重难点04 化学反应速率及平衡图表问题的分析平衡状态的判断（天津专用）-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学下学期期末真题分类汇编

重难点04 化学反应速率及平衡图表问题的分析 平衡状态的判断 1．（23-24高一上·天津西青·期末）由同一反应物发生反应Ⅰ、Ⅱ时的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．反应Ⅰ为吸热反应 B．反应Ⅱ无需加热即可发生 C．加催化剂后，反应结束时反应Ⅱ曲线不可能位于反应Ⅰ上方 D．反应Ⅱ过程中断开化学键吸收的能量小于形成化学键所放出的能量 【答案】B 【详解】A．由图可知，反应Ⅰ的反应物总能量小于生成物总能量，该反应为吸热反应，故A正确； B．由图可知，反应Ⅱ的反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，有些放热反应的正反应活化能较大，也需要加热才能引发反应发生，故B错误； C．加催化剂后，反应的活化能降低，但反应热△H不变，则反应结束时反应Ⅱ曲线不可能位于反应Ⅰ上方，故C正确； D．由图可知，反应Ⅱ的反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，则反应过程中断开化学键吸收的能量小于形成化学键所放出的能量，故D正确； 故选B。 2．（22-23高一下·天津河西·期末）根据如图能量变化示意图，下列判断正确的是 A．N-H键的键能为bkJ/mol B．N2(g)和H2(g)生成1molNH3(l)放出热量(b+c-a)kJ C．由N2(g)和H2(g)生成1molN和1molH，放出akJ热量 D．使用催化剂可使生成1molNH3(g)放出热量小于(b-a)kJ 【答案】B 【分析】从图看，0.5molN2和1.5molH2断键吸收的能量或反应物的总键能为akJ，而1molNH3键能或产物的总键能为bkJ。 【详解】A．1molN和3molH形成1molNH3释放出bkJ，则N-H键能为b/3kJ/mol，A项错误； B．生成1molNH3(g)放出的热量为b-a，1molNH3(g)转变为NH3(l)放出ckJ，所以N2(g)和H2(g)生成1molNH3(l)放出热量(b+c-a)kJ，B项正确； C．由N2(g)和H2(g)生成1molN和1molH为断键过程需要吸收能量，C项错误； D．使用催化剂只改变反应历程不改变反应焓变，D项错误； 故选B。 3．（22-23高一下·天津滨海·期末）某温度下在4 L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。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式是 B．前2 min内以Y的浓度变化表示的平均反应速率为0.05mol/（L·min） C．当容器内气体压强保持不变时，该反应达到平衡状态 D．反应达到平衡时，X的转化率为40% 【答案】C 【详解】A.由图象走势和变化的物质的量可知，反应物为X、Y，生成物为Z，变化的物质的量分别为0.6mol、0.2mol、0.4mol，根据同一反应中各物质变化的物质的量之比等于化学计量数之比，可以得出系数比为3:1:2，则化学方程式为，5min后达到化学平衡状态，该反应为可逆反应，A错误； B.由图可知2min内Y的物质的量变化为0.1mol，则v=Δc/Δt=Δn/VΔt=0.1mol/(4L·2min)=0.0125 mol/（L·min），B错误； C.反应前后气体分子数不相等，压强会发生改变，当容器内气体压强保持不变时，该反应达到平衡状态，C正确； D.达到化学平衡时，X转化的物质的量为0.6mol,转化率=转化的物质的量/初始的物质的量=0.6mol/1.0mol=60%，D错误； 答案选C。 4．（22-23高一下·天津和平·期末）CaCO3与稀盐酸反应（放热反应）生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论错误的是 A．反应开始2 min内平均反应速率最大 B．反应4～6 min内平均反应速率最小 C．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大 D．反应在第2 min到第4 min间生成CO2 的平均反应速率最大 【答案】A 【详解】A．由图象可知，0～2分钟时间内，生成二氧化碳0.1mol，2～4分钟时间内，生成二氧化碳0.2mol，4～6分钟时间内，生成二氧化碳0.1mol，则反应刚开始时反应速率较小，然后逐渐增大，最后减小，故A错误； B．由图象可知，反应4分钟后曲线斜率变小，则反应速率减小，故B正确； C．随反应进行氢离子浓度降低，氢离子浓度变化使反应速率降低，0～4min反应速率逐渐加快，温度对反应速率起主要作用；4min后反应速率又降低，氢离子浓度起主要作用，故C正确； D．由图可知，2～4分钟时间内，生成的二氧化碳的体积最多，故2～4min反应速率最快，故D正确。 故选A。 5．（22-23高一下·天津北辰·期末）一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生可逆反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B． C．，各物质的反应速率相等 D．的平均反应速率为 【答案】D 【详解】A．由题图可知，反应达到平衡时A物质增加了物质增加了物质减少了物质减少了，所以为生成物，为反应物，的物质的量变化量之比为，故化学方程式为，A错误； B．化学反应速率之比等于化学计量数之比，故，B错误； C．根据可知，反应中各物质的化学计量数不同，而各物质的化学反应速率与化学计量数成正比，所以各物质的反应速率不相等，C错误； D.的物质的量的变化量为，容器容积为，所以，D正确。 故选D。 6．（23-24高一下·天津津南·期末）在体积均为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别加入相同质量的炭粉和2.8水蒸气，发生反应。甲、乙两容器在不同温度下反应时的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．甲容器中，A点正反应速率B点逆反应速率 B．甲容器中，0~1min内的平均反应速率 C．依据温度对反应速率的影响，可推出两个容器的温度：甲乙 D．乙容器中C点时，的转化率[]约为43% 【答案】D 【详解】A．由图可知A点没有达到平衡状态，随着反应的进行，正反应速率减小，B点处于平衡状态，B点时正逆反应速率相等，所以A点正反应速率大于B点的逆反应速率，A错误； B．甲容器中，0~1min内，△c(CO)=0.75mol/L=△c(H2)，则，B错误； C．由图可知，甲容器中CO的物质的量随时间的变化快，先达到平衡，反应速率快，所以甲容器中的温度比乙容器中的温度高，C错误； D．根据方程式可知，乙容器中C点时生成1.2 mol CO，则同时消耗1.2 molH2O ，故H2O的转化率为，D正确； 故选D。 7．（23-24高一下·天津河西·期末）如图所示为时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时的浓度变化情况，则下列说法错误的是 A．2min后反应达到平衡状态 B．前2min，A的分解速率为0.1 C．发生的反应可表示为 D．2min时，A、B、C的浓度之比为 【答案】C 【详解】A．2min后A、B、C的浓度不再变化，反应达到平衡状态，故A正确； B．前2min，A的分解速率为，故B正确； C．根据图像可知，反应过程中A的浓度减小，B、C的浓度增大，因此A为反应物，B、C为生成物，根据0~2min内浓度的变化量∆c(A)=(0.4-0.2)mol/L=0.2mol/L、∆c(B)=(0.3-0.1)mol/L=0.2mol/L、∆c(C)=0.1mol/L，变化量与化学计量数成正比，可以确定反应为，故C错误； D．据图可知2min时，A、B、C的浓度分别为0.2mol/L、0.3mol/L 、0.1mol/L，比值为2:3:1，故D正确； 故答案为C。 8．（23-24高一下·天津北辰·期末）可逆反应：的v-t图像如图甲所示；若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v-t图像如图乙所示。现有下列叙述： ①a1=a2；②a1<a2；③b1=b2；④b1<b2；⑤t1>t2；⑥t1=t2；⑦甲图与乙图中阴影部分的面积相等；⑧图乙中阴影部分面积更大。则以上所述各项正确的组合为 A．②④⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②③⑤⑦ D．②④⑤⑧ 【答案】A 【详解】加入催化剂的结果一是正、逆反应速率都增大，二是缩短了达到平衡的时间，由此可得：a1<a2、b1<b2、t1>t2，但不使平衡移动推知，阴影面积为反应物浓度的变化，由于催化剂不影响平衡移动，则两图中阴影部分面积相等，故选A。 9．（23-24高一下·天津武清·期末）向溶液中加少量溶液，反应原理如图所示。下列说法错误的是 A．在整个过程中作催化剂 B．生产过程要严格避免混入 C．有生成时，转移电子 D．该反应过程中，M是，是 【答案】D 【分析】根据反应原理图，的过程中H2O2被还原成H2O，的过程中H2O2被氧化成O2，根据氧化还原反应的特点，M为Fe2+，为Fe3+，总反应为过氧化氢在催化剂作用下生成氧气和水，反应为，结合题干可知在整个过程中作催化剂，为中间产物。 【详解】A． 据分析，在整个过程中作催化剂，A正确； B． Fe3+会催化过氧化氢分解，因此H2O2生产过程要严格避免混入Fe3+，B正确； C．由分析可知，总反应方程式为：，生成O2的反应过程中O元素的化合价由-1价升至0价，因此当有1molO2生成时，转移2mol电子，C正确； D．据分析，M为Fe2+，为Fe3+， D错误； 故选D。 10．（23-24高一下·天津蓟州·期末）以反应 5H2C2O4＋2＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O 为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时，分别量取 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是 实验编号 H2C2O4 溶液 酸性 KMnO4 溶液 温度/℃ 浓度/(mol·L-1) 体积/mL 浓度/(mol·L-1) 体积/mL ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 A．实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量 B．