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2019届二轮复习 化学反应速率、平衡图像、图表简答、计算特训 专题卷(全国通用)

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(一) 化学反应速率、平衡图像、图表简答、计算特训1.氮氧化物是大气主要污染物，可采用强氧化剂氧化脱除。

已知反应NO－2＋S2O2－8＋2OH－NO－3＋2SO2－4＋H2O。

不同温度下，达到平衡时NO－2的脱除率与过硫酸钠(Na2S2O8)初始浓度的关系如下图所示。

(1)比较a、b点的反应速率：v a逆________v b正(填“>”“<”或“＝”)(2)随着温度的升高，该反应的化学平衡常数K________(填“增大”“不变”或“减小”)。

答案(1)<(2)增大解析(1)b点的初始浓度和温度均大于a点，浓度越大、温度越高反应速率越快，即v a逆<v b正。

(2)根据图像，相同初始浓度下，温度越高，NO－2的脱除率越高，即升高温度，平衡向正反应方向进行，正反应是吸热反应，化学平衡常数只受温度的影响，即升高温度，化学平衡常数增大。

2.N2O在金粉表面发生热分解：2N2O(g)===2N2(g)＋O2(g)ΔH。

回答下列问题：某温度下，测得c(N2O)随时间t变化关系如图所示。

已知瞬时反应速率v与c(N2O)的关系为v＝kc n(N2O)(k是反应速率常数)，则k＝______________________________________________________________，n＝________。

答案0.001 0 mol·L－1·min－10解析根据图像可知，相隔相同时间段，化学反应速率相等，取时间分别为20、40，即有k ×0.08n＝k×0.06n，解得n＝0,0～20 min时，N2O表示的化学反应速率是(0.10－0.08)/20 mol·L－1·min－1＝0.001 0 mol·L－1·min－1，代入上述公式，得出k＝0.001 0 mol·L－1·min－1。

3.碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为MoS 2(s)＋4H 2(g)＋2Na 2CO 3(s)Mo(s)＋2CO(g)＋4H 2O(g)＋2Na 2S(s) ΔH 。

实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示。

图1 温度与平衡时气体成分的关系图2 正、逆反应的平衡常数(K )与温度(T )的关系(1)图1中A 点对应的平衡常数K p ＝________(已知A 点压强为0.1 MPa ，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。

(2)综合上述分析得到：图2中，其中表示逆反应的平衡常数(K 逆)的曲线是________(填“A ”或“B ”)，T 1对应的平衡常数为________。

答案 (1)4×10－4 (2)B 1.0 解析 (1)图1中A 点氢气和水蒸气的体积分数相等，均是40%，所以CO 的体积分数是20%，这说明氢气、一氧化碳、水蒸气的物质的量之比是2∶1∶2，所以对应的平衡常数K p ＝⎝⎛⎭⎫25×0.14×⎝⎛⎭⎫15×0.12⎝⎛⎭⎫25×0.14＝4×10－4。

(2)升高温度氢气的体积分数减小，说明平衡向正反应方向进行，正反应是吸热反应，所以升高温度正反应的平衡常数增大，则逆反应的平衡常数减小，因此表示逆反应的平衡常数(K 逆)的曲线是B ；T 1时正逆反应速率的平衡常数相等，因此对应的平衡常数为1.0。

4.某科研小组研究臭氧氧化—碱吸收法同时脱除SO 2和NO 工艺，氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下：反应Ⅰ：NO(g)＋O 3(g)NO 2(g)＋O 2(g) ΔH 1＝－200.9 kJ·mol －1 E a1＝3.2 kJ·mol －1反应Ⅱ：SO 2(g)＋O 3(g) SO 3(g)＋O 2(g)ΔH 2＝－241.6 kJ·mol －1 E a2＝58 kJ·mol －1已知该体系中臭氧发生分解反应：2O3(g)??3O2(g)。

请回答：其他条件不变，每次向容积为2 L的反应器中充入含2.0 mol NO、2.0 mol SO2的模拟烟气和4.0 mol O3，改变温度，反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示：(1)由图像可知相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(2)下列说法正确的是________(填字母)。

A.Q点一定为平衡状态点B.温度高于200 ℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降，最后几乎为零C.其他条件不变，若扩大反应器的容积可提高NO和SO2的转化率D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2，但后续步骤碱吸收可以有效脱硫(3)假设100 ℃时P、Q均为平衡点，此时反应时间为5 min，发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%，则体系中剩余O3的物质的量是________mol；SO2的平均反应速率为________________；反应Ⅰ在此时的平衡常数为________。

