内容正文:
第04讲 化学反应速率和限度的图象(或图表)分析
建议时间:20分钟
突破一 时间—速率图象
1.将锌粒投入一定浓度的稀硫酸中,实际反应速率和时间的关系与下图最接近的是( )
A. B.C. D.
2.一定条件下,反应 A(g)+B(g)C(g) △H<0,达到平衡后改变某一条件,反应速率随时间变化图像如下,有关改变条件正确的是( )
A.图像A改变的条件是升高温度 B.图像B改变的条件是增大压强
C.图像C改变的条件是减少反应物浓度 D.图像D改变的条件是使用催化剂
3.在容积不变的密闭容器中存在:3H2(g) +3CO(g) =CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH<0,其他条件不变时,改变某一 条件对上述反应速率的影响,下列分析正确的是( )
A.图I研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响
B.图I研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响
C.图II研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响
D.图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
突破二 时间—物质的量图象
4.某小组同学以SO2与O2反应生成SO3为例,探究可逆反应。
信息1:一定条件下向密闭容器中充入SO2与18O2,反应一段时间后,18O存在于SO2、O2、SO3中。
信息2:密闭容器中1molSO2与0.5molO2在一定条件下发生反应,反应过程中SO3的物质的量的变化趋势如图所示。
下列说法中不正确的是( )
A.逆向反应可以发生的证据是18O存在于SO2中
B.信息2能充分证明相同条件下,可逆反应同时向正、逆两个方向进行
C.t1时正反应速率大于逆反应速率
D.t2时,n(SO3)<1mol,说明在一定条件下,可逆反应存在限度
5.一定温度下,在恒容密闭容器中,充入一定量的气体A和B,发生反应,三种气体物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线③表示气体B的物质的量随时间变化的曲线
B.M点时,
C.该反应达到平衡时,每消耗同时消耗
D.时容器内的气体压强与起始时压强之比为
6.(2026·湖南邵阳高一月考)催化氧化反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业上生产硫酸的关键步骤。某次实验中,向容积为5L的恒温密闭容器中通入10molSO2和amolO2,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.工业上常用水做吸收剂吸收SO3制备硫酸
B.2min时的反应速率
C.2min时,
D.反应达到平衡时,O2的转化率为50%,则a=8
7.在恒温恒容密闭容器中,发生A物质转换为B物质的化学反应。其中A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的化学方程式为
B.4min时,正反应速率等于逆反应速率
C.6min时,化学反应达到平衡状态
D.反应达到平衡后,向该容器中再通入一定量的氖气,将加快化学反应速率
8.(2026·广西南宁高一期末)在一定温度下,体积为的恒容密闭容器内发生某一反应,其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是( )
A.该反应的化学方程式为
B.在时,
C.容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为
D.时,反应的正、逆反应速率相等,达到平衡状态
9.(2026·河南南阳高一期末)一定温度下,将与充入恒容密闭容器中发生反应,各组分的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.曲线Z表示物质B的浓度变化
B.物质C、D的物质的量浓度变化曲线重合,均为曲线X
C.M点对应的状态为平衡状态
D.平衡时A的物质的量为0.5mol
10.(2026·河南郑州高一期中)工业上可用CO2来生产甲醇。在体积为2L的刚性密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应。测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.达平衡时,H2的转化率为25%
B.第3min时,CH3OH的消耗速率等于生成速率
C.反应进行到10min时,气体的总压强是开始的0.625倍
D.前10min,用CO2表示的平均反应速率为0.075
突破三 时间—浓度图象
11.T℃时在2L容积不变的密闭容器中发生反应:。反应过程中A、C、D的物质的量浓度变化如图所示。则下列结论不正确的是( )
A.曲线②代表物质C的变化
B.反应进行前2min内,用B表示的反应速率
C.a点
D.反应过程中体系压强逐渐增大
12.水煤气制甲醇是煤炭清洁高效利用的有效途径之一。某温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的CO和,发生反应:,各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线2代表随时间的变化
B.时刻,正、逆反应的速率相等
C.时反应达到化学平衡
D.min,曲线1代表物质的为mol·L-1·min-1
13.某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应;,12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法正确的是( )
A.12s时容器内的压强为起始压强的
B.
C.图中m点达到了反应进行的限度
D.0~12s时段,用C表示反应的速率为0.15mol·L-1·s-1
突破四 探究反应条件对速率的影响
14.一定条件下,恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 。测得容器内CO2的浓度随反应时间的变化如下表所示。下列说法正确的是( )
反应时间/s
0
10
20
30
40
50
60
70
100
6.0
3.5
2.3
1.5
0.9
0.6
0.6
0.6
0.6
A.20~40s内,CO平均反应速率为0.07
B.反应达到平衡状态时,CO2的转化率为90%
C.其他条件不变时,充入He能加快反应速率
D.当混合气体密度保持不变时,表明反应已达到平衡状态
15.(2026·河北高一期末)在2 L密闭容器中,控制不同温度,分别充入和发生反应:。测得随时间变化的有关实验数据如下表。下列说法错误的是( )
组别
温度
时间/min
0
10
20
40
50
①
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
0.50
0.30
0.18
0.15
0.15
A.T1<T2
B.时CH4、T2温度下,40 min时均已达到化学平衡状态
C.T2温度下,平衡时CH4的体积分数约为7.3%
D.T1温度下,0~20 min内NO2的反应速率为0.025mol·L-1·min-1
突破五 控制变量法分析对速率的影响
16.某课外兴趣小组探究影响化学反应速率的因素,下列说法错误的是( )
序号
温度
溶液
溶液
出现浑浊所用时间
V/mL
V/mL
V/mL
1
20℃
10.0
0.10
10.0
0.10
0
2
40℃
10.0
0.10
10.0
0.10
0
3
20℃
0.10
5.0
0.20
A.实验发生的反应为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响,则
C.若实验3的反应速率大于实验1的反应速率,则
D.实验1、2、3均应将溶液缓慢逐滴滴入溶液中
17.某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素[反应方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O],设计了如表系列实验。下列说法不正确的是( )
实验序号
反应温度(℃)
Na2S2O3浓度
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
1
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
2
40
V1
0.10
V2
0.50
V3
3
20
V4
0.10
4.0
0.50
V5
A.设计该实验的基本原理为控制变量法
B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响
C.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则需V4=10,V5=0
D.将水更换为Na2SO4溶液,对实验结果无影响
18.某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应:
Na2S2O3+H2SO4(稀)=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,探究反应条件对速率的影响,下列有关说法正确的是( )
选项
反应
温度
/℃
Na2S2O3 溶液
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(mol·
L-1)
V/mL
c/(mol·
L-1)
V/mL
①
25
10
0.1
10
0.1
0
②
25
5
0.1
10
0.1
x
③
25
10
0.1
5
0.2
5
④
50
10
0.1
10
0.1
0
A.可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
B.①④探究温度对速率的影响,实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中
C.①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响
D.x=5,②③两组实验可探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响
19.某同学探究外界条件对H2O2分解速率的影响。实验所用试剂:0.4 mol·L-1 H2O2溶液、蒸馏水、MnO2粉末、Fe2O3粉末
实验
c(H2O2) /mol·L-1
V( H2O2) /mL
温度
催化剂
收集112 mLO2所需时间t / s(s)
1
0.4
20
室温
无
几乎无气体产生
2
0.4
20
50℃水浴
无
296
3
0.4
20
室温
0.5g a
45
4
0.4
20
室温
0.5g MnO2粉末
100
5
0.4
①
室温
0.5g a
> 45
(1)实验1、2的目的是:在其他条件相同时,探究 对H2O2分解速率的影响。
(2)表中a处所用试剂为 。对比实验3、4可得出的结论是 。
(3)实验3、5是在其他条件相同时,探究浓度对该化学反应速率的影响。①处取用10 mL 0.4 mol·L-1 H2O2溶液,还应添加的试剂及用量为 。
