9.6 第42讲 化学反应速率与化学平衡图像（word练习）-【金版新学案】2026年高考化学高三总复习大一轮复习（广东专版）

课时测评42　化学反应速率与化学平衡图像 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 选择题1－8题，每小题5分，共40分。 1.(2024·广东二模)一定条件下，NH3在恒容密闭容器中发生分解反应：2NH3(g) ⥫⥬N2(g)＋3H2(g)　ΔH＞0，v(NH3)随时间的变化如图所示。已知t1时反应达到平衡，t2时改变某单一条件(浓度、温度或催化剂等)，下列说法不正确的是(　　) A.由0到t1，H2的浓度不断增大 B.由t1到t2，2v正(H2)＝3v逆(NH3) C.t2时，可能向容器中通入了N2 D.平衡常数KⅠ可能小于KⅡ 答案：D 解析：由图可知，0到t1的过程为氨气分解反应达到平衡的过程，反应中氢气的浓度不断增大，故A正确；由图可知，t1时反应达到平衡，正逆反应速率相等，则t1到t2的过程中，反应速率的关系为2v正(H2)＝3v逆(NH3)，故B正确；由图可知，t2条件改变的瞬间，逆反应速率增大，可能是通入氮气，增大了生成物氮气的浓度，故C正确；由图可知，t2条件改变的瞬间，逆反应速率增大，随后减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应是吸热反应，若改变条件为升高温度，平衡向正反应方向移动，与图示不符合，所以改变条件不可能是升高温度，温度不变，平衡常数不变，则反应的平衡常数KⅠ等于KⅡ，故D错误；故选D。 2.(2024·广东肇庆检测)可逆反应A(g)＋B(g) ⥫⥬2C(g)＋D(g)进行过程中的能量变化如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.该反应的ΔH＞0，ΔS＜0 B.升高温度，平衡常数增大 C.由ΔG＝ΔH－TΔS可知，该反应在任何温度下都能自发进行 D.升高温度，平衡向正反应方向移动 答案：C 解析：由题图可知，生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应的 ΔH＜0，由化学方程式可知，ΔS＞0，A项错误；ΔH＜0，则升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，B、D项错误；ΔH＜0，ΔS＞0，则ΔG＝ΔH－TΔS＜0，反应在任何温度下都能自发进行，C项正确。 3.在某密闭容器中，可逆反应：A(g)＋B(g) ⥫⥬xC(g)符合图Ⅰ所示关系，φ(C)表示C气体在混合气体中的体积分数。由此判断，下列关于图Ⅱ的说法不正确的是(　　) A.p3＞p4，y轴表示A的转化率 B.p3＞p4，y轴表示B的转化率 C.p3＞p4，y轴表示B的质量分数 D.p3＞p4，y轴表示混合气体的平均相对分子质量 答案：C 解析：本题考查温度、压强对化学平衡的影响及图像分析。由图Ⅰ可知，压强为p2时，温度为T1时先达到平衡状态，则温度：T1＞T2；温度为T1时的φ(C)低于T2，说明升高温度，平衡逆向移动，该反应的ΔH＜0；温度为T1，压强为p2时先达到平衡状态，则压强：p1＜p2；压强为p2时的φ(C)高于p1，说明增大压强，平衡正向移动，即该反应的正反应是气体总分子数减小的反应，故x＜2。若p3＞p4，温度相同时，由p3→p4，减小压强，平衡逆向移动，A、B的转化率降低；压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，A、B的转化率降低，与图像符合，A、B正确；若p3＞p4，相同温度时，由 p3→p4，减小压强，平衡逆向移动，B的质量分数增大，与图像不符合，C错误；若p3＞p4，相同温度时，由p3→p4，减小压强，平衡逆向移动，气体的总质量不变，但其总物质的量增大，则混合气体的平均相对分子质量减小，压强不变时，升高温度，平衡逆向移动，气体总物质的量增大，则混合气体的平均相对分子质量减小，与图像符合，D正确。 4.在容积不变的密闭容器中存在如下反应2SO2(g)＋O2(g) ⥫⥬2SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是(　　) A.图Ⅰ中t1时刻是增大O2或SO2的浓度对反应速率的影响 B.