题型04 化学反应速率与平衡图像分析(期末真题汇编,河南专用)高一化学下学期
2026-06-10
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2份
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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) | 河南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.49 MB |
| 发布时间 | 2026-06-10 |
| 更新时间 | 2026-06-10 |
| 作者 | 专心致志 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-06-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58286230.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
汇编河南多地高一下期末试题,聚焦化学反应速率与平衡图像分析,涵盖选择与非选择,强化图像解读及实际应用能力。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----|----|
|选择题|10题|反应速率计算、平衡移动影响因素(如纳米铁用量对速率影响)|结合臭氧层破坏等环境情境,考查图像信息提取与推理|
|非选择题|5题|工业反应(接触法制硫酸)、平衡常数及转化率计算|以工业生产和实验数据为背景,综合考查图像与数据处理能力|
内容正文:
题型04 化学反应速率与平衡图像分析
1.(24-25高一下·河南郑州·期末)恒温条件下,某化学小组测定了相同体积的溶液和溶液反应的速率。实验数据如下图所示(忽略溶液混合引起的体积变化)。下列说法正确的是
A.往体系中加入一定量水不影响反应速率
B.第7min时的转化率约为35%
C.该反应的离子方程式为
D.第3min时反应速率增大的原因可能是某种生成物加快了反应速率
2.(24-25高一下·河南洛阳·)大气中的氯氟烃光解产生的氯自由基(Cl·)能够催化O3分解,加速臭氧层的破坏。反应进程及其能量变化如图。
下列说法正确的是
A.催化反应①和②均为放热过程
B.Cl·参与反应改变了反应历程,△H 减小
C.Cl·使臭氧分解的速率和限度均增大
D.Cl·催化 分解的总反应速率主要由反应①决定
3.(24-25高一下·河南信阳高级中学·期末)下列叙述与图像不相对应的是
A.图1表示反应速率时间图像,时改变的条件可能是减小压强
B.图2是温度和压强对反应影响的示意图,则X、Y、Z均为气态
C.图3表示与足量盐酸的反应速率时间图像,其中段速率增大的原因是反应放热,溶液温度逐渐升高
D.图4可知,反应,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是c点
4.(23-24高一下·河南驻马店·期末)室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图:
实验序号
水样体积
纳米铁质量
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A.其他条件相同时,适当增加纳米铁的质量可加快反应速率
B.其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好
C.实验①中,小时内平均反应速率
D.实验③中,反应的离子方程式为:
5.(24-25高一下·河南南阳六校·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
6.(24-25高一下·河南南阳·期末)向某容积固定的密闭容器中加入A、C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间的变化如图所示,已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.A的平衡转化率为30%
C.当容器内气体的压强不再变化时,反应达到平衡状态
D.物质B的起始物质的量为
7.(24-25高一下·河南部分学校·期末)向2L恒容密闭容器中通入一定量、,催化作用下发生反应,反应过程中各物质的物质的量的变化如图。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示CO、、的物质的量的变化
B.达到平衡时,的转化率为75%
C.a点反应达到平衡状态
D.0~3min内
8.(24-25高一下·河南洛阳·)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应I:
反应II: )
