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课时检测(五十二) 速率平衡的一般图像
1．在容积不变的密闭容器中存在反应：2A(g)＋B(g) 3C(g) ΔH<0，某研究小组研究了其他条
件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正⥫⥬确的是( )
A．图Ⅰ表示的是t 时刻增大反应物的浓度对反应速率的影响
1
B．图Ⅱ表示的一定是t 时刻加入催化剂后对反应速率的影响
1
C．图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高
D．图Ⅲ表示的是不同催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高
2．已知某可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间(t)时，
温度(T)和压强(p)与反应物B在混合气体⥫⥬中的体积分数[φ(B)]的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确
的是( )
A．T＜T，p＞p，m＋n＞p，放热反应
1 2 1 2
B．T＞T，p＜p，m＋n＞p，吸热反应
1 2 1 2
C．T＜T，p＞p，m＋n＜p，放热反应
1 2 1 2
D．T＞T，p＜p，m＋n＜p，吸热反应
1 2 1 2
3．(2024年1月·九省联考安徽卷)稀土被称为新材料的宝库。稀土中的镧系离子可用离子交换法
分离，其反应可表示为Ln3＋(aq)＋3RSO H(s) (RSO )Ln(s)＋3H＋(aq)。某温度时，c(H＋)随时间变
3 3 3
化关系如图所示。下列说法正确的是( )
⥫⥬
A．t 时的正反应速率大于t 时的逆反应速率
1 2
B．t～t 时间段的平均反应速率为v(Ln3＋)＝ mol·L－1·s－1
1 2
C．t 时增大c(H＋)，该平衡左移，平衡常数减小
3
D．t 时离子交换反应停止
3
4．HO 分解速率受多种因素影响。实验测得70 ℃时不同条件下HO 浓度随时间的变化如图所
2 2 2 2
示。下列说法正确的是( )A．图甲表明，其他条件相同时，HO 浓度越小，其分解速率越快
2 2
B．图乙表明，其他条件相同时，NaOH的浓度越小，HO 分解速率越快
2 2
C．图丙表明，少量Mn2＋存在时，溶液碱性越强，HO 分解速率越快
2 2
D．图丁表明，碱性溶液中，Mn2＋对HO 分解速率的影响大
2 2
5.
(2024·重庆模拟)绿水青山就是金山银山，因此国家加大了对氮氧化物排放的控制力度。用活性炭还
原处理氮氧化物的有关反应为C(s)＋2NO(g) CO (g)＋N(g) ΔH<0。向容积可变的密闭容器中加
2 2
入(足量的)活性炭和NO，在t 时刻改变某一条⥫⥬件，其反应的速率时间图像如图所示。下列说法正确的
2
是( )
A．给该反应升温，v 减小，v 增大
正 逆
B．t 时刻改变的条件是向密闭容器中加NO
2
C．t 时刻的v 大于t 时刻的v
1 逆 2 正
D．若气体的密度不变，不能说明该反应达到平衡
6．(2024·浙江模拟)柴油燃油车是通过尿素—选择性催化还原法处理氮氧化物。其工作原理为：将
尿素[CO(NH )]水溶液通过喷嘴喷入排气管中，当温度高于160 ℃时尿素水解，产生NH ，生成的NH
2 2 3 3
与富氧尾气混合后，在催化剂作用下，使氮氧化物得以处理。如图为在不同投料比时NO转化效率随
温度变化的曲线。下列说法不正确的是( )A．投料比：曲线a大于曲线b
B．使用催化剂可以提高NO的平衡转化率
C．图中温度升高，NO转化率升高的可能原因是氨气的释放速度加快，催化剂的活性增强
D．图中温度过高，NO转化率下降的可能原因是发生反应4NH ＋5O===4NO＋6HO
3 2 2
7．(2024·重庆模拟)已知：2NO(g)＋O(g) 2NO (g)的反应历程分两步：
2 2
第1步：2NO(g) N
2
O
2
(g)(快) ΔH
1
<⥫0⥬
第2步：N
2
O
2
(g)⥫＋⥬O
2
(g) 2NO
2
(g)(慢) ΔH
2
<0
⥫⥬
在固定容积的容器中充入一定量NO和O 发生上述反应，测得体系中部分物质的物质的量(n)随
2
温度(T)的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A．第1步、第2步正反应活化能分别为E 、E ，则E 0
D．当容器中气体密度保持不变时，表明该反应达到平衡状态
9．(2024·青岛模拟)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)
2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的⥫量⥬浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A．30～40 min时该反应使用了催化剂
B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应
