1、- 1 -专题 34 化学平衡图像(满分 42 分 时间 20 分钟)姓名:_ 班级:_ 得分:_1一定温度下,密闭容器中进行反应:2 SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H t3时平衡混合气的D t1时平衡混合气中的 SO3的体积分数等于 t3时平衡混合气中 SO3的体积分数【答案】D【解析】点睛:本题考查速率-时间图像的分析,解题的关键是对关键点、曲线变化趋势的分析。t 2时改变条件, 正 (SO 2)突然增大,后逐渐减小,新平衡与旧平衡 正 (SO 2)相等,说明改变的条件不可能是增大反应物的浓度、升高温度、增大压强、使用催化剂(若是改变这些条件中的某个条件,新平衡时的反应速率都应该
2、大于旧平衡时的反应速率) ;改变的条件是恒温恒压条件下充入与起始 SO2、O 2等比例的 SO2和 O2,进一步用恒温恒压- 2 -下等效平衡规律确定平衡时各物理量的关系。2在容积为 2 L 的密闭容器中发生反应 xA(g) yB(g) zC(g)。图甲表示 200 时容器中 A、B、C 物质的量随时间的变化关系,图乙表示不同温度下平衡时 C 的体积分数随起始 n(A) n(B)的变化关系。则下列结论正确的是 A 200时,反应从开始到平衡的平均速率 v(A) v(B)B 200时,该反应的平衡常数为 25C 当外界条件由 200降温到 100,原平衡一定被破坏,且正逆反应速率均增大D 由图乙
3、可知,反应 xA(g) yB(g) zC(g)的 H0C 平衡常数:K(A)=K(B)D 在 C 点时,CO 转化率为 75%【答案】D【解析】【分析】A增大压强平衡向正反应方向移动;B由图可知,升高温度,平衡逆向移动,该反应的H0;C平衡常数只与温度有关; D设向密闭容器充入了 1molCO 和 2molH2,利用三段法进行数据分析计算【详解】5在容积为 2.0 L 的密闭容器内,物质 D 在 T 时发生反应,其反应物和生成物的物质的量随时间 t 的变化关系如图,下列叙述不正确的是 - 5 -A 从反应开始到第一次达到平衡时, A 物质的平均反应速率为 0.0667 mol/(Lmin)B
4、该反应的化学方程式为 2D(s) 2A(g)+B(g),该反应的平衡常数表达式为 K=c(A)2c(B)C 已知:反应的 H0,则第 5 分钟时图象呈现上述变化的原因可能是升高体系的温度D 若在第 7 分钟时增加 D 的物质的量,则表示 A 的物质的量变化正确的是 a 曲线【答案】D【解析】【详解】6一定条件下,利用 CO2合成 CH3OH 的反应如下:CO 2(g)+3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g) H 1,研究发现,反应过程中会有副反应:CO 2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H 2,温度对 CH3OH、CO 的产率影响如图所示。下列说法中,不正确的是- 6 -
5、A H 10B 增大压强有利于加快合成反应的速率C 生产过程中,温度越高越有利于提高 CH3OH 的产率D 合成 CH3OH 反应的平衡常数表达式是 K=【答案】C【解析】点睛:本题难点是化学平衡图像的分析,把握图像中纵横坐标的含义、CH 3OH 和 CO 产率的变化趋势以及温度对化学平衡的影响是解题的关键。 7在恒容密闭容器中,由 CO 合成甲醇:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g),在其他条件不变的情况下,研究温度对反应的影响,实验结果如图所示,下列说法正确的是 A 平衡常数 K=B 该反应在 T1时的平衡常数比 T2时的小- 7 -C CO 合成甲醇的反应为吸热反应D 处于 A
6、 点的反应体系从 T1变到 T2,达到平衡时 增大【答案】D【解析】【详解】【点睛】本题主要查了平衡常数和平衡移动等知识点,从图中获取信息是解决问题的突破口。例如从本题图横坐标分析可知在 T2温度下先达到平衡,故可推导温度 T2高于 T1。8工业上利用 Ga 与 NH3高温条件下合成固体半导体材料氮化稼(GaN)同时有氢气生成。反应中,每生成 3molH2时放出 30.8kJ 的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应, 下列有关表达正确的是A I 图像中如果纵坐标为正反应速率,则 t 时刻改变的条件可以为升温或加压B II 图像中纵坐标可以为镓的转化率C III 图像中纵坐标可以为化学反应速率D
7、 IV 图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量【答案】A- 8 -【解析】【详解】9某温度时,在体积为 2 L 的密闭容器中,气态物质 A、B、E、F 的物质的量 n 随时间 t 的变化情况如图甲所示,在一定条件下反应达到平衡状态,反应进程中正反应速率随时间的变化情况如图乙所示,在 t2、t 4时刻分别只改变一个条件(温度、压强或某反应物的量)。下列说法错误的是( )A 此温度下,该反应的化学方程式为 2A(g)+E(g) 2B(g)+F(g)B 若平衡状态和对应的温度相同,则和对应的平衡常数 K 一定相同C t 2时刻改变的条件是增大压强D t 4时刻改变的条件是降低温度【答案】C
