题型04 化学反应速率与平衡图像问题的分析(期末真题汇编,黑吉辽蒙专用)高一化学下学期
2026-05-26
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3份
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45页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 黑龙江省,吉林省,辽宁省,内蒙古自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.99 MB |
| 发布时间 | 2026-05-26 |
| 更新时间 | 2026-05-26 |
| 作者 | 乘风培优工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-05-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58058378.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦化学反应速率与平衡图像分析,汇编辽宁、黑龙江等多地区高一下期末联考真题,突出工业情境(如汽车尾气转化、甲醇合成)与图像数据结合,强化科学思维与问题解决能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|13题|反应速率计算、平衡移动影响因素、焓变分析|每题均含图像,考查识图析图能力,如第2题结合多反应体系选择性分析|
|非选择题|8题|速率平衡综合计算、图像数据处理、工业应用|以真实工业反应为情境,如第14题甲醇合成、第16题汽车尾气处理,融合速率计算与平衡常数应用|
内容正文:
题型04 化学反应速率与平衡图像问题的分析
1.(24-25高一下·辽宁普通高中联考·期末)一定温度下,向恒容密闭容器中通入和,发生反应:。2min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间的变化如图所示。下列判断正确的是
A.反应前后混合气体的密度始终保持不变
B.0~2min,
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.反应前与平衡后的容器内压强之比为
【答案】D
【详解】A.因产物D是固体,所以随着反应的发生(气)减小,但(气)不变,因此(气)减小,A错误;
B.向恒容密闭容器中通入和,根据三段式 ,,B错误;
C.升高温度,正、逆反应速率均增,C错误;
D.根据三段式,反应前与平衡后容器内的压强之比为,D正确;
故选D。
2.(24-25高一下·黑龙江大庆研远联合考试·期末)使用CH3COOCH3与H2反应制C2H5OH过程中的主要反应为
反应I:CH3COOCH3(g)+2H2(g)= C2H5OH(g)+CH3OH(g) ΔH1=1004kJ·mol-1
反应II:CH3COOCH3(g)+H2(g)= CH3CHO(g)+CH3OH(g) ΔH2=1044kJ·mol-1
反应III:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)=CH3COOCH2CH3(g)+CH3OH(g) ΔH3= 1160kJ·mol-1
在催化剂作用下,在1.0×105 Pa、n起始(CH3COOCH3)∶n起始(H2)=1∶2时,若仅考虑上述反应,反应相同时间,CH3COOCH3转化率、C2H5OH和CH3COOCH2CH3的选择性随温度的变化如图所示。[C2H5OH的选择性=×100%]。下列说法正确的是
A.反应CH3CHO(g)+H2(g)=C2H5OH(g)的焓变ΔH = 40 kJ·mol-1
B.185℃时,若起始n(CH3COOCH3)为1mol,则反应后体系中C2H5OH为0.04 mol
C.温度在165℃~205℃之间,反应后的体系中存在CH3CHO
D.温度在225℃~235℃之间,C2H5OH的选择性保持不变,说明反应I达到了平衡
【答案】B
【详解】A.根据盖斯定律,反应I减去反应II得:CH3CHO(g)+H2(g)=C2H5OH(g)的焓变ΔH =ΔH1-ΔH2=1004kJ·mol-1-1044kJ·mol-1=-40 kJ·mol-1,A错误;
B.185℃时,若起始n(CH3COOCH3)为1mol,则CH3COOCH3反应了1mol=0.2 mol,,则反应后体系中C2H5OH为0.04 mol,B正确;
C.温度在165℃~205℃之间,C2H5OH和CH3COOCH2CH3的选择性之和为100%,则反应后的体系中不存在CH3CHO,C错误;
D.温度在225℃~235℃之间,C2H5OH的选择性保持不变,但是CH3COOCH3转化率增大,根据C2H5OH的选择性=×100%,则增大,即反应I没有达到平衡,D错误;
故选B。
3.(24-25高一下·辽宁沈阳五校协作体·期末)某课题组为探究汽车尾气转化为氮气的最佳反应条件,向体积为的刚性容器中按充入和,发生反应:。已知正、逆反应速率可以表达为,(,表示速率常数),测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.压强的大小关系:
C.、、三点的化学平衡常数:
D.,若向该容器中充入和发生上述反应,点的
【答案】D
【详解】A.压强相同时,温度升高,的转化率减小,反应平衡逆移,故该反应为放热反应,选项A不正确;
B.温度相同时,压强增大,反应平衡正移,的转化率增大,故,选项B不正确;
C.M、X、Y三点温度不同,故化学平衡常数不相同,选项C不正确;
D.,若向该容器中充入和发生题述反应,化学平衡常数K只与温度有关,N点为非平衡状态,对应同温度的M点为平衡状态,n(CO)=(2-2×40%)mol=1.2mol,n(NO)=1.2mol,n(CO2)=0.8mol,n(N2)=0.4mol,,选项D正确;
答案选D
4.(24-25高一下·吉林长春第五中学·期末)在恒容密闭容器中通入并发生反应: ,温度、下的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是
A.温度
B.下,在时间内,
C.点的正反应速率正大于点的逆反应速率
D.该反应进行到点放出的热量大于进行到点放出的热量
【答案】C
【详解】A.根据图可知,温度为T1时反应首先达到平衡状态,温度高反应速率快,到达平衡的时间少,则温度是T1>T2,A错误;
B.T2下,在0~t1时间内X的浓度减少了(a-b)mol/L,则根据方程式可知,Y表示的反应速率为,B错误;
C.M点温度高于N点温度,且N点反应没有达到平衡状态,此时反应向正反应方向进行,即N点的逆反应速率小于N点的正反应速率,因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率,C正确;
D.根据图可知W点消耗的X的物质的量大于M点消耗X的物质的量,因此根据热化学方程式可知W点放出的热量多,D错误;
故选C。
5.(24-25高一下·辽宁沈阳五校协作体·期末)在密闭容器中发生反应CH4(g)+ H2O(g) CO(g) +3H2(g) ΔH>0,测得随反应时间的变化如图所示。下列判断不正确的是
A.0~5min内,v(CH4)=0.1mol·L-1·min-1
B.10min时,改变的外界条件可能是温度
C.恒温下,缩小容器体积,达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小
D.10~12min时间内,反应的平衡常数逐渐减小
【答案】D
【详解】A.根据图可知,前5min内甲烷的浓度由1.00mol/L减小为0.50mol/L,故v(CH4)==0.1mol/(L•min),故A正确;
