2023年高考化学反应速率、平衡图像识图策略

2023年高考化学反应速率、平衡图像识图策略

真题再现·辨明考向1.(2022年1月浙江选考)在恒温恒容条件下，发生反应A(s)＋2B(g)3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是√A.从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率B.从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率C.在不同时刻都存在关系：2v(B)＝3v(X)D.维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示解析：A．图像中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到，从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，选项A正确；B．b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为反应物B的瞬时速率，选项B正确；C．化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析，3v(B)＝2v(X)，选项C不正确；D．维持温度、容积不变，向反应体系中加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，选项D错误；2.(2022年北京卷)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，以恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积碳。√√3.(2022年广东卷)恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)BaS(s)＋4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是A.该反应的△H＜0B.a为n(H2O)随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动D.向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大解析：A．从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误；B．从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误；C．容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；D．BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误；√4.(2022年广东卷)在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则A.无催化剂时，反应不能进行B.与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D.使用催化剂Ⅰ时，0~2min内，υ(X)＝1.0mol·L-1∙min-1√A．随c(X)的减小，反应①、②的速率均降低B．体系中v(X)＝v(Y)＋v(Z)C．欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间D．温度低于T1时，总反应速率由反应②决定√解析：由图中的信息可知，浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X，浓度随时间变化逐渐增大的代表的是Z，浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y；由图乙中的信息可知，反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。A．由图甲中的信息可知，随c(X)的减小，c(Y)先增大后减小，c(Z)增大，因此，反应①的速率随c(X)的减小而减小，而反应②的速率先增大后减小，A说法错误；B．根据体系中发生的反应可知，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此，v(X)＝v(Y)＋v(Z)，但是，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v(X)＋v(Y)＝v(Z)，B说法错误；C．升高温度可以可以加快反应①的速率，但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的的速率随着Y的浓度的增大而增大，因此，欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C说法正确；D．由图乙信息可知，温度低于T1时，k1＞k2，反应②为慢反应，因此，总反应速率由反应②决定，D说法正确；6.(2021年河北高考真题13)室温下，某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等，同时发生以下两个反应：①M+N=X+Y；②M+N=X+Z，反应①的速率可表示为v1=k1c2(M)，反应②的速率可表示为v2=k2c2(M)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图，下列说法错误的是√A．0～30min时间段内，Y的平均反应速率为6.67×10-8molL-1min-1B．反应开始后，体系中Y和Z的浓度之比保持不变C．如果反应能进行到底，反应结束时62.5%的M转化为ZD．反应①的活化能比反应②的活化能大√7.(2021年高考湖南卷)已知：A(g)＋2B(g)3C(g)△H＜0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，t1时达到平衡状态I，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A.容器内压强不变，表明反应达到平衡B．t2时改变的条件：向容器中加入CC.平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)＞φ(Ⅰ)D.平衡常数K：K(Ⅱ)＜K(Ⅰ)√解析：根据图像可知，向恒温恒容密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，反应时间从开始到t1阶段，正反应速率不断减小，所以平衡向正反应方向移动，t1-t2时间段，正反应速率不变，反应达到平衡状态，t2-t3时间段，改变条件使正反应速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，t3以后反应达到新的平衡状态，据此结合图像分析解答。A．容器内发生的反应为A(g)+2B(g)3C(g)，该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态，A错误；B．根据图像变化曲线可知，t2t3过程中，t2时,瞬间不变，平衡过程中不断增大，则说明反应向逆反应方向移动，且不是“突变”图像，属于“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件为：向容器中加入C，B正确；C．根据上述分析可知，t2-t3时间段，改变条件使正反应速率逐渐增大，平衡向逆反应方向移动，达到新的平衡状态后，生成A的量增大，总的物质的量不变，所以A的体积分数φ增大，即A的体积分数φ：φ(II)＞φ(I)，C正确；D．平衡常数K与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K保持不变，D错误。近几年，高考题中所设计的化学平衡图像题目千变万化，其巧妙灵活的设计和新颖奇特的图像题常常考查学生灵活运用数学工具解决化学问题的能力。解决此类问题需从以下两步入手。1．捕捉图像最基本的信息考情分析·知识梳理(1)横坐标与纵坐标的含义横坐标通常是：t、T、p等(即时间、温度、压强等)。纵坐标通常是：v、c、n、α、φ等(即速率、物质的量浓度、物质的量、转化率、体积分数等)。(2)线的走向与斜率线的走向，即随着横坐标自变量的增大，纵坐标因变量是变大、变小还是不变。当纵坐标所表示的物理量，如：速率、物质的量浓度、物质的量、转化率、体积分数等不随横坐标的变化而变化时，图像中出现一条直线，那么该反应就到达了化学平衡状态。斜率，是化学平衡图像曲线中，一个重要的参数。斜率的应用，通常是对两条不同曲线的斜率进行比较，或者通过比较同一条曲线不同时刻的斜率变化来判断反应是改变了哪些外界条件。(3)观察化学平衡图像中的“重点”所谓的“重点”，指的就是化学平衡图像中的起点、拐点、终点、交点、突变点等，这些点往往隐藏着许多重要的信息，借助这些“重点”中的有效信息，能够快速地找到解题的思路，突破图像题的难点。(4)跟踪化学平衡图像中量的变化量的变化，指的是纵坐标表示的物理量所发生的变化是由什么外界条件改变而引起的。要解决这个问题，我们经常要借助化学平衡移动理论。先拐先平在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡，可能是该反应的温度高、浓度大、压强大或使用了催化剂。定一议二勒夏特列原理只适用于一个条件的改变，所以图像中有三个变量，先固定一个量，再讨论另外两个量的关系。2．灵活运用解题技巧3．思维建模——解题四步骤题型精讲∙成竹在胸

