第35讲 化学反应速率、化学平衡图像分析 -备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练

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【复习目标】
1．系统掌握速率、平衡图像的分析方法。
2．加深外因对化学反应速率影响的理解。
【知识精讲】
1．瞬时速率—时间图像
(1)当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率—时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。如图：
t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大压强(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
(2)常见含“断点”的速率－时间图像分析
(3)“渐变”类速率－时间图像
2．全程速率—时间图像
例如：Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
原因：
(1)AB段(v增大)，反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大。
(2)BC段(v减小)，溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。
3．物质的量(或浓度)—时间图像
例如：某温度时，在定容(V L)容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)由图像得出的信息
①X、Y是反应物，Z是生成物。
②t3 s时反应达到平衡状态，X、Y并没有全部反应，该反应是可逆反应。
③0～t3 s时间段：Δn(X)＝n1－n3ml，Δn(Y)＝n2－n3ml，Δn(Z)＝n2ml。
(2)根据图像可进行如下计算
①某物质的平均速率、转化率，如v(X)＝eq \f(n1－n3,V·t3) ml·L－1·s－1；Y的转化率＝eq \f(n2－n3,n2)×100%。
②确定化学方程式中的化学计量数之比，X、Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1－n3)∶(n2－n3)∶n2。
4．含量—时间—温度(压强)图像
(1)识图技巧
分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。
①若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。
②若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。
③若为是否使用催化剂，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短。
(2)应用举例
C%指生成物的质量分数，B%指反应物的质量分数。
【技法解读】
“先拐先平，数值大”，即曲线先出现拐点的首先达到平衡，反应速率快，以此判断温度或压强的高低。再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。
5．转化率(或浓度)—压强—温度图像
α表示某反应物的转化率，c表示某反应物的平衡浓度。
图①，若p1>p2>p3，则正反应为气体体积减小的反应，ΔHeq \a\vs4\al(＜)0；
图②，若T1>T2，则正反应为放热反应。
【技法解读】
“定一议二”，即把自变量(温度、压强)之一设为恒量，讨论另外两个变量的关系。
6．特殊图像
(1)对于化学反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，如图所示：M点前，表示从反应开始，v正>v逆；M点恰好达到平衡；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH＜0。
(2)对于化学反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以E点满足v正>v逆；同理，L线的右下方(F点)满足v正＜v逆。
【归纳总结】
新课标高考中对化学平衡知识的考查，往往根据工业生产实际，并结合陌生图像，分析投料比、转化率、产率的变化。该类题目信息量较大，综合性较强，能够充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力以及原理分析，规范描述的表达能力，解答该类题目要注意以下步骤：
第一步：识别图像类型。即明确横坐标和纵坐标的含义，理清线和点(平台、折线、拐点等)的关系。
第二步：把握反应特点。即分析可逆反应化学方程式，观察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反应是气体分子数增大的反应，还是气体分子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应，还是吸热反应)等。
第三步：联想平衡原理。联想化学反应速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。
第四步：数形结合解答。图表与原理整合，逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反应的特点、化学反应速率和化学平衡原理。
【例题1】密闭容器中进行的可逆反应：aA(g)＋bB(g)cC(g)，在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A．T1T2，p1c，正反应为放热反应
【例题2】有一反应：2A＋B2C，其中A、B、C均为气体，如图所示的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示B的转化率，图中有a、b、c三点，则下列描述正确的是( )
A．该反应是放热反应
