大单元5 选择题突破(3) 化学反应速率、化学平衡图像的分析(课时作业)-【优化探究】2026年高考化学二轮专题复习配套课件（广东专版）

2 3 4 5 6 7 8 9 1 选择题(每小题4分) 1.(2025·广东湛江高三模拟)烯烃是具有重要价值的化工原料。下列有关图示与对应的叙述不相符的是(　　) 已知反应①:2CH3OH(g)⥫⥬C2H4(g)+2H2O(g)　ΔH=-20.9 kJ·mol-1。 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 A.图甲表示不同温度下烷烃分解得到烯烃的过程,则曲线b表示的温度更高 B.图乙可表示温度对反应①的平衡常数K的影响 C.图丙表示正丁烷脱氢制丁烯,产率在600 ℃之后快速降低的原因可能是副产物增加 D.图丁表示烯烃与H2的加成反应,实线可表示加入催化剂后的历程 答案:B 10 2 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:A.曲线a速率更慢,说明其表示的温度较低;曲线b速率更快,说明其表示的温度更高,A项相符;B.分析图乙,可以看出随着温度的升高,平衡常数K在增大,对于放热反应,升高温度应该是平衡向吸热反应方向,也就是逆反应方向移动,导致生成物浓度降低、反应物浓度增大,从而使得平衡常数K减小,B项不相符;C.分析图丙,可以看出在600 ℃之前,正丁烷脱氢制丁烯的产率随着温度的升高而增大;但在600 ℃之后,产率却快速降低,这可能是因为随着温度的进一步升高,副产物的生成量增加,导致目标产物丁烯的产率下降,C项相符;D.分析图丁,催化剂的作用是降低反应活化能,所以图示中虚线表示加入催化剂前的曲线,实线表示加入催化剂后的曲线,D项相符。 10 3 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2.(2025·广东高三第一次调研)一定温度下,向一恒容密闭容器中充入等物质的量的X和Y气体,发生反应X(g)+2Y(g)⥫⥬Z(g)。容器内各气体的物质的量浓度c与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.0~t1时,X的物质的量分数逐渐减小 B.t1时,X和Y物质的量浓度之比为1∶2 C.v正(X)=2v逆(Y)时,体系达到平衡状态 D.其他条件不变,t2时减小容器体积,再次平衡后Y的物质的量浓度可能变为d点 D 10 4 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:A.起始时充入等物质的量的X和Y气体,反应X(g)+2Y(g)⥫⥬Z(g)中X和Y的化学计量数之比为1∶2,0~t1时,X、Y都在消耗,且Y消耗的量是X的2倍。设起始X、Y物质的量均为n,反应消耗X的物质的量为a,则消耗Y的物质的量为2a,X的物质的量分数为==,所以X的物质的量分数始终不变, A错误;B.t1时,虽然图中Y和Z的物质的量浓度相等,但根据化学方程式,消耗Y的量是X的2倍,起始X和Y物质的量相等,所以此时X和Y物质的量浓度之比不为1∶2,B错误;C.反应速率之比等于化学计量数之比,达到平衡时,正逆反应速率相等,应该是2v正(X)=v逆(Y)时,体系达到平衡状态,C错误;D.其他条件不变,t2时减小容器体积,压强增大,平衡正向移动,但由于容器体积减小,根据勒夏特列原理,平衡移动只能减弱而不能抵消这种改变,所以再次平衡后Y的物质的量浓度增大,可能变为d点,D正确。 10 5 2 3 4 5 6 7 8 9 1 3.(2025·广东大湾区高三联合模拟)一定温度下,向恒容密闭容器中投入等物质的量的P和Q发生反应:①P(g)+Q(g)===M(g);②M(g)⥫⥬N(g)。部分物质的浓度随时间的变化如图所示,t2后达到平衡状态。下列说法正确的是(　　) A.X为c(M)随t的变化曲线 B.反应的活化能:①>② C.0~t1内,v(N)= mol/(L·s) D.该条件下,反应②的平衡常数K= C 10 6 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:根据反应①P(g)+Q(g)===M(g);②M(g)⥫⥬N(g)可知,0~t1时间段内曲线下降的为反应物P或Q的浓度随时间变化,曲线先上升后下降为M的浓度随时间的变化,曲线一直上升的X代表N的浓度随时间变化。A.根据分析,X为c(N)随t的变化曲线,A错误;B.