程式为 C．0~5min内，C的平均反应速率为 D．在该条件下，5min时充入0.5mol使压强增大，正、逆反应速率都不变 8．某同学用足量的锌粉分别与和的稀硫酸反应，记录相关数据，并作出两个反应过程中放出气体的体积V随反应时间t的变化如图所示，忽略反应过程中溶液的体积变化。下列叙述错误的是 A．曲线Ⅰ表示的稀硫酸与足量锌粉反应 B．，曲线Ⅱ中用的浓度变化表示的反应速率 C．若向曲线Ⅰ、Ⅱ对应的稀硫酸中均加少量硫酸铜固体，和均减小，且V均减小 D．若向曲线Ⅰ、Ⅱ对应的稀硫酸中均加5滴浓硫酸，反应速率均加快，且V均增大 9．变量控制是科学研究的重要方法。相同质量的铁与足量硫酸溶液分别在下列条件下发生反应，开始阶段化学反应速率最大的是 选项 A B C D 铁的状态 片状 粉状 片状 粉状 温度/℃ 20 20 30 30 A．A B．B C．C D．D 10．在某温度和容积不变的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．t1s时该反应已停止 C．(t1+10)s时，升高温度，正、逆反应速率均加快 D．t1s时，反应物A的转化率为25% 11．在TK下，向刚性密闭容器中充入适量O2F2气体发生分解反应：O2F2 (g)⇌O2(g)+F2(g)，测得O2F2、F2浓度随时间变化如图所示。下列叙述正确的是 A．逆反应速率：a点大于c点 B．b点时反应已达到平衡 C．该温度下，反应的平衡常数K≈0.16mol/L D．其他条件不变，升高温度，c点水平向右移动 12．向某恒容密闭容器中充入一定量的气体A和气体B，发生反应：A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A．t1时刻反应物的浓度大于t2时刻反应物的浓度 B．逆反应速率在t3时刻达到最大 C．反应在t4时刻后处于化学平衡状态 D．逆反应速率在t4时刻达到最大 13．在一定温度下，体积为VL的密闭容器内发生某一反应，其中气体、的物质的量随反应时间的变化曲线如下图所示，下列表述正确的是 A．0-时间内，气体Y的化学反应速率是mol/(L·min) B．该反应的化学方程式为 C．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 D．时，、的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零 14．工业制硝酸的第一步反应为：4NH3＋5O24NO＋6H2O。下列说法正确的是 A．O2得电子被氧化 B．H2O是氧化产物 C．改变温度对反应速率没有影响 D．增大压强能加快反应速率 15．表示反应，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线。下列有关该反应的描述正确的是 A．第6min后，反应停止 B．当反应达到一定的反应限度时，X的物质的量减少了0.85mol C．当达到平衡时，Z的浓度增加了0.85mol⋅L-1 D．若降低温度，v(正)减小，v(逆)增大 16．已知反应，某研究小组将和置于一容积不变的密闭容器中，测定不同时间段内的转化率，得到的数据如表，下列判断正确的是 t(min) 2 3.5 8 9 X转化率 30% 40% 70% 70% A．时，该反应一定恰好达到平衡状态 B．反应在时， C．9min时，容器中剩余0.6molY D．恒温恒容条件下充入氩气，使容器压强增大，则反应速率加快 17．某温度下，在2L恒容的密闭容器中X、Y、Z三种气体进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答： (1)该反应的化学方程式可表示为 。 (2)反应起始至t min(设t=5)，X的速率是 。 (3)在t min时，该反应达到了 状态，下列可判断反应已达到该状态的是 (填字母，下同)。 A．X、Y、Z的反应速率相等 B．X、Y的反应速率比为2∶3 C．混合气体的密度不变 D．生成1molZ的同时生成2molX (4)从开始到t秒末X的转化率 。 (5)用一定能使该反应的反应速率增大的措施有_______。 A．其他条件不变，及时分离出产物 B．适当降低温度 C．其他条件不变，增大X的浓度 D．保持体积不变，充入Ar气使容器内压强增大 18．化学反应的快慢和限度是我们研究学习的重要内容，在反应过程中不仅有物质变化，还伴随能量变化。