2023版 创新设计 高考总复习 化学 苏教版专题7　化学反应速率与化学平衡

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第四单元 化学反应速率和 化学平衡图像
专题7 化学反应速率与化学平衡
提·关键能力
目录
CONTENTS
成·学科素养
练·高考真题
热点强化练
考点二　复杂图像分类突破
考点一　常规图像分类突破
考点一　常规图像分类突破
下列说法中正确的是(　　)
A.30～40 min间该反应使用了催化剂B.化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应C.30 min时降低温度，40 min时升高温度D.前8 min A的平均反应速率为0.08 mol·L－1·min－1
D
利用速率图像“断点”判断反应特点和影响因素
A.反应物浓度：a点大于c点B.c点反应进行的程度最大C.该反应的正反应为放热反应D.Δt1＝Δt2时，H2的产率：a～b段小于b～c段
B
解析　反应在绝热容器中进行，由图可知，a到c时正反应速率增加，说明反应放热，容器内温度升高，温度对反应速率的影响占主导作用，反应物浓度随时间不断减小，起始时反应物浓度最大，故反应物浓度：a点大于c点，所以A正确；化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达到平衡状态，故B错误；从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，故C正确；随着反应的进行，正反应速率越快，生成氢气的产率将逐渐增大，Δt1＝Δt2时，H2的产率：a～b段小于b～c段，故D正确。
题组二　 浓度—时间或物质的量—时间图像2.环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.T1＞T2B.a点的反应速率小于c点的反应速率C.a点的正反应速率小于b点的逆反应速率D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L－1
D
A.CO2平衡转化率：α(T1)v正，C项、D项均错误。
C
A.上述可逆反应的正反应为放热反应B.X、Y、Z均为气态C.X和Y中最多只有一种为气态，Z为气态D.上述反应的逆反应的ΔH＞0
解析　由图像可知，随温度升高Z的体积分数增大，正反应为吸热反应，逆反应为放热反应，故A、D错误；相同温度下，压强越大，Z的体积分数越小，说明增大压强平衡左移，则Z为气态，X、Y中最多只有一种气态物质，故B错误、C正确。
A.M、N、P、Q四点的逆反应速率大小关系：Q＞N＞P＞MB.T2 ℃，用二聚环戊二烯表示0～0.5 h的平均反应速率为0.5 mol·L－1·h－1C.P点时反应可能处于平衡状态
D.T1 ℃，若向Q点再充入1.0 mol环戊二烯达到平衡时反应物的转化率将小于86.7%
下列说法错误的是(　　)
D
C
A.该反应的ΔH＜0B.曲线b代表H2O的浓度变化C.N点和M点所处的状态c(H2)不一样D.其他条件不变，T1 ℃、0.2 MPa下反应达平衡时c(H2) 比M点大
解析　温度升高，H2的浓度增大，平衡左移，故逆向吸热，正向放热，ΔH＜0，则曲线a为CO2的浓度变化，根据方程式的比例关系，可知曲线b为H2O的浓度变化，曲线c为C2H4的浓度变化，故A、B正确；N点和M点均处于同一温度T1 ℃下，所处的状态c(H2)是一样的，C错误；其他条件不变，T1 ℃、0.2 MPa相对0.1 MPa，增大了压强，体积减小，c(H2)增大，反应达平衡时c(H2)比M点大，D正确。
B
A.反应在0～50 s的平衡反应速率v(C)＝1.6×10－3 mol·L－1·s－1B.该温度下，反应的平衡常数K＝0.025C.保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(B)＝0.09 mol·L－1，则该反应的ΔH＜0
D.反应达平衡后，再向容器中充入1 mol A，该温度下再达到平衡时，A的转化率不变
10.以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。下列说法中错误的是(　　)
C
A.250 ℃时，催化剂的活性最大B.250～300 ℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是催化剂的催化效率降低C.300～400 ℃时，乙酸的生成速率升高的原因是催化剂效率增大
D.300～400 ℃时，乙酸的生成速率升高的原因是温度升高
解析　由图可知，250 ℃时，催化剂的活性最大，A项正确；250～300 ℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是温度超过250 ℃时，催化剂的催化效率降低，B项正确；300～400 ℃时， 乙酸的生成速率升高的原因是温度升高，故C项错误、D项正确。
11.“低碳经济”备受关注，二氧化碳的回收利用是环保和能源领域研究的热点课题。
(1)当Z＝3时，CO2的平衡转化率为　　　　%。(2)当Z＝4时，反应达到平衡状态后，CH3OCH3的体积分数可能是图1中的　　　　点(选填“D”“E”或“F”)。(3)由图2可知该反应的ΔH　　　　0(填“＞”“＜”或“＝”)，压强p1、p2、p3由大到小的顺序为　　　　　　。(4)若要进一步提高H2的平衡转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有_________________________________________(任写一种)。
答案　(1)75　(2)F　(3)＜　p1＞p2＞p3(4)将二甲醚从体系中分离或增大n(CO2)∶n(H2)的值
(3)由图2可知压强相同时升高温度，CO2的平衡转化率降低，所以正反应是放热反应，则该反应的ΔHp2>p3。(4)正反应是气体体积减小的放热反应。要进一步提高H2的平衡转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以将二甲醚从体系中分离或增大n(CO2)∶n(H2)的值。
(1)某科研小组用Pd/C作催化剂，在450 ℃时，研究了n(H2)∶n(CO)分别为2∶1、3∶1时CO转化率的变化情况(如图1)，则图中表示n(H2)∶n(CO)＝3∶1的变化曲线为　　　　(填“曲线a”或“曲线b”)。
曲线a
T3>T2>T1
压强越大，CO的体积分数越小，而T1、T2、T3对应的CO的体积分数逐渐增大，ΔHT2>T1
下列说法正确的是(　　)
D
解析　据图可知，使用不同催化剂时，在约360 ℃以后、相同时间内CO2的转化率相同，说明此时反应已经达到了平衡状态，继续升高温度CO2的转化率减小，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH＜0，A错误；W点处反应已经达到平衡，延长W点的反应时间平衡不会移动，CO2的转化率不变，B错误；据图可知，温度较低、反应未达到平衡时，相同条件下、Ni/0.1Mg催化下CO2转化率低于Ni/0.05Mg，C错误；据图可知，在温度较低、反应未达到平衡时，选用合适的催化剂可以加快反应速率，提高CO2的转化率，D正确。
14.(2021·重庆适应性考试)MTP是一类重要的药物中间体，可以由TOME经环化后合成。其反应式为：
为了提高TOME的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME的转化率随反应时间的变化如图所示。设TOME的初始浓度为a mol/L，反应过程中的液体体积变化忽略不计。
下列说法错误的是(　　)
C
解析　A项，因起始浓度相同，X、Y两点转化率相同，所以MTP的浓度也相等，正确；B项，Z点转化率高，此时TOME浓度只有0.02a mol/L，所以瞬时速率v(X)>v(Z)，正确；C项，若Z点为平衡点，此时c(TOME)＝0.02a mol/L，c(MTP)＝ 0.98a mol/L，但因移出甲醇，甲醇浓度不为0.98a mol/L，错误；D项，0～150 min时间内，Δc(MTP)＝0.67a mol/L，正确。
15.(2021·陕西渭南一模)2020年世界环境日的宣传主题为“关爱自然，刻不容缓”。防治大气污染、水体污染等是世界各国保护环境的最重要课题。
压强p1　　　　(填“>” “