2．常见含“断点”的速率变化图像分析(1)下列时刻所改变的外界条件是t1__________________________；t3__________________________；t4__________________________。(2)反应速率最快的时间段是________。(3)下列措施能增大正反应速率的是________。A．通入A(g) B.分离出C(g)C．降温 D.增大容器容积升高温度加入催化剂减小压强t3～t4

A【解析】

(1)t1时刻，改变条件，v′正、v′逆均增大，且v′逆>v′正，平衡逆向移动，说明改变的条件是升高温度。t3时刻，改变条件，v″正、v″逆同等程度增大，且该反应是反应前后气体物质的量不相等的反应，故改变的条件是加入催化剂。t4时刻，改变条件，v〃′正、v〃′逆均减小，且v〃′逆>v〃′正，平衡逆向移动，说明改变的条件是减小压强。(2)t3～t4时间段内，反应使用催化剂，由图像可知该时间段内反应速率最快。(3)降温、增大容器容积均会使正、逆反应速率减小；分离出C(g)时，v正不变，v逆减小，随着反应的进行v正会减小，通入A(g)，反应物的浓度增大，v正增大。对点训练

√解析：分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。增加O2的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A条件与图像相符；增大压强，v正、v逆都增大，v正增大的倍数大于v逆增大的倍数，B条件与图像相符；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，C条件与图像不相符；加入催化剂，v正、v逆同时同倍数增大，D条件与图像相符。2．向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如甲图所示[t0～t1阶段的c(B)变化未画出]。乙图为t2时刻后改变条件时平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种反应条件且互不相同，t3～t4阶段为使用催化剂。下列说法中正确的是()√解析：A的浓度变化为0.15mol·L－1－0.06mol·L－1＝0.09mol·L－1，v(A)＝0.006mol·L－1·s－1，A项错误；t3～t4与t4～t5，条件改变时，平衡不发生移动，只可能是两种情况，一是加入了催化剂，二是该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，改变了体系的压强。t3～t4阶段为使用催化剂，则t4～t5阶段改变的条件一定为减小压强，B项正确；前15s中C的浓度变化为0.11mol·L－1－0.05mol·L－1＝0.06mol·L－1，则A与C的计量数之比为3∶2，且该反应为反应前后气体分子数相等的反应，故B只能为生成物，且B与C的化学计量数之比为1∶2，则B的浓度改变为0.03mol·L－1，其起始浓度为0.02mol·L－1，物质的量为0.04mol，C项错误；t5～t6改变的条件为升高温度，这时反应正向进行，所以正反应为吸热反应，D项错误。题型二常见的几种图像分析1．浓度—时间图像(c－t图像)此类图像能说明各平衡体系组分(或某一成分)的物质的量浓度在反应过程中的变化情况。此类图像中各物质曲线的折点(达平衡)时刻相同，各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中的化学计量数关系。如图所示：2．速率—条件图像(v－T或v－p图像)正、逆反应速率随温度或压强的变化曲线，增大、减小方向一致，但倍数不同。用于判断反应的ΔH或气体体积关系。如图所示：3．恒压(温)曲线该类图像的纵坐标为物质的平衡浓度(c)或反应物的转化率(α)，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型有如下图所示的两种情况：4．量—时间—温度(压强)图像在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(或压强较大)。Ⅰ.表示T2>T1，正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动。Ⅱ.表示p2>p1，压强增大，A的转化率减小，平衡逆向移动。说明正反应是气体总体积增大的反应。Ⅲ.生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a可能使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积)。例2：环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是()①T1＞T2②a点的反应速率小于c点的反应速率③a点的正反应速率大于b点的逆反应速率④b点时二聚体的浓度为0.45mol·L－1A．①② B.②④C．①③ D.③④√解析：由图知虚线对应的速率快，对应温度高，则T2>T1，①错误；由T2(c点)>T1(a点)，但环戊二烯的浓度a点大于c点，则a点、c点的速率大小无法确定，②错误；a点、b点的温度相同，环戊二烯的浓度a点大于b点，则a点的正反应速率大于b点的正反应速率，b点没有达到平衡状态，则b点的正反应速率大于b点的逆反应速率，③正确；b点时环戊二烯的浓度减少0.9mol·L－1，则b点时二聚体的浓度为0.45mol·L－1，④正确。对点训练