在恒容条件下,按 投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数(某含碳组分物质的量占所有含碳组分总物质的量的百分数)随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.反应I的△H<0,反应II的△H > 0
B.M点反应I的平衡常数K约为1
C.加入合适的催化剂可由N点到P点
D.N点 的物质的量是 的2倍
9.(23-24高一下·河南洛阳·期末)某温度下,将一定量CO和NO投入盛有催化剂的10 L密闭容器中,发生反应: 。测得NO、CO的物质的量浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.ab段CO的反应速率
B.该温度下,反应的平衡常数K=500
C.达平衡时,理论上该反应放出的热量约为3.36 kJ
D.利用该反应可以完全消除汽车尾气带来的环境污染
10.(23-24高一下·河南驻马店·期末)反应,在和时,X的物质的量浓度(单位:)随时间变化的有关实验数据见下表:
时间/min
0
2
4
6
8
10
1.60
1.10
0.70
0.40
0.30
0.30
2.00
1.30
0.70
0.36
0.36
0.36
下列有关该反应的描述正确的是
A.从表中可以看出
B.下,时反应刚好达到平衡状态
C.根据上表内X的浓度变化可知,其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越大
D.由上表数据分析可知,反应物起始浓度不同,反应限度不同
11.(24-25高一下·河南郑州·期末)接触法制硫酸的生产流程如下图所示。
回答下列问题:
(1)硫铁矿(主要成分为)在高温下焙烧生成和的化学方程式为___________。流程图中提高反应速率的措施有___________。
(2)时,将一定量的和置于2L的密闭容器中,加入催化剂。体系内各物质的物质的量随时间变化如图所示。
①I代表的物质是___________。
②前15min内___________。
③第20min时反应限度发生改变的原因是___________,此时的转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
12.(24-25高一下·河南南阳方城县第一高级中学·期末)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关,这是化学学科重点研究发展的方面之一。
(2)一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
①t1 min时,正、逆反应速率的大小关系为v正___________v逆(填“>”“<”或“=”)。从反应开始到平衡过程中,CO的平均反应速率为:___________
②下列条件的改变能减慢其反应速率的是___________(填选项字母)。
A.降低温度 B.减小铁粉的质量 C.保持压强不变,充入He D.保持容积不变,充入一定量CO2
③下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是___________(填选项字母)。
A.v(CO2) = v(CO)
B.单位时间内,生成n mol CO2的同时也生成n mol CO
C.容器中气体压强不随时间变化而变化
D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
13.(23-24高一下·河南周口·期末)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,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。
(1)反应开始至20分钟,的平均反应速率为_______。
(2)图中a点,正反应速率_______逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
(3)反应进行到第_______分钟时恰好达到平衡,此时的转化率为_______。
(4)下列说法正确的是_______。
A.反应过程中,和的转化率始终相等
B.通过调控反应条件,可以实现的完全转化
C.其他条件不变,升高温度,正反应速率和逆反应速率均增大
D.使用催化剂可以提高反应速率,提高生产效率
14.(23-24高一下·河南新乡·期末)利用工业废气或和在一定条件下可制备甲醇燃料。
I.和在一定条件下合成甲醇的能量变化示意图如图。
(1)由图中信息可知反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。反应中每生成,产生的能量变化为___________kJ。
(2)现在实验室中模拟甲醇合成反应,在的恒容密闭容器中充入和,一定条件下发生反应:。测得和物质的量的变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率__________。
②能够判断该反应达到平衡的是___________(填标号)。
A.和三种物质的浓度之比为
B.密闭容器中混合气体的密度不再改变
C.的体积分数保持不变
D.相同时间内消耗,同时消耗
E.每生成,同时有键断裂
II.一定温度,在催化剂作用下,可发生反应:。在恒容密闭容器中充入反应物[起始时:],某时刻,测得的转化率为。
(3)此时,的体积分数为___________(保留三位有效数字)%。
(4)其他条件不变,若将该恒容容器改为体积可变的恒压容器,初始体积为。某时刻,测得的转化率为,此时容器体积为,则=___________。
15.(23-24高一下·河南漯河·期末)Ⅰ.一定温度下,在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化曲线如图所示:
(1)从反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为_______,Y的转化率为_____。
(2)该反应的化学方程式为_______。
(3)下列能表示该反应达平衡状态的是______(填选项字母)。
A.容器内气体质量不再发生变化 B.容器内气体压强不再发生变化
C.X的体积分数不再改变 D.容器内混合气体的密度不再发生变化
(4)10s后保持其他条件不变,判断改变下列条件后反应速率的变化情况:
①继续通入一定量的X:______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
②继续通入一定量的He:_______。
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题型04 化学反应速率与平衡图像分析
1.(24-25高一下·河南郑州·期末)恒温条件下,某化学小组测定了相同体积的溶液和溶液反应的速率。实验数据如下图所示(忽略溶液混合引起的体积变化)。下列说法正确的是
A.往体系中加入一定量水不影响反应速率
B.第7min时的转化率约为35%
C.该反应的离子方程式为
D.第3min时反应速率增大的原因可能是某种生成物加快了反应速率
【答案】D
【分析】溶液和溶液发生氧化还原反应生成硫酸根离子和氯离子,氯化合价由+5变为-1、硫化合价由+4变为+6,结合电子守恒反应为:;
【详解】A.往体系中加入一定量水,物质浓度降低,会降低反应速率,A错误;
B.相同体积的溶液和溶液混合后氯酸根离子浓度为0.05mol/L,第7min时氯离子浓度为0.035mol/L,结合反应方程式,则反应0.035mol/L ,转化率约为,B错误;
C.该反应的离子方程式为,C错误;
D.第3min时反应速率增大的原因可能是某种生成物对反应起到催化作用,加快了反应速率,D正确;
故选D。
2.(24-25高一下·河南洛阳·)大气中的氯氟烃光解产生的氯自由基(Cl·)能够催化O3分解,加速臭氧层的破坏。反应进程及其能量变化如图。
下列说法正确的是
A.催化反应①和②均为放热过程
B.Cl·参与反应改变了反应历程,△H 减小
C.Cl·使臭氧分解的速率和限度均增大
D.Cl·催化 分解的总反应速率主要由反应①决定
【答案】D
【详解】A.由图可知,催化反应①中反应物总能量低于生成物总能量,是吸热过程;催化反应②中反应物总能量高于生成物总能量 ,是放热过程,A错误;
B.Cl·先消耗,后生成,是反应的催化剂,参与了反应的历程,但催化剂不改变反应的热效应,因此△H 不变,B错误;
C.Cl·作为催化剂,能降低反应的活化能,加快臭氧分解的反应速率,但催化剂不能改变反应的限度,C错误;
D.在多步反应中,反应速率由活化能最大的步骤决定,催化反应①的活化能大于催化反应②的活化能,所以Cl·催化O3分解的反应速率主要由反应①决定,D正确;
故选D。
3.(24-25高一下·河南信阳高级中学·期末)下列叙述与图像不相对应的是
A.图1表示反应速率时间图像,时改变的条件可能是减小压强
B.图2是温度和压强对反应影响的示意图,则X、Y、Z均为气态
C.图3表示与足量盐酸的反应速率时间图像,其中段速率增大的原因是反应放热,溶液温度逐渐升高
D.图4可知,反应,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是c点
【答案】B
【详解】A.由图可知,t4时条件改变的瞬间,正逆反应速率均减小,但逆反应速率大于正反应速率,说明平衡向逆反应方向移动,合成氨反应是气体体积减小的放热反应,减小压强,平衡向逆反应方向移动,故A不符合题意;
B.由图可知,温度一定时增大压强,Z的体积分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应是气体体积增大的反应,所以Z一定为气态,X、Y不可能均为气体,故B符合题意;
C.锌与盐酸反应时,溶液中氢离子浓度减小,反应速率变慢,由图可知,AB段反应速率加快,说明锌与盐酸的反应是放热反应,反应放出的热量使反应温度升高,温度对反应速率的影响大于氢离子浓度减小对反应速率的影响,导致反应速率加快,故C不符合题意;
D.温度一定时增大氢气的物质的量,平衡向正反应方向移动,氨气的百分含量增大,氮气的转化率增大,由图可知,c点氢气的物质的量最大,所以平衡时c点氮气的转化率最高,故D不符合题意;
故选B。
4.(23-24高一下·河南驻马店·期末)室温下,为探究纳米铁去除水样中的影响因素,测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图:
实验序号
水样体积
纳米铁质量
水样初始
①
50
8
6
②
50
2
6
③
50
2
8
下列说法正确的是
A.其他条件相同时,适当增加纳米铁的质量可加快反应速率
B.其他条件相同时,水样初始越小,的去除效果越好
C.实验①中,小时内平均反应速率
D.实验③中,反应的离子方程式为:
【答案】A
【详解】A.综合分析实验①和②可知,在相同时间内,实验①中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率,A正确;
B.综合分析实验③和②可知,在相同时间内,实验②中浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,适当减小初始pH,的去除效果越好,但是当初始pH太小时,H+浓度太大,纳米铁与H+反应速率加快,会导致与反应的纳米铁减少,因此,当初始pH越小时的去除效果不一定越好,B错误;
C.实验①中,0~2小时内平均反应速率,C错误;
D.实验③中水样初始pH=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒,D错误;
答案选A。
5.(24-25高一下·河南南阳六校·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
【分析】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。
【详解】A.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.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.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.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。
6.(24-25高一下·河南南阳·期末)向某容积固定的密闭容器中加入A、C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间的变化如图所示,已知在反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.A的平衡转化率为30%
C.当容器内气体的压强不再变化时,反应达到平衡状态
D.物质B的起始物质的量为
【答案】D
【详解】A.由图可知,0~t1s内A的浓度减少0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L,则A为反应物,C的浓度增加0.11mol/L-0.05mol/L=0.06mol/L,则C为生成物,由物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比可知,A、C的化学计量数之比为0.09mol/L∶0.06mol/L=3∶2;由题意可知,反应过程中混合气体的平均相对分子质量没有变化,则该反应是气体体积不变的反应,所以B为生成物,反应的化学方程式,A错误;
B.由图可知,0~t1s内A的浓度减少0.15mol/L-0.06mol/L=0.09mol/L,A的平衡转化率为,B错误;
C.该反应是气体体积不变的反应,反应中容器内气体的压强始终不变,则容器内气体的压强不再变化不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,C错误;
D.由反应的化学方程式可知,反应前后物质的量不变,则物质B的起始物质的量为(0.05+0.06+0.11-0.15-0.05)mol/L×2L=,D正确;
故选D。
7.(24-25高一下·河南部分学校·期末)向2L恒容密闭容器中通入一定量、,催化作用下发生反应,反应过程中各物质的物质的量的变化如图。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示CO、、的物质的量的变化
B.达到平衡时,的转化率为75%
C.a点反应达到平衡状态
D.0~3min内
【答案】B
【分析】建立平衡过程中,曲线Ⅱ、Ⅲ均呈下降趋势,故为反应物的物质的量变化,则曲线Ⅰ为生成物的物质的量变化,且曲线Ⅲ与曲线Ⅰ代表的物质的物质的量变化值相同,曲线Ⅲ代表CO的物质的量变化,则曲线Ⅱ代表的物质的量变化,据此信息解答。
【详解】A.根据分析,曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示、、CO的物质的量的变化,A错误;
B.根据图像中的数据,3min时CO减少0.75mol,则H2减少1.5mol,的初始物质的量为2mol,故其转化率为,B正确;
C.a点只表示CO、的物质的量相等,后续还在继续改变,所以a点时反应未达到平衡状态,C错误;
D.0~3min内,,D错误;
故答案为:B。
8.(24-25高一下·河南洛阳·)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:
反应I:
反应II: )
在恒容条件下,按 投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数(某含碳组分物质的量占所有含碳组分总物质的量的百分数)随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.反应I的△H<0,反应II的△H > 0
B.M点反应I的平衡常数K约为1
C.加入合适的催化剂可由N点到P点
D.N点 的物质的量是 的2倍
【答案】B
【详解】A.由图可知,随着温度升高,甲烷含量减小,CO含量增大,则说明随着温度升高,反应Ⅱ逆向移动,反应Ⅰ正向移动,则反应Ⅰ为吸热反应(△H>0),反应Ⅱ为放热反应(△H<0),A错误;
B.M点没有CH4,且CO2、CO含量相等,又知初始按投料,则此时反应Ⅰ平衡时CO2、H2、CO、H2O的物质的量相等,反应Ⅰ的平衡常数K==1,B正确;
C.催化剂不影响化学平衡,故体积分数不会上升,C错误;
D.由图知,N点CO、CH4的体积分数相等,结合反应方程式可知,生成水的总物质的量等为CH4的物质的量的3倍,D错误;
故答案选B。
9.(23-24高一下·河南洛阳·期末)某温度下,将一定量CO和NO投入盛有催化剂的10 L密闭容器中,发生反应: 。测得NO、CO的物质的量浓度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.ab段CO的反应速率
B.该温度下,反应的平衡常数K=500
C.达平衡时,理论上该反应放出的热量约为3.36 kJ
D.利用该反应可以完全消除汽车尾气带来的环境污染
【答案】C
【详解】A.由图可知,ab段CO反应速率:,A错误;
B.列三段式:
反应平衡常数:,B错误;
C.由图可知4min反应达平衡,,根据题干热化学方程式可知,平衡时理论放热:,C正确;
D.该反应为可逆反应,利用该反应不能完全消除汽车尾气带来的环境污染,D错误;
答案选C。
10.(23-24高一下·河南驻马店·期末)反应,在和时,X的物质的量浓度(单位:)随时间变化的有关实验数据见下表:
时间/min
0
2
4
6
8
10
1.60
1.10
0.70
0.40
0.30
0.30
2.00
1.30
0.70
0.36
0.36
0.36
下列有关该反应的描述正确的是
A.从表中可以看出
B.下,时反应刚好达到平衡状态
C.根据上表内X的浓度变化可知,其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越大
D.由上表数据分析可知,反应物起始浓度不同,反应限度不同
【答案】C
【详解】A.4min时两组数据起始浓度均为0.70 mol·L-1,比较单一变量温度,200℃和t℃4~6min的反应速率,t℃速率快,所以t>200,A项错误;
B.从表中可以看出t℃时6min已经达到平衡,但不一定就是第6min达到平衡,B项错误;
C.要比较浓度对反应速率的影响,就只能是其他外界条件相同,所以选择200℃这组数据看出0~2min的速率为=0.25mol·L-1·min-1,而2~4min的速率==0.20 mol·L-1·min-1,这说明其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越大,C项正确;
D.上表中除了起始浓度不同,温度也不同,有两个变量,故由上表数据不能得出,反应物起始浓度不同,反应限度不同的结论,D项错误;
答案选C。
11.(24-25高一下·河南郑州·期末)接触法制硫酸的生产流程如下图所示。
回答下列问题:
(1)硫铁矿(主要成分为)在高温下焙烧生成和的化学方程式为___________。流程图中提高反应速率的措施有___________。
(2)时,将一定量的和置于2L的密闭容器中,加入催化剂。体系内各物质的物质的量随时间变化如图所示。
①I代表的物质是___________。
②前15min内___________。
③第20min时反应限度发生改变的原因是___________,此时的转化率___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1) 焙烧、加热到、使用催化剂
(2) 增加的量 增大
【分析】由题给流程可知,FeS2与氧气在高温下反应生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫和氧气在450℃条件下发生催化氧化反应生成三氧化硫,三氧化硫与98.3%浓硫酸中的水反应后得到浓硫酸。
【详解】(1)FeS2与氧气在高温下反应生成氧化铁和二氧化硫,发生的反应为:;
影响反应速率的因素有浓度、温度、压强和催化剂,因此流程图中提高反应速率的措施有:焙烧、加热到、使用催化剂。
(2)二氧化硫和氧气在450℃条件下发生催化氧化反应生成三氧化硫,反应的化学方程式为2SO2+O22SO3,根据图像可知,15min时反应达到平衡,曲线I改变的量为0.04mol,曲线Ⅱ改变的量为0.02mol,物质的量改变之比等于化学计量数之比,因此曲线I为SO2的物质的量随时间变化,曲线Ⅱ为O2的物质的量随时间变化,曲线Ⅲ为SO3的物质的量随时间变化,
①根据分析可知,I代表的物质是SO2;
②根据图象可知,前15min内;
③第20min时,曲线Ⅱ骤然上升,曲线Ⅱ代表O2的物质的量,说明改变的条件是增加的量,平衡正向移动,此时的转化率增大。
12.(24-25高一下·河南南阳方城县第一高级中学·期末)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关,这是化学学科重点研究发展的方面之一。
(2)一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
①t1 min时,正、逆反应速率的大小关系为v正___________v逆(填“>”“<”或“=”)。从反应开始到平衡过程中,CO的平均反应速率为:___________
②下列条件的改变能减慢其反应速率的是___________(填选项字母)。
A.降低温度 B.减小铁粉的质量 C.保持压强不变,充入He D.保持容积不变,充入一定量CO2
③下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是___________(填选项字母)。
A.v(CO2) = v(CO)
B.单位时间内,生成n mol CO2的同时也生成n mol CO
C.容器中气体压强不随时间变化而变化
D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
【答案】(2) > 0.125mol/L/min AC BD
【详解】
(2)①t1 min,CO2浓度在不断减少,CO浓度在不断增加,即CO2的消耗速率大于生成速率,所以v正>v逆;从反应开始到平衡过程中,CO的平均反应速率为V===0.125mol/L/min ;
②A.降低温度,能够减慢化学反应速率,A正确;
B.铁粉为固体,减少铁粉的质量,不会影响化学反应速率,B错误;
C.保持压强不变,充入He,容器的体积变大,各气体组分浓度减小,化学反应速率减慢,C正确;
D.保持容积不变,充入一定量CO2,CO2的浓度增大,能够加快化学反应速率,D错误;
故答案为:AC;
③A.没有明确指出反应速率的方向,所以无法判断平衡状态,A不符合题意;
B.单位时间内生成nmolCO2,描述的是逆反应速率,同时生成nmol CO是正反应速率,表示的速率比等于化学计量数比,所以正逆反应速率相等,可以判断平衡状态,B符合题意;
C.该反应为气体体积不变的反应,压强始终不变,无法判断反应达到平衡,C不符合题意;
D.气体的平均摩尔质量,总物质的量不变,总质量改变,所以气体的平均相对分子质量均随时间改变,当它们不变时,反应达到平衡状态,D符合题意;
故答案为:BD.
13.(23-24高一下·河南周口·期末)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,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。
(1)反应开始至20分钟,的平均反应速率为_______。
(2)图中a点,正反应速率_______逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
(3)反应进行到第_______分钟时恰好达到平衡,此时的转化率为_______。
(4)下列说法正确的是_______。
A.反应过程中,和的转化率始终相等
B.通过调控反应条件,可以实现的完全转化
C.其他条件不变,升高温度,正反应速率和逆反应速率均增大
D.使用催化剂可以提高反应速率,提高生产效率
【答案】(1)
(2)>
(3) 50 90%
(4)ACD
【详解】(1)反应开始至20分钟,SO2的平均反应速率v(SO2)= =0.035mol•L-1•min-1,故答案为:;
(2)图中a点没有达到平衡状态,反应正向进行,则正反应速率>逆反应速率,故答案为:>;
(3)由图可知,反应在50min后SO2、SO3、O2的浓度均不再变化,说明反应进行到第50min时恰好达到平衡,此时SO2的转化率为=90%,故答案为:50;90%;
(4)A.由图可知,SO2和O2的起始量之比等于反应计量数之比,二者变化量之比也符合反应计量数之比,则反应过程中,SO2和O2的转化率始终相等,故A正确;
B.该反应是可逆反应,有一定限度,则SO2不可能100%地转化为SO3,故B错误;
C.其他条件不变,升高温度时反应速率增大,则正反应速率和逆反应速率均增大,故C正确;
D.使用催化剂可降低反应活化能,可增大反应速率,使生产效率提高,故D正确;
