内容正文:
复习练案[12]
选择题热点专项分级训练(十)化学反应速率与平衡图像分析
D.利用pH响应变色材料,可将pH振荡可
【强基练】
视化
1.(2025·黑吉辽蒙高考)一定条件下,“B03-2.(2025·河北保定三模)对于反应2N0(g)+
S0?-[Fe(CN)。]4--H+”4种原料按固定
02(g)=2N02(g)△H=-116.4
流速不断注入连续流动反应器中,体系pH-t
kJ·mol-。下列说法错误的是
()
振荡图像及涉及反应如下。其中AB段发生
A.该反应在常温下能自发进行的主要原因是
反应①~④,①②为快速反应。下列说法错误
△H<0
的是
B.反应的平衡常数可表示为K
c2(N0)·c(0)
6.5
c2(N0,)
5.5
C.该反应正反应的活化能低于逆反应的活
3.5
2.5
周期
0
20
40
化能
t/min
D.反应达到平衡状态时,2vE(O2)=v逆(NO2)
①
S03+H+=HS03
3.(2025·江西南昌二模)已知:C02(g)+
②
HS0,+H*—H,S0
H2(g)=C0(g)+H0(g)。一定压力下,
3HS03+Br03—3O03+Br
③
C02、H2按一定投料比(物质的量之比)投料
+3H
④
H,S03+B03→
到密闭容器中,T、T2不同温度时,C02的物质
的量分数随时间变化关系如图所示。下列说
BrO3+6H++6[Fe(CN)6]4
⑤
法错误的是
Br+6[Fe(CN)6]3-+3H,0
0.61
0.5
A.原料中c(H+)不影响振幅和周期
物质的量分数
0.4
0.3
B.反应④:3H,S03+B03—3S0+Br
0.2
0.1
0
+6H
时间(s)
C.反应①~④中,H+对SO的氧化起催化
A.C02、H2的投料比为1:1
作用
B.该反应的△H>0
165
C.曲线L可能是T,温度下增大压强的结果
200
180
D.T2温度下,C02的平衡转化率为40%
150
②
4.(2025·河北张家口二模)TK下,分别向三个
HA
100
①
容积不等的恒容密闭容器中投入1 ol SOCL,
和1molH2S发生反应:SOCl2(g)+H2S(g)
020406080100120140160180200
t/min
S20(g)+2HCl(g),反应tmin后,三个容
A.△H>0
器中SOCL2的转化率如图所示。下列说法正
B.反应温度:②>①
确的是
(
C.平衡常数:①>②
A(S0Cl,)/%
70
D.①线0~180min的平均反应速率
50
。-------
(CH,CH,OH)moln
V3容器的体积VL
【培优练】
A.0~tmin内,三个容器中的正反应速率:
6.(2025·湖南岳阳二模)乙烯可由C02和H2
v。=v。<
制取:2C02(g)+6H2(g)=C,H4(g)+
B.b点为平衡转化率,a、c点不是平衡转化率
C.TK时,该反应的平衡常数为2mol·L
4H0(g)。在0.1MPa下,反应起始n(C02):
D.VL容器中反应达到平衡后,若再投入
n(H2)=1:3的条件下,不同温度下达到平衡
1molS0CL2和1molS20,平衡不移动
时,C02、H2、C,H4、H20四种组分的物质的量
5.(2025·河南郑州二模)科技人员研发了一种
分数如图所示:
催化剂,能催化乙醇与水的混合气产生H2,反
0.7
应方程式为CH,CH,OH(g)+H,O(g)催化剂
0.6
---{-----≥----------1--
0.5
CH,COOH(g)+2H,(g)△H。在VL固定容
7--1-
0.4
M440.0.39
积的容器中,不同温度下,用该催化剂催化总
0.3
---+
0.2
b
量相同、比例相同的乙醇和水的混合气,产生
L
0.1
H,(已经转换为标准状况)的体积与时间关系
0
390
450
510
570
630
690
750
如下图所示。下列叙述错误的是
T/K
166
下列说法错误的是
C.1=66.7%则B点体系中乙烯的体积分数
A.该反应的△H<0
约为50%
B.440K时H,的平衡转化率为50%
D.若A点,平衡常数K=0.72,H2的移出率
C.曲线b表示H,O的物质的量分数随温度的
为20%
变化
8.(2025·河南省鹤壁安阳焦作濮阳四市联考二
D.在440K恒容条件下反应已达平衡时,继续
模)亚硝酰氯(NOCl)的分解反应为2NOCl(g)
通入与起始等比例的CO2和H2,可以提高
2N0(g)+C,(g)△H,其正、逆反应速
H,和C02的平衡转化率
率可以表示为1=kc2(NOCl),v-1=
7.(2025·江西鹰潭二模)乙烷催化裂解制备乙
