2022新高考化學一輪復習訓練專練38速率平衡圖像

專練38速率、平衡圖像一、單項選擇題1．[2021·專題綜合測試]下面是某化學研究小組探究外界條件對化學反應速率和化學平衡影響的圖像，其中圖像和實驗結(jié)論表達均正確的是()A．①是其他條件一定時，反應速率隨溫度變化的圖像，正反應ΔH<0B．②是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學反應速率隨時間變化的圖像C．③是在有無催化劑存在下建立的平衡過程圖像，a是使用催化劑時的曲線D．④是一定條件下，向含有一定量A的容器中逐漸加入B時的圖像，壓強p1>p22．[2021·湖南辰溪縣博雅中學月考]如圖所示的各圖中，表示2A(g)＋B(g)2C(g)(正反應放熱)這個可逆反應的正確圖像為()3.已知：2CH3COCH3(l)eq\o(,\s\up7(催化劑))CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3分別在0℃和20℃下反應，測得其轉(zhuǎn)化率(α)隨時間(t)變化的關(guān)系曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．曲線Ⅱ表示20℃時的轉(zhuǎn)化反應B．升高溫度能提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率C．在a點時，曲線I和Ⅱ表示反應的化學平衡常數(shù)相等D．化學反應速率的大小順序為d>b>c4．[2021·北京順義區(qū)專項綜合測試]已知可逆反應aA＋bBcC中，物質(zhì)的含量R%(A%和C%)隨溫度的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是()A．該反應在T1、T3溫度時達到過化學平衡B．該反應在T2溫度時達到過化學平衡C．該反應的逆反應是放熱反應D．升高溫度，平衡會向正反應方向移動5．一定量的CO2與足量的碳在容積可變的恒壓密閉容器中發(fā)生反應：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。平衡時，體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示：已知：氣體分壓(p分)＝氣體總壓(p總)×體積分數(shù)。下列說法正確的是()A．550℃時，若充入惰性氣體，v正和v逆均減小，平衡不移動B．650℃時，反應達到平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%C．T℃時，若再充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應方向移動D．925℃時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp＝24.0p總6．[2021·哈爾濱師大青岡實驗中學月考]向某密閉容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三種氣體，一定條件下發(fā)生反應，各物質(zhì)濃度隨時間變化如甲圖所示[t0～t1階段的c(B)變化未畫出]，乙圖為t2時刻后改變條件平衡體系中正、逆反應速率隨時間變化的情況，四個階段都各改變一種反應條件(濃度、溫度、壓強、催化劑)且互不相同，t3～t4階段為使用催化劑。下列說法中不正確的是()A．若t1＝15s，則用C的濃度變化表示的t0～t1段的平均反應速率為0.004mol·L－1·s－1B．t4～t5階段改變的條件一定為減小壓強C．該容器的容積為2L，B的起始物質(zhì)的量為0.02molD．該化學反應方程式為3A(g)B(g)＋2C(g)7．在一恒溫恒壓的密閉容器中發(fā)生反應：M(g)＋N(g)2R(g)ΔH<0，t1時刻達到平衡，在t2時刻改變某一條件，其反應過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．t1時刻的v(正)小于t2時刻的v(正)B．t2時刻改變的條件是向密閉容器中加RC．Ⅰ、Ⅱ兩過程達到平衡時，M的體積分數(shù)相等D．Ⅰ、Ⅱ兩過程達到平衡時，反應的平衡常數(shù)相等二、不定項選擇題8．