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2023版高考化学步步高大二轮复习讲义第一部分 专题13 化学反应速率、化学平衡选择题突破【解析版】
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这是一份2023版高考化学步步高大二轮复习讲义第一部分 专题13 化学反应速率、化学平衡选择题突破【解析版】，共15页。
1．用图像表示浓度、温度、压强对化学反应速率的影响
2.外界条件对化学平衡影响的图示分析
(1)浓度对化学平衡的影响
(2)压强对化学平衡的影响
对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若m＋n>p＋q，则图像对应图1、图2；若m＋n＝p＋q，则图像对应图3、图4。
说明：
①改变压强，相当于改变体积，也就相当于改变浓度。
②若反应前后气体体积无变化，改变压强，能同时改变正、逆反应速率，v正＝v逆，平衡不移动。如H2(g)＋I2(g)2HI(g)。
③压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压强变化。若平衡混合物的体积不变，而加入“惰性气体”，虽然总压强变化了，但平衡混合物的浓度仍不变，反应速率不变，平衡不移动；若保持总压强不变加入“惰性气体”，此时增大了体系体积，这就相当于降低了平衡体系的压强，平衡向气体体积增大的方向移动。
(3)温度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。
注意：
①升高温度，不管是吸热还是放热方向，反应速率均增大，但吸热方向速率增大的倍数大于放热方向速率增大的倍数，使v(吸热)>v(放热)，故平衡向吸热方向移动。
②只要是升高温度，新平衡状态的速率值一定大于原平衡状态的速率值；反之则小。v－t图像[以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0为例]
(4)催化剂对化学平衡的影响
催化剂对化学平衡移动无影响。
1．(2022·辽宁，12)某温度下，在1 L恒容密闭容器中2.0 ml X发生反应2X(s)Y(g)＋2Z(g)，有关数据如下：
下列说法错误的是( )
A．1 min时，Z的浓度大于0.20 ml·L－1
B．2 min时，加入0.20 ml Z，此时v正(Z)C．3 min时，Y的体积分数约为33.3%
D．5 min时，X的物质的量为1.4 ml
答案 B
解析 反应开始一段时间，随着时间的延长，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则0～1 min内Z的平均生成速率大于0～2 min内的，故1 min时，Z的浓度大于0.20 ml·L－1，A正确；4 min时生成的Z的物质的量为0.15 ml·L－1·min－1×4 min×1 L＝0.6 ml，6 min时生成的Z的物质的量为0.10 ml·L－1·min－1×6 min×1 L＝0.6 ml，故反应在4 min时已达到平衡，设达到平衡时生成了a ml Y，列三段式：
2X(s)Y(g)＋2Z(g)
初始量/ml 2.0 0 0
转化量/ml 2a a 2a
平衡量/ml 2.0－2a a 0.6
根据2a＝0.6，得a＝0.3，则Y的平衡浓度为0.3 ml·L－1，Z的平衡浓度为0.6 ml·L－1，平衡常数K＝c2(Z)·c(Y)＝0.108,2 min时Y的浓度为0.2 ml·L－1，Z的浓度为0.4 ml·L－1，加入0.2 ml Z后，Z的浓度变为0.6 ml·L－1，Q＝c2(Z)·c(Y)＝0.072v逆(Z)，B错误；反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1∶2，反应体系中只有Y和Z为气体，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，eq \f(VY,VZ)＝eq \f(1,2)，故Y的体积分数始终约为33.3%，C正确；由B项分析可知5 min时反应处于平衡状态，此时生成的Z为0.6 ml，则X的转化量为0.6 ml，初始X的物质的量为2.0 ml，剩余X的物质的量为1.4 ml，D正确。
2．(2022·湖北，13)同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一，已知醛与H2O在酸催化下存在如下平衡：RCHO＋H2Oeq \(,\s\up7(H＋))RCH(OH)2。据此推测，对羟基苯甲醛与10倍量的D218O在少量酸催化下反应，达到平衡后，下列化合物中含量最高的是( )
A．
B．
C．
D．
答案 D
解析 由已知信息知，苯环上的羟基不发生反应，醛基中的碳氧双键与D218O发生加成反应，在醛基碳原子上会连接两个羟基(分别为—OD，—18OD)，两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定，会脱水，得到醛基，有两种可能：—CHO和—CH18O，但18O的含量较多，故的含量最高，故D正确。
3．(2022·广东，13)恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)BaS(s)＋4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔH<0
B．a为n(H2O)随温度的变化曲线
C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大
答案 C
解析 从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误；由A项分析知随着温度升高平衡正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的物质的物质的量不随温度变化而变化，故B错误；容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的平衡转化率不变，故D错误。
4．(2022·广东，15)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则( )
A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D．使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 ml·L－1·min－1
答案 D
解析 由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物的浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；由图可知，催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好，反应速率大，说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低，故B错误；由图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0～2 min 内Y的浓度变化了2.0 ml·L－1，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0 ml·L－1，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随时间t的变化，故C错误；使用催化剂Ⅰ时，在0～2 min内，Y的浓度变化了4.0 ml·L－1，则v(Y)＝eq \f(4.0 ml·L－1,2 min)＝2.0 ml·L－1·min－1，v(X)＝eq \f(1,2)v(Y)＝eq \f(1,2)×2.0 ml·L－1·min－1＝1.0 ml·L－1·min－1，故D正确。
