2024版 步步高 考前三个月 化学 新高考第一篇 主题九 选择题21 化学反应速率和化学平衡移动图

2024-03-15 · 13页 · 955.5 K

选择题21 化学反应速率化学平衡移动图像1.(2023·辽宁,12)一定条件下,酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小C.该条件下,Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存D.总反应为:2MnOeq\o\al(-,4)+5C2Oeq\o\al(2-,4)+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O答案 C解析 由图像可知,随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,说明开始反应生成Mn(Ⅲ),后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A项错误;随着反应物浓度的减小,到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅱ)对反应起催化作用,13min后反应速率会增大,B项错误;由图像可知,Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ),该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存,C项正确;H2C2O4为弱酸,在离子方程式中不拆成离子,总反应为2MnOeq\o\al(-,4)+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,D项错误。2.(2022·河北,13改编)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量X,发生反应的方程式为①XY;②YZ。反应①的速率v1=k1c(X),反应②的速率v2=k2c(Y),式中k1、k2为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线,图乙为反应①和②的lnk~eq\f(1,T)曲线。下列说法正确的是( )A.随c(X)的减小,反应①、②的速率均降低B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z)C.欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间D.温度低于T1时,总反应速率由反应①决定答案 C解析 由图甲中的信息可知,浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X,浓度随时间变化逐渐增大的代表的是Z,浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y;由图乙中的信息可知,反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。由图甲中的信息可知,随c(X)的减小,c(Y)先增大后减小,c(Z)增大,因此,反应①的速率随c(X)的减小而减小,而反应②的速率先增大后减小,A错误;根据体系中发生的反应可知,在Y的浓度达到最大值之前,单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量,因此,v(X)=v(Y)+v(Z),但是,在Y的浓度达到最大值之后,单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量,故v(X)+v(Y)=v(Z),B错误;升高温度可以加快反应①的速率,但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的,且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大,因此,欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间,C正确;由图乙信息可知,温度低于T1时,k1>k2,反应②为慢反应,因此,总反应速率由反应②决定,D错误。3.(2023·湖南,13)向一恒容密闭容器中加入1molCH4和一定量的H2O,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x[x=eq\f(nCH4,nH2O)]随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )A.x1vc正,故B错误;由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大,温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:Ka0B.气体的总物质的量:na0.75,即平衡常数K>12,故C错误;根据图像可知,甲容器达到平衡的时间短,温度高,所以达到平衡的速率相对乙容器的快,即va正>vb正,故D错误。5.(2023·山东,14改编)一定条件下,化合物E和TFAA合成H的反应路径如下:已知反应初始E的浓度为0.10mol·L-1,TFAA的浓度为0.08mol·L-1,部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示,忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是( )A.t1时刻,体系中无E存在B.t2时刻,体系中无F存在C.E和TFAA反应生成F的活化能很小D.反应达平衡后,TFAA的浓度为0.08mol·L-1答案 C解析 t1时刻TFAA浓度为0,则TFAA完全反应,消耗的E为0.08mol·L-1,E剩余0.02mol·L-1,故体系中有E存在,A错误;由题给反应路径和元素质量守恒知,体系中TFAA、G、F的总浓度应为0.08mol·L-1,由题图知,t2时刻TFAA和G的浓度之和小于0.08mol·L-1,则体系中一定存在F,B错误;由图可知,反应刚开始TFAA的浓度迅速减小为0,则E和TFAA的反应速率非常快,该反应的活化能很小,C正确;只有F、G全部转化为H和TFAA时,TFAA的浓度才能为0.08mol·L-1,而GH+TFAA为可逆反应,所以反应达平衡后,TFAA的浓度一定小于0.08mol·L-1,D错误。1.化学反应速率、化学平衡图像分析思路2.曲线上不同点速率大小比较例 (2023·河南安阳一中模拟预测)(环戊二烯)容易发生聚合反应生成二聚体,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,下列说法不正确的是( )A.T1vdC.b点时v正Kd答案 D解析 c点以前均未达到平衡,正反应速率大于逆反应速率,故A错误;温度越高,反应速率越快,则d点逆反应速率大于a点,故B错误;该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,c点以后为平衡的移动过程,则c点平衡常数大于d点,故D正确。3.(2023·辽宁辽阳一模)一定条件下,向一恒容密闭容器中通入适量的NO和O2,发生反应:2NO(g)+O2(g)===N2O4(g),经历两步反应:①2NO(g)+O2(g)===2NO2(g);②2NO2(g)N2O4(g)。反应体系中NO2、NO、N2O4的浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( )A.曲线a是c(NO2)随时间t的变化曲线B.t1时,c(NO)=c(NO2)=2c(N2O4)C.t2时,c(NO2)的生成速率大于消耗速率 关注微信公众号《全元高考》领取高中精品资料 D.t3时,c(N2O4)=eq\f(c0-cNO2,2)答案 D解析 NO2是中间产物,其浓度先增大后减小,曲线a代表NO,A项错误;根据图像可知,t1时NO、NO2、N2O4的浓度相等,B项错误;t2时,NO2浓度在减小,说明其生成速率小于消耗速率,C项错误;根据氮元素守恒,t3时,NO完全消耗,则c(NO2)+2c(N2O4)=c0,D项正确。4.(2023·湖南怀化二模)二氧化碳催化加氢合成乙烯的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH,恒压条件下,按n(CO2)∶n(H2)=1∶3进行反应,达到平衡时各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。下列说法错误的是( )A.图中曲线b表示平衡时H2O的物质的量分数随温度的变化B.

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