資源簡介

熱點突破練6　化學反應速率與化學平衡圖像分析
1.(2024·廣東湛江模擬)我國科學家團隊打通了溫和條件下草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氫制乙二醇的技術難關,反應為(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)　ΔH。如圖所示,在恒容密閉容器中,反應溫度為T1時,c(HOCH2CH2OH)和c(H2)隨時間t的變化分別為曲線Ⅰ和Ⅱ,反應溫度為T2時,c(H2)隨時間t的變化為曲線Ⅲ。下列判斷正確的是(　　)
A.ΔH>0
B.a、b兩時刻生成乙二醇的速率:v(a)=v(b)
C.在T2溫度下,反應在0~t2內的平均速率為v(HOCH2CH2OH)= mol·L-1·s-1
D.其他條件相同,在T1溫度下,起始時向該容器中充入一定量的氮氣,則反應達到平衡的時間小于t1
2.(2024·安徽桐城質檢)反應2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH<0可有效降低汽車尾氣中污染物的排放。一定條件下,向某恒容密閉容器中按物質的量比為2∶1充入NO和CO,一段時間后達到平衡。如圖曲線M表示該反應在溫度T0下,CO的物質的量濃度隨時間的變化;曲線N則表示該反應改變某一起始條件時的變化。下列敘述正確的是(　　)
A.混合氣體的密度:ρ(x)>ρ(y)>ρ(z)
B.化學反應速率:v正(x)>v正(z)>v逆(y)
C.在溫度T0下,該反應的化學平衡常數K=
D.曲線N改變的條件是升高溫度
3.(2024·河北承德一模)某密閉容器中含有X和Y,同時發生以下兩個反應:①X+YM+Q;②X+YN+Q。反應①的正反應速率v1(正)=k1c(X)·c(Y),反應②的正反應速率v2(正)=k2c(X)·c(Y),其中k1、k2為速率常數。某溫度下,體系中生成物濃度(c)隨時間(t)變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.10 s時,正反應速率v1(正)>v2(正)
B.0~6 s內,X的平均反應速率v(X)=0.5 mol·L-1·s-1
C.若升高溫度,4 s時容器中c(N)∶c(M)的比值減小
D.反應①的活化能大于反應②
4.(2024·河南商丘一模)高溫下,向容積為2 L的恒容密閉容器中加入一定量的CO2和足量的C,發生反應:C(s)+CO2(g)2CO(g),CO2和CO的物質的量n隨時間t的變化關系如圖所示,下列說法錯誤的是(　　)
A.0~2 min內,用CO表示的平均反應速率為0.5 mol·L-1·min-1
B.2~3 min內,該反應的平衡常數K=
C.3 min末改變的條件是升高溫度
D.5 min時再充入一定量的CO,則表示CO2的物質的量變化的曲線為a
5.(2024·山東青島專題練)向絕熱恒容密閉容器中通入A和B,在一定條件下發生反應A(g)+B(g)C(g)+2D(g),正反應速率隨時間的變化關系如圖所示,下列結論正確的是(　　)
A.氣體A的濃度:a點小于b點
B.若Δt1=Δt2,則氣體C的生成量:ab段大于bc段
C.c點時:v(正)=v(逆)
D.體系壓強不再變化,說明反應達到平衡狀態
6.(2024·甘肅武威階段練)甲烷、水蒸氣催化重整是工業制備氫氣的方法之一,其反應為CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)。在壓強為p和不同溫度下,平衡體系中氫氣的體積分數與甲烷、水蒸氣的投料比[用表示]的變化關系如圖所示。
已知:CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)　ΔH<0。
下列說法錯誤的是(　　)
A.該反應中正反應的活化能大于逆反應的活化能
B.向平衡體系中加入適量的CaO,可提高氫氣的產率
C.M點甲烷的平衡轉化率為80%
D.在壓強為p和600 ℃時,若向反應器中充入1 mol CO2和5 mol H2,平衡時氫氣的體積分數小于
7.(2024·河北石家莊階段練)利用環戊二烯()加氫制備環戊烯(),按n(H2)∶n(C5H6)=1∶1加入恒壓密閉容器中,若僅發生如下反應:
①(g)(g)
②
實驗測得環戊二烯轉化率(曲線b)和環戊烯選擇性(曲線a)隨溫度變化曲線如下(已知:選擇性=轉化為目標產物的反應物在總轉化量中的占比)。下列說法錯誤的是(　　)
A.70 ℃時,H2的轉化率為87.4%
B.由圖可知,反應的活化能①<②
C.相同條件下,若增大,選擇性提高
D.升高溫度,生成速率增大,生成速率減小