√4.不同条件下，用O2氧化amol·L－1FeCl2溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测合理的是()A．由①、②可知，pH越大，＋2价铁越易被氧化B．由②、③推测，若pH>7，＋2价铁更难被氧化C．由①、③推测，FeCl2被O2氧化的反应为放热反应D．60℃、pH＝2.5时，4h内Fe2＋的平均消耗速率大于0.15amol·L－1·h－1√解析；由②、③可知，pH越小，＋2价铁氧化速率越快，故A错误；若pH>7，FeCl2变成Fe(OH)2，Fe(OH)2非常容易被氧化成Fe(OH)3，故B错误；由①、③推测，升高温度，相同时间内＋2价铁的氧化率增大，升高温度＋2价铁的氧化速率加快，由图中数据不能判断反应的热效应，故C错误；50℃、pH＝2.5时，4h内Fe2＋的氧化率是60%，即消耗0.6amol·L－1,4h内平均消耗速率等于0.15amol·L－1·h－1，温度升高到60℃、pH＝2.5时，＋2价铁的氧化速率加快，4h内Fe2＋的平均消耗速率大于0.15amol·L－1·h－1，故D正确。A．达到平衡时，X、Y、Z物质的量之比为1∶2∶1B．a点正反应速率大于逆反应速率C．反应达平衡时，降低温度可以实现c到d的转化D．该条件下，反应达平衡时，X平衡转化率为25%√解析：分析图像和题给信息可知，起始加入X的物质的量为1mol·L－1×2L＝2mol，起始加入2molX、4molY，达到平衡时X的浓度为0.25mol·L－1，物质的量为0.25mol·L－1×2L＝0.5mol，消耗X物质的量2－0.5mol＝1.5mol，结合化学方程式计算得到消耗Y物质的量为3mol，生成Z物质的量为1.5mol，则达到平衡时，X、Y、Z物质的量之比＝0.5mol∶(4mol－3mol)∶1.5mol＝1∶2∶3，故A错误；由图像可知，a点尚未达到平衡状态，此时正反应速率大于逆反应速率，故B正确；该反应的ΔH<0，为放热反应，降低温度，平衡正向移动，X的浓度减小，不能实现c到d的转化，故C错误；利用三段式计算：思维建模

题型三用综合思维解决复杂平衡图像解决复杂平衡图像题应考虑的四个角度(1)曲线上的每个点是否都到达平衡往往需要通过曲线的升降趋势或斜率变化来判断，如果还未到达平衡则不能使用平衡移动原理，只有到达平衡以后的点才能应用平衡移动原理。(2)催化剂的活性是否受温度的影响不同的催化剂因选择性不同受温度的影响也会不同。一般来说，催化剂的活性在一定温度下最高，低于或高于这个温度都会下降。如以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。则根据两条曲线可以判断涉及影响反应速率的两个因素：催化剂和温度，250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低。当投料比一定时，温度越高，CO2的转化率越低，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。若温度不变，提高投料比[n(H2)/n(CO2)]，则提高了二氧化碳的转化率。例3：研究发现利用NH3可消除硝酸工业尾气中的NO污染。NH3与NO的物质的量之比分别为1∶3、3∶1、4∶1时，NO脱除率随温度变化的曲线如图所示。(1)曲线a中，NO的起始浓度为6×10－4mg·m－3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为____________mg·m－3·s－1。(2)曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比是______，其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：图像可知，从A点到B点，NO的浓度变化为(0.75－0.55)×6×10－4mg·m－3＝1.2×10－4mg·m－3，则该时间段内NO的脱除速率为1.2×10－4mg·m－3/0.8s＝1.5×10－4mg·m－3·s－1；根据勒夏特列原理，NH3与NO的物质的量之比越大，NH3量越多，促使平衡向正反应方向移动，NO的脱除率越大，再根据图像可推知曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比为3∶1。1.5×10－4

3∶1根据勒夏特列原理，NH3与NO的物质的量之比越大，NH3的量越多，促使平衡向正反应方向移动，NO的脱除率越大，再根据图像，可推得曲线b对应的NH3与NO的物质的量之比。思维建模