B.由图可知,10min时甲烷的浓度继续减小,该反应向正反应方向移动,该反应正反应是吸热反应,可能是升高温度,故B正确;
C.恒温下,缩小容器体积,压强增大,平衡向逆反应方向移动,达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小,故C正确;
D.根据图象可知,10-12 min时甲烷的物质的量减小,改变的条件可能为:减小压强、升高温度或增大水蒸气浓度,化学平衡常数只与温度变化有关,所以改变的条件不一定为温度,化学平衡常数不一定发生变化,故D错误;
故选D。
6.(24-25高一下·黑龙江龙东联盟·期末)一定温度下,某恒容密闭容器中发生反应:,各物质的浓度随时间变化情况如图所示[阶段变化未画出]。下列说法正确的是
A. B.a点时,
C.,平均反应速率 D.时,反应容器中Y的浓度不为0
【答案】B
【详解】A.由图可知,,,,浓度变化量之比等于化学计量数之比,则,A错误;
B.a点后,c(X)继续减小至不变,a点时反应正向进行,所以,B正确;
C.,的平均反应速率为,C错误;
D.,的浓度增加,则Y的浓度增加,由图可知,平衡时Y的浓度为,故时,其浓度为0,D错误;
故选B。
7.(24-25高一下·黑龙江牡丹江名校协作体·期末),在密闭容器中投入一定量A、B发生反应:。时反应达到平衡,生成C的物质的量为,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.前内,A的平均反应速率为
B.前内,A和B反应放出的热量为
C.化学计量数之比
D.内,A的转化率为37.5%
【答案】B
【详解】A.由图知,前内,A的平均反应速率为,A正确 ;
B.前12s内,A浓度变化0.6,A物质的量变化0.6mol/L×2L=1.2mol,根据,则12s内A和B反应放出的热量为,B错误;
C.反应中各物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比;12s内,A浓度变化0.6,B浓度变化0.2,C浓度变化,三者浓度变化比值为3∶1∶2,则b∶c=1∶2,C正确;
D.内,A的转化率为,D正确;
故选B。
8.(24-25高一下·黑龙江大庆林甸县智研团队·期末)在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是
A.a线所示物种为固相产物
B.温度时,向容器中通入,气相产物分压仍为
C.小于温度时热解反应的平衡常数
D.温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
【答案】D
【详解】A.a线所示物种为,固相产物,A正确;
B.温度时,向容器中通入,恒容密闭容器的体积不变,各组分的浓度不变,化学平衡不发生移动,虽然总压变大,但是气相产物分压不变,仍为,B正确;
C.根据题给图像,升高温度时物质的量增加,由于反应是在恒容密闭容器中进行,分压 不断增大,在此固气体系中,热解平衡常数 ,随温度升高增大,说明该反应为△H>0的反应。因此,尽管T2温度时,完全分解,但升温至T3过程中,热解平衡常数Kp将不断增大,则在T3时的显然小于 Kp,(Q<K反应未达平衡),由此即可判断出此时,的分压p3小于平衡常数 Kp,C正确;
D.若b线为气相产物,加入后分压增大,逆反应速率瞬时增大,平衡左移。重新平衡时,温度不变,平衡常数不变,气相产物分压不变,逆反应速率不变,D错误;
故选D。
9.(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)HI受热发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)。一定温度时,向1L恒容密闭容器中充入1mol HI,体系中与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是
A.20min时,HI的转化率为18%
B.120min时,
C.加入高效催化剂,达到平衡时t>120min
D.0~40min内,
【答案】D
【详解】A.由图知,20min时,HI的转化率为,A错误;
B.120min时达到平衡状态,则v正(HI)=2v逆(),B错误;
C.加入高效催化剂,化学反应速率加快,达到平衡时t<120min,C错误;
D.0~40min内, ,则,D正确;
故选D。
10.(24-25高一下·内蒙古集宁一中西校区·期末)一定温度下,容积为的恒容密闭容器中发生气相反应,反应物和生成物的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.内,
C.时,正逆反应速率均为0
D.时,Y的转化率为50%
【答案】B
【详解】A.反应中X的物质的量从0逐渐增大至不变,Y、Z的物质的量从最大逐渐减小至不变,所以X为生成物,Y、Z为反应物且反应为可逆反应,从开始到四分钟平衡,Y、Z、X的物质的量的变化量分别为6-2=4mol、4-2=2mol、4mol,所以该反应的化学方程式为,故A错误;
B.内,X的物质的量的变化量为2mol,,故B正确;
C.时反应达到动态平衡,正、逆反应速率相等,但不为零,故C错误;
D.时,转化的Y的物质的量为6-2=4mol,则Y的转化率为,故D错误;
故答案为:B。
11.(24-25高一下·吉林白山五校·期末)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:3A(g)+mB(g)nC(g)+2D(g),12s时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法错误的是
A.12s时,A的转化率为75%
B.化学计量数之比m:n=1:2
C.0~2s,C的平均反应速率为0.1mol•L-1•s-1
D.图中两曲线相交时,A的消耗速率等于A的生成速率
【答案】D
【详解】A. 12s时,A的转化率为 ,故A正确;
B. 化学计量数之比m:n=1:2,故B正确;
C. 0~2s,Δc(A)=0.8mol/L−0.5mol/L=0.3mol/L,则Δc(A)=0.2mol/L, C的平均反应速率为,故C正确;
D. 从图中可以看出,12s时,反应达平衡,A的消耗速率等于生成速率,两曲线相交时,反应没有达到平衡,A的消耗速率不等于A的生成速率,故D错误;
故选D。
12.(24-25高一下·黑龙江大庆研远联合考试·期末)用H2还原NO的反应为。为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为aL的刚性密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应,实验结果如图。下列说法正确的是
A.反应温度T1、T2、T3从大到小的关系为T1>T2>T3
B.当n(H2)∶n(NO)=1.5时,NO的平衡转化率:T1>T2>T3
C.若容器体积变为2aL,T2温度下NO的平衡转化率将增大
D.该反应在T1温度下的平衡常数K比T3温度下的平衡常数小
【答案】B
【详解】A.该反应为放热反应,则H2和NO的起始投料比一定时,升高温度,平衡逆向移动,NO的平衡转化率降低,则由图可知,反应温度T1、T2、T3从大到小的关系为T3>T2>T1,A错误;
B.由图可知,当n(H2)∶n(NO)=1.5时,NO的平衡转化率:T1>T2>T3,B正确;
C.该反应是气体分子数减小的反应,容器体积由aL变为2aL,即增大容器体积,反应组分浓度减小,相当于减小压强,平衡逆向移动,则T2温度下NO的平衡转化率将减小,C错误;
D.由A选项可知,温度:T1<T3,该反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,平衡常数增大,则该反应在T1温度下的平衡常数K比T3温度下的平衡常数大,D错误;
