2024鲁教版高中化学必修第二册同步练习题--专题强化练3 图像分析在化学反应速率及化学平衡中的应用（含答案）
文档属性
| 名称 | 2024鲁教版高中化学必修第二册同步练习题--专题强化练3 图像分析在化学反应速率及化学平衡中的应用（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-22 09:45:09 | ||
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2024鲁教版高中化学必修第二册同步
专题强化练3 图像分析在化学反应速率及
化学平衡中的应用
1.(2022山西太原期中)在一定条件下,某可逆反应X2+Y2 2XY的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.t1时刻,反应逆向进行
B.t2时刻,反应停止进行
C.t3时刻,反应已达该条件下的限度
D.t1~t2时刻,反应物的量逐渐增多
2.(2023浙江温州十校联合体高一期中联考)某温度下,在2 L恒容密闭容器中通入一定量的A、B,发生反应:3A(g)+bB(g) cC(g)+2D(s),12 s时生成C的物质的量为0.8 mol,反应过程中A、B浓度与时间的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.12 s时,B的转化率为40%
B.0~2 s内,D的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1
C.化学计量数之比b∶c=1∶2,且v(B)=2v(C)
D.图中两曲线相交时,A的消耗速率等于A的生成速率
3.(2022湖北新高考联考协作体期中)一定温度下,在体积为2 L的恒容密闭容器中,某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是( )
A.该反应的化学方程式为2X 3Y+Z
B.t min时,正、逆反应都不再继续进行,反应达到化学平衡
C.若t=4,则0~4 min内X的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1
D.t min时,气体X的转化率约为33.3%
4.(2022北京丰台期中)一定温度下,在2 L密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点时,v正(A) =v逆(A)
B.反应开始到5 min,B增加了0.2 mol
C.反应的化学方程式为3A 2B+C
D.反应开始到5 min,v(C) =0.04 mol·L-1·min-1
5.(2022河南名校联盟期中)在恒温恒容条件下,通入A(g)、B(g),发生反应2A(g)+xB(g) 2C(g),其中两种物质的浓度(c)随时间(t)的变化如图中曲线甲、乙所示,已知x为整数。下列说法正确的是( )
A.x=3
B.曲线乙表示的是物质A在反应过程中的浓度变化
C.10~30 min内v(C)=0.05 mol·L-1·min-1
D.c点对应物质的浓度与d点对应物质的浓度相等
6.(2023湖北部分高中联盟高一联考)实验小组对可逆反应X(g)+bY(g) 3Z(g)进行探究。回答下列问题:
T ℃时,向8 L恒容密闭容器中充入X、Y,测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。
(1)起始充入X的物质的量为 。
(2)b的数值为 。
(3)0~4 min内的反应速率v(Y)= mol·L-1·min-1。
(4)该反应达限度时Z的体积分数为 。
(5)1 min时的正反应速率 (填“大于”“小于”或“等于”)4 min时的正反应速率。
(6)下列描述能表示该反应达平衡状态的是 。
A.容器中Y与X的物质的量相等
B.Z的体积分数不再改变
C.3v逆(X)=v正(Z)
D.容器内气体的密度不再发生变化
7.为了研究MnO2催化过氧化氢(H2O2)分解的反应速率,某学生加入少许的MnO2粉末于50 mL密度为1.1 g·cm-3的过氧化氢溶液中,通过实验测定在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)放出一半气体所需要的时间为 。
(2)A、B、C、D各点反应速率大小的顺序是 。
(3)在5 min后,收集到的气体体积不再增加,原因是 。
(4)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为 。
8.(2022湖南长沙一中期中)某可逆反应在容积为5 L的恒容密闭容器中进行,各物质的物质的量随时间的变化情况如图所示(A、B、C均为气体):