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的Mn2＋对反应起催化作用 C．实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响 D．实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为40s，则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4mol•L-1•s-1 【答案】D 【详解】A．根据反应方程式可得5H2C2O4~2，由实验数据分析可知，n(KMnO4)=4×10-3L×0.01mol·L-1=4×10-5mol，刚好与之反应的n(H2C2O4)=n(KMnO4)=1×10-4mol，若是0.1mol/L的H2C2O4溶液，所需体积为1mL，故在这三个实验中，所加H2C2O4溶液均过量，故A正确； B．在其它条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明反应生成了具有催化作用的物质，其中水没有这种作用，CO2释放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2+，故B正确； C．分析表中数据可知，实验①和实验②只是浓度不同，即实验①和实验②是探究浓度对化学反应速率的影响；实验②和③只是温度不同，所以实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响，故C正确； D．高锰酸钾完全反应，混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=×0.010mol/L，这段时间内平均反应速率v(KMnO4)==1.7×10−4mol⋅L−1⋅s−1，故D错误； 本题选D。 11．（23-24高一下·天津宁河·期末）一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B．内， C．内，各物质的平均反应速率相等 D．内，的平均反应速率为 【答案】D 【详解】A．由图可知，B、C的物质的量减少，B、C为反应物，A、D的物质的量增加，则A、D为生成物，平衡时B、C、A、D的△n之比为(1.0-0.4)：(1.0-0.2)：(1.2-0)：(0.4-0)=3：4：6：2，结合△n之比等于化学计量数之比可知化学方程式为3B+4C⇌6A+2D，故A错误； B．根据反应方程式3B+4C⇌6A+2D，内，，故B错误； C．化学反应速率之比等于其化学计量数之比，因此内，各物质的反应速率不相等，故C错误； D．内，v(B)===0.05mol/(L•s)，故D正确； 答案选D。 12．（23-24高一下·天津津南·期末）一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是 A．反应开始到10s时，用Z表示的反应速率为 B．反应开始到10s时，X的物质的量浓度减少了 C．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为 【答案】C 【分析】由图可知，随着反应的进行，X、Y的物质的量减少，Z的物质的量增加，则X、Y为反应物，Z为生成物。从反应开始到10s，X、Y、Z物质的量的变化量分别为0.79mol、0.79mol和1.58mol，则X、Y、Z三者化学计量数之比等于其物质的量之比为0.79mol：0.79mol：1.58mol=1：1：2。由于最终X、Y的物质的量未减少到0，说明反应不彻底，该反应为可逆反应，则可写出该反应的化学方程式为。 【详解】A．由图可知，从反应开始到10s，Z的物质的量变化量为1.58mol，用Z表示的反应速率为，故A错误； B．由图可知，从反应开始到10s，X的物质的量变化量为0.79mol，则其物质的量浓度减少了，故B错误； C．由图可知，从反应开始到10s，Y的物质的量变化量为0.79mol，则Y的转化率为，故C正确； D．该反应为可逆反应，根据分析，该反应的化学方程式为，故D错误； 故答案选C。 13．（22-23高一下·天津和平·期末）一定温度下，反应的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 【答案】D 【详解】①反应混合物的质量始终保持不变，但恒压条件下体积会发生变化，气体密度保持不变，说明达到平衡状态，①符合题意； ②ΔH是恒量，不能作为判断平衡状态的标志，②不符合题意； ③该反应是充入1 mol N2O4，正反应速率应是逐渐减小直至不变，曲线趋势不正确，③不符合题题意； ④N2O4的转化率先增大，后保持不变，说明达到平衡状态，④符合题意； ①④正确，答案选D。 14．（23-24高一下·天津河西·期末）重铬酸钾(K2Cr2O7)有强氧化性，溶液中存在以下平衡：Cr2O+H2O2CrO+2H+。取0.01mol重铬酸钾橙红色晶体，溶于100 mL水并测定pH变化如图[已知：pH=-lgc(H+)]。 下列说法正确的是 A．该溶液中含有Cr2O离子数目为 0.01NA B．向该溶液中加入HI溶液，溶液橙红色加深 C．在t秒内，v(Cr2O)=  mol·L-1·s-1 D．升高温度，溶液橙红色变浅，则该转化反应ΔH<0 【答案】C 【详解】A．取0.01mol重铬酸钾橙红色晶体，溶于100 mL水，其溶液中存在平衡+H2O⇌2+2H+，反应会消耗，则该溶液中含有离子数目小于0.01NA，A错误； B．酸性条件下，上述转化反应平衡左移，主要存在形式为，向该溶液中加入HI溶液，与HI溶液发生氧化还原反应，浓度下降，溶液橙红色变浅，B错误； C．pH=3.8，c(H+)=10-3.8 mol/L，pH=7.0，c(H+)=10-7 mol/L，在t秒内，v(H+)=  mol·L-1·s-1，则在t秒内，v(Cr2O)=  mol·L-1·s-1，C正确； D．升高温度，溶液橙红色变浅，说明溶液中c()减小，+H2O⇌2+2H+，化学平衡正向移动，根据勒夏特列原理可知：该反应的正反应是吸热反应，故该转化反应△H＞0，D错误； 故合理选项是C。 15．（23-24高一下·天津南开·期末）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g)。当SO2、O2、SO3的浓度不再变化时，下列说法中，正确的是 A．SO2和O2全部转化为SO3 B．SO2、O2、SO3的浓度一定相等 C．正、逆反应速率相等且等于零 D．该反应已达化学平衡状态 【答案】D 【分析】当SO2、O2、SO3的浓度不再变化时，说明该反应已经达到平衡，以此解题。 【详解】A．该反应为可逆反应，无论是否达到平衡状态，SO2均不会完全转化为SO3，故A错误； B．反应平衡时各物质的浓度是否相等取决于起始时各物质的量的关系和转化的程度，达到平衡时，不一定相等，故B错误； C．反应达到平衡时，正逆反应速率相等，但反应并没有停止，不等于零，故C错误； D．由分析可知，该反应已达化学平衡状态，故D正确； 故选D。 16．（23-24高一下·天津武清·期末）某温度下，反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法错误的是 A．升高温度，v正减小 B．达到平衡时，CH2=CH2的体积分数不再发生变化 C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，速率增大 D．加入催化剂，可缩短到达平衡的时间 【答案】A 【详解】A．升高温度，物质的内能增加，分子运动速率加快，因此v正、v逆都增大，A错误； B．可逆反应达到平衡时，任何一成分的物质的量都不变，因此各种气体的体积分数不变，则CH2=CH2的体积分数不再发生变化，B正确； C．H2O(g)是反应物，在恒容下，充入一定量的H2O(g)，即增大反应物的浓度，化学反应速率增大，C正确； D．催化剂能够降低反应的活化能，加快反应速率，故加入催化剂，可缩短到达平衡的时间，D正确； 故合理选项是A。 17．（22-23高一下·天津河北·期末）将气体和气体置于的密闭容器中，混合后发生如下反应：，若经后测得的浓度为，下列说法不正确的是 A．用物质表示的平均反应速率为 B．当物质的含量不变时，说明该反应达到化学平衡状态 C．一定温度下，增大反应压强，化学反应速率增大 D．反应后容器 【答案】D 【详解】A．2s后C的浓度为1.2mol/L，则生成C1.2mol，根据化学方程式可知，消耗A1.2mol，则0-2s内A的平均反应速率为1.2mol÷1L÷2s=0.6mol·L-1·s-1，A正确； B．随着反应进行，A和B不断被消耗，当物质B的含量不变，说明反应达到平衡，B正确； C．反应在密闭容器中进行，一定温度下增大压强，化学反应速率增大，C正确； D．反应后生成C1.2mol，消耗B0.6mol，剩余B1.4mol，则反应后容器中n(B)：n(C)=1.4mol：1.2mol=7：6，D错误； 故答案选D。 18．（22-23高一下·天津和平·期末）一定温度下，把A和B混合通入容积为2L的密闭容器里，发生如下反应：，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为，同时生成1molD，下列叙述中不正确的是 A．x=4 B．反应达到平衡状态时，相同条件下，容器内气体的压强与起始时压强比为 C．若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态 D．反应达到平衡状态时A的转化率为60% 【答案】B 【详解】A．经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为，生成C的物质的量为：，同时生成1molD，反应速率之比等于化学计量数之比，故x=4，A正确； B．根据题中数据可列出三段式：，反应达到平衡状态时，相同条件下，容器内气体的压强与起始时压强比为，B错误； C．该反应中有固体参与反应，当混合气体总质量不变时，混合气体的密度不再变化，该可逆反应达到化学平衡状态，C正确； D．根据三段式可知，达到平衡状态时A的转化率为：，D正确； 故选B。 19．（23-24高一下·天津河西·期末）对可逆反应 下列叙述正确的是 A．达到化学平衡时 B．若单位时间内生成 的同时消耗 则反应达到平衡状态 C．达到化学平衡时若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大 D．当混合气体的压强不随时间变化时，此反应达平衡 【答案】A 【详解】A．反应处于平衡状态时，不同物质表示正逆反应速率之比等于化学计量数之比，说明反应到达平衡状态，故A正确； B．若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，都表示反应向正向进行，反应自始至终都是1：1，不能说明到达平衡，故B错误； C．