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文档简介
清单11化学反应速率和化学平衡
内容导览|知识·方法·能力清单
第一部分命题解码洞察命题意图,明确攻坚方向
第二部分方法建模构建思维框架,提炼通用解法
流程建模技法清单
技法01速率常数、平衡常数及应用
技法02化学反应速率和平衡图像及分析方法
第三部分思维引路示范思考过程,贯通方法应用
母题精讲思维解析变式应用
类型01反应速率和平衡的判断与计算
类型02单一平衡体系图像
类型03多反应体系图像
第四部分分级实战分级强化训练,实现能力跃迁
化学反应速率和化学平衡题主要以图像形式呈现,要求能够根据题给图示,分析反应过程中物质、
能量和微粒的变化的关系,能够利用变量控制的方法分析外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响,
能够识别隐含的前提条件,能够理清复杂动态体系的变化过程。研究对象多为复杂动态体系,呈现方式
主要是图像与表格的形式,每个选项涉及的考点多,主要包括速率和移动分析,速率、转化率和各类平
衡常数等计算,物质的结构和性质等。
预计2026年命题会增大创设新情境的设置,增强图像的复杂性和陌生度,凸显试题的选拔功能。
反应速率、转化率与各类平衡常数的计算;尤其是多平衡体系图像分析将是平衡题目的主打,图像中变
量多信息量大,考查了读图能力和分析推理能力,是高考考查的一个方向和趋势。
流程建模
第一步:仔细审题阅读题目,获取对解题有价值的信息,排除无效信息,并作标记。
第二步:确定变量明确横、纵轴代表的物理量,确定变量。
第三步分析图像分析不同类型的图像的变化趋势,选择不同的特殊点或添加辅助线。
①关注曲线的走向和变化趋势,分析变化的原因;
②关注起点、拐点、交叉点、平衡点、标有具体坐标的点、含量或转化率相
同的点、终点、按化学计量数投料点的含义;
③判断是否要作辅助线,如等温线、等压线、等时间线等。
第四步:逐项判断图表与原理整合,逐项分析图表,根据相关反应原理(特别是影响因素及使
用前提条件等)及题干信息进行分析判断。
技法清单
技法01速率常数、平衡常数及应用
1.化学反应速率常数
(1)速率方程
ab
对于基元反应:aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g),则v正=k正c(A)·c(B)(其中k正为正反应的速率常数),
gh2
v逆=k逆c(G)·c(H)(其中k逆为逆反应的速率常数)。如:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)v逆=k逆·c(NO)·c(O2)
温度越高,速率常数(k)越大。
(2)速率常数与平衡常数的关系
abcd
对于基元反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),v正=k正·c(A)·c(B),v逆=k逆·c(C)·c(D),平衡常数K
cd
cC·cDk正·v逆k正
==,反应达到平衡时,v正=v逆,故K=。
ab
cA·cBk逆·v正k逆
2.化学平衡常数
(1)高考常考的4种化学平衡常数
以aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)为例
ccC·cdD
①浓度平衡常数(Kc):Kc=。
caA·cbB
ni
pcC·pdD分压pi=p总×xi=p总×
②压强平衡常数(Kp):Kp=。n总
paA·pbB
xcC·xdD
③物质的量分数平衡常数(Kx):Kx=。
xaA·xbB
④标准平衡常数(Kθ)
pGpH
pθg·pθh
θθ
对于反应dD(g)+eE(g)gG(g)+hH(g),K=pDpE,其中p=100kPa,pG、pH、pD、pE为各组
pθd·pθe
分的平衡分压。
(2)平衡常数的应用
①判断、比较可逆反应进行的程度
一般来说,一定温度下的一个具体的可逆反应:
K值正反应进行的程度平衡时生成物浓度平衡时反应物浓度反应物转化率
越大越大越大越小越高
越小越小越小越大越低
②判断正在进行的可逆反应的方向以及反应是否达到平衡
