資源簡介

(共62張PPT)
專題六　化學反應機理與能量、速率與限度
微專題2　化學反應速率與化學平衡
規律方法整合　建模型
強基培優精練　提能力
考前名校押題　練預測
高考真題賞析　明考向
化學反應速率、速率方程及速率常數
1
角度
實驗序號 水樣體積/mL 納米鐵質量/mg 水樣初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
【答案】　C
2. (2024·山東選考)逆水氣變換反應：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH>0。一定壓力下，按CO2，H2物質的量之比n(CO2)∶n(H2)＝1∶1投料，T1，T2溫度時反應物摩爾分數隨時間變化關系如圖所示。已知該反應的速率方程為v＝kc0.5(H2)c(CO2)，T1，T2溫度時反應速率常數k分別為k1，k2。下列說法錯誤的是(　　)
A．k1>k2
C．溫度不變，僅改變體系初始壓力，反應物摩爾分數隨時間的變化曲線不變
D．T2溫度下，改變初始投料比例，平衡時各組分摩爾分數與T1溫度時不同
【答案】　C
雖然平衡不移動，但反應物的濃度改變，反應速率改變，反應達到平衡的時間改變，反應物摩爾分數隨時間的變化曲線變化，C項錯誤；T2溫度下，改變初始投料比，相當于改變某一反應物的濃度，達到平衡時H2和CO2的摩爾分數不可能相等，故不能使平衡時各組分摩爾分數與T1溫度時相同，D項正確。
化學平衡常數的計算與應用
2
角度
3. (2024·遼寧選考)異山梨醇是一種由生物質制備的高附加值化學品，150 ℃時其制備過程及相關物質濃度隨時間變化如圖所示，15 h后異山梨醇濃度不再變化。下列說法錯誤的是(　　)
A．3 h時，反應②正、逆反應速率相等
B．該溫度下的平衡常數：①>②
C．0～3 h平均速率(異山梨醇)＝0.014
mol·kg－1·h－1
D．反應②加入催化劑不改變其平衡轉化率
【答案】　A
4. (2024·湖南選考)恒壓下，向某密閉容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g)，發生如下反應：
主反應：CH3OH(g)＋CO(g)===CH3COOH(g)　ΔH1
副反應：CH3OH(g)＋CH3COOH(g)===CH3COOCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2
隨投料比x(物質的量之比)的變化關系如圖所示，下列說法正確的是(　　)
B．曲線c代表乙酸的分布分數
C．ΔH1<0，ΔH2>0
D．L、M、N三點的平衡常數：K(L)＝K(M)>K(N)
【答案】　D
化學平衡的判斷與平衡移動及最佳反應條件的選擇
3
角度
5. (2024·浙江選考)為探究化學平衡移動的影響因素，設計方案并進行實驗，觀察到相關現象。其中方案設計和結論都正確的是(　　)
選項 影響因素 方案設計 現象 結論
A 濃度 向1 mL 0.1 mol·L－1 K2CrO4溶液中加入1 mL 1.0 mol·L－1 HBr溶液 黃色溶液變橙色 增大反應物濃度，平衡向正反應方向移動
選項 影響因素 方案設計 現象 結論
B 壓強 向恒溫恒容密閉玻璃容器中充入100 mL HI氣體，分解達到平衡后再充入100 mL Ar 氣體顏色不變 對于反應前后氣體總體積不變的可逆反應，改變壓強平衡不移動
C 溫度 將封裝有NO2和N2O4混合氣體的燒瓶浸泡在熱水中 氣體顏色變深 升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動
D 催化劑 向1 mL乙酸乙酯中加入1 mL 0.3 mol·L－1 H2SO4溶液，水浴加熱 上層液體逐漸減少 使用合適的催化劑可使平衡向正反應方向移動
【答案】　C
A．曲線①表示的是逆反應的v－t關系
B．t2時刻體系處于平衡狀態
C．反應進行到t1時，Q>K(Q為濃度商)
D．催化劑存在時，v1增大、v2減小
【答案】　B
