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文檔簡介
猜押08化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖表分析
押題依據(jù)
猜押考點(diǎn)3年真題考情分析押題依據(jù)
2024?山東卷?第15題
2024?海南卷?第7題
2024.廣東卷.第15題
2024?重慶卷?第14題化學(xué)反應(yīng)速率與平衡是化學(xué)反應(yīng)原
2024?遼寧卷?第10題以科技前沿或化學(xué)史話或理模塊中的重要組成部分,涉及宏
反應(yīng)速率2024?安徽卷?第10題生產(chǎn)環(huán)保為試題情景,考觀辨識與微觀探析、變化觀念與平
與平衡及2023?山東卷?第14題查速率、平衡有關(guān)的計(jì)衡思想以及證據(jù)推理與模型認(rèn)知等
其圖像分2023?海南卷?第13題算、圖像圖表。在考查方多重學(xué)科素養(yǎng)。分析近年來的高考
析2023?湖南南卷?第13題式上更加偏向與模塊的融試卷可以看出,化學(xué)反應(yīng)速率與平
2023?遼寧卷?第12題合,不再單一考查這章節(jié)衡圖像圖表選擇題在自主命題省份
2023?重慶卷?第11題的內(nèi)容,體現(xiàn)了知識的銜的試卷中有不同程度的呈現(xiàn),有的
2022?浙江卷(1)?第19題接性。側(cè)重考查學(xué)生的理省份出現(xiàn)的概率達(dá)到100%,如山
2022?湖南卷?第14題解與辨析能力;從圖像中東、廣東、海南、湖南等。預(yù)計(jì)
2022?廣東卷?第13題提取有效信息的能力;結(jié)2025年高考中自主命題的省份在化
2024?浙江卷(2).第11題合反應(yīng)原理進(jìn)行分析判學(xué)反應(yīng)速率與平衡中的命題仍然是
反應(yīng)速率
2024?安徽卷?第12題斷、遷移應(yīng)用的能力;化圖像圖表選擇題,考點(diǎn)還是反應(yīng)速
與平衡及
2023?河北卷?第12題學(xué)定量計(jì)算能力。這一考率、平衡常數(shù)轉(zhuǎn)化率、多重平衡的
其表格分
2022?浙江卷(2)?第20題點(diǎn)的熱點(diǎn)有三:一是反應(yīng)選擇性,考查信息獲取與加工能
析
2022?遼寧卷?第12題速率與平衡及其圖像分力、讀圖能力、計(jì)算能力、概念理
2024?江蘇卷?第13題析;二是反應(yīng)速率與平衡解與遷移能力。考查變化觀念與平
2024?湖南卷?第14題及其表格分析;三是多重衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、宏
多重平衡2024?廣西卷?第13題平衡及其圖像分析。觀辨識與微觀探析的學(xué)科素養(yǎng)。
及其圖像2023?江蘇卷?第13題
分析2023?重慶卷?第14題
2022?江蘇卷?第13題
2022?河北卷?第13題
押題預(yù)測
押題一反應(yīng)速率與平衡及其圖像分析
1.(以工業(yè)上采用RUO2催化氧化法處理HC1廢氣為情境)為實(shí)現(xiàn)氯資源循環(huán)利用,工業(yè)上采用RuO?催
1
化氧化法處理HC1廢氣:2HCl(g)+1o2(g)'Cl2(g)+H2O(g)AH1=-57.2kJ-moro將HC1和
O2分別以不同起始流速通入反應(yīng)器中,在360c、400C和440C下反應(yīng),通過檢測流出氣成分繪
制HC1轉(zhuǎn)化率(e)曲線,如圖所示(較低流速下轉(zhuǎn)化率可近似為平衡轉(zhuǎn)化率)。下列說法錯誤的是
90
京%
//
榔#
77
yy:N
/^:(0,10,80)
gg
uo
HH
〃(HC1):〃(C)2尸1:1
(w(HCl):n(O2)=4:3
(0.17,61)
0.180.140.100.060.180.140.100.06
HC1流速/(mol/h)HQ流速/(mol/h)
A.流速較高時,反應(yīng)物分子進(jìn)入反應(yīng)體系時間較短,化學(xué)反應(yīng)速率是影響HC1轉(zhuǎn)化率的主要因素
B.4代表的溫度為440C
C.相同條件下,將溫度升高40℃或使用更高效的催化劑可提高M(jìn)點(diǎn)HC1轉(zhuǎn)化率
D.N點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為平衡轉(zhuǎn)化率,則該溫度下反應(yīng)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)平衡常數(shù)K=36
【答案】D
【分析】反應(yīng)2HCl(g)+;C)2(g)C12(g)+Hq(g)AH|=-57.2krmo『,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),由于在流
速較低時的轉(zhuǎn)化率視為平衡轉(zhuǎn)化率,所以在流速低時,溫度越高,HC1的轉(zhuǎn)化率越小,故Ti代表的溫度為
440C,T3為360C。
【解析】A.流速過快時,反應(yīng)物分子進(jìn)入反應(yīng)體系時間較短,反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),化學(xué)反應(yīng)速率是影響