Q<K,反应向正反应方向进行,v正>v逆;
Q=K,反应处于平衡状态,v正=v逆;
Q>K,反应向逆反应方向进行,v正<v逆。
③判断可逆反应的反应热
K增大,正反应为吸热反应
升高温度
K减小,正反应为放热反应
K增大,正反应为放热反应
降低温度
K减小,正反应为吸热反应
技法02化学反应速率和平衡图像及分析方法
1.速率-时间图像
(1)常见含“断点”的速率变化图像分析
图像
升高降低升高降低
t1时刻温度
正反应为放热反应正反应为吸热的反应
所改变
增大减小增大减小
的条件压强
正反应为气体物质的量增大的反应正反应为气体物质的量减小的反应
当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能使速率—时间图像的曲线出现不
连续的情况,根据出现“断点”前后的速率大小,即可对外界条件的变化情况作出判断。
t1时刻改变的条件是使用催化剂或可能加压(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
(2)分析方法
①找平衡点:c(或n)保持不变的点。
②找出曲线变化的影响因素,若存在多种影响因素,根据曲线变化趋势确定哪种因素是主要因素。
2.含量/转化率-压强/温度-时间图像
(1)常见图像形式
图Ⅰ.T2下先达到平衡,则T2>T1,温度升高,生成物含量降低,平衡逆向移动,正反应是放热反应。
图Ⅱ.p2下先达到平衡,则p2>p1,压强增大,反应物的转化率减小,说明正反应是反应前后分子数增
大的反应。
图Ⅲ.生成物的百分含量不变,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;若
该反应是反应前后分子数相等的可逆反应,a也可能是增大压强(压缩体积)。
(2)分析方法
①“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中,先出现拐点的反应先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温
度较高、压强较大或使用了催化剂。
②正确掌握图像中反应规律的判断方法。
3.转化率(或含量)—温度/压强图像
(1)恒压线图像
当压强相等(任意一条恒压线)时温度升高,A的转化率增大,平衡正向移动,这则正反应为吸热反
应。
当温度相等时,即作垂直于横轴的辅助线,与三条恒压线交于三点,这三点自下而上压强增大,A的
妆化率增大,平衡正向移动,则正反应为反应前后气体分子数减小的反应。
(2)恒温线图像
当温度相等(任意一条等温线)时,增大压强,A的转化率增大,说明增大压强平衡正向移动,即正反应
是气体体积减小的反应。
当压强相等时,在图3中作直线,与两条等温线交于两点,这两点自下而上为降低温度,A的转化率
增大,说明降低温度平衡正向移动,即正反应为放热反应。
(3)含量(转化率)—温度曲线
①对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)ΔH<0。
M点之前,温度越高,反应速率越大,反应物浓度减小或生成物浓度增大;M点时达到平衡状态;
M点之后,温度升高,反应物浓度增大或生成物浓度减小。发生变化的原因有:
反应放热,升温,平衡逆向移动;
b.温度升高,催化剂活性降低,反应速率减小,反应可能未达到平衡状态。
②平衡转化率-温度曲线
如图所示曲线是其他条件不变时,某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的1、2、3、4
四个点,表示v正>v逆的是点3,表示v正<v逆的是点1,而点2、4表示v正=v逆。
图像曲线上的点全为对应条件下的平衡点。
4.工业生产中的速率和平衡图像
(1)含量/转化率—投料比图像
以恒温恒容密闭容器中发生反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在不同温度平衡时生成物C的体积分
数与投料比的关系为例:
曲线上的点均为不同温度下对应投料比下的平衡点,n(A):n(B)=a时,平衡时C的体积分数最大。