【解析】　反應為乙苯制備苯乙烯的過程，開始反應物濃度最大，生成物濃度為0，所以曲線①表示的是正反應的v－t關系，曲線②表示的是逆反應的v－t關系，故A錯誤；t2時，正逆反應速率相等，體系處于平衡狀態，故B正確；反應進行到t1時，反應正向進行，故Q＜K，故C錯誤；催化劑能降低反應的活化能，使反應的v1、v2都增大，故D錯誤。
(2)速率常數(k)影響因素
? 平衡移動原理——勒夏特列原理的理解
1.移動方向：如果改變影響平衡的條件之一(如溫度，壓強，濃度)，平衡向著能夠減弱這種改變的方向移動。
2.移動結果：平衡的移動只能減弱條件改變時平衡的影響，不能完全消除，更不能逆轉這種改變。
3.不能用勒夏特列原理解釋的問題：催化劑的使用；ΔV(g)＝0的可逆反應；外界條件的改變對平衡的影響與生產要求不一致(如合成氨溫度選用)。
2.平衡常數的應用
(1)判斷、比較可逆反應進行的程度
一般來說，一定溫度下的一個具體的可逆反應：
K值 正反應進行的程度 平衡時生成物濃度 平衡時反應物濃度 反應物轉化率
越大 越大 越大 越小 越高
越小 越小 越小 越大 越低
(2)判斷正在進行的可逆反應的方向以及反應是否達到平衡
(3)判斷可逆反應的反應熱
①若反應物起始物質的量之比等于化學計量數之比，達到平衡后，它們的轉化率相等，生成物的物質的量分數最大。
②若只增加A的量，平衡正向移動，B的轉化率增大，A的轉化率減小。
(2)若按原比例同倍數地增加A、B的濃度，平衡向正反應方向移動。
①恒溫恒容：
a＋b>c＋d時，A與B的轉化率均增大，A與B的體積分數均減小，C與D的體積分數均增大。
a＋b＝c＋d時，A與B的轉化率均不變，A、B、C、D的體積分數均不變。
a＋b②恒溫恒壓：A與B的轉化率均不變，A、B、C、D的體積分數均不變。
2.“稀有氣體”對反應速率及平衡的影響分析模型
(1)稀有氣體對反應速率的影響
(2)稀有氣體對化學平衡的影響
3.化學平衡狀態的快速判斷模型
(1)“逆向相等”：反應速率必須一個是正反應的速率，一個是逆反應的速率，且經過換算后同一種物質的正反應速率和逆反應速率相等。
特別注意：同一反應方向的反應速率不能判斷反應是否達到平衡狀態。
(2)“變量不變”：如果一個量是隨反應進行而改變的，當不變時為平衡狀態；一個隨反應的進行保持不變的量，不能作為是否是平衡狀態的判斷依據。
化學反應速率、速率方程及速率常數
1
角度
下列說法錯誤的是(　　)
A．表格中a＝0.040
B．該反應為2級反應
C．該反應速率與NH3的濃度無關，可能因為催化劑表面吸附的NH3已達到飽和
D．保持其他條件不變，若起始濃度為0.120 mol·L－1，則半衰期為60 min
t/min 0 20 40 60 80 100
c(NH3)/(mol·L－1) 0.100 0.080 0.060 a 0.020 0
【答案】　B
A．d點v正(NO2)B．T0時，K＝0.5
C．T1時，k2＝0.6k1，則T1D．保持容積不變，再充入一定量NO2
氣體，NO2的平衡轉化率不變
【答案】　D
化學平衡常數的計算與應用
2
角度
A．正反應速率：a＞c
B．平衡后增大c(H＋)，平衡常數K減小
C．b點時水解反應已停止
D．c4＝2(c1－c2)
【答案】　D
【解析】　a點與c點反應時間相同，表示反應進行程度相同，此時反應仍向著正反應方向進行，正反應速率：a＝c，A錯誤；化學平衡常數只與溫度有關，平衡后增大c(H＋)，溫度不變，平衡常數K不變，B錯誤；b點水解過程達到動態平衡狀態，此時v正＝v逆≠0，水解反應未停止，C錯誤；根據反應方程式計量數比例關系可知，c4＝2(c1－c2)，D正確。
【答案】　D
平衡移動及最佳反應條件的選擇
3
角度
A．反應CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g)的焓變ΔH＝＋57.8 kJ·mol－1
B．在250 ℃、9×105 Pa條件下，平衡時甲醇的物質的量分數為0.10
C．當甲醇的物質的量分數為0.03時，CO2的平衡轉化率為11.3%
D．提高CO2轉化為CH3OH的平衡轉化率，需要研發在高溫區的高效催化劑
【答案】　B
在不同條件下的相同投料同一個可逆反應，達到平衡時，恒壓轉化率大于(反應前后氣體分子數不相等)或等于(反應前后氣體分子數相等)恒容轉化率
?
