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文档简介
第01讲化学反应速率(专项训练)目录模拟·基础演练考向01分析影响反应速率的条件考向02化学反应速率图象综合分析考向03单曲线变化图象考向04作出有关物理量变化趋势曲线考向05单一反应多曲线变化图象考向06多反应多曲线变化图象重难·创新演练真题·实战演练模拟·基础演练考向01分析影响反应速率的条件1.根据vt图像分析外界条件的改变对可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)ΔH<0的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示:可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是()A.使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度B.升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂C.增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度D.升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂2.绿水青山是习总书记构建美丽中国的伟大构想,因此国家加大了对氮氧化物排放的控制力度。用活性炭还原处理氮氧化物的有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH。向容积可变的密闭容器中加入(足量的)活性炭和NO,在t2时刻改变某一条件,其反应的速率时间图象如下图所示。下列说法正确的是()A.给该反应升温,减小,增大B.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NOC.t1时刻的大于t2时刻的D.若气体的密度不变,不能说明该反应达到平衡3.已知:A(g)+2B(g)3C(g)
ΔH。向一密闭容器中充入1molA(g)和3molB(g)发生该反应,t1时达到平衡状态Ⅰ,保持温度和体积不变,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,逆反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.平衡常数K:K(Ⅱ)(Ⅰ)B.t2时改变的条件:向容器中加入C(g)C.平衡时A的体积分数:D.容器内压强不变,表明反应达到平衡4.如图表示可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)△H<0达平衡后,t1时改变某一反应条件,反应速率随时间变化的情况,根据曲线判断下列说法中正确的是()A.t1时降低了温度,平衡向正反应方向移动B.t1时增大了压强,平衡向正反应方向移动C.t1时可能使用了催化剂D.t1时增大了A的浓度,同时减小了C的浓度,平衡向正反应方向移动5.向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:xA(g)+2B(s)yC(g)ΔH<0。在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:(1)用A的浓度变化表示该反应在0~10min内的平均反应速率v(A)=________。(2)根据图示可确定x∶y=________。(3)0~10min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。(4)推测第10min引起曲线变化的反应条件可能是________(填编号,下同);第16min引起曲线变化的反应条件可能是________。①减压②增大A的浓度③增大C的量④升温⑤降温⑥加催化剂(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1,平衡Ⅱ平衡常数为K2,则K1________K2(填“>”“=”或“<”)。考向02化学反应速率图象综合分析6.可逆反应mA(g)nB(g)+pC(s)△H=Q,温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合如图中的两个图象,以下叙述正确的是()A.m>n,Q<0B.m>n+p,Q>0C.m>n,Q>0D.m<n+p,Q<07.2025·浙江省部分学校高三选考模拟)对于反应N2O4(g)2NO2(g),在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化情况如图所示。下列说法中,正确的是()A.A、D两点对应状态的正反应速率大小关系:v(A)>v(D)B.A、B、C、D、E各点对应状态中,v(正)<v(逆)的是EC.维持p1不变,E→A所需时间为t1,维持p2不变,D→C所需时间为t2,则t1=t2D.欲使C状态沿平衡曲线到达A状态,从理论上,可由p2无限缓慢降压至p1达成8.(2025·浙江省丽水五校高中发展共同体高一联考)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),下列说法正确的是()A.t1min时,(CO)=c(CO2),则反应达到了平衡B.4min末,v(CO2)=0.125mol·L-1·min-1C.若保持容器压强不变,充入He,化学反应速率不变D.4min后,c(CO)的消耗速率与c(CO2)的消耗速率相等9.(2026·山东泰安高三模拟预测)二氧化钛的晶体和非晶体材料都能催化CO2还原为CH4。该反应中,CO2首先在催化剂表面吸附活化成CO2•自由基,且该步骤是决速步。在体积为的密闭容器中,CO2的吸收量与催化剂用量与时间的关系如图所示,下列说法错误的是A.非晶体催化剂的催化性能优于晶体催化剂B.其他条件相同时,增大催化剂使用量可以加快反应速率C.其他条件相同时,在体系①中加大二氧化碳的通入量反应速率一定加快D.体系③中吸收速率10.某恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,图甲表示反应速率(v)与温度(T)的关系、图乙表示T1时,平衡体系中SO2的体积分数与压强(p)的关系。下列说法正确的是()图甲,图乙A.图甲中,曲线1表示正反应速率与温度的关系B.图乙中,a、b两点的反应速率:v(a)>v(b)C.图甲中,d点时,混合气体的平均摩尔质量不再改变D.图乙中,c点的正、逆反应速率:v(逆)<v(正)11.某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是()A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大C.条件①,反应速率为0.012mol·L-1·min-1D.条件②,降冰片烯起始浓度为3.0mol·L-1时,半衰期为62.5min12.(2025·浙江省台州市十校联盟高一期中)研究反应2XY+3Z的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是()A.比较实验①②得出:增大反应物浓度,化学反应速率加快B.比较实验②④得出:升高温度,化学反应速率加快C.若实验②③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂D.在0~10min之间,实验④的平均速率v(Y)=0.06mol/(L•min)考向03单曲线变化图象13.在恒容密闭容器中充入3molX和3molY发生反应:3X(g)+Y(g)2Z(g)△H<0,反应过程持续升高温度,测得混合体系中Z的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是()A.M点和P点均达到平衡状态B.M点的逆反应速率可能大于N点的逆反应速率C.反应过程中X、Y的体积分数均先减小后增大D.P点Z的体积分数小于N点,原因可能是高温使催化剂活性降低14.【变化观念与平衡思想】甲酸(HCOOH)具有液氢储存材料和清洁制氢的巨大潜力,产生氢气的反应为:HCOOH(g)CO2(g)+H2(g),在T℃时,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入一定量的HCOOH(g),反应相同时间,测得各容器中甲酸的转化率与容器体积的关系如图所示,其中m、n点反应达平衡。