一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收,使SO2转化生成S。催化剂不同,其(2)
温度—选择性图像
以一定条件下,使用不同催化剂在相同时间内2SO2+O22SO3,SO2的转化率随反应温度的变化图像
为例。
340℃左右,催化剂的催化能力较大,二氧化硫的转化率也是较大,反应速率较快,所以选择Fe2O3作
催化剂,最适宜温度为340℃左右;a点以后,催化剂催化能力需要维持在一定的温度下,温度太高,催化
剂活性可能会降低。
类型01反应速率与平衡的判断与计算
母题精讲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
xN,平衡kk
A.该条件下=-12
xM,平衡k1k-2
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
思维解析【答案】C
【第一步仔细审题】本题是图像是各组分物质的量分数x随反应时间t变化的曲线。
【第二步确定变量】横坐标是时间t,纵坐标是各组分物质的量分数x。其中,xM先增大后减小直至达到平
衡状态。
【第三步分析图像】
【第四步逐项判断】
K1K2
A.A(g)M(g)的K=,A(g)N(g)的K=,-得到M(g)N(g),则
K-1K-2
①②②①
k2
平衡
xNkkk
221,正确;
K=平衡A
xMk1k1k2
k1
B.由图可知,0~t1时间段,生成M和N的物质的量相同,由此可知,成M和N的平均反应速率相等,B
正确;
C.若加入催化剂,k1增大,更有利于生成M,则x1变大,但催化剂不影响平衡移动,xM,平衡不变,C错误;
D.若A(g)—→M(g)和A(g)—→N(g)均为放热反应,升高温度,两个反应均逆向移动,A的物质的量分数变
大,即xA,平衡变大,D正确。
变式应用
4
1.(2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷)一定条件下,“BrOSO2FeCNH”4种原料按固
336
定流速不断注入连续流动反应器中,体系pH-t振荡图像及涉及反应如下。其中AB段发生反应~,
为快速反应。下列说法错误的是①④
①②
2
SO3HHSO3
①
HSO3HH2SO3
②2
3HSO3BrO33SO4Br3H
③
H2SO3BrO3
④
43
BrO36H6Fe(CN)6Br6Fe(CN)63H2O
⑤
A.原料中cH不影响振幅和周期
2
B.反应:3H2SO3BrO33SO4Br6H
2
C.反应④~中,H对SO3的氧化起催化作用
D.利用①pH④响应变色材料,可将pH振荡可视化
【答案】A
【详解】A.根据图像可知氢离子浓度影响振幅大小,A错误;
2
B.反应中亚硫酸被氧化,反应的离子方程式为3H2SO3BrO33SO4Br6H,B正确;
2
C.由于④为快速反应,而溴酸根离子直接氧化的是亚硫酸,所以反应~中,H对SO3的氧化起催
化作用,①C②正确;①④
D.根据题干信息和图像可知利用pH响应变色材料,可将pH振荡可视化,D正确;
答案选A。
2
2.(2025·辽宁抚顺·二模)T0时,2NO2(g)N2O4(g)ΔH0K1,v正(NO2)k1c(NO2),
v逆(N2O4)k2c(N2O4),其中k1、k2只与温度有关,将一定量的NO2充入注射器中,改变活塞位置,
气体透光率随时间的变化如图(气体颜色越深,透光率越低),下列说法正确的是
A.T0时,k1k2
B.T1时,k20.6k1,则T1<T0
C.d点v正(NO2)v逆(NO2)
D.保持容积不变,再充入一定量NO2气体,新平衡后NO2的物质的量分数增大
【答案】C
kcNO
2124
【详解】A.由反应达到平衡时,正逆反应速率相等可得:k1cN2O2k2cN2O4,则2K1,
2k2cNO2
k12k2,A不符合题意;
k5
1
B.T1时,由k20.6k1可得:平衡常数K1,说明平衡向逆反应方向移动,温度T1T0,B不符
2k26
合题意;
C.由图可知,d点后透光率减小,说明二氧化氮浓度增大,平衡向逆反应方向移动,则二氧化氮的正反应
速率小于逆反应速率,C符合题意;
D.保持容积不变,再充入一定量二氧化氮气体相当于增大压强,加压反应相对原平衡向正反应方向移动,
