1、1培优点十三 化学反应速率与化学平衡图象题的破解策略一化学反应速率和化学平衡图像1速率温度（或压强）图像典例 1光气(COCl 2)是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过 Cl2(g)CO(g) COCl2(g)制备。如下左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线，右图为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。下列说法不正确的是（ ）A06 min 内，反应的平均速率 v(Cl2)0.15mol(Lmin) 1B若保持温度不变，在第 7min 向体系中加入这三种物质各 2 mol，则平衡向正反应方向移动C随温度升高，该反应平衡常数减小；比较第 8min
2、 反应温度 T(8)与第 15min 反应温度 T(15)的高低： T(8)T(15)D若将初始投料浓度变为 c(Cl2)0.7molL 1、 c(CO)0.5 molL1、 c(COCl2)0.5 molL1，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl 2的体积分数与上述第6min 时 Cl2的体积分数相同【解析】 分析右侧图象知 06 min 内，反应的平均速率 v(Cl2)0.15mol(Lmin) 1，A 正确；分析右侧图象知第 7 min 时，(1.2 0.3)molL16 minn(Cl2) n(CO) n(COCl2)319，若保持温度不变，在第 7 min 向体系中加入这三种
3、物质各 2 mol，反应物增大的程度较大，则平衡向正反应方向移动，B 正确；分析左侧图象知反应达平衡后，升高温度，平衡逆向移动，该反应为放热反应，平衡常数减小；分析右侧图象知第 10min 时，平衡逆向移动，改变的条件为升高温度， T(8)T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是（ ）4【解析】升温正、逆反应速率同时加快，达到平衡时间缩短，平衡向逆反应方向移动，CO 的体积分数增大，NO 2的转化率降低，化学平衡常数减小；压强增大，CO 的体积分数降低，对比图像可知，只有选项 B 符合。【答案】B二对点增分集训1一定条件下，反应 6H2(g)2CO 2(g) C2H5OH(g)3H 2O(g)
4、的数据如下图所示。下列说法正确的是（ ）A该反应的 H0B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%【解析】随着温度的升高，CO 2转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应， HabB若 T2T1，则正反应一定是放热反应C达到平衡时 A2的转化率大小为 bac6D若 T2T1，达到平衡时 b、d 点的反应速率为 vd” “”或“”)vB(NH3)。【解析】 （1）恒温恒容条件下，向反应平衡体系中充入氮气，平衡将向正反应方向移动，故达到新平衡时， c(H2)减小。温度不变，平衡常数 K 不
5、变，达到新c2(NH3)c(N2)c3(H2)平衡后， c(NH3)增大， K 不变，故 c(N2)c3(H2)也会增大。 （2）根据三段式法进行计算：CH4(g) H 2O(g) CO(g) 3H 2(g)起始(molL 1) 0.5 0.5 0 0转化(molL 1) 0.580% 0.580% 0.580% 0.580%3平衡(molL 1) 0.1 0.1 0.4 1.28则平衡常数 K 69.1。 （3）由题图可知，B 所处的温c(CO)c3(H2)c(CH4)c(H2O) 0.41.230.10.1度和压强均大于 A，故 vA(NH3)vB(NH3)。【答案】 （1）减小 增大 （
6、2）69.1 （3）6氨催化氧化时会发生两个竞争反应：反应：4NH 3(g)5O 2(g) 4NO(g)6H 2O(g) H905.0kJmol 1反应：4NH 3(g)3O 2(g) 2N2(g)6H 2O(g) H 1266.6kJmol1为分析某催化剂对该反应的选择性，在 1L 密闭容器中充入 1mol NH3和 2mol O2，测得有关物质的量关系如图：该催化剂在低温时选择反应_(填“”或“”)。520时 4NH33O 2 2N26H 2O 平衡常数K_(不要求得出计算结果，只需列出数字计算式)。C 点比 B 点所产生的 NO 的物质的量少的主要原因是_。（1） （2）【解析】 （1）
7、由图示可知低温时，容器中主要产物为 N2，则该催化剂在低温时选择反应。两个反应同时进行反应 4NH(g)5O 2(g) 4NO(g)6H 2O(g)物质的量浓度(molL 1) 0.2 0.25 0.2 0.03反应 4NH 33O 2 2N26H 2O变化物质的量浓度(molL 1) 0.4 0.3 0.2 0.6平衡物质的量浓度(molL 1) 0.4 1.45 0.2 0.9故 520时 4NH33O 2 2N26H 2O 的平衡常数 K ；0.220.960.441.4539已知 4NH3(g)5O 2(g) 4NO(g)6H 2O(g) H905.0kJmol 1，= = = = =
8、催 化 剂 高 温正反应是放热反应，当反应达到平衡后，温度升高，平衡向左(逆反应方向)移动，导致 NO的物质的量逐渐减小，即 C 点比 B 点所产生的 NO 的物质的量少。【答案】； ；该反应为放热反应，当温度升高，平衡向左(逆0.220.960.441.453反应方向)移动7碳及其化合物与人类生产、生活密切相关。请回答下列问题：CO 可用于合成甲醇，反应方程式为 CO(g)2H 2(g) CH3OH(g)。CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图 1 所示，该反应的 H_(填“”或“”)0。图 2 表示 CO 的平衡转化率与起始投料比 、温度的变化关系，测得 B(x1,60)点n(H2
9、)n(CO)氢气的转化率为 40%，则 x1_。一定条件下，将 2mol CO 和 2mol H2置于容积为 2L 固定的密闭容器中发生上述反应，反应达到平衡时 CO 与 H2体积之比为 21，则平衡常数 K_。【解析】由于温度越高 CO 的平衡转化率越低，则可推出温度升高平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，即 H0。令 CO 起始物质的量为 1mol，H 2的起始物质的量为 x1 mol，当 CO 变化 0.6 mol 时 ，H 2变化 1.2 mol，则有 100%40%，解得 x13。列1.2x1出三段式，先根据两种气体体积比为 21，可列式求出平衡浓度 c(CH3OH) molL1， c(CO) molL1， c(H2) molL1，然后列式计算13 23 13K 4.5。c(CH3OH)c(CO)c2(H2)【答案】；34.5
