高三化学一轮化学反应原理题型必练17与转化率有关图像的分析

2022届高三化学一轮化学反应原理题型必练—17与转化率有关图像的分析一、单选题（共14题）1．图中的曲线是表示恒容时，反应中NO的平衡转化率与温度的关系曲线，图中标有b、c、d三点，下列说法正确的是A．ΔH＞0 B．混合气体的密度：d点＞b点C．c点未达到平衡状态且(正)(逆) D．使用催化剂b、d两点将上移2．在容积不变的密闭容器中，一定条件下进行如下反应：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)ΔH=373.2kJ·mol1。如图曲线a表示该反应过程中NO的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使反应过程按照曲线b进行，可采取的措施是A．降低温度B．向密闭容器中通入氩气C．加催化剂D．增大反应物中NO的浓度3．利用工业废气中的CO2可以制取甲醇，CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。一定条件下往恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在不同催化剂作用下发生反应，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。若a点时已达平衡状态，下列有关叙述正确的是A．平衡常数：K(c)>K(a)>K(b)B．a点和d点容器内的压强相等C．a点：每断裂2molC=O键，同时断裂2molOH键D．若c点时总压强为p，T5温度下该反应以分压表示的平衡常数4．对于可逆反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH＜0，下列研究目的和示意图相符的是A．压强对反应的影响(p2＞p1)B．温度对反应的影响C．平衡体系增加O2的浓度对反应的影响D．催化剂对反应的影响5．SiCl4是一种重要的化工原料，SiCl4氢化为SiHCl3的反应方程式为：3SiCl4(g)＋2H2(g)＋Si(s)4SiHCl3(g)，其转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是A． B．n点v正>v逆C．m点v逆大于q点v逆 D．p点后，转化率下降可能是平衡左移E.加压有利于提高混合气体中SiHCl3的体积分数6．已知除去NO的一种反应如下：主反应：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)△H副反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应。下列说法错误的是A．△H<0B．乙催化剂的催化效果要强于甲C．改变催化剂的选择性，可以减少副反应的发生D．相同条件下选择高效催化剂，可以提高M点的平衡转化率7．化学中常借助曲线图来表示某种变化过程，有关下列四个曲线图的说法不正确的是（）A．对反应：aA(s)+2B(g)xC(g)，根据图①可以求出x=2B．升高温度，图④表示的反应中反应物的转化率增大C．图③表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)的影响，乙的压强大D．图②可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化8．向某密闭容器中充入1molX与2molY发生反应：X(g)＋2Y(g)aZ(g)H<0，达到平衡后，改变某一条件(温度或容器体积)，X的平衡转化率的变化如图所示。下列说法中正确的是A．a＝2B．T2>T1C．A点的反应速率：V正(X)＝3V逆(Z)D．用Y表示A、B两点的反应速率：V(A)﹤V(B)9．在容积一定的密闭容器中，进行可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH＜0，有图Ⅰ、Ⅱ所示的反应曲线(T表示温度，P表示压强，C%表示NH3的体积分数)，下列说法中不正确的是A．T2＜T1B．P2＞P1C．若P3＜P4，y轴表示N2的转化率D．若P3＞P4，y轴表示NH3的体积分数10．在一定条件下，将X和Y两种物质按不同的比例放入密闭容器中反应，平衡后测得X、Y的转化率与起始时两物质的物质的量之比的关系如图所示，则X，Y的反应方程式可表示为A．2X＋Y3Z B．3X＋2Y2ZC．X＋3YZ D．3X＋Y2Z11．工业制硫酸工艺的催化氧化反应原理是：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）ΔH＜0，起始以相同的物质的量进行投料，测得SO2在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是A．温度：T1＞T2＞T3B．正反应速率：υ（a）＞υ（c）、υ（b）＞υ（d）C．平均摩尔质量：M（a）＞M（c）、M（b）＞M（d）D．平衡常数：K（a）＞K（c）、K（b）＞K（d）12．由2HI(g)H2(g)＋I2(g)△H>0反应实验数据计算可得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为（）A．F、G点 B．D、B点 C．A、E点 D．F、B点13．在某密闭容器中，可逆反应：A(g)+B(g)⇌xC(g)符合图中（Ⅰ）所示关系，φ（C）表示C气体在混合气体中的体积分数．由此判断，对图象（Ⅱ）说法不正确的是（）A．p3＞p4，Y轴表示A的转化率B．p3＞p4，Y轴表示B的质量分数C．p3＞p4，Y轴表示B的转化率D．p3＞p4，Y轴表示混合气体的平均相对分子质量14．恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下发生反应，在相同时间内，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不正确的是A．反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的∆H<0B．图中X点所示条件下，由于测定时间较短，反应未达到平衡C．从X→Y过程中，平衡逆向移动，O2反应量减少D．380℃下，c平衡(O2)=5.0×10−4mol·L−1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K＝2000二、填空题（共4题）15．CO2是目前大气中含量最高的一种温室气体，中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%，CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。其他条件不变，在不同催化剂(I、II、III)作用下，反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)进行相同时间后，CH4的转化率随反应温度的变化如图所示。a点所代表的状态___(填“是”或“不是”)平衡状态；b点CH4的转化率高于c点原因：__。16．碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)ΔH，实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示。（1）该反应的平衡常数表达式为K=___。（2）由图1可知，该反应ΔH__0(填“>”或“<”)，p1、p2、p3由大到小的顺序为___。（3）由图2可知，A点时H2的平衡转化率为___。17．(1)一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收。反应为2CO(g)＋SO2(g)2CO2(g)＋S(l)ΔH=270kJ·mol1①其他条件相同、催化剂不同，SO2的转化率随反应温度的变化如图1，Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3的主要优点是___________。②某科研小组用Fe2O3作催化剂。在380℃时，分别研究了[n(CO)∶n(SO2)]为1∶1、3∶1时SO2转化率的变化情况（图2）。则图2中表示n(CO)∶n(SO2)=3∶1的变化曲线为___________。(2)目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理，其脱硝机理示意图如图3，脱硝率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图4所示。①写出该脱硝原理总反应的化学方程式：______________。②为达到最佳脱硝效果，应采取的条件是___________。(3)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以AgZSM5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。若不使用CO，温度超过775K，发现NO的分解率降低，其可能的原因是_______；在的条件下，应控制的最佳温度在___________左右。18．二氧化碳的过量排放可对环境造成很大影响。(1)写出图1中岩溶的化学方程式：___________。(2)CO2是引起温室效应的主要物质，可用于生产甲醇。在恒容的密闭容器中，通入2molCO2和3molH2，发生的反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H<0。①下列叙述中能说明上述反应处于平衡状态的是______(填序号)。A．生成3molH—H键的同时生成6molC—H键B．v正(CO2)=v逆(H2)C．气体平均相对分子质量不变D．二氧化碳和甲醇的物质的量相等②反应测得CO2的转化率随温度和压强的变化如图2，X代表的物理量是______，Y1_______(填“>”或“<”)Y2，判断的理由是___________③保持温度不变，反应达到平衡后，测得气体压强p为起始压强p0的0.8倍，反应平衡常数KP=_______(用p表示，分压=物质的量分数×总压)。参考答案1．C【详解】A．升高温度NO的转化率减小，即平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，ΔH＜0，A错误；B．容器恒容，则气体总体积不变，反应物和生成物均为气体，则气体总质量不变，所以密度保持不变，d点密度等于b点，B错误；C．c点NO的转化率低于该温度下的平衡转化率，则此时未达到平衡，且平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，C正确；D．催化剂只改变反应速率，不影响平衡转化率，D错误；综上所述答案为C。2．D【详解】A．降低温度，反应速率减慢，平衡时NO的转化率增大，无法使反应过程按照曲线b进行，A项不选；B．向密闭容器中通入氩气，平衡不移动，无法使反应过程按照曲线b进行，B项不选；C．加入催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，无法使反应过程按照曲线b进行，C项不选；D．增大反应物中NO的浓度，反应速率加快，达到平衡时NO的转化率下降，可使反应过程按照曲线b进行，D项选；答案选D。3．D【详解】A．平衡后升温，CO2的转化率下降，说明该反应正方向是放热反应，则平衡常数随温度升高而降低，则可得出K(a)>K(c)，A错误；B．