请回答下列问题： (1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molNO(g)会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 (2)控制变量法是化学探究的重要方法，某研究性学习小组利用1mol·L-1稀硫酸与铁反应，探究影响化学反应速率的因素时得到如下实验数据： 实验序号 铁的质量/g 铁的形状 V(H2SO4) /mL V(H2O) /mL 初始溶液的温度/℃ 金属消失的时间/s 1 0.10 铁片 40 10 20 200 2 0.10 铁粉 40 x 20 25 3 0.10 铁片 50 0 20 125 4 0.10 铁片 50 0 35 50 分析上述数据，回答下列问题： ①实验1和2探究的是反应物接触面积对反应速率的影响，则表中x= 。 ②探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验组是 (填实验序号)。 ③实验3和4表明，影响反应速率的因素有 ，得出 ，反应速率越大。 (3)某温度下在4L恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示： ①该反应的化学方程式是 ，达到平衡状态时X的转化率 。 ②5min时，Y的消耗速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)6min时Y的消耗速率。 (4)某同学设计了如下实验来探究化学反应的限度： i．取3mL0.1mol·L-1KI溶液于试管中，向其中加入10滴0.1mol·L-1FeCl3溶液，振荡； ii．用滴管取适量反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1~2滴淀粉溶液，观察到溶液变蓝； iii．用滴管取适量步骤i反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1～2滴15%KSCN溶液，观察到溶液变红。 ①步骤i中，反应的离子方程式为 。 ②步骤iii中现象说明KI和FeCl3的反应存在限度，请说明理由： 。 19．I．是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。在容积为的恒容密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应得到和，测得反应物X和的浓度随时间的变化如图所示。 (1)内，甲醇反应速率 (小数点后保留三位有效数字)。 (2)该反应的化学方程式为 。 (3)时，的转化率为 。 II．铁及铁的化合物在污水治理中有广泛的应用。 (4)石墨烯负载纳米铁能迅速有效地还原污水中的，纳米铁还原废水中的可能反应机理如图表示： 纳米铁还原的过程可描述为纳米Fe失去电子生成Fe2+，在纳米铁表面 ，在纳米铁表面 。 20．在密闭容器内发生反应，时，测得随时间的变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)反应达到平衡时，的转化率是 。 (2)图中表示的变化的曲线是 (填字母)。 (3)用表示从内该反应的平均速率 。 (4)下列能说明该反应已达化学平衡状态的是 。 A．单位时间内生成的同时消耗      B． C．容器中平均相对分子质量保持不变        D．容器中的体积分数保持不变 E．容器中气体的总压强保持不变              F．容器中气体的密度保持不变 (5)能使该反应的反应速率增大的是_______。 A．分离出 B．适当升高温度 C．恒容下充入使压强增大 D．选择更高效的催化剂 试卷第12页，共12页 试卷第13页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 化学反应速率和限度的图像（或图表）分析 解题知识必备压轴典例分析压轴能力测试 1、化学反应限度 限度标志 （1）反应物的转化率最大，百分含量最小 （2）生成物的产率最大，百分含量最大 （3）图像获取 ①前提：在多个相同的容器中，加入相同量的反应物 ②过程：测相同时间内，不同条件下相关量，描点绘出图像 （4）图像解读 ①极限点：刚好达到平衡 ②极限点前：非平衡点，受速率控制，加催化剂，反应物的转化率变大 ③极限点后：新平衡点，受平衡控制，加催化剂，反应物的转化率不变 2、图像分析的步骤与方法 (1)“一看”——看图像 ①看面：理解各坐标轴所代表量的意义及曲线所示的是哪些量之间的关系。 ②看线：分清正反应和逆反应，分清突变和渐变、小变和大变；理解曲线“平”与“陡”即斜率大小的意义；理解曲线的变化趋势并归纳出规律。若图中有拐点，可按照先拐先平的规律，即较早出现拐点的曲线所表示的反应先达到平衡，对应的温度高、压强大。 ③看点：理解曲线上点的意义，特别是某些特殊点，如坐标轴的交点、几条曲线的交叉点、极值点、转折点等。分清反应物和生成物，浓度减小的是反应物，浓度增大的是生成物。 ④看辅助线：做横轴或纵轴的垂直线(如等温线、等压线、平衡线等)。 ⑤看量的变化：弄清楚是物质的量的变化、浓度的变化还是转化率的变化。 (2)“二想”——想规律 如各物质的转化量之比与化学计量数之比的关系、各物质的化学反应速率之比与化学计量数之比的关系、外界条件的改变对化学反应的影响以及对正、逆反应速率的影响规律等。 (3)“三判断”——利用有关规律，结合图像，通过对比分析，做出正确判断。 【例1】工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺： 。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。下列说法正确的是 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，v1v2=0 C．反应进行到t2时，平衡向逆反应方向移动 D．催化剂存在时，v1、v2都增大 【答案】D 【解析】A．反应为乙苯制备苯乙烯的过程，开始反应物浓度最大，生成物浓度为0，所以曲线①表示的是正反应v-t的关系，曲线②表示的是逆反应v-t的关系，A错误； B．由图知t2时，正逆反应速率相等，体系处于平衡状态，但速率不为0，，B错误； C．由图知t2时，正逆反应速率相等，体系处于平衡状态，平衡不移动，C错误； D．催化剂能降低反应的活化能，使反应的v1、v2都增大，D正确； 【例2】向一个绝热恒容密闭容器中充入和，发生反应：，测得该可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示(已知：绝热密闭容器的反应体系和外界环境无热交换)。下列说法不正确的是 A．曲线M代表正反应速率随时间变化的曲线 B．反应在时刻达到化学平衡状态 C．该反应为放热反应 D．时Z的浓度大于时Z的浓度 【答案】D 【解析】A．反应达到平衡之前，正反应速率大于逆反应速率，曲线M代表正反应速率随时间变化的曲线，故A正确； B．反应在时刻，正逆反应速率相等，达到化学平衡状态，故B正确； C．随反应进行，正反应速率增大，可知容器内温度升高，该反应为放热反应，故C正确； D．随反应进行，生成物浓度增大，时Z的浓度小于时Z的浓度，故D错误； 【例3】为了实现“碳中和”，工业上用来生产甲醇燃料。某温度下，在容积为的密闭容器中，充入和，发生反应：。测得和的物质的量随时间变化如图所示： (1)该反应时是否达到平衡状态 (填“是”或“否”)。 (2)求的平均反应速率 。 (3)下列措施能提高该反应速率的是___________(填字母代号，下同)。 A．升高温度 B．缩小容器的体积 C．恒温恒容条件下充入氦气 D．及时分离出甲醇 (4)下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是___________。 A．四种气体分子数之比为 B． C．的浓度不再发生改变 D．混合气体的平均相对分子质量保持不变 【答案】(1)否 (2)0.09 (3)AB (4)CD 【解析】（1）该反应时和的物质的量相等，但之后和的物质的量又发生变化，说明此时还没有达到平衡状态。 （2）的平均反应速率3=0.09mol/(L·min)。 （3）A．升高温度，反应速率加快，A选； B．缩小容器的体积，各物质的浓度增大，反应速率加快，B选； C．恒温恒容条件下充入氦气，各物质的浓度不变，反应速率不变，C不选； D．及时分离出甲醇，生成物的浓度减小，逆反应速率减小，正反应速率瞬间不变，然后减小，D不选； 故选AB。 （4）A．四种气体分子数之比为，不能说明其浓度保持不变，A不选； B．时只有正反应速率，没有表明正逆反应速率相等，B不选； C．的浓度不再发生改变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，C选； D ．该反应过程中气体总质量不变，总物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量增大，混合气体的平均相对分子质量保持不变时，说明反应达到平衡，D选； 1．一定温度下，向10mL的溶液中加入少量溶液（忽略整个过程中溶液体积的变化），不同时刻测得生成的体积（已折算为标准状况下）如表所示： 0 2 4 6 0 9.9 17.5 22.4 资料显示，反应分两步进行：①；②。反应过程中能量变化如图所示。下列说法正确（    ） A．的作用是增大过氧化氢的分解速率 B．反应①、②均是放热反应 C．反应是吸热反应 D．内的平均反应速率 【答案】D 【详解】A．作催化剂，增大过氧化氢的分解速率，是中间产物，故A错误； B．根据图象可知，反应①是吸热反应，反应②是放热反应，故B错误； C．根据图象可知，反应中反应物的总能量高于生成物的总能量，因此是放热反应，故C错误； D．