5．(2022·湖南，14改编)向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 ml X和1 ml Y发生反应：2X(g)＋Y(g)Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．ΔH>0
B．气体的总物质的量：na>nc
C．a点平衡常数：K>12
D．反应速率：va正答案 C
解析 甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，正反应为气体分子数减小的反应，则刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，说明反应放热，即ΔH＜0，故A错误；根据A项分析可知，密闭容器中的反应为放热反应，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体的总物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，图中a点和c点的压强相等，则说明甲容器中气体的总物质的量相比乙容器在减小，即气体的总物质的量：na＜nc，故B错误；a点为平衡点，此时容器的总压为p，假设在恒温恒容条件下进行，则气体的压强之比等于气体的物质的量(物质的量浓度)之比，所以可设Y转化的物质的量浓度为x ml·L－1，则列出三段式如下：
2X(g)＋Y(g)Z(g)
c0 2 1 0
Δc 2x x x
c平 2－2x 1－x x
则有eq \f([2－2x＋1－x＋x] ml,2＋1 ml)＝eq \f(p,2p)，计算得到x＝0.75，那么化学平衡常数K＝eq \f(cZ,c2X·cY)＝eq \f(0.75,0.52×0.25)＝12，又因甲容器为绝热条件，与恒温条件下比较，平衡时压强应小于p，体系中气体总物质的量应小于1.5 ml，即平衡常数K＞12，故C正确；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。
6．(2022·海南，8)某温度下，反应CH2==CH2(g)＋H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是( )
A．增大压强，v正>v逆，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的CH2==CH2(g)，CH2==CH2(g)的平衡转化率增大
答案 C
解析 该反应是一个气体分子数减少的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的幅度大于逆反应，故v正>v逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A不正确；催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B不正确；恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；恒容下，充入一定量的CH2==CH2 (g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2==CH2 (g)的平衡转化率减小，D不正确。
7．(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①XY；②YZ。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ln k～eq \f(1,T)曲线。下列说法错误的是( )
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②决定
答案 A
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正确；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正确。
1．工业上用氨催化氧化法制硝酸的反应之一是4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，该反应在任何温度下都能自发进行。下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔS>0、ΔH>0
B．其他条件不变，加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．其他条件不变，改变温度，平衡常数和NH3的平衡转化率一定都会变化
D．恒温恒容条件下，混合气体的密度不变时，反应达到平衡状态
答案 C
解析 该反应在任何温度下都能自发进行，ΔH－TΔS<0，所以该反应的ΔS>0、ΔH<0，故A错误；其他条件不变，加入催化剂，正、逆反应速率均增大，故B错误；其他条件不变，改变温度，平衡发生移动，平衡常数和NH3的平衡转化率一定都会变化，故C正确；恒温恒容条件下，气体总质量是恒量、容器体积不变，所以密度是恒量，混合气体的密度不变时，反应不一定达到平衡状态，故D错误。
2．(2022·深圳市光明区高级中学联考)T ℃时，向体积不等的恒容密闭容器中均加入一定量的PtSn－Mg(Zn)AlO催化剂和1 ml乙烷，发生乙烷脱氢反应：CH3CH3(g)CH2==CH2(g)＋H2(g)，反应相同时间，测得各容器中乙烷的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．a点、c点乙烯的浓度：a>c
B．a点对应乙烷的平衡转化率大于40%
C．V1∶V2＝1∶12
D．a点、b点容器内的压强之比为28∶3
答案 B
解析 根据转化率可知a点、c点乙烯的浓度可以表示为eq \f(1×40%,V1) ml·L－1、eq \f(1×40%,V3) ml·L－1，由于V3>V1，故乙烯的浓度：a>c，A正确；相同浓度、相同催化剂、等量的反应物通入体积不等的容器内，容器体积越大，反应物的浓度越低，反应速率越慢，相同时间达到平衡的可能性越小，故曲线的前半部分上的点均为平衡点，a、b均为平衡点，曲线的后半部分上的点均不是平衡点，B错误；根据转化率计算可知a点乙烷、乙烯、氢气的物质的量分别为0.6 ml、0.4 ml、0.4 ml，浓度分别为eq \f(0.6,V1) ml·L－1、eq \f(0.4,V1) ml·L－1、eq \f(0.4,V1) ml·L－1，平衡常数K＝eq \f(\f(0.4,V1)·\f(0.4,V1),\f(0.6,V1))＝eq \f(0.8,3V1)，同理，b点乙烷、乙烯、氢气的物质的量分别为0.2 ml、0.8 ml、0.8 ml，浓度分别为eq \f(0.2,V2) ml·L－1、eq \f(0.8,V2) ml·L－1、eq \f(0.8,V2) ml·L－1，平衡常数K＝eq \f(\f(0.8,V2)·\f(0.8,V2),\f(0.2,V2))＝eq \f(3.2,V2)，相同温度下平衡常数相等即eq \f(3.2,V2)＝eq \f(0.8,3V1)，V1∶V2＝1∶12，C正确；由pV＝nRT可知，eq \f(pa,pb)＝eq \f(n总a,n总b)·eq \f(V2,V1)＝eq \f(1.4,1.8)×eq \f(12,1)＝eq \f(28,3)，D正确。