A．曲線Z代表起始投料比為1∶1
B．m點對應的轉化率：α(H2)＝α(CO)
C．若其他條件不變，降低溫度會使對應的曲線上移
【答案】　D
1. (2024·湖南永州市三模)室溫下，在P和Q濃度相等的混合溶液中，同時發生反應①P＋Q===X＋Z和反應②P＋Q===Y＋Z，反應①和②的速率方程分別是v1＝k1c2(P)、v2＝k2c2(P)(k1、k2為速率常數)。反應過程中，Q、X的濃度隨時間變化情況如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．反應開始后，體系中X和Y的濃度之比
保持不變
B．45 min時Z的濃度為0.4 mol·L－1
C．反應①的活化能比反應②的活化能大
D．如果反應能進行到底，反應結束時，有40%的P轉化為Y
【答案】　D
A．x＋y>p＋q
B．c(P)：b>2a
C．壓強：2p(b)D．平衡常數：Ka【答案】　D
【解析】　由于容器容積V甲∶V乙＝1∶2中投入的是等物質的量的X和Y，故甲中Q的濃度更大，但是小于乙中Q的濃度的2倍，說明容器體積減小，平衡逆向移動，反應是氣體體積數增大的反應，隨溫度升高，Q濃度增大，說明正反應吸熱。由分析，x＋yA．a＝3
B．T1>T2
C．平衡常數K(M)＝K(N)
D．該反應在高溫高壓條件下自發進行
【答案】　D
【解析】　投料比符合方程式中的氣體系數比時，達到平衡時產物的體積分數最大，所以a＝3，A正確；由題可知該反應是放熱反應，升高溫度平衡會逆向移動，所以T1>T2，B正確；平衡常數受溫度影響，M、N兩點溫度相同，平衡常數相等，C正確；該反應ΔH<0，ΔS<0，所以該反應在低溫條件下自發進行，與壓強無關，D錯誤。
A．圖1中A點逆反應速率小于B點正反應速率
B．圖2中C點CO的轉化率低于B點的原因可能
是催化劑活性降低或平衡逆向移動
C．圖1中200 ℃時反應的平衡常數K＝0.5 L·mol－1
D．圖2中B、C兩點的平衡常數K：B【答案】　D
【解析】　圖像中A點未達到該溫度下的CO的平衡轉化率，則反應正向進行，因此A點逆反應速率小于B點正反應速率，A正確；該反應的正反應是放熱反應，升高溫度，化學平衡向吸熱的逆反應方向移動，導致CO的平衡轉化率降低；催化劑只有在一定溫度下才能達到其最佳催化活性，升高溫度，催化劑催化活性降低，導致反應的反應物減少，因而CO的平衡轉化率降低，B正確；在反應開始時將4 mol NO(g)和4 mol CO(g)充入一個2 L恒容密閉容器中，則c(NO)＝c(CO)＝2 mol·L－1，由于200 ℃時CO的平衡轉化率是50%，則根據物質反應轉化關系可知平衡板塊一　專題六　選擇題專項突破分級訓練
【強基練】
1.(2024·北京西城二模)下列事實不能用平衡移動原理解釋的是(　　)
A．FeS可用于除去廢水中的Hg2＋
B．25～100 ℃，隨溫度升高，純水的pH減小
C．加熱FeCl3溶液，液體由黃色變為紅褐色
D．2SO2＋O22SO3　ΔH<0，采用高溫提高單位時間內SO3的產率
2. (2024·廣東佛山市二模)在恒容密閉容器中發生反應：X(g)＋2Y(g) 2W(g)＋Z(s)，Y的平衡轉化率按不同投料比γ隨溫度變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．γ1>γ2
B．平衡常數：KaC．當容器內氣體密度不變時，反應達到平衡
D．T1溫度下增大壓強，c點向a點方向移動
3.(2024·遼寧鞍山市二模)一定壓強下，向10 L密閉容器中充入1 mol S2Cl2和1 mol Cl2，發生反應S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)。Cl2與SCl2的消耗速率(v)與溫度(T)的關系如圖，下列說法正確的是(　　)
A．A、B、C、D四點中只有A點達到平衡狀態
B．正反應的活化能小于逆反應的活化能
C．K(B)＝K(D)>K(C)
D．300 ℃，反應達平衡后縮小容器體積，各物質濃度不變
4.(2024·廣東廣州市二模)恒容密閉容器中充入X，在催化劑作用下發生反應：2X(g)2Y(g)＋Z(g)，起始壓強為p kPa，反應時間為t s，測得X的轉化率隨溫度的變化如圖中實線所示(虛線表示平衡轉化率)。下列說法正確的是(　　)
