2026年高考化学二轮:题型09 反应速率与化学平衡图像分析(全国适用)(原卷版及解析)_第1页
2026年高考化学二轮:题型09 反应速率与化学平衡图像分析(全国适用)(原卷版及解析)_第2页
2026年高考化学二轮:题型09 反应速率与化学平衡图像分析(全国适用)(原卷版及解析)_第3页
2026年高考化学二轮:题型09 反应速率与化学平衡图像分析(全国适用)(原卷版及解析)_第4页
2026年高考化学二轮:题型09 反应速率与化学平衡图像分析(全国适用)(原卷版及解析)_第5页
已阅读5页,还剩50页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

题型09反应速率与化学平衡图像分析目录目录第一部分题型解码高屋建瓴,掌握全局第二部分考向破译微观解剖,精细教学典例引领方法透视变式演练考向01化学反应速率图像分析考向02化学平衡图像分析【重难】 考向03反应速率与平衡及其图像分析【重难】考向04多曲线复杂图像的分析【重难】 三部分综合巩固整合应用,模拟实战反应速率与化学平衡图像题是化学反应原理模块的考查重心,它直观地揭示了反应过程中各物理量的动态变化关系,要求学生具备出色的识图、析图和数据加工能力。高考试题单一图像考查将减少,更多出现“双纵坐标”

或“多曲线对比”

图像。图像题的背景材料将源于工业真实催化过程(如合成氨、接触法制硫酸的优化条件)、或新颖的有机反应,要求考生剥离情境,直接应用原理分析图像。设问将从“是什么”转向“为什么”和“怎么样”,例如要求计算平衡常数、比较不同点速率大小、或判断特定点的v正与v逆关系。解答该类试题要深刻理解图像背后的勒夏特列原理,并能用速率理论解释温度、催化剂对图像曲线的影响。考向01化学反应速率图像分析【例1-1】(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中,t=0时加入A(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v=kx,k为反应速率常数)。下列说法错误的是A.该条件下xB.0~t1C.若加入催化剂,k1增大,k2不变,则x1D.若A(g)→M(g)和A(g)→【例1-2】(2024·安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO42-的影响因素,测得不同条件下实验序号水样体积/mL纳米铁质量/mg水样初始pH①5086②5026③5028下列说法正确的是A.实验①中,0~2小时内平均反应速率vB.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeOC.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率D.其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO41.看面:认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理相联系。2.看线:弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。3.看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如,在浓度—时间图像中,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行推理判断。4.看变化趋势:在速率—时间图像上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变、大变和小变。例如,升高温度,v(吸)大增,v(放)小增;增大反应物浓度,v(正)突变,v(逆)渐变。【变式1-1】(2025·安徽·三模)在反应物起始投料相同条件下,可逆反应X(s)+4Y(g)⇌Z(g)

△H在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下达到平衡时,Z的体积分数与温度的关系如图所示。图中O点时,Z的体积分数为0.9。下列说法正确的是A.该反应的△H大于0B.p2=1.0MPaC.M、N、O三点中,M点反应速率最快D.O点对应温度下,该反应的平衡常数Kp=9000(MPa)-3【变式1-2】(2025·内蒙古·模拟预测)25℃下,为探究纳米铁去除工业废水中SeO42−的影响因素,测得不同条件下实验序号水样体积/mL纳米铁质量/mg水样初始pH①100166②10046③10048下列说法正确的是A.实验①中,0~2小时内平均反应速率vSeO42-=2.0B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeOC.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率D.其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO4考向02化学平衡图像分析【例2-1】(2025·江苏卷)甘油C3H8反应Ⅰ