0~6min内生成氧气0.001mol，消耗 0.002mol，则平均反应速率，故D正确； 2．已知反应2X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，某研究小组将4molX和2molY置于一容积不变的密闭容器中，测定不同时间内X的转化率，得到的数据如表所示，下列判断正确的是 t/min 2 4.5 5 6 X的转化率 30% 40% 70% 70% A．随着反应的进行，混合气体的密度不断增大 B．其他条件不变，将X的物质的量改为10mol，则可得到4molZ C．6min时，容器中剩余1.4molY D．反应在5.5min时， 【答案】D 【详解】A. 该反应在容积不变的密闭容器中进行，根据质量守恒定律可知，气体的质量保持不变，故混合气体的密度不变，A判断不正确； B. 其他条件不变，将X的物质的量改为10mol，因为该反应是可逆反应，Y的转化率也不可能达到100%，故不可能得到4molZ，B判断不正确； C. 6min时，X的转化率为70%，由于投料之比等于化学计量数之比，则Y的转化率也是70%，Y的变化量为1.4mol，容器中剩余Y0.6mol，C判断不正确； D. 由表中数据可知，反应在5min时已达平衡状态，则反应在5.5min时，正反应速率等于逆反应速率，由于X和Z的化学计量数相同，则，D判断正确； 3．将Al条插入6 mol·L-1盐酸中，反应过程中产生H2速率变化情况如图1所示。下列说法错误的是    A．图1中开始阶段产生气体速率较慢可能是因为Al条表面有氧化膜 B．图1中影响t1～t2段速率变化的主要原因是反应放热导致溶液温度升高 C．图1中影响t2～t3速率变化的主要因素是c(Cl-) D．图2可以表示该反应过程的能量变化 【答案】C 【详解】A、图1中开始阶段产生气体速率较慢可能是因为Al条表面有氧化膜，氧化膜与酸反应时没有氢气产生，故A正确； B、图1中影响t1～t2段速率变化的主要原因是反应放热，导致溶液温度升高，故B正确； C、t2后随反应进行，2Al+6H＋=2Al3＋+3H2↑，氢离子浓度不断减小，影响反应速率的主要因素是氢离子浓度减小，故C错误； D、该反应是放热反应，能量变化是反应物的总能量高于生成物的总能量，所以图2符合，故D正确； 4．已知CH4(g)＋2NO2(g) N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)，在2L密闭容器中分别加入0.5mol CH4和1 mol NO2保持温度不变，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据如表所示。下列说法正确的是 时间/min 0 10 20 30 40 50 n(CH4)/mol 0.5 0.35 0.25 0.17 0.10 0.10 A．0~20min内，NO2的反应速率为0.025 mol·L-1·min-1 B．由实验数据可知，该反应在50min时才达平衡状态 C．单位时间内，若消耗0.5 mol N2的同时，生成1 mol NO2，则反应达到平衡 D．达平衡时，二氧化氮的转化率与甲烷的转化率相等 【答案】D 【详解】A．0~20min内，甲烷反应了0.25mol，则NO2反应了0.5mol，其反应速率==0.0125 mol•L-1•min-1，A错误； B．由实验数据可知，该反应在40min时达平衡状态（甲烷浓度不再改变），B错误； C．单位时间内，若消耗0.5 mol N2的，则一定要生成1 mol NO2（氮气与二氧化氮的计量数之比为1：2），此时未知正方向反应情况，故判断不了是否到达平衡，C错误； D．初始时，甲烷与二氧化氮的物质的量之比为1：2，其计量数之比也为1：2，则达平衡时，二氧化氮的转化率与甲烷的转化率相等，D正确； 5．在一密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持一定温度，在s测得各物质的浓度如表所示。下列结论正确的是（    ） 测定时刻/s 6 3 2 2 5 3.5 3 3 1 2.5 3 3 A．s时反应已经停止 B．s内正、逆反应速率不相等 C．在容器中发生的反应为 D．s内A的平均反应速率为 【答案】D 【详解】A．s时反应处于化学平衡状态，它是一个动态平衡，，A项错误； B．s时反应处于化学平衡状态，正、逆反应速率相等，B项错误； C．化学计量数之比等于相同条件下各物质的浓度委化量之比，s内A、B、C的浓度变化量分别为、和，故其化学计量数之比为，反应方程式为，C项错误； D．s内，故用A表示的该阶段的化学反应速率为，D项正确。 6．一定条件下，反应的速率方程为(k为速率常数)，某温度下，该反应在不同浓度下的反应速率如下： 组别 反应速率 ① 1 1 2 v ② 1 4 2 v ③ 2 1 2 ④ 2 1 4 ⑤ 4 8 4 m 根据表中的测定结果，下列结论错误的是 A．