8.(2024·山東濟南二模)CS2是一種重要的化工原料。工業上可以利用硫(S8)與CH4制備CS2,在2 L恒容密閉容器中S8(s)受熱分解成氣態S2,發生反應2S2(g)+CH4(g)CS2(g)+2H2S(g)　ΔH1,一定條件下,平衡時S2的體積分數、CH4的平衡轉化率與溫度的關系如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.ΔH1>0
B.某溫度下,S8(g)分解成氣態S2,當混合氣體密度不變時,CH4(g)與S2(g)的反應達到平衡狀態
C.若容器內只發生反應S8(s)4S2(g),平衡后恒溫壓縮體積,S2(g)的濃度不變
D.若起始加入2 mol CH4,2 min達到平衡時甲烷轉化率為30%,則0~2 min內H2S的平均反應速率為0.6 mol·L-1·min-1
9.(2024·山東日照質檢)已知:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)　ΔH。實驗測得速率方程為v正=k正·c(NO)·c(O3),v逆=k逆·c(NO2)·c(O2)(k正、k逆為速率常數,只與溫度、催化劑有關,與濃度無關)。向2 L恒容密閉容器中充入0.4 mol NO(g)和0.6 mol O3(g)發生上述反應,測得NO的體積分數x(NO)與溫度和時間的關系如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A.正、逆反應活化能的大小關系為Ea(正)B.a點NO的轉化率為75%
C.T1溫度下的>T2溫度下的
D.化學反應速率:c點的v正>b點的v逆>a點的v逆
熱點突破練6　化學反應速率與化學平衡圖像分析
1.(2024·廣東湛江模擬)我國科學家團隊打通了溫和條件下草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氫制乙二醇的技術難關,反應為(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)　ΔH。如圖所示,在恒容密閉容器中,反應溫度為T1時,c(HOCH2CH2OH)和c(H2)隨時間t的變化分別為曲線Ⅰ和Ⅱ,反應溫度為T2時,c(H2)隨時間t的變化為曲線Ⅲ。下列判斷正確的是(　　)
A.ΔH>0
B.a、b兩時刻生成乙二醇的速率:v(a)=v(b)
C.在T2溫度下,反應在0~t2內的平均速率為v(HOCH2CH2OH)= mol·L-1·s-1
D.其他條件相同,在T1溫度下,起始時向該容器中充入一定量的氮氣,則反應達到平衡的時間小于t1
答案　C
解析　A.反應溫度為T1和T2,以c(H2)隨時間t的曲線變化比較,Ⅱ比Ⅲ先達到平衡,所以T1>T2,溫度升高,c(H2)增大,平衡逆向移動,反應放熱,錯誤;B.升高溫度,反應速率加快,T1>T2,則反應速率v(a)>v(b),錯誤;C.T2時,在0~t2內,Δc(H2)=0.05 mol·L-1,則v(HOCH2CH2OH)= mol·L-1·s-1,正確;D.向恒容容器中充入氮氣,不影響反應物濃度,不影響反應速率,錯誤。
2.(2024·安徽桐城質檢)反應2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH<0可有效降低汽車尾氣中污染物的排放。一定條件下,向某恒容密閉容器中按物質的量比為2∶1充入NO和CO,一段時間后達到平衡。如圖曲線M表示該反應在溫度T0下,CO的物質的量濃度隨時間的變化;曲線N則表示該反應改變某一起始條件時的變化。下列敘述正確的是(　　)
A.混合氣體的密度:ρ(x)>ρ(y)>ρ(z)
B.化學反應速率:v正(x)>v正(z)>v逆(y)
C.在溫度T0下,該反應的化學平衡常數K=
D.曲線N改變的條件是升高溫度
答案　B
解析　由2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH<0知,該反應放熱,為氣體分子數減小的反應,由圖像可知,x、y點還未達到反應平衡,v正(x)>v逆(x),v正(y)>v逆(y),z點為平衡狀態,v正(z)=v逆(z);曲線N和曲線M相比,反應速率加快,CO的平衡濃度變小,根據分析進行解答。A.反應物和生成物均為氣體,故氣體的總質量不變,容器為恒容,故V不變,那么密度ρ=不變,故混合氣體的密度:ρ(x)=ρ(y)=ρ(z),錯誤;B.z點為平衡狀態,此時v正(z)=v逆(z),x、y點時v正(x)>v逆(x),v正(y)>v逆(y),達到平衡時正反應速率逐漸減小,逆反應速率逐漸增大,故化學反應速率:v正(x)>v正(z)>v逆(y),正確;C.
