题型05 化学反应速率及平衡图像问题的分析（期中真题汇编，广东专用）高一化学下学期

题型05 化学反应速率及平衡图像问题的分析 1．(24-25高一下·广东深圳高级中学·期中)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．时间内，气体Y的化学反应速率是 B．该反应的化学方程式为 C．反应到时， D．时体系的压强与时体系的压强之比为 【答案】D 【解析】A．时间内Y减少，浓度是，则，A不符合题意； B．达到平衡时Y减少，X增加，根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比，可以得到该反应的化学方程式为，B不符合题意；； C．图中显示时，X与Y的物质量相等，并非速率相等，C不符合题意；； D．时气体总物质量为，时气体总物质量为，故压强之比为,D符合题意； 故答案为D。 2．(24-25高一下·广东湛江·期中)向某密闭容器中充入和，发生反应，测得平衡时的体积分数与压强、温度的关系如图所示，其中，。已知在该反应中，温度对反应速率的影响大于压强对反应速率的影响。图中四点对应的该反应的平均反应速率排序正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】温度越高反应速率越快，则c＞a，d＞b，压强越大反应速率越快，已知，则d＞c，b＞a，已知温度对反应速率的影响大于压强对反应速率的影响，则c＞b，故A正确； 选A。 3．(24-25高一下·广东深圳高级中学高中园·期中)利用反应，可处理石油化工行业废气中的硫化氢并回收硫黄，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．时刻体系处于平衡状态 B．曲线②表示正反应速率随时间变化关系 C．气体的平均相对分子质量：时刻小于时刻 D．时刻体系中存在c(S2)：c(H2)=1：2 【答案】D 【解析】A．t1时刻正逆反应速率不相等，体系不在平衡状态，A错误； B．开始时反应物浓度最大，生成物浓度为0，所以曲线①表示正反应速率随时间变化的关系，曲线②表示的是逆反应速率随时间变化的关系，B错误； C．平均摩尔质量在数值上等于平均相对分子质量，M=，m总不变，t2时刻n总更大，故t1时刻混合气体平均相对分子质量大于t2时刻，C错误； D．S2和H2都是生成物，浓度之比等于方程式的系数之比，体系中存在c(S2)：c(H2)=1：2，D正确； 答案选D。 4．(24-25高一下·广东江门新会第一中学·期中)某温度时，在容积为的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析，下列结论正确的 A．该反应的化学方程式为 B．反应开始至末， C．该反应正、逆反应同时开始的，时反应停止 D．若增加X的物质的量，化学反应速率会增大 【答案】D 【解析】A．由图像可以看出，反应中Z、Y的物质的量减少，应为反物。X的物质的量增多，应为生成物，当反应时间为3min时，达到动态平衡：n(X)=0.6mol，n(Y)=0.2mol，n(Z)=0.4mol，参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比，则反应的方程式为：，A错误； B．反应开始至2min末，X的化学反应速率为，B错误； C．X、Y、Z起始量不为0，该反应是由正、逆反应同时开始的，3min时反应达到平衡，反应并未停止，C错误； D．若增加X的物质的量，生成物的浓度增加，逆反应速率会增大，D正确； 答案选D。 5．(24-25高一下·广东阳江第一中学（6校联考）·期中)向某恒容密闭容器中充入一定量的气体A和气体B，发生反应：，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A．时刻反应物的浓度大于时刻反应物的浓度 B．逆反应速率在时刻达到最大 C．反应在时刻后处于化学平衡状态 D．到正反应速率升高的原因可能是此反应放热 【答案】B 【解析】A．由图知，随着反应的进行，反应物浓度减小，因此时刻反应物浓度大于时刻，A正确； B．开始时，逆反应速率为零，平衡时逆反应速率最大，因此逆反应速率在时刻达到最大，B错误； C．c点之后，反应物浓度减小，正反应速率减小，该阶段影响反应速率的主要因素为浓度；之后，正反应速率不变，则反应在时刻后处于化学平衡状态，C正确； D．c点之前，正反应速率增大，说明该阶段影响反应速率的主要因素不是浓度，可能是温度，则该反应放热，D正确； 故选B。 6．(24-25高一下·广东省部分学校·期中)常温下，某同学向两种浓度不同的盐酸中各加入等质量的锌粉，两溶液均恰好完全反应。反应过程中放出氢气的体积(已折算为标准状况下)随时间的变化如图所示，下列说法错误的是 A．曲线①对应的盐酸浓度大于 B．曲线①②对应的盐酸起始体积不同 C．若加水稀释上述的盐酸，则最终生成H2的体积减小 D．实验所用锌粉的质量为6.5g 【答案】C 【解析】A．曲线①表示的反应速率更快，对应的盐酸浓度大于 ，A正确； B．根据题中加入等质量的锌粉，两溶液均恰好完全反应，盐酸物质的量相同，浓度不同，起始体积不同，B正确； C．若加水稀释上述的盐酸，氢离子浓度变小，但氢离子物质的量不变，则最终生成H2的体积不变，C错误； D．根据关系式，生成0.1mol氢气，所用锌粉的质量为6.5g，D正确； 故选C。 7．(24-25高一下·广东深圳外国语学校·期中)室温下，用溶液、溶液和蒸馏水进行如下所示的5个实验，分别测量浑浊度随时间的变化(已知：)。下列说法不正确的是 编号 溶液 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 9 ③ 3.5 3.5 x ④ 3.5 2.5 9 ⑤ 3.5 1.5 10 A．在加热条件下进行实验①，其浑浊度曲线应变为a B．实验③中 C．降低溶液浓度和降低溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度相同 D．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 【答案】C 【解析】A．