下列说法正确的是()A.m、p两点中,甲酸的浓度:m>pB.V1:V2=1:10C.n点时再充入一定量HCOOH(g),达平衡时甲酸的转化率升高D.p点时H2的体积分数约为15.温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入nmolC4H10气体,发生反应:C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)。经过相同的反应时间,测得各容器中C4H10的转化率与容器体积的关系如图所示:下列说法正确的是()A.容器内的压强:pa:pb=7:9B.由图可知,a、c两点的逆反应速率:c>aC.向b点平衡体系中再充入一定量的C4H10气体,重新达到平衡时,C4H10的体积分数比原平衡小D.V1:V2=1:1216.(2025·浙江省金华十校高三模拟)甲酸(HCOOH)被认为是潜在的贮氢物质之一。请回答:(1)加热甲酸可发生两种分解反应,反应过程中的能量变化如图所示。Ⅰ.HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)Ⅱ.HCOOH(g)CO2(g)+H2(g)①根据能量变化图,计算CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的ΔH=。②已知只能催化反应Ⅰ而对于反应Ⅱ无影响。根据前面的信息判断,下列说法正确的是(选填序号)。A.升温,有利于提高产物中H2的体积分数B.加入,可使能达到的极大值更大C.加入NaOH(s),有利于提高H2的平衡浓度D.当v正(H2)=v逆(H2O)时,反应达到平衡状态考向04作出有关物理量变化趋势曲线17.(2026·浙江温州平阳高三选考模拟,节选)常温常压下肼(N2H4)是一种易溶于水的无色油状液体,具有强还原性,在工业生产中应用非常广泛。回答下列问题(6)若N2H4催化氧化时只发生N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH,则在下图中画出ΔG随热力学温度T的变化趋势图:___________。18.(2026·浙江强基联盟高三联考,节选)蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺。(5)乙二醇是一种重要的化工原料,以合成气(CO、H2)为原料合成乙二醇具有重要意义。直接合成法:2CO(g)+3H2(g)HOCH2CH2OH(g)ΔH①下列措施有利于提高H2平衡转化率的是_______(填标号)。A.增大压强
B.降低温度
C.加入催化剂
D.恒容装置充入H2②355K时,在1L的恒容容器中,通入CO的物质的量为1mol,控制H2的物质的量为x。达到平衡时,相应平衡体系中乙二醇的物质的量分数为y,绘制y随x变化的示意图_______。19.(2025·浙江省台州市高三一模)利用生物质乙醇制备乙烯具有很大的经济价值和战略意义,发生的反应为:反应Ⅰ:CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)+H2O(g)ΔH=+40.0kJ·mol−1ΔS=125.0J·mol-1·K-1反应Ⅱ:2CH3CH2OH(g)CH3CH2OCH2CH3(g)+H2O(g)ΔH=-16.0kJ·mol−1(4)如图表示反应Ⅰ和Ⅱ的ΔHΔS与T的关系,图中直线代表上述反应的(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”),在该图中画出另一个反应对应的直线(假设、随温度的变化可忽略)。20.(2026·浙江省宁波市镇海首考最后一卷,节选)环戊二烯()重要的有机合成中间体。(4)两分子环戊二烯易发生加成反应形成二聚体:ΔH。在T1温度下,恒容密闭容器中环戊二烯物质的量与反应时间的关系如图所示。①请用“…”在图1中画出在T2(T1T2)温度下,环戊二烯物质的量与反应时间的关系_______。②在图2中画出该反应在有催化剂和无催化剂t条件下的反应过程与能量示意图,并做必要标注_______。21.(2025·浙江省嘉兴市高三一模)化石燃料的燃烧、汽车尾气的排放和硝酸工业尾气中普遍含有的氮氧化物NOx是污染大气的主要成分之一,需要加以治理。当氮氧化物中NO与NO2的比例不同时,发生三种类型的SCR反应(选择性催化还原反应):a.标准SCR:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH1b.慢速SCR:8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H2O(g)ΔH2=−2739.6kJ/molc.快速SCR:2NO(g)+4NH3(g)+2NO2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH3=−1518.2kJ/mol(3)一定条件下仅发生慢速SCR,在压强p1条件下,NO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图2所示,若减小压强至p2,在图2中画出NO2的平衡转化率随温度的变化曲线示意图。22.(2026·浙江省七校联盟高三一模,节选)汽车尾气中含有NO气体,是汽车内燃机高温条件下氮气与氧气反应产生。NO是破坏臭氧层的凶手之一。相关反应如下:Ⅰ.N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH1=+180kJ·mol−1;Ⅱ.NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)ΔH2;Ⅲ.用CO还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH3。(5)为探究不同温度下催化剂X、Y的催化效果,将固定比例的NO、CO混合气体以一定流速通过装有催化剂X的排气管,相同时间内测量尾气中NO的含量,得到脱氮率随温度变化如图所示。经试验发现催化剂Y在600~1000℃范围都保持优于X在600℃时的催化效率,请在图中画出使用催化剂Y,相同时间内600~1000℃范围的脱氮率曲线。(已知图中BC段为平衡状态,且平衡脱氮率的表达式为(,m、n为常数)。23.(2025·浙江省诸暨市高三第一次模拟)苯甲醛是香料、医药、农化等行业的重要中间体,被广泛地应用于食品、化妆品、塑料工业等行业中。以下是制备苯甲醛的两种方法:Ⅰ.甲苯氧化法:ΔH1=-346.5kJ·mol−1Ⅱ.苯甲醇氧化法:ΔH2=-389.5kJ·mol−1(2)方法Ⅰ中,得到苯甲醛有两种途径(图1),途径一是甲苯先氧化得到苯甲醇,再深度氧化得到苯甲醛,途径二为甲苯直接氧化得到苯甲醛。已知:在反应起始阶段,可认为甲苯与O2发生平行反应,分别生成苯甲醇(浓度为c1)和苯甲醛(浓度为c2),两产物的浓度之比与时间无关:140℃时,c1/c2=0.5,170℃时,c1/c2=0.6。①请计算,反应的焓变ΔH3=kJ·mol−1②反应过程中,甲苯和各产物含量变化如图2所示,下列说法正确的是。A.分析可知,Ea1>Ea3B.增加氧化剂O2的浓度,可以提高甲苯的转化率和苯甲醛的选择性C.在一定的反应时间内,选择合适的催化剂,可以提高生成苯甲醇的比例D.降低反应温度,会使得途径二对苯甲醛生成的贡献更大③甲苯氧化制备苯甲醛过程中,还产生了另一种有机产物苯甲酸,请在图2中画出c(苯甲酸)随时间变化的曲线图(以左侧坐标轴为纵坐标)。24.【逻辑思维与科学建模】锰及其化合物在催化剂及金属材料方面有重要的应用。我国主要以菱锰矿(主要成分为MCO3,M为Mn、Mg或Ca)为原料,通过热解法生产二氧化锰等锰基催化剂。(3)由原料气(H2、CH4)与煤粉在锰基催化剂条件下制乙炔,该生产过程是目前清洁高效的煤化工过程。已知:发生的部分反应如下(在25℃、101kPa时),CH4、C2H4在高温条件还会分解生成碳与氢气:Ⅰ.C(s)+2H2(g)CH4(g)ΔH1=-74.85kJ·mol-1Ⅱ.2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g)ΔH2=+340.93kJ·mol-1Ⅲ.C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)ΔH2=+335.50kJ·mol-1上述反应在体积为1L的密闭容器中进行,达到平衡时各气体体积分数和反应温度的关系曲线如图甲所示。①下列说法正确的是___________。A.1530K之前乙炔产率随温度升高而增大的原因:升温使反应Ⅱ、Ⅲ平衡正向移动B.1530K之后会有更多的甲烷与乙烯裂解生成碳导致乙炔产率增加不大C.1530K时测得气体的总物质的量为1.000mol,则反应III的平衡常数为0.8652D.相同条件下,改用更高效的催化剂,可使单位时间内的乙炔产率增大②请在图乙中绘制平衡时乙烯的体积分数和反应温度的变化趋势,并标明1530K时的气体体积分数。_________25.(2025·浙江省衢州、丽水、湖州三地市高三二模)CO2通过电化学、热化学方法转化为CH3OH等高附加值化学品,符合绿色化学理念。(2)热化学方法。相关热化学方程式如下:I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.17kJ·mol−1K1=1.0×10-5II:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90.47kJ·mol−1K2=2.5×104III:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3K3③可以用所含碳元素物质的量占碳元素总物质的量的百分比,表示CO、CO2、CH3OH三种物质的平衡组成。总压5MPa、n(H2):n(CO2)=4投料,测得CO、CO2、CH3OH三种物质的平衡组成随温度升高的变化曲线如下图所示。请解释CO2平衡组成变化的原因。④保持容积不变,n(H2):n(CO2)=4投料,容器中只发生反应III,反应tminX(CO2转化为CH3OH的转化率)随温度变化如下图所示。请在下图中画出25~300℃之间、反应2tminX随温度升高的变化曲线。(不考虑催化剂失活)考向05单一反应多曲线变化图象26.在催化剂作用下,在容积为1L的容器中加入1molX和4molY,发生反应:X(g)+2Y(s)2Z(s),平衡时和反应10min时X的转化率α(X)随温度的变化分别如曲线Ⅰ、Ⅱ所示。下列说法正确的是()A.使用更高效的催化剂,可以使b点移动到d点B.bc段变化可能是由于升高温度平衡逆向移动C.0~10min的平均反应速率:v(a)<v(c)D.保持温度和体积不变,向d点体系中再充入1molX,再次达平衡时c(X)>0.4mol·L-127.在一恒容的密闭容器中充入0.1mol·L-1CO2、0.1mol·L-1CH4,在一定条件下发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图,下列有关说法不正确的是()A.上述反应的ΔH<0B.压强:p4>p3>p2>p1C.压强为p4、温度为1100℃时该反应的平衡常数约为1.64D.压强为p4时,在y点:v正>v逆28.(2025·浙江省温州市高三二模)水煤气变换法反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),将各0.5mol的CO和H2O混合气体投入体积可变的密闭容器中,于不同的温度下测得反应物的物质的量分数()随时间变化关系如图所示。下列说法不正确的是()A.温度T2高于T1B.升高温度,正反应速率增大的倍数小于逆反应速率C.恒温恒容下,在状态a容器中再充入1.8molCO(g)和2.7molCO2(g),平衡不移动D.在T2时,反应物的物质的量投入加倍,则随时间变化可能为曲线L29.【变化观念与平衡思想】通过反应I:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)可将有机氯化工业的副产品HC1转化为Cl2.在0.2MPa、反应物起始物质的量比=2条件下,不同温度时HC1平衡转化率如图所示。向反应体系中加入CuCl2,能加快反应速率。反应II:2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g)
ΔH=125.6kJ·mol−1反应III:CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)
ΔH=-120.0kJ·mol−1下列说法正确的是()A.反应I的ΔH=5.6kJ·mol−1B.升高温度和增大压强均能提高反应I中HCl的平衡转化率C.0.2MPa、500℃时,向反应体系中加入CuCl2,延长反应时间,能使HCl转化率从X点的值升至Y点的值D.在0.2MPa、500℃条件下,若起始<2,充分反应,HCl的转化率可能达到Y点的值30.二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.2kJ·mol−1CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=-99kJ·mol−1在密闭容器中,起始时n(CO2):n(H2)=1:3,分别在、条件下测得平衡时甲醇的物质的量分数与压强、甲醇的物质的量分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是()A.反应CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)的焓变ΔH=+57.8kJ·mol−1B.在、条件下,平衡时甲醇的物质的量分数为0.10C.当甲醇的物质的量分数为0.03时,CO2的平衡转化率为D.其他条件相同,高压和低温可以提高CH3OH的平衡产率考向06多反应多曲线变化图象31.(2026·浙江省县域教研联盟高三一模)2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油添加剂。在催化剂作用下,可通过甲醇与烯烃的液相反应制得,体系中同时存在如下反应:反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数Kx(Kx指用平衡时各物质的物质的量分数来代替该物质的平衡浓度)与温度变化关系如图1所示。在温度353K下(此温度时,Kx3=9),充有A、B和CH3OH的容器中,A和B物质的量浓度随时间变化如图2所示。据图判断,下列说法正确的是()A.三个反应中ΔH1最大B.图2中曲线Y代表A的变化C.若向某反应容器中加入1.0molTAME,控制温度为353K,测得TAME的平衡转化率为a,则反应Ⅰ的平衡常数D.t=100s时,反应Ⅲ向正反应方向移动32.(2026·浙江省新阵地教育联盟高三第一次模拟预测)CO2的资源化利用有利于实现“碳中和”。CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中,发生的主要反应如下:反应1:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ·mol−1反应2:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol−1恒压下,将n(CO2):n(H2)=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的转化率及CH3OH和CO的选择性随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是()A.曲线③表示CO的选择性B.时出口处CO的物质的量大于时C.反应1正反应活化能小于逆反应活化能D.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-90.7kJ·mol−133.(2026·浙江省永嘉市高三第一次联考)乙醇—水蒸气制H2的过程中的主要反应(忽略其他副反应)如下:①C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g);ΔH1=+173.3kJ·mol-1②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g);ΔH2101kPa时,H2的平衡产率与温度、起始时水醇比[]的关系如图所示,图中同一条曲线上H2的平衡产率相同。下列说法不正确的是()A.H2的平衡产率:曲线a<曲线bB.反应②的焓变ΔH2>0C.Q点处与P点处反应①的平衡常数K相等D.H2的平衡产率由M点转变为曲线a上任意一点时,要提高水醇比34.(2026·浙江省强基联盟高三二模)CO2含量的控制和资源化利用具有重要意义。回答下列问题:(1)催化加氢合成甲醇是重要的CO2转化技术。主反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.5kJ·mol−1
副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.2kJ·mol−1在密闭容器中,维持压强和投料比不变,平衡时CH3OH(g)和CO在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图1所示:①CO可以与H2反应生成气态甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g,该反应能自发进行的条件为(填“高温”“低温”或“任意温度”)。②图中代表CH3OH的物质的量分数随温度变化的曲线为(填“I”或“Ⅱ”)。③150~250℃范围内CO2转化率随温度升高而降低的原因是。35.(2026·浙江省嘉兴市高三一模,节选)研究CO2的综合利用可实现碳循环。在反应器内CO2和H2在催化剂作用下可发生如下反应:主反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-493kJ·mol−1副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2
(3)在恒温反应容器中,维持入口压强和投料比不变,将CO2和H2按一定流速通过反应器,CO2转化率和甲醇选择性[],随温度变化关系如图1所示:若233~251℃时催化剂的活性受温度影响不大,分析236℃后图中曲线下降的原因:。36.(2025·浙江省绍兴市三模)工业通过高温煅烧焦炭与SrSO4(硫酸锶)混合物,并通入一定量的空气,采用反应一或反应二制备SrS(s):反应一:SrSO4(s)+2C(s)2CO2(g)+SrS(s)ΔH1反应二:SrSO4(s)+4CO(g)4CO2(g)+SrS(s)ΔH2=-118.8kJ·mol−1已知:CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH3=+172.5kJ·mol−1C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH4=-393.5kJ·mol−1随温度升高,反应产物种类、物质的量的变化如图所示:下列说法正确的是()A.ΔH1=-226.2kJ·mol−1B.800℃时,反应二的平衡常数K<1C.当温度高于415℃时,体系内的主反应变为SrSO4(s)+4C(s)=4CO(g)+SrS(s)D.通入空气的作用是只是利用CO和O2反应放出的热量为制备过程供能37.【汽车尾气处理与化学平衡应用】脱除汽车尾气中的NO和CO包括以下两个反应:I.2NO(g)+CO(g)CO2(g)+N2O(g)ΔH1=-381.2kJ·mol−1Ⅱ.N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g)ΔH2=-364.5kJ·mol−1将恒定组成的NO和CO混合气通入不同温度的反应器,相同时间内检测物质浓度,结果如图所示。下列说法正确的是()A.使用合适的催化剂,能提高NO的平衡转化率B.其他条件不变,增大体系的压强,NO的平衡转化率减小C.350~420℃范围内,温度升高,反应I速率增大的幅度大于反应Ⅱ速率增大的幅度D.450℃时,该时间段内NO的脱除率约为38.(2025·浙江省台州市高三一模)利用生物质乙醇制备乙烯具有很大的经济价值和战略意义,发生的反应为:反应Ⅰ:CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)+H2O(g)ΔH=+40.0kJ·mol−1ΔS=125.0J·mol-1·K-1反应Ⅱ:2CH3CH2OH(g)CH3CH2OCH2CH3(g)+H2O(g)ΔH=-16.0kJ·mol−1(3)恒压()和恒温(300℃)下,投入原料为乙醇和水,分别在NKC-03A、Syndol、γ−Al2O3等3种催化剂下进行反应,测定相同时间间隔,乙醇转化率与原料含水量的关系如图所示,下列说法正确的是_______。A.a点可能为平衡状态B.γ−Al2O3催化剂下,随原料含水量增加平衡左移,乙醇转化率下降C.题给条件下,NKC-03A催化效果较好D.原料含水量为40%、γ−Al2O3催化剂下,若将恒压改为恒容,其它条件不变,乙醇转化率可能增大39.【逻辑思维与科学建模】(2025·浙江省金华市高三二模)二氧化碳加氢制甲醇过程中的主要反应如下(忽略其他副反应):反应①:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-184kJ·mol−1反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ·mol−1恒压下,按投料比n(CO2):n(H2)=1:3充入密闭容器中,达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示(Kp为压强平衡常数:用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。下列说法不正确的是()A.容器内混合气体的密度不再改变时已达平衡状态B.图中X、Y分别代表CO、H2OC.250℃时,反应②的平衡常数D.若恒温恒容时,以n(CO2):n(H2)=5:9投料,,平衡时n(CH3OH):n(H2O)=2:3,则反应①的重难·创新演练1.下列关于各图像的解释或得出的结论不正确的是()A.由甲图可知,反应在时刻可能改变了压强或使用了催化剂B.由乙图可知,反应在m点可能达到了平衡状态C.由丙图可知,反应过程中的点是C点D.由丁图可知,交点A表示反应一定处于平衡状态,此时2.(2026·浙江丽水高二期末)一定温度下,向容器中加入A发生如下反应:①A→B,②A→C,③BC。反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A.反应②的活化能小于反应①B.t1时,B的消耗速率等于生成速率C.t2时,D.该温度下,反应③的平衡常数小于13.(2026·浙江杭州高二期中)为了模拟汽车尾气的净化,向密闭容器中投入一定量的CO和O2,在催化剂(Ⅰ型、Ⅱ型)和不同温度下发生反应:2CO(g)+O2(g)2CO2(g),反应进行相同时间t(s),测得CO转化率与温度的关系曲线如图所示,下列说法不正确的是()A.该反应在a、b两点对应的平衡常数大小关系:KaKbB.在实验中欲使a点转化率达到阴影部分数值可采用延长反应时间等方案C.在实际汽车尾气的净化场景中,可通过大幅增大压强,来提高CO的转化率D.50℃,ts时容器中O2浓度为0.01mol/L,该温度下该反应平衡常数为4.(2026·浙江省嘉兴市高三一模)某种处理再利用H2S的方法为:2H2S(g)S2(?)+2H2(g)。在密闭容器中充入H2S,其他条件不变时H2S的平衡转化率随温度和压强(P1)的变化如图所示。下列说法不正确的是()A.反应中S2是气态B.总键能:反应物>生成物C.速率大小:D.平衡常数:5.(2026·山东威海二模)T℃时,在体积为VL的恒容密闭容器中充入2molCO2和6molH2,发生反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH,体系总压强(p)与时间()的关系如图中曲线①所示(平衡时温度恢复至T℃)。曲线②为只改变某一反应条件时的变化曲线。下列说法错误的是A.v正:a>b>cB.T℃下该反应的平衡常数Kx=3C.曲线②改变的反应条件可能为使用催化剂D.其他条件不变,若初始充入1molCO2和3molH2,将减小6.(2026·浙江省新阵地教育联盟三联考)下列说法正确的是()A.已知CO的燃烧热为283kJ·mol-1,则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-283kJ·mol-1B.已知2H2S(g)2H2(g)+S2(g),平衡后保持恒温恒压通入Ar,平衡正向移动,H2的浓度增大C.一定条件下,苯乙炔(Ph-C)可与HCl发生加成反应,得到产物a和b,反应过程中物质转化关系与能量变化如图所示,平衡后产物占比:a<bD.已知TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+2CO(g),及时分离TiCl4可缩短达到平衡的时间7.(2026·浙江新阵地教育联盟二次联考)载氧体化学链燃烧技术(CLC)是一种燃烧效率更高的新技术。以H2为燃料,以CaSO4为载氧体的CLC体系工作原理如下左图,“燃料反应器”中发生的反应有:CaSO4(s)+4H2(g)CaS(s)+4H2O(g)
