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2024届高考化学二轮专题复习与测试第一部分专题八化学反应速率与化学平衡课件
展开这是一份2024届高考化学二轮专题复习与测试第一部分专题八化学反应速率与化学平衡课件，共60页。PPT课件主要包含了高考调研明晰考向，答案C，答案B，答案D，答案A，核心整合热点突破，续上表，常见对数图像等内容，欢迎下载使用。
专题八 化学反应速率与化学平衡
1．(2023·广东卷)催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应R(g)P(g)。反应历程(下图)中，M为中间产物。其他条件相同时，下列说法不正确的是( )A．使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行B．反应达平衡时，升高温度，R的浓度增大C．使用Ⅱ时，反应体系更快达到平衡D．使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大
解析：由题图可知两种催化剂均出现四个波峰，所以使用Ⅰ和Ⅱ，反应历程都分4步进行，A项正确；由题图可知该反应是放热反应，所以达平衡时，升高温度，平衡逆向移动，R的浓度增大，B项正确；由题图可知Ⅰ的最高活化能小于Ⅱ的最高活化能，所以使用Ⅰ时反应速率更大，反应体系更快达到平衡，C项错误；由题图可知在前两个历程中使用Ⅰ活化能较低，反应速率较大，后两个历程中使用Ⅰ活化能较高，反应速率较慢，所以使用Ⅰ时，反应过程中M所能达到的最高浓度更大，D项正确。故选C。
A．x1
(3)恒压、750 ℃时，CH4和CO2按物质的量之比1∶3投料，反应经如下流程(主要产物已标出)可实现CO2高效转化。①下列说法正确的是________(填字母)。A．Fe3O4可循环利用，CaO不可循环利用B．过程ⅱ，CaO吸收CO2可促进Fe3O4氧化CO的平衡正移C．过程ⅱ产生的H2O最终未被CaO吸收，在过程ⅲ被排出D．相比于反应Ⅰ，该流程的总反应还原1 ml CO2需吸收的能量更多
②过程ⅱ平衡后通入He，测得一段时间内CO物质的量上升，根据过程ⅲ，结合平衡移动原理，解释CO物质的量上升的原因：___________________________________________________________________________________________。
②催化剂X可提高R值，另一时段内CH4转化率、R值随温度变化如下表：
下列说法不正确的是________(填字母)。A．R值提高是由于催化剂X选择性地提高反应Ⅱ的速率B．温度越低，含氢产物中H2O占比越高C．温度升高，CH4转化率增加，CO2转化率降低，R值减小D．改变催化剂提高CH4转化率，R值不一定增大
Δn(CO2)增大的倍数比Δn(CH4)大，则R提高，A项正确；根据表中数据可知，温度越低，CH4转化率越小，而R越大，Δn(CO2)增大的倍数比Δn(CH4)大，含氢产物中H2O占比越高，B项正确；温度升高，CH4转化率增加，CO2转化率也增大，且两个反应中的CO2转化率均增大，增大倍数多，故R值增大，C项不正确；改变催化剂使反应有选择性按反应Ⅰ而提高CH4转化率，若CO2转化率减小，则R值不一定增大，D项正确。故选C。
化学反应速率与化学平衡是高中化学重要理论主干知识，试题难度一般较大，特别是原理综合题型，将多个知识点组合在一起，客观上增加了思维容量。化学反应速率一般考查形式：一是考查化学反应速率图像问题；二是考查化学反应速率的影响因素；三是在填空题中综合考查。化学反应进行的方向和限度一般考查形式有一是在选择题中某个选项考查可逆反应焓变和熵变的大小；二是考查化学平衡状态的判断；三是与化学平衡相结合考查化学平衡常数的应用等。化学平衡的移动考查形式固定，一般是以图像或者表格的形式为载体，考查平衡移动、化学平衡的计算、等效平衡、平衡图像等知识点，综合性强，难度大，为选择题中的压轴题型。在填空题中也会结合工农业生产考查平衡状态的判断、平衡图像、化学平衡常数等。
1．下列说法正确的是( )A．往平衡体系FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl中加入KCl固体。平衡将向逆反应方向移动，溶液颜色将变浅B．升高温度，平衡向吸热反应方向移动，此时v(放)减小，v(吸)增大C．合成氨反应需要使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动，所以也可以用勒夏特列原理解释使用催化剂的原因D．二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，加压后颜色加深
解析：A项，反应的本质是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，与K＋、Cl－无关，错误；B项，升高温度，反应速率均增大，错误；C项，催化剂可以缩短反应达到平衡的时间，但是不会改变平衡状态，错误；D项，增大压强，平衡向生成N2O4的方向移动，但是NO2的浓度是增大的，正确。故选D。