由题图可知,0~t1时间段内,M的浓度大于N,由此可知反应①为快反应,反应②为慢反应,反应的活化能:①<②,B错误; C.0~t1内,P或Q浓度减少c1 mol/L,反应①生成M的浓度为c1 mol/L,t1时M浓度只有c2 mol/L,说明反应②消耗的M的浓度为(c1-c2) mol/L,则生成的N的浓度为(c1-c2) mol/L,0~t1内,v(N)= mol/(L·s),C正确;D.t2时P与Q完全反应,生成M的浓度为c1 mol/L,同时t2达到平衡时剩余M为c3 mol/L,生成的N的浓度为(c1-c3) mol/L,反应②的平衡常数为K=,D错误。 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 4.(2025·广东江门高三模拟)室温下,向体积为1 L的恒容密闭容器中通入M和N各0.5 mol,同时发生以下两个反应:①M(g)+N(g)===X(g)+Y(g);②M(g)+N(g)===X(g)+Z(g),反应①的速率可表示为v1=k1c2(M),反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的物质的量n(单位:mol)随时间t(单位:min)变化情况如图所示,下列说法不正确的是(　　) A.0~30 min内,Y的平均反应速率为0.002 5 mol·L-1·min-1 B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比为3∶5 C.60 min时,n(Z)=0.187 5 mol D.反应①的活化能比反应②的活化能小 D 10 8 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:由题中信息可知,反应①和反应②的速率之比为,由于k1、k2为速率常数,故该比值保持不变;由题给方程式可知,反应①和反应②的速率之比等于生成Y和Z的浓度比,两反应的速率之比为定值,反应开始后,体系中Y和Z的浓度比为定值;由题图可知,30 min时消耗M的浓度为(0.5-0.300) mol·L-1=0.200 mol·L-1,由Z的浓度为0.125 mol·L-1,则Y的浓度为0.200 mol·L-1-0.125 mol·L-1=0.075 mol·L-1,==。A.由图中数据可知, 30 min时,M、Z的浓度分别为0.300 mol·L-1和0.125 mol·L-1,则M的浓度变化量为0.5 mol·L-1-0.300 mol·L-1=0.200 mol·L-1,其中转化为Y的部分为0.200 mol·L-1-0.125 mol·L-1=0.075 mol·L-1,因此,0~30 min内,Y的平均反应 10 9 2 3 4 5 6 7 8 9 1 速率为=0.002 5 mol·L-1·min-1,A项正确;B.由分析可知,反应①和反应②的速率之比为,Y和Z分别为反应①和反应②的产物,且两者与M的化学计量数相同,因此反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比等于,由于k1、k2为速率常数,故该比值保持不变为3∶5,B项正确;C.结合分析可知,反应开始后,在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比等于==,故反应过程中有的M转化为Z,所以60 min时n(Z)=(0.5-0.2) mol×=0.187 5 mol,C项正确;D.由以上分析可知,在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少,因此,反应①的化学反应速率较小,在同一体系中,反应的活化能较小的化学反应速率较快,故反应①的活化能比反应②的活化能大,D项错误。 10 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 5.(2025·广东汕头高三二模)为消除NO2的污染,某实验小组研究用活性炭进行处理,发生反应:2C(s)+2NO2(g)⥫⥬N2(g)+2CO2(g),一定温度下,向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和46 g NO2,反应相同时间后测得NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.容器内的压强p(a)∶p(b)=6∶7 B.bc段上述反应达到平衡状态 C.c点状态下v(正)>v(逆) D.