高二化学（人教版）试题 选择性必修一 课时跟踪检测（十二）　化学反应速率与化学平衡图像

7/7课时跟踪检测(十二)化学反应速率与化学平衡图像(标题目配有讲评课件,选择题请在答题栏中作答)一、选择题1.可逆反应aA(g)+bB(s)cC(g)ΔH,关于下列图像说法错误的是()A.T2>T1 B.ΔH<0C.a+b<c D.P2>P12.(2025·济南阶段检测)某温度下,恒容密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)ΔH>0,下列说法正确的是()A.平衡后加入少量W,速率⁃时间图像如右图B.平衡后升高温度,平衡正向移动,ΔH不变C.平衡后加入Y,平衡正向移动,X、Y的转化率均增大D.当容器中气体的压强不再变化时,反应达到平衡状态3.对于反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)ΔH<0,下列各图所表示的变化合理且符合勒夏特列原理的是()4.(2025·成都高二期中)下列反应中,与三个图像全部相符合的反应是()A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH>0C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0D.H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g)ΔH>05.已知2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)ΔH<0,在一定温度下将2molNO2和1molO3充入一恒容密闭容器中进行反应,直至t1时达到平衡状态。下列图像正确的是()6.密闭容器中进行的可逆反应:aA(g)+bB(g)cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,混合气体中B的质量分数ω(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是()A.T1<T2,p1<p2,a+b>c,正反应为吸热反应B.T1>T2,p1<p2,a+b<c,正反应为吸热反应C.T1<T2,p1>p2,a+b<c,正反应为吸热反应D.T1>T2,p1>p2,a+b>c,正反应为放热反应7.如图为条件一定时,反应2NO+O22NO2+Q(Q>0)中NO的最大转化率与温度变化关系曲线图,图中有A、B、C、D、E五点,其中表示未达到平衡状态,且v正<v逆的点是()A.B和C B.A和EC.E D.A和C8.(2025·海口阶段检测)其他条件不变时,改变密闭容器中某一条件,对反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如图所示的曲线(T表示温度,n表示物质的量),下列判断正确的是()A.若T1>T2,则正反应是吸热反应B.T2时,若起始n(A2)不变时达到平衡,n(AB3)大小为c>b>aC.达到平衡时,A2转化率:b>a>cD.若T1>T2,则K(a)=K(b)<K(d)9.(2025·郑州期中检测)一定条件下,将NO和O2按物质的量之比2∶1充入反应容器,发生2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH的反应。其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线如图所示。下列说法错误的是()A.ΔH<0B.p1<p2C.400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%D.400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为2010.(2024·海南卷)已知298K,101kPa时,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ·mol-1。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为0.4mol·L-1,c(CO2)⁃t关系如图所示。下列说法错误的是()A.T1>T2B.T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15mol·L-1C.使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大D.使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同11.(2024·江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应(忽略其他副反应)为①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=41.2kJ·mol-1②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2225℃、8×106Pa下,将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。下列说法正确的是()A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等B.反应②的焓变ΔH2>0C.L6处的H2O的体积分数大于L5处D.混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于CH3OH的生成速率12.(2024·广西卷)573K、高压条件下,一定量的苯甲腈在密闭容器中发生连续水解:C6H5CN(苯甲腈)→C6H5CONH2(苯甲酰胺)→C6H5COOH(苯甲酸)如图为水解过程中上述三者(分别用X、Y、Z表示)的物质的量分数x(A)随时间t的变化曲线,其中x(A)=n(A)n(X)+A.水解产物除了Y、Z还有NH3B.a点时v消耗(Y)=v生成(Y)C.x(Z)在15min前基本不变,15min后明显增大,可能是水解产物对生成Z的反应有催化作用D.任意25min时间段内存在v(X)=v(Y)+v(Z)二、非选择题13.(8分)一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图1所示:(1)从反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为,X的物质的量浓度减少了,Y的转化率为。

(2)该反应的化学方程式为。(3)10s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如图2所示。则下列说法符合该图像的是。

A.t1时刻,增大了X的浓度B.t1时刻,升高了体系温度C.t1时刻,缩小了容器体积D.t1时刻,使用了催化剂14.(10分)在一密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段是(填字母,下同)。A.t0~t1B.t1~t2C.t2~t3D.t3~t4E.t4~t5F.t5~t6(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度D.降低温度 E.加催化剂 F.充入氮气t1时刻;t3时刻;t4时刻。

(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是。

A.t0~t1 B.t2~t3C.t3~t4 D.t5~t6(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线。15.(10分)治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2,反应原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH<0。某研究小组在三个容积均为5L的恒容密闭容器中,分别充入0.4molNO和0.4molCO,在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变),反应体系总压强随时间的变化如图所示。(1)实验Ⅱ从开始至达到平衡时的平均反应速率v(NO)=。

