2027年高考化学一轮复习 突破练习含答案 课时作业38 化学反应速率和化学平衡图像的分析（教用）

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选择题：1∼6题，每小题6分，共36分。
基础达标练
1．反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=−92.4kJ⋅ml−1的反应速率随时间变化的曲线如图所示，则NH3的百分含量最高的一段时间是（ ）
A. t0～t1B. t2～t3C. t3～t4D. t5～t6
【答案】A
【解析】可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=−92.4kJ⋅ml−1为反应前后气体分子数减小的放热反应。t0～t1，正、逆反应速率相等，平衡不移动；t1～t2，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，导致NH3的含量降低；t2～t3，正、逆反应速率相等，处于平衡状态，NH3的含量不变；t3～t4，正、逆反应速率同等程度地增大，平衡不移动，NH3的含量不变；t4～t5，正、逆反应速率都降低，但逆反应速率大于正反应速率，导致平衡向逆反应方向移动，NH3的含量降低；t5～t6，正、逆反应速率相等，平衡不移动，NH3的含量不变。所以平衡混合物中NH3的百分含量最高的时间段是t0～t1，故选A。
2．（2025·广东湛江联考）烯烃是具有重要价值的化工原料。下列有关图示与对应的叙述不相符的是（ ）
A. 图甲表示不同温度下烷烃分解得到烯烃的过程，则曲线b表示的温度更高
B. 图乙可表示温度对反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH=−184.6kJ⋅ml−1的平衡常数K的影响
C. 图丙表示正丁烷脱氢制丁烯，产率在600℃之后快速降低的原因可能是副产物增加
D. 图丁表示烯烃与H2的加成反应，实线可表示加入催化剂后的历程
【答案】B
【解析】题图乙中，随着温度的升高，平衡常数K在增大，但题给反应为放热反应，升高温度平衡常数K减小，与图像不符，B符合题意。
3．向恒容密闭容器中充入X，在催化剂作用下发生反应：2X(g)⇌2Y(g)+Z(g)，起始压强为pkPa，反应时间为ts，测得X的转化率随温度的变化如图中实线所示（虚线表示平衡转化率）。下列说法正确的是 （ ）
A. 该反应的ΔH0，A错误；给定的反应中，焓变只与始态、终态有关，催化剂可以改变反应的活化能，不能改变焓变，催化剂对平衡移动无影响，B错误；题给反应为气体物质的量增大的反应，增大起始压强，平衡逆向移动，X的平衡转化率降低，C错误；该时间段内，用X表示的压强变化为0.4pkPa，则Y的压强变化为0.4pkPa，则化学反应速率v(Y)=0.4pkPats=0.4ptkPa⋅s−1，D正确。
4．已知：2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g)的正反应速率可表示为v正=k正c2(NO)⋅c2(H2)(k正为正反应速率常数)，该反应平衡常数的对数与温度的倒数的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 增大NO浓度可提高活化分子百分比
B. 使用催化剂不会影响正反应速率常数k正
C. 建立平衡后，压缩容器的容积，平衡正向移动，但平衡常数K不变
D. 升高温度可提高NO的平衡转化率
【答案】C
【解析】增大反应物浓度可提高单位体积内活化分子数，但不能改变活化分子百分比，A错误；题给反应中，使用催化剂会加快反应速率，从题给正反应速率方程看是通过对速率常数k正的影响来实现的，B错误；题给反应为气体分子数减小的反应，建立平衡后，压缩容器的容积，平衡正向移动，温度不变，平衡常数K不变，C正确；根据题图可知，lgK随温度升高而减小，说明正反应放热，所以升高温度NO的平衡转化率减小，D错误。
能力强化练
