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专练42化学反应速率及化学平衡图像分析授课提示：对应学生用书83页1．[2024·重庆市质量检测]顺1，2­二甲基环丙烷(A)和反1，2­二甲基环丙烷(B)可发生如下异构化反应，图甲～丁为在压强恒定为100kPa时，不同条件下进行该异构化反应过程中A、B

的物质的量分数与反应时间的关系图(图中“○”表示A，“◇”表示B)。下列说法正确的是()A．图甲达到平衡时，A的转化率αA＝50%B．四幅图中，图乙的化学平衡常数K最大C．图丙和图丁的反应温度相同D．图丁达到平衡后，增大压强能提高B的物质的量分数答案：B

解析：图甲中，反应从开始到达到平衡，A的物质的量分数由80%降低到50%，转化率αA＝37.5%，A项错误；反应A(g)⇌B(g)的化学平衡常数K＝c（B）c（A），压强恒定，各物质分压等于总压强乘其物质的量分数，则可根据平衡时B与A的物质的量分数之比来

比较四幅图中化学平衡常数大小，图乙中平衡时B的物质的量分数与A的物质的量分数比值最大，故化学平衡常数K最大，B项正确；图丙和图丁中反应的平衡常数不同，反应温度不同，C项错误；由于该反应前后气体分子数相同，所以增大压强该平衡不移动，即B的物

质的量分数不变，D项错误。2．[2024·专题综合测试]下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是()A．①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应Δ

H<0B．②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像C．③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像，a是使用催化剂时的曲线D．④是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像，压强p1>p2答案：C解析：根据图像①，升高温度，平衡

正向移动，正反应ΔH>0，A错；②反应实质是Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3，K＋和Cl－不参加化学反应，KCl浓度增大不影响化学平衡，B错；③使用催化剂，反应速率加快，先达到平衡，C正确；④此反应为反应前后气体物质的量不变的化学反应

，改变压强不影响平衡状态，即不影响A的转化率，且由于不断加入B，A的转化率增大，D错。3．[2024·安徽卷]室温下，为探究纳米铁去除水样中SeO2－4的影响因素，测得不同条件下SeO2－4浓度随时间变化关系如图。实验序号水样体积/mL纳米铁质量/mg水样初始

pH①5086②5026③5028下列说法正确的是()A．实验①中，0～2小时内平均反应速率v(SeO2－4)＝2.0mol·L－1·h－1B．实验③中，反应的离子方程式为：2Fe＋SeO2－4＋8H＋=

==2Fe3＋＋Se＋4H2OC．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率D．其他条件相同时，水样初始pH越小，SeO2－4的去除效果越好答案：C解析：实验①中，0～2小时内平均反应速率v(SeO2－4)＝（5.0－1.0）×10－

5mol·L－12h＝2.0×10－5mol·L－1·h－1，A项错误；实验③中水样初始pH＝8，溶液呈弱碱性，结合氧化还原反应规律可得离子方程式为2Fe＋SeO2－4＋4H2O===2Fe(OH)3＋Se＋2OH－，B项错误；由实验①、②可知，其他条件

相同时，适当增加纳米铁质量，反应速率加快，C项正确；由实验②、③可知，其他条件相同时，适当减小水样初始pH，SeO2－4的去除效果更好，但若水样初始pH太小，与H＋反应的纳米铁的量增多，从而影响SeO

2－4的去除效果，故D项错误。4．一定量的CO2与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器中发生反应：C(s)＋CO2(g)⇌2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：已知：气体分压(p分

)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是()A．550℃时，若充入惰性气体，v正和v逆均减小，平衡不移动B．650℃时，反应达到平衡后CO2的转化率为25.0%C．T℃时，若再充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的

化学平衡常数Kp＝24.0p总答案：B解析：充入惰性气体，相当于减小压强，平衡向气体体积增大的正反应方向移动，A错误；设开始加入CO2的物质的量为1mol，转化量为xmol，则生成2xmolCO，剩余(1－x

)molCO2，因平衡时CO的体积分数为40.0%，则2x1－x＋2x×100%＝40.0%，解得x＝0.25，故CO2的转化率为0.25mol1mol×100%＝25.0%，B正确；由题图可知T℃时，平衡体系中CO2和CO的体积分数相等，则在恒

压密闭容器中再充入等体积的CO2和CO，平衡不移动，C错误；925℃时，平衡后p(CO)＝0.96p总，p(CO2)＝0.04p总，Kp＝p2（CO）p（CO2）＝（0.96p总）20.04p总≈23.0p总，D错误。5．[2024·北京顺义区专项综合

测试]已知可逆反应aA＋bB⇌cC中，物质的含量R%(A%和C%)随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()A．该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡B．该反应在T2温度时达到过化学平衡C．该反应的逆反应是放热反应D．升高温度，平衡会向正反应方向

移动答案：B解析：图像能说明平衡体系各组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况。解题时要注意各物质曲线的折点(达平衡时刻)，所以反应在T2温度时第一次达到平衡，故A错，B正确；随着温度升高，反应物A的

含量增大，生成物C的含量减少，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，C、D错误。6．[2024·哈尔滨师大青冈实验中学月考]向某密闭容器中加入0.3molA、0.1molC和一定量的B三种气体，一定

