第5课时 化学反应速率与平衡图像
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知识点 速率—时间图像 常规图像 陌生图像 综合应用 一、选择题
1.如图曲线表示其他条件一定时,反应2NO+O2
2NO2(正反应为放热反应)达到平衡时NO的转
题号 3,4 1,2,5 6,7,9 8,10 化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v正>v逆的点是( C )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
解析:a、c点均未达到化学平衡状态,其中若c点达到平衡状态时,NO的转化率应增大,所以v
正
>v逆。
bR(g)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如图所示,图中压强
2.反应:L(s)+aG(g)
p1>p2,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断( B )
A.上述反应是放热反应 B.上述反应是吸热反应 C.a>b
D.无法确定a、b的大小
解析:根据图像可知,随温度的升高,G的含量逐渐降低,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,
因此正反应是吸热反应,A错误、B正确;当温度相同时,压强越大,G的含量越高,说明增大压强,平衡向逆反应方向移动,所以 a小于b,C、D错误。 3.合成氨反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol,在反应过程中,正反应速率的
-1
变化如图。下列说法正确的是( B )
A.t1时升高了温度 B.t2时使用了催化剂 C.t3时增大了压强 D.t4时降低了温度
解析:A项,t1时正反应速率增大,且大于逆反应速率,则应为增大压强,错误;B项,t2时正、逆反应速率同等程度增大,则为使用了催化剂,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,则为减小压强,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。
4.在某定容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH<0,其正反应速率随时间的
变化情况如图所示,则根据此曲线判断下列说法可能正确的是( A )
A.t1时减小了SO2的浓度,增加了SO3的浓度,平衡向逆反应方向移动 B.t1时降低了温度,平衡向正反应方向移动 C.t1时充入了少量N2,平衡向逆反应方向移动 D.t1时增加了SO2和O2的浓度,平衡向正反应方向移动
解析:在t1时,减小SO2的浓度,正反应速率突然减小,同时又增加了SO3的浓度,再次达平衡时,正反应速率可能比第一次平衡时大,A正确;若t1时降低了温度,则再次平衡时正反应速率应比第一次平衡时小,B错误;若加入N2,反应物、生成物浓度不变,则平衡不移动,C错误;若t1时增加了SO2和O2的浓度,则正反应速率应瞬时增大,D错误。 5.在某密闭容器中,发生如下反应:2NO(g)+O2(g)相符的是( C )
2NO2(g) ΔH<0。下列研究目的和示意图
目 A 压强对反 B 温度对反 C 平衡体系 D 催化剂对 应的影响 的 (p1>p2) 图 示 应的影响 增加O2对 反应的影响 反应的影响 解析:该反应中增大压强平衡向正反应方向移动,则NO2的体积分数增大,与图像不符,A项错误;因该反应是放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,则O2的转化率降低,与图像中转化率增大不符,B项错误;反应平衡后,增大氧气的量,则这一瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,然后正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,直到达到新的平衡,与图像符合,C项正确;因催化剂对化学平衡无影响,但催化剂能加快化学反应速率,则有催化剂时达到化学平衡的时间短,与图像不符,D项错误。
6.含硝基苯(C6H5NO2)的工业废水常用铝粉处理。其机理为:在溶液中,铝单质提供电子将硝基(—NO2)还原为氨基(—NH2),还原快慢受废水的pH影响。下列图示中,能正确反映废水的pH与硝基苯被还原的速率(v)关系的是( A )
解析:根据工业废水常用铝粉处理的机理:在溶液中,铝单质提供电子将硝基(—NO2)还原为氨基(—NH2),氨基显碱性。酸性溶液中,随着反应的进行,Al与H反应,溶液酸性减弱,硝基苯被还原的速率降低;随着反应的进行,产生的氨基逐渐增加,所以溶液的碱性增强,在碱性环境下,金属铝的失电子速率加快,硝基被还原的速率加快,A项正确。 7.一定条件下,CH3H2(g)。设起始
4
+
与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+
=Z,在恒压下,平衡时CH4的体积分数?(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所
示。下列说法正确的是( A )
A.该反应的ΔH>0 B.图中Z的大小为a>3>b C.图中X点对应的平衡混合物中
=3
D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后?(CH4)减小
解析:由题中图像看出,随温度升高,甲烷的平衡体积分数减小,说明温度升高,平衡正向移动,则该反应为吸热反应,ΔH>0,A项正确;Z越大,甲烷的平衡体积分数越小,故b>3>a,B项错误;起始时
=3,反应一旦开始,则消耗等物质的量的H2O和CH4,即
的分子、分母同时减小
相同的数值,故图中X点对应的平衡混合物中的值一定不等于3,C项错误;温度不变,加压
时平衡逆向移动,图中X点对应的平衡混合物中甲烷的体积分数增大,D项错误。 二、非选择题 8.以投料比
=2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH,温度、压强与CO的平衡转化率
的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)ΔH (填“>”或“<”)0。 (2)p1 (填“>”或“<”)p2。
(3)5 MPa,200 ℃时,M点的v(CO)正 (填“>”或“<”)v(CO)逆。 (4)若起始时提高投料比
,CO的平衡转化率将 (填“增大”或“减小”)。
解析:(1)由图像可知,一氧化碳转化率随温度升高而减小,说明升高温度,平衡逆向移动,正反应为放热反应,故ΔH<0。(2)CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),增大压强,平衡正向移动,CO的转化率
增大,故p1 答案:(1)< (2)< (3)< (4)增大 9.(1)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放,这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。 ,相当于增大氢气的浓度,平衡正向移动,CO的平衡转化率将增 若不使用CO,温度超过775 K,发现NO的分解率降低,其可能的原因是 ;在n(NO)/n(CO)=1的条件下,应控制的最佳温度在 左右。 (2)烟气的脱硫(除SO2)和脱硝(除NOx)都是环境科学研究的热点。工业上可以通过氧化还原法或尿素法进行脱硫和脱硝。 检验脱硝效果的重要指标是脱硝效率(脱硝过程中单位时间内NOx浓度变化占烟气初始浓度的百分比),影响SCR系统脱硝效率的因素有很多,根据如图判断提高脱硝效率的最佳条件是 ;氨氮比一定时,在 370～400 ℃范围内,随温度的升高脱硝效率增大,其可能的原因是 。
2021版高考化学一轮复习第七章化学反应速率与化学平衡第5课时化学反应速率与平衡图像课时集训(含解析)