故选B。
13.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期末)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示。山梨醇初始浓度为,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法正确的是
A.随着山梨醇浓度减小,反应①和②速率均减小
B.3h时,反应②达到平衡状态
C.平均速率
D.加入反应①的催化剂,Y曲线最高点将向左上移动
【答案】D
【详解】A.在反应初期,1,4-失水山梨醇浓度迅速升高,所以对于反应②,相当于反应物浓度变大,反应②的速率也在增大,A错误;
B.化学平衡状态的特征是各物质的浓度不再随时间变化,由题干信息可知,后异山梨醇浓度不再变化,说明,3h时,反应②未达到平衡状态,B错误;
C.山梨醇通过反应①和反应②转化成异山梨醇,转化的山梨醇物质的量浓度应为1,4-失水山梨醇和异山梨醇两者浓度之和,0到3h平均速率为,,C错误;
D.反应初期1,4-失水山梨醇浓度达到高点,随后浓度降低,说明反应①大于反应②反应速率,加入反应①的催化剂,Y曲线最高点将向左上移动,D正确;
故答案选D。
14.(24-25高一下·内蒙古部分学校·)甲醇()被誉为“液态阳光”,以甲醇为载体,将间歇性可再生能源(太阳能、风能)转化为稳定、可运输的化学能,从而解决清洁能源存储与时空分布不均的难题。回答下列问题:反应原理:
ⅰ.;
ⅱ.(g代表气态)。
(1)下列图像能正确表示反应ⅰ中能量变化的是___________(填标号)。
A. B.
(2)300℃时,向恒容密闭容器中充入1molCO2和仅发生反应ⅱ,下列情况能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.气体密度不随时间变化 B.气体总压强不随时间变化
C.的体积分数不随时间变化 D.体系中H原子数目不随时间变化
(3)在体积可变的密闭反应器中充入适量的和,仅发生反应ⅱ,下列措施不能增大合成反应速率的是___________(填标号)。
A.增大压强 B.降低温度 C.加入催化剂 D.增大浓度
(4)250℃、条件下,向2L密闭容器中充入和,在催化剂作用下只发生反应ⅱ,测得、和的物质的量(n)与时间(t)的关系如图。
①甲代表___________(填化学式),___________。
②平衡时的体积分数为___________(保留两位有效数字)。
(5)甲醇-空气碱性(如KOH作为电解质)燃料电池放电效率较高,在___________(填“正”或“负”)极区充入空气,负极的电极反应式为___________(氧化产物为)。
【答案】(1)A
(2)BC
(3)B
(4) 0.76 6.8
(5)正
【详解】(1)为吸热反应,即反应物总能量小于生成物总能量,A图像为吸热反应,故答案为:A;
(2)A.体系中物质全是气体,气体总质量不变,恒容条件下体积不变,气体密度是不变的量,气体密度不随时间变化,不能说明反应达到平衡,A错误;
B.该反应为气体分子总数变化的反应,恒温恒容,气体分子总数变化,气体的总物质的量变化,气体的总压强变化,气体总压强不随时间变化,能说明反应达到平衡,B正确;
C.的体积分数,水的正反应速率等于水的逆反应速率,说明反应达到了平衡,C正确;
D.根据原子守恒体系中H原子数目一直不变,体系中H原子数目不随时间变化,不能说明反应达到了平衡,D错误;
故答案为:BC;
(3)A.增大压强,体积变小,各组分浓度增大,反应速率增大,A不符合题意;
B.降低温度,减慢反应速率,B符合题意;
C.加入催化剂加快反应速率,C不符合题意;
D.增大氢气的浓度,加快反应速率,D不符合题意;
故答案为:B;
(4)①向2L密闭容器中充入和,在催化剂作用下只发生反应,反应正向进行建立平衡,从图中可知甲的起点是3mol,且逐渐减小至2.28mol保持不变,乙的起点是1mol,且逐渐减小至mmol保持不变,可知甲代表氢气物质的量变化曲线,乙代表二氧化碳物质的量的变化曲线;180min时,,此时, ,故答案为:H2; 0.76;
②a,b点反应处于平衡状态,平衡时,,,,气体总物质的量为,的体积分数为,故答案为:6.8;
(5)甲醇-空气碱性(如KOH作为电解质)燃料电池中通入还原剂甲醇的一极为负极,发生氧化反应,通入空气一极为正极,空气中的氧气为氧化剂发生还原反应,故答案为:正;。
15.(24-25高一下·辽宁部分高中联合体·期末)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X(g)和,反应生成Z(g)。测得各物质浓度与时间关系如图所示。
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)10min时,Y的转化率为___________;a点时X的浓度为___________。
(3)b点,___________(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.保持不变
C.混合气体密度保持不变 D.混合气体平均摩尔质量保持不变
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所示。
(5)在之间,时R的平均降解速率为___________。
(6)根据如图所示信息,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)>
(4)AD
(5)
(6)其他条件相同时,溶液酸性越强,R的降解速率越快
【详解】(1)根据物质的量浓度变化值之比等于化学计量数之比,则X(g)、、Z(g)的化学计量数之比为,因此该反应的化学方程式为。
(2)根据图像,10min时,Y的转化率为;a点时X、Y的浓度相等,设该浓度为xmol/L,则根据物质的量浓度变化值之比等于化学计量数之比可得:,解得x=,即a点时X的浓度为。
(3)根据分析,b点时反应未达到平衡状态,化学反应仍正向进行,则>。
(4)A.X、Y的初始物质的量之比为8:5,保持不变,说明X、Y的物质的量不再发生改变,可以表明该反应已经达到平衡状态,A正确;
B.时,说明正逆反应速率相等,化学反应达到平衡状态,因此保持不变不能判断反应已经达到平衡状态,B错误;
C.在恒容密闭容器中,混合气体密度始终为定值,因此混合气体密度保持不变不能判断反应已经达到平衡状态,C错误;
D.随反应正向进行,混合气体的总物质的量减小,则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,表明该反应已经达到平衡状态,D正确;
答案选AD。
(5)根据图像,在之间,时R的平均降解速率为。
(6)根据图像,其他条件相同时,溶液酸性越强,单位时间内R的浓度变化越大,即R的降解速率越快。
16.(24-25高一下·辽宁普通高中联考·期末)CO是煤气的主要成分,用途十分广泛。回答下列问题:
工业上利用CO和H2合成甲醇,反应原理:。
(1)一定温度下,向反应器中充入适量CO和H2,分别在有催化剂、无催化剂条件下合成甲醇,反应物和产物相对能量如图所示。加入催化剂后,1molCO(g)与2molH2(g)转化为1molCH3OH(g)时___________(填“吸收”或“放出”)的能量与不加入催化剂时___________(填“相同”或“不同”)。
(2)在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入1molCO(g)和2molH2(g)合成CH3OH,测得CO、CH3OH物质的量变化如图所示。
①CO的逆反应速率:a___________(填“>”或“<”)c.