根據三段式可知,在溫度T0下,化學平衡常數K=,錯誤;D.2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)　ΔH<0,升高溫度,平衡逆向移動,反應速率加快,CO的平衡濃度增大,但曲線N和曲線M相比,反應速率加快,CO的平衡濃度變小,故改變的條件是增大壓強,錯誤。
3.(2024·河北承德一模)某密閉容器中含有X和Y,同時發生以下兩個反應:①X+YM+Q;②X+YN+Q。反應①的正反應速率v1(正)=k1c(X)·c(Y),反應②的正反應速率v2(正)=k2c(X)·c(Y),其中k1、k2為速率常數。某溫度下,體系中生成物濃度(c)隨時間(t)變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.10 s時,正反應速率v1(正)>v2(正)
B.0~6 s內,X的平均反應速率v(X)=0.5 mol·L-1·s-1
C.若升高溫度,4 s時容器中c(N)∶c(M)的比值減小
D.反應①的活化能大于反應②
答案　A
解析　A.由圖可知,初始生成M的速率大于N,則k1>k2,10 s時兩個反應均達到平衡狀態,X、Y濃度相同,由于v1(正)=k1c(X)·c(Y)、v2(正)=k2c(X)·c(Y),則正反應速率v1(正)>v2(正),正確;B.①②反應中X、Q的系數均為1,則0~6 s內,X的平均反應速率v(X)=v(Q)= mol·L-1·s-1=1 mol·L-1·s-1,錯誤;C.4 s后M濃度減小,可能為Q濃度增大導致①逆向移動所致,不確定2個反應的吸熱放熱情況,不能確定升高溫度,4 s時容器中c(N)∶c(M)的比值變化情況,錯誤;D.由圖可知,初始生成M的速率大于N,則反應①的活化能小于反應②,錯誤。
4.(2024·河南商丘一模)高溫下,向容積為2 L的恒容密閉容器中加入一定量的CO2和足量的C,發生反應:C(s)+CO2(g)2CO(g),CO2和CO的物質的量n隨時間t的變化關系如圖所示,下列說法錯誤的是(　　)
A.0~2 min內,用CO表示的平均反應速率為0.5 mol·L-1·min-1
B.2~3 min內,該反應的平衡常數K=
C.3 min末改變的條件是升高溫度
D.5 min時再充入一定量的CO,則表示CO2的物質的量變化的曲線為a
答案　D
解析　A.根據圖中信息,量增加的是CO,量減少的是CO2,v(CO)==0.5 mol·L-1·min-1,正確;B.根據圖中信息可知2~3 min內,n(CO)=2 mol,n(CO2)=7 mol,K===,正確;C.根據圖中信息,3 min到4 min即1 min內CO增加了2 mol,CO2減少了1 mol,反應速率加快了,反應向正反應進行了,所以是升高溫度,正確;D.5 min時再充入一定量的CO,一氧化碳突然增加,平衡逆向移動,一氧化碳物質的量開始減小,二氧化碳的物質的量在原有的基礎上緩慢增加,CO2物質的量變化的曲線為b,錯誤。
5.(2024·山東青島專題練)向絕熱恒容密閉容器中通入A和B,在一定條件下發生反應A(g)+B(g)C(g)+2D(g),正反應速率隨時間的變化關系如圖所示,下列結論正確的是(　　)
A.氣體A的濃度:a點小于b點
B.若Δt1=Δt2,則氣體C的生成量:ab段大于bc段
C.c點時:v(正)=v(逆)
D.體系壓強不再變化,說明反應達到平衡狀態
答案　D
解析　A.隨著反應的進行,反應物氣體A的濃度不斷減小,故氣體A的濃度:a點大于b點,錯誤;B.在a→c段,正反應速率不斷增大,則單位時間內氣體C的生成量不斷增多,故若Δt1=Δt2,則氣體C的生成量:ab段小于bc段,錯誤;C.化學反應達到平衡狀態時,正反應速率不再變化,而c點時,正反應速率開始減少,說明反應沒有達到平衡狀態,則v(正)≠v(逆),錯誤;D.該反應前后氣體分子數發生變化,絕熱恒容密閉容器中氣體壓強一直在變,體系壓強不再變化,表明體系的溫度不變,從而說明反應達到平衡狀態,正確。