答案(1)反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ，相同条件下更易发生反应(2)BD(3)1.40.06 mol·L－1·min－18解析(1)反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ，相同条件下更易发生反应，因此相同温度下NO的转化率远高于SO2。

(2)A项，随着反应的进行，反应物的转化率逐渐增大，因此Q点不一定为平衡状态点，可能是建立平衡过程中的一个点，错误；B项，根据图像，温度高于200 ℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降，最后几乎为零，正确；C项，根据2O3(g)??3O2(g)可知其他条件不变，若扩大反应器的容积，压强减小，平衡正向移动，使得臭氧的浓度减小，氧气浓度增大，反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡逆向移动，NO和SO2的转化率减小，错误；D项，根据图像，臭氧氧化过程中二氧化硫的转化率较低，不能有效地脱除SO2，二氧化硫是酸性氧化物，能够被碱吸收，正确。

(3)假设100 ℃时P 、Q 均为平衡点，此时反应时间为5 min ，发生分解反应的臭氧占充入臭氧总量的10%，发生分解反应的臭氧为4.0 mol ×10%＝0.4 mol ，根据反应Ⅰ：NO(g)＋O 3(g) NO 2(g)＋O 2(g)，平衡时NO 的转化率为80%，反应的臭氧为2.0 mol ×80%＝1.6 mol ；反应Ⅱ：SO 2(g)＋O 3(g)??SO 3(g)＋O 2(g)，平衡时二氧化硫的转化率为30%，反应的臭氧为2.0 mol ×30%＝0.6 mol ；最终剩余臭氧4.0 mol －0.4 mol －1.6 mol －0.6 mol ＝1.4 mol ；5 min 内SO 2的平均反应速率＝2.0 mol ×30%2 L ×5 min＝0.06 mol·L －1·min －1；平衡时NO 、O 3、NO 2、O 2的物质的量分别为0.4 mol 、1.4 mol 、1.6mol 、2.8 mol ，反应Ⅰ在此时的平衡常数＝1.62×2.820.42×1.42＝8。

5.在汽车排气管上安装催化转换器。

NO 和CO 气体均为汽车尾气的成分，这两种气体在催化转换器中发生反应：2CO(g)＋2NO(g) N 2(g)＋2CO 2(g) ΔH ＝－746.5 kJ·mol －1 (1)一个兴趣小组对某汽车冷启动时的尾气催化处理过程中CO 、NO 百分含量随时间变化如图1所示，前0～10 s 阶段，CO 、NO 百分含量没明显变化的原因是_________________ ________________________________________________________________________。

同时该小组在固定容积为2 L 的密闭容器中通入NO 和CO 各2 mol 进行反应，n (CO 2)随温度(T )、压强(p )和时间(t )的变化曲线如图2所示，图中的曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应反应从开始到平衡时用CO 2表示的平均反应速率分别为v (Ⅰ)、v (Ⅱ)、v (Ⅲ)，则三者大小关系为____________。

图1图2(2)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO 。

在1 L 恒容密闭容器中加入0.100 0 mol NO 和2.030 mol 固体活性炭，生成A 、B 两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式______________________________ ________________________________________________________________________，并判断X ________200 ℃(填“＞”“＜“或“＝”)，计算反应体系在200 ℃时的平衡常数K p ＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×体积分数)。

答案 (1)尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度) v (Ⅰ)>v (Ⅲ)>v (Ⅱ)(2)C ＋2NO N 2＋CO 2 ＞ 0.562 5 解析 (1)从图1看出CO 、NO 百分含量没明显变化的原因是尚未达到催化剂工作温度(或尚未达到反应的温度)。

根据图像可以知道反应速率是v (Ⅰ)＞v (Ⅲ)＞v (Ⅱ)。

(2)由题设信息及表中数据可知C 、NO 、A 、B 反应的化学计量比为0.03∶0.06∶0.03∶0.03＝1∶2∶1∶1，且C 被氧化，结合原子守恒可推出生成物为N 2和CO 2，则反应方程式为C＋2NO??N 2＋CO 2；反应前后气体的物质的量不变，温度升高压强增大；K p ＝p (N 2)·p (CO 2)p 2(NO )＝(3.93×310)×(3.93×310)(3.93×410)2＝0.562 5。