C反应Ⅱ

CO反应Ⅲ

CO1.0×105Pa条件下,1molC3H8A.550℃时,H2B.550℃反应达平衡状态时,nC.其他条件不变,在400~550℃范围,平衡时H2D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时H2【例1-2】(2024·湖南卷)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的CH3OHg主反应:CH3OH副反应:CH3OH在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数δδA.投料比x代表nB.曲线c代表乙酸的分布分数C.ΔH1D.L、M、N三点的平衡常数:K【变式2-1】(2025·河北衡水·三模)利用乙醇进行水蒸气催化重整制氢可解决能源短缺问题,其反应如下。Ⅰ.CH3CHⅡ.CH4gⅢ.COg+在650℃、100kPa条件下,乙醇的进料速率为100mol⋅h−1A.图中a线可能表示CH4B.a线表示CO2C.反应Ⅲ的KD.温度高于650℃时,H2【变式2-2】(2025·广东清远·一模)在容积不变的密闭容器中,发生反应:COg+H2SA.该反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能B.正反应速率:vC.若将容器体积缩小至原来的一半,H2D.当混合气体的平均相对分子质量不再改变,该反应达到平衡考向03反应速率与化学平衡图像分析【例3-1】(2024·海南卷)已知298K,101kPa时,CO2g+3H2g⇌CH3OHg+H2OA.T1>T2B.T1下反应达到平衡时cC.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【例3-2】(2024·吉林卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是A.3h时,反应②正、逆反应速率相等B.该温度下的平衡常数:①>②C.0~3h平均速率(异山梨醇)D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率看图象一看面,即纵坐标与横坐标的意义二看线,即线的走向和变化趋势三看点,即起点、折点、交点、终点四看辅助线,如等温线、等压线等五看变化,如浓度变化、温度变化等想规律联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律作判断根据图象中表现的关系与所学规律相对比,作出符合题目要求的判断【变式3-1】(2025·山西吕梁·三模)物质Z是一种由生物质制备的高附加值产品,某温度下其制备过程中会发生如图甲所示反应,相关物质浓度随时间变化的关系如图乙所示,图中15h后物质Z的浓度不再变化。下列说法错误的是A.L1B.由图可知,t1C.加入催化剂不改变反应②的平衡转化率D.0~3h反应②平均速率【变式3-2】(2025·山东·模拟预测)在2L的密闭容器中充入4molNH3和5molO2发生反应:4NH3g+5O下列说法错误的是A.化学反应速率:vB.单位时间内断裂N—H和O—H数目相等时达到平衡状态C.化学反应的平衡常数:KD.5min到达b点,则v考向04多曲线复杂图像的分析【例4-1】(2025·山东卷)在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:T2温度时,Na2SiFA.a线所示物种为固相产物B.T1温度时,向容器中通入N2C.p3小于T3D.T1【例4-2】(2025·广西卷)常温下,浓度均为1×10−3 mol⋅LI.HClOII.HClO初始pH=2.5A.曲线②表示的微粒为ClOB.0~2.0 s内,cC.0~2.0 s内,D.体系中v正1.复杂图像类型的解题步骤(1)看清坐标所代表的意义,如反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等;(2)抓住图像中的关键点(常为最高点、最低点、转折点)、看清曲线的变化趋势;(3)将复杂图像转化为常规图像;(4)运用化学平衡知识进行解答。2.解决复杂平衡图像题应考虑的角度(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,如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理,只有达到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。(3)不同的投料比对产率造成的影响可以根据定一议二的方法,根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改变投料比时平衡移动的方向进行判断,确定反应的吸放热或系数和的大小。【变式4-1】(2025·四川达州·模拟预测)科学家利用多聚物来捕获CO2,使CO2与H2在催化剂表面生成CH反应Ⅰ:CO2g反应Ⅱ:CO2g在恒压密闭容器中充入6molH2与2molCO2,分别在p1、p已知:CH3OHA.对于反应Ⅰ,甲醇的选择性:NB.曲线b表示压强为p1C.恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,反应Ⅱ平衡不移动D.要提高CH3【变式4-2】(2025·北京·三模)CO2催化加氢直接合成二甲醚过程中有以下2个反应:反应I:2CO2反应II(副反应):CO2g将1molCO2、3molH2加入至4L含催化剂的密闭容器中,研究其他条件不变时,温度对反应的影响。温度对CO2平衡总转化率及反应2.5小时,CO2实际总转化率的影响如图1所示;反应温度对二甲醚的平衡选择性及反应2.5小时的二甲醚实际选择性影响如图2所示。资料:CH3OCH下列说法不正确的是A.随温度升高,CO2平衡转化率先降低后升高与反应I放热、反应II吸热有关B.300℃时,前2.5小时内二甲醚的平均生成速率是3.3×C.240℃-300℃,CO2实际转化率升高、二甲醚实际选择性降低的原因是:温度升高,反应I、II速率均加快,且对反应II的影响大于对反应I的影响D.200℃时,反应II的平衡常数是71.(2025·安徽合肥·模拟预测)有机物M是一种重要的有机合成材料,以A为原料通过以下两步反应可以获得M。反应I:A(g)+2B(g)反应Ⅱ:C(g)一定温度下,向一定体积的密闭容器中加入一定量A和B发生上述两个反应。该体系中A、C、M的浓度随时间变化曲线如图甲所示。两个反应的lnk(A.根据图乙可知ΔH1<ΔH2 C.图甲曲线②代表C的浓度变化 D.两个反应的活化能关系为E2.(2025·陕西咸阳·二模)异山梨醇广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。在温度为T、催化剂条件下,山梨醇制备异山梨醇的过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示,山梨醇的初始浓度为0.10mol⋅kg山梨醇A.曲线c表示异山梨醇的浓度,该反应不存在副产物B.该温度下的平衡常数:KC.0~th内,D.加入催化剂对反应①②的平衡转化率均增大3.(2025·江西·二模)某物质与材料研究小组发现Ag3PO4i.Ag3ii.O2iii.⋅OH和O2−取某有机废水(设含有的有机物的摩尔质量为Mg⋅mol−1A.由实验③可知该有机物的降解反应为可逆反应B.⋅OH和OC.该催化剂能够降低反应的活化能,但本身易失活D.实验①中在0~25min内,有机物的降解速率为4.(2025·安徽芜湖·二模)一定温度下,向2L恒容密闭容器中投入E和M发生反应:E(g)+M(g)①F(g)⇌③②G(g)。已知反应初始n0(E)=n0(M)=0.20mol,测得0~tA.Y为c(G)随t的变化曲线B.0~t1s内,v(C.若t2时缩小容器的体积,c(G)变小D.若t2时升温,物质浓度变化如虚线所示,则反应的活化能:①<③<②5.(2025·湖南·二模)将HCl和O2分别以不同的起始流速通入一定体积的反应器中,发生反应:2HCl(g)+12O2(g)⇌ClA.T1>T2>T3B.该反应在低温下可自发进行C.加入高效催化剂或升温可提高M点转化率D.若通气1h,则N点氯气的物质的量为0.092mol6.(2025·江苏·模拟预测)二氧化碳加氢制甲烷过程中发生如下反应:反应Ⅰ:CO反应Ⅱ:CO在1.01×105Pa条件下,按n起始(CO2):n起始(H2)=1:1投料比进行反应,平衡时CO2、CH4和CO占所有含碳物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列不正确的是A.曲线①对应的物质是CO2B.800℃时,反应Ⅱ的化学平衡常数小于1C.温度低于300℃,曲线②对应的纵坐标数值可能大于30%D.500℃时,其他条件一定,增大压强,反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动7.(2025·青海海南·一模)CO2和H2合成甲酸(HCOOH)的反应为H2g+CO2g⇌HCOOHg