则平衡后NO2的物质的量分数减小,D不符合题意;
故选C。
类型02单一反应平衡体系图像
母题精讲2.(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,
Na2SiF6(s)完全分解;体系中气相产物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。下列说法错误的是
A.a线所示物种为固相产物
B.T1温度时,向容器中通入N2,气相产物分压仍为p1
C.p3小于T3温度时热解反应的平衡常数Kp
D.T1温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
思维解析【答案】D
【第一步仔细审题】题干中的重要信息:①恒温恒容;②热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合
物;③平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系;④T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解;⑤体系中气相产
物在T1、T3温度时的分压分别为p1、p3。
【第二步确定变量】平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系。
【第三步分析图像】
【第四步逐项判断】
B.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;
C.由图可知,升温b线代表的SiF4增多,则反应Na2SiF6(s)2NaF(s)+SiF4(g)为吸热反应,升温Kp增大,
已知:T2温度时,Na2SiF6(s)完全分解,则该反应T2以及之后正向进行趋势很大,Qp<Kp,体系中气相产物
在T3温度时的分压为p3,p3=Qp,恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有SiF4(g),Kp=p(SiF4),即T3温度
时热解反应的平衡常数Kp=p(SiF4),C正确;
D.据分析可知,b线所示物种为SiF4(g),恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有SiF4(g),Kp=p(SiF4),
温度不变Kp不变,T1温度时向容器中加入SiF4(g),重新达平衡时p(SiF4)不变,则逆反应速率不变,D错误。
变式应用
1.(2026·黑龙江辽宁·一模)工业上常通过烷烃催化裂解制取低碳烯烃。向容积1L的容器中通入molCH,
410
发生反应:C4H10(g)C3H6(g)+CH4(g)>,其他条件不变、相同时间内丙烯产率随温1度变化如图
所示。下列说法正确⇌的是 Δ�0
A.该反应正反应活化能小于逆反应活化能
B.其他条件不变,初始温度为600℃,若改为在绝热的容器中反应,产率应低于
C.C时,丙烯产率的变化主要是温度导致的80%
°
-1
D.600~C65时0,=0.5molL
°
【答案】7B50�⋅
【详解】A.该反应为吸热反应,吸热反应中,正反应的活化能大于逆反应的活化能,A错误;
B.由图可知,C时,丙烯的产率为,由恒温改为绝热,因为反应吸热,故温度下降,速率降低,
°
平衡产率也降低6,00无论C时是否达到平80衡%,从热力学和动力学的角度分析,丙烯产率都应下降,B正确;
°
C.该反应为吸热反应,60温0度升高应导致丙烯产率升高,而该段丙烯产率陡降,故这段丙烯产率的变化主因
不是温度,这可能是由于高温下催化剂失活导致的,C错误
D.由于该反应吸热,其他条件不变时,C时丙烯的平衡产率一定要高于C时的平衡产率,而图中
°°
b点(C)时丙烯的产率低于a点(750C),故b点一定不是平衡点,根据60图0中的数据无法计算C
°°°
时,7D5错0误;600750
故答�案选B。
2.(2025·浙江嘉兴·一模)某种处理再利用HS的方法为:HSgSHg。在密闭容器中充入
HS,其他条件不变时HS的平衡转化率随2温度和压强22()⇌2(?的)变+化2如2(图)所示。下列说法不.正.