A．該反應的ΔH<0
B．催化劑可降低該反應的焓變，提高平衡轉化率
C．增大起始壓強，X的平衡轉化率增大
D．800 ℃時，0～t s內化學反應速率v(Y)＝ kPa·s－1
5.(2024·江西上饒二模)已知阿侖尼烏斯公式是反應速率常數隨溫度變化關系的經驗公式，可寫作Rln k＝－＋C(k為反應速率常數，Ea為反應活化能，R和C為大于0的常數)，為探究m、n兩種催化劑對某反應的催化效能，進行了實驗探究，依據實驗數據獲得曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．在m催化劑作用下，該反應的活化能Ea＝9.6×104 J·mol－1
B．對該反應催化效能較高的催化劑是m
C．不改變其他條件，升高溫度，會降低反應的活化能
D．可以根據該圖像判斷升高溫度時平衡移動的方向
6. (2024·遼寧錦州二模)已知可逆反應2NO2(g)N2O4(g)，NO2和N2O4的消耗速率與其濃度存在如下關系：v消(NO2)＝kac2(NO2)，v消(N2O4)＝kbc(N2O4)(其中ka、kb是只與溫度有關的常數)，一定溫度下，消耗速率與濃度的關系圖像如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．曲線Y表示NO2消耗速率與濃度的關系
B．圖中A點表示反應達到平衡狀態
C．縮小容器的容積，平衡向正反應方向移動，氣體的顏色變淺
D．若某溫度時ka＝kb，則該溫度下平衡常數K＝0.5
【培優練】
7.(2024·湖南師大三模)甲烷水蒸氣重整制合成氣[CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH]是利用甲烷資源的途徑之一。其他條件相同時，在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反應相同時間后，CH4的轉化率隨反應溫度的變化如下圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．該反應ΔH>0
B．平衡常數：Ka＝KbC．催化劑催化效率：Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ
D．增大壓強，v正增大倍數小于v逆增大倍數
8.(2024·安徽省滁州市二模)利用天然氣制乙炔，反應原理如下：
①2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH1>0
②C2H4(g)C2H2(g)＋H2(g)　ΔH2>0
在1 L恒容密閉反應器中充入適量的CH4，發生上述反應，測得某溫度時各含碳物質的物質的量隨時間變化如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．M點正反應速率小于逆反應速率
B．反應前30 min以乙烯生成為主
C．若60 min后升溫，乙曲線上移，甲曲線下移
D．0～40 min內CH4平均速率為2 mol·L－1·min－1
9.(2024·安徽合肥二模)利用反應2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0，可減少汽車尾氣對大氣的污染。該反應的速率方程可表示為v正＝k正·c2(CO)·c2(NO)、v逆＝k逆·c(N2)·c2(CO2)，其中k正、k逆分別為正、逆反應的速率常數(與溫度有關)，lg k與的關系如圖所示：
下列說法錯誤的是(　　)
A．升高溫度，v正、v逆均增大
B．曲線②代表lg k正
C．要提高單位時間內有害氣體的去除率，可研發低溫區的高效催化劑
D． ℃－1時，該反應的平衡常數K為10
10.(2024·廣東深圳二模)一定溫度下，向恒容密閉容器中投入E和M發生如下反應：E(g)＋M(g)F(g)G(g)。已知反應初始c0(E)＝c0(M)＝0.10 mol·L－1，部分物質的濃度(c)隨時間(t)的變化關系如圖所示，t2后反應體系達到平衡狀態。下列說法正確的是(　　)