2．在密闭容器中进行反应N2＋O22NO，下列条件能增大反应速率的是( )A．增大体积使压强减小B．体积不变，充入N2使压强增大C．体积不变，充入He使压强增大D．压强不变，充入气体Ne
解析：增大体积使压强减小，物质浓度减小，反应速率减小，故A项错误；体积不变，充入N2使压强增大，氮气浓度增大，反应速率增大，故B项正确；体积不变，充入He使压强增大，反应物浓度不变，反应速率不变，故C项错误；压强不变，充入气体Ne，体积增大，反应物浓度减小，反应速率减小，故D项错误。故选B。
3．A(g)＋3B(g)2C(g)在不同条件下的反应速率表示如下，其中反应进行最快的是( )A．v(A)＝0.01 ml/(L·s)B．v(B)＝0.02 ml/(L·s)C．v(B)＝0.60 ml/(L· min)D．v(C)＝1.00 ml/(L· min)
4．在一密闭容器中，进行如下反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，能作为判断该反应是否达到化学平衡状态的依据的是( )A．混合气体的密度保持不变B．容器内的总压不随时间变化C．v正(H2)＝v逆(H2O)D．c(CO2)＝c(CO)
解析：在一密闭容器中，反应物、生成物都是气体，所以混合气体的密度保持不变不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据，故A项错误；因为反应前、后化学计量数相等，所以容器内的总压不随时间变化时，不能作为判断反应达到化学平衡状态的依据，故B项错误；根据CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)
反应可知，当v正(H2)＝v逆(H2O)说明反应达到化学平衡状态，故C项正确；根据CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)反应可知，当c(CO2)＝c(CO)不能说明反应达到化学平衡状态，故D项错误。故选C。
5．在一容积不变，绝热的密闭容器中发生可逆反应：2X(s)Y(g)＋Z(g)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )A．混合气体的密度不再变化B．反应容器中Y的质量分数不变C．该反应的化学平衡常数不变D．容器中混合气体的平均相对分子量不变
6．已知反应：2X(l)Y(l)，取等量X，分别在0 ℃和20 ℃下，测得其转化率随时间变化的关系曲线(α - t)如图所示。下列说法正确的是( )A．曲线Ⅰ代表0 ℃下X的α - t曲线B．反应进行到66 min时，Y的物质的量为0.113 mlC．该反应ΔH＞0D．加入催化剂，X的平衡转化率升高
解析：据图可知，平衡前反应相同时间，曲线Ⅰ所示条件下转化率更小，即反应速率更小，温度越低，反应速率越小，所以曲线Ⅰ代表0 ℃下X的α-t曲线，A项正确；据图可知反应进行到66 min时，X的转化率为0.113，但初始投料未知，所以无法计算此时Y的物质的量，B项错误；曲线Ⅱ所示温度更高，但平衡时X的转化率低，说明升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，C项错误；催化剂可以增大反应速率，但不能改变平衡转化率，D项错误。故选A。
考点一 化学反应速率及其影响因素1．化学反应速率的计算
(2)纯液体、固体对化学反应速率的影响。在化学反应中，纯液体和固态物质的浓度为常数，故不能用固态物质的浓度变化来表示反应速率，但是固态反应物颗粒的大小是影响反应速率的条件之一，如煤粉由于表面积大，燃烧时比煤块快得多。
(3)外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同。
3.活化分子、有效碰撞与反应速率的关系
1．解答化学反应速率及影响因素试题的思维建模
2．化学反应速率常数拓展对于一个基元反应：αA＋βD===γG＋hH其化学反应速率常数数学表达式为：v＝kcα(A)cβ(D)上式中的k称为反应速率常数又称速率常数。k的物理意义：在一定的条件下(温度、催化剂)，反应物浓度为1 ml·L－1时的反应速率。k与反应物浓度无关。其特征有：(1)反应不同，k值不同。(2)同一反应，温度不同k值不同。(3)同一反应，温度一定时，有无催化剂k也是不同的。不同反应有不同的速率常数，速率常数与反应温度、反应介质(溶剂)、催化剂等有关，甚至会随反应器的形状、性质而异。与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面性质等因素的影响。
(2022·浙江卷)在恒温恒容条件下，发生反应A(s)＋2B(g)3X(g)，c(B)随时间的变化如图中曲线甲所示。下列说法不正确的是( )
A．从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率B．从b点切线的斜率可求得该化学反应在反应开始时的瞬时速率C．不同时刻都存在关系：2v(B)＝3v(X)D．维持温度、容积、反应物起始的量不变，向反应体系中加入催化剂，c(B)随时间变化关系如图中曲线乙所示
