内容正文:
班级
姓名
得分
题型强化练(二十)3.化学反应速率与平衡图像、图表分析
1.(2025·河南二模)恒温恒容条件下,向密
下列说法不正确的是
闭容器中加入一定量X,发生反应①X二
A.由图1可知,X→Z的活化能大于X
Y、②Y一Z。反应①的速率1=k1c(X),
→Y的活化能
反应②的速率2=k2c(Y),式中k1、k2为速
B.X→Z的过程中,存在π键的断裂与形
率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时
间变化的曲线,图乙为反应①和②的lnk~
成、ō键的旋转
一关系曲线。下列说法错误的是
C.此温度下,X生成Y的平衡常数小于X
(
生成Z的平衡常数
c/(mol-L-1)
1nk
D.5~10min时,各物质的物质的量分数
反应②
变化可以用E1<E2来解释
反应①
3.(2025·辽宁沈阳三模)温度335℃,在恒
t/s
容密闭反应器中进行高压液态十氢萘(1.00
甲
mol)催化脱氢实验,反应I:C1oH18(1)=一
A.曲线Ⅱ表示c(Y)随时间的变化曲线
C1oH12(1)+3H2(g);反应Ⅱ:C1oH12(1)
B.0t1s内,(Y)~o(Z),
=C1oHg(1)+2H2(g);△H1>△H2>0,
C.提高反应温度有利于提高Z的产率
D.当温度T一T1时,总反应速率由反应②
测得C1oH12和C1oH3的产率x1和x2(以
决定
物质的量分数计)随时间的变化关系如图
2.(2025·北京西城三模)一定温度下,
所示,下列说法中错误的是
(
〈)C=CCH(X)在Al,O存在下
0.5
x2(C1oHg)
与等物质的量的HCl反应,主要产物为Y
0.4
(8,0.374)
和Z。X、Y和Z的物质的量分数随时间的
0.3
变化如图1所示,反应过程中能量变化示
0.2
意图如图2所示。
0.1
(8,0.027)
x1(C1oH12)
CI
CHs
0246810121416
100
(X)
①
t/h
A.由图可知:反应活化能Ⅱ<I
H
50
B.温度对Ⅱ反应限度影响大
C.改变催化剂可调控两种有机生成物比例
(Y)
D.8h时,共产生H20.829mol
510
30
60
90
时间/min
4.(2025·江苏苏州三模)一种捕获并资源化
图1
利用CO2的方法是将CO2催化加氢合成
CH OCH3,其过程中主要发生如下反应:
I.2CO2(g)+6H2 (g)-CH3OCH3 (g)
+3H2O(g)△H1=-122.5kJ·mol-1
II.CO2 (g)+H2 (g)-CO(g)+H2O(g)
△H2=+41.2kJ·mol-J
反应过程
图2
向恒压密闭容器中充入1 mol CO2和3mol
149
班级
姓名
得分
H2,CO2的平衡转化率和CH3OCH3的平
6.(2025·山东临沂二模)向体积均为1L的
衡选择性[CH3OCH3的选择性
两恒容容器中分别充入1 mol CH4和2mol
2n(CH3OCH3)
×100%]随温度的变化如
H2S发生反应:CH4(g)+2H2S(g)-CS2
n(反应的CO2)
(g)+4H2(g),其中一个为绝热过程,另一
图所示。下列说法不正确的是
个为恒温过程,两反应体系的压强随时间
100
的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
80
CH,OCH的选择性
60
p/kPa
C02平衡
40
*B
转化率
25
翠
20
A
200
240
280
320
360
t/s
温度/℃
A.A点时,容器中n(CH3OCH3)为0.062
A.L1为恒容恒温过程
5 mol
B.气体的总物质的量:na=n。
B.反应2CO(g)+4H2(g)—CH3OCH3
C.逆反应速率:o(b)>o(c)
(g)+H2O(g)的△H=-204.9kJ
D.c点平衡常数:K<16
·mol-1
7.(2025·山东聊城二模)在体积相等的多个
C.CO2平衡转化率由A到B点,可采取的
恒温恒容密闭容器中,分别充入1 mol CO2
措施为加压或减小”(CO)
和1molH2,发生反应CO2(g)+4H2(g)
n(H2)
=CH4(g)+2H2O(g)。在不同温度下反
D.使用对反应I催化活性更高的催化剂可
应相同时间,测得lg正、lg滋、H2转化率
提高CH3OCH3的实际选择性
与温度关系如图所示。
5.(2025·山东威海二模)1温度
Ts
Ig k
50
H2
工业上可用Na2CO3溶
T
增
的
M
40
a
液捕获CO2以减少其
大
30
G
排放:Na2CO3(aq)十
20
率
H
T
10
1%
H2O(1)+CO2(g)=
c(C02)
增大
2 NaHCO3(aq)△H。不
T
_/K-
同温度下,在同一密闭容器中充入同浓度
的CO2,加入同浓度同体积的Na2CO3溶
已知:0正=k正c(CO2)c4(H2)逆=k逆·c
液,经相同时间测得CO2浓度如图。下列
(CH4)c2(H2O),k正、k递为速率常数。下
说法错误的是
列说法正确的是
(
()
A.△H<0
A.该反应的△H>0
B.
