2025年高考化学一轮复习 课时检测五十二：速率平衡的一般图像（含解析）

这是一份2025年高考化学一轮复习 课时检测五十二：速率平衡的一般图像（含解析），共9页。试卷主要包含了在容积不变的密闭容器中存在反应，稀土被称为新材料的宝库，H2O2分解速率受多种因素影响，已知，08 ml·L－1·min－1等内容，欢迎下载使用。

A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大反应物的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ表示的一定是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C．图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
D．图Ⅲ表示的是不同催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
2．已知某可逆反应mA(g)＋nB(g)⥫⥬ pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间(t)时，温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是( )
A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应
B．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸热反应
C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应
D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应
3．(2024年1月·九省联考安徽卷)稀土被称为新材料的宝库。稀土中的镧系离子可用离子交换法分离，其反应可表示为Ln3＋(aq)＋3RSO3H(s)⥫⥬ (RSO3)3Ln(s)＋3H＋(aq)。某温度时，c(H＋)随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．t1时的正反应速率大于t2时的逆反应速率
B．t1～t2时间段的平均反应速率为v(Ln3＋)＝eq \f(3c2－c1,t2－t1) ml·L－1·s－1
C．t3时增大c(H＋)，该平衡左移，平衡常数减小
D．t3时离子交换反应停止
4．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，其分解速率越快
B．图乙表明，其他条件相同时，NaOH的浓度越小，H2O2分解速率越快
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．图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对H2O2分解速率的影响大
5.
(2024·重庆模拟)绿水青山就是金山银山，因此国家加大了对氮氧化物排放的控制力度。用活性炭还原处理氮氧化物的有关反应为C(s)＋2NO(g)⥫⥬ CO2(g)＋N2(g) ΔH<0。向容积可变的密闭容器中加入(足量的)活性炭和NO，在t2时刻改变某一条件，其反应的速率时间图像如图所示。下列说法正确的是( )
A．给该反应升温，v正减小，v逆增大
B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO
C．t1时刻的v逆大于t2时刻的v正
D．若气体的密度不变，不能说明该反应达到平衡
6．(2024·浙江模拟)柴油燃油车是通过尿素—选择性催化还原法处理氮氧化物。其工作原理为：将尿素[CO(NH2)2]水溶液通过喷嘴喷入排气管中，当温度高于160 ℃时尿素水解，产生NH3，生成的NH3与富氧尾气混合后，在催化剂作用下，使氮氧化物得以处理。如图为在不同投料比eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(n尿素,nNO)))时NO转化效率随温度变化的曲线。下列说法不正确的是( )
A．投料比eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(n尿素,nNO)))：曲线a大于曲线b
B．使用催化剂可以提高NO的平衡转化率
C．图中温度升高，NO转化率升高的可能原因是氨气的释放速度加快，催化剂的活性增强
D．图中温度过高，NO转化率下降的可能原因是发生反应4NH3＋5O2===4NO＋6H2O
7．(2024·重庆模拟)已知：2NO(g)＋O2(g)⥫⥬ 2NO2(g)的反应历程分两步：
第1步：2NO(g)⥫⥬ N2O2(g)(快) ΔH1<0
第2步：N2O2(g)＋O2(g)⥫⥬ 2NO2(g)(慢) ΔH2<0
在固定容积的容器中充入一定量NO和O2发生上述反应，测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．第1步、第2步正反应活化能分别为E1、E2，则E1B．a点后，n(N2O2)迅速减小的原因是第1步平衡逆向移动，第2步速率加快
C．b点后，n(N2O2)增加的原因是第2步平衡逆向移动的程度比第1步的大
D．若其他条件不变，仅将容器变为恒压状态，则体系建立平衡的时间不变
8．(2024·北京海淀区模拟)一定条件下向10 L的恒容密闭容器中通入2 ml CO2、6 ml H2，在催化剂存在下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)⥫⥬ CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH，经过10 min时测得CO2的转化率与温度(T)的关系如图所示。下列分析正确的是( )
A．a点处对应体系中：v(正)＝v(逆)
B．与b点对应的反应，前10 min内v(H2)＝0.03 ml·L－1·min－1
C．该反应的ΔH>0
D．当容器中气体密度保持不变时，表明该反应达到平衡状态
