第9章 第44讲 化学反应速率与化学平衡图像（word练习）-【金版新学案】2026年新高考化学高三总复习大一轮复习（单选）

课时测评44　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.可逆反应2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬2SO3(g)在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g) B.维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g) C.维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度 D.维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar 答案：B 解析：维持温度、反应体系容积不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，正反应速率不变，故A错误；维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)，此时逆反应速率增大，而且反应体系容积增大导致反应物浓度降低，正反应速率减小，故B正确；维持反应体系容积不变，t1时升高反应体系温度，正、逆反应速率都增大，故C错误；维持温度、反应体系容积不变，t1时充入一定量Ar，反应物和生成物浓度都不变，正、逆反应速率都不变，故D错误。 2.某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬pC(g)的速率和平衡的影响，下列判断正确的是(　　) A.由图a可知，T1＞T2，该反应的逆反应为吸热反应 B.由图b可知，ΔH＞0 C.图c是绝热条件下速率和时间的图像，由此说明反应吸热 D.图d中，曲线a一定使用了催化剂 答案：A 解析：根据图像中“先拐先平数值大”可知温度：T1＞T2，升高温度，C在反应混合物中的体积分数降低，说明升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，则逆反应为吸热反应，A正确；在刚开始反应阶段，升高温度，化学反应速率加快，反应产生的C增多，C的体积分数增大，当反应达到平衡时C的体积分数达到最大值，后来随温度的升高，C的体积分数降低，说明升高温度，平衡逆向移动，导致C的体积分数降低，则该反应正反应是放热反应，ΔH＜0，B错误；该反应若为吸热反应，由于反应过程中反应物浓度减小，且温度降低，则反应速率在开始时就应该逐渐减小，而图像中开始时反应速率直接增大，说明该反应为放热反应，C错误；图d中a、b的平衡状态相同，但反应速率不同。若m＋n＝p，增大压强，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，但化学平衡不移动，故曲线a也可能为增大压强，D错误。 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.如图是温度和压强对反应X＋Y⥫⥬2Z影响的示意图。图中纵坐标表示平衡时混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是(　　) A.X、Y、Z均为气态 B.恒容时，混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据 C.升高温度时v正增大，v逆减小，平衡向右移动 D.使用催化剂Z的体积分数提高 答案：B 解析：由题图可知，在温度不变时增大压强，Z的体积分数减小，即平衡逆向移动，所以X、Y中至多有一种是气体，A错误；因反应物中有非气体物质存在，所以恒容时只要平衡发生移动，混合气体的质量就会发生变化，则密度必然改变，所以混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据，B正确；升高温度，v正、v逆都增大，C错误；催化剂对平衡移动无影响，不能提高Z的体积分数，D错误。 6.在一定条件下，H2S能发生分解反应：2H2S(g)⥫⥬S2(g)＋2H2(g)，利用该反应可制备氢气和硫黄。在2 L恒容密闭容器中充入0.1 mol H2S，不同温度下H2S的转化率与时间的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该反应的正反应为放热反应 B.温度升高，混合气体的平均摩尔质量增大 C.950 ℃时，1.25 s内，反应的平均速率v(H2)＝0.008 mol·L－1·s－1 D.