题型02 化学反应速率和化学平衡图像分析(期中真题汇编,浙江专用)高二化学上学期
2025-10-30
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2份
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40页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二章 化学反应速率与化学平衡 |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.50 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-09-15 |
| 作者 | 汪静君 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-09-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53926013.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:
题型02 化学反应速率和化学平衡图像分析
高频考点概览
考点01 多图象组合型
考点02 单图象综合型
考点01 多图象组合型
1.(2024-2025高二上·浙江省绍兴会稽联盟·期中)对于可逆反应,下列四个图像及其描述正确的是
A.图1表示压强对的影响,且a的压强大
B.图2表示温度对该反应速率的影响
C.图3表示压强/温度对的影响,T2温度高
D.图4表示压强对该反应速率的影响
2.(2024-2025高二上·浙江强基联盟·期中)用来表示可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0的正确图象是下图中的
A. B. C. D.
3.(2024-2025高二上·浙江省金砖联盟·期中)下列叙述正确的是
A.对于达到平衡状态的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),图①表示在t0时刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移动
B.由图②可知,p2>p1,T1>T2,满足反应2A(g)+B(g)C(g)+D(g) ΔH<0
C.图③表示的反应的化学方程式为2A=B+3C
D.对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0,图④中y可以表示Y的百分含量
4.(2024-2025高二上·浙江省s9联盟·期中)根据下列图示所得出的结论不正确的是
A.图甲是镁条与盐酸反应的速率随时间变化曲线,说明t1时刻溶液的温度最高
B.图乙是某容器中充入一定量N2和H2合成氨,测得NH3的平衡产率随温度和压强的变化关系图,可知温度:T1<T2
C.图丙是恒温密闭容器中发生反应时,c(CO2)随反应时间变化的曲线,t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
D.图丁是I2+I-I3-的c(I3-)平衡浓度随温度变化的曲线,说明平衡常数
5.(2024-2025高二上·浙江省温州市十校联合体·期中)对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响,不同反应的反应物、生成物的百分含量及反应速率与温度、压强、时间的关系如图,则下列判断正确的是
A.由图a可知,该反应的正反应为吸热反应
B.由图b可知,该反应m+n>p
C.若图c是绝热条件下速率和时间的图像,说明该反应的正反应为吸热反应
D.图中的a曲线一定是加入了催化剂
6.(2024-2025高二上·浙江省温州新力量联盟·期中)某化学研究小组探究外界条件对化学反应的速率和平衡的影响,图像如下,下列判断正确的是
A.由图1可知,T1>T2,该反应的逆反应为放热反应
B.由图2可知,该反应m+n<p
C.图3中
D.图4中,曲线a一定使用了催化剂
7.(2024-2025高二上·浙江省六校联盟·期中)在容积一定的密闭容器中存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,下列分析中正确的是
A.图Ⅰ研究的是t0时增大压强对反应速率的影响
B.图Ⅱ研究的是t0时增大压强(缩小容积)或使用催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且乙使用了催化剂
D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高
8.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)T℃时在2L容积不变的密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示;若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论不正确的是
A.容器中发生的反应可表示为3X(g)+Y(g)2Z(g)
B.反应进行前3min内,用表示的反应速率v(X)= 0.2mol•(L•min)-1
C.保持其他条件不变,升高温度,化学平衡向正反应方向移动
D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件是使用催化剂
考点02 单图象综合型
9.(2024-2025高二上·浙江省杭州地区(含周边)重点中学·期中)在某一恒容容器中发生反应:M(g)+2N(g)Q(g) ΔH>0。当反应达到平衡时,t1、t3、t5、t6时,分别只改变某一条件,反应速率与反应时间的曲线关系如图。下列说法正确的是
A.t1时刻,改变的条件可能是适当降低温度
B.t1时刻,可能增大了反应物活化分子百分数
C.t5时刻,改变的条件是加入催化剂或加压
D.的体积分数最高的时间段是t7~ t8
10.(2024-2025高二上·浙江省嘉兴八校联盟·期中)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X(g)+Y(g)=Z(g)
11.(2024-2025高二上·浙江省金兰教育合作组织·期中)在一定压强下,向10L密闭容器中充入1S2Cl2和1 Cl2发生反应S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g) ΔH。Cl2与S2Cl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示,下列说法错误的是
A.此反应是一个放热反应
B.P点是平衡状态的点
C.一定温度下,达到平衡后缩小容器体积,重新达到平衡后,S2Cl2的平衡转化率不变
D.保持其他条件不变,若投料改为通入6 S2Cl2(g),平衡时S2Cl2的体积分数增大
12.(2024-2025高二上·浙江省七彩阳光新高考研究联盟·期中)在一固定容积的密闭容器中,置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应:C(s)+NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示,则下列说法正确的是
A.增大压强,NO转化率增大
B.若该反应在B、D点的平衡常数分别为KB、KD,则KB<KD
C.若状态B、C、D的速率分别为、、,则
D.在T2时,若反应体系处于状态D,则此时v(正)>(逆)
13.(2024-2025高二上·浙江省台州市十校联盟·期中)对于反应,压强与温度对于C的质量分数的影响如下图:
下列判断正确的是
A.、 B.、 C.、 D.、
14.(2024-2025高二上·浙江省台州市山海协作体·期中)利用水煤气合成甲醇的反应原理为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH,一定条件下,将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应,当改变温度或压强时,平衡后甲醇的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示。下列说法不正确的是