加热反应速率增大，在加热条件下进行实验①，可缩短到达相同浑浊度所需的时间，则浑浊度曲线应在曲线①左边，其浑浊度曲线应变为a，A不符合题意； B．③④⑤变量为H2SO4的浓度，根据控制变量法的要求有：3.5+2.5+9=3.5+3.5+x，则实验③中x=8，B不符合题意； C．实验①②③的变量为硫代硫酸钠的浓度，③④⑤变量为硫酸的浓度，根图可知达到相同浑浊度所需的时间③＜④＜⑤＜②＜①，可说明其他条件相同时，增大硫代硫酸钠的浓度和硫酸的浓度，对该反应化学反应速率影响程度不同，则降低硫代硫酸钠溶液浓度和降低硫酸溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度也不相同，C符合题意； D．实验①②③的变量为硫代硫酸钠的浓度，③④⑤变量为硫酸的浓度，实验①②③或③④⑤均可说明其他条件相同时，增大反应物浓度，可缩短到达相同浑浊度所需的时间，即可增大该反应速率，D不符合题意； 故选C。 8．(24-25高一下·广东深圳外国语学校·期中)用Pt-Rh合金催化氧化制NO，其反应的微观模型如图①，含氮生成物产率随反应温度的变化曲线如图②。下列说法正确的是 A．400℃时，主要反应为 B．Pt-Rh合金催化氧化制NO，适宜的温度为400～800℃ C．可用湿润的蓝色石蕊试纸检验是否反应完全 D．400℃时，生成的产物只有 【答案】A 【解析】A．根据图②，400℃时，主要含氮生成的产物为N2，因此主要反应方程式为，A正确； B．根据图②，Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，温度400℃不适宜，因为此时NO产率很低，适宜温度为800℃，B错误； C．NH3不能使湿润的蓝色石蕊试纸变色，应用湿润的红色石蕊试纸检验NH3是否反应完全，C错误； D．根据图②，400℃时，生成的产物有N2、NO同时应该还有水生成，D错误； 故选A。 9．(24-25高一下·广东省部分学校·期中)a、b、c、d分别表示四种不同的纯净物气体。一定温度下，向容积为4L的恒容密闭容器中通入其中某两种气体，发生可逆反应，反应中各气体的物质的量变化如图所示。下列说法错误的是 A．容器中发生反应的化学方程式中，c与d的化学计量数之比为2：1 B．内，b的平均反应速率为 C．点时，该反应的正反应速率大于逆反应速率 D．从反应开始至达到平衡状态，c的转化率为 【答案】B 【分析】由图可知b、c是反应物，a、d是生成物，从反应开始到6s，消耗0.6molb和0.8molc，同时生成1.2mola和0.4mold，所以密闭容器中发生的反应为。 【解析】A．由分析可知c与d的化学计量数之比=4:2=2:1，A正确； B．内，a的平均反应速率==，反应速率之比=计量数之比，则b的反应速率为0.075，B错误； C．M点时，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率，C正确； D．从反应开始至达到平衡状态，c的转化量为1.0mol-0.2mol=0.8mol，转化率为，D正确； 答案选B。 10．(24-25高一下·广东领航高中联盟·)分别在和下，往密闭容器中充入和，发生反应：。容器内部分物质的物质的量随时间变化关系如图所示，其中、分别为时、的变化曲线，为时的变化曲线，下列说法不正确的是 A．当容器内B的体积分数不再改变时，反应达到平衡状态 B．到达平衡时，的物质的量浓度为 C．到达平衡时，的转化率为 D．， 【答案】A 【解析】A．时，消耗的同时生成，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，设消耗的物质的量为，列出三段式： 无论是否达到平衡，B的体积分数均为，A错误； B．达到平衡时，B的物质的量浓度为，B正确； C．达到平衡时，B的转化率为，C正确； D．时，消耗的同时生成，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知，其他条件相同，温度为时，反应先达到平衡，反应速率更快，则，D正确； 答案选A。 11．(24-25高一下·广东东莞东莞中学松山湖学校深圳大学附属中学·期中)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度随反应时间的部分变化曲线如图，则下列说法正确的是 A．无催化剂时，反应不能进行 B．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随的变化 C．使用催化剂Ⅱ时，内， D．使用催化剂Ⅰ，反应时间为2min时，X的消耗量为原来的一半 【答案】D 【分析】X为反应物，则a代表X，另外三条曲线代表Y。 【解析】A．由图可知无催化剂时Y的浓度随时间增长而增大，故无催化剂时反应能进行，A错误； B．a代表X，2min内减小2.0mol/L，依据方程式可知同等条件下Y增大4.0mol/L，与催化剂Ⅰ对应，B错误； C．使用催化剂Ⅱ时，内，Y的浓度增大2.0mol/L，则X的浓度减小1.0mol/L，则，C错误； D．使用催化剂Ⅰ，反应时间为2min时，X的消耗量为2.0mol/L，原来为4.0mol/L，则X的消耗量为原来的一半，D正确； 答案选D。 12．(24-25高一下·广东广州中学·期中)一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中，某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是 A．反应的化学方程式为 B．t后X的转化率不变，改变外界条件也不能增大X转化率 C．若t=4，则0~4min内X的平均化学反应速率为 D．在t1时刻充入气体He使容器内压强增大，加快了反应速率 【答案】C 【解析】A．由图象可以看出，反应中X物质的量减小，Y、Z的物质的量增多，则X为反应物，Y、Z为生成物，且△n(X)：△n(Y)：△n(Z)=0.8mol：1.2mol：0.4mol=2：3：1，反应最后达到平衡状态，是可逆反应，则该反应的化学方程式为：2X⇌3Y+Z，故A错误； B．