2017-2018学年高中化学 课时跟踪检测（十五）化学反应速率和化学平衡图像 苏教版选修4.doc

课时跟踪检测（十五） 化学反应速率和化学平衡图像一、单项选择题1可逆反应：2AB3(g)A2(g)3B2(g)H0，下列图像正确的是()解析：选DA项，升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，交叉点后，正反应速率大于逆反应速率，错误；B项，升高温度，平衡向正反应方向移动，B2%增大，错误；C项，当温度一定时，增大压强，AB3%降低，平衡应正向移动，而实际上增大压强，平衡逆向移动，错误；D项，当温度一定时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，AB3%增大，符合题意；当压强一定时，升高温度，平衡向正反应方向移动，AB3%降低，符合题意，正确。2可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)HQ，同时符合下列两图中各曲线的规律的是()AabcdT1T2Q0BabcdT1T2Q0CabcdT1T2Q0DabcdT1T2Q0解析：选D对于左图，先拐先平衡，说明反应速率快，即T2T1，随温度的升高，生成物的浓度减小，平衡向吸热反应方向移动，即正反应是放热反应，即Q0；对于右图，v正和v逆相交后，随压强的增大，平衡向正反应方向移动，abcd，D选项正确。3.对于可逆反应：mA(g)nB(g)xC(g)H？在不同温度及压强(p1、p2)条件下，反应物A的转化率如图所示，下列判断正确的是()AH0，mnxBH0，mnxCH0，mnxDH0，mnx解析：选D根据图像(1)，p1先拐说明p1p2，增大压强A的转化率升高，说明增大压强平衡向正反应方向移动，mnx；根据图像(2)，升高温度，A的转化率降低，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，即此反应的正反应H0，D正确。4.如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或者增大压强，速率的变化都符合示意图的反应是()A2SO2(g)O2(g)2SO3(g)0B4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)0CH2(g)I2(g)2HI(g)0DN2(g)3H2(g)2NH3(g)0解析：选B由图像知增大压强或升高温度后，v正、v逆都增大，由于v逆增大的多，平衡逆向移动。A项，该反应的正反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，升高温度，平衡逆向移动，错误；B项，该反应的正反应为气体体积增大的放热反应，增大压强，化学平衡逆向移动，升高温度，化学平衡逆向移动，正确；C项，该反应是反应前后气体体积相等的可逆反应，增大压强，平衡不移动，错误；D项，该反应的正反应为气体体积减小的放热反应，增大压强，平衡正向移动，升高温度，平衡逆向移动，错误。5.在一定条件下，向某一密闭容器中，加入一定量的HI或加入一定量的PCl5，反应达到平衡后，在t时刻改变条件，其反应速率与时间的变化关系均可用如图表示。那么对于不同反应在t时刻改变条件的叙述正确的是()A对于2HI(g)I2(g)H2(g)反应，t1时刻保持温度和体积不变，再加入一定量的HIB对于2HI(g)I2(g)H2(g)反应，t1时刻保持温度和压强不变，再加入一定量的HIC对于PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)反应，t1时刻保持温度和体积不变，再加入一定量的PCl5D对于PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)反应，t1时刻保持温度和压强不变，再加入一定量的PCl3解析：选B保持温度和体积不变，再加入一定量的HI，t1时刻逆反应速率与平衡速率相同，A错误；保持温度和压强不变，再加入一定量的HI，t1时刻正反应速率大于平衡速率，逆反应速率小于平衡速率，平衡正向移动，B正确；保持温度和体积不变，再加入一定量的PCl5，t1时刻逆反应速率与平衡速率相同，C错误；保持温度和压强不变，再加入一定量的PCl3，平衡逆向移动，D错误。6已知某可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，右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()AT1T2，p1p2，mnp，放热反应BT1T2，p1p2，mnp，吸热反应CT1T2，p1p2，mnp，放热反应DT1T2，p1p2，mnp，吸热反应解析：选D分析图像，可以分两个层次考虑(如图将三条曲线分别标为)。从曲线可知，当压强相同(为p2)时，先达平衡，说明T1T2；又因为T2低，(B)大，即降低温度，平衡逆向移动，说明逆向放热，正向吸热。从曲线可知，当温度相同(为T1)时，先达平衡，说明p2p1；又因为p2大，(B)大，即增大压强，平衡逆向移动，说明逆方向为气体体积减小的方向，mnp。综合以上分析结果：T1T2，p1p2，mnp，正反应为吸热反应。