确.2的是2�1<�2<�3
A.反应中S2是气态B.总键能:反应物>生成物
C.速率大小:正Z正Y正XD.平衡常数:XY
【答案】D�()>�()>�()�()>�()
【分析】HSgSHg,恒压时,温度升高,硫化氢的平衡转化率增大,即平衡正向移动,该
反应为吸2热反2应(;)⇌恒温2(时?),+已2知2(),压强越大,硫化氢的平衡转化率减小,即平衡逆向移动,因
123
此S2为气体。�<�<�
【详解】A.由分析得,反应中S2为气体,A正确;
B.由分析得,该反应为吸热反应,因此反应物总键能大于生成物总键能,B正确;
C.Y点温度和压强均大于X点温度和压强,因此正Y正X,点Y、点Z为温度相等,Z点压强大于
Y点,因此正Z正Y,C正确;�()>�()
D.Y点温度�高(于)X>点�,(该)反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,平衡常数增大,因此(Y)(X),
D错误;�>�
故答案选D。
类型03多反应体系图像
母题精讲3.(2025·江苏卷)甘油C3H8O3水蒸气重整获得H2过程中的主要反应:
反应ⅠC3H8O3(g)3CO(g)4H2(g)H0
反应ⅡCO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0
反应ⅢCO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)H0
5、、
1.010Pa条件下,1molC3H8O3和9molH2O发生上述反应达平衡状态时,体系中COH2CO2和CH4
的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A.550℃时,H2O的平衡转化率为20%
B.550℃反应达平衡状态时,nCO2:n(CO)11:25
C.其他条件不变,在400~550℃范围,平衡时H2O的物质的量随温度升高而增大
D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时H2的物质的量
思维解析【答案】A
【第一步仔细审题】本题为多反应体系图像。其中反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ和反应Ⅲ为放热反应;初始量
为1molC3H8O3和9molH2O。
、、
【第二步确定变量】体系中COH2CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果。
【第三步分析图像】550℃时,曲线物质的量是5mol,根据原子守恒,n(C)=3mol,则其不可能是含碳
微粒,故曲线表示H2,升高温度,①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
代表CO,温度①升高,反应Ⅲ逆向移动,CH4物质的量降低,则曲线代表CH4。③
【第四步逐项判断】②
A.550℃时,nH25mol,nCO22.2mol,nCH4nCO0.4mol,根据C原子守恒,可得
nCnCOnCOnCH
nCHO240,根据O原子守恒,可得
3833
nO2nCOnCO3nCHO
nHO23837.2mol(也可利用H原子守恒计算,结果相同),则
21
9mol7.2mol
αHO100%20%,A正确;
29mol
B.550℃时,nCO22.2mol,nCO0.4mol,则nCO2:nCO11:2,B错误;
C.400~550℃范围,随温度升高,反应Ⅱ、Ⅲ平衡均逆向移动,nCO2增大,说明反应Ⅲ逆向移动程度
更大,则H2O的物质的量减小,C错误;
D.增大压强,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡不移动,反应Ⅲ平衡正向移动,H2的物质的量减小,D错
误。
变式应用
1.(2024·黑吉辽卷)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,反应正、逆反应速率相等
B.该温度下的平②衡常数:>
C.0~3h平均速率(异山梨①醇)=②0.014molkg-1h-1
D.反应加入催化剂不改变其平衡转化率
【答案】A②
【解析】A.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
应未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;
B.②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,即反应正向进行程度小于反应、反应限度小于反应,所以该温度下的平衡常数:
>,故B正确;②①①
①C.由②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
0.042mol/kg
醇)==0.014molkg-1h-1,故C正确;
3h
D.催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,所以反应加入催化剂不改变其平衡转化率,