[2021·湖南卷]已知：A(g)＋2B(g)3C(g)ΔH<0，向一恒溫恒容的密閉容器中充入1molA和3molB發(fā)生反應，t1時達到平衡狀態(tài)Ⅰ，在t2時改變某一條件，t3時重新達到平衡狀態(tài)Ⅱ，正反應速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是()A．容器內(nèi)壓強不變，表明反應達到平衡B．t2時改變的條件：向容器中加入CC．平衡時A的體積分數(shù)φ：φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)D．平衡常數(shù)K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ)9．[2021·牡丹江一中月考]下列圖示與對應敘述相符合的是()A．圖Ⅰ：反應N2＋3H22NH3在恒溫情況下，反應速率與壓強的關(guān)系B．圖Ⅱ：反應H2＋I22HI達平衡后，升高溫度時反應速率隨時間的變化C．圖Ⅲ：反應CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH>0，水蒸氣含量隨時間的變化D．圖Ⅳ：反應2SO2＋O22SO3達平衡后，縮小容器體積，各成分物質(zhì)的量隨時間的變化10．[2021·貴陽高三測試]根據(jù)下列有關(guān)圖像，說法正確的是()A．由圖甲知，反應在T2處達到平衡，且該反應的ΔH<0B．由圖乙知，反應在t6時，NH3體積分數(shù)最大C．由圖乙知，t3時采取降低反應溫度的措施D．圖丙在10L容器、850℃，反應到4min時，放出51.6kJ的熱量11．NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過量KIO3氧化，當NaHSO3完全消耗即有I2析出，依據(jù)I2析出所需時間可以求得NaHSO3的反應速率。將濃度均為0.020mol·L－1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0mL混合，記錄10～55℃間溶液變藍時間，55℃時未觀察到溶液變藍，實驗結(jié)果如圖。據(jù)圖分析，下列判斷不正確的是()A．40℃之前與40℃之后溶液變藍的時間隨溫度的變化趨勢相反B．圖中b、c兩點對應的NaHSO3反應速率相等C．圖中a點對應的NaHSO3反應速率為5.0×10－5mol·L－1·s－1D．溫度高于40℃時，淀粉不宜用作該實驗的指示劑三、非選擇題12．[2021·全國乙卷]一氯化碘(ICl)是一種鹵素互化物，具有強氧化性，可與金屬直接反應，也可用作有機合成中的碘化劑?；卮鹣铝袉栴}：(1)歷史上海藻提碘中得到一種紅棕色液體，由于性質(zhì)相似，Liebig誤認為是ICl，從而錯過了一種新元素的發(fā)現(xiàn)。該元素是________。(2)氯鉑酸鋇(BaPtCl6)固體加熱時部分分解為BaCl2、Pt和Cl2,376.8℃時平衡常數(shù)K′p＝1.0×104Pa2。在一硬質(zhì)玻璃燒瓶中加入過量BaPtCl6，抽真空后，通過一支管通入碘蒸氣(然后將支管封閉)。在376.8℃，碘蒸氣初始壓強為20.0kPa。376.8℃平衡時，測得燒瓶中壓強為32.5kPa，則pICl＝________kPa，反應2ICl(g)=Cl2(g)＋I2(g)的平衡常數(shù)K＝________(列出計算式即可)。(3)McMorris測定和計算了在136～180℃范圍內(nèi)下列反應的平衡常數(shù)Kp：2NO(g)＋2ICl(g)2NOCl(g)＋I2(g)Kp12NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g)Kp2得到lgKp1～eq\f(1,T)和lgKp2～eq\f(1,T)均為線性關(guān)系，如下圖所示：①由圖可知，NOCl分解為NO和Cl2反應的ΔH________0(填“大于”或“小于”)。②反應2ICl(g)=Cl2(g)＋I2(g)的K＝________(用Kp1、Kp2表示)；該反應的ΔH________0(填“大于”或“小于”)，寫出推理過程___________________________。(4)Kistiakowsky曾研究了NOCl光化學分解反應，在一定頻率(ν)光的照射下機理為：NOCl＋hν→NOCl*NOCl＋NOCl*→2NO＋Cl2其中hν表示一個光子能量，NOCl*表示NOCl的激發(fā)態(tài)。