(4)实验4中,以O2表示的反应速率(O2)= mL·s-1。(表中氧气体积已换算成标准状况的)
(5)某同学将印刷电路板的金属粉末用0.4 mol·L-1 H2O2溶液和3.0 mol·L-1 H2SO4溶液处理,实验过程中粉末溶解,溶液逐渐变蓝。
①该金属粉末溶解的化学方程式为 。
②某同学在不同温度下完成该实验,测得铜的平均溶解速率分别为:
温度/ ℃
20
30
40
50
60
70
80
铜的平均溶解速率/10-3 mol·L-1·min-1
7.34
8.01
9.25
7.98
7.24
6.73
5.76
当温度高于40 ℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降,其主要原因是 。
建议时间:20分钟
1. (2026·宁波九校期末联考)一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体,发生化学反应生成另外两种气体,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为2C(g)+4D(g)6A(g)+3B(g)
B.反应进行到1 s时,v(A)正=v(C)逆
C.反应进行到6 s时,B的平均反应速率为0.05 mol/(L·s)
D.向容器中通入少量稀有气体,反应速率将变小
2.(2026·浙江杭州高一期中)T℃时在2L刚性密闭容器中使与发生反应生成。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示;若保持其他条件不变,温度分别为和时,Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是( )
A.温度:
B.容器中发生的反应可表示为:
C.反应进行的前4min内,用X表示的反应速率
D.当容器内混合气体的总压强不随时间改变时,该反应一定处于平衡状态;
3.一定温度和压强下,在2L的密闭容器中合成氨气:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。反应过程中反应物和生成物的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.0~10min内,以NH3表示的平均反应速率为0.005mol/(L·min)
B.10~20min内,v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2
C.该反应在20min时达到化学平衡状态
D.N2的平衡转化率与H2平衡转化率相等
4.研究反应2X(g)Y(g)+Z(g)的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.比较实验②④得出:升高温度,化学反应速率加快
B.比较实验①②得出:增大反应物浓度,化学反应速率加快
C.若实验②③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂
D.在0~10 min之间,实验②的平均速率v(Y)=0.04 mol·L-1·min-1
5.(2026·浙江杭州高一期中)一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示。则下列对该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为
B.反应进行到1s时,
C.达到化学平衡时,C的转化率为
D.若该反应为放热反应,升高温度反应速率降低
6.是工业制硫酸中的一步重要反应。一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的和发生该反应,各物质浓度c随时间t的变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A.曲线3为随时间t的变化曲线
B.a点时,消耗的速率小于生成的速率
C.上述过程中容器内且保持不变
D.向容器中通入一定量的氩气,可缩短达到平衡的时间
7.室温下,用溶液、溶液和蒸馏水混合进行如下表所示的5个实验,分别测量浑浊度随时间的变化。下列说法不正确的是( )
实验编号
溶液
蒸馏水
浑浊度随时间变化的曲线
V/mL
V/mL
V/mL
①
1.5
3.5
10
②
2.5
3.5
x
③
3.5
3.5
8
④
3.5
2.5
9
⑤
3.5
y
10
A.,
B.降低溶液浓度比降低溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大
C.实验①②③或③④⑤均可说明其他条件相同时,增大反应物浓度可增大该反应速率
D.将装有实验①的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合,其浑浊度曲线可能为a
8.已知:。某化学小组欲探究该反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
编号
酸性KMnO4溶液体积/
溶液体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
反应时间/min
Ⅰ
2
2
0
20
2.1
Ⅱ
2
1
20
5.5
Ⅲ
2
0
50
0.5
下列说法错误的是( )
A.,
B.实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对化学反应速率的影响
C.若改用酸性KMnO4溶液,将不能达到实验目的
D.实验Ⅲ中用KMnO4浓度变化表示的反应速率
9.(2026·甘肃酒泉高一期中)从化学反应速率和平衡的角度认识和调控化学反应,在生活、生产和科学研究中具有重要意义。
(1)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为
某小组同学通过硫代硫酸钠与稀硫酸反应的有关实验,探究影响化学反应速率的因素,实验所需的条件和试剂如下表。
实验编号
反应温度
试剂
溶液
溶液
1
40
2
0.1
2
0.1
0
2
20
2
0.1
2
0.1
0
3
20
1
0.1
2
0.1
1
4
40
1
0.1
2
0.1
x
①判断该反应进行快慢的依据是 。
②实验1和2可以探究 对化学反应速率的影响。
③在上述实验1、2、3中,预计反应速率最慢的是实验 (填“1”“2”或“3”)。
④若实验1和4探究的是浓度对化学反应速率的影响,则 。
(2)某温度下,在体积为1L的恒容密闭容器中,X、Y两种气体参与可逆反应,物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题:
①由图中数据分析,该反应的化学方程式为 。
②在内,用Y气体表示的反应速率为 。
③时, (填“”“”或“”,下同);时,反应是否达到化学平衡? (填“是”或“否”);时, 。
10.在化学反应的研究和实际应用中,人们除了选择合适的化学反应以实现所期待的物质转化,还要关注化学反应进行的快慢和程度。回答下列问题:
I.在一定温度下,向恒容密闭容器中投入和,反应生成。测得各物质浓度与时间关系如图1所示。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2),Y的平均反应速率为 。
(3)a点时X的转化率为 (保留1位小数),此时X、Y、Z的物质的量浓度之比为 ;b点时, (填“>”“<”或“=”)。
(4)下列能表明该反应已经达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.保持不变 B.Z的体积分数保持不变
C.混合气体密度保持不变 D.混合气体压强保持不变
II.化学反应速率往往受到反应条件的影响。一定条件下,溶液的酸碱性对光催化染料R降解反应的影响如图2所示。
(5)在之间,时R的平均降解速率为 。
(6)根据图2所示信息,可以得到化学反应速率与溶液的酸碱性的关系为 。
建议时间:10分钟
1.(2023•海南卷,13)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)。某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线①表示的是逆反应的v-t关系 B.t2时刻体系处于平衡状态
C.反应进行到t1时,Q>K (Q为浓度商) D.催化剂存在时,v1、v2都增大
2.(2022·浙江省1月卷,19)在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是( )
A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X)
D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
3.(2022·浙江省6月卷,20)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:2NH3(g) N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法不正确的是( )
A.实验①,0~20min,v(N2)=1.00× 10-5mol/(L·min)
B.实验②,60min时处于平衡状态,
C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
4.(2021•浙江6月卷,20)一定温度下:在N2O5 的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:2N2O54NO2 +O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:
0
600
1200
1710
2220
2820
x
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是( )
A.600~1200 s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol·L-1·s-1
B.反应2220 s时,放出的O2体积为11.8L(标准状况)
C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2)
D.推测上表中的x为3930
5.(2021•辽宁选择性考试,12)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是( )
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.条件①,反应速率为0.012 mol·L-1·min-1
D.条件②,降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时,半衰期为62.5 min
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第04讲 化学反应速率和限度的图象(或图表)分析
建议时间:20分钟
突破一 时间—速率图象
1.将锌粒投入一定浓度的稀硫酸中,实际反应速率和时间的关系与下图最接近的是( )