ΔH>0。一定温度下,向1L恒容密闭容器中充入1A.O∼t1B.平衡常数:KC.t2D.混合气体的平均相对分子质量:Mt18.(2025·江苏徐州·一模)高炉炼铁过程中涉及如下反应:①FeOs+②FeOs+③Cs+在恒容密闭容器中加入足量FeO、C,发生上述反应。改变温度,测得平衡时容器内总压强的对数lgp总kPa、x下列叙述错误的是A.xB.b、c曲线分别代表xCO2C.若改为恒压容器,则曲线c向下移动D.加入催化剂,可提高单位时间内FeO的转化率9.(2025·江西·一模)工业上利用CO2加氢合成甲醇反应为CO2g+3H2g⇌CH3OHg+HA.CO2加氢合成甲醇自发的条件是高温B.图中温度关系:T1>T2>T3C.将温度升高30℃,M点CO2转化率将减小D.当流速为0.18mol/h,α(T1)小的原因是反应物与催化剂接触不充分、T1温度低10.(2025·湖南永州·三模)甲烷化反应即氢气和碳氧化物反应生成甲烷,可实现碳循环利用。涉及反应如下:Ⅰ.COg+3Ⅱ.COg+在恒温恒容条件下进行上述反应,平衡时CO的转化率及CH4和CO2的产率随A.曲线c表示CO2B.其它条件不变时,A点通过降低温度达到B点C.当体系内混合气体的平均相对分子质量不再变化,说明反应达到平衡D.按nH2nCO=3向容器中投料,初始压强为p0kPa,11.(2025·内蒙古赤峰·三模)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N,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A.反应①的活化能比反应②的活化能大B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变C.在30min时,加入N后化学反应速率增大D.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Z12.(2025·安徽合肥·模拟预测)以NH3和CO2为原料可以合成尿素反应Ⅰ:2NH3反应Ⅱ:H2NCOONH某温度下,在密闭容器中充入一定量的NH3和CO(X代表NH3,Y代表H2NCOONH4已知:①反应mAg+nBg②阿仑尼乌斯指出速率常数k和温度的定量关系为:k=A⋅e−EaRT,其中A、R下列有关说法不正确的是A.生产过程中温度越高,尿素产量不一定越高B.反应Ⅱ是总反应的决速步,反应Ⅰ活化能一定低于反应ⅡC.m点时,反应Ⅱ正、逆反应速率不相等D.温度升高时,研究发现曲线Y的最高点会往左上角移动,说明氨气的消耗速率比水的生成速率的增长幅度更大13.(2025·辽宁丹东·二模)工业上以CO2、H2为原料合成ⅰ.CO2g+3ⅱ.CO2g实验测定CO2的平衡转化率(X−CO2)、CH3OH下列说法正确的是A.压强:pB.反应ⅱ的活化能:EC.压强p1D.平衡后,压缩容器体积,反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ平衡不移动14.(2025·河北衡水·三模)硫化氢不稳定,可以利用其高温分解制备硫黄和氢气,反应为2H2Sg⇌S2A.图中表示平衡状态的线为bB.图中M点正反应速率小于逆反应速率C.某温度下,平衡时H2D.随温度的升高,a、b两条线逐渐靠近,可能是由于升高温度使反应速率增大,H215.(2025·河北衡水·三模)在密闭容器中加入足量的焦炭(沸点:4827℃)和1molSO2发生反应,生成CO2和硫蒸气(Sx)。反应在某温度达到平衡时,SO2和CO2的体积分数都等于40%。按相同投料方式发生上述反应,相同时间内测得SOA.当SO2和CO2的体积分数都等于40%时,SB.图2中700℃时催化剂乙的活性比催化剂甲的高C.A、B、C三点对应的反应状态中,达到平衡状态的是C点D.反应达到平衡后用CS2作为吸收剂,可增大SO16.(2025·河北衡水·三模)甲醇是有机合成的重要原料。甲醇合成汽油添加剂甲基叔戊基醚(,简写为T)的反应如下,反应式中各物质分别为:甲醇(简写为M)、2-甲基-2-丁烯(简写为A)、2-甲基-1-丁烯(简写为B)。反应ⅰ:Maq+A反应ⅱ:Taq⇌反应ⅲ:Aaq⇌B实验小组为验证浓度越大的磷铝酸浸渍催化剂对以上反应的催化活性越好,进行了三组实验,得到cT随时间(tA.ΔB.图中曲线表示的磷铝酸浓度为Ⅰ<Ⅱ<ⅢC.降低温度,反应ⅰ的速率减小,反应ⅱ的速率增大D.达到平衡后加入M,cA17.(2025·重庆江津·模拟预测)工业试剂硫酰氯制备原理为SO2g+Cl2g⇌SO2Cl2g,恒容密闭容器中按不同进料比充入SO2A.该反应的ΔH>0(不考虑T对pB.T2温度下,平衡常数C.M点时,平均反应速率vD.T3且nSO18.(2025·江苏常州·模拟预测)甲烷催化氧化为合成气的主要反应有:反应1

2反应2

CH将2molCH4与2molO2投入密闭容器中反应,不同温度下,相同时间内CH4转化率、HA.由题可知,ΔB.在700℃时,容器中生成的CO2C.在500℃、600℃、700℃时都可能发生CHD.该过程中,低温有利于合成气的生成19.(2025·浙江·一模)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。CO2催化加氢制反应1:CO2g反应2:CO2g恒压下,将nCO2:nH2=1:3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,测得出口处CO2下列说法不正确的是A.曲线③表示CO的选择性B.280℃时出口处CO的物质的量大于220℃时C.反应1正反应活化能小于逆反应活化能D.COg+220.(2025·河北衡水·模拟预测)一定温度下,某恒容密闭容器中同时发生两个反应:①P+Q=X+Z、②P+Q=A.0~20min内,vB.容器中Z的生成速率大于X的生成速率C.45min时,cY=0.24D.相同温度下,k

题型09反应速率与化学平衡图像分析目录目录第一部分题型解码高屋建瓴,掌握全局第二部分考向破译微观解剖,精细教学典例引领方法透视变式演练考向01化学反应速率图像分析考向02化学平衡图像分析【重难】 考向03反应速率与平衡及其图像分析【重难】考向04多曲线复杂图像的分析【重难】 三部分综合巩固整合应用,模拟实战反应速率与化学平衡图像题是化学反应原理模块的考查重心,它直观地揭示了反应过程中各物理量的动态变化关系,要求学生具备出色的识图、析图和数据加工能力。高考试题单一图像考查将减少,更多出现“双纵坐标”

或“多曲线对比”

图像。图像题的背景材料将源于工业真实催化过程(如合成氨、接触法制硫酸的优化条件)、或新颖的有机反应,要求考生剥离情境,直接应用原理分析图像。设问将从“是什么”转向“为什么”和“怎么样”,例如要求计算平衡常数、比较不同点速率大小、或判断特定点的v正与v逆关系。解答该类试题要深刻理解图像背后的勒夏特列原理,并能用速率理论解释温度、催化剂对图像曲线的影响。考向01化学反应速率图像分析【例1-1】(2025·安徽卷)恒温恒压密闭容器中,t=0时加入A(g),各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线如图(反应速率v=kx,k为反应速率常数)。下列说法错误的是A.该条件下xB.0~t1C.若加入催化剂,k1增大,k2不变,则x1D.若A(g)→M(g)和A(g)→【答案】C【解析】①A(g)⇌M(g)的K=k1k−1,②A(g)⇌N(g)K=k2k−2,②-①得到M(g)⇌N(g),则K=xN平衡xM平衡=k【例1-2】(2024·安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO42-的影响因素,测得不同条件下实验序号水样体积/mL纳米铁质量/mg水样初始pH①5086②5026③5028下列说法正确的是A.实验①中,0~2小时内平均反应速率vB.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeOC.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率D.其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO4【答案】C【解析】实验①中,0~2小时内平均反应速率vSeO42-=(5.0×10−5−1.0×10−5)mol⋅L-12h=2.0×10−5mol⋅L-1⋅h1.看面:认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与有关的原理相联系。2.看线:弄清线的走向、变化趋势及线的陡与平。3.看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如起点、终点、交点、折点、最高点、最低点。例如,在浓度—时间图像中,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有关原理进行推理判断。4.看变化趋势:在速率—时间图像上,要注意看清曲线是连续的还是跳跃的,分清渐变和突变、大变和小变。例如,升高温度,v(吸)大增,v(放)小增;增大反应物浓度,v(正)突变,v(逆)渐变。【变式1-1】(2025·安徽·三模)在反应物起始投料相同条件下,可逆反应X(s)+4Y(g)⇌Z(g)

