題型(五)化學反應速率和化學平衡圖像命題視角一化學反應速率圖像1．速率—時間圖像[反應mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，m＋n＞p＋q，ΔH＞0]t1時增大反應物的濃度，正反應速率瞬間增大，然后逐漸減小，而逆反應速率從t1開始逐漸增大；t2時升高溫度，對任何反應，升高溫度，正反應和逆反應速率均增大；t3時減小壓強，容器容積增大，濃度變小，正反應速率和逆反應速率均減?。籺4時加催化劑，正反應速率和逆反應速率均增大且相等。2．根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)和定義計算反應速率v(A)＝eq\f(|Δc|,Δt)＝eq\f(|Δn|,V·Δt)，計算時一定要注意容器或溶液的體積，不能忽視容器或溶液的體積V，盲目地把Δn當作Δc代入公式進行計算，同時還要注意單位及規(guī)范書寫及根據(jù)要求注意有效數(shù)字的處理。3．認識催化劑對反應速率影響的三大誤區(qū)誤區(qū)1催化劑不參加化學反應實際上，催化劑不是不參加化學反應，而是在化學反應前后，催化劑的化學性質(zhì)基本不變。正催化劑通過參加化學反應，降低反應的活化能，提高活化分子百分數(shù)，從而增大反應速率誤區(qū)2催化劑都是加快化學反應速率的實際上，催化劑有正催化劑與負催化劑，正催化劑加快化學反應速率，負催化劑減慢化學反應速率誤區(qū)3催化劑的效率與催化劑的量無關實際上，催化劑參與了化學反應，是第一反應物，既然是反應物，催化劑的表面積、濃度大小必然影響化學反應速率。比如用酵母催化劑做食品，酵母量大自然面就膨大的快。催化劑的用量是會改變催化效率的1．(2022·廣東卷)在相同條件下研究催化劑Ⅰ、Ⅱ?qū)Ψ磻猉→2Y的影響，各物質(zhì)濃度c隨反應時間t的部分變化曲線如圖，則()A．無催化劑時，反應不能進行B．與催化劑Ⅰ相比，Ⅱ使反應活化能更低C．a(chǎn)曲線表示使用催化劑Ⅱ時X的濃度隨t的變化D．使用催化劑Ⅰ時，0～2min內(nèi)，v(X)＝1.0mol·L－1·min－1答案D解析由圖可知，無催化劑時，隨反應進行，生成物的濃度也在增加，說明反應也在進行，故A錯誤；由圖可知，催化劑Ⅰ比催化劑Ⅱ催化效果好，說明催化劑Ⅰ使反應活化能更低，反應更快，故B錯誤；由圖可知，使用催化劑Ⅱ時，在0～2min內(nèi)Y的濃度變化了2.0mol·L－1，而a曲線表示的X的濃度變化了2.0mol·L－1，二者變化量之比不等于化學計量數(shù)之比，所以a曲線不表示使用催化劑Ⅱ時X的濃度隨時間t的變化，故C錯誤；使用催化劑Ⅰ時，在0～2min內(nèi)，Y的濃度變化了4.0mol·L－1，則v(Y)＝eq\f(c（Y）,t)＝eq\f(4.0mol·L－1,2min)＝2.0mol·L－1·min－1，v(X)＝eq\f(1,2)v(Y)＝eq\f(1,2)×2.0mol·L－1·min－1＝1.0mol·L－1·min－1，故D正確。2．在一定條件下的2L密閉容器中，X、Y、C三種氣體的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。下列說法一定不正確的是()A．X、Y、C三種氣體發(fā)生反應的化學方程式為：Y(g)＋3X(g)2C(g)B．0～15min，X的平均速率約為0.025mol·L－1·min－1C．反應開始到25min，C的產(chǎn)率為25%D．25min時改變的條件可能是降溫答案D解析A．由圖可知X、Y物質(zhì)的量減少，X、Y是反應物，C物質(zhì)的量增加，C是生成物，X、Y、C在相同時間的變化量之比為3∶1∶2，所以反應方程式是Y(g)＋3X(g)2C(g)，故A正確；B.0～15min，X消耗的物質(zhì)的量為0.75mol，體積為2L，平均速率約為eq\f(0.75mol,2L×15min)＝0.025mol·L－1·min－1，故B正確；C.0～25minX生成C的物質(zhì)的量為0.5mol，C的理論產(chǎn)量為2mol，C的產(chǎn)率為25%，故C正確；D.25min時，改變條件后三種氣體反應速率都加快，不可能是降溫，故D錯誤。3．(2022·撫順模擬)25℃，H2O2分解反應的方程式為H2O2eq\o(=,\s\up7(I－))H2O(l)＋eq\f(1,2)O2(g)，H2O2分解反應的濃度與時間曲線如圖所示，v＝eq\f(Δc（H2O2）,Δt)，當觀察的時間間隔無限小，平均速率的極值即為化學反應在t時的瞬時速率，即lieq^\o(m,\s\do4(n→

