1、1考前强化练 13 化学反应速率与化学平衡的图表及图像分析1.(2018 辽宁大连高三双基测试)已知“在反应物和生成物均为气体的可逆反应中,若反应物按计量数比投料,则平衡时产物的体积分数最大”。对于 2A2(g)+3B2(g) 2A2B3(g) HT2B.a、 b、 c 三点都处于平衡状态;但正向速率最大的是 a 点C.在 n(A2)=d 的点, n(B2)=1.5dD.a、 b、 c 三点中,B 2的转化率顺序为 bac答案 C解析 在其他条件不变时,由 T1变成 T2时,A 2B3的体积分数减小,平衡逆向移动,由于该反应为放热反应,说明是升高温度,因此 T1ba,故 D 项错误。22.(2
2、018 福建厦门期末质检)一定条件下合成乙烯:6H 2(g)+2CO2(g) CH2 CH2(g)+4H2O(g)。已知温度对 CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。下列说法正确的是 ( )A.M 点的正反应速率 v(正)大于 N 点的逆反应速率 v(逆)B.若投料比 n(H2) n(CO2)=41,则图中 M 点乙烯的体积分数为 5.88%C.250 时,催化剂对 CO2平衡转化率的影响最大D.当温度高于 250 时,升高温度,平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低答案 B解析 化学反应速率随温度的升高而加快,由图可得,催化剂的催化效率随温度的升高先增大后减小,所以 M 点的正反应速
3、率 v(正)有可能小于 N 点的逆反应速率 v(逆),故 A 项错误;设开始投料 n(H2)=4 mol,则 n(CO2)=1 mol,如图当在 M 点平衡时二氧化碳的转化率为 50%,根据三段式可得:6H 2(g)+2CO2(g) CH2 CH2(g)+4H2O(g)开始/mol 4 1 0 0转化/mol 1.5 0.5 0.25 1平衡/mol 2.5 0.5 0.25 1所以乙烯的体积分数为 0.25(2.5+0.5+0.25+1)100%5.88%,故 B 项正确;催化剂不影响反应物的平衡转化率,只影响化学反应速率,故 C 项错误;根据图像,当温度高于 250 时,升高温度二氧化碳的
4、平衡转化率降低,则说明平衡逆向移动,但催化剂与化学平衡没有必然联系,并不是平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低,故 D 项错误。3.(2018 陕西长安一中高三质量检测)用 6 g CaCO3与 100 mL 稀盐酸反应制取少量的 CO2,反应过程中生成的 CO2的体积(已折算为标准状况)随反应时间变化的情况如下图所示。下列说法正确的是( )A.OE 段表示的平均反应速率最快,可能的原因是该反应是放热反应B.EF 段用 HCl 浓度的减小表示的该反应的平均反应速率为 0.2 molL-1min-1C.在 F 点收集到的 CO2的体积最大D.在 G 点以后收集的 CO2的量不再增多,原因是稀盐酸
5、已反应完全答案 D3解析 由图可知,1 min 时间内, EF 段生成的二氧化碳的体积最多,故 EF 段的反应速率最快,故 A 项错误;由图可知 EF 段生成的二氧化碳体积为 672 mL-224 mL=448 mL,二氧化碳的物质的量为=0.02 mol,根据方程式 CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H 2O 可知, n(HCl)=2n(CO2)0.448 22.4-1=20.02 mol=0.04 mol,故用盐酸表示该反应的平均反应速率为 =0.4 molL-1min-1,0.040.1 1故 B 项错误;曲线上点的纵坐标的值即为该点收集的二氧化碳的体积,由图可知 G 点收集的二
6、氧化碳最多,故 C 项错误;根据反应 CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H 2O,可知 6 g CaCO3完全反应生成二氧化碳的体积应该是 1.344 L(标准状况),而 G 点是 784 mL,说明 CaCO3未反应完,则盐酸完全反应,故 D 项正确。4.(2018 河北石家庄二中高三质检)在容积均为 1 L 的三个密闭容器中,分別放入铁粉并充入 1 mol CO,控制在不同温度下发生反应:Fe(s)+5CO(g) Fe(CO)5(g),当反应进行到 5 min 时,测得 CO 的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法一定正确的是( )A.反应进行到 5 min 时,b 容器中 v(
