（新课改省份专版）2020高考化学一轮复习 跟踪检测（三十七）难点专攻 图像中的反应速率与化学平衡.doc

跟踪检测（三十七）难点专攻图像中的反应速率与化学平衡1可逆反应A(g)2B(g)3C(g)4D(g)H0，在恒容密闭容器中达到平衡后，改变某一条件，下列图像正确的是()解析：选D该反应是吸热反应，升温平衡正向移动，则平衡常数K应增大，A错；增大压强平衡逆向移动，则B的转化率降低，B错；催化剂不能使化学平衡发生移动，则D的产率不变，C错；化学平衡常数只受温度影响，与反应物的量无关，D正确。2(2017浙江11月选考)在催化剂作用下，用乙醇制乙烯，乙醇转化率和乙烯选择性(生成乙烯的物质的量与乙醇转化的物质的量的比值)随温度、乙醇进料量(单位：mLmin1)的关系如图所示(保持其他条件相同)。在410440 温度范围内，下列说法不正确的是()A当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性升高B当乙醇进料量一定，随温度的升高，乙烯选择性不一定增大C当温度一定，随乙醇进料量增大，乙醇转化率减小D当温度一定，随乙醇进料量增大，乙烯选择性增大解析：选A由图像可知，当乙醇进料量一定，随乙醇转化率增大，乙烯选择性先升高后减小，故A选项错误。3.已知反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，向某体积恒定的密闭容器中按体积比21充入SO2和O2，在一定条件下发生反应。如图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图(图中T表示温度)，Y可以是()AO2的体积分数B混合气体的密度C密闭容器内的压强 DSO2的转化率解析：选D由题图可知，温度T2达到平衡所用时间短，反应速率较快，所以温度T2T1，温度升高，Y表示的物理量降低，该反应正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，氧气的体积分数增大，A错误；升温平衡向逆反应方向移动，但混合气体的总质量不变，容器的体积不变，混合气体的密度不变，B错误；升温平衡向逆反应方向移动，混合气体的总的物质的量增大，容器的体积不变，容器的压强增大，C错误；升温平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率降低，D正确。 4.在密闭容器中进行反应：A(g)3B(g)2C(g)，下列有关图像的说法不正确的是()A依据图a可判断正反应为放热反应B在图b中，虚线可表示使用了催化剂时的变化情况C若H0，图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动D由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应吸热解析：选D根据图a曲线可知，温度越高，逆反应速率越大，故升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，A项正确；催化剂能加快反应速率，缩短达到平衡所用的时间，但不能使平衡发生移动，B项正确；升高温度，平衡向吸热方向移动，C项正确；根据图像曲线可知，温度越高，混合气体的平均相对分子质量减小，故升高温度平衡逆向移动，因此可判断正反应为放热反应，D项错误。5.已知某密闭容器中存在下列平衡：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，CO2的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如图所示。下列说法错误的是()A平衡状态a与c相比，平衡状态a的c(CO)较小B在T2时，d点的反应速率：v(逆)v(正)C反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的H0D若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2解析：选A平衡状态a与c相比，c点温度高，升高温度，平衡向正反应方向移动，CO浓度减小，所以a点CO浓度较大，故A错误；T2时反应进行到d点，c(CO2)高于平衡浓度，故反应向逆反应方向进行，则一定有v(逆)v(正)，故B正确；由题图可知，温度越高平衡时c(CO2)越大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，即H0，故C正确；该反应正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大，则K10 ，该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是()选项 xyA压强CO2与CO的物质的量之比B温度容器内混合气体的密度CMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率D SO2的浓度平衡常数K解析：选B增大压强平衡左移，CO2的物质的量减小，而CO的物质的量增大，减小，故A错误；若x是温度，y是容器内混合气体的密度，升高温度，平衡向吸热反应方向即正反应方向移动，气体的质量增大，容器体积不变，则容器内气体密度增大，所以符合图像，故B正确；若x是MgSO4的质量，y是CO的转化率，MgSO4是固体，其质量不影响平衡移动，所以增大MgSO4的质量，CO的转化率不变，故C错误；若x是SO2的浓度，y是平衡常数，平衡常数只与温度有关，与物质浓度无关，增大SO2浓度，温度不变，平衡常数不变，故D错误。11.反应mA(s)nB(g)pC(g)H0，在一定温度下，平衡时B的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示，下列叙述中一定正确的是()mnpx点表示的正反应速率大于逆反应速率x点比y点时的反应速率慢npABCD解析：选C由图像的曲线变化特征可以看出，增大压强，B的百分含量增大，说明平衡向逆反应方向移动，A为固态，则有np，mn与p关系不能确定，故、错误；x点位于曲线上方，未达到平衡状态，由图像可以看出，当B的含量减小时，可趋向于平衡，则应是向正反应方向移动，即v正v逆，故正确；由图像可以看出x点的压强小于y点压强，压强越大，反应速率越大，故x点比y点的反应速率慢，故正确。12二氧化钛在一定波长光的照射下，可有效降解甲醛、苯等有机物，效果持久，且自身对人体无害。