衡水中学届高考化学一轮讲练化学反应速率和化学平衡图像答案+详解Word格式.docx
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用CO和H2合成CH3OH的化学方程式为CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g） ΔH＜0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．温度：
T1＞T2＞T3
B．正反应速率：
v（a）＞v（c），v（b）＞v（d）
C．平衡常数：
K（a）＞K（c），K（b）＝K（d）
D．平均摩尔质量：
M（a）＜M（c），M（b）＜M（d）
选C A项，该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，CO的转化率降低，所以温度：
T1＜T2＜T3，错误；
B项，a点温度比c低，所以速率小，b点压强比d大，所以速率大，错误；
C项，升温平衡逆向移动，平衡常数变小，温度不变，平衡常数不变，所以平衡常数：
K（a）＞K（c），K（b）＝K（d），正确；
D项，温度升高，平衡逆向移动，气体总质量不变，但总物质的量增大，平均摩尔质量：
M（a）＞M（c）；
b的压强大于d，平衡向正反应方向移动，平均摩尔质量增大，所以有M（b）＞M（d），错误。
4．如图表示可逆反应mA（g）＋nB（s）
xC（g）在不同温度和压强下，反应物A的转化率变化情况。
下列判断正确的是（ ）
A．m>
x，正反应为放热反应
B．m＋n<
x，正反应为吸热反应
C．m<
D．m>
选A 根据左图可知，压强越大，A的转化率越高，所以正反应是体积减小的反应，则m>
x；
根据右图可知，温度越高，A的转化率越低，说明正反应是放热反应。
5．（2020·
咸阳武功摸底）如图所示，反应2SO2（g）＋O2（g）
2SO3（g） ΔH<
0，在不同温度、不同压强（p1>
p2）下达到平衡，混合气体中SO3的体积分数φ（SO3）随温度变化的曲线应为（ ）
选C 该反应是一个放热反应，升高温度，平衡逆向移动，SO3的体积分数减小，又该反应是气体分子数减小的反应，其他条件一定时，增大压强，平衡正向移动，SO3的体积分数增大，C项正确。
6.
如图所示曲线表示其他条件一定时，反应2NO（g）＋O2（g）
2NO2（g） ΔH<
0中，NO的转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（ ）
A．a点 B．b点
C．c点D．d点
选C 在图像中斜线上的任何一点都表示可逆反应处于平衡状态，在斜线的上方的点，由于NO2的含量高于平衡时的含量，因此逆反应速率大于正反应速率，反应逆向进行；
在斜线下方的点，由于NO2的含量低于平衡时的含量，因此逆反应速率小于正反应速率，反应正向进行。
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点。
7.
亳州模拟）反应N2O4（g）
2NO2（g） ΔH＝＋57kJ·
mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如右图所示。
A．A、C两点的反应速率：
A>
C
B．A、C两点气体的颜色：
A深，C浅
C．A、C两点气体的平均相对分子质量：
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
选D A、C点的温度相同，C点压强大于A点压强，增大压强，反应速率增大，故反应速率A<
C，A错误；
增大压强，虽然平衡向逆反应方向移动，但体积同时也减小，组分的浓度增大，C的颜色深，B错误；
M＝
，增大压强，平衡向逆反应方向移动，m不变，n减小，M增大，平均相对分子质量C>
A，C错误；
恒压下，提高NO2体积分数，平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，应升高温度，D正确。
8．已知：
2CH3COCH3（l）
CH3COCH2COH（CH3）2（l）ΔH。
取等量CH3COCH3分别在0℃和20℃下反应，测得其转化率（α）随时间（t）变化的关系曲线如图所示。
A．曲线Ⅱ表示20℃时反应的转化率
B．升高温度能提高反应物的平衡转化率
C．在a点时，曲线Ⅰ和Ⅱ表示的反应化学平衡常数相等
D．反应物的化学反应速率的大小顺序：
d＞b＞c
选D 曲线Ⅰ比曲线Ⅱ斜率大，说明曲线Ⅰ的温度高，故A错误；
曲线Ⅰ比曲线Ⅱ的温度高，但平衡时反应物的转化率低，说明升温平衡逆向移动，转化率降低，故B错误；
