备战2025年高考二轮复习化学（广东版）选择题热点练11 速率与平衡图像分析（Word版附解析）

这是一份备战2025年高考二轮复习化学（广东版）选择题热点练11 速率与平衡图像分析（Word版附解析），共7页。试卷主要包含了5 kJ·ml-1等内容，欢迎下载使用。
学生用书P272
(选择题每小题4分)
1.(2024·广东东莞中学、广州二中等六校联考)向一恒容密闭容器中加入1 ml CH4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=n(CH4)n(H2O)]随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.平衡时H2O(g)的浓度:a>c
B.b、c两点的正反应速率:vb>vc
C.此反应在任意温度下都可自发进行
D.当容器内气体的平均相对分子质量不变时,反应达平衡状态
答案:C
解析:x=n(CH4)n(H2O)越大,甲烷的转化率越小,相同温度下x1对应甲烷的转化率大于x2,则x1c,A正确;根据A的解析可知x1vc,B正确;a、b点投料比相同,升高温度,甲烷的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,正向ΔH>0,正向体积增大,即ΔS>0,故该反应高温时自发,C错误;都是气体参加的反应,正向体积增大,则平均相对分子质量不变时各组分含量不再变化,达到平衡,D正确。
2.(2024·浙江温州一模)已知HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应:
Ⅰ.HCOOHCO+H2O K1
Ⅱ.HCOOHCO2+H2 K2
T温度下,在密封石英管内完全充满1.0 ml·L-1 HCOOH水溶液,使HCOOH分解,分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。下列有关说法不正确的是( )
A.混合体系达平衡后:c(CO2)·c(H2)>c(CO)
B.活化能:反应Ⅰc(CO),A正确;根据图像可知,CO浓度达到最大值时表明反应Ⅰ达平衡,此时CO2浓度未达最大值,即反应Ⅱ尚未达平衡状态,说明反应Ⅰ的反应速率大于反应Ⅱ,即活化能:反应Ⅰ0
反应Ⅱ CH3OH+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH2>0
反应Ⅲ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3>0
在恒压下,将一定比例的二甲醚和水蒸气混合后,以一定流速通过装有催化剂的反应器,反应相同时间测得的CH3OCH3实际转化率、CO2实际选择性与CO2平衡选择性随温度的变化如图所示。CO2的选择性=n生成(CO2)2n反应(CH3OCH3)×100%。下列说法不正确的是( )
A.曲线a表示CH3OCH3实际转化率随温度的变化
B.200 ℃时,反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ的速率
C.适当增加n起始(H2O)n起始(CH3OCH3),有利于提高H2的产率
D.一定温度下,若增大压强,CO的平衡产量不变
答案:D
解析:根据常理可知,CO2实际选择性与CO2平衡选择性随温度的变化的走势应该相同,故可知曲线b为CO2实际选择性,则曲线a为CH3OCH3实际转化率。根据上述分析可知曲线a为CH3OCH3实际转化率,A正确;在200 ℃时,CO2实际选择性大于其平衡选择性,可知此温度下,反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ,B正确;适当增加n起始(H2O)n起始(CH3OCH3)的量,会促进CH3OCH3的转化,还能使反应Ⅱ正向进行,反应Ⅲ逆向进行,从而提高氢气的产率,C正确;增大压强会导致反应Ⅱ平衡逆向移动,从而导致反应Ⅲ逆向移动,CO的平衡产率会减小,D错误。
4.(2024·黑龙江大庆实验中学模拟)某温度下,向V L恒容密闭容器中通入4 ml X(g),发生反应:①2X(g)Y(g)+4Z(g),②2Z(g)M(g)。反应体系中X、Y、Z的物质的量随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.25 min时,生成了3.2 ml M
B.0~10 min内,气体X的平均反应速率为0.32V ml·L-1· min-1
C.该温度下,反应②的平衡常数K=2V
D.25 min时保持其他条件不变,再向体系中通入1 ml Y(g)后,反应②的平衡不移动
答案:C
解析:反应①不是可逆反应,由图可知,25 min时n(X)=0 ml,即25 min时,4 ml气体X反应完全,生成8 ml Z,据图知此时剩下1.6 ml Z,因此反应②消耗Δn(Z)=(8-1.6)ml=6.4 ml,则生成了12×Δn(Z)=3.2 ml M,A正确;由图可知,0~10 min内v(Y)=ΔnVΔt=1.6mlVL×10min=0.16V ml·L-1· min-1,反应为2X(g)Y(g)+4Z(g),则v(X)=2v(Y)=0.32V ml·L-1· min-1,B正确;反应达到平衡时n(Y)=2 ml,n(Z)=1.6 ml,则Δn(Z)=2 ml×4-1.6 ml=6.4 ml,反应②为2Z(g)M(g),所以n(M)=12×Δn(Z)=3.2 ml,反应②的平衡常数K=c(M)c2(Z)=3.2V(1.6V)2=1.25V,C错误;反应①不是可逆反应,25 min时气体X反应完全,通入1 ml Y(g)对反应①无影响,不能改变Z的浓度,则对反应②也无影响,即反应②的平衡不发生移动,D正确。
5.(2024·江苏盐城一模)CH3OH可作大型船舶的绿色燃料。工业上用CO2制备CH3OH的原理如下:
反应1:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.5 kJ·ml-1
反应2:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·ml-1
分别在3 MPa、5 MPa下,将n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的混合气体置于密闭容器中,若仅考虑上述反应,不同温度下反应体系达到平衡时,CO2转化率(α)、产物选择性(S)的变化如图所示。
已知:S(CH3OH或CO)=n(CH3OH或CO)n转化(CO2)×100%。下列说法不正确的是( )
A.反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH