2021届高三化学大一轮课时突破 :化学反应速率和化学平衡图像(课堂训练+知识总结).doc
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1、 1 化学反应速率和化学平衡图像化学反应速率和化学平衡图像 【课堂训练课堂训练】 1 1对于反应:对于反应:X(g)X(g)Y(g)Y(g)2Z(g)2Z(g) H H0 p pq q B B正反应是吸热反应;正反应是吸热反应;m mn n p pq q C C正反应是放热反应;正反应是放热反应;m mn n p pq q 解析:选解析:选 D D 图像中有三个变量,应定一个量来分别讨论另外两图像中有三个变量,应定一个量来分别讨论另外两 个量之间的关系。 定压强, 讨论个量之间的关系。 定压强, 讨论T T与与 A A 的转化率的关系: 同一压强下,的转化率的关系: 同一压强下, 温度越高,温
2、度越高,A A 的转化率越高,说明正反应是吸热反应;定温度,讨论的转化率越高,说明正反应是吸热反应;定温度,讨论 压强与压强与 A A 的转化率的关系: 同一温度下, 压强越大,的转化率的关系: 同一温度下, 压强越大, A A 的转化率越高,的转化率越高, 说明正反应是气体体积缩小的反应,即说明正反应是气体体积缩小的反应,即m mn n p pq q。 3 3臭氧在烟气脱硝中的反应为臭氧在烟气脱硝中的反应为 2NO2NO2 2(g)(g)O O3 3(g)(g)N N2 2O O5 5(g)(g) O O2 2(g)(g),若此反应在恒容密闭容器中进行,相关图像如下,其中对,若此反应在恒容密
3、闭容器中进行,相关图像如下,其中对 应分析结论正确的是应分析结论正确的是( ( ) ) A A B B 平衡后升温,平衡后升温, NONO2 2含量降含量降 低低 0 02 s2 s 内,内,v v(O(O3 3) )0.2 mol0.2 mol L L 1 1 s s 1 1 C C D D v v正 正:b b 点点aa 点点 b b 点:点:v v逆 逆 v v正正 恒温,恒温,t t1 1时再充入时再充入 O O3 3 解析:选解析:选 C C 由图可知该反应为放热反应,平衡后升高温度,由图可知该反应为放热反应,平衡后升高温度,NONO2 2 含量升高,含量升高,A A 项错项错误;误
4、;0 02 s2 s 内,内,v v(O(O3 3) )0.1 mol0.1 molL L 1 1 s s 1 1, ,B B 项错项错 误;升高温度,误;升高温度,NONO2 2含量升高,速率增大,含量升高,速率增大,v v正 正:b b 点点aa 点,点,b b 点反应点反应 逆向进行,故逆向进行,故v v逆 逆 v v正正,C C 项正确;项正确;t t1 1时再充入时再充入 O O3 3,平衡正向移动,平衡正向移动,v v 正正 v v逆逆,D D 项错误。项错误。 3 4 4利用利用 COCO 和和 H H2 2在催化剂的作用下合成甲醇,反应如下:在催化剂的作用下合成甲醇,反应如下:
5、CO(g)CO(g) 2H2H2 2(g)(g)CHCH3 3OH(g)OH(g),在,在 2 L2 L 密闭容器中充密闭容器中充入物质的量之比为入物质的量之比为 1 12 2 的的 COCO 和和 H H2 2, 在催化剂作用下充分反应, 测得平衡混合物中, 在催化剂作用下充分反应, 测得平衡混合物中 CHCH3 3OHOH 的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示, 下列说法正确的是的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示, 下列说法正确的是 ( ( ) ) A A该反应的该反应的H H00,且,且p p1 1 p p2 2 A)v v逆逆( (状态状态 B)B) D D在恒温恒压条件