曲线Ⅰ和曲线Ⅱ对应的温度不同，化学平衡常数只与温度有关，所以在a点曲线Ⅰ和Ⅱ表示的反应化学平衡常数不相等，故C错误；
反应开始时反应物的浓度最大，随着反应进行，反应物的浓度减小，反应物的反应速率也逐渐减小，所以d处反应速率大于b处，因为曲线Ⅰ的温度高，反应物浓度相同时，b处反应速率大于c处，故D正确。
9．（2019·
邢台期末）有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个体积均为0.5L的恒容密闭容器，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ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） ΔH。
HCl的平衡转化率与Z和T的关系如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
容器
起始时
T/℃
n（HCl）/mol
Z
Ⅰ
300
0.25
a
Ⅱ
b
Ⅲ
4
A．ΔH＜0
B．a＜4＜b
C．若容器Ⅲ反应某时刻处于R点，则R点的反应速率v正＞v逆
D．300℃时，该反应平衡常数的值为320
选D A项，由图可知，HCl平衡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，则ΔH＜0，故A正确；
B项，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，则a＜4＜b，故B正确；
C项，R点温度与Q点相同，但转化率小于平衡时转化率，可知反应正向进行，则R点v正＞v逆，故C正确；
D项，300℃时，Z＝4，n（HCl）＝0.25mol，n（O2）＝0.0625mol，即c（HCl）＝0.5mol/L，c（O2）＝0.125mol/L，HCl平衡转化率为80%，则
4HCl（g）＋O2（g）
2Cl2（g）＋2H2O（g）
起始（mol/L） 0.5 0.125 0 0
转化（mol/L）0.40.10.20.2
平衡（mol/L）0.10.0250.20.2
K＝
＝640，故D错误。
10．一定条件下合成乙烯：
6H2（g）＋2CO2（g）
CH2===CH2（g）＋4H2O（g），已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。
A．生成乙烯的速率：
v（M）一定小于v（N）
B．化学平衡常数：
KN＞KM
C．当温度高于250℃时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，从而使催化剂的催化效率降低
D．若投料比n（H2）∶n（CO2）＝3∶1，则图中M点时，乙烯的体积分数为7.7%
选D 由题中图像可知，其他条件不变时升高温度，CO2平衡转化率减小，即平衡逆向移动，所以正反应是放热反应。
M点催化剂催化效率高，N点温度高，所以不能判断M、N两点反应速率的相对大小，A项错误；
正反应是放热反应，温度越高化学平衡常数越小，B项错误；
催化剂只改变反应速率而不能使平衡发生移动，催化剂催化效率与平衡移动无关，催化效率降低是由温度变化引起的，C项错误；
若开始投入6xmolH2、2xmolCO2，则达平衡时n（H2）＝3xmol、n（CO2）＝xmol、n（CH2===CH2）＝0.5xmol、n（H2O）＝2xmol，所以平衡时乙烯的体积分数为
×
100%≈7.7%，D项正确。
11．已知反应CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g） ΔH＝QkJ·
mol－1，在三个不同容积的容器中分别充入1molCO与2molH2，恒温恒容，测得平衡时CO的转化率如下表。
温度（℃）
容器体积
CO转化率
平衡压强（p）
①
200
V1
50%
p1
②
V2
70%
p2
③
350
V3
p3
A．反应速率：
③>
①>
B．平衡时体系压强：
p1∶p2＝5∶4
C．若容器体积V1>
V3，则Q<
D．若实验②中CO和H2用量均加倍，则CO转化率＞70%
选CD ①和②体积不知，压强不知，无法比较两者的反应速率，A错误；
体积不知，所以压强之比不一定是5∶4，B错误；
③和①CO的转化率相同，若容器体积V1>
V3，③到①平衡逆向移动，CO转化率减小，所以降低温度使CO的转化率增加，所以正反应为放热反应，所以Q<
0，C正确；
若实验②中CO和H2用量均加倍，相当于增大压强，平衡正向移动，则CO转化率大于70%，D正确。