条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示[t0～t1阶段的c(B)变化未画出]，乙图为t2时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，四个阶段都各改变一种反应条件(浓度、温度、压强、

催化剂)且互不相同，t3～t4阶段为使用催化剂。下列说法中不正确的是()A．若t1＝15s，则用C的浓度变化表示的t0～t1段的平均反应速率为0.004mol·L－1·s－1B．t4～t5阶段改变的条件一定为减小压强C．该容器的容积

为2L，B的起始物质的量为0.02molD．该化学反应方程式为3A(g)⇌B(g)＋2C(g)答案：C解析：若t1＝15s，生成物C在t0～t1时间段的平均反应速率v＝ΔcΔt＝0.11－0.0515

mol·(L·s)－1＝0.004mol·(L·s)－1，A正确；由乙图知，t3～t4、t4～t5阶段平衡均未移动，已知t3～t4阶段为使用催化剂，则t4～t5阶段应为降低压强，该反应为等体积反应，反应前后气体的物质的量不

变，B正确；密闭容器中一开始加入0.3molA，根据图像知A的起始浓度为0.15mol·L－1，则容器的体积为0.3mol0.15mol·L－1＝2L。反应中A的浓度变化为0.15mol·L－1－0.06mol·L－1＝0.09mol·L－1，C的浓度变化为0.11mol·L－1－0.05m

ol·L－1＝0.06mol·L－1，反应中A与C的计量数之比为0.09∶0.06＝3∶2，因该反应中气体的化学计量数之和前后相等，则有：3A(g)⇌B(g)＋2C(g)，根据方程式可知消耗0.09mol·L－1的A，则生成0

.03mol·L－1的B，容器的体积为2L，生成B的物质的量为0.03mol·L－1×2L＝0.06mol，平衡时B的物质的量为0.05mol·L－1×2L＝0.1mol，所以起始时B的物质的量为0.1mol－0.06mol＝0.04mol，C错

误，D正确。7．在一恒温恒压的密闭容器中发生反应：M(g)＋N(g)⇌2R(g)ΔH<0，t1时刻达到平衡，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法错误的是()A．t1时刻的v(正)小于t2时刻的v(正)B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加RC．Ⅰ、Ⅱ两

过程达到平衡时，M的体积分数相等D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，反应的平衡常数相等答案：A解析：由题图可知，反应再次达到平衡时的逆反应速率与原平衡相同，改变的条件一定是加入了一定量的R而增大了R的浓度，由于容器为恒温恒压，故容器容积必然成比例增大，所以

在t2时刻反应物的浓度都减小。t1时刻的v(正)大于t2时刻的v(正)，A错误；t2时刻改变的条件是向密闭容器中加R，B正确；Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，两平衡等效，所以M的体积分数相等，C正确；因为温度相同，平衡常数只与温度有关

，所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，反应的平衡常数相等，D正确。8．[2024·湖南长沙一中月考]一定条件下，向密闭容器中加入X物质发生反应：3X(g)⇌Y(g)＋Z(g)ΔH＜0，反应一段时间后改变某一个外界

条件，反应中各时刻X物质的浓度如表所示。下列说法不正确的是()反应时间/min05151720X的浓度/mol·L－11.00.40.40.70.7A.0～5min内，X物质的平均反应速率v(X)＝0.12mol·L－1·min－1B

．5min时反应达到平衡，该温度下的平衡常数为0.625C．15min时改变的条件可能是降低温度D．从初始到17min时，X的转化率为30%答案：C解析：0～5min内，v(X)＝1.0mol·L－1－0.4mol·L－15min＝

0.12mol·L－1·min－1，A项正确；5min时，X、Y、Z的平衡浓度分别为0.4mol·L－1、0.2mol·L－1、0.2mol·L－1，K＝c（Y）·c（Z）c3（X）＝0.2×0.20.43＝0.625，B项正确

；正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，X的浓度减小，C项错误；17min时，X的浓度为0.7mol·L－1，则X的转化率为（1.0－0.7）mol1.0mol×100%＝30%，D项正确。9．[2022·湖南卷]向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1m

olY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>0B．气体的总物质的量：na>ncC．a点平衡常数：K>12D．反应速率：

va正<vb正答案：C解析：由图可知，绝热过程甲开始时压强增大，而2X(g)＋Y(g)⇌Z(g)是气体物质的量减少的反应，故该反应放热，ΔH<0，A项错误；a、c两点压强相同，a点温度高于c点，故气体的总物质的量：na<nc，B项错误；若温度恒定不变，设达到a点平衡时Y转化了xmol，

列三段式：2X(g)＋Y(g)⇌Z(g)起始量/mol210变化量/mol2xxx平衡量/mol2－2x1－xxa点时压强为起始压强的一半，则3－2x＝1.5，解得x＝0.75，K＝0.75（2－1.5）2×（1－0.75）＝12，而a

点平衡实际上是绝热条件下达到的平衡，要使平衡压强为p，体系中的气体总物质的量应小于1.5mol，计算得到x偏小，故a点平衡常数K>12，C项正确；a点温度高于b点，故反应速率：va正>vb正，D项错误。