6、下,向该密闭容器中按物质的量比为在恒温恒压条件下,向该密闭容器中按物质的量比为 1 12 2 再充入再充入 COCO 和和 H H2 2,达平衡时,达平衡时 CHCH3 3OHOH 的体积分数增大的体积分数增大 解析:选解析:选 B B A A 项,升项,升高温度,高温度,CHCH3 3OHOH 的体积分数减小,平衡逆向的体积分数减小,平衡逆向 移动,说明正反应为放热反应,移动,说明正反应为放热反应,H H00,该反应为气体体积减小的反,该反应为气体体积减小的反 应, 增大压强, 平衡正向移动, 可以提高应, 增大压强, 平衡正向移动, 可以提高 CHCH3 3OHOH 的体积分数, 则的体积
7、分数, 则p p2 2 p p1 1, 错误;错误;B B 项,在项,在 C C 点,假设反应的点,假设反应的 COCO 的物质的量为的物质的量为x x,列三段式:,列三段式: CO(g)CO(g)2H2H2 2(g)(g)CHCH3 3OH(g)OH(g) 起始起始(mol)(mol) 1 1 2 2 0 0 转化转化(mol) (mol) x x 2 2x x x x 平衡平衡(mol) 1(mol) 1x x 2 22 2x x x x 则则x x/(1/(1x x) )(2(22 2x x) )x x 100%100%50%50%,解得,解得x x0.75 mol0.75 mol, 因
8、此因此 COCO 转化率为转化率为 75%75%,正确;,正确;C C 项,温度越高,反应速率越快,项,温度越高,反应速率越快,B B 的的 反应温度高,反应速率:反应温度高,反应速率:v v逆 逆( (状态状态 A)A)v v逆逆( (状态状态 B)B),错误;,错误;D D 项,在项,在 4 恒温恒压条件下, 向密闭容器中按恒温恒压条件下, 向密闭容器中按n n(CO)(CO)n n(H(H2 2) )1 12 2 充入充入 COCO 和和 H H2 2, 建立相同的平衡,达平衡时,建立相同的平衡,达平衡时,CHCH3 3OHOH 的体积分数相同,错误。的体积分数相同,错误。 5 5(20
9、(202020孝感期末孝感期末) )向密闭容器中充入物质的向密闭容器中充入物质的量浓度均为量浓度均为 0.1 0.1 molmolL L 1 1的 的 CHCH4 4和和 COCO2 2,在一定条件下发生反应,在一定条件下发生反应 CHCH4 4(g)(g)COCO2 2(g)(g) 2CO(g)2CO(g)2H2H2 2(g)(g),测得,测得 CHCH4 4的平衡转化率与温度及压强的关系如图的平衡转化率与温度及压强的关系如图 所示。下列说法不正确的是所示。下列说法不正确的是( ( ) ) A A随着温度升高,该反应的平衡常随着温度升高,该反应的平衡常数减小数减小 B B 1 100 1 1
10、00 、p p4 4条件下, 该反应条件下, 该反应 10 min10 min 时达到平衡点时达到平衡点X X, 则, 则v v(CO(CO2 2) ) 0.008 mol0.008 molL L 1 1 minmin 1 1 C Cp p1 1、p p2 2、p p3 3、p p4 4大小的顺序为大小的顺序为p p1 1 p p2 2 p p3 3 p p4 4 D D平衡时平衡时 COCO 与与 H H2 2的物质的量比为的物质的量比为 1 11 1 解析:选解析:选 A A 由图可知,压强一定时,随着温度升高,由图可知,压强一定时,随着温度升高,CHCH4 4的平的平 衡转化率增大, 使
11、得该反应的平衡常数增大, 故衡转化率增大, 使得该反应的平衡常数增大, 故 A A 不正确;不正确; 1 100 1 100 、 p p4 4条件下, 该反应条件下, 该反应 10 min10 min 时达到平衡点时达到平衡点X X, 则, 则v v(CO(CO2 2) )v v(CH(CH4 4) )0.008 0.008 molmolL L 1 1 minmin 1 1,故 ,故 B B 正确;由图可知,温度一定时,正确;由图可知,温度一定时,CHCH4 4的平衡转的平衡转 化率随化率随p p1 1、p p2 2、p p3 3、p p4 4减小,加压平衡左移,减小,加压平衡左移,CHCH4
