小练37 平衡和速率的图像分析-【衡水金卷·先享题】2026年新高考化学拿满基础分自主小练

化学 后，增大氢气的量，平衡正向移动，但其转化率将减 小，C项错误；假设初始CO浓度xmol·L1,H2浓 度为2xmol·L1,氢气转化率为60%，列三段式： 2H2(g)+CO(g)CHa OH(g) 初始/mol·L-12x x 0. 转化/mol·L11.2x0.6x 0.6x 平衡/mol·L10.8x0.4x 0.6x 0.4x=0.5mol·L1,x=1.25mol·L1,平衡常数 0.75 K=×0后1.5，D项正确。 小练37平衡和速率的图像分析 1.B【解析】化学平衡常数仅与温度有关，故保持温度 为T2时，再充入2 mol SO2与1molO2,平衡常数不 变，A项正确；由题可知，T2温度下反应先达到平衡， 故T2>T1,温度越高SO,的体积分数越小，说明升高 温度化学平衡逆向移动，即正反应是一个放热反应 则△H<0,B项错误；T2>T1,温度越高化学反应速 率越大，故平衡后的体系中v(SO2):T<T2,C项 正确；由题可知，该反应是一个可逆反应，故向平衡后 的体系中充入18O2,达到新平衡后，SO2、SO3、O2中均 含8O原子，D项正确。 2.C【解析】30min时改变条件后，正逆反应速率同等 幅度地减小，平衡不移动，根据反应前后气体分子数 不变可知，该条件为降低体系压强或者使用负催化 剂，40in时改变条件后，逆反应速率突然增大，而后 正反应速率逐渐增大，故该条件为增大生成物浓度， 即增大CO2或H2的浓度。由分析可知，40min时改 变条件为增大生成物浓度，即增大CO2或H的浓 度，A项正确：30min和40min时均未改变反应容器 的温度，温度不变，平衡常数不变，故平衡常数：K(X) =K(Y),B项正确：由分析可知，30min时改变条件 为降低体系压强或者使用负催化剂，C项错误； 30min时改变条件平衡不移动，而40min时改变条 件后平衡逆向移动，C0的转化率减小，即C)转化 率：a(X)>a(Y),D项正确。 3.D【解析】图1中2条件下，A点的温度更高，升高 温度速率加快，则反应速率：(A)=v:(A)> (C),A项正确；正反应气体分子数减小，温度不变 时，增大压强平衡正向进行，甲醇含量增大，所以 >2;升高温度甲醇的含量降低，说明温度升高，平衡 逆向进行，反应为放热反应，升高温度平衡常数减小， 则K(C)>K(A)>K(B),B项正确；恒温恒压时，若 反应从开始到A点达平衡，甲醇体积分数为25%，设 参与反应的CO2为amol,列三段式： ·49 参考答案及解析 CO2(g)+3H2(g)CHOH(g)+H2 O(g) 初始/mol:2 6 0 0 转化/mol:a 3a 平衡/mol:2-a6-3a a a 则g2a×100%=25%,a=号mol,C0,的平衡转化 4 3 率约为2×100%≈66.7%，C项正确：升高温度，正、 逆反应速率均增大，反应为放热反应，平衡向逆反应 方向移动，甲醇的浓度减小，则新平衡点可能是图中 d点，D项错误。 4.A【解析】由图可知，温度升高到630℃左右时，苯 乙烯的体积分数较大，温度继续升高，苯乙烯的体积 分数减少，故宜采用630℃获得较多的苯乙烯，A项 错误；发生反应①生成的苯乙烯和氢气的体积相等， 相同温度时，苯乙烯的体积分数大于氢气的体积分 数，是因为氢气与二氧化碳发生反应②而被消耗，B 项正确；用液化水的方式除去水，反应②正向移动消 耗H,反应①正向移动，有利于提高乙苯的平衡转化 率，C项正确：在恒容容器中发生反应①、②，只有气 体物质反应及生成，混合气体的质量不变，反应①是 气体分子数增大的反应，随反应的进行，气体的物质 的量增加，混合气体的平均相对分子质量M=丛减 小，当混合气体的平均相对分子质量不再变化时，反 应达到平衡状态，D项正确。 5.C【解析】由图可知，升高温度，HzS的平衡转化率 增大，说明反应2HS(g)+CH,(g)催化剂CS.(g)十 △ 4H2(g)吸热，温度越高，平衡常数越大，温度：T(Z)> T(Y),平衡常数：K(Y)<K(Z),A项错误；由图可 知，100~200℃时，温度越高，催化效率越强，反应速 率越快，则Y点的反应速率大于X点的反应速率，则 达到平衡所需时间：t(X)>t(Y),B项错误；由图可 知，升高温度，H2S的平衡转化率增大，说明反应 2H,S(g)十CH,(g)催化剂CS,(g)十4H,(g)吸热，总 △ 能量：E生成物>E反位物，C项正确：Z点和Y点温度差别 不大，但Z点的催化效率远低于Y点，说明Y的反应 速率大于Z点的反应速率，则单位时间的转化率： a(Z)<a(Y),D项错误。 