2022-2023学年高中化学苏教版选择性必修1 课时跟踪检测(十六) 化学反应速率与化学平衡图像的常见类型 word版含解析
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年高中化学苏教版选择性必修1 课时跟踪检测(十六) 化学反应速率与化学平衡图像的常见类型 word版含解析 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 493.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-08-24 22:04:44 | ||
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文档简介
课时跟踪检测(十六) 化学反应速率与化学平衡图像的常见类型
[基础巩固练]
知识点一 速率—时间(或温度、压强)图像
1．在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＜0。达到平衡后，在t1时刻改变条件，化学反应速率随时间变化如图。下列对t1时刻改变条件的推测中正确的是( )
A．保持压强不变，升高反应温度
B．保持温度不变，增大容器体积
C．保持温度和容器体积不变，充入1 mol C(g)
D．保持温度和压强不变，充入1 mol C(g)
2．(2021·江苏镇江高二期中)下图是可逆反应A＋2B2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况，由此可推断( )
A．降温后逆反应速率增大
B．逆反应是放热反应
C．若A、B是气体，则D是液体或固体
D．A、B、C、D均为气体
知识点二 物质的量(或浓度)—时间图像
3．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
C．CO合成甲醇的反应为吸热反应
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
4．向一容积为1 L的密闭容器中加入一定量的X、Y，发生化学反应：aX(g)＋2Y(s)bZ(g) ΔH＜0。如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。根据以上信息，判断下列说法正确的是( )
A．根据上图可求得方程式中a∶b＝1∶3
B．推测在第7 min时曲线变化的原因可能是升温
C．推测在第13 min时曲线变化的原因可能是降温
D．用X表示0～10 min内该反应的平均速率为v(X)＝0.045 mol·L－1·min－1
知识点三 有关“量”—温度(或压强)—时间图像
5．(2021·山西朔州高二期末)已知NO2与N2O4可相互转化：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，在恒温下，将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体充入容积为2 L的密闭容器中，其中物质的浓度随时间变化的关系如图所示。下列推理分析合理的是( )
A．25 min时，正反应速率减小
B．反应进行到10 min时，体系吸收的热量为9.68 kJ
C．a、b、c、d四点中v正与v逆均相等
D．10 min时，NO2的生成速率为0.04 mol·L－1·min－1
6．(2021·北京大兴高二期中)在密闭容器中发生反应：CH4(g)＋ H2O(g)CO(g) ＋3H2(g) ΔH>0，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断不正确的是( )
A．0～5 min内，v(CH4)＝0.1 mol·L－1·min－1
B．10 min时，改变的外界条件可能是温度
C．恒温下，缩小容器容积，达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小
D．10～12 min内，反应的平衡常数逐渐减小
知识点四 恒压(或恒温)图像
7．可逆反应mA(g)＋nB(s)rC(g)＋qD(g)在反应过程中，其他条件不变，D的体积百分含量和温度T或压强p的关系如图所示，下列叙述中正确的是( )
A．化学计量数：m＋n＝r＋q
B．使用催化剂，D的物质的量分数增加
C．温度降低，化学平衡向正反应方向移动
D．物质B的颗粒越小，反应越快，有利于平衡向正反应方向移动
8．(2021·山西太原高二期中)对于可逆反应2AB3(g)A2(g)＋3B2(g) ΔH＞0(图中AB3%为体系中AB3的体积百分含量，v为反应速率)。关于该可逆反应的下列图像不正确的是( )
[素养提升练]
9．(2021·北京高二月考)一定条件下合成乙烯6H2(g)＋ 2CO2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法正确的是( )
A．生成乙烯的速率：v(M)>v(N)
B．平衡常数KMC．催化剂可能会影响CO2的平衡转化率
D．若投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，则图中M点时，CO2的体积分数约为15.4%
10．(2021·江苏盐城高二检测)已知反应：CH2===CHCH3(g)＋Cl2(g)?