B．b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化
C．T1温度下若由a点达到平衡，可以采取增大压强的方法
D．c点：v正＜v逆
【例题3】H2S分解的热化学方程式为2H2S(g)2H2(g)＋S2(g) ΔH＝a kJ·ml－1。向容积为1 L的恒容密闭容器中加入n(H2S)＋n(Ar)＝0.1 ml的混合气体(Ar不参与反应)，测得不同温度(T1>T2)时H2S的平衡转化率随eq \f(n（H2S）,n（Ar）)比值的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．该反应的aK(Z)
C．平衡常数K(X)＝0.012 5
D．维持Y点时n(H2S)不变，向容器中充入Ar气，H2S的平衡转化率减小
【例题4】在一密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)处于平衡状态的时间段是____________(填字母，下同)。
A．t0～t1 B．t1～t2
C．t2～t3 D．t3～t4
E．t4～t5 F．t5～t6
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
A．增大压强 B．减小压强 C．升高温度
D．降低温度 E．加催化剂 F．充入氮气
t1时刻________；t3时刻________；t4时刻______。
(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是__________。
A．t0～t1 B．t2～t3
C．t3～t4 D．t5～t6
(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。
【真题演练】
1．（2022·江苏·高考真题）乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为，，
在、时，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。
CO的选择性，下列说法正确的是（ ）
A．图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化
B．升高温度，平衡时CO的选择性增大
C．一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率
D．一定温度下，加入或选用高效催化剂，均能提高平衡时产率
2．（2020·江苏·高考真题）CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应
在恒压、反应物起始物质的量比条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
B．曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化
C．相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D．恒压、800K、n(CH4)：n(CO2)=1:1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值
3．（2020·山东·高考真题）1，3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步：
第一步H+进攻1，3-丁二烯生成碳正离子()；
第二步Br -进攻碳正离子完成1，2-加成或1，4-加成。
反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃和40℃时，1，2-加成产物与1，4-加成产物的比例分别为70:30和15:85。下列说法正确的是（ ）
A．1，4-加成产物比1，2-加成产物稳定
B．与0℃相比，40℃时1，3-丁二烯的转化率增大
C．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率增大，1，4-加成正反应速率减小
D．从0℃升至40℃，1，2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
4．（2022·全国·高考真题）油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢，需要回收处理并加以利用。回答下列问题：
(1)已知下列反应的热化学方程式：
①
②
③
计算热分解反应④的________。
(2)较普遍采用的处理方法是克劳斯工艺。即利用反应①和②生成单质硫。另一种方法是：利用反应④高温热分解。相比克劳斯工艺，高温热分解方法的优点是________，缺点是________。
(3)在、反应条件下，将的混合气进行热分解反应。平衡时混合气中与的分压相等，平衡转化率为________，平衡常数________。
(4)在、反应条件下，对于分别为、、、、的混合气，热分解反应过程中转化率随时间的变化如下图所示。
①越小，平衡转化率________，理由是________。
②对应图中曲线________，计算其在之间，分压的平均变化率为________。
5．（2022·浙江·高考真题）主要成分为的工业废气的回收利用有重要意义。
(1)回收单质硫。将三分之一的燃烧，产生的与其余混合后反应：。在某温度下达到平衡，测得密闭系统中各组分浓度分别为、、，计算该温度下的平衡常数_______。
(2)热解制。根据文献，将和的混合气体导入石英管反应器热解(一边进料，另一边出料)，发生如下反应：
Ⅰ
Ⅱ
总反应：
Ⅲ
投料按体积之比，并用稀释；常压，不同温度下反应相同时间后，测得和体积分数如下表：
请回答：
①反应Ⅲ能自发进行的条件是_______。
②下列说法正确的是_______。
A．其他条件不变时，用Ar替代作稀释气体，对实验结果几乎无影响
B．其他条件不变时，温度越高，的转化率越高
C．由实验数据推出中的键强于中的键
D．恒温恒压下，增加的体积分数，的浓度升高