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2 min时,B的平均反应速率为 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
a.v(A)=2v(B)
b.容器内压强保持不变
c.2v逆(A)=v正(B)
d.容器内混合气体的密度保持不变
e.c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶1∶2
f.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)在密闭容器里,通入a mol A(g)、b mol B(g)、c mol C(g),发生上述反应,当改变下列条件时,反应速率会减小的是 (填字母)。
A.降低温度 B.加入催化剂
C.增大容器容积 D.恒容下,充入He
(5)将a mol A与b mol B的混合气体通入5 L的密闭容器中发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n(A)=n(B)=3n(C),则原混合气体中a∶b= ,
此时A的物质的量分数为 。
答案与分层梯度式解析
专题强化练3 图像分析在化学反应速率及
化学平衡中的应用
1.C 2.A 3.D 4.C 5.A
1.C t1时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,故A错误;t2时刻,反应达到平衡状态,正、逆反应速率相等且不等于0,反应没有停止进行,故B错误;t3时刻,反应达到平衡状态,反应已达该条件下的限度,故C正确;t1~t2时刻,反应正向进行,反应物的量逐渐减少,故D错误。
2.A 12 s时,B的物质的量浓度变化为0.5 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.2 mol·L-1,所以B的转化率为×100%=40%,故A正确;D为固体,通常不用固体表示化学反应速率,故B错误;12 s时生成C的物质的量浓度为=0.4 mol·L-1,B、C的化学计量数之比等于物质的量浓度变化之比,所以b∶c=0.2 mol·L-1∶0.4 mol·L-1=1∶2,2v(B)=v(C),故C错误;图中两曲线相交之后,A、B的浓度继续减小,此时反应继续正向进行,A的消耗速率大于A的生成速率,故D错误。
3.D 由图像可以看出,反应中X的物质的量减少,Y、Z的物质的量增多,所以X为反应物,Y、Z为生成物,且Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.8 mol∶1.2 mol∶0.4 mol=2∶3∶1,又由于X、Y、Z都没有反应完,说明该反应为可逆反应,化学方程式为2X 3Y+Z,故A错误;t min时,反应达到化学平衡,但正、逆反应仍然在进行,故B错误;若t=4,则0~4 min内X的化学反应速率为 mol·L-1· min-1=0.1 mol·L-1· min-1,故C错误;t min时,气体X的转化率为×100%≈33.3%,故D正确。
方法技巧 根据图像给出的信息,判断反应物、生成物是什么,再根据化学方程式的化学计量数之比等于物质的量的变化量之比,正确书写出化学方程式。
4.C 由图可知,a点时,反应正向进行,v正(A)>v逆(A),故A错误;反应开始到5 min,B的物质的量由0变为0.4 mol,增加了0.4 mol,故B错误;反应达到化学平衡时,A的物质的量由0.8 mol减少到0.2 mol,变化量为0.6 mol,A为反应物,B的物质的量由0增加到0.4 mol,变化量为0.4 mol,C的物质的量由0增加到0.2 mol,变化量为0.2 mol,B、C为生成物,Δn(A)∶Δn(B) ∶Δn(C) =0.6 mol∶0.4 mol∶0.2 mol=3∶2∶1,所以反应的化学方程式为3A 2B+C,故C正确;反应开始到5 min,Δn(C)=0.2 mol,v(C) ==0.02 mol·L-1·min-1,故D错误。
5.A 随着反应进行,c(A)、c(B)都减小,c(C)增大,所以乙表示c(C)的变化;浓度变化量之比等于化学计量数之比,在60 min时,Δc(甲)=(3-0.6) mol·L-1=2.4 mol·L-1,Δc(乙)=1.6 mol·L-1,可知Δc(甲)∶Δc(乙)=2.4∶1.6=3∶2,所以甲表示c(B)的变化。3∶2=x∶2,x=3,故A正确;曲线乙表示的是物质C在反应过程中的浓度变化,故B错误;10~30 min内,Δc(B)=(2-1) mol·L-1=1 mol·L-1,v(B)==0.05 mol·L-1·min-1,则v(C)=×0.05 mol·L-1·min-1,故C错误;由图可知c点对应物质的浓度为1.6 mol·L-1,d点对应物质的浓度为0.6 mol·L-1,故D错误。