二、不定项选择题7对于mA(s)nB(g)eC(g)fD(g)，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量(C%)和压强(p)的关系如图，下列叙述正确的是()A达到平衡后，加入催化剂，则C%增大B达到平衡后，若升温，平衡逆向移动C化学方程式中nefD达到平衡后，增加A的量，平衡正向移动解析：选BCA项，加入催化剂平衡不移动，错误；B项，由图知，升高温度，C的百分含量(C%)减小，平衡向左移动，正确；C项，由图知，增大压强，C的百分含量(C%)增大，平衡向正向移动，nef，正确；D项，A为固体，增加固体的量平衡不发生移动，错误。8合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示。下列说法正确的是()At1时增大了压强Bt2时使用了催化剂Ct3时升高了温度Dt4时降低了温度解析：选ABA项，t1时正反应速率增大，且大于逆反应速率，应为增大压强，正确；B项，t2时正逆反应速率同等程度增大，为使用了催化剂，正确；C项，t3时正反应速率减小，且逆反应速率大于正反应速率，为减小压强，错误；D项，t4时反应速率瞬间不变，然后减小，应为减小生成物浓度，错误。9在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是()A图表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响B图表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响C图表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高D图表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高解析：选B若增大氧气的浓度，正反应速率突然变大，逆反应速率逐渐变大，A项不正确；加入催化剂，正、逆反应速率同等倍数的增大，但平衡不移动，B项正确；观察图，达到平衡时二氧化硫的转化率不相等，故甲、乙两条曲线不可能是由催化剂引起的，C项不正确；增大压强，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，二氧化硫的转化率增大，D项不正确。三、非选择题10在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K_。(2)降低温度，该反应K值_，二氧化硫转化率_，化学反应速度_。(以上均填“增大”“减小”或“不变”)(3)600 时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间段是_。(4)据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是_(用文字表达)。10 min到15 min的曲线变化的原因可能是_(填写编号)。a加了催化剂b扩大容器体积c降低温度d增加SO3的物质的量解析：(1)根据方程式可知该反应的化学平衡常数表达式K。(2)正反应是放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，该反应K值增大，二氧化硫转化率增大，化学反应速度减小。(3)平衡时各种物质的浓度不再发生变化，反应处于平衡状态的时间段是1520 min和2530 min。(4)据图判断，反应进行至20 min时，O2的浓度瞬间增大，而其余物质的浓度不变，曲线发生变化的原因是增加了O2的量。10 min到15 min时曲线的斜率增大，反应速率加快，但没有达到平衡状态，所以曲线变化的原因可能是使用了催化剂。答案：(1)(2)增大增大减小(3)1520 min和2530 min(4)增加了O2的量a一、单项选择题1对于可逆反应：A(g)2B(g)2C(g)(正反应为吸热反应)，下列各图正确的是()解析：选D随压强增大，v(正)、v(逆)都增大，所以，A图不正确；反应达平衡后，升温，v(逆)v(正)，B图不正确；温度高，反应速率大，到达平衡所用时间短，先到达平衡，曲线先拐，C图不正确。2一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是()ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)H0BCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H0CCH3CH2OH(g)CH2CH2(g)H2O(g)H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2C6H5CHCH2(g)2H2O(g)H0解析：选A观察图像可知，达到平衡用的时间短说明反应速率快，T2T1、p1p2。升高温度水蒸气含量降低，说明平衡逆向移动，反应放热，H0；增大压强水蒸气含量增大，说明平衡正向移动，正反应气体分子数减少，综合分析A项中的反应符合要求。3可逆反应aX2Y(g)2Z(g)在一定条件下达到平衡后，t1和t2时各改变某一种外界条件，化学反应速率(v)时间(t)图像如图。