③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行，画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_______。
④在，常压下，保持通入的体积分数不变，提高投料比，的转化率不变，原因是___________________。
⑤在范围内(其他条件不变)，的体积分数随温度升高发生变化，写出该变化规律并分析原因_____________。
6．（2021·江苏·高考真题）甲烷是重要的资源，通过下列过程可实现由甲烷到氢气的转化。
(1)500℃时，CH4与H2O重整主要发生下列反应：
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
已知CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s) ΔH=-178.8kJ·ml-1。向重整反应体系中加入适量多孔CaO，其优点是_______________。
(2)CH4与CO2重整的主要反应的热化学方程式为
反应I：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=246.5kJ·ml-1
反应II：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·ml-1
反应III：2CO(g)=CO2(g)+C(s) ΔH=-172.5kJ·ml-1
①在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的ΔH=_______________。
②1.01×105Pa下，将n起始(CO2)：n起始(CH4)=1：1的混合气体置于密闭容器中，不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如图1所示。800℃下CO2平衡转化率远大于600℃下CO2平衡转化率，其原因是_______________。
(3)利用铜—铈氧化物(xCuO·yCeO2，Ce是活泼金属)催化氧化可除去H2中少量CO，催化氧化过程中Cu、Ce的化合价均发生变化，可能机理如图2所示。将n(CO)：n(O2)：n(H2)：n(N2)=1：1：49：49的混合气体以一定流速通过装有xCuO·yCeO2催化剂的反应器，CO的转化率随温度变化的曲线如图3所示。
①Ce基态原子核外电子排布式为[Xe]4f15d16s2，图2所示机理的步骤(i)中，元素Cu、Ce化合价发生的变化为_______________。
②当催化氧化温度超过150℃时，催化剂的催化活性下降，其可能原因是_______________。
7．（2021·湖北·高考真题）丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H1=+125kJ·ml-1
反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)+O2(g)=C3H6(g)+H2O(g) △H2=-118kJ·ml-1
(1)已知键能：E(C—H)=416kJ·ml-1，E(H—H)=436kJ·ml-1，由此计算生成1ml碳碳π键放出的能量为_________kJ。
(2)对于反应Ⅰ，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C3H8和N2的混合气体(N2不参与反应)，从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入N2”的作用是_______________。在温度为T1时，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a所示，计算T1时反应Ⅰ的平衡常数Kp=__kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。
(3)在温度为T2时，通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=10：5：85的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。0～1.2s生成C3H6的平均速率为______________kPa·s-1；；在反应一段时间后，C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1的原因为_____________________。
(4)恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=2：13：85的混合气体，已知某反应条件下只发生如下反应(k，k′为速率常数)：
反应Ⅱ：2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g) k
反应Ⅲ：2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g) k′
实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)=kp(C3H8)-k′p(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为______________，其理由是_______________。
8．（2021·广东·高考真题）我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应：
a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H1
b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H2
c)CH4(g)C(s)+2H2(g) ∆H3
d)2CO(g)CO2(g)+C(s) ∆H4