SymboleB@))eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(Δc（H2O2）,Δt)))＝eq\f(d（H2O2）,dt)，A點切線的斜率為eq\f(0.68－0.40,20)＝0.014mol·dm－3·min－1，表示在第20min，當H2O2濃度為0.4mol·dm－3時，瞬時速率為0.014mol·dm－3·min－1(斜率、速率均取絕對值)，則下列說法正確的是()A．反應到A、B、C三點時的瞬時速率C>B>AB．由題意可知瞬時速率與平均反應速率無關C．某點切線的斜率越大，瞬時反應速率越快D．沒有催化劑I－，H2O2就不會發(fā)生分解反應答案C解析A．由題中信息可知，瞬時速率與切線的斜率有關，切線的斜率越大瞬時速率越大，由圖知A、B、C斜率大小A>B>C，即瞬時速率A>B>C，故A錯誤；B.瞬時速率即平均速率的極值，二者有必然的聯(lián)系，故B錯誤；C.當觀察的時間間隔無限小，平均速率的極值即為化學反應在t時的瞬時速率，所以切線的斜率越大瞬時速率越大，故C正確；D.催化劑只能改變化學反應的速率，不能改變化學反應本身，H2O2本身可以發(fā)生分解反應，催化劑可增大速率，但不會影響反應的發(fā)生、方向和限度，故D錯誤。命題視角二化學平衡圖像1．化學平衡的兩種典型圖像(1)轉(zhuǎn)化率(或含量)—時間圖像：圖甲表示壓強對反應物轉(zhuǎn)化率的影響，對于反應后氣體分子數(shù)減小的反應，壓強越大，反應物的轉(zhuǎn)化率越大；圖乙表示溫度對反應物轉(zhuǎn)化率的影響，對于吸熱反應，溫度越高，反應物的轉(zhuǎn)化率越大；圖丙表示催化劑對反應物轉(zhuǎn)化率的影響，催化劑只能改變化學反應速率，不能改變反應物的轉(zhuǎn)化率。(2)恒壓(溫)線：分析時可沿橫軸作一條平行于縱軸的虛線，即為等壓線或等溫線，然后分析另一條件變化對該反應的影響。2．陌生圖像的關鍵點分析(1)(2)(3)對于反應A(g)＋2B(g)C(g)：(4)[典例]在容積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應xA(g)＋yB(g)zC(g)，圖1表示200℃時容器中A、B、C物質(zhì)的量隨時間的變化關系，圖2表示不同溫度下平衡時C的體積分數(shù)隨起始n(A)∶n(B)的變化關系，則下列結(jié)論正確的是()A．200℃時，反應從開始到平衡的平均速率v(B)＝0.04mol·L－1·min－1B．反應xA(g)＋yB(g)zC(g)的ΔH＞0，且a＝2C．若在圖1所示的平衡狀態(tài)下，再向體系中充入He，此時v(正)＞v(逆)D．200℃時，向容器中充入2molA和1molB，達到平衡時，A的體積分數(shù)大于0.5答案B解析細析圖想原理物質(zhì)的量變化之比等于化學計量數(shù)之比原比例n(A)∶n(B)＝2∶1，在恒溫恒容容器中按原比例(2molA和1molB)增加反應物的物質(zhì)的量等同于加壓升高溫度平衡向吸熱(生成C)方向移動按化學計量數(shù)之比投料，生成物的百分含量最高得結(jié)論化學方程式為2A(g)＋B(g)C(g)加壓，平衡向正反應方向移動，A的體積分數(shù)減小，即小于0.5ΔH＞0a＝2解答圖像題的思維流程4．(2022·廣東卷)恒容密閉容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)BaS(s)＋4H2O(g)在不同溫度下達平衡時，各組分的物質(zhì)的量(n)如圖所示。下列說法正確的是()A．該反應的ΔH<0B．a(chǎn)為n(H2O)隨溫度的變化曲線C．向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動D．向平衡體系中加入BaSO4，H2的平衡轉(zhuǎn)化率增大答案C解析從圖示可以看出，平衡時升高溫度，氫氣的物質(zhì)的量減少，則平衡正向移動，說明該反應的正反應是吸熱反應，即ΔH＞0，故A錯誤；由A項分析知平衡隨著溫度升高正向移動，水蒸氣的物質(zhì)的量增加，而a曲線表示的是物質(zhì)的物質(zhì)的量不隨溫度變化而變化，故B錯誤；容器體積固定，向容器中充入惰性氣體，沒有改變各物質(zhì)的濃度，平衡不移動，故C正確；BaSO4是固體，向平衡體系中加入BaSO4，不能改變其濃度，因此平衡不移動，氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故D錯誤。5．(2022·廣東六校第四次聯(lián)考)已知(HF)2(g)2HF(g)ΔH>0，平衡體系的氣體總質(zhì)量(m總)與總物質(zhì)的量(n總)之比在不同溫度下隨壓強的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．溫度：T1<T2B．平衡常數(shù)：K(a)＝K(b)<K(c)C．反應速率：va正>vb正D．當eq\f(m總,n總)＝30g·mol－1時，n(HF)∶n[(HF)2]＝1∶1答案D解析A．由圖像可知，b、c兩個點的壓強相同，T2溫度下c點對應的平均摩爾質(zhì)量大于T1溫度下b點對應的平均摩爾質(zhì)量，反應前后氣體總質(zhì)量保持不變，平均摩爾質(zhì)量大說明氣體總物質(zhì)的量小，即T2溫度時，平衡向逆反應方向移動，該反應的正反應為吸熱反應，降低溫度，平衡向逆反應方向移動，T2<T1，故A錯誤；B.由于溫度T2<T1，該反應的正反應為吸熱反應，溫度越高，平衡常數(shù)K越大，所以平衡常數(shù)K(a)＝K(c)<K(b)，故B錯誤；C.b點對應的溫度T1和壓強大于a點對應的溫度T2和壓強，溫度越高、壓強越大，反應速率越快，所以反應速率va正<vb正，故C錯誤；D.