2020版高考化学大二轮优选习题 考前强化练13 化学反应速率与化学平衡的图表及图像分析
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2020届届届届届届届届届届届届届——届届届届届届届届届届届届届届届届届届届一、单选题(本大题共20小题,共40分)1.下列图示与对应的叙述相符的是()A. 图6表示已达平衡的某反应,在t0时改变某一条件后反应速率随时间变化,则改变的条件可能是加入催化剂,也可能是改变压强B. 图7表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况,将t1℃时A、B的饱和溶液分别升温至t2℃时,溶质的质量分数B>AC. 图8表示在其他条件相同时,分别在T1、T2温度下由CO2和H2合成甲醇的物质的量随时间变化情况,则CO2和H2合成甲醇是吸热反应D. 图9表示在饱和Na2CO3溶液中逐步加BaSO4固体后,溶液中c(CO32−)的浓度变化2.可逆反应aX+2Y(g)⇌2Z(g)在一定条件下达到平衡后,t1和t2时各改变某一种外界条件,化学反应速率(v)−时间(t)图象如图.则下列说法正确的是()A. 若X是固体,则t1时一定是增大了容器的压强B. 若X是气体,则t2时可能是增大了容器的压强C. 若X是固体,则t1时可能是增大了X的质量D. t2时不可能是减小容器压强;若采用了降温措施,则该反应的正反应方向△H<3.CH4与 Cl2生成CH3Cl的反应过程中,中间态物质的能量关系如下图所示(Ea表示活化能),下列说法不正确的是()A. 已知Cl⋅是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的,该过程可表示为:B. 相同条件下,Ea越大反应速率越慢C. 图中△H<0,其大小与Ea1、Ea2无关D. CH4转化为CH3Cl的过程中,所有C−H发生了断裂4.已知反应X(g)+Y(g)⇌R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表.830℃时,向一个2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y,反应初始4 s内 v+(X)=0.005mol/(L⋅s).下列说法正确的是()温度/℃70080083010001200平衡常数 1.7 1.1 1.00.60.4A. 4 s时容器内c(Y)=0.76mol/LB. 830℃达平衡时,X的转化率为80%C. 反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动D. 1200℃时反应R(g)+Q(g)⇌X(g)+Y(g)的平衡常数K=0.45.下列实验中,不能观察到明显现象但反应速率很快的是()A. 把绿豆大的钾投入水中B. 把Cl2通入FeCl2和KSCN的混合溶液中C. 把一段打磨过的镁带放入少量冷水中D. 把稀盐酸滴入稀氢氧化钠溶液中6.在反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)中,不可能使反应速率明显增大的措施是A. 增大压强B. 升高温度C. 增大CO2的浓度D. 增加碳的量7.化学反应速率和化学反应的限度是化工生产研究的主要问题之一。
2020届高三化学二轮备考(选择题突破):——化学平衡图像【考点透析】1.化学平衡图像题的解题流程2.化学平衡图像的三种类型对于反应m A(g)+n B(g)(1)速率—时间图p C(g)+q D(g),m+n>p+q,且ΔH>0。
t时增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,然后逐渐减小,而逆反应速1率逐渐增大;t时升高温度,对任何反应,正反应和逆反应速率均增大,吸热反2应的正反应速率增大较快;t时减小压强,正反应速率和逆反应速率均减小;t34时使用催化剂,正反应速率和逆反应速率均瞬间增大。
(2)转化率(或含量)—时间图甲表示压强对反应物转化率的影响,对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应,压强越大,反应物的转化率越大;乙表示温度对反应物转化率的影响,对于吸热反应,温度越高,反应物的转化率越大;丙表示催化剂对反应物转化率的影响,催化剂只能改变化学反应速率,不能改变平衡时反应物的转化率。
(3)恒压(温)线分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线,即为等压线或等温线,然后分析另一条件变化对该反应的影响。
3.化学平衡图像常考的三种方式(1)依据图像判断平衡的移动方向[示例1]向密闭容器中充入一定量的S(l)和H O(g),发生反应:S(l)+22H O(g)2H(g)+SO(g)ΔH=-45.4kJ·mol-1。
H O(g)的平衡转化22222率与温度(T)和压强(p)的关系如图所示。
①压强:p________(填“>”“<”或“=”)p,理由为12________________________________________________。
②N、P两点的平衡常数:K(N)________(填“>”“<”或“=”)K(P)。