k1c2(NO)·c(Cl2)。k1和k-1分别为正、逆
烯和氢气的反应式为C,H。(g)=C2H4(g)
反应的速率常数,E,和E-,分别为正、逆反应
+H,(g)△H,工业上在裂解过程中可以实现
的活化能,山k与T的关系如图所示(已知:
边反应边分离出生成的氢气。在不同温度下,
h=Ae
1.0molC,H。(g)在1.0L恒容密闭容器中发
E为活化能,R为理想气体帝数,A
生该反应。H,的移出率a「α
为比例系数)。
n(分离出的H2)
×100%不同时,乙烷的平
n(生成的H,)
衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法
In k
不正确的是
K
T
+乙烷的平衡转化率/%
逐渐增天
90--------
下列叙述错误的是
60
30
A.E<E
T
T/K
B.降低温度,平衡逆向移动
A.由图可知:1>2>a3
C.加入催化剂不能提高NOCl的平衡转化率
B.加入催化剂增大了活化分子百分数,但该
kc2(N0)·c(Cl)
D.平衡常数K=k=
e2(NOCI)
反应的△H不变
167为H,反应的化学方程式为
人+父一公+又,B错误:由题干转
化信息可知,反应过程中有0一0、C=C等非极性键
的断裂和有C一C非极性键的形成,C正确;由题干
0
转化信息可知,
参与了反应,但反应前后
R R2
没有发生改变,即为烯烃转化过程中的催化剂,D
正确。
7.B从题图中看出有三个过渡态,(CH3),CBr的醇解
反应包含3个基元反应,故A正确;由题图可知,该
反应过程中反应物的总能量高于生成物的总能量,
为放热反应,升高温度,不利于提高(CH3),CBr的平
衡转化率,故B错误;慢反应为总反应的决速步,该
反应中(CH3),CBr=(CH3)3C++Br的活化能最
大,反应速率最慢,为该反应的决速步骤,故C正确;
若在乙醇中加入少量的乙醇钠,乙醇钠在反应中可
以提供更多的活性亲核物种,从而增加与卤代烃分
子发生反应的机会,进而加快整个反应的速率,故D
正确。
8.D甲醇脱氢生成C0的过程中有极性键C一H的断
裂,故A正确;由题图可知,b→c的过程中
((一CH2OH)转化为CH,0,由原子守恒可知,该过
程的反应式为(一CH2OH)m一一→CH20+H,故B正
确;a→i的过程中CHOH先转化为CH20,有碳氧双
键生成,有π键的形成;a→j的过程中CH,OH最终
转化成了一C0,有碳氧双键生成,有π键的形成,故
C正确;b一→C的过程中(一CH2OH),转化为CH,0,
断裂了氢氧键;b一→d的过程中(一CH,OH)转化为
(一CHOH)p,断裂了碳氢键,没有断裂氢氧键,故D
错误。
复习练案[12]
【强基练】
1.A根据图像可知氢离子浓度影响振幅大小,A错
误:反应(④中亚硫酸被氧化,反应的离子方程式为
3H2S03+Br05—3S0+Br+6H*,B正确;由
于①②为快速反应,而溴酸根离子直接氧化的是亚
硫酸,所以反应①~④中,H+对SO的氧化起催化
作用,C正确;根据题干信息和图像可知利用pH响
应变色材料,可将pH振荡可视化,D正确。
27
2.B该反应为△H<0,△S<0,根据反应自发性判断
依据,在常温下能自发进行的主要原因是△H<0,A
项正确;平衡常数是生成物浓度的幂之积比反应物
C2(N0)一,B错误;该反
浓度的幂之积,即K=2(NO)·c(O,)
应△H<O,根据△H=正反应的活化能-逆反应的活
化能,可知该反应正反应的活化能低于逆反应的活
化能,C正确;反应达到平衡状态时,系数化为1后能
说明正、逆反应速率相等,E(O,)=生(0:),D
2
正确。
3.D由图可知,T,比T2先到达平衡状态,则T比T2
对应反应速率快,T,>T2;T,温度下达到平衡时二氧
化碳的物质的量分数低于T2,说明升温时平衡右移,
则正反应吸热;由图,投料时二氧化碳的物质的量分
数为0.5,则C02、H2按1:1投料,A不符合题意;结
合分析可知该反应的△H>0,B不符合题意;曲线L
下,比T温度下先到达平衡状态,则L比T,对应反
应速率快,平衡时二氧化碳的物质的量分数相等,说
明加快了反应速率但平衡未移动,该反应气体分子
总数不变,增大压强该平衡不发生移动,但能增大反
应速率,则曲线L可能是T,温度下增大压强的结
果,C不符合题意;T,平衡时二氧化碳的物质的量分
数为0.2,设投料时二氧化碳和氢气各0.5mol,混合
气体共1ol,则平衡时二氧化碳为0.2mol,反应消
耗二氧化碳0.3mol,C02的平衡转化率为60%,D
符合题意。
4.D0~tmin内,以S0Cl2表示正反应速率,v。=
0.5 m.minomin
V,×t
=0.5mol·L·min容积:y,<y2<V,所E
