1、大一轮复习讲义 化学反应速率、平衡图像 第七章第38讲 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。 3.能正确解答实际工业生产中有关图像的问题。 考点一常规图像分类突破 真题演练明确考向 课时精练巩固提高 考点二复杂化学平衡图像分类突破 微专题19化学反应速率、平衡原理在物质制备中的调控作用 考点一常规图像分类突破 思维模型构建 典型图像示例 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
2、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)。 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 (2)“渐变”类vt图像 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 图像 t1时刻 所改变 的条件 温度 升
3、高降低升高降低 正反应为放热的反应正反应为吸热的反应 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 (3)利用图像“断点”判断影响速率的外因 应用体验 在一密闭容器中发生反应N23H2 2NH3H0，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.t0t1B.t1t2 C.t2t3D.t3t4 E.t4t5F.t5t6 ACDF 解析根据图示可知，t0t1、t2t3、t3t4、t5t6时间段内，v正、v逆相 等，反应处于平衡状态。 (2)判断t1、t3、t
4、4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_。CEB 解析t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大得更快，平衡向逆反应方向移 动，所以t1时改变的条件是升温。t3时，v正、v逆同时增大且增大量相同， 平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时，v正、v逆同时减小， 但平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强。 (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.t0t1B.t2t3 C.t3t4D.t5t6 A 解析根据图示知，t1t2、t4t5时间段内平衡均向逆
5、反应方向移动， NH3的含量均比t0t1时间段的低，所以t0t1时间段内NH3的百分含量 最高。 (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。 解析t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，而v正逐渐减小，在t7时刻二 者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。 答案 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)，_。 (2)BC段(v减小)，_。 反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大 溶液中c(H)逐渐减小，v减小 应用体验 向绝热恒容密闭
6、容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)NO2(g) SO3(g)NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。 由图可得出的正确结论是 A.反应在c点达到平衡状态 B.反应物浓度：a点小于b点 C.反应物的总能量低于生成物的总能量 D.t1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段 解析A项，化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是 正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反 应速率显然还在改变，一定未达平衡，错误； B项，a到b时正反应速率增加，反应物浓度随 时间不断减小，错误； C项，从a到c正反应速率增大，之后正反应速 率减小，说明反应刚开始时温度升高对
7、正反应速率的影响大于浓度减小 对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于 生成物的总能量，错误； D项，随着反应的进行，正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，SO2 的转化率将逐渐增大，正确。 3.物质的量(或浓度)时间图像 例如：某温度时，在定容(VL)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 _是反应物，_是产物。 t3s时反应达到_状态，X、Y并没有全部 反应，该反应是_反应。 0t3s时间段：n(X)_mol，n(Y)_mol，n(Z) _mol。 X、YZ 平衡 可逆 n1n3n2n3 n2 (2)根据图像可进行如下
8、计算 某物质的平均速率、转化率，如 v(X)_； Y的转化率_100%。 确定化学方程式中的化学计量数之比，如X、Y、Z三种物质的化学计 量数之比为_。 (n1n3)(n2n3)n2 应用体验 1.100时，向某恒容密闭容器加入1.6molL1的Q后会发生如下反应： 2Q(g) M(g)。其中M的物质的量浓度随时间的变化如图所示： 下列说法错误的是 A.从反应开始到刚达到平衡的时间段内，v(Q) 0.02molL1s1 B.a、b两时刻生成Q的速率：v(a)v(bc)0 D.其他条件相同，起始时将0.2molL1氦气与Q混合，则反应达到平衡 所需时间少于60s 解析根据分析，从反应开始到刚达到