ΔH1<0CaSO4(s)+H2(g)CaO(s)+SO2(g)+H2O(g)
ΔH2>0将1molH2和1molCaSO4投入“燃料反应器”中,平衡时各产物物质的量随温度变化关系曲线如下右图,下列说法不正确的是()A.曲线②表示CaSB.“燃料反应器”中应采用低温高压条件C.1000℃平衡时,将“燃料反应器”容积压缩,重新平衡后c(SO2)增大D.曲线②、③交点处CaSO4和H2转化率之比为2:58.(2026·浙江省A9协作体2026届高三返校联考)乙炔加氢是得到高纯度乙烯的一种重要方法。主要发生如下两个反应:反应Ⅰ:C2H2(g)+H2(g)C2H4(g)ΔH1=-176kJ·mol−1反应Ⅱ:C2H2(g)+2H2(g)C2H6(g)ΔH2=-320kJ·mol−1一定条件下,使用某含Co催化剂,在不同温度下测得乙炔转化率和产物选择性(指定产物的物质的量/转化的乙炔的物质的量)如图所示(反应均未达平衡)。下列说法不正确的是()A.反应Ⅲ:C2H4(g)+H2(g)C2H6(g)ΔH3=-144kJ·mol−1,该反应低温自发B.对于反应Ⅱ,已知速率方程,在恒温恒容条件下,充入一定量的C2H6,此时v(C2H2)的速率减小,平衡逆移C.由图1可知,220℃以后乙炔转化率减小的原因:温度过高,反应Ⅱ受温度变化影响程度大,平衡逆移程度超过了反应Ⅰ正移程度,乙炔转化率减小D.图2,在120~240℃范围内,反应Ⅰ和反应Ⅱ乙炔的转化速率大小关系为:v1v29.(2026·浙江省七彩阳光新高考研究联盟高三开学联考)研究CaO、温度对水煤气转化(反应I)平衡体系的影响,涉及反应如下:反应I:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH1反应II:CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)ΔH2恒压下,平衡气体中某些组分的体积分数随温度变化如图所示。已知:T1时CaCO3已完全分解。下列说法正确的是()A.T0时,H2O(g)的体积分数是0.25B.T0时,体系中n(CO2)<n(CO)<n(CaCO3)C.T1后,升高温度混合气体的平均相对分子质量增大D.若T0时压缩容器,重新平衡后各气体分压均增大10.(2026·浙江省强基联盟2026届高三开学联考)工业上将CH4和H2S混合气体在压强为0.15MPa时通入反应釜中制备H2,反应如图1所示分两步完成,反应相同时间后测得H2和CS2的体积分数随温度变化如图2所示。下列说法正确的是()A.该反应涉及的反应为Ⅰ.2H2S(g)+CH4(g)2H2(g)+S2(g)+CH4(g);Ⅱ.2H2(g)+S2(g)+CH4(g)4H2(g)+CS2(g)B.在0.15MPa,980℃时,增大n(CH4)/n(H2S)的投料比,H2S的转化率提高C.其他条件不变时,通入适量氮气可以提高H2的产率D.在950~1150℃范围内,其他条件不变时升高温度,S2的体积分数升高真题·实战演练1.(2026·贵州卷,10,3分)反式氨甲环酸具有凝血功能。理论计算表明,其由顺式氨甲环酸异构化制得的过程中,只经历一个过渡态。该异构化过程,平衡常数Kc与温度T的关系如图。下列说法正确的是()A.降低温度,顺式氨甲环酸的转化率增大B.温度不变,加入顺式氨甲环酸,平衡常数增大,有利于反应的进行C.温度不变,向平衡后的体系中加入催化剂,平衡向正反应方向移动D.升高温度,正反应速率增大的程度比逆反应更显著2.(2026·黑吉辽蒙卷,14,3分)恒容密闭容器中,等物质的量的C3H8和SO2发生的总反应如下:3C3H8(g)+SO2(g)3C3H6(g)+H2S(g)+2H2O(g),达到平衡时,相关物质平衡组成随温度变化关系如图。下列说法正确的是()A.该反应的ΔH,ΔSB.点C3H8的消耗速率大于物质的生成速率C.点该反应的Kx=0.135(用物质的量分数代替浓度计算)D.点C3H8的平衡转化率为75%3.(2026·山东卷,10,2分)研究甲、乙两种催化剂对下列反应的催化作用及产物选择性的影响。反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH1反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2恒压条件下,CO2,H2,N2按体积比1:4:5投料,分别使用甲或乙作催化剂,在200℃下反应固定时间后测定CO2的实验转化率;不改变其他条件,每间隔50℃重复上述实验。CO2的实验转化率和理论平衡转化率随温度的变化如图所示。已知:甲催化时,CH4选择性在400℃为100%;甲、乙分别催化时,CO选择性在750℃均达100%。下列说法正确的是()A.ΔH1,ΔH2B.200~400℃范围内,使用甲催化时,CH4选择性随温度升高而增大C.500~800℃范围内,相同温度下,无论使用甲还是乙催化,产物选择性相同D.其他条件不变,仅减小N2投料量,CO选择性达100%时的温度仍为750℃4.(2026·河南卷,13,3分)向一恒容密闭容器中加入物质M,发生基元反应:M(g)=N(g),N(g)=Q(g),温度为T1、T2时,各组分的物质的量浓度与时间t的关系如图1、图2所示。温度为T1时,M的浓度随时间的变化关系为,k为反应M(g)=N(g)的速率常数。下列说法正确的是()A.T1T2B.温度为T1时,M反应一半需要的时间为C.N的浓度达到最大值时,N的生成速率等于消耗速率D.加入某催化剂,仅使反应N(g)=Q(g)的速率增大,则N的浓度最大值将增大5.(2026·湖南卷,13,3分)可用CO2氧化烷烃脱氢制取烯烃。向密闭容器中通入C3H8、CO2和(体积比为1:1:2),维持压强为p0kPa,发生反应:。测得C3H8的平衡转化率与温度的关系如图中曲线①所示。下列说法错误的是()A.该反应是吸热反应B.512℃下,CO2的平衡转化率为50%,则该反应的C.543℃下,体系中时,表明反应已达平衡D.若减小通入气体中的占比,C3H8的平衡转化率与温度的关系可能是曲线②答案解析模拟·基础演练考向01分析影响反应速率的条件1.根据vt图像分析外界条件的改变对可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)ΔH<0的影响。该反应的速率与时间的关系如图所示:可见在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是()A.使用了催化剂、增大压强、减小反应物浓度、降低温度B.升高温度、减小压强、减小反应物浓度、使用了催化剂C.增大反应物浓度、使用了催化剂、减小压强、升高温度D.升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用了催化剂【答案】D【解析】t2时正、逆反应速率均增大,且平衡逆向移动,排除A、C项;t4时正、逆反应速率均减小,平衡逆向移动,可以是减小压强;t6时正反应速率增大,逆反应速率瞬间不变,平衡正向移动,所以是增大反应物浓度,排除B项;t8时正、逆反应速率均增大且仍相等,平衡不移动,则使用了催化剂,D项符合题意。2.绿水青山是习总书记构建美丽中国的伟大构想,因此国家加大了对氮氧化物排放的控制力度。用活性炭还原处理氮氧化物的有关反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH。向容积可变的密闭容器中加入(足量的)活性炭和NO,在t2时刻改变某一条件,其反应的速率时间图象如下图所示。下列说法正确的是()A.给该反应升温,减小,增大B.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NOC.t1时刻的大于t2时刻的D.若气体的密度不变,不能说明该反应达到平衡【答案】B【解析】A项,升高温度,任何反应的反应速率均增大,故给该反应升温,增大,增大,A错误;B项,由图像可知,压强一定条件下,t2时刻改变条件以后,逆反应速率突然减小,达到新平衡时,与原反应速率相同,故改变的条件是向密闭容器中加NO,B正确;C项,由B项分析可知,t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO,正反应速率增大,逆反应速率减小,则t1时刻的小于t2时刻的,C错误;D项,由题干反应方程式可知,反应前后气体的物质的量保持不变,即恒温下容器的体积保持不变,反应正向气体质量增加,故若气体的密度不变,则气体质量不变,说明该反应达到平衡,D错误;故选B。3.已知:A(g)+2B(g)3C(g)
