2024年高考化学二轮复习- 化学平衡图像分析(新高考专用)(原卷版+解析版)

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名称 2024年高考化学二轮复习- 化学平衡图像分析(新高考专用)(原卷版+解析版)
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文件大小 1.2MB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2024-04-18 00:36:07

文档简介

2024年高考化学二轮复习- 化学平衡图像分析(新高考专用)
目录 01 挑战题型·查能力漏洞 【题型一】 “接续”图像分析 【题型二】 “断点”图像分析 【题型三】 “拐点”图像分析 【题型四】 “残缺”图像分析 【题型五】 平滑曲线图像分析 【题型六】 变量控制图像分析 【题型七】转化率—投料比—温度图像 【题型八】 新型陌生图像分析 02 攻克重难·补能力漏洞 03 知识通关·限时演练
【题型一】“接续”图像分析
1.在恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,其速率-时间图像如下,则t1时刻改变的条件可能是
A.升高温度 B.加入催化剂
C.充入一定量的氧气 D.充入一定量的氦气
【答案】C
【分析】t1时刻正反应速率突然增大,逆反应速率逐渐增大,说明反应物浓度突然增大,生成物浓度缓慢增大,则说明加入了反应物,则改变的条件可能是加入了SO2或者O2或者SO2、O2。
【解析】A.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,为体积减小、放热的反应,升高温度,正逆反应速率均增大,均大于原反应速率,平衡逆向移动,A错误;
B.加入催化剂,正逆反应速率均增大,且均大于原反应速率,两者速率改变程度相同,B错误;
C.充入一定量的氧气,反应物浓度突然增大,正反应速率突然增大,逆反应速率逐渐增大,符合图像,C正确;
D.充入一定量的氦气,平衡不移动,D错误;
故选C。
2.对于可逆反应,下列研究目的和图示相符的是
研究 目的 压强对反应的影响 温度对反应的影响 平衡体系增加对反应的影响 催化剂对反应的影响
图示
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.图中,P1>P2,该反应中增大压强,平衡向正反应方向移动,则氨气的体积分数增大,与图像不符,A错误;
B.因该反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则氮气的转化率降低,与图像中转化率增大不符,B错误;
C.反应平衡后,增大氮气的量,则这一瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,然后正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,直到达到新的平衡,与图像符合,C正确;
D.因催化剂对化学平衡无影响,但催化剂可加快化学反应速率,则有催化剂时达到化学平衡的时间少,与
图像不符,D错误;
故选C。
【题型二】“断点”图像分析
3.某密闭容器中发生如下反应:X(g)+Y(g)2Z(g) △H<0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是
A.t2时一定加入了催化剂 B.t3-t4平衡正向移动
C.t5时可能增大了压强 D.t6之后转化率最低
【答案】B
【解析】A.由图可知,t2时刻,改变条件,正、逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,该反应为气体分子数不变的反应,增大压强平衡不移动,且正逆反应速率同等增大,故也可能是改变压强,A错误;
B.t3时刻,改变条件,正、逆反应速率降低,且逆反应速率降低更多,平衡向正反应移动,B正确;
C.该反应为气体分子数不变的反应,增大压强正逆反应速率同等增大,平衡不移动,C错误;
D.t2~t3平衡不移动,转化率不变;反应为放热反应,t3时刻改变条件,正、逆反应速率都降低,且逆反应速率降低更多,则改变条件为降低温度,t3~t4时刻,平衡向正反应移动,转化率增大;t5时刻改变条件,正、逆反应速率都升高,且逆反应速率降低升高更多,则改变条件为升高温度,t5~t6时刻,平衡向逆反应移动,转化率降低;对比t3、t6时刻平衡时速率可知,t5时刻升高温度幅度没有t3时刻降温幅度大,则t6时刻平衡较t3时刻,相当于平衡正向移动,t6时刻转化率大于t3时刻,D错误;
故选B。