[图像分析]①正反应为气体分子数增多的反应,所以增大压强平衡向逆反应方向移动,水的转化率会下降,由图可知,同温度时,p的转化率比p小,21所以p<p。
绝密★启用前2020届全国高考化学二轮复习《化学反应速率与化学平衡》测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分分卷I一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.在一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol NO2,发生反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH< 0,达到平衡状态后,在t1时刻改变条件,化学反应速率随时间变化关系如图。
下列对t1时刻改变条件的推测中正确的是()A.保持压强不变,升高反应温度B.保持温度和容器体积不变,充入1 mol N2(g)C.保持温度和容器体积不变,充入1 mol N2O4(g)D.保持温度和压强不变,充入1 mol N2O4(g)2.反应3Fe(s)+4H 2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)在一体积可调的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A.增加Fe的表面积B.保持体积不变,充入Ne使体系压强增大C.将容器的体积缩小一半D.保持总压强不变,充入Ne使容器的体积增大3.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。
现向一密闭容器中充人1 mol N2和3 mol H2,在一定条件下使该反应发生。
下列有关说法正确的是()A.达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等C.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化D.达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零4.甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示,三个容器最初的容积相等、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。
下列说法正确的是()A.平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙B.平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙C.平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同D.平衡时混合物的平均相对分子质量:甲>乙>丙5.对可逆反应:4NH 3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是()A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)B.若单位时间内生成x mol NO的同时,消耗x mol NH3,则反应达到平衡状态C.达到化学平衡时,若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D.化学反应速率的关系是2v正(NH3)=3v正(H2O)6.O3也是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。
2020届高考化学二轮复习常考题型大通关(全国卷)(12)化学反应速率与化学平衡1、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,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.图丙表明,有少量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,Mn2+对H2O2分解速率的影响大2、下列叙述及解释正确的是( )A.2NO 2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)ΔH<0,在平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅B.H 2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,在平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动,故体系颜色不变C.FeCl 3+3KSCN Fe(SCN)3(红色)+3KCl,在平衡后,加少量KCl,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅D.对于反应N2+3H22NH3,平衡后,压强不变,充入O2,平衡左移3、在恒温、恒容条件下发生下列反应:2X 2O54XO2(g)+O2(g)ΔH>0,T温度下的部分实验数据如下表。
