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專題34 化學平衡圖像 （滿分42分 時間20分鐘） 姓名：_______________ 班級：_______________ 得分：_______________ 1．一定溫度下,密閉容器中進行反應：2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0。測得v正(SO2)隨反應時間(t)的變化如圖所示，其中在t2時改變了某個條件。下列有關說法正確的是( ) A． t2時改變的條件可能是：升溫或縮小容器體積 B． t1時平衡常數(shù)K1小于t3時平衡常數(shù)K2 C． t1時平衡混合氣的> t3時平衡混合氣的 D． t1時平衡混合氣中的SO3的體積分數(shù)等于t3時平衡混合氣中SO3的體積分數(shù) 【答案】D 【解析】 點睛：本題考查速率-時間圖像的分析，解題的關鍵是對關鍵點、曲線變化趨勢的分析。t2時改變條件，υ正（SO2）突然增大，后逐漸減小，新平衡與舊平衡υ正（SO2）相等，說明改變的條件不可能是增大反應物的濃度、升高溫度、增大壓強、使用催化劑（若是改變這些條件中的某個條件，新平衡時的反應速率都應該大于舊平衡時的反應速率）；改變的條件是恒溫恒壓條件下充入與起始SO2、O2等比例的SO2和O2，進一步用恒溫恒壓下等效平衡規(guī)律確定平衡時各物理量的關系。 2．在容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應xA(g)＋yB(g)zC(g)。圖甲表示200 ℃時容器中A、B、C物質(zhì)的量隨時間的變化關系，圖乙表示不同溫度下平衡時C的體積分數(shù)隨起始n(A)∶n(B)的變化關系。則下列結(jié)論正確的是 A． 200℃時，反應從開始到平衡的平均速率v(A)＝v(B) B． 200℃時，該反應的平衡常數(shù)為25 C． 當外界條件由200℃降溫到100℃，原平衡一定被破壞，且正逆反應速率均增大 D． 由圖乙可知，反應xA（g）＋yB（g）zC（g）的ΔH<0，且a＝2 【答案】B 【解析】 3．如圖所示，a曲線表示一定條件下可逆反應：X(g)＋Y(g) 2Z(g)＋W(g) △H<0 的反應過程中X的轉(zhuǎn)化率和時間的關系，若使a曲線變?yōu)閎曲線，可采取的措施是（ ） A． 加入催化劑 B． 增大Y的濃度 C． 降低溫度 D． 增大體系壓強 【答案】A 【解析】 【分析】 由圖像可知，由曲線a到曲線b，到達平衡的時間縮短，需要改變條件后，反應速率加快，且平衡時X的轉(zhuǎn)化率不變，說明條件改變不影響平衡狀態(tài)的移動，據(jù)此分析判斷。 【詳解】 【點睛】 本題考查化學平衡的移動與影響因素的分析。正確解讀圖像是解題的關鍵。解答本題要注意X的轉(zhuǎn)化率不變，也是本題的易錯點。 4．CH3OH是重要的化工原料,工業(yè)上用CO與H2在催化劑作用下合成CH3OH,其反應為:CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）。按n(CO):n(H2)=1:2，向密閉容器中充入反應物,測得平衡時混合物中CH3OH的體積分數(shù)在不同壓強下隨溫度的變化如圖所示。下列說法中,正確的是 A． p10 C． 平衡常數(shù):K(A)=K(B) D． 在C點時,CO轉(zhuǎn)化率為75% 【答案】D 【解析】 【分析】 A．增大壓強平衡向正反應方向移動； B．由圖可知，升高溫度，平衡逆向移動，該反應的△H＜0； C．平衡常數(shù)只與溫度有關； D．設向密閉容器充入了1molCO和2molH2，利用三段法進行數(shù)據(jù)分析計算． 【詳解】 5．在容積為2.0 L的密閉容器內(nèi)，物質(zhì)D在T ℃時發(fā)生反應，其反應物和生成物的物質(zhì)的量隨時間t的變化關系如圖，下列敘述不正確的是 A． 從反應開始到第一次達到平衡時，A物質(zhì)的平均反應速率為0.0667 mol/(Lmin) B． 該反應的化學方程式為2D(s) 2A(g)+B(g)，該反應的平衡常數(shù)表達式為K=c(A)2c(B) C． 已知：反應的?H>0，則第5分鐘時圖象呈現(xiàn)上述變化的原因可能是升高體系的溫度 D． 若在第7分鐘時增加D的物質(zhì)的量，則表示A的物質(zhì)的量變化正確的是a曲線 【答案】D 【解析】 【詳解】 6．