ΔH。向一密闭容器中充入1molA(g)和3molB(g)发生该反应,t1时达到平衡状态Ⅰ,保持温度和体积不变,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,逆反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A.平衡常数K:K(Ⅱ)(Ⅰ)B.t2时改变的条件:向容器中加入C(g)C.平衡时A的体积分数:D.容器内压强不变,表明反应达到平衡【答案】B【解析】A.平衡常数K只与温度有关,题目中温度保持不变,因此,A错误;B.t1时向容器中加入C(g),C的浓度瞬间增大,逆反应速率瞬间突然升高(图像中t2时刻逆反应速率突变);随后平衡逆向移动,逆反应速率逐渐减小,直到t3重新达到平衡,速率符合图像中的变化趋势,B正确;C.加入C后平衡逆向移动,A的物质的量增大,最终新平衡中A的体积分数,C错误;D.该反应前后气体总物质的量始终不变,恒温恒容下,容器内压强始终不变,因此压强不变不能说明反应达到平衡,D错误;故答案选B。4.如图表示可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)△H<0达平衡后,t1时改变某一反应条件,反应速率随时间变化的情况,根据曲线判断下列说法中正确的是()A.t1时降低了温度,平衡向正反应方向移动B.t1时增大了压强,平衡向正反应方向移动C.t1时可能使用了催化剂D.t1时增大了A的浓度,同时减小了C的浓度,平衡向正反应方向移动【答案】D【解析】由图象可知,改变条件瞬间,正反应速率瞬间增大,然后逐渐减小,平衡正向移动,且再次平衡时,正反应速率比改变条件前的反应速率小。A项,降低温度,正、逆反应速率都减小,图中正反应速率在t1时增加,A项错误;B项,该反应为气体体积减小的反应,t1时增大压强,正反应速率增加,平衡正向移动,根据勒夏特列原理知,再次平衡时,容器内压强比加压前大,则再次平衡时,反应速率应大于加压前的反应速率,B项错误;C项,t1时若使用催化剂,正反应速率增加,但是平衡不移动,速率应保持不变,C项错误;D项,t1时增大了反应物A的浓度,正反应速率增加,同时减少了C的浓度,逆反应速率减小,平衡正向移动,最终反应物浓度减小,再次平衡时的正反应速率应小于之前平衡时的反应速率,D项正确;答案选D。5.向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:xA(g)+2B(s)yC(g)ΔH<0。在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:(1)用A的浓度变化表示该反应在0~10min内的平均反应速率v(A)=________。(2)根据图示可确定x∶y=________。(3)0~10min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。(4)推测第10min引起曲线变化的反应条件可能是________(填编号,下同);第16min引起曲线变化的反应条件可能是________。①减压②增大A的浓度③增大C的量④升温⑤降温⑥加催化剂(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1,平衡Ⅱ平衡常数为K2,则K1________K2(填“>”“=”或“<”)。【答案】(1)0.02mol·L-1·min-1(2)1∶2(3)变大(4)④⑥④(5)>【解析】(1)0~10min内v(A)=eq\f((0.45-0.25)mol·L-1,10min)=0.02mol·L-1·min-1。(2)根据图像可知,0~10min内A的物质的量浓度减少量为0.2mol·L-1,C的物质的量浓度增加量为0.4mol·L-1,x、y之比等于A、C的浓度的变化量之比,故x∶y=0.2mol·L-1∶0.4mol·L-1=1∶2。(3)该反应是气体分子数增大的反应,而容器容积不变,因此0~10min容器内压强变大。(4)根据图像可知,10min时改变条件后,A、C的浓度瞬时不变且随后反应速率加快,故改变的条件可能是升温或加入催化剂;12~16min,反应处于平衡状态,16min时改变条件后,A、C的浓度瞬时不变,且随后A的浓度逐渐增大,C的浓度逐渐减小,说明平衡逆向移动,故改变的条件可能是升温。(5)升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小。由于16min时升高温度,则K1>K2。考向02化学反应速率图象综合分析6.可逆反应mA(g)nB(g)+pC(s)△H=Q,温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合如图中的两个图象,以下叙述正确的是()A.m>n,Q<0B.m>n+p,Q>0C.m>n,Q>0D.m<n+p,Q<0【答案】A【解析】由图象可知,升高温度,逆反应速率大于正反应速率,则升高温度,平衡逆向移动;增大压强,正反应速率大于逆反应速率,则增大压强,平衡正向移动。由图象可知,升高温度,逆反应速率大于正反应速率,则升高温度,平衡逆向移动,所以该正反应为放热反应,Q<0;增大压强,正反应速率大于逆反应速率,则增大压强,平衡正向移动,该反应为气体气体缩小的反应,所以m>n,故选A。7.2025·浙江省部分学校高三选考模拟)对于反应N2O4(g)2NO2(g),在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化情况如图所示。下列说法中,正确的是()A.A、D两点对应状态的正反应速率大小关系:v(A)>v(D)B.A、B、C、D、E各点对应状态中,v(正)<v(逆)的是EC.维持p1不变,E→A所需时间为t1,维持p2不变,D→C所需时间为t2,则t1=t2D.欲使C状态沿平衡曲线到达A状态,从理论上,可由p2无限缓慢降压至p1达成【答案】D【解析】A项,增大压强,反应速率增大,D点压强大于A点压强,所以v(A)<v(D),A错误;B项,处于曲线上的状态为平衡状态,E点NO2的物质的量少于平衡状态时的物质的量,反应应向生成NO2的方向移动,此时v(正)>v(逆),D点NO2的物质的量多于平衡状态时的物质的量,反应向逆反应方向移动,此时v(正)<v(逆),B错误;C项,压强越大,反应速率越快,达到平衡状态时用的时间越少,压强p2>p1,故t1>t2,C错误;D项,p2无限缓慢降压至p1,压强减小,平衡向气体分子数增多的方向移动,故平衡正向移动,NO2的体积分数逐渐增加,D正确;故选D。8.(2025·浙江省丽水五校高中发展共同体高一联考)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),下列说法正确的是()A.t1min时,(CO)=c(CO2),则反应达到了平衡B.4min末,v(CO2)=0.125mol·L-1·min-1C.若保持容器压强不变,充入He,化学反应速率不变D.4min后,c(CO)的消耗速率与c(CO2)的消耗速率相等【答案】D【解析】由图示可知,CO2的初始浓度为0.7mol/L,平衡浓度为0.2mol/L,浓度变化量为0.5mol/L,CO的初始浓度为0mol/L,平衡浓度为0.5mol/L,浓度变化量为0.5mol/L。A项,t1min时,c(CO)=c(CO2),但t1后一氧化碳浓度仍在升高,二氧化碳浓度仍在降低,反应并未达到平衡状态,故A错误;B项,4min内,v(CO2)==0.125mol·L-1·min-1,反应速率为平均反应速率,而末说的是瞬时速率,故B错误;C项,若保持容器压强不变,充入He,则体系的体积会变大,各物质浓度变小,反应速率减慢,故C错误;D项,4min后,反应达到平衡状态,而CO和CO2的化学计量数之比为1:1,则c(CO)的消耗速率与c(CO2)的消耗速率相等,故D正确;故选D。9.(2026·山东泰安高三模拟预测)二氧化钛的晶体和非晶体材料都能催化CO2还原为CH4。该反应中,CO2首先在催化剂表面吸附活化成CO2•自由基,且该步骤是决速步。在体积为的密闭容器中,CO2的吸收量与催化剂用量与时间的关系如图所示,下列说法错误的是A.非晶体催化剂的催化性能优于晶体催化剂B.其他条件相同时,增大催化剂使用量可以加快反应速率C.其他条件相同时,在体系①中加大二氧化碳的通入量反应速率一定加快D.体系③中吸收速率【答案】C【解析】A.