e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) ∆H5
(1)根据盖斯定律，反应a的∆H1=_______(写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有_______。
A．增大CO2与CH4的浓度，反应a、b、c的正反应速率都增加
B．移去部分C(s)，反应c、d、e的平衡均向右移动
C．加入反应a的催化剂，可提高CH4的平衡转化率
D．降低反应温度，反应a~e的正、逆反应速率都减小
(3)一定条件下，CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行，其中，第_______步的正反应活化能最大。
(4)设K为相对压力平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压（单位为kPa）除以p0（p0=100kPa）。反应a、c、e的ln K随（温度的倒数）的变化如图所示。
①反应a、c、e中，属于吸热反应的有_______(填字母)。
②反应c的相对压力平衡常数表达式为K=_______。
③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率，写出计算过程_____________。
(5)CO2用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：_____________。
9．（2021·全国·高考真题）二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：
该反应一般认为通过如下步骤来实现：
①
②
总反应的_______；若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号)，判断的理由是_______。
A． B． C． D．
(2)合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为，在℃下的、在下的如图所示。
①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数，表达式_______；
②图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由是_______；
③当时，的平衡转化率____，反应条件可能为___或___。
10．（2020·山东·高考真题）探究CH3OH合成反应化学平衡的影响因素，有利于提高CH3OH的产率。以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
回答下列问题：
(1)_________。
(2)一定条件下，向体积为VL的恒容密闭容器中通入1 ml CO2和3 ml H2发生上述反应，达到平衡时，容器中CH3OH(g)为ɑ ml，CO为b ml，此时H2O(g)的浓度为__________ml﹒L-1(用含a、b、V的代数式表示，下同)，反应Ⅲ的平衡常数为___________。
(3)不同压强下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，实验测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度的变化关系如下图所示。
已知：CO2的平衡转化率=
CH3OH的平衡产率=
其中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图___________(填“甲”或“乙”)；压强p1、p2、p3由大到小的顺序为___________；图乙中T1温度时，三条曲线几乎交于一点的原因是_________________。
(4)为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率，应选择的反应条件为_________(填标号)。
A．低温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．高温、高压
11．（2020·浙江·高考真题）研究NOx之间的转化具有重要意义。
(1)已知：N2O4(g) 2NO2(g) ΔH＞0 将一定量N2O4气体充入恒容的密闭容器中，控制反应温度为T1。
①下列可以作为反应达到平衡的判据是________。
A．气体的压强不变 B．v正(N2O4)＝2v逆(NO2) C．K不变
D．容器内气体的密度不变 E．容器内颜色不变
②t1时刻反应达到平衡，混合气体平衡总压强为p，N2O4气体的平衡转化率为75%，则反应N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常数Kp＝________(对于气相反应，用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数，记作Kp，如p(B)＝p·x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡系统中B的物质的量分数)。
③反应温度T1时，c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图，画出0～t2时段，c(NO2)随t变化曲线。保持其它条件不变，改变反应温度为T2(T2＞T1)，再次画出0～t2时段，c(NO2)随t变化趋势的曲线____________________。
(2) NO氧化反应：2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图。
Ⅰ 2NO(g)=N2O2(g) ΔH1
Ⅱ N2O2(g)＋O2(g)→2NO2(g) ΔH2
①决定NO氧化反应速率的步骤是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其它条件不变，控制反应温度分别为T3和T4(T4＞T3)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO，在温度___________(填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图分析其原因______________________。