3．(2022·长沙市第一中学一模)在一定条件下A2和B2可发生反应：A2(g)＋3B2(g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温、高压))2AB3(g)。图1表示在一定温度下反应过程中的能量变化，图2表示在固定容积为2 L的密闭容器中反应时A2的物质的量随时间变化的关系，图3表示在其他条件不变的情况下，改变反应物B2的起始物质的量对此反应平衡的影响。下列说法正确的是( )
A．该反应属于高温自发进行的反应
B．10 min内该反应的平均反应速率v(B2)＝0.09 ml·L－1·min－1
C．11 min时，其他条件不变，压缩容器容积至1 L，n(A2)的变化趋势如图2中曲线d所示
D．图3中T1答案 C
解析 体系的自由能ΔG＝ΔH－TΔS，根据图1可知，该反应为放热反应，ΔH<0，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以ΔS<0。当温度较高时，ΔG>0，反应不能自发进行，A错误；10 min内该反应的平均反应速率v(A2)＝eq \f(|Δc|,Δt)＝eq \f(\f(0.3 ml,2 L),10 min)＝0.015 ml·L－1·min－1，根据化学方程式可知v(B2)＝3v(A2)＝0.045 ml·L－1·min－1，B错误；11 min时，其他条件不变，压缩容器容积至1 L，由于物质的浓度增大，化学平衡正向移动，不断消耗A2，所以n(A2)的物质的量会进一步减少，n(A2)变化趋势如图2中曲线d所示，C正确；在温度不变时，增大某种反应物的浓度，化学平衡正向移动，可以使其他反应物的转化率提高，故当T14．(2022·张家口第一中学模拟)在一定温度下的可逆反应：X(g)2Y(g) ΔH>0，v正＝k正·c(X)，v逆＝k逆·c2(Y)，若该温度下的平衡常数K＝10，下列说法错误的是( )
A．该温度下k正＝10k逆
B．升高温度，k正增大的倍数大于k逆增大的倍数
C．有利于测定X的相对分子质量的条件为低温高压
D．恒压条件下，向平衡体系中充入惰性气体He，X的转化率减小
答案 D
解析 达到平衡时，v正＝v逆，则k正·c(X)＝k逆·c2(Y)，平衡常数K＝eq \f(c2Y,cX)＝eq \f(k正,k逆)＝10，即k正＝10k逆，故A正确；该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，所以k正增大的倍数大于k逆增大的倍数，故B正确；测定X的相对分子质量时应该使平衡尽可能逆向移动，该反应的正反应为气体分子数增多的吸热反应，所以条件为低温高压，故C正确；恒压条件下，向平衡体系中充入惰性气体He，体积增大，压强减小，平衡正向移动，X的转化率增大，故D错误。
5．(2022·辽宁省抚顺市第一中学模拟)我国科学家修饰催化剂使其高效地将CO2和H2转化为CH4，反应原理：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)。在恒容密闭容器中充入CO2和H2发生上述反应。下列说法错误的是( )
A．达到平衡后，再充入少量H2，CO2的平衡转化率增大
B．其他条件不变，加入催化剂，能同时增大正、逆反应速率
C．其他条件不变，充入氩气，能使平衡向正反应方向移动
D．其他条件不变，降低温度，能降低正、逆反应速率
答案 C
解析 达到平衡后，再充入少量氢气，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，故A正确；其他条件不变，加入催化剂，能降低反应的活化能，正、逆反应速率均增大，故B正确；其他条件不变，在恒容密闭容器中充入氩气，反应体系中各物质浓度均没有变化，化学反应速率不变，平衡不移动，故C错误；其他条件不变，降低温度，活化分子的数目和百分数均减小，有效碰撞次数减小，正、逆反应速率均降低，故D正确。
专题强化练
1．丙烷脱氢是工业制丙烯的重要途径之一，反应原理为2C3H8(g)＋O2(g)2C3H6(g)＋2H2O(g) ΔH<0。下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔS<0
B．选用合适的催化剂，能提高丙烯的生产效率
C．恒温恒容下，增大氧气的浓度，丙烯的体积分数一定增大
D．恒温下，减小压强，平衡正向移动，平衡常数增大
答案 B
解析 该反应是气体分子数增大的反应，ΔS>0，故A错误；选用合适的催化剂，能降低反应的活化能，提高反应速率，能提高丙烯的生产效率，故B正确；恒温恒容下，增大氧气的浓度，丙烯的体积分数不一定增大，如氧气增加得特别多，此时生成的丙烯很有限，丙烯的体积分数就会降低，故C错误；恒温下，减小压强，平衡正向移动，但平衡常数只与温度有关，平衡常数不变，故D错误。
2．(2022·长沙长郡中学模拟)一定条件下：2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0，在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是( )
A．温度0 ℃、压强50 kPa
B．温度130 ℃、压强300 kPa
C．温度25 ℃、压强100 kPa
D．温度130 ℃、压强50 kPa
答案 D
解析 在测定NO2的相对分子质量时，为使测定结果误差最小，应该使上述平衡尽可能逆向移动，该反应正反应为气体体积减小的放热反应，故应该在高温、低压下进行。
3．向某密闭容器中充入NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)(已知：N2O4为无色气体)。其他条件相同时，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量分数如下表：
下列说法正确的是( )
A．平衡时，v(NO2消耗)＝2v(N2O4消耗)
B．27 ℃时，该平衡体系中NO2的转化率为80%
C．升高温度，该反应的化学平衡常数增大
D．温度不变，缩小容器体积，达到平衡时气体颜色变浅
答案 A
解析 由表中数据可知升高温度，NO2物质的量分数增大，N2O4物质的量分数减小，则平衡逆向移动，正反应为放热反应。由2NO2(g)N2O4(g)可知，反应速率之比等于化学计量数之比，平衡时，v(NO2消耗)＝2v(N2O4消耗)，故A正确；27 ℃时，该平衡体系中NO2的物质的量分数为20%，N2O4的物质的量分数为80%，设物质的量分别为0.2 ml、0.8 ml，由化学方程式可知，转化的NO2的物质的量为1.6 ml，则该平衡体系中NO2的转化率为eq \f(1.6,1.6＋0.2)×100%≈88.89%，故B错误；由表中数据可知升高温度，NO2物质的量分数增大，N2O4物质的量分数减小，则平衡逆向移动，该反应的化学平衡常数减小，故C错误；温度不变，缩小容器体积，浓度因体积缩小而增大，气体颜色加深，平衡正向移动，又使气体颜色在此基础上变浅，但达到平衡时气体颜色比原来的要深，故D错误。
4．(2022·大连一模)向恒容的密闭容器中充入a ml CO和b ml H2S，发生反应：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)，H2S的平衡转化率如图所示，下列说法正确的是( )
A．150 ℃时，若该反应的平衡常数K＝eq \f(1,3)，则a∶b＝6∶5
