2026版化学步步高大二轮专题复习-专题五　第19练　化学反应速率　化学平衡移动与转化率图像

第19练化学反应速率化学平衡移动与转化率图像[分值：50分](1~4题，每小题5分，5~9题，每小题6分)[真题专练]1.(2025·安徽，11)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xN，平衡B.0~t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等C.若加入催化剂，k1增大，k2不变，则x1和xM，平衡均变大D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热反应，升高温度则xA，平衡变大答案C解析反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，则对于反应M(g)A(g)存在关系式：k-1·xM，平衡=k1·xA，平衡，对于反应A(g)N(g)存在关系式：k-2·xN，平衡=k2·xA，平衡，两式联立可得xN，平衡xM，平衡=k-1k2k1k-2，A正确；起始时，xM和xN均为0，t1时，xM=xN，则0~t1时间段，生成M和N的平均反应速率相等，B正确；催化剂不影响平衡移动，故xM，平衡不变，C错误；A(g)→M(g)和A(g)2.(2022·辽宁，12)某温度下，在1L恒容密闭容器中，2.0molX发生反应2X(s)Y(g)+2Z(g)，有关数据如下：时间段/min产物Z的平均生成速率/(mol·L-1·min-1)0~20.200~40.150~60.10下列说法错误的是()A.1min时，Z的浓度大于0.20mol·L-1B.2min时，加入0.20molZ，此时v正(Z)<v逆(Z)C.3min时，Y的体积分数约为33.3%D.5min时，X的物质的量为1.4mol答案B解析随着时间的延长，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则0~1min内Z的平均生成速率大于0~2min内的，故1min时，Z的浓度大于0.20mol·L-1，A正确；4min时生成的Z的物质的量为0.15mol·L-1·min-1×4min×1L=0.6mol，6min时生成的Z的物质的量为0.10mol·L-1·min-1×6min×1L=0.6mol，故反应在4min时已达到平衡，设达到平衡时生成了amolY，列三段式：2X(s)Y(g)+2Z(g)初始量/mol2.000转化量/mol2aa2a平衡量/mol2.0-2aa0.6根据2a=0.6，得a=0.3，则Y的平衡浓度为0.3mol·L-1，Z的平衡浓度为0.6mol·L-1，平衡常数K=c2(Z)·c(Y)=0.108，2min时Y的浓度为0.2mol·L-1，Z的浓度为0.4mol·L-1，加入0.2molZ后，Z的浓度变为0.6mol·L-1，Q=c2(Z)·c(Y)=0.072<K，反应正向进行，故v正(Z)>v逆(Z)，B错误；反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2，反应体系中只有Y和Z为气体，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，V(Y)V(Z)=12，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；由B项分析可知，5min时反应处于平衡状态，此时生成的Z为0.6mol，则X的转化量为0.6mol，初始X的物质的量为2.0mol，则剩余X的物质的量为1.43.(2024·重庆，14)醋酸甲酯制乙醇的反应为：CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)。三个10L恒容密闭容器中分别加入1mol醋酸甲酯和9.8mol氢气，在不同温度下，反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是()A.该反应的ΔH>0B.容器甲中平均反应速率v(H2)=45tmol·L-1C.容器乙中当前状态下反应速率v正<v逆D.容器丙中乙醇的体积分数为8%答案D解析温度越高反应速率越快，比较乙、丙可知，丙反应升高温度，醋酸甲酯物质的量增大，则反应逆向进行，正反应为放热反应，ΔH<0，A错误；容器甲中平均反应速率v(H2)=2v(CH3COOCH3)=2×1-0.610tmol·L-1·min-1=225tmol·L-1·min-1，CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)起始/(mol·L-1)0.10.9800转化/(mol·L-1)0.080.160.080.08平衡/(mol·L-1)0.020.820.080.08容器丙中乙醇的体积分数为0.080.08+0.08+0.82+0.02×100%=8%，D[模拟演练]4.(2025·呼和浩特一模)恒温恒容密闭容器中，在某催化剂表面上发生氨分解反应：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)，测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化如下表所示，下列说法正确的是()编号时间/minc(NH3)/(10-3mol·L-1)表面积/cm2020406080①a2.402.001.601.200.80②a1.200.800.40x③2a2.401.600.800.400.40A.相同条件下，增加氨气浓度或增大催化剂的表面积，反应速率增大B.实验①，20~40min，v(N2)=1.00×10-5mol·L-1·min-1C.实验②，60min时处于平衡状态，且x>0.20D.实验③，当混合气体密度保持不变时，反应达到平衡状态答案B解析实验①、实验②中0~20min、20~40min氨气浓度变化量都是4.00×10-4mol·L-1，实验③中60min时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍，实验①60min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨气浓度，反应速率并没有增大，A错误；实验①中，20~40min，v(NH3)=ΔcΔt=(2.00-1.60)×10-3mol·L-120min=2.00×10-5mol·L-1·min-1，则v(N2)=12v(NH3)=1.00×10-5mol·L-1·min-1，B正确；催化剂表面积大小只影响反应速率，不影响平衡，实验③中氨气初始浓度与实验①中一样，实验③达到平衡时氨气浓度为4.00×10-4mol·L-1，则实验①达到平衡时氨气浓度也为4.00×10-4mol·L-1，而恒温恒容条件下，实验②中氨气初始浓度小于实验①中的，相当于减小压强，平衡正向移动，因此实验②中605.