则下列说法中正确的是()A若X是固体，则t1时一定是增大了容器的压强B若X是气体，则t2时不可能是减小容器压强C若X是固体，则t1时可能是增大了X的质量D若t2时采用了降温措施，则该反应的正反应方向H0解析：选BA项，若X为固体，增大压强，平衡不移动，若使用催化剂，平衡也不移动，错误；B项，若X为气体，t2时正、逆反应速率都减小，不可能是减小容器压强，因为减小压强，平衡逆向移动，而图像中是正向移动，正确；C项，若X为固体，t1时若增大了X的量，平衡不移动，反应速率不变，错误；D项，t2时若采用降温，正逆反应速率都减小，平衡正向移动，说明正反应为放热反应，H小于0，错误。4.对于反应A(s)2B(g)3C(g)H0，C%跟外界条件X、Y的关系如图所示，下列结论正确的是()AX表示温度，Y表示压强，且Y1Y2Y3BY表示压强，X表示温度，且Y3Y2Y1CX表示压强，Y表示温度，且Y1Y2Y3DY表示温度，X表示压强，且Y3Y2Y1解析：选DA项，根据曲线走向，随温度的升高C%降低，说明随温度升高，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，错误；B项，分析和A选项一样，错误；C项，根据曲线走向，随压强增大，C%降低，说明平衡向逆反应方向移动，平衡向生成B的方向移动，然后作等压线，随温度的升高，平衡应向正反应方向移动，C%应增大，与图像不符，错误；D项，根据C的分析，正确。二、不定项选择题5可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(s)HQ kJmol1，反应过程中，当其他条件不变时，某物质在混合物中的含量与温度(T)、反应速率(v)与压强的关系如图所示。据图分析，以下说法正确的是()AT1T2，Q0B增大压强，B的转化率减小C当反应达平衡时，混合气体的密度不再变化Dabcd解析：选ACA项，由左图可知，T2时反应首先达到平衡，故T1T2，T1T2，温度升高，C%减小，平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，Q0，正确；由图乙可知，增大压强，正、逆反应速率均增大，且正反应速率大于逆反应速率，即反应向正反应方向移动，故abc，B的转化率增大，B、D项错误；C项，反应达到平衡时，气体的总质量不再发生变化，在容器体积不变的情况下，气体的密度不再变化，正确。6下列图示与对应叙述相符合的是()A图：反应H2I22HI达平衡后，升高温度时反应速率随时间的变化B图：反应2SO2O22SO3达平衡后，缩小容器体积时各成分的物质的量随时间的变化C图：反应N23H22NH3在恒温情况下，反应速率与压强的关系D图：反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H0，水蒸气含量随时间的变化解析：选BA项，升高温度，平衡发生移动，正、逆速率变化不相等，图像与实际不相符；B项，缩小容器体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，SO3的物质的量增大，SO2与O2的物质的量减小，图像与实际相符合；C项，增大压强，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，正反应速率增大更多，图像中逆反应速率增大更多，图像与实际不相符；D项，由图可知，温度T2先到达平衡，则温度T2T1，升高温度，平衡向正反应方向移动，水蒸气的含量增大，图像中温度越高，水蒸气的含量越低，图像与实际不相符。三、非选择题7固定和利用CO2能有效地利用资源，并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H49.0 kJmol1，某科学实验将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。(1)a点正反应速率_(填“大于”“等于”或“小于”)逆反应速率。(2)下列时间段平均反应速率最大的是_。A01 min B13 minC38 min D811 min(3)平衡时CO2的转化率为_，该条件下的平衡常数K_。(4)仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线对应的实验条件改变是_，曲线对应的实验条件改变是_。解析：(1)a点时还没有达到平衡状态，反应物氢气的物质的量继续减小，平衡向正反应方向进行，所以正反应速率大于逆反应速率。(2)分别计算不同时间段内的反应速率：01 min内，v(H2)1 molL1min1；13 min内，v(H2)0.75 molL1min1；38 min内，v(H2)0.1 molL1min1。所以01 min内反应速率最大，A项符合题意。(3)由图可知，8 min时，反应达到平衡，平衡时氢气的物质的量为2 mol，参加反应的氢气为8 mol2 mol6 mol，氢气的浓度变化量为3 molL1，则： CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)开始/(molL1) 340 0变化/(molL1) 131 1平衡/(molL1) 211 1平衡时CO2的转化率为100%33.3%。K0.5。(4)曲线反应速率增大，但转化的氢气的物质的量少，因该反应放热，升高温度平衡逆向移动，不利于氢气的转化，故曲线是升高温度；曲线反应速率增大，转化的氢气的物质的量多，因增大压强平衡正向移动，故应是增大压强。答案：(1)大于(2)A(3)33.3%0.5(4)升高温度增大压强