【精品解析】【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题22 化学平衡图像分析

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名称 【精品解析】【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题22 化学平衡图像分析
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2024-02-23 20:04:57

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【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题22 化学平衡图像分析
一、选择题
1.(2024·广西模拟)肼()是一种含氢量高的燃料。向恒容密闭容器内加入,一定条件下体系中存在以下平衡:I.Ⅱ.不同温度下达到平衡时,均几乎完全分解,分解产物的物质的量如图。下列说法正确的是(  )
A.曲线a对应的物质是
B.低于M点对应温度时,以反应Ⅰ为主
C.体系中还存在
D.N点时,体系内为3:4
2.(2024高三上·龙岗期末)某温度条件下,在某恒压容器中发生反应,部分反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示(曲线、)。下列说法正确的是(  )
A.表示的物质的量随时间的变化
B.时刻反应速率:
C.此反应的平衡常数
D.平衡后充入,再次达到平衡时物质的物质的量大于
3.(2024高二上·光明期末)臭氧在烟气脱硝中的反应为。向的恒容密闭容器中充入和充分反应,平衡时,的体积分数随温度变化关系如图所示。下列说法正确的(  )
A.该反应的 B.点时,的体积分数为
C.点时, D.正反应速率的大小:点点
4.(2024高二上·宁波期末)以、为原料合成涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
在5MPa下,按照投料,平衡时,CO和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图。下列说法正确的是(  )
A.反应Ⅲ中反应物的总键能大于生成物的总键能
B.曲线代表CO在含碳产物中物质的量分数
C.该条件下温度越低,越有利于工业生产
D.图示270℃时,平衡体系中的体积分数约为66.6%
5.(2024高三上·潮州期末)研究NOx之间的转化对大气污染控制具有重要意义,已知:N2O4(g)2NO2(g) △H>0,如图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为T1时,c(N2O4)和c(NO2)随t变化为曲线Ⅰ、Ⅱ,改变温度到T2,c(NO2)随t变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是(  )
A.温度T1>T2
B.反应速率v(a)C.K(T1)>K(T2)
D.在T2温度下,反应在0-t1内的平均速率为v(N2O4)=mol/(L·s)
6.(2024高二上·宁乡市期末)向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量B的混合气体,在一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如图甲所示(t0~t1阶段的c(B)变化未画出),图乙为t2时刻改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段各改变一种不同的反应条件。下列说法中正确的是(  )
A.若t1=15 s,t0~t1阶段B的平均反应速率为0.004 mol L﹣1 s﹣1
B.t4~t5阶段改变的条件可能是增大压强
C.该容器的容积为2 L,B的起始物质的量为0.02 mol
D.t5~t6阶段,容器内A的物质的量减少了0.06 mol,容器与外界的热交换为a kJ,则该反应的热化学方程式为3A(g) B(g)+2C(g)△H=﹣50a kJ mol﹣1
7.(2023高二上·四子王旗期中)在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)═2Z(g),有关下列图像的说法错误的是(  )
A.依据图a可判断正反应为放热反应
B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C.若正反应的△H>0,图c可表示升高温度正逆化学反应速率变化图
D.由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的ΔH<0
8.(2023高二上·仓山期中)反应 达平衡状态后,改变某一条件,下列图像与条件变化一致的是(  )
A.升高温度
B.增大浓度
C.改变压强
D.加入催化剂
9.(2023高二上·仓山期中)在容积固定为1.00L的密闭容器中,通入一定量的,发生反应 ,100℃时体系中各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.时刻反应已经达到平衡状态
B.100℃时,反应的平衡常数K为0.36
C.待容器中混合气体的密度不变时,说明反应达到平衡状态
D.100℃时,在0~60s时段反应的平均反应速率
10.(2023高二上·南京期中)催化重整制的主要反应为:
Ⅰ:
Ⅱ:
将一定比例的、和的混合气体。以一定流速通过装有催化剂的反应管,若仅考虑上述反应,转化率、氢酸比[]与温度的关系如题图所示。下列说法正确的是(  )
A.用该催化剂催化重整反应的最佳温度范围约为700~800℃
B.700℃时,出口气中
C.600℃后氢酸比下降的主要原因为温度升高反应Ⅰ、Ⅱ正向进行的程度减小
D.该过程深入研究的方向之一是寻找对反应Ⅱ选择性更高的催化剂
11.(2023高三上·镇江期中)催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应1:
反应2:
恒压下,将起始的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,测得出口处的转化率及和的选择性[]随温度的变化如下图所示。下列说法不正确的是(  )
A.
B.曲线③表示CO的选择性
C.280℃时出口处的物质的量分数比220℃时小
D.为提高生产效率,需研发转化率高和选择性高的催化剂
12.(2023高三上·辛集月考)在恒容密闭容器中充入和发生如下反应: ,如图所示为该反应正反应的平衡常数和逆反应的平衡常数随温度变化的曲线。下列分析正确的是(  )
A.曲线I为,曲线II为
B.时,A点
C.时,的平衡转化率为40%
D.其他条件不变,在原平衡基础上再充入和,达新平衡时转化率将减小
13.(2023高三上·辛集月考)在恒容密闭容器中,由CO合成甲醇的反应为 ,在其他条件不变的情况下,测得温度对反应的影响结果如图所示。下列有关说法错误的是(  )
A.平衡时正反应速率:
B.平衡常数:
C.CO合成反应的
D.处于A点的反应体系从变到,达到平衡状态时减小
14.(2024高三上·湛江月考)我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯催化加氢制乙二醇的技术难关,反应为.如图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为时,和随时间的变化分别为曲线Ⅰ和Ⅱ,反应温度为时,随时间的变化为曲线Ⅲ.下列判断正确的是(  )
A.
B.a、b两时刻生成乙二醇的速率:
C.在温度下,反应在内的平均速率为
D.其他条件相同,在温度下,起始时向该容器中充入一定量的氮气,则反应达到平衡的时间小于
15.(2023高三上·东莞月考)物质X能发生如下反应:①X→mY;②X→nZ(m、n均为正整数)。恒容体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.m=n=1
B.t1时,c(X)=c(Y)
C.反应的活化能:①<②
D.t2时,X的消耗速率等于Z的生成速率
16.(2023高二上·化州月考)一定温度下,向三个体积分别为、、的密闭容器中分别加入足量活性炭和2mol,发生反应:,在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示.下列说法正确的是(  )
A.bc曲线上反应均达到平衡状态
B.a、c两点时气体的颜色相同
C.容器内的压强:
D.向a点平衡体系中充入一定量的,达到平衡时,的转化率比原平衡大
17.(2023高二上·江门月考)一定条件下,将(NO)和()按物质的邀之比2∶1充入反应容器,发生反应:。其他条件相间时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如右图所示。下列说法正确的是(  )
A.