A. B.C. D.
【答案】D
【解析】锌和稀硫酸反应放热,开始时,浓度比较大,且随反应进行温度升高,所以反应速率逐渐加快,但是随着反应进行到一定程度,浓度对反应速率的影响较大,所以随着硫酸浓度越来越小,反应速率越来越慢,符合的图像为选项D,故选D。
2.一定条件下,反应 A(g)+B(g)C(g) △H<0,达到平衡后改变某一条件,反应速率随时间变化图像如下,有关改变条件正确的是( )
A.图像A改变的条件是升高温度 B.图像B改变的条件是增大压强
C.图像C改变的条件是减少反应物浓度 D.图像D改变的条件是使用催化剂
【答案】D
【解析】A项,升高温度则正、逆反应速率都会增大,而图像A中当时逆反应速率没有变,A错误;B.该反应气体分子数减小的反应,加压平衡正向移动,则增大压强,正速率会更大一些,B错误;C.减小反应物浓度时逆反应速率不变,C错误;D.使用催化剂平衡不移动,同时正、逆反应速率都增大,D正确;选D。
3.在容积不变的密闭容器中存在:3H2(g) +3CO(g) =CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH<0,其他条件不变时,改变某一 条件对上述反应速率的影响,下列分析正确的是( )
A.图I研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响
B.图I研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响
C.图II研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响
D.图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
【答案】D
【解析】A项,增大反应物浓度,瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变,图I研究的不可能是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响,A错误;B项,降低温度,正反应和逆反应速率都下降,图I研究的不可能是t0时刻降低温度对反应速率的影响,B错误;C项,该反应气体分子总数减小,所以增压正反应和逆反应速率都加快、但正反应速率增加得更快, 图II研究的不可能是t0时刻增大压强对反应速率的影响,C错误;D项,使用催化剂能同等程度地加快正反应和逆反应速率、图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响,D正确;故选D。
突破二 时间—物质的量图象
4.某小组同学以SO2与O2反应生成SO3为例,探究可逆反应。
信息1:一定条件下向密闭容器中充入SO2与18O2,反应一段时间后,18O存在于SO2、O2、SO3中。
信息2:密闭容器中1molSO2与0.5molO2在一定条件下发生反应,反应过程中SO3的物质的量的变化趋势如图所示。
下列说法中不正确的是( )
A.逆向反应可以发生的证据是18O存在于SO2中
B.信息2能充分证明相同条件下,可逆反应同时向正、逆两个方向进行
C.t1时正反应速率大于逆反应速率
D.t2时,n(SO3)<1mol,说明在一定条件下,可逆反应存在限度
【答案】B
【解析】A项,题目中发生的反应为,一段时间后存在于、和中,说明反应可逆,A正确;B项,根据信息2可以得到反应发生,由于没有任何数据,无法证明相同条件下,可逆反应同时向正、逆两个方向进行,B错误;C项,时反应未达到平衡还在正移,故正反应速率大于逆反应速率,C正确;D项,题目发生的反应为,若反应完全进行1mol与0.5mol会生成1mol,题目说时,说明在一定条件下,可逆反应存在限度,D正确;故选B。
5.一定温度下,在恒容密闭容器中,充入一定量的气体A和B,发生反应,三种气体物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.曲线③表示气体B的物质的量随时间变化的曲线
B.M点时,
C.该反应达到平衡时,每消耗同时消耗
D.时容器内的气体压强与起始时压强之比为
【答案】B
【解析】A项,曲线①③代表反应物,曲线②代表生成物,物质的量变化量之比等于化学计量数之比,2min内,①③②的改变值之比为1:3:3,故曲线①代表物质A,曲线②代表物质C,曲线③代表物质B,且,A正确;B项,M点时,反应没有达到平衡,在正向建立平衡的过程中,,B错误;C项,该反应达到平衡时,每消耗表示,同时消耗表示,且速率之比等于化学计量数之比,C正确;D项,恒温恒容时,气体压强之比等于气体物质的量之比,反应前气体总物质的量为时气体总物质的量为,故时容器内的气体压强与起始时压强之比为,D正确;选B。
6.(2026·湖南邵阳高一月考)催化氧化反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业上生产硫酸的关键步骤。某次实验中,向容积为5L的恒温密闭容器中通入10molSO2和amolO2,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.工业上常用水做吸收剂吸收SO3制备硫酸
B.2min时的反应速率
C.2min时,
D.反应达到平衡时,O2的转化率为50%,则a=8
【答案】D
【解析】A项,工业上制取硫酸的过程中,吸收SO3时不能用水,因为SO3与水反应会生成硫酸并释放大量热量,导致水蒸发形成大量酸雾,酸雾会阻碍SO3的进一步吸收,降低吸收效率,因此工业上通常使用98.3%的浓硫酸来吸收SO3,A错误;B项,2min内的平均反应速率,而非2min时的瞬时速率,B错误;C项,2min时未达到平衡,,C错误;D项,由图可知,反应达到平衡时,生成SO3的物质的量为8 mol。根据化学方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),消耗O2的物质的量为8 mol×1/2=4 mol。已知O2转化率为50%,则其起始物质的量a=4 mol/50%=8 mol,D正确;故选D。
7.在恒温恒容密闭容器中,发生A物质转换为B物质的化学反应。其中A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的化学方程式为