A.该反应△H<0
B.图中压强的大小关系是a<b<c<d
C.CH3OH的体积分数越大,平衡常数越大
D.恒温恒压时,往平衡体系中再充入1mol甲醇,重新平衡后甲醇的体积分数不变
15.(2024-2025高二上·浙江强基联盟·期中)工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。
在C和O2的反应体系中:
反应1:
反应2:
反应3:
设,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.图中对应反应3的线条是c
B.ΔH1为-394 kJ·mol-1
C.反应1可以自发进行
D.推动反应2在该条件下自发进行的主要因素是反应的焓变
16.(2024-2025高二上·浙江省杭州市等4地·期中)乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1mol,容器体积为1L]。下列分析不正确的是
A.乙烯气相直接水合反应的∆H<0
B.图中压强的大小关系为p1<p2<p3
C.图中a点对应的平衡常数K=
D.达到平衡状态a、b所需要的时间:a<b
17.(2024-2025高二上·浙江省慈溪中学、富阳中学等多校·期中)已知气相直接水合法可以制取乙醇:C2H4(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g) 。投料比为的条件下投料,乙烯的平衡转化率与温度(T)及压强(p)的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A.ΔH<0,p1<p2
B.在p2、280℃条件下,点的v逆>v正
C.如果温度过高,该反应不能自发
D.A点对应条件下反应达平衡时,产物乙醇所占的体积分数约为11%
18.(2024-2025高二上·浙江省绍兴会稽联盟·期中)已知:A(g)+2B(g)3C(g) ,向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应,t1时达到平衡状态,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.容器内气体平均分子量不变,表明反应达到平衡
B.t2时可能改变的条件是:向容器中加入
C.平衡时的转化率:
D.平衡常数:K(II)<K(I)
19.(2024-2025高二上·浙江省杭州地区(含周边)重点中学·期中)光气是一种重要的有机中间体,其制备原理为CO(g)+Cl2(g)COCl2 (g) ΔH。分别向体积均为0.1L的绝热恒容容器和恒温恒容容器中充入0.01molCO和0.01molCl2发生反应,两容器的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.容器为绝热容器 B.平衡常数:
C.正反应速率: D.容器中平衡时,CO的转化率为40%
20.(2024-2025高二上·浙江强基联盟·期中)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于某恒容密闭容器中,发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) △H,该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)变化的曲线如图所示,下列说法错误的是
A.平衡常数:Ka<Kb<Kc
B.该反应的反应物的总键能大于生成物的总键能
C.压强:pa<pb<pc
D.若△H的值不再随时间变化而改变,则该反应达到平衡
21.(2024-2025高二上·浙江省温州新力量联盟·期中)利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如右图所示。下列结论正确的是
A.该反应的ΔH>0 B.平衡常数:K(C)< K(D)
C.压强:p1>p2 D.达到平衡时,反应速率:v(A)> v(B)
22.(2024-2025高二上·浙江省台州市十校联盟·期中)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时CO、H2分别为1mol、2mol,发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡后混合气体中CH3OH(g)的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A.该反应ΔH>0
B.压强大小关系:p1>p2>p3
C.250℃时化学平衡常数关系:K1>K2>K3
D.保持温度和体积不变,向平衡体系中再加入1mol CH3OH(g),再次达到平衡时,CO转化率降低
23.(2024-2025高二上·浙江省台金七校联盟·期中)在一定条件下,某密闭容器中发生反应:H2O(g)= H2O(l) ΔH<0,其他条件相同时,在甲、乙两种催化剂(催化剂活性不受压强影响)的作用下,反应相同时间,的转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.其他条件相同,该反应用乙作催化剂的催化效果比用甲好
B.其他条件相同,压缩容器体积,甲曲线可能整体向上移动
C.甲中约200℃后,SO2转化率下降的原因可能为平衡向左移动
D.其他条件相同,压缩容器体积,M点SO2的转化率一定增大
24.(2024-2025高二上·浙江省慈溪中学、富阳中学等多校·期中)在2L恒容密闭容器中,充入2.0molNO和2.0molSO2,在一定条件下发生反应2SO2(g)+2NO(g)2SO3(g)+N2(g),测得平衡体系中、SO3的物质的量分数(x%)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
B.T1时,当时反应达到平衡状态
C.T2时,若反应经达到平衡,则
D.点时,往容器中再充入、SO2各1.0mol,再次平衡时x%(N2)减小
25.(2024-2025高二上·浙江省浙东北联盟·期中)对于反应 ΔH=+48kJ·mol-1,在343K时的转化率随时间变化的结果如图所示,下列说法正确的是
A.反应至a处需要吸收9.6kJ的能量
B.343K时,该反应的平衡常数K约为0.02
C.该反应ΔS=0,高温更有利于反应自发进行
D.增大压强能加快SiHCl3的反应速率,但一定不能改变SiHCl3的平衡转化率
26.(2024-2025高二上·浙江省浙南名校联盟·期中)某温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的X(g)。发生下列反应:反应I:X(g)Y(g) △H1<0;反应Ⅱ:Y(g)Z(g) △H2<0测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.活化能:Ea(Ⅰ)<Ea(Ⅱ)
B.X(g)的起始浓度为1.5 mol/L
C.升高温度,反应I、Ⅱ的速率均增大,X的平衡转化率降低
D.其他条件不变,在该体系平衡时再投入一定量的X(g),则达到新平衡后Z的体积分数大于原平衡
27.(2024-2025高二上·浙江省温州新力量联盟·期中)在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和4molY,发生反应:,平衡时和反应10min时X的转化率随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法正确的是
A.使用更高效的催化剂,可以使b点移动到d点
B.0~10min的平均反应速率:v(a)<v(c)
C.曲线I表示反应10分钟时转化率温度曲线
D.保持温度和体积不变,向d点体系中再充入1molX,再次达平衡时c(X)>0.4mol/L