可知，分解1mol的NOCl需要吸收________mol的光子。13．[2021·江西南康中學月考]霧霾天氣多次肆虐我國中東部地區(qū)。其中，汽車尾氣和燃煤尾氣是造成空氣污染的原因之一。(1)汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))2CO2(g)＋N2(g)。在密閉容器中發(fā)生該反應時，c(CO2)隨溫度(T)、催化劑的表面積(S)和時間(t)的變化曲線，如圖所示。據(jù)此判斷：①該反應的溫度T2____T1(填“>”或“<”)。②在T1溫度下，0～2s內(nèi)的平均反應速率v(N2)＝________。③當固體催化劑的質(zhì)量一定時，增大其表面積可提高化學反應速率。若增大催化劑的表面積，則CO轉(zhuǎn)化率________(填“增大”“減小”或“不變”)。④若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會引起嚴重的環(huán)境問題。①煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物，用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如：CH4(g)＋2NO2(g)=N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867.0kJ/mol2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9kJ/mol寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2、CO2和H2O(g)的熱化學方程式：________________。②將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用，可達到低碳排放的目的。下圖是通過人工光合作用，以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。電極a、b表面發(fā)生的電極反應式分別為a：__________________，b：________________。專練38速率、平衡圖像1．C根據(jù)圖像①，升高溫度，平衡正向移動，正反應ΔH>0，A錯；②反應實質(zhì)是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，K＋和Cl－不參加化學反應，KCl濃度增大不影響化學平衡，B錯；③使用催化劑，反應速率加快，先達到平衡，C正確；④此反應為反應前后氣體物質(zhì)的量不變的化學反應，改變壓強不影響平衡狀態(tài)，即不影響A的轉(zhuǎn)化率，且由于不斷加入B，A的轉(zhuǎn)化率增大，D錯。2．A已知化學平衡2A(g)＋B(g)2C(g)(正反應放熱)，所以升高溫度，平衡逆向移動，C的含量減小，A的轉(zhuǎn)化率也減小，A正確，D錯誤；增大壓強，正、逆反應速率都增大，B圖像中逆反應速率是減小的，B錯誤；使用催化劑能加快反應速率，縮短達到平衡的時間，即拐點前移，但平衡不移動，即水平線重合，C錯誤。3．D根據(jù)曲線的變化趨勢，曲線Ⅰ比曲線Ⅱ先達到平衡狀態(tài)，說明曲線Ⅰ的溫度高，A錯誤；曲線Ⅰ比曲線Ⅱ的溫度高，但是轉(zhuǎn)化率低，說明升溫使平衡逆向移動，轉(zhuǎn)化率降低，B錯誤；曲線Ⅰ和曲線Ⅱ?qū)臏囟炔煌?，化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以曲線Ⅰ和曲線Ⅱ表示反應的化學平衡常數(shù)不相等，C錯誤；反應開始時反應物的濃度最大，隨著反應物的濃度減小，速率也逐漸減小，所以d處速率大于b處，又因曲線Ⅰ的溫度高，所以b處速率大于c處，D正確。4．B圖像能說明平衡體系各組分(或某一成分)在反應過程中的變化情況。解題時要注意各物質(zhì)曲線的折點(達平衡時刻)，所以反應在T2溫度時第一次達到平衡，故A錯，B正確；隨著溫度升高，反應物A的含量增大，生成物C的含量減少，說明平衡向逆反應方向移動，逆反應是吸熱反應，正反應是放熱反應，C、D錯誤。5．