2.6反应相同时间类图像问题 专项训练-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

反应相同时间 ≠ 平衡 1．焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为，向密闭容器中加入足量焦炭和发生上述反应。其他条件相同的情况下，在甲、乙两种催化剂作用下，反应相同时间，测得的转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．M点时，反应达到平衡状态 B．根据图中信息可以推断出该反应为放热反应 C．在相同温度下，两种催化剂相比，乙催化剂使反应活化能更低 D．反应至M点时，体系中c(S2)=0.55mol/L 2．工业生产的原理为。在恒容密闭容器中充入和足量的固体反应物，经历相同时间，测得混合气体中的体积分数与温度的关系如图所示(已知时，最大)。下列叙述正确的是 A．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．b点时， C．活化分子百分数：点等于点 D．c点时，向容器中再充入少量，平衡正向移动 3．为了模拟汽车尾气的净化，向密闭容器中投入一定量的CO和，在催化剂(Ⅰ型、Ⅱ型)和不同温度下发生反应：，反应进行相同时间t(s)，测得CO转化率与温度的关系曲线如图所示，下列说法不正确的是 A．该反应在a、b两点对应的平衡常数大小关系： B．在实验中欲使a点转化率达到阴影部分数值可采用延长反应时间等方案 C．在实际汽车尾气的净化场景中，可通过大幅增大压强，来提高CO的转化率 D．50℃，t s时容器中浓度为0.01 mol/L，该温度下该反应平衡常数为 4．在恒压、NO和的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是 A．反应的 B．X点所示条件下，延长反应时间的体积分数不变 C．Y点所示条件下，增加的浓度不能提高NO转化率 D．下，，NO平衡转化率为50%， 则平衡常数 5．T℃时，向体积不等的恒容密闭容器中均加入一定量的PtSn-Mg(Zn)AlO催化剂和1mol乙烷，发生乙烷脱氢反应：CH3CH3(g)CH2=CH2(g)+H2(g)，反应相同时间，测得各容器中乙烷的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是 A．a点、c点乙烯的浓度：a＞c B．V1:V2=1:12 C．图中c点所示条件下，ν(正)＞ν(逆) D．a点对应乙烷的平衡转化率大于40% 2 1 学科网（北京）股份有限公司 《反应相同时间》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C B C D D B 1．C 【详解】A．由图可知，M点时，的转化率低于相同温度下乙催化剂的转化率，所以M点没有达到平衡状态，A错误； B．由图可知，在一定温度范围内，随温度升高，的转化率降低，可能是催化剂的活性降低，反应速率减慢，因此根据图中信息不能推断出该反应为放热反应，B错误； C．由图可知，在相同温度下，两种催化剂相比，乙催化剂下的转化率更高，反应速率更快，说明乙催化剂使反应活化能更低，C正确； D．反应至M点时，的转化率为55%，则体系中c(S2)=，D错误； 故选C。 2．B 【分析】由图可知，T0℃之前，温度升高，反应速率加快，TiCl4的体积分数φ逐渐增大，到T0℃，反应达到平衡状态，随后，温度升高，平衡逆向移动，TiCl4的体积分数φ逐渐减小，说明逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，据此分析作答。 【详解】A．根据分析可知，正反应是放热反应，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，故A错误； B．b点时，反应达到平衡状态，v正(Cl2)=v逆(Cl2)=2v逆(TiCl4)，故B正确； C．温度升高，活化分子百分数增大，所以活化分子百分数：a点小于c点，故C错误； D．c点时，向容器中再充入少量Ar，容器体积不变，各组分浓度不变，平衡不移动，故D错误； 故选：B。 3．