△H在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下达到平衡时,Z的体积分数与温度的关系如图所示。图中O点时,Z的体积分数为0.9。下列说法正确的是A.该反应的△H大于0B.p2=1.0MPaC.M、N、O三点中,M点反应速率最快D.O点对应温度下,该反应的平衡常数Kp=9000(MPa)-3【答案】D【解析】根据图像可知:该反应在升高温度时生成物Z的体积分数减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应为放热反应,故△H<0,A错误;根据反应方程式可知:该反应正反应为气体分子数减少的反应,在温度不变时,压强增大,Z的体积分数增大。根据图像可知Z的体积分数:p1<p2<p3<p4,故压强:p1<p2<p3<p4,结合题目给出的压强数值,可知:压强p2应该为0.50MPa,B错误;反应速率受温度和压强等因素影响。在其他条件不变时,升高温度,反应速率加快;在其它条件不变时,增大压强,化学反应速率加快。根据图像可以看出:在M、N、O三点中,反应温度:O>N>M;反应压强:O>M>N。可见O点温度最高,压强最大,因此O点的化学反应速率更快,C错误;根据图像可知:在O点时生成物Z的体积分数0.9,其所在的气体总压P=1.0MPa,分压p(Z)=0.9×1.0MPa=0.9MPa,p(Y)=0.1×1.0MPa=0.1MPa,则该条件下该反应的压强平衡常数为Kp=p(Z)p4(Y)【变式1-2】(2025·内蒙古·模拟预测)25℃下,为探究纳米铁去除工业废水中SeO42−的影响因素,测得不同条件下实验序号水样体积/mL纳米铁质量/mg水样初始pH①100166②10046③10048下列说法正确的是A.实验①中,0~2小时内平均反应速率vSeO42-=2.0B.实验③中,反应的离子方程式为:2Fe+SeOC.其他条件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速率D.其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO4【答案】C【分析】由表格数据可知,实验①②探究其他条件相同时,纳米铁质量对去除工业废水中SeO42−的影响,实验说明适当增加纳米铁质量可加快反应速率;实验②③探究其他条件相同时,水样初始pH对去除工业废水中【解析】由图可知,0~2小时内,实验①中硒酸根离子浓度变化量为(5.0×10-4mol/L-1.0×10-4mol/L)=4.0×10-4mol/L,则硒酸根离子平均速率为v=4.0×10−4mol/L2h=2.0×10-4mol·L-1·h-1,A错误;由表格数据可知,实验③的初始pH为8,溶液呈弱碱性,发生的反应为2Fe+SeO42-考向02化学平衡图像分析【例2-1】(2025·江苏卷)甘油C3H8反应Ⅰ