C．30 min时降低温度，40 min时升高温度
D．8 min前A的平均反应速率为
0．08 mol·L－1·min－1
10．(2024·北京海淀区模拟)生产硫酸的主要反应：2SO (g)＋O(g) 2SO (g) ΔH＜0。图中
2 2 3
L(L、L)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是( ) ⥫⥬
1 2
A．X代表压强
B．推断L>L
1 2
C．A、B两点对应的平衡常数相同
D．一定温度下，当混合气中n(SO )∶n(O )∶n(SO )＝2∶1∶2，则反应一定达到平衡
2 2 3
11.对于密闭容器中的反应：N(g)＋3H(g)
2 2
2NH (g)(正反应是放热反应)，在673 K、30 MPa下n(NH)和n(H )随时间变化的关系如图所示：
3 3 2
请回答下列问题：
(1)a点时正反应速率________(填“＞”“＜”或“＝”，下同)逆反应速率；c点时正反应速率
__________逆反应速率。
(2)d 点 处 n(N )________( 填 “ ＞ ” “ ＜ ” 或 “ ＝ ” )e 点 处 n(N ) ， 原 因 是
2 2
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)起始时加入氢气的物质的量为________mol。(4)若温度、压强不变，反应在加入催化剂条件下进行，在上图的基础上画出n(NH)和n(H )随时间
3 2
变化的关系图。(已知催化剂不影响反应限度)。
12．向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：xA(g)＋2B(s) yC(g) ΔH<0。
在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答⥫下⥬列问题：
(1)用A的浓度变化表示该反应在0～10 min内的平均反应速率v(A)＝________。
(2)根据图示可确定x∶y＝________。
(3)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________(填编号，下同)；第16 min引起曲线变
化的反应条件可能是________。
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量
④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂
(4)若平衡Ⅰ的平衡常数为K ，平衡Ⅱ平衡常数为K ，则K ________K (填“>”“＝”或“<”)。
1 2 1 2
13．工业上，常采用氧化还原方法处理尾气中的CO、NO。
氧化法：沥青混凝土可作为反应2CO(g)＋O(g) 2CO (g)的催化剂。下图表示在相同的恒容密
2 2
闭容器、相同起始浓度、相同反应时间段下，使用同质⥫⥬量的不同沥青混凝土(α型、β型)催化时，CO的
转化率与温度的关系。
(1)在a、b、c、d四点中，未达到平衡状态的是________。
(2)已知c点时容器中O 浓度为0.04 mol·L－1，则50 ℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平
2
衡常数K＝________(用含x的代数式表示)。
(3)下列关于上图的说法正确的是________(填字母)。
A．CO转化反应的平衡常数：K(a)＜K(c)
B．在均未达到平衡状态时，同温下β型沥青混凝土中CO转化速率比α型要大
C．b点时CO与O 分子之间发生有效碰撞的概率在整个实验过程中最高
2
D．e点转化率出现突变的原因可能是温度升高后催化剂失去活性
课时检测(五十二)
1．C 增大反应物浓度瞬间，正反应速率增大，但逆反应速率不增大，故图Ⅰ不能表示t 时刻增大
1
反应物的浓度对反应速率的影响，故A错误；该反应增大压强或加入催化剂，都可以同等程度的增大反应速率，平衡不移动，故图Ⅱ可能表示的是t 时刻加入催化剂或加压对反应速率的影响，故B错误；
1
升温，化学反应速率加快，缩短达平衡的时间，平衡逆向移动，A的转化率降低，故图Ⅲ表示的是温度
对化学平衡的影响，且乙的温度较高，故C正确；催化剂能改变反应速率，影响达平衡的时间，但不会
影响平衡移动，不能影响反应物的转化率，故图Ⅲ不能表示不同催化剂对平衡的影响，故D错误。
2．D 由题图可知，压强一定时，温度T 先达到平衡，故温度：T＞T，升高温度，B在混合气体中
1 1 2
的体积分数减小，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应；温度一定时，压强p 先达到平衡，故压强：p
2 1
＜p，增大压强，B在混合气体中的体积分数增大，说明平衡逆向移动，正反应为气体体积增大的反应，
2
则m＋n＜p。
3．A 随着反应的进行，反应物浓度逐渐下降，生成物浓度逐渐上升，直到达到平衡，即正反应逐
渐下降，逆反应逐渐上升，直到相等，期间正反应速率始终大于逆反应速率，A正确；化学反应速率之