从图像①②可以看出,非晶体催化剂的反应体系中单位时间内CO2吸收量比晶体催化剂大,因此非晶体催化剂的催化性能优于晶体催化剂,A正确;B.根据图像②③可知,增加催化剂用量,5~10min内CO2吸收量增大,增大了决速步骤反应物的浓度,反应速率加快,B正确;C.催化剂用量恒定时,催化剂表面积恒定,因此在体系①中CO2的吸收量保持恒定,又因为CO2首先在催化剂表面吸附活化成CO2•自由基,且该步骤是决速步,故继续增大二氧化碳的通入量不能增大反应速率,C错误;D.体系③反应5~10min时,CO2吸收量为,则CO2吸收速率,D正确;故选C。10.某恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,图甲表示反应速率(v)与温度(T)的关系、图乙表示T1时,平衡体系中SO2的体积分数与压强(p)的关系。下列说法正确的是()图甲,图乙A.图甲中,曲线1表示正反应速率与温度的关系B.图乙中,a、b两点的反应速率:v(a)>v(b)C.图甲中,d点时,混合气体的平均摩尔质量不再改变D.图乙中,c点的正、逆反应速率:v(逆)<v(正)【答案】C【解析】A项,反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0,正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,则曲线1表示逆反应速率与温度的关系,故A错误;B项,温度恒定时,a、b两点对应的压强是b的大,压强越大,反应速率越快,a、b两点对应的反应速率:va<vb,故B错误;C项,d点表示温度为T0时,正、逆反应速率相等,说明反应达到平衡,则混合气体的平均摩尔质量不再改变,故C正确;D项,c点时,二氧化硫的含量小于平衡时的含量,反应需要向生成二氧化硫的方向进行,即向逆反应方向进行,所以v(逆)>v(正),故D错误;故选C。11.某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法错误的是()A.其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大B.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大C.条件①,反应速率为0.012mol·L-1·min-1D.条件②,降冰片烯起始浓度为3.0mol·L-1时,半衰期为62.5min【答案】B【解析】A项,由题干图中曲线①②可知,其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应所需要的时间更短,故反应速率越大,A正确;B项,由题干图中曲线①③可知,其他条件相同时,降冰片烯浓度①是③的两倍,所用时间①也是③的两倍,反应速率相等,故说明反应速率与降冰片烯浓度无关,B错误;C项,由题干图中数据可知,条件①,反应速率为=0.012mol·L-1·min-1,C正确;D项,反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,由题干图中数据可知,条件②,降冰片烯起始浓度为3.0mol·L-1时,半衰期为125min÷2=62.5min,D正确;故选B。12.(2025·浙江省台州市十校联盟高一期中)研究反应2XY+3Z的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,Y、Z起始浓度为0,反应物X的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是()A.比较实验①②得出:增大反应物浓度,化学反应速率加快B.比较实验②④得出:升高温度,化学反应速率加快C.若实验②③只有一个条件不同,则实验③使用了催化剂D.在0~10min之间,实验④的平均速率v(Y)=0.06mol/(L•min)【答案】D【解析】A项,①②温度相同,但浓度不同,①浓度较大,可得出增大反应物浓度,化学反应速率加快,选项A正确;B项,实验②④起始浓度相同,但温度不同,④反应速率较大,可得出:升高温度,化学反应速率加快,选项B正确;C项,②③温度、浓度相同,③反应速率较大,应为加入催化剂,选项C正确;D项,在0~10min之间,实验④X的浓度变化为0.06mol/L,则,选项D错误。故选D。考向03单曲线变化图象13.在恒容密闭容器中充入3molX和3molY发生反应:3X(g)+Y(g)2Z(g)△H<0,反应过程持续升高温度,测得混合体系中Z的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是()A.M点和P点均达到平衡状态B.M点的逆反应速率可能大于N点的逆反应速率C.反应过程中X、Y的体积分数均先减小后增大D.P点Z的体积分数小于N点,原因可能是高温使催化剂活性降低【答案】B【解析】A项,根据题中示意图可知,N点之前随温度升高,Z的含量增加,说明反应正向进行,N点之后随温度升高,Z的含量减小,说明平衡逆向进行,则M点没有得到平衡状态,N点达到平衡状态,N点之后温度升高平衡逆向移动,A错误;B项,由于温度会影响催化剂的活性,M点温度虽然低于N点,但考虑催化的活性,所以M点的逆反应速率可能大于N点的逆反应速率,B正确;C项,由于X和Y不是按照化学计量数之比通入的,所以反应过程中X、Y的体积分数不一定均先减小后增大,C错误;D项,催化剂不会影响平衡状态,P点Z的体积分数小于N点,原因是温度升高平衡逆向进行导致的,D错误;故选B。14.【变化观念与平衡思想】甲酸(HCOOH)具有液氢储存材料和清洁制氢的巨大潜力,产生氢气的反应为:HCOOH(g)CO2(g)+H2(g),在T℃时,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入一定量的HCOOH(g),反应相同时间,测得各容器中甲酸的转化率与容器体积的关系如图所示,其中m、n点反应达平衡。下列说法正确的是()A.m、p两点中,甲酸的浓度:m>pB.V1:V2=1:10C.n点时再充入一定量HCOOH(g),达平衡时甲酸的转化率升高D.p点时H2的体积分数约为【答案】A【解析】A项,m、p两点甲酸的转化率相等,p点容器体积更大,所以甲酸浓度:m>p,故A正确;B项,在T℃时,假设充入HCOOH(g)的物质的量为1mol,m点甲酸的转化率为40%,n点甲酸的转化率为80%,由于温度一样,所以平衡常数K相等,则存在K=,V1:V2=1:12,故B错误;C项,n点反应达平衡,再充入一定量HCOOH(g),平衡正向移动,但是甲酸的转化率降低,故C错误;D项,在T℃时,假设充入HCOOH(g)的物质的量为1mol,m点反应达平衡,甲酸的转化率为40%,则平衡时H2的体积分数为,p点体积大于m点,平衡正向移动,还未达到平衡,此时H2的体积分数应该大于,故D错误;故选A。15.温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入nmolC4H10气体,发生反应:C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)。经过相同的反应时间,测得各容器中C4H10的转化率与容器体积的关系如图所示:下列说法正确的是()A.容器内的压强:pa:pb=7:9B.由图可知,a、c两点的逆反应速率:c>aC.向b点平衡体系中再充入一定量的C4H10气体,重新达到平衡时,C4H10的体积分数比原平衡小D.V1:V2=1:12【答案】C【解析】A项,a点时NO2的转化率为40%,a点反应三段式为:n=0.6n+0.4n+0.4n=1.4n,同理b点时NO2的转化率为80%,此时n=0.2n+0.8n+0.8n=1.8n,由pV=nRT可知,PaV1=1.4nRT,PbV2=1.8nRT,:Pa:Pb=7V2:9V1,由于V2>V1,所以容器内的压强:Pa:Pb>7:9,故A错误;B项,图中a点、c点NO2的转化率相同,但a点容器体积小于c点容器体积,则对应的生成物浓度:a>c,则逆反应速率:a>c,B错误;C项,恒温恒容下,向b点平衡体系中再充入一定量的C4H10气体,对于只有一个反应物的平衡而言相当于增大压强,由反应:C4H10(g)C4H8(g)+H2(g),正反应方向为气体分子数增大,则平衡逆向移动,C4H10的量增多,但加入的C4H10气体不能完全转化,则重新达到平衡时,C4H10的体积分数比原平衡小,C正确;D项,由于b点C4H10的转化率比a点大,a点至b点可看作在恒温恒压下,通过增大体积来减压使平衡正向移动,C4H10的转化率增大,由A选项可知na=1.4n,nb=1.8n,由pV=nRT可知V1:V2=na:nb=1.4:1.8=7:9,D错误;故选C。