时，正、逆反应速率相等，反应达到化学平衡，但是改变外界条件可以改变平衡移动，如减小压强，平衡正向移动，X的转化率增大，故B错误； C．若t=4，则0～t的X的化学反应速率v==，故C正确； D．温度、体积不变，t1时刻充入He使压强增大，反应物和生成物的浓度不变，正、逆反应速率不变，故D错误； 答案选C。 13．(23-24高一下·广东六校联考·期中)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．2s时，用A表示反应的速率为 B． C．图中m点达到了反应进行的限度 D．12s时容器内的压强为起始压强的 【答案】D 【解析】A．0-2s，用A表示反应的平均速率为，A错误； B．12s时消耗B的物质的量为(0.5−0.3)mol/L×2L=0.4mol，12s时生成C的物质的量为1.2mol，则b:c=0.4:1.2=1:3，B错误； C．m点A、B的浓度还在减小，没有达到反应限度，C错误； D．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，D正确； 故选D。 14．(24-25高一下·广东部分学校·期中)汽车尾气中的CO和NO在催化转化器中发生反应可转化为无污染的气体，反应原理为，回答下列问题： （1）下列措施能加快上述反应的化学反应速率的是___________(填字母，下同)。 A．适当升高温度 B．降低压强 C．及时排出生成的和 D．使用更高效的催化剂 （2）在恒温恒容条件下，下列状态能说明反应达到平衡状态的是___________。 A．正、逆反应速率均为0 B．的物质的量保持不变 C．混合气体密度保持不变 D．混合气体压强保持不变 （3）一定温度下，在体积为a L的密闭容器中发生上述反应，CO和的物质的量随时间变化曲线如图所示，代表的物质的量变化的是___________(填“x”或“y”)；从反应开始到时刻，平均反应速率___________(用含a、的式子表示)，时刻时，___________(填“”“”或“”)。 （4）在2L密闭容器中充入和，发生上述反应，CO的平衡转化率与温度的关系如图所示。a点状态下，NO的平衡浓度___________；开始时与平衡时容器内的压强之比为___________。 【答案】（1）AD （2）BD （3）x （4）0.6 【解析】（1）A．升高温度能加快反应速率，故A正确； B．降低压强减慢反应速率，故B错误； C．排出生成的和，生成物浓度减小，反应速率减慢，故C错误； D．使用高效催化剂可以加快反应速率，故D正确； 故选：AD。 （2）A．反应达到平衡状态时，正、逆反应速率相等但不为0，故A错误； B．反应达到平衡状态时，各物质的浓度保持不变，则的物质的量保持不变时反应达到平衡状态，故B正确； C．体系内气体总质量不变，容器体积不变，则气体密度始终保持不变，不能据此判断平衡状态，故C错误； D．由反应可知随反应正向进行，体系内气体分子数逐渐减小，体系内压强减小，当压强不变时，反应达到平衡状态，故D正确； 故选：BD。 （3）反应中各物质的变化量之比等于化学计量数之比，结合反应方程式及图像可知y的变化量是x的2倍，则y为CO，x为；反应开始到时刻，平均反应速率；时刻时，反应正向进行，则>； （4）a点CO的转化率为40%，NO、CO的投料比等于系数比，则NO的转化率等于40%，a点状态下，NO的平衡浓度；平衡时剩余NO、CO的物质的量均为1.2mol；生成的物质的量为2mol×40%=0.8mol；生成N2的物质的量为0.4mol，平衡时总气体的物质的量为1.2+1.2+0.8+0.4=3.6mol，开始时与平衡时容器内的压强之比等于气体物质的量之比=4：3.6=10：9。 15．(24-25高一下·广东广州南海中学·期中)某温度下，A、B、C三种气体在4L恒容密闭容器中进行反应，反应从0～2min进行过程中，在不同反应时间各物质的量的变化情况如图所示。 （1）化学方程式为______。 （2）2min内C的反应速率为 ______，A的转化率为 ______。 （3）关于该反应的说法正确的是 ______(填字母，下同)。 a．到达2min时，反应停止 b．M点时A的消耗速率大于A的生成速率 c．在2min时达到平衡状态是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等 d．2min时正反应速率与逆反应速率相等 （4）写出一个可使该反应速率加快的措施：______。 （5）下列可判断反应已达到平衡状态的是______。 a．A、B、C的反应速率相等 b．A、B的反应速率之比为2：1 c．混合气体的压强不变 d．生成1mol C的同时消耗1molA和0.5mol B e．2v正(A)=v逆(B) f．C的含量保持不变 （6）已知该反应是吸热反应，从化学键角度解释该反应过程中能量变化的本质：______。 【答案】（1）2A(g)+B(g)⇌2C(g) （2）0.25mol/(L•min) 40% （3）bd （4）增大压强、增大浓度、升高温度或加入合适的催化剂(任写一种，答案不唯一) （5）cf （6）断键吸收的热量大于成键放出的热量 【解析】（1）反应时，各物质的物质的量变化量之比等于化学计量数之比，A减少2mol，B减少1mol，C增大2mol，A、B、C的化学计量数之比为2：1：2，方程式为2A(g)+B(g)⇌2C(g)； （2）2min内C的反应速率为： ；A的转化率的计算过程：A的转化率为； （3）a．到达2min时，反应达到平衡状态，各物质的物质的量不为零，则反应速率不为零，反应未停止，a错误； b．M点是在2min之前反应未达到平衡状态，A的物质的量减小，则A的消耗速率大于A的生成速率，b正确； c．在2min时达到平衡状态是每种反应物消耗的物质的量与生成的物质的量相等，各物质的物质的量不再改变，c错误； d．2min时达到平衡状态，同一物种的正反应速率与逆反应速率相等，d正确； 故答案选bd。 （4）增大压强、增大浓度、升高温度或加入合适的催化剂均可以加快反应速率，任选其一即可； （5）a．