C反应Ⅱ

CO反应Ⅲ

CO1.0×105Pa条件下,1molC3H8A.550℃时,H2B.550℃反应达平衡状态时,nC.其他条件不变,在400~550℃范围,平衡时H2D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时H2【答案】A【分析】550℃时,曲线①物质的量是5mol,根据原子守恒,n(C)=3mol,则其不可能是含碳微粒,故曲线①表示H2,升高温度,反应Ⅰ平衡正移,反应Ⅱ平衡逆向移动,CO物质的量增大,则曲线③代表CO,温度升高,反应Ⅲ逆向移动,CH4物质的量降低,则曲线②代表【解析】550℃时,nH2=5mol,nCO2=2.2mol,nCH4=nCO=0.4mol,根据C原子守恒,可得nC3H8O3=nC−nCO【例1-2】(2024·湖南卷)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的CH3OHg主反应:CH3OH副反应:CH3OH在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数δδA.投料比x代表nB.曲线c代表乙酸的分布分数C.ΔH1D.L、M、N三点的平衡常数:K【答案】D【分析】题干明确指出,图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分别为δCH3COOH、δCH3COOCH3,若投料比x代表nCH3OHnCO,x越大,可看作是CH3OH的量增多,则对于主、副反应可知生成的CH3COOCH3越多,CH3COOCH3分布分数越高,则曲线a或曲线b表示CH【解析】根据分析可知,投料比x代表nCOnCH3OH,故A错误;根据分析可知,曲线c表示CH3COOCH3分布分数,故B错误;甲醇与一氧化碳的反应为熵减反应,若反应为吸热,则任何条件下都不能自发,所以甲醇和一氧化碳的反应为放热反应,则ΔH1<0;当同一投料比时,观察可知T1时δCH3COOCH3大于T2时δCH3COOCH3,由T2>T1可知,温度越高则δ【变式2-1】(2025·河北衡水·三模)利用乙醇进行水蒸气催化重整制氢可解决能源短缺问题,其反应如下。Ⅰ.CH3CHⅡ.CH4gⅢ.COg+在650℃、100kPa条件下,乙醇的进料速率为100mol⋅h−1A.图中a线可能表示CH4B.a线表示CO2C.反应Ⅲ的KD.温度高于650℃时,H2【答案】A【解析】在650℃、100kPa条件下,乙醇的进料速率为100mol⋅h−1;水醇(水与乙醇)的进料速率比与气体平衡产量(mol⋅h−1)的关系如图,CO的量在减少,说明除发生反应Ⅰ和反应Ⅱ外,主要发生了反应Ⅲ,以生成氢气和二氧化碳为主,则图中a线表示CO2的平衡产量,A错误;水醇进料比为7:1时,CO的平衡产量为50mol⋅h−1,CO2的平衡产量为130mol⋅h−1,根据C原子守恒得到消耗的乙醇为50mol⋅h−1+130mol【变式2-2】(2025·广东清远·一模)在容积不变的密闭容器中,发生反应:COg+H2SA.该反应的正反应的活化能大于逆反应的活化能B.正反应速率:vC.若将容器体积缩小至原来的一半,H2D.当混合气体的平均相对分子质量不再改变,该反应达到平衡【答案】B【分析】由于题目中图片显示H2S转化率随温度升高而降低,可推断升高温度平衡逆向移动,故正反应为放热反应(【解析】ΔH=Ea(正)-Ea(逆),正反应放热(ΔH<0),则Ea(正)-Ea(逆)<0,即Ea(正)<Ea(逆),A错误;由图可知,a,b两点温度相同,b点H2S的转化率小于平衡转化率,说明b点的反应物浓度高于平衡点a,因此正反应速率va<vb,B正确;考向03反应速率与化学平衡图像分析【例3-1】(2024·海南卷)已知298K,101kPa时,CO2g+3H2g⇌CH3OHg+H2OA.T1>T2B.T1下反应达到平衡时cC.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【答案】D【解析】平衡时CO2的浓度T1温度下比T2温度下的大,即T1到T2平衡正向移动,而结合题干方程式可知,该反应正反应是一个放热反应,即降低温度平衡才是正向移动,即T1>T2,A正确;T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25mol/L,即CO2的浓度改变量为:0.40mol/L-0.25mol/L=0.15mol,结合变化量之比等于化学计量系数之比可知,T1下反应达到平衡时cCH3OH=0.15mol⋅L−1,B正确【例3-2】(2024·吉林卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是A.3h时,反应②正、逆反应速率相等B.该温度下的平衡常数:①>②C.0~3h平均速率(异山梨醇)D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率【答案】A【解析】由图可知,3小时后异山梨醇浓度继续增大,15h后异山梨醇浓度才不再变化,所以3h时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;图像显示该温度下,15h后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4-失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;由图可知,在0~3h内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,所以平均速率(异山梨醇)=0.042mol/kg3看图象一看面,即纵坐标与横坐标的意义二看线,即线的走向和变化趋势三看点,即起点、折点、交点、终点四看辅助线,如等温线、等压线等五看变化,如浓度变化、温度变化等想规律联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律作判断根据图象中表现的关系与所学规律相对比,作出符合题目要求的判断【变式3-1】(2025·山西吕梁·三模)物质Z是一种由生物质制备的高附加值产品,某温度下其制备过程中会发生如图甲所示反应,相关物质浓度随时间变化的关系如图乙所示,图中15h后物质Z的浓度不再变化。下列说法错误的是A.L1B.由图可知,t1C.加入催化剂不改变反应②的平衡转化率D.0~3h反应②平均速率【答案】B【解析】根据图甲,Y是反应①的产物、反应②的反应物,其浓度应先增大后减小,图乙中L1曲线从0开始先上升后下降,符合Y的浓度变化特征,A正确;反应③为X→M,M的浓度不再变化时反应达到平衡,M对应L3曲线,t1点时L3浓度仍在上升,未达平衡浓度,故反应③未平衡,B错误;催化剂仅改变反应速率,不影响平衡移动,因此不改变反应②的平衡转化率,C正确;0~3h内Z的浓度变化量为0.042mol·kg⁻¹,平均速率v(Z)=0.042【变式3-2】(2025·山东·模拟预测)在2L的密闭容器中充入4molNH3和5molO2发生反应:4NH3g+5O下列说法错误的是A.