B充入惰性氣體，相當于減小壓強，平衡向氣體體積增大的正反應方向移動，A錯誤；設(shè)開始加入CO2的物質(zhì)的量為1mol，轉(zhuǎn)化量為xmol，則生成2xmolCO，剩余(1－x)molCO2，因平衡時CO的體積分數(shù)為40.0%，則eq\f(2x,1－x＋2x)×100%＝40.0%，解得x＝0.25，故CO2的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.25mol,1mol)×100%＝25.0%，B正確；由題圖可知T℃時，平衡體系中CO2和CO的體積分數(shù)相等，則在恒壓密閉容器中再充入等體積的CO2和CO，平衡不移動，C錯誤；925℃時，平衡后p(CO)＝0.96p總，p(CO2)＝0.04p總，Kp＝eq\f(p2CO,pCO2)＝eq\f(0.96p總2,0.04p總)≈23.0p總，D錯誤。6．C若t1＝15s，生成物C在t0～t1時間段的平均反應速率v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.11－0.05,15)mol/(L·s)＝0.004mol·(L·s)－1，A正確；由乙圖知，t3～t4、t4～t5階段平衡均未移動，已知t3～t4階段為使用催化劑，則t4～t5階段應為降低壓強，該反應為等體積反應，反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，B正確；密閉容器中一開始加入0.3molA，根據(jù)圖像知A的起始濃度為0.15mol/L，則容器的體積為eq\f(0.3mol,0.15mol/L)＝2L。反應中A的濃度變化為0.15mol/L－0.06mol/L＝0.09mol/L，C的濃度變化為0.11mol/L－0.05mol/L＝0.06mol/L，反應中A與C的計量數(shù)之比為0.09:0.06＝3:2，因該反應中氣體的化學計量數(shù)之和前后相等，則有：3A(g)B(g)＋2C(g)，根據(jù)方程式可知消耗0.09mol/L的A，則生成0.03mol/L的B，容器的體積為2L，生成B的物質(zhì)的量為0.03mol/L×2L＝0.06mol，平衡時B的物質(zhì)的量為0.05mol/L×2L＝0.1mol，所以起始時B的物質(zhì)的量為0.1mol－0.06mol＝0.04mol，C錯誤，D正確。7．A由題圖可知，反應再次達到平衡時的逆反應速率與原平衡相同，改變的條件一定是加入了一定量的R而增大了R的濃度，由于容器為恒溫恒壓，故容器容積必然成比例增大，所以在t2時刻反應物的濃度都減小。t1時刻的v(正)大于t2時刻的v(正)，A錯誤；t2時刻改變的條件是向密閉容器中加R，B正確；Ⅰ、Ⅱ兩過程達到平衡時，兩平衡等效，所以M的體積分數(shù)相等，C正確；因為溫度相同，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，所以Ⅰ、Ⅱ兩過程達到平衡時，反應的平衡常數(shù)相等，D正確。8．BC該反應是反應前后氣體分子數(shù)不變的反應，隨著反應的進行，氣體的總物質(zhì)的量始終不變，總壓強始終不變，A錯誤；t2時，設(shè)向容器中加入3molC，正反應速率逐漸增大，達到新的平衡后保持不變，變化情況與圖像相符，B正確；t2時，設(shè)向容器中加入3molC，相當于加入1molA和2molB，則狀態(tài)Ⅱ相當于起始投料為2molA和5molB，若是投料為2molA和6molB與狀態(tài)Ⅰ等效，即狀態(tài)Ⅱ相當于減少了B的投料，平衡逆向移動，A的體積分數(shù)變大，即φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)，C正確；化學平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，即K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)，D錯誤。9．DA．增大壓強，正、逆反應速率都增大，由于N2＋3H22NH3的正反應是氣體體積減小的反應，增大壓強，化學平衡向正反應方向移動，正反應速率增大更多，圖像中逆反應速率增大更多，平衡逆向移動，與實際不相符，錯誤；B.升高溫度，化學反應速率加快，由于溫度對吸熱反應影響更大，升高溫度，化學平衡向吸熱的逆反應方向移動，正、逆速率變化不相等，圖像中正、逆速率增大相同的倍數(shù)，與實際不相符，錯誤；C.