2022屆高考化學第一輪復習配套作業(yè)：熱點專題專練(三)-化學反應速率、化學平衡的圖像分析

熱點專題專練(三)化學反應速率、化學平衡的圖像分析1．(2011·重慶高考)確定條件下，下列反應中水蒸氣含量隨反應時間的變化趨勢符合下圖的是()A．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＜0B．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)；ΔH＞0C．CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)＋H2O(g)；ΔH＞0D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2C6H5CH=CH2(g)＋2H2O(g)；ΔH＜02．(2011·安徽高考)電鍍廢液中Cr2Oeq\o\al(2－,7)可通過下列反應轉(zhuǎn)化成鉻黃(PbCrO4)：Cr2Oeq\o\al(2－,7)(aq)＋2Pb2＋(aq)＋H2O(l)2PbCrO4(s)＋2H＋(aq)ΔH<0該反應達平衡后，轉(zhuǎn)變橫坐標表示的反應條件，下列示意圖正確的是()3.(2022·臨川模擬)確定條件下，在體積為VL的密閉容器中，一氧化碳和氫氣反應生成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，右圖表示該反應在不同溫度下的反應過程：關(guān)于該反應，下列說法正確的是()A．反應達平衡后，上升溫度，平衡常數(shù)K增大B．反應過程中使用Cu2O/ZnO作催化劑，二者均不參與反應C．500℃反應達到平衡時，用氫氣物質(zhì)的量濃度削減表示該反應的反應速率是：v(H2)＝eq\f(nB,V×tB)mol/(L·min)D．300℃4．(2021·安徽高考調(diào)研)可逆反應A(g)＋2B(g)3C(g)＋4D(g)ΔH>0，在恒容密閉容器中達到平衡后，轉(zhuǎn)變某一條件，下列圖像正確的是()5．(2022·杭州三模)等質(zhì)量的三份鋅a、b和c，分別加入足量的稀H2SO4中，a中同時加入適量CuSO4溶液，c中加入適量CH3COONa。下列各圖中表示其產(chǎn)生H2總體積(V)與時間(t)的關(guān)系，其中正確的是()6．在恒容密閉容器中通入物質(zhì)的量濃度均0.1mol·L－1的CH4與CO2，在確定條件下發(fā)生反應：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)，，測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強的關(guān)系如圖所示，下列有關(guān)說法確定正確的是()A．上述反應的ΔH>0B．壓強p1>p2>p3>p4C．1100℃該反應的平衡常數(shù)為64D．壓強為p4時，在Y點：v(正)<v(逆)7．(2022·衡水期考)某化學小組爭辯在其他條件不變時，轉(zhuǎn)變密閉容器中某一條件對A2(g)＋3B2(g)=2AB3(g)化學平衡狀態(tài)的影響，得到如下圖所示的曲線(圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量)。下列推斷正確的是()A．在T2和n(A2)不變時達到平衡，AB3的物質(zhì)的量大小為：c>b>aB．若T2>T1，則正反應確定是放熱反應C．達到平衡時A2的轉(zhuǎn)化率大小為：b>a>cD．若T2>T1，達到平衡時b、d點的反應速率為vd>vb8．(2022·臨沂二模)T0℃時，在2L的密閉容器中發(fā)生反應：X(g)＋Y(g)Z(g)(未配平)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的關(guān)系如圖a所示。其他條件相同，溫度分別為T1℃、T2A．該反應的正反應是吸熱反應B．T0℃，從反應開頭到平衡時：v(X)＝0.083mol·L－1·min－1C．圖a中反應達到平衡時，Y的轉(zhuǎn)化率為37.5%D．T1℃時，若該反應的平衡常數(shù)K＝50，則T1＜T9．確定條件下，在體積為3L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應生成甲醇(催化劑為Cu2O/ZnO)。