选择题21 化学反应速率和化学平衡移动图像1．(2023·辽宁，12)一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )A．Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存D．总反应为：2MnOeq\o\al(－,4)＋5C2Oeq\o\al(2－,4)＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O答案 C解析 由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A项错误；随着反应物浓度的减小，到大约13min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13min后反应速率会增大，B项错误；由图像可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C项正确；H2C2O4为弱酸，在离子方程式中不拆成离子，总反应为2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，D项错误。2．(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①XY；②YZ。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lnk～eq\f(1,T)曲线。下列说法正确的是( )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①决定答案 C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错误；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错误。3．(2023·湖南，13)向一恒容密闭容器中加入1molCH4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＝eq\f(nCH4,nH2O)]随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )A．x1vc正，故B错误；由图像可知，x一定时，温度升高CH4的平衡转化率增大，说明正反应为吸热反应，温度升高平衡正向移动，K增大，温度相同，K不变，则点a、b、c对应的平衡常数：Ka0B．气体的总物质的量：na0.75，即平衡常数K＞12，故C错误；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。5．(2023·山东，14改编)一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径如下：已知反应初始E的浓度为0.10mol·L－1，TFAA的浓度为0.08mol·L－1，部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示，忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是( )A．t1时刻，体系中无E存在B．t2时刻，体系中无F存在C．E和TFAA反应生成F的活化能很小D．反应达平衡后，TFAA的浓度为0.08mol·L－1答案 C解析 t1时刻TFAA浓度为0，则TFAA完全反应，消耗的E为0.08mol·L－1，E剩余0.02mol·L－1，故体系中有E存在，A错误；由题给反应路径和元素质量守恒知，体系中TFAA、G、F的总浓度应为0.08mol·L－1，由题图知，t2时刻TFAA和G的浓度之和小于0.08mol·L－1，则体系中一定存在F，B错误；由图可知，反应刚开始TFAA的浓度迅速减小为0，则E和TFAA的反应速率非常快，该反应的活化能很小，C正确；只有F、G全部转化为H和TFAA时，TFAA的浓度才能为0.08mol·L－1，而GH＋TFAA为可逆反应，所以反应达平衡后，TFAA的浓度一定小于0.08mol·L－1，D错误。1．化学反应速率、化学平衡图像分析思路2．曲线上不同点速率大小比较例 (2023·河南安阳一中模拟预测)(环戊二烯)容易发生聚合反应生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法不正确的是( )A．T1vdC．b点时v正Kd答案 D解析 c点以前均未达到平衡，正反应速率大于逆反应速率，故A错误；温度越高，反应速率越快，则d点逆反应速率大于a点，故B错误；该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，c点以后为平衡的移动过程，则c点平衡常数大于d点，故D正确。3．(2023·辽宁辽阳一模)一定条件下，向一恒容密闭容器中通入适量的NO和O2，发生反应：2NO(g)＋O2(g)===N2O4(g)，经历两步反应：①2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)；②2NO2(g)N2O4(g)。反应体系中NO2、NO、N2O4的浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( )A．曲线a是c(NO2)随时间t的变化曲线B．t1时，c(NO)＝c(NO2)＝2c(N2O4)C．t2时，c(NO2)的生成速率大于消耗速率关注微信公众号《全元高考》领取高中精品资料D．t3时，c(N2O4)＝eq\f(c0－cNO2,2)答案 D解析 NO2是中间产物，其浓度先增大后减小，曲线a代表NO，A项错误；根据图像可知，t1时NO、NO2、N2O4的浓度相等，B项错误；t2时，NO2浓度在减小，说明其生成速率小于消耗速率，C项错误；根据氮元素守恒，t3时，NO完全消耗，则c(NO2)＋2c(N2O4)＝c0，D项正确。4．(2023·湖南怀化二模)二氧化碳催化加氢合成乙烯的热化学方程式为2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g) ΔH，恒压条件下，按n(CO2)∶n(H2)＝1∶3进行反应，达到平衡时各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。下列说法错误的是( )A．图中曲线b表示平衡时H2O的物质的量分数随温度的变化B．