(2025·辽宁抚顺六校协作体模拟)二氧化碳可氧化乙烷制备乙烯，主要发生如下两个反应：Ⅰ.C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)ΔH1>0Ⅱ.C2H6(g)+2CO2(g)4CO(g)+3H2(g)ΔH2>0向10L的恒容密闭容器中投入2molC2H6和3molCO2，不同温度下，测得5min时(反应均未达到平衡)的相关数据如下表，下列说法错误的是()温度/KT1T2T3乙烷转化率/%2.012.020.0乙烯选择性/%95.075.060.0注：乙烯选择性=转化为乙烯的乙烷的物质的量转化的乙烷的总物质的量×A.反应Ⅰ的平衡常数：K(T1K)<K(T2K)<K(T3K)B.温度升高对反应Ⅱ更有利C.其他条件不变，容器内改为恒压，乙烷平衡转化率增大D.T2K时，0~5min内，v(CO)=4.8×10-4mol·L-1·min-1答案D解析ΔH1>0、ΔH2>0，则反应Ⅰ、Ⅱ均为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，乙烷的转化率升高，由表格数据可知：T1<T2<T3，所以K(T1K)<K(T2K)<K(T3K)，故A正确；由表格数据可知，升高温度，乙烷转化率增大，但是乙烯选择性降低，说明升高温度对反应Ⅱ更有利，故B正确；其他条件不变，容器内改为恒压，相当于减小压强，反应Ⅰ、反应Ⅱ平衡正向移动，乙烷的平衡转化率增大，故C正确；T2K时，乙烷的转化率为12.0%，可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×12.0%=0.24mol，而此温度下乙烯的选择性为75%，则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.24mol×75%=0.18mol，故转化为CO的乙烷的物质的量为0.24mol-0.18mol=0.06mol，根据反应方程式可得，生成CO的物质的量为0.18mol+0.06mol×4=0.42mol，则0~5min内，v(CO)=0.42mol10L×5min=8.4×10-3mol·L-1·min-16.(2025·辽宁名校联盟二模)利用焦炭处理NOx涉及的主要反应如下：①2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH<0；②2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH<0。向2L恒容密闭容器中通入2molNO、1molO2和适量焦炭，分别在X、Y两种不同催化剂作用下发生反应，10min后测得脱氮率(即NOx的转化率)随温度变化的关系如图所示。下列说法正确的是()A.0~10min的平均反应速率：c>aB.150℃左右，催化剂Y的催化效果好C.230℃时，反应②的平衡常数为1D.c点之后，曲线上的反应均达到平衡状态答案B解析a、c点反应时间相同，a点脱氮率高，0~10mina的平均反应速率快，A项错误；催化剂Y在150℃左右时有很高的脱氮率，因此催化效果好，B项正确；b点不一定是平衡状态，因此无法计算230℃时反应②的平衡常数，C项错误；c点之后，温度升高脱氮率降低的原因可能是平衡逆向移动，也可能是催化剂X在高温下失去活性，所以c点之后，曲线上的反应不一定达到平衡状态，D项错误。7.(2025·汕头模拟)NO在医药领域有广泛应用，但在空气中会污染环境。某研究小组研究实现NO的转化，发生反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)，向体积为2L的密闭容器中充入2molCO和2molNO，在甲、乙两种催化剂作用下，反应5min，测得NO的转化率与温度的关系如图所示，下列有关说法正确的是()A.催化效果：甲<乙B.700℃、甲催化条件下，5min内v(CO)=0.32mol·L-1·min-1C.其他条件不变时，压缩容器体积，乙曲线可能整体向上移动D.300℃前，乙催化剂作用下降低温度可提高CO2的产率答案C解析由图可知，相同条件下，使用甲催化剂NO的转化率更高，故催化效果：甲>乙，A错误；由图可知，700℃、甲催化条件下，5min内NO转化率为80%，则有1.6molNO参加反应，v(CO)=v(NO)=1.6mol2L×5min=0.16mol·L-1·min-1，B错误；反应5min时，乙中NO的转化率比同温度时甲低，说明乙中未达到平衡，其他条件不变时，压缩容器体积，化学反应速率增大，同一时间内NO转化率增大，乙曲线可能整体向上移动，C正确；由图可知，300℃前，乙催化剂作用下反应没有达到平衡，降低温度，反应速率变慢，会降低CO28.(2025·湖南岳阳模拟)在体积分别为V1L和V2L的两个恒容密闭容器中，均充入2molCHCl3(g)和1molO2(g)，光照条件下发生反应2CHCl3(g)+O2(g)2COCl2(g)+2HCl(g)，测得CHCl3(g)的平衡转化率随温度(T)的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A.V1<V2B.此反应仅在低温下可自发进行C.T1℃时，若V2=2L，则反应平衡常数K=4.05D.其他条件不变，增大投料比[n(CHCl3)n答案C解析该反应正反应方向气体分子数增加，相同起始量，容器体积小，压强大，CHCl3(g)的平衡转化率小，故V1>V2，A错误；根据图示，温度升高，CHCl3(g)的平衡转化率减小，说明该反应正反应方向放热，ΔH<0，正反应方向气体分子数增加，ΔS>0，根据ΔG=ΔH-TΔS<0反应自发进行，可知此反应在任何温度下均可自发进行，B错误；T1℃时，若V2=2L，CHCl3(g)的平衡转化率为60%，CHCl3(g)反应1.2mol，余下0.8mol，O2(g)反应0.6mol，余下0.4mol，生成COCl2(g)、HCl(g)各1.2mol，CHCl3(g)、O2(g)、COCl2(g)、HCl(g)的平衡浓度分别为0.4mol·L-1、0.2mol·L-1、0.6mol·L-1、0.6mol·L-1，反应平衡常数K=0.62×0.620.42×0.2=4.05，9.(2025·河北邢台模拟)NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率，生成N2的选择性2n生成(NA.其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大B.其他条件不变，225~300℃时，随温度的升高，出口处N2浓度基本不变C.相同温度下，O2浓度越高，越有利于NH3的无害化处理D.