所属成套资源:高考化学一轮复习专题测试(含解析)
高考化学一轮复习强化训练三速率与平衡的图像题(含解析)
展开
这是一份高考化学一轮复习强化训练三速率与平衡的图像题(含解析),共7页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
强化训练三 速率与平衡的图像题一、选择题1.某恒容密闭容器中进行的反应:SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g) ΔH=a kJ/mol;某科研小组通过实验测出SO2的转化率(SO2、NO起始量一定)随条件P的变化情况如下图所示,下列说法中正确的是( )A.10~15 min内反应速率小于15~20 min的反应速率,P为升高温度B.10~20 min内反应速率小于20~40 min的反应速率,P为减小SO3的浓度C.10~15 min内反应速率大于40~50 min的反应速率,P为减小压强D.该反应中,随着反应物浓度的减小,反应速率一直减小答案 A解析 在相同时间内,转化率变化值越大,表明反应中消耗的反应物越多,反应速率越大。由表中数据知。10~15 min、15~20 min内,反应物转化率变化值分别为3.7%、4.5%,故后一个时段内反应速率较快,随着反应的进行,反应物浓度减小,又因容器容积不变,故改变的条件只能是升温,A正确,C、D错误;10~20 min、20~40 min两个时间段内,转化率分别改变了8.2%、10.3%(注:时间间隔不同),故单位时间内10~20 min内消耗的反应物比20~40 min内消耗的多,反应速率快,B错误。 2.某恒温密闭容器中发生可逆反应Z(?)+W(?) X(g)+Y(?) ΔH,在t1时刻反应达到平衡,在t2时刻缩小容器体积,t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。下列有关说法中不正确的有( )A.Z和W在该条件下一定不是气态B.t1~t2时间段与t3时刻后,两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等C.若在该温度下此反应的平衡常数表达式为K=c(X),则t1~t2时间段与t3时刻后X的浓度相等D.若该反应只在高于某温度T0时能自发进行,则该反应的平衡常数K随温度升高而增大答案 B解析 t2时刻缩小容器体积,v正不变,则Z和W一定不是气态,A正确;Y不论是不是气态,体系中气体的平均摩尔质量都不变,B错误;根据K=c(X),则体系中只有X为气态,由于温度不变,K值不变,则c(X)不变,C正确;由于该反应的ΔS>0,根据该反应只在温度高于T0时能自发进行,则ΔH>0(若ΔH<0,则反应在任何温度下都能自发进行),因此温度升高,平衡向正反应方向移动,平衡常数K增大,D正确。 3.一定温度下,密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。测得v正(SO2)随反应时间(t)的变化如图所示。下列有关说法正确的是( )A.t2时改变的条件是只加入一定量的SO2B.在t1时平衡常数K1大于t3时平衡常数K2C.t1时平衡混合气的1大于t3时平衡混合气的2D.t1时平衡混合气中SO3的体积分数等于t3时平衡混合气中SO3的体积分数答案 D解析 A项,t2时SO2的正反应速率瞬间变大,然后逐渐降低,最终和原平衡相同,说明平衡只是暂时被破坏,并没有发生移动,若只加入二氧化硫,达到新平衡时,二氧化硫的正反应速率一定变大,错误;B项,平衡常数只与温度有关系,温度不变,故t1时平衡常数K1等于t3时平衡常数K2,错误;C项,到达新平衡时平衡并没有发生移动,故t1时平衡混合气的1等于t3时平衡混合气的2,错误;D项,正确。4.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是( ) AB升高温度,平衡常数减小0~3 s内,反应速率为:v(NO2)=0.2 mol·L-1 CDt1时仅加入催化剂,平衡正向移动达平衡时,仅改变x,则x为c(O2) 答案 A解析 由图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,说明此反应是放热反应,所以升高温度,平衡将逆向移动,平衡常数减小,A正确;v(NO2)应等于0.2 mol·L-1·s-1,B错误;加入催化剂,平衡不发生移动,C错误;达平衡时,增大c(O2),平衡逆向移动,NO2的转化率会减小,D错误。 5.反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )A.A、C两点的反应速率:A>CB.A、C两点气体的颜色:A深,C浅C.A、B两点气体的平均相对分子质量:A>BD.B、C两点化学平衡常数:B<C答案 D解析 升高温度平衡正向移动,二氧化氮的体积分数增加,因此T1<T2。平衡常数仅是温度的函数,正向进行的程度越大平衡常数越大,因此B、C两点化学平衡常数:B<C;相同温度下压强大反应速率快,A、C两点的反应速率:C>A;相同温度下增大压强最终达到新的平衡,平衡体系中各种气体的浓度均增大,因此A、C两点气体的颜色:A浅,C深;平衡体系中气体的总质量不变,气体的总物质的量越小相对分子质量越大,A点对应的气体的总物质的量大于B点,因此A、B两点气体的平均相对分子质量:A <B。 6.在一定的条件下,甲醇发生脱氢反应生成甲醛:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g),甲醇的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )A.甲醇脱氢反应的焓变ΔH<0B.600 K时,Y点甲醇的v正<v逆C.从Y点到Z点可通过增大压强D.在T1 K时,该反应的平衡常数为8.1答案 B解析 分析图像可知,甲醇的转化率随温度的升高而增大,说明该脱氢反应是吸热反应,ΔH>0,A错误;600 K时,Y点在平衡曲线之上,可通过减小甲醇的转化率达到平衡,即应使平衡逆向移动,故此时甲醇的v正<v逆,B正确;在Y点时增大压强,平衡逆向移动,甲醇的转化率减小,不能到Z点,C错误;在T1 K时,仅仅知道甲醇的转化率是不能计算该反应的平衡常数的,D错误。7.一定温度下,在四个容积均为2 L的密闭容器中发生下列反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),起始的物质的量如下表所示,甲中反应在10 min时达到平衡,此时SO2的平衡转化率为80%。