6.答案 (1)0.8 mol (2)2 (3)0.025 (4)50% (5)大于 (6)BC
解析 (1)起始时X的浓度为0.1 mol·L-1,物质的量为0.1 mol·L-1×8 L=0.8 mol。(2)根据关系图可知,相同时间内Y的浓度变化量为X的2倍,所以b=2。(3)0~4 min内Y的浓度变化量为0.1 mol·L-1,所以Y的反应速率v(Y)==0.025 mol·L-1·min-1。(4)反应达到限度时,X、Y、Z的浓度分别为0.05 mol·L-1、0.1 mol·L-1和0.15 mol·L-1,所以Z的体积分数为×100%=50%。(5)从图中可知,该反应从开始到平衡一直是正向进行,即正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,直至4 min时正反应速率等于逆反应速率,所以1 min时的正反应速率大于4 min时的正反应速率。(6)A项,容器中Y和X的物质的量相等,不能说明反应达到平衡;B项,Z的体积分数不再改变,说明体系中三种物质的物质的量保持不变,反应达到平衡;C项,3v逆(X)=v正(Z),可说明反应达到平衡;D项,该反应在恒容密闭容器中进行,且反应物和产物均为气体,故容器内气体的密度始终不变;故选BC。
7.答案 (1)1 min (2)D>C>B>A (3)过氧化氢已完全分解 (4)0.11 mol·L-1
解析 (1)由题图可知,放出一半气体所需要的时间为1 min。(2)由题图知A、B、C、D各点反应速率大小的顺序是D>C>B>A。(3)该反应为不可逆反应,在5 min后,收集到的气体体积不再增加,说明过氧化氢已完全分解。(4)由题中图像可知,生成氧气的体积为60 mL。
2H2O2 2H2O+O2↑
2 mol 22.4 L
n(H2O2) 0.06 L
n(H2O2)=≈0.005 36 mol,所以c(H2O2)=≈0.11 mol·L-1。
8.答案 (1)2A+B 2C (2)0.1 mol·L-1·min-1 (3)bf (4)AC (5)8∶7 42.9%
解析 (1)由题图可知,A和B生成C的反应为可逆反应,反应达到平衡时,A、B、C的物质的量的变化量之比为(5-3) mol∶(2-1) mol∶(4-2) mol=2∶1∶2,所以反应的化学方程式为2A+B 2C。
(2)反应开始至2 min时,B的物质的量的变化量为(2-1) mol=1 mol,所以B的平均反应速率为=0.1 mol·L-1·min-1。
(3)a项,v(A)=2v(B)不能说明正、逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡;b项,该反应的正反应是气体体积减小的反应,容器内压强保持不变说明正、逆反应速率相等,反应已达到平衡;c项,2v逆(A)=v正(B),正、逆反应速率不相等,反应未达到平衡;d项,由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,所以混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡;e项,c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶1∶2不能说明正、逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡;f项,由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应的正反应是气体体积减小的反应,混合气体的平均相对分子质量不变,说明混合气体的物质的量不变,反应已达到平衡;故选bf。
(4)A项,降低温度,反应速率减小;B项,加入催化剂能加快反应速率;C项,增大容器容积,容器中气体的压强减小,反应速率减小;D项,恒容下充入氦气,体系中参加反应的各物质的浓度不变,反应速率不变;故选AC。
(5)设反应到某时刻时消耗B的物质的量为x mol,由题意可建立如下三段式:
2A(g)+B(g) 2C(g)
起始物质的量/mol a b 0
转化物质的量/mol 2x x 2x
某时刻的物质的量/mol a-2x b-x 2x
由n(A)=n(B)=3n(C)可得:a-2x=b-x=6x,解得x=,所以a∶b=8∶7,A的物质的量分数为×100%≈42.9%。