此反应中，若其他条件不变，反应物的浓度越大，化学反应速率一定越快 B．由①②可知反应速率与B物质浓度无关 C． D． 【答案】A 【详解】A．由①②可知增大B的浓度，反应速率不变，故与B物质浓度无关，，故A错误； B．由A项可知，反应速率与B物质浓度无关，故B正确； C．由上述分析可知，故C正确； D．将表中第五列数据代入速率方程可求=64v，故D正确； 7．一定温度下，在2L恒容密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列说法错误的是 A．a点时，正反应速率： B．反应的化学方程式为 C．0~5min内，C的平均反应速率为 D．在该条件下，5min时充入0.5mol使压强增大，正、逆反应速率都不变 【答案】A 【详解】A．用不同物质表示正反应速率(单位一致)时，速率比等于化学计量数之比，由反应的化学方程式可知，a点时，分别用A和B表示的正反应速率数值不相等，A错误； B．由分析可知，该反应的化学方程式为：，B正确； C．反应开始到5 min，，C正确； D．温度、体积不变，5min时充入0.5mol，反应中各物质的浓度不变，正、逆反应速率都不变，D正确； 8．某同学用足量的锌粉分别与和的稀硫酸反应，记录相关数据，并作出两个反应过程中放出气体的体积V随反应时间t的变化如图所示，忽略反应过程中溶液的体积变化。下列叙述错误的是 A．曲线Ⅰ表示的稀硫酸与足量锌粉反应 B．，曲线Ⅱ中用的浓度变化表示的反应速率 C．若向曲线Ⅰ、Ⅱ对应的稀硫酸中均加少量硫酸铜固体，和均减小，且V均减小 D．若向曲线Ⅰ、Ⅱ对应的稀硫酸中均加5滴浓硫酸，反应速率均加快，且V均增大 【答案】C 【详解】A．酸中氢离子浓度越大，反应速率越快，曲线越陡，则曲线I表示0.2mol⋅L-1的稀硫酸与足量锌粉反应，故A正确； B．0-t2min时，100mL0.1mol⋅L-1稀硫酸完全反应，∆c(H+)=0.2mol·L1，曲线Ⅱ中用H+的浓度变化表示的反应速率为：v(H+)=，故B正确； C．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加少量硫酸铜固体，锌和硫酸铜反应生成铜单质，形成Cu-Zn原电池加快反应速率，则t1和t2均减小，由于锌粉足量，因此V不变，故C错误； D．若向曲线I、Ⅱ对应的稀硫酸中均加5滴浓硫酸，H+浓度变大，反应速率均加快，由于锌粉足量，所以生成氢气的体积增大，故D正确； 9．变量控制是科学研究的重要方法。相同质量的铁与足量硫酸溶液分别在下列条件下发生反应，开始阶段化学反应速率最大的是 选项 A B C D 铁的状态 片状 粉状 片状 粉状 温度/℃ 20 20 30 30 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．接触面积和温度均最小，A不选； B．接触面积大，但温度较低，B不选； C．温度高，但接触面积小，C不选； D．同时具备最大接触面积和更高温度，反应速率最大；D选； 10．在某温度和容积不变的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，则下列叙述正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．t1s时该反应已停止 C．(t1+10)s时，升高温度，正、逆反应速率均加快 D．t1s时，反应物A的转化率为25% 【答案】C 【详解】A．0~t1s时，A的浓度减小了0.6mol∙L-1，B的浓度减小了0.2mol∙L-1，C的浓度增大了0.4mol∙L-1，根据改变了之比等于化学计量系数比，则该反应的化学方程式为，A项错误； B．t1s时，反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，但反应并没有停止，B项错误； C．(t1+10)s时，升高温度，正、逆反应速率均加快，C项正确； D．容积不变的密闭容器中，t1s时，则反应物A的转化率为=75%，D项错误； 11．在TK下，向刚性密闭容器中充入适量O2F2气体发生分解反应：O2F2 (g)⇌O2(g)+F2(g)，测得O2F2、F2浓度随时间变化如图所示。下列叙述正确的是 A．逆反应速率：a点大于c点 B．b点时反应已达到平衡 C．该温度下，反应的平衡常数K≈0.16mol/L D．其他条件不变，升高温度，c点水平向右移动 【答案】C 【详解】A．充入O2F2气体，随着反应的进行，正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，逆反应速率：a点小于c点，故A错误； B．