拓展微课3 化学反应速率与平衡图像分析(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册学生用书（人教版）

拓展微课3　化学反应速率与平衡图像分析 1.A　[解析] 温度相同时,增大压强平衡逆向移动,B物质的转化率减小,压强相同时,升高温度平衡正向移动,B物质的转化率增大,与题干图像信息相符,A正确;同一温度下增大压强,正反应速率增大,同一压强下升高温度,正反应的速率也增大,与题干图像信息不相符,B错误;温度相同时,增大压强平衡逆向移动,平衡体系中的A%增大,压强相同时,升高温度平衡正向移动,平衡体系中的A%减小,与题干图像信息不相符,C错误;温度相同时,平衡常数K为定值,与题干图像信息不相符,D错误。 2.C　[解析] 由图像分析可知,O~t1,反应正向进行,v正>v逆,A正确;t2时刻改变条件后达到平衡时,逆反应速率不变,说明和原平衡等效,A的体积分数:Ⅰ=Ⅱ,B正确;向密闭容器中加入A物质,正反应速率瞬间增大,逆反应速率瞬间不可能增大,与图像变化不符,C错误;t2时刻改变条件后达到平衡时,逆反应速率不变,说明和原平衡等效,故Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数:Ⅰ=Ⅱ,D正确。 3.B　[解析] 由图可知,t0时刻条件改变的瞬间,正、逆反应速率均增大,说明t0时刻改变的条件一定不是充入氨气,A错误;增大压强,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短,升高温度,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短,由图可知,p2大于p1、T1大于T2,该反应是气体分子数减小的放热反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,C含量增大,升高温度,平衡向逆反应方向移动,C含量减小,则反应特征符合题给图示变化,B正确;由图可知,A分解生成B和C的反应是可逆反应,反应方程式为2AB+3C,C错误;该反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,Y的百分含量增大,则题给图示中y不可以表示Y的百分含量,D错误。 4.A　[解析] 该反应是气体分子数增大的反应,温度不变时,增大压强,平衡向逆反应方向移动,异丁烷的平衡转化率减小,则压强:p1>p2,故A正确。增大压强,化学反应速率加快,p1>p2,由图可知,c点压强小于b点,则正反应速率:v(b)>v(c);升高温度,化学反应速率加快,由图可知,b点温度高于a点,则正反应速率:v(b)>v(a),故B错误。该反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大,平衡常数是温度函数,温度不变,平衡常数不变,由图可知,反应温度的关系为a<b=c,则平衡常数的关系为Kc=Kb>Ka,故C错误。异丁烷的转化率:c>b>a,则异丁烯(C4H8)的质量:c>b>a,体系的总质量不变,则异丁烯的质量分数:c>b>a,故D错误。 5.D　[解析] 由图可知,温度升高,A的平衡转化率降低,说明升温平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热方向移动,故逆反应吸热,正反应放热,该反应的ΔH<0,A正确;该反应正向是气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,B正确;B为固体,固体浓度视为常数,加入B不影响化学平衡,A的平衡转化率不变,C正确;n点在平衡曲线下方,表明该温度下A的实际转化率低于平衡转化率,反应需正向进行以达到平衡,此时v正>v逆,D错误。 6.D　[解析] x增大,CO2的投料占比增加,其转化率减小,A正确;由图像知,温度升高,CO2平衡转化率增大,说明平衡正向移动,该反应为吸热反应,B正确;b、c两点温度相同,同一反应的K只受温度影响,故Kc=Kb,a点CO2的平衡转化率比b点低,说明反应平衡时正向程度小,Ka更小,故Ka<Kb=Kc,C正确;该反应的反应前后气体分子数不变,故无论是否到达平衡,容器内压强都不变,D错误。 7.C　[解析] 根据乙图可知,12 s时达到平衡状态,Δc(A)= 0.6 mol·L-1,Δc(B)=0.2 mol·L-1,则A和B的化学计量数之比为3∶1,故n=3,A正确;0~4 s内v(A)==0.075 mol·L-1·s-1,则v(B)=v(A)=0.025 mol·L-1·s-1,B正确;由甲图可知,压强不变时,升高温度,A的百分含量增大,则该反应ΔH<0,则温度越高,平衡常数越小,则K(200 ℃)>K(500 ℃),C错误;该容器为容积固定的密闭容器,200 ℃条件下,向容器中再充入1 mol He,各物质浓度不变,平衡不移动,D正确。 8.D　[解析] 由图可知,T2先达到平衡,说明反应速率快,说明T2> T1,T2平衡时PCl3的转化率低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,故ΔH<0,A正确;M点未达到平衡,则正反应速率大于逆反应速率,即k正c(PCl3)c(Cl2)> k逆c(PCl5),故>,B正确;该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡向左移动,K值减小,说明k正增大的倍数小于k逆增大的倍数,C正确;T1 ℃时,PCl3转化率为80%,c(Cl2)=0.25 mol·L-1,设初始PCl3与Cl2的物质的量浓度均为x mol·L-1,列出三段式: , 则===16,D错误。 9.(1)-32 (2)①BD　②温度较低、催化剂的活性较低,对化学反应速率影响小 (3)①丙烷　大于　②33.3%　0.025 (4)温度升高,反应速率增大(或温度升高,催化剂的活性增大) [解析] (1)Ⅰ.CH2CHCH3(g)+Cl2(g) CH2ClCHClCH3(g)　ΔH1=-134 kJ·mol-1,Ⅱ.CH2CHCH3(g)+Cl2(g)CH2CHCH2Cl(g)+HCl(g)　ΔH2=-102 kJ·mol-1,根据盖斯定律Ⅰ-Ⅱ得CH2CHCH2Cl(g)+HCl(g)CH2ClCHClCH3(g),ΔH3=ΔH1-ΔH2=-134 kJ·mol-1-(-102 kJ·mol-1)=-32 kJ·mol-1。 (2)①由图示可知250 ℃时使用催化剂A的产率最高,所以使用催化剂A的最佳温度约为250 ℃,A正确;反应Ⅰ是气体分子数减少的反应,改变压强可以使该反应的化学平衡发生移动,故CH2ClCHClCH3的产率会随着压强的改变而改变,B错误;催化剂能降低反应的活化能,但不影响ΔH,C正确;制备1,2-二氯丙烷的反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,CH2ClCHClCH3的平衡产率降低,由催化剂B的曲线可知,P点不可能为对应温度下CH2ClCHClCH3的平衡产率,D错误。②在催化剂A作用下,温度低于200 ℃时,CH2ClCHClCH3的产率随温度升高变化不大,主要原因是温度较低、催化剂的活性较低,对化学反应速率影响小。 (3)①p1对应两曲线,C3H6和C3H8的物质的量分数的加和随温度升高而减小,则H2含量随温度升高而增大,此反应是吸热反应,温度升高平衡正向移动,丙烯的物质的量分数增加,丙烷的物质的量分数减小,由图知,a、d曲线平衡时物质的量分数随温度升高而降低,所以a、d曲线代表丙烷;温度一定,压强增大,平衡逆向移动,平衡时反应物丙烷的物质的量分数增大,故p1大于p2。②丙烷在Q点物质的量分数为50%,设丙烷起始的物质的量为1 mol,消耗丙烷的物质的量为x mol,列出三段式可得, ×100%=50%,解得x= ,Q点对应温度下丙烷的转化率为×100%≈33.3%。Q点C3H8的物质的量分数为50%,C3H6和H2的物质的量分数均为25%,Kp==0.025 MPa。 (4)该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,C3H8的转化率降低,但是图中C3H8的转化率随温度升高而上升,其原因是温度升高反应速率增大或温度升高,催化剂的活性增大。 学科网（北京）股份有限公司 $ 拓展微课3　化学反应速率与平衡图像分析 1.[2025·广东三校高二联考] 对于2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)　ΔH>0有如图所示的变化,图中Y轴可能表示 (　) A.B物质的转化率 B.正反应的速率 C.平衡体系中的A% D.该反应的平衡常数K 2.[2026·湖北黄冈中学高二联考] 在某一恒温容积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)2C(g)　ΔH<0,t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程(Ⅰ、Ⅱ)如图所示。下列说法不正确的是 (　) A.O~t1时,v正>v逆 B.Ⅰ、Ⅱ两过程分别达到平衡时,A的体积分数:Ⅰ=Ⅱ C.t2时刻改变的条件可能是向密闭容器中加入A物质 D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数:Ⅰ=Ⅱ 3.[2026·湖北十堰八校郊联体高二联考] 下列叙述与图对应的是 (　) A.对于达到平衡状态的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),图①表示在t0时刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移动 B.由图②可知,p2>p1、T1>T2,满足反应:2A(g)+B(g) 2C(g)　ΔH<0 C.图③表示的反应方程式为2A3B+C D.对于反应2X(g)+3Y(g) 3Z(g)　ΔH<0,图④中y可以表示Y的百分含量 4.