6.(15分) (1)AB(3分) (2)C2H,(3分)随着反应的进行，反应物物质的量 分数减小，生成物物质的量分数增大，随温度升高，平 参考答案及解析 衡正向移动， $$C _ { 2 } H _ { 4 }$$ 的含量增大，且 $$O _ { 2 }$$ 系数是 $$C _ { 2 } H _ { 4 }$$ 的3倍(3分) $$\left( 3 \right) \frac { 2 7 } { 1 6 } \left( 3$$ 分 (4)2m+2(3 分) 【解析】 $$\left( 1 \right) C O _ { 2 }$$ 的体积分数不再改变，浓度不变，反 应达到平衡， ，A 项正确；充入的反应物不是按系数比 充入 $$， n \left( C O _ { 2 } \right) ： n \left( H _ { 2 } O \right)$$ 不再改变，反应达到平衡，B 项正确；该反应前后气体分子数不变，容器的总压不 再改变，不能判断反应达到平衡，C项错误；该反应前 后气体分子数不变，容器的体积不变，密度为定值，容 器中气体的密度不再改变，不能判断反应达到平衡， D项错误。 (2)原料初始组成 $$n \left( C O _ { 2 } \right) ： n \left( H _ { 2 } O \right) = 1 ： 2 ，$$ ，根据 $$2 C O _ { 2 } \left( g \right) + 2 H _ { 2 } O \left( g \right) \quad { C _ { 2 } } H _ { 4 } \left( g \right) + 3 O _ { 2 } \left( g \right)$$ ，结合反 应物和生成物的系数关系，可知a表示 $$O _ { 2 } 、 b$$ 表示 $$C _ { 2 } H _ { 4 } 、 c$$ 表示 $$H _ { 2 } O 、 d$$ 表示 $$C O _ { 2 } ；$$ 原因是随着反应的进 行，反应物物质的量分数减小，生成物物质的量分数 增大，随温度升高，平衡正向移动， $$O _ { 2 } 、 C _ { 2 } H _ { 4 }$$ 的含量 增大，且 $$O _ { 2 }$$ 系数是 $$C _ { 2 } H _ { 4 }$$ 的 3 倍 (3)设平衡时 $$C _ { 2 } H _ { 4 }$$ 的物质的量为 xmol， ，列出三段式： $$2 C O _ { 2 } \left( g \right) + 2 H _ { 2 } O \left( g \right) \quad { C _ { 2 } } H _ { 4 } \left( g \right) + 3 O _ { 2 } \left( g \right)$$ 初始/mol 12 4 0 转化/mol 2x 2x 平衡/mol $$2 - 2 x \quad 4 - 2 x$$ x 3.x 平衡时 2-2x=x， 解得 $$x = \frac { 2 } { 3 } ， T _ { 1 } K$$ 时反应的平衡常 数 $$x = \frac { | \frac { 1 } { 1 } } | \frac { 1 } { | \frac { 1 } { 2 } | } | = | \frac { 1 } { \frac { 1 } { 2 } } | = \frac { 1 } { 1 }$$ $$\left( 4 \right) T _ { 1 } K$$ 时，某同学在该容器中加入 $$m o l \quad C O _ { 2 }$$ 和 $$n m o l H _ { 2 } O \left( g \right)$$ ，同时加入了 $$1 m o l C _ { 2 } H _ { 4 }$$ 和 $$3 m o l O _ { 2 } ，$$ 达到平衡后 $$C O _ { 2 }$$ 的体积分数仍与 N 点相同，根据等 效平衡原则，加入了 $$1 m o l C _ { 2 } H _ { 4 }$$ 和 $$3 m o l O _ { 2 } ，$$ ，等效于 加入 $$2 m o l C O _ { 2 }$$ 和 $$2 m o l H _ { 2 } O ，$$ ，可得 $$\frac { m + 2 } { n + 2 } = \frac { 2 } { 4 }$$ ，解得 n=2m+2。 