对点训练

A．ΔH>0，a<4<bB．300℃该反应的平衡常数的值为64C．容器Ⅲ某时刻处在R点，则R点的v(正)>v(逆)，压强：p(R)>p(Q)D．若起始时，在容器Ⅳ中充入0.25molCl2和0.25molH2O(g)，300℃达平衡时容器中c(HCl)＝0.1mol·L－1√(1)曲线a对应的温度是________。(2)图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是________________________。(3)M点对应的H2转化率是________。200℃K(Q)＝K(M)>K(N)75%此反应________(填“放热”或“吸热”)；若温度不变，提高投料比[n(H2)/n(CO2)]，则K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。解析：当投料比一定时，温度越高，CO2的转化率越低，所以升温，平衡左移，正反应为放热反应。平衡常数只与温度有关，不随投料比的变化而变化。放热不变拓展训练·巩固考点1．(2023届湖南岳阳第一次适应性考试)在体积可变的密闭容器中，充入一定量的H2S气体，发生热分解反应2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)，控制不同的温度和压强进行实验，H2S平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列说法不正确的是√解析：该反应为反应前后气体分子数增多的反应，在相同温度时，增大压强，平衡逆向移动，硫化氢的转化率降低，所以压强P2＞P1，n点和m点相比，对应的硫化氢的转化率相同，但温度更高、压强更大，因此反应速率更快，故m、n点对应的正反应速率：vm(正)＜vn(正)，A正确；控制压强和温度不变，则体积会发生改变，假设原本气体体积为1L，则H2S初始物质的量为1molL-1×1L＝1mol，H2S平衡转化率为40%，则平衡时△n(H2S)＝0.4molmol；反应的三段式如下：√2．(2023届湖北省鄂东南省级示范高中联考)用焦炭还原NO2的反应为：2NO2(g)＋2C(s)N2(g)＋2CO2(g)，在恒温条件下，1molNO2和足量C发生反应，测得平衡时CO2和NO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示；下列描述正确的是()A．A、C两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)＞Kc(C)B．C点NO2转化率最低C．B点时，该反应的压强平衡常数Kp(B)＝3.2MPaD．焦炭的用量越多，NO2的转化率越高√3．(2023届河南省十所名校联考)控制大气中NOx的排放是全球关注的热点，催化脱硝法中的催化还原法是目前工业上成熟的方法。以NH3为还原剂的催化反应原理之一为2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g)，若向VL的恒容密闭容器中投入4molNH3和一定量NO和NO2，测得NH3(g)、N2(g)、H2O(g)的浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()A．V＝4B．a点时该反应达到平衡C．曲线Ⅱ表示N2的浓度变化D．从开始到30s内，用H2O(g)表示的平均反应速率为0.04mol·L-1·s-1√4．(2023届长春市十一中一模)利用辉钼矿冶炼组的原理为：MoS2(s)＋4H2(g)＋2Na2CO3(s)Mo(s)＋2CO(g)＋4H2O(g)＋2Na2S(s)△H。在压强0.1MPa的条件下，测得达到平衡时的有关气体体积分数的变化如图中实线所示,下列判断正确的是()A．通过图象曲线变化规律无法判断△H正负B．a为CO变化曲线，b为水蒸气变化曲线C．压强为0.5MPa时，虚线Ⅱ可能为H2的变化曲线D．M点H2的转化率为75%解析：选项A，由图像可知，随着温度的升高，平衡时H2的体积分数逐渐减小，即升高温度，平衡正向移动，故△H＞0，错误。选项B，通过化学方程式中CO和H2O(g)的化学计量数可知，H2O(g)的变化曲线的斜率的绝对值比CO的大，故曲线a为水蒸气变化曲线，曲线b为CO变化曲线，错误。选项C，该反应为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，H2的体积分数增大，故虚线Ⅱ为压强增大时H2的变化曲线，正确。选项D，设起始时H2为xmol，达到平衡时转化了ymol，通过“三段式”法计算：√5.(2023届新疆阿克苏地区柯坪县柯坪湖州国庆中学)下图是反应A2(g)＋3B2(g)2C(g)△H＜0。的平衡移动图，影响该反应平衡移动的原因是A.升高温度B.增大反应物浓度C.增大压强D.使用催化剂解析：根据图像可知，正逆反应速率均增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动；A．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，则逆反应速率大于正反应速率，与图像不符，A不选；B．增大反应物的浓度，正反应速率增大，逆反应速率瞬间不变，与图像不符，B不选；C．增大压强，体积减小，正逆反应速率均增大，平衡向气体计量数的和减小的方向移动，即正向移动，C选；D．使用催化剂，正逆反应速率同等程度增大，与图像不符，D不选；√6.(2022届浙江浙南联盟二模)在一定条件下的2L密闭容器中，X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法一定不正确的是A．X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为：Y(g)＋3X(g)2C(g)B．0～15min，X的平均速率约为0.025mol·L-1·min-1C．反应开始到25min，C的产率为25%D．25min时改变的条件可能是降温√7．(2023届湖南省长沙市一中等名校联考)在不同温度下，向a、b两个恒温、体积为2L的恒容密闭容器中均通入1.1molCH4(g)和1.1molH2O(g)，发生反应CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)。测得容器a中CO物质的量、容器b中H2物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A．反应CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)的△H＞0B．两容器达到平衡时，b容器压强大于a容器压强C．a容器前4min用CH4表示的平均反应速率为0.125mol·L-1·min-1D．a容器达到平衡后，再充入1molCH4(g)和1.0molCO(g)，此时v正＜v逆8.(2023届河南省实验中学期中)利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生如下反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1：2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。现有两个体积相同的恒容密闭容器甲和乙，向甲中加入1molCO和2molH2，向乙中加入2molCO和4molH2，测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示。下列说法不正确的是√A．该反应的的ΔH＜0；P1＞P2＞P3B．反应速率B点大于D点C．A、B、D三点的平衡常数关系为：KA＞KB＝KDD．由图综合判断：M、L两点中，CH3OH的体积分数相同，且压强关系为p(M)＝2p(L)解析：A．由图1可知升高温度，CH3OH的体积分数减小，说明正反应是放热反应，所以ΔH＜0；增大压强，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大，相同温度下，P1、P2、P3对应的甲醇的体积分数依次减小，所以P1＞P2＞P3，故A正确；B．温度相同时压强越大，反应速率越快，B点对应的压强大于D点，所以反应速率B点大于D点，故B正确；C．平衡常数是温度函数，B、C、D点温度相同，所以平衡常数相等KB＝KC＝KD；A、C两点压强相同温度不同，C点温度高于A点温度，升高温度，甲醇的体积分数依次减小，平衡逆向移动，平衡常数减小，KA＞KC，所以A、B、D三点的平衡常数关系为：KA＞KB＝KD，故C正确；D．M、L两点一氧化碳的转化率相等，所以M点气体的物质的量是L点的两倍，而M点的温度高于L点的温度，升高温度平衡逆向移动，所以p(M)＞2p(L)，故D错误；√9．(2023届广东省实验中学六校联考)在恒容密闭容器中，发生基元反应A(g)2B(g)ΔH，已知v(正)＝k正∙c(A)，v(逆)＝k逆∙c2(B)在不同温度下，测得c(A)或c(B)随时间t的变化曲线如图，则下列说法正确的是A.曲线Ⅱ、Ⅲ代表B的浓度变化，且△H＜0B.曲线Ⅰ代表A的浓度变化，且将在t2后不再变C．a、b、c三点的逆反应速率：c＞a＞bD.若k正、k逆为反应的速率常数，T1温度时k正