HC1轉(zhuǎn)化率的主要因素,A正確;B.根據(jù)分析,Ti代表的溫度為440C,為360C,B正確;C.M對
應(yīng)溫度為360C,由圖像可知,升高溫度,HC1的轉(zhuǎn)化率增大,使用高效催化劑,可以增大該溫度下的反應(yīng)
速率,使單位時間內(nèi)HC1的轉(zhuǎn)化率增加,C正確;D.N點(diǎn)時,HC1的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,n(HCl):n(O2)=l:
2HCl(g)+1o2(g)-=Cl2(g)+H2O(g)
1,設(shè)n(HCl)=n(O2)=lmol,根據(jù)三段式:起始/mol1100
轉(zhuǎn)化/mol0.80.20.40.4
平衡/mol0.20.80.40.4
0.40.4
-----x-----
1.81.8=6
物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)平衡常數(shù)為:K=D錯誤;答案選D。
2.(2025?重慶?模擬預(yù)測)向溫度不同的3個體積均為2L的恒容密閉容器中均充入ImolA和2moiB,保持
其它條件相同,發(fā)生反應(yīng)A(g)+2B(g)-C(g)+D(s)AH>測得lOmin時A的物質(zhì)的量如圖所示。下列說法
正確的是
_0.75
<0,S0
80.35
A.該反應(yīng)的AH>0
B.c點(diǎn)一定滿足:2V正(A)=v£B)
C.b點(diǎn)處于平衡狀態(tài),A的平衡轉(zhuǎn)化率為65%
D.向c點(diǎn)容器中充入0.6molA和0.2molC,B的轉(zhuǎn)化率增大
【答案】B
【分析】橫坐標(biāo):表示溫度(T/°C),數(shù)值從左到右依次為200、300、400,體現(xiàn)了不同的反應(yīng)溫度條件。
縱坐標(biāo):表示A的物質(zhì)的量(n(A)/mol)數(shù)值從下到上有相應(yīng)刻度,反映了在不同溫度下lOmin時A的物
質(zhì)的量的多少。a點(diǎn):對應(yīng)溫度為200°C,lOmin時n(A)=0.50mol。b點(diǎn):對應(yīng)溫度為300°C,lOmin時
n(A)=0.35moLc點(diǎn):對應(yīng)溫度為400°C,lOmin時n(A)=0.75mol;200-300℃,升高溫度,A的物質(zhì)的量減
小,說明升高溫度反應(yīng)速率加快;300~400℃,升高溫度后,A的物質(zhì)的量增大,說明升高溫度,平衡逆向
移動。
【解析】A.由圖可知,300~400℃,溫度升高,lOmin時n(A)增大,說明升高溫度平衡逆向移動。根據(jù)勒
夏特列原理,升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,逆向是吸熱方向,則正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),AH<0,A項(xiàng)錯
誤;B.c點(diǎn)反應(yīng)達(dá)到平衡,v正=丫逆。對于反應(yīng)A(g)+2B(g)C(g)+D(s),化學(xué)計(jì)量數(shù)之比v(A):v(B)=l:2,
所以2V正(A)=v/B),B項(xiàng)正確;C.僅根據(jù)圖像無法確定b點(diǎn)一定處于平衡狀態(tài)。雖然已知b點(diǎn)
n(A)=0.35mol,若處于平衡狀態(tài),A的轉(zhuǎn)化率a(A)=匕產(chǎn)乂100%=65%,但不能確定就是平衡狀態(tài),C
0.25
1
項(xiàng)錯誤;D.容器體積為2容c點(diǎn)n(A)=0.75moLn(C)為0.25moLK=2此時再向容器
0.25+0.2
o1
III中充入充入0.6molA和0.2molC,Q=---------=Q=K-平衡不移動,B的轉(zhuǎn)化率不變,
0.75+0.6xc2(b)3c(B)
D項(xiàng)錯誤;綜上,答案是B。
3.(2025?遼寧?模擬預(yù)測)在三個容積均為1L的密閉容器中,起始時H2的濃度均為LOmoLP,以不同的
氫碳比[意力充入H?和。。2,
一定條件下發(fā)生反應(yīng)2cC)2(g)+6H2(g)「C2H4(g)+4H2O(g)AH,CO?的
平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
—I
7。①砒)
50卜……馬y23^*x
4葉rQ⑥■*
3葉:.2.0
20------1------1------1------1------1-----1~'TH
393453513573633693753口人
A.在氫碳比為y時,Q點(diǎn)的正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率
B.氫碳比:x<y<2.0,且AH<0
C.其他條件不變,將反應(yīng)容器的容積壓縮為原來的一半,圖中曲線將發(fā)生變化
D.向處于尸點(diǎn)狀態(tài)的容器中,按2:4:1:4的濃度比再充入CO?、耳、C2H4>H2O(g),再次達(dá)到平衡后CO?