B．该反应为吸热反应
C．若一段时间后，eq \f(cCOS,cH2)保持不变，则该反应达到平衡状态
D．平衡后，向容器中再通入a ml CO，v正逐渐增大
答案 A
解析 由题干信息可知，150 ℃时，H2S的平衡转化率为40%，列三段式：
CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)
eq \a(起始量/,ml) a b 0 0
eq \a(转化量/,ml) 0.4b 0.4b 0.4b 0.4b
eq \a(平衡量/,ml) a－0.4b 0.6b 0.4b 0.4b
若该反应的平衡常数K＝eq \f(1,3)，即eq \f(0.4b×0.4b,a－0.4b×0.6b)＝eq \f(1,3)，解得a∶b＝6∶5，A正确；由题干图示信息可知，随着温度的升高，H2S的平衡转化率减小，即升高温度平衡逆向移动，则该反应为放热反应，B错误；反应从开始到达到平衡的过程中，eq \f(cCOS,cH2)始终不变，eq \f(cCOS,cH2)保持不变，不能说明该反应达到平衡状态，C错误；平衡后，向容器中再通入a ml CO，反应物浓度突然增大，故v正突然增大而后逐渐减小，v逆逐渐增大，D错误。
5．(2022·广东省六校联考)已知反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)的平衡常数K与温度的关系如表所示。830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.20 ml A和0.20 ml B,10 s末达到平衡。下列说法不正确的是( )
A.达到平衡后，B的转化率为50%
B．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动
C．反应初始至平衡，A的平均反应速率v(A)＝0.005 ml·L－1·s－1
D．容器体积减小为原来的一半，平衡不移动，正、逆反应速率均增大
答案 B
解析 设平衡时参加反应的B的物质的量为x ml，列三段式：
A(g) ＋ B(g)C(g)＋D(g)
开始/ml 0.20 0.20 0 0
变化/ml x x x x
平衡/ml 0.20－x 0.20－x x x
则eq \f(x×x,0.20－x×0.20－x)＝1.0，解得x＝0.1，所以平衡时B的转化率为eq \f(0.1 ml,0.20 ml)×100%＝50%，A正确；由题干表中数据可知，升高温度，平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向移动，该反应为放热反应，B错误；反应初始至平衡，A的平均反应速率v(A)＝eq \f(\f(0.1 ml,2 L),10 s)＝0.005 ml·L－1·s－1，C正确；该反应前后气体的物质的量之和不变，故容器体积减小为原来的一半，平衡不移动，反应物、生成物的浓度增大，即正、逆反应速率均增大，D正确。
6．(2022·辽宁省辽南协作体二模)含氮化合物在生活、生产、研究领域至关重要。我国学者在容积不变的刚性容器中按投料比eq \f(nH2,nNO)＝1发生反应：2H2(g)＋2NO(g)N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－664.1 kJ·ml－1，不同催化剂条件下，反应相同时间测得NO转化率与温度的关系如图所示。且研究表明该反应v＝kcm(H2)c2(NO)，其中k为速率常数。下列说法错误的是( )
A．当使用催化剂乙时，温度高于350 ℃，NO转化率下降是由于反应放热，达到平衡后，升高温度使平衡逆向移动
B．使用催化剂甲比使用催化剂乙正反应的活化能更低
C．对于反应：2H2(g)＋2NO(g)N2(g)＋2H2O(g)，其他条件不变，加压使平衡正向移动
D．T1 ℃的初始速率为v0，当H2转化率为60%时，反应速率为0.064v0，由此可知m＝1
答案 A
解析 当使用催化剂乙时，温度低于350 ℃时，催化剂的活性随温度升高逐渐增强，反应速率加快，NO转化率也增大，温度高于350 ℃时，导致催化剂活性降低甚至失去活性，反应速率下降，导致NO转化率下降，A错误；单位时间内，使用催化剂甲比使用催化剂乙反应速率快，NO转化率高，则使用催化剂甲比使用催化剂乙正反应的活化能更低，B正确；对于反应：2H2(g)＋2NO(g)N2(g)＋2H2O(g)，是一个反应前后气体分子数减小的反应，其他条件不变，增大压强，平衡正向移动，C正确；设初始一氧化氮和氢气的物质的量均为1 ml，容器体积为1 L，则初始一氧化氮和氢气的浓度均为1 ml·L－1，v0＝k×1m×12＝k，当H2转化率为60%时，c(H2)＝0.4 ml·L－1，c(NO)＝0.4 ml·L－1，此时的反应速率为0.064v0，则有0.064v0＝k×(0.4)m×(0.4)2＝v0×(0.4)m×(0.4)2，解得m＝1，D正确。
7．碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.20 ml·L－1KI、0.2%淀粉溶液、0.20 ml·L－1
(NH4)2S2O8、0.10 ml·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2Oeq \\al(2－,8)＋2I－===2SOeq \\al(2－,4)＋I2(慢)
2S2Oeq \\al(2－,3)＋I2===S4Oeq \\al(2－,6)(无色)＋2I－(快)
结合表中数据判断下列说法错误的是( )
A.a＝5，b＝5
B．实验 Ⅰ 中，用Na2S2O3表示的反应速率为eq \f(0.1,35) ml·L－1·s－1
C．反应物初始浓度越大，反应时间越短，平均反应速率越大
D．为确保能观察到蓝色，需满足的关系为n(S2Oeq \\al(2－,3))∶n(S2Oeq \\al(2－,8))<2
答案 B
解析 为了控制溶液总体积不变，故a＝b＝5，A项正确；由v＝eq \f(Δc,Δt)，Δt＝35 s，Δc＝eq \f(4.0×10－3 L×0.10 ml·L－1,26.0×10－3 L)＝eq \f(0.4,26) ml·L－1，则v＝eq \f(0.4,26×35) ml·L－1·s－1＝eq \f(1,2 275) ml·L－1·s－1，B项错误；对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知反应物初始浓度越大，反应时间越短，平均反应速率越大，C项正确；由反应S2Oeq \\al(2－,8)＋2I－===2SOeq \\al(2－,4)＋I2(慢)，2S2Oeq \\al(2－,3)＋I2===S4Oeq \\al(2－,6)(无色)＋2I－(快)，为能看到蓝色，S2Oeq \\al(2－,8)应更多，则n(S2Oeq \\al(2－,3))∶n(S2Oeq \\al(2－,8))<2，D项正确。图像
图像分析
(1)其他反应条件一定，化学反应速率随反应物浓度增大而增大
(2)其他反应条件一定，化学反应速率随温度的升高而增大
(3)有气体参加的反应，化学反应速率随着压强的增大而增大
(4)有气体参加的反应，化学反应速率随着容器容积的增大而减小
(5)分别在较低温度和较高温度下反应，化学反应速率随着压强的增大及温度的升高而增大
时间段/min
产物Z的平均生成速率/ml·L－1·min－1
0～2
0.20
0～4
0.15
0～6
0.10
t/℃
27
35
49
70
NO2/%
20
25
40
66
N2O4/%
80
75
60
34