【课后精练】
第I卷（选择题）
1．（2022·黑龙江·哈师大附中）一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如下图所示，下列描述正确的是（ ）
A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为
B．反应开始到10s，X的物质的量浓度为减少了
C．反应开始到10s，Y的平衡转化率为79.0％
D．反应的化学方程式为
2．（2022·辽宁实验中学）下列图示所对应的叙述正确的是（ ）
A．甲可以表示烷烃分子中H的百分含量随碳原子数的变化
B．对反应：，根据乙可以求出x=2
C．丙表示铝片与稀硫酸反应的速率随反应时间变化的曲线，说明时刻溶液的温度最高
D．丁所示图中的阴影部分面积的含义是()
3．（2022·重庆巴蜀中学）一定条件下，在2L密闭容器中加入等物质的量的FeO和CO，发生下列反应：，在温度下，物质的量n随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A．平衡前，随着反应的进行，容器内气体的平均相对分子质量逐渐增大
B．平衡时，增大压强，的浓度增大
C．该反应的，、对应的平衡常数
D．t1时刻的改变可能是加入了催化剂，也可能是加入了氮气
4．（2022·陕西·铜川市第一中学）一定质量的锌粒与1.0L稀盐酸反应，生成的物质的量与反应时间的关系如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．向该反应中加入大量固体，会使生成氢气的速率加快
B．若将锌粒改为锌粉，可以加快产生的反应速率
C．内平均反应速率最大
D．4min后，反应速率减小的主要原因是减小
5．（2022·广西玉林期末）在容积不变的密闭容器中，2 ml SO2和1 mlO2发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)。 温度分别为T1和T2时，SO3的体积分数随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该反应的ΔH>0
B．在T2时SO2的平衡转化率为80%
C．加入适当的催化剂，目的是加快反应速率，提高SO3的产率
D．T1时的化学平衡常数K1大于T2时的平衡常数K2
6．（2022·陕西·铜川市第一中学）在某一密封体系中发生反应：。如图为某一段时间段反应速率与反应时间的山线关系。下列说法正确的是（ ）
A．内氨的百分含量最高B．时刻，向体系中充入
C．时刻，密封体系体积缩小D．时间段内，该反应停止了
7．（2022·山东淄博）25℃时，在恒容密闭容器中发生反应：，反应过程中各气体浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．曲线甲表示浓度随时间的变化B．a、b两点正反应速率大小：
C．c点反应达到平衡D．，
8．（2022·重庆八中末）以下图像和叙述正确的是（ ）
A．图甲：该图像表示的反应方程式为，反应速率
B．图乙：某温度下发生反应：，时刻改变的条件一定是加入催化剂
C．图丙：对图中反应升高温度，该反应平衡常数增大
D．图丁：对于反应：，
9．（2022·河南信阳）在恒温恒容的密闭容器中，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中，反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．s时，反应物A的转化率为60%
B．s时，
C．该反应的化学方程式为A(g)+3B(g)2C(g)
D．反应达平衡后与反应前容器内气体的总压强之比为9∶13
10．（2022·安徽·高三开学考试）反应可有效降低汽车尾气中污染物的排放。一定条件下，向某恒容密闭容器中按物质的量比为2∶1充入和，一段时间后达到平衡。下图曲线M表示该反应在温度下，的物质的量浓度随时间的变化；曲线N则表示该反应改变某一起始条件时的变化。
下列叙述正确的是（ ）
A．混合气体的密度：
B．化学反应速率：
C．在温度下，该反应的化学平衡常数
D．曲线N改变的条件是升高温度
11．（2022·安徽阶段练习）HI常用作还原剂，受热发生反应：。一定温度时，向1L密闭容器中充入，体系中与反应时间t的关系如图。下列说法中错误的是（ ）
A．内，
B．时，
C．时，反应达到了平衡状态
D．时，向该容器中再充入，化学反应速率不变
12．（2022·全国·高三）下列表述与示意图不一致的是（ ）
A．图①可表示5mL 0.01ml•L﹣1KMnO4酸性溶液与过量的0.1ml•L﹣1 H2C2O4溶液混合时，n(Mn2+)随时间的变化
B．图②中曲线可表示反应2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g) △H＜0的正、逆反应平衡常数K随温度的变化
C．图③可表示常温下，用0.1ml•L﹣1的NaOH溶液滴定20mL 0.1ml•L﹣1盐酸，溶液pH随加入的NaOH溶液体积的变化
D．I2在KI溶液中存在平衡：I2(aq)+I﹣(aq) I(aq)，c(I)与温度T的关系如图④，若反应进行到C点状态时，则一定有v(正)>v(逆)
13．（2022·全国·高三）H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．图甲表明，其他条件相同时，H2O2浓度越小，其分解速率越慢
B．图乙表明，其他条件相同时，溶液碱性越弱，H2O2分解速率越慢
C．图丙表明，少量Mn2+存在时，溶液碱性越强，H2O2分解速率越快
D．图丙和图丁表明，碱性溶液中，c(Mn2+)对H2O2分解速率的影响大