由圖可知，溫度T2先達到平衡，說明溫度：T2＞T1，升高溫度，化學平衡向吸熱的正反應方向移動，水蒸氣的含量增大，圖像中溫度越高，水蒸氣的含量越低，與實際不相符，錯誤；D.縮小容器體積，使體系的壓強增大，化學平衡向氣體體積減小的正反應方向移動，三氧化硫的物質(zhì)的量增大、二氧化硫與氧氣的物質(zhì)的量減小，圖像與實際相符合，正確。10．AD由圖甲可知，T2時處于化學平衡狀態(tài)，升高溫度，Z%減少，X%增多，所以ΔH<0，A正確；由圖乙可知，反應自t3開始一直在向逆反應方向移動，所以t6時NH3的體積分數(shù)最小，B錯誤；由圖乙可知，t3時如果降低溫度，平衡向正反應方向移動，則v正>v逆，C錯誤；由圖丙可知，反應進行到4min時，消耗的反應物的物質(zhì)的量為0.12mol·L－1×10L＝1.2mol，所以放出的熱量為51.6kJ，D正確。11．B讀圖可得，10～40℃間溶液變藍時間由80s逐漸減小，40～55℃間溶液變藍時間逐漸增大，故A項正確；溫度越高，反應速度越快，b、c兩點反應溫度不同，反應速率不相等，B錯誤；當溶液變藍時發(fā)生反應IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O，此時反應6HSOeq\o\al(－,3)＋2IOeq\o\al(－,3)=6SOeq\o\al(2－,4)＋2I－＋6H＋恰好結(jié)束，即溶液變藍時NaHSO3恰好反應完全，混合前NaHSO3濃度為0.020mol·L－1，忽略稀溶液混合前后溶液體積的變化，混合后NaHSO3濃度為0.020mol·L－1×eq\f(10,10＋40)＝0.0040mol·L－1，a點溶液變藍時間為80s,NaHSO3濃度由0.0040mol·L－1變?yōu)?，由eq\f(Δc,Δt)＝v可得，a點對應的NaHSO3反應速率為eq\f(0.0040mol·L－1,80s)＝5.0×10－5mol·L－1·s－1，故C項正確；40℃之后，溫度越高，淀粉變藍時間越長，55℃時未觀察到溶液變藍，說明溫度高于40℃時，淀粉不宜用作該實驗的指示劑，D正確。12．(1)溴(或Br)(2)24.8eq\f(100×20.0×103－12.4×103,24.8×1032)(3)①大于②Kp1·Kp2大于設(shè)T′>T，即eq\f(1,T′)<eq\f(1,T)，由圖可知：lgKp2(T′)－lgKp2(T)>|lgKp1(T′)－lgKp1(T)|＝lgKp1(T)－lgKp1(T′)則lg[Kp2(T′)·Kp1(T′)]>lg[Kp2(T)·Kp1(T)]，K(T′)>K(T)(4)0.5解析：(1)根據(jù)題給信息“得到一種紅棕色液體”，且含有一種新元素，結(jié)合鹵素的性質(zhì)，可知所得液體中含有的新元素應為溴(或Br)。(2)結(jié)合BaPtCl6(s)BaCl2(s)＋Pt(s)＋2Cl2(g)可得376.8℃時K′p＝1.0×104Pa2＝p2(Cl2)，則平衡時p(Cl2)＝eq\r(1.0×104)Pa＝1.0×102Pa＝0.1kPa。相同溫度、相同容積下，氣體物質(zhì)的量之比等于壓強之比，設(shè)平衡時I2減小的壓強為xkPa，根據(jù)三段式法得I2(g)＋Cl2(g)2ICl(g)起始壓強/(kPa):20.00轉(zhuǎn)化壓強/(kPa):xx2x平衡壓強/(kPa):20.0－x0.12x根據(jù)平衡時總壓強為32.5kPa得(20.0－x)＋0.1＋2x＝32.5，解得x＝12.4，則平衡時pICl＝12.4kPa×2＝24.8kPa。結(jié)合上述分析可知反應2ICl(g)=I2(g)＋Cl2(g)的平衡常數(shù)K＝eq\f(pCl2×pI2,p2ICl)＝eq\f(100×20.0×103－12.4×103,24.8×1032)[或eq\f(0.1×20.0－12.4,24.82)]。(3)①結(jié)合圖象lgKp2～eq\f(1,T)×103可知，隨橫坐標逐漸增大，即溫度逐漸降低，lgKp2逐漸減小，即平衡逆向移動，說明該反應的正反應為吸熱反應，即ΔH大于0。②結(jié)合題中信息可知Kp1＝eq\f(p2NOCl×pI2,p2NO×p2ICl)、Kp2＝eq\f(p2NO×pCl2,p2NOCl)，故反應2ICl(g)=I2(g)＋Cl2(g)的平衡常數(shù)K＝eq\f(pCl2×pI2,p2ICl)＝Kp1·Kp2。設(shè)T′>T，即eq\f(1,T′)<eq\f