6.(2024·甘肅武威階段練)甲烷、水蒸氣催化重整是工業制備氫氣的方法之一,其反應為CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)。在壓強為p和不同溫度下,平衡體系中氫氣的體積分數與甲烷、水蒸氣的投料比[用表示]的變化關系如圖所示。
已知:CaO(s)+CO2(g)CaCO3(s)　ΔH<0。
下列說法錯誤的是(　　)
A.該反應中正反應的活化能大于逆反應的活化能
B.向平衡體系中加入適量的CaO,可提高氫氣的產率
C.M點甲烷的平衡轉化率為80%
D.在壓強為p和600 ℃時,若向反應器中充入1 mol CO2和5 mol H2,平衡時氫氣的體積分數小于
答案　D
解析　由圖像可知,在投料比相同時,溫度越高,氫氣的體積分數越大,該反應為吸熱反應,正反應的活化能大于逆反應的活化能,A正確;為吸熱反應,向平衡體系中加入適量的CaO,可吸收部分CO2并放出熱量,使平衡正向移動,可提高氫氣的產率,B正確;M點=0.5,設起始CH4為1 mol,H2O為2 mol,CH4轉化量為x mol,列三段式:
平衡時混合氣體總物質的量為(3+2x) mol,平衡體系中氫氣的體積分數==,解得x=0.8,M點甲烷的平衡轉化率為80%,C正確;在壓強為p和600 ℃時,向反應器中充入1 mol CH4、2 mol H2O與充入1 mol CO2、4 mol H2,最終建立同一平衡;若向反應器中充入1 mol CO2和5 mol H2,相當于在原平衡的基礎上再充入1 mol H2,平衡雖然逆向移動,但重新達到平衡時,氫氣的體積分數大于,D錯誤。
7.(2024·河北石家莊階段練)利用環戊二烯()加氫制備環戊烯(),按n(H2)∶n(C5H6)=1∶1加入恒壓密閉容器中,若僅發生如下反應:
①(g)(g)
②
實驗測得環戊二烯轉化率(曲線b)和環戊烯選擇性(曲線a)隨溫度變化曲線如下(已知:選擇性=轉化為目標產物的反應物在總轉化量中的占比)。下列說法錯誤的是(　　)
A.70 ℃時,H2的轉化率為87.4%
B.由圖可知,反應的活化能①<②
C.相同條件下,若增大,選擇性提高
D.升高溫度,生成速率增大,生成速率減小
答案　D
解析　A.由圖可知,70 ℃時,環戊二烯的轉化率為92%,環戊烯的選擇性為95%,則H2的轉化量n(H2)=n(環戊烯)=1 mol×92%×95%=0.874 mol,H2的轉化率為87.4%,正確;B.由圖可知,環戊烯選擇性較高,相同時間內,反應①的速率較快,說明反應的活化能①<②,正確;C.相同條件下,若增大,相當于增大H2的物質的量,反應①中環戊二烯轉化率增大,環戊烯選擇性增大,正確;D.升高溫度,生成速率增大,生成速率也增大,錯誤。
8.(2024·山東濟南二模)CS2是一種重要的化工原料。工業上可以利用硫(S8)與CH4制備CS2,在2 L恒容密閉容器中S8(s)受熱分解成氣態S2,發生反應2S2(g)+CH4(g)CS2(g)+2H2S(g)　ΔH1,一定條件下,平衡時S2的體積分數、CH4的平衡轉化率與溫度的關系如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.ΔH1>0
B.某溫度下,S8(g)分解成氣態S2,當混合氣體密度不變時,CH4(g)與S2(g)的反應達到平衡狀態
C.若容器內只發生反應S8(s)4S2(g),平衡后恒溫壓縮體積,S2(g)的濃度不變
D.若起始加入2 mol CH4,2 min達到平衡時甲烷轉化率為30%,則0~2 min內H2S的平均反應速率為0.6 mol·L-1·min-1
答案　C
解析　升高溫度,甲烷的平衡轉化率降低,說明升高溫度S2與CH4的反應平衡逆向移動,則CH4(g)與S2(g)的正反應為放熱反應,A項錯誤。反應前后氣體總質量不變、容器體積不變,則反應前后氣體密度始終不變,不能據此判斷該反應是否達到平衡狀態,B項錯誤。溫度不變,平衡常數不變,K=c4(S2),平衡后恒溫壓縮體積,S2(g)的濃度不變,C項正確。0~2 min內H2S的平均反應速率為=0.3 mol·L-1·min-1,D項錯誤。