8、【解析】【详解】A、由图甲分析可知,各物质发生变化的物质的量等于化学方程式的化学计量数之比,此温度下该反应的化学方程式为 2A(g)+E(g)2B(g)+F(g) ,故 A 正确;B、平衡常数 K 只与温度有关,平衡状态和的温度相同,故 K 相等,故 B 正确;C、该反应- 9 -前后气体的体积不变,若改变压强,平衡不会发生移动,故 t2时刻不可能是增大压强,故 C 错误;D、根据方程式知,前后气体体积不变,故不可能是压强的变化,t 4时刻速率减小,且变化的点不连续,因此是降低温度的结果,故 D 正确;故选 C。【点睛】本题考查了化学平衡移动的图像分析,从图甲判断反应的方程式,图乙判断各阶段的
9、影响因素为解答该题的关键。本题的易错点为 CD 的判断,要注意从平衡的移动和图像的特点分析判断。10在体积均为 1.0L 的恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉,再分别加入 0.1 mol CO2和 0.2 mol CO2,在不同温度下反应 CO2 (g)+C(s) 2CO(g)达到平衡,平衡时 CO2的物质的量浓度 c(CO2)随温度的变化如图所示(图中 I、II、III 点均处于曲线上)。下列说法正确的是A 反应 CO2(g)c(s) 2CO(g) H 正【答案】B【解析】分析:A 项,升高温度 c(CO 2)减小,平衡向正反应方向移动,H 0;B 项,状态 II和状态 III 温度和体积相
10、同,点 II 处于起始加入 0.2molCO2的曲线上,点 III 处于起始加入 0.1molCO2的曲线上,状态 II 起始加入的 CO2物质的量是状态 III 的两倍,状态 II相当于在状态 III 达平衡后将体积缩小一半,若平衡不移动,状态 II 总压强等于状态III 的两倍,增大压强平衡逆向移动,P 总(状态 II) 2P 总(状态 III) ;C 项,点 I处于起始加入 0.1molCO2的曲线上,点 II 处于起始加入 0.2molCO2的曲线上,根据图像点 I、点 II 平衡时 c(CO 2) 平衡 相等且 0.08mol/L,点 I 平衡时 c(CO)=20.1-c(CO 2)
11、 平衡 ,点 II 平衡时 c(CO)=20.2-c(CO 2) 平衡 , 则 6c(CO,状态 I)- 10 -c(CO,状态 II) ;D 项,该反应为吸热反应,升温过程中 正 逆 。点睛:本题考查化学平衡图像的分析、外界条件对化学平衡的影响,图像的分析是解题的关键。B 项是解答的难点,恒温恒容时起始反应物为倍量关系时,相当于改变压强判断平衡移动的方向、确定平衡时物理量之间的关系。 11已知:2CH 3COCH3(1) CH3COCH2COH(CH3)2(1)。取等量 CH3COCH3分别在 0和 20下反应,测得其转化率()随时间(t)变化的关系曲线如右图所示。下列说法正确的是( ) A
12、 曲线表示 20时的转化反应B 升高温度能提高反应物的平衡转化率C 在 a 点时,曲线和表示反应的化学平衡常数相等D 化学反应速率的大小顺序为:dbc【答案】D【解析】A.曲线比曲线变化快,说明曲线的温度高,故 A 错误;B.曲线比曲线的温度高,但是转化率低,说明升温平衡逆向移动,转化率降低,故 B 错误;C. 曲线和曲- 11 -线对应的温度不同,化学平衡常数只与温度有关,所以曲线和表示反应的化学平衡常数不相等,故 C 错误;D.反应开始反应物的浓度最大,随着反应物的浓度减小速率也逐渐减小,所以 d 处速率大于 b 处,因为曲线的温度高所以,b 处速率大于 c 处,故 D 正确;本题选 D。
13、点睛:曲线的斜率反映了化学反应速率,斜率越大说明反应速率越快。12定条件下,CO 2(g)+3H2(g) CH3OH (g)+H2O(g) H=57.3 kJ/mol,往 2L 恒容密闭容器中充入 1 mol CO2和 3 mol H2,在不同催化剂作用下发生反应、反应与反应,相同时间内 CO2的转化率随温度变化如下图所示,b 点反应达到平衡状态,下列说法正确的是A a 点 v(正)v(逆)B b 点反应放热 53.7 kJC 催化剂效果最佳的反应是D c 点时该反应的平衡常数 K=4/3(mol-2 L-2)【答案】A【解析】,K=8/3(mol-2 L-2),故 D 错误。- 12 -13
14、肼(N 2H4)和氧气的反应情况受温度影响。某同学设计方案探究温度对产物影响的结果如图所示。下列说法不正确的是A 温度较低时, 肼和氧气主要发生的反应 N2H4O 2 = N22H 2OB 900时,能发生 N 2O 2 = 2NOC 900时, N 2的产率与 NO 的产率之和可能小于 1D 该探究方案是将一定量的肼和氧气、在密闭容器中进行不断升温实验【答案】D【解析】14工业上用丁烷催化脱氢侧备丁烯:C 4H10(g) CH4(g)+H2(g)(正反应吸热)。将丁烷和氢气以一定的配比通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),反应的平衡转化率、产率与温度、投料比有关。下列判断不正确的是A 由图甲可知,x 小于 0.1B 由图乙可知,丁烯产率先增大后减小,减小的原因是氢气是产物之一,随着 n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速 率减小- 13 -C 由图丙可知产率在 590之前随温度升高面增大的原因可能是溫度升高平衡正向移动D 由图丙可知,丁烯产率在 590之后快速降低的主要原因为丁烯高温分解生成副产物【答案】B点睛:本题考查化学平衡的影响因素,为高频考点,把握图象分析温度、压强对平衡移动的影响为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意化学平衡在实际生产中的应用。
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