化学反应速率:vB.单位时间内断裂N—H和O—H数目相等时达到平衡状态C.化学反应的平衡常数:KD.5min到达b点,则v【答案】D【解析】a点氨气的转化率高于c点,即a点氨气的浓度低于c点,又a点温度低于c点,所以化学反应速率:va正<vc正,A正确;单位时间内断裂N—H键数目表示v(正),断裂O—H键数目表示v(逆),平衡时消耗4molNH3断裂12molN—H键,同时消耗6molH2O断裂12molO—H键,单位时间内断裂N—H键和O—H键数目相同,说明达到平衡状态,B正确;图中c点温度高于b点,该反应为放热反应,平衡后升高温度化学平衡逆向移动,化学平衡常数减小,故Kb>Kc,C正确;考向04多曲线复杂图像的分析【例4-1】(2025·山东卷)在恒容密闭容器中,Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:T2温度时,Na2SiFA.a线所示物种为固相产物B.T1温度时,向容器中通入N2C.p3小于T3D.T1【答案】D【分析】Na2SiF6(s)热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物,则其分解产物为NaF(s)和SiF【解析】a线所示物种为NaF(s),NaF(s)固相产物,A正确;T1温度时,向容器中通入N2,恒容密闭容器的体积不变,各组分的浓度不变,化学平衡不发生移动,虽然总压变大,但是气相产物分压不变,仍为p1,B正确;根据题给图像,升高温度时SiF4(g)物质的量增加,由于反应是在恒容密闭容器中进行,SiF4(g)分压pSiF4(g)不断增大,在此固气体系中,Na2SiF6(s)热解平衡常数Kp=p【例4-2】(2025·广西卷)常温下,浓度均为1×10−3 mol⋅LI.HClOII.HClO初始pH=2.5A.曲线②表示的微粒为ClOB.0~2.0 s内,cC.0~2.0 s内,D.体系中v正【答案】B【解析】由反应I和II可知,生成物为ClO2、ClO3−、Cl-,根据氯元素守恒及2s时数据,得出c(ClO2)=0.64×10-3mol/L,c(Cl-)=0.42×10-3mol/L,c(ClO3−)=0.10×10-3mol/L,故曲线②为Cl-,ClO3−为曲线③,A错误;反应I消耗H+(0.32×10-3mol/L),反应II生成H⁺(0.10×10-3mol/L),总H⁺变化量Δc(H⁺)=-0.22×10-3mol/L<0,即H⁺浓度逐渐减小,B正确;0~2s内HClO浓度变化Δc=Δc(Cl-)=0.42×10-3mol/L,v=ΔcΔt=0.42×10−32=2.1×10-4mol·L-1·s-1,C错误;v正1.复杂图像类型的解题步骤(1)看清坐标所代表的意义,如反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等;(2)抓住图像中的关键点(常为最高点、最低点、转折点)、看清曲线的变化趋势;(3)将复杂图像转化为常规图像;(4)运用化学平衡知识进行解答。2.解决复杂平衡图像题应考虑的角度(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,如果还未达到平衡则不能使用平衡移动原理,只有达到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。(3)不同的投料比对产率造成的影响可以根据定一议二的方法,根据相同投料比下温度或压强的改变对产率的影响或相同温度或压强下改变投料比时平衡移动的方向进行判断,确定反应的吸放热或系数和的大小。【变式4-1】(2025·四川达州·模拟预测)科学家利用多聚物来捕获CO2,使CO2与H2在催化剂表面生成CH反应Ⅰ:CO2g反应Ⅱ:CO2g在恒压密闭容器中充入6molH2与2molCO2,分别在p1、p已知:CH3OHA.对于反应Ⅰ,甲醇的选择性:NB.曲线b表示压强为p1C.恒压条件下发生反应Ⅰ和Ⅱ,平衡后再充入惰性气体,反应Ⅱ平衡不移动D.要提高CH3【答案】C【分析】温度升高,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡正向移动,导致平衡时nCH3OH减小,nCO增大,则曲线b、d表示不同压强下CO的物质的量分数随温度的变化关系,相同温度下增大压强,反应Ⅰ正向移动,甲醇的量增大,同时导致二氧化碳的量减小,从而导致反应Ⅱ逆向移动,nCO减小。综上,物质的量分数随温度的变化关系对应曲线为:a代表p2下的CH3OH,c代表p1【解析】温度相同时,对于反应Ⅰ,压强越大,平衡正向移动,甲醇的选择性N>M,A正确;据分析,曲线b表示压强为p1时CO的物质的量分数随温度的变化关系,B正确;恒压条件下,平衡后再充入惰性气体,反应体系的体积增大,反应Ⅰ和Ⅱ的气体分压减小,反应Ⅰ的平衡逆向移动,nCO2增大,nH2O减小,使反应Ⅱ的化学平衡正向移动,C错误;对反应Ⅰ使用催化活性更高的催化剂,使【变式4-2】(2025·北京·三模)CO2催化加氢直接合成二甲醚过程中有以下2个反应:反应I:2CO2反应II(副反应):CO2g将1molCO2、3molH2加入至4L含催化剂的密闭容器中,研究其他条件不变时,温度对反应的影响。温度对CO2平衡总转化率及反应2.5小时,CO2实际总转化率的影响如图1所示;反应温度对二甲醚的平衡选择性及反应2.5小时的二甲醚实际选择性影响如图2所示。资料:CH3OCH下列说法不正确的是A.随温度升高,CO2平衡转化率先降低后升高与反应I放热、反应II吸热有关B.300℃时,前2.5小时内二甲醚的平均生成速率是3.3×C.240℃-300℃,CO2实际转化率升高、二甲醚实际选择性降低的原因是:温度升高,反应I、II速率均加快,且对反应II的影响大于对反应I的影响D.200℃时,反应II的平衡常数是7【答案】D【解析】反应I为放热反应,升高温度平衡逆向移动,CO2转化率降低;反应II为吸热反应,升高温度平衡正向移动,CO2转化率升高。低温时反应I主导,平衡转化率先降低;高温时反应II主导,转化率后升高,A正确;300℃时CO2实际总转化率22%,消耗n(CO2)=1mol×22%=0.22mol,二甲醚实际选择性30%,则生成二甲醚消耗n(CO2)=0.22mol×30%=0.066mol,反应I中CO2与CH3OCH3的物质的量之比为2:1,则生成的n(CH3OCH3)=0.066mol2=0.033mol,所以速率v=0.033mol4L×2.5h=3.3×10−3mol·(L·h)−1,B正确;240-300℃未达平衡,温度升高反应I、II速率均加快。实际转化率升高说明总消耗CO2增多,选择性降低说明副反应II速率增加更显著,导致更多CO2用于生成CO,C正确;200℃时CO计算反应II的平衡常数为K=cH21.(2025·安徽合肥·模拟预测)有机物M是一种重要的有机合成材料,以A为原料通过以下两步反应可以获得M。