6.将一定量的CO 2(g)和CH 4(g)通入一恒容密闭容器中发生反应：CO 2(g)＋CH 4(g)2CO(g)＋2H 2(g) ΔH ＝＋248 kJ·mol －1 (1)其他条件相同，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ)作用下，反应经过相同时间时，体系中CO 含量随反应温度的变化如图1所示。

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2019届高考化学二轮复习化学反应速率与化学平衡图象专题卷

2019届高考化学二轮复习化学反应速率与化学平衡图象专题卷

化学反应速率与化学平衡图象题1．在20℃、5.05×105Pa 条件下，某密闭容器中进行反应2A(g)＋x B(g)4C(g)，达平衡时c (A)＝1.00mol ·L −1，现将压强减小到 1.01×105Pa ，建立平衡后，c (A)＝0.18mol·L −1，则下列说法正确的是（ ）A ．系数x >2B ．若增大该体系的压强，平衡向左移动，化学平衡常数变小C ．若增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数不变D ．该反应的化学平衡常数表达式是K ＝c 4Cc 2A ·c B【解析】在5.05×105Pa 条件下达平衡时c (A)＝1.00mol ·L −1，现将压强减小到1.01×105Pa ，压强为原来的15，若平衡不发生移动，则建立平衡后，A 的浓度也应该为原来的15，即c (A)＝0.20mol ·L −1，但是c (A)＝0.18mol ·L −1，说明减小压强，平衡正向移动。

根据平衡移动原理，减小压强，平衡向气体体积增大的方向移动，所以2＋x <4，所以x ＝1，A 错误；若增大该体系的压强，平衡向气体体积减小的方向，即向左移动，但是化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数也不变，B 、C 错误；化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时各生成物浓度幂指数的乘积与各反应物浓度幂指数乘积的比，对该反应来说，其化学平衡常数表达式是K ＝c 4Cc 2A ·c B，D 正确。

【答案】D2．在372K 时，把0.5mol N 2O 4通入体积为5L 的真空密闭容器中，立即出现红棕色。

反应进行到2s 时，NO 2的浓度为0.02mol ·L −1。

在60s 时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始时的1.6倍.下列说法正确的是（ ）A ．前2s 以N 2O 4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol·(L·s) -1B ．在2s 时体系内压强为开始时的1.1倍C ．在平衡时体系内含有N 2O 4 0.25molD ．平衡时，N 2O 4的转化率为40%【解析】A.反应进行到2s 时，NO 2的浓度为0.02mol ·L −1，则前2s 内N 2O 4的浓度减少0.02 mol ·L −1÷2=0.01mol ·L −1，则以N 2O 4的浓度变化表示的反应速率为0.01 mol ·L −1÷2s ＝0.005mol ·L −1·s −1，A 错误；B.前2s 时，二氧化氮的物质的量是0.02mol ·L −1×5L=0.1mol ，则消耗N2O4的物质的量是0.1mol÷2=0.05mol，剩余N2O4的物质的量是0.5mol-0.05mol=0.45mol，此时气体总物质的量是0.45mol+0.1mol=0.55mol，所以在2s时体系内的压强为开始时的0.55÷0.5=1.1倍，B正确；C.平衡时压强是开始的1.6倍，说明平衡时气体的物质的量是原来的1.6倍，则平衡时气体的物质的量是0.5mol×1.6=0.8mol，物质的量增加0.8mol-0.5mol=0.3mol，根据化学方程式N2O42NO2可知，每有1mol N2O4反应生成2mol NO2，气体物质的量增加1mol，所以当气体的物质的量增加0.3mol时，有0.3mol N2O4参加反应，生成0.6mol NO2，剩余N2O4的物质的量是0.5mol-0.3mol=0.2mol，C 错误；D.根据C的分析，平衡时N2O4的转化率是0.3mol/0.5mol×100%=60%，D错误。

2019届高三化学第二轮复专题十化学反应速率(共64张PPT)