该温度下反应的平衡常数K= C 10 11 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:a点反应的三段式为 　　　　　 2C(s)+2NO2(g)⥫⥬N2(g)+2CO2(g) 起始/mol 1 0 0 转化/mol 0.4 0.2 0.4 平衡/mol 0.6 0.2 0.4 b点反应的三段式为 　　　　　2C(s)+2NO2(g)⥫⥬N2(g)+2CO2(g) 起始/mol 1 0 0 转化/mol 0.8 0.4 0.8 平衡/mol 0.2 0.4 0.8 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 根据a点反应三段式、b点反应三段式和pV=nRT可知,paV1=1.2RT, pbV2=1.4RT,由于V2>V1,所以容器内的压强pa∶pb>6∶7,故A错误;相同时间内,b点比a点反应慢,但转化率达到80%,c点比a点反应更慢,转化率也有40%,说明a点为平衡点,c点为未平衡点,即c点状态下v(正)>v(逆),故B错误、C正确;由于a点为平衡点,此时NO2的转化率为40%,a点反应的三段式为 　　　　　2C(s)+2NO2(g)⥫⥬N2(g)+2CO2(g) 起始/mol 1 0 0 转化/mol 0.4 0.2 0.4 平衡/mol 0.6 0.2 0.4 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 各物质平衡浓度为c(NO2)= mol·L-1、c(N2)= mol·L-1、c(CO2)= mol·L-1,该温度下反应的平衡常数K===,故D错误。 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 6.(2025·广东广州高三综合测试)反应N(aq)+P(aq)⥫⥬Q(aq),正反应速率可表示为v正=k正c(N)·c(P),逆反应速率可表示为v逆=k逆c(Q),其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数,只与温度有关,反应的ln k与关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A.该反应的ΔH>0 B.升高温度,v正减小、v逆增大 C.达到平衡时,= D.平衡后加水稀释,达到新平衡后n(Q)减小 D 10 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:从ln k与关系图可知,随着温度升高,ln k逐渐增大,且ln k逆增大更多,说明升高温度,逆反应速率增加更多,平衡应逆向移动,则该反应正向应为放热反应。A.由分析可知,该反应正向应为放热反应,ΔH<0,A错误;B.升高温度,v正、v逆均增大,B错误;C.达到平衡时正逆反应速率相等,则有v正=v逆,所以=,C错误;D.平衡后加水稀释,各物质浓度均减小,但Q=>K,平衡逆向移动,达到新平衡后n(Q)减小,D正确。 10 16 2 3 4 5 6 7 8 9 1 7.(2025·广东高三质量检测)向恒容密闭容器中充入1 mol XeF4(g)和一定量的F2(g),发生反应:XeF4(g)+F2(g)⥫⥬XeF6(g)　ΔH。XeF4的平衡转化率随投料比[η=]、温度变化曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A.η1<η2 B.正反应速率:v(b)<v(c) C.平衡常数:K(a)>K(b)=K(c) D.450 K时,压强不变则反应达到平衡 B 10 17 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:A.投入1 mol XeF4(g),η=,η1对应XeF4转化率较大,则c(F2)较大,即η1较小,A正确;B.b、c两点对应温度相同,起始投入都是1 mol XeF4,则b点投入c(F2)较大,起始浓度较大,正反应速率较大,即正反应速率: v(b)>v(c),B错误;C.温度升高,平衡转化率降低,说明正反应是放热反应,较低温度下平衡常数较大,温度相同,平衡常数相等,故平衡常数: K(a)>K(b)=K(c),C正确;D.该反应是气体分子数减小的反应,当恒容恒温条件下气压不变时,反应达到平衡状态,D正确。 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 8.(2025·广东湛江高三二模)某课题组为探究汽车尾气转化为氮气的最佳反应条件,向体积为1 L的刚性容器中按=1充入NO和CO,发生反应:2NO(g)+2CO(g)⥫⥬N2(g)+2CO2(g)。已知正、逆反应速率可以表达为v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆表示速率常数),测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是(　　) 10 19 2 3 4 5 6 7 8 9 1 A.该反应为吸热反应 B.