化工原料异丁烯(C4H8)可由异丁烷(C4H10)直接催化脱氢制得,反应方程式为C4H10(异丁烷,g)C4H8(异丁烯,g)+H2(g)　ΔH>0。一定条件下,温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示,下列说法正确的是 (　) A.压强:p1>p2 B.正反应速率:v(c)>v(b)>v(a) C.平衡常数:Kc=Kb<Ka D.异丁烯(C4H8)的质量分数:a>b>c 5.[2026·河北石家庄一中等高二联考] 反应2A(g)+B(s)2C(g)+D(g)中,A的平衡转化率与温度的变化曲线如图所示,下列说法错误的是 (　) A.该反应的ΔH<0 B.增大压强,平衡逆向移动 C.加入B,A的平衡转化率不变 D.n点:v逆>v正 6.向恒容密闭容器中加入1 mol CO2和一定量的H2,发生反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。不同投料比x[n(CO2)∶n(H2)]时,CO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 (　) A.x1<x2 B.该反应为吸热反应 C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc D.投料比固定,当容器内压强不再改变时,反应达到平衡状态 7.[2025·河北张家口高二月考] 在容积固定的某密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应nA(g)+B(g)4C(g),A%-T-p和200 ℃条件下c-t变化曲线如图所示,下列分析错误的是 (　) 甲　乙 A.n=3 B.0~4 s内,v(B)=0.025 mol·L-1·s-1 C.K(200 ℃)<K(500 ℃) D.200 ℃条件下,向容器中再充入1 mol He,平衡不移动 8.[2026·湖北武汉部分重点中学高二联考] 向某恒容密闭容器中充入等物质的量的PCl3(g)和Cl2(g),发生反应:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),测得不同温度下PCl3(g)的转化率α与时间的关系如图所示。其速率方程为v正=k正c(PCl3)c(Cl2),v逆=k逆c(PCl5)(k是速率常数,只与温度有关),下列说法错误的是 (　) A.该反应的ΔH<0 B.M点:> C.升高温度,k正增大的倍数小于k逆增大的倍数 D.T1 ℃时,若平衡体系中c(Cl2)=0.25 mol·L-1,则=18 9.丙烯是重要的化工原料,可用于生产丙醇、卤代烃和塑料。 (1)工业上用丙烯加成法制备1,2-二氯丙烷,主要副产物为3-氯丙烯。反应原理如下: Ⅰ.CH2CHCH3(g)+Cl2(g) CH2ClCHClCH3(g)　ΔH1=-134 kJ·mol-1 Ⅱ.CH2CHCH3(g)+Cl2(g) CH2CHCH2Cl(g)+HCl(g)　ΔH2=-102 kJ·mol-1 则CH2CHCH2Cl(g)+HCl(g) CH2ClCHClCH3(g)　ΔH3=　　　　kJ·mol-1。  (2)某研究小组向恒容密闭容器中充入一定量的CH2CHCH3和Cl2,分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应Ⅰ,一段时间后测得CH2ClCHClCH3的产率与温度的关系如图甲所示。 甲 ①下列说法错误的是　　　　(填字母)。  A.使用催化剂A的最佳温度约为250 ℃ B.相同条件下,改变压强不影响CH2ClCHClCH3的产率 C.两种催化剂均能降低反应的活化能,但ΔH不变 D.P点可能为对应温度下CH2ClCHClCH3的平衡产率 ②在催化剂A作用下,温度低于200 ℃时, CH2ClCHClCH3的产率随温度升高变化不大,主要原因是 　 。  (3)反应C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)在不同温度下达到平衡,在总压强分别为p1和p2时,测得丙烷及丙烯的物质的量分数如图乙所示。 乙 ①a、d代表　 (填“丙烷”或“丙烯”), p1　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)p2。  ②起始时充入一定量丙烷,在恒压p1=0.2 MPa条件下发生反应,Q点对应温度下丙烷的转化率为　　　　(保留1位小数),该反应的平衡常数Kp=　　　　　　MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。  (4)丙烷氧化脱氢法制备丙烯的反应为C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g)　ΔH=-118 kJ ·mol-1,过程中还生成CO、CO2等副产物。相同时间内,C3H8的转化率和C3H6的产率随温度变化的关系如图丙所示。C3H8的转化率随温度升高而上升的原因是 　 　。  丙 学科网（北京）股份有限公司 $