资源简介

(共117张PPT)
第7讲　化学反应速率与
化学平衡图像(能力课)
【复习目标】　
1．了解化学反应速率、化学平衡图像的常见类型。
2．通过解答不同类型图像问题，初步构建解答化学反应速率、化学平衡相关图像问题的思维框架。
要点归纳 · 发掘教材
1.“渐变”类速率—时间图像
2.“断点”类速率—时间图像
3.特殊“断点”速率—时间图像
t1时刻改变的条件是使用催化剂或可能加压(仅适用于反应前后气体物质的量不变的反应)。
4．反应进程类速率—时间图像
Zn与足量盐酸的反应，化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
原因：①AB段(v增大)反应放热，溶液温度逐渐升高，v增大；②BC段(v减小)溶液中c(H＋)逐渐减小，v减小。
关键能力 · 拓展教材
【典题示例】
【示例1】　已知：A(g)＋2B(g) 3C(g)　ΔH＜0。向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和3 mol B发生反应，t1 min时达到平衡状态Ⅰ，在t2 min时改变某一条件，t3 min时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是________(填标号)。
a．容器内压强不变，表明反应达到平衡
b．t2 min时改变的条件：向容器中加入C
c．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)＞φ(Ⅰ)
d．平衡常数K：K(Ⅱ)＜K(Ⅰ)
bc
解析：容器内发生的反应为A(g)＋2B(g) 3C(g)，该反应是气体分子数不变的可逆反应，所以在恒温恒容条件下，气体的压强始终保持不变，则容器内压强不变，不能说明反应达到平衡状态，a错误；根据图像变化曲线可知，t2～t3 min过程中，t2 min时改变某一条件，v′正瞬间不变，之后不断增大，则说明反应向逆反应方向移动，属于“渐变”过程，所以排除温度与催化剂等影响因素，改变的条件为向容器中加入生成物C，b正确；
最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1∶3，当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自物质的量增加的比例为1∶2，因此平衡时A的体积分数φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)，c正确；平衡常数K只与温度有关，因该反应在恒温条件下进行，所以K保持不变，d错误。
【对点演练】
1．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图。由图可得出的正确结论是(　　)
A．反应在c点达到平衡状态
B．反应物浓度：a点小于b点
C．反应物的总能量低于生成物的总能量
D．Δt1＝Δt2时，SO2的转化率：a～b段小于b～c段
答案：D
解析：A项，化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点对应的正反应速率显然还在改变，此时反应未达到平衡，错误；B项，a到b时正反应速率增加，反应物浓度随时间推移而不断减小，故反应物浓度a点大于b点，错误；C项，从a到c正反应速率增大，之后正反应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于反应物浓度减小对正反应速率的影响，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，错误；D项，随着反应的进行，正反应速率越大，消耗的二氧化硫就越多，SO2的转化率将逐渐增大，正确。
2．在一密闭容器中发生反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题：
(1)处于平衡状态的时间段是________(填标号，下同)。
A．t0～t1　　　　B．t1～t2　　　　C．t2～t3
D．t3～t4 E．t4～t5 F．t5～t6
ACDF
解析：根据题图可知，t0～t1、t2～t3 、t3～t4、t5～t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态。
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
A．增大压强 B．减小压强 C．升高温度
D．降低温度 E．加催化剂 F．充入氮气
t1时刻____________；t3时刻____________；t4时刻________。
C
E
B
解析：t1时，v正、v逆同时增大，且v逆增大得更多，说明平衡向逆反应方向移动，所以t1时改变的条件是升高温度。t3时，v正、v逆同时增大且增大程度相同，平衡不移动，所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时，v正、v逆同时减小，但平衡向逆反应方向移动，所以t4时改变的条件是减小压强。
(3)依据(2)中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是________。
A．t0～t1 B．t2～t3
C．t3～t4 D．t5～t6
A
解析：根据题图可知，t1～t2、t4～t5时间段内平衡均向逆反应方向移动，NH3的含量均比t0～t1时间段的低，所以t0～t1时间段内NH3的百分含量最高。 (4)t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，而v正逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。