依據(jù)題意完成下列問題：(1)反應達到平衡時，平衡常數(shù)表達式K＝__________，上升溫度，K值______(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)在500℃v(H2)＝________________。(3)在其他條件不變的狀況下，對處于E點的體系體積壓縮到原來的1/2，下列有關(guān)該體系的說法正確的是________。a．氫氣的濃度減小b．正反應速率加快，逆反應速率也加快c．甲醇的物質(zhì)的量增加d．重新平衡時n(H2)/n(CH3OH)增大(4)據(jù)爭辯，反應過程中起催化作用的為Cu2O，反應體系中含少量CO2有利于維持催化劑Cu2O的量不變，緣由是____________________________(用化學方程式表示)。10．某溫度時，在一容積為1L的密閉容器中，加入0.4mol的N2和1.2mol的H2，在確定條件下發(fā)生如下反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,5min時達到平衡，反應中NH3的物質(zhì)的量濃度的變化狀況如圖所示：請回答下列問題：(1)依據(jù)如圖，計算從反應開頭到平衡時，平均反應速率v(N2)＝________。(2)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為__________________________________________。(3)反應達到平衡后，第5min末保持其他條件不變，若轉(zhuǎn)變反應溫度，則NH3的物質(zhì)的量濃度不行能為________(填序號)a．0.80mol·L－1 B．0.25mol·L－1c.0.20mol·L－1 D．0.08mol·L－1(4)反應達到平衡后，第5min末保持其他條件不變，若只把容器的體積縮小一半，平衡________移動(填“向右”、“向左”或“不”)，化學平衡常數(shù)________(填“增大”、“削減”或“不變”)。11．確定溫度下，向一容積為5L的恒容密閉容器中充入0.4molSO2和0.2molO2，發(fā)生反應：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196kJ·mol－1。當反應達到平衡時，容器內(nèi)壓強變?yōu)槠鹗紩r的0.7倍。請回答下列問題：(1)推斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志是________(填字母)。a．SO2、O2、SO3三者的濃度之比為2∶1∶2b．容器內(nèi)氣體的壓強不變c．容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變d．SO3的物質(zhì)的量不再變化e．SO2的生成速率和SO3的生成速率相等(2)回答下列問題：①SO2的轉(zhuǎn)化率____________；②達到平衡時反應放出的熱量____________；③此溫度下該反應的平衡常數(shù)K＝____________。(3)下圖表示平衡時SO2的體積分數(shù)隨壓強和溫度變化的曲線，則：①溫度關(guān)系：T1________T2(填“>”、“<”或“＝”，下同)；②平衡常數(shù)關(guān)系：KA________KB，KA________KD。12．苯乙烯(C8H8)是生產(chǎn)塑料的一種重要單體，它以苯乙烷(C8H10)為材料，其反應原理是：C8H10(g)C8H8(g)＋H2(g)ΔH＝＋125kJ·mol－1Ⅰ.某溫度下，將0.40mol苯乙烷(C8H10)充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應，測定不同時間該容器內(nèi)物質(zhì)的量，得到數(shù)據(jù)如下表：時間/min010203040n(C8H10)/mol0.400.300.26n2n3n(C8H8)/mol0.000.10n10.160.16(1)當反應進行到20min時，該段時間內(nèi)H2的平均反應速率是________。(2)該溫度下，該反應的化學平衡常數(shù)是________。(3)若保持其他條件不變，用0.40molH2(g)和0.40molC8H8(g)合成C8H10(g)，當有30kJ熱量放出時，該反應中H2的轉(zhuǎn)化率是________，此時，該反應是否達到了平衡狀態(tài)？