方法技巧 解答化学平衡图像题要注意“四看”
一看点:看起点、交点、拐点等;二看线:看线的走向和变化趋势;三看面:看清横坐标和纵坐标表示的物理量;四看要不要做辅助线,例如等温线、等压线等。
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专题强化练3 图像分析在化学反应速率及
化学平衡中的应用
1.(2022山西太原期中)在一定条件下,某可逆反应X2+Y2 2XY的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.t1时刻,反应逆向进行
B.t2时刻,反应停止进行
C.t3时刻,反应已达该条件下的限度
D.t1~t2时刻,反应物的量逐渐增多
2.(2023浙江温州十校联合体高一期中联考)某温度下,在2 L恒容密闭容器中通入一定量的A、B,发生反应:3A(g)+bB(g) cC(g)+2D(s),12 s时生成C的物质的量为0.8 mol,反应过程中A、B浓度与时间的关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.12 s时,B的转化率为40%
B.0~2 s内,D的平均反应速率为0.2 mol·L-1·s-1
C.化学计量数之比b∶c=1∶2,且v(B)=2v(C)
D.图中两曲线相交时,A的消耗速率等于A的生成速率
3.(2022湖北新高考联考协作体期中)一定温度下,在体积为2 L的恒容密闭容器中,某一反应中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是( )
A.该反应的化学方程式为2X 3Y+Z
B.t min时,正、逆反应都不再继续进行,反应达到化学平衡
C.若t=4,则0~4 min内X的化学反应速率为0.2 mol·L-1·min-1
D.t min时,气体X的转化率约为33.3%
4.(2022北京丰台期中)一定温度下,在2 L密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.a点时,v正(A) =v逆(A)
B.反应开始到5 min,B增加了0.2 mol
C.反应的化学方程式为3A 2B+C
D.反应开始到5 min,v(C) =0.04 mol·L-1·min-1
5.(2022河南名校联盟期中)在恒温恒容条件下,通入A(g)、B(g),发生反应2A(g)+xB(g) 2C(g),其中两种物质的浓度(c)随时间(t)的变化如图中曲线甲、乙所示,已知x为整数。下列说法正确的是( )
A.x=3
B.曲线乙表示的是物质A在反应过程中的浓度变化
C.10~30 min内v(C)=0.05 mol·L-1·min-1
D.c点对应物质的浓度与d点对应物质的浓度相等
6.(2023湖北部分高中联盟高一联考)实验小组对可逆反应X(g)+bY(g) 3Z(g)进行探究。回答下列问题:
T ℃时,向8 L恒容密闭容器中充入X、Y,测得反应过程中X、Y、Z三种气体的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示。
(1)起始充入X的物质的量为 。
(2)b的数值为 。
(3)0~4 min内的反应速率v(Y)= mol·L-1·min-1。
(4)该反应达限度时Z的体积分数为 。
(5)1 min时的正反应速率 (填“大于”“小于”或“等于”)4 min时的正反应速率。
(6)下列描述能表示该反应达平衡状态的是 。
A.容器中Y与X的物质的量相等
B.Z的体积分数不再改变
C.3v逆(X)=v正(Z)
D.容器内气体的密度不再发生变化
7.为了研究MnO2催化过氧化氢(H2O2)分解的反应速率,某学生加入少许的MnO2粉末于50 mL密度为1.1 g·cm-3的过氧化氢溶液中,通过实验测定在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)放出一半气体所需要的时间为 。
(2)A、B、C、D各点反应速率大小的顺序是 。
(3)在5 min后,收集到的气体体积不再增加,原因是 。
(4)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为 。
8.(2022湖南长沙一中期中)某可逆反应在容积为5 L的恒容密闭容器中进行,各物质的物质的量随时间的变化情况如图所示(A、B、C均为气体):
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2 min时,B的平均反应速率为 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