的平衡轉(zhuǎn)化率減小
【答案】C
【分析】根據(jù)圖像分析可知,隨著溫度升高,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率下降,平衡逆向移動,說明正反應(yīng)為放熱
反應(yīng);氫碳比越高,則二氧化碳轉(zhuǎn)化率越大。
【解析】A.相同溫度下,Q點(diǎn)對應(yīng)的二氧化碳轉(zhuǎn)化率還沒有達(dá)到②曲線對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,此時平衡還在正向
移動,故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,A錯誤;B.由于在相同的溫度條件下,氫碳比越大,二氧化碳的平
衡轉(zhuǎn)化率越大,故氫碳比①〉②,即氫碳比:x>y>2.0;根據(jù)分析可知,AH<0,B錯誤;C.其他條件
不變,將反應(yīng)容器的容積壓縮為原來的一半,增大了壓強(qiáng),平衡正向移動,二氧化碳轉(zhuǎn)化率變化,圖中曲
線將發(fā)生變化,C正確;D.按2:4:1:4的比例再充入CO?、H2,C2H4>H2O(g),相當(dāng)于再按照4:10充入氫
氣和二氧化碳,氫碳比大于2,則次平衡后二氧化碳轉(zhuǎn)化率增大,D錯誤;故選C。
4.(2025?河南?二模)恒溫恒容條件下,向密閉容器中加入一定量X,發(fā)生反應(yīng)①X.Y、②丫一Z。反
應(yīng)①的速率用=K《X),反應(yīng)②的速率V2=&C(Y),式中左、質(zhì)為速率常數(shù)。圖甲為該體系中X、Y、Z濃
度隨時間變化的曲線,圖乙為反應(yīng)①和②的Ink~,關(guān)系曲線。下列說法錯誤的是
A.曲線n表示c(Y)隨時間的變化曲線
B.0~輦內(nèi),v(Y)>v(Z)
C.提高反應(yīng)溫度有利于提高Z的產(chǎn)率
D.當(dāng)溫度T>工時,總反應(yīng)速率由反應(yīng)②決定
【答案】D
【分析】向密閉容器中加入一定量X,X發(fā)生反應(yīng)①生成Y,Y再發(fā)生反應(yīng)②生成Z。由圖中的信息可知,
曲線I濃度隨時間變化逐漸減小的代表的是x,曲線ni濃度隨時間變化逐漸增大的代表的是z,曲線II濃度
隨時間變化先增大后減小的代表的是Y;由圖乙中的信息可知,反應(yīng)①的速率常數(shù)隨溫度升高增大的幅度
小于反應(yīng)②的。
【解析】A.由分析可知,曲線n表示c(Y)隨時間的變化曲線,A正確;B.0~格內(nèi),曲線n的斜率大于
Ar
曲線ni的斜率,因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)速率v=L,在相同時間間隔0~4s內(nèi),所以V(Y)>V(Z),B
正確;C.由圖乙可知,溫度升高,;減小,Inki和lnk2都增大,即ki和k2都增大,反應(yīng)速率加快,溫度
升高利于反應(yīng)①、②正向進(jìn)行,有利于提高Z的產(chǎn)率,C正確;D.由圖乙信息可知,溫度7>工時,ki<
k2,說明反應(yīng)①為慢反應(yīng),因此,總反應(yīng)速率由反應(yīng)①決定,D錯誤;故答案選D。
5.(2025?海南?模擬預(yù)測)一定條件下,CO與H?反應(yīng)生成CH3OH:CO(g)+2H2(g).CH30H(g)AH。在
密閉容器中加入ImolCO(g)、2molH2(g),發(fā)生上述反應(yīng),測得平衡體系中CH30H的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)
[/CHsOH)]在不同壓強(qiáng)、溫度下的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是
%
x、
o
H
O
H
A.該反應(yīng)的AH<0
B.壓強(qiáng):p{>p2>P3
C.平衡常數(shù):K(e)<K(b)<K(f)
D.正反應(yīng)速率:v(a)>v(b)>v(c)
【答案】C
【分析】升高溫度,CH30H的體積分?jǐn)?shù)減小,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以AH<0;增大壓強(qiáng),平衡正向
移動,甲醇的體積分?jǐn)?shù)增大,相同溫度下,Pl、P2、P3對應(yīng)的甲醇的體積分?jǐn)?shù)依次減小,所以“邛2邛3,
據(jù)此分析;
【解析】A.根據(jù)分析可知AHcO,,A正確;B.根據(jù)分析可知,壓強(qiáng):P)>P2>P3,B正確;C.平衡常數(shù)
是溫度函數(shù),e、b、f壓強(qiáng)相同溫度不同,升高溫度,甲醇的體積分?jǐn)?shù)依次減小,平衡逆向移動,平衡常數(shù)
減小,故平衡常數(shù):K(e)>K(b)>K(f),C錯誤;D.a、b、c溫度相同壓強(qiáng)不同,壓強(qiáng)增大,速率加快,
故v(a)>v(b)>v(c),D正確;故選C。
6.(以HC1催化氧化制C1?為情境)現(xiàn)模擬HC1催化氧化制C4,發(fā)生反應(yīng):
1
4HCl(g)+Ci?(g)「2ck(g)+2H2O(g)AH=-116kJ.moP。在密閉容器中,充入一定量HC1和O2發(fā)生反應(yīng),