一定條件下，利用CO2合成CH3OH 的反應如下：CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) △H1，研究發(fā)現(xiàn)，反應過程中會有副反應：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2，溫度對CH3OH、CO 的產(chǎn)率影響如圖所示。下列說法中，不正確的是 A． △H1<0，△H2>0 B． 增大壓強有利于加快合成反應的速率 C． 生產(chǎn)過程中，溫度越高越有利于提高CH3OH 的產(chǎn)率 D． 合成CH3OH反應的平衡常數(shù)表達式是K= 【答案】C 【解析】 點睛：本題難點是化學平衡圖像的分析，把握圖像中縱橫坐標的含義、CH3OH和CO產(chǎn)率的變化趨勢以及溫度對化學平衡的影響是解題的關鍵。 7．在恒容密閉容器中，由CO合成甲醇：CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)，在其他條件不變的情況下，研究溫度對反應的影響，實驗結(jié)果如圖所示，下列說法正確的是 A． 平衡常數(shù)K= B． 該反應在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小 C． CO合成甲醇的反應為吸熱反應 D． 處于A點的反應體系從T1變到T2，達到平衡時增大 【答案】D 【解析】 【詳解】 【點睛】 本題主要查了平衡常數(shù)和平衡移動等知識點，從圖中獲取信息是解決問題的突破口。例如從本題圖橫坐標分析可知在T2溫度下先達到平衡，故可推導溫度T2高于T1。 8．工業(yè)上利用Ga與NH3高溫條件下合成固體半導體材料氮化稼(GaN)同時有氫氣生成。反應中，每生成3molH2時放出30.8kJ的熱量。恒溫恒容密閉體系內(nèi)進行上述反應， 下列有關表達正確的是 A． I圖像中如果縱坐標為正反應速率，則t時刻改變的條件可以為升溫或加壓 B． II圖像中縱坐標可以為鎵的轉(zhuǎn)化率 C． III圖像中縱坐標可以為化學反應速率 D． IV圖像中縱坐標可以為體系內(nèi)混合氣體平均相對分子質(zhì)量 【答案】A 【解析】 【詳解】 9．某溫度時，在體積為2 L的密閉容器中，氣態(tài)物質(zhì)A、B、E、F的物質(zhì)的量n隨時間t的變化情況如圖甲所示，在一定條件下反應達到平衡狀態(tài)，反應進程中正反應速率隨時間的變化情況如圖乙所示，在t2、t4時刻分別只改變一個條件(溫度、壓強或某反應物的量)。下列說法錯誤的是( ) A． 此溫度下，該反應的化學方程式為2A(g)+E(g)2B(g)+F(g) B． 若平衡狀態(tài)①和②對應的溫度相同，則①和②對應的平衡常數(shù)K一定相同 C． t2時刻改變的條件是增大壓強 D． t4時刻改變的條件是降低溫度 【答案】C 【解析】 【詳解】 A、由圖甲分析可知，各物質(zhì)發(fā)生變化的物質(zhì)的量等于化學方程式的化學計量數(shù)之比，此溫度下該反應的化學方程式為2A（g）+E（g）?2B（g）+F（g），故A正確；B、平衡常數(shù)K只與溫度有關，平衡狀態(tài)①和②的溫度相同，故K相等，故B正確；C、該反應前后氣體的體積不變，若改變壓強，平衡不會發(fā)生移動，故t2時刻不可能是增大壓強，故C錯誤；D、根據(jù)方程式知，前后氣體體積不變，故不可能是壓強的變化，t4時刻速率減小，且變化的點不連續(xù)，因此是降低溫度的結(jié)果，故D正確；故選C。 【點睛】 本題考查了化學平衡移動的圖像分析，從圖甲判斷反應的方程式，圖乙判斷各階段的影響因素為解答該題的關鍵。本題的易錯點為CD的判斷，要注意從平衡的移動和圖像的特點分析判斷。 10．在體積均為1.0L的恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉，再分別加入0.1molCO2和0.2mol CO2，在不同溫度下反應CO2 (g)+C(s) 2CO(g)達到平衡，平衡時CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如圖所示(圖中I、II、III點均處于曲線上)。下列說法正確的是 A． 反應CO2(g)＋c(s)2CO(g) △H<0 B． 體系的總壓強P總：P總(狀態(tài)Ⅱ)2P總（狀態(tài)III） C． 