CH2===CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定压强下，按w＝向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系，图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是( )
A．图甲中w2＞1
B．图乙中，A线表示逆反应的平衡常数
C．温度为T1、w＝2时，Cl2的转化率为50%
D．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大
课时跟踪检测(十六) 化学反应速率与化学平衡图像的常见类型
[基础巩固练]
知识点一 速率—时间(或温度、压强)图像
1．在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＜0。达到平衡后，在t1时刻改变条件，化学反应速率随时间变化如图。下列对t1时刻改变条件的推测中正确的是( )
A．保持压强不变，升高反应温度
B．保持温度不变，增大容器体积
C．保持温度和容器体积不变，充入1 mol C(g)
D．保持温度和压强不变，充入1 mol C(g)
解析：D 升高温度，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率增大倍数大于正反应速率增大的倍数，故A错误；保持温度不变，增大容器体积，导致容器内压强减小，正、逆反应速率都减小，正反应速率减小的倍数大于逆反应速率减小的倍数，平衡逆向移动，故B错误；保持温度和容器体积不变，充入1 mol C(g)的瞬间，C的浓度增大，A和B的浓度不变，所以逆反应速率大于正反应速率，但正反应速率与原速率应有接触点，故C错误；保持温度和压强不变，充入1 mol C(g)的瞬间，容器的体积增大，导致生成物的浓度增大，反应物的浓度减小，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，故D正确。
2．(2021·江苏镇江高二期中)下图是可逆反应A＋2B2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况，由此可推断( )
A．降温后逆反应速率增大
B．逆反应是放热反应
C．若A、B是气体，则D是液体或固体
D．A、B、C、D均为气体
解析：C 降低温度，正、逆反应速率都降低，故A错误；根据图像，降低温度，平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理知，正反应为放热反应，故B错误；加压时，正、逆反应速率都增大，且平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理知，加压时平衡应向气体体积减小的方向移动，A、B、C为气体，D为固体或液体，故C正确，D错误。
知识点二 物质的量(或浓度)—时间图像
3．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
C．CO合成甲醇的反应为吸热反应
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
解析：D A项，因该反应中氢气前的化学计量数为2，则该反应的平衡常数的表达式为K＝，错误；B项，由图像可知，反应从T2到T1时，甲醇的物质的量增大，根据平衡常数和计算式可知T1时的平衡常数比T2时的大，错误；C项，由图像可知在T2温度下反应先达到平衡，反应速率较T1快，则有T2＞T1，从图像的纵坐标分析可得温度降低，平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；D项，处于A点的反应体系从T1变到T2的过程中，平衡向逆反应方向移动，则c(H2)增大，而c(CH3OH)减小，达到平衡时应该增大，正确。
4．向一容积为1 L的密闭容器中加入一定量的X、Y，发生化学反应：aX(g)＋2Y(s)bZ(g) ΔH＜0。如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。根据以上信息，判断下列说法正确的是( )
A．根据上图可求得方程式中a∶b＝1∶3
B．推测在第7 min时曲线变化的原因可能是升温
C．推测在第13 min时曲线变化的原因可能是降温
D．用X表示0～10 min内该反应的平均速率为v(X)＝0.045 mol·L－1·min－1
解析：B 0～10 min内X的变化量是0.25 mol·L－1，Z的变化量是0.5 mol·L－1，所以a∶b＝1∶2，故A错误；从图中可以看出第7 min时速率加快，但浓度没有改变，所以有可能是升高温度，故B正确；从图中可以看出第13 min时X的浓度增大，Z的浓度减小，说明平衡逆向移动，不可能是降温(因该反应的正反应是放热反应，降温，平衡正向移动)，故C错误；0～10 min内该反应的平均速率为v(X)＝＝0.025 mol·L－1·min－1，故D错误。
知识点三 有关“量”—温度(或压强)—时间图像
5．(2021·山西朔州高二期末)已知NO2与N2O4可相互转化：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，在恒温下，将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体充入容积为2 L的密闭容器中，其中物质的浓度随时间变化的关系如图所示。下列推理分析合理的是( )