HC1平衡轉(zhuǎn)化率與X和L的變化關(guān)系如圖1所示,其中L(L]、L2,L3)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。恒溫
c(HCl)
恒容時,HC1平衡轉(zhuǎn)化率與進(jìn)料比匕一的變化關(guān)系如圖2所示。下列說法錯誤的是
c(O,)
9O
/%O
爵8
7O
)7
唧
O
遐6
詳O
U
H5
40
0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.5
c(HCl)
。(。2)
圖a
A.L代表溫度,且L3>L2>L]
B.點(diǎn)a、b、c的正反應(yīng)速率大小關(guān)系:a>b>c
(038c尸
c.若圖2中HC1的初始濃度為C°mol.L-,則M點(diǎn)的平衡常數(shù)K為…
(O.24co)xO.81co
c(HCl)
D.在實(shí)際生產(chǎn)中,若進(jìn)料比△"太小,會增加cu和5的分離成本
【答案】B
【分析】該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡正向移動,HC1平衡轉(zhuǎn)化率增大,升高溫度,
平衡逆向移動,HC1平衡轉(zhuǎn)化率減小,所以X代表壓強(qiáng),L代表溫度。
【解析】A.根據(jù)分析可知,L代表溫度,升高溫度,平衡逆向移動,HC1平衡轉(zhuǎn)化率減小,所以L3AL?>匕,
A正確;B.點(diǎn)a、b、c位于同一曲線上,表示溫度相同,壓強(qiáng)越大,體系內(nèi)氣體濃度越大,反應(yīng)速率越大,
,c(HCl),
則速率:c>b>a,B錯誤;C.若HC1的初始濃度為c°mol-LT,圖中M點(diǎn),丁丁=1,。2的初始濃度
為c°mol-LT,HC1轉(zhuǎn)化率為76%,列三段式:
4HCl(g)+O2(g).-2Cl2(g)+2H2O(g)
初始/moLIjicoco00
-1
轉(zhuǎn)化/mol?LO.76co0.19c0O.38coO.38co
平衡/moLlJiO.24co0.8lc0O.38coO.38co
4
平衡常數(shù):K="科,C正確;D.在實(shí)際生產(chǎn)中,若進(jìn)料比5黑太小,氧氣過量,不利于CL
(O.24co)xO.81coc(O2)
和。2的分離,D正確;答案選B。
押題二反應(yīng)速率與平衡及其表格分析
7.(2025?北京東城?一模)一定溫度下,向兩個固定體積的密閉容器中分別充入等量X(g)和等量Y(g),發(fā)
生反應(yīng)mX(g)+nY(g)pW(g)+qZ(g)AH-akJmol1,測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下。
容器容器體積平衡時Z的物質(zhì)的量達(dá)平衡所用時間達(dá)平衡過程中的能量變化
①2L1.2mollOmin放熱0.6akJ
②4L1.6molt放熱0.8akJ
下列敘述不正顧的是
A.①中。?lOmin內(nèi),v(Z)=0.06mol-E1-min-1B.t>10min
C.m+n>p+qD.q=2
【答案】C
1.2mol
【解析】A.①中0~10min內(nèi),”\_Ac(Z)_下].「A項(xiàng)正確;B.對比容器①、②,
VI?—--------------------u.uomoi,L,nun
AtlOmin
其他條件相同,增大容器②的體積,各物質(zhì)的濃度降低,反應(yīng)速率降低,達(dá)平衡所用時間增大,故
B項(xiàng)正確;C.對比容器①、②,其他條件相同,增大容器②的體積,壓強(qiáng)減小,平衡向氣體體積增大的方
向移動,而容器②平衡時Z的物質(zhì)的量增大,即mX(g)+nY(g).pW(g)+qZ(g)平衡正移,正向?yàn)闅怏w體
積增大的方向,m+n<p+q,C項(xiàng)錯誤;D.根據(jù)熱化學(xué)方程式mX(g)+nY(g).pW(g)+qZ(g)
△H=-akJ-mo『可知,生成qmolZ時放熱akJ,而容器①生成1.2molZ時放熱0.6akJ,則9,解得q=2,
1.20.6a
D項(xiàng)正確;答案選C。
8.(2025?遼寧丹東?一模)已知反應(yīng)2NQ(g)=2N2(g)+C)2(g)的速率方程為v=k-n(N2O)。向恒溫恒容的密
閉容器中加入一定量NQ(g)發(fā)生上述反應(yīng),測得部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。下列說法正確的是
反應(yīng)時間/min010203040
1
C(N2O)/10^mol-U10.08.06.04.02.0
A.前10min,v(C)2)為QlmoLLT-minT
B.其他條件相同時,N2。的濃度越大,化學(xué)反應(yīng)速率越大
C.n=2
D.當(dāng)NQ的轉(zhuǎn)化率為50%時,容器內(nèi)壓強(qiáng)為初始壓強(qiáng)的1.25倍
【答案】D
【解析】A.前l(fā)Omin,v(N,O)=°°。一8°)/10——=02xl0-3mol/L?min,
'2)lOmin
3
v(O2)=1v(N2O)=0.1xl0-moZ/L?min,A錯誤;B.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,N?。濃度隨時間線性減少,每10分
