高考化學(xué)第二輪專項復(fù)習(xí)專題五　選擇題專攻3　化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像、圖表分析含答案或解析

化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像、圖表分析1.化學(xué)平衡與平衡轉(zhuǎn)化率(1)轉(zhuǎn)化率和平衡轉(zhuǎn)化率轉(zhuǎn)化率有未達到平衡的轉(zhuǎn)化率和平衡轉(zhuǎn)化率，在審題的時候一定要注意轉(zhuǎn)化率是否為平衡轉(zhuǎn)化率。(2)轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系可逆反應(yīng)的焓變ΔH升高溫度吸熱反應(yīng)，ΔH>0未達到平衡的轉(zhuǎn)化率增大平衡轉(zhuǎn)化率增大放熱反應(yīng)，ΔH<0未達到平衡的轉(zhuǎn)化率增大平衡轉(zhuǎn)化率減小(3)增大反應(yīng)物的濃度與平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系(其中A、B、C均為氣體)可逆反應(yīng)改變條件平衡移動方向反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率備注A+BC增大A的濃度正向移動α(A)減小α(B)增大-AB+C增大A的濃度正向移動α(A)減小反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率實際是考慮壓強的影響2AB+C增大A的濃度正向移動α(A)不變3AB+C增大A的濃度正向移動α(A)增大(4)如果兩氣體物質(zhì)的投料比按照化學(xué)計量數(shù)投料，那么無論是否達到化學(xué)平衡，兩者的轉(zhuǎn)化率一直相等。2.化學(xué)平衡常數(shù)、平衡移動方向與反應(yīng)速率的關(guān)系aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)K=c平衡時濃度Q=c某時刻濃度K=3.化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像分析思路例1(2023·河南安陽一中模擬預(yù)測)(環(huán)戊二烯)容易發(fā)生聚合反應(yīng)生成二聚體，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示，下列說法不正確的是()A.T1<T2B.a點的反應(yīng)速率小于c點的反應(yīng)速率C.a點的正反應(yīng)速率大于b點的逆反應(yīng)速率D.b點時二聚體的濃度為0.45mol·L-1思路引導(dǎo)例2(2024·安徽黃山模擬)由γ?羥基丁酸生成γ?丁內(nèi)酯的反應(yīng)為HOCH2CH2CH2COOH+H2O，在298K下，γ?羥基丁酸水溶液的初始濃度為0.180mol·L-1，隨著反應(yīng)的進行，測得γ?丁內(nèi)酯的濃度隨時間變化的數(shù)據(jù)如表所示。下列說法錯誤的是()t/min215080100120160220∞c/(mol·L-1)0.0240.0500.0710.0810.0900.1040.1160.132A.其他條件相同時，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率加快B.在80~100min內(nèi)，以γ?丁內(nèi)酯的濃度變化表示的反應(yīng)速率為5.0×10-4mol·L-1·min-1C.120min時γ?羥基丁酸的轉(zhuǎn)化率為60%D.298K時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.75考向一化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖表分析應(yīng)用1.(2024·安徽，12)室溫下，為探究納米鐵去除水樣中SeO42?實驗序號水樣體積/mL納米鐵質(zhì)量/mg水樣初始pH①5086②5026③5028下列說法正確的是()A.實驗①中，0~2小時內(nèi)平均反應(yīng)速率v(SeO42?)=2.0mol·LB.實驗③中，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe+SeO42?+8H+=2Fe3+C.其他條件相同時，適當增加納米鐵質(zhì)量可加快反應(yīng)速率D.其他條件相同時，水樣初始pH越小，SeO2.(2023·河北，12)在恒溫恒容密閉容器中充入一定量W(g)，發(fā)生如下反應(yīng)。反應(yīng)②和③的速率方程分別為v2=k2c2(X)和v3=k3c(Z)，其中k2、k3分別為反應(yīng)②和③的速率常數(shù)，反應(yīng)③的活化能大于反應(yīng)②。測得W(g)的濃度隨時間的變化如下表。t/min012345c(W)/(mol·L-1)0.1600.1130.0800.0560.0400.028下列說法正確的是()A.0~2min內(nèi)，X的平均反應(yīng)速率為0.080mol·L-1·min-1B.若增大容器容積，平衡時Y的產(chǎn)率增大C.若k2=k3，平衡時c(Z)=c(X)D.若升高溫度，平衡時c(Z)減小3.(2022·遼寧，12)某溫度下，在1L恒容密閉容器中2.0molX發(fā)生反應(yīng)2X(s)Y(g)+2Z(g)，有關(guān)數(shù)據(jù)如下：時間段/min產(chǎn)物Z的平均生成速率/(mol·L-1·min-1)0~20.200~40.150~60.10下列說法錯誤的是()A.1min時，Z的濃度大于0.20mol·L-1B.2min時，加入0.20molZ，此時v正(Z)<v逆(Z)C.3min時，Y的體積分數(shù)約為33.3%D.5min時，X的物質(zhì)的量為1.4mol考向二化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像分析4.