温度/℃
700
830
1 200
K
1.7
1.0
0.4
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
试剂
用量/
mL
0.20 ml·L－1
(NH4)2S2O8
10.0
5.0
2.5
10.0
10.0
0.20 ml·L－1
KI
10.0
10.0
10.0
5.0
2.5
0.10 ml·L－1
Na2S2O3
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
0.2%淀
粉溶液
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
蒸馏水
0.0
a
7.5
b
7.5
显色时间Δt/s
35
51
123
56
107
1．用图像表示浓度、温度、压强对化学反应速率的影响
2.外界条件对化学平衡影响的图示分析
(1)浓度对化学平衡的影响
(2)压强对化学平衡的影响
对于反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，若m＋n>p＋q，则图像对应图1、图2；若m＋n＝p＋q，则图像对应图3、图4。
说明：
①改变压强，相当于改变体积，也就相当于改变浓度。
②若反应前后气体体积无变化，改变压强，能同时改变正、逆反应速率，v正＝v逆，平衡不移动。如H2(g)＋I2(g)2HI(g)。
③压强变化是指平衡混合物体积变化而引起的总压强变化。若平衡混合物的体积不变，而加入“惰性气体”，虽然总压强变化了，但平衡混合物的浓度仍不变，反应速率不变，平衡不移动；若保持总压强不变加入“惰性气体”，此时增大了体系体积，这就相当于降低了平衡体系的压强，平衡向气体体积增大的方向移动。
(3)温度对化学平衡的影响
在其他条件不变的情况下，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动；降低温度，化学平衡向放热反应方向移动。
注意：
①升高温度，不管是吸热还是放热方向，反应速率均增大，但吸热方向速率增大的倍数大于放热方向速率增大的倍数，使v(吸热)>v(放热)，故平衡向吸热方向移动。
②只要是升高温度，新平衡状态的速率值一定大于原平衡状态的速率值；反之则小。v－t图像[以N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0为例]
(4)催化剂对化学平衡的影响
催化剂对化学平衡移动无影响。
1．(2022·辽宁，12)某温度下，在1 L恒容密闭容器中2.0 ml X发生反应2X(s)Y(g)＋2Z(g)，有关数据如下：
下列说法错误的是( )
A．1 min时，Z的浓度大于0.20 ml·L－1
B．2 min时，加入0.20 ml Z，此时v正(Z)
D．5 min时，X的物质的量为1.4 ml
答案 B
解析 反应开始一段时间，随着时间的延长，反应物浓度逐渐减小，产物Z的平均生成速率逐渐减小，则0～1 min内Z的平均生成速率大于0～2 min内的，故1 min时，Z的浓度大于0.20 ml·L－1，A正确；4 min时生成的Z的物质的量为0.15 ml·L－1·min－1×4 min×1 L＝0.6 ml，6 min时生成的Z的物质的量为0.10 ml·L－1·min－1×6 min×1 L＝0.6 ml，故反应在4 min时已达到平衡，设达到平衡时生成了a ml Y，列三段式：
2X(s)Y(g)＋2Z(g)
初始量/ml 2.0 0 0
转化量/ml 2a a 2a
平衡量/ml 2.0－2a a 0.6
根据2a＝0.6，得a＝0.3，则Y的平衡浓度为0.3 ml·L－1，Z的平衡浓度为0.6 ml·L－1，平衡常数K＝c2(Z)·c(Y)＝0.108,2 min时Y的浓度为0.2 ml·L－1，Z的浓度为0.4 ml·L－1，加入0.2 ml Z后，Z的浓度变为0.6 ml·L－1，Q＝c2(Z)·c(Y)＝0.072
2．(2022·湖北，13)同位素示踪是研究反应机理的重要手段之一，已知醛与H2O在酸催化下存在如下平衡：RCHO＋H2Oeq \(,\s\up7(H＋))RCH(OH)2。据此推测，对羟基苯甲醛与10倍量的D218O在少量酸催化下反应，达到平衡后，下列化合物中含量最高的是( )
A．
B．
C．
D．
答案 D
解析 由已知信息知，苯环上的羟基不发生反应，醛基中的碳氧双键与D218O发生加成反应，在醛基碳原子上会连接两个羟基(分别为—OD，—18OD)，两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定，会脱水，得到醛基，有两种可能：—CHO和—CH18O，但18O的含量较多，故的含量最高，故D正确。
3．(2022·广东，13)恒容密闭容器中，BaSO4(s)＋4H2(g)BaS(s)＋4H2O(g)在不同温度下达平衡时，各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔH<0
B．a为n(H2O)随温度的变化曲线
C．向平衡体系中充入惰性气体，平衡不移动
D．向平衡体系中加入BaSO4，H2的平衡转化率增大
答案 C
解析 从图示可以看出，平衡时升高温度，氢气的物质的量减少，则平衡正向移动，说明该反应的正反应是吸热反应，即ΔH＞0，故A错误；由A项分析知随着温度升高平衡正向移动，水蒸气的物质的量增加，而a曲线表示的物质的物质的量不随温度变化而变化，故B错误；容器体积固定，向容器中充入惰性气体，没有改变各物质的浓度，平衡不移动，故C正确；BaSO4是固体，向平衡体系中加入BaSO4，不能改变其浓度，因此平衡不移动，氢气的平衡转化率不变，故D错误。
4．(2022·广东，15)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则( )
A．无催化剂时，反应不能进行
B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低
C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D．使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 ml·L－1·min－1
答案 D
解析 由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物的浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；由图可知，催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好，反应速率大，说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低，故B错误；由图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0～2 min 内Y的浓度变化了2.0 ml·L－1，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0 ml·L－1，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随时间t的变化，故C错误；使用催化剂Ⅰ时，在0～2 min内，Y的浓度变化了4.0 ml·L－1，则v(Y)＝eq \f(4.0 ml·L－1,2 min)＝2.0 ml·L－1·min－1，v(X)＝eq \f(1,2)v(Y)＝eq \f(1,2)×2.0 ml·L－1·min－1＝1.0 ml·L－1·min－1，故D正确。