某课题组研究了溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响，结果如图所示。下列判断正确的是()A在050 min之间，R的降解百分率pH2大于pH7B溶液酸性越强，R的降解速率越大CR的起始浓度不同，无法判断溶液的酸碱性对R的降解速率的影响D在2025 min之间，pH10时R的降解速率为0.04 molL1min1解析：选BA项，在050 min之间，pH2和pH7时反应物R都能完全反应，降解率都是100%，错误；B项，由斜率可知pH越小降解速率越大，即溶液的酸性越强，R的降解速率越大，正确；C项，浓度越大化学反应速率越大，所以起始浓度越小降解速率越小，错误；D项，2025 min之间，pH10时R的平均降解速率为0.04104 molL1min1，错误。13氨气是重要化工产品之一。传统的工业合成氨技术的反应原理是N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1。在500 、20 MPa时，将N2、H2置于一个固定容积的密闭容器中发生反应，反应过程中各种物质物质的量浓度变化如图1所示，回答下列问题： 图1图2(1)计算反应在第一次平衡时的平衡常数K_(保留两位小数)。(2)产物NH3在510 min、2530 min和4550 min时平均反应速率(平均反应速率分别以v1、v2、v3表示)从大到小排列次序为_。(3)H2在三次平衡阶段的平衡转化率分别以1、2、3表示，其中最小的是_。(4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是_，采取的措施是_。(5)请在图2中用实线表示2560 min各阶段化学平衡常数K的变化图像。解析：(1)第一次达到平衡常数时，氨气的浓度为2.00 molL1，氢气浓度为3.00 molL1，氮气的浓度为1.00 molL1，第一次平衡时平衡常数K0.15；(2)由图可知，510 min氨气的浓度变化大于0.5 molL1，2530 min氨气浓度变化约为0.5 molL1,4550 min氨气的浓度变化为(1.00.76)molL10.24 molL1，时间变化均为5 min，由v可知，反应速率关系为v1v2v3；(3)第一次平衡时氢气的转化率为100%50%，第二次平衡时氢气的转化率为100%38%，第三次达到平衡时氢气的转化率为100%19.4%，显然第三次氢气的转化率最低，即最小的是3；(4)25 min时生成物氨气的物质的量浓度为0、氮气和氢气的浓度逐渐减小，说明从反应体系中移出产物氨气，平衡向着正向移动；(5)25 min时从浓度时间图像看，是移走氨气，反应的温度没有改变，故25 min45 min内平衡常数没有改变；45 min时平衡向正方向进行，各物质的浓度都在原来基础上发生变化，只有降低温度，才会出现此种情况，平衡常数变大。答案：(1)0.15(2)v1v2v3(3)3(4)正反应方向移动移走生成物NH3(5)14.(2018浙江4月选考)(一)以四甲基氯化铵(CH3)4NCl水溶液为原料，通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵(CH3)4NOH，装置如图1所示。(1)收集到(CH3)4NOH的区域是_(填“a”“b”“c”或“d”)。(2)写出电池总反应：_。(二)乙酸乙酯一般通过乙酸和乙醇酯化合成：CH3COOH(l)C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)H2O(l)H2.7 kJmol1已知纯物质和相关恒沸混合物的常压沸点如下表：纯物质沸点/恒沸混合物(质量分数)沸点/乙醇78.3乙酸乙酯(0.92)水(0.08)70.4乙酸117.9乙酸乙酯(0.69)乙醇(0.31)71.8乙酸乙酯77.1乙酸乙酯(0.83)乙醇(0.08)水(0.09)70.2(1)关于该反应，下列说法不合理的是_。A反应体系中硫酸有催化作用B因为化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应的S等于零C因为反应的H接近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响大D因为反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计(2)一定温度下该反应的平衡常数K4.0。若按化学方程式中乙酸和乙醇的化学计量数比例投料，则乙酸乙酯的平衡产率y_；若乙酸和乙醇的物质的量之比为n1，相应平衡体系中乙酸乙酯的物质的量分数为x，请在图2中绘制x随n变化的示意图(计算时不计副反应)。(3)工业上多采用乙酸过量的方法，将合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加热至110 左右发生酯化反应并回流，直到塔顶温度达到7071 ，开始从塔顶出料。控制乙酸过量的作用有_。(4)近年，科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：2C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)2H2(g)在常压下反应，冷凝收集，测得常温下液态收集物中主要产物的质量分数如图3所示。关于该方法，下列推测合理的是_。A反应温度不宜超过300 B增大体系压强，有利于提高乙醇平衡转化率C在催化剂作用下，乙醛是反应历程中的中间产物D提高催化剂的活性和选择性，减少乙醚、乙烯等副产物是工艺的关键解析：(一)由题意结合电解图，可得在阳极区Cl失去电子生成Cl2，而在阴极区H得到电子生成H2，阳极区的阳离子(CH3)4N通过阳离子交换膜进入阴极区与OH结合生成(CH3)4NOH，且能在d区收集，其电池总反应式为2(CH3)4NCl2H2O2(CH3)4NOHH2Cl2。(二)(2)设CH3COOH和CH3CH2OH起始物质的量为1 mol，平衡时转化的物质的量为x mol则 CH3COOHC2H5OHCH3COOC2H5H2O起始量/mol11转化量/mol x xxx平衡量/mol 1x 1x x x则4，可得x，乙酸乙酯的平衡产率为0.67。答案：(一)(1)d(2)2(CH3)4NCl2H2O通电,2(CH3)4NOHH2Cl2(二)(1)BC(2)0.67(或67%)(3)提高乙醇转化率；提高反应温度，从而加快反应速率；有利于后续产物分离(4)ACD