7.(15分) (1)520(3分)催化剂活性降低(3分) (2)<(3分) $$\frac { 5 } { 6 } \left( 3$$ 3分) $$4 . 0 \times { 1 0 ^ { - 4 } } \left( 3$$ 分) 【解析】(1)根据图示， 520K 时 $$C O _ { 2 }$$ 的实验转化率、 甲醇的实验产率都达到最大值，则该反应的最佳温度 为 520K； ；温度由520K升到 $$5 4 0 K ， C H _ { 3 } O H$$ 的实验 ·50 化学 产率降低的原因是催化剂活性降低，反应速率减慢。 (2)A点和B点对应的温度相等，压强越大，反应物的 转化率越高，所以p2>p1,因此A点和B点对应的反 应速率的关系：<阳；TK、p1条件下，反应达到平 衡时，C0的平衡转化率为50%。p起始(CO)= 0kPa,列三段式： 3 CO(g)十2H2(g)CHOH(g) 初始/mol1.02.0 0 转化/mol0.5 1.0 0.5 平衡/mol0.5 1.0 0.5 平衡时混合气体的总物质的量为2.0mol,p平葡(CO) =100kPa,0一10min内CO(g)分压的平均变化速率 4 100 kPa-100 kPa 3 4 为 10 min kPa·minl,A点对应的 一6 平衡常数K,= 0,5mol×100kPa 2.0 mol =4.0× 0.5 mol x100 kPax mol ×100kPa)2 2.0 mol 2.0 mol 10-4(kPa)2。 小练38化学平衡中平衡常数 和转化率计算 1.D【解析】一定温度下，反应N2(g)十3H2(g)一 2NH(g)在密闭容器中达到平衡时，测得c(N2)= 0.10mol·L-1、c(H2)=0.20mol·L1、c(NH3)= c2(NHa) 0.20molL1,则平衡常数K=cN)·C(H,) 0.22 0.1×0.2 =50。实验①与实验②互为等效平衡，则 平衡时H的体积分数：①=②，A项正确；③中Q。 C2(NH3) 0.22 =(N2)·（H)-0.2x0.2=25<K,则平衡正向 移动，即v>地，B项正确；设氮气的变化量为 xmol·L1,根据题中信息列三段式： N(g)+3H2(g)→2NH(g) 起始(mol·L1)0.2 0.5 0 变化(mol·Ll) 3x 2x 平衡(mol·L-1)0.2-x0.5-3x 2x 由于温度不变，则平衡常数不变，则K= c(NH) (2x)2 c(N)·c(H)(0.2-x)X(0.5-3x)=50,解得 x=0.1mol·L1,则N的转化率为01mol,L 0.2mol·L可拿满基础分自主小练·化学 小练37平衡和 (考试时间：30分 选择题每小题3分 1.(教材改编题)在容积不变的密闭容器中， 充入2 mol SO2与1molO2发生反应： 2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)。温度分别 为T和T2时，SO3的体积分数随时间的 变化如图所示。下列说法错误的是 T T 时间 A.保持温度为T2时，再充入2 mol SO2与 1molO2,平衡常数不变 B.△H>0 C.平衡后的体系中v正(SO2):T1<T2 D.向平衡后的体系中充入18O2,达到新平 衡后，SO2、SO3、O2中均含18O原子 2.(教材改编题)已知：CO(g)十H2O(g)、== CO2(g)+H2(g)△H<0,一定条件下CO 与HO(g)反应的t图像如图所示。 30min、40min时分别只改变一个条件。 下列说法错误的是 304054tmin A.40min时，增加CO2或H2的浓度 B.平衡常数：K(X)=K(Y) C.30min时，降低反应体系的温度 D.CO转化率：a(X)>a(Y) 3.（教材改编题)向密闭容器中充入2mol CO2和6molH2,发生反应CO2(g)+ 3H2(g)—CH3OH(g)+HO(g)△H, 测得反应在不同压强、不同温度下，平衡混 合物中CH3OH体积分数如图1所示，测 得反应时逆反应速率与容器中c(CHOH) 关系如图2所示。