增大容器体积即减小压强，则正逆反应速率都减小，故C错误； D．如果体积可变，混合气体的压强始终不随时间变化，故D错误； 故选：A。 20．（22-23高一下·天津滨海·期末）2L密闭容器内，800°C时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)下图表示NO2的变化的曲线是 ，用NO2 表示从0~2s内该反应的平均速率v= ；到达平衡时，NO 的转化率为 。 (2)能说明该反应已达到平衡状态的是 (选填序号，下同)。 a．c(NO)=c(NO2)    b．容器内气体的颜色不再变化    c．v逆(NO)=2v正(O2) d．消耗2molNO2的同时生成 1molO2    d．v(NO2):v(NO):v(O2)=2:2:1 (3)为使该反应的反应速率增大，下列措施正确的是 。 a．及时分离出 NO2 气体    b．适当升高温度     c．增大O2的浓度    d．体积不变，通入氦气增大压强 (4)将NO2气体与氧气混合通入水中可制备硝酸，则该反应的方程式为 。 【答案】(1) b 0.003mol/(L•s) 65% (2)bc (3)bc (4)4NO2+O2+2H2O=4HNO3 【详解】（1）随反应进行，表中NO的物质的量减小，则NO2的物质的量增大，3s时已经处于平衡状态，平衡时△n(NO2)=△n(NO)=0.02mol-0.007mol=0.013mol，平衡时NO2的浓度为=0.0065mol/L，故表示NO2的变化的曲线是b；2s时△n(NO)=(0.2-0.008)mol=0.012mol，则△n(NO2)=△n(NO)=0.012mol，则v(NO2)==0.003mol/(L•s)；到达平衡时，NO 的转化率为=65%； （2）a．平衡时各组分的浓度保持不变，但不一定相等，故c(NO)=c(NO2)不能说明达到平衡，故a不选； b．容器内气体的颜色不再变化，说明NO2的浓度不再变化，反应到达平衡，故b选； c．速率之比等于其化学计量数之比，故v逆(NO)=2v逆(O2)，而存在v逆(NO)=2v正(O2)，则v逆 (O2)═v正 (O2)，说明反应到达平衡状态，故c选； d．消耗NO2的同时生成 O2都描述的是逆反应方向，不能说明达到平衡，故d不选； e．平衡时各组分的浓度保持不变，但浓度之比不一定等于去化学计量数之比，故d不选； 答案选bc； （3）a．及时分离出NO2气体，生成物的浓度减小，使该反应的反应速率减小，故a不选； b．适当升高温度，单位体积内活化分子数目增大，可以使该反应的反应速率增大，故b选； c．增大O2的浓度，可以使该反应的反应速率增大，故c选； d． 体积不变，通入氦气增大压强，反应物和生成物的浓度不变，反应速率不变，故d不选； 故答案为：bc； （4）二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸，该反应的方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3。 21．（23-24高一下·天津静海·期末）CO2催化加氢合成新能源甲醇，既实现了碳资源充分利用，又可有效减少CO2排放。反应过程中能量变化如图所示： (1)写出该反应的热化学方程式： 。 (2)在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3molH2，一定条件下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 ①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)= 。 ②达到平衡时，H2的浓度为 mol⋅L-1。 ③能说明上述反应达到平衡状态的是 ； A．恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变化 B．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等 C．有2个C=O键断裂的同时，有3个H-H键生成 D．当v正(CO2)=3v逆(H2) (3)甲醇既可以直接作为燃料提供动力，也可以设计成甲醇燃料电池，具有理论能量效率高的优点，甲醇燃料电池工作原理如图所示：a、b均为惰性电极。 ①使用时空气从 (填“A”或“B”)口通入。 ②若此燃料电池电路中转移2mol电子，则消耗的O2在标准状况下的体积为 L ；电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。 【答案】(1)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2 )kJ·mol-1 (2) 0.0375 0.375 C (3) B 11.2 减弱 【详解】（1）根据图可知，该反应的热化学方程式：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2 )kJ·mol-1； （2）①从反应开始到平衡，由图知10min时达到平衡，二氧化碳减少了1.00mol-0.25mol=0.75mol，CO2的平均反应速率v(CO2)= 0.0375； ②达到平衡时，二氧化碳减少了1.00mol-0.25mol=0.75mol，反应为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，则消耗氢气为0.75mol×3=2.25mol，剩余氢气为3mol-2.25mol=0.75mol，H2的浓度为； ③A．恒温、恒容时，体积不变，参与反应的物质都是气体，根据质量守恒定律，气体的总质量不变，则容器内混合气体的密度一直不变，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．达到平衡时各物质的浓度不再发生变化，反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等不能说明反应达到平衡状态，B不符合题意； C．每消耗1mol二氧化碳时必然消耗3mol氢气，若有3mol氢气生成说明正逆反应速率相等，则有2个C=O键断裂的同时断裂3个H-H键，有3个H-H键生成，正逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态，C符合题意； D．当3v正(CO2)=v逆(H2) 时才能说明正逆反应速率相等，当v正(CO2)=3v逆(H2)说明反应未达到平衡状态，D不符合题意； 故选C； （3）①甲醇燃料电池是原电池装置，氧气得电子发生还原反应，通入氧气得一极为正极，由图可知电子由a极流向b极，原电池中电子由负极流向正极，故空气从B口通入； ②若此燃料电池的正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，电路中转移2mol电子时消耗0.5mol氧气，则消耗的O2在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L；电池的总反应为，消耗电解液中OH-，电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性减弱。 22．（23-24高一下·天津津南·期末）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 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】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。 23．（23-24高一下·天津和平·期末）反应物转化为产物(或)的能量与反应进程的关系如下图所示： 下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是 A．进程I是放热反应 B．平衡时P的产率：II>I C．生成P的速率：III<II D．进程IV中，Z没有催化作用 【答案】B 【详解】A．由图可知，进程I是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应，故A正确； B．由图可知，进程Ⅱ中使用了催化剂X，催化剂能加快反应速率，但不能改变平衡的移动方向，所以平衡时Ⅱ和Ⅰ进程中P的产率相同，故B错误； C．由图可知，进程Ⅲ中由S—Y转化为P—Y的活化能高于进程Ⅱ中由S—X转化为P—X的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，所以生成P的速率为Ⅲ小于Ⅱ，故C正确； D．由图可知，进程Ⅳ中S与Z反应生成中间产物S—Z， S—Z转化为产物P—Z，由于P—Z没有转化为P＋Z，所以进程Ⅳ中Z没有表现出催化作用，故D正确； 故选B。 24．（23-24高一下·天津河西·期末）酸性溶液与(草酸，一种弱酸)溶液反应过程中，含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。 下列说法不正确的是 A．由图可知，(Ⅲ)能够氧化 B．，随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C．内的平均反应速率： D．总反应为： 【答案】B 【分析】约13min前，随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)，同时先生成少量Mn(Ⅳ)后，Mn(Ⅳ)被消耗；约13min后，随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大。 【详解】A．由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)， 所以Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A正确； B．随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)浓度增大，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，因此13min后反应速率会加快，B错误； C．内的平均反应速率，C正确； D．高锰酸根离子被还原为锰离子，H2C2O4被氧化为二氧化碳，H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，故总反应为，D正确； 答案选B。 25．（23-24高一上·天津河东·期末）在容积固定的容器中发生反应（未配平）。温度为T0时，各物质的浓度随时间变化的关系如图α所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是 A．