28.(2024-2025高二上·浙江省台金七校联盟·期中)将金红石(TiO2)转化为TiCl4是生产金属钛的关键步骤。在,将TiO2、C、Cl2以物质的量之比为1:2:2进行反应,平衡体系中主要物质的量分数(x)随温度变化理论计算结果如图所示。
下列说法不正确的是
A.200~1600℃反应达到平衡时,TiO2的转化率均已接近100%
B.反应体系中可能发生的反应有:;C(s)+O2(g)=CO2(g);C(s)+CO2(g)=2CO(g)
C.1000℃时,测得某时刻x(TiCl4)=0.2。其他条件不变,延长反应时间能使x(TiCl4)超过该温度下平衡时的x(TiCl4)
D.实际生产时反应温度选择900℃而不选择200℃,其主要原因是900℃比200℃时化学反应速率更快,生产效益更高
29.(2024-2025高二上·浙江省七彩阳光新高考研究联盟·期中)为了模拟汽车尾气的净化,向密闭容器中投入一定量的CO和O2,在催化剂(Ⅰ型、Ⅱ型)和不同温度下发生反应:2CO(g)+O2(g)2CO2(g),反应进行相同时间t(s),测得CO转化率与温度的关系曲线如图所示,下列说法正确的是
A.该反应在a、b两点对应的平衡常数大小关系:Ka<Kb
B.b点转化率明显下降最主要原因是温度升高催化剂失活
C.在实验中CO平衡转化率达到阴影部分数值只能采用延长反应时间的方案
D.50℃,t s时容器中O2浓度为0.01mol/L,该温度下压反应平衡常数为
30.(2024-2025高二上·浙江省宁波五校联盟·期中)SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为VL的密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g),发生反应:2SCl2 (g)S2Cl2 (g)+ Cl2 (g)。图中所示曲线分别表示反应在a min时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是
A.2SCl2 (g)S2Cl2 (g)+ Cl2 (g)的ΔH>0、ΔS<0
B.当容器中气体密度恒定不变时,反应达到平衡状态
C.55℃,向体积为0.5VL的容器中充入0.2 mol SCl2(g),a min时SCl2(g)的转化率大于50%
D.82℃,起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol,此时>
31.(2024-2025高二上·浙江省台州市十校联盟·期中)甲醇来源丰富、价格低廉、运输方便,有着广泛的用途和广阔的应用前景。工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=a kJ·mol−1。
(1)在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器内分别充入1mol CO和2molH2的混合气体,保持各容器的温度不变,进行实验,反应相同时间测得CO的转化率随温度的变化如下图所示
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=a kJ·mol−1,a 0(填>或<)。
②若c容器中,CO的转化率是该温度下的平衡转化率,则上述剩余4个容器中Q<K的有 (填a、b、d、e)。
③若c容器达到平衡后,在5min时升高温度,在10min时重新达到新平衡,在下图图像画出v正和v逆的变化曲线(要注明v正和v逆) 。
④简单解释③中5-10min内你所画v正和v逆变化曲线的原因: (最好能从活化能角度出发分析)。
(2) CO2和H2制取甲醇的同时,存在CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)副反应,该反应的平衡常数和温度的关系如下表所示
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①若1200℃下,往容器恒定的密闭容器中,充入1molCO2和1molH2,某时刻测得n(CO)为0.5mol,则此时v正 v逆(填> 或 = 或 <)。
②若在830℃下,往1L容积恒定的密闭容器中,充入1molCO2和2molH2,达到平衡时,CO2的平衡转化率为 。(用百分数或最简分数均可)。
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题型02 化学反应速率和化学平衡图像分析
高频考点概览
考点01 多图象组合型
考点02 单图象综合型
考点01 多图象组合型
1.(2024-2025高二上·浙江省绍兴会稽联盟·期中)对于可逆反应,下列四个图像及其描述正确的是
A.图1表示压强对的影响,且a的压强大
B.图2表示温度对该反应速率的影响
C.图3表示压强/温度对的影响,T2温度高
D.图4表示压强对该反应速率的影响
【答案】D
【解析】A.2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s),D为固体,则该反应是气体体积减小的可逆反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,B%减小,a先出现拐点,即a的压强大,则a的B%比b的小,与图1图像不符,A错误;B.升高温度,v(正)、v(逆)均增大,与图2图像不符,B错误;C.2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s),D为固体,则该反应是气体体积减小的可逆反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,C的百分含量增大,ΔH小于0,正反应方向为放热方向,即降低温度,平衡向正反应方向移动,则温度越低,C的百分含量越大,T2<T1,C错误;D.2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s),D为固体,则该反应是气体体积减小的可逆反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,图4中v(正)、v(逆)的交点为平衡点,继续增大压强,v(正)>v(逆),即增大压强,平衡向正反应方向移动,与图像相符,D正确;故选D。
2.(2024-2025高二上·浙江强基联盟·期中)用来表示可逆反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)△H<0的正确图象是下图中的
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.该反应为放热反应,由100℃到500℃,温度升高,平衡逆向移动,C%降低,A符合题意;B.压强增大,正反应速率和逆反应速率均增大,B不符合题意;C.温度不变,压强增大,平衡向气体系数之和减小的方向(正向)进行,A的转化率增大;压强不变,由100℃到500℃,温度升高,平衡逆向进行,A的转化率减小,C不符合题意;D.温度升高,正反应速率和逆反应速率增大,D不符合题意;故选A。
3.(2024-2025高二上·浙江省金砖联盟·期中)下列叙述正确的是
A.对于达到平衡状态的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),图①表示在t0时刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移动
B.由图②可知,p2>p1,T1>T2,满足反应2A(g)+B(g)C(g)+D(g) ΔH<0
C.图③表示的反应的化学方程式为2A=B+3C
D.对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0,图④中y可以表示Y的百分含量
【答案】B