B.代表lgk正曲线的是MH
人-ONa(aq)也可以作为CO捕获剂
C.当2正(H2)=递(H2O)时反应达到平
C.在T<T3时该反应未达到平衡状态
衡状态
D.从T4迅速升温至T并恒温,溶液pH
D.a、b、c三点中达到平衡状态的是a、b
减小
1502.答案D
解析化合物1参与了化学反应,作催化剂,总反应的反应
热只与反应物与生成物能量差值有关,A错误:化合物2和
水生成化合物3与甲酸根离子的反应是放热反应,升高温
度,平衡逆向反应,降低化合物2的转化率,B错误:图乙表
示的反应历程中,第二步能量壁垒最大,决速步为第二步,
C错误;化合物4到化合物1的反应氢元素化合价升高,为
氧化还原反应,D正确。
3.答案D
解析有机物④中的甲基、亚甲基中碳原子采取$即3杂化,
碳碳双键、羰基中碳原子采取sp2杂化,所以含有sp、sp32
种杂化方式,A正确:中间产物是在反应过程中产生,又参
与下一步反应被消耗的物质,因此有机物③④⑥都是反应
的中间产物,B正确;反应中有碳氧、碳氯、碳氢、碳碳等极
性键和非极性键的断裂与生成,C正确:手性碳原子是指连!
有4个不同原子或原子团的碳原子,因此有机物⑥中含有
2个手性碳原子,D错误。
4.答案A
解析催化剂是参与反应,改变反应历程,反应前后质量!
和化学性质不变的物质:中间产物是反应过程中生成又消
耗的物质,物质I参与反应,最后又生成,是催化剂:物质
Ⅱ、Ⅲ是反应过程中生成又消耗的,为中间产物,A正确;·
反应历程中H2、CO2、H2O参与反应,其中H2中存在非极
性键的断裂;生成HCOOH、H2O等含有极性键,存在极性
键的形成,但不存在非极性键的形成,B错误:根据总反应
H2+CO2一HCOOH可知,每生成1 mol HCOOH转移
2mole,故46g液态HC0OH的物质的量为46g/mo
46g-=
1mol,则生成1mol液态HCOOH时放出热量31.2kJ,故
每转移1mole放出l5.6kJ热量,C错误;催化剂能降低
活化能,加快反应速率,但不能改变反应热,平衡转化率与
反应热、外界条件(温度、压强、浓度等)有关,催化剂不能!
玫变平衡转化率,D错误。
5.答案A
解析反应过程存在O一H生成,但无O一H键的断裂,!
故A错误;H2首先在ZnGaO3催化剂表面解离成2个
日¥,2个H与催化剂反应形成氧空位,催化剂氧空位再
与C)2结合,所以催化剂氧空位用于捕获C)2,氧空位越
多反应速率越快,故B正确;反应温度过高使甲醇炭化,碳
覆盖在催化剂的表面,使催化剂反应活性下降,故C正确;:
H2首先在面解离成2个H¥,随后参与到C)2的还原过
程,根据图中信息可知,CH3OH~6H,所以理论上,每生
成1 mol CH3OH,该历程中消耗的H*的数目为6NA,故
D正确。
6.答案D
解析由题千反应历程图可知,过程I即图2所示中间体
D与NO、NH和NH反应生成N、H2O和Cu
(NH3),其中未涉及非极性共价键的断裂,有N=N非:
极性键的生成,A错误;过程Ⅱ中发生反应的方程式为Cu
(NH)+NO=N2+H2O+Cu(NH)+NH,
应中化合价升高的是Cu(NH3)?+中的N元素,化合价降:
·26
低的是Cu(NH3)+中的Cu元素和NO中的N元素,则
脱除1 mol NO转移3mol电子,B错误;脱除NO的反应
物为NONH3、O2,生成物为N2和H2O,总反应的方程式
为4NO+4NH3+O2
催化指4N2十6H,O,氧化剂为NO
和O2,还原剂为NH,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
5:4,C错误;由题千反应历程图可知,进入的物质为NO、
NH和O2,此为反应物,流出的物质为N2和H2O,此为
