第二章　第二节　第6课时　化学反应速率与平衡图像(1) 课时练（答案）2023-2024化学人教（2019）

第6课时　化学反应速率与平衡图像(1)
题组一　单因素时间图像
1．如图是恒温下H2(g)＋I2(g)2HI(g)＋Q(Q>0)的化学反应速率随反应时间变化的示意图，t2时刻改变的外界条件是(　　)
A．升高温度 B．增大压强
C．增大反应物浓度 D．加入催化剂
2.乙酸甲酯转化为乙醇的反应原理为CH3COOCH3(g)＋2H2(g)C2H5OH(g)＋CH3OH(g)　ΔH<0。该反应中反应速率随时间变化的关系如图所示，t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件。下列说法错误的是(　　)
A．t1时升高温度
B．t3时加入催化剂
C．t4时增大反应容器的容积，使体系压强减小
D．在反应保持化学平衡的时间段中，C2H5OH的体积分数最小的时间段是t2～t3
3.在一恒温恒压的密闭容器中发生反应：M(g)＋N(g)2R(g)　ΔH<0，t1时刻达到平衡，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A．t1时刻的v正小于t2时刻的v正
B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中通入R
C.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，M的体积分数相等
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，反应的平衡常数相等
4.一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是(　　)
A．该反应的化学方程式为6A＋2D3B＋4C
B．0～1 s，v(A)＝v(B)
C．0～5 s，B的平均反应速率为0.06 mol·L－1·s－1
D．反应进行到5 s时，v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D)
5．(2023·商丘高二期中)有可逆反应：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH<0。
已知在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是(　　)
A．降低温度、增大压强、减小反应物浓度、使用催化剂
B．使用催化剂、增大压强、增大反应物浓度、升高温度
C．增大反应物浓度、使用催化剂、减小压强、升高温度
D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用催化剂
6．(2022·成都外国语学校高二期中)下列说法不正确的是(　　)
A．图1可表示将一定量的CO和NO通入刚性容器发生反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，物质的量随时间的变化关系，且t1时达到平衡
B．图2可表示反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)，在t0时将容器的体积缩小为原来的一半后再次平衡的过程中压强随时间的变化关系
C．图3可表示反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)的ΔH与时间的变化关系，且t1时不一定达到平衡
D．图4可表示在绝热容器中充入一定量的A和B，发生反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH<0，平衡常数与时间的关系图，且t1时达到平衡
题组二　多因素时间图像
7．(2023·成都质检)在某容积一定的密闭容器中，发生反应：A(g)＋B(g)xC(g)，根据图Ⅰ所示的反应曲线，判断下列有关图Ⅱ的说法正确的是(T表示温度，p表示压强，C%表示C的体积分数)(　　)
A．x＝1，ΔH＜0，p3＜p4，y轴表示混合气体的密度
B．x＝2，ΔH＞0，p3＜p4，y轴表示B的体积分数
C．x＝1，ΔH＜0，p3＞p4，y轴表示B的转化率
D．x＝1，ΔH＞0，p3＞p4，y轴表示B的体积分数
8．为探究外界条件对反应mA(g)＋nB(g)cZ(g)　ΔH的影响，以A和B的物质的量之比为m∶n开始反应，通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数与压强及温度的关系，实验结果如图所示。下列判断正确的是(　　)
A．ΔH>0
B．m＋nC．其他条件相同，升高温度，v正增大的幅度小于v逆
D．其他条件相同，压强增大，平衡正向移动，该反应的平衡常数增大
9.一定条件下，CH3OH与H2O发生反应：CH3OH(g)＋H2O(g)CO2(g)＋3H2(g)，反应起始时＝M在恒压条件下，反应达到平衡时CH3OH的体积分数φ与M和T(温度)的平衡关系如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．该反应的ΔH>0
B．图中M的大小关系为a>4>b
C．图中Q点对应的平衡混合物中＝4
D．温度不变时，增大Q点对应的平衡体系压强，则φ减小
10．汽车尾气中产生NO的反应为N2(g)＋O2(g)2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(　　)
A．温度T下，该反应的平衡常数K＝
B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小