B.4min时,正反应速率等于逆反应速率
C.6min时,化学反应达到平衡状态
D.反应达到平衡后,向该容器中再通入一定量的氖气,将加快化学反应速率
【答案】C
【解析】A项,由图知,6min后A、B物质的量保持不变,反应到达平衡,A、B都有剩余,反应为可逆反应,应当用可逆符号表达,故选项A错误;B项,正反应速率等于逆反应速率反应达到平衡,当反应达到平衡时,各物质的物质的量不再变化,由图像可见4 min时A、B的物质的量仍在变化,尚未达到平衡,故选项B错误; C项,由曲线可知:从0到6 min,A、B的物质的量一直在变化,直至6 min后才趋于平衡并保持不变,因此化学反应在6 min时才达到平衡,选项C正确;D项,在恒容条件下通入惰性气体(如Ne)并不影响反应物和生成物的浓度(分压)及其碰撞频次,既不改变平衡状态,也不会加快反应速率,故选项D错误;故选C。
8.(2026·广西南宁高一期末)在一定温度下,体积为的恒容密闭容器内发生某一反应,其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是( )
A.该反应的化学方程式为
B.在时,
C.容器内达到平衡状态时的压强与起始时的压强之比为
D.时,反应的正、逆反应速率相等,达到平衡状态
【答案】C
【解析】A项,达到平衡时Y减少8mol增加5mol,根据变化量之比是化学计量数之比可知该反应的化学方程式为,A错误;B项,时,同方向反应速率比等于计量系数比,故;B错误;C项,同温同压,气体压强比等于前后气体总物质的量之比,由图可知,反应前物质的量之和为10mol,平衡后物质的量之和为7mol,C正确;D项,平衡时反应体系各组分的含量不变,t2之后,X、Y的量还在变化,反应未达到平衡状态,D错误;故选C。
9.(2026·河南南阳高一期末)一定温度下,将与充入恒容密闭容器中发生反应,各组分的物质的量浓度随时间的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.曲线Z表示物质B的浓度变化
B.物质C、D的物质的量浓度变化曲线重合,均为曲线X
C.M点对应的状态为平衡状态
D.平衡时A的物质的量为0.5mol
【答案】D
【解析】将与充入恒容密闭容器中发生反应,由初始Y、Z物质的浓度分别为4mol/L、2mol/L,可知曲线Z表示物质A的浓度变化,曲线Y表示物质B的浓度变化,曲线X表示物质D的浓度变化,且V=1L。A项,根据以上分析,曲线Z表示物质A的浓度变化,曲线Y表示物质B的浓度变化,故A错误;B项,物质C是固体,不可用浓度表示,曲线X只能表示物质D的浓度变化,故B错误;C项,浓度保持不变,可逆反应达到平衡状态,M点后该物质浓度均发生改变,M点没有达到平衡状态,故C错误;D项,反应达到平衡,则,由初始浓度可知,容器体积为1L,所以,平衡时A的物质的量为0.5mol,故D正确;选D。
10.(2026·河南郑州高一期中)工业上可用CO2来生产甲醇。在体积为2L的刚性密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应。测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.达平衡时,H2的转化率为25%
B.第3min时,CH3OH的消耗速率等于生成速率
C.反应进行到10min时,气体的总压强是开始的0.625倍
D.前10min,用CO2表示的平均反应速率为0.075
【答案】C
【解析】从图可知反应进行到10min,CH3OH和CO2的物质的保持不变,此时反应达到平衡状态。A项,10min反应达到平衡状态,,,H2的转化率为,A错误;B项,第3min时,反应二氧化碳的物质的量仍在减少,反应正向进行,未达平衡状态,此时CH3OH的消耗速率小于生成速率,B错误;C项,反应进行到10min时,,,生成的为0.75mol,为0.75mol ,气体总物质的量为0.25mol+0.75mol+0.75mol+0.75mol=2.5mol,同温同体积,气体压强之比等于物质的量之比,即,,气体的总压强是开始的0.625倍,C正确;D项,前10min,,,D错误;故选C。
突破三 时间—浓度图象
11.T℃时在2L容积不变的密闭容器中发生反应:。反应过程中A、C、D的物质的量浓度变化如图所示。则下列结论不正确的是( )
A.曲线②代表物质C的变化
B.反应进行前2min内,用B表示的反应速率
C.a点
D.反应过程中体系压强逐渐增大
【答案】B
【解析】A项,根据以上分析,曲线②代表物质C的变化,故A正确;B项,B是固体,不能用B的浓度变化表示反应速率,故B错误;C项,a点后,A的浓度继续减小,反应正向进行,,故C正确;D项,正反应气体物质的量增多,容器体积不变、温度不变,所以反应过程中体系压强逐渐增大,故D正确;选B。
12.水煤气制甲醇是煤炭清洁高效利用的有效途径之一。某温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的CO和,发生反应:,各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线2代表随时间的变化
B.时刻,正、逆反应的速率相等
C.时反应达到化学平衡
D.min,曲线1代表物质的为mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】A项,根据分析,曲线2为c(CH3OH)随时间的变化,A错误;B项,由图可知,t1时刻之后CO在不断减少,反应未达到平衡状态,正、逆反应的速率不相等,B错误;C项,平衡时各组分的物质的量保持不变,而不是与系数成正比,因此=时不能判断反应达到平衡,C错误;D项,0~t2时∆c(H2)=40×10-3mol/L-25×10-3mol/L=15×10-3mol/L,v(H2)==mol·L-1·min-1=mol·L-1·min-1,D正确;故选D。
13.某温度下,在2L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应;,12s时生成C的物质的量为1.2mol(过程如图所示)。下列说法正确的是( )
A.12s时容器内的压强为起始压强的
B.