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其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正 确的是 ________(填标号)。 A． v(第一步的逆反应)＞v(第二步反应) B．反应的中间产物只有 NO3 C．第二步中 NO2 与 NO3 的碰撞仅部分有效 D．第三步反应活化能较高
答案：(1)30.0
6.0×10－2 (2)AC
2． (2018· 全国高考卷 Ⅱ节选)CH4CO2 催化重整不仅可以得到 合成气(CO 和 H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答 下列问题： 反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应 则使积碳量减少。相关数据如下表：
积碳反应 CH4(g)=== C(s)＋2H2(g) ΔH/(kJ· mol 1)
－
消碳反应 CO2(g)＋ C(s)===2CO(g) 172 91 72
75 33 43
活化能/ (kJ· mol－1)
催化剂 X 催化剂 Y
①由上表判断，催化剂 X________Y(填“优于”或“劣于”)， 理由是 ________________________。在反应进料气组成、压强 及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变 化关系如下图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反 应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________(填标号)。
④增大盐酸体积： ________； ⑤把铁片改成铁粉： ________； ⑥滴入几滴 CuSO4 溶液： ________； ⑦加入 NaCl 固体： ________。 (3) 若 把 (2) 中 的 稀 盐 酸 改 成 “ 稀 硝 酸 ” 或 “ 浓 硫 酸” ________(填“能 ”或“不能” )产生 H2，原因是 _______。
答案：①劣于
(完整版)化学速率平衡图像专题练习题

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化学反应速率、化学平衡图像一、ν-t图像或c-t图像1. ν-t图像：分清正逆反应，分清各因素(浓度、温度、压强、催化剂)对反应速率和平衡移动的影响。

【练习1】对于反应2SO 2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H＜0，填写改变的条件及平衡移动的方向。

t1时，，平衡向移动。

t2时，，平衡向移动。

t3时，，平衡向移动。

t4时，，平衡向移动。

小结：改变条件，图像一点保持连续；改变，两点突变，_____________使正逆反应速率同等程度的增大而平衡不移动。

【练习2】对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化如右图所示，则图像中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为( )A．Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体B．Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体C．X、Y、Z、W皆非气体D．X、Y均为气体，Z、W中有一种为气体【练习3】在密闭容器,一定条件下进行反应,mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，若增大压强或升高温度,重新达到平衡,变化过程均如右图所示,则对该反应叙述正确的是( )A．正反应是吸热反应B．逆反应是吸热反应C．m+n>p+q D．m+n<p+q【练习4】应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0 在某一时间段中反应速率与反应过程的曲线关系如图,则图中氨的百分含量最低的时间段是( ) ，氨的百分含量最高的时间段是( )A.t0－t1B.t2－t3C.t3－t4D. t5－t62. c-t图像：分清反应物和生成物，浓度减小的为反应物，浓度增大的为生成物，分清消耗浓度和增加浓度，反应物的消耗浓度和生成物的增加浓度之比，等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。

【练习5】今有X（g）+Y(g) 2Z(g) △H<0。

从反应开始经过t1后达到平衡状态，t2时由于条件改变，平衡受到破坏，在t3时又达到平衡，引起t2→t3曲线变化的原因是( )A．增大X或Y的浓度B．增大压强C．增大Z的浓度D．升高温度【练习6】右图表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，t1是到达平衡状态的时间。

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3．(2018·新课标全国卷Ⅲ节选)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅 烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：
化学反应速率和化学平衡
1．(2019·新课标全国卷Ⅰ节选)水煤气变换[CO(g)＋H2O(g) ＝CO2(g)＋H2(g)]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。回答下列问题：
(1)Shibata 曾做过下列实验：①使纯 H2 缓慢地通过处于 721 ℃下的过量氧化钴 CoO(s)，氧化钴部分被还原为金属钴 (Co)，平衡后气体中 H2 的物质的量分数为 0.025 0。
可知反应平衡常数 K(300 ℃) 大于 K(400 ℃)(填“大于”
或 “ 小 于 ”) 。 设 HCl 初 始 浓 度 为 c0 ， 根 据 进 料 浓 度 比
c(HCl)∶c(O2)＝1∶1 的数据计算 K(400 ℃)＝ 0.422×0.422
1－0.844×1－0.21c0 (列出计算式)。按化学计量比进料
A．<0.25 B．0.25 C．0.25～0.50 D．0.50 E．>0.50
解析：(1)H2 还原氧化钴的方程式为：H2(g)＋CoO(s)===Co(s)
＋H2O(g)；CO 还原氧化钴的方程式为：CO(g)＋CoO(s)===Co(s)
＋ CO2(g) ， 平 衡 时 H2 还 原 体 系 中 H2 的 物 质 的 量 分 数
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