B.该反应的
C.400℃、条件下,的平衡转化率为20%
D.400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为10/9
18.(2023高二上·农安期中)已知反应: 。某温度下,将置于密闭容器中,一定时间后反应达到平衡。则下列说法正确的是(  )。
A.图甲中表示A的转化率,、表示温度,则可推断出:
B.图乙中c表示A的浓度,则可推断出:、为平衡状态
C.图丙中(%)表示A的平衡转化率,p表示体系总压强,则推断出:M点平衡常数为
D.达平衡后,降低温度,则反应速率变化图象可以用图丁表示
19.(2023高二上·青龙期中)根据下列图示所得推论正确的是(  )
A.甲是新制氯水光照过程中氯离子浓度的变化曲线,推断次氯酸分解生成了HCl和O2
B.乙是C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)的平衡转化率与温度和压强的关系曲线,推断该反应的 H>0、x>0.1
C.丙是0.5mol/L CH3COONa溶液及水的pH随温度的变化曲线,说明随温度升高,CH3COONa溶液中c(OH-)减小
D.丁是0.03g镁条分别与2mL 2mol/L盐酸和醋酸反应过程中密闭容器内气体压强随时间的变化曲线,推断①代表盐酸与镁条的反应
20.(2023高二上·成都期中)工业上可通过甲醇(CH3OH)羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) △H<0。在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO及催化剂,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是(  )
A.a、b、c点一定没有达到平衡,不能确定d、e点是否达到平衡
B.反应速率从快到慢依次为:e、d、c、b、a
C.e点的转化率低于d点,可能原因是催化剂中毒
D.生产时反应温度控制在80~85℃为宜
21.(2023高二上·乐安期中)在起始时向1.0 L恒容密闭容器中加入0.1 mol 、0.2 mol 及0.2 mol ,发生反应:,测得平衡时气体体积分数与温度的关系如图所示(假设固体物质所占体积忽略不计)。下列说法正确的是(  )
A.该反应的
B.曲线b代表生成物CO
C.M点与N点的压强之比为15:16
D.若保持M点条件不变,再充入、CO及各0.1 mol,则达平衡前v(正)22.(2023高二上·乐安期中)已知在一恒容密闭容器中,加入一定量的R(g)和足量的W(s),发生反应,平衡状态时M(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.该反应的
B.混合气体的密度:状态a<状态b<状态c
C.向c点体系中再充入一定量的R(g),W的质量不变
D.若该反应在℃、℃时的平衡压强分别为、,则
23.(2023高二上·武汉期中)T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示;若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是(  )
A.反应进行的前3min内,用X表示的反应速率v(X)=0.1mol/(L·min)
B.容器中发生的反应可表示为3X(g)+Y(g)2Z(g)
C.保持其他条件不变,升高温度,反应的化学平衡常数K增大
D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件可能是升高温度
24.(2023高二上·武汉期中)用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0,初始投料相同时,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图。下列说法正确的是(  )
A.平均摩尔质量:M(a)>M(b)>M(d)>M(c)
B.正反应速率:v(a)>v(c)、v(b)>v(d)
C.温度:T1>T2>T3
D.平衡常数:K(a)>K(c)、K(b)>K(d)
25.(2023高二上·武汉期中)知:CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1molCH4和0.2molH2S,测得平衡时体系中各物质的物质的量分数与温度的关系如图所示。
下列说法不正确的是(  )
A.该反应的ΔH>0
B.X点CH4的转化率为20%
C.X点与Y点容器内压强比51∶55
D.维持Z点温度,向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol时v(正)<v(逆)
26.(2023高二上·浙江期中)合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。图1表示在2L恒容密闭容器中NH3的物质的量浓度随时间的变化曲线。图2表示在其他条件不变时,平衡时NH3的体积分数随起始时H2的物质的量的变化曲线。下列说法正确的是(  )
A.图1中,10min末H2的消耗速率v(H2)=0.045mol/(L·min)
B.图1中,其他条件不变,第11min迅速压缩容器体积为1L,则c(NH3)-t曲线变化为a
C.图2中,反应物N2的平衡转化率:b>a>c
D.图2中,T1、T2表示温度,则T1>T2
27.(2023高二上·广州期中)在2L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2发生反应:,其他条件相同,混合体系中SO2的体积分数(x)随温度变化的关系如图所示。下列推断正确的是(  )
A.Q点时,SO2的转化率最大
B.W点与M点SO2的反应速率相等
C.Q点时,充入:2 mol SO2和1 mol O2,重新平衡后SO2的平衡转化率与原平衡相等
D.M点时,充入SO3气体,重新平衡后SO2的体积分数比原平衡大
28.(2023高二上·顺德期中)温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X,发生反应:,反应均进行10min,测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示.下列说法正确的是(  )
A.a点再充入一定量的X,X的转化率减小
B.d点有
C.正反应速率
D.若c点为平衡点,则浓度平衡常数
29.(2023高二上·浙江期中)一定温度下,向三个体积分别为、、()的密闭容器中分别加入足量活性炭和,发生反应:,在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.bc曲线上反应均达到平衡状态
B.容器内的压强:
C.a、c两点时气体的颜色相同
D.该温度下,a、b、c三点时反应的平衡常数:
二、多选题
30.(2023高三上·辛集月考)向体积均为1L的两个恒容密闭容器中分别充入2molX和1molY发生反应: ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A. B.气体总物质的量:
C.a点平衡常数: D.反应速率:
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由分析可知,曲线a对应的物质是,故A错误;
B、由图可知,低于M点对应温度时,NH3含量最高,说明此时以反应Ⅱ为主,故B错误;
C、 不同温度下达到平衡时,均几乎完全分解,随着温度升高,NH3的物质的量不断减小,几乎为0,说明体系中还存在,故C正确;
D、起始时 容器内加入 ,则N原子的物质的量为6mol,H原子的物质的量为12mol,N点时,根据N原子守恒可知,则,根据H原子守恒可知,则体系内为2:3,故D错误;
故答案为:C。
【分析】由图可知,随着温度升高,NH3的物质的量逐渐减小,几乎为0,说明以反应Ⅰ为主,根据反应Ⅰ的化学方程式可知,H2的物质的量大于N2,则曲线a为H2的变化曲线,曲线b为N2的变化曲线。
2.【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、随着反应的进行,反应物m呈降低趋势,m表示的是一氧化氮的物质的量随时间的变化,故A错误;
B、时刻之后,曲线m代表的反应物在持续减少,曲线n代表的生成物在持续增加,则该时刻反应向正反应方向进行,,故B错误;
C、25min之后,曲线m、n不再变化,反应物、生成物的物质的量不再变化,该反应达到平衡,根据图中数据列出三段式:
该反应前后气体分子数不变,则气体体积不变,容器体积不变,设反应过程中体积为1L,,故C正确;
D、平衡后充入,恒压容器中,容器体积增大,各气体物质浓度同比例降低,由于该反应前后气体分子数不变,平衡不移动,则再次达到平衡时,物质n的物质的量等于,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、C为固体,m应表示NO;
B、 时刻反应正向进行;
C、列出反应的三段式计算;
D、反应是气体分子数不变化的反应,平衡后充入1molAr,平衡不发生移动。
3.【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、反应属于气体体积减小的反应,即,故A错误;
B、根据题干信息列出反应的三段式为:
a点平衡时的体积分数25%,所以,则x=0.29, 的体积分数为41.5%,故B错误;
C、b点时的体积分数小于同等温度下平衡时体积分数,则b点时平衡逆向进行,,故C错误;
D、a、b两点二氧化氮体积分数一样,但b点温度高速率快,故反应速率点点,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、该反应是气体体积减小的反应;
B、列出反应的三段式计算;
C、b点时反应逆向进行;
D、温度越高,反应速率越快。
4.【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】 A.根据盖斯定律I-Ⅱ可得反应Ⅲ;=反应物的总键能-生成物的总键能,故反应Ⅲ中反应物的总键能小于生成物的总键能,A错误;
B.反应Ⅱ的正反应是吸热反应,生成物中有CO,温度升高,反应Ⅱ的平衡正向移动,CO的物质的量分数增大;反应Ⅲ的正反应是放热反应,反应物中有CO,温度升高,反应Ⅲ的平衡逆向移动,CO的物质的量分数也会增大,也就是说,温度升高,CO的产量变大,则CO在含碳产物的物质的量分数增大,故符合这个规律的是曲线n,B错误;
C.由图可知,温度在150℃时有利于反应Ⅰ进行,的含量高,有利于提高CH3OH的产率,但并不是温度越低越好,因为温度太低反应速率太慢,C错误;
D.根据题意设起始量,,平衡时甲醇和CO的物质的量相等,设物质的量为 xmol,则CO 的物质的量也为xmol,270℃时的转化率为25%,则平衡时的物质的量为0.75mol,根据碳守恒:0.75+2x=1,解得x=0.125,根据氧守恒,水的物质的量为:2mol-0.75mol×2-0.125mol-0.125mol=0.25mol,根据氢守恒,氢气的物质的量为,则反应后总的物质的量0.75mol+0.125mol+0.125mol+2.5mol+0.25mol=3.75mol,则平衡体系中H2的体积分数为,D正确;
故选D。
【分析】A.根据盖斯定律,=反应物的总键能-生成物的总键能;
B.依据影响化学平衡的因素分析;
C.依据影响反应速率和化学平衡的因素分析;
D.根据原子守恒分析计算。
5.【答案】D
【知识点】化学平衡常数;化学反应速率的影响因素;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.分析图像,III和II两条线可知III先达到平衡,根据先拐先平,数值大可知温度T1<T2,A错误;
B.,a点b点生成相同,a点对应的小于b点, 所以反应速率v(a)>v(b),B错误;
C.该反应为吸热反应。升高温度,平衡正反应方向移动,平衡常数K增大。温度T1<T2,K(T1)<K(T2) ,C错误;
D.在T2温度下,反应在0-t1内的。因为,所以反应在0-t1内的平均速率为,D正确;
故答案为:D。
【分析】分析平衡图像时应注意起点、拐点、平衡点。