②0~4min内H2的平均速率v(H2)为___________,平衡时CO转化率为___________。
(3)汽车尾气在催化剂作用下发生放热反应:,体积相等的甲、乙恒容密闭容器中分别充入2molCO2和2molNO,分别在绝热和恒温条件下发生上述反应(起始温度相同)。测得气体总压强与时间关系如图所示。
曲线X对应容器___________(填“甲”或“乙”)中压强随时间的变化;根据曲线Y判断a点反应未达到平衡状态的理由是___________;0~tmin内,曲线X持续上升的原因是___________。
【答案】(1)放出 相同
(2)< 0.125 60%
(3)甲 a点在后续反应中压强仍在减小(表达合理即可) 反应放热使容器内压强增大的程度大于气体分子数减小使压强减小的程度
【详解】(1)1molCO(g)与2molH2(g)转化为1molCH3OH(g)时,反应物能量高于生成物能量,故反应时放出能量,反应放出的能量只与状态有关,与催化剂无关,故加催化剂放出的能量与不加入催化剂时相同;
(2)①反应开始后,正反应速率由大到小,逆反应速率由小到大,CO的逆反应速率:a<c;
②由图可知,曲线a代表CO,曲线b代表CH3OH,0~4min内H2的平均速率;平衡时,CO的物质的量为0.4mol,消耗0.6mol,平衡时CO转化率为;
(3)该反应为放热反应,绝热容器中的温度升高,压强增大,比恒容容器中的压强大,说明X代表绝热容器或该反应为放热反应,绝热容器中的温度升高,反应速率加快,先达到平衡,说明X是绝热过程;故曲线X对应容器甲;a点在后续反应中压强仍在减小,说明a点反应未达到平衡状态;曲线X为绝热反应,温度升高使压强增大,正向反应使压强减小,但持续上升,故是因为反应放热使容器内压强增大的程度大于气体分子数减小使压强减小的程度。
17.(24-25高一下·黑龙江龙东联盟·期末)工业上,常以高钛渣(主要成分为)为原料生产。转化为有直接氯化法(反应)和碳氯化法(反应ii),相关能量示意图如图1所示。
已知:i. ;
ii. ;
iii. 。
回答下列问题:
(1)___________(填“>”“<”或“=”)0,___________(用含、的式子表示)。
(2)时,将足量的、和一定量的加入某恒容密闭容器中发生反应ii,测得容器内气体的总压强()随时间的变化关系如图2所示。
①在内,用的分压变化表示的平均反应速率为___________。
②反应达到平衡时,的转化率为___________;此时容器中的分压为___________。
③反应达到平衡状态的标志为___________(填字母)。
A. B.容器内混合气体的密度不再变化
C.的物质的量不再变化 D.断开键的同时生成键
(3)液态再加大量水共热可得到沉淀,写出反应的化学方程式:___________。
(4)钛可作为电池电极材料使用,某种锂离子电池的结构如图3所示,电池放电时,Ti电极上发生的电极反应为___________,在电解质溶液中的移动方向为___________(填“从左向右”或“从右向左”)。
【答案】(1)
(2)1.2 75% 15 BC
(3)
(4) 从左向右
【详解】(1)从相关能量示意图可看出,反应物总能量低于生成物总能量,该反应为吸热反应,吸热反应的为“+”,即 ;根据=生成物总能量-反应物总能量,,,即i.;ii. ;
根据盖斯定律,iii.可以由得到,则。
(2)①从容器内气体的总压强()随时间的变化关系图可看出,反应初始气体的总压强为40,20min时气体的总压强为,气体总压强增大,是因为反应ii.正反应方向为气体物质的量增大的反应,根据相同温度、相同体积下,压强之比等于气体物质的量之比,则三段式分析
用的分压变化表示的平均反应速率为;
②反应达到平衡时,容器内气体的总压强()为55不变,则容器内气体的总压强增加,
则参加反应的的分压为30,的转化率为,此时容器中的分压为15;
③A.不能体现,不能说明反应达到平衡状态,A项错误;
B.容器内混合气体的密度等于,反应中有固体物质参加,气体的质量发生变化,容器体积不变,混合气体的密度是变量,混合气体的密度不再变化能说明反应达到平衡状态,B项正确;
C.虽然是固体物质,但容器中足量的随反应的进行减小,物质的量不再变化能说明反应达到平衡状态,C项正确;
D.断开键为正反应方向,同时生成键为正反应方向,不能体现,不能说明反应达到平衡状态,D项错误;
选BC。
(3)液态与大量水共热可生成沉淀,根据元素守恒同时生成,反应化学方程式为。
(4)根据锂离子电池的结构图可看出,Ti电极上发生了的还原反应,反应式为;Ti电极为正极、锂电极为负极,为阳离子,移向正极Ti电极,即在电解质溶液中的移动方向为从左向右。
18.(24-25高一下·黑龙江牡丹江名校协作体·期末)化学反应能量、速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)已知C(s)、H2(g)以及CH4(g)的燃烧热分别是,,,则反应的反应热=_______。
(2)若在容积为1.0L的密闭容器中进行该反应,起始时充入0.04molCO、0.02molNO,反应在不同条件下进行,反应体系的总压强随时间的变化如图1所示。
①该反应的化学方程式为_______。
②实验b从开始至平衡(40min)时NO的反应速率为_______,NO的平衡时的转化率为_______。
③与实验b相比,实验c改变的条件是_______。