下列说法错误的是 ↑CH3OH/% de 25% cB a c(CH,OH) 图2 7 班级： 姓名： 速率的图像分析 钟，满分45分) A.图1中2条件下，A和C两点反应速 率：v逆(A)>证(C) B.压强：1>2，平衡常数：K(C)>K(A) >K(B) C.恒温恒压时，若反应从开始到A点达平 衡，则CO2的平衡转化率约为66.7% D.图2中当x点平衡体系升温至某一温度 时，反应可重新达平衡状态，新平衡点可 能是c点 4.工业上用乙苯与CO2生产苯乙烯，主要 反应： CHCH CH-CH2 (g) (g)+H(g) △H1=125kJ·mol1; H2 (g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=41kJ·mol-1 在一定压强和催化剂作用下，向恒容容器 中充入等物质的量的乙苯和CO2达到平衡 时，各物质的体积分数随温度的变化如图 所示： 。-苯乙烯0-C0, 5000 一乙苯 g-C0和H20 0 00 ◆-H2 0 0 10 0 300400 500600 700 温度/℃ 下列说法错误的是 A.乙苯的平衡转化率随温度升高而升高， 宜采用700℃获得更多的苯乙烯 B.苯乙烯和H2的体积分数变化差异的主 要原因是CO2会消耗H2 C.用液化的方法除去水，有利于提高乙苯 的平衡转化率 D.当反应混合气体的平均相对分子质量不 再变化时，反应达到化学平衡状态 5.一定条件下热解制取H:2HS(g)+CH(g) 徭化剂CS,(g)十4H,(g)。已知其他条件 不变时，温度对H2S的平衡转化率和催化 剂催化效率的影响如图所示。下列说法正 确的是 百分比% 70 60 平衡转化率 50 40 30 20 ;催化效率 10 100 200 温度/℃ A.平衡常数：K(Y)>K(Z) B.达到平衡所需时间：t(X)<t(Y) C.总能量：E生成物>E反应物 D.单位时间的转化率：a(Z)>a(Y) 6.(15分)为更好地研究煤的液化过程，某学 习小组对反应：2CO2(g)+2H2O(g)== C2 H,(g)+302(g)AH=+1323 kJ/mol 进行了系统的研究。在一个2L的刚性容 器中加入2 mol CO2气体及4mol水蒸气， 在500℃及钼系催化剂（固体）存在条件下 只发生该反应。回答下列问题： (1)下列能说明该反应已达到平衡状态的 有 (填选项字母)。 A.CO2的体积分数不再改变 B.n(CO2):n(H2O)不再改变 C.容器的总压不再改变 D.容器中气体的密度不再改变 (2)四种组分平衡时物质的量分数随温度 的变化曲线如图所示。图中曲线b表示的 物质是 ,原因是 0 T K (3)T,K时该反应的平衡常数为 (4)T1K时，某同学在该容器中加入mmol CO2和n mol H2O(g),同时加入了1mol C2H4和3molO2,达到平衡后CO2的体积 分数仍与N点相同，则n= (用 含m的代数式表示)。 7.(15分)CO2捕集技术能有效解决温室效应 及能源短缺问题。回答下列问题： (1)将CO2和H2按物质的量比1：3混合， 以固定流速通过盛放催化剂的反应器中， 发生反应：CO2(g)+3H2(g)= CHOH(g)+H2O(g),在相同时间内，不 同温度下的实验数据如图所示。 0.36 0.36 0.30 。C02平衡转化率 0.18 口C02实验转化率 0.18日 ·CHOH平衡产率 ■CH3OH实验产率 0.12 0.12 480500520540T/K 已知：CH3OH产率= n(转化为CH,OH的CO》。则该反应的 n(通入的总的CO2) 最佳温度为 K;当温度 由最佳温度继续升高到540K时，CH3OH 的实验产率降低的原因是 (2)工业上用CO和H2发生反应合成甲 醇。向某容器中充入1 mol CO(g)和2mol H2(g)发生反应：CO(g)+2H2(g)== CHOH(g),CO的平衡转化率与温度、压 强的关系如图所示。 ↑C0的平衡转化率/% 80 50 YD.C A P2 0 T1T2温度K A点和B点对应的反应速率的关系：vA (填“>”“<”或“=”)B;若 在T1K、p1的条件下，l0min时反应达到 平衡，且p=100kPa,则0~10min内，CO(g) 分压的平均变化速率为kPa·min1,A 点对应的K。= (kPa)-(K,表示分压平衡常数，分压=总 压×物质的量分数)。