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(共27張PPT)
課時微練(八)
化學反應速率和化學平衡圖像
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①a1>a2　②a1b2　④b1t2
⑥t1=t2　⑦t1A.①③⑦⑧ B.①③⑤⑧
C.②④⑦⑨ D.①③⑦⑩
增大容器容積，反應物和生成物的濃度均減小，則a1>a2、b1>b2；壓強減小，反應達到平衡所需時間變長，則t1解析
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A.該反應的ΔH<0
B.曲線b代表H2O
C.M點和N點所處狀態下c(H2)不一樣
D.保持其他條件不變，T1 ℃、0.2 MPa下反應達到平衡時，c(H2)比M點對應的c(H2)大
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由題圖可知，溫度越高，氫氣的濃度越大，說明平衡逆向移動，則該反應是放熱反應，ΔH<0，A項正確；由題圖可知，溫度越 高，氫氣的濃度越大，則C2H4和H2O的濃度減小，則曲線b、c代表生成物，根據方程式可知，H2O的化學計量數比C2H4大，則曲線b代表H2O，B項正確；M、N點在相同溫度下，M點代表氫氣的濃度，N點代表乙烯的濃度，M和N為同一狀態，M點和N點所處狀態下 c(H2)一樣，C項錯誤；其他條件不變，0.2 MPa相對0.1 MPa，增大了壓強，氣體體積減小，c(H2)增大，反應達平衡時，c(H2)比M點對應的c(H2)大，D項正確。
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A.ΔH2<0
B.由210 ℃升溫至270 ℃時，反應Ⅰ的活化能增大
C.溫度升高，反應Ⅰ的速率比反應Ⅱ增大得更多
D.溫度升高，n(CO)的實際值與平衡值相差越來越大，原因是催化劑對CO的選擇性升高
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由題圖可知，隨著溫度的升高，CO的物質的量增大，說明升高溫度，反應Ⅱ正向移動，則反應Ⅱ為吸熱反應，ΔH2>0，A項錯誤；升高溫度可以增加活化分子百分數，從而加快反應速率，但不能改變反應的活化能，則由210 ℃升溫至270 ℃時，反應Ⅰ的活化能不變,B項錯誤;由題圖可知,升高溫度CO的物質的量增大得不明顯,但CH3OH的轉化率明顯增大，說明溫度升高，反應Ⅰ的速率比反應Ⅱ增大得更多,C項正確；由題圖可知，溫度升高，n(CO)的實際值與平衡值相差越來越大，但CH3OH的轉化率明顯增大，說明反應物更多地進行反應Ⅰ，催化劑對CO的選擇性降低，D項錯誤。
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由題圖可知升高溫度時CH3OH的體積分數減小，則升高溫度平衡逆向移動，正反應為放熱反應，即ΔH<0，A項正確；平衡常數與溫度有關,則B點與C點溫度相同，平衡常數關系為KB=KC，B項正確;速率常數與溫度有關，與壓強無關，則增大體系壓強,k正·k逆的值不變，C項錯誤；按物質的量之比為2∶1充入H2和CO，設H2和CO的物質的量分別為2 mol、1 mol，生成的CH3OH的物質的量為x，則
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7.(2024·安徽卷)室溫下，為探究納米鐵去除水樣中的影響因素，測得不同條件下濃度隨時間變化關系如圖。
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實驗序號 水樣體積/mL 納米鐵質量/mg 水樣初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列說法正確的是( )
A.實驗①中，0~2小時內平均反應速率v()=2.0 mol·L-1·h-1
