高中化学 加练 第十一章　微题型95　速率、浓度、压强等随时间变化图像

微题型95速率、浓度、压强等随时间变化图像(1~6题，每小题4分，共24分)1.(2025·重庆模拟)CaSO4(s)可以消除工业废气中的CO，其反应为CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)。向体积为4L的恒温恒容密闭容器中加入一定量CaSO4(s)和20molCO(g)发生反应，起始压强为200kPa，测得容器内的压强(p)与时间(t)的关系如图所示。在t2时刻，将容器体积瞬间缩小为2L；到t3时刻达到平衡，此时容器内压强为560kPa，忽略固体体积对压强的影响。下列说法正确的是()A.t1时刻一定达到平衡状态B.若在t3时刻再加入CaSO4(s)，则正反应速率增大C.0~t1min内，用CO表示的平均反应速率为100t1D.t3时刻达到平衡时，SO2的分压为260kPa答案C解析由题意，起始在4L容器中加入20molCO(g)，压强为200kPa，反应到t1时刻压强为300kPa，则t1时刻气体总物质的量为30mol，其转化如下：CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)起始/mol2000转化/mol101010t1/mol101010此时CO、CO2、SO2的分压均为100kPa；t2时刻将容器体积缩小为2L，则CO、CO2、SO2的分压均为200kPa，到t3时刻达平衡，总压为560kPa，则此时气体总物质的量为28mol，存在如下转化：CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)起始/mol101010转化/mol222平衡/mol1288此时CO、CO2、SO2的分压分别为240kPa、160kPa、160kPa。t3时刻是平衡状态，Kp=160×160240kPa，t1时刻反应Qp=100×100100kPa<Kp，故t1时刻反应未达到平衡状态，应是CaSO4(s)不足量，故A错误；CaSO4(s)是固体，加入CaSO4(s)反应速率不变，故B错误；由方程式可知，0~t1min内，CO的压强减少100kPa，用CO表示的平均反应速率为100t1kPa·min-1，故C正确；t3时刻SO2的分压为1602.(2025·湖南永州模拟预测)分别向恒温恒压密闭容器Ⅰ(T1、p1)、容器Ⅱ(T2、p2)中充入1molC3H8(g)发生反应：C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)ΔH>0，反应过程中c(C3H8)随时间t的变化曲线如图所示。已知：v=kc(C3H8)，T1、T2时反应速率常数分别为k1、k2，v(x)=v(y)，t1时容器Ⅱ达到化学平衡状态。下列说法正确的是()A.反应速率常数k1∶k2=18∶13B.x点的活化分子数目多于z点C.减小容器Ⅰ的压强，可使平衡时各组分的物质的量分数与容器Ⅱ中的相同D.若容器Ⅱ初始充入1mol丙烷和5molAr，则平衡后，丙烷的转化率为75%答案B解析从图像分析，容器Ⅰ初始物质浓度小于容器Ⅱ，说明容器Ⅰ体积大于容器Ⅱ，p1<p2；x点v(x)=k1×0.55mol·L-1，y点v(y)=k2×0.65mol·L-1，由于v(x)=v(y)，则k1>k2，T1>T2。由分析可知，k1×0.55mol·L-1=k2×0.65mol·L-1，k1∶k2=13∶11，A错误；相同温度下，y点c(C3H8)比z点c(C3H8)大，v(y)>v(z)，由v(x)=v(y)，则v(x)>v(z)，结合x点与z点c(C3H8)相同，说明单位体积x点的活化分子数目多于z点，容器Ⅰ体积大于容器Ⅱ，则x点的活化分子数目多于z点，B正确；从上述分析可知，p1<p2，再减小容器Ⅰ的压强，C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)反应平衡正向移动，压强影响容器Ⅰ平衡比容器Ⅱ正向移动程度大，ΔH>0，T1>T2，温度影响容器Ⅰ平衡比容器Ⅱ正向移动程度大，故在容器Ⅰ、容器Ⅱ分别处于T1、T2温度下，减小容器Ⅰ的压强，不可使平衡时各组分的物质的量分数与容器Ⅱ中的相同，C错误；容器Ⅱ(T2、p2)初始充入1molC3H8(g)，c(C3H8)=1.0mol·L-1，则容器容积为1L，t1时达到化学平衡状态，c(C3H8)=0.5mol·L-1，设C3H8转化了xmol，根据三段式分析计算，C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)初始/mol100转化/molxxx平衡/mol1-xxxV(平)平衡时气体n(总)=43molKp=p(C3H6)·p(H2)p(C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)Ar初始/mol1005转化/mol0.750.750.750平衡/mol0.250.750.755此时n(总)=6.75mol，Qp=p(C3H6)·p(H2)p3.