C.图中m点达到了反应进行的限度
D.0~12s时段,用C表示反应的速率为0.15mol·L-1·s-1
【答案】A
【解析】A项,根据压强之比等于物质的量之比,12s时容器内的压强为起始压强的,故A正确;B项,结合分析知,0~12s,A、B、C的物质的量浓度变化量分别为0.6mol/L、0.2mol/L、0.6mol/L,则A、B、C的化学计量数之比为0.6:0.2:0.6=3:1:3,所以b:c=1:3,故B错误;C项,m点时反应物A、B的物质的量浓度还在减小,A、B的消耗速率均大于自身的生成速率,反应还处于正向建立平衡的过程中,未达到化学反应的限度,故C错误;D项,C的平均反应速率为0.05mol/(L·s),故D错误;故选A。
突破四 探究反应条件对速率的影响
14.一定条件下,恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) 。测得容器内CO2的浓度随反应时间的变化如下表所示。下列说法正确的是( )
反应时间/s
0
10
20
30
40
50
60
70
100
6.0
3.5
2.3
1.5
0.9
0.6
0.6
0.6
0.6
A.20~40s内,CO平均反应速率为0.07
B.反应达到平衡状态时,CO2的转化率为90%
C.其他条件不变时,充入He能加快反应速率
D.当混合气体密度保持不变时,表明反应已达到平衡状态
【答案】B
【解析】A项,20~40s内,CO2的平均反应速率为,因此CO的平均反应速率为,A错误;B项,CO2的初始浓度为6.0 mol/L,平衡时为0.6 mol/L,则转化率为,B正确;C项,恒容条件下充入He,各反应物和生成物的浓度不变,反应速率不变,C错误;D项,该反应的反应物和产物均为气体,则反应前后气体总质量守恒,体积恒定,因此密度始终不变,当混合气体密度保持不变时,不能作为反应已达到平衡状态的依据,D错误;故选B。
15.(2026·河北高一期末)在2 L密闭容器中,控制不同温度,分别充入和发生反应:。测得随时间变化的有关实验数据如下表。下列说法错误的是( )
组别
温度
时间/min
0
10
20
40
50
①
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
0.50
0.30
0.18
0.15
0.15
A.T1<T2
B.时CH4、T2温度下,40 min时均已达到化学平衡状态
C.T2温度下,平衡时CH4的体积分数约为7.3%
D.T1温度下,0~20 min内NO2的反应速率为0.025mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】A项,T2温度下反应速率更快,如10 min时CH4消耗量更大,说明T1<T2,A不符合题意;B项,T1和T2温度下,40 min时n(CH4)不再变化,T1:0.10 mol保持至50 min;T2:0.15 mol保持至50 min,表明已达到化学平衡状态,B不符合题意;C项,T2温度下平衡时,CH4物质的量为0.15 mol,根据反应计量比计算总物质的量为2.05 mol,体积分数为,C不符合题意;D项,T1温度下0~20 min内,CH4消耗0.25 mol,根据,则NO2消耗0.50 mol,NO2浓度变化为0.25mol·L-1,反应速率0.0125mol·L-1·min-1,不等于 0.025mol·L-1·min-1 ,D符合题意;故选D。
突破五 控制变量法分析对速率的影响
16.某课外兴趣小组探究影响化学反应速率的因素,下列说法错误的是( )
序号
温度
溶液
溶液
出现浑浊所用时间
V/mL
V/mL
V/mL
1
20℃
10.0
0.10
10.0
0.10
0
2
40℃
10.0
0.10
10.0
0.10
0
3
20℃
0.10
5.0
0.20
A.实验发生的反应为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响,则
C.若实验3的反应速率大于实验1的反应速率,则
D.实验1、2、3均应将溶液缓慢逐滴滴入溶液中
【答案】D
【解析】A项,实验发生反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,A项正确;B项,根据实验1,2,可知是对比温度对反应速率的影响,由于实验2温度高,所以反应速率快,用时短,则,B项正确;C项,若,实验3的反应速率大于实验1的反应速率,则,但是溶液总体积不能超过20.0mL,因此,C项正确;D项,实验1、2、3均应向溶液中一次性加入溶液,而不是缓慢滴加,否则反应时间就会因滴加过程而产生差异,D项错误;故选D。
17.某课外兴趣小组利用硫代硫酸钠(Na2S2O3)与稀硫酸反应探究影响化学反应速率的因素[反应方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O],设计了如表系列实验。下列说法不正确的是( )
实验序号
反应温度(℃)
Na2S2O3浓度
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
1
20
10.0
0.10
10.0
0.50
0
2
40
V1
0.10
V2
0.50
V3
3
20
V4
0.10
4.0
0.50
V5
A.设计该实验的基本原理为控制变量法
B.实验1和2可探究温度对反应速率的影响
C.若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则需V4=10,V5=0
D.将水更换为Na2SO4溶液,对实验结果无影响
【答案】C
【解析】A项,从表中数据看,实验1、2应为探究温度对反应速率的影响,实验1、3应为探究浓度对反应速率的影响,所以设计该实验的基本原理为控制变量法,A正确;B.实验1和2的温度不同,则各物质的浓度必须分别相同,所以可探究温度对反应速率的影响,B正确;C.实验1、3的温度相同,应为探究浓度对反应速率的影响,若用实验1和3探究稀硫酸浓度对该反应速率的影响,则需V4=10.0,V5=6.0,C不正确;D.因为Na2SO4对反应速率不产生影响,所以将水更换为Na2SO4溶液,对实验结果无影响,D正确;故选C。
18.某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应:
Na2S2O3+H2SO4(稀)=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,探究反应条件对速率的影响,下列有关说法正确的是( )
选项
反应
温度
/℃
Na2S2O3 溶液
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(mol·
L-1)
V/mL
c/(mol·
L-1)
V/mL
①
25
10
0.1
10
0.1
0
②
25
5
0.1
10
0.1
x
③
25
10
0.1
5
0.2
5
④
50
10
0.1
10
0.1
0
A.可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
B.①④探究温度对速率的影响,实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中
C.①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响
D.x=5,②③两组实验可探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响
【答案】D
【解析】A项,由题干反应方程式Na2S2O3+H2SO4(稀)Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O可知,能通过产生浑浊的时间判断反应的快慢,但二氧化硫易溶于水,不能通过单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢,错误;B项,①④只有温度不同,可以探究温度对速率的影响,但实验时,应先将量取的Na2S2O3溶液、稀硫酸置于相应温度的热水浴中后,然后迅速混合溶液,记录每组反应所需时间,而不能先混合后进行水浴加热,错误;C项,①组实验硫酸浓度c(H2SO4)==0.05 mol·L-1,③组实验硫酸浓度c(H2SO4)==0.05 mol·L-1,①③两组实验硫酸浓度相同,无法探究硫酸浓度对反应速率的影响,错误;D项,根据探究实验中对照实验控制变量唯一的要求可知x=5,②③两组实验中混合后硫酸的浓度相同、Na2S2O3浓度不相同,因此可探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响,正确。
19.某同学探究外界条件对H2O2分解速率的影响。实验所用试剂:0.4 mol·L-1 H2O2溶液、蒸馏水、MnO2粉末、Fe2O3粉末
实验
c(H2O2) /mol·L-1
V( H2O2) /mL
温度
催化剂
收集112 mLO2所需时间t / s(s)