发生反应时，各物质的反应速率大小关系为：v（X）=v（Y）=2v（Z） B．增大压强，平衡向正反应方向移动 C．该反应正反应的反应热△H>0 D．图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5% 【答案】C 【详解】A．X浓度变化量：0.25mol/L；Y浓度变化量：0.25mol/L；Z浓度变化量：0.5mol/L，得反应方程式：；速率比等于化学计量数之比，各物质的反应速率大小关系：，A错误； B．根据反应，反应前后气体分子数不变，增大压强，平衡不移动，B错误； C．根据图b，温度时先达到化学平衡，说明温度：；升温Z物质的量浓度增大，说明平衡正向移动，则该反应正反应的反应热，C正确； D．Y的平衡转化率：，D错误； 答案选C。 26．（23-24高一下·天津西青·期末）某科研小组尝试利用固体表面催化工艺用CH4制取乙炔(C2H2)，用如图表示反应可能的微观历程。 下列说法错误的是 A．b→c过程中有极性键的断裂 B．b、c、d中，c的能量最高 C．反应过程中碳元素化合价没有发生变化 D．上述反应的化学方程式为：2CH4C2H2+3H2 【答案】C 【分析】a→b是CH4附着于固体表面，b→c是CH4分子分解为原子，c→d是固体表面的原子重新组合为H2、C2H2等分子，d→e是新分子脱离催化剂表面。 【详解】A．据分析，过程是CH4分子分解为原子，断裂的均是极性键，故A正确； B．据分析，b→c是CH4分子分解为原子，c→d是固体表面的原子重新组合为H2、C2H2等分子，分解过程吸收能量，重新组合过程放出能量，则b、c、d中，c的能量最高，故B正确； C．反应过程中碳元素化合价从CH4的-4价到C2H2的-1价，发生变化，故C错误； D．根据分析可知，上述反应的化学方程式为：2CH4C2H2+3H2，故D正确； 故答案选C。 27．（23-24高一下·天津宝坻·期末）为了探究温度和浓度对化学反应速率的影响，某同学进行如下实验，并用秒表记录溶液褪色时间(溶液混合引起的体积变化忽略不计)。下列说法错误的是 实验 序号 反应温度/℃ 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O 褪色时间/s V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL Ⅰ 20 10 0.001 10 0.10 0 t1 Ⅱ 20 10 0.001 5 0.10 V1 t2 Ⅲ 40 10 0.001 10 0.10 V2 t3 A．V1=5，V2=0 B．实验Ⅲ中，0~t3 s内的平均反应速率 C．实验Ⅰ和实验Ⅲ可探究温度对化学反应速率的影响 D．反应的离子方程式为 【答案】B 【详解】A．根据对比实验的单一变量原则，溶液总体积为20mL，V1=20-10-5=5，V2=0，故A正确； B．实验Ⅲ中，0~t3 s内的平均反应速率，故B错误； C．实验Ⅰ和实验Ⅲ的反应温度不同，其他条件相同，可探究温度对化学反应速率的影响，故C正确； D．结合反应原理，高锰酸钾和草酸发生氧化还原反应生成锰离子、二氧化碳和水，反应的离子方程式为，故D正确； 故选B。 28．（23-24高一上·天津静海·期末）下列关于各图像的解释或得出的结论不正确的是 A．由甲图可知，反应在t1时刻可能改变了压强或使用了催化剂 B．由乙图可知，反应在m点可能达到了平衡状态 C．由丙图可知，C点：v正>v逆 D．由丁图可知，交点A表示反应一定处于平衡状态，此时v正=v逆 【答案】D 【详解】A．改变条件后，正逆反应速率增大且相等，若对前后气体分子数相等的化学反应，可能是加压，也可能是加了催化剂，故A正确； B．生成物的百分含量随温度的升高而增大，m为曲线的最高点，生成物的百分含量达到最大值，达到相应温度下的限度，即建立了相应温度下的平衡状态；继续升温生成物的百分含量减小，说明升温反应向相反方向移动，故B正确； C．C点位于曲线以下，表示未达到该温度下的最大转化率，此时平衡会向正反应方向移动，v正＞v逆，故C正确； D．A点时c(反应物)=c(生成物)，不一定达到平衡状态，故D错误； 故选：D。 29．（23-24高一下·天津和平·期末）I．某实验小组用溶液和溶液为反应物，探究外界条件对化学反应速率的影响，实验记录如下表。 已知： 实验序号 温度/℃ 溶液体积/mL 溶液体积/mL 体积/mL 出现沉淀所需的时间/s Ⅰ 20 5 5 10 Ⅱ 20 5 10 a Ⅲ 60 5 5 10 实验结果。 (1)研究浓度对该反应速率的影响的实验是 (填实验序号)， 。 (2)对比实验Ⅰ、Ⅲ中的数据，可得出的结论是 。 Ⅱ．在体积为1L的恒温密闭中，充入和，一定条件下反应：，测得和的浓度随时间变化如图所示。 (3)从3min到9min，反应速率为 。 (4)平衡时的转化率为 。 (5)平衡混合气体中的体积分数为 。 (6)第3分钟时 第9分钟时(填“>”“<”“=”或“无法比较”)。 (7)能充分说明该反应达到化学平衡状态的是 A．若用进行反应，一段时间后在反应物和生成物中均存在 B．转化率不再改变 C．单位时间内，断开键的同时断开键 D． E．混合气体的平均相对分子质量不变 【答案】(1) Ⅰ、Ⅱ a=5 (2)其他条件相同时，升高温度能加快该反应速率 (3) (4)75% (5)30% (6)> (7)BE 【详解】（1）研究浓度对该反应速率的影响，则硫酸浓度不同，且保证其他条件相同，即实验Ⅰ、Ⅱ；为控制单一变量，则溶液总体积相同，a=5； （2）实验Ⅰ、Ⅲ只有反应温度不同，且，可得其他条件相同时，反应温度越高，反应速率越快； （3）根据反应速率之比=化学计量数之比，可得=3，根据反应速率公式计算，=3=； （4）平衡时的转化率=； （5）由化学平衡图像列三段式： 同温同压下，体积之比等于物质的量之比，体积分数=物质的量分数=； （6）第9分钟时，反应达到平衡状态，=，第3分钟时，甲醇的浓度大于平衡时的浓度，故第三分钟时大于第九分钟时，故第3分钟时＞第9分钟时； （7）A．反应一旦发生，若用进行反应，一段时间后在反应物和生成物中均存在，不能说明达到平衡状态，A错误； B．转化率是一个变量，当它不变时，说明氢气的浓度保持不变，即达到平衡状态，B正确； C．中也有H-O键，则单位时间内，断开键的同时断开键，未达到平衡状态，C错误； D．未说明正逆反应速率，无法证明反应达到平衡状态，D错误； E．反应体系均为气体，气体总质量不变，前后气体分子数不相等，气体物质的量是变化量，故气体混合气体的平均相对分子质量随着反应变化，不变时，能说明达到平衡状态，E正确； 故选BE。 30．（22-23高一下·天津和平·期末）回答下列问题： Ⅰ．某温度时，在密闭容器中发生A、B两种气体间的转化反应，A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示，M点的坐标为，请分析图中数据，回答下列问题。 (1)该化学方程式为为 。 (2)反应从时，用B的浓度变化来表示的反应速率为 。计算该反应达到平衡状态时，A的转化率为 。 (3)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 。 ①容器中压强不再改变        ②容器中气体密度不再改变 ③A的物质的量浓度不再改变        ④ (4)下图是该反应的能量变化的示意图。 ①该反应是 (填吸热或放热)反应。 ②反应物断键需要吸收的能量 (填“>”“<”或“=”)生成物成键放出的能量。 Ⅱ．人们应用原电池原理制作了多种电池，电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，以满足不同的需要。 (5)某航天器上使用了一种新型装置，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成，溶液中的向 (填“a”或“b”极移动。 【答案】(1) (2) (3)②④ (4) 放热 ＜ (5)b 【分析】（5）根据该装置图可知，a极氢气发生氧化反应作负极，b极氧气发生还原反应作正极； 【详解】（1）由图可知，A为反应物，B为生成物，7min达平衡状态，4min内，，则反应计量数之比为2：1，反应方程式：； （2）内，；达到平衡时A转化率：； （3）①该反应是气体体积减小的反应，反应过程中压强不再改变，说明达到平衡状态，故①正确；       ②恒容条件说明气体总体积不变，各物质均为气体，气体总质量不变，根据，则容器中气体密度不再改变不能说明达到平衡状态，故②错误； ③反应过程中A不断消耗，物质的量浓度不断减小，当A的物质的量浓度不再改变，说明 达到平衡状态，故③正确； ④表明反应方向相反，但速率比不等于计量数之比，不能说明达到平衡状态，故④错误； 答案选②④； （4）①由图可知，反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应； ②反应物断键需要吸收的能量小于生成物成键放出的能量； （5）原电池装置中阳离子向着正极移动，即氢离子向b极移动； 31．（22-23高一下·天津和平·期末）完成下列问题 (1)燃料电池是一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇、肼等)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。如以反应为原理设计成燃料电池，其利用率高，装置如图所示。 ①A处加入的是 ，a处的电极反应式是 。 ②当消耗标准状况下时，导线上转移的电子的物质的量是 mol。 (2)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭真空容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：。不能判断该反应已经达到化学平衡的是 。 ① ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④混合气体总质量不变 ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中的体积分数不变 ⑦密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 (3)一定条件下，在5L密闭容器内，反应，的物质的量随时间变化如表： 时间 0 1 2 3 4 5 0.040 0.020 0.010 0.005 0.005 0.005 用表示内该反应的平均速率为 。在第5s时，的转化率为 ，在第2s时的体积分数为 。 (4)已知：，不同温度(T)下，分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度消耗一半时所需的相应时间)，则 (填“>”、“=”或“<”)。当温度为、起始压强为，反应至时，此时体系压强 (用表示)。 