a.v(A)=2v(B)
b.容器内压强保持不变
c.2v逆(A)=v正(B)
d.容器内混合气体的密度保持不变
e.c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶1∶2
f.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)在密闭容器里,通入a mol A(g)、b mol B(g)、c mol C(g),发生上述反应,当改变下列条件时,反应速率会减小的是 (填字母)。
A.降低温度 B.加入催化剂
C.增大容器容积 D.恒容下,充入He
(5)将a mol A与b mol B的混合气体通入5 L的密闭容器中发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n(A)=n(B)=3n(C),则原混合气体中a∶b= ,
此时A的物质的量分数为 。
答案与分层梯度式解析
专题强化练3 图像分析在化学反应速率及
化学平衡中的应用
1.C 2.A 3.D 4.C 5.A
1.C t1时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,故A错误;t2时刻,反应达到平衡状态,正、逆反应速率相等且不等于0,反应没有停止进行,故B错误;t3时刻,反应达到平衡状态,反应已达该条件下的限度,故C正确;t1~t2时刻,反应正向进行,反应物的量逐渐减少,故D错误。
2.A 12 s时,B的物质的量浓度变化为0.5 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.2 mol·L-1,所以B的转化率为×100%=40%,故A正确;D为固体,通常不用固体表示化学反应速率,故B错误;12 s时生成C的物质的量浓度为=0.4 mol·L-1,B、C的化学计量数之比等于物质的量浓度变化之比,所以b∶c=0.2 mol·L-1∶0.4 mol·L-1=1∶2,2v(B)=v(C),故C错误;图中两曲线相交之后,A、B的浓度继续减小,此时反应继续正向进行,A的消耗速率大于A的生成速率,故D错误。
3.D 由图像可以看出,反应中X的物质的量减少,Y、Z的物质的量增多,所以X为反应物,Y、Z为生成物,且Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.8 mol∶1.2 mol∶0.4 mol=2∶3∶1,又由于X、Y、Z都没有反应完,说明该反应为可逆反应,化学方程式为2X 3Y+Z,故A错误;t min时,反应达到化学平衡,但正、逆反应仍然在进行,故B错误;若t=4,则0~4 min内X的化学反应速率为 mol·L-1· min-1=0.1 mol·L-1· min-1,故C错误;t min时,气体X的转化率为×100%≈33.3%,故D正确。
方法技巧 根据图像给出的信息,判断反应物、生成物是什么,再根据化学方程式的化学计量数之比等于物质的量的变化量之比,正确书写出化学方程式。
4.C 由图可知,a点时,反应正向进行,v正(A)>v逆(A),故A错误;反应开始到5 min,B的物质的量由0变为0.4 mol,增加了0.4 mol,故B错误;反应达到化学平衡时,A的物质的量由0.8 mol减少到0.2 mol,变化量为0.6 mol,A为反应物,B的物质的量由0增加到0.4 mol,变化量为0.4 mol,C的物质的量由0增加到0.2 mol,变化量为0.2 mol,B、C为生成物,Δn(A)∶Δn(B) ∶Δn(C) =0.6 mol∶0.4 mol∶0.2 mol=3∶2∶1,所以反应的化学方程式为3A 2B+C,故C正确;反应开始到5 min,Δn(C)=0.2 mol,v(C) ==0.02 mol·L-1·min-1,故D错误。
5.A 随着反应进行,c(A)、c(B)都减小,c(C)增大,所以乙表示c(C)的变化;浓度变化量之比等于化学计量数之比,在60 min时,Δc(甲)=(3-0.6) mol·L-1=2.4 mol·L-1,Δc(乙)=1.6 mol·L-1,可知Δc(甲)∶Δc(乙)=2.4∶1.6=3∶2,所以甲表示c(B)的变化。3∶2=x∶2,x=3,故A正确;曲线乙表示的是物质C在反应过程中的浓度变化,故B错误;10~30 min内,Δc(B)=(2-1) mol·L-1=1 mol·L-1,v(B)==0.05 mol·L-1·min-1,则v(C)=×0.05 mol·L-1·min-1,故C错误;由图可知c点对应物质的浓度为1.6 mol·L-1,d点对应物质的浓度为0.6 mol·L-1,故D错误。