压强的大小关系:p1<p2<p3 C.M、X、Y三点的化学平衡常数:KM=KX=KY D.T1 ℃,若向该容器中充入2.0 mol NO和2.0 mol CO发生上述反应,N点的=8.1 答案:D 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:A.压强相同时,温度升高,CO的转化率减小,反应平衡逆移,故该反应为放热反应,A不正确;B.温度相同时,压强增大,反应平衡正移,CO的转化率增大,故p1>p2>p3,B不正确;C.M、X、Y三点温度不同,故化学平衡常数不相同,C不正确;D.T1 ℃,若向该容器中充入2.0 mol NO和2.0 mol CO发生题述反应,化学平衡常数K只与温度有关,N点为非平衡状态,对应同温度的M点为平衡状态,n(CO)=(2.0-2.0×40%) mol=1.2 mol,n(NO)=1.2 mol, n(CO2)=0.8 mol,n(N2)=0.4 mol,====8.1,D正确。 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 9.(2025·广东实验中学考前适应性考试)乙烷催化裂解制备乙烯和氢气的反应为C2H6(g)⥫⥬C2H4(g)+H2(g)　ΔH,工业上在裂解过程中可以实现边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下,一定量的C2H6(g)在恒容密闭容器中发生上述反应。当H2的移出率α=80%时[α=×100%],乙烷的平衡转化率与温度的关系如图所示(假设温度对催化剂的活性无影响)。 下列说法错误的是(　　) 10 22 2 3 4 5 6 7 8 9 1 A.X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率 B.在X点,与不分离H2相比,分离H2时化学平衡常数增大 C.Y点平衡体系中C2H4(g)的体积百分含量约为76% D.该反应加入催化剂能增大活化分子百分数 答案:B 10 23 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:A.Y点的温度高于X点,故X点的逆反应速率小于Y点的正反应速率,A正确;B.温度不变,化学平衡常数不变,B错误;C.设投放C2H6(g)的物质的量为1 mol,根据图中信息可列三段式: 　　　　 C2H6(g)⥫⥬C2H4(g)+H2(g) 起始/mol 1 0 0 转化/mol 0.9 0.9 0.9 平衡/mol 0.1 0.9 0.9×(1-80%) Y点平衡体系中C2H4(g)的体积百分含量为×100%≈76%,C正确;D.催化剂可降低反应活化能,增大活化分子百分数,加快反应速率,D正确。 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10.(2025·广东广州高三模拟)在容积为2 L的恒容密闭容器中通入2 mol NO2,发生反应:2NO2(g)⥫⥬2NO(g)+O2(g),一定温度下,测得NO2的转化率随时间的变化如图所示,在60 min时反应达到平衡状态。下列说法错误的是(　　) A.a点处的逆反应速率小于b点处的正反应速率 B.0~10 min内,O2的平均反应速率v(O2)=0.015 mol·L-1·min-1 C.其他条件不变,改为恒压条件下发生反应,平衡时NO2的转化率小于50% D.60 min后,保持恒温恒容,再通入2 mol NO和1 mol O2,平衡逆向移动,平衡常数不变 10 C 2 3 4 5 6 7 8 9 1 解析:根据图像可知,平衡时,二氧化氮的转化率为50%,即: 　　　　　　　　2NO2(g)⥫⥬O2(g)+2NO(g) 起始浓度(mol/L) 1 0 0 转化浓度(mol/L) 0.5 0.25 0.5 平衡浓度(mol/L) 0.5 0.25 0.5 10 2 3 4 5 6 7 8 9 1 则K===0.25,据此作答。A.b点仍处于从正反应建立平衡的途中,则b点处的逆反应速率小于b点处的正反应速率,b点处NO和O2的浓度大于a点处的,则a点处的逆反应速率小于b点处的逆反应速率,更小于b点处的正反应速率,故A正确;B. 0~10 min内,O2的平均反应速率v(O2)=v(NO2)=×=0.015 mol·L-1·min-1,故B正确;C.其他条件不变,若在恒压条件下发生反应,等效于减压平衡右移,则平衡时NO2的转化率大于50%,故C错误;D. 60 min后,保持温度不变,向该容器中再通入 2 mol NO和1 mol O2,则Q===6.75>K=0.25,因此反应逆向进行,温度不变,则平衡常数不变,故D正确。 10 $