9、平衡的时 间段内，v(Q)0.02molL1 s1，故A正确； Q为反应物，初始时浓度最大，消耗速率最大， 生成速率最小，随着反应的进行，Q的浓度逐渐 减小，消耗速率逐渐减慢，生成速率逐渐增大，则a、b两时刻生成Q的 速率：v(a)v(bc)0，故C正确； 其他条件相同，向某恒容密闭容器中通入0.2molL1氦气与Q混合，容 器体积不变，Q、M的浓度不变，与原平衡体系等效，则反应达到平衡 所需时间等于60s，故D错误。 010min内的平均反应速率v(A)_。 2.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)H” “”或“ 解析升高温度，平衡逆向
10、移动，平衡常数减小。由于16min时升高温 度，则K1K2。 4.浓度(转化率、百分含量)时间图像 (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。 若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。 若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。 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 浓度时间 如A(g)B(g) AB(g) 含量时间温度(压强) (C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数) 5.恒压(或恒温)线 (表示反应物的转化率，n表示反应物的平衡物质的量) 图，若p1p2p3，则正反应
11、为气体体积_的反应，H_0； 图，若T1T2，则正反应为_反应，气体体积增大。 减小 放热 6.几种特殊图像 (1)对于化学反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，M点前，表示从反应物 开始，v正v逆；M点为刚达到平衡点(如下图)；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H0。 (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v正v逆；则L线的右下方(F点)，v正v逆。 应用体验 1.已知某可逆反应m
12、A(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(B)的关系曲线，由曲线分析，下 列判断正确的是 A.T1T2，p1p2，mnp，放热反应 B.T1T2，p1p2，mnp，吸热反应 C.T1T2，p1p2，mnp，放热反应 D.T1T2，p1p2，mnp，吸热反应 解析由图可知，压强一定时，温度T1先达到平衡，故温度：T1T2， 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：p1p2，增 大压强，B在混合气体中的体积分数增大，说明平衡
13、逆向移动，正反应 为气体体积增大的反应，则mnp。 2.如图是温度和压强对反应XY 2Z影响的示意图。图中横坐标表示 温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是 A.上述可逆反应的正反应为放热反应 B.X、Y、Z均为气态 C.X和Y中最多只有一种为气态，Z为气态 D.上述反应的逆反应的H0 解析由图像可知，随温度升高Z的体积分数增大，正反应为吸热反应， 逆反应为放热反应，故A、D错误； 相同温度下，压强越大，Z的体积分数越小，说明增大压强平衡左移， 则Z为气态，X、Y中最多只有一种气态物质，故B错误、C正确。 3.一定条件下，合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。
14、图甲表 示在此反应过程中的能量变化，图乙表示在2L的密闭容器中反应时N2的 物质的量随时间的变化曲线。图丙表示在其他条件不变的情况下，改变 起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。 下列说法正确的是 A.升高温度，该反应的平衡常数增大 B.由图乙信息，从11min起其他条件不变，压缩容器的体积，则n(N2)的变化 曲线为d C.由图乙信息，10min内该反应的平均速率v(H2)0.09molL1min1 D.图丙中温度T1T2，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高 的是b点 解析分析图甲可知反应物能量高于生成物能量，反应是放热反应，温 度升高平衡逆向移动，平衡常数减小，A错误
15、； 从11min起其他条件不变，压缩容器的体积，压强增大，平衡正向移动， 瞬间氮气物质的量不变，随平衡正向进行，氮气物质的量减小，则曲线 d符合n(N2)的变化曲线，B正确； 分析图像乙可知，在2L的密闭容器中，v(N2)0.015 molL1min1，v(H2)0.045molL1min1，C错误； 图丙表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系，曲线上各点都处于 平衡状态，达平衡后，增大氢气用量，氮气的转化率增大，故a、b、c三 点中，c点氮气的转化率最高，D错误。 4.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
