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1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。核心素养微专题5化学反应速率和平衡图象的分析 化学反应速率平衡图象的基本类型(1)速率-时间图象此类图象定性揭示了v(正)、v(逆)随时间(含条件改变对化学反应速率的影响)变化规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动方向等。反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)HT1,正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动。.表示p2p1,压强增大,A的转化率减小,平衡逆向移动。说明正反应是气体总体积增大的反应。.生成物C的百分含量不变,说明平衡不发生移动,但反
2、应速率ab,故a可能使用了催化剂;也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应,a增大了压强(压缩体积)。【典例】(2019全国卷改编)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是()T1T2a点的反应速率小于c点的反应速率a点的正反应速率大于b点的逆反应速率b点时二聚体的浓度为0.45 molL-1A.B.C.D.【思维建模】解答速率平衡图象的思维流程一般为【解析】选D。由图知虚线对应的速率快,对应温度高,则T2T1,错误;由T2(c点)T1(a点),但环戊二烯的浓度a点大于c点,则a点、c点的速率大小无法确定,
3、错误;a点、b点的温度相同,环戊二烯的浓度a点大于b点,则a点的正反应速率大于b点的正反应速率,b点没有达到平衡状态,则b点的正反应速率大于b点的逆反应速率,正确;b点时环戊二烯的浓度减少0.9 molL-1,则b点时二聚体的浓度为0.45 molL-1,正确。1.对反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)H,反应特点与对应的图象的说法中不正确的是()A.图甲中,若p1p2,则在较低温度下有利于该反应自发进行B.图乙中,若T2T1,则H0且a+b=c+dC.图丙中,t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂D.图丁中,若H0,则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率【解析】选C。图甲中压强一定时
4、,温度越高,平衡体系中A%越大,说明升高温度,平衡逆向移动,则有Hp2,温度一定时,压强越大,平衡体系中A%越小,则有a+bc+d,S0;若使H-TST1,温度越高,A的平衡转化率越小,说明升高温度,平衡逆向移动,则有HT2,若H0,升高温度,平衡逆向移动,反应物的转化率降低,故纵坐标不可能表示的是反应物的转化率,D正确。2.合成乙烯的主要反应:6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)H0。图中L(L1、L2)、x可分别代表压强或温度。下列说法正确的是()A.L1L2B.x代表压强C.M、N两点对应的平衡常数相同D.M点的正反应速率v(正)小于N点的逆反应速率v(逆)【解
5、析】选D。合成乙烯的主要反应: 6H2(g)+2CO2 (g)CH2CH2(g)+4H2O(g)HL2,选项A错误;x代表温度,选项B错误;M、N对应温度不同,所以两点对应的平衡常数不相同,选项C错误;温度越高反应速率越快,所以M点的正反应速率v(正)小于N点的逆反应速率v(逆),选项D正确。3.有四个体积均为0.5 L的恒容密闭容器,在、中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表),加入催化剂发生反应4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)H,HCl的平衡转化率()与Z和温度(t)的关系如图所示。下列说法正确的是()容器起始时t/n(HCl)/molZ3000.25a300
6、0.25b3000.254A.H0,a4v(逆),压强:p(R)p(Q)D.若起始时,在容器中充入0.25 mol Cl2和0.25 mol H2O(g),300 达平衡时容器中c(HCl)=0.1 molL-1【解析】选C。图象中HCl转化率随温度升高而减小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应,H0,增大氧气的物质的量,可促进HCl的转化,即投料比越小,HCl转化率越大,可知a4v(逆),此时压强大于平衡状态下的压强:p(R)p(Q),故C正确;若起始时,在0.5 L容器中只充入0.25 mol Cl2和0.25 mol H2O(g),等效于在0.5 L容器中充入0.5 mol HCl和