4.在容积不变的密闭容器中存在: 3H2(g) +3CO(g) =CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH<0,其他条件不变时,改变某一 条件对上述反应速率的影响,下列分析正确的是
A.图I研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响
B.图I研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响
C.图II研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响
D.图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
【答案】D
【解析】A.增大反应物浓度,瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变,图I研究的不可能是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响,A错误;
B.降低温度,正反应和逆反应速率都下降,图I研究的不可能是t0时刻降低温度对反应速率的影响,B错误;
C.该反应气体分子总数减小,所以增压正反应和逆反应速率都加快、但正反应速率增加得更快, 图II研究的不可能是t0时刻增大压强对反应速率的影响,C错误;
D.使用催化剂能同等程度地加快正反应和逆反应速率、图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响,D正确;
答案选D。
【题型三】“拐点”图像分析
5.某同学在实验室进行了如下实验探究:
甲:在试管1中加入100mL4mol L-1盐酸和20g颗粒状石灰石。
乙:在试管2中加入100mL4mol L-1盐酸和10g粉末状石灰石。
则同温同压下﹐实验甲、乙生成的CO2的体积V(CO2)与反应时间()的关系曲线图合理的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】碳酸钙和稀盐酸反应的方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,由关系式: ,经计算可知,两组实验中的均完全反应,实验甲中石灰石的量比实验乙中的大,故实验甲产生的的体积更大,又因为固体粉末状的速率比颗粒状的大,故选:C。
6.用来表示可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g)ΔH<0的正确图象为
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】A.已知可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0,正反应放热,升温则平衡左移,C的质量分数减小,但反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短,选项A正确;
B.图示升温反应速率减小,与温度升高反应速率增大不相符,选项B错误;
C.反应2A(g)+B(g) 2C(g)是气体分子总数减少的反应,增压则平衡右移,即增压,正反应速率增加得更快,而选项C中图示:增压,逆反应速率增加得更快,则平衡左移,选项C错误;
D.可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0,正反应放热,升温则平衡左移,A的转化率变小,在选项D的图中,作一条等压辅助线与2条曲线产生2个交点,可得温度越高A的转化率越大,选项D错误;
答案选A。
【题型四】“残缺”图像分析
7.已知:A(g)+2B(g)3C(g)  ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和2 mol B发生反应,t1时达到平衡状态I,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.t2时改变的条件:向容器中加入A
B.平衡时B的体积分数φ:φ(II)=φ(I)
C.t2~ t3时反应向正方向移动
D.平衡时A(g)的物质的量浓度:c(I)>c(II)
【答案】B
【分析】根据图示可知:反应从正反应方向开始,至t1时刻反应达到平衡状态,在t2时刻正反应速率瞬间不变,然后逐渐增大,说明改变的外界条件应该是向容器中加入生成物C,然后根据问题逐一分析解答。
【解析】A.t2时刻正反应速率瞬间不变,然后逐渐增大,说明改变的外界条件应该是向容器中加入生成物C,A错误;
B.根据上述分析可知:在t2时刻改变的外界条件是加入生成物C。该反应是反应前后气体体积不变的反应,加入生成物C,体系压强增大,化学平衡不移动,最终平衡与原平衡等效,则平衡时B的体积分数φ:φ(II)=φ(I),B正确;