6.【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A、t1时反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,若t4时改变的条件为减小压强,根据图乙知,减小压强平衡不移动,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g) B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,平衡时B的浓度是0.05mol/L,则B的起始物质的量浓度为0.02mol/L,若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为:v=0.004mol L﹣1 s﹣1,B的平均反应速率为0.002 mol L﹣1 s﹣1,故A错误;
B、t1时反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,若t4时改变的条件为减小压强,故B错误;
C、t1时反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,若t4时改变的条件为减小压强,根据图乙知,减小压强平衡不移动,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g) B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,平衡时B的浓度是0.05mol/L,则B的起始物质的量浓度为0.02mol/L,容器中加入0.3molA,浓度是0.15mol/L,体积是2L,B的起始物质的量为0.04mol,故C正确;
D、反应的方程式为3A(g) B(g)+2C(g),A的物质的量减少了0.06 mol,容器与外界的热交换为a kJ,则A的物质的量减少3mol,与外界的热交换总量为150akJ,由图象可知t5~t6阶段应为升高温度,A的物质的量减少,说明向正反应方向移动,则正反应吸热,该反应的热化学方程式为3A(g) B(g)+2C(g)△H=+50akJ mol﹣1,故D错误。
故选:C。
【分析】A.根据, t1=15 s ,浓度变化根据图像可以判断,即可计算B的反应速率;
B.该反应为3A(g) B(g)+2C(g),为反应前后物质的量不变反应,加压平衡不移动,但是速率要增大,故B不正确;
D.由图象可知t5~t6阶段应为升高温度,A的物质的量减少,说明向正反应方向移动,则正反应吸热,故△H=+50akJ mol﹣1
7.【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.当时反应达到平衡。依据交点右边图像分析可知,温度升高,逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向进行,则逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,A说法正确;
B.使用催化剂可加快化学反应速率,缩短反应达到平衡的时间,化学平衡不移动,反应物的转化率不变。所以虚线可表示使用了催化剂,B说法正确;
C.图像中升高温度,正逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,说明逆反应吸热反应,正反应放热反应,故正反应的△H<0,C说法错误;
D.反应中物质全是气体,气体的总质量不变。升高温度,平均相对分子质量减小,气体总质量不变,说明气体物质的量变大,即平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,ΔH<0,D说法正确;
故答案为:C。
【分析】分析图像横坐标纵坐标代表的意义。再看图像的起点、交点和拐点。
8.【答案】D
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,氢气的转化率降低,故A错误;
B、增大氮气浓度,平衡正向移动,氢气的平衡转化率增大,故B错误;
C、增大压强,反应的平衡正向移动,氨气的物质的量分数增大,故C错误;
D、加入催化剂,反应速率加快,但平衡不移动,氨气的物质的量分数不变,故D正确;
故答案为:D。
【分析】平衡移动原理的具体内容为:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动。
9.【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学平衡状态的判断;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、时刻反应正向进行,没有达到平衡状态,故A错误;
B、由图可知,反应在60s时达到平衡状态,平衡时,c(NO2)=0.12mol/L,c(N2O4)=0.04mol/L,则,故B正确;
C、密闭容器,体积不变,气体的总质量不变,则密度一直不变,因此容器中混合气体的密度不变时,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;
D、0 60s时段,浓度变化量为,,故D错误;
故答案为:B。
【分析】AC、可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;
B、平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;
D、根据计算。
10.【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由图可知,温度为600℃时,乙酸的转化率几乎达到100%,且氢酸比最大,则最佳温度为600℃,故A错误;
B、700℃时,设CO和CO2的物质的量分别为xmol和ymol,此时的氢酸比为2.5,则,解得,故B正确;
C、由图可知,乙酸的转化率均为100%,反应Ⅰ、Ⅱ正向进行的程度不可能同时减小,故C错误;
D、根据反应的方程式可知,反应Ⅰ生成的氢气更多,则该过程深入研究的方向之一是寻找对反应Ⅰ选择性更高的催化剂,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、乙酸的转化率越大,氢酸比越大,越利于反应进行;
B、结合700℃时的氢酸比计算;
C、600℃后,乙酸的转化率几乎不变;
D、反应Ⅰ制得的氢气更多。
11.【答案】B
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、根据盖斯定律,将反应1-反应2可得 ,故A正确;
B、根据选择性的计算公式可知,CO的选择性+ 的选择性=1,则曲线②表示CO的选择性,故B错误;
C、升高温度,反应1的平衡逆向移动,且220℃时的选择性大于280℃时,则280℃时出口处的的物质的量分数比220℃时小,故C正确;
D、催化剂能提高反应速率,因此为提高生产效率,需研发转化率高和选择性高的催化剂,故D正确;
故答案为:B。
【分析】A、根据盖斯定律分析;
B、曲线②是CO的选择性;
C、升温反应2的平衡正向移动;
D、催化剂能提高反应速率。
12.【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由分析可知,曲线Ⅰ为K正,曲线Ⅱ为K逆,故A错误;
B、T2时,A点K逆<K正,反应正向移动, ,故B正确;
C、T1时,K逆=K正,因K逆×K正=1,则K正=1,据此列出反应的三段式:
,则=1,解得x=,CO2的平衡转化率为66.7%,故C错误;
D、 其他条件不变,在原平衡基础上再充入和 ,平衡正向移动,CO2转化率将增大,故D错误;
故答案为:B。
【分析】对于反应 ,升高温度,平衡正向移动,正反应平衡常数增大,则曲线Ⅰ为K正,曲线Ⅱ为K逆。
13.【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由分析可知,T2>T1,温度越高反应速率越快,则 平衡时正反应速率: ,故A不符合题意;
B、升高温度,甲醇的物质的量减少,则该反应为放热反应,平衡常数:,故B不符合题意;
C、T2>T1,升高温度,甲醇的物质的量减少,说明升温平衡逆向移动, ,故C不符合题意;
D、处于A点的反应体系从 变到 ,平衡逆向移动, c(H2)增大,c(CH2OH)减小,则 增大,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、温度越高,反应速率越快;
B、平衡常数只与温度有关;
C、 T2下反应先达到平衡,T2>T1;
D、 从T1变到T2的过程中,平衡逆向移动。
14.【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由图可知,反应温度为T1和T2,Ⅱ比Ⅲ先达到平衡,则T1>T2,升高温度,c(H2)增大,平衡逆向移动,则该反应的 ,故A错误;
B、升高温度,反应速率加快,a点的温度高于b点,则反应速率v(a)>v(b),故B错误;
C、T2时,在0~t2内,Δc(H2)=0.05mol/L,,故C正确;
D、向恒容容器中充入氮气,各物质的浓度不变,反应速率不变,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、先拐先平衡;
B、升温反应速率增大;
C、根据计算;
D、 向该容器中充入一定量的氮气 ,各物质的浓度不变,反应速率不变。
15.【答案】D
【知识点】化学反应速率;活化能及其对化学反应速率的影响;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由图可知,最终X的浓度变为0,全部反应,反应生成Y、Z的浓度之和等于X的起始浓度,则反应均为气体分子数不变的反应,故m=n=1,故A不符合题意;
B、 由图可知,t1时,XY的浓度曲线相交,则c(X)=c(Y),故B不符合题意;
C、由图可知,Y的含量多于X,说明反应②的反应速率快,活化能小,故C不符合题意;
D、t2时,反应②中X的消耗速率等于Z的生成速率,而X还要发生反应①,故X的消耗速率大于Z的生成速率, 故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、最终X的浓度变为0,全部反应,反应生成Y、Z的浓度之和等于X的起始浓度,则反应均为气体分子数不变的反应;
B、 t1时,XY的浓度曲线相交;
C、活化能越大,反应速率越慢;
D、 t2时,反应②中X的消耗速率等于Z的生成速率,而X还要发生反应①。
16.【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由分析可知,c点没有达到平衡状态,故A错误;
B、a点时反应达到平衡,NO2的转化率为40%,列出反应的三段式为:

b点时反应达到平衡,NO2的转化率为80%,则
,a点时容器内气体的物质的量为2.4mol,b点时容器内气体的物质的量为2.8mol,又V1<V2,则Pa:Pb>2.4:2.8=6:7,故B正确;
C、a、c两点时体积不同,气体的颜色不相同,故C错误;
D、平衡常数只与温度有关,温度相同,平衡常数不变,则该温度下,a、b、c三点时反应的平衡常数:,故D错误;
故答案为:B。
【分析】图中b点NO2的转化率最高,则温度为T℃时,b点达到平衡状态,由于ab曲线上对应容器的体积逐渐增大,NO2的起始浓度逐渐减小,但浓度均大于b点,NO2的浓度越大,反应速率越大,达到平衡的时间越短,所以ab曲线上反应均达到平衡状态;反应正向是气体体积增大的反应,随着容器体积的增大,NO2的转化率逐渐增大,b点达到最大;b点以后,随着容器体积的增大,NO2的起始浓度减小,反应速率减慢,达到平衡的时间延长,所以bc曲线上(不包括b点)反应均未达到平衡状态。
17.【答案】B
【知识点】化学平衡常数;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.由分析知,p2>p1。A不符合题意;
B.由分析知,该反应的△H<0,B符合题意;
C.此条件下平衡时,O2的平衡转化率为=40%,C不符合题意;
D.平衡常数与浓度有关,浓度与体积有关,容器体积未知则无法计算平衡常数,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由图可得,温度越高NO平衡转化率越小,说明平衡发生了逆向移动,根据勒夏特列原理可知该反应放热,即△H<0。正反应为气体分子数减少的反应,则增大压强平衡正向移动,NO平衡转化率增大。相同温度下,p2下NO的平衡转化率更大,故p2>p1。设初始时n(NO)=2n,n(O2)=n。400℃、p1下,NO平衡转化率为40%,则消耗的n(NO)=2n×40%=0.8n,据此列出三段式:
结合三段式的结果分析。
18.【答案】B
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】 A.依据“先拐先平数值大”分析可知,甲图中,温度高,反应速率快,先达平衡,平衡向吸热反应方向移动,即逆向移动,A的转化率减小, ,故A错误;