16、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(型、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_。a 解析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)已知c点时容器中O2浓度为0.04molL1，则50时，在型沥青混凝 土中CO转化反应的平衡常数K_(用含x的代数式表示)。 解析令CO起始浓度为amolL1。 2CO(g)O2(g) 2CO2(g) 起始浓度(molL1)a0 转化浓度(molL1)
17、axax 平衡浓度(molL1)a(1x)0.04ax (3)下列关于题图的说法正确的是_(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，同温下型沥青混凝土中CO转化速率比型要大 C.b点时CO与O2分子之间发生有效碰撞的几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 BD 解析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，型催化剂作用下CO的转化 速率大于型催化剂，B项正确； 有效碰撞几率与反应速率有关，温度越高， 反应速率越大，有效碰撞几率越高，故在 图像
18、中e点有效碰撞几率最高，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。 返回 考点二复杂化学平衡图像分类突破 题型特点分析 化学平衡图像题，除以常规图像形式(如ct图、含量时间温度图、 含量时间压强图、恒压线图、恒温线图等)考查平衡知识外，又出 现了很多新型图像。这些图像常与生产生活中的实际问题相结合，从 反应时间、投料比值、催化剂的选择、转化率等角度考查。图像形式 看似更加难辨，所涉问题看似更加复杂，但只要仔细分析，抓住图像 中的关键点(常为最高点、最低点、转折点)、看清横坐标、纵坐标代表 的条件、弄清曲线的变化趋势，即可将复杂图像转化为常
19、规图像。进 而运用化学平衡知识进行解答即可。 典型图像示例 1.转化率投料比温度图像 例1将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为 已知在压强为aMPa下，该反应在不同温 度、不同投料比时，CO2的转化率见图： 此反应_(填“放热”或“吸热”)； 若温度不变，提高投料比n(H2)/n(CO2)， 则K将_(填“增大”“减小”或“不变”)。 放热 不变 解析当投料比一定时，温度越高，CO2的转化率越低，所以升温，平 衡左移，正反应为放热反应。平衡常数只与温度有关，不随投料比的变 化而变化。 2.根据图像判断投料比 例2采用一种新型的催化剂(主要成分是CuMn合金)，利用CO和H2制 备二甲醚(
20、DME)。 主反应：2CO(g)4H2(g) CH3OCH3(g)H2O(g) 副反应：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g) CO(g)2H2(g) CH3OH(g) 测得反应体系中各物质的产率或转化率与 催化剂的关系如图所示。 2.0 3.选择最佳反应条件 例3汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有 效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝： 4NO(g)4NH3(g)O2(g)4N2(g)6H2O(g)H0)。在不同催化剂作用下，相同时间内CO2的转化率随 温度的变化如图所示。 (1)催化效果最佳的是催化剂 _(填“”“”或 “”)；b点v正_(填“” “ 解析根
21、据图示可知，相同温度时，在催化剂的作用下，反应相同时 间CO2的转化率最大，因此催化剂的效果最好；b点时反应还未达到平 衡状态，CO2的转化率还会继续增加，反应正向进行，因此v正v逆。 (2)此反应在a点时已达到平衡状态，a点的转化率比c点高的原因是_ _。 为放热反应，升高温度，平衡逆向移动 该反应 解析该反应为放热反应，a点时达到平衡，从a点到c点，温度升高，平 衡逆向移动，CO2的转化率下降。 返回 真题演练明确考向 1.(2020全国卷，28)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点 研究领域。回答下列问题： (1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n(C2H
22、4) n(H2O)_。当反应达到平衡时，若增大压强，则n(C2H4)_ (填“变大”“变小”或“不变”)。 1234 1 4变大 解析CO2催化加氢生成乙烯和水的化学方程式为2CO2(g)6H2(g) C2H4(g)4H2O(g)，产物的物质的量之比n(C2H4)n(H2O)14，该反 应是气体体积减小的反应，增大压强平衡右移，则n(C2H4)变大。 (2)理论计算表明，原料初始组成n(CO2)n(H2)13，在体系压强为0.1 MPa，反应达到平衡时，四种组分的物 质的量分数x随温度T的变化如图所示。 图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别 是_、_。CO2催化加氢合成 C2H4反应的H_
23、0(填“大于”或 “小于”)。 1234 dc 小于 解析由平衡图像知，390K时四种组分的物质的量分数之比满足13的 是c曲线和a曲线，物质的量分数之比满足14的是d曲线和b曲线，结合 反应方程式2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)和原始投料n(CO2) n(H2)13可得，曲线c表示CO2， 曲线a表示H2，曲线d表示C2H4，曲线 b表示H2O；由图像的变化趋势可知， 升高温度，曲线a、c增大，曲线b、d 减小，说明平衡左移，所以正反应放 热，H0。 1234 (3)根据图中点A(440K,0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp_ (MPa)3(列出计算式。以分压表