C.根据上述分析可知:在t2时刻改变的外界条件是加入生成物C,生成物浓度突然增大,v逆突然增大,v逆大于v正,则t2~ t3时反应向逆方向移动,直至建立新的化学平衡状态,C错误;
D.该反应一恒温恒容的密闭容器中进行,由于t2时刻改变的外界条件是向容器中加入生成物C,生成物C发生反应产生反应物A(g)、B(g),故重新达到平衡时A(g)、B(g)的浓度比原平衡时要大,故平衡时A(g)的物质的量浓度:c(II)>c(I),D错误;
故合理选项是B。
8.合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图所示,下列说法正确的是
A.t1增大压强 B.t2时升高温度
C.t3时降低了温度 D.t4时减小了压强
【答案】A
【分析】由合成氨反应可知,该反应为气体分子数减小的放热反应,根据反应特点结合影响化学反应速率的因素分析图象,作出判断。
【解析】A.t1时正先增大后逐渐减小,说明平衡向正向移动,根据正反应为气体分子数减小的反应可知,增大压强平衡正向移动,故t1时可能是增大压强,故A正确;
B.t2时正、逆反应速率同等程度增大,可能是使用了催化剂,若是升高温度,正、逆反应速率都增大,但逆反应速率增大的倍数更大,平衡逆向移动,故B错误;
C.t3时正先减小后逐渐增大,说明平衡向逆向移动,根据ΔH <0可知,该反应正反应为放热反应,降低温度则平衡向正向移动,故C错误;
D.t4时正反应速率逐渐减小,且曲线连接,应是减小生成物的浓度,若是减小压强,则正在t4时时应陡降,曲线不连接,且减小压强,平衡逆向移动,正应先减小后逐渐增大,故D错误;
答案选A。
【题型五】平滑曲线图像分析
9.下列图示与对应叙述不相符的是
A.图1各物质均为气体,升高温度时,反应的平衡常数会减小
B.图2为在绝热恒容密闭容器中,反应的正反应速率随时间变化的示意图,由图可知该反应为放热反应
C.图3为合成氨反应中,其它条件不变时,起始时H2用量对反应的影响图,则图中温度T1<T2,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点
D.图4中,反应,L线上所有的点都是平衡点,则E点v正>v逆
【答案】C
【解析】A.根据图1示可知:反应物的能量比生成物的能量高,因此反应的正反应是放热反应。在其他条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致平衡常数减小,A正确;
B.对于该反应,随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,会使反应速率逐渐减小,但图示的正反应速率逐渐增大,反应在绝热恒容密闭容器中进行,说明反应的正反应是放热反应,
反应进行,导致容器的温度升高,温度升高对化学反应速率的影响大于浓度减小对化学反应速率的影响,因而化学反应速率逐渐增大,B正确;
C.根据图示可知:a、b、c三点处于同一温度下进行,反应开始时H2的物质的量越多,化学平衡正向移动,反应正向进行程度就越大,反应所处的平衡状态中N2的转化率就越高。由于图中c点H2开始时H2的物质的量最多,故c点N2的平衡转化率最高,C错误;
D.在图4中,反应,L线上所有的点都是平衡点,在线上方的E点时A物质的含量比该压强下的平衡点高,反应正向进行,则E点v正>v逆,D正确;
10.下列表述与示意图不一致的是
A.图①可表示5mL 0.01mol L﹣1KMnO4酸性溶液与过量的0.1mol L﹣1 H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+)随时间的变化
B.图②中曲线可表示反应2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g) △H<0的正、逆反应平衡常数K随温度的变化
C.图③可表示常温下,用0.1mol L﹣1的NaOH溶液滴定20mL 0.1mol L﹣1盐酸,溶液pH随加入的NaOH溶液体积的变化
D.I2在KI溶液中存在平衡:I2(aq)+I﹣(aq) I(aq),c(I)与温度T的关系如图④,若反应进行到C点状态时,则一定有v(正)>v(逆)
【答案】C
【解析】A.5mL 0.01mol L﹣1KMnO4酸性溶液与过量的0.1mol L﹣1 H2C2O4溶液混合,反应生成Mn2+,Mn2+对反应有催化作用,所以反应开始后速率迅速增大,随着反应进行,n(Mn2+)增大,当高锰酸钾完全反应后,n(Mn2+)不再发生变化,图象符合,故A不选;
B.该反应正反应是放热反应,逆反应是吸热反应,升高温度,平衡逆向移动,正反应的化学平衡常数减小,逆反应的化学平衡常数增大,图象符合,故B不选;
C.用0.1mol L﹣1的NaOH溶液滴定20mL 0.1mol L﹣1盐酸,溶液pH在接近滴定终点时pH骤变,题中pH变化曲线不正确,且该图表示酸滴定碱而不是碱滴定酸,故C选;
D.若反应进行到C点状态时,要使反应达到平衡状态,溶液中c(I)应该增大,反应正向进行,则存在v(正)>v(逆),图象符合,故D不选;
答案选C。
【题型六】变量控制图像分析
11.对于可逆反应A(g)+2B(g)2C(g) (正反应吸热),下列图像正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.在速率-压强图中的交叉点处,即,此点反应达到平衡状态,根据反应方程式该反应的正反应为气体体积减小的吸热反应,增大压强,系数大的方向速率增大的多,v正>v逆,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,则应该是交叉点后正反应速率应大于逆反应速率,A错误;
B.该反应为吸热反应,温度升高,化学反应速率加快;化学平衡向吸热的正向移动,则在第二次反应达到平衡之前,应该是正反应速率应大于逆反应速率,B错误;
C.在其它条件不变时,增大压强,化学反应速率加快,达到平衡所需时间缩短,即5MPa时的应先达到平衡,且增大压强,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,因此达到平衡时反应物A的平衡含量降低,C正确;
D.温度升高,化学反应速率加快,达到平衡所需时间缩短,所以500℃时应比100℃时先达到平衡,且升高温度,化学平衡会向吸热的正反应方向移动,最终达到平衡时A的转化率增大,500℃比100℃时A的转化率更大,D错误;
故合理选项是C。
12.对于可逆反应,下列图像错误的
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.为吸热反应,升高温度平衡正向移动,则交点后正反应速率大于逆反应速率,故A正确;
B.为吸热反应,温度高的反应速率快,且反应物含量小,与图象一致,故B正确;
C.压强不变时,升高温度,平衡向正反应方向移动,AB3的含量降低;反应物的化学计量数之和小于生成物的化学计量数之和,温度不变时,增大压强,平衡向逆反应方向移动,AB3的含量增大,故C正确;
D.压强不变时,升高温度,平衡向正反应方向移动,AB3的转化率增大;反应物的化学计量数之和小于生成物的化学计量数之和,温度不变时,增大压强,平衡向逆反应方向移动,AB3的含量转化率降低,故D错误;
故答案选D。
【题型七】转化率—投料比—温度图像
13.向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比[],随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数表达式:
B.投料比:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.反应温度为T1,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
【答案】D
【分析】
由题图可知,投料比不变时,随温度的升高CH4的平衡转化率增大,所以该反应为吸热反应;在相同的温度下,投料比减小,相当于在CH4的投料量不变的情况下增大H2O的投料量,当反应物不止一种时,其他条件不变,增大其中一种气态反应物的投料量会增大其他反应物的平衡转化率,同时降低自身平衡转化率,故投料比x越小,CH4的平衡转化率越大,故投料比:。
【解析】
A.平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比;该反应的平衡常数表达式:,A错误;
B.投料比x越小,CH4的平衡转化率越大,故投料比:,B错误;
C.由分析可知,该反应为吸热反应,随温度升高,平衡常数增大,又由点b、c温度相同,则平衡常数:KaD.该反应为反应前后气体分子数改变的反应,恒温恒容条件下,随反应进行容器内压强改变,当压强不变时,反应达到平衡状态,D正确;
故选D。
14.分解的热化学方程式为 。向体积为1L恒容密闭容器中加入的混合气体(Ar不参与反应),测得不同温度()的平衡转化率随比值的变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的a<0
B.平衡常数
C.,到达平衡时,的体积分数为
D.维持Y点时不变,向容器中充入Ar,的平衡转化率减小
【答案】C
【解析】A.当相同时,T1温度下的H2S的平衡转化率比T2温度下高, T1>T2,即温度升高,平衡正向移动,a>0,故A错误;
B.X、Y均在T1温度下,温度不变,平衡常数不变,故B错误;
C.,且,即,H2S的平衡转化率为50%,则转化0.025mol,,可得三段式:,恒容下体积分数等于物质的量分数,则H2的体积分数为:,故C正确;
D.恒温恒容,通入稀有气体,各组分浓度不变,平衡不移动,则H2S的平衡转化率不变,故D错误;