7、0.125 mol O2,充入的HCl和O2物质的量为容器的两倍,相当于在容器的基础上增大压强,将体积缩小为原来的12,增大压强平衡正向移动,300 达到平衡时0.1 molL-1c(HCl)”或“0。348 K时,设初始投入为1 mol,则有:CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l)起始:1100转化:0.640.640.640.64平衡:0.360.360.640.64代入平衡常数表达式:Kx=x(CH3COOC6H13)x(CH3OH)/x(CH3COOCH3)x(C6H13OH)=0.320.32/(0.180.18)3.2k正、k逆
8、是温度的函数,根据平衡移动的规律,k正受温度影响更大,因此温度升高,k正增大的程度大于k逆,因此,k正-k逆值最大的曲线是。根据v正=k正x(CH3COOCH3)x(C6H13OH),v逆=k逆x(CH3COOC6H13)x(CH3OH),A点x(CH3COOCH3)x(C6H13OH)大,温度高,因此A点v正最大,C点x(CH3COOC6H13)x(CH3OH)大且温度高,因此C点v逆最大。(2)增大己醇的投入量,可以增大乙酸甲酯转化率,因此,21时乙酸甲酯转化率最大。化学平衡常数Kx只与温度有关,因此不变。(3)催化剂参与了醇解反应,改变了反应历程,a错误;催化剂不影响化学平衡,说明催化剂
9、使k正和k逆增大相同倍数,b正确;催化剂能够降低反应的活化能,c正确;催化剂不改变化学平衡,d错误。答案:(1)3.2AC(2)21不变(3)bc【加固训练】1.(2020郑州模拟)在容积为2 L的三个恒容密闭容器中均加入0.10 molL-1的N2和0.26 molL-1的H2,进行合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1。图1表示各容器的温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,达到平衡时NH3的质量分数;图2则表示不同反应条件下N2的浓度随时间的变化。下列判断不正确的是()A.图1中T1T2T3B.图2中容器乙内的反应可能使用了催化剂C.图2中容器乙内
10、反应达到平衡时的反应速率为v(N2)=0.012 molL-1min-1D.图2中容器丙内反应的平衡常数为2.5 mol-2L2【解析】选C。图2中,甲、乙容器中N2的转化率相同,但乙容器达到平衡所需时间短,可能使用了催化剂,B项正确;反应速率v(N2)=0.04 molL-15 min=0. 008 molL-1min-1,C项错误;丙容器中反应达到平衡时,N2=0.08 molL-1,H2=(0.26- 0.023)molL-1=0. 20 molL-1,NH3=20.02 molL-1=0.04 molL-1,K=NH32N2H23(molL-1)-2=0.0420.080.203(mo
11、lL-1)-2=2.5(molL-1)-2,D项正确。2.(2020咸阳模拟)已知可逆反应X(g)+2Y(g)Z(g)H0,一定温度下,在体积为2 L的密闭容器中加入4 mol Y和一定量的X后,X的浓度随时间的变化情况如图所示,则下列表述正确的是()A.达到平衡时,X、Y、Z物质的量之比为121B.a点正反应速率大于逆反应速率C.反应达平衡时,降低温度可以实现c到d的转化D.该条件下,反应达平衡时,X平衡转化率为25%【解析】选B。分析图象和题给信息可知,起始加入X的物质的量为1 molL-12 L=2 mol,起始加入2 mol X、4 mol Y,达到平衡时X的浓度为0.25 molL-
12、1,物质的量为0.25 molL-12 L=0.5 mol,消耗X物质的量2-0.5 mol=1.5 mol,结合化学方程式计算得到消耗Y物质的量为3 mol,生成Z物质的量为1.5 mol,则达到平衡时,X、Y、Z物质的量之比=0.5 mol(4 mol-3 mol)1.5 mol=123,故A错误;由图象可知,a点尚未达到平衡状态,此时正反应速率大于逆反应速率,故B正确;该反应的H”“T1,随着温度的升高,甲烷的物质的量增加,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,即正反应方向H0;前10 min,消耗甲烷的物质的量为(0.4-0.3)mol=0.1 mol,即消耗NO2的物质的量为20.1 mol=0.2 mol,根据化学反应速率的表达式,v(NO2)=0.2mol1 L10min;使用催化剂,只加快反应速率,对化学平衡无影响,A错误;正反应方向是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,NO2的转化率降低,但化学反应速率加快,B错误;缩小容器的体积,相当于增大压强,平衡向逆反应方向进行,NO2的转化率降低,但反应速率加快,C错误;增加CH4的浓度,平衡向正反应方向移动,NO2的转化率增大,化学反应速率加快,D正确。答案:T1T2,T2时CH4的平衡含量高,说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应0.02 molL-1min-1D关闭Word文档返回原板块