24、示，分压总压物质的量分数)。 1234 解析起始投料比n(CO2)n(H2)13，平衡时总压为0.1MPa，结合反应方 程式可知p(CO2)p(H2)13，p(C2H4)p(H2O) 14， 由图像可知p(H2)p(H2O)0.10.39， 1234 根据反应的化学方程式 平衡时压强：0.390.10.390.390.10.39 1234 (4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C3H6、C3H8、 C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择 性，应当_。 1234 选择合适催化剂等 解析在一定温度和压强下，为了提高反应速率和乙烯的选择性，减少 副反应的发
25、生，应当选择合适催化剂等。 1234 2.2019全国卷，28(1)(3)近年来，随着聚酯工业的快速发展，氯气的 需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气 的技术成为科学研究的热点。回答下列问题： (1)Deacon发明的直接氧化法为：4HCl(g) O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)。如图为刚 性容器中，进料浓度比c(HCl)c(O2)分 别等于11、41、71时HCl平衡转化 率随温度变化的关系： 1234 可知反应平衡常数K(300)_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)11的数据计算 K(400
26、)_ (列出计算式)。按化学计量比进料可以 保持反应物高转化率，同时降低产物 分离的能耗。进料浓度比c(HCl)c(O2) 过低、过高的不利影响分别是_ _、_。 1234 大于 O2和Cl2 分离能耗较高HCl转化率较低 解析由题给HCl平衡转化率随温度变 化的关系图可知，随温度升高，HCl平 衡转化率降低，则此反应为放热反应， 温度越高，平衡常数越小，即K(300) 大于K(400)。结合题图可知，c(HCl) c(O2)11、400时HCl的平衡转化率为84%，列出三段式： 4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g) 起始c0c000 转化0.84c00.21c00.42c0
27、0.42c0 平衡(10.84)c0(10.21)c00.42c00.42c0 1234 进料浓度比c(HCl)c(O2)过低会使O2和Cl2分离的能耗较高，过高则会造 成HCl转化率较低。 1234 解析题述反应是气体体积减小的反应，增大反应体系压强可使反应正 向移动，提高HCl的转化率，及时分离出产物也能提高HCl的转化率。 (3)在一定温度的条件下，进一步提高HCl的转化率的方法是_ _。(写出2种) 1234 增加反应体 系压强、及时除去产物 3.2019全国卷，28(1)(2)(4)水煤气变换CO(g)H2O(g)=CO2(g) H2(g)H0是重要的化工过程，主要用于合成氨、制氢以
28、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：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(s)，平衡后气体中H2的物质 的量分数为0.0250。 在同一温度下用CO还原CoO(s)，平衡后气体中CO的物质的量分数为 0.0192。 根据上述实验结果判断，还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_H2(填 “大于”或“小于”)。 1234 大于 解析由题给信息可知，H2(g)CoO(s) Co(s)H2O(g)(i) 1234 相同温度下，平衡常数越大，反应倾向越大，故CO还原氧化钴的倾向 大于H2。 (2)721时，
29、在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合，采用 适当的催化剂进行反应，则平衡时体系中H2的物质的量分数为_(填 标号)。 A.0.50 1234 C 解析第(1)问和第(2)问的温度相同，且K1K2，利用盖斯定律， 1234 设起始时CO(g)、H2O(g)的物质的量都为1mol，容器体积为1L，在721 下，反应达平衡时H2的物质的量为xmol。 CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g) 起始/mol1100 转化/molxxxx 平衡/mol1x1xxx 又反应可逆，则x0.67，(H2)a2a1b2b1t2t1t2t1a2、b1b2； 压强减小，反应达到平衡所需时间变
30、长，则t1t2；因化学方程式两边气 态物质的物质的量相等，化学平衡不移动，但反应物和生成物的浓度均 减小，则图1阴影部分面积更大，故正确。 123456789 10111213 2.某温度时，在体积为2L的密闭容器中，气态物质A、B、E、F的物质 的量n随时间t的变化情况如图所示，在一定条件下反应达到平衡状态， 反应进程中正反应速率随时间的变化情况如图所示，在t2、t4时刻分别只 改变一个条件(温度、压强或某反应物的量)。下列说法错误的是 A.此温度下，该反应的化学方程式为2A(g)E(g) 2B(g)F(g) B.若平衡状态和对应的温度相同， 则和对应的平衡常数K一定相同 C.t2时刻改变的