故选C。
【题型八】新型陌生图像分析
15.已知CH4-CO2重整制氢的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下,将的混合气体置于密闭容器中时,在不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如右图所示(T2>T1)。下列说法正确的是
A.由图可知
B.向重整体系中通入适量的H2O(g),不能减少C(s)的生成
C.选择合适的催化剂可以提高T1时CH4的平衡转化率
D.相对时,温度下和的转化率接近的主要原因是从到反应Ⅱ变化幅度大于反应Ⅲ变化幅度
【答案】D
【解析】A.由图可知,温度越高CH4的平衡转化率越大,说明升高温度反应Ⅰ平衡正向移动,故正反应是一个吸热反应即,A错误;
B.向重整体系中通入适量的H2O(g),即H2O(g)浓度增大,反应Ⅱ化学平衡逆向移动,导致CO2浓度增大,从而引起反应Ⅲ平衡逆向移动,故能减少C(s)的生成,B错误;
C.催化剂只能改变化学反应速率,不能使化学平衡发生移动,故选择合适的催化剂不可以提高T1时CH4的平衡转化率,C错误;
D.由题干图示信息可知,已知升高温度反应Ⅱ化学平衡正向移动,反应Ⅲ逆向移动,而相对T1时,CO2的平衡转化率大幅升高,故T2温度下CO2和CH4的转化率接近的主要原因是从T1到T2反应Ⅱ变化幅度大于反
应Ⅲ变化幅度,D正确;
故答案为:D。
16.催化氧化制取的新路径,其反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
一定条件下,向容积为的容器中通入和,若仅考虑上述反应,平衡转化率和平衡时的选择性随温度、压强变化的关系如图所示,、代表不同压强下乙烷的平衡转化率。
已知:的选择性
下列说法不正确的是
A.压强
B.一定温度下,增大会降低的平衡转化率
C.压强为、温度为T时,反应达平衡时,混合气体中
D.反应
【答案】C
【分析】根据图像可知,L1和L2是乙烷转化率随温度变化的等压线,结合两个方程式的气体分子数变化可推断L1和L2的压强大小;根据图像中温度为T时,L1等压线乙烷转化率为50%,其中乙烯的选择性为80%,列出两个选择性反应的三段式可进行相关计算。
【解析】A.Ⅰ和Ⅱ反应前后气体分子数都增大,相同温度下,压强增大均有利于Ⅰ和Ⅱ反应的平衡逆移,乙烷的转化率减小,由图像可知,在任意温度下均为L2对应的乙烷转化率低,因此L2对应的压强更大,故A选项正确;
B.一定温度下,增大 ,可理解为是n(C2H6)在增多,因此C2H6的平衡转化率下降,故B选项正确;
C.同一容器内的多平衡体系,相同组分的平衡浓度相同,根据题意和分析,压强为温度为T时,Ⅰ和Ⅱ反应的三段式为:
平衡时混合气体中,故C选项错误;
D.总反应,总方程式=,,故D选项正确;
故答案选C。
1.以N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1为例。
①外界条件(浓度、温度、压强等)增强,曲线在原图像的上方;条件减弱,曲线在原图像的下方。
②浓度改变时,图像中一条曲线连续,一条曲线不连续;其他条件改变,图像中曲线不连续。
条件变化 速率变化 速率变化曲线
增大反应物的浓度 v正、v逆均增大,且v′正>v′逆
减小反应物的浓度 v正、v逆均减小,且v′逆>v′正
增大生成物的浓度 v正、v逆均增大,且v′逆>v′正
减小生成物的浓度 v正、v逆均减小,且v′正>v′逆
2.以N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1为例。
①外界条件(浓度、温度、压强等)增强,曲线在原图像的上方;条件减弱,曲线在原图像的下方。
②浓度改变时,图像中一条曲线连续,一条曲线不连续;其他条件改变,图像中曲线不连续。
③若“断点”后的速率增大,且正、逆反应速率增大程度不同,则可能是升高温度或增大压强;若“断点”后的速率减小,且正、逆反应速率减小程度不同,则可能是降低温度或减小压强;再利用平衡移动方向作出具体的判断。
(1)温度对反应速率的影响
条件变化 速率变化 速率变化曲线
升高温度 v正、v逆均增大,且v′逆>v′正
降低温度 v正、v逆均减小,且v′正>v′逆
(2)压强对反应速率的影响
条件变化 速率变化 速率变化曲线
增大压强 v正、v逆均增大,且v′正>v′逆
减小压强 v正、v逆均减小,且v′逆>v′正
(3)催化剂对反应速率的影响
条件变化 速率变化 速率变化曲线
使用催化剂 v正、v逆 同等倍数增大
(4)对于反应前后气体的化学计量数之和相等的反应,改变压强时,v正、v逆同等倍数增大或减小,速率变化曲线如图:
(5)变化趋势不同的“突变点”可能是容器体积和物质的量共同变化引起的
图像
条件变化 恒温恒压下,增大反应物的浓度 恒温恒压下,增大生成物的浓度