A．X為c(F)隨t的變化曲線
B．0～t1內，v(G)＝ mol·L－1·s－1
C．反應的活化能：①>②
D．t2時，擴大容器的體積，n(F)減小
板塊一　專題六　選擇題專項突破分級訓練
【強基練】
1.(2024·北京西城二模)下列事實不能用平衡移動原理解釋的是(　　)
A．FeS可用于除去廢水中的Hg2＋
B．25～100 ℃，隨溫度升高，純水的pH減小
C．加熱FeCl3溶液，液體由黃色變為紅褐色
D．2SO2＋O22SO3　ΔH<0，采用高溫提高單位時間內SO3的產率
【答案】　D
【解析】　存在FeS(s) Fe2＋(aq)＋S2－(aq)，硫離子與Hg2＋生成硫化汞沉淀，平衡正向移動，A不符合題意；H2OH＋＋OH－吸熱，升高溫度，平衡正移，氫離子濃度增大，pH減小，B不符合題意；Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋吸熱，升高溫度，平衡正移，氫氧化鐵濃度增大，液體由黃色變為紅褐色，C不符合題意；2SO2＋O22SO3　ΔH<0，采用高溫，可以加快化學反應速率，提高單位時間內SO3的產率，與平衡移動無關，D符合題意。
2. (2024·廣東佛山市二模)在恒容密閉容器中發生反應：X(g)＋2Y(g) 2W(g)＋Z(s)，Y的平衡轉化率按不同投料比γ隨溫度變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．γ1>γ2
B．平衡常數：KaC．當容器內氣體密度不變時，反應達到平衡
D．T1溫度下增大壓強，c點向a點方向移動
【答案】　C
【解析】　由題圖可知，溫度相同時，γ2對應曲線的Y的轉化率大于γ1對應曲線的Y的轉化率，故γ2>γ1，A錯誤；該反應正向為放熱反應，溫度越高，K越小，故Ka>Kb＝Kc，B錯誤；由于產物之一為固體，容器恒容，若反應未平衡，氣體總質量會改變，氣體密度會改變，故當容器內氣體密度不變時，反應達到平衡，C正確；正向反應氣體體積數減小，溫度一定，增大壓強，平衡正向移動，Y的轉化率升高，溫度不變，不會向a點方向移動，D錯誤。
3.(2024·遼寧鞍山市二模)一定壓強下，向10 L密閉容器中充入1 mol S2Cl2和1 mol Cl2，發生反應S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)。Cl2與SCl2的消耗速率(v)與溫度(T)的關系如圖，下列說法正確的是(　　)
A．A、B、C、D四點中只有A點達到平衡狀態
B．正反應的活化能小于逆反應的活化能
C．K(B)＝K(D)>K(C)
D．300 ℃，反應達平衡后縮小容器體積，各物質濃度不變
【答案】　B
【解析】　Cl2的消耗速率表示正反應速率，SCl2的消耗速率表示逆反應速率，當v消耗(Cl2)∶v消耗(SCl2)＝1∶2時，說明正逆反應速率相等，反應到達平衡，所以圖像的平衡點應為B點和D點。A點v消耗(Cl2)∶v消耗(SCl2)＝1∶1，未達到平衡，故A錯誤；隨著溫度升高，SCl2的消耗速率大于Cl2的消耗速率的二倍，則逆反應速率大于正反應速率，說明溫度升高，平衡逆向移動，是放熱反應，則正反應的活化能小于逆反應的活化能，故B正確；該反應為放熱反應，溫度升高，K減小，由圖可知，C點溫度最低，則K最大，故K(C)>K(B)＝K(D)，故C錯誤；300 ℃時，反應達平衡后縮小容器體積，平衡不移動，但是體積縮小，各組分濃度均增加，故D錯誤。
4.(2024·廣東廣州市二模)恒容密閉容器中充入X，在催化劑作用下發生反應：2X(g)2Y(g)＋Z(g)，起始壓強為p kPa，反應時間為t s，測得X的轉化率隨溫度的變化如圖中實線所示(虛線表示平衡轉化率)。下列說法正確的是(　　)
A．該反應的ΔH<0
B．催化劑可降低該反應的焓變，提高平衡轉化率
C．增大起始壓強，X的平衡轉化率增大
D．800 ℃時，0～t s內化學反應速率v(Y)＝ kPa·s－1
【答案】　D