7、正)= v(逆)B.正反应为吸热反应,平衡常数: K(T1)K(T2)C.b 中 v(正)大于 a 中 v(逆)D.达到平衡时,a、b、c 中 CO 的转化率为 bca答案 C解析 5 min 时,b 容器中的反应不一定是平衡状态,则 v(正)和 v(逆)不一定相等,故 A 项错误;温度越高,反应速率越快,根据 b、c 两点可知,升高温度,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,故 B 项错误;根据图像,b 的温度高,因此 b 平衡时的反应速率大于 a 平衡时的反应速率,因此 b 中 v(正)大于 a 中 v(逆),故 C 项正确;根据 B 的分析,正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO
8、的转化率降低,达到平衡时,a、b、c 中 CO 的转化率为 abc,故 D 项错误。5.(2018 陕西西安一中高三质检)在恒容密闭容器中通入 X 并发生反应 2X(g) Y(g),温度 T1、 T2下 X 的物质的量浓度 c(X)随时间 t 变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( )A.该反应进行到 M 点放出的热量大于进行到 W 点放出的热量4B.T2下,在 Ot1时间内, v(Y)= molL-1min-1-1C.M 点的正反应速率 v(正)大于 N 点的逆反应速率 v(逆)D.M 点时再加入一定量的 X,平衡后 X 的转化率减小答案 C解析 由图可得,温度为 T1时先达到平衡,所以 T
9、1T2,温度越高,平衡时 X 的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡逆向移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;X 的初始浓度相同,该反应进行到M 点时 X 的转化率比进行到 W 点时低,由于正反应为放热反应,所以反应进行到 M 点放出的热量少,故 A 项错误; T2下,在 0t1时间内,X 的浓度变化为 c(X)=(a-b) molL-1,则 Y 的浓度变化为 c(Y)= c(X)= (a-b) molL-1,所以 v(Y)= molL-1min-1,故 B 项错误;由上分析 T1T2,温度越12 12 -21高反应速率越大,则 M 点的正反应速率 v(正)大于 N 点的逆反应速率 v(逆
10、),故 C 项正确;M 点时再加入一定量 X,达到的新平衡与原平衡相比,压强增大,增大压强促进平衡正向移动,所以 X 的转化率增大,故 D 项错误。6.(2018 北京四中高三期中)已知反应:2NO 2(g) N2O4(g) H v(逆)答案 A解析 b 点之后气体的透光率迅速下降,说明 b 点的操作是压缩注射器,使体积迅速减小,NO 2的浓度迅速增大,所以气体颜色加深,透光率减小,A 项正确;因为 b 点的操作是压缩注射器,随着体积的减小,注射器内气体的浓度一定增大,所以 c 点与 a 点相比, c(NO2)增大, c(N2O4)增大,B 项错误;压缩体积增大压强,平衡正向移动,气体的总质量
11、不变,总物质的量减小,所以平均相对分子质量增大,即平均摩尔质量: M(a)M(c),C 项错误;明显 d 点不是平衡态(透光率还在随着时间改变),所以 v(正) v(逆),D 项错误。57.(2018 安徽合肥高三质量检测)在一恒温恒压的密闭容器中发生如下反应:M(g)+N(g) 2R(g) H0,t1时刻达到平衡,在 t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示。下列说法不正确的是( )A.t1时刻的 v(正)小于 t2时刻的 v(正)B.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加 RC.、两过程达到平衡时,M 的体积分数相等D.、两过程达到平衡时,反应的平衡常数相等答案 A解析 已知反应 M(g)+N(g) 2R(g) H0,在一恒温恒压的密闭容器中发生, t1时刻达到平衡,在t2时刻改变某一条件,由图可知,反应再次达到平衡后,逆反应速率与原平衡相同,由此可知,改变的条件一定是加入了一定量的 R 而增大了 R 的浓度,由于容器为恒温恒压的,故容器体积必然成比例增大,所以在 t2时刻反应物的浓度都减小。 t1时刻的 v(正)大于 t2时刻的 v(正),A 项错误; t2时刻改变的条件是向密闭容器中加 R,B 项正确;、两过程达到平衡时,两平衡等效,所以 M 的体积分数相等,C 项正确;因为温度相同,所以、两过程达到平衡时,反应的平衡常数相等,D 项正确。