条件变化 加入催化剂 增大等体反应的压强
3.已知不同温度或压强下,反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以A(g)+B(g)?中反应物的转化率αA为例说明]
解答这类图像题时应注意以下两点:
(1)“先拐先平,数值大”原则
分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。
①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。如图甲中T2>T1。
②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。如图乙中p1>p2。
③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂。
(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法
①图甲中,T2>T1,升高温度,αA降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应。
②图乙中,p1>p2,增大压强,αA升高,平衡正向移动,则正反应为气体体积缩小的反应。
③若纵坐标表示A的百分含量,则甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为气体体积增大的反应。
4.部分正逆反应速率图像
对于部分正逆反应速率不全的图像分析,要进行补全再分析,这样就能判断出反应进行的方向,并根据条件进行条件改变的判断。
(1)已知:A(g)+2B(g)3C(g)  ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和2 mol B发生反应,t1时达到平衡状态I,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。
(2)在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应: ,时刻达到平衡后,在时刻改变某一条件,其反应过程(Ⅰ、Ⅱ)如图所示。下列说法中不正确的是
(3)等温(压)平衡曲线解读
①纵坐标Y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。
②解题分析时,常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线),若横坐标表示温度(或压强),则此辅助线为等温线(或等压线)。
③如图丙所示,在曲线上的每个点(如B点)都达到平衡状态,若纵坐标表示反应物转化率,则有:
A点是非平衡状态,若要达到平衡,需降低转化率,即平衡要向逆反应方向移动,此点v正<v逆;
C点是非平衡状态,若要达到平衡,需增大转化率,即平衡要向正反应方向移动,此点v正>v逆;
处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率,其大小主要由温度决定,故有vC>vB>vA。
5.解化学平衡图像题的“五项注意”
(1)注意曲线上的特殊点,如与坐标轴的交点、多条曲线的交点、拐点、极值点等。
(2)注意曲线坡度的“平”与“陡”,并弄清其意义。
(3)注意弄清高温、高压时反应速率快,有利于先达到平衡,即“先拐先平”。也就是说其他条件不变时,较高温度或较大压强时达到平衡所用的时间短。
(4)注意运用图像中浓度(或物质的量)的变化来确定反应中化学计量数的关系,即化学计量数之比等于同一时间内各反应物、生成物的浓度(或物质的量)变化量之比。
(5)对时间—速率图像,注意分清曲线的连续性、跳跃性,是“渐变”还是“突变”,是“大变”还是“小变”,是“变大”还是“变小”,变化后是否仍然相等等情况,才可确定对应改变的条件是什么及如何改变。
如:某密闭容器中发生如下反应: 。如图表示该反应的速率()随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是
6.投料比对转化率和百分含量的影响
(1)反应物转化率相等的唯一条件:投料比=化学计量数比
(2)生成物含量最大的条件:投料比=化学计量数比
(3)催化剂的组成不变:投料比=化学计量数比
7.图像分析:
(1)如:一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。设起始=Z,在恒压下,平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示 。
(2)如:以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例
随着增大,若保持B的量不变,增加A的量,平衡正向移动,C的量增多。