________(填“是”或“否”)。Ⅱ.工業(yè)上以高溫水蒸氣作為反應體系的稀釋劑(不參與反應)，C8H10(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體系的溫度、壓強的關(guān)系如圖Ⅰ、圖Ⅱ所示。(4)由圖Ⅰ可知，T1________T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。(5)由圖Ⅱ可知，當其他條件不變時，水蒸氣的用量越大，平衡轉(zhuǎn)化率將________(填“越大”、“越小”或“不變”)，緣由是___________________________________________________________________________________________________________________________。答案1．選A觀看圖像可知，達到平衡用的時間短反應速率快，T2>T1、p1>p2。上升溫度水蒸氣的百分含量降低，說明平衡逆向移動，反應放熱，ΔH<0；增大壓強水蒸氣的百分含量增大，說明平衡正向移動，正反應氣體分子數(shù)削減，綜合分析A選項中反應符合要求。2．選A該反應放熱(ΔH<0)，升溫平衡逆向移動，平衡常數(shù)K減小，A項正確；B項pH增大時，c(OH－)增大，平衡正向移動，Cr2Oeq\o\al(2－,7)轉(zhuǎn)化率上升，B項錯誤；溫度上升，化學反應速率增大，C項錯誤；c(Pb2＋)增大時，平衡正向移動，n(Cr2Oeq\o\al(2－,7))減小，D項錯誤。3．選D由圖中曲線看出，溫度越高，甲醇的平衡含量越低，說明該反應為放熱反應，上升溫度平衡左移，平衡常數(shù)減小，A項錯誤；催化劑的催化機理是催化劑參與化學反應，生成中間產(chǎn)物，但最終又生成原來的物質(zhì)，B項錯誤；500℃反應達到平衡時，用氫氣物質(zhì)的量濃度削減表示該反應的反應速率應為：v(H2)＝2×eq\f(nB,V×tB)mol/(L·min)，C項錯誤；該反應為氣體物質(zhì)的量減小的反應，加壓平衡右移，但平衡移動的結(jié)果不能抵消或超過條件的轉(zhuǎn)變，故氫氣的濃度還是增大的，D項正確。4．選DA項，該反應是吸熱反應，升溫平衡正向移動，則平衡常數(shù)K應增大，A錯；B項，增大壓強平衡逆向移動，則B的轉(zhuǎn)化率降低，B錯；C項，催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動，則D的產(chǎn)率不變，C錯；D項，化學平衡常數(shù)只受溫度影響，故正確。5．選A從化學反應速率角度分析，a中加入CuSO4溶液后，形成Zn—Cu—稀硫酸原電池，加快了反應速率，c中加入了CH3COONa后，由于降低了溶液中的c(H＋)，減慢了反應速率。從生成H2的角度分析，b和c中生成H2的量相同，但均比a多，綜上分析A正確。6．選AB項，壓強p1＜p2＜p3＜p4；C項1100℃該反應的平衡常數(shù)為1.6384;D項，壓強為p4時，在Y點：v(正)＞v(逆)。7．選AA項，在T2和n(A2)不變時達到平衡，增加B的量平衡向正反應方向移動，導致生成物的物質(zhì)的量增大，正確。B項，若T2>T1，上升溫度生成物的體積分數(shù)增大，平衡向正反應方向移動，所以正反應確定是吸熱反應，錯誤。C項，當A的物質(zhì)的量確定時，B的物質(zhì)的量越大，A的轉(zhuǎn)化率越大，故達到平衡時A2的轉(zhuǎn)化率大小為：c>b>a，錯誤。D項，溫度越高反應速率越大，若T2>T1，達到平衡時b、d點的反應速率為vd<vb，錯誤。8．選D依據(jù)“先拐先平，數(shù)值大”的原則可推知，T1>T2，溫度越高，X的物質(zhì)的量越大，則平衡向左移動，正反應放熱，A不正確；v(X)＝(0.3mol－0.05mol)/(2L·3s)＝0.0417mol·L－1·min－1，B不正確；Y的轉(zhuǎn)化率為(0.4－0.15)/0.4＝0.625，C不正確；由圖a可知X、Y、Z物質(zhì)的量變化之比為1∶1∶2，則K0為33.3<50，平衡常數(shù)越小，溫度越高，D正確。9．