當eq\f(m總,n總)＝30g·mol－1時，設HF物質(zhì)的量為xmol，(HF)2的物質(zhì)的量為ymol，eq\f(xmol×20g/mol＋ymol×40g/mol,xmol＋ymol)＝30g·mol－1，解得x∶y＝1∶1，n(HF)∶n[(HF)2]＝1∶1，故D正確。6．(2022·臨沂一模)在160℃、200℃條件下，分別向兩個容積為2L的剛性容器中充入2molCO和2molN2O(g)，發(fā)生反應：CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g)ΔH<0。實驗測得兩容器中CO或N2的物質(zhì)的量隨時間的變化關系如圖所示。下列說法正確的是()A．當容器中混合氣體的密度不隨時間變化時，該反應達到平衡狀態(tài)B．a(chǎn)c段N2的平均反應速率為0.10mol·L－1·min－1C．逆反應速率：c>d>bD．160℃時，該反應的平衡常數(shù)Kp＝6答案C解析A．由方程式CO(g)＋N2O(g)CO2(g)＋N2(g)可知，所有物質(zhì)都是氣體，氣體的質(zhì)量不變，容器容積不變，故當容器中混合氣體的密度不隨時間變化時，不能說明該反應達到平衡狀態(tài)，A錯誤；B.ac段N2的平均反應速率為v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(Δn,VΔt)＝eq\f(（1.2－0.4）mol,2L×（10－2）min)＝0.05mol·L－1·min－1，B錯誤；C.已知隨著反應的進行，N2的物質(zhì)的量增大，CO的物質(zhì)的量減小，故ac曲線表示N2的隨時間的變化，bd曲線表示CO隨時間的變化，由圖中可知ac先達到平衡，說明ac對應的溫度更高，故逆反應速率c＞d，由d點生成物濃度高于b點，故逆反應速率d＞b，故逆反應速率：c>d>b，C正確；D.由C項分析可知，bd曲線對應溫度為160℃，由圖中數(shù)據(jù)可知160℃時，d點達到平衡，平衡時CO的物質(zhì)的量為0.5mol，故三段分析為：該反應的平衡常數(shù)Kp＝eq\f(p（CO2）p（N2）,p（N2O）p（CO）)＝eq\f(\f(1.5,4)p總×\f(1.5,4)p總,\f(0.5,4)p總×\f(0.5,4)p總)＝9，D錯誤。1．(2022·浙江1月選考)在恒溫恒容條件下，發(fā)生反應A(s)＋2B(g)3X(g)，c(B)隨時間的變化如圖中曲線甲所示。下列說法不正確的是()A．從a、c兩點坐標可求得從a到c時間間隔內(nèi)該化學反應的平均速率B．從b點切線的斜率可求得該化學反應在反應開始時的瞬時速率C．在不同時刻都存在關系：2v(B)＝3v(X)D．維持溫度、容積、反應物起始的量不變，向反應體系中加入催化劑，c(B)隨時間變化關系如圖中曲線乙所示答案C解析由a、c兩點的橫、縱坐標可得到Δt和Δc(B)，則a到c的平均反應速率v＝eq\f(Δc（B）,Δt)，A項正確；當a點無限接近b點時，b→a的平均反應速率即為b點的瞬時速率，故從b點切線的斜率可求得反應開始時的瞬時速率，B項正確；在不同時刻都有eq\f(v（B）,2)＝eq\f(v（X）,3)，C項錯誤；其他條件相同，加入催化劑，反應到達平衡的時間縮短，但平衡轉(zhuǎn)化率不變，故D項正確。2．(2022·廣州六中三模)室溫下，某溶液初始時僅溶有P和Q且濃度相等，同時發(fā)生以下兩個反應：①P＋Q=X＋Z；②P＋Q=Y＋Z，反應①的速率可表示為v1＝k1c2(P)，反應②的速率可表示為v2＝k2c2(P)(k1、k2為速率常數(shù))。反應體系中組分Q、X的濃度隨時間變化情況如圖所示(溶液體積變化忽略不計)。下列說法不正確的是()A．反應①的活化能比反應②的活化能大B．0～20min內(nèi)，Z的平均反應速率為6.0×10－3mol·L－1·min－1C．反應30min時，v1∶v2＝2∶3D．45min時Y的濃度為0.24mol·L－1答案B解析從圖中可以看出P、Q的初始量均為0.6mol·L－1，據(jù)此分析。A.v1＝k1c2(P)＝eq\f(Δc（X）,t)，v2＝k2c2(P)＝eq\f(Δc（Y）,t)，則eq\f(v1,v2)＝eq\f(k1,k2)＝eq\f(Δc（X）,Δc（Y）)為定值，20min時，由圖可知，Δc(X)＝0.12mol·L－1，Δc(Q)＝0.3mol·L－1＝Δc(X)＋Δc(Y)，則Δc(Y)＝(0.3－0.12)mol·L－1＝0.18mol·L－1，即eq\f(v1,v2)＝eq\f(0.12,0.18)＝eq\f(2,3)，相同條件下反應①的速率小于反應②，所以反應①的活化能大于反應②，故A說法正確；B.0～20min內(nèi)，Z的變化量與Q的變化量相同，所以Δc(Z)＝Δc(Q)＝0.3mol·L－1，Z的平均反應速率為eq\f(Δc（Z）,t)＝eq\f(0.3,20)mol·L－1·min－1＝0.015mol·L－1·min－1，故B說法錯誤；C.eq\f(v1,v2)＝eq\f(k1,k2)始終為定值，即eq\f(v1,v2)＝eq\f(2,3)，故C說法正確；D.45min時，Q的濃度約為0.2mol/L，Δc(Q)＝Δc(X)＋Δc(Y)＝0.6－0.2＝0.4mol/L，根據(jù)eq\f(v1,v2)＝eq\f(Δc（X）,Δc（Y）)＝eq\f(2,3)，可得Y的濃度為0.4×eq\f(3,5)＝0.24mol/L，故D說法正確。