【解析】A.对于达到平衡状态的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若时刻再充入了一定量的NH3,逆反应速率突然增大,正反应速率逐渐增大,正反应速率不能发生突变,故A错误;B.反应2A(g)+B(g)C(g)+D(g) ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,C的含量降低;增大压强,平衡正向移动,C的含量增大;根据“先拐先平,数值大”,由图②可知,p2>p1,T1>T2,满足反应2A(g)+B(g)C(g)+D(g) ΔH<0,故B正确;C.图③表示的反应为可逆反应,A、B、C的浓度变化量比为2:1:3,化学方程式为2AB+3C,故C错误;D.对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,Y的百分含量增大,图④中y不能表示Y的百分含量,故D错误;故选B。
4.(2024-2025高二上·浙江省s9联盟·期中)根据下列图示所得出的结论不正确的是
A.图甲是镁条与盐酸反应的速率随时间变化曲线,说明t1时刻溶液的温度最高
B.图乙是某容器中充入一定量N2和H2合成氨,测得NH3的平衡产率随温度和压强的变化关系图,可知温度:T1<T2
C.图丙是恒温密闭容器中发生反应时,c(CO2)随反应时间变化的曲线,t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
D.图丁是I2+I-I3-的c(I3-)平衡浓度随温度变化的曲线,说明平衡常数
【答案】A
【解析】A.镁与盐酸的反应是放热反应,随反应的进行,温度越来越高,当恰好完全反应时,温度最高,t1时刻之后反应还在进行,所以t1时刻的温度没有达到最高,A错误;B.合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,氨气含量减小,由图可知,T1<T2,B正确;C.,温度不变平衡常数不变,由图,t1时刻二氧化碳浓度突然增大,后恢复至原浓度,则改变的条件可能是缩小容器的体积,C正确;D.由图T2时,c(I3-)浓度较T2时小,则说明平衡常数,D正确;故选A。
5.(2024-2025高二上·浙江省温州市十校联合体·期中)对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响,不同反应的反应物、生成物的百分含量及反应速率与温度、压强、时间的关系如图,则下列判断正确的是
A.由图a可知,该反应的正反应为吸热反应
B.由图b可知,该反应m+n>p
C.若图c是绝热条件下速率和时间的图像,说明该反应的正反应为吸热反应
D.图中的a曲线一定是加入了催化剂
【答案】B
【解析】A.由图a可知,T1先达到平衡,则T1>T2,且T1对应C%含量低,升高温度平衡逆向移动,则该反应的正反应为放热反应,A错误;B.由图b可知,增大压强,C%含量增大,说明平衡正向移动,反应为气体分子数减小的反应,该反应m+n>p,B正确;C.图c是绝热条件下速率和时间的图像,可知最初随着反应进行,温度升高,速率加快,则说明此反应的正反应为放热反应,C错误;D.图d中,若m+n=p,该反应为气体体积不变的反应,图中a、b平衡状态相同,则a曲线可能使用了催化剂或增大压强,D错误;故选B。
6.(2024-2025高二上·浙江省温州新力量联盟·期中)某化学研究小组探究外界条件对化学反应的速率和平衡的影响,图像如下,下列判断正确的是
A.由图1可知,T1>T2,该反应的逆反应为放热反应
B.由图2可知,该反应m+n<p
C.图3中
D.图4中,曲线a一定使用了催化剂
【答案】C
【解析】A.根据图象中“先拐先平,数值大”知,T1<T2,升高温度,C在反应混合物中的体积分数降低,说明平衡向逆反应方向移动,即正反应方向是放热反应,故A错误;B.由图2图象可以看出,在同一温度下,增大压强,C在反应混合物中的体积分数(Φ)增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,说明正反应为体积缩小的反应,即m+n>p,故B错误;C.由图可知,1点温度较高,温度越高,反应速率越快,则图3中,故C正确;D.图4中,若m+n=p,.a的时间短,反应速率快,催化剂只改变化学反应速率不影响化学平衡,可能为使用了催化剂,但m+n=p,说明反应前后气体的物质的量不变,增大压强,正、逆速率都同等程度增大,到达平衡时间短,不影响平衡,所以a曲线也可能是增大压强,故D错误;故选C。
7.(2024-2025高二上·浙江省六校联盟·期中)在容积一定的密闭容器中存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,下列分析中正确的是
A.图Ⅰ研究的是t0时增大压强对反应速率的影响
B.图Ⅱ研究的是t0时增大压强(缩小容积)或使用催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响,且乙使用了催化剂
D.图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高
【答案】B
【解析】A.由CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0可知,反应前后气体总物质的量不变,增大压强,平衡不移动,正逆反应速率升高且仍然相等,故A错误;B.由CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0可知,反应前后气体总物质的量不变,增大压强,平衡不移动,正逆反应速率增大且仍然相等,使用催化剂,加快反应速率,平衡不移动,即正逆反应速率增大且仍然相等,故B正确;C.使用催化剂,加快反应速率,缩短达到平衡的时间,但对平衡移动无影响,则CO的转化率不会改变,故C错误;D.由CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0可知,该反应为放热反应,升高温度加快反应速率,平衡逆向移动,CO的转化率降低,但达到平衡所需时间短,由图可知,乙温度较高,故D错误;答案为B。
8.(2024-2025高二上· 浙江省温州环大罗山联盟·期中)T℃时在2L容积不变的密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示;若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论不正确的是
A.容器中发生的反应可表示为3X(g)+Y(g)2Z(g)
B.反应进行前3min内,用表示的反应速率v(X)= 0.2mol•(L•min)-1
C.保持其他条件不变,升高温度,化学平衡向正反应方向移动
D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件是使用催化剂
【答案】B
【解析】A.由图1可知,X、Y的物质的量减小,为反应物,△n(X)=2.0mol-1.4mol=0.6mol,△n(Y)=1.6mol-1.4mol=0.2mol,Z的物质的量增大,为生成物,△n(Z)=0.8mol-0.4mol=0.4mol,故X、Y、Z的化学计量数之比为0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2,反应最后各物质的物质的量不变,为可逆反应,故该反应为3X(g)+Y(g)2Z(g),故A正确;B.由图1可知,3min时反应达平衡,X的物质的量变化量为2.0mol-1.4mol=0.6mol,故v(X)==0.1mol•(L•min)-1,故B错误;C.由图2可知,温度T2到达平衡需要的时间较短,故T2>T1,温度越高Y的含量降低,升高温度平衡向正反应方向移动,说明正反应是吸热反应,故C正确;D.图3与图1相比,平衡时各组分的物质的量不变,到达平衡时间缩短,说明改变条件,增大反应速率,平衡不移动,该反应正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应移动,不可能是增大压强,故改变条件是使用催化剂,故D正确;故选B。
考点02 单图象综合型
9.(2024-2025高二上·浙江省杭州地区(含周边)重点中学·期中)在某一恒容容器中发生反应:M(g)+2N(g)Q(g) ΔH>0。当反应达到平衡时,t1、t3、t5、t6时,分别只改变某一条件,反应速率与反应时间的曲线关系如图。下列说法正确的是
A.t1时刻,改变的条件可能是适当降低温度