B.乙图可知,随着温度的升高,浓度先减小是因为反应正向建立平衡,到达最低点处达到平衡,所以、为平衡状态,故B正确;
C.丙图可知,M点时,A的转化率为20%,,平衡时,A、B、C的浓度分别为0.16mol/L、0.04mol/L、0.02mol/L,则,故C错误;
D.丁图可知,降低温度,正、逆反应速率均减慢,故D错误;
故选B。
【分析】 A.依据“先拐先平数值大”分析;
B.反应正向建立平衡,最低点处达到平衡;
C.由反应物的起始加入量和转化率,求算平衡时各组分的浓度,进而求算平衡常数;
D.依据影响反应速率的因素分析。
19.【答案】D
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线;盐类水解的应用
【解析】【解答】A、只能证明有Cl-产生,无法证明产生O2,A错误;
B、根据曲线,温度升高时,转化率增大,则 H>0,同时该反应为气体体积增大的反应,则增大压强,平衡朝逆向移动,即压强增大转化率减小,则x<0.1,B错误;
C、升高温度促进水解,平衡朝正向移动,c(OH-)增大,C错误;
D、Mg的量相同,盐酸和醋酸的量也相同,则最终H2的产量也相同,盐酸的氢离子浓度大于醋酸的氢离子浓度,则盐酸的反应速率更快,则①为盐酸,D正确;
故答案为:D
【分析】A、只能证明有Cl-产生,无法证明产生O2;
B、增大压强,减小体积,平衡朝气体体积缩小的方向移动,减小压强,增大体积则反之;
升高温度,平衡朝吸热方向移动,降低温度则反之;
C、升高温度促进水解;
D、氢离子浓度越大,反应速率越快。
20.【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、CO转化率最大时,反应达到平衡,则d点和e点到达平衡状态,a、b、c点未达到平衡状态,故A符合题意;
B、温度越高,反应速率越快,则反应速率从快到慢依次为:e、d、c、b、a,故B不符合题意;
C、d点和e点反应已经达到平衡,相同时间内,e点CO的转化率小于d点,可能原因是催化剂中毒,催化活性减弱,反应速率减慢,故C不符合题意;
D、80~85℃时,CO的转化率最大,则生产时反应温度控制在80~85℃为宜,故D不符合题意确;
故答案为:A。
【分析】由图可知,反应未达平衡之前,温度升高,反应速率增大,一氧化碳转化率增大,平衡之后,温度升高,平衡逆向移动,一氧化碳转化率减小。
21.【答案】D
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、由分析可知,曲线a为氢气的体积分数与温度的关系,由图可知,随着温度升高,的体积分数不断减小,则正反应为吸热反应,,故A错误;
B、由分析可知,曲线b代表,故B错误;
C、设M点氢气的转化率为x,N点氢气的转化率为y,根据题干信息列出反应的三段式:
,M点有,,总物质的量为 mol;N点有,,总物质的量为 mol,压强之比等于物质的量之比,M点与N点容器中气体总物质的量之比为,由于N点的温度高,压强比小于,故C错误;
D、M点的化学平衡常数,充入、CO及各0.1 mol后,,此时反应逆向进行,v(正)故答案为:D。
【分析】随着反应的进行,氢气的体积分数减小,CO和水蒸气的体积分数增大,且水蒸气增大的幅度大于CO,则曲线a表示氢气的体积分数与温度的关系,曲线b为水蒸气的体积分数与温度的关系,曲线c为CO的体积分数与温度的关系。
22.【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由图可知,随着温度升高,M的平衡浓度降低,说明升温平衡逆向移动,该反应为放热反应, ,故A正确;
B、随着温度升高,该反应的平衡逆向移动,气体的质量减小,气体的密度减小,则混合气体的密度大小顺序:状态a>状态b>状态c,故B错误;
C、向c点体系中再充入一定量的R(g),反应的平衡正向移动,W的质量减小,故C错误;
D、 该反应是气体体积不变的反应,容器的温度越高,气体的压强越大,反应温度T1大于T2,则,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、升温M的平衡浓度降低,说明平衡向逆反应方向移动;
B、根据分析;
C、充入R,反应正向移动;
D、该反应是气体体积不变的反应,容器的温度越高,气体的压强越大。
23.【答案】D
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、前3min内,X的物质的量变化量为0.6mol,则 v(X)=0.1mol/(L·min),故A不符合题意;
B、X的物质的量减少量为(2.0-1.4)mol=0.6mol,Y的物质的量减少量为(1.6-1.4)mol=0.2mol,Z的物质的量增加量为(0.8-0.4)mol=0.4mol,X、Y、Z的计量数之比为0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2,则容器内发生的反应可表示为3X(g)+Y(g)2Z(g) ,故B不符合题意;
C、由分析可知,T2>T1,升高温度,Y的体积分数减小,说明升温平衡正向移动,反应的化学平衡常数K增大,故C不符合题意;
D、图3到达平衡所用的时间较短,说明反应速率增大,平衡没有移动,应是加入催化剂所致,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、根据计算;
B、由图可知,X、Y为反应物,Z为生成物,物质的量变化量之比等于化学计量数之比;
C、由图可知,T2>T1,升温Y的体积分数减小;
D、升温平衡正向移动。
24.【答案】A
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、该反应是气体体积减小的反应,CO的转化率越大,气体的总物质的量越小,根据可知,M越大,则平均摩尔质量:M(a)>M(b)>M(d)>M(c),故A正确;
B、a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,说明T1<T3,则v(a)<v(c),故B错误;
C、该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,CO的平衡转化率增大,则T1<T2<T3, 故C错误;
D、 b、d两点温度相同,K(b)=K(d),故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、CO转化率的越大,平衡时气体的总物质的量越小,M越大;
B、a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,b、d两点温度相同;
C、升温该反应的平衡逆向移动;
D、平衡常数只与温度有关。
25.【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、由图可知,温度越高,生成物的物质的量越大,说明升高温度平衡正向移动,该反应为吸热反应,则ΔH>0,故A正确;
B、X点CH4的物质的量与氢气相等,据此列出反应的三段式为:,则0.1-x=4x,解得x=0.02,X点CH4的转化率为,故B正确;
C、X点与Y点的温度不同,则无法计算容器内压强比,故C错误;
D、 Z点CH4的物质的量与CS2相等,则有三段式:,0.1-x=x,解得x=0.05,设容器体积为V,则,向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol时,,平衡逆向移动,v(正)<v(逆),故D正确;
答案为:C。
【分析】A、升温氢气的物质的量分数增大,说明升温平衡正向移动;
B、根据计算;
C、X点与Y点处于不同温度;
D、计算浓度熵与平衡常数,比较二者大小确定反应进行方向。
26.【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A. 图1中,10min内H2的平均消耗速率v(H2)=0.3x3/(2x2x10)=0.0225mol/(L·min),故A不符合题意;
B. 图1中,其他条件不变,第11min迅速压缩容器体积为1L, 体积迅速增大,浓度增大,平衡向右移动,故B符合题意;
C.起始氢气的量越大,反应物氮气的转化率越大, c>b>a,故C不符合题意;
D. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0 温度越高平衡逆向移动,因此 T1<T2,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据题意只能计算平均速率不能计算瞬时速率;
B.根据减小体积,浓度迅速增大;
C.根据氢气的含量越高,氮气的转化率越高;
D.根据正反应放热,温度增高平衡逆向移动。
27.【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、Q点以后都是平衡态,Q点以前都还未达到平衡态,因此Q点二氧化硫的转化率最大,故A正确;
B、温度越高反应速率越大,M点二氧化硫的反应速率大于W点,故B错误;
C、Q点时充入2 mol SO2和1 mol O2,相当于增大压强,平衡正向移动,则重新平衡后二氧化硫的转化率增大,故C错误;
D、 M点时,充入SO3气体,体积不变,可看成增大压强,平衡正向移动,则重新平衡后x(SO2)比原平衡小 ,故D错误;
故答案为:A。
【分析】温度不同,其余条件相同,未平衡之前,温度越高,反应速率越快,二氧化硫体积分数越小,达到平衡,升高温度,该反应的平衡逆向移动,二氧化硫体积增大,故Q点和右边的点为平衡点,左右为未达到平衡状态。
28.【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A. 恒容密闭容器中,再充入X,相当于加压,该反应扩体,加压会使平衡逆移,则X的转化率减小,A选项是正确的;
B.d点反应未平衡,则v正≠v逆,B选项是错误的;
C.b和d组分相同,但是容积不同,各组分浓度不变,所以速率不同,C选项是错误的;
D.c容器容积未知,各组分浓度无法计算,所以化学平衡常数无法计算,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】A.对于气体计量数增大的反应,增大压强,平衡会逆移;
B.只有在可逆反应达到平衡时,正逆反应速率才相等;
C.相同的反应,体系中各组分的浓度相同时,反应速率相等;
D.化学平衡常数是达到平衡状态下时生成物浓度幂之积比上反应物浓度幂之积。
29.【答案】B
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.根据此反应是体积增大的反应,体积增大,压强变小,平衡正向移动,二氧化氮的转化率增大,故A不符合题意;
B.a点二氧化氮的转化率为40%,即可得到转化0.8mol二氧化氮,剩余1.2mol二氧化氮,生成物0.4mol氮气和0.8mol二氧化碳,平衡时的总物质的量为1.2+0.4+0.8=2.4mol,b点时,转化率为80%,转化了1.6mol二氧化氮,剩余0.4mol,生成0.8mol氮气和1.6mol二氧化碳,平衡时总的物质的量为0.4+0.8+1.6=2.8mol,利用pv=nRT判断 。故B符合题意;
C.体积不同颜色不同,故C不符合题意;
D.温度相等,常数不变,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据增大体积相当于减压,平衡正向移动判断;
B.根据转化率计算出此时的总的物质的量利用压强与物质的量成正比判断;
C.根据转化率相同,但是体积不同颜色不同;
D.温度不变,平衡常数不变。
30.【答案】B,C
【知识点】化学反应速率;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、甲为绝热过程,由图可知,开始压强增大,说明反应温度升高,则该反应为放热反应, ,故A错误;
B、a、c两点压强相等,容器体积相等,此时气体的物质的量与温度成反比, a点温度比c点对应温度高,则气体总物质的量na<nc, 故B正确;
C、假设c点达到平衡,设Z平衡物质的量为q,列出三段式:
在恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,则,解得q=0.75mol,根据K===12,c点平衡常数K=12,实际是c点不是平衡点,甲容器是绝热容器,a点是平衡点,a点的压强pa=P始,若温度和c点相同,则平衡时气体总物质的量na=n始,甲容器绝热温度升高,则气体总物质的量na<n始,q>0.75mol,故a点平衡常数:K>12,故C正确;
D、温度越高,反应速率越大,甲是在绝热条件下进行,则a的温度大于b的温度,故反应速率: ,故D错误;