3．(2022·廣東高三綜合測試)已知反應：2X(l)Y(l)，取等量X，分別在0℃和20℃下，測得其轉(zhuǎn)化率隨時間變化的關系曲線(α－t)如圖所示。下列說法正確的是()A．曲線Ⅰ代表0℃下X的α－t曲線B．反應進行到66min時，Y的物質(zhì)的量為0.113molC．該反應ΔH＞0D．加入催化劑，X的平衡轉(zhuǎn)化率升高答案A解析A．據(jù)圖可知，平衡前反應相同時間，曲線Ⅰ所示條件下轉(zhuǎn)化率更小，即反應速率更慢，溫度越低反應速率越小，所以曲線Ⅰ代表0℃下X的α－t曲線，A正確；B.據(jù)圖可知反應進行到66min時，X的轉(zhuǎn)化率為0.113，但初始投料未知，所以無法計算此時Y的物質(zhì)的量，B錯誤；C.曲線Ⅱ所示溫度更高，但平衡時X的轉(zhuǎn)化率低，說明升高溫度平衡逆向移動，正反應為放熱反應，ΔH＜0，C錯誤；D.催化劑可以加快反應速率，但不能改變平衡轉(zhuǎn)化率，D錯誤。4．(2022·湖北騰云聯(lián)盟聯(lián)考)已知反應原理2C(s)＋2NO2(g)N2(g)＋2CO2(g)，在密閉容器中1molNO2和足量C發(fā)生反應，相同時間內(nèi)測得NO2的生成速率與N2的生成速率隨溫度變化的關系如圖甲；維持溫度不變，反應相同時間內(nèi)測得NO2的轉(zhuǎn)化率隨壓強的變化如圖乙。下列說法錯誤的是()A．圖甲中的A、B、C三個點中只有C點是平衡點B．圖乙中平衡常數(shù)K(E)＝K(G)C．圖乙中E點的v逆小于F點的v正D．圖乙中NO2的濃度c(E)＝c(G)答案D解析由2C(s)＋2NO2(g)N2(g)＋2CO2(g)可知，NO2的生成速率(逆反應速率)是N2的生成速率(正反應速率)的2倍時，正、逆反應速率相等，即達到平衡，只有C點滿足，A項正確；由題中信息可知，維持溫度不變，即E、G兩點溫度相同，平衡常數(shù)K(E)＝K(G)，B項正確；由圖乙知，E點反應未達到平衡，此時v逆小于平衡時的反應速率，F(xiàn)點反應達到平衡，且壓強E<F，平衡時，反應速率：E<F，則E點的v逆小于F點的v正，C項正確；E、G兩點NO2轉(zhuǎn)化率相等，E→G加壓，容器容積縮小，所以c(E)<c(G)，D項錯誤。A卷1．(2022·深圳光明名校聯(lián)考)T℃時，向體積不等的恒容密閉容器中均加入一定量的PtSn－Mg(Zn)AlO催化劑和1mol乙烷，發(fā)生乙烷脫氫反應：CH3CH3(g)CH2=CH2(g)＋H2(g)，反應相同時間，測得各容器中乙烷的轉(zhuǎn)化率與容器體積的關系如圖所示。下列說法錯誤的是()A．a(chǎn)點、c點乙烯的濃度：a>cB．a(chǎn)點對應乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率大于40%C．V1∶V2＝1∶12D．a(chǎn)點、b點容器內(nèi)的壓強之比為28∶3答案B解析A．根據(jù)轉(zhuǎn)化率可知a點、c點乙烯的濃度可以表示為：eq\f(1×40%,V1)mol/L、eq\f(1×40%,V3)mol/L，由于V3>V1，故乙烯的濃度a>c，A正確；B.相同濃度、相同催化劑、等量的反應物通入體積不等的容器內(nèi)，容器體積越大，反應物的濃度越低，反應速率越慢相同時間達到平衡的可能性越小，故曲線的前半部分上的點均為平衡點，a、b均為平衡點，曲線的后半部分上的點均不是平衡點，B錯誤；C.根據(jù)轉(zhuǎn)化率計算可知a點乙烷、乙烯、氫氣的物質(zhì)的量分別為：0.6mol、0.4mol、0.4mol，濃度分別為：eq\f(0.6,V1)mol/L、eq\f(0.4,V1)mol/L、eq\f(0.4,V1)mol/L，平衡常數(shù)K＝eq\f(\f(0.4,V1)·\f(0.4,V1),\f(0.6,V1))＝eq\f(0.8,3V1)，同理，b點乙烷、乙烯、氫氣的物質(zhì)的量分別為：0.2mol、0.8mol、0.8mol，濃度分別為：eq\f(0.2,V2)mol/L、eq\f(0.8,V2)mol/L、eq\f(0.8,V2)mol/L，平衡常數(shù)：K＝eq\f(\f(0.8,V2)·\f(0.8,V2),\f(0.2,V2))＝eq\f(3.2,V2)，相同溫度下平衡常數(shù)相等eq\f(3.2,V2)＝eq\f(0.8,3V1)，V1∶V2＝1∶12，C正確；D.由pV＝nRT可知，eq\f(pa,pb)＝eq\f(n總a,n總b)·eq\f(V2,V1)＝eq\f(1.4,1.8)×eq\f(12,1)＝eq\f(28,3)，D正確。2．(2022·廣東部分學校二模)5－羥甲基糠醛(5－HMF，)脫氫可制2，5－呋喃二甲醛(DFF，)，原理如下：反應①：5－HMF(g)DFF(g)＋H2(g)；反應②：5－HMF(g)＋CO2DFF(g)＋CO(g)＋H2O(g)。