9.(2024·山東日照質檢)已知:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)　ΔH。實驗測得速率方程為v正=k正·c(NO)·c(O3),v逆=k逆·c(NO2)·c(O2)(k正、k逆為速率常數,只與溫度、催化劑有關,與濃度無關)。向2 L恒容密閉容器中充入0.4 mol NO(g)和0.6 mol O3(g)發生上述反應,測得NO的體積分數x(NO)與溫度和時間的關系如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A.正、逆反應活化能的大小關系為Ea(正)B.a點NO的轉化率為75%
C.T1溫度下的>T2溫度下的
D.化學反應速率:c點的v正>b點的v逆>a點的v逆
答案　C
解析　根據先拐先平數值大可知,T1>T2,溫度高的T1時x(NO)大,說明升高溫度平衡逆向移動,正反應為放熱反應,ΔH<0,故正、逆反應活化能的大小關系為Ea(正)×100%=0.1,解得y=75%,B正確;平衡時v正=v逆,v正=k正·c(NO)·c(O3),v逆=k逆·c(NO2)·c(O2),==·=K,T1>T2,ΔH<0,則T1溫度下的T2,c點未達平衡,b點達平衡正、逆反應速率相等且小于c點,b點溫度大于a點,反應速率大于a點,故化學反應速率:c點的v正>b點的v逆>a點的v逆,D正確。(共23張PPT)
熱點突破練6　化學反應速率與化學平衡圖像分析
第一篇　新高考題型突破
板塊Ⅳ　化學反應的熱效應、速率與平衡
1.(2024·廣東湛江模擬)我國科學家團隊打通了溫和條件下草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氫制乙二醇的技術難關,反應為(COOCH3)2(g)+4H2(g)
HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)　ΔH。如圖所示,在恒容密閉容器中,反應溫度為T1時,c(HOCH2CH2OH)和c(H2)隨時間t的變化分別為曲線Ⅰ和Ⅱ,反應溫度為T2時,c(H2)隨時間t的變化為曲線Ⅲ。下列判斷正確的是(　　)
A.ΔH>0
B.a、b兩時刻生成乙二醇的速率:v(a)=v(b)
C.在T2溫度下,反應在0~t2內的平均速率為
v(HOCH2CH2OH)= mol·L-1·s-1
D.其他條件相同,在T1溫度下,起始時向該容器中充入一定量的氮氣,則反應達到平衡的時間小于t1
C
解析　A.反應溫度為T1和T2,以c(H2)隨時間t的曲線變化比較,Ⅱ比Ⅲ先達到平衡,所以T1>T2,溫度升高,c(H2)增大,平衡逆向移動,反應放熱,錯誤;B.升高溫度,反應速率加快,T1>T2,則反應速率v(a)>v(b),錯誤;C.T2時,在0~t2內,Δc(H2)=0.05 mol·L-1,則v(HOCH2CH2OH)= mol·L-1·s-1,正確;D.向恒容容器中充入氮氣,不影響反應物濃度,不影響反應速率,錯誤。
2.(2024·安徽桐城質檢)反應2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)　ΔH<0可有效降低汽車尾氣中污染物的排放。一定條件下,向某恒容密閉容器中按物質的量比為2∶1充入NO和CO,一段時間后達到平衡。如圖曲線M表示該反應在溫度T0下,CO的物質的量濃度隨時間的變化;曲線N則表示該反應改變某一起始條件時的變化。下列敘述正確的是(　　)
A.混合氣體的密度:ρ(x)>ρ(y)>ρ(z)
B.化學反應速率:v正(x)>v正(z)>v逆(y)
C.在溫度T0下,該反應的化學平衡常數K=
D.曲線N改變的條件是升高溫度
B
3.(2024·河北承德一模)某密閉容器中含有X和Y,同時發生以下兩個反應:①X+Y