【答案】(1) N2H4 0.6 (2)⑥⑦ (3) 0.015 87.5% 60% (4) > 【详解】（1）该燃料电池中N2H4在负极发生反应，a极为负极，A处通入N2H4，b为正极，B处通入O2。 ①A处加入的是：N2H4，a处的电极反应式是：； ②1mol氧气转移4mol电子，当消耗标准状况下时，导线上转移的电子的物质的量是：； （2）①可以判断反应达到平衡状态，不符合题意； ②反应前后气体分子数增加，恒容条件下，密闭容器中总压强不变时可以判断反应达到平衡状态，不符合题意； ③该反应由固体分解产生气体，恒容条件下，密闭容器中混合气体的密度不变时可以判断达到化学平衡状态，不符合题意； ④该反应由固体分解产生气体，混合气体总质量不变时可以判断达到化学平衡状态，不符合题意； ⑤该反应由固体分解产生气体，密闭容器混合气体的总物质的量不变时可以判断达到化学平衡状态，不符合题意； ⑥该反应由固体分解产生气体，根据方程式，二氧化碳和氨气的体积分数恒定，故密闭容器中的体积分数一直不变，不能判断平衡状态，符合题意； ⑦该反应由固体分解产生气体，根据方程式，二氧化碳和氨气的体积分数恒定，密闭容器中混合气体的平均相对分子质量一直不变，不能判断平衡状态，符合题意； 故选⑥⑦； （3）①内的物质的量变化量为：，化学反应速率为：； ②在第5s时，的转化率为； ③在第2s时，的物质的量为0.10mol，的物质的量为0.15mol，的体积分数为： ； （4）温度越高，反应速率越快，相同温度下，T1半衰期短，反应速率快，故T1>T2；根据题意可列出三段式： 反应至时，此时体系压强：。 32．（23-24高一下·天津和平·期末）(一)高效利用能源并且减少的排放，对完成“碳中和”的目标有重要意义。 Ⅰ.可用下列方法把转化成甲醇燃料 (1)①   ②   反应①在 (选填“高温”、“低温”或“任意温度”)下，易自发进行。 Ⅱ.利用与合成甲醇涉及的主要反应如下： a.   b.   试回答下列问题： (2)已知  ，则 (3)向刚性容器中充入一定量的和，在不同催化剂(Cat.1，Cat.2)下经相同反应时间，的转化率和甲醇的选择性[甲醇的选择性]随温度的变化如图所示： ①由图可知，催化效果Cat.1 Cat.2(填“>”“<”或“=”)。 ②在210~270℃间，的选择性随温度的升高而下降，请写出一条可能原因 。 (4)一定条件下，向刚性容器中充入物质的量之比为1∶3的和发生上述反应。有利于提高甲醇平衡产率的条件是_______(填标号)。 A．高温高压 B．低温高压 C．高温低压 D．低温低压 (二)2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题： 在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和1 mol，起始压强为0.2MPa时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ.   Ⅱ.   (5)下列说法正确的是________ A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动 B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C．将炭块粉碎，可加快反应速率 D．平衡时的体积分数可能大于 (6)反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为0.1 mol。此时反应Ⅰ的平衡常数Kp= MPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】(1)低温 (2)-58 (3) > 正反应放热，升高温度平衡逆向移动 (4)B (5)BC (6)0.02 【详解】（1）反应气体物质的量减少，△S<0、△H<0，所以反应①在低温下易自发进行。 （2）a.   b.   根据盖斯定律a-b得  ，则-58 （3）①根据图示，其它条件相同，Cat.1作催化剂时的转化率和甲醇的选择性高，所以催化效果Cat.1>Cat.2。 ②正反应放热，升高温度平衡逆向移动，所以在210~270℃间，的选择性随温度的升高而下降。 （4）正反应放热，降低温度，平衡正向移动；正反应气体物质的量减少，增大压强，平衡正向移动，所以有利于提高甲醇平衡产率的条件是低温高压，选B； （5）A．容器体积不变，充入惰性气体，体系中各物质浓度不变，反应Ⅰ的平衡不移动，故A错误； B．有固体C参与反应，气体总质量是变量、容器体积不变，密度是变量，混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡，故B正确； C．将炭块粉碎，接触面积增大，可加快反应速率，故C正确； D．Ⅰ、Ⅱ的总反应为，所以平衡时的体积分数不可能大于，故D错误； 选BC。 （6）反应平衡时，的转化率为50%，根据氢元素守恒，H2的物质的量为0.5mol、CO的物质的量为0.1 mol、H2O的物质的量为0.5mol。根据氧元素守恒，CO2的物质的量为0.2mol；1mol气体的压强为0.2MPa，则平衡时H2O的压强为0.1MPa、CO的压强为0.02MPa、H2的压强为0.1MPa，反应Ⅰ的平衡常数Kp=MPa。 33．（23-24高一下·天津河东·期末）(1)在恒容的密闭容器中，气体X与气体Y反应可生成气体Z，反应过程中，X、Y、Z三种气体的浓度(c)随时间(t)的变化关系如图 则该反应的化学方程式为 ，若t0=10s，用X表示的该反应速率为 ；若向容器中充入He，该反应速率 (填“加快”或“减慢”或“不变”) (2)一种新型催化剂用于NO和CO的反应：2NO+2CO⇌2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在表中。 实验编号 t(℃) NO初始浓度(mol/L) CO初始浓度(mol/L) 催化剂的比表面积(m2/g) Ⅰ 280 1.2×10−3 5.80×10−3 82 Ⅱ 280 1.2×10−3 b 124 Ⅲ 350 a 5.80×10−3 82 ①a= 。 ②能验证温度对化学反应速率规律的是实验 (填实验序号)。 ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线 (填“甲”或“乙”)。 ④若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有 (任写一条)。 (3)已知：P(s，白磷)=P(s，黑磷)，每1molP(s，白磷)发生反应，放出39.3kJ的热量，P(s，白磷)=P(s，红磷)，每1molP(s，白磷)发生反应，放出17.6kJ的热量，由此推知，其中最稳定的磷单质是 (填“黑磷”或“红磷”)。 (4)丙烷氧气燃料电池在碱性电解质环境中放电时丙烷在 (填“正”或“负”)极发生的电极反应式为 ，电路中每转移0.4mol电子，标准状况下消耗O2的体积是 L。 【答案】 X+3Y 2Z 0.02mol∙L-1s-1 不变 1.2×10−3 乙 Ⅰ和Ⅲ 提高反应物的浓度或加压 黑磷 负 C3H8-20e-+26OH-=3CO+17H2O 2.24 【分析】根据图t0时达到平衡，X、Y减少是反应物，Z增加是生成物，化学方程式中各物质的计量数之比等于各物质的浓度变化量之比，根据速率公式计算X表示的该反应速率，在恒容的密闭容器中，充入He，反应混合物中各组分的浓度不变，该反应速率不变；表中数据可知：Ⅰ和Ⅱ探究催化剂对反应速率的影响，Ⅰ和Ⅲ探究温度对反应速率的影响，由控制变量法可知浓度相同；能量越低越稳定，P(s，白磷)=P(s，黑磷)△H=-39.3 kJ•mol-1①，P(s，白磷)=P(s，红磷)△H=-17.6kJ•mol-1②，根据盖斯定律，将方程式①-②得P(s，红磷)=P(s，黑磷)△H，由此判断物质的稳定性；丙烷氧气燃料电池在碱性电解质环境中放电时，丙烷失电子，发生氧化反应，丙烷在负极发生反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：C3H8-20e-+26OH-=3CO+17H2O ，正极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH-，由此计算氧气的体积。 【详解】(1)根据图t0时达到平衡，X、Y减少是反应物，Z增加是生成物，化学方程式中各物质的计量数之比等于各物质的浓度变化量之比，(0.5-0.3):(0.7-0.1):(0.4-0)=1:3:2,则该反应的化学方程式为X+3Y 2Z，若t0=10s，用X表示的该反应速率为 =0.02mol∙L-1s-1；在恒容的密闭容器中，充入He，反应混合物中各组分的浓度不变，该反应速率不变(填“加快”或“减慢”或“不变”)，故答案为：X+3Y 2Z；0.02mol∙L-1s-1；不变； (2)表中数据可知：Ⅰ和Ⅱ探究催化剂对反应速率的影响，Ⅰ和Ⅲ探究温度对反应速率的影响，由控制变量法可知浓度相同: ①a=1.2×10−3。故答案为：1.2×10−3； ②能验证温度对化学反应速率规律的是实验Ⅰ和Ⅲ(填实验序号)。故答案为：Ⅰ和Ⅲ； ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，Ⅰ和Ⅱ探究催化剂对反应速率的影响，实验Ⅱ催化剂表面积大，反应速率快，耗时短，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线，其中表示实验Ⅱ的是曲线乙(填“甲”或“乙”)。故答案为：乙； ④若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有提高反应物的浓度或加压(任写一条)。故答案为：提高反应物的浓度或加压； (3)①能量越低越稳定，P(s，白磷)=P(s，黑磷)△H=-39.3 kJ•mol-1①，P(s，白磷)=P(s，红磷)△H=-17.6kJ•mol-1②，将方程式①-②得P(s，红磷)=P(s，黑磷)△H=(-39.3+17.6)kJ/mol=-21.7kJ/mol，则能量：红磷＞黑磷，则黑磷稳定，故答案为：黑磷； (4)丙烷氧气燃料电池在碱性电解质环境中放电时，丙烷失电子，发生氧化反应，丙烷在负(填“正”或“负”)极发生反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：C3H8-20e-+26OH-=3CO+17H2O ，根据正极反应式：O2+4e-+2H2O=4OH-，电路中每转移0.4mol电子，标准状况下消耗O2的体积是=2.24L。故答案为：；C3H8-20e-+26OH-=3CO+17H2O ；2.24。 34．（23-24高一下·天津河西·期末）氨气是国民经济的基础，工业上常用氮气和氢气合成氨：。回答下列问题： (1)工业合成氨反应中，能量变化如图1所示。该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 (2)在恒温恒容密闭容器中充入1mol 和3mol 合成。