A．25 min时，正反应速率减小
B．反应进行到10 min时，体系吸收的热量为9.68 kJ
C．a、b、c、d四点中v正与v逆均相等
D．10 min时，NO2的生成速率为0.04 mol·L－1·min－1
解析：B 由图中信息可知，25 min时，NO2的浓度突然增大，N2O4的浓度保持不变，故逆反应速率不变，正反应速率增大，A错误；反应进行到10 min时，NO2浓度增大0.4 mol·L－1，即NO2的物质的量增大了0.4 mol·L－1×2 L＝ 0.8 mol，且反应向逆反应方向进行，吸收×24.2 kJ·mol－1＝ 9.68 kJ热量，B正确；图像中b、d点各物质的浓度不再变化，达到平衡状态，v正与v逆相等，a、c点物质的浓度仍在变化中，未达化学平衡状态，v正与v逆不相等，C错误；化学反应速率均为平均反应速率，故应该是前10 min内而不是10 min时，Δc(NO2)＝0.6 mol·L－1－0.2 mol·L－1＝0.4 mol·L－1，v＝＝＝0.04 mol·L－1·min－1，D错误。
6．(2021·北京大兴高二期中)在密闭容器中发生反应：CH4(g)＋ H2O(g)CO(g) ＋3H2(g) ΔH>0，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断不正确的是( )
A．0～5 min内，v(CH4)＝0.1 mol·L－1·min－1
B．10 min时，改变的外界条件可能是温度
C．恒温下，缩小容器容积，达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小
D．10～12 min内，反应的平衡常数逐渐减小
解析：D 根据图可知，0～5 min内甲烷的浓度由1.00 mol·L－1减小为0.50 mol·L－1，故v(CH4)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，A正确；10 min时甲烷的浓度继续减小，平衡向正反应方向移动，该反应的正反应是吸热反应，则改变的外界条件可能是升高温度，B正确；恒温下，缩小容器容积，压强增大，平衡向逆反应方向移动，达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小，C正确；10～12 min内甲烷的物质的量减小，改变的条件可能为缓慢减小压强、升高温度或增大水蒸气浓度，因反应的化学平衡常数只与温度变化有关，化学平衡常数不一定发生变化，D错误。
知识点四 恒压(或恒温)图像
7．可逆反应mA(g)＋nB(s)rC(g)＋qD(g)在反应过程中，其他条件不变，D的体积百分含量和温度T或压强p的关系如图所示，下列叙述中正确的是( )
A．化学计量数：m＋n＝r＋q
B．使用催化剂，D的物质的量分数增加
C．温度降低，化学平衡向正反应方向移动
D．物质B的颗粒越小，反应越快，有利于平衡向正反应方向移动
解析：C 由右图可知，压强为p2时先到达平衡，故p2＞p1，增大压强，D%不变，则平衡不移动，反应中B为固体，故m＝r＋q，故A错误；使用催化剂，可缩短达到平衡所需的时间，平衡不移动，D%不变，故B错误；由左图知，温度为T2时先到达平衡，故T2＞T1，升高温度，D%减小，因此温度降低，化学平衡向正反应方向移动，C正确；B为固体，物质B的颗粒越小，接触面积越大，反应越快，但对平衡移动没有影响，故D错误。
8．(2021·山西太原高二期中)对于可逆反应2AB3(g)A2(g)＋3B2(g) ΔH＞0(图中AB3%为体系中AB3的体积百分含量，v为反应速率)。关于该可逆反应的下列图像不正确的是( )
解析：C 该反应的正反应为吸热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，v正>v逆，AB3的体积百分含量降低，A、B正确；增大压强，平衡向逆反应方向移动，AB3的体积百分含量增大，C错误，D正确。
[素养提升练]
9．(2021·北京高二月考)一定条件下合成乙烯6H2(g)＋ 2CO2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法正确的是( )
A．生成乙烯的速率：v(M)>v(N)
B．平衡常数KMC．催化剂可能会影响CO2的平衡转化率
D．若投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，则图中M点时，CO2的体积分数约为15.4%
解析：D 化学反应速率随温度的升高而加快，温度过高，催化剂的催化效率逐渐降低，所以生成乙烯的速率v(M)有可能小于v(N)，A错误；升高温度，二氧化碳的平衡转化率降低，则升温平衡逆向移动，所以M点化学平衡常数大于N点，B错误；根据图像，当温度高于250 ℃时，升高温度，二氧化碳的平衡转化率降低，则平衡逆向移动，但催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动和转化率，故C错误；设开始投料n(H2)为3 mol，则n(CO2)为1 mol，所以当在M点达到平衡时二氧化碳的转化率为50%，所以有：
6H2(g)＋2CO2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)
开始/mol 3 1 0 0
转化/mol 1.5 0.5 0.25 1
平衡/mol 1.5 0.5 0.25 1
所以CO2的体积分数为×100%≈15.4%，D正确。
10．(2021·江苏盐城高二检测)已知反应：CH2===CHCH3(g)＋Cl2(g)?