12、 4的平衡转化率减小,的平衡转化率减小, 所以所以p p1 1 p p2 2 p p3 3 00, 平衡体系的总质量平衡体系的总质量m m( (总总) )与总物质的量与总物质的量n n( (总总) )之比之比 在不同温度下随压强的变在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。 下列说化曲线如图所示。 下列说 法正确的是法正确的是( ( ) ) 5 A A温度:温度:T T1 1 T T2 2 B B平衡常数:平衡常数:K K( (a a) )K K( (b b)v v( (a a) ) D D当当m m n n 30 g30 gmolmol 1 1时, 时,n n(HF)(HF)n n(HF)(HF
13、)2 2 2 21 1 解析:选解析:选 C C 由图像可知,由图像可知,b b、c c两个点的压强相同,两个点的压强相同,T T2 2温度下温度下c c 点对应的平均摩尔质量大于点对应的平均摩尔质量大于T T1 1温度下温度下b b点对应的平均摩尔质量,即点对应的平均摩尔质量,即 T T2 2温度时,平衡向逆反应方向移动,该反应的正反应为吸热反应,降温度时,平衡向逆反应方向移动,该反应的正反应为吸热反应,降 低温度,平衡向逆反应方向移动,低温度,平衡向逆反应方向移动,T T2 2 T T1 1,A A 错误;由于温度错误;由于温度T T2 2 )K K( (a a) )K K( (c c)
14、),B B 错误;错误;b b点对应的温度点对应的温度T T1 1和压强大于和压强大于a a点对点对 应的温度应的温度T T2 2和压强,温度越高、压强越大,反应速率越快,所以反和压强,温度越高、压强越大,反应速率越快,所以反 应速率应速率v v( (b b)v v( (a a) ),C C 正确;当正确;当m m n n 30 g30 gmolmol 1 1,即平均相对 ,即平均相对 分子质量为分子质量为3030时, 设时, 设HFHF物质的量为物质的量为x x molmol, (HF)(HF)2 2的物质的量为的物质的量为y y molmol, M M20 20 x x4040y y x
15、xy y 3030,x xy y1 11 1,n n(HF)(HF)n n(HF)(HF)2 2 1 11 1,D D 项项错错 误。误。 7 7采用一种新型的催化剂采用一种新型的催化剂( (主要成分是主要成分是 CuCu MnMn 合金合金) ),利用,利用 COCO 和和 H H2 2制备二甲醚制备二甲醚(DME)(DME)。 主反应:主反应:2CO(g)2CO(g)4H4H2 2(g)(g)CHCH3 3OCHOCH3 3(g)(g)H H2 2O(g)O(g) 副反应:副反应:CO(g)CO(g)H H2 2O(g)O(g)COCO2 2(g)(g)H H2 2(g)(g) CO(g)
16、CO(g)2H2H2 2(g)(g)CHCH3 3OH(g)OH(g) 测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所 示。示。 6 则催化剂中则催化剂中n n(Mn)/(Mn)/n n(Cu)(Cu)约为约为_时最有利于二甲醚的合时最有利于二甲醚的合 成。成。 解析: 由图可知当催化剂中解析: 由图可知当催化剂中n n(Mn)/(Mn)/n n(Cu)(Cu)约为约为 2.02.0 时,时, COCO 的转化的转化 率最大,生成的二甲醚最多。率最大,生成的二甲醚最多。 答案:答案:2.02.0 8 8 (2019(2019 江苏高
17、考 江苏高考) )在恒压、在恒压、 NONO 和和 O O2 2的起始浓度一定的条件下,的起始浓度一定的条件下, 催化反应相同时间,测得不同温度下催化反应相同时间,测得不同温度下 NONO 转化为转化为 NONO2 2的转化率如图中的转化率如图中 实线所示实线所示( (图中虚线表示相同条件下图中虚线表示相同条件下 NONO 的平衡转化率随温度的变的平衡转化率随温度的变 化化) )。下列说法正确的是。下列说法正确的是( ( ) ) A A反应反应 2NO(g)2NO(g)O O2 2(g)(g)=2NO=2NO2 2(g)(g)的的H H00 B B图中图中 X X 点所示条件下,延长反应时间能
18、提高点所示条件下,延长反应时间能提高 NONO 转化率转化率 C C图中图中 Y Y 点所示条件下,增加点所示条件下,增加 O O2 2的浓度不能提高的浓度不能提高 NONO 转化率转化率 D D380 380 下,下,c c起始 起始(O(O2 2) )5.05.01010 4 4mol molL L 1 1, ,NONO 平衡转化率为平衡转化率为 50% 50% ,则平衡常数,则平衡常数K K2 0002 000 解析:选解析:选 B B 实线表示不同温度下相同时间内实线表示不同温度下相同时间内 NONO 的转化率,虚的转化率,虚 线表示相同条件下线表示相同条件下 NONO 的平衡转化率,
19、由题图知,随着温度升高,的平衡转化率,由题图知,随着温度升高,NONO 的平衡转化率减小,即温度升高,的平衡转化率减小,即温度升高,2NO(g)2NO(g)O O2 2(g)(g)2NO2NO2 2(g)(g)的的 平衡逆向移动,说明该反应为放热反应,平衡逆向移动,说明该反应为放热反应,H H000,所以,所以K K2 0002 000,D D 错误。错误。 9 9(2019(2019全国卷全国卷)()(多选多选) )环戊二烯环戊二烯( () )容易发生聚合生成二容易发生聚合生成二 聚体聚体 2 2,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯 浓
20、度与浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是( ( ) ) A AT T1 1 T T2 2 B Ba a 点的反应速率小于点的反应速率小于 c c 点的反应速率点的反应速率 C Ca a 点的正反应速率大于点的正反应速率大于 b b 点的逆反应速率点的逆反应速率 D Db b 点时二聚体的浓度为点时二聚体的浓度为 0.45 mol0.45 molL L 1 1 8 解析:选解析:选 CDCD 升高温度,反应速率增大,由升高温度,反应速率增大,由c c t t图像的变化趋图像的变化趋 势可看出,势可看出,T T2 2时,环戊二烯浓度的变化趋势大,因
21、此时,环戊二烯浓度的变化趋势大,因此T T2 2 T T1 1,选项,选项 A A 错误;由错误;由 a a、c c 点环戊二烯的浓度可知,点环戊二烯的浓度可知,a a 点浓度大于点浓度大于 c c 点浓度,而点浓度,而 T T2 2 T T1 1, 不能比较, 不能比较 a a 点点与与 c c 点反应速率大小, 选项点反应速率大小, 选项 B B 错误; 相同温度下,错误; 相同温度下, 随着时间的延长,反应物的浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,因此随着时间的延长,反应物的浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,因此 a a 点的正反应速率大于点的正反应速率大于 b b 点的正反应速率,点的正反应速
22、率, a a、 b b 两点均未达到平衡状两点均未达到平衡状 态,正反应速率均大于逆反应速率,态,正反应速率均大于逆反应速率,a a 点的正反应速率大于点的正反应速率大于 b b 点的逆点的逆 反应速率,选项反应速率,选项 C C 正确;由图像知,开始时环戊二烯的浓度为正确;由图像知,开始时环戊二烯的浓度为 1.5 1.5 molmolL L 1 1, ,b b 点时的浓度为点时的浓度为 0.6 mol0.6 molL L 1 1,设环戊二烯转化的物质的 ,设环戊二烯转化的物质的 量浓度为量浓度为 2 2x x molmolL L 1 1,则有: ,则有: 初始初始(mol(molL L 1
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