1
0.4
20
室温
无
几乎无气体产生
2
0.4
20
50℃水浴
无
296
3
0.4
20
室温
0.5g a
45
4
0.4
20
室温
0.5g MnO2粉末
100
5
0.4
①
室温
0.5g a
> 45
(1)实验1、2的目的是:在其他条件相同时,探究 对H2O2分解速率的影响。
(2)表中a处所用试剂为 。对比实验3、4可得出的结论是 。
(3)实验3、5是在其他条件相同时,探究浓度对该化学反应速率的影响。①处取用10 mL 0.4 mol·L-1 H2O2溶液,还应添加的试剂及用量为 。
(4)实验4中,以O2表示的反应速率(O2)= mL·s-1。(表中氧气体积已换算成标准状况的)
(5)某同学将印刷电路板的金属粉末用0.4 mol·L-1 H2O2溶液和3.0 mol·L-1 H2SO4溶液处理,实验过程中粉末溶解,溶液逐渐变蓝。
①该金属粉末溶解的化学方程式为 。
②某同学在不同温度下完成该实验,测得铜的平均溶解速率分别为:
温度/ ℃
20
30
40
50
60
70
80
铜的平均溶解速率/10-3 mol·L-1·min-1
7.34
8.01
9.25
7.98
7.24
6.73
5.76
当温度高于40 ℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降,其主要原因是 。
【答案】(1)温度 (2) Fe2O3 其他条件相同时,Fe2O3的催化效果比MnO2好
(3)蒸馏水、10mL (4)1.12
(5) Cu + H2O2 +H2SO4=CuSO4 + 2H2O 温度高于40℃时,有较多H2O2分解,反应物浓度降低,使铜的平均溶解速率降低
【解析】(1)根据表格数据可知:实验1、2只有反应温度不同,其它条件都相同,则是探究对H2O2分解速率的影响因素为:温度。
(2)根据表格数据可知:实验3、4应该是只有加入的催化剂的种类不同,其它条件都相同,则是研究不同催化剂对H2O2分解速率的影响,根据题目已知试剂可知表中a处所用试剂:Fe2O3;对比实验3、4收集112mlO2所需时间采用Fe2O3比采用MnO2的时间少,可得出结论:其他条件相同时,Fe2O3的催化效果比MnO2好。
(3)实验3、5是其他条件相同时,探究浓度对该化学反应速率的影响,由于溶液总体积是20 mL,b处取用0.4mol·L-1H2O2溶液体积是10 mL,故还应添加的试剂是蒸馏水,其用量为20 mL-10 mL=10 mL。
(4)实验4中,收集到标准状况下112mlO2所需时间为100s,则以O2表示的反应速率。
(5)①根据分析,金属Cu在酸性条件下与H2O2反应的化学方程式为:Cu + H2O2 +H2SO4=CuSO4 + 2H2O;
②根据分析,在温度较低时,随温度升高速率加快,当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降,结合H2O2的热稳定性分析判断,得到原因为:温度高于40℃时,有较多H2O2分解,反应物浓度降低,使铜的平均溶解速率降低。
建议时间:20分钟
1. (2026·宁波九校期末联考)一定温度下,向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体,发生化学反应生成另外两种气体,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为2C(g)+4D(g)6A(g)+3B(g)
B.反应进行到1 s时,v(A)正=v(C)逆
C.反应进行到6 s时,B的平均反应速率为0.05 mol/(L·s)
D.向容器中通入少量稀有气体,反应速率将变小
【答案】C
【解析】根据题图知,B、C是反应物,A、D是生成物,6 s内Δn(A)=1.2 mol、Δn(B)=0.6 mol、Δn(C)=0.8 mol、Δn(D)=0.4 mol,相同时间内A、B、C、D的化学计量数之比等于其物质的量变化量之比,则1.2 mol∶0.6 mol∶0.8 mol∶0.4 mol=6∶3∶4∶2,该反应的化学方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g),故A错误;同一时间段内,各物质的反应速率之比等于其化学计量数之比,反应进行到1 s时,2v(A)正=3v(C)逆,故B错误;反应进行到6 s时,v(B)==0.05 mol/(L·s),故C正确;向容器中通入少量稀有气体,容积不变,反应速率不变,故D错误。
2.(2026·浙江杭州高一期中)T℃时在2L刚性密闭容器中使与发生反应生成。反应过程中X、Y、Z的浓度变化如图1所示;若保持其他条件不变,温度分别为和时,Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是( )
A.温度:
B.容器中发生的反应可表示为:
C.反应进行的前4min内,用X表示的反应速率
D.当容器内混合气体的总压强不随时间改变时,该反应一定处于平衡状态;
【答案】A
【解析】A项,根据“先拐先平,数值大”,温度:,故A错误;B项,0~3min内,X的物质的量减少0.6mol、Y的物质的量减少0.2mol、Z的物质的量增多0.4mol,化学计量数之比等于变化量之比,容器中发生的反应可表示为:,故B正确;C项,0~4min内,X的物质的量减少0.6mol,用X表示的反应速率,故C正确;D项,反应后气体物质的量减少,压强是变量,当容器内混合气体的总压强不随时间改变时,该反应一定处于平衡状态,故D正确;选A。
3.一定温度和压强下,在2L的密闭容器中合成氨气:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。反应过程中反应物和生成物的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.0~10min内,以NH3表示的平均反应速率为0.005mol/(L·min)
B.10~20min内,v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2
C.该反应在20min时达到化学平衡状态
D.N2的平衡转化率与H2平衡转化率相等
【答案】D
【解析】A项,由图可知,10min时反应生成NH3的物质的量为0.1mol,则0~10min内,以NH3表示的平均反应速率为=0.005mol/(L·min),故A正确;B项,10~20min内,各物质的反应速率之比等于化学计量数之比,则v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)=1∶3∶2,故B正确;C项,20min时,各物质的物质的量保持不变,说明反应达到化学平衡状态,故C正确;D项,由图可知N2的起始量与H2的起始量之比为2:3,与化学计量数之比不相等,则N2的平衡转化率与H2平衡转化率一定不相等,故D错误。
4.研究反应2X(g)Y(g)+Z(g)的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是( )
A.比较实验②④得出:升高温度,化学反应速率加快
B.比较实验①②得出:增大反应物浓度,化学反应速率加快
C.若实验②③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂
D.在0~10 min之间,实验②的平均速率v(Y)=0.04 mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】实验②④起始浓度相同,但温度不同,实验④反应速率较大,则可得出:升高温度,化学反应速率加快,故A正确;实验①②温度相同,但浓度不同,实验①浓度较大,则可得出:增大反应物浓度,化学反应速率加快,故B正确;实验②③温度、浓度相同,实验③反应速率较大,应为加入催化剂,故C正确;在0~10 min之间,实验②中X的浓度变化为0.2 mol·L-1,则v(Y)=v(X)=×=0.01 mol·L-1·min-1,故D错误。
5.(2026·浙江杭州高一期中)一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示。则下列对该反应的推断合理的是( )
A.该反应的化学方程式为
B.反应进行到1s时,
C.达到化学平衡时,C的转化率为
D.若该反应为放热反应,升高温度反应速率降低
【答案】C
【解析】A项,根据图知,B、C是反应物而A、D是生成物,6s内n(A)=(1.2-0)mol=1.2mol、n(B)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、n(C)=(1.0-0.2)mol=0.8mol、n(D)=(0.4-0)mol=0.4mol,相同时间内A、B、C、D的计量数之比等于其物质的量之比=1.2mol:0.6mol:0.8mol:0.4mol=6:3:4:2,该反应方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g),A错误;B项,同一段时间内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比,由A项分析可知,A、B的系数不相等,反应进行到1s时,所以,B错误;C项,结合题给信息可知,反应进行到6s达到最大限度,C的转化率为=80%,C正确;