下列情况表明该反应达到平衡状态的是___________。(填标号) A．气体密度不随时间变化 B．的质量分数保持不变 C．和的体积分数相同 D．的消耗速率是消耗速率的一半 (3)科学家开发出了一种新型催化剂，在常温下也能合成氨。向一密闭容器中充入1mol 和3mol ，相同时间内，氨气体积分数与压强的关系如图2所示。 压强小于7MPa时，随着压强增大，氨气体积分数增大，其原因是 ；压强大于7MPa时，随着压强增大，氨气体积分数快速减小，其原因可能是 。 (4)一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入和。测得各物质的浓度与时间关系的如图3所示。 ①甲代表 (填化学式)。 ②0～12min内，的转化率为 。(转化率指已反应的物质的量与起始物质的量之比) ③0～10min内， 。 (5)氨气-空气碱性燃料电池放电时的总反应为，在正极区充入(填“空气”或“氨气”) ，负极的电极反应式为 。 【答案】(1)放热 (2)BD (3) 相同时间内，增大压强，反应速率增大 压强过大，此时氨液化 (4) 50%(或0.5) 0.1 (5) 空气 【详解】（1）由图可知，工业合成氨反应中，反应物的总能量大于产物的总能量，故工业合成氨的反应为放热反应。 （2）A．恒容条件下气体体积不变，且反应过程中气体总质量不变，则气体密度也保持不变，故气体密度不随时间变化不能说明反应达到平衡状态，A项不符合题意； B．NH3的质量分数保持不变是反应达到平衡状态的特征标志，B项符合题意； C．达到平衡状态时NH3和H2的体积分数不变，但不一定相同，NH3和H2的体积分数相同不能说明反应达到平衡状态，C项不符合题意； D．N2的消耗速率是NH3消耗速率的一半，说明正逆反应速率相等，是反应达到平衡状态的本质标志，D项符合题意； 故选BD。 （3）压强小于7MPa时，随着压强增大，氨气体积分数增大，其原因是相同时间内，增大压强，反应速率增大；压强大于7MPa时，随着压强增大，氨气体积分数快速减小，其原因可能是压强过大，此时氨液化(或压强过大，催化剂活性降低等)。 （4）①0~10min内，甲的物质的量浓度减少3.0mol/L-1.5mol/L=1.5mol/L、乙的物质的量浓度增大1.0mol/L、丙的物质的量浓度减少1.0mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L，根据转化物质的量浓度之比等于化学计量数之比，则甲代表H2、乙代表NH3、丙代表N2； ②由丙知，12min时N2的转化率为×100%=50%； ③由乙知，0~10min内v(NH3)= =0.1mol/(L∙min)。 （5）氨气-空气碱性燃料电池放电时的总反应为，氧气做为氧化剂得电子被还原，故正极应通入空气，负极氨气失电子生成氮气，氢氧化钾溶液碱性环境，故负极电极反应式为：。 35．（23-24高一下·天津和平·期末）习近平总书记在十九届中共中央政治局第三十六次集中学习时强调，实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。因此，二氧化碳的合理利用成为研究热点。 (1)以和为原料合成尿素是利用的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下： ①：  kJ⋅mol-1 ②：  kJ⋅mol-1 ③：   反应③的 kJ⋅mol-1，据此判断该反应在 (填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。 (2)用还原可以合成：。恒压下，和的起始物质的量之比为1∶3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜(能选择性分离出)时甲醇的产率随温度的变化如图所示。P点甲醇产率高于T点的原因为 。 (3)利用工业废气中的可以制取甲醇，，一定条件下往恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol ，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ，相同时间内的转化率随温度变化如图所示： ①催化剂效果最佳的反应是 (填“反应Ⅰ”“反应Ⅱ”或“反应Ⅲ”)。 ②一定温度下，下列不能说明上述反应Ⅰ达到化学平衡状态的是 (填字母)。 A．的质量分数在混合气体中保持不变 B．反应中与的物质的量之比为1∶3 C． D．容器内气体总压强不再变化 E．容器内混合气体的密度不再变化 ③若反应Ⅲ在a点时已达平衡状态，a点转化率高于b点和c点的原因分别为 。 【答案】(1) -87 低温 (2)分子筛膜能不断分离出，有利于反应正向进行 (3) 反应Ⅰ BE 该反应为放热反应，c点所在温度高，平衡逆向移动，转化率低于a点；b点所在温度低，反应速率慢，相同时间内反应未达到平衡，转化率低于a点 【详解】（1）根据盖斯定律，反应①+②得总反应：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH3=(−159.5 kJ⋅mol-1)+ 72.5  kJ⋅mol-1=-87kJ⋅mol-1，该反应是气体体积减小的放热反应，ΔH<0，ΔS<0，时反应能自发进行，低温时反应能自发进行；故答案为：-87；低温； （2）P点有分子筛膜，T点无分子筛膜，分子筛膜能不断分离出H2O(g)，，有利于反应正向进行，P点甲醇产率高于T点；故答案为：分子筛膜能不断分离出H2O(g)，有利于反应正向进行； （3）①由图可知，相同温度时，反应Ⅰ中CO2转化率最高，故催化效果最佳的是反应Ⅰ； ②A.CO2的质量分数在混合气体中保持不变，即反应体系各组分浓度保持不变，说明反应达到平衡，故A错误； B.起始时CO2与H2的物质的量之比为1:3，根据方程式可知，转化中CO2与H2的物质的量之比为1:3，则反应中CO2与H2的物质的量之比一直为1:3，故不能说明反应达到平衡，故B正确； C.根据化学反应速率之比等于化学计量系数比可知3v正(CO2)=v正(H2)，则当3v正(CO2)=v逆(H2)时，即 v正(H2) =v逆(H2)时正逆反应速率相等，反应达到化学平衡，故C错误； D.根据反应方程式时可知，反应过程中气体的物质的量发生改变，故容器内气体总压强一直发生改变，现在不再变化了即说明反应达到平衡了，故D错误； E.反应过程中气体质量守恒，恒容密闭容器体积不变，根据可知容器内混合气体的密度始终不变化，不能判定反应平衡，故E正确； 故答案选BE。 ③若反应Ⅲ在a点时已达平衡状态，从图中可以看出，继续升高温度CO₂的转化率降低，则平衡逆向移动，所以a点的转化率比c点高的原因是：该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动。b点所在温度低,反应速率慢,相同时间内反应未达到平衡，转化率低于a点。故答案为：该反应为放热反应，c点所在温度高，平衡逆向移动，转化率低于a点；b点所在温度低，反应速率慢，相同时间内反应未达到平衡，转化率低于a点。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 重难点04 化学反应速率及平衡图表问题的分析 平衡状态的判断 1．（23-24高一上·天津西青·期末）由同一反应物发生反应Ⅰ、Ⅱ时的能量变化如图所示，下列说法不正确的是 A．反应Ⅰ为吸热反应 B．反应Ⅱ无需加热即可发生 C．加催化剂后，反应结束时反应Ⅱ曲线不可能位于反应Ⅰ上方 D．反应Ⅱ过程中断开化学键吸收的能量小于形成化学键所放出的能量 2．（22-23高一下·天津河西·期末）根据如图能量变化示意图，下列判断正确的是 A．N-H键的键能为bkJ/mol B．N2(g)和H2(g)生成1molNH3(l)放出热量(b+c-a)kJ C．由N2(g)和H2(g)生成1molN和1molH，放出akJ热量 D．使用催化剂可使生成1molNH3(g)放出热量小于(b-a)kJ 3．（22-23高一下·天津滨海·期末）某温度下在4 L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。下列说法正确的是 A．该反应的化学方程式是 B．前2 min内以Y的浓度变化表示的平均反应速率为0.05mol/（L·min） C．当容器内气体压强保持不变时，该反应达到平衡状态 D．反应达到平衡时，X的转化率为40% 4．（22-23高一下·天津和平·期末）CaCO3与稀盐酸反应（放热反应）生成CO2的量与反应时间的关系如图所示。下列结论错误的是 A．反应开始2 min内平均反应速率最大 B．反应4～6 min内平均反应速率最小 C．反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大 D．反应在第2 min到第4 min间生成CO2 的平均反应速率最大 5．（22-23高一下·天津北辰·期末）一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体发生可逆反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，下列对反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B． C．，各物质的反应速率相等 D．的平均反应速率为 6．（23-24高一下·天津津南·期末）在体积均为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别加入相同质量的炭粉和2.8水蒸气，发生反应。甲、乙两容器在不同温度下反应时的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A．甲容器中，A点正反应速率B点逆反应速率 B．甲容器中，0~1min内的平均反应速率 C．依据温度对反应速率的影响，可推出两个容器的温度：甲乙 D．乙容器中C点时，的转化率[]约为43% 7．（23-24高一下·天津河西·期末）如图所示为时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时的浓度变化情况，则下列说法错误的是 A．2min后反应达到平衡状态 B．前2min，A的分解速率为0.1 C．发生的反应可表示为 D．2min时，A、B、C的浓度之比为 8．（23-24高一下·天津北辰·期末）可逆反应：的v-t图像如图甲所示；若其他条件都不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v-t图像如图乙所示。现有下列叙述： ①a1=a2；②a1<a2；③b1=b2；④b1<b2；⑤t1>t2；⑥t1=t2；⑦甲图与乙图中阴影部分的面积相等；⑧图乙中阴影部分面积更大。则以上所述各项正确的组合为 A．