12．在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同温度下反应CO2（g）＋C（s）
2CO（g）达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c（CO2）随温度的变化如下图所示（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）。
A．反应CO2（g）＋C（s）===2CO（g）的ΔS>
0、ΔH<
B．体系的总压强p总：
p总（状态Ⅱ）>
2p总（状态Ⅰ）
C．体系中c（CO）：
c（CO，状态Ⅱ）<
2c（CO，状态Ⅲ）
D．逆反应速率v逆：
v逆（状态Ⅰ）>
v逆（状态Ⅲ）
选BC 由图像可看出，随着温度的升高，CO2的浓度减小，即升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH＞0，A错误；
根据图中的数据可知，c（CO2，状态Ⅱ）＝c（CO2，状态Ⅰ）＝0.075mol·
L－1，根据方程式可以计算出：
n总气体（状态Ⅱ）＝0.325mol，n总气体（状态Ⅰ）＝0.125mol，容器的体积相等，若在相同温度下，p总（状态Ⅱ）＞2p总（状态Ⅰ），B正确；
Ⅱ和Ⅲ时温度相同，由于该反应的正反应为气体体积增大的反应，增大压强时，平衡逆向移动，C正确；
因为温度越高，反应速率越快，故状态Ⅲ的反应速率大于状态Ⅰ的反应速率，D错误。
13．在①、②、③容积不等的恒容密闭容器中，均充入0.1molCO和0.2molH2，在催化剂的作用下发生反应：
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）。
测得三个容器中平衡混合物中CH3OH的体积分数随温度的变化如下图所示。
A．该反应的正反应为放热反应
B．三个容器容积：
②>
C．在P点，CO转化率为75%
D．在P点，向容器②中再充入CO、H2及CH3OH各0.025mol，此时v（CO）正<
v（CO）逆
选AC 由图中的每条曲线可知，随着温度的升高，CH3OH的体积分数减小，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，A正确；
该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，故压强①>
③，则容器的容积：
①<
②<
③，B错误；
P点时CH3OH的体积分数为50%，设平衡时CO转化了xmol，则
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）
起始/mol 0.1 0.2 0
平衡/molx2xx
转化/mol 0.1－x0.2－2xx
＝0.5，解得x＝0.075mol
因此CO的转化率为75%，C正确；
设容器②的容积为1L，根据平衡时的物质的量可知，该反应的平衡常数K＝
＝1200，按照D项加入的各物质的物质的量，因此Q＝
≈356<
K，故反应正向进行，v正>
v逆，D错误。
14．苯乙烯（C6H5CH===CH2）是生产各种塑料的重要单体，其制备原理是：
C6H5C2H5（g）
C6H5CH===CH2（g）＋H2（g），实际生产中常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂（水蒸气不参加反应），如图为乙苯的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强的关系。
A．a、b两点转化率不等，但是化学平衡常数相等
B．b点转化率为50%，则混合气体中苯乙烯的体积分数为
C．恒容时加入稀释剂（水蒸气）能减小C6H5C2H5平衡转化率
D．b点和c点温度和压强相同，故其反应速率也相等
选A A项，根据图像可知，a、b两点转化率不等，但a、b两点温度相同，化学平衡常数相等，正确；
B项，令开始时投入乙苯的物质的量为1mol，则水蒸气的物质的量为8mol，b点乙苯转化率为50%，参加反应的乙苯为1mol×
50%＝0.5mol，根据“三段式”
C6H5CH===CH2（g）＋H2（g）
起始（mol）1 0 0
转化（mol）0.50.50.5
平衡（mol）0.50.50.5
平衡时混合体系总物质的量＝8mol＋0.5mol＋0.5mol＋0.5mol＝9.5mol，混合气体中苯乙烯的体积分数＝
＝
，错误；
C项，恒容条件下，加入稀释剂水蒸气，反应混合物的浓度不变，平衡不移动，C6H5C2H5平衡转化率不变，错误；
D项，体系总压强不变时，c点
值比b点大，c点各物质浓度变小，c点反应速率比b点小，错误。
15.