C 【分析】该反应为，图像规律为温度较低时反应速率慢，相同时间内未达平衡，温度越高速率越快，CO转化率越高；的b点反应达到平衡；温度高于后CO转化率下降，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应。 【详解】A．平衡常数仅与温度有关，正反应放热，温度越高平衡常数越小，a点温度低于b点，因此，A正确，不符合题意； B．a点温度低，反应速率慢，相同时间内未达到平衡，转化率低于该温度下的平衡转化率，阴影对应平衡转化率，延长反应时间可以让反应继续正向进行，转化率提高至平衡值，B正确，不符合题意； C．虽然从原理上，该正反应是气体分子数减少的反应，增大压强平衡正向移动，能提高CO转化率，但实际汽车尾气净化是常压工作场景，大幅增大压强需要复杂的高压设备，成本高、在汽车场景中无法实现，该方案不可行，C错误，符合题意； D．设CO起始浓度为，50℃平衡时CO转化率为，则平衡时，，已知平衡时，则平衡常数： ，D正确，不符合题意； 故选C。 4．D 【详解】A．图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化，即升高温度，NO的平衡转化率减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，ΔH<0，A错误； B．由图可知，X点NO的转化率小于相同条件下NO的平衡转化率，说明反应未达到平衡状态，反应还在正向进行，则延长反应时间能提高NO的转化率，NO2体积分数增大，B错误； C．由图可知，Y点反应已达到平衡状态，此时增加O2的浓度，使正反应速率大于逆反应速率，平衡将向正反应方向移动，能提高NO的转化率，C错误； D．设NO起始浓度为amol/L，NO的平衡转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L，则平衡常数K=>=2000，D正确； 故选D。 5．D 【分析】三个容器中都充入1mol乙烷，从V1到V2、V3，容器体积不断增大，乙烷的浓度不断减小；浓度越大，反应速率越快，达平衡的时间越短。从图中可以看出，V3最大，c点乙烷的浓度最小，反应速率最慢，b点和c点反应都已达到平衡，c点反应未达平衡。 【详解】A．从乙烷的转化率看，a点乙烷的转化率与c点相同，则生成乙烯的物质的量相同，但由于V1＜V3，所以a点、c点乙烯的浓度：a＞c，A正确； B．由分析可知，a、b两点乙烷的分解反应都已达到平衡，且温度相同，所以此两点用浓度表示的平衡常数相同，即，V1:V2=1:12，B正确； C．由分析可知，图中c点所示条件下，乙烷的分解反应未达平衡，则ν(正)＞ν(逆)，C正确； D．由分析可知，a点对应乙烷的分解反应已达平衡，所以乙烷的平衡转化率等于40%，D错误 ； 故选D。 6．B 【详解】A．根据已知可知萨巴蒂尔反应为，根据盖斯定律，由反应Ⅰ+Ⅱ可得该反应，即萨巴蒂尔反应的，为放热反应，A错误； B．起始充入1 molCO2、3 molH2，280℃时，CO2的转化率为50%，则反应的n(CO2)=1 mol×50%=0.5 mol；CH4的选择性为90%，根据CH4的选择性=，可知n(CH4)=9n(CO)。根据碳元素守恒，n(CH4)+ n(CO) = 0.5 mol，所以n(CH4)=9n(CO) = 0.45 mol。根据反应Ⅰ、Ⅱ，共生成0.50 molCO，消耗n1(H2)= 0.50 mol；根据反应Ⅱ：，生成0.45 mol CH4，消耗n2(H2)= 0.45 mol×3=1.35 mol；总共消耗n(H2)= n1(H2)+ n2(H2)= 0.50 mol+1.35 mol=1.85mol；氢气的转化率=，B正确； C．320～360℃，CH4的选择性降低，CO2的转化率变化不大，说明生成的CO增多，反应Ⅱ逆向移动，n(CH4)减小，C错误； D．T>320℃时，CO2转化率逐渐下降。反应Ⅰ是吸热反应，升温会使反应Ⅰ正向移动，CO2转化率应该上升；反应Ⅱ是放热反应，升温会使反应Ⅱ逆向移动，CO2转化率下降。此时CO2转化率下降，说明反应Ⅱ逆向移动的影响大于反应Ⅰ正向移动的影响，而不是反应Ⅰ、Ⅱ平衡都逆向移动，D错误； 故答案选B。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $