专题2 第三单元 第三课时 化学反应速率与化学平衡图像的常见类型(课时跟踪检测)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修1 化学反应原理学生用书word(苏教版)
2026-09-12
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摘要:
**基本信息**
分层设计清晰,从单一因素到综合图像进阶,适配新授课知识巩固与能力提升
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
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|基础巩固练|单一因素图像(时间-物质的量)、多因素图像(温度-转化率)、特殊图像(绝热容器速率)|高考真题改编,强化图像识别与速率、平衡常数等基础应用,培养证据推理能力|
|创新强化练|综合图像(能量变化、多反应体系平衡产率)、工业情境(乙烯水合、焦炉气处理)|结合真实工业反应,分析多变量影响与实际产率,发展模型认知与科学探究能力|
内容正文:
第三课时 化学反应速率与化学平衡图像的常见类型
1.B 0~t1 min过程中,实线a所代表的物质与SO2的变化量一样多,故两者速率相等,实线a代表n(H2S)随时间变化的曲线,A错误;根据计量关系可知v逆(H2)=3v逆(H2S),t1 min时,反应朝正向移动,故有v正(H2)>v逆(H2),即v正(H2)>S),B正确;T不变,增大压强,反应速率加快,则相同时间内Δn(SO2)变化量更大(达到平衡前),且该反应为气体系数减小的反应,达到平衡时n(SO2)<0.3,故虚线b应在曲线SO2的下方,C错误;根据计量关系可知平衡时,n(H2)=1.9 mol、n(H2S)=2.7 mol、n(H2O)=5.4 mol,故平衡常数K=,D错误。
2.C 由图可知,t2时条件改变的瞬间正反应速率不变,然后增大,说明平衡逆向移动,该反应是气体体积不变的放热反应,则改变的条件是向容器中加入生成物C,增大C的浓度,不能是升高温度或增大压强,B错误;温度不变,平衡常数不变,则反应的平衡常数:K(Ⅱ)=K(Ⅰ),A错误;由于t2时改变的条件是向容器中加入C,平衡逆向移动,平衡时B的浓度:c(Ⅱ)>c(Ⅰ),C正确;由于t2时改变的条件是向容器中加入C,由勒夏特列原理可知,平衡时C的体积分数:Ⅱ>Ⅰ,D错误。
3.B 该反应的正反应是吸热反应,升高温度,正、逆反应速率都增大,但正反应速率增大的程度比逆反应速率大,即交点以后v(正)>v(逆),A错误;该反应的正反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,AB3的质量分数减小,且温度越高,反应速率越快,达到平衡所需的时间越短,图像符合此规律,B正确;该反应的正反应是气体体积增大的反应,在相同温度下,增大压强,平衡向逆反应方向移动,反应物的质量分数增大,即相同温度时,压强越大,AB3的质量分数越大,C错误;该反应的正反应是吸热反应,相同压强下,升高温度,平衡正向移动,w(A2)应增大,D错误。
4.D 由图知,升高温度,CO的平衡转化率降低,平衡逆向移动,故正反应为放热反应,ΔH<0,A错误;M点容器内反应物浓度比L点容器内反应物浓度大,且M点对应的反应温度更高,反应速率更快,即v(M)>v(L),B错误;相同温度下,增大压强,CO的平衡转化率增大,故曲线①表示容器Ⅱ的转化过程,C错误;N点对应温度下反应的平衡常数与M点相同,由于CO的转化率为60%,故n(CO)=2 mol×(1-60%)=0.8 mol,n(H2)=4 mol-2 mol×60%×2=1.6 mol,n(CH3OH)=2 mol×60%=1.2 mol,K==≈2.3,D正确。
5.A 反应从开始到a点再到b点,SO2作为反应物不断被消耗,浓度逐渐减小,因此a点SO2浓度大于b点,A错误;c点后正反应速率仍在减小,说明反应未达平衡,B正确;反应初期正反应速率增大,从反应物浓度随反应进行减小会导致速率减小,但图像显示反应初期正反应速率增大,原因是温度升高导致的速率增大,即因容器绝热,温度升高只能由反应放热导致,故正反应为放热反应,反应物总能量高于生成物,C正确;Δt1=Δt2时,ab段速率从a到b逐渐增大,bc段速率从b到c继续增大至最大值后开始减小,bc段平均速率大于ab段,相同时间内平均速率越大,SO2消耗量越大,D正确。
6.C 图甲中,d点正、逆反应速率相等,反应处于平衡状态,温度升高,平衡逆向移动,故v逆>v正,曲线1表示逆反应速率;图乙中,b点时压强大,反应速率快,p1下达到平衡时SO2的体积分数大于c点时SO2的体积分数,所以c点的反应向生成SO2的方向进行。
7.B 图1表示的合成氨反应属于放热反应,则反应物的键能总和<生成物的键能总和,A错误;T ℃时BaCO3(s)BaO(s)+CO2(g)的平衡常数K=c(CO2),K只与温度有关,温度不变,K不变,某物理量x随压强变化而保持不变,则x可能是CO2的平衡浓度,B正确;图3中温度升高,NO2浓度减小,平衡逆向移动,所以逆反应是吸热反应,则正反应活化能<逆反应活化能,C错误;越大,平衡越向右移动,H2的转化率越大,所以B点H2的转化率大于A点,D错误。
8.C 由图可得,在同一压强下温度越高,乙烯的转化率越低,即平衡逆向移动,该反应为放热反应,A正确;在a点达到平衡时,乙烯的转化率为20%,可得:
C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)
起始物质的量/mol 1 1 0
转化物质的量/mol 0.2 0.2 0.2
平衡物质的量/mol 0.8 0.8 0.2
乙醇的体积分数=×100%≈11.11%,B正确;在相同温度下,压强增大,平衡正向移动,乙烯的平衡转化率升高,由图可知p1<p2<p3,C错误;与a点相比,b点温度高,压强大,反应速率快,达平衡所需时间较短,D正确。
9.D 由图可知,随温度升高,COS产率降低,则反应Ⅱ逆向移动,反应Ⅱ为放热反应;温度升高,反应Ⅱ逆向移动,SO2和CO浓度增大,可以使反应Ⅰ正向移动,温度升高平衡产率上升的原因可能是由于浓度影响超过温度影响,反应Ⅰ不一定是吸热反应,即不一定存在ΔH1>0,A错误;由图,700 K到900 K,随温度升高,S2平衡产率上升,说明反应Ⅰ平衡正向移动,温度升高,反应Ⅱ平衡逆向移动,使c(SO2)、c(CO)增大,对于反应Ⅰ,浓度改变对平衡的影响超过温度改变的影响,导致平衡正向移动,B错误;SO2为两反应共同反应物,温度升高反应Ⅱ逆向生成SO2,反应Ⅰ正向消耗SO2,由COS产率下降幅度大于S2产率上升幅度,可知SO2生成量大于消耗量,浓度升高,C错误;通过观察图像可知,800 K时S2的实际产率大于平衡产率,其最终要减小到与800 K时S2平衡产率相等,则800 K,在10 min后继续反应足够长时间,S2实际产率的变化趋势可能为先增大后减小至800 K时S2的平衡产率后保持不变,D正确。
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第三课时 化学反应速率与化学平衡图像的常见类型
题组一 单一因素图像
1.(2026•福州福九联盟期中)T ℃,压强为p1时,向2 L密闭容器中充入10 mol H2和3 mol SO2发生反应:3H2(g)+SO2(g)⇌H2S(g)+2H2O(g) ΔH<0,部分物质的物质的量n(X)随时间t变化如图中实线所示。下列说法正确的是( )
A.实线a代表n(H2O)随时间变化的曲线
B.t1 min时,v正(H2)>3v逆(H2S)
C.若该反应在T ℃,p2(p2>p1)时进行,则虚线b可表示n(SO2)的变化
D.该反应的平衡常数K=
2.(2025•连云港新海高级中学月考)已知向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B,发生反应:A(g)+2B(g)⇌3C(g) ΔH<0,t1时达到平衡状态Ⅰ,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.平衡常数K:K(Ⅱ)<K(Ⅰ)
B.t2时改变的条件:向容器中加入A或B均可实现
C.平衡时B的浓度:c(Ⅱ)>c(Ⅰ)
D.平衡时C的体积分数:Ⅱ<Ⅰ
题组二 多因素图像
3.(2026•邯郸大名一中月考)对于可逆反应:2AB3(g)⇌A2(g)+3B2(g) ΔH>0,下列图像中正确的是( )