故答案为:BC。
【分析】A、甲为绝热过程;
B、a、c两点压强相等,容器体积相等,气体的物质的量与温度成反比;
C、列出反应的三段式计算;
D、温度越高反应速率越大。
1 / 1【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题22 化学平衡图像分析
一、选择题
1.(2024·广西模拟)肼()是一种含氢量高的燃料。向恒容密闭容器内加入,一定条件下体系中存在以下平衡:I.Ⅱ.不同温度下达到平衡时,均几乎完全分解,分解产物的物质的量如图。下列说法正确的是(  )
A.曲线a对应的物质是
B.低于M点对应温度时,以反应Ⅰ为主
C.体系中还存在
D.N点时,体系内为3:4
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由分析可知,曲线a对应的物质是,故A错误;
B、由图可知,低于M点对应温度时,NH3含量最高,说明此时以反应Ⅱ为主,故B错误;
C、 不同温度下达到平衡时,均几乎完全分解,随着温度升高,NH3的物质的量不断减小,几乎为0,说明体系中还存在,故C正确;
D、起始时 容器内加入 ,则N原子的物质的量为6mol,H原子的物质的量为12mol,N点时,根据N原子守恒可知,则,根据H原子守恒可知,则体系内为2:3,故D错误;
故答案为:C。
【分析】由图可知,随着温度升高,NH3的物质的量逐渐减小,几乎为0,说明以反应Ⅰ为主,根据反应Ⅰ的化学方程式可知,H2的物质的量大于N2,则曲线a为H2的变化曲线,曲线b为N2的变化曲线。
2.(2024高三上·龙岗期末)某温度条件下,在某恒压容器中发生反应,部分反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示(曲线、)。下列说法正确的是(  )
A.表示的物质的量随时间的变化
B.时刻反应速率:
C.此反应的平衡常数
D.平衡后充入,再次达到平衡时物质的物质的量大于
【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、随着反应的进行,反应物m呈降低趋势,m表示的是一氧化氮的物质的量随时间的变化,故A错误;
B、时刻之后,曲线m代表的反应物在持续减少,曲线n代表的生成物在持续增加,则该时刻反应向正反应方向进行,,故B错误;
C、25min之后,曲线m、n不再变化,反应物、生成物的物质的量不再变化,该反应达到平衡,根据图中数据列出三段式:
该反应前后气体分子数不变,则气体体积不变,容器体积不变,设反应过程中体积为1L,,故C正确;
D、平衡后充入,恒压容器中,容器体积增大,各气体物质浓度同比例降低,由于该反应前后气体分子数不变,平衡不移动,则再次达到平衡时,物质n的物质的量等于,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、C为固体,m应表示NO;
B、 时刻反应正向进行;
C、列出反应的三段式计算;
D、反应是气体分子数不变化的反应,平衡后充入1molAr,平衡不发生移动。
3.(2024高二上·光明期末)臭氧在烟气脱硝中的反应为。向的恒容密闭容器中充入和充分反应,平衡时,的体积分数随温度变化关系如图所示。下列说法正确的(  )
A.该反应的 B.点时,的体积分数为
C.点时, D.正反应速率的大小:点点
【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、反应属于气体体积减小的反应,即,故A错误;
B、根据题干信息列出反应的三段式为:
a点平衡时的体积分数25%,所以,则x=0.29, 的体积分数为41.5%,故B错误;
C、b点时的体积分数小于同等温度下平衡时体积分数,则b点时平衡逆向进行,,故C错误;
D、a、b两点二氧化氮体积分数一样,但b点温度高速率快,故反应速率点点,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、该反应是气体体积减小的反应;
B、列出反应的三段式计算;
C、b点时反应逆向进行;
D、温度越高,反应速率越快。
4.(2024高二上·宁波期末)以、为原料合成涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
在5MPa下,按照投料,平衡时,CO和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图。下列说法正确的是(  )
A.反应Ⅲ中反应物的总键能大于生成物的总键能
B.曲线代表CO在含碳产物中物质的量分数
C.该条件下温度越低,越有利于工业生产
D.图示270℃时,平衡体系中的体积分数约为66.6%
【答案】D
【知识点】化学反应中能量的转化;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】 A.根据盖斯定律I-Ⅱ可得反应Ⅲ;=反应物的总键能-生成物的总键能,故反应Ⅲ中反应物的总键能小于生成物的总键能,A错误;
B.反应Ⅱ的正反应是吸热反应,生成物中有CO,温度升高,反应Ⅱ的平衡正向移动,CO的物质的量分数增大;反应Ⅲ的正反应是放热反应,反应物中有CO,温度升高,反应Ⅲ的平衡逆向移动,CO的物质的量分数也会增大,也就是说,温度升高,CO的产量变大,则CO在含碳产物的物质的量分数增大,故符合这个规律的是曲线n,B错误;
C.由图可知,温度在150℃时有利于反应Ⅰ进行,的含量高,有利于提高CH3OH的产率,但并不是温度越低越好,因为温度太低反应速率太慢,C错误;
D.根据题意设起始量,,平衡时甲醇和CO的物质的量相等,设物质的量为 xmol,则CO 的物质的量也为xmol,270℃时的转化率为25%,则平衡时的物质的量为0.75mol,根据碳守恒:0.75+2x=1,解得x=0.125,根据氧守恒,水的物质的量为:2mol-0.75mol×2-0.125mol-0.125mol=0.25mol,根据氢守恒,氢气的物质的量为,则反应后总的物质的量0.75mol+0.125mol+0.125mol+2.5mol+0.25mol=3.75mol,则平衡体系中H2的体积分数为,D正确;
故选D。
【分析】A.根据盖斯定律,=反应物的总键能-生成物的总键能;
B.依据影响化学平衡的因素分析;
C.依据影响反应速率和化学平衡的因素分析;
D.根据原子守恒分析计算。
5.(2024高三上·潮州期末)研究NOx之间的转化对大气污染控制具有重要意义,已知:N2O4(g)2NO2(g) △H>0,如图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为T1时,c(N2O4)和c(NO2)随t变化为曲线Ⅰ、Ⅱ,改变温度到T2,c(NO2)随t变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是(  )
A.温度T1>T2
B.反应速率v(a)C.K(T1)>K(T2)
D.在T2温度下,反应在0-t1内的平均速率为v(N2O4)=mol/(L·s)
【答案】D
【知识点】化学平衡常数;化学反应速率的影响因素;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.分析图像,III和II两条线可知III先达到平衡,根据先拐先平,数值大可知温度T1<T2,A错误;
B.,a点b点生成相同,a点对应的小于b点, 所以反应速率v(a)>v(b),B错误;
C.该反应为吸热反应。升高温度,平衡正反应方向移动,平衡常数K增大。温度T1<T2,K(T1)<K(T2) ,C错误;
D.在T2温度下,反应在0-t1内的。因为,所以反应在0-t1内的平均速率为,D正确;
故答案为:D。
【分析】分析平衡图像时应注意起点、拐点、平衡点。
6.(2024高二上·宁乡市期末)向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量B的混合气体,在一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如图甲所示(t0~t1阶段的c(B)变化未画出),图乙为t2时刻改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况,且四个阶段各改变一种不同的反应条件。下列说法中正确的是(  )
A.若t1=15 s,t0~t1阶段B的平均反应速率为0.004 mol L﹣1 s﹣1
B.t4~t5阶段改变的条件可能是增大压强
C.该容器的容积为2 L,B的起始物质的量为0.02 mol
D.t5~t6阶段,容器内A的物质的量减少了0.06 mol,容器与外界的热交换为a kJ,则该反应的热化学方程式为3A(g) B(g)+2C(g)△H=﹣50a kJ mol﹣1
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A、t1时反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,若t4时改变的条件为减小压强,根据图乙知,减小压强平衡不移动,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g) B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,平衡时B的浓度是0.05mol/L,则B的起始物质的量浓度为0.02mol/L,若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为:v=0.004mol L﹣1 s﹣1,B的平均反应速率为0.002 mol L﹣1 s﹣1,故A错误;
B、t1时反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,若t4时改变的条件为减小压强,故B错误;
C、t1时反应中A的浓度变化为0.15mol/L﹣0.06mol/L=0.09mol/L,C的浓度变化为0.11mol/L﹣0.05mol/L=0.06mol/L,反应中A与C的计量数之比为0.09:0.06=3:2,若t4时改变的条件为减小压强,根据图乙知,减小压强平衡不移动,则该反应中气体的化学计量数之和前后相等,则有:3A(g) B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,平衡时B的浓度是0.05mol/L,则B的起始物质的量浓度为0.02mol/L,容器中加入0.3molA,浓度是0.15mol/L,体积是2L,B的起始物质的量为0.04mol,故C正确;
D、反应的方程式为3A(g) B(g)+2C(g),A的物质的量减少了0.06 mol,容器与外界的热交换为a kJ,则A的物质的量减少3mol,与外界的热交换总量为150akJ,由图象可知t5~t6阶段应为升高温度,A的物质的量减少,说明向正反应方向移动,则正反应吸热,该反应的热化学方程式为3A(g) B(g)+2C(g)△H=+50akJ mol﹣1,故D错误。
故选:C。
【分析】A.根据, t1=15 s ,浓度变化根据图像可以判断,即可计算B的反应速率;
B.该反应为3A(g) B(g)+2C(g),为反应前后物质的量不变反应,加压平衡不移动,但是速率要增大,故B不正确;
D.由图象可知t5~t6阶段应为升高温度,A的物质的量减少,说明向正反应方向移动,则正反应吸热,故△H=+50akJ mol﹣1
7.(2023高二上·四子王旗期中)在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)═2Z(g),有关下列图像的说法错误的是(  )
A.依据图a可判断正反应为放热反应
B.在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C.若正反应的△H>0,图c可表示升高温度正逆化学反应速率变化图
D.由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的ΔH<0
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.当时反应达到平衡。依据交点右边图像分析可知,温度升高,逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向进行,则逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,A说法正确;
B.使用催化剂可加快化学反应速率,缩短反应达到平衡的时间,化学平衡不移动,反应物的转化率不变。所以虚线可表示使用了催化剂,B说法正确;