故D正确;②
故答案为:A。
2.(2024·江苏卷)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:
1
CO2gH2gCOgH2OgH141.2kJmol
①
COg2H2gCH3OHgH2
6
②225℃、810Pa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处反应的平衡常数K相等
B.反应的焓变H①20
C.L6处②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
【答案】C
【解析】L4处与L5处的温度不同,故反应的平衡常数K不相等,A错误;由图像可知,L1-L3温度在升
高,该装置为绝热装置,反应为吸热反应①,所以反应为放热反应,ΔH2<0,B错误;从L5到L6,甲醇
的体积分数逐渐增加,说明反应①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
应也在向右进行,反应为气②体分子数不变的反应②,其向右进行时,n(H2O)增大,反应为气体分子
数减①小的反应,且没有H2①O的消耗与生成,故n总减小而n(H₂O)增加,即H2O的体积分数②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。
巩固提升
1.(2025·北京卷)为研究三价铁配合物性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
-2+3-
已知:FeCl4为黄色、[Fe(SCN)]为红色、FeF6为无色。
下列说法不.正.确.的是
3+--
A.中浓盐酸促进Fe+4ClFeCl4平衡正向移动
①2+-
B.由到,生成[Fe(SCN)]并消耗FeCl4
C.①、②对比,说明cFe3+:>
D.由②→③推断,若向深黄色②溶液③中加入KI、淀粉溶液,溶液也无明显变化
【答案】D①④①
1
【分析】0.1mol·L的FeCl3溶液滴加数滴浓盐酸,生成更多的FeCl4,溶液黄色加深;继续滴加1滴KSCN
22
溶液,转化为,溶液变为红色;再加入固体,转化为3,溶
FeCl4FeSCNNaFFeSCNFeF6
液红色褪去,变为无色;再滴加KI溶液、淀粉溶液,无色溶液未见明显变化,说明I-未被氧化。
【详解】A.中滴加数滴浓盐酸,试管溶液黄色加深,生成更多的FeCl4,说明浓盐酸促进
3+-①-
Fe+4ClFeCl4平衡正向移动,A正确;
22
.由到,溶液变为红色,说明转化为,即生成并消耗,
BFeCl4FeSCNFeSCNFeCl4
B正确①;②
32
C.、溶液中,均存在平衡FeSCNFeSCN,由于温度不变,故该反应的平衡常数不变,
3+
由于②、③溶液中含有的初始SCN浓度相同,且溶液为红色,溶液为无色,故能说明cFe:>,
C正确②;③②③②③
D.类似C选项分析,由→推断,溶液中的cFe3+是越来越小的,若向深黄色溶液中加入KI、淀
粉溶液,无法确定中溶①液中④的Fe3+的含量是否能够氧化I-,D错误;①
故选D。①
2.(2025·广西卷)常温下,浓度均为 molL的HClO和ClO混合溶液体系,存在竞争反应:
−3−1−
I.HClOClOHClO1C×l10HO⋅2
−+−
II.HClO+2ClO2+ClO⇌2Cl2+H+2
−−−+
初始pH+的2条⇌件下,3含+氯微+粒的浓度随时间的变化曲线如图(忽略其他反应)。下列说法正确的
=2.5
是
A.曲线表示的微粒为ClO
−
B.② s内,H逐渐减3小
+
C.0~2.0 s内,�HClO molLs
−4−1−1
D.0体~系2.0中正H�C(lO逆)=Cl2O.9×10时,⋅反应⋅I达到平衡状态
【答案】B�():�2=1:2
-
【详解】A.由反应I和II可知,生成物为ClO2、、Cl,根据氯元素守恒及2s时数据,得出
−
-3--3-3-
c(ClO2)=0.64×10mol/L,c(Cl)=0.42×10mol/L,ClO3=0.10×10mol/L,故曲线为Cl,为曲线,
−−
A错误;c(ClO3)②ClO3③
B.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;
.内浓度变化--3,-4-1-1,错误;
C0~2sHClOΔc=Δc(Cl)=0.42×10mol/Lv==−3=2.1×10mol·L·sC
�c0.42×10
D.v正(HClO)为两反应消耗HClO的总速率,v逆(ClO2)仅为反�应tI的2逆速率,平衡时应满足反应I的v正I(HClO):
v逆(ClO2)=1:2,而非总v正(HClO),D错误;
故选B。
3.(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:CHCN(苯甲
腈)CHCONH(苯甲酰胺)CHCOOH(苯甲酸)。如图为水解过程中上述三者(分6别用5X、Y、Z表
nA
示)→的物6质5的量分数2xA随时间→t的6变5化曲线,其中xA。下列说法错误的是
nXnYnZ
=++
A.水解产物除了Y、Z还有NH