改變起始投料比meq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(m＝\f(n（CO2）,n（5－HMF）)))，5－HMF的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．反應②為放熱反應B．1>a>bC．x點CO2的轉(zhuǎn)化率大于80%D．700～1300K，反應①基本不發(fā)生答案D解析A．由圖m一定時，隨溫度的升高，5－HMF的轉(zhuǎn)化率增大，平衡正向移動，反應②為吸熱反應，故A錯誤；B.反應中增大一種反應物的濃度，可以增大另一種反應物的轉(zhuǎn)化率，反應②中，CO2的含量越大，5－HMF轉(zhuǎn)化率越高，1<a<b，故B錯誤；C.反應②中，CO2的含量越大，CO2的轉(zhuǎn)化率越小，x點CO2的轉(zhuǎn)化率小于80%，故C錯誤；D.m＝0時，5－HMF轉(zhuǎn)化率也為0，說明700～1300K，反應①基本不發(fā)生，故D正確。3．(2022·肇慶市第三次質(zhì)檢)反應Si(s)＋3HCl(g)SiHCl3(g)＋H2(g)ΔH是工業(yè)上制備高純硅的重要中間過程。一定壓強下，起始投入原料eq\f(n（HCl）,n（Si）)的值和溫度與SiHCl3的平衡產(chǎn)率的變化關系如圖所示。下列說法錯誤的是()A．該反應為放熱反應，ΔH<0B．M、N點SiHCl3的分壓：M>NC.eq\f(n（HCl）,n（Si）)的值越大SiHCl3平衡產(chǎn)率越高D．M、N點的逆反應速率：vM>vN答案C解析A．溫度升高，SiHCl3的平衡產(chǎn)率減小，說明反應向逆反應方向移動，正反應為放熱反應ΔH<0，選項A正確；B.M點SiHCl3的平衡產(chǎn)率大，其物質(zhì)的量大、溫度高，故分壓大，選項B正確；C.由圖可知，eq\f(n（HCl）,n（Si）)的值增大至7時，SiHCl3的平衡產(chǎn)率降低至接近于0，選項C錯誤；D.M點溫度較高，SiHCl3濃度較大，逆反應速率vM>vN，選項D正確。4．(2022·重慶抽測)汽車尾氣中的NO和CO可在催化劑作用下生成無污染的氣體而除去。在密閉容器中充入10molCO和8molNO發(fā)生反應2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＜0，測得平衡時NO的體積分數(shù)與溫度、壓強的關系如圖。下列說法正確的是()A．溫度：T2＜T1B．反應速率：v(C)＜v(B)C．CO的體積分數(shù)：w(A)＞w(E)D．平衡常數(shù)：K(A)＞K(G)答案C解析壓強相同時，T2→T1，NO的體積分數(shù)減小，說明平衡正向移動，而該反應為放熱反應，降低溫度，平衡正向移動，故T2＞T1，A項錯誤；B、C點溫度相同，但C點壓強較大，故v(C)＞v(B)，B項錯誤；A點NO的體積分數(shù)大于E點，則A點相對于E點平衡向逆反應方向移動，CO的體積分數(shù)增大，故w(A)＞w(E)，C項正確；A點溫度比G點溫度高，升高溫度，該反應平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，故K(A)＜K(G)，D項錯誤。5．(2022·丹東二模)在1L恒容密閉容器中充入體積比為3∶1的H2和CO2，二者在催化劑、加熱條件下反應可以合成乙烯：6H2＋2CO2eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))CH2=CH2＋4H2O(g)，不同溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率及催化劑的催化效率的影響如圖所示。下列有關說法錯誤的是()A．該反應的正反應方向為放熱反應B．M點時，產(chǎn)物乙烯的體積分數(shù)約為7.7%C．其他條件相同時，M點的反應速率一定比N點的反應速率大D．溫度高于250℃，催化劑催化效率降低可能是因為高溫使催化劑失活答案C解析A．溫度越高，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率越低，說明溫度升高，平衡逆向移動，則正反應是放熱反應，故A正確；B.M點時，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率是50%，起始時，充入H2和CO2的體積比為3∶1，則CO2所占的體積為0.25L，故M點二氧化碳的體積為：0.125L。根據(jù)三段式：V%＝eq\f(V（C2H4）,V總)＝eq\f(0.0625,0.375＋0.125＋0.0625＋0.25)×100%≈7.7%，故B正確；C.雖然M點催化劑的催化效率比N點大，但N點比M點溫度高，則M點的反應速率不一定比N點的反應速率大，故C錯誤；D.催化劑的活性在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度升高到一定溫度，催化劑活性會降低，故D正確。6．(2022·長沙適應考)在起始溫度均為T℃、容積均為10L的密閉容器A(恒溫)、B(絕熱)中均加入1molN2O和4molCO，發(fā)生反應N2O(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)ΔH＜0。