C.图像中升高温度,正逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,说明逆反应吸热反应,正反应放热反应,故正反应的△H<0,C说法错误;
D.反应中物质全是气体,气体的总质量不变。升高温度,平均相对分子质量减小,气体总质量不变,说明气体物质的量变大,即平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,ΔH<0,D说法正确;
故答案为:C。
【分析】分析图像横坐标纵坐标代表的意义。再看图像的起点、交点和拐点。
8.(2023高二上·仓山期中)反应 达平衡状态后,改变某一条件,下列图像与条件变化一致的是(  )
A.升高温度
B.增大浓度
C.改变压强
D.加入催化剂
【答案】D
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,氢气的转化率降低,故A错误;
B、增大氮气浓度,平衡正向移动,氢气的平衡转化率增大,故B错误;
C、增大压强,反应的平衡正向移动,氨气的物质的量分数增大,故C错误;
D、加入催化剂,反应速率加快,但平衡不移动,氨气的物质的量分数不变,故D正确;
故答案为:D。
【分析】平衡移动原理的具体内容为:如果改变可逆反应的条件(如浓度、压强、温度等),化学平衡就被破坏,并向减弱这种改变的方向移动。
9.(2023高二上·仓山期中)在容积固定为1.00L的密闭容器中,通入一定量的,发生反应 ,100℃时体系中各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是(  )
A.时刻反应已经达到平衡状态
B.100℃时,反应的平衡常数K为0.36
C.待容器中混合气体的密度不变时,说明反应达到平衡状态
D.100℃时,在0~60s时段反应的平均反应速率
【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学平衡状态的判断;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、时刻反应正向进行,没有达到平衡状态,故A错误;
B、由图可知,反应在60s时达到平衡状态,平衡时,c(NO2)=0.12mol/L,c(N2O4)=0.04mol/L,则,故B正确;
C、密闭容器,体积不变,气体的总质量不变,则密度一直不变,因此容器中混合气体的密度不变时,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;
D、0 60s时段,浓度变化量为,,故D错误;
故答案为:B。
【分析】AC、可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;
B、平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;
D、根据计算。
10.(2023高二上·南京期中)催化重整制的主要反应为:
Ⅰ:
Ⅱ:
将一定比例的、和的混合气体。以一定流速通过装有催化剂的反应管,若仅考虑上述反应,转化率、氢酸比[]与温度的关系如题图所示。下列说法正确的是(  )
A.用该催化剂催化重整反应的最佳温度范围约为700~800℃
B.700℃时,出口气中
C.600℃后氢酸比下降的主要原因为温度升高反应Ⅰ、Ⅱ正向进行的程度减小
D.该过程深入研究的方向之一是寻找对反应Ⅱ选择性更高的催化剂
【答案】B
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由图可知,温度为600℃时,乙酸的转化率几乎达到100%,且氢酸比最大,则最佳温度为600℃,故A错误;
B、700℃时,设CO和CO2的物质的量分别为xmol和ymol,此时的氢酸比为2.5,则,解得,故B正确;
C、由图可知,乙酸的转化率均为100%,反应Ⅰ、Ⅱ正向进行的程度不可能同时减小,故C错误;
D、根据反应的方程式可知,反应Ⅰ生成的氢气更多,则该过程深入研究的方向之一是寻找对反应Ⅰ选择性更高的催化剂,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、乙酸的转化率越大,氢酸比越大,越利于反应进行;
B、结合700℃时的氢酸比计算;
C、600℃后,乙酸的转化率几乎不变;
D、反应Ⅰ制得的氢气更多。
11.(2023高三上·镇江期中)催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应1:
反应2:
恒压下,将起始的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,测得出口处的转化率及和的选择性[]随温度的变化如下图所示。下列说法不正确的是(  )
A.
B.曲线③表示CO的选择性
C.280℃时出口处的物质的量分数比220℃时小
D.为提高生产效率,需研发转化率高和选择性高的催化剂
【答案】B
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、根据盖斯定律,将反应1-反应2可得 ,故A正确;
B、根据选择性的计算公式可知,CO的选择性+ 的选择性=1,则曲线②表示CO的选择性,故B错误;
C、升高温度,反应1的平衡逆向移动,且220℃时的选择性大于280℃时,则280℃时出口处的的物质的量分数比220℃时小,故C正确;
D、催化剂能提高反应速率,因此为提高生产效率,需研发转化率高和选择性高的催化剂,故D正确;
故答案为:B。
【分析】A、根据盖斯定律分析;
B、曲线②是CO的选择性;
C、升温反应2的平衡正向移动;
D、催化剂能提高反应速率。
12.(2023高三上·辛集月考)在恒容密闭容器中充入和发生如下反应: ,如图所示为该反应正反应的平衡常数和逆反应的平衡常数随温度变化的曲线。下列分析正确的是(  )
A.曲线I为,曲线II为
B.时,A点
C.时,的平衡转化率为40%
D.其他条件不变,在原平衡基础上再充入和,达新平衡时转化率将减小
【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由分析可知,曲线Ⅰ为K正,曲线Ⅱ为K逆,故A错误;
B、T2时,A点K逆<K正,反应正向移动, ,故B正确;
C、T1时,K逆=K正,因K逆×K正=1,则K正=1,据此列出反应的三段式:
,则=1,解得x=,CO2的平衡转化率为66.7%,故C错误;
D、 其他条件不变,在原平衡基础上再充入和 ,平衡正向移动,CO2转化率将增大,故D错误;
故答案为:B。
【分析】对于反应 ,升高温度,平衡正向移动,正反应平衡常数增大,则曲线Ⅰ为K正,曲线Ⅱ为K逆。
13.(2023高三上·辛集月考)在恒容密闭容器中,由CO合成甲醇的反应为 ,在其他条件不变的情况下,测得温度对反应的影响结果如图所示。下列有关说法错误的是(  )
A.平衡时正反应速率:
B.平衡常数:
C.CO合成反应的
D.处于A点的反应体系从变到,达到平衡状态时减小
【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由分析可知,T2>T1,温度越高反应速率越快,则 平衡时正反应速率: ,故A不符合题意;
B、升高温度,甲醇的物质的量减少,则该反应为放热反应,平衡常数:,故B不符合题意;
C、T2>T1,升高温度,甲醇的物质的量减少,说明升温平衡逆向移动, ,故C不符合题意;
D、处于A点的反应体系从 变到 ,平衡逆向移动, c(H2)增大,c(CH2OH)减小,则 增大,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、温度越高,反应速率越快;
B、平衡常数只与温度有关;
C、 T2下反应先达到平衡,T2>T1;
D、 从T1变到T2的过程中,平衡逆向移动。
14.(2024高三上·湛江月考)我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯催化加氢制乙二醇的技术难关,反应为.如图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为时,和随时间的变化分别为曲线Ⅰ和Ⅱ,反应温度为时,随时间的变化为曲线Ⅲ.下列判断正确的是(  )
A.
B.a、b两时刻生成乙二醇的速率:
C.在温度下,反应在内的平均速率为
D.其他条件相同,在温度下,起始时向该容器中充入一定量的氮气,则反应达到平衡的时间小于
【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由图可知,反应温度为T1和T2,Ⅱ比Ⅲ先达到平衡,则T1>T2,升高温度,c(H2)增大,平衡逆向移动,则该反应的 ,故A错误;
B、升高温度,反应速率加快,a点的温度高于b点,则反应速率v(a)>v(b),故B错误;
C、T2时,在0~t2内,Δc(H2)=0.05mol/L,,故C正确;
D、向恒容容器中充入氮气,各物质的浓度不变,反应速率不变,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、先拐先平衡;
B、升温反应速率增大;
C、根据计算;
D、 向该容器中充入一定量的氮气 ,各物质的浓度不变,反应速率不变。
15.(2023高三上·东莞月考)物质X能发生如下反应:①X→mY;②X→nZ(m、n均为正整数)。恒容体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.m=n=1
B.t1时,c(X)=c(Y)
C.反应的活化能:①<②
D.t2时,X的消耗速率等于Z的生成速率
【答案】D
【知识点】化学反应速率;活化能及其对化学反应速率的影响;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由图可知,最终X的浓度变为0,全部反应,反应生成Y、Z的浓度之和等于X的起始浓度,则反应均为气体分子数不变的反应,故m=n=1,故A不符合题意;
B、 由图可知,t1时,XY的浓度曲线相交,则c(X)=c(Y),故B不符合题意;
C、由图可知,Y的含量多于X,说明反应②的反应速率快,活化能小,故C不符合题意;
D、t2时,反应②中X的消耗速率等于Z的生成速率,而X还要发生反应①,故X的消耗速率大于Z的生成速率, 故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、最终X的浓度变为0,全部反应,反应生成Y、Z的浓度之和等于X的起始浓度,则反应均为气体分子数不变的反应;
B、 t1时,XY的浓度曲线相交;
C、活化能越大,反应速率越慢;
D、 t2时,反应②中X的消耗速率等于Z的生成速率,而X还要发生反应①。
16.(2023高二上·化州月考)一定温度下,向三个体积分别为、、的密闭容器中分别加入足量活性炭和2mol,发生反应:,在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示.下列说法正确的是(  )
A.bc曲线上反应均达到平衡状态
B.a、c两点时气体的颜色相同
C.容器内的压强:
D.向a点平衡体系中充入一定量的,达到平衡时,的转化率比原平衡大
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由分析可知,c点没有达到平衡状态,故A错误;
B、a点时反应达到平衡,NO2的转化率为40%,列出反应的三段式为:

b点时反应达到平衡,NO2的转化率为80%,则
,a点时容器内气体的物质的量为2.4mol,b点时容器内气体的物质的量为2.8mol,又V1<V2,则Pa:Pb>2.4:2.8=6:7,故B正确;
C、a、c两点时体积不同,气体的颜色不相同,故C错误;
D、平衡常数只与温度有关,温度相同,平衡常数不变,则该温度下,a、b、c三点时反应的平衡常数:,故D错误;
故答案为:B。
【分析】图中b点NO2的转化率最高,则温度为T℃时,b点达到平衡状态,由于ab曲线上对应容器的体积逐渐增大,NO2的起始浓度逐渐减小,但浓度均大于b点,NO2的浓度越大,反应速率越大,达到平衡的时间越短,所以ab曲线上反应均达到平衡状态;反应正向是气体体积增大的反应,随着容器体积的增大,NO2的转化率逐渐增大,b点达到最大;b点以后,随着容器体积的增大,NO2的起始浓度减小,反应速率减慢,达到平衡的时间延长,所以bc曲线上(不包括b点)反应均未达到平衡状态。
17.(2023高二上·江门月考)一定条件下,将(NO)和()按物质的邀之比2∶1充入反应容器,发生反应:。其他条件相间时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(、)下随温度变化的曲线如右图所示。下列说法正确的是(  )
A.