b点反应速率继续改变，所以不是平衡点，故B错误； C．根据图像可知，c点刚好达到平衡，平衡常数K=mol/L≈0.16mol/L，故C正确； D．其他条件不变，升温，化学反应速率增大，缩短反应达到平衡所用的时间，另外，升高温度，平衡发生移动，F2浓度发生变化，故c点不可能水平向右移动，故D错误； 12．向某恒容密闭容器中充入一定量的气体A和气体B，发生反应：A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A．t1时刻反应物的浓度大于t2时刻反应物的浓度 B．逆反应速率在t3时刻达到最大 C．反应在t4时刻后处于化学平衡状态 D．逆反应速率在t4时刻达到最大 【答案】B 【详解】A．随着反应的进行，反应物浓度减小，因此t1时刻反应物浓度大于t2时刻，A正确； B．开始时，逆反应速率为零，平衡时逆反应速率最大，因此逆反应速率在t4时刻达到最大，B错误； C．由分析可知反应在t4时刻后处于化学平衡状态，C正确； D．开始时，逆反应速率为零，平衡时逆反应速率最大，因此逆反应速率在t4时刻达到最大，D正确； 13．在一定温度下，体积为VL的密闭容器内发生某一反应，其中气体、的物质的量随反应时间的变化曲线如下图所示，下列表述正确的是 A．0-时间内，气体Y的化学反应速率是mol/(L·min) B．该反应的化学方程式为 C．时，反应的正、逆反应速率相等，达到平衡状态 D．时，、的量不再变化，化学反应停止了，正、逆反应速率为零 【答案】A 【详解】A．0～t1时间内Y减少6mol－4mol＝2mol，浓度是mol/L，则v(Y)=mol/(L·min)，A正确； B．达到平衡时Y减少8mol－2mol＝6mol，X增加5mol－2mol＝3mol，根据变化量之比是化学计量数之比可知该反应的化学方程式为2Y(g)X(g)，B错误； C．平衡时反应体系各组分的含量不变，t2时之后，X、Y的量还在变化，反应未达到平衡状态，C错误； D．t3时，X、Y的量不再变化，反应达到平衡状态，平衡状态为动态平衡，正逆反应速率相等，但不为零，D错误； 14．工业制硝酸的第一步反应为：4NH3＋5O24NO＋6H2O。下列说法正确的是 A．O2得电子被氧化 B．H2O是氧化产物 C．改变温度对反应速率没有影响 D．增大压强能加快反应速率 【答案】 D 【解析】A．O2得电子，化合价降低，被还原，故A错误； B．氧元素化合价降低生成H2O，所以H2O是还原产物，故B错误； C．改变温度对反应速率有影响，升温加快速率，降温减慢速率，故C错误； D．对于有气体参与的化学反应，增大压强能加快反应速率，故D正确； 15．表示反应，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线。下列有关该反应的描述正确的是 A．第6min后，反应停止 B．当反应达到一定的反应限度时，X的物质的量减少了0.85mol C．当达到平衡时，Z的浓度增加了0.85mol⋅L-1 D．若降低温度，v(正)减小，v(逆)增大 【答案】C 【详解】A．第6min后，反应达到平衡状态，正逆反应速率相等但不等于0，反应没有停止，故A错误； B．当反应达到一定的反应限度时，X的物质的量浓度减少了0.85mol/L，故B错误； C．当达到平衡时，X的物质的量浓度减少了0.85mol/L，根据反应方程式，可知Z的浓度增加了0.85mol⋅L-1，故C正确； D．若降低温度，v(正)、v(逆)均减小，故D错误； 16．已知反应，某研究小组将和置于一容积不变的密闭容器中，测定不同时间段内的转化率，得到的数据如表，下列判断正确的是 t(min) 2 3.5 8 9 X转化率 30% 40% 70% 70% A．时，该反应一定恰好达到平衡状态 B．反应在时， C．9min时，容器中剩余0.6molY D．恒温恒容条件下充入氩气，使容器压强增大，则反应速率加快 【答案】C 【详解】A．通过表格可知，时，X转化率不再变化，反应达到平衡，但不能说明反应恰好达到平衡状态，A错误； B．反应在时处于平衡状态，，B错误； C．9min时，X转化率为70%，X反应2.8mol，则Y反应1.4mol，剩余0.6mol，C正确； D．恒温恒容条件下充入氩气，使容器压强增大，但反应物质浓度不变，则反应速率不变，D错误； 故选C。 17．某温度下，在2L恒容的密闭容器中X、Y、Z三种气体进行反应，其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答： (1)该反应的化学方程式可表示为 。 (2)反应起始至t min(设t=5)，X的速率是 。 (3)在t min时，该反应达到了 状态，下列可判断反应已达到该状态的是 (填字母，下同)。 A．X、Y、Z的反应速率相等 B．X、Y的反应速率比为2∶3 C．