(4)如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线。
解析：t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，而v正逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达到平衡，据此可画出反应速率的变化曲线。
要点归纳 · 发掘教材
一般此类图像的纵坐标表示物质的量、浓度、百分含量或转化率，横坐标表示反应时间。解题的关键是找转折点。
(1)转折点之前，用外因对速率的影响分析问题，用“先拐先平，数值大”的规律判断不同曲线表示温度或压强的大小。
(2)转折点之后是平衡状态或平衡移动，解题时要抓住量的变化，找出平衡移动的方向，利用化学平衡移动原理推理分析。
(3)图示(C%指产物的质量分数，B%指某反应物的质量分数，参加反应的物质均为气体)：
关键能力 · 拓展教材
【典题示例】
【示例2】　现将一定量N2O4气体充入恒容密闭容器中，控制反应温度为T1 ℃[N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH>0]，c(N2O4)随t(时间)变化曲线如图，画出0～t2时段，c(NO2)随t变化曲线。保持其他条件不变，改变反应温度为T2(T2＞T1)，再次画出0～t2时段，c(NO2)随t变化趋势的曲线。
解析：根据反应N2O4(g) 2NO2(g)，NO2的改变量是N2O4的两倍，从题图N2O4的曲线可知其达到平衡时减少了0.03 mol·L-1，则NO2从0升高到平衡时的0.06 mol·L-1，即可画出曲线；由题给ΔH>0可知，该反应正向吸热，保持其他条件不变，升高温度，反应平衡正向移动，且反应速率增大，达到平衡的时间缩短，即可画出曲线。
。
【对点演练】
3．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．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放热反应
B．T1＞T2，p 1＜p2，m＋n＞p，吸热反应
C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放热反应
D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸热反应
答案：D
解析：由图可知，压强一定时，温度T1先达到平衡，故温度T1＞T2，升高温度，B在混合气体中的体积分数减小，说明平衡正向移动，正反应为吸热反应；温度一定时，压强p2先达到平衡，故压强p1＜p2，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，故正反应为气体分子数增大的反应，则m＋n＜p。
4．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)0～10 min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________(填标号，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
(3)若平衡 Ⅰ 的平衡常数为K1，平衡 Ⅱ 平衡常数为K2，则K1________(填“>”“＝”或“<”)K2。
变大
④⑥
④
>
解析：(1)由题图可知，该反应是气体分子数增大的反应，而容器容积不变，随反应进行气体的物质的量增大，因此0～10 min容器内压强变大。(2)根据题图可知，第10 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变，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；第16 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变，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。(3)升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，则K1>K2。
要点归纳 · 发掘教材
此类图像的纵坐标为某物质的百分含量或转化率等，横坐标为温度或压强，解答此类问题，要关注曲线的变化趋势，有多个变量时，注意控制变量，即“定一议二”。
反应：aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)　ΔH
图像
结论 a＋b__c＋d，ΔH__0 a＋b__c＋d，ΔH__0
关键能力 · 拓展教材
【典题示例】
【示例3】　在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L－1 CO2、0.1 mol·L－1 CH4，在一定条件下发生反应CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。
下列有关说法不正确的是(　　)
A.上述反应的ΔH<0
B．压强：p4>p3>p2>p1
C．压强为p4、温度为1 100 ℃时该反应的平衡常数约为1.64
D．压强为p4时，在y点：v正>v逆
答案：A
【对点演练】
5．反应N2O4(g) 2NO2(g)　ΔH＝＋57 kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．A、C两点的化学平衡常数：KA>KC
B．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