4.(2025•江苏前黄高级中学段考)一定温度下,有两个容积均为2 L的恒容密闭容器Ⅰ和Ⅱ,向Ⅰ中充入1 mol CO和2 mol H2,向Ⅱ中充入2 mol CO和4 mol H2,均发生下列反应并建立平衡:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。测得不同温度下CO的平衡转化率如图所示。
下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.L、M两点容器内正反应速率:v(M)<v(L)
C.曲线①表示容器Ⅰ的变化过程
D.N点对应温度下该反应的平衡常数K≈2.3
题组三 特殊图像
5.(2026•福州三中段考)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)达到平衡,在此过程中正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图得出的结论不正确的是( )
A.SO2浓度:a点小于b点
B.c点没有达到平衡
C.反应物的总能量高于生成物的总能量
D.若Δt1=Δt2,SO2的消耗量:bc段大于ab段
6.(2024•徐州期中)某恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2进行反应:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0,反应速率(v)与温度(T)、SO2的体积分数[V(SO2)%]与压强(p)的关系分别如图甲、乙所示。
下列说法不正确的是( )
A.图甲中,曲线1表示逆反应速率与温度的关系
B.图甲中,d点表示温度为T0时,反应已经达到平衡
C.图乙中,温度恒定时,a、b两点对应的反应速率:va>vb
D.图乙中,温度恒定时,c点的反应正在向逆反应方向进行
7.(2026•南通期中联考)由下列图示得出的结论正确的是( )
A.图1表示合成氨反应的能量变化,则反应物的键能总和>生成物的键能总和
B.图2表示T ℃时BaCO3(s)⇌BaO(s)+CO2(g)的某物理量x随压强的变化,则x可能是CO2的平衡浓度
C.图3表示恒容容器内NO(g)+O3(g)⇌NO2(g)+O2(g)达平衡时NO2浓度随温度的变化,则正反应活化能>逆反应活化能
D.图4表示相同条件下N2和H2合成NH3达平衡时NH3的体积分数随起始的变化,则A、B两点H2的转化率相等
8.(2026•苏州中学期中)乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g)⇌C2H5OH(g) ΔH。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下:[起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol;a点容器体积为1 L]。下列分析不正确的是( )
A.乙烯气相直接水合反应的ΔH<0 B.图中a点对应的乙醇体积分数约为11.1%
C.图中压强的大小关系为p1>p2>p3 D.达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b
9.(2026•盐城中学期中)催化处理焦炉气(主要成分为CO、SO2)的主要反应为
反应Ⅰ:2SO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+S2(g) ΔH1
反应Ⅱ:SO2(g)+3CO(g)COS(g)+2CO2(g) ΔH2
将一定比例的焦炉气置于密闭容器中发生反应,10分钟时的S2实际产率、S2的平衡产率及COS的平衡产率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.ΔH1>0
B.从700~900 K,浓度变化对反应Ⅰ平衡产率的影响小于温度变化的影响
C.从700~900 K,平衡时SO2的浓度随温度的升高逐渐降低
D.800 K时,10分钟后S2的实际产率可能先升高后降低
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