混合气体的密度不变 D．生成1molZ的同时生成2molX (4)从开始到t秒末X的转化率 。 (5)用一定能使该反应的反应速率增大的措施有_______。 A．其他条件不变，及时分离出产物 B．适当降低温度 C．其他条件不变，增大X的浓度 D．保持体积不变，充入Ar气使容器内压强增大 【答案】(1)2X(g)⇌3Y(g)＋Z(g) (2)0.08mol·L-1·min-1 (3) 化学平衡 D (4)33.3% (5)C 【详解】（1）由图可知0－t min时，X、Y、Z的速率之比为：=2:3:1，根据同一反应中各物质的速率之比等于计量数之比，故反应的化学方程式为2X(g)⇌3Y(g)＋Z(g)； （2）当t=5，； （3）t min后各组分的含量不再改变，说明反应达到了平衡； A．X、Y、Z的化学计量数不相等，则X、Y、Z的反应速率也不会相等，故A不能反应达到化学平衡状态； B．用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，无论平衡与否，X、Y的反应速率之比都为2∶3，故B不能说明反应达到化学平衡状态； C．根据，由于反应体系的体积不变，气体的总质量不变，则混合气体的密度不变，故C不能说明反应达到化学平衡状态； D．当生成1molZ的同时生成2molX，说明正、逆反应速率相等，达到平衡状态，故D能说明反应达到化学平衡状态； 答案选D。 （4）X的转化率为； （5）A．及时分离出产物导致产物浓度降低，反应速率减小，A错误； B．降低温度，反应速率减小，B错误； C．其他条件不变，增大反应物的浓度，反应速率加快，C正确； D．保持体积不变，充入Ar气使容器内压强增大，该操作不影响反应体系各物质的浓度，故速率不变，D错误； 18．化学反应的快慢和限度是我们研究学习的重要内容，在反应过程中不仅有物质变化，还伴随能量变化。请回答下列问题： (1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化如图所示。1molN2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molNO(g)会 (填“吸收”或“放出”) kJ能量。 (2)控制变量法是化学探究的重要方法，某研究性学习小组利用1mol·L-1稀硫酸与铁反应，探究影响化学反应速率的因素时得到如下实验数据： 实验序号 铁的质量/g 铁的形状 V(H2SO4) /mL V(H2O) /mL 初始溶液的温度/℃ 金属消失的时间/s 1 0.10 铁片 40 10 20 200 2 0.10 铁粉 40 x 20 25 3 0.10 铁片 50 0 20 125 4 0.10 铁片 50 0 35 50 分析上述数据，回答下列问题： ①实验1和2探究的是反应物接触面积对反应速率的影响，则表中x= 。 ②探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验组是 (填实验序号)。 ③实验3和4表明，影响反应速率的因素有 ，得出 ，反应速率越大。 (3)某温度下在4L恒容密闭容器中，X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图所示： ①该反应的化学方程式是 ，达到平衡状态时X的转化率 。 ②5min时，Y的消耗速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)6min时Y的消耗速率。 (4)某同学设计了如下实验来探究化学反应的限度： i．取3mL0.1mol·L-1KI溶液于试管中，向其中加入10滴0.1mol·L-1FeCl3溶液，振荡； ii．用滴管取适量反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1~2滴淀粉溶液，观察到溶液变蓝； iii．用滴管取适量步骤i反应后的溶液于点滴板上，向其中滴加1～2滴15%KSCN溶液，观察到溶液变红。 ①步骤i中，反应的离子方程式为 。 ②步骤iii中现象说明KI和FeCl3的反应存在限度，请说明理由： 。 【答案】(1) 吸收 180 (2) 10 1和3 温度 温度越高 (3) 60% 等于 (4) 步骤i反应后的溶液中滴加15%KSCN溶液，观察到溶液变红，说明含有Fe3+，FeCl3溶液不足，反应后溶液中仍然存在Fe3+ 【详解】（1）由图可知，断键吸收的总能量为(946+498)kJ，成键放出总热量为2×632kJ，吸收的总热量比放出的多180kJ，故为吸热反应； （2）①实验1和2的变量是反应物接触面积，故x=10； ②由实验数据可知实验1和3的变量是硫酸的浓度； ③实验3和4的变量是温度，且温度越高金属消失的时间越短，即反应速率越快； （3）①由图可知反应在5min时达到平衡，且X、Y、Z的速率之比为：：=3:1:2，反应中各物质的速率之比等于计量数之比，故反应的化学方程式为；平衡时X减少了0.6mol，故X的转化率为； ②5min时，反应达到平衡，正逆反应速率相等，故5min之后Y的消耗速率不再变化； （4）①由步骤i、ii可知，FeCl3溶液与KI溶液反应生成FeCl2和I2，故i中反应的离子方程式为； 根据反应方程式可知，步骤i中加入的FeCl3溶液的量不足，理论上Fe3+应全部转化成Fe2+，而在反应后的溶液中还能检测到Fe3+，说明反应是可逆的，即反应是有限度的。 