14．（2022·上海·专题练习）一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)，设起始n(H2O)/n(CH4)=Z，在恒压条件下，平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和温度T的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图中X点对应的平衡混合物中n(H2O)/n(CH4)=3
B．图中Z的大小关系为a>3>b
C．该反应的焓变ΔH>0
D．温度不变时，增大X点对应的平衡体系的压强后，φ(CH4)减小
15．（2022·陕西渭南期末）已知图1为一定温度下，压强与化学反应速率的关系曲线，图2为压强一定时，C％与温度、时间的关系曲线(图中C％表示某反应物在体系中的百分含量)。同时符合以下两个图示的反应是（ ）
A．
B．
C．
D．
16．（2022·陕西·铜川市第一中学）某可逆反应为，下列表示该反应的图像中不正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第II卷（非选择题）
17．（2022·安徽蚌埠·高三阶段练习）工业烟气中含大量NOx，如何处理尾气污染是科技工作者研究的重点。回答下列问题：
(1)最新研究发现用H2可还原NO，其能量变化过程如图：
写出此反应的热化学方程式________________________________。
(2)利用污泥燃烧产生的还原性气体(NH3、CO等)也可还原烟气中的NOx。
①CO还原NO的反应历程中相对能量变化如图：
该历程中最大能垒(活化能)E正=____kJ·ml-1，该步骤的化学方程式是____________。
②NH3还原NO反应为：6NO(g)+4NH3(g)5N2(g)+6H2O(g) △H＜0。实验测得主燃区温度、过量空气系数(KSR1)与NO还原效率的关系如图所示。“还原气氛”下，该反应的最佳条件是T=____K，KSR1=____；“氧化气氛”下，当KSR1=1.2时，NO的还原效率低于“基准”的原因是________________________。
(3)一定温度下，在2.0L刚性密闭容器中充人1mlCH4和2mlNO2发生反应：CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)。测得反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的变化如表所示。
达到平衡时，NO2的转化率为______________。若起始时加入3mlCH4和2mlNO2，则在该温度下的压强平衡常数Kp=______________kPa(以分压表示的平衡常数为Kp，分压=总压物质的量分数)。
18．（2022·福建省龙岩第一中学阶段练习）硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是的催化氧化： kJ·ml-1。
回答问题：
(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示，与反应生成和的热化学方程式为：_______________________________。
(2)恒温恒容下，以、投料发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，下图分别代表焓变()、混合气体平均相对分子(M )、质量分数和混合气体压强(p)与反应时间(t)的关系，下图正确且能表明该反应达到平衡状态的是___________。
A．B．C．D．
(3)向2L容器中充入2ml和1ml， 发生反应，测得反应在不同温度和压强下，平衡混合物中体积分数如图所示。
①图中X表示___________(填“温度”或“压强”)，___________(填“＞”或“＜”)；
②___________(填“＞”、“＜”或“=”)；
③a点的转化率为___________；a点对应的平衡常数___________；
19．（2022·湖南·邵阳市第二中学）硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的氧化工序为：，回答下列问题：
(1)若将物质的量之比为1：1的SO2(g)和O2(g)通入恒温恒容反应器，下列能判断反应达到平衡的是_______。
A．SO2(g)和O2(g)的转化率为2：1时
B．容器内混合气体的压强不再改变
C．容器内混合气体的平均相对分子质量不再改变
D．生成2ml SO3(g)的同时消耗1ml O2(g)
(2)钒催化剂参与反应的能量变化如图(a1)、图(a2)所示，与反应生成和的热化学方程式为：___________________________。
(3)若当SO2、O2、N2(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下，SO2平衡转化率α随温度的变化如图(b)所示。反应在0.5MPa、550℃时的α=_______，判断的依据是_______。下列因素中能影响α的因素有_______。
A．压强 B．反应物的组成 C．催化剂 D．温度
(4)若将物质的量之比为2：1的SO2(g)和O2(g)通入反应器，在恒温t、恒压p条件下进行反应 ，平衡时，若SO2转化率为α，则SO3压强为_______，平衡常数Kp=_______(以分压表示，分压=总压物质的量分数)
20．（2022·山东潍坊期末）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈和副产物丙烯醛的热化学方程式如下：
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题：
(1)如图表示在某一时间段密闭体系中反应Ⅰ的反应速率与反应进程的曲线关系。由图可知，正反应速率最快的时间段是_______，时刻表示体系改变的反应条件是_______，时刻表示体系改变的另一反应条件是_______。
(2)在不同温度下反应进行相同时间，丙烯腈产率与反应温度的关系曲线如图，最高产率对应的温度为460℃。高于460℃时，丙烯腈产率下降的原因是_______(答出两点即可)。