比等于化学计量数之比，即v(Ln3＋)＝ mol·L－1·s－1，B错误；温度不变，平衡常数不变，C错误；t 时反
3
应达到平衡，此时的平衡是一种动态平衡，v ＝v ，反应并未停止，D错误。
正 逆
4．D 由题图甲可知，起始时HO 的浓度越小，曲线下降越平缓，说明反应速率越慢，A项错误；
2 2
由题图乙可知0.1 mol·L－1NaOH对应的曲线下降最快，即HO 分解速率最快，B项错误；由题图丙可
2 2
知，相同时间内，0.1 mol·L－1NaOH条件下HO 分解速率最快，0 mol·L－1NaOH条件下HO 分解速
2 2 2 2
率最慢，而1.0 mol·L－1NaOH条件下HO 的分解速率处于中间，C项错误；由题图丁可知，Mn2＋浓度
2 2
越大，HO 的分解速率越快，说明Mn2＋对HO 分解速率影响较大，D项正确。
2 2 2 2
5．B 升高温度，任何反应的反应速率均增大，故给该反应升温，v 增大，v 增大，A错误；由图像
正 逆
可知，压强一定条件下，t 时刻改变条件以后，逆反应速率突然减小，达到新平衡时，与原反应速率相同，
2
故改变的条件是向密闭容器中加NO，B正确；由B项分析可知，t 时刻改变的条件是向密闭容器中加
2
NO，正反应速率增大，逆反应速率减小，则t 时刻的v 小于t 时刻的v ，C错误；由题干反应方程式
1 逆 2 正
可知，反应前后气体的物质的量保持不变，即恒温下容器的体积保持不变，正反应方向气体质量增加，
故若气体的密度不变，则气体质量不变，说明该反应达到平衡，D错误。
6．B 尿素分解产生氨气，氨气的浓度越大，越有利于NO的转化，则尿素与NO的比值为a曲线
大于b曲线，A项正确；催化剂可加快反应速率，但不会改变平衡转化率，B项错误；随着温度升高，尿
素分解氨气的速率加快，NH 的浓度变大，随着温度升高，催化剂活性增加，导致化学反应速率加快，C
3
项正确；温度过高，NO的转化效率下降，可能原因是发生反应4NH ＋5O===4NO＋6HO，D项正确。
3 2 2
7．D 第2步是慢反应，由活化能越大反应速率越慢可知，第2步正反应活化能较大，即E L，故B正确；X代表温度，则A、B两点的温度不同，化学平衡常
1 2
数不同，故C错误；一定温度下，当混合气中n(SO )∶n(O )∶n(SO )＝2∶1∶2时，反应混合物中各组
2 2 3
分的浓度不一定保持不变，不一定是平衡状态，故D错误。
11．解析：a、b、c三点反应都没有达到平衡状态，故正反应速率大于逆反应速率，但d、e点反应都
处于平衡状态，正、逆反应速率相等，各组分的含量保持不变。平衡时生成了0.6 mol氨气，则消耗了
0.9 mol 氢气，故起始时加入氢气的物质的量为0.4 mol＋0.9 mol＝1.3 mol。若加入催化剂，反应达到
平衡的时间缩短，但平衡时各物质的物质的量不变。
答案：(1)＞ ＞ (2)＝ 当反应处于平衡状态时，混合物中各组分的含量保持不变 (3)1.3 (4)
如图虚线所示(只要体现出达到平衡的时间缩短，且平衡时NH 和H 的物质的量与原平衡一样即可)
3 2
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12．解析：(1)0～10 min内v(A)＝＝0.02 mol·L－1·min－1。(2)根据图像可知，0～10 min内A的物质
的量浓度减少量为0.2 mol·L－1，C的物质的量浓度增加量为0.4 mol·L－1，x、y之比等于A、C的浓度的
变化量之比，故x∶y＝(0.2 mol·L－1)∶(0.4 mol·L－1)＝1∶2。(3)根据图像可知，10 min 时改变条件后，
A、C的浓度瞬时不变且随后反应速率加快，故改变的条件可能是升温或加入催化剂；12～16 min，反
应处于平衡状态，16 min 时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变，且随后A的浓度逐渐增大，C的浓度
逐渐减小，说明平衡逆向移动，故改变的条件可能是升温。(4)升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。
由于16 min时升高温度，则K >K 。
1 2
答案：(1)0.02 mol·L－1·min－1 (2)1∶2 (3)④⑥ ④ (4)>
13．解析：(1)CO和O 的反应是放热反应，当达到平衡后升高温度，CO的转化率降低，所以，b、c、
2
d点表示平衡状态，a点对应的状态不是平衡状态。(2)令CO起始浓度为a mol·L－1。
2CO(g)＋O(g) 2CO (g)
2 2
a 0
⥫⥬
ax ax
a(1－x) 0.04 ax
K＝＝。(3)CO和O 的反应是放热反应，达到平衡后，温度升高，平衡向左移动，平衡常数K减小，
2
A项错误；观察图像知，β型催化剂作用下CO的转化速率大于α型催化剂，B项正确；有效碰撞概率
与反应速率有关，温度越高，反应速率越大，有效碰撞概率越高，故在图像中e点有效碰撞概率最高，C
项错误；催化剂需要一定活性温度，转化率出现突变，可能是因温度高而使催化剂失去活性，D项正确。答案：(1)a (2) (3)BD