解析：(1)依據(jù)化學方程式和平衡常數(shù)的定義，該反應的平衡常數(shù)表達式K＝eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)，從題給圖像可以看出平衡后500℃時甲醇的物質(zhì)的量小于300℃時的物質(zhì)的量，說明正反應是放熱反應，上升溫度平衡逆向移動，K值將減小。(2)500℃時反應達到平衡，生成甲醇的物質(zhì)的量為nB，則消耗H2的物質(zhì)的量為2nB，因此v(H2)＝eq\f(\f(2nBmol,3L),tBmin)＝eq\f(2nB,3tB)mol/(L·min)。(3)在其他條件不變的狀況下，處于E點的體系體積壓縮到原來的eq\f(1,2)，依據(jù)反應特點推知增大壓強，正、逆反應速率都加快，且平衡正向移動，甲醇的物質(zhì)的量將增加，即選b、c。(4)Cu2O能被CO還原為Cu，因此通入CO2可以抑制此反應的發(fā)生，化學方程式為Cu2O＋CO2Cu＋CO2。答案：(1)eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)減小(2)eq\f(2nB,3tB)mol/(L·min)(3)bc(4)Cu2O＋CO2Cu＋CO210．解析：(1)據(jù)圖可知，從反應開頭到平衡時，平均反應速率v(N2)＝1/2v(NH3)＝1/2×0.2/5mol·L－1·min－1＝0.02mol·L－1·min－1。(2)依據(jù)反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，可寫出化學平衡常數(shù)表達式K＝eq\f(c2NH3,cN2·c3H2)。(3)反應達到平衡后，第5分鐘末，保持其他條件不變，若轉(zhuǎn)變反應溫度，平衡確定移動，所以NH3的濃度不再為0.20mol·L－1，由于反應不行能進行完全，故NH3的濃度也不行能達到0.80mol·L－1；在第5分鐘末將容器的體積縮小一半后，NH3的濃度達到0.40mol·L－1，但平衡又向右移動，故其濃度將增大到0.50mol·L－1時，在第8分鐘末達到新的平衡。答案：(1)0.02mol·L－1·min－1(2)K＝eq\f(c2NH3,cN2·c3H2)(3)a、c(4)向右不變11．解析：容積為5L的恒容密閉容器中充入0.4molSO2和0.2molO2，三段式解題：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196kJ·mol－1起始(mol)0.40.20轉(zhuǎn)變(mol)2xx2x平衡(mol)0.4－2x0.2－x2x當反應達到平衡時，容器內(nèi)壓強變?yōu)槠鹗紩r的0.7倍，得到eq\f(0.4－2x＋0.2－x＋2x,0.4＋0.2)＝0.7，解得x＝0.18，2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－196kJ·mol－1起始(mol)0.40.2 0轉(zhuǎn)變(mol)0.360.18 0.36平衡(mol)0.040.02 0.36(1)a.SO2、O2、SO3三者的濃度之比為2∶1∶2和計量數(shù)比相等，和反應是否平衡沒有必定聯(lián)系，不能作為平衡標志；b因該平衡是一個恒容條件下的化學平衡，反應前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化，現(xiàn)在壓強不變，說明氣體總量已經(jīng)不變，化學反應達到了平衡狀態(tài)。c.因該平衡是恒容條件下的化學平衡狀態(tài)，反應物和生成物均為氣體，則氣體質(zhì)量恒定，氣體密度恒定，不能作為平衡標志；d.SO3的物質(zhì)的量不再變化，化學達到平衡狀態(tài)。e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等，化學達到平衡狀態(tài)。(2)①SO2的轉(zhuǎn)化率為90%；②達到平衡時反應放出的熱量＝0.36×eq\f(196,2)＝35.28kJ；③此溫度下該反應的平衡常數(shù)K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.36,5)))2,\f(0.02,5)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.04,5)))2)＝20250。(3)該反應為放熱反應，上升溫度，平衡逆向移動，二氧化硫的