(3)甲烷燃料电池用于电解的装置如图2所示:
①B电极作_______(填“正极”或“负极”);A电极上发生的电极反应为_______。
②若乙装置用于铁上镀铜,则X的化学式为_______。
③若乙装置用于金属铁的防护,应将金属铁置于_______(填“M”或“N”)极。
【答案】(1)-74.6kJ/mol
(2) 50% 加入催化剂
(3) 正极 CuSO4(或CuCl2、Cu(NO3)2,任写一个即可) N
【详解】(1)由题目信息可得以下热化学方程式:
①;
②;
③ ,根据盖斯定律,结合目标热化学方程式可知,总反应=①+②×2-③,即。
(2)①催化剂可将汽车尾气中CO和NO转化为N2和CO2,结合质量守恒,该反应的化学方程式为:;
②由图,实验b从开始至平衡(40min)时,总的物质的量为,总的物质的量减小0.005mol,反应为气体分子数减小1的反应,则反应0.005mol×2=0.01molNO,实验b从开始至平衡(40min)时NO的反应速率为,NO的平衡转化率为;
③与实验b相比,实验c起始压强相等,平衡时压强相等,但是反应速率更大,则实验c改变的条件是加入催化剂。
(3)该装置中甲为甲烷燃料电池,A为负极,B为正极,右侧乙为电解池,N为阴极,M为阳极;
①B为正极,A电极发生的电极反应为:;
②若乙装置用于铁上镀铜,则M为铜,N为铁,X为铜盐溶液,可以为硫酸铜、氯化铜、硝酸铜等,故则X的化学式为:CuSO4(或CuCl2、Cu(NO3)2,任写一个即可);
③若乙装置用于金属铁的防护,被保护的材料置于阴极,故应将金属铁置于N极。
19.(24-25高一下·吉林长春第五中学·期末)工业合成氨反应具有非常重要的意义。
(1)已知:
则合成氨反应的热化学方程式为___________。
(2)在某容积为2L的恒容容器中发生合成氨反应,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:
前20min内___________,放出的热量为___________,25min时采取的措施是___________。
(3)对可逆反应,若起始投料、,达到平衡后,增大压强,的体积分数___________(填“增大”“减小”或“不变”)
(4)T℃,以和为原料可合成化肥尿素:;在2L的密闭容器中,通入1.2mol和0.6mol,2min时反应刚好达到平衡。此时,,。
①该反应的平衡常数是___________。
②若2min时保持T℃和平衡时容器的压强不变,再向体积可变的容器中充入0.6mol,则此时平衡___________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
【答案】(1)
(2) 0.05 93.0kJ 移走氨气(或“分离出氨气”)
(3)不变
(4)250 逆向移动
【详解】(1)由盖斯定律,6×反应1-×反应2可得,;
(2)根据图象可知,20min时氨气的物质的量浓度为1.00mol/L,所以氨气的平均反应速率为:;达到平衡时生成的氨气的物质的量为:1.00 mol/L×2L=2.00mol,根据 可知生成2mol氨气放出的热量为93.0kJ;25min时氨气的物质的量迅速变为0而氮气、氢气的物质的量不变,之后氮气、氢气的物质的量逐渐减小,氨气的物质的量逐渐增大,说明25min时改变的条件是将NH3从反应体系中分离出去;
(3)若起始投料:=1:1,生成物的系数为2,则相当于等压平衡,达到平衡后,增大压强,平衡不移动,的体积分数不变;
(4)①列三段式:, K=;
②若保持T℃和平衡时容器的压强不变,再向体积可变的容器中充入0.6mol NH3,体积瞬间变为4L,此时c(NH3)=0.25mol•L-1,c(CO2)=0.05mol•L-1,反应的浓度商Q=,Q>K,所以平衡逆向移动。
20.(24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔·期末)甲烷是最简单的有机物,以甲烷为原料合成含两个或多个碳原子的其他有机物,是一项具有重大实用价值的研究课题。请回答下列问题:
Ⅰ.天然气是一种清洁的化石燃料,其主要成分为甲烷。已知:
(1)________;甲烷的燃烧是________(填“吸热”或“放热”)反应。
Ⅱ.利用甲烷作为原料合成丙烯的技术得到了广泛的关注。工业生产中通常将甲烷催化氧化成合成气体(CO和),随后将合成气体在合成反应器中经过合成反应转化为丙烯。一定条件下,向体积为10L的恒温恒容密闭容器中通入4mol CO和8mol ,发生反应,用传感器监测出容器内各组分物质的量随时间的变化情况并绘制如图所示曲线。
(2)表示物质的量随时间变化的曲线为________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(3)0~5min内,CO的平均反应速率为________,密闭容器中混合气体的密度________(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。
(4)下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是________(填序号)。
A.容器内混合气体的压强不再变化
B.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.
D.