下列判断中正确的是( ) 起始物质的量甲乙丙丁n(SO2)/mol0.400.800.0400.80n(O2)/mol0.240.240.0240.48n(SO3)/mol000.100 A.前10 min的平均速率:v(SO3)甲=0.032 mol·L-1· min-1B.乙容器中SO2的平衡转化率大于80%C.丙容器中,反应达平衡前:v逆<v正D.丁容器中,平衡时SO2的浓度小于两倍甲容器中平衡时SO2的浓度答案 D解析 甲中SO2的起始量为0.40 mol,SO2的平衡转化率为80%,则平衡时消耗SO2 0.32 mol,生成SO3 0.32 mol,v(SO3)甲==0.016 mol·L-1·min-1,A错误;甲、乙容器中,O2的起始量相同,乙中SO2的起始量比甲中的大,则乙中SO2的平衡转化率比甲中的小,B错误;根据甲中数据求得该反应的平衡常数K=400,丙容器中,Qc=≈520.8>K=400,故反应逆向进行,反应达平衡前:v正<v逆,C错误;丁容器中各物质的起始量是甲中的两倍,当丁容器是甲容器体积的两倍时,达平衡时两容器中SO2的浓度相等,将此两倍容器压缩到与甲同体积,平衡不移动时,SO2的浓度是甲容器中平衡时SO2浓度的两倍,但平衡正向移动,即平衡时丁容器中SO2的浓度小于两倍的甲容器中平衡时SO2的浓度,D正确。8.在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol/L CO2、0.1 mol/L CH4,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),测得CH4平衡时转化率与温度、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.1100 ℃时该反应平衡常数为1.64D.压强为p4时,在y点:v正>v逆答案 A解析 由图像可知,压强一定时,温度越高,甲烷的平衡转化率越大,故正反应为吸热反应,ΔH >0,A错误;该反应为气体分子数增加的反应,压强越大,甲烷的平衡转化率越小,故压强p4>p3>p2>p1,B正确;1100 ℃ 时,甲烷的平衡转化率为80.00%,故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)=0.02 mol/L,c(CO2)=0.02 mol/L,c(CO)=0.16 mol/L,c(H2)=0.16 mol/L,即平衡常数K=≈1.64,C正确;压强为p4时,y点未达到平衡状态,此时v正>v逆,D正确。二、非选择题9.向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生反应: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0~10 min内的平均反应速率v(A)=________________。(2)根据图示可确定x∶y=________。(3)0~10 min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。(4)第16 min引起曲线变化的反应条件可能是__________(填编号)。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的平衡常数为K2,则K1________K2(填“>”“=”或“<”)。答案 (1)0.02 mol/(L·min) (2)1∶2 (3)变大(4)④ (5)>解析 (1)0~10 min内v(A)==0.02 mol/(L·min)。(2)根据题图可知,0~10 min内A的物质的量浓度减少量为0.2 mol/L,C的物质的量浓度增加量为0.4 mol/L,x、y之比等于A、C的浓度变化量之比,故x∶y=0.2∶0.4=1∶2。(3)该反应发生后气体分子数增大,而容器容积不变,因此0~10 min容器内压强变大。(4)12~16 min,反应处于平衡状态,16 min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,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16 min时升高温度,则K1>K2。 10.化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。已知NO2与N2O4可以相互转化:2NO2(g) N2O4(g)。(1)T ℃时,将0.40 mol NO2气体充入容积为2 L的密闭容器中,达到平衡后,测得容器中c(N2O4)=0.05 mol·L-1,则该反应的平衡常数K=________。(2)已知N2O4在较高温度下难以稳定存在,易转化为NO2,若升高温度,则上述反应的平衡常数K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)向绝热密闭容器中通入一定量的NO2,某时间段内正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是________(填字母编号)。A.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度:a点小于b点C.Δt1=Δt2时,NO2的转化率:a~b段小于b~c段答案 (1)5 (2)减小 (3)C解析 (1)平衡时NO2的浓度为0.10 mol·L-1,则平衡常数K===5 L·mol-1。(2)由题意知,升高温度时平衡逆向移动,该反应为放热反应,故升高温度平衡常数减小。(3)该反应为放热反应,容器绝热,故开始时随反应进行,容器内温度升高,同时,随反应进行,反应物浓度逐渐减小,在c点之前,反应速率受温度影响较大,反应速率逐渐变大,而在c点之后,反应速率受浓度影响较大,反应速率逐渐变慢。c点时反应不一定达到平衡状态,反应速率:a~b 段小于b~c段,故转化率:a~b段小于b~c段。
相关试卷
这是一份备考2024届高考化学一轮复习强化训练第七章化学反应速率和化学平衡第5讲化学反应速率与化学平衡的图像专项训练_多反应平衡体系,共8页。试卷主要包含了3 kJ·ml-1,1 等内容,欢迎下载使用。
这是一份备考2024届高考化学一轮复习强化训练第七章化学反应速率和化学平衡第5讲化学反应速率与化学平衡的图像,共3页。试卷主要包含了8 kJ·ml-1,5 kJ·ml-1,1 kJ·ml-1 等内容,欢迎下载使用。
这是一份(通用版)高考化学二轮复习强化训练三速率与平衡的图像题(含解析),共7页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。