(3)一定条件下，在容积为V L的密闭容器中充入、、各1ml发生反应，达到平衡时，容器内压强为，容器中和的物质的量分别为0.3ml和1.5ml，此时的浓度为_______，反应Ⅱ的标准平衡常数_______。(已知：分压=总压×该组分物质的量分数，对于反应：，，其中为标准压强，、、、为各组分的平衡分压。)
21．（2022·贵州贵阳·高三开学考试）以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸时，应资源化综合利用产出的炉渣(主要含Fe2O3)和尾气，减轻对环境的污染。回答下列问题：
(1)FeS2焙烧产生的SO2可用于制硫酸。
反应Ⅰ：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH1=-196kJ/ml；
反应Ⅱ：H2O(g)=H2O(l) ΔH2=-44kJ/ml；
反应Ⅲ：2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l) ΔH3=-545kJ/ml
则SO3(g)与H2O(l)反应生成H2SO4(l)的热化学方程式是____________________。
(2)二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应。
①在密闭容器中反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡时，由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况如图所示，a→b过程中改变的条件可能是_______；b→c过程中改变的条件可能是_______。
②当SO2、O2、N2(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa下，SO2的平衡转化率α随温度的变化如图所示。反应在0.5MPa、550℃时的α=_______，判断的依据是_______。
③将起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%的SO2、O2、N2(不参与反应)通入反应器中，在恒温T、恒压p条件下进行反应。平衡时，若SO2的转化率为α1，则SO3的分压为_______，用p(SO2)、p(SO3)、p(O2)表示各气体的分压，用分压代替浓度，则平衡常数Kp的表达式为_________________。
(3)高炉炼铁的尾气中通常含有较多的SO2气体。为减少污染，分离并回收气体，工业上用碱性工业废渣吸收SO2气体，脱硫效率与温度和尾气中SO2的质量浓度的关系如图所示。依据图中数据分析，脱硫最合适的温度是_______℃；在上述温度下，选择合适的质量浓度，经测定40min内共处理10m3废气，则40min内平均脱硫速率为_______mg/min。
22．（2022·四川·模拟预测）羰基硫(COS)作为一种粮食熏蒸剂广泛应用于农药工业。利用工厂废气中的H2S和CO反应可以合成COS，回答下列问题：
(1)已知：
①2H2(g)+O2(g)= 2H2O(g) ΔH1= -484 kJ· ml-1
②COS(g)+ H2O(g)⇌H2S(g)+CO2(g) ΔH2= -36kJ·ml-1
③CO的燃烧热为283 kJ·ml-1
反应CO(g)+ H2S(g)⇌COS(g)+ H2(g)的 ΔH=_______ kJ·ml-1。
(2)以FeOOH作催化剂，由H2S和CO合成COS的反应分两步进行。下列示意图能正确体现上述反应能量变化的是_______(填“甲”或“乙”)。
关于该反应的下列叙述正确的是_______(填标号)。
A．步骤①是慢反应，活化能较大
B．总反应的速率由步骤②决定
C．反应进程中S2属于中间产物
D．更换催化剂可改变E和ΔH
(3)240℃时，反应CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)的平衡常数K=1。在密闭容器中充入等物质的量的CO和H2S发生上述反应，达平衡时测得CO的物质的量为4 ml，则H2S的转化率为_______________，COS 的体积分数为_____________。 在240℃下， 要同时提高CO和H2S的转化率，可采取的措施是_________________________。
(4)在两个密闭容器中都加入CO、H2S、COS、H2四种气体，起始时气体体积分数φ(CO)= φ(H2S)，φ(COS)=p(H2)，分别在300℃和320℃时反应，容器中H2S(g)和COS(g)的体积分数(φ)随时间(t) 的变化关系如图所示。
＋
300℃和320℃时，φ(H2S)随时间变化关系的曲线分别是_______、_______，判断的理由是_______。图像
t1时刻所改变的条件
温度
升高
降低
升高
降低
正反应为放热反应
正反应为吸热反应
压强
增大
减小
增大
减小
正反应为气体物质的量增大的反应
正反应为气体物质的量减小的反应
图像
分析
结论
t1时v′正突然增大，v′逆逐渐增大；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动
t1时其他条件不变，增大反应物的浓度
t1时v′正突然减小，v′逆逐渐减小；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动
t1时其他条件不变，减小反应物的浓度
t1时v′逆突然增大，v′正逐渐增大；v′逆＞v′正，平衡向逆反应方向移动
t1时其他条件不变，增大生成物的浓度
t1时v′逆突然减小，v′正逐渐减小；v′正＞v′逆，平衡向正反应方向移动
t1时其他条件不变，减小生成物的浓度
温度/
950
1000
1050
1100
1150
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
0.0
0.0
0.1
0.4
1.8
反应时间(t)/min
0
2
4
6
8
10
p(100kPa)
4.80
5.44
5.76
5.92
6.00
6.00