19．I．是一种廉价的碳资源，其综合利用具有重要意义。在容积为的恒容密闭容器中，充入和，一定条件下发生反应得到和，测得反应物X和的浓度随时间的变化如图所示。 (1)内，甲醇反应速率 (小数点后保留三位有效数字)。 (2)该反应的化学方程式为 。 (3)时，的转化率为 。 II．铁及铁的化合物在污水治理中有广泛的应用。 (4)石墨烯负载纳米铁能迅速有效地还原污水中的，纳米铁还原废水中的可能反应机理如图表示： 纳米铁还原的过程可描述为纳米Fe失去电子生成Fe2+，在纳米铁表面 ，在纳米铁表面 。 【答案】(1)0.167 (2)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) (3)75% (4) 在铁表面得到电子被还原为 在铁表面得到电子被还原为N2和 【详解】（1）由图知，内，甲醇的浓度增加了0.50，则三分钟内0.167。 （2）已知CO2(g)和H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g)，且在一定条件下达到平衡，结合元素守恒知，该反应的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。 （3）CO2(g)和H2(g)的初始浓度分别为1.00mol/L、3.00mol/L，由图可知，X的初始浓度为1.00mol/L，则X为CO2，时的转化率为75%。 （4）由反应机理图可知，纳米铁还原的过程可描述为纳米Fe失去电子生成Fe2+，在纳米铁表面得到电子被还原为，还原得到的还可以在纳米铁表面继续得到电子被还原为N2和。 20．在密闭容器内发生反应，时，测得随时间的变化如下表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)反应达到平衡时，的转化率是 。 (2)图中表示的变化的曲线是 (填字母)。 (3)用表示从内该反应的平均速率 。 (4)下列能说明该反应已达化学平衡状态的是 。 A．单位时间内生成的同时消耗      B． C．容器中平均相对分子质量保持不变        D．容器中的体积分数保持不变 E．容器中气体的总压强保持不变              F．容器中气体的密度保持不变 (5)能使该反应的反应速率增大的是_______。 A．分离出 B．适当升高温度 C．恒容下充入使压强增大 D．选择更高效的催化剂 【答案】(1)65% (2)b (3)0.0015 mol∙L-1∙s-1 (4)CDE (5)BD 【详解】（1）由表格数据可知，3s时反应已经达到平衡，平衡时的转化率是。 （2）反应的物质的量之比等于系数比，结合方程式，反应过程中三氧化硫的物质的量增加0.020mol-0.007mol=0.013mol，，则上图中表示的变化的曲线是b。 （3）表示从内该反应的平均速率； （4）A．单位时间内生成的同时消耗，描述的都是正反应，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故A不选； B．没有说明是否正逆反应，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故B不选； C．混合气体的平均摩尔质量，气体质量不变，但是气体的总物质的量随反应进行而改变，所以M会发生改变，当M不变时，反应达到平衡，故C选； D．容器中氧气的体积分数不变，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡，故D选； E．反应为气体分子数改变的反应，当压强不变，说明平衡不再移动，达到平衡状态，故E选； F．容器体积和气体质量始终不变，则混合气体的密度始终不变，因此不能说明反应已达平衡，故F不选； 故选CDE。 （5）A．分离出，物质浓度降低，反应速率减慢，故A不选； B．适当升高温度，提高活化分子比例，反应速率增大，故B选； C．恒容下充入Ne，参与反应的物质浓度不变，反应速率不变，故C不选； D．选择更高效催化剂，反应速率增大，故D选； 故选BD。 试卷第2页，共19页 试卷第1页，共19页 学科网（北京）股份有限公司 $$