C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0
11．已知反应：2A(l)B(l)　ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q>0)，取等量A分别在0 ℃和20 ℃下反应，测得其转化率Y随时间t变化的关系曲线(Y－t)如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．曲线a代表20 ℃下A的Y－t曲线
B．反应到66 min时，0 ℃和20 ℃下反应放出的热量相等
C．0 ℃和20 ℃下达到平衡时，反应都放出Q kJ热量
D．反应都达到平衡后，正反应速率：a>b
12．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段内各物质的浓度随时间的变化如图甲所示，正、逆反应速率随时间的变化如图乙所示，下列说法中正确的是(　　)
A．30～40 min间该反应使用了催化剂
B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应
C．30 min时降低温度，40 min时升高温度
D．8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L－1·min－1
13．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应)。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，回答下列问题：
(1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是__________。
(2)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)＝_____ mol·L－1·min－1；反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是______________________________________。
(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25 min时还可以采取的措施是________(填字母)。
A．加入催化剂 B．缩小容器体积
C．升高温度 D．加入一定量的N2O4
14.在一个体积为2 L的密闭容器中，高温下发生反应：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)。其中CO2、CO的物质的量(mol)随时间(min)的变化关系如图所示：
(1)反应在1 min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了3.2 g。用CO2的浓度变化表示的反应速率 v(CO2)＝_______________________________________________________。
(2)反应进行至2 min时，若只改变温度，曲线发生的变化如图所示，3 min时再次达到平衡，则ΔH________(填“>”“<”或“＝”)0。
(3)5 min时再充入一定量的CO(g)，平衡发生移动。下列说法正确的是________(填字母)。
a．v正先增大后减小 b．v正先减小后增大
c．v逆先增大后减小 d．v逆先减小后增大
表示n(CO2)变化的曲线是________(填写图中曲线的字母编号)。
(4)请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态：__________________
______________________________________________________________________________。
15．(1)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的常用试剂，已知：2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH<0，一定温度下，将2 mol NO与2 mol Cl2置于2 L密闭容器中发生反应。
①下列可判断反应达到平衡状态的是________(填字母，下同)。
A．混合气体的平均相对分子质量不变
B．混合气体的密度保持不变
C．NO和Cl2的物质的量之比保持不变
D．每消耗1 mol NO同时生成1 mol ClNO
②为了加快化学反应速率，同时提高NO的转化率，其他条件不变时，可采取的措施有________。
A．升高温度 B．缩小容器容积
C．再充入Cl2 D．使用合适的催化剂
(2)在容积为10 L的密闭容器中充入3 mol NO和2 mol Cl2，在不同温度下发生反应：2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)，ClNO的体积百分含量随时间的变化如图所示。已知T1>T2>T3。
①与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ除温度不同外，还改变的条件是_____________________________。
②实验Ⅲ反应至25 min达到平衡，用NO的浓度变化表示的反应速率为__________________。若实验 Ⅲ 达到平衡时的热量变化为Q kJ，则该反应的热化学方程式为_________________