鐘減少相同量,說明反應(yīng)速率為常數(shù),與濃度無關(guān)(零級反應(yīng)),因此,速率不隨N?O濃度增大而增大,B
錯誤;C.若速率方程為v=k?d(N。,且實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)符合零級反應(yīng)特征(線性變化),則n=0,而非n=2,
C錯誤;D.初始壓強(qiáng)由N?。濃度決定,當(dāng)NzO轉(zhuǎn)化率為50%時,假設(shè)初始物質(zhì)的量為。,分解0.5a的N。,
根據(jù)反應(yīng)式,每2祖oZNQ生成3〃加氣體(lmolN2+2nwlO2),故分解0.5a的N2O生成O.SaN2和。ZSaO2,
乘|J余O.SaN?。,總物質(zhì)的量為0.5a+0.5a+0.25a=1.25a,壓強(qiáng)為初始的1.25倍,D正確;故選D。
9.(2025?湖南?模擬預(yù)測)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/moll-?min-i
0-20.20
0-40.15
0?60.10
下列說法正確的是
A.Imin時,Z的濃度等于0.20mol-LT
B.2min時,力口入0.20molZ,此時v正(Z)<v逆(Z)
C.3min時,Y的體積分?jǐn)?shù)約為66.7%
D.5min時,X的物質(zhì)的量為1.4mol
【答案】D
【分析】4min時生成的2的物質(zhì)的量為0.150101-17、加『*4向11*11=0.611101,6min時生成的Z的物質(zhì)的
0.lOmol-L-1-min-1x6minxIL=0.6mol>故反應(yīng)在4min時已達(dá)到平衡,設(shè)達(dá)到平衡時生了mnolY,列
三段式:
2X(s)一-Y(g)+2Z(g)
初始量/mol2.000
轉(zhuǎn)化量/mol2aa2a
平衡量/mol2.0-2aa0.6
根據(jù)2a=0.6,得。=0.3,則Y的平衡濃度為0.3moLIji,Z的平衡濃度為OEmoLL-,平衡常數(shù)
^=C2(Z)-C(Y)=0.108;
【解析】A.反應(yīng)開始一段時間,隨著時間的延長,產(chǎn)物Z的平均生成速率逐漸減小,貝|0Imin內(nèi)Z的平
均生成速率大于。?2min內(nèi)的,故Imin時,Z的濃度大于OZOmoLC,A錯誤;B.2min時Y的濃度為
0.2mol-L-,Z的濃度為0.4mol-L-,加入0.2molZ后Z的濃度變?yōu)?.6mol.□,Q。=cz億>c(Y)=0.072<K,
反應(yīng)正向進(jìn)行,故v正(Z)>v逆(Z),B錯誤;C.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
V(Y)1
系中只有Y和Z為氣體,相同條件下,體積之比等于物質(zhì)的量之比,故Y的體積分?jǐn)?shù)始終約
為33.3%,C錯誤;D.由B項(xiàng)分析可知5min時反應(yīng)處于平衡狀態(tài),此時生成Z為0.6mol,則X的轉(zhuǎn)化量
為0.6mol,初始X的物質(zhì)的量為2mol,剩余X的物質(zhì)的量為1.4mol,D正確;故答案選D。
10.(以氨分解反應(yīng)為情境)恒溫恒容密閉容器中,在某催化劑表面上發(fā)生氨分解反應(yīng)
2NH3(g)-N2(g)+3H2(g),測得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時間的變化如下表所示,下列
說法正確的是
時間/min
-3
序號c(NH3)/(10mol/L)020406080
表面積/cm2
a2.402.001.601.200.80
②a1.200.800.40X
③2a2.401.600.800.400.40
A.相同條件下,增加氨氣濃度或增大催化劑的表面積,反應(yīng)速率增大
-5
B.實(shí)驗(yàn)①,2040min,v(N2)=1.00xl0mol/(L-min)
C.實(shí)驗(yàn)②,60min時處于平衡狀態(tài),且無>0.20
D.實(shí)驗(yàn)③,當(dāng)混合氣體密度保持不變時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
【答案】B
【解析】A.實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②中0?20min、20min~40min氨氣濃度變化量都是dOOxlCHmol/L,實(shí)驗(yàn)②中
60min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②催化劑表面積相同,實(shí)驗(yàn)①中氨氣初始濃度是實(shí)驗(yàn)②中氨氣初
始濃度的兩倍,實(shí)驗(yàn)①60min時反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),相同條件下,增加氨氣濃度,反應(yīng)速率并沒有增大,
A錯誤;B.實(shí)驗(yàn)①中v(NHj)=竺=色些-1.60)義1°m°l/L=2,ooxio-5mori.LLmin」,則v(Nz)=,
At20min2
1