A、B、C的反应速率相等时，不能判断同一物种的正反应速率与逆反应速率是否相等，则不能判断反应是否达到平衡状态，a错误； b．A、B的反应速率之比反应自始至终为2∶1，不能判断反应是否达到平衡状态，b错误； c．反应为体系中气体体积减小的反应，在恒容的容器中，气体的物质的量是变量，则混合气体的压强也是变量，当变量不再改变时反应即达到平衡状态，c正确； d．反应进行时，每生成1molC的同时，必然消耗1molA和0.5molB，与是否达到平衡状态无关，d错误； e．A、B的化学计量数之比为2:1，故当v正(A)=2v逆(B)时可以说明反应达到平衡状态，e错误； f．C的含量是变量，当C的含量保持不变时可以说明反应达到平衡状态，f正确； 故答案选cf。 （6）化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，当反应是吸热反应时说明断键吸收的热量大于成键放出的热量。 16．(24-25高一下·广东领航高中联盟·)乙炔燃烧会放出大量的热，其火焰温度可达3100℃，利用乙炔和氧气混合燃烧产生高温火焰可进行金属焊接或切割。 （1）1 mol乙炔完全燃烧生成和放出能量，该反应过程的能量转化的主要形式为_______；若乙炔完全燃烧生成和放出能量，则消耗_______；若乙炔完全燃烧生成和，则放出的能量_______(填“>”、“＜”或“=”)。 （2）时，往的恒容密闭容器中加入甲烷及催化剂，发生反应：，末，容器内剩余甲烷。30 min末，改变一个条件。容器内甲烷的浓度随时间变化如图所示。 ①内，_______；末，甲烷的转化率为_______。 ②下列有关说法正确的是_______(填字母)。 A．混合气体的平均摩尔质量不再改变时，反应达到平衡状态 B．混合气体的密度不再改变时，反应达到平衡状态 C．末，改变的条件可能是往容器中通入了甲烷 D．时，消耗甲烷的同时会消耗氢气 （3）时，往恒压密闭容器中加入甲烷及催化剂，分别在压强为和下发生反应：，测得甲烷的转化率随时间变化关系如图。 时达到平衡，乙炔的体积分数为_______(结果保留3位有效数字)；工业生产时采用的压强通常为而不是的原因可能是_______。 【答案】（1）化学能转化为热能 1 < （2）0.04 60% AD （3）15.5% 时反应速率慢或时，反应速率更快 【解析】（1）乙炔燃烧时，能量转化的主要形式为化学能转化为热能；乙炔完全燃烧生成和，消耗，放出能量，则放出能量时，消耗；液态水变为气态水时需要吸收热量，则乙炔完全燃烧生成和，放出的能量小于； （2）①，15 min内消耗甲烷，生成和；内，末，甲烷的转化率为； ②A．反应物与生成物气体的物质的量不相同，未达到平衡时，混合气体的平均摩尔质量会改变，当混合气体的平均摩尔质量不再改变时，可判断反应达到平衡状态，A项正确； B．混合气体的总质量及容器的总体积不改变，无论反应是否到达平衡，混合气体的密度不会发生改变，B项不正确； C. 30 min末，甲烷的浓度没有增大，不可能是往容器中通入了甲烷，C项不正确； D．60 min时，反应达到平衡状态，消耗甲烷的同时会消耗氢气，D项正确； 答案选AD； （3）时达到平衡，甲烷的转化率为，消耗了甲烷，则平衡时容器内有、、，混合气体中乙炔的体积分数为；时的平衡转化率虽然更大，但是反应速率慢，需要很长时间才能达到化学平衡，生产成本高，所以工业常生产采用反应制备乙炔。 17．(24-25高一下·广东广州华南师范大学附属中学教育集团联考·期中)研究化学反应的速率与平衡是科研工作者的重要课题。回答下列问题： （1）某小组探究外界因素对的化学反应速率的影响，相关实验数据如表所示。 实验序号 温度/℃ 稀硫酸溶液的体积/mL 蒸馏水的体积/mL 溶液的体积/mL 溶液的体积/mL 恰好褪色时间/s 1 25 5.00 0 25.00 10.00 a 2 25 5.00 5.00 20.00 b 3 25 5.00 10.00 10.00 c 4 35 5.00 10.00 15.00 10.00 d ①根据表中信息，补充数据：______，______。 ②通过实验1、2、3，根据______（用a、b、c三者的大小关系表示）可得出：相同温度时，增大反应物浓度，反应速率加快。 ③通过实验______（填实验序号）可以探究温度对反应速率的影响。 ④向少量酸性溶液中加入溶液，用数字传感器测得该反应速率随时间的变化如图，初始阶段反应速率加快的原因可能是______。 （2）某温度时，在2L恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化关系如图所示。 ①由图中的数据分析可知，该反应的化学方程式为______。 ②0~2min内X的平均反应速率为______。 ③5min后Z的生成速率______（填“大于”、“小于”或“等于”）5min时Z的生成速率。 ④反应前的压强与平衡时的压强之比为______。 ⑤其他条件不变时，增大容器容积，则生成Z的速率______。（填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】（1）10.00 15.00 3、4 是该反应的催化剂(或反应放热，温度升高对反应速率的影响大于浓度对反应速率的影响) （2） 等于 减小 【分析】控制变量的实验探究中要注意变量的唯一性，通过控制变量进行对比实验研究某一因素对实验结果的影响，1、2、3探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响，3、4探究温度对反应速率的影响。 【解析】（1）①比较实验数据，实验1、2、3是研究Na2S2O3溶液浓度的对化学反应速率的影响，其他条件完全相同，则V1=10.00，V2=15.00； ②相同温度时，增大反应物浓度，反应速率加快；浓度越大，反应速率越快，则恰好褪色时间减小，结合表数据存在：c>b>a； ③比较实验数据，实验3、4的变量为温度，是研究温度的对化学反应速率的影响； ④随着反应进行，反应物浓度逐渐减小，反应速率会减小，则初始阶段反应速率加快的原因可能是：反应放热，温度升高对反应速率的影响大于浓度对反应速率的影响，或者是生的Mn2+是该反应的催化剂，加快了反应的速率； （2）①由图可知，Z为生成物，X、Y为反应物，根据物质的量改变量之比等于方程式的系数之比，可得出反应的方程式为：； ②0~2min内X的平均反应速率为； ③5min时各反应物和生成物的物质的量不再变化，反应达到平衡状态，正逆反应速率不再变化，5min后Z的生成速率等于5min时Z的生成速率； ④恒温恒容下，反应前后压强之比等于物质的量之比，； ⑤其他条件不变时，增大容器容积，反应物和生成物浓度减小，反应速率减小。