9．(2024·青岛模拟)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)⥫⥬ 2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．30～40 min时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．8 min前A的平均反应速率为
0．08 ml·L－1·min－1
10．(2024·北京海淀区模拟)生产硫酸的主要反应：2SO2(g)＋O2(g)⥫⥬ 2SO3(g) ΔH＜0。图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是( )
A．X代表压强
B．推断L1>L2
C．A、B两点对应的平衡常数相同
D．一定温度下，当混合气中n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝2∶1∶2，则反应一定达到平衡
11.对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)(正反应是放热反应)，在673 K、30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示：
请回答下列问题：
(1)a点时正反应速率________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)逆反应速率；c点时正反应速率__________逆反应速率。
(2)d点处n(N2)________(填“＞”“＜”或“＝”)e点处n(N2)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)起始时加入氢气的物质的量为________ml。
(4)若温度、压强不变，反应在加入催化剂条件下进行，在上图的基础上画出n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系图。(已知催化剂不影响反应限度)。
12．向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：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在0～10 min内的平均反应速率v(A)＝________。
(2)根据图示可确定x∶y＝________。
(3)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________(填编号，下同)；第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。
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
(4)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ平衡常数为K2，则K1________K2(填“>”“＝”或“<”)。
13．工业上，常采用氧化还原方法处理尾气中的CO、NO。
氧化法：沥青混凝土可作为反应2CO(g)＋O2(g)⥫⥬ 2CO2(g)的催化剂。下图表示在相同的恒容密闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的转化率与温度的关系。
(1)在a、b、c、d四点中，未达到平衡状态的是________。
(2)已知c点时容器中O2浓度为0.04 ml·L－1，则50 ℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K＝________(用含x的代数式表示)。
(3)下列关于上图的说法正确的是________(填字母)。
A．CO转化反应的平衡常数：K(a)＜K(c)
B．在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大
C．b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的概率在整个实验过程中最高
D．e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性
课时检测(五十二)
1．C 增大反应物浓度瞬间，正反应速率增大，但逆反应速率不增大，故图Ⅰ不能表示t1时刻增大反应物的浓度对反应速率的影响，故A错误；该反应增大压强或加入催化剂，都可以同等程度的增大反应速率，平衡不移动，故图Ⅱ可能表示的是t1时刻加入催化剂或加压对反应速率的影响，故B错误；升温，化学反应速率加快，缩短达平衡的时间，平衡逆向移动，A的转化率降低，故图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高，故C正确；催化剂能改变反应速率，影响达平衡的时间，但不会影响平衡移动，不能影响反应物的转化率，故图Ⅲ不能表示不同催化剂对平衡的影响，故D错误。
2．D 由题图可知，压强一定时，温度T1先达到平衡，故温度：T1＞T2，升高温度，B在混合气体中的体积分数减小，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应；温度一定时，压强p2先达到平衡，故压强：p1＜p2，增大压强，B在混合气体中的体积分数增大，说明平衡逆向移动，正反应为气体体积增大的反应，则m＋n＜p。
3．A 随着反应的进行，反应物浓度逐渐下降，生成物浓度逐渐上升，直到达到平衡，即正反应逐渐下降，逆反应逐渐上升，直到相等，期间正反应速率始终大于逆反应速率，A正确；化学反应速率之比等于化学计量数之比，即v(Ln3＋)＝eq \f(c2－c1,3t2－t1) ml·L－1·s－1，B错误；温度不变，平衡常数不变，C错误；t3时反应达到平衡，此时的平衡是一种动态平衡，v正＝v逆，反应并未停止，D错误。
4．D 由题图甲可知，起始时H2O2的浓度越小，曲线下降越平缓，说明反应速率越慢，A项错误；由题图乙可知0.1 ml·L－1NaOH对应的曲线下降最快，即H2O2分解速率最快，B项错误；由题图丙可知，相同时间内，0.1 ml·L－1NaOH条件下H2O2分解速率最快，0 ml·L－1NaOH条件下H2O2分解速率最慢，而1.0 ml·L－1NaOH条件下H2O2的分解速率处于中间，C项错误；由题图丁可知，Mn2＋浓度越大，H2O2的分解速率越快，说明Mn2＋对H2O2分解速率影响较大，D项正确。