31、条件是增大压强 D.t4时刻改变的条件是降低温度 123456789 10111213 解析由图甲分析可知，各物质发生变化的物质的量等于化学方程式的 化学计量数之比，此温度下该反应的化学方程式为2A(g)E(g) 2B(g) F(g)，故A正确； 平衡常数K只与温度有关，平衡状 态和的温度相同，故K相等， 故B正确； 该反应前后气体的体积不变，若改变压强，平衡不会发生移动，故t2时 刻不可能是增大压强，故C错误； 根据方程式知，反应前后气体体积不变，故不可能是压强的变化，t4时 刻速率减小，且变化的点不连续，因此是降低温度的结果，故D正确。 123456789 10111213 3.氨的催化氧
32、化是硝酸工业中的重要反应：4NH3(g)5O2(g) 4NO(g) 6H2O(g)H0)。反应体系2min时达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变 化如图所示(第12min到16min的X浓度变 化曲线未标出)。下列说法不正确的是 A.反应方程式中n1 B.1214min内，用Y表示的平均速率 为0.005molL1min1 C.在610min内，反应吸收的热量为 0.015QkJ D.第12min时，Z曲线发生变化的原因是移走一部分Z 123456789 1011 1213 解析根据图像可知612min时X减少了0.055molL10.04molL1 0.015molL1，Z增加了0.08
33、5molL1 0.07molL10.015molL1，因此反 应方程式中n1，A正确； 1214min内，用Y表示的平均速率为 0.005mol L1min1，B正确； 在610min内X减少了0.055molL10.04molL10.015molL1， 但容器容积未知，因此不能计算反应吸收的热量，C错误； 123456789 10111213 第12min时Z的浓度瞬间减小，随后逐渐增大，这说明Z曲线发生变化的 原因是移走一部分Z，D正确。 123456789 10111213 6.以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成 乙酸。在不同温度下催化剂的催化 效
34、率与乙酸的生成速率如图所示。 下列说法中错误的是 A.250时，催化剂的活性最大 B.250300时，温度升高而乙 酸的生成速率降低的原因是催 化剂的催化效率降低 C.300400时，乙酸的生成速率升高的原因是催化剂效率增大 D.300400时，乙酸的生成速率升高的原因是温度升高 123456789 10111213 解析由图可知，250时，催化 剂的活性最大，A项正确； 250300时，温度升高而乙酸 的生成速率降低的原因是温度超 过250时，催化剂的催化效率降 低，B项正确； 123456789 10111213 300400时， 乙酸的生成速率升高的原因是温度升高，故C项错误、 D项正确
35、。 7.一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应如下：CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H1，研究发现，反应过程中会有副反应：CO2(g) H2(g) CO(g)H2O(g)H2，温 度对CH3OH、CO产率的影响如图所示。 下列说法不正确的是 A.H10 B.增大压强有利于加快合成反应的速率 C.生产过程中，温度越高越有利于提高CH3OH的产率 D.合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K 1234567 89 10111213 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。 解析根据图示，升高温度CH3OH的产率降低，CO2(g)
36、3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)平衡向逆反应方向 移动，H10，A项 正确； 反应有气体参与，增大压强有利于加快合成反应的速率，B项正确； 由图像可见，温度越高CH3OH的产率越低，C项错误； 123456789 10111213 根据化学平衡常数的概念，合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K 123456789 10111213 8.(NH4)2SO3氧化是氨法脱硫的重要过程。某小组在其他条件不变时，分别研 究了一段时间内温度和(NH4)2SO3初始浓度对空气氧化(NH4)2SO3速率的影响， 结果如图。下列说法不正确的是 A.60之前，氧化速率增大与温 度升高化学反应速率加快有关
37、 B.60之后，氧化速率降低可能 与O2的溶解度下降及(NH4)2SO3 受热易分解有关 C.(NH4)2SO3初始浓度增大到一定程度，氧化速率变化不大，与水解程度 增大有关 D.(NH4)2SO3初始浓度增大到一定程度，氧化速率变化不大，可能与O2的溶解 速率有关 123456789 1011 1213 解析温度越高，氧化速率越快，60之前，氧化速 率增大与温度升高化学反应速率加快有关，故A正确； 反应物浓度降低，反应速率降低，温度升高后O2的溶 解度下降及(NH4)2SO3受热易分解，均使反应物浓度降 低，故B正确； 水解不影响溶液中4价硫的总浓度，故C错误； 当亚硫酸铵的浓度增大到一定程
38、度后，亚硫酸根离子 被氧化的速率大于氧气的溶解速率，因氧气的溶解速 率较小导致亚硫酸根离子的氧化速率变化不大，故D 正确。 123456789 10111213 9.炼铁的还原剂CO是由焦炭和CO2反应而得。现将焦炭和CO2放入体积为 2L的密闭容器中，高温下进行下列反应：C(s)CO2(g) 2CO(g)H QkJmol1。图为CO2、CO的物质的量n随 时间t的变化关系图。下列说法正确的是 A.01min，v(CO)1molL1min1；1 3min时，v(CO)v(CO2) B.当容器内的压强不变时，反应一定达到平 衡状态，且1 C.3min时温度由T1升高到T2，则Q0，再达平衡时4.