5．（2025·山东青岛三模）不定项 异丙醇醚化制备异丙醚反应：2(CH3)2CHOH(g)⇌(CH3)2CHOCH(CH3)2(g)+H2O(g)ΔH。高压反应釜中，一定压强下，不同温度时异丙醇转化率(α)随时间的变化情况如图1所示；精馏塔中，一定温度下，压强对异丙醇平衡转化率影响情况如图2所示。已知：温度每升高10K，高压反应釜中的反应速率增大n(2α(383K)−α(373K)，B错误；平衡常数仅与温度有关，与反应物或产物的浓度无关，393K和373K是不同的温度，对应的平衡常数也不同，因此纯气相反应中，无论分离出产品多少，平衡常数K(393K)和K(373K)总是不会相等的，C正确。由题图2可知，当压强小于2MPa时，异丙醇的平衡转化率始终为60%，说明此时化学方程式左右两边气体分子总数相等，三种物质全呈气态，当压强为2MPa∼3MPa时，平衡转化率增大，则反应正向进行的方向为气体分子总数减小的方向，已知水蒸气的常规液化压强为18MPa，异丙醚的常规液化压强为2MPa，说明此时异丙醚几乎完全转化为液态，当压强为3MPa∼4MPa时，异丙醇的平衡转化率又有所下降但仍大于60%，只能是异丙醇部分液化，则气体液化的常规压强：p(H2O)>p（异丙醇），D错误。
6．（2025·山东济宁一模）不定项 在473K、3.0×103kPa的高压HCl氛围下，PhCCCH3发生下列反应，该炔烃及反应产物的占比[μ （产物Ⅰ）=n(产物Ⅰ)n(PhCCCH3)+n(产物Ⅰ)+n(产物Ⅱ)]随时间的变化如图所示。已知：在高压HCl氛围下进行，HCl压强近似等于总压。下列说法错误的是（ ）
A. 活化能：反应Ⅰ> 反应Ⅱ
B. t1时刻，PhCCCH3的转化率为80%
C. 反应Ⅰ的Kp=34×105kPa−1
D. 选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
【答案】AC
【解析】根据题图可知，在相同条件下，产物Ⅰ在初始阶段的生成速率比产物Ⅱ快，说明反应Ⅰ反应速率快，则活化能：反应Ⅰ< 反应Ⅱ，A错误；根据反应方程式可知，PhCCCH3在体系中的存在形式有PhCCCH3、产物Ⅰ、产物Ⅱ，根据μ （产物）=n(产物Ⅰ)+n(产物Ⅱ)n(PhCCCH3)+n(产物Ⅰ)+n(产物Ⅱ)及题图可知，t1时刻，产物Ⅰ、产物Ⅱ共80%，则PhCCCH3的转化率为80%，B正确；因反应在高压HCl氛围下进行，HCl压强近似等于总压，反应Ⅰ的Kp=p(产物Ⅰ)p(HCl)⋅p(PhCCCH3)=μ(产物Ⅰ)μ(PhCCCH3)×1p总=35%20%×13.0×103kPa=71.2×104kPa−1，C错误；选择相对较短的反应时间，主要生成产物Ⅰ，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，D正确。
7．（2025·广东茂名二模）（14分）TiC能高效分解水，为开发氢能源提供了研究方向。一种制取高纯TiC的原理的主反应为2TiCl3(g)+2CH4(g)⇌2TiC(s)+6HCl(g)+H2(g)。
（1） 图1为主反应的lgK与温度T的关系，该反应是_ _ _ _ （填“放热”或“吸热”）反应。
图1
（2） 下列关于主反应的说法正确的是_ _ _ _ （填字母）。
A. 减压时平衡正向移动，K增大
B. 当v正(CH4)=2v逆(H2)时，反应达到平衡状态
C. 温度升高，逆反应速率减慢，平衡正向移动
D. 投料时增大c(CH4)c(TiCl3)，有利于提高TiCl3的平衡转化率
（3） 初始组分TiCl3和CH4的物质的量均为10ml，H2的物质的量为20ml时，在容积为2L的密闭容器中进行合成TiC的反应，tmin时体系部分组分的物质的量随温度的变化曲线如图2所示。
图2
① 600℃以后，TiC的量增大程度不大，而H2的量明显增多的原因是CH4发生了分解反应：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （用化学方程式表示）。
② m点时主反应的浓度商Q=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ （列出计算式），则v正_ _ _ _ （填“< ”“> ”或“=”）v逆。
【答案】（1） 吸热
（2） BD
（3） ① CH4△C+2H2
② 14.25××3.52；K，平衡向逆反应方向移动，则v正