已知：A(g)+2B(g)3C(g)ΔH<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和2molB发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.t2时改变的条件：向容器中加入AB.平衡时B的体积分数φ：φ(Ⅱ)=φ(Ⅰ)C.t2~t3时反应向正方向移动D.平衡时A(g)的物质的量浓度：c(Ⅰ)>c(Ⅱ)答案B解析t2时刻正反应速率不变，然后逐渐增大，说明改变的外界条件应该是向容器中加入生成物C，A错误；该反应是反应前后气体体积不变的反应，加入生成物C，体系压强增大，化学平衡不移动，最终平衡与原平衡等效，则平衡时B的体积分数φ：φ(Ⅱ)=φ(Ⅰ)，B正确；生成物浓度突然增大，v逆突然增大，v逆大于v正，则t2~t3时反应向逆方向移动，直至建立新的化学平衡状态，C错误；该反应在恒温恒容的密闭容器中进行，t2时刻向容器中加入生成物C，平衡逆向移动，产生反应物A(g)、B(g)，故重新达到平衡时A(g)、B(g)的浓度比原平衡时要大，故平衡时A(g)的物质的量浓度：c(Ⅱ)>c(Ⅰ)，D错误。4.(2025·天津河西模拟)向体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入4molHBr和1molO2，分别在绝热、恒温条件下进行，发生反应：4HBr(g)+O2(g)=2Br2(g)+2H2O(g)ΔH，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A.该反应在高温条件下自发B.甲、乙体系中密度不变时，反应达平衡状态C.b点：O2的转化率为75%D.a点平衡常数K的值为20.25答案C解析由图可知，起始投料相同，甲的压强增大，该反应向气体分子数减小的方向进行，说明气体总物质的量减小，压强增大，必须是温度升高，故正反应是放热反应，ΔH<0，气体分子数减小，ΔS<0，ΔG=ΔH-TΔS，ΔG<0反应自发，故该反应在较低温度下能自发进行，A错误；由于反应物和产物均是气体，气体质量不变，容器体积也不变，所以平衡前后气体的密度没有变化，所以密度不变不能说明反应达到平衡状态，B错误；在恒温恒容条件下，气体压强之比等于总物质的量之比，根据三段式，4HBr(g)+O2(g)2Br2(g)+2H2O(g)开始量/mol4100反应量/mol4xx2x2x剩余量/mol4-4x1-x2x2x根据压强变化情况列式：(4+1)5-x=20p17p，解得x=0.75，所以b点O2的转化率为0.75mol1mol×100%=75%，C正确；b点Q=(1.51)2×(1.51)2(0.251)×(11)4=20.25，a5.(2025·佛山一模)T℃时，真空密闭容器中加入足量R，发生反应：R(s)2S(g)+Q(g)，S的分压随时间的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是()A.相对于曲线Ⅰ，曲线Ⅱ可能使用了催化剂B.T℃时，该反应的分压平衡常数Kp=500kPa3C.Q的体积分数不变，不能说明反应达到平衡状态D.T℃时，M点压缩容器体积，平衡逆向移动，达到新平衡时c(S)比原平衡大答案D解析曲线Ⅰ和曲线Ⅱ平衡时S分压相等，曲线Ⅱ压强变化比较快，可知曲线Ⅱ可能是使用了催化剂，故A正确；T℃，该反应平衡时的S的分压为10kPa，可知Q的平衡分压为5kPa，Kp=p2(S)·p(Q)=(10kPa)2×5kPa=500kPa3，故B正确；反应：R(s)2S(g)+Q(g)，R为固体，S与Q的分压比恒为2∶1，Q的体积分数不变，不能说明反应达到平衡状态，故C正确；平衡常数K只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，达到新平衡时c(S)与原浓度相等，故D错误。6.(2025·安徽芜湖模拟)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)F(g)G(g)。已知反应初始n0(E)=n0(M)=0.20mol，测得0~t2时间段部分物质的浓度(c)随时间(t)的变化关系如图所示，t2时反应体系达到平衡状态。下列说法正确的是()A.Y为c(G)随t的变化曲线B.0~t1s内，v(G)=0.1-a2t1C.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解析由题干反应E(g)+M(g)F(g)G(g)信息可知，反应在达到平衡之前，F的浓度先增大后减小，G的浓度一直增大，E、M的浓度一直减小，故图中曲线X表示G，浓度一直减小的曲线为E或者M，浓度先增大后减小的曲线为F，则Y为c(F)随t的变化曲线，A错误；根据图像信息可知，0~t1s内，G增大的浓度等于E或M减小的浓度减去t1时