(2024·黑吉遼，10)異山梨醇是一種由生物質(zhì)制備的高附加值化學(xué)品，150℃時其制備過程及相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示，15h后異山梨醇濃度不再變化。下列說法錯誤的是()A.3h時，反應(yīng)②正、逆反應(yīng)速率相等B.該溫度下的平衡常數(shù)：①>②C.0~3h平均速率(異山梨醇)=0.014mol·kg-1·h-1D.反應(yīng)②加入催化劑不改變其平衡轉(zhuǎn)化率5.(2024·湖南，14)恒壓下，向某密閉容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g)，發(fā)生如下反應(yīng)：主反應(yīng)：CH3OH(g)+CO(g)=CH3COOH(g)ΔH1副反應(yīng)：CH3OH(g)+CH3COOH(g)=CH3COOCH3(g)+H2O(g)ΔH2在不同溫度下，反應(yīng)達到平衡時，測得兩種含碳產(chǎn)物的分布分數(shù)δ[δ(CH3COOH)=n(CH3A.投料比x代表nB.曲線c代表乙酸的分布分數(shù)C.ΔH1<0，ΔH2>0D.L、M、N三點的平衡常數(shù)：K(L)=K(M)>K(N)6.(2023·遼寧，12)一定條件下，酸性KMnO4溶液與H2C2O4發(fā)生反應(yīng)，Mn(Ⅱ)起催化作用，過程中不同價態(tài)含Mn粒子的濃度隨時間變化如圖所示。下列說法正確的是()A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4B.隨著反應(yīng)物濃度的減小，反應(yīng)速率逐漸減小C.該條件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存D.總反應(yīng)為：2MnO4?+5C2O42?+16H+=2Mn2++10CO7.(2023·湖南，13)向一恒容密閉容器中加入1molCH4和一定量的H2O，發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比x[x=n(CHA.x1<x2B.反應(yīng)速率：vb正<vc正C.點a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù)：Ka<Kb=KcD.反應(yīng)溫度為T1，當容器內(nèi)壓強不變時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)8.(2022·湖南，14改編)向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入2molX和1molY發(fā)生反應(yīng)：2X(g)+Y(g)Z(g)ΔH，其中甲為絕熱過程，乙為恒溫過程，兩反應(yīng)體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.ΔH>0B.氣體的總物質(zhì)的量：na<ncC.a點平衡常數(shù)：K<12D.反應(yīng)速率：va正<vb正

答案精析盤點核心知識2.=<>例1B[單位時間T2溫度下，環(huán)戊二烯濃度變化大，因此速率快，則反應(yīng)溫度高，因此T1<T2，A正確；a點環(huán)戊二烯濃度大于b點環(huán)戊二烯濃度，因此a點的正反應(yīng)速率大于b點的正反應(yīng)速率，而b點的正反應(yīng)速率大于b點的逆反應(yīng)速率，因此a點的正反應(yīng)速率大于b點的逆反應(yīng)速率，C正確；b點時環(huán)戊二烯濃度改變0.9mol·L-1，因此二聚體的濃度為0.45mol·L-1，故D正確。]例2C[80~100min內(nèi)，v(γ?丁內(nèi)酯)=(0.081?0.071)mol·L?120min=5.0×10-4mol·L-1·min-1，B正確；反應(yīng)至120min時，反應(yīng)產(chǎn)生0.090mol·L-1的γ?丁內(nèi)酯，則反應(yīng)消耗γ?羥基丁酸的濃度為0.090mol·L-1，故γ?羥基丁酸轉(zhuǎn)化率為50%，C錯誤；298K時，平衡時c(γ?丁內(nèi)酯)=0.132mol·L-1，c(γ?羥基丁酸)=(0.180-0.132)mol·L-1=0.048mol·L-1，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.1320.048精練高考真題1.C[實驗①中，0~2小時內(nèi)平均反應(yīng)速率v(SeO42?)=5.0×10?5mol·L?1?1.0×10?5mol·L?12h=2.0×10-5mol·L-1·h-1，A不正確；實驗③中水樣初始pH=8，溶液顯弱堿性，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式中不能用H+配電荷守恒，B不正確；由實驗①和②可知，在相同時間內(nèi)，實驗①中SeO42?