已知：k正、k逆分別是正、逆反應速率常數(shù)，v正＝k正·c(N2O)·c(CO)，v逆＝k逆·c(N2)·c(CO2)，A、B容器中N2O的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化關系如圖所示。下列說法正確的是()A．用CO的濃度變化表示曲線N在0～100s內(nèi)的反應速率為4×10－4mol·L－1·s－1B．曲線N表示B容器中N2O的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化C．Q點v正大于P點v逆D．T℃時，eq\f(k正,k逆)＝eq\f(1,76)答案C解析用CO的濃度變化表示曲線N在0～100s內(nèi)的反應速率v(CO)＝v(N2O)＝eq\f(0.1mol·L－1×10%,100s)＝1×10－4mol·L－1·s－1，A項錯誤；該反應為放熱反應，在絕熱條件相當于恒溫條件時升高溫度，升高溫度平衡逆向移動，N2O的轉(zhuǎn)化率降低，因此曲線N表示A(恒溫)容器中N2O的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化，B項錯誤；Q點溫度比P點溫度高，故Q點v正大于P點v正，P點反應正向進行，v正大于v逆，所以Q點v正大于P點v逆，C項正確；由圖可知，T℃時，恒溫條件下N2O的平衡轉(zhuǎn)化率為25%，列三段式：達平衡時v正＝v逆，即k正·c(N2O)·c(CO)＝k逆·c(N2)·c(CO2)，則eq\f(k正,k逆)＝eq\f(c（N2）·c（CO2）,c（N2O）·c（CO）)＝eq\f(0.025×0.025,0.075×0.375)＝eq\f(1,45)，D項錯誤。7．(2022·邢臺模擬)在兩個容積均為2L的恒容密閉容器中，起始時均充入amolH2S，以溫度、Al2O3催化劑為實驗條件變量，進行H2S的分解實驗[反應為2H2S2H2(g)＋S2(g)]。測得的結(jié)果如圖所示。(曲線Ⅱ、Ⅲ表示經(jīng)過相同時間且未達到化學平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率)下列說法正確的是()A．溫度升高，H2S分解的速率增大，S2的含量減少B．由曲線Ⅱ、Ⅲ可知，加入Al2O3可提高H2S的平衡轉(zhuǎn)化率C．900℃時，ts后達到平衡，則H2的生成速率為eq\f(a,2t)mol·L－1·s－1D．約1100℃，曲線Ⅱ、Ⅲ幾乎重合，說明Al2O3可能幾乎失去催化活性答案D解析A．由圖像可知，溫度升高，H2S的分解速率增大，H2S轉(zhuǎn)化率增大，則平衡右移，S2的含量增大，故A錯誤；B.催化劑不影響平衡的移動，加入催化劑Al2O3，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故B錯誤；C.900℃時，ts后達到平衡，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則生成的氫氣為eq\f(1,2)amol，則H2的生成速率為eq\f(\f(1,2)amol,\f(2L,ts))＝eq\f(a,4t)mol·L－1·s－1，故C錯誤；D.催化劑需要適宜溫度，根據(jù)圖像，約1100℃，曲線Ⅱ、Ⅲ幾乎重合，說明不論有無催化劑，反應速率相同，則Al2O3可能幾乎失去催化活性，故D正確。8．甲醇水蒸氣重整制氫(SRM)是獲取理想氫源的有效方法。重整過程發(fā)生的反應如下：反應Ⅰ：CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)；ΔH1＝＋49.4kJ·mol－1反應Ⅱ：CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)；ΔH2＝＋92kJ·mol－1在常壓、催化劑下，向密閉容器中充入1molCH3OH和1.2molH2O混合氣體，t時刻測得CH3OH轉(zhuǎn)化率及CO、CO2的選擇性隨溫度變化情況如圖所示。下列說法正確的是()A．選擇300℃作為反應溫度比較適宜B．工業(yè)生產(chǎn)中一般選用負壓(低于大氣壓)條件下制氫C．選用CO2選擇性較高的催化劑有利于提高CH3OH的平衡轉(zhuǎn)化率D．270℃時，容器中的H2(g)約為2.744mol答案D解析A．由圖像可知CH3OH的轉(zhuǎn)化率在高于260℃時較高，但在300℃時，CO的選擇性最高，而CO2的選擇性低，所以300℃不是反應適宜的溫度，最好在260℃時，A錯誤；B．根據(jù)反應方程式可知，減小壓強會降低反應速率，不適合工業(yè)生產(chǎn)，B錯誤；C.催化劑能夠加快反應速率，但不能改變反應物的平衡轉(zhuǎn)化率，C錯誤；D.由圖示知，270℃時，CH3OH的轉(zhuǎn)化率為98%，CO2、CO選擇性分別為80%、20%，則反應Ⅰ生成的H2物質(zhì)的量n1＝1mol×98%×80%×3＝2.352mol，反應Ⅱ生成的H2物質(zhì)的量n2＝1mol×98%×20%×2＝0.392mol，故此時共產(chǎn)生H2為2.744mol，D正確。