M+Q;②X+Y N+Q。反應①的正反應速率v1(正)=k1c(X)·c(Y),反應②的正反應速率v2(正)=k2c(X)·c(Y),其中k1、k2為速率常數。某溫度下,體系中生成物濃度(c)隨時間(t)變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.10 s時,正反應速率v1(正)>v2(正)
B.0~6 s內,X的平均反應速率v(X)=0.5 mol·L-1·s-1
C.若升高溫度,4 s時容器中c(N)∶c(M)的比值減小
D.反應①的活化能大于反應②
A
解析　A.由圖可知,初始生成M的速率大于N,則k1>k2,10 s時兩個反應均達到平衡狀態,X、Y濃度相同,由于v1(正)=k1c(X)·c(Y)、v2(正)=k2c(X)·c(Y),則正反應速率v1(正)>v2(正),正確;B.①②反應中X、Q的系數均為1,則0~6 s內,X的平均反應速率v(X)=v(Q)= mol·L-1·s-1=1 mol·L-1·s-1,錯誤;C.4 s后M濃度減小,可能為Q濃度增大導致①逆向移動所致,不確定2個反應的吸熱放熱情況,不能確定升高溫度,4 s時容器中c(N)∶c(M)的比值變化情況,錯誤;D.由圖可知,初始生成M的速率大于N,則反應①的活化能小于反應②,錯誤。
4.(2024·河南商丘一模)高溫下,向容積為2 L的恒容密閉容器中加入一定量的CO2和足量的C,發生反應:C(s)+CO2(g) 2CO(g),CO2和CO的物質的量n隨時間t的變化關系如圖所示,下列說法錯誤的是(　　)
A.0~2 min內,用CO表示的平均反應速率為0.5 mol·L-1·min-1
B.2~3 min內,該反應的平衡常數K=
C.3 min末改變的條件是升高溫度
D.5 min時再充入一定量的CO,則表示CO2的物質的量變化的曲線為a
D
解析　A.根據圖中信息,量增加的是CO,量減少的是CO2,v(CO)==0.5 mol·L-1·min-1,正確;B.根據圖中信息可知2~3 min內,n(CO)=2 mol,n(CO2)=7 mol,K===,正確;C.根據圖中信息,3 min到4 min即1 min內CO增加了2 mol,CO2減少了1 mol,反應速率加快了,反應向正反應進行了,所以是升高溫度,正確;D.5 min時再充入一定量的CO,一氧化碳突然增加,平衡逆向移動,一氧化碳物質的量開始減小,二氧化碳的物質的量在原有的基礎上緩慢增加,CO2物質的量變化的曲線為b,錯誤。
5.(2024·山東青島專題練)向絕熱恒容密閉容器中通入A和B,在一定條件下發生反應A(g)+B(g) C(g)+2D(g),正反應速率隨時間的變化關系如圖所示,下列結論正確的是(　　)
A.氣體A的濃度:a點小于b點
B.若Δt1=Δt2,則氣體C的生成量:ab段大于bc段
C.c點時:v(正)=v(逆)
D.體系壓強不再變化,說明反應達到平衡狀態
D
解析　A.隨著反應的進行,反應物氣體A的濃度不斷減小,故氣體A的濃度:a點大于b點,錯誤;B.在a→c段,正反應速率不斷增大,則單位時間內氣體C的生成量不斷增多,故若Δt1=Δt2,則氣體C的生成量:ab段小于bc段,錯誤;C.化學反應達到平衡狀態時,正反應速率不再變化,而c點時,正反應速率開始減少,說明反應沒有達到平衡狀態,則v(正)≠v(逆),錯誤;D.該反應前后氣體分子數發生變化,絕熱恒容密閉容器中氣體壓強一直在變,體系壓強不再變化,表明體系的溫度不變,從而說明反應達到平衡狀態,正確。
6.(2024·甘肅武威階段練)甲烷、水蒸氣催化重整是工業制備氫氣的方法之一,其反應為CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g)。在壓強為p和不同溫度下,平衡體系中氫氣的體積分數與甲烷、水蒸氣的投料比[用表示]的變化關系如圖所示。
已知:CaO(s)+CO2(g) CaCO3(s)　ΔH<0。
下列說法錯誤的是(　　)
A.該反應中正反應的活化能大于逆反應的活化能