D项,无论反应吸热,还是放热,升高温度,反应速率都增大,D错误;故选C。
6.是工业制硫酸中的一步重要反应。一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的和发生该反应,各物质浓度c随时间t的变化曲线如图。下列说法正确的是( )
A.曲线3为随时间t的变化曲线
B.a点时,消耗的速率小于生成的速率
C.上述过程中容器内且保持不变
D.向容器中通入一定量的氩气,可缩短达到平衡的时间
【答案】C
【解析】A项,由图可知,曲线2、3代表物质为反应物,曲线1代表物质为生成物,且0 ~ 30 min内曲线1、2、3代表物质的△c分别为0.8mol/L、(1.0 -0.2)mol/L = 0.8mol/L、(0.5-0.1)mol/L = 0.4mol/L,即浓度变化量之比分别为2∶2∶1,反应为则曲线1、2、3分别代表SO3、SO2、O2的浓度随时间t的变化,故A错误;B项,由图可知,a点时反应没有达到平衡状态,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,即a点时消耗O2的速率大于生成O2的速率,故B错误;C项,由图可知,起始时c(SO2):c(O2)= 1.0 mol/L : 0.5 mol/L=2∶1,反应为,即△c(SO2): △c(O2)= 2∶1,所以反应过程中容器内c(SO2): c(O2)= 2∶1且保持不变,故C正确;D项,恒温恒容条件下,向容器中通入一定量的氩气,总压强增大,但反应物、生成物的浓度不变,反应速率不变,即通入一定量的氩气对反应速率无影响,不能缩短达到平衡的时间,故D错误;故选C。
7.室温下,用溶液、溶液和蒸馏水混合进行如下表所示的5个实验,分别测量浑浊度随时间的变化。下列说法不正确的是( )
实验编号
溶液
蒸馏水
浑浊度随时间变化的曲线
V/mL
V/mL
V/mL
①
1.5
3.5
10
②
2.5
3.5
x
③
3.5
3.5
8
④
3.5
2.5
9
⑤
3.5
y
10
A.,
B.降低溶液浓度比降低溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大
C.实验①②③或③④⑤均可说明其他条件相同时,增大反应物浓度可增大该反应速率
D.将装有实验①的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合,其浑浊度曲线可能为a
【答案】B
【解析】A项,实验②中,x=15−2.5−3.5=9,实验⑤中,y=15−3.5−10=1.5,A正确;B项,Na2S2O3溶液浓度的改变对速率影响更大,该推断的证据是达到相同浑浊度时,实验①、②、③所需时间的改变量大于实验⑤、④、③所需时间的改变量,B错误;C项,实验①、②、③的目的是探究其他条件相同时,Na2S2O3溶液浓度变化对Na2S2O3与H2SO4反应速率的影响,实验③、④、⑤的目的是探究其他条件相同时,H2SO4溶液浓度变化对Na2S2O3与H2SO4反应速率的影响,可说明其他条件相同时,增大反应物浓度可增大该反应速率,C正确;D项,将实验①的试剂浸泡在热水中一段时间后再混合,则温度升高,反应速率变化,其浑浊度曲线可能为a,D正确;故选B。
8.已知:。某化学小组欲探究该反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
编号
酸性KMnO4溶液体积/
溶液体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
反应时间/min
Ⅰ
2
2
0
20
2.1
Ⅱ
2
1
20
5.5
Ⅲ
2
0
50
0.5
下列说法错误的是( )
A.,
B.实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对化学反应速率的影响
C.若改用酸性KMnO4溶液,将不能达到实验目的
D.实验Ⅲ中用KMnO4浓度变化表示的反应速率
【答案】D
【解析】A项,由于保证KMnO4溶液浓度相同,总体积为,所以,,A正确;B项,从数据分析实验Ⅰ、Ⅲ的目的是探究温度对化学反应速率的影响,B正确;C项,若改用浓度较大的酸性KMnO4溶液,导致KMnO4溶液过量,无法测定酸性KMnO4溶液褪色的时间,C正确;D项,实验Ⅲ中KMnO4初始浓度为0.01mol/L,体积2mL,混合后溶液总体积为4mL(忽略溶液体积变化),反应速率,故D错误;故选D。
9.(2026·甘肃酒泉高一期中)从化学反应速率和平衡的角度认识和调控化学反应,在生活、生产和科学研究中具有重要意义。
(1)硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为
某小组同学通过硫代硫酸钠与稀硫酸反应的有关实验,探究影响化学反应速率的因素,实验所需的条件和试剂如下表。
实验编号
反应温度
试剂
溶液
溶液
1
40
2
0.1
2
0.1
0
2
20
2
0.1
2
0.1
0
3
20
1
0.1
2
0.1
1
4
40
1
0.1
2
0.1
x
①判断该反应进行快慢的依据是 。
②实验1和2可以探究 对化学反应速率的影响。
③在上述实验1、2、3中,预计反应速率最慢的是实验 (填“1”“2”或“3”)。
④若实验1和4探究的是浓度对化学反应速率的影响,则 。
(2)某温度下,在体积为1L的恒容密闭容器中,X、Y两种气体参与可逆反应,物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题:
①由图中数据分析,该反应的化学方程式为 。
②在内,用Y气体表示的反应速率为 。
③时, (填“”“”或“”,下同);时,反应是否达到化学平衡? (填“是”或“否”);时, 。
【答案】(1) 比较浑浊现象出现所需时间的长短 温度 3 1
(2) < 否 =
【解析】(1)①根据,反应生成淡黄色S沉淀,判断该反应进行快慢的依据是比较浑浊现象出现所需时间的长短。②实验1和2的温度不同,根据“控制变量法”, 实验1和2探究温度对化学反应速率的影响。③温度越高,化学反应越快;浓度越大,化学反应速率越快,实验3温度最低、反应物浓度最小,所以在上述实验1、2、3中,预计反应速率最慢的是实验3。④若实验1和4探究的硫代硫酸钠的浓度对化学反应速率的影响,根据“控制变量法”,混合后溶液总体积相等,则;
(2)①根据图示,反应达到平衡,Y的物质的量减少8mol、X的物质的量增加2mol,Y是反应物、X是生成物,变化量比等于化学计量数之比,发生可逆反应的化学方程式为;②在内,Y的物质的量减少4mol,用Y气体表示的反应速率为;③时,反应仍正向进行,;后,Y继续减少,反应未达到平衡;后X、Y的物质的量不再改变,反应达到平衡,。
10.在化学反应的研究和实际应用中,人们除了选择合适的化学反应以实现所期待的物质转化,还要关注化学反应进行的快慢和程度。回答下列问题:
I.在一定温度下,向恒容密闭容器中投入和,反应生成。测得各物质浓度与时间关系如图1所示。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2),Y的平均反应速率为 。
(3)a点时X的转化率为 (保留1位小数),此时X、Y、Z的物质的量浓度之比为 ;b点时, (填“>”“<”或“=”)。
(4)下列能表明该反应已经达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.保持不变 B.Z的体积分数保持不变
C.混合气体密度保持不变 D.混合气体压强保持不变
II.化学反应速率往往受到反应条件的影响。一定条件下,溶液的酸碱性对光催化染料R降解反应的影响如图2所示。
(5)在之间,时R的平均降解速率为 。
(6)根据图2所示信息,可以得到化学反应速率与溶液的酸碱性的关系为 。
【答案】(1) (2) (3) 33.3% 16:7:16 >
(4)AB (5) (6)其他条件相同时,溶液酸性越强,R的降解速率越快
【解析】(1)在一定温度下,向恒容密闭容器中投入和,反应生成,可根据图1中物质的变化量确定各物质的系数,反应10min,
可知方程式表示为:。
(2)反应速率的计算公式。
(3)求a点时X的转化率需列三段式,设转化了的X的浓度为
图中a点X和Z的浓度相同,即,解得;a点时X的转化率=。此时X、Y、Z的物质的量浓度之比为 16:7:16。b点时平衡正移,>。
(4)反应在恒容密闭容器中反应,在反应过程中始终变化,若保持不变则反应平衡了,A表明该反应已经达到平衡状态,A正确;Z的体积分数是Z的体积与总体积的比值,平衡正移Z的体积分数增大,逆移则减小,保持不变说明反应平衡的,B表明该反应已经达到平衡状态,B正确;混合气体密度,该反应气体质量不变,容积不变,故密度保持不变,C不能表明该反应已经达到平衡状态,C错误;该反应作为恒容装置,且反应前后气体系数不变,混合气体压强也始终不变,D不能表明该反应已经达到平衡状态,D错误。故选AB。