B.t1时刻,可能增大了反应物活化分子百分数
C.t5时刻,改变的条件是加入催化剂或加压
D.的体积分数最高的时间段是t7~ t8
【答案】B
【解析】A.由图可知,t1为正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,采取的措施可能是升高温度或增大压强,A错误;B.由图可知,t1为正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,采取的措施可能是升高温度或增大压强,活化分子百分数可能增大或不变,B正确;C.t5时刻,正逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,改变条件为使用催化剂,C错误;D.由题干图示信息可知,t3~t4平衡逆向移动,t5~t6平衡不移动,t6~t7平衡逆向移动,故Q(g)的体积分数最高的时间段是t2~t3,D错误;故选B。
10.(2024-2025高二上·浙江省嘉兴八校联盟·期中)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X(g)+Y(g)=Z(g)
【答案】C
【解析】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X(g)+Y(g)2Z(g)。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;.该反应为可逆反应,根据分析,该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),故D错误;故选C。
11.(2024-2025高二上·浙江省金兰教育合作组织·期中)在一定压强下,向10L密闭容器中充入1S2Cl2和1 Cl2发生反应S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g) ΔH。Cl2与S2Cl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示,下列说法错误的是
A.此反应是一个放热反应
B.P点是平衡状态的点
C.一定温度下,达到平衡后缩小容器体积,重新达到平衡后,S2Cl2的平衡转化率不变
D.保持其他条件不变,若投料改为通入6 S2Cl2(g),平衡时S2Cl2的体积分数增大
【答案】D
【解析】A.根据反应S2Cl2(g)+Cl2(g)=2SCl2(g)可知,2v(Cl2)消耗=v(SCl2)消耗时,反应达到平衡状态,由图象可知,P点时,反应达到平衡状态,继续加热,2v(Cl2)消耗<v(SCl2)消耗,即平衡逆向移动,该反应的ΔH<0,为放热反应,A正确;B.根据反应S2Cl2(g)+Cl2(g)=2SCl2(g)可知,2v(Cl2)消耗=v(SCl2)消耗时,反应达到平衡状态,由图象可知,P点时,反应达到平衡状态,B正确;C.该反应是反应前后气体分子数不变的纯气体反应,改变压强平衡不移动,所以达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,S2Cl2的平衡转化率不变,C正确;D.保持其他条件不变,若投料改为通入6molSCl2(g),因为反应前后分子数不变,则达平衡后与原平衡等效,S2Cl2的体积分数不变,D错误;故选D。
12.(2024-2025高二上·浙江省七彩阳光新高考研究联盟·期中)在一固定容积的密闭容器中,置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应:C(s)+NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示,则下列说法正确的是
A.增大压强,NO转化率增大
B.若该反应在B、D点的平衡常数分别为KB、KD,则KB<KD
C.若状态B、C、D的速率分别为、、,则
D.在T2时,若反应体系处于状态D,则此时v(正)>(逆)
【答案】D
【解析】A.C(s)+NO(g)CO2(g)+N2(g),是气体压强不变的反应,所以增大压强,转化率不变,故A错误;B.K只受温度影响,B、D两点温度相同,K相同,则KB=KD,故B错误;C.若状态B、C、D的速率分别为、、,B和D处于同一温度,浓度c(D)> c(B),则>,C在T3,温度越高,速率越快,则>>,故C错误;D.在T2时,若反应体系处于状态D,说明要消耗一氧化氮,平衡正向移动,即v(正)>v(逆),故D正确;故选D。
13.(2024-2025高二上·浙江省台州市十校联盟·期中)对于反应,压强与温度对于C的质量分数的影响如下图:
下列判断正确的是
A.、 B.、 C.、 D.、
【答案】C
【解析】分析温度对反应的影响时,需要选取压强相同但温度不同的曲线,因此选择T1、p1以及T2、p1两条曲线进行分析,温度越高,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:T1<T2;分析压强对反应的影响时,需要选取温度相同但压强不同的曲线,因此选择T1、p1以及T1、p2两条曲线进行分析,根据压强对反应速率的影响可知,压强越大,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,先拐先平压强大,故有:p1<p2;故选C。
14.(2024-2025高二上·浙江省台州市山海协作体·期中)利用水煤气合成甲醇的反应原理为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH,一定条件下,将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应,当改变温度或压强时,平衡后甲醇的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示。下列说法不正确的是
A.该反应△H<0
B.图中压强的大小关系是a<b<c<d
C.CH3OH的体积分数越大,平衡常数越大
D.恒温恒压时,往平衡体系中再充入1mol甲醇,重新平衡后甲醇的体积分数不变
【答案】C
【解析】A.由图可知,升高温度,平衡逆向移动,即△H<0,故A正确;B.增大压强,平衡正向移动,平衡后甲醇的体积分数φ(CH3OH)变大,即压强a<b<c<d,故B正确;C.平衡常数只与温度有关,故C错误;D.恒温恒压时,往平衡体系中再充入1mol甲醇重新平衡时与原平衡为等效平衡,甲醇的体积分数不变,故D正确;故选C。
15.(2024-2025高二上·浙江强基联盟·期中)工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。
在C和O2的反应体系中:
反应1:
反应2:
反应3:
设,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.图中对应反应3的线条是c
B.ΔH1为-394 kJ·mol-1
C.反应1可以自发进行
D.推动反应2在该条件下自发进行的主要因素是反应的焓变
【答案】A
【解析】A.反应1前后气体分子数不变,ΔS不变,升温y不变,对应线条b;升温促进反应2平衡逆向移动,气体分子数增多,熵增,y值增大,对应线条c;升温促进反应3平衡逆向移动,气体分子数减少,熵减,y值减小,对应线条a;A错误;B.根据盖斯定律,反应1=×(反应2+反应3),ΔH1=×(-566-222)=-394 kJ·mol-1,B正确;C.ΔG=ΔH-TΔS,ΔS不变,ΔG<0,可以自发进行,C正确;D.反应2ΔS<0,ΔH<0,反应自发进行的主要因素是反应的焓变,D正确;故选A。
16.(2024-2025高二上·浙江省杭州市等4地·期中)乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1mol,容器体积为1L]。下列分析不正确的是
A.乙烯气相直接水合反应的∆H<0
B.图中压强的大小关系为p1<p2<p3
C.图中a点对应的平衡常数K=
D.达到平衡状态a、b所需要的时间:a<b
【答案】D