C．由状态B到状态A，可以用加热的方法
D．A、C两点气体的平均相对分子质量：A>C
答案：C
解析：A、C两点对应的温度相同，平衡常数只受温度的影响，故KA＝KC，A错误；A点到C点，压强增大，NO2(g)的浓度增大，虽然平衡逆向移动，但最终二氧化氮的浓度仍比原浓度大，即C点气体颜色比A点深，B错误； A点到B点，NO2的体积分数减小，说明相同压强下，T2到T1，平衡逆向移动，T2>T1，即由状态B到状态A，可以用加热的方法，C正确；A点到C点，压强增大，平衡逆向移动，该反应的逆反应为气体相对分子质量增大的反应，即A点气体的平均相对分子质量小于C点气体的平均相对分子质量，D错误。
要点归纳 · 发掘教材
(1)对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，M点为刚达到平衡点(如图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反应ΔH<0。
(2)对于化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。L线的左上方(E点)，E点A的百分含量大于此压强时平衡体系中A的百分含量，所以，E点v正>v逆；则L线的右下方(F点)，v正(3)曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点A是平衡状态，压强增大，正反应速率增大得更快，平衡正向移动。
关键能力 · 拓展教材
【典题示例】
【示例4】　在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应C(s)＋2NO(g) CO2(g)＋N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c平(NO)与温度T的关系如图所示。
则下列说法正确的是(　　)
A．该反应的ΔH>0
B．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1C．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时一定有v(正)D．在T3时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态
答案：D
解析：由图像可知，T1K2，A、B错误；T2时由D→B点需降低c平(NO)，即平衡向右移动，所以D点对应体系中，v（正）>v（逆），C错误；由于反应物C为固体，故未达到平衡时，容积不变，气体质量改变，混合气体的密度改变，当密度不再变化时，可以判断反应达到平衡状态，D正确。
【对点演练】
6．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)＋O2(g) 2CO2(g)的催化剂。如图表示在相同的恒容密闭容器、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O2浓度为0.04 mol·L－1，则50 ℃时，在α型沥青混凝土中CO转化反应的平衡常数K＝________(用含x的代数式表示)。
a

(3)下列关于上图的说法正确的是________(填标号)。
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O2分子之间单位时间内有效碰撞的次数在整个实验过程中最多
D．e点转化率出现突变的原因可能是温度过高催化剂失去活性
BD
解析：(1)CO和O2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、d点表示平衡状态，a点未达到平衡状态。(2)令CO起始浓度为c0 mol·L-1，则可列如下三段式：
教考互应　命题溯源悟真谛——考教衔接突出创新性应用性
真题导向
【示例】　(2023·山东卷，14)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0.10 mol·L－1，TFAA的浓度为0.08 mol·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________(填标号)。
a．t1时刻，体系中有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0.08 mol· L－1
ac
解析：一定条件下，化合物E和TFAA合成H的反应路径中，共发生三个反应：
①E＋TFAA―→F　②F―→G　③G H＋TFAA
t1 s时，TFAA的浓度为0，则表明TFAA全部参加反应，消耗0.08 mol·L-1 E，剩余0.02 mol·L-1 E，体系中有E存在，a正确；由题给反应路径和物料守恒知，体系中TFAA、G、F总浓度应为0.08 mol·L-1，t2 s时，H为0.08 mol·L-1，TFAA为0.06 mol·L-1，G为0.01 mol·L-1，则F为0.01 mol·L-1，所以体系中有F存在，b不正确；
t1 s之后的某时刻，H为0.02 mol·L-1，此时TFAA的浓度仍为0，表明此时E和TFAA完全反应生成F，所以E和TFAA反应生成F的速率非常快，反应的活化能很小，c正确；由分析知，只有F、G全部转化为H和TFAA时，TFAA的浓度才能为0.08 mol·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0.08 mol·L-1，d不正确。
[试题立意]　本题以连续反应为研究对象，考查活化能、物质浓度的定量计算等基础知识。与《普通高中化学课程标准》学业质量水平2中“认识化学变化的多样性和复杂性”和学业质量水平3中“能根据反应速率理论和化学平衡原理，说明影响化学反应速率和化学平衡的因素”的要求吻合。