a点和d点CO2的转化率相等，通过三段式计算得平衡混合气物质的量相等，但两者温度不同，则压强不等，B错误；C．a点达到平衡，反应物每断裂2molC=O键，同时生成物断裂3molO—H键，包括CH3OH中的1molO—H键和H2O中的2molO—H键，C错误；D．c点时，CO2的平衡转化率为，则可建立如下三段式：c点时总压强为p，该反应的平衡常数，D正确；故选D。4．C【详解】A．对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，正反应是体积减小的反应，该反应中增大压强平衡向正反应方向移动，则SO3的体积分数增大，并且压强越大，化学反应速率越大，达到化学平衡的时间越少，与图象不符，故A不符合题意；B．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH＜0，因该反应是放热反应，升高温度化学平衡向逆反应反应移动，则O2的转化率降低，与图象中转化率增大不符，故B不符合题意；C．反应平衡后，增大O2的浓度，则这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率在不断减小，逆反应速率不断增大，直到新的平衡，与图象符合，故C符合题意；D．因催化剂对化学平衡无影响，但催化剂加快化学反应速率，则有催化剂时达到化学平衡的时间少，与图象不符，故D不符合题意；答案选C。5．B【分析】随温度升高SiCl4的转化率先增大后减小，说明在o点之前测定转化率时反应还未达到平衡，升高温度反应速率加快，测定的转化率增大，在p点之后反应达到平衡，升高温度平衡逆向移动，导致转化率下降。【详解】A．根据分析可知n点还未达到平衡，反应还在正向进行，所以v正>v逆，故A正确；B．m点温度比q点低的多，且q点转化率比m点大，即生成物的浓度更大，所以m点v逆小于q点v逆，故B错误；C．根据分析可知p点之后测定转化率时反应已达平衡，升高温度平衡逆向移动导致转化率下降，故C正确；D．该反应为气体系数之和减小的反应，增大压强平衡正向移动，有利于提高混合气体中SiHCl3的体积分数，故D正确；综上所述答案为B。6．D【详解】A．据图可知温度升高到一定程度后继续升高温度NO的转化率下降，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，△H<0，故A正确；B．据图可知相同温度条件下使用催化剂乙是NO的转化率更大，即乙催化剂的催化效果要强于甲，故B正确；C．改变催化剂的选择性，只降低主反应的活化能，加快主反应的反应速率，可以减少副反应的发生，故C正确；D．催化剂只改变反应速率，不能改变平衡转化率，故D错误；综上所述答案为D。7．D【详解】A．由图①可知v(B)：v(C)=0.1mol∙L1∙min1：0.1mol∙L1∙min1=1：1，根据对于确定的化学反应以不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，所以x=2，故A不符合题意；B．可逆反应达到平衡后，升高温度，正反应速率大于逆反应速率，则平衡向正反应方向移动，反应物的转化率增大，故B不符合题意；C．2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)，该反应是反应前后气体体积不变的反应，压强对反应前后气体体积不变的反应的平衡状态没影响，增大压强，平衡不移动，反应速率加快，达到平衡需要的时间缩短，故C不符合题意；D．升温，正逆反应速率都增大，降温，正逆反应速率均减小，不会出现图示的结果，故D符合题意；答案选D。8．D【详解】A．由图可知，压强不影响平衡移动，则反应为气体体积不变的反应，则a=1+2=3，故A错误；B．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，转化率减小，则T2＜T1，故B错误；C．A点为平衡点，不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比，则A点的反应速率：3v正(X)=v逆(Z)，故C错误；D．温度越高，反应速率越快，T2＜T1，则v(A)＜v(B)，故D正确。答案选D。9．C【分析】根据“先拐先平数值大”进行分析，根据化学平衡的移动分析转化率和体积分数的变化。【详解】A．根据图1可知，在压强均为P2的条件下，温度为T1的曲线首先达到平衡状态，这说明温度为T1时反应速率快，达到平衡的时间少。温度高反应速率快，所以温度是T2＜T1，A正确；B．碳氧根据图1可知，在温度均T1的条件下，压强为P2的首先达到平衡状态，这说明压强为P2时反应速率快，达到平衡的时间少，压强大反应速率快，所以压强是P2＞P1，B正确；C．该反应是体积减小的可逆反应，增大压强反应物的转化率增大。若P3＜P4，则压强为P4时的转化率大于压强P3时的转化率，C错误；D．增大压强平衡向正反应方向移动，氨气的体积分数增大，所以若P3＞P4，y轴可以表示NH3的体积分数，D正确；答案选C。10．D【详解】当反应物的起始物质的量之比等于化学计量数之比，物质的转化率相同，据此由图可知＝3时，转化率相同，即X与Y的化学计量数之比为3：1，故反应为3X+YZ。答案选D。11．C【详解】A．该反应的正反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，二氧化硫转化率减小，T1<T2<T3，A错误；B．温度越高，反应速率越快，υ（a）<υ（c），压强增大，反应速率加快，υ（b）＞υ（d），B错误；C．温度升高，平衡逆向移动，气体总质量不变，但总物质的量增大，所以平均摩尔质量：M（a）＞M（c），压强增大，平衡正向移动，平均摩尔质量增大，M（b）＞M（d），C正确；D．