根据P点坐标可求出950 ℃时反应的平衡常数为3.125×10－4 答案：C 解析：由题图可知，升高温度，H2S的转化率增大，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应的正反应为吸热反应，A错误；升高温度，平衡正向移动，混合气体的总物质的量增大，由于气体总质量不变，则混合气体的平均摩尔质量减小，B错误；950 ℃时，1.25 s内α(H2S)＝20％，则有v(H2S)＝＝0.008 mol·L－1·s－1，那么v(H2)＝v(H2S)＝0.008 mol·L－1·s－1，C正确；由题图可知，P点后α(H2S)逐渐增大，说明P点未达到平衡状态，此时c(H2S)＝＝0.04 mol·L－1，c(H2)＝0.008 mol·L－1·s－1×1.25 s＝0.01 mol·L－1，c(S2)＝c(H2)＝0.005 mol·L－1，浓度商Q＝＝3.125×10－4，故950 ℃时反应的平衡常数大于3.125×10－4，D错误。 7.用CO和H2合成CH3OH的化学方程式为CO(g)＋2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)　ΔH＜0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A.温度：T1＞T2＞T3 B.正反应速率：v(a)＞v(c)，v(b)＞v(d) C.平衡常数：K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d) D.平均摩尔质量：M(a)＜M(c)，M(b)＜M(d) 答案：C 解析：A项，该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，CO的转化率降低，所以温度：T1＜T2＜T3，错误；B项，a点温度比c点低，所以速率小，b点压强比d点大，所以速率大，错误；C项，升温平衡逆向移动，平衡常数变小，温度不变，平衡常数不变，所以平衡常数：K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d)，正确；D项，温度升高，平衡逆向移动，气体总质量不变，但总物质的量增大，平均摩尔质量：M(a)＞M(c)，b的压强大于d，增大压强，平衡向正反应方向移动，平均摩尔质量增大，所以有M(b)＞M(d)，错误。 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)乙基环己烷(C8H16)脱氢制苯乙炔(C8H6)的热化学方程式如下： ①C8H16(l)⥫⥬C8H10(l)＋3H2(g)　ΔH1＞0 ②C8H10(l)⥫⥬C8H6(l)＋2H2(g)　 ΔH2＝a kJ·mol－1 ③C8H6(l)＋5H2(g)⥫⥬C8H16(l)　 ΔH3＝b kJ·mol－1 (1)不同压强和温度下乙基环己烷的平衡转化率如图1所示。 ①在相同压强下升高温度，未达到新平衡前，v正　　　v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。 ②研究表明，既升高温度又增大压强，C8H16(l)的平衡转化率也升高，理由可能是　　 　　　　　　　。 (2)T ℃向恒容密闭反应器中充入1.00 mol C8H16(l)进行催化脱氢，测得C8H10(l)和C8H6(l)的产率x1和x2(以物质的量分数计)随时间的变化关系如图2所示。 ①在8 h时，反应体系内氢气的物质的量为　　　 mol(忽略其他副反应)，C8H16(l)的转化率是　　　　。 ②x1显著低于x2的原因是　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)①大于　②升高温度时平衡正向移动的程度大于加压时平衡逆向移动的程度(叙述合理即可) (2)①1.951　40.1％　②C8H10(l)转化为C8H6(l)的活化能小，反应速率很快，生成的C8H10(l)大部分转化为C8H6(l) 解析：(1)①结合题图1知，在压强相同时，升高温度，未达到新平衡之前，平衡始终正向移动，则v正＞v逆。②由题意知，既升高温度又增大压强，平衡也能正向移动，结合反应①为气体体积增大的吸热反应可知，这可能是因为升高温度时平衡正向移动的程度大于加压时平衡逆向移动的程度。(2)①结合题图2可知，在8 h时测得C8H10(l)和C8H6(l)的产率分别为x1＝0.027和x2＝0.374，设反应的C8H16(l)和C8H10(l)的物质的量分别为n1和n2，则 　　C8H16(l)⥫⥬C8H10(l)＋3H2(g) 　　　　n1　　　　n1　　　3n1 　　C8H10(l)⥫⥬C8H6(l)＋2H2(g) n2 n2 2n2 则＝0.027，＝0.374，解得n1＝0.401 mol，n2＝0.374 mol，则生成的H2为3n1＋2n2＝3×0.401 mol＋2×0.374 mol＝1.951 mol。C8H16(l)的转化率为×100％＝40.1％。②结合题中反应①和反应②可知，反应②的活化能小，反应速率快，生成的C8H10(l)大部分转化为C8H6(l)，因此x1显著低于x2。 学生用书⬇第250页 学科网（北京）股份有限公司 $