解析：题图中可以得到单位时间内的浓度变化，反应速率是单位时间内物质的浓度变化量，从a、c两点坐标可求得从a到c时间间隔内该化学反应的平均速率，选项A正确；b点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间，为反应物B的瞬时速率，选项B正确；化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比，3v(B)＝2v(X)，选项C不正确；维持温度、容积不变，向反应体系中加入催化剂，平衡不移动，反应速率增大，达到新的平衡状态，平衡状态与原来的平衡状态相同，选项D正确。故选C。
化学反应速率与化学平衡是历年高考的重点和热点，近几年高考对化学平衡的考查比较稳定，题型有选择题和填空题。在选择题中命题内容常与热化学结合，融图像于一体，重点考查化学平衡的基本概念和影响平衡移动的条件，化学反应速率和化学平衡的实验分析和设计，速率和平衡计算及读图、析图、获取信息、采集处理数据等，需特别关注平衡常数表达式的简单计算及应用。在分析外界条件对化学反应速率的影响时，一定要和平衡移动区分开，速率比较的是快慢，而平衡移动取决于v(正)和v(逆)的相对大小。例如对于一个放热反应，降低温度，平衡正向移动，v(正)>v(逆)，但是v(正)和v(逆)较原平衡均是减小的；另外需要注意的是不能用物质的量的变化量计算反应速率；比较速率大小时要注意用同一反应物或生成物的速率比较，单位要一致。
1．(2022·广东卷)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X―→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则( )
A．无催化剂时，反应不能进行B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D．使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 ml/(L·min)
2．(2021·广东卷)反应X===2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A．a为c(X)随t的变化曲线B．t1时，c(X)＝c(Y)＝c(Z)C．t2时，Y的消耗速率大于生成速率D．t3后，c(Z)＝2c0－c(Y)
解析：由题中信息可知，反应X===2Z经历两步：①X→Y；②Y→2Z。因此，题图中呈不断减小趋势的a线为X的浓度c随时间t的变化曲线，呈不断增加趋势的线为Z的浓度c随时间t的变化曲线，先增加后减小的线为Y的浓度c随时间t的变化曲线。X是唯一的反应物，随着反应的发生，其浓度不断减小，因此，由题图可知，a为c(X)随t的变化曲线，A项正确；由题图可知，分别代表3种不同物质的曲线相交于t1时刻，因此，t1时c(X)＝c(Y)＝c(Z)，B项正确；由题图中信息可知，t2时刻以后，Y的浓度仍在不断减小，说明t2时刻两步反应仍在向正反应方向发生，而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率，即t2时Y的消耗速率大于生成速率，C项正确；由题图可知，t3时刻反应①完成，X完全转化为Y，若无反应②发生，则c(Y)＝c0，由于反应②Y→2Z的发生，t3时刻Y浓度的变化量为c0－c(Y)，变化量之比等于化学计量数之比，所以Z的浓度的变化量为2[c0－c(Y)]，这种关系在t3后仍成立， D项不正确。故选D。
A．实验①，0～20 min，v(N2)＝1.00×10－5 ml/(L·min)B．实验②，60 min时处于平衡状态，x≠0.40C．相同条件下，增加氨的浓度，反应速率增大D．相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大
4.00×10－4ml·L－1，则实验①达到平衡时氨浓度也为4.00×10－4ml·L－1，而恒温恒容条件下，实验②相对于实验①为减小压强，平衡正向移动，因此实验②60 min时处于平衡状态，x<0.4，即x≠0.4，B项正确；实验①、实验②中0～20 min、20 min～40 min氨浓度变化量都是4.00×10－4ml·L－1，实验②中60 min时反应达到平衡状态，实验①和实验②催化剂表面积相同，实验①中氨初始浓度是实验②中氨初始浓度的两倍，实验①60 min时反应未达到平衡状态，相同条件下，增加氨浓度，反应速率并没有增大，C项错误；对比实验①和实验③，氨浓度相同，实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的两倍，实验③先达到平衡状态，实验③的反应速率大，说明相同条件下，增加催化剂的表面积，反应速率增大，D项正确。故选C。
4．(2022·北京卷)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图1所示。反应①完成之后，以N2为载气，将恒定组成的N2、CH4混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2，在催化剂上有积炭。下列说法不正确的是( )
5．(2023·梅州统考模拟预测)在恒容密闭容器中，分别在T1、T2温度下T1