(5)当反应达到化学平衡状态时,的转化率为________%。
【答案】(1) -802 放热
(2)d
(3) 0.04 保持不变
(4)AB
(5)75
【详解】(1)已知反应①,
反应②,
反应③,根据盖斯定律,由③=①-2×②,可得;在热化学方程式中,表示反应放热,表示反应吸热。对于甲烷燃烧的反应,无论是生成液态水还是气态水,均小于0,所以甲烷的燃烧是放热反应,故答案为:-802;放热。
(2)根据反应可知,CO和H2的物质的量减少,C3H6和H2O的物质的量增加,且CO和H2O的化学计量数相同,H2和C3H6的化学计量数之比为6:1。由图可知,曲线a、b的物质的量随时间增加而减小,曲线c、d的物质的量随时间增加而增大,且a、c的变化量相同,b、d的变化量之比为6:1,所以表示C3H6物质的量随时间变化的曲线为d,故答案为:d。
(3)由图可知,0~5min内,CO的物质的量变化量为4mol - 2mol = 2mol,容器体积为10L,可得CO的平均反应速率;该反应在恒容密闭容器中进行,混合气体的质量始终不变,容器体积不变,根据密度公式,可知混合气体的密度保持不变,故答案为:0.04;保持不变。
(4)A.该反应是气体分子数减小的反应,在恒容条件下,随着反应的进行,容器内混合气体的压强逐渐减小,当压强不再变化时,说明反应达到平衡状态,A正确;
B.混合气体的平均相对分子质量,反应前后气体的总质量m不变,气体的总物质的量n减小,所以M逐渐增大,当M不再变化时,说明反应达到平衡状态,B正确;
C.2v(CO)=v(H2)没有说明正逆反应速率,不能说明反应达到平衡状态,C错误;
D.n(C3H6):n(H2O)=1:3,不能说明各物质的浓度不再变化,不能说明反应达到平衡状态,D错误;
故答案为:AB。
(5)由图可知,反应达到平衡时,H2的物质的量变化量为8mol - 2mol = 6mol,可得H2的转化率为,故答案为:75。
21.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第一中学校·期末)460℃时,在的密闭容器中,(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)反应从开始至2min,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为___________。X的转化率为___________。
(2)下列情况能说明该反应已达到化学平衡的是___________
①X的转化率达到 ②反应速率 ③混合气体的平均相对分子质量不再改变 ④容器内压强不再改变 ⑤Y的物质的量浓度不再改变 ⑥气体的密度保持不变
(3)已知体系中三种物质的总键能,则该反应的热化学方程式为:___________。
物质
X
Y
Z
总键能
436
946
1173
(4)上述反应在内反应速率与时间图象如图所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则回答下列问题
①下列说法正确的是___________(填字母)。
A.在时增大了压强 B.在时加入催化剂 C.在时降低温度
②在___________时刻反应物的转化率最高
【答案】(1) 30%
(2)③④⑤
(3)
(4) B
【详解】(1)反应从开始至2min,Z的物质的量变化量为0.2mol,则以Z表示的反应速率为:;反应达到平衡时,根据图可知X的物质的量变化量为0.3mol,起始量为1mol,达平衡时X的转化率为:,故答案为:;30%;
(2)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;
①该反应为可逆反应,X的转化率不可能达到100%,故①不符合题意;
②反应速率未指明反应方向,不能据此说明反应达到平衡状态,故②不符合题意;
③该反应为气体体积减小的反应,气体总质量不变,则混合气体平均相对分子质量为变量,当混合气体平均相对分子质量不再改变时,说明该反应达到平衡状态,故③符合题意;
④该反应为气体体积减小的反应,压强为变量,当体系压强不再改变时,说明各组分的浓度不再改变,该反应达到平衡状态,故④符合题意;
⑤Y的物质的量浓度不再改变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故⑤符合题意;
⑥恒温恒容时,气体总质量不变,体积不变,混合气体的密度一直保持不变,因此不能根据混合气体的密度判断平衡状态,故⑥不符合题意;
故答案为:③④⑤;
(3)由分析可知,该反应的化学方程式为,反应热反应物的总键能-生成物的总键能,则,该反应的热化学方程式为:,故答案为:;
(4)①A.时逆反应速率瞬间增大,正反应逐渐增大,应当是增大反应物浓度,不是增大压强,故A错误;
B.时正逆反应速率同等增大,是加入催化剂,故B正确;
C.时,正逆反应速率均减小,逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,该反应是气体体积减小的放热反应,平衡逆向移动可能是减小压强,也可能是降温,故C错误;
故选B;
②由图可知,反应在时达到平衡状态,时,平衡逆向移动,反应物的转化率减小,时,平衡不移动,反应物的转化率不变,时平衡逆向移动,反应物的转化率减小,则时刻反应物的转化率最高,故答案为:。
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题型04 化学反应速率与平衡图像问题的分析
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
A
D
A
B
D
B
C
D
C
D
B
D
D
14.(1)A (2)BC (3)B (4) 0.76 6.8
(5)正
15.(1) (2) (3)> (4)AD
(5) (6)其他条件相同时,溶液酸性越强,R的降解速率越快
16.(1)放出 相同 (2)< 0.125 60%
(3)甲 a点在后续反应中压强仍在减小(表达合理即可) 反应放热使容器内压强增大的程度大于气体分子数减小使压强减小的程度
17.(1) (2)1.2 75% 15 BC
(3) (4) 从左向右
18.(1)-74.6kJ/mol
(2) 50% 加入催化剂
(3) 正极 CuSO4(或CuCl2、Cu(NO3)2,任写一个即可) N
19.(1)
(2) 0.05 93.0kJ 移走氨气(或“分离出氨气”) (3)不变 (4)250 逆向移动
20.(1) -802 放热 (2)d (3) 0.04 保持不变 (4)AB (5)75
21.(1) 30% (2)③④⑤
(3)
(4) B
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题型04 化学反应速率与平衡图像问题的分析
1.(24-25高一下·辽宁普通高中联考·期末)一定温度下,向恒容密闭容器中通入和,发生反应:。2min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间的变化如图所示。下列判断正确的是
A.反应前后混合气体的密度始终保持不变
B.0~2min,
C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
D.反应前与平衡后的容器内压强之比为
2.(24-25高一下·黑龙江大庆研远联合考试·期末)使用CH3COOCH3与H2反应制C2H5OH过程中的主要反应为
反应I:CH3COOCH3(g)+2H2(g)= C2H5OH(g)+CH3OH(g) ΔH1=1004kJ·mol-1
反应II:CH3COOCH3(g)+H2(g)= CH3CHO(g)+CH3OH(g) ΔH2=1044kJ·mol-1
反应III:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)=CH3COOCH2CH3(g)+CH3OH(g) ΔH3= 1160kJ·mol-1
在催化剂作用下,在1.0×105 Pa、n起始(CH3COOCH3)∶n起始(H2)=1∶2时,若仅考虑上述反应,反应相同时间,CH3COOCH3转化率、C2H5OH和CH3COOCH2CH3的选择性随温度的变化如图所示。[C2H5OH的选择性=×100%]。下列说法正确的是
A.反应CH3CHO(g)+H2(g)=C2H5OH(g)的焓变ΔH = 40 kJ·mol-1
B.185℃时,若起始n(CH3COOCH3)为1mol,则反应后体系中C2H5OH为0.04 mol
