统考版2024届高考化学二轮专项分层特训卷练17化学反应速率和化学平衡图像分析（附解析）

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A．该反应的ΔH<0
B．a为n(H2O)随温度的变化曲线
C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大
2．[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)
3．[2023·湖南卷]向一恒容密闭容器中加入1mlCH4和一定量的H2O，发生反应：CH4(g)＋H2O(g)⇌CO(g)＋3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x(x＝eq \f(n（CH4）,n（H2O）))随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.x1B．反应速率：vb正C．点a、b、c对应的平衡常数：KaD．反应温度为T1，当容器内压强不变时，反应达到平衡状态
4．[2023·湖南衡阳八中月考]下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是( )
A．图甲是锌粒与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线，t1时刻溶液的温度最高
B.图乙是恒温密闭容器中发生CaCO3(s)⇌CaO(s)＋CO2(g)反应时，c(CO2)随反应时间变化的曲线，t1时刻改变的条件可能是增大容器的容积
C．图丙表示反应A2(g)＋3B2(g)⇌2AB3(g)中AB3的平衡体积分数随起始n(B2)变化的曲线，A2起始时的物质的量相同，当达到平衡时A2的转化率大小为cD．图丁表示在恒容密闭容器中当其他条件相同时改变温度，反应CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(l)中n(CH3OH)随时间变化的曲线，说明反应平衡常数：KⅡ5．[2023·山东联考]某研究小组在不同温度(T1>T2)下，在某恒容密闭容器中进行储氢合金储氢过程的探究。平衡时，氢气的压强(p)与固相中氢原子与金属原子(M)的个数比[eq \f(N（H）,N（M）)]的关系如图：
已知：①OA(或OA′)段：M(s)＋eq \f(x,2)H2(g)⇌MHx(s) ΔH1(Ⅰ)
②AB(或A′B′)段：zMHx(s)＋H2(g)⇌zMHy(s) ΔH2(Ⅱ)
③在B或B′点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，eq \f(N（H）,N（M）)的值变化较小。
下列说法正确的是( )
A．反应Ⅰ、Ⅱ均为ΔS>0的反应
B．平衡常数：K(c)C．该储氢合金可通过降温或加压的方式释放H2
D．由a点移到d点，需在恒温恒容条件下通入少量氢气
6．[2023·河南联考阶段性测试]用活性炭还原NO2可防止空气污染，其反应原理为
2C(s)＋2NO2(g)⇌N2(g)＋2CO2(g)。在密闭容器中1mlNO2和足量C发生上述反应，反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图甲所示；维持温度不变，反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图乙所示。
下列说法错误的是 ( )
A．图甲中的A、B、C三个点中只有C点的v正＝v逆
B.图乙中E点的v逆小于F点的v正
C．图乙中平衡常数K(E)＝K(G)，则NO2的平衡浓度c(E)＝c(G)
D．在恒温恒容下，向图乙中G点平衡体系中充入一定量的NO2，与原平衡相比，NO2的平衡转化率减小
7．[2023·河北高三阶段练习]如图表示生成几种氯化物反应的自由能变化(ΔG)随温度变化情况。若在图示温度范围内ΔH和ΔS不变，且lgKp＝－eq \f(ΔG,2.30RT)，其中R为常数，T为温度。下列说法错误的是( )
A．反应①在温度aK时的平衡常数Kp为1
B．反应②的平衡常数随温度升高而减小
C．图示温度范围内，③是自发进行的
D．任何温度下均可用H2还原SiCl4制备Si
8．在某刚性容器中加入一定量的CO2和H2，发生反应CO2(g)＋4H2(g)⇌CH4(g)＋2H2O(g) ΔH<0。下列相关物理量的变化关系及描述正确的是( )
A．图①表示t1时刻增大CO2的浓度对反应速率的影响
B．图②可表示该反应的平衡常数随温度的变化关系
C．图③表示的是压强对化学平衡的影响，且乙对应的压强较大
D．图④可表示初始时加入CO2、H2各1ml，部分物质的体积分数随时间的变化关系
练17 化学反应速率和化学平衡图像分析
1．答案：C
解析：从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误；从图示可以看出，在恒容密闭容器中，随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少，则平衡随着温度升高正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化，故B错误；容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的转化率不变，故D错误。
2．答案：D
解析：由题图知，a起始浓度最大，在整个反应过程中浓度一直减小，所以a代表c（X）随t的变化曲线，A说法正确；t1时，三条曲线相交，三种物质的浓度相等，B说法正确；结合题给反应判断，先增加后减小的是c（Y）随t变化的曲线，一直增大的是c（Z）随t变化的曲线，t2时，c（Y）在减小，说明Y的消耗速率大于生成速率，C说法正确；由题图知，t3后，只有Y和Z，X完全反应，结合反应①②可得出c（Z）＝2c0－2c（Y），D说法错误。
3．答案：B
解析：
结合图像分析可知，A项正确，B项错误；该反应为吸热反应，温度升高，平衡常数增大，结合图像可知平衡常数Ka4．答案：D
解析：锌粒与盐酸的反应是放热反应，随着反应的进行，温度越来越高，当恰好完全反应时，温度最高，图甲中t1时刻之后反应还在进行，则体系温度还会升高，A错误；据图乙可知，t1时刻c（CO2）瞬间增大，而增大容器的容积会使c（CO2）瞬间减小，B错误；当其他条件相同时，起始B2的物质的量越大，即浓度越大，A2的平衡转化率越大，达到平衡时A2的转化率大小为a5．答案：B
解析：反应Ⅰ、Ⅱ均是气体分子数减小的反应，系统混乱度下降，均为ΔS<0的反应，A错误；平衡常数只与温度有关，a、b点均在T2温度下，K（a）＝K（b），题给信息T1>T2，由图可知，T1温度下氢气压强更大，说明升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故平衡常数：K（c）6．答案：C
解析：由2C（s）＋2NO2（g）⇌N2（g）＋2CO2（g）可知，NO2的生成速率（逆反应速率）是N2的生成速率（正反应速率）的二倍时，正、逆反应速率相等，即达到平衡，只有C点满足，A正确；由图乙知，E点反应未达到平衡，F点反应达到平衡，且压强：E7．答案：D
解析：由图可知反应①在温度aK时ΔG＝0，又lgKp＝－eq \f(ΔG,2.30RT)，故Kp＝1，A正确。反应②是熵减反应，ΔG＝ΔH－TΔS<0，故ΔH<0，反应②的平衡常数随温度升高而减小，B正确。图示温度范围内反应③的ΔG<0，故自发进行，C正确。由反应④－反应②可得反应H2＋eq \f(1,2)SiCl4⇌eq \f(1,2)Si＋2HCl，温度为dK时，反应④的ΔG小于反应②，上述反应的ΔG<0，反应可自发进行，H2能还原SiCl4制备Si；温度低于bK时，反应④和ΔG大于反应②，上述反应的ΔG>0，H2不能还原SiCl4制备Si，D错误。
8．答案：D
解析：
D项，初始时加入1mlCO2、1mlH2，假设平衡时CO2转化了xml，则
CO2（g）＋4H2（g）⇌CH4（g）＋2H2O（g）
起始量/ml1100
转化量/mlx4xx2x
平衡量/ml1－x1－4xx2x
平衡时CO2的体积分数＝eq \f(1－x,2－2x)×100%＝50%，即反应过程中CO2的体积分数始终为50%，CH4的体积分数逐渐增大，最终保持不变，正确。