【解析】A.依据图象分析,在同一压强下,随着温度的升高,乙烯的平衡转化率降低,说明该反应正方向为放热反应,即ΔH<0,A正确;B.由方程式C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)可知,该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以增大压强,平衡正向移动,乙烯的平衡转化率提高,因此压强的大小关系是p1<p2<p3,B正确;C.a点处乙烯的平衡转化率为20%,则平衡时∆n(C2H4)=1mol×20%=0.2mol,则平衡时n(C2H4)=1mol-0.2mol=0.8mol,结合方程式可知平衡时n(H2O)=0.8mol,n(C2H5OH)=0.2mol,容器体积为1L,所以平衡常数K==,C正确;D.由于b点温度比a点高,且压强比a点大,所以反应速率快,达到平衡所需时间短,D错误;故选D。
17.(2024-2025高二上·浙江省慈溪中学、富阳中学等多校·期中)已知气相直接水合法可以制取乙醇:C2H4(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g) 。投料比为的条件下投料,乙烯的平衡转化率与温度(T)及压强(p)的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A.ΔH<0,p1<p2
B.在p2、280℃条件下,点的v逆>v正
C.如果温度过高,该反应不能自发
D.A点对应条件下反应达平衡时,产物乙醇所占的体积分数约为11%
【答案】B
【解析】A.由图可知,升高温度,乙烯转化率减小,ΔH<0,该反应是气体体积减小的反应,压强越大,平衡正向移动,乙烯的平衡转化率越大,则说明p1<p2,A正确;B.p2,280℃条件下,反应达到平衡时乙烯的平衡转化率为B点,C点在B点下方,说明反应未达到平衡状态,反应正向移动,v正>v逆,B错误;C.由A项分析可知,该反应的ΔH<0,ΔS<0,则该反应在低温下能够自发,则如果温度过高,该反应不能自发进行,C正确;D.设H2O、C2H4的起始物质的物质的量为1mol,由三段式分析:
总物质的量为0.8mol+0.8mol+0.2mol=1.8mol,产物乙醇所占的体积分数约为,D正确;故选B。
18.(2024-2025高二上·浙江省绍兴会稽联盟·期中)已知:A(g)+2B(g)3C(g) ,向一恒温恒容的密闭容器中充入和发生反应,t1时达到平衡状态,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.容器内气体平均分子量不变,表明反应达到平衡
B.t2时可能改变的条件是:向容器中加入
C.平衡时的转化率:
D.平衡常数:K(II)<K(I)
【答案】B
【解析】A.该反应气体物质系数反应前后始终不变,物质的量不变,都是气体,质量不变,摩尔质量始终不变,A错误;B.从图中分析,恒温条件下,t2时刻瞬间正反应速率不变,逆反应速率突然升高,平衡向逆向移动,原因是增加生成物C的量,B正确;C.t2时刻改变的条件是加入C,相对于原平衡,可等效为加压,平衡不移动,A的转化率不变,C错误;D.体系的温度不变,平衡常数K只与温度有关,故K(II)=K(I),D错误;故选B。
19.(2024-2025高二上·浙江省杭州地区(含周边)重点中学·期中)光气是一种重要的有机中间体,其制备原理为CO(g)+Cl2(g)COCl2 (g) ΔH。分别向体积均为0.1L的绝热恒容容器和恒温恒容容器中充入0.01molCO和0.01molCl2发生反应,两容器的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.容器为绝热容器 B.平衡常数:
C.正反应速率: D.容器中平衡时,CO的转化率为40%
【答案】C
【解析】A.由图可知容器I体系的压强先升高后降低,该反应气体分子数减少,则容器I为绝热容器,且该反应是放热反应,A项错误;B.容器I内温度高,平衡常数低,所以平衡常数:,B项错误;C.容器I的温度高,平衡逆向移动,反应物浓度增大,使正反应速率增大,C项正确;D.容器I中温度发生变化,无法通过压强变化表示转化率,D项错误;故选C。
20.(2024-2025高二上·浙江强基联盟·期中)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于某恒容密闭容器中,发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) △H,该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)变化的曲线如图所示,下列说法错误的是
A.平衡常数:Ka<Kb<Kc
B.该反应的反应物的总键能大于生成物的总键能
C.压强:pa<pb<pc
D.若△H的值不再随时间变化而改变,则该反应达到平衡
【答案】D
【解析】A.该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)的升高在减小,即温度升高,K增大,故平衡常数:Ka<Kb<Kc,A正确;B.该反应的平衡常数随温度的升高增大,故该反应为吸热反应,反应物的总键能大于生成物的总键能,B正确;C.该反应体系恒容,温度越高,该反应正向进行的程度越大,生成的气体的物质的量越大,体系压强越大,故压强:pa<pb<pc,C正确;D.反应的△H的值为一个恒量,不能用来判断反应是否达到平衡,D错误;故选D。
21.(2024-2025高二上·浙江省温州新力量联盟·期中)利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如右图所示。下列结论正确的是
A.该反应的ΔH>0 B.平衡常数:K(C)< K(D)
C.压强:p1>p2 D.达到平衡时,反应速率:v(A)> v(B)
【答案】C
【解析】A.由图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的ΔH<0,A错误;B.C和D两点对应温度相同,平衡常数只与温度有关系,因此平衡常数:K(C)=K(D),B错误;C.300℃时,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,所以p1>p2,C正确;D.B点对应的温度和压强均大于A点,温度升高、增大压强均使该反应的化学反应速率加快,因此νA<νB,D错误;故选C。
22.(2024-2025高二上·浙江省台州市十校联盟·期中)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时CO、H2分别为1mol、2mol,发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡后混合气体中CH3OH(g)的体积分数如图所示。下列说法正确的是
A.该反应ΔH>0
B.压强大小关系:p1>p2>p3
C.250℃时化学平衡常数关系:K1>K2>K3
D.保持温度和体积不变,向平衡体系中再加入1mol CH3OH(g),再次达到平衡时,CO转化率降低
【答案】B
【解析】由图可知,恒温p1→p2→p3,平衡后混合气体中CH3OH(g)的体积分数减小,即平衡逆向移动,正反应为气体体积减小的反应,减压平衡逆向移动,所以p1>p2>p3;恒压升温,平衡后混合气体中CH3OH(g)的体积分数减小,即平衡逆向移动,所以正反应为放热反应ΔH<0。A.据以上可知,该反应ΔH<0,故A错误;B.据以上可知,压强大小关系:p1>p2>p3,故B正确;C.平衡常数仅是温度的函数,250℃时化学平衡常数关系:K1=K2=K3,故C错误;D.保持温度和体积不变,向平衡体系中再加入1mol CH3OH(g),等效于加压,加压平衡正向移动,则再次达到平衡时,CO转化率增大,故D错误;故选B。
23.(2024-2025高二上·浙江省台金七校联盟·期中)在一定条件下,某密闭容器中发生反应:H2O(g)= H2O(l) ΔH<0,其他条件相同时,在甲、乙两种催化剂(催化剂活性不受压强影响)的作用下,反应相同时间,的转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.其他条件相同,该反应用乙作催化剂的催化效果比用甲好