CH2===CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定压强下，按w＝向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系，图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是( )
A．图甲中w2＞1
B．图乙中，A线表示逆反应的平衡常数
C．温度为T1、w＝2时，Cl2的转化率为50%
D．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大
解析：C 根据图甲中信息可知，增大n(Cl2)，w增大，平衡正向移动，丙烯的体积分数(φ)减小，故w2＞1，A项正确；根据图甲可知，升高温度，丙烯的体积分数增大，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，则升高温度，正反应的平衡常数减小，逆反应的平衡常数增大，图乙中，A线表示逆反应的平衡常数，B项正确；由图乙知，温度为T1时，正、逆反应的平衡常数相等，又因两者互为倒数，则平衡常数K＝1，w＝2时，设CH2===CHCH3和Cl2的物质的量分别为a、2a，参加反应的Cl2的物质的量为b，利用三段式可列关系式＝1，解得＝，则Cl2的转化率约为33.3%，C项错误；该反应为反应前后气体体积不变的放热反应，反应向正反应方向进行，体系温度升高，气体膨胀，达到平衡时，装置内的气体压强将增大，D项正确。
[基础巩固练]
知识点一 速率—时间(或温度、压强)图像
1．在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＜0。达到平衡后，在t1时刻改变条件，化学反应速率随时间变化如图。下列对t1时刻改变条件的推测中正确的是( )
A．保持压强不变，升高反应温度
B．保持温度不变，增大容器体积
C．保持温度和容器体积不变，充入1 mol C(g)
D．保持温度和压强不变，充入1 mol C(g)
2．(2021·江苏镇江高二期中)下图是可逆反应A＋2B2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况，由此可推断( )
A．降温后逆反应速率增大
B．逆反应是放热反应
C．若A、B是气体，则D是液体或固体
D．A、B、C、D均为气体
知识点二 物质的量(或浓度)—时间图像
3．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
C．CO合成甲醇的反应为吸热反应
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
4．向一容积为1 L的密闭容器中加入一定量的X、Y，发生化学反应：aX(g)＋2Y(s)bZ(g) ΔH＜0。如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。根据以上信息，判断下列说法正确的是( )
A．根据上图可求得方程式中a∶b＝1∶3
B．推测在第7 min时曲线变化的原因可能是升温
C．推测在第13 min时曲线变化的原因可能是降温
D．用X表示0～10 min内该反应的平均速率为v(X)＝0.045 mol·L－1·min－1
知识点三 有关“量”—温度(或压强)—时间图像
5．(2021·山西朔州高二期末)已知NO2与N2O4可相互转化：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，在恒温下，将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体充入容积为2 L的密闭容器中，其中物质的浓度随时间变化的关系如图所示。下列推理分析合理的是( )
A．25 min时，正反应速率减小
B．反应进行到10 min时，体系吸收的热量为9.68 kJ
C．a、b、c、d四点中v正与v逆均相等
D．10 min时，NO2的生成速率为0.04 mol·L－1·min－1
6．(2021·北京大兴高二期中)在密闭容器中发生反应：CH4(g)＋ H2O(g)CO(g) ＋3H2(g) ΔH>0，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断不正确的是( )
A．0～5 min内，v(CH4)＝0.1 mol·L－1·min－1
B．10 min时，改变的外界条件可能是温度
C．恒温下，缩小容器容积，达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小