[关键能力]　考查考生信息获取与加工、逻辑推理与论证、批判性思维与辩证能力。
[考教衔接]　现在的命题与真实情境的结合越来越紧密，而真实情境往往是复杂的，包括复杂的研究对象、复杂的动态变化。同时，现在的命题越来越注重对学生思维品质的考查，而复杂的研究对象和复杂的动态变化均是考查学生思维品质的良好载体，因此备考时学生要关注此类题目，梳理解答此类问题的方法，强化对此类题目的训练。
真题体验
1.(2024·江苏卷，13)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为
①CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)　ΔH1＝＋41.2 kJ·mol－1
②CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)　ΔH2
225 ℃、8×106 Pa下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A．L4处与L5处反应①的平衡常数K相等
B．反应②的焓变ΔH2>0
C．L6处的H2O的体积分数大于L5处
D．混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率小于CH3OH的生成速率
答案：C
解析：L4处与L5处的温度不同，故反应①的平衡常数K不相等，A错误；由图像可知，随着气体在绝热反应管中前进，气体温度不断升高，说明有热量放出，反应①为吸热反应，所以反应②为放热反应，ΔH2<0，B错误；从L5到L6，甲醇的体积分数逐渐增加，说明反应②在向右进行，反应②消耗CO，而CO体积分数没有明显变化，说明反应①也在向右进行，反应①为气体分子数不变的反应，其向右进行时，n(H2O)增大，反应②为气体分子数减小的反应，且没有H2O的消耗与生成，故n总减小而n(H2O)增加，即H2O的体积分数会增大，故L6处的 H2O的体积分数大于L5处，C正确；
L1处CO 的体积分数大于CH3OH，说明生成的CO的物质的量大于CH3OH，两者反应时间相同，说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率，D错误。
p1＜p2＜p3
合成氨的反应为气体分子数减小的反应，相同温度下，压强越大，平衡时氨的摩尔分数越大
图丁
33.33%

假设进料氢气和氮气的物质的量分别为3 mol和1 mol，达到平衡时氮气转化x mol，则可列如下三段式：
N2(g)＋ 3H2(g) 2NH3(g)
起始/mol 1 3 0
变化/mol x 3x 2x
平衡/mol 1－x 3－3x 2x

答案：D
状元随笔　投料比与转化率之间的关系
以N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)为例，当N2与H2的投料比为1∶3(系数比)时，N2与H2的平衡转化率相等，且平衡时NH3的体积分数最大；增大N2与H2的投料比，则α(H2)增大，α(N2)减小；减小N2与H2的投料比，则α(H2)减小，α(N2)增大。
【对点演练】
1．(2024·山东卷，15改编)逆水气变换反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH>0。一定压力下，按CO2、H2物质的量之比n(CO2)∶n(H2)＝1∶1投料，T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v＝kc0.5(H2)c(CO2)，T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。
答案：D
温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线发生变化，C项正确；T2温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同，D项错误。
2．一定条件下，反应6H2(g)＋2CO2(g) C2H5OH(g)＋3H2O(g)的数据如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A．该反应的ΔH＞0
B．达平衡时，v正(H2)＝v逆(CO2)
C．b点对应的平衡常数K值大于c点
D．a点对应的H2的平衡转化率为90%
答案：D
解析：升高温度，CO2的平衡转化率减小，平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，A错误；达平衡时，v正(H2)＝3v逆(CO2)，B错误；升温，平衡左移，b点温度高，其平衡常数小，C错误。
二、温度—选择性图像
【典题示例】
【示例2】　乙醇-水催化重整可获得H2。其主要反应为
C2H5OH(g)＋3H2O(g) 2CO2(g)＋6H2(g)
ΔH＝＋173.3 kJ·mol－1
CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1
答案：D
解析：根据已知反应①C2H5OH(g)＋3H2O(g) 2CO2(g)＋6H2(g)　ΔH＝＋173.3 kJ·mol－1，反应②CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1，且反应①的热效应更大，故温度升高对反应①影响更大一些，即CO2选择性增大，同时CO的选择性减小，根据CO的选择性的定义可知曲线③代表CO2的选择性，曲线①代表CO的选择性，曲线②代表H2的产率，A、B错误；两种物质参加反应增大一种物质的浓度，会降低该物质的平衡转化率，C错误；加入CaO(s)与水反应放热，对反应①影响较大，可以增大H2产率，或者选用对反应①影响较大的高效催化剂，也可以增大H2产率，D正确。