B.其他条件相同,压缩容器体积,甲曲线可能整体向上移动
C.甲中约200℃后,SO2转化率下降的原因可能为平衡向左移动
D.其他条件相同,压缩容器体积,M点SO2的转化率一定增大
【答案】C
【解析】A.从图中可知,温度相同的情况下,使用乙催化剂时,SO2的转化率更高,说明使用乙催化剂反应速率更快,乙催化剂的催化效果比用甲好,A正确;B.催化剂不影响化学平衡,使用甲催化剂的情况下SO2转化率较低是因为此时反应速率小于使用乙作催化剂时的反应速率,反应尚未达到平衡,压缩体积,反应物和产物浓度增大,化学反应速率增大,SO2的转化率增大,甲曲线可能整体向上移动,B正确;C.根据B中分析可知,使用甲催化剂的情况下,反应尚未达到平衡,SO2转化率下降不可能是因为平衡逆向移动,应该是温度过高导致催化剂活性降低,反应速率减小,C错误;D.M点反应可能已经达到平衡也可能还未达到平衡,若是已经达到平衡,压缩体积化学平衡正向移动,SO2转化率增大,若是没有达到平衡,压缩体积反应速率增大,SO2的转化率也会增大,D正确;故选C。
24.(2024-2025高二上·浙江省慈溪中学、富阳中学等多校·期中)在2L恒容密闭容器中,充入2.0molNO和2.0molSO2,在一定条件下发生反应2SO2(g)+2NO(g)2SO3(g)+N2(g),测得平衡体系中、SO3的物质的量分数(x%)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
B.T1时,当时反应达到平衡状态
C.T2时,若反应经达到平衡,则
D.点时,往容器中再充入、SO2各1.0mol,再次平衡时x%(N2)减小
【答案】C
【解析】A.由图可知,升高温度,NO的物质的量分数增大,可知升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,焓变为负,则该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能,故A错误;B.不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比时,为平衡状态,则T1时,当时,速率之比不等于计量数之比,反应未达到平衡状态,故B错误;C.T2时,若反应经ts达到平衡,由图可知SO3的物质的量分数为40%,则:
,解得x=mol,反应经ts达到平衡,则v(N2)= =,故C正确;D.由图可知,b点时平衡体系中NO、SO3的物质的量分数相等,则:
则2-y=y,解得y=1mol,即平衡时NO、SO2、N2、SO3的物质的量分别为1.0mol、1.0mol、0.5mol、1mol,体积为2L,K===1,b点时往容器中再充入NO、SO2各1.0mol,Q===0.0625<K,平衡正向移动,且反应为气体总物质的量减小的反应,则再次平衡时增大,故D错误;故选C。
25.(2024-2025高二上·浙江省浙东北联盟·期中)对于反应 ΔH=+48kJ·mol-1,在343K时的转化率随时间变化的结果如图所示,下列说法正确的是
A.反应至a处需要吸收9.6kJ的能量
B.343K时,该反应的平衡常数K约为0.02
C.该反应ΔS=0,高温更有利于反应自发进行
D.增大压强能加快SiHCl3的反应速率,但一定不能改变SiHCl3的平衡转化率
【答案】B
【解析】A.由图可知,反应至a处时SiHCl3的转化率为20%,但起始量未知,不能计算Δn(SiHCl3),则不能计算反应热,故A错误;B.由图可知,343K时反应的平衡转化率为22%,若设SiHCl3的起始量为amol,反应三段式为:
则平衡常数K==≈0.02,故B正确;C.该反应ΔH>0,一定条件下能自发进行,即ΔH-TΔS<0,可得ΔS>0,故C错误;D.若充入SiH2Cl2或SiCl4增大压强,则反应速率增大,平衡逆向移动,SiHCl3的平衡转化率减小,所以增大压强可能改变SiHCl3的平衡转化率,故D错误;故选B。
26.(2024-2025高二上·浙江省浙南名校联盟·期中)某温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的X(g)。发生下列反应:反应I:X(g)Y(g) △H1<0;反应Ⅱ:Y(g)Z(g) △H2<0测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.活化能:Ea(Ⅰ)<Ea(Ⅱ)
B.X(g)的起始浓度为1.5 mol/L
C.升高温度,反应I、Ⅱ的速率均增大,X的平衡转化率降低
D.其他条件不变,在该体系平衡时再投入一定量的X(g),则达到新平衡后Z的体积分数大于原平衡
【答案】D
【解析】A.反应过程中Y的浓度先增大后减小,说明反应刚开始时反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ,则活化能:Ea(Ⅰ)<Ea(Ⅱ),A正确;B.反应进行4min时,X、Y、Z的浓度分别为0.5mol/L、0.8mol/L、0.2mol/L,Y、Z全部来自X的转化,则X(g)的起始浓度为0.5mol/L+0.8mol/L+0.2mol/L=1.5 mol/L,B正确;C.升高温度,反应I、Ⅱ的速率均增大,但反应I、Ⅱ的正反应都是放热反应,所以两平衡都逆向移动,X的平衡转化率降低,C正确;D.其他条件不变,在该体系平衡时再投入一定量的X(g),由于两反应的反应物气体分子数都等于生成物的气体分子数,所以两种情况为等效平衡,达到新平衡后Z的体积分数等于原平衡,D不正确;故选D。
27.(2024-2025高二上·浙江省温州新力量联盟·期中)在催化剂作用下,向容积为1L的容器中加入1molX和4molY,发生反应:,平衡时和反应10min时X的转化率随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法正确的是
A.使用更高效的催化剂,可以使b点移动到d点
B.0~10min的平均反应速率:v(a)<v(c)
C.曲线I表示反应10分钟时转化率温度曲线
D.保持温度和体积不变,向d点体系中再充入1molX,再次达平衡时c(X)>0.4mol/L
【答案】A
【解析】曲线I代表平衡时X的转化率随温度变化,曲线II代表反应10min时X的转化率随温度变化。A.b点为400℃,反应10min时X的转化率还未达到平衡,若使用高效催化剂,反应速率增大,相同时间X的转化率增大,对应点在b点之上,使用更高效的催化剂,可以使b点移动到d点,A正确;B.0~10min,X的转化量a、c点相同,由v=,得v(a)=v(c),B错误;C.曲线I转化率高于对应温度下曲线II的转化率,说明曲线I表示平衡时X的转化率随温度变化,C错误;D.d点已达平衡状态,体系中,只有X是气体,K=,温度不变,故K值不变,c(X)不变,X起始加入的物质的量为1mol,平衡转化率为60%,剩余X为0.4mol,体积为1L,即c(X)=0.4mol/L,D错误;故选A。
28.(2024-2025高二上·浙江省台金七校联盟·期中)将金红石(TiO2)转化为TiCl4是生产金属钛的关键步骤。在,将TiO2、C、Cl2以物质的量之比为1:2:2进行反应,平衡体系中主要物质的量分数(x)随温度变化理论计算结果如图所示。
下列说法不正确的是
A.200~1600℃反应达到平衡时,TiO2的转化率均已接近100%
B.反应体系中可能发生的反应有:;C(s)+O2(g)=CO2(g);C(s)+CO2(g)=2CO(g)
C.1000℃时,测得某时刻x(TiCl4)=0.2。其他条件不变,延长反应时间能使x(TiCl4)超过该温度下平衡时的x(TiCl4)
D.实际生产时反应温度选择900℃而不选择200℃,其主要原因是900℃比200℃时化学反应速率更快,生产效益更高
【答案】C