B.该反应的
C.400℃、条件下,的平衡转化率为20%
D.400℃时,该反应的化学平衡常数的数值为10/9
【答案】B
【知识点】化学平衡常数;化学平衡移动原理;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.由分析知,p2>p1。A不符合题意;
B.由分析知,该反应的△H<0,B符合题意;
C.此条件下平衡时,O2的平衡转化率为=40%,C不符合题意;
D.平衡常数与浓度有关,浓度与体积有关,容器体积未知则无法计算平衡常数,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由图可得,温度越高NO平衡转化率越小,说明平衡发生了逆向移动,根据勒夏特列原理可知该反应放热,即△H<0。正反应为气体分子数减少的反应,则增大压强平衡正向移动,NO平衡转化率增大。相同温度下,p2下NO的平衡转化率更大,故p2>p1。设初始时n(NO)=2n,n(O2)=n。400℃、p1下,NO平衡转化率为40%,则消耗的n(NO)=2n×40%=0.8n,据此列出三段式:
结合三段式的结果分析。
18.(2023高二上·农安期中)已知反应: 。某温度下,将置于密闭容器中,一定时间后反应达到平衡。则下列说法正确的是(  )。
A.图甲中表示A的转化率,、表示温度,则可推断出:
B.图乙中c表示A的浓度,则可推断出:、为平衡状态
C.图丙中(%)表示A的平衡转化率,p表示体系总压强,则推断出:M点平衡常数为
D.达平衡后,降低温度,则反应速率变化图象可以用图丁表示
【答案】B
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】 A.依据“先拐先平数值大”分析可知,甲图中,温度高,反应速率快,先达平衡,平衡向吸热反应方向移动,即逆向移动,A的转化率减小, ,故A错误;
B.乙图可知,随着温度的升高,浓度先减小是因为反应正向建立平衡,到达最低点处达到平衡,所以、为平衡状态,故B正确;
C.丙图可知,M点时,A的转化率为20%,,平衡时,A、B、C的浓度分别为0.16mol/L、0.04mol/L、0.02mol/L,则,故C错误;
D.丁图可知,降低温度,正、逆反应速率均减慢,故D错误;
故选B。
【分析】 A.依据“先拐先平数值大”分析;
B.反应正向建立平衡,最低点处达到平衡;
C.由反应物的起始加入量和转化率,求算平衡时各组分的浓度,进而求算平衡常数;
D.依据影响反应速率的因素分析。
19.(2023高二上·青龙期中)根据下列图示所得推论正确的是(  )
A.甲是新制氯水光照过程中氯离子浓度的变化曲线,推断次氯酸分解生成了HCl和O2
B.乙是C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)的平衡转化率与温度和压强的关系曲线,推断该反应的 H>0、x>0.1
C.丙是0.5mol/L CH3COONa溶液及水的pH随温度的变化曲线,说明随温度升高,CH3COONa溶液中c(OH-)减小
D.丁是0.03g镁条分别与2mL 2mol/L盐酸和醋酸反应过程中密闭容器内气体压强随时间的变化曲线,推断①代表盐酸与镁条的反应
【答案】D
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线;盐类水解的应用
【解析】【解答】A、只能证明有Cl-产生,无法证明产生O2,A错误;
B、根据曲线,温度升高时,转化率增大,则 H>0,同时该反应为气体体积增大的反应,则增大压强,平衡朝逆向移动,即压强增大转化率减小,则x<0.1,B错误;
C、升高温度促进水解,平衡朝正向移动,c(OH-)增大,C错误;
D、Mg的量相同,盐酸和醋酸的量也相同,则最终H2的产量也相同,盐酸的氢离子浓度大于醋酸的氢离子浓度,则盐酸的反应速率更快,则①为盐酸,D正确;
故答案为:D
【分析】A、只能证明有Cl-产生,无法证明产生O2;
B、增大压强,减小体积,平衡朝气体体积缩小的方向移动,减小压强,增大体积则反之;
升高温度,平衡朝吸热方向移动,降低温度则反之;
C、升高温度促进水解;
D、氢离子浓度越大,反应速率越快。
20.(2023高二上·成都期中)工业上可通过甲醇(CH3OH)羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g) △H<0。在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量的CH3OH和CO及催化剂,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是(  )
A.a、b、c点一定没有达到平衡,不能确定d、e点是否达到平衡
B.反应速率从快到慢依次为:e、d、c、b、a
C.e点的转化率低于d点,可能原因是催化剂中毒
D.生产时反应温度控制在80~85℃为宜
【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、CO转化率最大时,反应达到平衡,则d点和e点到达平衡状态,a、b、c点未达到平衡状态,故A符合题意;
B、温度越高,反应速率越快,则反应速率从快到慢依次为:e、d、c、b、a,故B不符合题意;
C、d点和e点反应已经达到平衡,相同时间内,e点CO的转化率小于d点,可能原因是催化剂中毒,催化活性减弱,反应速率减慢,故C不符合题意;
D、80~85℃时,CO的转化率最大,则生产时反应温度控制在80~85℃为宜,故D不符合题意确;
故答案为:A。
【分析】由图可知,反应未达平衡之前,温度升高,反应速率增大,一氧化碳转化率增大,平衡之后,温度升高,平衡逆向移动,一氧化碳转化率减小。
21.(2023高二上·乐安期中)在起始时向1.0 L恒容密闭容器中加入0.1 mol 、0.2 mol 及0.2 mol ,发生反应:,测得平衡时气体体积分数与温度的关系如图所示(假设固体物质所占体积忽略不计)。下列说法正确的是(  )
A.该反应的
B.曲线b代表生成物CO
C.M点与N点的压强之比为15:16
D.若保持M点条件不变,再充入、CO及各0.1 mol,则达平衡前v(正)【答案】D
【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、由分析可知,曲线a为氢气的体积分数与温度的关系,由图可知,随着温度升高,的体积分数不断减小,则正反应为吸热反应,,故A错误;
B、由分析可知,曲线b代表,故B错误;
C、设M点氢气的转化率为x,N点氢气的转化率为y,根据题干信息列出反应的三段式:
,M点有,,总物质的量为 mol;N点有,,总物质的量为 mol,压强之比等于物质的量之比,M点与N点容器中气体总物质的量之比为,由于N点的温度高,压强比小于,故C错误;
D、M点的化学平衡常数,充入、CO及各0.1 mol后,,此时反应逆向进行,v(正)故答案为:D。
【分析】随着反应的进行,氢气的体积分数减小,CO和水蒸气的体积分数增大,且水蒸气增大的幅度大于CO,则曲线a表示氢气的体积分数与温度的关系,曲线b为水蒸气的体积分数与温度的关系,曲线c为CO的体积分数与温度的关系。
22.(2023高二上·乐安期中)已知在一恒容密闭容器中,加入一定量的R(g)和足量的W(s),发生反应,平衡状态时M(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.该反应的
B.混合气体的密度:状态a<状态b<状态c
C.向c点体系中再充入一定量的R(g),W的质量不变
D.若该反应在℃、℃时的平衡压强分别为、,则
【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、由图可知,随着温度升高,M的平衡浓度降低,说明升温平衡逆向移动,该反应为放热反应, ,故A正确;
B、随着温度升高,该反应的平衡逆向移动,气体的质量减小,气体的密度减小,则混合气体的密度大小顺序:状态a>状态b>状态c,故B错误;
C、向c点体系中再充入一定量的R(g),反应的平衡正向移动,W的质量减小,故C错误;
D、 该反应是气体体积不变的反应,容器的温度越高,气体的压强越大,反应温度T1大于T2,则,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、升温M的平衡浓度降低,说明平衡向逆反应方向移动;
B、根据分析;
C、充入R,反应正向移动;
D、该反应是气体体积不变的反应,容器的温度越高,气体的压强越大。
23.(2023高二上·武汉期中)T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示;若保持其他条件不变,温度分别为T1和T2时,Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是(  )
A.反应进行的前3min内,用X表示的反应速率v(X)=0.1mol/(L·min)
B.容器中发生的反应可表示为3X(g)+Y(g)2Z(g)
C.保持其他条件不变,升高温度,反应的化学平衡常数K增大
D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件可能是升高温度
【答案】D
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、前3min内,X的物质的量变化量为0.6mol,则 v(X)=0.1mol/(L·min),故A不符合题意;
B、X的物质的量减少量为(2.0-1.4)mol=0.6mol,Y的物质的量减少量为(1.6-1.4)mol=0.2mol,Z的物质的量增加量为(0.8-0.4)mol=0.4mol,X、Y、Z的计量数之比为0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2,则容器内发生的反应可表示为3X(g)+Y(g)2Z(g) ,故B不符合题意;
C、由分析可知,T2>T1,升高温度,Y的体积分数减小,说明升温平衡正向移动,反应的化学平衡常数K增大,故C不符合题意;
D、图3到达平衡所用的时间较短,说明反应速率增大,平衡没有移动,应是加入催化剂所致,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、根据计算;
B、由图可知,X、Y为反应物,Z为生成物,物质的量变化量之比等于化学计量数之比;
C、由图可知,T2>T1,升温Y的体积分数减小;
D、升温平衡正向移动。
24.(2023高二上·武汉期中)用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0,初始投料相同时,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图。下列说法正确的是(  )