(2)与实验Ⅱ相比,实验Ⅰ和实验Ⅲ分别仅改变一种反应条件,所改变的条件和判断的理由分别为实验Ⅰ:。

实验Ⅲ:。

(3)三组实验中CO的平衡转化率αⅠ(CO)、αⅡ(CO)和αⅢ(CO)的大小关系为。(4)实验Ⅲ的平衡常数K=。

课时跟踪检测(十二)1.选C由图可知,温度为T2时,反应先达到平衡,反应速率快,反应温度高,故T2>T1,故A正确;由图可知,升高温度,C的百分含量减小,平衡逆向移动,反应正向放热,ΔH<0,故B正确;由图可知,压强为P2时,反应先达到平衡,反应速率快,反应压强大,故P2>P1,增大压强,A的转化率减小,平衡逆向移动,则a<c,不能判断a+b和c的关系,故C错误,D正确。2.选BW是固体,不影响化学反应速率,所以平衡后加入少量W,逆反应速率不变,故A错误;X(g)+Y(g)⇌2Z(g)+W(s)ΔH>0,反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,但是ΔH不变,故B正确;平衡后加入Y,平衡正向移动,促进X转化,但是Y本身的转化率降低,故C错误;反应为气体分子数不变的反应,压强不是变量,容器中气体的压强不再变化时,不能说明反应达到平衡状态,故D错误。3.选D升高温度平衡应逆向移动,逆反应速率应大于正反应速率,不符合勒夏特列原理,故A错误;升高温度平衡应逆向移动,温度越高AB2的含量越小,符合勒夏特列原理但不符合先拐温度越高原则,故B错误;增大压强平衡正向移动,所以压强越大AB2的含量越大,不符合勒夏特列原理,故C错误;增大压强平衡正向移动,所以压强越大AB2的含量越大,温度越高AB2的含量越小,符合勒夏特列原理,故D正确。4.选B由方程式可知,该反应是气体体积减小的放热反应,不符合图1、图3,故A错误;由方程式可知,该反应为气体体积增大的吸热反应,与3个图都符合,故B正确;由方程式可知,该反应为气体体积增大的放热反应,不符合图1,故C错误;由方程式可知,该反应是气体体积减小的吸热反应,不符合图3,故D错误。5.选Dρ=mV,在恒容密闭容器中进行反应,则气体的体积不变,则气体的密度始终不变,故A错误;反应刚开始时O2的物质的量为0,则其逆反应速率一开始应该为0,且NO2正反应速率一开始应该不为0,故B错误;NO2和O3的初始物质的量比为2∶1,化学计量数之比为2∶1,则两者的平衡转化率应该相同,故C错误;该反应正反应为放热反应,升高温度,化学平衡逆向移动,则K正减小,K逆增大,故D6.选B由题图可知,压强相同时,T1时先达到平衡状态,说明T1温度高,反应速率快,T1>T2;温度越高,B的质量分数越小,说明升高温度平衡正向移动,故正反应为吸热反应,ΔH>0。温度相同时,p2时先达到平衡状态,说明p2大,反应速率快,p2>p1,压强越大,B的质量分数越大,说明增大压强平衡逆向移动,正反应为气体分子数增大的反应,即a+b<c。7.选C图像中的曲线为平衡线,线上的点都处于平衡状态,v正=v逆;线以下的各点反应物NO的转化率偏小,反应向右进行,v正>v逆;线以上的点反应物NO的转化率偏大,反应向左进行,v正<v逆。所以,图像中的A、D两点,v正=v逆;B、C两点,v正>v逆;E点,v正<v逆。8.选B若T1>T2,升高温度,平衡时AB3%减小,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,故A错误;增大B2的浓度,平衡向正反应方向移动,AB3的物质的量增大,T2时,起始B2的物质的量大小顺序为c>b>a,则AB3的物质的量大小顺序为c>b>a,故B正确;增大B2的浓度,平衡向正反应方向移动,A2的转化率增大,T2时,起始B2的物质的量大小顺序为c>b>a,则A2的转化率大小顺序为c>b>a,故C错误;若T1>T2,升高温度,平衡时AB3%减小,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,则K(d)小于K(b),故D错误。9.选D压强不变时升高温度NO的转化率降低,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0,故A正确;正反应为气体体积减小的反应,温度一定时,增大压强平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,故p1<p2,故B正确;400℃、p1条件下,平衡时NO的转化率为40%,NO(g)和O2(g)按物质的量之比2∶1投入且按2∶1反应,二者转化率相等,即O2的平衡转化率为40%,故C正确;反应前后气体的化学计量数不相等,平衡常数与体积有关,由于体积未知、物质的浓度未知,不能计算平衡常数,故D错误。