生成Z的速率减小。 18．(24-25高一下·广东实验中学越秀学校·期中)在2L密闭容器中，时，反应体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示，各物质的浓度一时间曲线如图所示。 时间/s 0 1 2 3 4 5      0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 回答下列问题： （1）用表示从0~2s内该反应的平均速率___________。从表中可以看出，该反应化学反应速率逐渐减慢，原因是___________。 （2）图中曲线a、b能表示变化的是___________。 （3）图中A点处反应___________(填“已达到”或“未达到”)平衡状态，A点处___________(填“>”或“<”)。 （4）若要加快该反应速率，可以采取的措施是___________(任写两点)。 （5）下列能够说明反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．混合气体的颜色不再变化 B． C．混合气体平均摩尔质量保持不变 D．1molNO发生反应同时生成 （6）已知该反应为放热反应，若生成放出热量为Q，则通入与足量充分反应生成放出的热量___________(填“>”“<”或“=”)Q。 【答案】（1） 随着反应进行，反应物浓度逐渐下降 （2）曲线b （3）未达到 > （4）升温、加压(使用催化剂、增大反应物浓度等) （5）AC （6）< 【解析】（1）NO和O2为反应物，随着时间的推移，NO和O2的物质的量逐渐减小，，因此c表示NO浓度变化的曲线，d表示O2浓度变化的曲线，用表示从0~2s内该反应的平均速率或，从表中可以看出，该反应化学反应速率逐渐减慢，原因是随着反应进行，反应物浓度逐渐下降； （2）反应开始时，c(NO)=0.010mol/L，则c曲线表示c(NO)浓度随时间的变化，从起点浓度看，化学反应方程式中，NO与NO2的化学计量数相等，则二者的浓度变化量都为0.0065mol/L，则图中曲线a、b能表示变化的是曲线b； （3）A点之后NO浓度还在降低，说明反应还未达到平衡状态，反应在正向进行，v(正) >v(逆)； （4）若要加快该反应速率，可以采取的措施是升温、加压(使用催化剂、增大反应物浓度等，合理均可)； （5）A．混合气体的颜色保持不变，说明NO2的浓度保持恒定，说明该反应已达到平衡状态，A正确； B．不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，B错误； C．该反应过程中气体总物质的量减小，总质量不变，混合气体平均摩尔质量增大，当混合气体平均摩尔质量保持不变时，说明反应达到平衡，C正确； D．1molNO发生反应同时生成，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，D错误； 故选AC； （6）已知该反应为放热反应，若生成放出热量为Q，该反应为可逆反应，与足量充分反应生成的物质的量小于2mol，放出的热量<Q。 19．(24-25高一下·广州黄埔区·期中)Ⅰ．某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如表，请结合表中信息，回答有关问题： 实验序号 反应温度/℃ 参加反应的物质 V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 V/mL a 20 10 0.1 10 0.1 0 b 20 5 0.1 10 0.1 c 20 10 0.1 5 0.1 d 40 5 0.1 10 0.1 5 （1）溶液与稀的反应方程式为___________。 （2）上述四组实验，能说明温度对该反应速率影响的组合是___________(填实验序号)：实验a和b、a和c的组合比较，所研究的问题是___________。 （3）教材中利用了出现黄色浑浊的快慢来比较该反应的速率，而一般不采用单位时间内收集体积的大小进行比较的原因是___________。 Ⅱ．硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸中的一步重要反应是，正反应放热。一定条件下，恒容密闭容器中发生该反应，各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示。 （4）反应开始至20分钟，的平均反应速率为___________。反应达到平衡时的转化率为___________。 （5）a点时___________(填“>”“<”或“=”)。 （6）反应进行到___________分钟时恰好达到平衡，能说明转化成在该条件下存在限度的实验证据是___________。 【答案】（1）Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4 （2）b和d 相同温度条件下浓度对该反应速率的影响 （3）由于SO2易溶于水，采用排水法时会导致SO2溶于水而无法精确测量生成SO2的体积，故不能使用该方法。 （4） 90% （5）＞ （6）50 50分钟后随时间变化，二氧化硫、三氧化硫和氧气的浓度保持不变 【解析】（1）该反应的化学方程式：Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4。 （2）能说明温度对该反应速率影响的组合应该是保持其他条件不变，符合条件的组合是b和d；实验a和b、a和c的组合比较中温度相等，但浓度不同，所研究的问题是相同温度条件下浓度对该反应速率的影响； （3）由于SO2易溶于水，采用排水法时会导致SO2溶于水而无法精确测量生成SO2的体积，故不能使用该方法。 （4）由图可知，反应开始至20min，SO2的浓度下降了0.7mol/L，SO2的平均反应速率为：；反应达平衡氧气的转化率为=90%。 （5）a点之后SO2的浓度下降，SO3的浓度上升，反应正向进行，此时正反应速率＞逆反应速率； （6）50分钟后随时间变化，二氧化硫、三氧化硫和氧气的浓度保持不变，且不为0，因此反应进行到第50min时恰好达到平衡。 20．(24-25高一下·广东广州邝维煜纪念中学·期中)硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸的其中一步重要反应是，在恒温恒容密闭容器中发生该反应，各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示。 （1）反应开始至20分钟，的平均反应速率为___________。 （2）图中a点，___________(填“”“”或“”)。 （3）达到平衡，此时的转化率为___________，的体积分数为___________。(保留2位有效数字) （4）反应达到平衡，此时体系内压强与开始时的压强之比为___________。 （5）下列能说明该反应达到平衡状态的是___________。 A．         B．和的浓度相等时 C．混合气体的平均摩尔质量不变时     D．混合气的密度不变时 E．容器中的压强不变时         F．的生成速率等于的消耗速率 【答案】（1） （2）> （3）90% 86% （4）7:10 （5）CE 【解析】（1）由图可知，反应开始至20min，SO2的浓度下降了0.7mol/L，SO2的平均反应速率为：；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，O2的平均反应速率为：=； （2）a点时反应未达到平衡，反应正向进行，是正反应速率，是逆反应速率，正反应速率大于逆反应速率，且用不同物质表示反应速率时，速率之比等于化学计量数之比， SO2与SO3计量数相同，所以>； （3）①由图可知，反应进行到第50min分钟时，浓度不再改变，说明反应达到平衡，SO2初始浓度为，50min分钟时浓度为，SO2的转化率为； ②根据图可知，达到平衡时，SO2浓度为，O2浓度为，SO3浓度为，因是恒温恒容密闭容器中，体积分数等于物质的量浓度分数，故的体积分数为=86%； （4）恒温恒容下，压强之比等于物质的量浓度之比，初始时，SO2初始浓度为，O2浓度为；达到平衡时SO2浓度为，O2浓度为，SO3浓度为，故反应达到平衡，此时体系内压强与开始时的压强之比为； （5）A．根据反应速率与化学计量数关系，达到平衡时应是，A错误； B．和的浓度相等时，不能表明正逆反应速率相等，浓度不再变化，不能说明达到平衡，B错误； C．反应前后气体物质的量改变，气体总质量不变，混合气体平均摩尔质量，M不变时，说明n不变，反应达到平衡，C正确； D．反应在恒温恒容密闭容器中进行，气体总质量不变，容器体积不变，密度始终不变，不能据此判断平衡，D错误； E．反应前后气体物质的量改变，恒温恒容下，压强与气体物质的量成正比，压强不变时，说明气体物质的量不再变化，反应达到平衡，E正确。 F．的生成速率（逆反应方向）等于的消耗速率（逆反应方向），都是逆反应速率，不能体现正逆反应速率相等，不能说明达到平衡，F错误； 故选CE。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型05 化学反应速率及平衡图像问题的分析 1．(24-25高一下·广东深圳高级中学·期中)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．时间内，气体Y的化学反应速率是 B．该反应的化学方程式为 C．反应到时， D．时体系的压强与时体系的压强之比为 2．(24-25高一下·广东湛江·期中)向某密闭容器中充入和，发生反应，测得平衡时的体积分数与压强、温度的关系如图所示，其中，。已知在该反应中，温度对反应速率的影响大于压强对反应速率的影响。图中四点对应的该反应的平均反应速率排序正确的是 A． B． C． D． 3．(24-25高一下·广东深圳高级中学高中园·期中)利用反应，可处理石油化工行业废气中的硫化氢并回收硫黄，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．时刻体系处于平衡状态 B．曲线②表示正反应速率随时间变化关系 C．气体的平均相对分子质量：时刻小于时刻 D．时刻体系中存在c(S2)：c(H2)=1：2 4．(24-25高一下·广东江门新会第一中学·期中)某温度时，在容积为的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析，下列结论正确的 A．该反应的化学方程式为 B．反应开始至末， C．该反应正、逆反应同时开始的，时反应停止 D．若增加X的物质的量，化学反应速率会增大 5．(24-25高一下·广东阳江第一中学（6校联考）·期中)向某恒容密闭容器中充入一定量的气体A和气体B，发生反应：，正反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是 A．时刻反应物的浓度大于时刻反应物的浓度 B．逆反应速率在时刻达到最大 C．反应在时刻后处于化学平衡状态 D．到正反应速率升高的原因可能是此反应放热 6．(24-25高一下·广东省部分学校·期中)常温下，某同学向两种浓度不同的盐酸中各加入等质量的锌粉，两溶液均恰好完全反应。反应过程中放出氢气的体积(已折算为标准状况下)随时间的变化如图所示，下列说法错误的是 A．曲线①对应的盐酸浓度大于 B．曲线①②对应的盐酸起始体积不同 C．若加水稀释上述的盐酸，则最终生成H2的体积减小 D．实验所用锌粉的质量为6.5g 7．(24-25高一下·广东深圳外国语学校·期中)室温下，用溶液、溶液和蒸馏水进行如下所示的5个实验，分别测量浑浊度随时间的变化(已知：)。