图Ⅱ中t1时刻可能是增大体系压强对反应速率的影响 C.图Ⅲ是研究压强对化学平衡的影响图像，且甲的压强较低 D.图Ⅲ研究的是温度对平衡的影响，且甲的温度比乙低 答案：D 解析：图Ⅰ中t1时刻正、逆反应速率同时增大，仅增大反应物浓度无法实现，A错误；由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，故增大压强平衡正向移动，正反应速率和逆反应速率均增大，但是正反应速率增大的更快，B错误；由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，故增大压强，平衡正向移动，SO2的转化率增大，C错误；由于该反应的正反应为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，SO2的转化率减小，图Ⅲ研究的是温度对平衡的影响，且甲的温度比乙低，D正确。 5.(2024·广东广州三模)向一恒容密闭容器中加入1 mol CH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)＋H2O(g) ⥫⥬CO(g)＋3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.x1＜x2 B.b、c两点的正反应速率：vb＞vc C.此反应在任意温度下都可自发进行 D.当容器内气体的平均相对分子质量不变时，反应达平衡状态 答案：C 解析：x越大，甲烷的转化率越小，相同温度下x1甲烷的转化率大于x2，则x1＜x2，A正确；b点和c点温度相同，CH4的起始物质的量都为1 mol，b点x值小于c点，则b点加水多，反应物浓度大，则反应速率vb＞vc，B正确；a、b投料比相同，升高温度，甲烷的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，正反应ΔH＞0，正反应体积增大则ΔS＞0，ΔG＝ΔH－TΔS＜0时T较大，故该反应高温自发，C错误；都是气体参加的反应，正反应体积增大，则平均相对分子质量是个变值，平均相对分子质量不变时各组分含量不再变化，达到平衡，D正确；故选C。 6.随着人们环保意识的增强，燃油汽车都已经装上了尾气处理装置。汽车尾气在催化剂作用下可发生如下反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，下列说法不正确的是(　　) A.该反应能自发进行，ΔH＜0 B.反应的平衡常数表达式为K＝ C.反应中每消耗1 mol NO，转移电子的数目约等于4×6.02×1023 D.实际应用中加入高效催化剂，燃油汽车排放的尾气对空气污染程度减小 答案：C 解析：该反应的气体分子数减少，ΔS＜0，反应能自发进行，说明ΔH－TΔS＜0，则ΔH＜0，A项正确；该反应的平衡常数表达式为K＝，B项正确；该反应转移4e－，则每消耗1 mol NO，转移电子的数目约等于2×6.02×1023，C项错误；加入高效催化剂，有利于燃油汽车排放的尾气快速转化为无毒的CO2和N2，从而减少对空气的污染，D项正确。 7.(2024·广东顺德三模)某1 L恒容密闭容器发生反应：2M(g)＋2N(g) ⥫⥬E(g)＋F(g)　ΔH＜0。向容器中通入0.2 mol M和n mol N发生上述反应，测得M的平衡转化率与投料比γ以及温度的关系如图。下列说法正确的是(　　) A.T1＞T2 B.T2时，C点的平衡常数值为2 500 C.当2v(N)正＝v(F)逆时，反应达到平衡 D.其它条件不变，增大压强，可使B点移向C点 答案：B 解析：该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，M的平衡转化率减小，则T1＜T2，γ增大，相当于增大M的物质的量，平衡正向移动，M的平衡转化率减小，以此解答。由分析可知，T1＜T2，A错误；T2时，A点M的平衡转化率为80％，列出三段式 　　　　　　2M(g)＋2N(g) ⥫⥬E(g)＋F(g) 起始(mol) 0.2 0.2 0 0 转化(mol) 0.16 0.16 0.08 0.08 平衡(mol) 0.04 0.04 0.08 0.08 A点的平衡常数值K＝＝2 500，A点和C点温度相等，平衡常数也相等，B正确；当2v(N)正＝v(F)逆时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，C错误；该反应是气体体积减小的反应，其它条件不变，增大压强，平衡正向移动，M的平衡转化率增大，D错误；故选B。 