【解析】　根據圖像可知，虛線表示平衡轉化率，隨溫度升高，X的轉化率增大，根據勒夏特列原理，該反應正反應為吸熱反應，即ΔH＞0，故A錯誤；給定的反應中，焓變只與始終態有關，催化劑可以改變活化能，不能改變焓變，催化劑對平衡移動無影響，故B錯誤；該反應為氣體物質的量增大的反應，增大起始壓強，平衡逆向進行，X的平衡轉化率降低，故C錯誤；該時間段內，用X表示變化的壓強為0.4p kPa，則Y的變化壓強為0.4p kPa，根據化學反應速率的定義，v(Y)＝＝ kPa·s－1，故D正確。
5.(2024·江西上饒二模)已知阿侖尼烏斯公式是反應速率常數隨溫度變化關系的經驗公式，可寫作Rln k＝－＋C(k為反應速率常數，Ea為反應活化能，R和C為大于0的常數)，為探究m、n兩種催化劑對某反應的催化效能，進行了實驗探究，依據實驗數據獲得曲線如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．在m催化劑作用下，該反應的活化能Ea＝9.6×104 J·mol－1
B．對該反應催化效能較高的催化劑是m
C．不改變其他條件，升高溫度，會降低反應的活化能
D．可以根據該圖像判斷升高溫度時平衡移動的方向
【答案】　A
【解析】　將坐標(7.2,56.2)和(7.5,27.4)代入Rln k＝－＋C中，計算可知Ea＝9.6×104 J·mol－1，故A正確；對比圖中直線m和n的斜率絕對值的大小可知，使用催化劑n時對應的Ea較小，則對該反應催化效能較高的催化劑是n，故B錯誤；圖中m、n均為直線，斜率不發生變化，因此不改變其他條件，只升高溫度，反應的活化能不變，故C錯誤；阿侖尼烏斯公式表示反應速率常數隨溫度的變化關系，無法根據該圖像判斷升高溫度時平衡移動的方向，故D錯誤。
6. (2024·遼寧錦州二模)已知可逆反應2NO2(g)N2O4(g)，NO2和N2O4的消耗速率與其濃度存在如下關系：v消(NO2)＝kac2(NO2)，v消(N2O4)＝kbc(N2O4)(其中ka、kb是只與溫度有關的常數)，一定溫度下，消耗速率與濃度的關系圖像如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．曲線Y表示NO2消耗速率與濃度的關系
B．圖中A點表示反應達到平衡狀態
C．縮小容器的容積，平衡向正反應方向移動，氣體的顏色變淺
D．若某溫度時ka＝kb，則該溫度下平衡常數K＝0.5
【答案】　D
【解析】　由速率方程可知，曲線X表示二氧化氮消耗速率與濃度關系、曲線Y表示四氧化二氮消耗速率與濃度關系，故A錯誤；由方程式可知，二氧化氮的消耗速率是四氧化二氮的消耗速率2倍時，反應達到平衡，由圖可知，A點二氧化氮的消耗速率與四氧化二氮的消耗速率相等，則A點正反應速率大于逆反應速率，反應未達到平衡，故B錯誤；縮小容器的容積，NO2氣體的濃度增大，氣體的顏色變深，故C錯誤；v消(N2O4)＝kbc(N2O4)，則v生(NO2)＝2v消(N2O4)＝2kbc(N2O4)，平衡時，v消(N2O4)＝kac2(NO2)＝v生(NO2)＝2kbc(N2O4)，若某溫度時ka＝kb，則該溫度下反應的平衡常數K＝，故D正確。
【培優練】
7.(2024·湖南師大三模)甲烷水蒸氣重整制合成氣[CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH]是利用甲烷資源的途徑之一。其他條件相同時，在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，反應相同時間后，CH4的轉化率隨反應溫度的變化如下圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．該反應ΔH>0
B．平衡常數：Ka＝KbC．催化劑催化效率：Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ
D．增大壓強，v正增大倍數小于v逆增大倍數
【答案】　C
【解析】　隨著溫度升高，甲烷的轉化率也在增大，說明平衡正向移動，溫度升高反應向吸熱方向移動，因此該反應ΔH>0，故A正確；平衡常數只受溫度影響，溫度相同，對于同一反應的平衡常數也相同，該反應的正反應方向為吸熱反應，升高溫度K值增大，Ka＝Kb8.(2024·安徽省滁州市二模)利用天然氣制乙炔，反應原理如下：