濃度的變化大，則其他條件相同時，適當增加納米鐵質(zhì)量可加快反應(yīng)速率，C正確；由實驗②和③可知，在相同時間內(nèi)，實驗②中SeO42.D[由表知0~2min內(nèi)Δc(W)=(0.160-0.080)mol·L-1=0.080mol·L-1，Δc(X)=2Δc(W)=0.160mol·L-1，但一部分X轉(zhuǎn)化為Z，造成Δc(X)<0.160mol·L-1，則v(X)<0.160mol·L?12min=0.080mol·L-1·min-1，故A錯誤；平衡時v逆=v正，即v3=v2，k3c(Z)=k2c2(X)，若k2=k3，平衡時c(Z)=c2(X)，故C錯誤；反應(yīng)③的活化能大于反應(yīng)②，ΔH=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能<0，則4X(g)2Z(g)ΔH<0，升高溫度，平衡逆向移動，則平衡時c(Z)減小，故3.B[隨著時間的延長，產(chǎn)物Z的平均生成速率逐漸減小，則0~1min內(nèi)Z的平均生成速率大于0~2min內(nèi)的，故1min時，Z的濃度大于0.20mol·L-1，A正確；4min時生成的Z的物質(zhì)的量為0.15mol·L-1·min-1×4min×1L=0.6mol，6min時生成的Z的物質(zhì)的量為0.10mol·L-1·min-1×6min×1L=0.6mol，故反應(yīng)在4min時已達到平衡，則達到平衡時生成了0.3molY，則Y的平衡濃度為0.3mol·L-1，Z的平衡濃度為0.6mol·L-1，平衡常數(shù)K=c2(Z)·c(Y)=0.108，2min時Z的濃度為0.4mol·L-1，Y的濃度為0.2mol·L-1，加入0.20molZ后，Z的濃度變?yōu)?.6mol·L-1，Q=c2(Z)·c(Y)=0.072<K，反應(yīng)正向進行，故v正(Z)>v逆(Z)，B錯誤；反應(yīng)生成的Y與Z的物質(zhì)的量之比恒等于1∶2，反應(yīng)體系中只有Y和Z為氣體，同溫同壓下，體積之比等于物質(zhì)的量之比，V(Y)V(Z)=12，故Y的體積分數(shù)始終約為33.3%，C正確；由B項分析可知5min時反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，此時生成的Z為0.6mol，則X的轉(zhuǎn)化量為0.6mol，初始X的物質(zhì)的量為2.0mol，剩余X的物質(zhì)的量為1.4mol4.A[由圖可知，3h后異山梨醇濃度繼續(xù)增大，15h后異山梨醇濃度才不再變化，所以3h時，反應(yīng)②未達到平衡狀態(tài)，即正、逆反應(yīng)速率不相等，故A錯誤；圖像顯示該溫度下，15h后所有物質(zhì)濃度都不再變化，且此時山梨醇轉(zhuǎn)化完全，即反應(yīng)充分，而1，4?失水山梨醇仍有剩余，即反應(yīng)②正向進行程度小于反應(yīng)①，所以該溫度下的平衡常數(shù)：①>②，故B正確；在0~3h內(nèi)異山梨醇的濃度變化量為0.042mol·kg-1，所以平均速率(異山梨醇)=0.042mol·kg?13h=0.014mol·kg-1·h-1，故5.D[圖中曲線表示的是兩種含碳產(chǎn)物的分布分數(shù)即δ(CH3COOH)、δ(CH3COOCH3)，結(jié)合主、副反應(yīng)可知，x代表n(CO)n(CH3OH)，曲線a或曲線b表示CH3COOH分布分數(shù)，曲線c或曲線d表示CH3COOCH3分布分數(shù)，故A、B錯誤；曲線a或曲線b表示δ(CH3COOH)，由圖像可知，當n(CO)n(CH3OH)相同時，T2>T1，T2時δ(CH3COOH)大于T1時，說明升高溫度主反應(yīng)的平衡正向移動，故ΔH1>0；同理，T1時δ(CH3COOCH3)大于T2時，說明升高溫度副反應(yīng)的平衡逆向移動，故ΔH2<0，C錯誤；L、M、N三點對應(yīng)副反應(yīng)ΔH2<0，且TN>TM=TL，升高溫度平衡逆向移動，故K(L6.C[由圖像可知，隨著時間的推移Mn(Ⅲ)的濃度先增大后減小，說明開始反應(yīng)生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A項錯誤；隨著反應(yīng)物濃度的減小，到大約13min時開始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)對反應(yīng)起催化作用，13min后反應(yīng)速率會增大，B項錯誤；由圖像可知，Mn(Ⅶ)的濃度為0后才開始生成Mn(Ⅱ)，該條件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C項正確；H2C2O4為弱酸，在離子方程式中不拆成離子，總反應(yīng)為2MnO4?+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，D7.B[一定條件下，增大H2O(g)的濃度，能提高CH4的轉(zhuǎn)化率，即x值越小，CH4的轉(zhuǎn)化率越大，則x1<x2，故A正確；b點和c點溫度相同，CH4的起始物質(zhì)的量都為1mol，b點x值小于c點，則b點H2O(g)多，反應(yīng)物濃度大，則反應(yīng)速率：vb正>vc正，故B錯誤；由圖像可知，x一定時，溫度升高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高平衡正向移動，K增大，溫度相同，K不變，則點a、b、c對應(yīng)的平衡常數(shù)：Ka<Kb=Kc，故C正確；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，反應(yīng)進行時壓強發(fā)生改變，所以溫度一定時，當容器內(nèi)壓強不變時，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，故D正確。]8.B[甲容器在絕熱條件下，隨著反應(yīng)的進行，壓強先增大后減小，正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反