6．(2023·佛山一模)向1 L的恒容密闭容器中加入1 ml X和3 ml Y，发生反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，X的转化率α随温度t的变化如图所示(不同温度下的转化率均为反应第10 min数据)。下列说法正确的是( )
A．a点的反应速率v(Z)＝0.03 ml/(L·min)B．a、b、c点对应的v(Y)逆大小关系为b>c>aC．c点时，每消耗3 ml Y的同时消耗2 ml ZD．若将容器体积扩大为2倍，则c点对应温度下的α(X)增大
考点二 化学平衡状态1．化学平衡状态一定条件下的可逆反应达到v正＝v逆的状态。达到化学平衡状态时：v正＝v逆>0；各组分的浓度保持不变。2．化学平衡移动原理(1)勒夏特列原理(又称平衡移动原理)的内容：如果改变影响平衡的一个因素(如温度、压强及参加反应的物质的浓度)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。关键字“减弱”有两层含义：与改变条件相反的方向；平衡移动不能抵消这种改变。
(2)平衡移动方向的判断方法：①依据勒夏特列原理判断。②根据图像中v正和v逆的相对大小判断，v正>v逆平衡正向移动，v正
2X(g) ＋ Y(g)Z(g)起始浓度/(ml·L－1) 2 1 0转化浓度/(ml·L－1) 2x x x平衡浓度/(ml·L－1) 2－2x 1－x x
2．(2023·保定高三3月模拟)工业上可通过甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：CH3OH(g)＋CO(g)HCOOCH3(g)，在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量CH3OH和CO，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．反应速率：vb＞vdB．由图可知生产时反应温度控制在80～85 ℃为宜C．b条件下延长反应时间，CO的转化率保持不变D．d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，可能是因为该反应吸热，升高温度反应逆向移动
解析：温度对化学反应速率的影响大于浓度对化学反应速率的影响。由于反应温度：d＞b，所以反应速率大小关系为vd＞vb，A项错误；由题图可知在80～85 ℃时反应物CO的转化率最高，因此生产时为提高生产效率，反应温度控制在80～85 ℃为宜，B项正确；b条件下反应未达到平衡状态，此时反应正向进行，延长反应时间，可以使更多的反应物CO与CH3OH(g)发生反应转化为
生成物，因此会导致CO的转化率增大，C项错误；d→e，CO的转化率随温度的升高而减小，可能是因为该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡会向吸热的逆反应方向移动，导致CO的转化率降低，D项错误。故选B。
4．(2023·深圳统考一模)恒容密闭容器中，n ml CO2与3n ml H2在不同温度下发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)，达到平衡时，各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．该反应的平衡常数随温度升高而增大B．曲线Y表示c(C2H4)随温度的变化关系C．提高投料比[n(CO2)∶n(H2)]，可提高H2的平衡转化率D．其他条件不变，2n ml CO2与6n ml H2在T1℃下反应，达到平衡时c(H2)
A．1 min时，Z的浓度大于0.20 ml·L－1B．2 min时，加入0.20 ml Z，此时v正(Z)
6．已知2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0。下列说法正确的是( )A．1 ml平衡混合气体含有1 ml N原子B．完全断开2 ml NO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1 ml N2O4分子中的共价键所吸收的热量多C．将气体体积压缩至一半，气体颜色变深是因为平衡发生了移动D．将气体温度升高，气体颜色会变深
解析：平衡混合气体中同时含有NO2和N2O4，无法确定1 ml混合气体中N原子的物质的量，A项错误；反应2NO2(g)N2O4(g)为放热反应，故完全断开2 ml NO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1 ml N2O4分子中的共价键所吸收的热量少，B项错误；气体体积压缩至一半，颜色变深是因为体积减小，浓度变大引起的，C项错误；温度升高，平衡逆向移动，颜色加深，D项正确。故选D。
考点三 化学平衡常数和化学平衡计算1．化学平衡常数(K)只受温度影响。2．对于有气体参加的反应，只改变浓度、压强，平衡移动，平衡常数(K)不变。3．对于同类型的反应，K值越大，表示反应进行的程度越大，K值越小，表示反应进行的程度越小。4．在等温条件下，对于一个已达到化学平衡的反应，当改变反应物或生成物的浓度时，根据浓度商与平衡常数的大小关系，可以判断化学平衡移动的方向。Q＝K，平衡状态；Q>K，反应逆向进行；Q
对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，令A、B起始物质的量(ml)分别为a、b，达到平衡后，A的消耗量为mx，容器容积为V L。建立等式求解：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)起始量/ml a b 0 0变化量/ml mx nx px qx平衡量/ml a－mx b－nx px qx
(2022·全国甲卷)金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4，再进一步还原得到钛。回答下列问题：(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1 000 ℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(ⅰ)直接氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) ΔH1＝＋172 kJ·ml－1，Kp1＝1.0×10－2。(ⅱ)碳氯化：TiO2(s)＋2Cl2(g)＋2C(s)===TiCl4(g)＋2CO(g) ΔH2＝－51 kJ·ml－1，Kp2＝1.2×1012 Pa①反应2C(s)＋O2(g)===2CO(g)的ΔH为________kJ·ml－1，Kp＝______Pa。
②碳氯化的反应趋势远大于直接氯化，其原因是____________________________________________________________________________________________。③对于碳氯化反应：增大压强，平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动；温度升高，平衡转化率___________(填“变大”“变小”或“不变”)。(2)在1.0×105 Pa，将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①反应C(s)＋CO2(g)===2CO(g)的平衡常数Kp(1 400 ℃)＝________Pa。②图中显示，在200 ℃平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4，但实际生产中反应温度却远高于此温度，其原因是____________________________________________________________________________________________________________。(3)TiO2碳氯化是一个“气—固—固”反应，有利于TiO2C“固—固”接触的措施是___________________________________________________________。
度远高于200 ℃，就是为了增大反应速率，在相同时间内得到更多的TiCl4产品。(3)固体颗粒越小，比表面积越大，反应接触面积越大。为了有利于TiO2C“固—固”接触，可将两者粉碎后混合，同时鼓入Cl2，使固体粉末“沸腾”，增大接触面积。
答案：(1)①－223 1.2×1014 ②碳氯化反应气体分子数增加，ΔH小于0，是熵增、放热过程，熵判据与焓判据均是自发过程，而直接氯化的体系气体分子数不变、且是吸热过程 ③向左 变小(2)①7.2×105 ②为了增大反应速率，在相同时间内得到更多的TiCl4产品，提高效益(3)将两固体粉碎后混合，同时鼓入Cl2，使固体粉末“沸腾”
化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数，若化学反应方程式中的计量数发生变化，平衡常数也相应改变；不同的平衡常数之间的换算要以化学反应方程式为依据(如弱酸的电离常数与相应的酸根离子的水解常数)；涉及平衡常数的计算常用“三段式”求解；有气体参加的反应，常用平衡分压代替平衡浓度进行计算；只有在温度不变的前提下，平衡常数才是相同的。
1．(2023·湛江统考一模)氨在工业上应用广泛，已知反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，反应相同时间，NH3的体积百分数随温度的变化情况如图所示，下列相关描述正确的是( )A．线上的点均代表平衡时刻的点B．逆反应速率：va>vdC．b点时v正
解析：该反应是一个气体分子数减少的反应，增大压强可以增大化学反应速率，正反应速率增大的幅度大于逆反应的，故v正>v逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A项不正确；催化剂不影响化学平
衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B项不正确；恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C项正确；恒容下，充入一定量的CH2===CH2 (g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2===CH2 (g)的平衡转化率减小，D项不正确。故选C。