：

k逆＝36解析：A．由方程式可知，曲线Ⅱ、Ⅲ代表B的浓度变化，由图可知，T2时反应先达到平衡，B的浓度T2大于T1，则反应温度T2大于T1，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，反应ΔH＞0，故A错误；B．由方程式可知，曲线Ⅰ代表A的浓度变化，温度为T2时，温度不变，A的浓度在t2后不再变，若温度为T1，反应未达到平衡，A的浓度将减小，故B错误；C．由图可知，a点、c点的反应温度高于b点，a点、b点为平衡的形成过程，c点反应达到平衡，反应温度越高，逆反应速率越快，平衡形成过程中的逆反应速率小于平衡时逆反应速率，则a、b、c三点的逆反应速率大小顺序为c＞a＞b，故C正确；10.(2023届河南豫北名校大联考二模)在容积为2L的恒容密闭容器中通入一定量的O2(g)、NH3(g)，一定条件下发生反应：5O2(g)＋4NH3(g)6H2O(g)＋4NO(g)(忽略NO与O2的反应)，容器中各物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是A.0~2min内的反应速率：v(O2)＝0.045mol·L-1·min-1B.2min时改变的条件可能是降低温度C.4min时改变的条件是增大氧气的量D.6min时，NH3的转化率为72%√√A．图中X表示SO3的含硫百分含量随温度的变化B．P1＞P2C．SO2浓度：c(b)＞c(a)D．平衡常数：K(a)＝K(b)解析：本题以工业上制备硫酸的某步反应为载体，考查了学生对化学平衡原理的应用。其中图像、平衡常数、浓度的分析是本题的亮点和难点。准确理解平衡移动原理，认真审题是解题的关键。由方程式可知温度越高，SO3的含量越低，所以图中X表示SO2的含硫百分含量随温度的变化，A项错误；图中Y表示SO3的含硫百分含量随温度的变化，压强越大SO3的平衡体积分数越大，所以P2＞P1，B项错误；由图可知a、b两点时各物质的物质的量均相等，但b点容器体积小，所以SO2浓度：c(b)＞c(a)，C项正确；温度越高，平衡常数越低，所以平衡常数：K(a)＞K(b)，D项错误。√12．(2023届深圳光明区一模)工业上制备硝酸过程中涉及反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)△H＝－57kJ∙mol－1。某实验小组测得不同条件下反应平衡时NO2的体积分数变化如下图（图中X、Y分别代表温度或压强），下列说法不正确的是A．图中X表示温度，Y表示压强B．X1＞X2＞X3C．对应条件下的平衡常数：a>b>cD．X3、Y1条件下，e点对应状态时v(逆)＞v(正)解析：该反应中温度越高NO2的平衡体积分数越低，压强越大NO2的平衡体积分数越大，由图可知Y表示温度，X表示压强，A项错误；压强越大NO2的平衡体积分数越大，所以X1＞X2＞X3，B项正确；反应为放热反应，温度越高平衡常数越小，所以a＞b＞c，C项正确；X3、Y1条件下，e点状态NO2体积分数较高，反应逆向进行，此时v(逆)＞v(正)，D项正确。√13.(2023届广州市四校联考)研究NOx之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知：N2O4(g)2NO2(g)△H＞0。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(N2O4)和c(NO2)随t变化为曲线I、II，改变温度到T2，c(NO2)随t变化为曲线III。下列判断正确的是A．温度T1>T2B．反应速率v(a)=v(b)C．在T1温度下，反应至t1时达平衡状态D．在T1温度下，反应在0~t3内的平均速率为v(N2O4)＝0.03/t3mol·L-1·s-1解析：A．反应温度T1和T2，以c(NO2)随t变化曲线比较，II比III后达平衡，所以T2>T1，故A错误；B．升高温度，反应速率加快，T2＞T1，则反应速率v(a)>v(b)，故B错误；C．T1温度下，反应至t1时c(NO2)＝c(N2O4)，t1之后c(NO2)、c(N2O4)仍在变化，说明t1时反应没有达到平衡状态，故C错误；D．T1时，在0~t3内，△c(N2O4)＝0.04mol·L－1－0.01mol·L－1＝0.03mol·L－1，则0~t3内v(N2O4)＝0.03/t3mol·L-1·s-1，故D正确；√14.(2023届湖南株洲一中三模)已知：A(g)＋2B(g)3C(g)△H＜0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，t1时达到平衡状态I。在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态II，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A．