t/s050100150C(X2O5)/mol•L-1 4.00 2.50 2.00 2.00下列说法错误的是( )A.T温度下的平衡常数为K=64,100 s时转化率为50%B.50 s内X2O5的分解速率为0.03 mol•L-1•s-1C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1> K2D.若只将恒容改为恒压,其他条件都不变,则平衡时X 2O5的转化率和平衡常数都不变4、一定温度下,在三个体积均为0.5L的密闭容器中发生反应:CO(g)+Cl2(g) COCl2(g),其中容器Ⅰ中反应在5min时达到平衡状态。
知道化学反应速率的表示方法,了解化学反应速率测定的简单方法。
知道化学反应是有历程的,认识基元反应活化能对化学反应速率的影响。
知道化学反应是有方向的,知道化学反应的方向与反应的焓变和熵变有关。
掌握化学平衡的特征。
了解化学平衡常数(K)的含义,能利用化学平衡常数进行相关计算。
通过实验探究,了解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学反应速率和化学平衡的影响。
了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
化学反应速率、化学平衡及其影响因素和相关图像探析1.正确理解化学反应速率的影响因素(1)“惰性气体”对反应速率的影响①恒容:充入“惰性气体”总压增大―→参与反应的物质浓度不变(活化分子浓度不变)―→反应速率不变。
②恒压:充入“惰性气体”体积增大―→参与反应的物质浓度减小(活化分子浓度减小)―→反应速率减小。
(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,故不能用纯液体和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,燃烧就比煤块快得多。
(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若外界条件改变,虽能引起v正和v逆变化,但变化后新的v正′和v逆′仍保持相等,则化学平衡没有发生移动。
(2)依据浓度商(Q c)规则判断通过比较浓度商(Q c)与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。
①若Q c>K,平衡逆向移动;②若Q c=K,平衡不移动;③若Q c<K,平衡正向移动。
4.正确理解不能用勒夏特列原理解释的问题(1)若外界条件改变后,无论平衡向正反应方向移动还是向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化,则平衡不移动。
如对于H2(g)+Br2(g) 2HBr(g),由于反应前后气体的分子总数不变,外界压强增大或减小时,平衡无论正向移动还是逆向移动都不能减弱压强的改变。
2020 年高三化学二轮专题要点打破:——化学反响速率和化学均衡的图像剖析【知识梳理】1.化学均衡图像题“五看”一看面——即横坐标、纵坐标代表的量。
二看线——即线的斜率大小、平与陡的含义、函数的增减性。
三看点——即起点、终点、转折点、交错点等。
四看协助线——等温线、等压线等。
五看量——浓度等的改变量。
2.化学均衡图像题的剖析方法及技巧(1) 三步剖析法:一看反响速率是增大仍是减小;二看v 正、v 逆的相对大小;三看化学均衡挪动的方向。
(2)四因素剖析法:看曲线的起点,看曲线的变化趋向,看曲线的转折点,看曲线的终点。
(3)“定一议二”原则:图像中有三个量时,先确立一个量不变,再议论另外两个量的关系。
(4)“先拐先平,数值大”原则:在化学均衡图像中,先出现拐点的曲线所表示的反响先达到均衡状态;先出现拐点的曲线所代表的反响温度较高或压强较大。
3.化学均衡图像题的解答步骤【提高训练】1.(2019 ·全国卷Ⅰ节选 ) 水煤气变换 [CO(g) + H2 O(g)===CO2(g) +H2(g)H<0] 是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。
回答以下问题:(1)Shibata 曾做过以下实验:①使纯 H2迟缓地经过处于 721 ℃下的过度氧化钴CoO(s),氧化钴部分被复原为金属钴Co(s) ,均衡后气体中H2的物质的量分数为 0.0250 。
②在同一温度下用CO 复原 CoO(s),均衡后气体中CO 的物质的量分数为0.0192 。
依据上述实验结果判断,复原 CoO(s)为 Co(s) 的偏向是 CO________2H( 填“大于”或“小于” ) 。
(2)721 ℃时,在密闭容器中将等物质的量的 CO(g)和 HO(g) 混淆,采纳适2当的催化剂进行反响,则均衡时系统中 H2的物质的量分数为 ________( 填标号 ) 。
A.< 0.25B.0.25C.0.25 ~0.50D.0.50E.> 0.50(4)Shoichi 研究了 467℃、 489 ℃时水煤气变换中2CO和 H 分压随时间变化关系 ( 以以下图所示 ) ,催化剂为氧化铁,实验初始时系统中的pH2O和 p CO相等、pCO2和 pH2相等。