體系中c(CO)：6c(CO，狀態(tài)I)υ正 【答案】B 【解析】 分析：A項，升高溫度c（CO2）減小，平衡向正反應方向移動，ΔH0；B項，狀態(tài)II和狀態(tài)III溫度和體積相同，點II處于起始加入0.2molCO2的曲線上，點III處于起始加入0.1molCO2的曲線上，狀態(tài)II起始加入的CO2物質(zhì)的量是狀態(tài)III的兩倍，狀態(tài)II相當于在狀態(tài)III達平衡后將體積縮小一半，若平衡不移動，狀態(tài)II總壓強等于狀態(tài)III的兩倍，增大壓強平衡逆向移動，P總（狀態(tài)II）2P總（狀態(tài)III）；C項，點I處于起始加入0.1molCO2的曲線上，點II處于起始加入0.2molCO2的曲線上，根據(jù)圖像點I、點II平衡時c（CO2）平衡相等且0.08mol/L，點I平衡時c（CO）=2[0.1-c（CO2）平衡]，點II平衡時c（CO）=2[0.2-c（CO2）平衡]， 則6c（CO，狀態(tài)I）c（CO，狀態(tài)II）；D項，該反應為吸熱反應，升溫過程中υ正υ逆。 點睛：本題考查化學平衡圖像的分析、外界條件對化學平衡的影響，圖像的分析是解題的關鍵。B項是解答的難點，恒溫恒容時起始反應物為倍量關系時，相當于改變壓強判斷平衡移動的方向、確定平衡時物理量之間的關系。 11．已知:2CH3COCH3(1)CH3COCH2COH(CH3)2(1)。取等量CH3COCH3分別在0℃和20℃下反應,測得其轉(zhuǎn)化率(α)隨時間(t)變化的關系曲線如右圖所示。下列說法正確的是（ ） A． 曲線Ⅱ表示20℃時的轉(zhuǎn)化反應 B． 升高溫度能提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率 C． 在a點時,曲線Ⅰ和Ⅱ表示反應的化學平衡常數(shù)相等 D． 化學反應速率的大小順序為:d>b>c 【答案】D 【解析】 A.曲線Ⅰ比曲線Ⅱ變化快，說明曲線Ⅰ的溫度高，故A錯誤；B.曲線Ⅰ比曲線Ⅱ的溫度高，但是轉(zhuǎn)化率低，說明升溫平衡逆向移動，轉(zhuǎn)化率降低，故B錯誤；C. 曲線Ⅰ和曲線Ⅱ?qū)臏囟炔煌?，化學平衡常數(shù)只與溫度有關，所以曲線Ⅰ和Ⅱ表示反應的化學平衡常數(shù)不相等，故C錯誤；D.反應開始反應物的濃度最大，隨著反應物的濃度減小速率也逐漸減小，所以d處速率大于b處，因為曲線Ⅰ的溫度高所以，b處速率大于c處，故D正確；本題選D。 點睛：曲線的斜率反映了化學反應速率，斜率越大說明反應速率越快。 12．—定條件下，CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) △H=－57.3 kJ/mol，往 2L 恒容密閉容器中充入 1 mol CO2和3 mol H2，在不同催化劑作用下發(fā)生反應①、反應②與反應③，相同時間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如下圖所示，b點反應達到平衡狀態(tài)，下列說法正確的是 A． a 點 v(正)>v(逆） B． b點反應放熱53.7 kJ C． 催化劑效果最佳的反應是③ D． c點時該反應的平衡常數(shù)K=4/3(mol-2L-2) 【答案】A 【解析】 ， K=8/3(mol-2 L-2)，故D錯誤。 13．肼（N2H4）和氧氣的反應情況受溫度影響。某同學設計方案探究溫度對產(chǎn)物影響的結(jié)果如圖所示。下列說法不正確的是 A． 溫度較低時， 肼和氧氣主要發(fā)生的反應N2H4＋O2 = N2＋2H2O B． 900℃時，能發(fā)生 N2＋O2 = 2NO C． 900℃時， N2的產(chǎn)率與 NO 的產(chǎn)率之和可能小于 1 D． 該探究方案是將一定量的肼和氧氣、在密閉容器中進行不斷升溫實驗 【答案】D 【解析】 14．工業(yè)上用丁烷催化脫氫側(cè)備丁烯:C4H10(g)CH4(g)+H2(g)(正反應吸熱)。將丁烷和氫氣以一定的配比通過填充有催化劑的反應器(氫氣的作用是活化催化劑)，反應的平衡轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率與溫度、投料比有關。下列判斷不正確的是 A． 由圖甲可知，x小于0.1 B． 由圖乙可知，丁烯產(chǎn)率先增大后減小，減小的原因是氫氣是產(chǎn)物之一，隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大，逆反應速 率減小 C． 由圖丙可知產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高面增大的原因可能是溫度升高平衡正向移動 D． 由圖丙可知，丁烯產(chǎn)率在590℃之后快速降低的主要原因為丁烯高溫分解生成副產(chǎn)物 【答案】B 點睛：本題考查化學平衡的影響因素，為高頻考點，把握圖象分析溫度、壓強對平衡移動的影響為解答的關鍵，側(cè)重分析與應用能力的考查，注意化學平衡在實際生產(chǎn)中的應用。