生成物,故图1总反应的化学方程式为4N)+4NH3十O2
信化剂4N,十6H,0,D正确。
7.答案A
解析反应①中F元素化合价没有发生变化,不属于氧化
还原反应,反应②中Fe元素化合价由十2价变为十3价,反
应⑥中Fe元素化合价由十3价变为十2价,属于氧化还原
反应,A错误;苯乙烯分子中苯环与乙烯基上的碳原子以
碳碳单键连接,单键可以旋转,故苯乙烯分子中所有原子
可能共平面,B正确:反应过程中有)一O非极性键的断裂
和C一O、)一H等极性键的形成,故反应过程中有非极性
键的断裂与极性键的形成,C正确;每生成1mol苯甲醛,
理论上消耗2molH2)2,因有其他副产物生成(如C)2
等),实际消耗H2O2的物质的量应大于2m©l,即每生成
2mol苯甲醛,实际上消耗H2O2的物质的量大于4mol,D
正确。
题型强化练(二十)
1.答案D
解析由分析可知,曲线Ⅱ表示c(Y)随时间的变化曲线,
A正确;01s内,曲线Ⅱ的斜率大于曲线Ⅲ的斜率,因为
化学反应速率=兰在相同时间同高0~s内,△(Y)>
△c(Z),所以u(Y)>v(Z),B正确;由图乙可知,温度升高,
宁减小,n1和1n:都增大,即白1和?都增大,反应速
率加快,温度升高利于反应①、②正向进行,有利于提高Z
的产率,C正确;由图乙信息可知,温度T>T1时,k1<k2·
说明反应①为慢反应,因此,总反应速率由反应①决定,D
错误。
2.答案D
解析开始反应时,Y的含量迅速上升,说明生成Y的速
率快,活化能越低,反应速率越快,则X→Z的活化能大
于X→Y的活化能,A正确;0键的键能大于π键,Y→
Z的过程中,先通过π键的断裂,而。键保持稳定,再通过
单键旋转调整取代基排列,最后重新形成π键,B正确;达
到平衡时,Z的浓度大于Y,则X生成Y的平衡常数小于X
生成Z的平衡常数,C正确;5~10min时,Z的浓度很低,
说明主要发生反应X→Y,而Y→Z的速率很慢,即Y
→Z的活化能大,则可以用E1<E3来解释,D错误。
3.答案B
解析由图可知,相同时间内x2(反应Ⅱ产物产率)大于
(反应I产物产率),说明反应Ⅱ的反应速率比反应I
快,一般情况下,反应速率越快,反应的活化能越低,所以
反应活化能Ⅱ<I,A正确;已知△H1>△H2>0,反应I
和反应Ⅱ均为吸热反应,且反应I的△H更大。根据勒夏:
特列原理,升高温度,平衡向吸热方向移动,对于吸热反
应,△H越大,温度对反应限度影响越大,所以温度对反应
I的反应限度影响大,B错误;催化剂具有选择性,不同的
催化剂对不同反应的催化效果不同,所以改变催化剂可调
控两种有机生成物比例,C正确;8h时,1=0.027,x2=
0.374,起始时n(C1oH18)=1.00mol,根据反应I,生成
C1oH12的物质的量n(C1oH12)=1.00mol×0.027=
0.027mol,同时生成H的物质的量n1(H2)=3×0.027mol
=0.081mol;根据反应Ⅱ,生成C10H18的物质的量
n(C1oH18)=1.00mol×0.374=0.374mol,同时生成H2
的物质的量n2(H2)=2×0.374mol=0.748mol,则共产生
H的物质的量n(H)=0.081mol+0.748mol=0.829mol,D
正确。
4.答案A
解析反应状态达A点时,CO2的平衡转化率和平衡时
CH OCH的选择性均为25%,根据CH3OCH3的选择性
=2(CH3OCH)
R反应的C0×100%可得:25%=2aCH,0CH2×
1 molX 25%
100%,故反应状态达A点时,容器中n(CH3OCH3)为
0.03125mol,A错误;由题千信息可知反应I.2CO2(g)+
6H2 (g)--CH3 OCHs (g)+3H2O(g)AH=-122.5 kJ.