9．利用CO2制備甲醇是溫室氣體資源化重要途徑。在某CO2催化加氫制甲醇的反應體系中主要存在如下反應：反應Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－48.2kJ·mol－1反應Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH2＝＋42.5kJ·mol－1反應Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)ΔH3向恒壓、密閉容器中通入1molCO2和3molH2，平衡時CO、CO2和CH3OH的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度變化如圖所示。下列說法不正確的是()A．ΔH3＝－90.7kJ·mol－1B．曲線a表示CO的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度的變化C．在不改變反應時間和溫度條件下，增大壓強能提高CH3OH的產(chǎn)量D．在240～270℃內(nèi)，溫度改變對反應Ⅰ和反應Ⅱ平衡影響相反且程度接近答案B解析A．根據(jù)蓋斯定律可知反應Ⅰ－Ⅱ可得反應Ⅲ，所以ΔH3＝ΔH1－ΔH2＝－48.2kJ/mol－42.5kJ/mol＝－90.7kJ/mol，故A正確；B.ΔH1＜0，ΔH3＜0，即生成甲醇的反應均為放熱反應，所以溫度升高、平衡時甲醇的物質(zhì)的量分數(shù)應減小，ΔH2＞0，生成CO的反應為吸熱反應，所以隨溫度升高CO平衡時的物質(zhì)的量分數(shù)會變大，二者共同作用導致水蒸氣減小幅度小于甲醇，a代表CH3OH，b代表CO，故B錯誤；C.反應Ⅰ、Ⅲ都能生成CH3OH，溫度不變，增大壓強，平衡正向移動，CH3OH的產(chǎn)量提高，故C正確；D.ΔH1＜0，ΔH2＞0，在240～270℃內(nèi)，CO2的物質(zhì)的量分數(shù)基本不變，則240～270℃升溫時，反應Ⅰ和反應Ⅱ平衡移動方向相反，且平衡移動程度相近，故D正確。B卷10．(2022·廣州一模)一定溫度下向容器中加入A發(fā)生反應如下：①A→B，②A→C，③BC。反應體系中A、B、C的濃度隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()A．反應①的活化能大于反應②B．該溫度下，反應③的平衡常數(shù)大于1C．t1時，B的消耗速率大于生成速率D．t2時，c(C)＝c0－c(B)答案A解析A．由圖可知，0～t1時生成物中B多C少，說明反應①容易發(fā)生，活化能較反應②的低，故A錯誤；B.反應③的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（C）,c（B）)，由圖知，平衡時，C的濃度大于B的濃度，故K>1，故B正確；C.t1時，B在減少，C在增加，則B的消耗速率大于生成速率，故C正確；D.由A→B，A→C可知其轉(zhuǎn)化均為1∶1，t2時，體系中沒有A剩余，故c(C)＋c(B)＝c(A)起始＝c0，則c(C)＝c0－c(B)，故D正確。11．(2022·廣東綜合能力測試)25℃時，向恒容容器中加入A發(fā)生反應：①2A(g)→4B(g)＋C(g)，②2B(g)D(g)。反應體系中A、B、C的分壓隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()A．容器內(nèi)壓強保持不變，表明反應達到平衡狀態(tài)B．t1時刻A物質(zhì)反應完全C．25℃時，反應②的分壓平衡常數(shù)Kp＝eq\f(1,8)kPa－1D．當C、D的分壓相等時，反應②中B的轉(zhuǎn)化率為20%答案D解析由題中反應式可知，反應①不是可逆反應，能夠進行完全，假如向容器中加入2molA相當于加入4molB和1molC，4molB再發(fā)生反應②生成D，反應②為可逆反應，根據(jù)圖中t1時刻B、C壓強不再改變，說明達到平衡狀態(tài)，據(jù)此列出三段式計算解答。A.反應②為可逆反應，反應前后氣體的物質(zhì)的量改變，容器中的壓強是變量，若容器內(nèi)壓強保持不變，表明反應達到平衡狀態(tài)，故A正確；B.由圖像可知，t1時刻A物質(zhì)分壓為0，說明A反應完全，故B正確；C.設起始加入2molA，發(fā)生反應①生成4molB和1molC，再設4molB發(fā)生反應②生成D的物質(zhì)的量為x，列出三段式：平衡時，容器中含有氣體的總物質(zhì)的量為：(4－2x)＋x＋1＝(5－x)，根據(jù)壓強之比等于物質(zhì)的量之比，平衡時容器中氣體總壓強＝eq\f(5－x,2)×40kPa，此時B的分壓＝eq\f(4－2x,5－x)×eq\f(5－x,2)×40kPa＝16kPa，解得x＝1.6mol，平衡時總壓強＝eq\f(5－1.6,2)×40kPa＝68kPa；B氣體的分壓＝16kPa，D氣體的分壓＝eq\f(1.6,3.4)×68kPa＝32kPa，則平衡常數(shù)Kp＝eq\f(p（D）,p2（B）)＝eq\f(32kPa,（16kPa）2)＝eq\f(1,8)kPa－1，故C正確；D.