【解析】在1.0×105Pa,将TiO2、C、Cl2以物质的量比1:2:2进行反应,反应为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。A.由分析可知,三者完全反应时,生成TiCl4、CO 的物质的量之比为1:2,此时TiCl4的物质的量分数约为33.3%,结合图象可知,200~1600℃反应达到平衡时,TiCl4的物质的量分数约为33.3%,则TiO2转化率均已接近100%,A正确;B.结合图象可知,TiCl4与Cl2物质的量分数基本不随温度变化而变化,说明存在反应,;400℃时的平衡体系加热至800℃,二氧化碳含量减小、一氧化碳含量增加,说明存在反应:C(s)+CO2(g)=2CO(g),则二氧化碳来自于C(s)+O2(g)=CO2(g),B正确;C.延长时间不能改变平衡时物质的转化率和产率,因此不可能超过该温度下平衡时的x(TiCl4),C错误;D.温度越高反应速率越快,单位时间产率越高,实际生产时反应温度选择900℃而不选择200℃,其主要原因是:900℃比200℃时化学反应速率更快,生产效益更高,D正确;故选C。
29.(2024-2025高二上·浙江省七彩阳光新高考研究联盟·期中)为了模拟汽车尾气的净化,向密闭容器中投入一定量的CO和O2,在催化剂(Ⅰ型、Ⅱ型)和不同温度下发生反应:2CO(g)+O2(g)2CO2(g),反应进行相同时间t(s),测得CO转化率与温度的关系曲线如图所示,下列说法正确的是
A.该反应在a、b两点对应的平衡常数大小关系:Ka<Kb
B.b点转化率明显下降最主要原因是温度升高催化剂失活
C.在实验中CO平衡转化率达到阴影部分数值只能采用延长反应时间的方案
D.50℃,t s时容器中O2浓度为0.01mol/L,该温度下压反应平衡常数为
【答案】D
【解析】由图象可知随着温度的升高,转化率先增大后减小,则正反应为放热反应,图中a没有达到平衡状态,图中b达到平衡状态,催化剂Ⅰ型的催化效率较高。A.转化率先增大后减小,说明升高到一定温度时,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,温度低的平衡常数大,反应在a、b两点对应的平衡常数大小关系:Ka>Kb,故A错误;B.b点之后反应达到平衡状态,b点转化率明显下降最主要原因是温度升高使得平衡逆向移动,故B错误;C.阴影部分的CO的转化率高于曲线上的点,b点之前反应还未达到平衡,因此延长反应时间或者增大压强等都可使平衡转化率达到阴影部分数值,故C错误;D.设初始c(CO)=amol/L,已知50℃下CO转化率为x,则平衡时c(CO)=amol/L×(1-x),c(CO2)=ax mol/L,平衡常数K===,故D正确;故选D。
30.(2024-2025高二上·浙江省宁波五校联盟·期中)SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为VL的密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g),发生反应:2SCl2 (g)S2Cl2 (g)+ Cl2 (g)。图中所示曲线分别表示反应在a min时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是
A.2SCl2 (g)S2Cl2 (g)+ Cl2 (g)的ΔH>0、ΔS<0
B.当容器中气体密度恒定不变时,反应达到平衡状态
C.55℃,向体积为0.5VL的容器中充入0.2 mol SCl2(g),a min时SCl2(g)的转化率大于50%
D.82℃,起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol,此时>
【答案】C
【解析】A.由图可知,温度升高,平衡时SCl2的转化率增大,可知该反应为吸热反应,ΔH>0;该反应能自发进行,则ΔS>0,A错误;B.=,该反应在恒容密闭容器进行,V不变,反应物和生成物均为气体,气体总质量不变,则为一个恒定值,即永远不变,所以当容器中气体密度恒定不变时,不能确定该反应是否到达平衡状态,B错误;C.由图可知,55℃,在体积为VL的密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g),a min时SCl2(g)的转化率等于50%,但反应未到达平衡,55℃,体积缩小为0.5VL,浓度增大,反应速率加快,所以a min时SCl2(g)的转化率大于50%,C正确;D.由图可知82℃,SCl2的转化率为90%,得出三段式:
求出平衡常数K=,在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol,此时浓度商Qc=1<K,平衡正向移动,所以<,D错误;故选C。
31.(2024-2025高二上·浙江省台州市十校联盟·期中)甲醇来源丰富、价格低廉、运输方便,有着广泛的用途和广阔的应用前景。工业生产甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=a kJ·mol−1。
(1)在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器内分别充入1mol CO和2molH2的混合气体,保持各容器的温度不变,进行实验,反应相同时间测得CO的转化率随温度的变化如下图所示
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=a kJ·mol−1,a 0(填>或<)。
②若c容器中,CO的转化率是该温度下的平衡转化率,则上述剩余4个容器中Q<K的有 (填a、b、d、e)。
③若c容器达到平衡后,在5min时升高温度,在10min时重新达到新平衡,在下图图像画出v正和v逆的变化曲线(要注明v正和v逆) 。
④简单解释③中5-10min内你所画v正和v逆变化曲线的原因: (最好能从活化能角度出发分析)。
(2) CO2和H2制取甲醇的同时,存在CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)副反应,该反应的平衡常数和温度的关系如下表所示
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①若1200℃下,往容器恒定的密闭容器中,充入1molCO2和1molH2,某时刻测得n(CO)为0.5mol,则此时v正 v逆(填> 或 = 或 <)。
②若在830℃下,往1L容积恒定的密闭容器中,充入1molCO2和2molH2,达到平衡时,CO2的平衡转化率为 。(用百分数或最简分数均可)。
【答案】(1) < a、b
度升高,增大活化分子百分数,因此正逆反应速率加快;该反应是放热反应,逆反应活化能大,温度升高,逆反应速率增大的程度更大
(2)> 66.7%或(有效数字不做要求)
【解析】(1)①根据图像可知,T3对应的CO的转化率最大,而后随着温度的升高,CO的转化率逐渐减小,说明平衡逆向移动,因此该反应为放热反应,即ΔH1<0,因此a<0;②若c容器中,CO的转化率是该温度下的平衡转化率,若是Q<K,说明此时平衡时正向移动,根据上一问分析可知,该反应为放热反应,由a到c,反应未达到平衡状态,温度升高反应速率加快,CO的转化率未达到最大,因此反应仍还在正向进行,因此上述剩余4个容器中Q<K为a、b;③该反应为放热反应,温度升高会导致平衡逆向移动,而温度升高,无论是正反应还是逆反应速率均会加快,但由于平衡逆向移动,因此逆反应速率改变更大,因此5min时,v正与v逆均大于原平衡速率,v逆比v正更大,故图像为:;④5-10min内所画v正和变化曲线的原因:温度升高,增大活化分子百分数,因此正逆反应速率加快;该反应是放热反应,逆反应活化能大,温度升高,逆反应速率增大的程度更大。
(2)①根据题中信息可知,1200℃下,往容器恒定的密闭容器中,充入1mol CO2和1molH2,某时刻测得c(CO)的浓度为0.5mol/L,假设容器体积为xL,列出三段式为:
反应前后,气体体积不变,该时刻下,=1<K=2.6,则平衡向正反应方向移动,v正>v逆;③若在830℃下,往1L容积恒定的密闭容器中,充入1molCO2和2molH2,假设达到平衡时,CO2的平衡的物质的量为xmol,列出三段式:
此温度下K=1,有,解得x=,因此CO2的平衡转化率为。
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