②④⑤⑦ B．②④⑥⑧ C．②③⑤⑦ D．②④⑤⑧ 9．（23-24高一下·天津武清·期末）向溶液中加少量溶液，反应原理如图所示。下列说法错误的是 A．在整个过程中作催化剂 B．生产过程要严格避免混入 C．有生成时，转移电子 D．该反应过程中，M是，是 10．（23-24高一下·天津蓟州·期末）以反应 5H2C2O4＋2＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O 为例探究外界条件对化学反应速率的影响。实验时，分别量取 H2C2O4 溶液和酸性 KMnO4 溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是 实验编号 H2C2O4 溶液 酸性 KMnO4 溶液 温度/℃ 浓度/(mol·L-1) 体积/mL 浓度/(mol·L-1) 体积/mL ① 0.10 2.0 0.010 4.0 25 ② 0.20 2.0 0.010 4.0 25 ③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50 A．实验①②③所加的H2C2O4溶液均要过量 B．实验①和②起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的Mn2＋对反应起催化作用 C．实验①和②是探究浓度对化学反应速率的影响，实验②和③是探究温度对化学反应速率的影响 D．实验①测得 KMnO4 溶液的褪色时间为40s，则这段时间内的平均反应速率v(KMnO4)=2.5×10-4mol•L-1•s-1 11．（23-24高一下·天津宁河·期末）一定温度下，向容积为的密闭容器中通入两种气体并使其发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是 A．该反应的化学方程式为 B．内， C．内，各物质的平均反应速率相等 D．内，的平均反应速率为 12．（23-24高一下·天津津南·期末）一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列描述正确的是 A．反应开始到10s时，用Z表示的反应速率为 B．反应开始到10s时，X的物质的量浓度减少了 C．反应开始到10s时，Y的转化率为79.0% D．反应的化学方程式为 13．（22-23高一下·天津和平·期末）一定温度下，反应的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 A．①② B．②④ C．③④ D．①④ 14．（23-24高一下·天津河西·期末）重铬酸钾(K2Cr2O7)有强氧化性，溶液中存在以下平衡：Cr2O+H2O2CrO+2H+。取0.01mol重铬酸钾橙红色晶体，溶于100 mL水并测定pH变化如图[已知：pH=-lgc(H+)]。 下列说法正确的是 A．该溶液中含有Cr2O离子数目为 0.01NA B．向该溶液中加入HI溶液，溶液橙红色加深 C．在t秒内，v(Cr2O)=  mol·L-1·s-1 D．升高温度，溶液橙红色变浅，则该转化反应ΔH<0 15．（23-24高一下·天津南开·期末）一定温度下，在恒容密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g)。当SO2、O2、SO3的浓度不再变化时，下列说法中，正确的是 A．SO2和O2全部转化为SO3 B．SO2、O2、SO3的浓度一定相等 C．正、逆反应速率相等且等于零 D．该反应已达化学平衡状态 16．（23-24高一下·天津武清·期末）某温度下，反应CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡。下列说法错误的是 A．升高温度，v正减小 B．达到平衡时，CH2=CH2的体积分数不再发生变化 C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，速率增大 D．加入催化剂，可缩短到达平衡的时间 17．（22-23高一下·天津河北·期末）将气体和气体置于的密闭容器中，混合后发生如下反应：，若经后测得的浓度为，下列说法不正确的是 A．用物质表示的平均反应速率为 B．当物质的含量不变时，说明该反应达到化学平衡状态 C．一定温度下，增大反应压强，化学反应速率增大 D．反应后容器 18．（22-23高一下·天津和平·期末）一定温度下，把A和B混合通入容积为2L的密闭容器里，发生如下反应：，经5s反应达平衡，在此5s内C的平均反应速率为，同时生成1molD，下列叙述中不正确的是 A．x=4 B．反应达到平衡状态时，相同条件下，容器内气体的压强与起始时压强比为 C．若混合气体的密度不再变化，则该可逆反应达到化学平衡状态 D．反应达到平衡状态时A的转化率为60% 19．（23-24高一下·天津河西·期末）对可逆反应 下列叙述正确的是 A．达到化学平衡时 B．若单位时间内生成 的同时消耗 则反应达到平衡状态 C．达到化学平衡时若增大容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大 D．当混合气体的压强不随时间变化时，此反应达平衡 20．（22-23高一下·天津滨海·期末）2L密闭容器内，800°C时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 n(NO)/mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)下图表示NO2的变化的曲线是 ，用NO2 表示从0~2s内该反应的平均速率v= ；到达平衡时，NO 的转化率为 。 (2)能说明该反应已达到平衡状态的是 (选填序号，下同)。 a．c(NO)=c(NO2)    b．容器内气体的颜色不再变化    c．v逆(NO)=2v正(O2) d．消耗2molNO2的同时生成 1molO2    d．v(NO2):v(NO):v(O2)=2:2:1 (3)为使该反应的反应速率增大，下列措施正确的是 。 a．及时分离出 NO2 气体    b．适当升高温度     c．增大O2的浓度    d．体积不变，通入氦气增大压强 (4)将NO2气体与氧气混合通入水中可制备硝酸，则该反应的方程式为 。 21．（23-24高一下·天津静海·期末）CO2催化加氢合成新能源甲醇，既实现了碳资源充分利用，又可有效减少CO2排放。反应过程中能量变化如图所示： (1)写出该反应的热化学方程式： 。 (2)在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3molH2，一定条件下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 ①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)= 。 ②达到平衡时，H2的浓度为 mol⋅L-1。 ③能说明上述反应达到平衡状态的是 ； A．恒温、恒容时，容器内混合气体的密度不再变化 B．反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度相等 C．有2个C=O键断裂的同时，有3个H-H键生成 D．当v正(CO2)=3v逆(H2) (3)甲醇既可以直接作为燃料提供动力，也可以设计成甲醇燃料电池，具有理论能量效率高的优点，甲醇燃料电池工作原理如图所示：a、b均为惰性电极。 ①使用时空气从 (填“A”或“B”)口通入。 ②若此燃料电池电路中转移2mol电子，则消耗的O2在标准状况下的体积为 L ；电池工作一段时间后，电解质溶液的碱性 (填“增强”、“减弱”或“不变”)。 22．（23-24高一下·天津津南·期末）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 A．A B．B C．C D．D 23．（23-24高一下·天津和平·期末）反应物转化为产物(或)的能量与反应进程的关系如下图所示： 下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是 A．进程I是放热反应 B．平衡时P的产率：II>I C．生成P的速率：III<II D．进程IV中，Z没有催化作用 24．（23-24高一下·天津河西·期末）酸性溶液与(草酸，一种弱酸)溶液反应过程中，含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。 下列说法不正确的是 A．由图可知，(Ⅲ)能够氧化 B．，随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C．内的平均反应速率： D．总反应为： 25．（23-24高一上·天津河东·期末）在容积固定的容器中发生反应（未配平）。温度为T0时，各物质的浓度随时间变化的关系如图α所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是 A．发生反应时，各物质的反应速率大小关系为：v（X）=v（Y）=2v（Z） B．增大压强，平衡向正反应方向移动 C．该反应正反应的反应热△H>0 D．图a中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5% 26．（23-24高一下·天津西青·期末）某科研小组尝试利用固体表面催化工艺用CH4制取乙炔(C2H2)，用如图表示反应可能的微观历程。 下列说法错误的是 A．b→c过程中有极性键的断裂 B．b、c、d中，c的能量最高 C．反应过程中碳元素化合价没有发生变化 D．上述反应的化学方程式为：2CH4C2H2+3H2 27．（23-24高一下·天津宝坻·期末）为了探究温度和浓度对化学反应速率的影响，某同学进行如下实验，并用秒表记录溶液褪色时间(溶液混合引起的体积变化忽略不计)。下列说法错误的是 实验 序号 反应温度/℃ 酸性KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O 褪色时间/s V/mL c/(mol·L-1) V/mL c/(mol·L-1) V/mL Ⅰ 20 10 0.001 10 0.10 0 t1 Ⅱ 20 10 0.001 5 0.10 V1 t2 Ⅲ 40 10 0.001 10 0.10 V2 t3 A．V1=5，V2=0 B．实验Ⅲ中，0~t3 s内的平均反应速率 C．实验Ⅰ和实验Ⅲ可探究温度对化学反应速率的影响 D．反应的离子方程式为 28．（23-24高一上·天津静海·期末）下列关于各图像的解释或得出的结论不正确的是 A．由甲图可知，反应在t1时刻可能改变了压强或使用了催化剂 B．由乙图可知，反应在m点可能达到了平衡状态 C．由丙图可知，C点：v正>v逆 D．由丁图可知，交点A表示反应一定处于平衡状态，此时v正=v逆 29．（23-24高一下·天津和平·期末）I．