①2CH4(g)C2H4(g)＋2H2(g)　ΔH1>0
②C2H4(g)C2H2(g)＋H2(g)　ΔH2>0
在1 L恒容密閉反應器中充入適量的CH4，發生上述反應，測得某溫度時各含碳物質的物質的量隨時間變化如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．M點正反應速率小于逆反應速率
B．反應前30 min以乙烯生成為主
C．若60 min后升溫，乙曲線上移，甲曲線下移
D．0～40 min內CH4平均速率為2 mol·L－1·min－1
【答案】　B
【解析】　根據題干方程式特點，隨反應進行，甲烷含量逐漸減小，乙烯物質的量先增大后減小，產物乙炔物質的量只增大，因此曲線甲代表乙炔、乙代表甲烷、丙代表乙烯；根據曲線變化，30 min前以乙烯生成為主，30 min后，以乙炔生成反應為主。由分析可知，乙代表甲烷，M點時，甲烷的物質的量減小，說明反應向正向進行，則正反應速率大于逆反應速率，A項錯誤；由分析可知，30 min前以乙烯生成為主，B項正確；根據題干，兩反應均屬于吸熱反應，升高溫度，平衡正移，甲烷物質的量減少，乙炔物質的量增大，則乙曲線下移，甲曲線上移，C項錯誤；乙代表甲烷，0～40 min內CH4平均速率為＝0.02 mol·L－1·min－1，D項錯誤。
9.(2024·安徽合肥二模)利用反應2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0，可減少汽車尾氣對大氣的污染。該反應的速率方程可表示為v正＝k正·c2(CO)·c2(NO)、v逆＝k逆·c(N2)·c2(CO2)，其中k正、k逆分別為正、逆反應的速率常數(與溫度有關)，lg k與的關系如圖所示：
下列說法錯誤的是(　　)
A．升高溫度，v正、v逆均增大
B．曲線②代表lg k正
C．要提高單位時間內有害氣體的去除率，可研發低溫區的高效催化劑
D． ℃－1時，該反應的平衡常數K為10
【答案】　B
【解析】　升高溫度化學反應速率加快，v正、v逆均增大，故A正確；該反應為放熱反應，降低溫度，正、逆反應速率減小，k正、k逆也減小，平衡正向移動，則k正>k逆，所以曲線③代表lg k正，故B錯誤；該反應的ΔH<0、ΔS<0，易在低溫下自發進行，故要提高單位時間內有害氣體的去除率，可研發低溫區的高效催化劑，故C正確；當v正＝v逆時，k正·c2(CO)·c2(NO)＝k逆·c(N2)·c2(CO2)，反應達到平衡狀態，＝＝K，即lg ＝lg K，lg k正－lg k逆＝1＝lg K，K＝10，故D正確。
10.(2024·廣東深圳二模)一定溫度下，向恒容密閉容器中投入E和M發生如下反應：E(g)＋M(g)F(g)G(g)。已知反應初始c0(E)＝c0(M)＝0.10 mol·L－1，部分物質的濃度(c)隨時間(t)的變化關系如圖所示，t2后反應體系達到平衡狀態。下列說法正確的是(　　)
A．X為c(F)隨t的變化曲線
B．0～t1內，v(G)＝ mol·L－1·s－1
C．反應的活化能：①>②
D．t2時，擴大容器的體積，n(F)減小
【答案】　B
【解析】　由題干反應E(g)＋M(g)F(g)G(g)信息可知，達到平衡之前，F的濃度先增大后減小，G的濃度一直增大，E、M的濃度一直減小，故可知X為G，濃度一直減小的曲線為E或者M，濃度先增大后減小的曲線為F，據此分析解題。由分析可知，X為c(G)隨t變化曲線，A錯誤；由分析可知，X為c(G)隨t的變化曲線，根據圖像信息可知，0～t1 s內，G的濃度增大了(0.10－a)mol·L－1，則v(G)＝＝＝ mol·L－1·s－1，B正確；由題干圖像信息可知，F的濃度先增大后減小，且F的濃度增大比X的增大的快，故反應①的速率大于反應②的速率，活化能越大，反應速率越慢，故反應的活化能：①＜②，C錯誤；由題干圖像信息可知，反應①即E(g)＋M(g)===F(g)不可逆，反應②即F(g)G(g)反應前后體積不變，故t2時，擴大容器的體積，平衡不移動，n(F)不變，D錯誤。

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