B.實驗③中，反應的離子方程式為2Fe+Se+8H+===2Fe3++ Se+4H2O
C.其他條件相同時，適當增加納米鐵的質量可加快反應速率
D.其他條件相同時，水樣初始pH越小，的去除效果越好
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實驗②中濃度的變化量大，因此，其他條件相同時，適當減小初始pH，的去除效果越好，但是當初始pH太小時，H+濃度太大，納米鐵與H+反應速率加快，會導致與反應的納米鐵減少，因此，當初始pH越小時的去除效果不一定越 好，D項不正確。
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8.(2024·黑吉遼卷)異山梨醇是一種由生物質制備的高附加值化學 品，150 ℃時其制備過程及相關物質濃度隨時間變化如圖所示，15h后異山梨醇濃度不再變化。下列說法錯誤的是( )
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A.3 h時，反應②正、逆反應速率相等
B.該溫度下的平衡常數：①>②
C.0~3 h平均速率v(異山梨醇)=0.014 mol·kg-1·h-1
D.反應②加入催化劑不改變其平衡轉化率
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由題圖可知，3小時后異山梨醇濃度繼續增大，15 h后異山梨醇濃度才不再變化，所以3 h時，反應②未達到平衡狀態，即正、逆反應速率不相等，A項錯誤；圖像顯示該溫度下，15 h后所有物質濃度都不再變化，且此時山梨醇轉化完全，即反應充分，而1，4-失水山梨醇仍有剩余，即反應②正向進行程度小于反應①、反應限度小于反應①，所以該溫度下的平衡常數①>②，B項正確；由圖可知，在0~3 h內異山梨醇的濃度變化量為0.042 mol·kg-1，所以
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4增分微練(八)　化學反應速率和化學平衡圖像
　
選擇題:每小題只有一個選項符合題意
1.反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2 kJ·mol-1的v-t圖像如圖1所示,若其他條件不變,只是在反應前增大容器容積使壓強減小,則其v-t圖像如圖2所示。下列說法正確的是(　　)
①a1>a2　②a1b2　④b1⑤t1>t2　⑥t1=t2　⑦t1⑩圖1陰影部分面積更大
A.①③⑦⑧ B.①③⑤⑧
C.②④⑦⑨ D.①③⑦⑩
2.以丙烯、氨氣和空氣(空氣中O2的體積分數約為20%)為原料,在催化劑條件下生產丙烯腈(CH2CHCN)的過程中會同時生成副產物丙烯醛,發生的主要反應如下:
C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)CH2CHCN(g)+3H2O(g)
C3H6(g)+O2(g)CH2CHCHO(g)+H2O(g)
在恒壓、460 ℃時,保持丙烯和氨氣的總進料量和空氣的進料量均不變,丙烯腈和丙烯醛的平衡產率隨進料氣中的比值變化的曲線如圖所示。下列有關說法正確的是(　　)
A.圖中曲線a表示丙烯腈的平衡產率隨比值的變化
B.增大壓強有利于提高反應速率和丙烯腈的平衡產率
C.使用合適的催化劑可以使丙烯腈的平衡產率達到100%
D.由圖可知,原料氨氣、丙烯和空氣的理論最佳進料體積比為2∶2∶3
3.0.1 MPa時,向一密閉容器中通入1 mol CO2和3 mol H2,發生反應2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。測得不同溫度下平衡時體系中各物質濃度c的變化如圖,下列敘述不正確的是(　　)
A.該反應的ΔH<0
B.曲線b代表H2O
C.M點和N點所處狀態下c(H2)不一樣
D.保持其他條件不變,T1 ℃、0.2 MPa下反應達到平衡時,c(H2)比M點對應的c(H2)大