故答案为:ACD;
14.(23-24高一下·河南新乡·期末)利用工业废气或和在一定条件下可制备甲醇燃料。
I.和在一定条件下合成甲醇的能量变化示意图如图。
(1)由图中信息可知反应为___________(填“放热”或“吸热”)反应。反应中每生成,产生的能量变化为___________kJ。
(2)现在实验室中模拟甲醇合成反应,在的恒容密闭容器中充入和,一定条件下发生反应:。测得和物质的量的变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率__________。
②能够判断该反应达到平衡的是___________(填标号)。
A.和三种物质的浓度之比为
B.密闭容器中混合气体的密度不再改变
C.的体积分数保持不变
D.相同时间内消耗,同时消耗
E.每生成,同时有键断裂
II.一定温度,在催化剂作用下,可发生反应:。在恒容密闭容器中充入反应物[起始时:],某时刻,测得的转化率为。
(3)此时,的体积分数为___________(保留三位有效数字)%。
(4)其他条件不变,若将该恒容容器改为体积可变的恒压容器,初始体积为。某时刻,测得的转化率为,此时容器体积为,则=___________。
【答案】(1) 放热
(2) CD
(3)42.9
(4)
【详解】(1)反应时存在活化能升高的过程,但反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应;当生成,该反应释放能量,反应中每生成,即,释放能量;
(2)①从图看出的浓度从变为,变化了,的浓度从0变为,反应在时达到平衡,则,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,;
②A选项当和三种物质的浓度之比为时,不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡;
B选项该反应在密闭容器中反应,混合气体质量体积均不变,密闭容器中混合气体的密度不再改变不能判断反应达到平衡;
C选项的体积分数保持不变时,说明反映到平衡;
D选项相同时间内消耗,同时消耗,说明正逆反应速率相等,能判断反应达到平衡;
E选项该反应进行时,每生成,同时有键断裂,不能判断反应达到平衡;综上所述能够判断该反应达到平衡的是CD;
(3)由题目可以设物质的量为可以列三段式:
此时的转化率为,体积分数为;
(4)若为体积可变的恒压容器当的转化率为,可以列三段式:
初始体积为 ,物质的量为,体积为,物质的量为,由阿伏伽德罗定律得物质的量之比等于体积之比,则;
15.(23-24高一下·河南漯河·期末)Ⅰ.一定温度下,在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化曲线如图所示:
(1)从反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为_______,Y的转化率为_____。
(2)该反应的化学方程式为_______。
(3)下列能表示该反应达平衡状态的是______(填选项字母)。
A.容器内气体质量不再发生变化 B.容器内气体压强不再发生变化
C.X的体积分数不再改变 D.容器内混合气体的密度不再发生变化
(4)10s后保持其他条件不变,判断改变下列条件后反应速率的变化情况:
①继续通入一定量的X:______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
②继续通入一定量的He:_______。
【答案】(1)
(2)
(3)C
(4) 增大 不变
【详解】(1)由图像可知从反应开始到10s时,Z的物质的量增加了1.58mol,容器体积为2L,用Z表示的反应速率为,Y的物质的量减少了0.79mol,转化率为;
(2)由图像知从反应开始到10s时,Z的物质的量增加了1.58mol,X、Y的物质的量均减少了0.79mol,反应达到平衡,根据物质的量的变化比等于化学计量数之比,该反应的化学方程式为;
(3)根据恒温恒容密闭容器发生反应,且反应物生成物均为气体A.容器内反应物生成物均为气体,气体质量始终不变,当容器内气体质量不再发生变化不能说明反应是否平衡,A不符合要求;
B.容器内反应物生成物均为气体,反应前后气体系数和相等,气体物质的量始终不变,压强不变,当容器内气体压强不再发生变化,不能说明反应是否平衡, B不符合要求;
C.X的体积分数不再改变,说明X物质的量不变,说明反应达到平衡状态, C符合要求;
D.恒温恒容密闭容器,反应物生成物均为气体,气体质量始终不变,容器内混合气体的密度始终不变,当容器内混合气体的密度不再发生变化,不能说明反应是否平衡,D不符合要求;故选C。
(4)10s后保持其他条件不变, ①继续通入一定量的X,增大反应物浓度,反应速率增大;②继续通入一定量的He,因容器体积不变,反应物生成物浓度均不变,反应速率不变;
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