正反应速率:.>。,A错误;三个容器中的SOCl2的
转化率:b>a=c,浓度大时速率快,a点的转化率比
b点低,说明a点达到了平衡,则可推知a点是平衡
点,b、c点不是平衡点,B错误;
根据平衡点a点列三段式:
SOCI (g)+HS(g)S20(g)+2HCI(g)
起始物质1
1
0
0
的量(mol)
转化物质
0.5
0.5
0.5
1
的量(mol)
平衡物质0.5
0.5
0.5
1
的量(mol)
K=
0.5、0.5
-mol·L1,C错误;
1.5、/112
2×V
若再投入1mols0C,和1mols,0,Q=1.50.5
mol·L=之mol·L1=K,平衡不移动,D正确。
5.C由图可知曲线②的速率更快,故②的反应温度更
高,且①达到平衡时,氢气体积没有②的大,说明升
高温度有利于平衡正向移动,故反应吸热,即△H>
0,A正确;由A项分析可知,B正确;反应吸热,温度
越高平衡常数越大,故平衡常数:②>①,C错误;
①线0~180min的平均反应速率v(CHCH2OH)=
1
180×10-3L
2(H,)=2×22.4L·mol+×VL×180mia
1×104
4.487mol·L1·min,D正确。
【培优练】
6.B升高温度,二氧化碳的物质的量分数增大,说明
平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,反应的
焓变△H<0,A正确;440℃时氢气和水蒸气的物质
的量分数都为0.39,设起始二氧化碳、氢气的物质的
量为1mol、3mol,设平衡时生成乙烯的物质的量为
amol,则平衡时n(H2)=3-6a,n(H20)=4a,由
3-6a=4a,可得a=0.3,氢气的转化率为
0.3mol×6x100%=60%,B错误;由于△H<0,故
3 mol
升高温度平衡逆向移动,表示氢气的物质的量分数
随温度变化的曲线是a,由方程式可知,水蒸气的物
质的量分数是乙烯物质的量分数的4倍,则表示水
蒸气和乙烯的物质的量分数随温度变化的曲线分别
是b、c,C正确;恒温恒容条件下,继续通入等比例的
C02和H2,相当于加压,平衡正向移动,可以提高H2
和C02的平衡转化率,D正确。
7.C分离出氢气会促进平衡正向移动,从而提高乙烷
的转化率,因此氢气的移出率越高,乙烷的平衡转化
率越大,则a1>α2>3,故A正确;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,但
不影响△H,故B正确;
设乙烷的起始量为1ol,结合已知条件列三段式:
27
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
α1=66.7%,则此时体系内剩余氢气的物质的量为
0.9×(1-66.7%)=0.3,B点体系中乙烯的体积分
0.9
数约为0.1+0.9+0.3×100%≈69%,故C错误:A
点时乙烷的转化率为60%,结合已知列三段式:
C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)
起始/mol
1
0
0
转化/mol
0.6
0.6
0.6
平衡/mol
0.4
0.6
0.6c(H2)
K=0.72=
0.4,c(H,)=0.48m/L,H,的移
出率=0.6-0.48×100%=20%,故D正确。
0.6
8.Ahk与宁关系图所示,随者温度升商,山长逐斋塔
大,且nk,增大更多,说明升高温度,正反应速率增
加更多,平衡应正向移动,则该反应正向应为吸热反
应。由分析可知,该反应为吸热反应,则正反应的活
化能大于逆反应的活化能,则E,>E-1,A错误;由分
析可知,该反应为吸热反应,降低温度,平衡逆向移
动,B正确;加入催化剂可加快反应速率,但不影响
平衡移动,不会提高NOCl的平衡转化率,C正确;反
应达到平衡时,正逆反应速率相等,“,=k,c(NOCl)
=v-1=k1c2(N0)·c(Cl2),则平衡常数K=
2(N0)·c()-,D正确。
(NOCI
k-i
复习练案[13]
1.(1)<(2)-2a-3b+c(或c-2a-3b)(3)温度
过高,反应平衡常数较小导致产率过低(或温度过
高,催化剂的催化活性下降导致产率过低)
(4)①IV②BD③1.98④0.025
【解析】(1)根据表格中的数据,反应温度升高反
应的平衡常数减小,说明反应向逆反应方向移动,又
因升高温度向吸热反应方向移动,故逆反应为吸热
反应,正反应为放热反应,该反应的△H<0。(2)根
据已知条件可以写出如下热化学方程式:①C0(g)
+20.(g)=c0.(g)4=-a小m;