4.甲醇-水蒸氣重整法所得氫氣是電動汽車燃料電池的理想氫源。反應的熱化學方程式如下:反應Ⅰ CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)　ΔH1=+49 kJ·mol-1;反應Ⅱ CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)　ΔH2。CO會損害燃料電池的交換膜。在壓強、CH3OH和H2O的起始濃度一定的條件下,催化反應相同時間,測得不同溫度下CH3OH的轉化率、H2的產率和CO的物質的量如圖中實線所示(圖中虛線表示相同條件下達到平衡狀態時的變化)。已知:CO的選擇性=×100%。下列說法正確的是(　　)
A.ΔH2<0
B.由210 ℃升溫至270 ℃時,反應Ⅰ的活化能增大
C.溫度升高,反應Ⅰ的速率比反應Ⅱ增大得更多
D.溫度升高,n(CO)的實際值與平衡值相差越來越大,原因是催化劑對CO的選擇性升高
5.一定條件下,CH4與H2O(g)發生反應CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),設起始=Z,在恒壓下,平衡時φ (CH4)的體積分數與Z和T(溫度)的關系如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.該反應的焓變ΔH>0
B.圖中Z的大小為a>3>b
C.圖中X點對應的平衡混合物中=3
D.溫度不變時,圖中X點對應的平衡在加壓后φ (CH4)減小
6.利用CO生產甲醇的反應為2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),在密閉容器中按物質的量之比為2∶1充入H2和CO,測得平衡混合物中CH3OH的體積分數在不同壓強下隨溫度的變化情況如圖所示。
已知:①v正=k正·x(CO)·x2(H2),v逆=k逆·x(CH3OH),其中v正、v逆為正、逆反應速率,k正、k逆為速率常數,x為各組分的體積分數;②Kp為以分壓表示的平衡常數,氣體分壓=氣體總壓×體積分數。
下列相關說法錯誤的是(　　)
A.該反應的ΔH<0
B.B點與C點的平衡常數關系為KB=KC
C.增大體系壓強,k正·k逆的值將增大
D.C點對應的平衡常數Kp=
7.(2024·安徽卷)室溫下,為探究納米鐵去除水樣中的影響因素,測得不同條件下濃度隨時間變化關系如圖。
實驗 序號 水樣體積 /mL 納米鐵質量 /mg 水樣初始 pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列說法正確的是(　　)
A.實驗①中,0~2小時內平均反應速率v()=2.0 mol·L-1·h-1
B.實驗③中,反應的離子方程式為2Fe+Se+8H+2Fe3++Se+4H2O
C.其他條件相同時,適當增加納米鐵的質量可加快反應速率
D.其他條件相同時,水樣初始pH越小,的去除效果越好
8.(2024·黑吉遼卷)異山梨醇是一種由生物質制備的高附加值化學品,150 ℃時其制備過程及相關物質濃度隨時間變化如圖所示,15h后異山梨醇濃度不再變化。下列說法錯誤的是(　　)
A.3 h時,反應②正、逆反應速率相等
B.該溫度下的平衡常數:①>②
C.0~3 h平均速率v(異山梨醇)=0.014 mol·kg-1·h-1
D.反應②加入催化劑不改變其平衡轉化率
增分微練(八)　化學反應速率和化學平衡圖像
1.D　解析　增大容器容積,反應物和生成物的濃度均減小,則a1>a2、b1>b2;壓強減小,反應達到平衡所需時間變長,則t12.A　解析　增大氨氣的量,可促進丙烯的轉化,丙烯腈的平衡產率增大,則曲線a表示丙烯腈的平衡產率隨比值的變化,A項正確;增大壓強使C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)CH2==CHCN(g)+3H2O(g)逆向移動,則丙烯腈的平衡產率減小,B項錯誤;催化劑不影響平衡移動,則使用合適的催化劑平衡產率不變,且丙烯腈的平衡產率一定小于100%,C項錯誤;由C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)CH2==CHCN(g)+3H2O(g)可知原料氨氣、丙烯和氧氣的理論最佳進料體積比為2∶2∶3,氧氣占空氣體積的,D項錯誤。