t2时改变的条件可能是升温B．平衡常数K：K(Ⅱ)＞K(Ⅰ)C．t2~t3时反应向正反应方向移动D．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)＞φ(Ⅰ)解析：A．若t2时升温，瞬间正反应速率增大，与图像不符，由正反应速率逐渐增大，可知t2时改变的条件：向容器中加入C，故A错误；B．温度不变，则平衡常数不变，即K：K(Ⅱ)＝K(Ⅰ)，故B错误；C．t2~t3正反应速率逐渐增大，t2时加入物质C，逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，反应向逆反应方向移动，故C错误；D．起始充入1molA和3molB，投料比为1:3，达平衡后加入物质C，相当于按1:2的投料比投入A和B，则加入C后相当于总体系中A和B的投料比大于1:3，平衡状态II相当于平衡状态I再充入A所达到的平衡，则平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)＞φ(Ⅰ)，故D正确；√15．(2022届辽宁省沈阳市三模)在一定条件下，取一定量的A和B在恒容密闭容器中发生反应：aA(g)＋bB(g)mM(g)＋nN(s)△H＝QkJ∙mol－1。达到平衡时，M的浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下列有关判断正确的是A．a＋b＞mB．E点的平衡常数小于F点的平衡常数C．达到平衡后，增大A的浓度将会提高B的转化率D．Q＜0解析：A．由图可知，体积越大时M的浓度越小，比较E、F两点可知，体积增大3倍，M浓度减小不到3倍，说明减小压强平衡正向移动，N为固体，则a+b＜m，故A不符合题意；B．平衡常数只与温度有关，由图可知，E点温度等于F点，则E点的平衡常数等于F点的平衡常数，故B不符合题意；C．达到平衡后，增大A的浓度，反应向正向进行，B物质继续消耗，转化程度增大，则增大A的浓度将会提高B的转化率，故C符合题意；D．由图可知，升高温度M的浓度增大，可知正反应为吸热反应，Q＞0，故D不符合题意；√16.(2023届湖南长沙一中一模)T°C时，将物质的量均为8mol的CO2和H2充入体积为2L的密闭容器中发生反应：CO2(g)＋H2(g)HCOOH(g)，容器中H2的物质的量随时间的变化如图中实线所示。下列说法错误的是A.反应开始至a点，v(H2)＝1mol·L-1·min-lB.曲线II对应的条件改变是使用合适的催化剂C.若曲线I对应的条件改变是升温，则该反应的△H＜0D.T°C时，该反应的平衡常数为3√17.(2022届山东省临沂市兰山区联考)T0℃，在容积不变的密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，实验测得SO2(g)的物质的量浓度c(SO2)(单位：mol·L－1)随反应时间t(单位：)的关系如图所示。下列说法正确的是√√18．(2023届合肥168中等江淮十校联考)在密闭容器中充入1molCO和1molNO，在一定条件下发生反应：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，测得CO的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。实验测得，v正＝k正c2(NO)∙c2(CO)、v逆＝k逆c(N2)∙c2(CO)(k正、k逆速率常数，只与温度有关)，下列说法不正确的是A．达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数小于k逆增大的倍数B．压强从大到小的顺序为P3＞P2＞P1C．CO的物质的量浓度：b点＞a点D．逆反应速率：a点＞c点解析：A．升温，CO的转化率减小，所以该反应的△H＜0B．在同一温度下，P3时CO的转化率最大，P1时CO的转化率最小，且P增大，CO的转化率增大，所以P3＞P2＞P1C．a点时压强为P3，b点压强为P1，P3＞P1，故浓度：b点＜a点D．a点对应温度压强都高于c点，所以逆反应速率：a＞c√19．(2023届安徽毛坦厂中学一模)已知一定条件下，氢气与一氧化碳发生反应的热化学方程式为CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)△H。向体积为2L的恒容容器中充入3molH2和1molCO，2h后，测得CO的转化率随温度变化关系如图。下列选项中正确的是A．正反应为吸热反应，△H＞0B．a、c两点对应条件下，反应进行的平均速率相等C．延长反应时间至3h，c点对应条件下CO的转化率升高D．b点对应条件下，向容器中继续通入1molHe(g)、3molH2(g)和1molCO(g)，达到平衡状态后，