5．(2022·湖南，14改编)向体积均为1 L的两恒容容器中分别充入2 ml X和1 ml Y发生反应：2X(g)＋Y(g)Z(g) ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A．ΔH>0
B．气体的总物质的量：na>nc
C．a点平衡常数：K>12
D．反应速率：va正
解析 甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，正反应为气体分子数减小的反应，则刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，说明反应放热，即ΔH＜0，故A错误；根据A项分析可知，密闭容器中的反应为放热反应，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体的总物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，图中a点和c点的压强相等，则说明甲容器中气体的总物质的量相比乙容器在减小，即气体的总物质的量：na＜nc，故B错误；a点为平衡点，此时容器的总压为p，假设在恒温恒容条件下进行，则气体的压强之比等于气体的物质的量(物质的量浓度)之比，所以可设Y转化的物质的量浓度为x ml·L－1，则列出三段式如下：
2X(g)＋Y(g)Z(g)
c0 2 1 0
Δc 2x x x
c平 2－2x 1－x x
则有eq \f([2－2x＋1－x＋x] ml,2＋1 ml)＝eq \f(p,2p)，计算得到x＝0.75，那么化学平衡常数K＝eq \f(cZ,c2X·cY)＝eq \f(0.75,0.52×0.25)＝12，又因甲容器为绝热条件，与恒温条件下比较，平衡时压强应小于p，体系中气体总物质的量应小于1.5 ml，即平衡常数K＞12，故C正确；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。
6．(2022·海南，8)某温度下，反应CH2==CH2(g)＋H2O(g)CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡，下列说法正确的是( )
A．增大压强，v正>v逆，平衡常数增大
B．加入催化剂，平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C．恒容下，充入一定量的H2O(g)，平衡向正反应方向移动
D．恒容下，充入一定量的CH2==CH2(g)，CH2==CH2(g)的平衡转化率增大
答案 C
解析 该反应是一个气体分子数减少的反应，增大压强可以加快化学反应速率，正反应速率增大的幅度大于逆反应，故v正>v逆，平衡向正反应方向移动，但是因为温度不变，故平衡常数不变，A不正确；催化剂不影响化学平衡状态，因此，加入催化剂不影响平衡时CH3CH2OH(g)的浓度，B不正确；恒容下，充入一定量的H2O(g)，H2O(g)的浓度增大，平衡向正反应方向移动，C正确；恒容下，充入一定量的CH2==CH2 (g)，平衡向正反应方向移动，但是CH2==CH2 (g)的平衡转化率减小，D不正确。
7．(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①XY；②YZ。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ln k～eq \f(1,T)曲线。下列说法错误的是( )
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②决定
答案 A
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正确；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正确。
1．工业上用氨催化氧化法制硝酸的反应之一是4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)，该反应在任何温度下都能自发进行。下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔS>0、ΔH>0
B．其他条件不变，加入催化剂，正反应速率增大，逆反应速率减小
C．其他条件不变，改变温度，平衡常数和NH3的平衡转化率一定都会变化
D．恒温恒容条件下，混合气体的密度不变时，反应达到平衡状态
答案 C
解析 该反应在任何温度下都能自发进行，ΔH－TΔS<0，所以该反应的ΔS>0、ΔH<0，故A错误；其他条件不变，加入催化剂，正、逆反应速率均增大，故B错误；其他条件不变，改变温度，平衡发生移动，平衡常数和NH3的平衡转化率一定都会变化，故C正确；恒温恒容条件下，气体总质量是恒量、容器体积不变，所以密度是恒量，混合气体的密度不变时，反应不一定达到平衡状态，故D错误。
2．(2022·深圳市光明区高级中学联考)T ℃时，向体积不等的恒容密闭容器中均加入一定量的PtSn－Mg(Zn)AlO催化剂和1 ml乙烷，发生乙烷脱氢反应：CH3CH3(g)CH2==CH2(g)＋H2(g)，反应相同时间，测得各容器中乙烷的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．a点、c点乙烯的浓度：a>c
B．a点对应乙烷的平衡转化率大于40%
C．V1∶V2＝1∶12
D．a点、b点容器内的压强之比为28∶3
答案 B
解析 根据转化率可知a点、c点乙烯的浓度可以表示为eq \f(1×40%,V1) ml·L－1、eq \f(1×40%,V3) ml·L－1，由于V3>V1，故乙烯的浓度：a>c，A正确；相同浓度、相同催化剂、等量的反应物通入体积不等的容器内，容器体积越大，反应物的浓度越低，反应速率越慢，相同时间达到平衡的可能性越小，故曲线的前半部分上的点均为平衡点，a、b均为平衡点，曲线的后半部分上的点均不是平衡点，B错误；根据转化率计算可知a点乙烷、乙烯、氢气的物质的量分别为0.6 ml、0.4 ml、0.4 ml，浓度分别为eq \f(0.6,V1) ml·L－1、eq \f(0.4,V1) ml·L－1、eq \f(0.4,V1) ml·L－1，平衡常数K＝eq \f(\f(0.4,V1)·\f(0.4,V1),\f(0.6,V1))＝eq \f(0.8,3V1)，同理，b点乙烷、乙烯、氢气的物质的量分别为0.2 ml、0.8 ml、0.8 ml，浓度分别为eq \f(0.2,V2) ml·L－1、eq \f(0.8,V2) ml·L－1、eq \f(0.8,V2) ml·L－1，平衡常数K＝eq \f(\f(0.8,V2)·\f(0.8,V2),\f(0.2,V2))＝eq \f(3.2,V2)，相同温度下平衡常数相等即eq \f(3.2,V2)＝eq \f(0.8,3V1)，V1∶V2＝1∶12，C正确；由pV＝nRT可知，eq \f(pa,pb)＝eq \f(n总a,n总b)·eq \f(V2,V1)＝eq \f(1.4,1.8)×eq \f(12,1)＝eq \f(28,3)，D正确。
3．(2022·长沙市第一中学一模)在一定条件下A2和B2可发生反应：A2(g)＋3B2(g)eq \(,\s\up7(催化剂),\s\d5(高温、高压))2AB3(g)。图1表示在一定温度下反应过程中的能量变化，图2表示在固定容积为2 L的密闭容器中反应时A2的物质的量随时间变化的关系，图3表示在其他条件不变的情况下，改变反应物B2的起始物质的量对此反应平衡的影响。下列说法正确的是( )