結(jié)合C選項分析，當C、D的分壓相等時，C、D的物質(zhì)的量相等，均為1mol，則轉(zhuǎn)化的B的物質(zhì)的量為2mol，B的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(2mol,4mol)×100%＝50%，故D錯誤。12．(2022·深圳一模)在容積為VL的恒溫密閉容器中模擬工業(yè)合成氨。充入N2和H2的總物質(zhì)的量為1mol，容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量分數(shù)與反應時間t的關系如圖所示。下列說法不正確的是()A．a(chǎn)表示N2物質(zhì)的量分數(shù)的變化情況B．0～t1min，v(H2)＝eq\f(0.2,Vt1)mol·L－1·min－1C．t2min時，NH3的分解速率小于其生成速率D．t3min時改變的條件可能為減小容器容積答案B解析由題中圖示可知，開始時N2和H2各占50%，總物質(zhì)的量是1mol，則N2和H2各為0.5mol，由可得，某時刻總物質(zhì)的量為n(總)＝(0.5－x)mol＋(0.5－3x)mol＋2xmol＝(1－2x)mol，某時刻N2的物質(zhì)的量分數(shù)為eq\f(（0.5－x）mol,（1－2x）mol)×100%＝eq\f(\f(1,2)（1－2x）mol,（1－2x）mol)×100%＝50%，所以，N2的物質(zhì)的量分數(shù)一直保持不變，是50%，則a代表N2的物質(zhì)的量分數(shù)，c代表H2的物質(zhì)的量分數(shù)，b代表NH3的物質(zhì)的量分數(shù)，故A正確；t1時H2、NH3的物質(zhì)的量分數(shù)相等，即eq\f(（0.5－3x）mol,（1－2x）mol)＝eq\f(2xmol,（1－2x）mol)，解之x＝0.1mol，則0～t1min，v(H2)＝eq\f(\f(3xmol,VL),t1min)＝eq\f(0.3,Vt1)mol·L－1·min－1，故B錯誤；b代表NH3的物質(zhì)的量分數(shù)，t2時刻及以后，NH3的物質(zhì)的量分數(shù)增大，說明反應向右進行，則NH3的分解速率小于其生成速率，故C正確；由N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)可知，t3時刻，減小容積，壓強增大，平衡正向移動，NH3的物質(zhì)的量分數(shù)增大，H2的物質(zhì)的量分數(shù)減小，故D正確。13．(2022·廣東高考聯(lián)盟質(zhì)評)已知：CH4(g)＋2H2S(g)CS2(g)＋4H2(g)。向1L密閉容器中充入0.1molCH4和0.2molH2S，測得平衡時體系各組分的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的關系如圖所示。下列說法錯誤的()A．該反應的ΔH>0B．X點CH4的轉(zhuǎn)化率為20%C．X點與Y點容器內(nèi)的壓強比為51∶55D．Z點該反應的平衡常數(shù)為0.16答案C解析由圖可知，溫度越高，生成物的物質(zhì)的量越大，則升高溫度平衡正向移動，所以正反應為吸熱反應，則ΔH>0，故A正確；X點CH4的物質(zhì)的量與氫氣相等，則有：eq\a\vs4\ac\hs10\co8(,CH4（g）,＋,2H2S（g）,,CS2（g）,＋,4H2（g）,n（始）,0.1,,0.2,,0,,0,Δn,x,,2x,,x,,4x,n（平）,0.1－x,,0.2－2x,,x,,4x)所以有0.1－x＝4x，解得x＝0.02，則X點CH4的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.02,0.1)×100%＝20%，故B正確；同溫同體積，物質(zhì)的量與壓強成正比，而X點與Y點的溫度不同，則無法計算容器內(nèi)壓強比，故C錯誤；Z點CH4的物質(zhì)的量與CS2相等，則按三段式有0.1－x＝x，解得x＝0.05，則K＝eq\f(\f(0.05,1)×（\f(4×0.05,1)）4,\f(0.05,1)×（\f(0.2－2×0.05,1)）2)＝0.16，D正確。14．(2022·岳陽二模)工業(yè)上生產(chǎn)CO是由焦炭和CO2在高溫下反應而得?，F(xiàn)將焦炭和CO2放入體積為2L的剛性密閉容器中，高溫下進行下列反應：C(s)＋CO2(g)2CO(g)ΔH＝QkJ·mol－1。圖為CO2、CO的物質(zhì)的量n隨時間t的變化關系圖。下列說法正確的是()A．0～1min，v(CO)＝1mol·L－1·min－1；1～3min時，v正(CO)＝v逆(CO2)B．當容器內(nèi)的氣體密度(ρ)不變時，反應一定達到平衡狀態(tài)，且eq\f(ρ（平衡）,ρ（起始）)<1C．5min時再充入一定量的CO，a、d曲線分別表示n(CO)、n(CO2)的變化D．3min時溫度由T1升高到T2，則Q>0，再達平衡時eq\f(K（T2）,K（T1）)≈4.7答案D解析A．由圖可知