39、7 D.5min时再充入一定量的CO，a、d曲线分别表示n(CO)、n(CO2)的变化 123456789 10111213 解析依据图像分析单位时间段内一氧化碳和二氧化碳物质的量的变化， 01min，一氧化碳物质的量增加2mol，反应速率v(CO) 1molL1min1,13min时，平衡不发生 移动，反应速率之比等于化学计量数之比， v(CO)2v(CO2)，故A错误； 反应是气体体积增大的反应，压强不变，说 明反应达到平衡，反应气体物质的量之比等 于压强之比，p(平衡)p(起始)，故B正确； 123456789 10111213 依据图像3min时升高温度，一氧化碳增多说明反应是吸热反应
40、，T1反应 达平衡时，一氧化碳物质的量为2mol，二氧化碳物质的量为7mol，平 衡常数K(T1)，T2反应达平 衡时，一氧化碳物质的量为4mol，二氧化碳 物质的量为6mol，平衡常数K(T2) 123456789 10111213 增加一氧化碳，瞬间一氧化碳物质的量增大，然后反应平衡逆向进行， 一氧化碳减小，二氧化碳增大，b为二氧化碳，c为一氧化碳，故D错误。 123456789 10111213 10.反应为CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H0。在一定条件下，将1mol CO和2molH2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压 强)时，CH3OH的体积分数(CH3O
41、H)变化趋势如图所示： (1)平衡时，M点CH3OH的体积分数为10%，则CO的转化率为_。 123456789 10111213 25% 三、非选择题三、非选择题 解析设反应中消耗xmolCO，由题意建立如下三段式： CO(g)2H2(g) CH3OH(g) 起始/mol120 转化/molx2xx 平衡/mol1x22xx 123456789 10111213 解析该反应为气态物质分子数减小的放热反应，增大压强，(CH3OH) 增大，升高温度，(CH3OH)减小，则由图可知，X轴代表压强，Y轴表 示温度。 (2)X轴上a点的数值比b点_(填“大”或“小”)。某同学认为题图中Y 轴表示温度，
42、你认为他判断的理由是_ _。 123456789 10111213 小 随着Y值的增大，c(CH3OH)减小， 平衡CO(g)2H2(g) CH3OH(g)向逆反应方向移动，故Y为温度 解析温度越高，反应速率越快，d点温度高，则c点的逆反应速率和d点 的正反应速率的大小关系为v逆(c)v正(d)。 11.用(NH4)2CO3捕碳的反应：(NH4)2CO3(aq) H2O(l)CO2(g)2NH4HCO3(aq)。为研究温 度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，将一定 量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入 一定量的CO2气体，保持其他初始实验条件不变，分别在不同温度下，经 过相
43、同时间测得CO2气体浓度，得到趋势图： (1)c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大小关系为v逆(c)_v正(d)(填 “”“”或“”，下同)。 123456789 10111213 解析根据图像，温度为T3时反应达平衡，此后温度升高，c(CO2)增大， 平衡逆向移动，说明反应是放热反应，升高温度，平衡逆向进行，平衡 常数减小，KbKcKd。 (2)b、c、d三点的平衡常数Kb、Kc、Kd从大到小的顺序为_。 123456789 10111213 KbKcKd 解析T3T4区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温 度升高，平衡向逆反应方向移动，不利于CO2的捕获，所以容器内CO2气
44、体浓度呈现增大的变化趋势。 (3)T3T4温度区间，容器内CO2气体浓度呈现增大的变化趋势，其原因是 _ _。 T3T4区间，化学反应已达到平衡，由于正反应是放热反应，温度升高 平衡向逆反应方向移动，不利于CO2的捕获 123456789 10111213 12.回收利用硫和氮的氧化物是保护环境的重要举措。 (1)在模拟回收硫的实验中，向某恒容密闭容器 中通入2.8molCO和1molSO2气体，反应在不 同条件下进行，反应体系总压强随时间的变化 如图所示。 与实验a相比，实验c改变的实验条件可能是 _。 123456789 10111213 升高温度 解析a、c开始均通入2.8molCO和1