反应I:A(g)+2B(g)反应Ⅱ:C(g)一定温度下,向一定体积的密闭容器中加入一定量A和B发生上述两个反应。该体系中A、C、M的浓度随时间变化曲线如图甲所示。两个反应的lnk(A.根据图乙可知ΔH1<ΔH2 C.图甲曲线②代表C的浓度变化 D.两个反应的活化能关系为E【答案】C【解析】图乙仅能通过lnk与1T的斜率判断活化能,无法确定ΔH1和ΔH2大小,A错误;T1温度时,两反应lnk相等即速率常数k相等,但速率常数与反应是否平衡无关,平衡取决于正逆反应速率是否相等,B错误;C是反应Ⅰ的产物、反应Ⅱ的反应物,其浓度应先增大后减小(有峰值),且初始浓度为0,C正确;由lnk=−EₐRT+2.(2025·陕西咸阳·二模)异山梨醇广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。在温度为T、催化剂条件下,山梨醇制备异山梨醇的过程及相关物质的浓度随时间变化的关系如图所示,山梨醇的初始浓度为0.10mol⋅kg山梨醇A.曲线c表示异山梨醇的浓度,该反应不存在副产物B.该温度下的平衡常数:KC.0~th内,D.加入催化剂对反应①②的平衡转化率均增大【答案】C【解析】0h时,a的浓度最大,a为山梨醇,随着反应①的进行,山梨醇浓度减小,生成1,4-脱水山梨醇,故b为1,4-脱水山梨醇,c为最终产物异山梨醇。th时山梨醇已反应完全,此时1,4-脱水山梨醇与异山梨醇的浓度和不等于山梨醇的初始浓度,故该反应存在副产物,A错误;反应①平衡常数K1=c1,4−脱水山梨醇c山梨醇,反应②平衡常数K2=c异山梨醇c1,4−平均反应速率=0.045mol·kg−1th3.(2025·江西·二模)某物质与材料研究小组发现Ag3PO4i.Ag3ii.O2iii.⋅OH和O2−取某有机废水(设含有的有机物的摩尔质量为Mg⋅mol−1A.由实验③可知该有机物的降解反应为可逆反应B.⋅OH和OC.该催化剂能够降低反应的活化能,但本身易失活D.实验①中在0~25min内,有机物的降解速率为【答案】C【解析】可逆反应需达到平衡时反应物和生成物共存,实验③残留率接近100%,可能因催化剂失活导致反应停止,不一定是可逆反应,A错误;步骤iii中·OH和O₂⁻将有机物氧化为CO₂,有机物被氧化,则·OH和O₂⁻作氧化剂,B错误;催化剂能降低反应活化能使反应速率加快,实验中依次降解时,①降解最快,②变慢,③几乎不降解,说明催化剂重复使用后失活,C正确;实验①中在0~25min内,有机物的残留率由100%变为40%,但题中未给出有机物的初始浓度或质量,无法计算具体速率数值,D错误;故选C4.(2025·安徽芜湖·二模)一定温度下,向2L恒容密闭容器中投入E和M发生反应:E(g)+M(g)①F(g)⇌③②G(g)。已知反应初始n0(E)=n0(M)=0.20mol,测得0~tA.Y为c(G)随t的变化曲线B.0~t1s内,v(C.若t2时缩小容器的体积,c(G)变小D.若t2时升温,物质浓度变化如虚线所示,则反应的活化能:①<③<②【答案】D【分析】由题干反应E(g)+M(g)①【解析】G为生成物,初始浓度为0,后一直增大直至达到平衡状态的最大值,因此Y不可能为c(G),Y的浓度先增大后减小,则Y为F物质的浓度c(F)随t的变化曲线,A错误;根据上述分析可知:Y表示F的浓度变化曲线,在反应开始时c(E)=c(M)=0.20mol2L=0.1mol/L,E与M反应生成F,它们转化的物质的量关系为1:1:1,反应进行到t1s时F的浓度为amol/L,故在0~t1s内,反应物E或M平均反应速率应为v(G)=ΔcΔt=0.1-a2t1mol⋅L-1·S−15.(2025·湖南·二模)将HCl和O2分别以不同的起始流速通入一定体积的反应器中,发生反应:2HCl(g)+12O2(g)⇌ClA.T1>T2>T3B.该反应在低温下可自发进行C.加入高效催化剂或升温可提高M点转化率D.若通气1h,则N点氯气的物质的量为0.092mol【答案】D【分析】根据题给信息,较低流速下转化率视为平衡转化率,则由图可以看出:P点以后,流速较大,说明此时的转化率不是平衡转化率,此时反应未达到平衡状态。【解析】P点以后,流速较高,反应未达平衡状态。温度越高,反应速率越快,单位时间内氯化氢的转化率越高。在P点后,同一流速下,T1温度下的氯化氢的转化率最大;T3温度下的氯化氢的转化率最小,说明温度:T1>T2>T3,A正确;根据题给信息,较低流速下转化率近似为平衡转化率,在较低流速时,T3转化率最大,T1转化率最小,温度:T1>T2>T3,则此反应是放热反应,并且△S<0,根据△G=△H-T△S<0是自发进行,所以此反应必须在低温下才能自发进行,B正确;M点未达到平衡状态,使用高效催化剂或升高温度,可以增大反应速率,使M点HCl的转化率增加,故加入高效催化剂或升温可提高M点转化率,C正确;N点HCl流速0.16mol/h,1h通入HCl的物质的量为n(HCl)=0.16mol/h×1h=0.16mol,α=70%,反应的HCl的物质的量为n(HCl)消耗=0.16mol×70%=0.112mol,根据反应转化关系可知反应生成Cl2的物质的量为n(Cl2)=12n(HCl)消耗=12×0.112mol=0.056mol<0.092mol,D错误6.(2025·江苏·模拟预测)二氧化碳加氢制甲烷过程中发生如下反应:反应Ⅰ:CO反应Ⅱ:CO在1.01×105Pa条件下,按n起始(CO2):n起始(H2)=1:1投料比进行反应,平衡时CO2、CH4和CO占所有含碳物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列不正确的是A.曲线①对应的物质是CO2B.800℃时,反应Ⅱ的化学平衡常数小于1C.温度低于300℃,曲线②对应的纵坐标数值可能大于30%D.500℃时,其他条件一定,增大压强,反应Ⅱ平衡向逆反应方向移动【答案】C【分析】反应Ⅱ为吸热反应,升高温度,反应Ⅱ平衡正向移动,CO的物质的量增大,则曲线③对应的物质是CO,反应I为放热反应,升高温度,反应I平衡逆向移动,CH4的物质的量减小,由图可知,当温度大于750℃时,曲线②对应的物质的物质的量分数为0,由于CO2不可能完全转化为生成物,故曲线①对应的物质是CO2,曲线②对应的物质是CH4,以此解题。【解析】结合分析可知,曲线①对应的物质是CO2,A正确;设n起始(CO2)=n起始(H2)=1mol,830℃时,CH4的物质的量分数为0,所以该温度下只发生反应Ⅱ,此时CO2和CO的物质的量分数相等,则n(CO2)=n(CO)=0.5mol,列三段式:CO830℃时,反应II的平衡常数K=cCO⋅cH2OcCO2⋅cH2=1,降低温度,反应Ⅱ平衡逆向移动,K值减小,所以830℃时,平衡常数K小于1,B正确;曲线②对应的物质是CH4,由图可知,350℃左右才开始生成CO,说明温度低于300℃时,只发生反应I,设n起始(CO2)=n起始(H2)=1mol,当1molH2完全反应,CH4的物质的量分数最大,消耗0.25molCO2,生成0.25molCH7.(2025·青海海南·一模)CO2和H2合成甲酸(HCOOH)的反应为H2g+CO2g⇌HCOOHg