B.向平衡體系中加入適量的CaO,可提高氫氣的產率
C.M點甲烷的平衡轉化率為80%
D.在壓強為p和600 ℃時,若向反應器中充入1 mol CO2和5 mol H2,平衡時氫氣的體積分數小于
D
解析　由圖像可知,在投料比相同時,溫度越高,氫氣的體積分數越大,該反應為吸熱反應,正反應的活化能大于逆反應的活化能,A正確;為吸熱反應,向平衡體系中加入適量的CaO,可吸收部分CO2并放出熱量,使平衡正向移動,可提高氫氣的產率,B正確;M點=0.5,設起始CH4為1 mol,H2O為2 mol,CH4轉化量為x mol,列三段式:
平衡時混合氣體總物質的量為(3+2x) mol,平衡體系中氫氣的體積分數==,解得x=0.8,M點甲烷的平衡轉化率為80%,C正確;在壓強為p和600 ℃時,向反應器中充入1 mol CH4、2 mol H2O與充入1 mol CO2、4 mol H2,最終建立同一平衡;若向反應器中充入1 mol CO2和5 mol H2,相當于在原平衡的基礎上再充入1 mol H2,平衡雖然逆向移動,但重新達到平衡時,氫氣的體積分數大于,D錯誤。
答案　D
8.(2024·山東濟南二模)CS2是一種重要的化工原料。工業上可以利用硫(S8)與CH4制備CS2,在2 L恒容密閉容器中S8(s)受熱分解成氣態S2,發生反應2S2(g)+CH4(g)
CS2(g)+2H2S(g)　ΔH1,一定條件下,平衡時S2的體積分數、CH4的平衡轉化率與溫度的關系如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.ΔH1>0
B.某溫度下,S8(g)分解成氣態S2,當混合氣體密度不變
時,CH4(g)與S2(g)的反應達到平衡狀態
C.若容器內只發生反應S8(s) 4S2(g),平衡后恒溫壓
縮體積,S2(g)的濃度不變
D.若起始加入2 mol CH4,2 min達到平衡時甲烷轉化率為30%,則0~2 min內H2S的平均反應速率為0.6 mol·L-1·min-1
C
解析　升高溫度,甲烷的平衡轉化率降低,說明升高溫度S2與CH4的反應平衡逆向移動,則CH4(g)與S2(g)的正反應為放熱反應,A項錯誤。反應前后氣體總質量不變、容器體積不變,則反應前后氣體密度始終不變,不能據此判斷該反應是否達到平衡狀態,B項錯誤。溫度不變,平衡常數不變,K=c4(S2),平衡后恒溫壓縮體積,S2(g)的濃度不變,C項正確。0~2 min內H2S的平均反應速率為=0.3 mol·L-1·min-1,D項錯誤。
9.(2024·山東日照質檢)已知:NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g)　ΔH。實驗測得速率方程為v正=k正·c(NO)·c(O3),v逆=k逆·c(NO2)·c(O2)(k正、k逆為速率常數,只與溫度、催化劑有關,與濃度無關)。向2 L恒容密閉容器中充入0.4 mol NO(g)和0.6 mol O3(g)發生上述反應,測得NO的體積分數x(NO)與溫度和時間的關系如圖所示。下列說法不正確的是(　　)
A.正、逆反應活化能的大小關系為Ea(正)B.a點NO的轉化率為75%
C.T1溫度下的>T2溫度下的
D.化學反應速率:c點的v正>b點的v逆>a點的v逆
C
解析　根據先拐先平數值大可知,T1>T2,溫度高的T1時x(NO)大,說明升高溫度平衡逆向移動,正反應為放熱反應,ΔH<0,故正、逆反應活化能的大小關系為Ea(正)×100%=0.1,解得y=75%,B正確;平衡時v正=v逆,v正=
k正·c(NO)·c(O3),v逆=k逆·c(NO2)·c(O2),==·=K,T1>T2,ΔH<0,則T1溫度下的T2,c點未達平衡,b點達平衡正、逆反應速率相等且小于c點,b點溫度大于a點,反應速率大于a點,故化學反應速率:c點的
v正>b點的v逆>a點的v逆,D正確。

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