3．(2022·重庆卷)两种酸式碳酸盐的分解反应如下。某温度平衡时总压强分别为p1和p2。反应1：NH4HCO3(s)NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) p1＝3.6×104 Pa；反应2：2NaHCO3(s)Na2CO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g) p2＝4×103 Pa。该温度下，刚性密闭容器中放入NH4HCO3和Na2CO3固体，平衡后以上3种固体均大量存在。下列说法错误的是( )A．反应2的平衡常数为4×106 Pa2B．通入NH3，再次平衡后总压强增大C．平衡后总压强为4.36×105 PaD．缩小体积，再次平衡后总压强不变
4．(2023·广州高三质检)在恒温条件下，向盛有足量NaCl(s)的2 L恒容密闭容器中加入0.2 ml NO2、0.2 ml NO和0.1 ml Cl2，发生如下两个反应：①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g) ΔH1<0，K1；②2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g) ΔH2<0，K2。10 min时反应达到平衡，测得体系的压强减少20%，10 min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)＝7.5×10－3 ml/(L·min)。下列说法正确的是( )A．平衡后c(NO)＝2.5×10－2 ml·L－1B．平衡时NO2的转化率为50%C．其他条件保持不变，反应在绝热条件下进行，则平衡常数K2增大
解析：10 min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，则平衡时混合气体总物质的量为(0.2＋0.2＋0.1)ml×(1－20%)＝0.4 ml，10 min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)＝7.5×10－3 ml/(L·min)，则平衡时n(ClNO)＝7.5×10－3 ml/(L·min)×10 min×2 L＝0.15 ml，设①中反应的NO2为x ml，②中反应的Cl2为y ml，则列出“三段式”：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)初始量/ml 0.2 0转化量/ml x 0.5x平衡量/ml 0.2－x 0.5x
2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)初始量/ml 0.2 0.1 0转化量/ml 2y y 2y平衡量/ml 0.2－2y 0.1－y 2y
C．总反应中生成物的总键能比反应物的总键能小a kJ·mlD．恒容时，增大Br2(g)的浓度能增加单位体积内活化分子的百分数，增大反应速率
6．(2023·广东实验中学校考模拟预测)常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 ℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230 ℃制得高纯镍。下列判断正确的是( )A．升高温度，该反应的平衡常数减小B．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]＝4v生成(CO)C．第一阶段，在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度，选30 ℃D．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低
考点四 化学平衡图像1．常见的平衡图像：v-t图像；c-t图像；c-p图像；v-T图像；对数图像等。2．坐标图是用来显示某一变量(应变量)是如何随着另一变量(自变量)而变化的。其优点是不但显示了所测量的点，还可以用来预测一些实验中没有测量的数值。解答时要求学生首先弄清楚自变量和因变量各代表什么样的化学量，然后根据化学知识分析概念—图像—数量三者之间的关系。具体步骤可以概括为“一明标”，“二析点(起点、拐点、平衡点、极值点、突变点)”，“三识线”。近年来还将离子反应与图像有机结合起来进行命题，很好地考查学生的观察能力、获取信息采集处理数据的能力、图形转化能力和推理判断能力。题目不仅偏重考查粒子的浓度大小顺序，而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查，从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。
在一定温度下，向2 L恒容密闭容器中充入1 ml A，发生2A(g)B(g)＋C(g)反应。反应过程中c(C)随时间变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A．反应在0～50 s的平均速率v(C)＝1.6×10－3 ml/(L·s)B．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 ml·L－1，则该反应的ΔH<0D．反应达平衡后，再向容器中充入1 ml A，该温度下再达到平衡时，A的转化率不变