考前强化练13 化学反应速率与化学平衡的图表及图像分析
1.(2018辽宁大连高三双基测试)已知“在反应物和生成物均为气体的可逆反应中,若反应物按计量数比投料,则平衡时产物的体积分数最大”。
对于2A2(g)+3B2(g)2A2B3(g) ΔH<0的反应,在其他条件不变时,平衡时A2B3的体积分数(φ)与初始加入A2的物质的量(n)的关系如下图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.T1和T2的关系:T1>T2
B.a、b、c三点都处于平衡状态;但正向速率最大的是a点
C.在n(A2)=d的点,n(B2)=1.5d
D.a、b、c三点中,B2的转化率顺序为b>a>c
答案C
解析在其他条件不变时,由T1变成T2时,A2B3的体积分数减小,平衡逆向移动,由于该反应为放热反应,说明是升高温度,因此T1<T2,故A项错误;根据题意,a、b、c三点都处于平衡状态,但c点时A2(g)的浓度最大,正向速率最大,故B项错误;根据题意,在反应物和生成物均为气体的可逆反应中,若反应物按计量数比投料,则平衡时产物的体
积分数最大,因此在n(A2)=d时:,解得n(B2)=1.5d,故C项正确;在反应中增加A2的量,B2的转化率增大,因此a、b、c三点中:B2的转化率顺序为c>b>a,故D项错误。
2.(2018福建厦门期末质检)一定条件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)。
已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。
下列说法正确的是( )
A.M点的正反应速率v(正)大于N点的逆反应速率v(逆)
B.若投料比n(H2)∶n(CO2)=4∶1,则图中M点乙烯的体积分数为5.88%
C.250 ℃时,催化剂对CO2平衡转化率的影响最大
D.当温度高于250 ℃时,升高温度,平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低
答案B
解析化学反应速率随温度的升高而加快,由图可得,催化剂的催化效率随温度的升高先增大后减小,所以M点的
正反应速率v(正)有可能小于N点的逆反应速率v(逆),故A项错误;设开始投料n(H2)=4 mol,则n(CO2)=1 mol,如图当在M点平衡时二氧化碳的转化率为50%,根据三段式可得:
6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)
开始/mol 4 1 0 0
转化/mol 1.5 0.5 0.25 1
平衡/mol 2.5 0.5 0.25 1
所以乙烯的体积分数为0.25÷(2.5+0.5+0.25+1)×100%≈5.88%,故B项正确;催化剂不影响反应物的平衡转化率,只影响化学反应速率,故C项错误;根据图像,当温度高于250 ℃时,升高温度二氧化碳的平衡转化率降低,则说明平衡逆向移动,但催化剂与化学平衡没有必然联系,并不是平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低,故D项错误。
3.(2018陕西长安一中高三质量检测)用6 g CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取少量的CO2,反应过程中生成的CO2的体积(已折算为标准状况)随反应时间变化的情况如下图所示。
下列说法正确的是( )
A.OE段表示的平均反应速率最快,可能的原因是该反应是放热反应
B.EF段用HCl浓度的减小表示的该反应的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1
C.在F点收集到的CO2的体积最大
D.在G点以后收集的CO2的量不再增多,原因是稀盐酸已反应完全
答案D
解析由图可知,1 min时间内,EF段生成的二氧化碳的体积最多,故EF段的反应速率最快,故A项错误;由图可知
EF段生成的二氧化碳体积为672 mL-224 mL=448 mL,二氧化碳的物质的量为=0.02 mol,根据方程式CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O可知,Δn(HCl)=2n(CO2)=2×0.02 mol=0.04 mol,故用盐酸表示该反应的平均反
应速率为=0.4 mol·L-1·min-1,故B项错误;曲线上点的纵坐标的值即为该点收集的二氧化碳的体积,由图可知G点收集的二氧化碳最多,故C项错误;根据反应CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O,可知6 g CaCO3完全反应生成二氧化碳的体积应该是1.344 L(标准状况),而G点是784 mL,说明CaCO3未反应完,则盐酸完全反应,故D 项正确。
4.(2018河北石家庄二中高三质检)在容积均为1 L的三个密闭容器中,分別放入铁粉并充入1 mol CO,控制在不同温度下发生反应:Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g),当反应进行到5 min时,测得CO的体积分数与温度的关系如图所示。