工业上以CH4为原料制备H2的原理为CH4（g）＋H2O（g）
CO（g）＋3H2（g）。
在一定条件下向a、b两个恒温恒容的密闭容器中均通入1.1molCH4（g）和1.1molH2O（g），测得两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线分别如图中a和b所示。
已知容器a的体积为10L，温度为Ta，下列说法不正确的是（ ）
A．容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为0.025mol·
L－1·
min－1
B．a、b两容器的温度可能相同
C．在达到平衡前，容器a的压强逐渐增大
D．该反应在Ta下的平衡常数为27
选B 观察两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线a和b可知，当CO的物质的量保持不变时便达到平衡状态，a容器中反应达到平衡用了4min，b容器中反应达到平衡用了6.5min，两个容器中反应快慢不同。
用三段式分析a容器中各物质的相关量：
CH4（g）＋H2O（g）
CO（g）＋3H2（g）
起始（mol） 1.1 1.1 0 0
转化（mol）1.01.01.03.0
平衡（mol）0.10.11.03.0
容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率v（CH4）＝
＝0.025mol·
min－1，A正确；
投入相同的反应物，a和b达到平衡状态所用时间a＜b，平衡时CO物质的量a＞b，所以a、b两容器中反应温度一定不同，B错误；
在恒温恒容条件下，随着反应的进行，反应体系中气体物质的量不断增加，体系的压强逐渐增大，C正确；
该反应在Ta温度下的平衡常数K＝
＝27（mol·
L－1）2，D正确。
16．（2020·
山东模考）聚乙烯醇生产过程中会产生大量副产物乙酸甲酯，其催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯，该反应的化学方程式为
CH3COOCH3（l）＋C6H13OH（l）
CH3COOC6H13（l）＋CH3OH（l）
已知v正＝k正x（CH3COOCH3）·
x（C6H13OH），v逆＝k逆x（CH3COOC6H13）·
x（CH3OH），
其中v正、v逆为正、逆反应速率，k正、k逆为速率常数，x为各组分的物质的量分数。
（1）反应开始时，己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1∶1投料，测得348K、343K、338K三个温度下乙酸甲酯转化率（a）随时间（t）的变化关系如下图所示。
该醇解反应的ΔH________0（填“＞”或“＜”）。
348K时，以物质的量分数表示的化学平衡常数Kx＝________（保留2位有效数字）。
在曲线①、②、③中，k正－k逆值最大的曲线是________；
A、B、C、D四点中，v正最大的是________，v逆最大的是________。
（2）343K时，己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1∶1、1∶2和2∶1进行初始投料。
则达到平衡后，初始投料比________时，乙酸甲酯转化率最大；
与按1∶2投料相比，按2∶1投料时化学平衡常数Kx________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）该醇解反应使用离子交换树脂作催化剂，下列关于该催化剂的说法正确的是________。
a．参与了醇解反应，但并不改变反应历程
b．使k正和k逆增大相同倍数
c．降低了醇解反应的活化能
d．提高乙酸甲酯的平衡转化率
（1）根据图像，①的速率最快，说明①对应的是最高温度348K，温度升高，平衡时转化率增大，说明正向是吸热的，所以ΔH＞0。
348K时，设初始投入为1mol，则有：
起始：
1 1 0 0
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）]＝0.32×
0.32/（0.18×
0.18）＝3.2。
k正、k逆是温度的函数，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①。
根据v正＝k正x（CH3COOCH3）·
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2∶1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。
因此，选择b、c。
答案：
（1）＞ 3.2 ① A C
（2）2∶1 不变
（3）bc
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