ΔH>0。一定温度下,向1L恒容密闭容器中充入1A.O∼t1B.平衡常数:KC.t2D.混合气体的平均相对分子质量:Mt1【答案】D【分析】H2g+CO2【解析】0~t1min内,vCO2=αmol1L×t1min=αt1mol⋅L−1⋅min−1,A错误;由分析可知,t2时刻,可能改变的条件是升高温度、增大反应物、增大压强,若是升高温度,平衡常数增大,此时K8.(2025·江苏徐州·一模)高炉炼铁过程中涉及如下反应:①FeOs+②FeOs+③Cs+在恒容密闭容器中加入足量FeO、C,发生上述反应。改变温度,测得平衡时容器内总压强的对数lgp总kPa、x下列叙述错误的是A.xB.b、c曲线分别代表xCO2C.若改为恒压容器,则曲线c向下移动D.加入催化剂,可提高单位时间内FeO的转化率【答案】B【分析】反应体系中只有两种气体,CO和CO2的物质的量分数之和为1,b、c两条曲线的右坐标之和恒为1,对应体系中的两种气体;温度升高反应②③正向进行,反应①逆向进行,x(CO)随温度升高而增大,因此x(CO)随着温度升高而增大对应曲线b,x(CO2)随着温度升高而降低对应曲线c,lgp【解析】结合分析可知,该反应体系中,只有CO、CO2两种气体,两种气体的物质的量分数之和等于1.0,A正确;结合分析可知,b、c曲线分别代表xCO、xCO2,B错误;恒容条件下,气体总物质的量增大,气体压强增大,改为恒压容器,相当于减小压强,减压时,反应①平衡不移动,反应②和③平衡向右移动,xCO增大,xCO2减小,曲线c向下移动,曲线b9.(2025·江西·一模)工业上利用CO2加氢合成甲醇反应为CO2g+3H2g⇌CH3OHg+HA.CO2加氢合成甲醇自发的条件是高温B.图中温度关系:T1>T2>T3C.将温度升高30℃,M点CO2转化率将减小D.当流速为0.18mol/h,α(T1)小的原因是反应物与催化剂接触不充分、T1温度低【答案】D【解析】根据热化学方程式可知:其△H<0,△S<0,根据体系的自由能公式:△G=△H-T△S<0时反应可自发进行,可知CO2加氢合成甲醇在低温下能自发进行,A错误;该反应的反应热△H<0,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致反应物的转化率降低。根据图示可知CO2的转化率:T1>T2>T3,所以反应温度:T3>T2>T1,B错误;若将温度升高30℃,化学反应速率加快,会有更多CO2发生反应转化为生成物,因此M点CO2转化率将增大,C错误;当流速为0.18mol/h,气体以较高流速通入反应装置,此时反应物不能与催化剂充分接触发生反应,且反应温度T1温度较低,反应速率慢,故单位时间内CO2的转化率低,D正确;故选D。10.(2025·湖南永州·三模)甲烷化反应即氢气和碳氧化物反应生成甲烷,可实现碳循环利用。涉及反应如下:Ⅰ.COg+3Ⅱ.COg+在恒温恒容条件下进行上述反应,平衡时CO的转化率及CH4和CO2的产率随A.曲线c表示CO2B.其它条件不变时,A点通过降低温度达到B点C.当体系内混合气体的平均相对分子质量不再变化,说明反应达到平衡D.按nH2nCO=3向容器中投料,初始压强为p0kPa,【答案】D【解析】随nH2:nCO增大,H2过量时CO更多转化为CH4,CO2产率因CO被过度消耗而先增后减,曲线c符合此特征,故c表示CO2的产率,A正确;A、B点对应同一nH2:nCO,放热反应降低温度平衡右移,可提高转化率或产率,B点数值更高,B正确;反应Ⅰ气体分子数减少,m守恒,平均相对分子质量M=mn,M不变说明n不变,反应达平衡,C正确;设初始nCO=1mol、11.(2025·内蒙古赤峰·三模)室温下,某溶液初始时仅溶有M和N,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A.反应①的活化能比反应②的活化能大B.反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比保持不变C.在30min时,加入N后化学反应速率增大D.如果反应能进行到底,反应结束时62.5%的M转化为Z【答案】C【解析】由速率方程v1=k1c2(M)、v2=k2c2(M)可知,v1v2=k1k2。Z为反应②产物,Y为反应①产物,M的总消耗量Δc(M)=Δc(Y)+Δc(Z)。30min时,Δc(M)=(0.5-0.3)mol/L=0.2mol/L,Δc(Z)=0.125mol/L,则Δc(Y)=0.075mol/L,故Δc(Y)Δc(Z)=k1k2=35,即k1<k2。温度相同时,活化能越大k越小,因此反应①活化能大于反应②,A正确;因v1v2=k12.(2025·安徽合肥·模拟预测)以NH3和CO2为原料可以合成尿素反应Ⅰ:2NH3反应Ⅱ:H2NCOONH某温度下,在密闭容器中充入一定量的NH3和CO(X代表NH3,Y代表H2NCOONH4已知:①反应mAg+nBg②阿仑尼乌斯指出速率常数k和温度的定量关系为:k=A⋅e−EaRT,其中A、R下列有关说法不正确的是A.生产过程中温度越高,尿素产量不一定越高B.反应Ⅱ是总反应的决速步,反应Ⅰ活化能一定低于反应ⅡC.m点时,反应Ⅱ正、逆反应速率不相等D.温度升高时,研究发现曲线Y的最高点会往左上角移动,说明氨气的消耗速率比水的生成速率的增长幅度更大【答案】B【解析】总反应为放热反应(ΔH=-100.5kJ/mol),升高温度总反应平衡逆向移动;反应Ⅰ放热、反应Ⅱ吸热,升温会抑制反应Ⅰ(减少中间产物)、促进反应Ⅱ(消耗中间产物),但综合导致尿素产量可能降低,故温度越高产量不一定越高,A正确;决速步由反应速率最慢的步骤决定,而速率常数k受活化能(Ea)和指前因子(A)共同影响(k=A⋅e−EaRT))。即使反应Ⅱ是决速步(速率慢),也可能因反应Ⅱ的A值过小导致k小,而非Ea一定高,故“反应Ⅰ活化能一定低于反应Ⅱ”的“一定”错误,B错误;13.(2025·辽宁丹东·二模)工业上以CO2、H2为原料合成ⅰ.CO2g+3ⅱ.CO2g实验测定CO2的平衡转化率(X−CO2)、CH3OH下列说法正确的是A.压强:pB.反应ⅱ的活化能:EC.压强p1D.平衡后,压缩容器体积,反应ⅰ平衡正向移动,反应ⅱ平衡不移动【答案】B【解析】反应ⅰ为气体分子数减少的反应,反应ⅱ为气体分子数不变的反应,其他条件不变时,增大压强,反应ⅰ平衡正向移动,H2Og浓度增大,使反应ⅱ平衡逆向移动,导致CH3OH的选择性(S)增大,则结合图示可知,压强:p1>p2,A错误;CH3OH的选择性与CO的选择性之和为100%,由图可知,同一压强下,升高温度,CH3OH的选择性减小,即CO的选择性增大,说明反应ⅰ平衡逆向移动,反应ⅱ平衡正向移动,则反应ⅰ为放热反应,反应ⅱ为吸热反应,即反应ⅱ的ΔH=Ea(正)−Ea(逆)>0,所以反应ⅱ的活化能:E14.(2025·河北衡水·三模)硫化氢不稳定,可以利用其高温分解制备硫黄和氢气,反应为2H2Sg⇌S2A.图中表示平衡状态的线为bB.图中M点正反应速率小于逆反应速率C.某温度下,平衡时H2D.随温度的升高,a、b两条线逐渐靠近,可能是由于升高温度使反应速率增大,H2【答案】B【解析】分解反应通常吸热,温度升高平衡正向移动,H2S平衡体积分数减小。相同时间内,低温时反应未达平衡(H2S体积分数较高),高温时反应速率快接近平衡,故a为非平衡线、b为平衡线,A正确;M点在a线(非平衡线)上,a线H2S体积分数高于平

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论