V(NH3)=1.OOxlO-Smol-^L'-min,B正確;C.催化劑表面積大小只影響反應(yīng)速率,不影響平衡,實(shí)驗(yàn)③中
氨氣初始濃度與實(shí)驗(yàn)①中一樣,實(shí)驗(yàn)③達(dá)到平衡時氨氣氣濃度為4.00xl0-4mol/L,則實(shí)驗(yàn)①達(dá)平衡時氨氣濃
度也為4.00xl0-4mol/L,而恒溫恒容條件下,實(shí)驗(yàn)②相對于實(shí)驗(yàn)①為減小壓強(qiáng),平衡正向移動,因此實(shí)驗(yàn)
②60min時處于平衡狀態(tài),x<0.2,C錯誤;D.實(shí)驗(yàn)③,恒溫恒容密閉容器中,當(dāng)混合氣體質(zhì)量不變,密
度保持恒定,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D錯誤;故選B。
11.(2025?浙江?一模)由對二甲苯(X)合成目標(biāo)物中質(zhì)T的過程如圖所示:
G
333K下,反應(yīng)器中X的起始濃度為6.80mol/L,保持體系中氯氣濃度恒定(反應(yīng)體系體積變化忽略不計(jì)),
60min時測得相關(guān)物質(zhì)的濃度如下表。
物質(zhì)XDGT
c(mol/L)5.540.0990.0170
反應(yīng)①?⑤的速率方程均可表示為v=hc(A>c(B),其中c(A)、c(B)分別為各反應(yīng)中對應(yīng)反應(yīng)物的濃度,
左為速率常數(shù)(只與溫度有關(guān)),Ea為活化能,相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。
反應(yīng)①②③@⑤
-min-1)0.110.060.010.030.05
Ea(kJ/mol)79.9119.4123.4333.7136.9
下列說法不走確的是
A.0~60min內(nèi),v(X)=0.02Imol/(L-min)
B.60min時,c(M)=1.144mol/L
C.上述反應(yīng)活化能越小,反應(yīng)速率越快
D.60min后,隨著T的含量增加,c(G)/c(D)減小
【答案】C
【解析】A.0~60min內(nèi),X的平均反應(yīng)速率v(X)=幽匕*網(wǎng)吧匹=0.021mol/(L-min),故A正確;
60min
B.60min時,根據(jù)碳元素守恒,可得c(X)+c(D)+c(G)+c(T)+c(M)=6.80mol/L,解得c(M)=L144mol/L,
故B正確;C.體系中氯氣濃度恒定為c(C4),60分鐘時根據(jù)速率方程,可計(jì)算出反應(yīng)④的反應(yīng)速率
-1-1-3
v4=^4C(D)C(C12)=0.03L-mol-minx0.099mol/Lxc(Cl2)=2.97xIOxc(Cl2)mol/(L-min),同理,此時
1-1
反應(yīng)⑤的反應(yīng)速率%=/:5C(G)C(C12)=0.05Lmorminx0.017mol/Lxc(Cl2)
4
=8.5x10-xc(Cl2)mol/(L.min),由此可知反應(yīng)④的活化能大于反應(yīng)⑤,且反應(yīng)④的反應(yīng)速率大于反應(yīng)⑤,
可表明并非在化能越小反應(yīng)速率越快,故C錯誤;D.60min后,有產(chǎn)物T生成,D和G會生成T,D和G
△c(D)
%(D)=Zy(M)二21再根據(jù)黑=a右Ac(D)
的生成速率,而D和G的消耗速率
v生(G)一4c(M)-7Ac(G)
%=途=.3卷,結(jié)合生成速率和消耗速率,可知口生成快消耗慢,G生成慢消耗快,則
c(G)/c(D)逐漸增大,故D正確;故選C。
12.(以乙烷與CO?可以制乙烯為情境)一定條件下乙烷與CO?可以制乙烯,在容積為1L的密閉容器中,
控制Cz%和CO?初始投料分別為2mol、3mol,發(fā)生的反應(yīng)如下:
主反應(yīng):C2H6(g)+CO2(g),^C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)AW1
副反應(yīng):C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)AH2=+430kJ/mol
GHe的平衡轉(zhuǎn)化率和C2H4的選擇性隨溫度、壓強(qiáng)的變化如下表所示。下列說法不正確的是
溫度300K400K500K600K
乙烷平衡轉(zhuǎn)化率50%63%72%79%
壓強(qiáng)P1
乙烯平衡選擇性80%65%59%45%
乙烷平衡轉(zhuǎn)化率35%44%49%53%
壓強(qiáng)。2
乙烯平衡選擇性
A.壓強(qiáng):Pi<p2
B.AW,>0
C.300K時主反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.57
D.改變壓強(qiáng),對乙烯的平衡選擇性無影響
【答案】D
【解析】A.主反應(yīng)、副反應(yīng)均為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡逆向移動,乙烷轉(zhuǎn)化率降低,結(jié)
合表數(shù)據(jù),壓強(qiáng):B<。2,故A正確;B.容積為1L的密閉容器中,控制CRs和CO?初始投料分別為2m01、