下列说法一定正确的是( )
A.反应进行到5 min时,b容器中v(正)=v(逆)
B.正反应为吸热反应,平衡常数:K(T1)>K(T2)
C.b中v(正)大于a中v(逆)
D.达到平衡时,a、b、c中CO的转化率为b>c>a
答案C
解析5 min时,b容器中的反应不一定是平衡状态,则v(正)和v(逆)不一定相等,故A项错误;温度越高,反应速
率越快,根据b、c两点可知,升高温度,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,故B项错误;根据图像,b的温度高,因此b平衡时的反应速率大于a平衡时的反应速率,因此b中v(正)大于a中v(逆),故C项正确;根据B的分析,正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率降低,达到平衡时,a、b、c中CO的转化率为a>b>c,故D项错误。
5.(2018陕西西安一中高三质检)在恒容密闭容器中通入X并发生反应2X(g)Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B.T2下,在O~t1时间内,v(Y)=mol·L-1·min-1
C.M点的正反应速率v(正)大于N点的逆反应速率v(逆)
D.M点时再加入一定量的X,平衡后X的转化率减小
答案C
解析由图可得,温度为T1时先达到平衡,所以T1>T2,温度越高,平衡时X的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡逆向移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;X的初始浓度相同,该反应进行到M点时X的转化率比进行
到W点时低,由于正反应为放热反应,所以反应进行到M点放出的热量少,故A项错误;T2下,在0~t1时间内,X的
浓度变化为c(X)=(a-b) mol·L-1,则Y的浓度变化为c(Y)=c(X)=(a-b) mol·L-1,所以v(Y)=mol·L-1·min-1,故B项错误;由上分析T
1>T2,温度越高反应速率越大,则M点的正反应速率v(正)大于N点的逆反应速率v(逆),故C项正确;M点时再加入一定量X,达到的新平衡与原平衡相比,压强增大,增大压强促进平衡正向移动,所以X的转化率增大,故D项错误。
6.(2018北京四中高三期中)已知反应:2NO2(g)N2O4(g)
ΔH<0。
将一定量的NO2充入注射器中后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。
下列说法正确的是( )
A.b点的操作是压缩注射器
B.c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
C.平均摩尔质量:M(a)=M(c)
D.d点:v(正)>v(逆)
答案A
解析b点之后气体的透光率迅速下降,说明b点的操作是压缩注射器,使体积迅速减小,NO2的浓度迅速增大,所以气体颜色加深,透光率减小,A项正确;因为b点的操作是压缩注射器,随着体积的减小,注射器内气体的浓度一定增大,所以c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)增大,B项错误;压缩体积增大压强,平衡正向移动,气体的总质量不变,总物质的量减小,所以平均相对分子质量增大,即平均摩尔质量:M(a)<M(c),C项错误;明显d点不是平衡态(透光率还在随着时间改变),所以v(正)≠v(逆),D项错误。
7.(2018安徽合肥高三质量检测)在一恒温恒压的密闭容器中发生如下反应:M(g)+N(g)2R(g) ΔH<0,t1时刻达到平衡,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.t1时刻的v(正)小于t2时刻的v(正)
B.t2时刻改变的条件是向密闭容器中加R
C.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,M的体积分数相等
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,反应的平衡常数相等
答案A
解析已知反应M(g)+N(g)2R(g) ΔH<0,在一恒温恒压的密闭容器中发生,t1时刻达到平衡,在t2时刻改变某一条件,由图可知,反应再次达到平衡后,逆反应速率与原平衡相同,由此可知,改变的条件一定是加入了一定量的R而增大了R的浓度,由于容器为恒温恒压的,故容器体积必然成比例增大,所以在t2时刻反应物的浓度都减小。
t1时刻的v(正)大于t2时刻的v(正),A项错误;t2时刻改变的条件是向密闭容器中加R,B项正确;Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,两平衡等效,所以M的体积分数相等,C项正确;因为温度相同,所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,反应的平衡常数相等,D项正确。