16.(2025·浙江省金华十校高三模拟)甲酸(HCOOH)被认为是潜在的贮氢物质之一。请回答:(1)加热甲酸可发生两种分解反应,反应过程中的能量变化如图所示。Ⅰ.HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)Ⅱ.HCOOH(g)CO2(g)+H2(g)①根据能量变化图,计算CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的ΔH=。②已知只能催化反应Ⅰ而对于反应Ⅱ无影响。根据前面的信息判断,下列说法正确的是(选填序号)。A.升温,有利于提高产物中H2的体积分数B.加入,可使能达到的极大值更大C.加入NaOH(s),有利于提高H2的平衡浓度D.当v正(H2)=v逆(H2O)时,反应达到平衡状态【答案】(1)ΔH2+ΔH3-ΔH1-ΔH4AB【解析】(1)①由图可知Ⅰ.HCOOH(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=ΔH2-ΔH4;Ⅱ.HCOOH(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=ΔH1-ΔH3;根据盖斯定律,反应Ⅰ-反应Ⅱ得到CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),则ΔH=(ΔH2-ΔH4)-(ΔH1-ΔH3)=ΔH2+ΔH3-ΔH1-ΔH4;②A.由图可知,该反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)的ΔH,升温,平衡逆向移动,H2的体积分数增大,A正确;B项,两个分解反应同时进行,加入H+,只催化反应Ⅰ而对于反应Ⅱ无影响,故单位时间内生成的CO更多,可以使能达到的极大值更大,B正确;C项,加入NaOH(s),氢氧化钠固体易吸水而潮解,反应Ⅰ和反应Ⅱ是两个竞争反应,氢氧化钠固体吸收水分后,更有利于反应Ⅰ平衡正向移动,不利于提高H2的平衡浓度,C错误;D项,H2和水分别是两个反应的生成物,当v正(H2)=v逆(H2O)时,反应不一定达到平衡状态,D错误;故选AB;考向04作出有关物理量变化趋势曲线17.(2026·浙江温州平阳高三选考模拟,节选)常温常压下肼(N2H4)是一种易溶于水的无色油状液体,具有强还原性,在工业生产中应用非常广泛。回答下列问题(6)若N2H4催化氧化时只发生N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH,则在下图中画出ΔG随热力学温度T的变化趋势图:___________。【答案】(6)【解析】(6)对于反应N2H4(g)+O2(g)⇌N2(g)+2 H2O(g),该反应为放热反应(ΔH),且反应后气体分子数增多(熵增,ΔS),根据吉布斯自由能公式ΔG=ΔHΔS,则ΔS,所以,ΔG随温度T升高而减小,且在任意温度下ΔG(反应自发),因此,ΔG图像是一条从纵轴负半轴(T=0时,ΔG=ΔH)出发,斜率为负的直线,且始终位于18.(2026·浙江强基联盟高三联考,节选)蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺。(5)乙二醇是一种重要的化工原料,以合成气(CO、H2)为原料合成乙二醇具有重要意义。直接合成法:2CO(g)+3H2(g)HOCH2CH2OH(g)ΔH①下列措施有利于提高H2平衡转化率的是_______(填标号)。A.增大压强
B.降低温度
C.加入催化剂
D.恒容装置充入H2②355K时,在1L的恒容容器中,通入CO的物质的量为1mol,控制H2的物质的量为x。达到平衡时,相应平衡体系中乙二醇的物质的量分数为y,绘制y随x变化的示意图_______。【答案】(5)AB【解析】(5)①A项,该反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,H2的平衡转化率增大,A符合题意;B项,该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,H2的平衡转化率增大,B符合题意;C项,加入催化剂,降低反应的活化能,化学反应速率加快,但平衡不移动,H2的平衡转化率不变,C不符合题意;D项,恒容装置充入H2,平衡正向移动,但H2的平衡转化率减小,D不符合题意;故选AB;②CO和H2合成乙二醇的反应方程式为2CO(g)+3H2(g)HOCH2CH2OH(g),当通入CO的物质的量固定为1molH2的物质的量x=1.5时,乙二醇的物质的量分数最大,此后,随H2的物质的量增加,乙二醇的物质的量增幅小于气体总物质的量的增幅,故y随x变化的示意图为。19.(2025·浙江省台州市高三一模)利用生物质乙醇制备乙烯具有很大的经济价值和战略意义,发生的反应为:反应Ⅰ:CH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)+H2O(g)ΔH=+40.0kJ·mol−1ΔS=125.0J·mol-1·K-1反应Ⅱ:2CH3CH2OH(g)CH3CH2OCH2CH3(g)+H2O(g)ΔH=-16.0kJ·mol−1(4)如图表示反应Ⅰ和Ⅱ的ΔHΔS与T的关系,图中直线代表上述反应的(填“反应Ⅰ”或“反应Ⅱ”),在该图中画出另一个反应对应的直线(假设、随温度的变化可忽略)。【答案】(4)反应Ⅰ【解析】(4)由方程式可知,反应Ⅰ是熵增的吸热反应,升高温度,反应ΔH—TΔS减小,反应Ⅱ是熵减的放热反应,升高温度,反应ΔH—TΔS增大,则图中直线代表上述反应的反应Ⅰ,表示反应Ⅱ对应的直线如下图所示:;20.(2026·浙江省宁波市镇海首考最后一卷,节选)环戊二烯()重要的有机合成中间体。(4)两分子环戊二烯易发生加成反应形成二聚体:ΔH。在T1温度下,恒容密闭容器中环戊二烯物质的量与反应时间的关系如图所示。①请用“…”在图1中画出在T2(T1T2)温度下,环戊二烯物质的量与反应时间的关系_______。②在图2中画出该反应在有催化剂和无催化剂t条件下的反应过程与能量示意图,并做必要标注_______。【答案】(4)
【解析】(4)①温度越高,速率越大,斜率越大,起点相同,则在T2(T1T2)温度下,环戊二烯物质的量与反应时间的关系如图;②该二聚反应是放热反应,生成物总能量低于反应物总能量;催化剂不改变反应物和生成物总能量,只降低活化能,则反应过程与能量示意图为;21.(2025·浙江省嘉兴市高三一模)化石燃料的燃烧、汽车尾气的排放和硝酸工业尾气中普遍含有的氮氧化物NOx是污染大气的主要成分之一,需要加以治理。当氮氧化物中NO与NO2的比例不同时,发生三种类型的SCR反应(选择性催化还原反应):a.标准SCR:4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH1b.慢速SCR:8NH3(g)+6NO2(g)7N2(g)+12H2O(g)ΔH2=−2739.6kJ/molc.快速SCR:2NO(g)+4NH3(g)+2NO2(g)4N2(g)+6H2O(g)ΔH3=−1518.2kJ/mol(3)一定条件下仅发生慢速SCR,在压强p1条件下,NO2的平衡转化率随温度的变化曲线如图2所示,若减小压强至p2,在图2中画出NO2的平衡转化率随温度的变化曲线示意图。【答案】(3)【解析】(3)慢速SCR是气体体积增大的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,NO2的平衡转化率减小,减小压强,平衡正向移动,NO2的平衡转化率增大,在图2中画出NO2的平衡转化率随温度的变化曲线示意图为:。22.(2026·浙江省七校联盟高三一模,节选)汽车尾气中含有NO气体,是汽车内燃机高温条件下氮气与氧气反应产生。NO是破坏臭氧层的凶手之一。相关反应如下:Ⅰ.N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH1=+180kJ·mol−1;Ⅱ.NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)ΔH2;Ⅲ.用CO还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH3。(5)为探究不同温度
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