C.温度在165℃~205℃之间,反应后的体系中存在CH3CHO
D.温度在225℃~235℃之间,C2H5OH的选择性保持不变,说明反应I达到了平衡
3.(24-25高一下·辽宁沈阳五校协作体·期末)某课题组为探究汽车尾气转化为氮气的最佳反应条件,向体积为的刚性容器中按充入和,发生反应:。已知正、逆反应速率可以表达为,(,表示速率常数),测得的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.压强的大小关系:
C.、、三点的化学平衡常数:
D.,若向该容器中充入和发生上述反应,点的
4.(24-25高一下·吉林长春第五中学·期末)在恒容密闭容器中通入并发生反应: ,温度、下的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是
A.温度
B.下,在时间内,
C.点的正反应速率正大于点的逆反应速率
D.该反应进行到点放出的热量大于进行到点放出的热量
5.(24-25高一下·辽宁沈阳五校协作体·期末)在密闭容器中发生反应CH4(g)+ H2O(g) CO(g) +3H2(g) ΔH>0,测得随反应时间的变化如图所示。下列判断不正确的是
A.0~5min内,v(CH4)=0.1mol·L-1·min-1
B.10min时,改变的外界条件可能是温度
C.恒温下,缩小容器体积,达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小
D.10~12min时间内,反应的平衡常数逐渐减小
6.(24-25高一下·黑龙江龙东联盟·期末)一定温度下,某恒容密闭容器中发生反应:,各物质的浓度随时间变化情况如图所示[阶段变化未画出]。下列说法正确的是
A. B.a点时,
C.,平均反应速率 D.时,反应容器中Y的浓度不为0
7.(24-25高一下·黑龙江牡丹江名校协作体·期末),在密闭容器中投入一定量A、B发生反应:。时反应达到平衡,生成C的物质的量为,反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.前内,A的平均反应速率为
B.前内,A和B反应放出的热量为
C.化学计量数之比
D.内,A的转化率为37.5%
8.(24-25高一下·黑龙江大庆林甸县智研团队·期末)在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是
A.a线所示物种为固相产物
B.温度时,向容器中通入,气相产物分压仍为
C.小于温度时热解反应的平衡常数
D.温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
9.(24-25高一下·内蒙古赤峰·期末)HI受热发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)。一定温度时,向1L恒容密闭容器中充入1mol HI,体系中与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是
A.20min时,HI的转化率为18%
B.120min时,
C.加入高效催化剂,达到平衡时t>120min
D.0~40min内,
10.(24-25高一下·内蒙古集宁一中西校区·期末)一定温度下,容积为的恒容密闭容器中发生气相反应,反应物和生成物的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.内,
C.时,正逆反应速率均为0
D.时,Y的转化率为50%
11.(24-25高一下·吉林白山五校·期末)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:3A(g)+mB(g)nC(g)+2D(g),12s时生成C的物质的量为0.8mol(反应进程如图所示)。下列说法错误的是
A.12s时,A的转化率为75%
B.化学计量数之比m:n=1:2
C.0~2s,C的平均反应速率为0.1mol•L-1•s-1
D.图中两曲线相交时,A的消耗速率等于A的生成速率
12.(24-25高一下·黑龙江大庆研远联合考试·期末)用H2还原NO的反应为。为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为aL的刚性密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应,实验结果如图。下列说法正确的是
A.反应温度T1、T2、T3从大到小的关系为T1>T2>T3
B.当n(H2)∶n(NO)=1.5时,NO的平衡转化率:T1>T2>T3
C.若容器体积变为2aL,T2温度下NO的平衡转化率将增大
D.该反应在T1温度下的平衡常数K比T3温度下的平衡常数小
13.(24-25高一下·辽宁重点中学协作校·期末)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示。山梨醇初始浓度为,后异山梨醇浓度不再变化。下列说法正确的是
A.随着山梨醇浓度减小,反应①和②速率均减小
B.3h时,反应②达到平衡状态
C.平均速率
D.加入反应①的催化剂,Y曲线最高点将向左上移动
14.(24-25高一下·内蒙古部分学校·)甲醇()被誉为“液态阳光”,以甲醇为载体,将间歇性可再生能源(太阳能、风能)转化为稳定、可运输的化学能,从而解决清洁能源存储与时空分布不均的难题。回答下列问题:反应原理:
ⅰ.;
ⅱ.(g代表气态)。
(1)下列图像能正确表示反应ⅰ中能量变化的是___________(填标号)。
A. B.
(2)300℃时,向恒容密闭容器中充入1molCO2和仅发生反应ⅱ,下列情况能说明该反应达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.气体密度不随时间变化 B.气体总压强不随时间变化
C.的体积分数不随时间变化 D.体系中H原子数目不随时间变化
(3)在体积可变的密闭反应器中充入适量的和,仅发生反应ⅱ,下列措施不能增大合成反应速率的是___________(填标号)。
A.增大压强 B.降低温度 C.加入催化剂 D.增大浓度
(4)250℃、条件下,向2L密闭容器中充入和,在催化剂作用下只发生反应ⅱ,测得、和的物质的量(n)与时间(t)的关系如图。
①甲代表___________(填化学式),___________。
②平衡时的体积分数为___________(保留两位有效数字)。
(5)甲醇-空气碱性(如KOH作为电解质)燃料电池放电效率较高,在___________(填“正”或“负”)极区充入空气,负极的电极反应式为___________(氧化产物为)。
15.(24-25高一下·辽宁部分高中联合体·期末)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X(g)和,反应生成Z(g)。测得各物质浓度与时间关系如图所示。
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)10min时,Y的转化率为___________;a点时X的浓度为___________。
(3)b点,___________(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.保持不变
C.混合气体密度保持不变 D.混合气体平均摩尔质量保持不变
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所示。
(5)在之间,时R的平均降解速率为___________。
(6)根据如图所示信息,可以得到化学反应速率与溶液的酸碱性的关系为___________。
16.(24-25高一下·辽宁普通高中联考·期末)CO是煤气的主要成分,用途十分广泛。回答下列问题:
工业上利用CO和H2合成甲醇,反应原理:。
(1)一定温度下,向反应器中充入适量CO和H2,分别在有催化剂、无催化剂条件下合成甲醇,反应物和产物相对能量如图所示。加入催化剂后,1molCO(g)与2molH2(g)转化为1molCH3OH(g)时___________(填“吸收”或“放出”)的能量与不加入催化剂时___________(填“相同”或“不同”)。
(2)在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入1molCO(g)和2molH2(g)合成CH3OH,测得CO、CH3OH物质的量变化如图所示。
①CO的逆反应速率:a___________(填“>”或“<”)c.