3
B.a点时vY消耗vY生成
C.xZ在1(5m)in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vXvYvZ
【答案】D=+
【详解】A.苯甲腈在溶液中发生连续水解:C6H5CN+H2OC6H5CONH2,
⇌
C6H5CONH2+H2OC6H5COOH+NH,有NH3生成,A正确;
⇌3
B.a点之前x(Y)逐渐增大,vY消耗<vY生成;a点之后,x(Y)逐渐减小vY消耗>vY生成,a点是Y物
质的最大值,则生成和消耗的速(率)相等。(即)vY消耗vY生成,B正确;()()
C.xZ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正确;
D.根据图像所示,反应的前期应该有vXvYvZ,a点之后,由于vX明显减小,vZ显著增大,
三者的速率关系不再满足vXvYvZ=,D错+误;
故选D。=+
-1
4.(2024·海南卷)已知298K,101kPa时,CO2g+3H2gCH3OHg+H2OgΔH=-49.5kJmol。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0.4molL,cCO⋅2t关系如
−1
图所示。下列说法错.误.的是⋅−
A.T1>T2
B.T1下反应达到平衡时cCH3OHmolL
−1
C.使用催化剂1的反应活化能比催化=剂0.125的大⋅
D.使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
【答案】D
【详解】A.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;
B.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cCH3OHmolL,B正确;
−1
C.在温度均为T1时,使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即催=化0.1剂51时⋅的反应速率比催
化剂2的更慢,说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大,C正确;
D.催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间是相同的,但温度不同,反应速率也不同,
说明催化剂2和催化剂3的反应历程不相同,才能保证在不同温度下达到相同的平衡时间,D错误;
故答案为:D。
2-2-
5.(2024·安徽卷)室温下,为探究纳米铁去除水样中SeO4的影响因素,测得不同条件下SeO4浓度随时间
变化关系如下图。
实验序号水样体积/mL纳米铁质量/mg水样初始pH
5086
①5026
②5028
下列说法正③确的是
2--1-1
A.实验中,0~2小时内平均反应速率vSeO4=2.0molLh
2-+3+
B.实验①中,反应的离子方程式为:2Fe+SeO4+8H2F⋅e+⋅Se+4H2O
C.其他条③件相同时,适当增加纳米铁质量可加快反应速=率
2-
D.其他条件相同时,水样初始pH越小,SeO4的去除效果越好
【答案】C
molL-1
【详解】A.实验中,0~2小时内平均反应速率vSeO2-==2.0molL-1h-1,
4−5h−5
(5.0×10−1.0×10)⋅−5
A不正确;①2×10⋅⋅
B.实验中水样初始pH=8,溶液显弱碱性,发生反应的离子方程式中不能用H+配电荷守恒,B不正确;
2-
C.综合分③析实验和可知,在相同时间内,实验中SeO4浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,
适当增加纳米铁质①量可②加快反应速率,C正确;①
2-
D.综合分析实验和可知,在相同时间内,实验中SeO4浓度的变化量大,因此,其他条件相同时,
2-++
适当减小初始pH③,SeO②4的去除效果越好,但是当初始②pH太小时,H浓度太大,纳米铁与H反应速率加快,
2-2-
会导致与SeO4反应的纳米铁减少,因此,当初始pH越小时SeO4的去除效果不一定越好,D不正确;
综上所述,本题选C。
6.(2025·河南·模拟预测)对反应XgYg(Z为中间产物),T0温度下,总反应的平衡常数为K,相同
⇌
条件下,加入催化剂和前后的反应历程如图所示(一为无催化剂,---为有催化剂)。
①②
下列说法正确的是
平X
A.提高反应温度,增大
�平Z
�
B.催化剂能提高X的平衡转化率
X
C.T0温度①下,当时,总反应达到平衡状态
Y
�1
D.催化剂和�均可=使�反应达到平衡所需时间大幅缩短
【答案】C①②
【分析】由题干图示信息可知,反应历程中X(g)Z(g)是一个吸热反应,而Z(g)Y(g)是一个放热反应,
其反应的活化能比反应大,即反应是①决速步⇌骤,据此分析解题。②⇌
【详解①】A.由分析可知,②X(g)Z(g)是①一个吸热反应,而Z(g)Y(g)是一个放热反应,提高反应温度,
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