D．10～12 min内，反应的平衡常数逐渐减小
知识点四 恒压(或恒温)图像
7．可逆反应mA(g)＋nB(s)rC(g)＋qD(g)在反应过程中，其他条件不变，D的体积百分含量和温度T或压强p的关系如图所示，下列叙述中正确的是( )
A．化学计量数：m＋n＝r＋q
B．使用催化剂，D的物质的量分数增加
C．温度降低，化学平衡向正反应方向移动
D．物质B的颗粒越小，反应越快，有利于平衡向正反应方向移动
8．(2021·山西太原高二期中)对于可逆反应2AB3(g)A2(g)＋3B2(g) ΔH＞0(图中AB3%为体系中AB3的体积百分含量，v为反应速率)。关于该可逆反应的下列图像不正确的是( )
[素养提升练]
9．(2021·北京高二月考)一定条件下合成乙烯6H2(g)＋ 2CO2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法正确的是( )
A．生成乙烯的速率：v(M)>v(N)
B．平衡常数KM
D．若投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，则图中M点时，CO2的体积分数约为15.4%
10．(2021·江苏盐城高二检测)已知反应：CH2===CHCH3(g)＋Cl2(g)?
CH2===CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定压强下，按w＝向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系，图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是( )
A．图甲中w2＞1
B．图乙中，A线表示逆反应的平衡常数
C．温度为T1、w＝2时，Cl2的转化率为50%
D．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大
课时跟踪检测(十六) 化学反应速率与化学平衡图像的常见类型
[基础巩固练]
知识点一 速率—时间(或温度、压强)图像
1．在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＜0。达到平衡后，在t1时刻改变条件，化学反应速率随时间变化如图。下列对t1时刻改变条件的推测中正确的是( )
A．保持压强不变，升高反应温度
B．保持温度不变，增大容器体积
C．保持温度和容器体积不变，充入1 mol C(g)
D．保持温度和压强不变，充入1 mol C(g)
解析：D 升高温度，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率增大倍数大于正反应速率增大的倍数，故A错误；保持温度不变，增大容器体积，导致容器内压强减小，正、逆反应速率都减小，正反应速率减小的倍数大于逆反应速率减小的倍数，平衡逆向移动，故B错误；保持温度和容器体积不变，充入1 mol C(g)的瞬间，C的浓度增大，A和B的浓度不变，所以逆反应速率大于正反应速率，但正反应速率与原速率应有接触点，故C错误；保持温度和压强不变，充入1 mol C(g)的瞬间，容器的体积增大，导致生成物的浓度增大，反应物的浓度减小，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，故D正确。
2．(2021·江苏镇江高二期中)下图是可逆反应A＋2B2C＋3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况，由此可推断( )
A．降温后逆反应速率增大
B．逆反应是放热反应
C．若A、B是气体，则D是液体或固体
D．A、B、C、D均为气体
解析：C 降低温度，正、逆反应速率都降低，故A错误；根据图像，降低温度，平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理知，正反应为放热反应，故B错误；加压时，正、逆反应速率都增大，且平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理知，加压时平衡应向气体体积减小的方向移动，A、B、C为气体，D为固体或液体，故C正确，D错误。
知识点二 物质的量(或浓度)—时间图像
3．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
C．CO合成甲醇的反应为吸热反应
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