A.平均摩尔质量:M(a)>M(b)>M(d)>M(c)
B.正反应速率:v(a)>v(c)、v(b)>v(d)
C.温度:T1>T2>T3
D.平衡常数:K(a)>K(c)、K(b)>K(d)
【答案】A
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、该反应是气体体积减小的反应,CO的转化率越大,气体的总物质的量越小,根据可知,M越大,则平均摩尔质量:M(a)>M(b)>M(d)>M(c),故A正确;
B、a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,说明T1<T3,则v(a)<v(c),故B错误;
C、该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,CO的平衡转化率增大,则T1<T2<T3, 故C错误;
D、 b、d两点温度相同,K(b)=K(d),故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、CO转化率的越大,平衡时气体的总物质的量越小,M越大;
B、a、c两点压强相同,平衡时a点CO转化率更高,b、d两点温度相同;
C、升温该反应的平衡逆向移动;
D、平衡常数只与温度有关。
25.(2023高二上·武汉期中)知:CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1molCH4和0.2molH2S,测得平衡时体系中各物质的物质的量分数与温度的关系如图所示。
下列说法不正确的是(  )
A.该反应的ΔH>0
B.X点CH4的转化率为20%
C.X点与Y点容器内压强比51∶55
D.维持Z点温度,向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol时v(正)<v(逆)
【答案】C
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、由图可知,温度越高,生成物的物质的量越大,说明升高温度平衡正向移动,该反应为吸热反应,则ΔH>0,故A正确;
B、X点CH4的物质的量与氢气相等,据此列出反应的三段式为:,则0.1-x=4x,解得x=0.02,X点CH4的转化率为,故B正确;
C、X点与Y点的温度不同,则无法计算容器内压强比,故C错误;
D、 Z点CH4的物质的量与CS2相等,则有三段式:,0.1-x=x,解得x=0.05,设容器体积为V,则,向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol时,,平衡逆向移动,v(正)<v(逆),故D正确;
答案为:C。
【分析】A、升温氢气的物质的量分数增大,说明升温平衡正向移动;
B、根据计算;
C、X点与Y点处于不同温度;
D、计算浓度熵与平衡常数,比较二者大小确定反应进行方向。
26.(2023高二上·浙江期中)合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。图1表示在2L恒容密闭容器中NH3的物质的量浓度随时间的变化曲线。图2表示在其他条件不变时,平衡时NH3的体积分数随起始时H2的物质的量的变化曲线。下列说法正确的是(  )
A.图1中,10min末H2的消耗速率v(H2)=0.045mol/(L·min)
B.图1中,其他条件不变,第11min迅速压缩容器体积为1L,则c(NH3)-t曲线变化为a
C.图2中,反应物N2的平衡转化率:b>a>c
D.图2中,T1、T2表示温度,则T1>T2
【答案】B
【知识点】化学反应速率;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A. 图1中,10min内H2的平均消耗速率v(H2)=0.3x3/(2x2x10)=0.0225mol/(L·min),故A不符合题意;
B. 图1中,其他条件不变,第11min迅速压缩容器体积为1L, 体积迅速增大,浓度增大,平衡向右移动,故B符合题意;
C.起始氢气的量越大,反应物氮气的转化率越大, c>b>a,故C不符合题意;
D. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0 温度越高平衡逆向移动,因此 T1<T2,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据题意只能计算平均速率不能计算瞬时速率;
B.根据减小体积,浓度迅速增大;
C.根据氢气的含量越高,氮气的转化率越高;
D.根据正反应放热,温度增高平衡逆向移动。
27.(2023高二上·广州期中)在2L恒容密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2发生反应:,其他条件相同,混合体系中SO2的体积分数(x)随温度变化的关系如图所示。下列推断正确的是(  )
A.Q点时,SO2的转化率最大
B.W点与M点SO2的反应速率相等
C.Q点时,充入:2 mol SO2和1 mol O2,重新平衡后SO2的平衡转化率与原平衡相等
D.M点时,充入SO3气体,重新平衡后SO2的体积分数比原平衡大
【答案】A
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A、Q点以后都是平衡态,Q点以前都还未达到平衡态,因此Q点二氧化硫的转化率最大,故A正确;
B、温度越高反应速率越大,M点二氧化硫的反应速率大于W点,故B错误;
C、Q点时充入2 mol SO2和1 mol O2,相当于增大压强,平衡正向移动,则重新平衡后二氧化硫的转化率增大,故C错误;
D、 M点时,充入SO3气体,体积不变,可看成增大压强,平衡正向移动,则重新平衡后x(SO2)比原平衡小 ,故D错误;
故答案为:A。
【分析】温度不同,其余条件相同,未平衡之前,温度越高,反应速率越快,二氧化硫体积分数越小,达到平衡,升高温度,该反应的平衡逆向移动,二氧化硫体积增大,故Q点和右边的点为平衡点,左右为未达到平衡状态。
28.(2023高二上·顺德期中)温度为T℃,向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X,发生反应:,反应均进行10min,测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示.下列说法正确的是(  )
A.a点再充入一定量的X,X的转化率减小
B.d点有
C.正反应速率
D.若c点为平衡点,则浓度平衡常数
【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A. 恒容密闭容器中,再充入X,相当于加压,该反应扩体,加压会使平衡逆移,则X的转化率减小,A选项是正确的;
B.d点反应未平衡,则v正≠v逆,B选项是错误的;
C.b和d组分相同,但是容积不同,各组分浓度不变,所以速率不同,C选项是错误的;
D.c容器容积未知,各组分浓度无法计算,所以化学平衡常数无法计算,D选项是错误的。
故答案为:A。
【分析】A.对于气体计量数增大的反应,增大压强,平衡会逆移;
B.只有在可逆反应达到平衡时,正逆反应速率才相等;
C.相同的反应,体系中各组分的浓度相同时,反应速率相等;
D.化学平衡常数是达到平衡状态下时生成物浓度幂之积比上反应物浓度幂之积。
29.(2023高二上·浙江期中)一定温度下,向三个体积分别为、、()的密闭容器中分别加入足量活性炭和,发生反应:,在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是(  )
A.bc曲线上反应均达到平衡状态
B.容器内的压强:
C.a、c两点时气体的颜色相同
D.该温度下,a、b、c三点时反应的平衡常数:
【答案】B
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A.根据此反应是体积增大的反应,体积增大,压强变小,平衡正向移动,二氧化氮的转化率增大,故A不符合题意;
B.a点二氧化氮的转化率为40%,即可得到转化0.8mol二氧化氮,剩余1.2mol二氧化氮,生成物0.4mol氮气和0.8mol二氧化碳,平衡时的总物质的量为1.2+0.4+0.8=2.4mol,b点时,转化率为80%,转化了1.6mol二氧化氮,剩余0.4mol,生成0.8mol氮气和1.6mol二氧化碳,平衡时总的物质的量为0.4+0.8+1.6=2.8mol,利用pv=nRT判断 。故B符合题意;
C.体积不同颜色不同,故C不符合题意;
D.温度相等,常数不变,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.根据增大体积相当于减压,平衡正向移动判断;
B.根据转化率计算出此时的总的物质的量利用压强与物质的量成正比判断;
C.根据转化率相同,但是体积不同颜色不同;
D.温度不变,平衡常数不变。
二、多选题
30.(2023高三上·辛集月考)向体积均为1L的两个恒容密闭容器中分别充入2molX和1molY发生反应: ,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示,下列说法正确的是(  )
A. B.气体总物质的量:
C.a点平衡常数: D.反应速率:
【答案】B,C
【知识点】化学反应速率;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】A、甲为绝热过程,由图可知,开始压强增大,说明反应温度升高,则该反应为放热反应, ,故A错误;
B、a、c两点压强相等,容器体积相等,此时气体的物质的量与温度成反比, a点温度比c点对应温度高,则气体总物质的量na<nc, 故B正确;
C、假设c点达到平衡,设Z平衡物质的量为q,列出三段式:
在恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,则,解得q=0.75mol,根据K===12,c点平衡常数K=12,实际是c点不是平衡点,甲容器是绝热容器,a点是平衡点,a点的压强pa=P始,若温度和c点相同,则平衡时气体总物质的量na=n始,甲容器绝热温度升高,则气体总物质的量na<n始,q>0.75mol,故a点平衡常数:K>12,故C正确;
D、温度越高,反应速率越大,甲是在绝热条件下进行,则a的温度大于b的温度,故反应速率: ,故D错误;
故答案为:BC。
【分析】A、甲为绝热过程;
B、a、c两点压强相等,容器体积相等,气体的物质的量与温度成反比;
C、列出反应的三段式计算;
D、温度越高反应速率越大。
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