3mol,由表,0壓強(qiáng)下,300K時,消耗乙烷2moix50%=lmol、生成乙烯lmol><80%=0.8mol,貝ij:
C2H6(g)+CO?(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)
起始(mol)23000
轉(zhuǎn)化(mol)0.80.80.80.80.8
平衡(mol)
C2H6(g)+2co2(g),4CO(g)+3H2(g)
起始(mol)
轉(zhuǎn)化(mol)1-0.8=020.40.80.6
平衡(mol)
0.8x0.8x(0.8+0.8)
則主反應(yīng)K==0.57
(2-l)x(3-0.8-0.4)
600K時,消耗乙烷2moix79%=1.58mol、生成乙烯1.58molx45%=0.711mol,貝。:
C2H6(g)+CO2(g).C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)
起始(mol)23000
轉(zhuǎn)化(mol)0.7110.7110.7110.7110.711
平衡(mol)
C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)
起始(mol)
轉(zhuǎn)化(mol)1.58-0.711=0.8691.7383.4762.607
平衡(mol)
0.711x0.711x(0.711+3.476)
則主反應(yīng)K==9.14
(2-1.58)x(3-0.711-1.738)
升高溫度,主反應(yīng)平衡正向移動,則焰變大于0,AH,>0,故B正確;C.平衡常數(shù)只受溫度影響,由B
分析,300K時主反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.57,故C正確;D.由表,外壓強(qiáng)下,300K時,消耗乙烷2moix35%=0.7mol,
若改變壓強(qiáng),對乙烯的平衡選擇性無影響,則生成乙烯0.7molx80%=0.56mol,則:
C2H6(g)+CO2(g).C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)
起始(mol)23000
轉(zhuǎn)化(mol)0.560.560.560.560.56
平衡(mol)
C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)
起始(mol)
轉(zhuǎn)化(mol)0.7-0.560.280.560.42
平衡(mol)
0.56x0.56x(0.56+0.56)
K=A”、s二,“;=0」3*0.57,則說明改變壓強(qiáng),對乙烯的平衡選擇性有影響,故D錯誤;故選
D?
押題三多重平衡及其圖像分析
13.(以優(yōu)化焦炭水蒸氣重整工藝為情境)優(yōu)化焦炭水蒸氣重整工藝可制得CO含量較低的氫燃料。0.1MPa
下,按〃(C):〃(H2O)=1:4向容器中加入一定量的焦炭和水蒸氣。體系中發(fā)生如下反應(yīng):
1
反應(yīng)I:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)AH=+131.3kJmor
反應(yīng)II:CO(g)+H2O(g).-CO2(g)+H2(g)AH=-41.2kJ-mor'
反應(yīng)III:2CO(g)+2H2(g)CH4(g)+CO2(g)△”=.205.8kJ-mo『
達(dá)到平衡時,應(yīng)的產(chǎn)率和CO、co2、CH,干態(tài)氣體的物質(zhì)的量體積分?jǐn)?shù)
氣體的物質(zhì)的量
(除水蒸氣外氣體產(chǎn)物的總物質(zhì)的量)隨溫度變化如圖所示。下列說法錯誤的是
A.曲線B表示CO干態(tài)體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化
B.制備CO含量低的氫燃料應(yīng)選擇800℃左右的溫度
C.800~1400℃,隨溫度升高,氏的產(chǎn)率降低,是因?yàn)榉磻?yīng)H逆向進(jìn)行程度減小
D.1200℃,向平衡體系中通入水蒸氣,再次達(dá)到平衡時,c(CO)、c(Hj和c(H?O)均比原平衡的大
【答案】C
【解析】A.反應(yīng)I,正反應(yīng)吸熱,升高溫度,平衡正向移動,co含量增大;反應(yīng)n,正反應(yīng)放熱,升高
溫度,平衡逆向移動,CC)2含量降低;曲線B表示CO干態(tài)體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化、曲線A表示CC)2干態(tài)體積
分?jǐn)?shù)隨溫度變化,A正確;B.由圖可知,80(rc左右時,氏的產(chǎn)率最高,制備co含量低的氫燃料應(yīng)選擇
800%:左右的溫度,B正確;C.800-1400C,隨溫度升高,H2的產(chǎn)率降低,是因?yàn)榉磻?yīng)II逆向進(jìn)行程度
增大,C錯誤;D.反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=,平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不
變。1200℃,向平衡體系中通入水蒸氣,反應(yīng)I的化學(xué)平衡正向移動,再次達(dá)到平衡時c(CO)、c(Hj和