c(H2)∶c(CO)＝3∶1解析：根据图像分析，900℃以后a(CO)为平衡转化率，温度升高，平衡向吸热方向移动，a(CO)降低，故正反应为放热反应，△H＜0，A项错误；c点对应条件温度高于a点，反应速率快，B项错误；c点a(CO)为平衡转化率，延长反应时间无法提高转化率，C项错误；初始投料3molH2(g)和1molCO(g)，是按照化学计量数之比投料，继续通入3molH2(g)和1molCO(g)仍为按比例投料，平衡时c(H2)∶c(CO)＝3∶1，D项正确。√20．(2023届湘豫名校联考)常温下，将6molCO2和8molH2充入2L的密闭刚性容器中发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。根据图示判断下列有关叙述正确的是A．反应1~3min内，H2的平均反应速率为0.75mol·L-1·min-1B．反应在8~10min时H2的物质的量不变，说明此时反应已停止C．8min时反应达到平衡状态，K＝0.125D．c点时反应达到平衡状态，此时3v正(H2)

＝v逆(CH3OH)√21．(2022届山东临沂二模)在2L恒容密闭容器中，充入2.0molNO和2.0molSO2，在一定条件下发生反应2NO(g)＋2SO2(g)N2(g)＋2SO3(g)，测得平衡体系中NO、SO3的物质的量分数(x)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是A．该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能B．T1时，当v正(SO2)＝2v逆(N2)时反应达到平衡状态C．T2时，若反应经ts达到平衡，则v(N2)＝

2/3tmol·L-1·s-1D．b点时，往容器中再充入NO、SO2、N2、SO3

各1.0mol，再次平衡时x(N2)增大√解析：A．升高温度，NO的物质的量分数增大，说明升高温度平衡逆向移动，正反应放热，该反应正反应的活化能小于逆反应的活化能，故A不符合题意；B．反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于系数比，T1时当v正(SO2)＝2v逆(N2)时反应达到平衡状态，故B符合题意；C．T2时，反应达到平衡，SO3的物质的量分数为40%，由三段式法求

2NO(g)＋2SO2(g)N2(g)＋2SO3(g)起始(mol)2200转化(mol)2x2xx2x平衡(mol)2－2x2－2xx2x√下列有关说法正确的是A．α1＜α2B．在400K、α2＝2时，反应Ⅰ的平衡常数K＝0.25C．在500K、投料比为α3条件下，增大压强可使CO的平衡转化率从Y点到Z点D．为同时提高CO的平衡转化率和CH3CH2OH的产率可采用的反应条件为低温、低压√解析：A．由图可知，相同温度下投料比α1的转化率更高，反应中增加氢气的量会促进一氧化碳的转化，提高一氧化碳的转化率，故α1>α2，A不符合题意；B．在400K、α2＝2时，一氧化碳的转化率为50%，因为体积未给出且反应前后气体分子的系数不等，故无法计算K值，B不符合题意；C．反应Ⅰ为气体分子数减小的反应，反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，在500K、投料比为α3条件下，增大压强，反应Ⅰ正向移动，导致CO的平衡转化率升高，能从Y点到Z点，C符合题意；D．反应Ⅰ为气体分子数减小的反应，增大压强可提高CO的平衡转化率和CH3CH2OH的产率，D不符合题意；√23.(2022届广东惠州三调)已知：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－mkJ·mol-1.在2L容积不变的密闭容器中通入1molN2和3molH2，在温度分别为T1、T2下，测得NH3的产率随时间变化如图。下列说法正确的是A．T2﹥T1，△H＞0B．a，b两点的反应速率：υa＞υbC．平衡时，通入氩气平衡正向移动D．达到平衡时，放出热量为mkJ解析：A．由题干图示信息可知，T2条件下先达到平衡，说明T2时反应速率快，故有T2﹥T1，温度越高，NH3的百分含量越小，说明升高温度，平衡逆向移动，故△H＜0，A错误；B．a，b两点对应的温度分别是T2、T1，由A项分析可知，T2＞T1，故反应速率：υa＞υb，B正确；C．由题干信息可知，容器为恒温恒容，故平衡时，通入氩气反应体系各物质的浓度均不改变，正逆反应速率仍然相等，故平衡不移动，C错误；D．由于该反应是一个可逆反应，在2L容积不变的密闭容器中通入1molN2和3molH2，达到平衡时，不可能完全进行，则放出热量小于mkJ，D错误；√24．(2022届河南信阳二模)在恒温恒压下，某一体积可变的密闭容器中发生反应A(g)＋B(g)2C(g)

ΔH＜0，t1时达到平衡后，在t2时改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法正确的是A．I、II两过程达到平衡时，A的体积分数：I＞IIB．t2时改变的条件是向密闭容器中加入物质CC．0~t2时，v正＞v逆D．I、II两过程达到平衡时，平衡常数：