下列说法不正确的是 编号 溶液 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 9 ③ 3.5 3.5 x ④ 3.5 2.5 9 ⑤ 3.5 1.5 10 A．在加热条件下进行实验①，其浑浊度曲线应变为a B．实验③中 C．降低溶液浓度和降低溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度相同 D．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 8．(24-25高一下·广东深圳外国语学校·期中)用Pt-Rh合金催化氧化制NO，其反应的微观模型如图①，含氮生成物产率随反应温度的变化曲线如图②。下列说法正确的是 A．400℃时，主要反应为 B．Pt-Rh合金催化氧化制NO，适宜的温度为400～800℃ C．可用湿润的蓝色石蕊试纸检验是否反应完全 D．400℃时，生成的产物只有 9．(24-25高一下·广东省部分学校·期中)a、b、c、d分别表示四种不同的纯净物气体。一定温度下，向容积为4L的恒容密闭容器中通入其中某两种气体，发生可逆反应，反应中各气体的物质的量变化如图所示。下列说法错误的是 A．容器中发生反应的化学方程式中，c与d的化学计量数之比为2：1 B．内，b的平均反应速率为 C．点时，该反应的正反应速率大于逆反应速率 D．从反应开始至达到平衡状态，c的转化率为 10．(24-25高一下·广东领航高中联盟·)分别在和下，往密闭容器中充入和，发生反应：。容器内部分物质的物质的量随时间变化关系如图所示，其中、分别为时、的变化曲线，为时的变化曲线，下列说法不正确的是 A．当容器内B的体积分数不再改变时，反应达到平衡状态 B．到达平衡时，的物质的量浓度为 C．到达平衡时，的转化率为 D．， 11．(24-25高一下·广东东莞东莞中学松山湖学校深圳大学附属中学·期中)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度随反应时间的部分变化曲线如图，则下列说法正确的是 A．无催化剂时，反应不能进行 B．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随的变化 C．使用催化剂Ⅱ时，内， D．使用催化剂Ⅰ，反应时间为2min时，X的消耗量为原来的一半 12．(24-25高一下·广东广州中学·期中)一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中，某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是 A．反应的化学方程式为 B．t后X的转化率不变，改变外界条件也不能增大X转化率 C．若t=4，则0~4min内X的平均化学反应速率为 D．在t1时刻充入气体He使容器内压强增大，加快了反应速率 13．(23-24高一下·广东六校联考·期中)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．2s时，用A表示反应的速率为 B． C．图中m点达到了反应进行的限度 D．12s时容器内的压强为起始压强的 14．(24-25高一下·广东部分学校·期中)汽车尾气中的CO和NO在催化转化器中发生反应可转化为无污染的气体，反应原理为，回答下列问题： （1）下列措施能加快上述反应的化学反应速率的是___________(填字母，下同)。 A．适当升高温度 B．降低压强 C．及时排出生成的和 D．使用更高效的催化剂 （2）在恒温恒容条件下，下列状态能说明反应达到平衡状态的是___________。 A．正、逆反应速率均为0 B．的物质的量保持不变 C．混合气体密度保持不变 D．混合气体压强保持不变 （3）一定温度下，在体积为a L的密闭容器中发生上述反应，CO和的物质的量随时间变化曲线如图所示，代表的物质的量变化的是___________(填“x”或“y”)；从反应开始到时刻，平均反应速率___________(用含a、的式子表示)，时刻时，___________(填“”“”或“”)。 （4）在2L密闭容器中充入和，发生上述反应，CO的平衡转化率与温度的关系如图所示。a点状态下，NO的平衡浓度___________；开始时与平衡时容器内的压强之比为___________。 15．(24-25高一下·广东广州南海中学·期中)某温度下，A、B、C三种气体在4L恒容密闭容器中进行反应，反应从0～2min进行过程中，在不同反应时间各物质的量的变化情况如图所示。 （1）化学方程式为______。 （2）2min内C的反应速率为 ______，A的转化率为 ______。 （3）关于该反应的说法正确的是 ______(填字母，下同)。 a．到达2min时，反应停止 b．M点时A的消耗速率大于A的生成速率 c．在2min时达到平衡状态是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等 d．2min时正反应速率与逆反应速率相等 （4）写出一个可使该反应速率加快的措施：______。 （5）下列可判断反应已达到平衡状态的是______。 a．A、B、C的反应速率相等 b．A、B的反应速率之比为2：1 c．混合气体的压强不变 d．生成1mol C的同时消耗1molA和0.5mol B e．2v正(A)=v逆(B) f．C的含量保持不变 （6）已知该反应是吸热反应，从化学键角度解释该反应过程中能量变化的本质：______。 16．(24-25高一下·广东领航高中联盟·)乙炔燃烧会放出大量的热，其火焰温度可达3100℃，利用乙炔和氧气混合燃烧产生高温火焰可进行金属焊接或切割。 （1）1 mol乙炔完全燃烧生成和放出能量，该反应过程的能量转化的主要形式为_______；若乙炔完全燃烧生成和放出能量，则消耗_______；若乙炔完全燃烧生成和，则放出的能量_______(填“>”、“＜”或“=”)。 （2）时，往的恒容密闭容器中加入甲烷及催化剂，发生反应：，末，容器内剩余甲烷。30 min末，改变一个条件。