解析：D A项，因该反应中氢气前的化学计量数为2，则该反应的平衡常数的表达式为K＝，错误；B项，由图像可知，反应从T2到T1时，甲醇的物质的量增大，根据平衡常数和计算式可知T1时的平衡常数比T2时的大，错误；C项，由图像可知在T2温度下反应先达到平衡，反应速率较T1快，则有T2＞T1，从图像的纵坐标分析可得温度降低，平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；D项，处于A点的反应体系从T1变到T2的过程中，平衡向逆反应方向移动，则c(H2)增大，而c(CH3OH)减小，达到平衡时应该增大，正确。
4．向一容积为1 L的密闭容器中加入一定量的X、Y，发生化学反应：aX(g)＋2Y(s)bZ(g) ΔH＜0。如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。根据以上信息，判断下列说法正确的是( )
A．根据上图可求得方程式中a∶b＝1∶3
B．推测在第7 min时曲线变化的原因可能是升温
C．推测在第13 min时曲线变化的原因可能是降温
D．用X表示0～10 min内该反应的平均速率为v(X)＝0.045 mol·L－1·min－1
解析：B 0～10 min内X的变化量是0.25 mol·L－1，Z的变化量是0.5 mol·L－1，所以a∶b＝1∶2，故A错误；从图中可以看出第7 min时速率加快，但浓度没有改变，所以有可能是升高温度，故B正确；从图中可以看出第13 min时X的浓度增大，Z的浓度减小，说明平衡逆向移动，不可能是降温(因该反应的正反应是放热反应，降温，平衡正向移动)，故C错误；0～10 min内该反应的平均速率为v(X)＝＝0.025 mol·L－1·min－1，故D错误。
知识点三 有关“量”—温度(或压强)—时间图像
5．(2021·山西朔州高二期末)已知NO2与N2O4可相互转化：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－24.2 kJ·mol－1，在恒温下，将一定量NO2和N2O4(g)的混合气体充入容积为2 L的密闭容器中，其中物质的浓度随时间变化的关系如图所示。下列推理分析合理的是( )
A．25 min时，正反应速率减小
B．反应进行到10 min时，体系吸收的热量为9.68 kJ
C．a、b、c、d四点中v正与v逆均相等
D．10 min时，NO2的生成速率为0.04 mol·L－1·min－1
解析：B 由图中信息可知，25 min时，NO2的浓度突然增大，N2O4的浓度保持不变，故逆反应速率不变，正反应速率增大，A错误；反应进行到10 min时，NO2浓度增大0.4 mol·L－1，即NO2的物质的量增大了0.4 mol·L－1×2 L＝ 0.8 mol，且反应向逆反应方向进行，吸收×24.2 kJ·mol－1＝ 9.68 kJ热量，B正确；图像中b、d点各物质的浓度不再变化，达到平衡状态，v正与v逆相等，a、c点物质的浓度仍在变化中，未达化学平衡状态，v正与v逆不相等，C错误；化学反应速率均为平均反应速率，故应该是前10 min内而不是10 min时，Δc(NO2)＝0.6 mol·L－1－0.2 mol·L－1＝0.4 mol·L－1，v＝＝＝0.04 mol·L－1·min－1，D错误。
6．(2021·北京大兴高二期中)在密闭容器中发生反应：CH4(g)＋ H2O(g)CO(g) ＋3H2(g) ΔH>0，测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断不正确的是( )
A．0～5 min内，v(CH4)＝0.1 mol·L－1·min－1
B．10 min时，改变的外界条件可能是温度
C．恒温下，缩小容器容积，达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小
D．10～12 min内，反应的平衡常数逐渐减小
解析：D 根据图可知，0～5 min内甲烷的浓度由1.00 mol·L－1减小为0.50 mol·L－1，故v(CH4)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，A正确；10 min时甲烷的浓度继续减小，平衡向正反应方向移动，该反应的正反应是吸热反应，则改变的外界条件可能是升高温度，B正确；恒温下，缩小容器容积，压强增大，平衡向逆反应方向移动，达到新平衡时n(H2)比原平衡时的小，C正确；10～12 min内甲烷的物质的量减小，改变的条件可能为缓慢减小压强、升高温度或增大水蒸气浓度，因反应的化学平衡常数只与温度变化有关，化学平衡常数不一定发生变化，D错误。