平衡常数只与温度有关，该反应的正反应为放热反应，温度升高，平衡常数减小，K（a）＞K（c）、K（b）=K（d），D错误；故答案为：C。12．C【详解】开始时v正～x(HI)最大，v逆～x(H2)最小，因此v正～x(HI)位于右上方，v逆～x(H2)位于左下方，当升高到某一温度时，速率加快，只能在A、B、D、E中选择，由于平衡正向移动，x(HI)减少，x(H2)增加，因此相应的点分别为A、E点，故C正确；综上所述，答案为C。13．B【分析】根据(Ⅰ)，先拐先平衡数值大，得出T1>T2，T2>T1，ab曲线从下到上，压强增大，C增大，平衡正向移动，说明正向是体积减小的反应，即x=1，bc曲线从下到上，温度降低，C增大，平衡正向移动，说明正向是放热反应。【详解】A．p3＞p4，加压，正向移动，A消耗，A的转化率增大，故A正确；B．p3＞p4，加压，正向移动，B的质量分数减小，故B错误；C．p3＞p4，加压，正向移动，B消耗，B的转化率增大，故C正确；D．p3＞p4，加压，正向移动，气体物质的量减小，气体质量不变，混合气体的平均相对分子质量增大，故D正确。综上所述，答案为B。【点睛】利用先拐先平衡数值大得出结论，再分析温度和压强对平衡的影响得出反应是吸热还是放热反应，是体积增大还是体积减小的反应。14．C【详解】A．依据图中虚线，NO的平衡转化率随温度升高而下降，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，则该反应是放热反应，△H＜0，故A正确；

B．点X未达到平衡时NO的转化率，说明反应未达到化学平衡，故B正确；

C．从

X→Y

过程中，NO转化率下降，说明平衡向逆反应方向移动，O2的量应该上升，故C错误；D．列三段式求解K，平衡常数，故D正确；故答案为C。【点睛】此题考查化学平衡移动原理、化学平衡的计算，化学平衡的计算一般涉及各组分浓度、物质的量、化学平衡常数的计算，解题方法是列三段式，要求学生在学习化学知识同时要能运用知识解决问题。15．不是b和c都未达平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高【详解】其他条件不变时，使用催化剂，对化学平衡移动无影响，a点CH4的转化率比相同温度下Ⅰ的转化率小，推出a点所代表的状态不是平衡状态；b和c点都未达到平衡，根据图像，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高；故答案为不是；b和c点都未达到平衡，b点温度高，反应速率快，相同时间内转化率高。16．K=＞p3＞p2＞p150%【分析】(1)根据化学平衡常数的定义书写该反应的平衡常数表达式；(2)图象中氢气体积分数随温度升高减小，说明升温平衡正向进行；MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)⇌Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)，反应前后气体物质的量增大，压强越大平衡逆向进行；(3)由图可知A点时氢气的体积分数为40%，结合三行计算列式计算平衡转化率。【详解】(1)MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)⇌Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)，化学平衡常数为达到平衡，体系各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，固体或纯液体没有浓度变化量，则该反应的平衡常数表达式为K=；(2)图象中氢气体积分数随温度升高减小，说明升温平衡正向进行，正反应为为吸热反应，△H＞0，MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)⇌Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)，该反应正向是气体增大的反应，增大压强则平衡逆向进行，氢气体积分数增大，即其它条件相同时，压强越大，氢气体积分数越大，则p3＞p2＞p1；(3)设生成二氧化碳物质的量为x，三段式为由图可知A点时氢气的体积分数为40%，得到×100%=40%，x=1mol，氢气转化率=×100%=50%。【点睛】由于固体或纯液体没有浓度变化量，浓度始终为常数1，不用写入平衡常数表达式中。17．Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高的SO2转化率，从而节约能源a6NO＋3O2＋2C2H43N2＋4CO2＋4H2O350℃、负载率3.0%NO分解反应是放热反应，升高温度不利于分解反应进行870K【详解】(1)①由图1可以看出，在相同温度下，用Fe2O3作催化剂时SO2的转化率高于用NiO作催化剂时的转化率，故不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3作催化剂是因为在相对较低温度可获得较高的SO2转化率，从而节约能源；答案为：Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高的SO2转化率，从而节约能源；②分析图2，相同时间内曲线a的转化率比曲线b的转化率大，且曲线a达到平衡的时间小于曲线b。根据反应物的浓度越大，反应速率越大，向正反应进行的程度越大，SO2的转化率越大，可知，曲线a表示n(CO)∶n(SO2)=3∶1的变化曲线。答案为：a；(2)①根据图3可知，在催化剂的作用下，C2H4与NO、O2反应最终生成N2、CO2、H2O，反应总方程式为：6NO＋3O2＋2C2H43N2＋4CO2＋4