容器内甲烷的浓度随时间变化如图所示。 ①内，_______；末，甲烷的转化率为_______。 ②下列有关说法正确的是_______(填字母)。 A．混合气体的平均摩尔质量不再改变时，反应达到平衡状态 B．混合气体的密度不再改变时，反应达到平衡状态 C．末，改变的条件可能是往容器中通入了甲烷 D．时，消耗甲烷的同时会消耗氢气 （3）时，往恒压密闭容器中加入甲烷及催化剂，分别在压强为和下发生反应：，测得甲烷的转化率随时间变化关系如图。 时达到平衡，乙炔的体积分数为_______(结果保留3位有效数字)；工业生产时采用的压强通常为而不是的原因可能是_______。 17．(24-25高一下·广东广州华南师范大学附属中学教育集团联考·期中)研究化学反应的速率与平衡是科研工作者的重要课题。回答下列问题： （1）某小组探究外界因素对的化学反应速率的影响，相关实验数据如表所示。 实验序号 温度/℃ 稀硫酸溶液的体积/mL 蒸馏水的体积/mL 溶液的体积/mL 溶液的体积/mL 恰好褪色时间/s 1 25 5.00 0 25.00 10.00 a 2 25 5.00 5.00 20.00 b 3 25 5.00 10.00 10.00 c 4 35 5.00 10.00 15.00 10.00 d ①根据表中信息，补充数据：______，______。 ②通过实验1、2、3，根据______（用a、b、c三者的大小关系表示）可得出：相同温度时，增大反应物浓度，反应速率加快。 ③通过实验______（填实验序号）可以探究温度对反应速率的影响。 ④向少量酸性溶液中加入溶液，用数字传感器测得该反应速率随时间的变化如图，初始阶段反应速率加快的原因可能是______。 （2）某温度时，在2L恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化关系如图所示。 ①由图中的数据分析可知，该反应的化学方程式为______。 ②0~2min内X的平均反应速率为______。 ③5min后Z的生成速率______（填“大于”、“小于”或“等于”）5min时Z的生成速率。 ④反应前的压强与平衡时的压强之比为______。 ⑤其他条件不变时，增大容器容积，则生成Z的速率______。（填“增大”、“减小”或“不变”） 18．(24-25高一下·广东实验中学越秀学校·期中)在2L密闭容器中，时，反应体系中，n(NO)随时间的变化如下表所示，各物质的浓度一时间曲线如图所示。 时间/s 0 1 2 3 4 5      0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 回答下列问题： （1）用表示从0~2s内该反应的平均速率___________。从表中可以看出，该反应化学反应速率逐渐减慢，原因是___________。 （2）图中曲线a、b能表示变化的是___________。 （3）图中A点处反应___________(填“已达到”或“未达到”)平衡状态，A点处___________(填“>”或“<”)。 （4）若要加快该反应速率，可以采取的措施是___________(任写两点)。 （5）下列能够说明反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。 A．混合气体的颜色不再变化 B． C．混合气体平均摩尔质量保持不变 D．1molNO发生反应同时生成 （6）已知该反应为放热反应，若生成放出热量为Q，则通入与足量充分反应生成放出的热量___________(填“>”“<”或“=”)Q。 19．(24-25高一下·广州黄埔区·期中)Ⅰ．某同学进行了硫代硫酸钠与硫酸反应的有关实验，实验过程的数据记录如表，请结合表中信息，回答有关问题： 实验序号 反应温度/℃ 参加反应的物质 V/mL c/mol·L-1 V/mL c/mol·L-1 V/mL a 20 10 0.1 10 0.1 0 b 20 5 0.1 10 0.1 c 20 10 0.1 5 0.1 d 40 5 0.1 10 0.1 5 （1）溶液与稀的反应方程式为___________。 （2）上述四组实验，能说明温度对该反应速率影响的组合是___________(填实验序号)：实验a和b、a和c的组合比较，所研究的问题是___________。 （3）教材中利用了出现黄色浑浊的快慢来比较该反应的速率，而一般不采用单位时间内收集体积的大小进行比较的原因是___________。 Ⅱ．硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸中的一步重要反应是，正反应放热。一定条件下，恒容密闭容器中发生该反应，各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示。 （4）反应开始至20分钟，的平均反应速率为___________。反应达到平衡时的转化率为___________。 （5）a点时___________(填“>”“<”或“=”)。 （6）反应进行到___________分钟时恰好达到平衡，能说明转化成在该条件下存在限度的实验证据是___________。 20．(24-25高一下·广东广州邝维煜纪念中学·期中)硫酸是重要的化工原料，工业制硫酸的其中一步重要反应是，在恒温恒容密闭容器中发生该反应，各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示。 （1）反应开始至20分钟，的平均反应速率为___________。 （2）图中a点，___________(填“”“”或“”)。 （3）达到平衡，此时的转化率为___________，的体积分数为___________。(保留2位有效数字) （4）反应达到平衡，此时体系内压强与开始时的压强之比为___________。 （5）下列能说明该反应达到平衡状态的是___________。 A．         B．和的浓度相等时 C．混合气体的平均摩尔质量不变时     D．混合气的密度不变时 E．容器中的压强不变时         F．的生成速率等于的消耗速率 / 学科网（北京）股份有限公司 $