A．该反应属于高温自发进行的反应
B．10 min内该反应的平均反应速率v(B2)＝0.09 ml·L－1·min－1
C．11 min时，其他条件不变，压缩容器容积至1 L，n(A2)的变化趋势如图2中曲线d所示
D．图3中T1
解析 体系的自由能ΔG＝ΔH－TΔS，根据图1可知，该反应为放热反应，ΔH<0，由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以ΔS<0。当温度较高时，ΔG>0，反应不能自发进行，A错误；10 min内该反应的平均反应速率v(A2)＝eq \f(|Δc|,Δt)＝eq \f(\f(0.3 ml,2 L),10 min)＝0.015 ml·L－1·min－1，根据化学方程式可知v(B2)＝3v(A2)＝0.045 ml·L－1·min－1，B错误；11 min时，其他条件不变，压缩容器容积至1 L，由于物质的浓度增大，化学平衡正向移动，不断消耗A2，所以n(A2)的物质的量会进一步减少，n(A2)变化趋势如图2中曲线d所示，C正确；在温度不变时，增大某种反应物的浓度，化学平衡正向移动，可以使其他反应物的转化率提高，故当T1
A．该温度下k正＝10k逆
B．升高温度，k正增大的倍数大于k逆增大的倍数
C．有利于测定X的相对分子质量的条件为低温高压
D．恒压条件下，向平衡体系中充入惰性气体He，X的转化率减小
答案 D
解析 达到平衡时，v正＝v逆，则k正·c(X)＝k逆·c2(Y)，平衡常数K＝eq \f(c2Y,cX)＝eq \f(k正,k逆)＝10，即k正＝10k逆，故A正确；该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，所以k正增大的倍数大于k逆增大的倍数，故B正确；测定X的相对分子质量时应该使平衡尽可能逆向移动，该反应的正反应为气体分子数增多的吸热反应，所以条件为低温高压，故C正确；恒压条件下，向平衡体系中充入惰性气体He，体积增大，压强减小，平衡正向移动，X的转化率增大，故D错误。
5．(2022·辽宁省抚顺市第一中学模拟)我国科学家修饰催化剂使其高效地将CO2和H2转化为CH4，反应原理：CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)。在恒容密闭容器中充入CO2和H2发生上述反应。下列说法错误的是( )
A．达到平衡后，再充入少量H2，CO2的平衡转化率增大
B．其他条件不变，加入催化剂，能同时增大正、逆反应速率
C．其他条件不变，充入氩气，能使平衡向正反应方向移动
D．其他条件不变，降低温度，能降低正、逆反应速率
答案 C
解析 达到平衡后，再充入少量氢气，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，故A正确；其他条件不变，加入催化剂，能降低反应的活化能，正、逆反应速率均增大，故B正确；其他条件不变，在恒容密闭容器中充入氩气，反应体系中各物质浓度均没有变化，化学反应速率不变，平衡不移动，故C错误；其他条件不变，降低温度，活化分子的数目和百分数均减小，有效碰撞次数减小，正、逆反应速率均降低，故D正确。
专题强化练
1．丙烷脱氢是工业制丙烯的重要途径之一，反应原理为2C3H8(g)＋O2(g)2C3H6(g)＋2H2O(g) ΔH<0。下列说法正确的是( )
A．该反应的ΔS<0
B．选用合适的催化剂，能提高丙烯的生产效率
C．恒温恒容下，增大氧气的浓度，丙烯的体积分数一定增大
D．恒温下，减小压强，平衡正向移动，平衡常数增大
答案 B
解析 该反应是气体分子数增大的反应，ΔS>0，故A错误；选用合适的催化剂，能降低反应的活化能，提高反应速率，能提高丙烯的生产效率，故B正确；恒温恒容下，增大氧气的浓度，丙烯的体积分数不一定增大，如氧气增加得特别多，此时生成的丙烯很有限，丙烯的体积分数就会降低，故C错误；恒温下，减小压强，平衡正向移动，但平衡常数只与温度有关，平衡常数不变，故D错误。
2．(2022·长沙长郡中学模拟)一定条件下：2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0，在测定NO2的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最小的是( )
A．温度0 ℃、压强50 kPa
B．温度130 ℃、压强300 kPa
C．温度25 ℃、压强100 kPa
D．温度130 ℃、压强50 kPa
答案 D
解析 在测定NO2的相对分子质量时，为使测定结果误差最小，应该使上述平衡尽可能逆向移动，该反应正反应为气体体积减小的放热反应，故应该在高温、低压下进行。
3．向某密闭容器中充入NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)(已知：N2O4为无色气体)。其他条件相同时，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量分数如下表：
下列说法正确的是( )
A．平衡时，v(NO2消耗)＝2v(N2O4消耗)
B．27 ℃时，该平衡体系中NO2的转化率为80%
C．升高温度，该反应的化学平衡常数增大
D．温度不变，缩小容器体积，达到平衡时气体颜色变浅
答案 A
解析 由表中数据可知升高温度，NO2物质的量分数增大，N2O4物质的量分数减小，则平衡逆向移动，正反应为放热反应。由2NO2(g)N2O4(g)可知，反应速率之比等于化学计量数之比，平衡时，v(NO2消耗)＝2v(N2O4消耗)，故A正确；27 ℃时，该平衡体系中NO2的物质的量分数为20%，N2O4的物质的量分数为80%，设物质的量分别为0.2 ml、0.8 ml，由化学方程式可知，转化的NO2的物质的量为1.6 ml，则该平衡体系中NO2的转化率为eq \f(1.6,1.6＋0.2)×100%≈88.89%，故B错误；由表中数据可知升高温度，NO2物质的量分数增大，N2O4物质的量分数减小，则平衡逆向移动，该反应的化学平衡常数减小，故C错误；温度不变，缩小容器体积，浓度因体积缩小而增大，气体颜色加深，平衡正向移动，又使气体颜色在此基础上变浅，但达到平衡时气体颜色比原来的要深，故D错误。
4．(2022·大连一模)向恒容的密闭容器中充入a ml CO和b ml H2S，发生反应：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)，H2S的平衡转化率如图所示，下列说法正确的是( )
A．150 ℃时，若该反应的平衡常数K＝eq \f(1,3)，则a∶b＝6∶5
B．该反应为吸热反应
C．若一段时间后，eq \f(cCOS,cH2)保持不变，则该反应达到平衡状态
D．平衡后，向容器中再通入a ml CO，v正逐渐增大
答案 A
解析 由题干信息可知，150 ℃时，H2S的平衡转化率为40%，列三段式：
CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)
eq \a(起始量/,ml) a b 0 0
eq \a(转化量/,ml) 0.4b 0.4b 0.4b 0.4b
eq \a(平衡量/,ml) a－0.4b 0.6b 0.4b 0.4b