mol1,反应Ⅱ.CO2(g)+H2(g)一CO(g)+H2O(g)
△H2=+41.2kJ·mol厂1,由2C0(g)+4H2(g)
CH OCH(g)+H2O(g)=I-2×Ⅱ可得,△H=(-122.5
-2×41.2)kJ·mol-1=-204.9kJ·mol-1,B正确;由反
应方程式可知,增大压强反应2C)2(g)十6H2(g)
CH OCH(g)+3H2O(g)平衡正向移动,CO2平衡转化率
增大,减小C0即增大H,的用量,则C0,的平衡转化
n(H2)
率增大,即加压或减小0均可实现C0,平青转化率
由A到B,点,C正确:使用对反应I催化活性更高的催化剂
即可加快反应I的速率,从而提高CHOCH3的实际选择
性,D正确。
5.答案D
解析由题千方程式可知,反应Na2C)3(ag)+H2O(1)+
CO2(g)一2 NaHCO3(ag)正反应是一个气体体积减小的
方向,即△S0,根据当△G=△H一T△S0时,反应可以
自发进行,故可知△H<0,A正确:已知苯酚的酸性比碳酸
弱,故CO0能与〈)-ONa(aq)反应生成苯酚和NaH
C0,故○ONa(ag)也可以作为CO,捕茨剂,B正确:
由A项分析可知,该反应的△H<0,则降低温度平衡正向
移动,CO2的浓度减小,由图信息可知,在T<T3时温度越
低CO2浓度越大,故此时温度该反应未达到平衡状态,由
于温度越低反应速率越慢,导致C),的浓度越大,C正确;
由C项分析可知,当温度T>T3时反应达到化学平衡,则
升高温度平衡逆向移动,溶液中Na2C)3浓度增大,NaH
CO3浓度减小,由于Na2CO3的水解程度比NaHCO3大,
故从T4迅速升温至T并恒温,溶液pH增大,D错误。
·26
6.答案B
解析该反应正向气体分子数增多,是吸热反应,绝热过
程中体系温度降低,反应正向进行程度小,压强小,恒温过
程压强变化符合正常反应进程,L1压强大,所以L1为恒容
恒温过程,L2为恒容绝热过程,A正确;a,点和c点压强相
等,温度T>T(L2绝热温度降低),根据pV=nPT(V相
同),T越大,n越小,所以气体总物质的量na<ne,B错误;
b点温度高于C点(L1恒温,L2绝热降温),温度越高反应
速率越快,所以逆反应速率v(b)>U(c),C正确;假设是恒
温恒容.b点手街时压强为起始的号倍,根据阿伏仙德罗定
律纪2,可得平衡时气体总物质的量为1+2)×专ml
n1 n2
=4mol,通过三段式计算
CH4(g)+2H2S(g)==CS2(g)+4H2(g)
起始量(mol)1
2
0
0
变化量(mol)x
2x
4x
平衡量(mol)1-x2-2x
4
平衡时(1一x)十(2一2x)十x十4x=4,解得x=0.5,平衡
常数K
c(CS2)×c4(H2)_0.5×24
c(CH4)Xc2(H,S0.5X=16,c点温度低,
反应正向进行程度小,所以平衡常数K<16,D正确。
7.答案D
解析根据分析,逆反应方向是吸热反应,正反应方向是
放热反应,A错误;lgk正代表曲线的是NG,gk运代表曲
线的是MH,B错误;达到化学平衡时,各物质的反应速率
V正(H2)
之比等于化学计量数之比,所以递(,0=了,即
v正(H2)=2U滋(H2O),C错误;观察图像可知,随着温度T
增大,一则越小,氢气转化率先增大后减小,由于反应是放
热反应,说明转化率达到最大时,反应才达到平衡,所以、
b达到化学平衡,c还没达到化学平衡,D正确。
题型强化练(二十一)
1.答案-90.6
解析(1)由盖斯定律可知,反应ⅰ十反应ⅱ=反应m,则
△H2=△H3-△H1=(-49.4kJ/mol)-(+41.2kJ/mol)
=一90.6kJ/mol,故答案为:-90.6。
2.答案-6
解析反应热△H=反应物键能总和一生成物键能总和,
根据题中给出的键能和反应式,可知反应物键能=2×(3
×413+358+467)=4128kJ·mol厂1,生成物键能=614
+4×413+2×2×467=4134k·mol-1,则△H=4128k·
mol厂1-4134kJ·mol1=-6k·mol厂1,故答案为-6。
3.答案-162k/mol低温
解析已知:H2、CH4的燃烧热△H分别为一285kJ·
mol1、-890kJ·mol1,1molH2O(I)转化为H2O(g)吸
收44k的热量,即有反应i:2H2(g)十O2(g)一一2H,O
(1)△H1=-570k/mol,
反应i:CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)
△H2=-890kJ/mol,
反应m:H2O(1)一H2O(g)
△H3=+44kJ/mol,