10.选D二氧化碳的平衡浓度T1>T2,该反应为放热反应,温度越高,平衡时二氧化碳浓度越大,故T1>T2,A项正确;T1下反应达到平衡时CO2浓度的变化量为0.15mol·L-1,由方程式可知,CO2和CH3OH的浓度变化量相等,故平衡时c(CH3OH)=0.15mol·L-1,B项正确;分析图像可知,该反应存在两个变量:催化剂和温度,在T1温度下,催化剂2条件下反应先达到平衡,说明催化剂2条件下的反应速率大于催化剂1条件下的反应速率,反应活化能越低,反应速率越快,因此使用催化剂1的反应活化能大于催化剂2的,C项正确;T1和T2下,分别使用催化剂2、3,反应同时达到平衡,说明反应速率相同,又温度升高反应速率变快,T1>T2,因此催化效果:催化剂2<催化剂3,反应活化能不同,故反应历程不同,D项错误。11.选C根据图中白圈标记的曲线代表气体温度,L4处与L5处对应的温度不同,平衡常数与温度有关,故L4处与L5处的平衡常数不同,A错误;由图可知,随着气体在绝热反应管中前进,气体温度不断升高,说明有热量放出,而反应①ΔH1>0,故反应②ΔH2<0,B错误;从L5到L6,甲醇的体积分数逐渐增加,说明反应②在向右进行,反应②消耗CO,而CO体积分数没有明显变化,说明反应①也在向右进行,反应①为气体分子数不变的反应,其向右进行时,n(H2O)增大,反应②为气体分子数减小的反应,且没有H2O的消耗与生成,故n总减小而n(H2O)增加,即H2O的体积分数会增大,故L6处的H2O的体积分数大于L5处,C正确;L1处,CO的体积分数大于CH3OH,说明生成的CO的物质的量大于CH3OH,两者反应时间相同,说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率,D错误。12.选DC6H5CN的水解产物为C6H5CONH2,C6H5CONH2的水解产物为C6H5COOH、NH3,故水解产物除了Y、Z还有NH3,A项正确;a点时Y的物质的量分数最大,此时v消耗(Y)=v生成(Y),B项正确;x(Z)在15min前基本不变,15min后明显增大,在没有另加物质、没有改变反应条件的情况下,可能是水解产物对生成Z的反应有催化作用,C项正确;根据图像所示,反应的前期应该有v(X)=v(Y)+v(Z),a点之后,Y的物质的量分数减小,说明Y→Z反应中v消耗(Y)大于X→Y反应中v生成(Y),v(X)减小,v(Z)增大,三者的速率关系不满足v(X)=v(Y)+v(Z),D项错误。13.解析:根据物质的量的变化与化学计量数呈正比书写化学方程式,结合v=ΔcΔt(1)根据图1,v(Z)=ΔnVΔt=1.58mol2L×10s=0.079mol·L-1·s-1;X的物质的量减少了1.20mol-0.41mol=0.79mol,X的物质的量浓度减少了0.79mol2L=0.395mol·L-1;Y的物质的量减少了1.00mol-0.21mol=0.79(2)根据物质的量的变化与化学计量数呈正比,则有n(X)∶n(Y)∶n(Z)=0.79mol∶0.79mol∶1.58mol=1∶1∶2,所以反应的化学方程式为X+Y⇌2Z。(3)由图2可知,t1时刻,正、逆反应速率突然增大,且相等,平衡不移动。t1时刻,若增大了X的浓度,则平衡正移,A不符合题意;t1时刻,若升高了体系温度,平衡一定移动,B不符合题意;t1时刻,若缩小了容器体积,反应速率增大,由于X+Y⇌2Z反应前后气体的计量数相等,平衡不移动,C符合题意;t1时刻,若使用了催化剂,反应速率增大,平衡不移动,D符合题意。答案:(1)0.079mol·L-1·s-10.395mol·L-179%(2)X+Y⇌2Z(3)CD14.解析:(1)根据图示可知,t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6时间段内,v正、v逆相等,反应处于平衡状态。(2)t1时,v正、v逆同时增大,且v逆增大得更多,平衡向逆反应方向移动,所以t1时改变的条件是升温。t3时,v正、v逆同时增大且增大量相同,平衡不移动,所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时,v正、v逆同时减小,但平衡向逆反应方向移动,所以t4时改变的条件是减小压强。(3)根据图示知,t1~t2、t4~t5时间段内平衡均向逆反应方向移动,NH3的含量均比t0~t1时间段的低,所以t0~t1时间段内NH3的百分含量最高。(4)t6时刻分离出部分NH3,v逆立刻减小,而v正逐渐减小,在t7时刻二者相等,