3.C　解析　由題圖可知,溫度越高,氫氣的濃度越大,說明平衡逆向移動,則該反應是放熱反應,ΔH<0,A項正確;由題圖可知,溫度越高,氫氣的濃度越大,則C2H4和H2O的濃度減小,則曲線b、c代表生成物,根據方程式可知,H2O的化學計量數比C2H4大,則曲線b代表H2O,B項正確;M、N點在相同溫度下,M點代表氫氣的濃度,N點代表乙烯的濃度,M和N為同一狀態,M點和N點所處狀態下 c(H2)一樣,C項錯誤;其他條件不變,0.2 MPa相對0.1 MPa,增大了壓強,氣體體積減小,c(H2)增大,反應達平衡時,c(H2)比M點對應的c(H2)大,D項正確。
4.C　解析　由題圖可知,隨著溫度的升高,CO的物質的量增大,說明升高溫度,反應Ⅱ正向移動,則反應Ⅱ為吸熱反應,ΔH2>0,A項錯誤;升高溫度可以增加活化分子百分數,從而加快反應速率,但不能改變反應的活化能,則由210 ℃升溫至270 ℃時,反應Ⅰ的活化能不變,B項錯誤;由題圖可知,升高溫度CO的物質的量增大得不明顯,但CH3OH的轉化率明顯增大,說明溫度升高,反應Ⅰ的速率比反應Ⅱ增大得更多,C項正確;由題圖可知,溫度升高,n(CO)的實際值與平衡值相差越來越大,但CH3OH的轉化率明顯增大,說明反應物更多地進行反應Ⅰ,催化劑對CO的選擇性降低,D項錯誤。
5.A　解析　從題圖分析,隨著溫度升高甲烷的體積分數逐漸減小,說明升溫平衡正向移動,則正反應為吸熱反應,A項正確;的比值越大,則甲烷的體積分數越小,故a<36.C　解析　由題圖可知升高溫度時CH3OH的體積分數減小,則升高溫度平衡逆向移動,正反應為放熱反應,即ΔH<0,A項正確;平衡常數與溫度有關,則B點與C點溫度相同,平衡常數關系為KB=KC,B項正確;速率常數與溫度有關,與壓強無關,則增大體系壓強,k正·k逆的值不變,C項錯誤;按物質的量之比為2∶1充入H2和CO,設H2和CO的物質的量分別為2 mol、1 mol,生成的CH3OH的物質的量為x,則
C點CH3OH的體積分數為50%,則×100%=50%,解得x=0.75 mol,則C點對應的平衡常數Kp==,D項正確。
7.C　解析　實驗①中,0~2小時內平均反應速率v()==2.0×10-5 mol·L-1·h-1,A項不正確; 實驗③中水樣初始pH=8,溶液顯弱堿性,結合氧化還原反應規律可得離子方程式為2Fe+SeS+4H2O===2Fe(OH)3+Se+2OH-,B項不正確;綜合分析實驗①和②可知,在相同時間內,實驗①中濃度的變化量大,因此,其他條件相同時,適當增加納米鐵的質量可加快反應速率,C項正確;綜合分析實驗③和②可知,在相同時間內,實驗②中濃度的變化量大,因此,其他條件相同時,適當減小初始pH,的去除效果越好,但是當初始pH太小時,H+濃度太大,納米鐵與H+反應速率加快,會導致與反應的納米鐵減少,因此,當初始pH越小時的去除效果不一定越好,D項不正確。
8.A　解析　由題圖可知,3小時后異山梨醇濃度繼續增大,15 h后異山梨醇濃度才不再變化,所以3 h時,反應②未達到平衡狀態,即正、逆反應速率不相等,A項錯誤;圖像顯示該溫度下,15 h后所有物質濃度都不再變化,且此時山梨醇轉化完全,即反應充分,而1,4 失水山梨醇仍有剩余,即反應②正向進行程度小于反應①、反應限度小于反應①,所以該溫度下的平衡常數①>②,B項正確;由圖可知,在0~3 h內異山梨醇的濃度變化量為0.042 mol·kg-1,所以平均速率v(異山梨醇)==0.014 mol·kg-1·h-1,C項正確;催化劑只能改變化學反應速率,不能改變物質平衡轉化率,所以反應②加入催化劑不改變其平衡轉化率,D項正確。

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