6.答案 (1)0.8 mol (2)2 (3)0.025 (4)50% (5)大于 (6)BC
解析 (1)起始时X的浓度为0.1 mol·L-1,物质的量为0.1 mol·L-1×8 L=0.8 mol。(2)根据关系图可知,相同时间内Y的浓度变化量为X的2倍,所以b=2。(3)0~4 min内Y的浓度变化量为0.1 mol·L-1,所以Y的反应速率v(Y)==0.025 mol·L-1·min-1。(4)反应达到限度时,X、Y、Z的浓度分别为0.05 mol·L-1、0.1 mol·L-1和0.15 mol·L-1,所以Z的体积分数为×100%=50%。(5)从图中可知,该反应从开始到平衡一直是正向进行,即正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,直至4 min时正反应速率等于逆反应速率,所以1 min时的正反应速率大于4 min时的正反应速率。(6)A项,容器中Y和X的物质的量相等,不能说明反应达到平衡;B项,Z的体积分数不再改变,说明体系中三种物质的物质的量保持不变,反应达到平衡;C项,3v逆(X)=v正(Z),可说明反应达到平衡;D项,该反应在恒容密闭容器中进行,且反应物和产物均为气体,故容器内气体的密度始终不变;故选BC。
7.答案 (1)1 min (2)D>C>B>A (3)过氧化氢已完全分解 (4)0.11 mol·L-1
解析 (1)由题图可知,放出一半气体所需要的时间为1 min。(2)由题图知A、B、C、D各点反应速率大小的顺序是D>C>B>A。(3)该反应为不可逆反应,在5 min后,收集到的气体体积不再增加,说明过氧化氢已完全分解。(4)由题中图像可知,生成氧气的体积为60 mL。
2H2O2 2H2O+O2↑
2 mol 22.4 L
n(H2O2) 0.06 L
n(H2O2)=≈0.005 36 mol,所以c(H2O2)=≈0.11 mol·L-1。
8.答案 (1)2A+B 2C (2)0.1 mol·L-1·min-1 (3)bf (4)AC (5)8∶7 42.9%
解析 (1)由题图可知,A和B生成C的反应为可逆反应,反应达到平衡时,A、B、C的物质的量的变化量之比为(5-3) mol∶(2-1) mol∶(4-2) mol=2∶1∶2,所以反应的化学方程式为2A+B 2C。
(2)反应开始至2 min时,B的物质的量的变化量为(2-1) mol=1 mol,所以B的平均反应速率为=0.1 mol·L-1·min-1。
(3)a项,v(A)=2v(B)不能说明正、逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡;b项,该反应的正反应是气体体积减小的反应,容器内压强保持不变说明正、逆反应速率相等,反应已达到平衡;c项,2v逆(A)=v正(B),正、逆反应速率不相等,反应未达到平衡;d项,由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,所以混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡;e项,c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶1∶2不能说明正、逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡;f项,由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应的正反应是气体体积减小的反应,混合气体的平均相对分子质量不变,说明混合气体的物质的量不变,反应已达到平衡;故选bf。
(4)A项,降低温度,反应速率减小;B项,加入催化剂能加快反应速率;C项,增大容器容积,容器中气体的压强减小,反应速率减小;D项,恒容下充入氦气,体系中参加反应的各物质的浓度不变,反应速率不变;故选AC。
(5)设反应到某时刻时消耗B的物质的量为x mol,由题意可建立如下三段式:
2A(g)+B(g) 2C(g)
起始物质的量/mol a b 0
转化物质的量/mol 2x x 2x
某时刻的物质的量/mol a-2x b-x 2x
由n(A)=n(B)=3n(C)可得:a-2x=b-x=6x,解得x=,所以a∶b=8∶7,A的物质的量分数为×100%≈42.9%。
方法技巧 解答化学平衡图像题要注意“四看”
一看点:看起点、交点、拐点等;二看线:看线的走向和变化趋势;三看面:看清横坐标和纵坐标表示的物理量;四看要不要做辅助线,例如等温线、等压线等。
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