5．B 升高温度，任何反应的反应速率均增大，故给该反应升温，v正增大，v逆增大，A错误；由图像可知，压强一定条件下，t2时刻改变条件以后，逆反应速率突然减小，达到新平衡时，与原反应速率相同，故改变的条件是向密闭容器中加NO，B正确；由B项分析可知，t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO，正反应速率增大，逆反应速率减小，则t1时刻的v逆小于t2时刻的v正，C错误；由题干反应方程式可知，反应前后气体的物质的量保持不变，即恒温下容器的体积保持不变，正反应方向气体质量增加，故若气体的密度不变，则气体质量不变，说明该反应达到平衡，D错误。
6．B 尿素分解产生氨气，氨气的浓度越大，越有利于NO的转化，则尿素与NO的比值为a曲线大于b曲线，A项正确；催化剂可加快反应速率，但不会改变平衡转化率，B项错误；随着温度升高，尿素分解氨气的速率加快，NH3的浓度变大，随着温度升高，催化剂活性增加，导致化学反应速率加快，C项正确；温度过高，NO的转化效率下降，可能原因是发生反应4NH3＋5O2===4NO＋6H2O，D项正确。
7．D 第2步是慢反应，由活化能越大反应速率越慢可知，第2步正反应活化能较大，即E18．B a点后二氧化碳转化率仍可升高，说明反应处于正向进行状态，则v(正)＞v(逆)，故A错误；b点二氧化碳转化率达50%，即10 min 时，二氧化碳消耗1 ml，氢气消耗3 ml，则v(H2)＝eq \f(3 ml,10 L×10 min)＝0.03 ml·L－1·min－1，故B正确；b点后，随温度的升高，二氧化碳转化率下降，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则ΔH＜0，故C错误；恒容条件下，混合气体总体积始终保持不变，各物质均为气体，则反应前后混合气体总质量不变，根据ρ＝eq \f(m,V)可知，混合气体密度始终保持不变，不能说明反应达平衡状态，故D错误。
9．D 若使用催化剂，则A、B、C的浓度不会发生突变，A项错误。由物质的量浓度—时间图像可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，都为1；由反应速率—时间图像可知，30 min时改变的条件为降压，40 min时改变的条件为升温，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，B、C项错误。8 min前A的平均反应速率为eq \f(2 ml·L－1－1.36 ml·L－1,8 min)＝0.08 ml·L－1·min－1，D项正确。
10．B 因该反应正反应是一个气体分子数目减少的反应，若X代表增大压强，平衡正向移动，二氧化硫的平衡转化率应增大，与图示变化不符，故A错误；图中L代表压强，在其他条件相同时，压强越大，二氧化硫的转化率越大，则L1>L2，故B正确；X代表温度，则A、B两点的温度不同，化学平衡常数不同，故C错误；一定温度下，当混合气中n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝2∶1∶2时，反应混合物中各组分的浓度不一定保持不变，不一定是平衡状态，故D错误。
11．解析：a、b、c三点反应都没有达到平衡状态，故正反应速率大于逆反应速率，但d、e点反应都处于平衡状态，正、逆反应速率相等，各组分的含量保持不变。平衡时生成了0.6 ml氨气，则消耗了0.9 ml 氢气，故起始时加入氢气的物质的量为0.4 ml＋0.9 ml＝1.3 ml。若加入催化剂，反应达到平衡的时间缩短，但平衡时各物质的物质的量不变。
答案：(1)＞ ＞ (2)＝ 当反应处于平衡状态时，混合物中各组分的含量保持不变 (3)1.3 (4)如图虚线所示(只要体现出达到平衡的时间缩短，且平衡时NH3和H2的物质的量与原平衡一样即可)
12．解析：(1)0～10 min内v(A)＝eq \f(0.45－0.25ml·L－1,10 min)＝0.02 ml·L－1·min－1。(2)根据图像可知，0～10 min内A的物质的量浓度减少量为0.2 ml·L－1，C的物质的量浓度增加量为0.4 ml·L－1，x、y之比等于A、C的浓度的变化量之比，故x∶y＝(0.2 ml·L－1)∶(0.4 ml·L－1)＝1∶2。(3)根据图像可知，10 min 时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变且随后反应速率加快，故改变的条件可能是升温或加入催化剂；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，说明平衡逆向移动，故改变的条件可能是升温。(4)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。
答案：(1)0.02 ml·L－1·min－1 (2)1∶2 (3)④⑥ ④ (4)>
13．解析：(1)CO和O2的反应是放热反应，当达到平衡后升高温度，CO的转化率降低，所以，b、c、d点表示平衡状态，a点对应的状态不是平衡状态。(2)令CO起始浓度为a ml·L－1。
2CO(g)＋O2(g)⥫⥬ 2CO2(g)
eq \a\vs4\al( 起始/,ml·L－1) a 0
eq \a\vs4\al( 转化/,ml·L－1) ax ax
eq \a\vs4\al( 平衡/,ml·L－1) a(1－x) 0.04 ax
K＝eq \f(c2CO2,c2CO·cO2)＝eq \f(25x2,1－x2)。(3)CO和O2的反应是放热反应，达到平衡后，温度升高，平衡向左移动，平衡常数K减小，A项错误；观察图像知，β型催化剂作用下CO的转化速率大于α型催化剂，B项正确；有效碰撞概率与反应速率有关，温度越高，反应速率越大，有效碰撞概率越高，故在图像中e点有效碰撞概率最高，C项错误；催化剂需要一定活性温度，转化率出现突变，可能是因温度高而使催化剂失去活性，D项正确。
答案：(1)a (2)eq \f(25x2,1－x2) (3)BD