知识点四 恒压(或恒温)图像
7．可逆反应mA(g)＋nB(s)rC(g)＋qD(g)在反应过程中，其他条件不变，D的体积百分含量和温度T或压强p的关系如图所示，下列叙述中正确的是( )
A．化学计量数：m＋n＝r＋q
B．使用催化剂，D的物质的量分数增加
C．温度降低，化学平衡向正反应方向移动
D．物质B的颗粒越小，反应越快，有利于平衡向正反应方向移动
解析：C 由右图可知，压强为p2时先到达平衡，故p2＞p1，增大压强，D%不变，则平衡不移动，反应中B为固体，故m＝r＋q，故A错误；使用催化剂，可缩短达到平衡所需的时间，平衡不移动，D%不变，故B错误；由左图知，温度为T2时先到达平衡，故T2＞T1，升高温度，D%减小，因此温度降低，化学平衡向正反应方向移动，C正确；B为固体，物质B的颗粒越小，接触面积越大，反应越快，但对平衡移动没有影响，故D错误。
8．(2021·山西太原高二期中)对于可逆反应2AB3(g)A2(g)＋3B2(g) ΔH＞0(图中AB3%为体系中AB3的体积百分含量，v为反应速率)。关于该可逆反应的下列图像不正确的是( )
解析：C 该反应的正反应为吸热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，v正>v逆，AB3的体积百分含量降低，A、B正确；增大压强，平衡向逆反应方向移动，AB3的体积百分含量增大，C错误，D正确。
[素养提升练]
9．(2021·北京高二月考)一定条件下合成乙烯6H2(g)＋ 2CO2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法正确的是( )
A．生成乙烯的速率：v(M)>v(N)
B．平衡常数KM
D．若投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，则图中M点时，CO2的体积分数约为15.4%
解析：D 化学反应速率随温度的升高而加快，温度过高，催化剂的催化效率逐渐降低，所以生成乙烯的速率v(M)有可能小于v(N)，A错误；升高温度，二氧化碳的平衡转化率降低，则升温平衡逆向移动，所以M点化学平衡常数大于N点，B错误；根据图像，当温度高于250 ℃时，升高温度，二氧化碳的平衡转化率降低，则平衡逆向移动，但催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动和转化率，故C错误；设开始投料n(H2)为3 mol，则n(CO2)为1 mol，所以当在M点达到平衡时二氧化碳的转化率为50%，所以有：
6H2(g)＋2CO2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)
开始/mol 3 1 0 0
转化/mol 1.5 0.5 0.25 1
平衡/mol 1.5 0.5 0.25 1
所以CO2的体积分数为×100%≈15.4%，D正确。
10．(2021·江苏盐城高二检测)已知反应：CH2===CHCH3(g)＋Cl2(g)?
CH2===CHCH2Cl(g)＋HCl(g)。在一定压强下，按w＝向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(φ)与温度(T)、w的关系，图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是( )
A．图甲中w2＞1
B．图乙中，A线表示逆反应的平衡常数
C．温度为T1、w＝2时，Cl2的转化率为50%
D．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强增大
解析：C 根据图甲中信息可知，增大n(Cl2)，w增大，平衡正向移动，丙烯的体积分数(φ)减小，故w2＞1，A项正确；根据图甲可知，升高温度，丙烯的体积分数增大，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，则升高温度，正反应的平衡常数减小，逆反应的平衡常数增大，图乙中，A线表示逆反应的平衡常数，B项正确；由图乙知，温度为T1时，正、逆反应的平衡常数相等，又因两者互为倒数，则平衡常数K＝1，w＝2时，设CH2===CHCH3和Cl2的物质的量分别为a、2a，参加反应的Cl2的物质的量为b，利用三段式可列关系式＝1，解得＝，则Cl2的转化率约为33.3%，C项错误；该反应为反应前后气体体积不变的放热反应，反应向正反应方向进行，体系温度升高，气体膨胀，达到平衡时，装置内的气体压强将增大，D项正确。