(5)图2中pH=10时,之间,R浓度的改变是,。
(6)根据图2所示信息,横坐标时间,纵坐标是浓度改变量,则斜率表示反应速率,图2中可看出pH越大(即酸性越小)斜率越小,可以得到化学反应速率与溶液的酸碱性的关系为其他条件相同时,溶液酸性越强,R的降解速率越快。
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1.(2023•海南卷,13)工业上苯乙烯的生产主要采用乙苯脱氢工艺:C6H5CH2CH3(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g)。某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线①表示的是逆反应的v-t关系 B.t2时刻体系处于平衡状态
C.反应进行到t1时,Q>K (Q为浓度商) D.催化剂存在时,v1、v2都增大
【答案】BD
【解析】A项,反应为乙苯制备苯乙烯的过程,开始反应物浓度最大,生成物浓度为0,所以曲线①表示的是正反应的v-t关系,曲线表示的是逆反应的v-t关系,故A错误;B项,t2时,正逆反应速率相等,体系处于平衡状态,故B正确;C项,反应进行到t1时,反应正向进行,故Q<K,故C错误;D项,催化剂能降低反应的活化能,使反应的v1、v2都增大,故D正确;故选BD。
2.(2022·浙江省1月卷,19)在恒温恒容条件下,发生反应A(s)+2B(g)3X(g),c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是( )
A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率
B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率
C.在不同时刻都存在关系:2v(B)=3v(X)
D.维持温度、容积、反应物起始的量不变,向反应体系中加入催化剂,c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
【答案】C
【解析】A项,图象中可以得到单位时间内的浓度变化,反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到,从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率,A正确; B项,b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间,为一氧化碳的瞬时速率,B正确; C项,化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析,3v(B)=2v(X),C不正确; D项,维持温度、容积不变,向反应体系中加入催化剂,平衡不移动,反应速率增大,达到新的平衡状态,平衡状态与原来的平衡状态相同,D错误;故选C。
3.(2022·浙江省6月卷,20)恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生氨的分解反应:2NH3(g) N2(g)+3H2(g),测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法不正确的是( )
A.实验①,0~20min,v(N2)=1.00× 10-5mol/(L·min)
B.实验②,60min时处于平衡状态,
C.相同条件下,增加氨气的浓度,反应速率增大
D.相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大
【答案】C
【解析】A项,实验①中,0~20min,氨气浓度变化量为2.40× 10-3mol/L-2.00× 10-3mol/L=4.00× 10-4mol/L,v(NH3)==2.00× 10-5mol/(L·min),反应速率之比等于化学计量数之比,v(N2)=v(NH3)=1.00× 10-5mol/(L·min),A正确;B项,催化剂表面积大小只影响反应速率,不影响平衡,实验③中氨气初始浓度与实验①中一样,实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10-4mol/L,则实验①达平衡时氨气浓度也为4.0010-4mol/L,而恒温恒容条件下,实验②相对于实验①为减小压强,平衡正向移动,因此实验②60min时处于平衡状态,x<0.4,即x≠0.4,B正确;C项,实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是4.00×10-4mol/L,实验②中60min时反应达到平衡状态,实验①和实验②催化剂表面积相同,实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍,实验①60min时反应未达到平衡状态,相同条件下,增加氨气浓度,反应速率并没有增大,C错误;D项,对比实验①和实验③,氨气浓度相同,实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍,实验③先达到平衡状态,实验③的反应速率大,说明相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大,D正确;故选C。
4.(2021•浙江6月卷,20)一定温度下:在N2O5 的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:2N2O54NO2 +O2。在不同时刻测量放出的O2体积,换算成N2O5浓度如下表:
0
600
1200
1710
2220
2820
x
1.40
0.96
0.66
0.48
0.35
0.24
0.12
下列说法正确的是( )
A.600~1200 s,生成NO2的平均速率为5.0×10-4 mol·L-1·s-1
B.反应2220 s时,放出的O2体积为11.8L(标准状况)
C.反应达到平衡时,v正(N2O5)=2v逆(NO2)
D.推测上表中的x为3930
【答案】D
【解析】A项,600~1200 s,N2O5的变化量为(0.96-0.66) mol·L-1==0.3 mol·L-1,在此时间段内NO2的变化量为其2倍,即0.6 mol·L-1,因此,生成NO2的平均速率为1.0×10-3 mol·L-1·s-1,A不正确;B项,由表中数据可知,反应2220 s时,N2O5的变化量为(1.40-0.35) mol·L-1==1.05 mol·L-1,其物质的量的变化量为1.05 mol·L-10.1L=0.105mol,O2的变化量是其,即0.0525mol,因此,放出的O2在标准状况下的体积为0.0525mol 22.4L/mol=1.176L ,B不正确;C项,反应达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,用不同物质表示该反应的速率时,其数值之比等于化学计量数之比,2v正(N2O5)=v逆(NO2),C不正确;D项,分析表中数据可知,该反应经过1110s(600-1710,1710-2820)后N2O5的浓度会变为原来的,因此,N2O5的浓度由0.24 mol·L-1变为0.12 mol·L-1时,可以推测上表中的x为(2820+1110)=3930,D正确。故选D。
5.(2021•辽宁选择性考试,12)某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是( )
A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
C.条件①,反应速率为0.012 mol·L-1·min-1
D.条件②,降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时,半衰期为62.5 min
【答案】B
【解析】A项,由题干图中曲线①②可知,其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应所需要的时间更短,故反应速率越大,A正确;B项,由题干图中曲线①③可知,其他条件相同时,降冰片烯浓度①是③的两倍,所用时间①也是③的两倍,反应速率相等,故说明反应速率与降冰片烯浓度无关,B错误;C项,由题干图中数据可知,条件①,反应速率为=0.012 mol·L-1·min-1,C正确;D项,反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,由题干图中数据可知,条件②,降冰片烯起始浓度为3.0 mol·L-1时,半衰期为125min÷2=62.5 min,D正确;故选B。
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