若该反应的平衡常数K＝eq \f(1,3)，即eq \f(0.4b×0.4b,a－0.4b×0.6b)＝eq \f(1,3)，解得a∶b＝6∶5，A正确；由题干图示信息可知，随着温度的升高，H2S的平衡转化率减小，即升高温度平衡逆向移动，则该反应为放热反应，B错误；反应从开始到达到平衡的过程中，eq \f(cCOS,cH2)始终不变，eq \f(cCOS,cH2)保持不变，不能说明该反应达到平衡状态，C错误；平衡后，向容器中再通入a ml CO，反应物浓度突然增大，故v正突然增大而后逐渐减小，v逆逐渐增大，D错误。
5．(2022·广东省六校联考)已知反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)的平衡常数K与温度的关系如表所示。830 ℃时，向一个2 L的密闭容器中充入0.20 ml A和0.20 ml B,10 s末达到平衡。下列说法不正确的是( )
A.达到平衡后，B的转化率为50%
B．该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动
C．反应初始至平衡，A的平均反应速率v(A)＝0.005 ml·L－1·s－1
D．容器体积减小为原来的一半，平衡不移动，正、逆反应速率均增大
答案 B
解析 设平衡时参加反应的B的物质的量为x ml，列三段式：
A(g) ＋ B(g)C(g)＋D(g)
开始/ml 0.20 0.20 0 0
变化/ml x x x x
平衡/ml 0.20－x 0.20－x x x
则eq \f(x×x,0.20－x×0.20－x)＝1.0，解得x＝0.1，所以平衡时B的转化率为eq \f(0.1 ml,0.20 ml)×100%＝50%，A正确；由题干表中数据可知，升高温度，平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向移动，该反应为放热反应，B错误；反应初始至平衡，A的平均反应速率v(A)＝eq \f(\f(0.1 ml,2 L),10 s)＝0.005 ml·L－1·s－1，C正确；该反应前后气体的物质的量之和不变，故容器体积减小为原来的一半，平衡不移动，反应物、生成物的浓度增大，即正、逆反应速率均增大，D正确。
6．(2022·辽宁省辽南协作体二模)含氮化合物在生活、生产、研究领域至关重要。我国学者在容积不变的刚性容器中按投料比eq \f(nH2,nNO)＝1发生反应：2H2(g)＋2NO(g)N2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－664.1 kJ·ml－1，不同催化剂条件下，反应相同时间测得NO转化率与温度的关系如图所示。且研究表明该反应v＝kcm(H2)c2(NO)，其中k为速率常数。下列说法错误的是( )
A．当使用催化剂乙时，温度高于350 ℃，NO转化率下降是由于反应放热，达到平衡后，升高温度使平衡逆向移动
B．使用催化剂甲比使用催化剂乙正反应的活化能更低
C．对于反应：2H2(g)＋2NO(g)N2(g)＋2H2O(g)，其他条件不变，加压使平衡正向移动
D．T1 ℃的初始速率为v0，当H2转化率为60%时，反应速率为0.064v0，由此可知m＝1
答案 A
解析 当使用催化剂乙时，温度低于350 ℃时，催化剂的活性随温度升高逐渐增强，反应速率加快，NO转化率也增大，温度高于350 ℃时，导致催化剂活性降低甚至失去活性，反应速率下降，导致NO转化率下降，A错误；单位时间内，使用催化剂甲比使用催化剂乙反应速率快，NO转化率高，则使用催化剂甲比使用催化剂乙正反应的活化能更低，B正确；对于反应：2H2(g)＋2NO(g)N2(g)＋2H2O(g)，是一个反应前后气体分子数减小的反应，其他条件不变，增大压强，平衡正向移动，C正确；设初始一氧化氮和氢气的物质的量均为1 ml，容器体积为1 L，则初始一氧化氮和氢气的浓度均为1 ml·L－1，v0＝k×1m×12＝k，当H2转化率为60%时，c(H2)＝0.4 ml·L－1，c(NO)＝0.4 ml·L－1，此时的反应速率为0.064v0，则有0.064v0＝k×(0.4)m×(0.4)2＝v0×(0.4)m×(0.4)2，解得m＝1，D正确。
7．碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.20 ml·L－1KI、0.2%淀粉溶液、0.20 ml·L－1
(NH4)2S2O8、0.10 ml·L－1 Na2S2O3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知：S2Oeq \\al(2－,8)＋2I－===2SOeq \\al(2－,4)＋I2(慢)
2S2Oeq \\al(2－,3)＋I2===S4Oeq \\al(2－,6)(无色)＋2I－(快)
结合表中数据判断下列说法错误的是( )
A.a＝5，b＝5
B．实验 Ⅰ 中，用Na2S2O3表示的反应速率为eq \f(0.1,35) ml·L－1·s－1
C．反应物初始浓度越大，反应时间越短，平均反应速率越大
D．为确保能观察到蓝色，需满足的关系为n(S2Oeq \\al(2－,3))∶n(S2Oeq \\al(2－,8))<2
答案 B
解析 为了控制溶液总体积不变，故a＝b＝5，A项正确；由v＝eq \f(Δc,Δt)，Δt＝35 s，Δc＝eq \f(4.0×10－3 L×0.10 ml·L－1,26.0×10－3 L)＝eq \f(0.4,26) ml·L－1，则v＝eq \f(0.4,26×35) ml·L－1·s－1＝eq \f(1,2 275) ml·L－1·s－1，B项错误；对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知反应物初始浓度越大，反应时间越短，平均反应速率越大，C项正确；由反应S2Oeq \\al(2－,8)＋2I－===2SOeq \\al(2－,4)＋I2(慢)，2S2Oeq \\al(2－,3)＋I2===S4Oeq \\al(2－,6)(无色)＋2I－(快)，为能看到蓝色，S2Oeq \\al(2－,8)应更多，则n(S2Oeq \\al(2－,3))∶n(S2Oeq \\al(2－,8))<2，D项正确。图像
图像分析
(1)其他反应条件一定，化学反应速率随反应物浓度增大而增大
(2)其他反应条件一定，化学反应速率随温度的升高而增大
(3)有气体参加的反应，化学反应速率随着压强的增大而增大
(4)有气体参加的反应，化学反应速率随着容器容积的增大而减小
(5)分别在较低温度和较高温度下反应，化学反应速率随着压强的增大及温度的升高而增大
时间段/min
产物Z的平均生成速率/ml·L－1·min－1
0～2
0.20
0～4
0.15
0～6
0.10
t/℃
27
35
49
70
NO2/%
20
25
40
66
N2O4/%
80
75
60
34
温度/℃
700
830
1 200
K
1.7
1.0
0.4
实验编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
试剂
用量/
mL
0.20 ml·L－1
(NH4)2S2O8
10.0
5.0
2.5
10.0
10.0
0.20 ml·L－1
KI
10.0
10.0
10.0
5.0
2.5
0.10 ml·L－1
Na2S2O3
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
0.2%淀
粉溶液
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
蒸馏水
0.0
a
7.5
b
7.5
显色时间Δt/s
35
51
123
56
107
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