【对点演练】
3．CO2催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术，该过程发生下列反应：
反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH＝－58.6 kJ·mol－1
反应 Ⅱ：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.2 kJ·mol－1
下列说法正确的是(　　)
A．CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)ΔH＝＋99.8 kJ·mol－1
B．曲线a表示CH3OH的选择性随温度的变化
C．图中所示270 ℃时，对应CO2的转化率为21%
D．在210～250 ℃，CH3OH的收率增大是CH3OH的选择性增大导致的
答案：C
下列措施既能提高反应物的平衡转化率，又能增大生成C40H10的反应速率的是________(填标号)。
a．升高温度　b．增大压强　c．加入催化剂
a
解析：由反应历程可知，该反应为吸热反应，升温，平衡正向移动，提高了反应物的平衡转化率，加快了反应速率，a符合题意；由方程式可知，该反应为气体体积增大的反应，加压，平衡逆向移动，降低了反应物的平衡转化率，b不符合题意；加入催化剂，平衡不移动，不能提高反应物的平衡转化率，c不符合题意。
【对点演练】
4．(1)汽车尾气是雾霾形成的原因之一。研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝：
4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g) 4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH<0
根据如图判断提高脱硝效率的最佳条件是
氨氮比一定时，在400 ℃时，脱硝效率最大，其可能的原因是____。
氨氮物质的量之比为1，温度为400 ℃
在400 ℃时催化剂的活性最好，催化效率最高，同时400 ℃温度较高，反应速率较快
51.5%
选择相对较低的温度
1.可逆反应2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)在一定条件下达到平衡状态。在t1时刻改变某一条件，化学反应速率与反应时间的关系如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A．维持温度、反应体系体积不变，t1时充入SO3(g)
B．维持温度、压强不变，t1时充入SO3(g)
C．维持反应体系体积不变，t1时升高反应体系温度
D．维持温度、反应体系体积不变，t1时充入一定量Ar
答案：B
2．如图所示曲线表示其他条件一定时，反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)　ΔH<0中，NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正>v逆的点是(　　)
A．a点　　 B．b点　　
C．c点　　 D．d点
答案：C
3．某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)＋nB(g) pC(g)的速率和平衡的影响，图像如下。
下列判断正确的是(　　)
A．由图甲可知，T1＞T2，该反应的逆反应为吸热反应
B．由图乙可知，ΔH＞0
C．图丙是绝热条件下速率和时间的图像，由此说明反应吸热
D．图丁中，曲线a一定增加了催化剂
答案：A
4．在某密闭容器中，可逆反应：A(g)＋B(g) xC(g)符合图甲所示关系，φ(C)表示C气体在混合气体中的体积分数。
由此判断，下列关于图乙的说法不正确的是(　　)
A．p3>p4，y轴表示A的转化率
B．p3>p4，y轴表示B的转化率
C．p3>p4，y轴表示B的质量分数
D．p3>p4，y轴表示混合气体的平均相对分子质量
答案：C
解析：由图甲可知，压强为p2时，温度为T1先达到平衡状态，则温度：T1>T2；温度为T1时的φ(C)低于T2时，说明升高温度，平衡逆向移动，该反应的ΔH<0；温度为T1时，压强为p2时先达到平衡状态，则压强：p1p4，温度相同时，由p3→p4，减小压强，平衡逆向移动，A、B的转化率降低；压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，A、B的转化率降低，与图像符合，A、B正确；
若p3>p4，相同温度时，由 p3→p4，减小压强，平衡逆向移动，B的质量分数增大，与图像不符合，C错误；若p3>p4，相同温度时，由p3→p4，减小压强，平衡逆向移动，气体的总质量不变，但其总物质的量增大，则混合气体的平均相对分子质量减小，压强不变时，升高温度，平衡逆向移动，气体总物质的量增大，则混合气体的平均相对分子质量减小，与图像符合，D正确。
5．在容积不变的密闭容器中存在如下反应
2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞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．图甲中t1时刻是增大O2或SO2的浓度对反应速率的影响
B．图乙中t1时刻可能是增大体系压强对反应速率的影响
C．图丙是研究压强对化学平衡的影响图像，且甲的压强较低
D．图丙研究的是温度对平衡的影响，且甲的温度比乙低
答案：D
解析：图甲中t1时刻若是增大O2或SO2的浓度的瞬间，SO3的浓度不变，故正反应速率突然增大，逆反应速率不变，A错误；由于该反应正反应为一个气体体积减小的反应，故增大压强平衡正向移动，正反应速率和逆反应速率均增大，但是正反应速率增大的更快，B错误；由于该反应正反应为一个气体体积减小的反应，故增大压强平衡正向移动，SO2的转化率增大，C错误；由于该反应正反应为一个放热反应，故升高温度平衡逆向移动，SO2的转化率减小，图丙研究的是温度对平衡的影响，且甲的温度比乙低，D正确。
6.如图是温度和压强对反应X＋Y 2Z影响的示意图。图中纵坐标表示平衡时混合气体中Z的体积分数。
下列叙述正确的是(　　)
A.X、Y、Z均为气态
B．恒容时，混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据
C．升高温度时v正增大，v逆减小，平衡向右移动
D．使用催化剂Z的体积分数提高
答案：B
解析：由题图可知，在温度不变时增大压强，Z的体积分数减小，即平衡逆向移动，所以X、Y中至多有一种是气体，A错误；因反应物中有非气体物质存在，所以恒容时只要平衡发生移动，混合气体的质量就会发生变化，则密度必然改变，所以混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据，B正确；升高温度，v正、v逆都增大，C错误；催化剂对平衡移动无影响，不能提高Z的体积分数，D错误。
7．在一定条件下，H2S能发生分解反应2H2S(g) S2(g)＋2H2(g)，利用该反应可制备氢气和硫黄。在2 L恒容密闭容器中充入0.1 mol H2S，不同温度下H2S的转化率与时间的关系如图所示。
下列说法正确的是(　　)
A．该反应的正反应为放热反应
B．温度升高，混合气体的平均摩尔质量增大
C．950 ℃时，1.25 s内，反应的平均速率v(H2)＝0.008 mol·L－1·s－1
D．根据P点坐标可求出950 ℃时反应的平衡常数为3.125×10－4
答案：C
8．用CO和H2合成CH3OH的化学方程式为CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　ΔH＜0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．温度：T1＞T2＞T3
B．正反应速率：v(a)＞v(c)，v(b)＞v(d)
C．平衡常数：K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)＜M(c)，M(b)＜M(d)
答案：C
解析：A项，该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，CO的转化率降低，所以温度T1＜T2＜T3，错误；B项，a点温度比c点低，所以a点速率小，b点压强比d点大，所以b点速率大，错误；C项，升温平衡逆向移动，平衡常数变小，温度不变，平衡常数不变，所以平衡常数K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d)，正确；D项，温度升高，平衡逆向移动，气体总质量不变，但总物质的量增大，平均摩尔质量M(a)＞M(c)，b的压强大于d，增大压强，平衡向正反应方向移动，平均摩尔质量增大，所以有M(b)＞M(d)，错误。
9.生产硫酸的主要反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＜0。图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是(　　)
A．X代表压强
B．L1＞L2
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(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)＝2∶1∶2时，反应一定达到平衡
答案：B
解析：若X代表压强，则L代表温度，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，与图像不符合，A错误；结合A项分析推知，X代表温度，L代表压强，温度相同时，增大压强，平衡正向移动，SO2的平衡转化率增大，则压强：L1＞L2，B正确；A、B两点的温度不同，平衡常数不同，C错误；温度一定，达到平衡状态时，n(SO2)、n(O2)和n(SO3)均保持不变，但其比值不一定等于对应的化学计量数之比，D错误。
10．(4分)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图所示。
NO分解反应是放热反应，升高温度不利于分解反应进行
870 K
11．(11分)已知反应：CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH<0。
(1)在一定条件下，反应体系中CO2的平衡转化率α(CO2)与L和X的关系如图所示，L和X表示温度或压强。
①X表示的物理量是________。
②L1________(填“<”或“>”)L2，判断理由是
温度
＞
该反应的正反应为气体分子数减小的反应，其他条件一定时，增大压强，平衡右移，CO2的平衡转化率升高　
解析：①根据反应 CO2(g)＋4H2(g) CH4(g)＋2H2O(g)　ΔH＜0 可知，其他条件一定时，升温，CO2的平衡转化率降低；其他条件一定时，加压，CO2的平衡转化率升高，则X表示的物理量是温度。②L表示压强，结合题图及分析，可知L1＞L2。
(2)向1 L恒容密闭容器中加入4.0 mol H2(g)、1.0 mol CO2(g)，控制条件(温度为T1)使之发生上述反应，测得容器内气体的压强随时间的变化如图所示。
①4 min时CO2的转化率为________。
②T1温度下该反应的化学平衡常数为________。
75%
6.75

展开更多......

收起↑