45、molSO2，容器的容积相同，而起始 时c的压强大于a，物质的量与体积一定，压强与温度呈正比关系，故c组 改变的实验条件可能是升高温度。 123456789 10111213 请利用体积分数计算该条件下实验b的平衡常数K_。 (列出计算式即可)(注：某物质的体积分数) 123456789 10111213 解析设消耗二氧化硫的物质的量为xmol， 2CO(g)SO2(g)2CO2(g)S(s)， 起始量/mol2.810 变化量/mol2xx2x 平衡量/mol2.82x1x2x 123456789 10111213 x0.95， (2)用NH3消除NO污染的反应原理为：4NH3(g) 6NO
46、(g) 5N2(g)6H2O(l)H1807.98 kJmol1。不同温度条件下，NH3与NO的物 质的量之比分别为41、31、13，得到 NO脱除率曲线如图所示。 曲线a中NH3的起始浓度为4105molL1， 从A点到B点经过1s，该时间段内NO的脱除速 率为_mgL1s1。 123456789 10111213 6102(或0.06) 解析曲线a中NH3的起始浓度为4105mol L1，即NO的起始浓度为1105molL1，从 A点到B点经过1s，根据图像，NO的脱除率从 55%上升到75%，则该段时间内NO的脱除量为 c1105molL 1(75%55%)2 106molL1，时间间隔
47、为t1s，所以该段 时间内NO的脱除速率为2 106molL1s1，NO的相对分子质量为30， 即6102mgL1s1。 123456789 10111213 不论以何种比例混合，温度超过900， NO脱除率骤然下降，除了在高温条件下氮气 与氧气发生反应生成NO，可能的原因还有 (一条即可)_ _。 1234567 该反应的正反应是放热反应，升 高温度，平衡向逆反应方向移动 89 10111213 解析n(H2)n(CO)越大，CO的转化率越大，故曲线a表示n(H2)n(CO) 31的变化曲线。 13.甲醇是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景，可用Pt/Al2O3、 Pd/C、Rh/Si
48、O2等作催化剂，采用如下反应来合成甲 醇：2H2(g)CO(g) CH3OH(g)。 (1)某科研小组用Pd/C作催化剂，在450时，研究 了n(H2)n(CO)分别为21、31时CO转化率的变 化情况(如图1)，则图中表示n(H2)n(CO)31的 变化曲线为_(填“曲线a”或“曲线b”)。 123456789 10111213 曲线a 则从反应开始到20min时，CO的平均反应速率为_， 该温度下的平衡常数K为_。 (2)某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在2L的恒容密闭容 器内充入1molCO和2molH2，加入合适催化剂后在某温度下开始反应， 并用压力计监测容器内压强的变化如
49、下： 123456789 10111213 0.0125molL1min1 4 反应时间/min0510152025 压强/MPa12.610.89.58.78.48.4 设反应中参加反应的CO的物质的量为xmol，则： 2H2(g)CO(g) CH3OH(g) 起始/mol210 变化/mol2xxx 平衡/mol22x1xx 故(22x)(1x)x2，解得x0.5， 解析反应进行到20min时达到平衡，在恒温恒容容器中压强与气体的 物质的量成正比，起始时总物质的量为3mol，压强为12.6MPa，平衡时 压强为8.4MPa， 123456789 10111213 则从反应开始到20min时， 123456789 10111213 (3)将CO和H2加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：CO(g)2H2(g) CH3OH(g)HT2T1 越大，CO的体积分数越小， T1、T2、T3对应的CO的体积 分数逐渐增大，该平衡向左 移动，则T3T2T1 压强 解析已知CO(g)2H2(g) CH3OH(g)HT2T1。 123456789 10111213返回 更多精彩内容请登录： 大一轮复习讲义