______________________________________________________________________________。
第6课时　化学反应速率与平衡图像(1)
1．C　2.D
3．A　[已知在一恒温恒压的密闭容器中发生反应：M(g)＋N(g)2R(g)　ΔH<0，t1时刻达到平衡，在t2时刻改变某一条件，由图可知，反应再次达到平衡后，逆反应速率与原平衡相同，由此可知，改变的条件一定是加入了一定量的R而增大了R的浓度，由于容器为恒温恒压，故容器体积必然成比例增大，所以在t2时刻反应物的浓度都减小。t1时刻的v正大于t2时刻的v正，A不正确；t2时刻改变的条件是向密闭容器中通入R，B正确；Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，两平衡等效，所以M的体积分数相等，C正确；因为温度相同，所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，反应的平衡常数相等，D正确。]
4．C　[由图可知，反应达到平衡时A物质增加了1.2 mol、D物质增加了0.4 mol、B物质减少了0.6 mol、C物质减少了0.8 mol，所以A、D为生成物，B、C为反应物，反应的化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A错误；0～1 s时，v(A)＝＝＝0.35 mol·L－1·s－1，v(B)＝＝0.15 mol·L－1·s－1，所以v(A)≠v(B)，B错误；0～5 s时，v(B)＝＝0.06 mol·
L－1·s－1，C正确；反应进行到5 s时，各物质的反应速率不相等，D错误。]
5．D　6.A
7．C　[根据图Ⅰ分析可得T1>T2，p1p4，C正确。]
8．C
9．A　[由图像可知，M一定时，温度升高，φ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，故A正确；CH3OH的物质的量一定的情况下，M增大，H2O(g)的物质的量增大，促进平衡正向移动，CH3OH的转化率增大，平衡时CH3OH的体积分数减小，则b>4>a，故B错误；反应起始时＝4，但H2O和CH3OH按物质的量之比1∶1反应，平衡混合物中二者物质的量之比一定不为4，故C错误；温度不变时，增大压强，平衡逆向移动，故φ增大，故D错误。]
10．A　11.B
12．D　[A项，若使用催化剂，则化学反应速率加快，故错误；由图甲可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，都为1，由图乙可知，30 min时改变的条件为减小压强，40 min时改变的条件为升高温度，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应；8 min前A的平均反应速率为＝0.08 mol·L－1·min－1。]
13．(1)X　bd　(2)0.04　加入了0.4 mol NO2(或加入了NO2)　(3)BD
14．(1)0.1 mol·L－1·min－1　(2)>　(3)c　b
(4)Fe(或FeO)的质量(或物质的量)保持不变(或固体总质量保持不变)
15．(1)①AC　②BC　(2)①加入催化剂(或加压)
②0.008 mol·L－1·min－1　2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1
解析　(1)①反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)是反应前后气体分子数变化的反应，结合＝可知，不变，则各物质的物质的量不变，说明反应达到平衡状态，A正确；反应容器的容积不变，气体的总质量不变，根据ρ＝可知，体系中混合气体密度始终不变，B错误；起始投入的NO与Cl2的物质的量之比是1∶1，而变化的NO与Cl2的物质的量之比是2∶1，所以在未达到平衡前，NO与Cl2的物质的量之比是变化的，当NO与Cl2的物质的量之比保持不变时，反应达到平衡状态，C正确；反应的任一阶段，每消耗1 mol NO一定会生成1 mol ClNO，不能确定是否达到平衡状态，D错误。②升高温度，反应速率加快，但该反应放热，平衡逆向移动，NO转化率降低，A错误；缩小容器容积，相当于加压，反应正向进行，反应速率加快，B正确；充入Cl2，反应速率加快，反应正向进行，NO的转化率提高，C正确；使用合适的催化剂，能加快反应速率，但不影响平衡移动，即NO的转化率不变，D错误。
(2)ΔH<0，升高温度，ClNO的百分含量不断减小，平衡逆向移动。①与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ的反应温度：T2　　　　　　 2NO(g)　＋　Cl2(g)2ClNO(g)
起始/(mol·L－1)　 0.3　　　　　0.2　　　 0
变化/(mol·L－1)　 2c　　　　　 c　　　　2c
平衡/(mol·L－1)　 0.3－2c　　　0.2－c　　2c
平衡时ClNO的体积百分含量为50%，则×100%＝50%，c＝0.1，v(NO)＝＝0.008 mol·L－1·min－1；达到平衡时，Cl2的物质的量的变化量为0.1 mol·
L－1×10 L＝1 mol，反应放出Q kJ热量，则该反应的热化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)
2ClNO(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1。