K(I)＜K(II)解析：A．反应速率与其物质的量浓度成正比，I、II达到平衡状态时逆反应速率相等，说明I、II达到平衡状态时各物质的物质的量浓度不变，则A的体积分数为I=II，故A错误；B．向密闭容器中加物质C，逆反应速率瞬间增大，再次建立的平衡与原平衡等效，说明和原平衡相同，符合图象，故Ｂ正确；C．由题中图示可知，t0～t1时，逆反应速率增大，说明平衡正向移动，平衡正向移动时，正反应速率大于逆反应速率，即v(正)＞v(逆)，t1～t2时，逆反应速率不变，说明处于平衡状态，平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率，即v(正)=v(逆)，故C错误；D．化学平衡常数只与温度有关，I、II温度相同其平衡常数相同，故D错误；√25.(2023届山西省长治市质检)向恒容密闭容器中充入1molQ(g)和4molR(g)，其他条件相同，在T1和T2两个温度下发生反应生成W，Q(g)＋3R(g)2W(g)∆H。Q(g)的转化率随时间的变化关系如图所示，下列说法正确的是A．T1时，该反应的化学平衡常数K＝0.3125L2∙mol-2B．该反应为放热反应C．A点分别对应两种条件下的反应速率相等D.T1＜T2解析：A．T1时，我们可以利用起始投入量和变化量建立三段式，从而求出平衡时反应物和生成物的物质的量，但混合气的体积未知，无法求出平衡时各气体的浓度，也就无法求出该反应的化学平衡常数，A不正确；B．由A中分析可知，T1＞T2，则升高温度，反应物Q的转化率减小，平衡逆向移动，所以该反应为放热反应，B正确；C．A点时，虽然Q的转化率相同，但温度不同，所以两种条件下的反应速率不等，C不正确；D．从图中可以看出，T1时反应先达平衡，则T1＞T2，D不正确；√26．含硝基苯(C6H5NO2)的工业废水常用铝粉处理。其机理为：在溶液中，铝单质提供电子将硝基(—NO2)还原为氨基(—NH2)，还原快慢受废水的pH影响。下列图示中，能正确反映废水的pH与硝基苯被还原的速率(v)关系的是解析：根据工业废水常用铝粉处理的机理：在溶液中，铝单质提供电子将硝基(—NO2)还原为氨基(—NH2)，氨基显碱性。酸性溶液中，随着反应的进行，Al与H＋反应，溶液酸性减弱，硝基苯被还原的速率降低；随着反应的进行，产生的氨基逐渐增加，所以溶液的碱性增强，在碱性环境下，金属铝的失电子速率加快，硝基被还原的速率加快，A项符合题意。√28．(2023届湖南师大附中)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烧、多晶硅的重要原料。已知SiHCl3(g)在催化剂作用下发生反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)。一定条件下，向容积为1L的恒容密闭容器中充入2molSiHCl3(g)，分别在温度为T1K、T2K条件下反应，测得反应体系中SiHCl3(g)的物质的量分数随时间变化的关系如图所示：(1)在T1K温度下，SiHCl3的平衡转化率a(SiHCl3)＝__________%。若想进一步提高SiHCl3的平衡转化率，除改变温度外还可以采取的措施是____________________。20及时移去产物(2)下列不能判断该反应达到平衡状态的是__________(填标号)。a．v正(SiHCl3)＝2v逆(SiH2Cl2)b．混合气体的密度不再发生变化c．SiHCl3与SiCl4的浓度之比不再改变d．混合气体的平均摩尔质量不再发生变化(3)已知：反应速率v＝v正－v逆＝k正x2(SiHCl3)－k逆x(SiH2Cl2)∙x(SiCl4)，k正、k逆分别表示正、逆反应速率常数，x(B)为组分B的物质的量分数。①a、b点的正反应速率之比va∶vb________(填“>”“<”或“=”)1。②b点的v正∶v逆＝________(保留三位有效数字)。bd＞2.0129.(2023届河南豫北名校大联考二模)一氧化碳、氮的氧化物、硫的氧化物是主要的大气污染物，对这些有害气体的治理及合理利用显得尤为重要。回答下列问题：(1)已知：1molH2O(l)变成1molH2O(g)吸收44kJ的能量，在一定条件下，CO与水蒸气反应可制备氢能源，反应过程中的能量变化如图所示：反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)为_______(填“放热”或“吸热”)反应。图中虚线不可能是CO(g)＋H2O(l)CO2(g)＋H2(g)的能量变化曲线，原因是

。放热1mol水汽化吸收的能量多于1molCO(g)和1molH2O(g)反应生成1molCO2(g)和1molH2(g)放出的能量，CO(g)+H2O(l)CO2(g)+H2(g)为吸热反应，而图中虚线表示放热反应(2)某工业烟气中含NO、SO2，需进行一系列处理后才能排入空气中，其中脱硝、脱硫就是重要一环，一种脱硝、脱硫的简易流程如图：反应塔中涉及如下反应(忽略NO2与N2O4的相互转化)：Ⅰ．2O3(g)3O2(g)Ⅱ．NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)Ⅲ．SO2(g)＋O3(g)SO3(g)＋O2(g)①恒温恒容条件下，反应塔中c始(NO)＝c始(SO2)＝1.0mol·L－1，反应0～5min内测得v(NO2)＝0.04mol·L-1·min-1，则5min末时NO的转化率为

；20%表示脱硫率的曲线是_______(填“甲”或“乙”)，理由是

；甲③在某恒容密闭容器中充入一定量的NO、SO2、O3，发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，下列说法错误的是_______(填序号)a．升高温度，化学反应速率加快b．容器中混合气体的密度不变说明反应达到平衡状态c．容器中混合气体的压强不变说明反应达到平衡状态d．容器中混合气体的颜色不变说明反应达到平衡状态e．缩小容器的容积，压强增大，脱硝率和脱硫率均不变be解析：(1)根据图像，1molCO(g)和1molH2O(g)具有的总能量比1molCO2(g)和1molH2(g)具有的总能量高，故CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)为放热反应、反应的∆H＝－41kJ/mol；1molH2O(l)变成1molH2O(g)吸收44kJ的能量，则H2O(l)＝H2O(g)∆H＝+44kJ/mol(①)，CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)∆H＝－41kJ/mol(②)，根据盖斯定律，将①＋②可得CO(g)＋H2O(l)CO2(g)＋H2(g)∆H＝+3kJ/mol，即反应CO(g)＋H2O(l)CO2(g)＋H2(g)为吸热反应，图中虚线表示放热反应，故不可能用图中虚线表示CO(g)＋H2O(l)CO2(g)＋H2(g)的能量变化曲线；答案为：放热；1mol水汽化吸收的能量多于1molCO(g)和1molH2O(g)反应生成1molCO2(g)和1molH2(g)放出的能量，CO(g)＋H2O(l)CO