8.生产硫酸的主要反应：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.L1＞L2 C.A、B两点对应的平衡常数相同 D.一定温度下，当混合气中n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝2∶1∶2时，反应一定达到平衡 答案：B 解析：若X代表压强，则L代表温度，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，与图像不符合，A错误；结合A项分析推知，X代表温度，L代表压强，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，则压强：L1＞L2，B正确；A、B两点的温度不同，平衡常数不同，C错误；温度一定，达到平衡状态时，n(SO2)、n(O2)和n(SO3)均保持不变，但其比值不一定等于对应的化学计量数之比，D错误。 9.(10分)已知反应：CO2(g)＋4H2(g) ⥫⥬CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＜0。 (1)在一定条件下，反应体系中CO2的平衡转化率α(CO2)与L和X的关系如图所示，L和X表示温度或压强。 ①X表示的物理量是　　　　　　　。 ②L1　　　　L2(填“＜”或“＞”)，判断理由是　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　。 (2)向1 L恒容密闭容器中加入4.0 mol H2(g)、1.0 mol CO2(g)，控制条件(温度为T1)使之发生上述反应，测得容器内气体的压强随时间的变化如图所示。 ①4 min时CO2的转化率为　　　　　　　。 ②T1温度下该反应的化学平衡常数为　　　　　　。 答案：(1)①温度　②＞　该反应的正反应为气体分子数减小的反应，其他条件一定时，增大压强，平衡右移，CO2的平衡转化率升高　(2)①75％　②6.75 解析：(1)①根据反应 CO2(g)＋4H2(g) ⥫⥬CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＜0 可知，其他条件一定时，升温，CO2的平衡转化率降低；其他条件一定时，加压，CO2的平衡转化率升高，则X表示的物理量是温度。②L表示压强，结合题图及分析，可知L1＞L2。 (2)①由题图可知，4 min时反应体系处于平衡状态，此时压强为0.7p0，设发生反应的CO2为x mol，列出三段式： 　　　　　CO2(g)＋4H2(g) ⥫⥬CH4(g)＋2H2O(g) 始/mol 1.0 4.0 0 0 转/mol x 4x x 2x 平/mol 1.0－x 4.0－4x x 2x 根据恒温恒容条件下，气体压强之比等于物质的量之比得出＝，解得x＝0.75，则CO2的转化率为×100％＝75％。②平衡常数K＝＝＝6.75。 10.(10分)(2025·湛江调研节选)以某超临界流体为溶剂，取m mol对苯二胺和一定量H2在高压反应釜中反应t小时，测得对苯二胺转化率及主产物1，4-环己二胺的选择性随温度变化如下图所示。175 ℃时，0～t小时内，v()＝　　　　mol·h－1。当温度高于185 ℃时，转化率和选择性随温度升高均呈下降趋势，以下对其原因分析一定不合理的是　　　　(填标号)。 A.催化剂活性降低 B.v正减慢，v逆加快，平衡逆向移动 C.副反应占比加大 D.H2在超临界流体中溶解度下降 答案：　B 解析：175 ℃，对苯二胺转化率为45％，1，4-环己二胺的选择性10％，0～t小时内，v()＝＝ mol·h－1；温度高于185 ℃时，对苯二胺转化率和1，4-环己二胺选择性随温度升高均呈下降趋势，可能是催化剂活性降低，A不符合题意；升高温度正逆反应速率均增大，B符合题意；温度升高主产物1，4-环己二胺选择性减小，可能是副反应占比加大，C不符合题意；温度升高H2在超临界流体中溶解度下降，造成转化率和选择性下降，D不符合题意；答案选B。 学生用书⬇第242页 学科网（北京）股份有限公司 $