≈0.11，B项不正确；升高温度，平衡时c(B)＝0.09 ml·L－1<0.10 ml·L－1，则平衡逆向移动，该反应的ΔH<0，C项正确；反应达平衡后，再向容器中充入1 ml A，相当于加压，平衡不发生移动，A的转化率不变，D项正确。故选B。
有关反应速率和化学平衡图像题的解题方法：首先，应确定坐标所代表的物理量；其次，看懂曲线的形状和走势，明确两个物理量之间的变化关系；第三，找到图像起点、交点、拐点及零点，并分析这些点所对应的反应时刻，利用好这些点所给出的一些特殊信息；最后结合题中给定的化学反应和数据进行推理和判断。
1．(2023·广州预测)向1 L刚性容器中投入a ml A(g)与M(s)(足量)发生反应：M(s)＋5A(g)5B(g)＋N(s)(相对分子质量：M大于N)。测得不同温度下B(g)体积分数φ(B)随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
解析：根据“先拐先平数值大”，由题图可知，T2 ℃时反应先达到平衡，则T2>T1，升高温度，平衡时B的体积分数增大，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应。据此分析解答。不用固体或纯液体来表示反应速率，因为固体或纯液体的浓度视为常数，A项错误；根据分析，升高温度，平衡正向移动，由于相对分子质量：M大于N，因此升高温度，更多的固体转变为气体，混合气体的总质量增大，而刚性容器体积不变，所以容器内气体的密度增大，B项错误；该反应为气体体积不变的反应，在T1 ℃达平衡时，n(B)＝a ml×30%＝0.3a ml，则平衡时n(A)＝a ml－0.3a ml＝0.7a ml，C项错误；根据分析，T2 ℃时反应先达到平衡，则T2>T1，D项正确。故选D。
2．(2023·广东模拟)某温度下，向V L恒容密闭容器中通入4 ml X(g)，发生反应：①2X(g)===Y(g)＋4Z(g)，②2Z(g)M(g)，反应体系中X、Y、Z的物质的量随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
C．25 min时，向该体系中仅通入1 ml Y(g)后，反应②的平衡不发生移动(保持其他条件不变)D．该温度下，反应②的平衡常数K＝2V L·ml－1
A．曲线①②中，曲线①对应的k正更大B．升高温度，该醇解平衡向正反应方向移动C．a、b、c、d四点中，v正与v逆差值最大的是b点D．338 K时，该反应的化学平衡常数为1
A．随c(X)的减小，反应①的速率不断下降，而反应②的速率不断增大B．由图甲可知，某时间段体系中可能存在如下关系：v(Z)＝v(X)＋v(Y)C．欲提高Y的产率，需降低反应温度且控制反应时间D．温度高于T1时，总反应速率由反应②决定
解析：由题图甲中信息可知，随c(X)的减小，c(Y)先增大后减小，c(Z)增大，故反应①的速率随c(X)的减小而减小，反应②的速率先增大后减小，A项错误；由题图甲可知，依据反应关系，在Y的浓度达到最大值之前，单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量，因此v(X)＝v(Y)＋v(Z)，在Y的浓度达到最大值之后，单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量，故v(Z)＝v(X)＋v(Y)，B项正确；由题图乙可知，升高温度可以增大反应①的速率，但反应①的速率常数
随温度升高增大的幅度小于反应②的，且反应②的速率随Y的浓度增大而增大，因此欲提高Y的产率，需提高反应温度且控制反应时间，C项错误；由题图乙中信息可知，温度低于T1时，k1>k2，反应②为慢反应，总反应速率由反应②决定，温度高于T1时，k1
A．m＝n＝1B．t1时，c(X)＝c(Y)C．反应的活化能：①<②D．t2时，X的消耗速率等于Z的生成速率
解析：由题图可知，最终X的浓度变为0，完全反应，反应生成Y、Z的浓度之和等于X的起始浓度，则反应均为气体分子数不变的反应，故m＝n＝1，A项正确；由图可知，t1时，X、Y的浓度曲线相交，c(X)＝c(Y)，B项正确；两个反应同时发生，反应结束是Y含量更高，反应速率更快，说明反应①活化能较低，故活化能：①<②，C项正确；t2时，反应②中X的消耗速率等于Z的生成速率，而X还要发生反应①，故X的消耗速率大于Z的生成速率，D项错误。故选D。
6．(2022·佛山第二次质量检测)一定条件下，将CO2和H2按物质的量为1∶3的投料比充入某刚性密闭容器中，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.5 kJ·ml－1，测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示，下列说法正确的是( )
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