②0~4min内H2的平均速率v(H2)为___________,平衡时CO转化率为___________。
(3)汽车尾气在催化剂作用下发生放热反应:,体积相等的甲、乙恒容密闭容器中分别充入2molCO2和2molNO,分别在绝热和恒温条件下发生上述反应(起始温度相同)。测得气体总压强与时间关系如图所示。
曲线X对应容器___________(填“甲”或“乙”)中压强随时间的变化;根据曲线Y判断a点反应未达到平衡状态的理由是___________;0~tmin内,曲线X持续上升的原因是___________。
17.(24-25高一下·黑龙江龙东联盟·期末)工业上,常以高钛渣(主要成分为)为原料生产。转化为有直接氯化法(反应)和碳氯化法(反应ii),相关能量示意图如图1所示。
已知:i. ;
ii. ;
iii. 。
回答下列问题:
(1)___________(填“>”“<”或“=”)0,___________(用含、的式子表示)。
(2)时,将足量的、和一定量的加入某恒容密闭容器中发生反应ii,测得容器内气体的总压强()随时间的变化关系如图2所示。
①在内,用的分压变化表示的平均反应速率为___________。
②反应达到平衡时,的转化率为___________;此时容器中的分压为___________。
③反应达到平衡状态的标志为___________(填字母)。
A. B.容器内混合气体的密度不再变化
C.的物质的量不再变化 D.断开键的同时生成键
(3)液态再加大量水共热可得到沉淀,写出反应的化学方程式:___________。
(4)钛可作为电池电极材料使用,某种锂离子电池的结构如图3所示,电池放电时,Ti电极上发生的电极反应为___________,在电解质溶液中的移动方向为___________(填“从左向右”或“从右向左”)。
18.(24-25高一下·黑龙江牡丹江名校协作体·期末)化学反应能量、速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)已知C(s)、H2(g)以及CH4(g)的燃烧热分别是,,,则反应的反应热=_______。
(2)若在容积为1.0L的密闭容器中进行该反应,起始时充入0.04molCO、0.02molNO,反应在不同条件下进行,反应体系的总压强随时间的变化如图1所示。
①该反应的化学方程式为_______。
②实验b从开始至平衡(40min)时NO的反应速率为_______,NO的平衡时的转化率为_______。
③与实验b相比,实验c改变的条件是_______。
(3)甲烷燃料电池用于电解的装置如图2所示:
①B电极作_______(填“正极”或“负极”);A电极上发生的电极反应为_______。
②若乙装置用于铁上镀铜,则X的化学式为_______。
③若乙装置用于金属铁的防护,应将金属铁置于_______(填“M”或“N”)极。
19.(24-25高一下·吉林长春第五中学·期末)工业合成氨反应具有非常重要的意义。
(1)已知:
则合成氨反应的热化学方程式为___________。
(2)在某容积为2L的恒容容器中发生合成氨反应,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:
前20min内___________,放出的热量为___________,25min时采取的措施是___________。
(3)对可逆反应,若起始投料、,达到平衡后,增大压强,的体积分数___________(填“增大”“减小”或“不变”)
(4)T℃,以和为原料可合成化肥尿素:;在2L的密闭容器中,通入1.2mol和0.6mol,2min时反应刚好达到平衡。此时,,。
①该反应的平衡常数是___________。
②若2min时保持T℃和平衡时容器的压强不变,再向体积可变的容器中充入0.6mol,则此时平衡___________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)
20.(24-25高一下·内蒙古巴彦淖尔·期末)甲烷是最简单的有机物,以甲烷为原料合成含两个或多个碳原子的其他有机物,是一项具有重大实用价值的研究课题。请回答下列问题:
Ⅰ.天然气是一种清洁的化石燃料,其主要成分为甲烷。已知:
(1)________;甲烷的燃烧是________(填“吸热”或“放热”)反应。
Ⅱ.利用甲烷作为原料合成丙烯的技术得到了广泛的关注。工业生产中通常将甲烷催化氧化成合成气体(CO和),随后将合成气体在合成反应器中经过合成反应转化为丙烯。一定条件下,向体积为10L的恒温恒容密闭容器中通入4mol CO和8mol ,发生反应,用传感器监测出容器内各组分物质的量随时间的变化情况并绘制如图所示曲线。
(2)表示物质的量随时间变化的曲线为________(填“a”“b”“c”或“d”)。
(3)0~5min内,CO的平均反应速率为________,密闭容器中混合气体的密度________(填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”)。
(4)下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是________(填序号)。
A.容器内混合气体的压强不再变化
B.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
C.
D.
(5)当反应达到化学平衡状态时,的转化率为________%。
21.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨第一中学校·期末)460℃时,在的密闭容器中,(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)反应从开始至2min,用Z的浓度变化表示的平均反应速率为___________。X的转化率为___________。
(2)下列情况能说明该反应已达到化学平衡的是___________
①X的转化率达到 ②反应速率 ③混合气体的平均相对分子质量不再改变 ④容器内压强不再改变 ⑤Y的物质的量浓度不再改变 ⑥气体的密度保持不变
(3)已知体系中三种物质的总键能,则该反应的热化学方程式为:___________。
物质
X
Y
Z
总键能
436
946
1173
(4)上述反应在内反应速率与时间图象如图所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则回答下列问题
①下列说法正确的是___________(填字母)。
A.在时增大了压强 B.在时加入催化剂 C.在时降低温度
②在___________时刻反应物的转化率最高
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