式耳。)均比原平衡的大,D正確;故選C。
14.(2025?重慶?模擬預(yù)測)已知反應(yīng):02H2S(g)S2(g)+2H2(g),②
CH4(g)+S2(g),CS2(g)+2H2(g)AH2>0o常壓下,將2moiH2s和ImolCH,氣體通入恒壓容器中,發(fā)生上述
反應(yīng),在相同時間不同溫度下測得部分氣體的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如圖所示。下列說法錯誤的是
[體積分?jǐn)?shù)
0.5---------------
0.1------------—cs2
ol------1_~~I-------1-------->
9501000105011001150T/℃
A.反應(yīng)的活化能:①<②
B.曲線X是H?(g)的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化
C.相同時間,T=105(rC時,兩個反應(yīng)可能已達(dá)到平衡
D.1100。(2時,CSz(g)的物質(zhì)的量為0.3mol
【答案】D
【解析】A.由圖像可知反應(yīng)②大約1030^時才能進(jìn)行,因此反應(yīng)的活化能①<②,A正確;B.根據(jù)兩個
反應(yīng)特點(diǎn)可知,只有氫氣的量隨溫度的升高一直升高,所以曲線X表示的是H?(g)的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化,
B正確;C.由題可知兩個反應(yīng)都是吸熱反應(yīng),隨溫度升高,反應(yīng)均正向移動,CS?和H?的體積分?jǐn)?shù)均會增
大,無法判斷兩個反應(yīng)是否達(dá)到平衡,因此1050P時有可能已經(jīng)平衡,C正確;D.根據(jù)題干和圖中數(shù)據(jù),
列三段式:
2H2s(g)S2(g)+2H2(g)CH4(g)+S2(g)CS2(g)+2H2(g)
起始(mol)210.5x0X
轉(zhuǎn)化(mol)x0.5xxyyy2y
結(jié)束(mol)2-x0.5xxi-y0.5x-yyx+2y
n總=2-x+1-y+0.5x-y+y+x+2y=3+0.5x+ymol
工一0」Fmv!-0-5-解得y=04D錯誤;故選D。
3+0.5x+y3+0.5x+y
15.(2025?河南?三模)大氣污染物氮氧化物可采用氫氣選擇性催化還原處理,相關(guān)反應(yīng)如下:反應(yīng)I:
2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)AH1;反應(yīng)H:2NO(g)+H2(g)-N2O(g)+H2O(g)A%。將ImolNO和
2mol凡通入恒容密閉容器中(起始總壓強(qiáng)為lOkPa)發(fā)生上述反應(yīng),測得平衡時NO、電、風(fēng)0在含氮物質(zhì)
中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)中[如(P(NO)=.(NO)+:n(N0)*I。。%]隨溫度倒數(shù)(*)的變化如圖所示。已知,
條件下,平衡時n(N2)=3n(NQ);一條件下,各物質(zhì)均為氣態(tài)。下列說法正確的是
A.a=80%
B.反應(yīng)I中反應(yīng)物總能量比生成物總能量低
C.;條件下,平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為31.25%
D.一條件下,平衡時容器內(nèi)的總壓強(qiáng)為8.25kPa
12
【答案】C
【解析】A.1條件下,9(NQ)為6.25%,貝1]中(凡)為18.75%,故(P(NO)為100%—6.25%—18.75%=75%,
A錯誤;B.由圖可知,隨溫度降低,平衡時(P(N?)增大,故反應(yīng)I為放熱反應(yīng),即反應(yīng)I中反應(yīng)物總能量
比生成物總能量高,B錯誤;C.小條件下,P(N2O)為20%,且生成)=9例0),即n(Nz)=n(NO),設(shè)反應(yīng)
I、II消耗NO的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,根據(jù)三段式:
2NO(g)+2H2(g).?N2(g)+2H2O(g)
初始/mol1200
X
轉(zhuǎn)化/molXXX
2
X
平衡/mol1-x-y2-x-Xx+I
222
H
2M?(g)+2(g)N2O(g)+H2O(g)
初始/mol1200
yyy由題意可得
轉(zhuǎn)化/moly
222
平衡/moll-x-y2-x-Xyx+—
222
—=l-x-y
2
x=0.5人
義,解得。平衡時,n(NO)=0.25mol,n(N)=0.25mol,
y=0.252
--------2---------x100%=20%
1xy
1-x-y+—+—
22
n(H,)=1.375mol,n(NO)=0.125mol,n(H,O)=0.625mol,即H,轉(zhuǎn)化率為100%=31.25%,C
?2mol
正確;D.!條件下,平衡時容器中氣體總物質(zhì)的量為0.25+0.25+1.375+0.125+0.625=2.625mol,所以
總壓強(qiáng)為lO
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