某实验小组用溶液和溶液为反应物，探究外界条件对化学反应速率的影响，实验记录如下表。 已知： 实验序号 温度/℃ 溶液体积/mL 溶液体积/mL 体积/mL 出现沉淀所需的时间/s Ⅰ 20 5 5 10 Ⅱ 20 5 10 a Ⅲ 60 5 5 10 实验结果。 (1)研究浓度对该反应速率的影响的实验是 (填实验序号)， 。 (2)对比实验Ⅰ、Ⅲ中的数据，可得出的结论是 。 Ⅱ．在体积为1L的恒温密闭中，充入和，一定条件下反应：，测得和的浓度随时间变化如图所示。 (3)从3min到9min，反应速率为 。 (4)平衡时的转化率为 。 (5)平衡混合气体中的体积分数为 。 (6)第3分钟时 第9分钟时(填“>”“<”“=”或“无法比较”)。 (7)能充分说明该反应达到化学平衡状态的是 A．若用进行反应，一段时间后在反应物和生成物中均存在 B．转化率不再改变 C．单位时间内，断开键的同时断开键 D． E．混合气体的平均相对分子质量不变 30．（22-23高一下·天津和平·期末）回答下列问题： Ⅰ．某温度时，在密闭容器中发生A、B两种气体间的转化反应，A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示，M点的坐标为，请分析图中数据，回答下列问题。 (1)该化学方程式为为 。 (2)反应从时，用B的浓度变化来表示的反应速率为 。计算该反应达到平衡状态时，A的转化率为 。 (3)下列叙述不能判断该反应达到平衡状态的是 。 ①容器中压强不再改变        ②容器中气体密度不再改变 ③A的物质的量浓度不再改变        ④ (4)下图是该反应的能量变化的示意图。 ①该反应是 (填吸热或放热)反应。 ②反应物断键需要吸收的能量 (填“>”“<”或“=”)生成物成键放出的能量。 Ⅱ．人们应用原电池原理制作了多种电池，电池广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面，以满足不同的需要。 (5)某航天器上使用了一种新型装置，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成，溶液中的向 (填“a”或“b”极移动。 31．（22-23高一下·天津和平·期末）完成下列问题 (1)燃料电池是一种将燃料(如氢气、甲烷、乙醇、肼等)和氧化剂(如氧气)的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。如以反应为原理设计成燃料电池，其利用率高，装置如图所示。 ①A处加入的是 ，a处的电极反应式是 。 ②当消耗标准状况下时，导线上转移的电子的物质的量是 mol。 (2)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容密闭真空容器中(固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：。不能判断该反应已经达到化学平衡的是 。 ① ②密闭容器中总压强不变 ③密闭容器中混合气体的密度不变 ④混合气体总质量不变 ⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变 ⑥密闭容器中的体积分数不变 ⑦密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变 (3)一定条件下，在5L密闭容器内，反应，的物质的量随时间变化如表： 时间 0 1 2 3 4 5 0.040 0.020 0.010 0.005 0.005 0.005 用表示内该反应的平均速率为 。在第5s时，的转化率为 ，在第2s时的体积分数为 。 (4)已知：，不同温度(T)下，分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度消耗一半时所需的相应时间)，则 (填“>”、“=”或“<”)。当温度为、起始压强为，反应至时，此时体系压强 (用表示)。 32．（23-24高一下·天津和平·期末）(一)高效利用能源并且减少的排放，对完成“碳中和”的目标有重要意义。 Ⅰ.可用下列方法把转化成甲醇燃料 (1)①   ②   反应①在 (选填“高温”、“低温”或“任意温度”)下，易自发进行。 Ⅱ.利用与合成甲醇涉及的主要反应如下： a.   b.   试回答下列问题： (2)已知  ，则 (3)向刚性容器中充入一定量的和，在不同催化剂(Cat.1，Cat.2)下经相同反应时间，的转化率和甲醇的选择性[甲醇的选择性]随温度的变化如图所示： ①由图可知，催化效果Cat.1 Cat.2(填“>”“<”或“=”)。 ②在210~270℃间，的选择性随温度的升高而下降，请写出一条可能原因 。 (4)一定条件下，向刚性容器中充入物质的量之比为1∶3的和发生上述反应。有利于提高甲醇平衡产率的条件是_______(填标号)。 A．高温高压 B．低温高压 C．高温低压 D．低温低压 (二)2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问题： 在一定温度下，向体积固定的密闭容器中加入足量的和1 mol，起始压强为0.2MPa时，发生下列反应生成水煤气： Ⅰ.   Ⅱ.   (5)下列说法正确的是________ A．平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ的平衡逆向移动 B．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡 C．将炭块粉碎，可加快反应速率 D．平衡时的体积分数可能大于 (6)反应平衡时，的转化率为50%，CO的物质的量为0.1 mol。此时反应Ⅰ的平衡常数Kp= MPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。 33．（23-24高一下·天津河东·期末）(1)在恒容的密闭容器中，气体X与气体Y反应可生成气体Z，反应过程中，X、Y、Z三种气体的浓度(c)随时间(t)的变化关系如图 则该反应的化学方程式为 ，若t0=10s，用X表示的该反应速率为 ；若向容器中充入He，该反应速率 (填“加快”或“减慢”或“不变”) (2)一种新型催化剂用于NO和CO的反应：2NO+2CO⇌2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率，为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分条件已经填在表中。 实验编号 t(℃) NO初始浓度(mol/L) CO初始浓度(mol/L) 催化剂的比表面积(m2/g) Ⅰ 280 1.2×10−3 5.80×10−3 82 Ⅱ 280 1.2×10−3 b 124 Ⅲ 350 a 5.80×10−3 82 ①a= 。 ②能验证温度对化学反应速率规律的是实验 (填实验序号)。 ③实验Ⅰ和实验Ⅱ中，NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示，其中表示实验Ⅱ的是曲线 (填“甲”或“乙”)。 ④若要进一步提高该反应的化学反应速率，除了使用催化剂和升高温度外，还可以采取的措施有 (任写一条)。 (3)已知：P(s，白磷)=P(s，黑磷)，每1molP(s，白磷)发生反应，放出39.3kJ的热量，P(s，白磷)=P(s，红磷)，每1molP(s，白磷)发生反应，放出17.6kJ的热量，由此推知，其中最稳定的磷单质是 (填“黑磷”或“红磷”)。 (4)丙烷氧气燃料电池在碱性电解质环境中放电时丙烷在 (填“正”或“负”)极发生的电极反应式为 ，电路中每转移0.4mol电子，标准状况下消耗O2的体积是 L。 34．（23-24高一下·天津河西·期末）氨气是国民经济的基础，工业上常用氮气和氢气合成氨：。回答下列问题： (1)工业合成氨反应中，能量变化如图1所示。该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。 (2)在恒温恒容密闭容器中充入1mol 和3mol 合成。下列情况表明该反应达到平衡状态的是___________。(填标号) A．气体密度不随时间变化 B．的质量分数保持不变 C．和的体积分数相同 D．的消耗速率是消耗速率的一半 (3)科学家开发出了一种新型催化剂，在常温下也能合成氨。向一密闭容器中充入1mol 和3mol ，相同时间内，氨气体积分数与压强的关系如图2所示。 压强小于7MPa时，随着压强增大，氨气体积分数增大，其原因是 ；压强大于7MPa时，随着压强增大，氨气体积分数快速减小，其原因可能是 。 (4)一定温度下，向1L恒容密闭容器中充入和。测得各物质的浓度与时间关系的如图3所示。 ①甲代表 (填化学式)。 ②0～12min内，的转化率为 。(转化率指已反应的物质的量与起始物质的量之比) ③0～10min内， 。 (5)氨气-空气碱性燃料电池放电时的总反应为，在正极区充入(填“空气”或“氨气”) ，负极的电极反应式为 。 35．（23-24高一下·天津和平·期末）习近平总书记在十九届中共中央政治局第三十六次集中学习时强调，实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。因此，二氧化碳的合理利用成为研究热点。 (1)以和为原料合成尿素是利用的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下： ①：  kJ⋅mol-1 ②：  kJ⋅mol-1 ③：   反应③的 kJ⋅mol-1，据此判断该反应在 (填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。 (2)用还原可以合成：。恒压下，和的起始物质的量之比为1∶3时，该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜(能选择性分离出)时甲醇的产率随温度的变化如图所示。P点甲醇产率高于T点的原因为 。 (3)利用工业废气中的可以制取甲醇，，一定条件下往恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol ，在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ，相同时间内的转化率随温度变化如图所示： ①催化剂效果最佳的反应是 (填“反应Ⅰ”“反应Ⅱ”或“反应Ⅲ”)。 ②一定温度下，下列不能说明上述反应Ⅰ达到化学平衡状态的是 (填字母)。 A．的质量分数在混合气体中保持不变 B．反应中与的物质的量之比为1∶3 C． D．容器内气体总压强不再变化 E．容器内混合气体的密度不再变化 ③若反应Ⅲ在a点时已达平衡状态，a点转化率高于b点和c点的原因分别为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$