A.开始阶段,C量的增加值比总量的增加值大,所以C的含量增加。
B.b点=,C的含量最大
C.后来阶段,C量的增加值比总量的增加值小,所以C的含量降低。
②反应物转化率间的关系
A.a、b、c三点A的转化率:a>b>c
B.a、b、c三点B的转化率:c>b>a
8.(竞争、连续)反应图像的解题思维流程
第一步:审反应方程式:
①找准竞争(或连续)反应在反应特点方面的异同
分清主、副反应
第二步:提取研究状态(平衡、非平衡):
非平衡状态量,其变化与反应速率有关
平衡状态量,则与平衡移动有关
第三步:析图:依据图中横坐标、纵坐标的内容找出图中曲线中的“点”“线”的含义和变化趋势并用平衡移动原理解答具体问题
如:CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应:CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) ΔH=247.1 kJ·mol-1 H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH=41.2 kJ·mol-1。在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
B.曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
C.相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D.恒压、800 K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,改变除温度外的特定条件继续反应,CH4转化率能达到Y点的值
1.,向容器中投入一定量的和发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。下列说法正确的是
A.反应物浓度:a点小于b点 B.反应物的总能量大于生成物的总能量
C.的转化率: D.反应进行到c点达平衡
【答案】B
【解析】A. 随反应进行,反应物浓度减小,则反应物浓度:a点大于b点,故A错误;
B. 图中c点反应速率最大,c之后减小,可知反应放热使a~c段反应速率增大,则正反应为放热反应,可知反应物的总能量大于生成物的总能量,故B正确;
C. 随反应进行,消耗的二氧化硫增加,则SO2的转化率:a<b<c,故C错误;
D. c点之后反应速率仍在变化,则c点没有达到平衡,故D错误;
故选:B。
2.对于可逆反应 ,下列研究目的和示意图相符的是
A B C D

研究压强对反应的影响() 研究温度对反应的影响(y为的转化率) 研究平衡体系增加的浓度对反应的影响 研究催化剂对反应的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.该反应为气体分子数减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,则氨气的体积分数增大,并且压强越大,化学反应速率越大,达到化学平衡的时间越少,与图像不符,A错误;
B.因该反应是放热反应,升高温度化学平衡向逆反应反应移动,则氮气的转化率降低,与图像相符,B正确;
C.反应平衡后,增大氨气的量,这一瞬间逆反应速率增大,正反应速率不变,然后逆反应速率在不断减小,正反应速率不断增大,平衡逆向进行,直到新的平衡,与图像不符合,C错误;
D.催化剂改变反应速率,合成氨反应中使用催化剂可加快反应速率,达到平衡所需时间减小,与图像不符,D错误;
故选B。
3.下列图像及对应的叙述错误的是

A.图1中的阴影部分代表反应物浓度实际减小的量
B.图2中所示反应的化学方程式可以表示为X+Y2Z
C.图3表示足量锌分别与500mL0.1mol L-1盐酸、200mL0.1mol L-1硫酸反应产生氢气的体积随时间变化的图像
D.图4表示等质量的金刚石、石墨在氧气中完全燃烧时放出的热量不相等
【答案】C
【解析】A.图1中纵坐标是速率,横坐标是时间,阴影部分代表反应物浓度实际减小的量,A项正确;
B.图2中表示的反应过程中,X、Y均减少,Z增加,从而可得变化的物质的量之比为(1.20-0.41):(1.00-0.21):1.58=1∶1∶2,10s后各物质的浓度不再变化,说明反应是可逆反应,反应方程式为X+Y2Z,B项正确;
C.足量锌与盐酸、硫酸反应时,盐酸中生成氢气的体积大于硫酸,则a应表示盐酸,但从反应速率看,盐酸中氢离子浓度小于硫酸中氢离子浓度,前期反应速率应小于硫酸,完全反应的时间长,则b表示盐酸,两者矛盾,C项错误;
D.由反应物的总能量与生成物的总能量差可以计算得到反应放出的能量,可以看出两者不相同,D项正确;
故选C。
4.一定温度下,在2 L的密闭容器中发生反应:,反应过程中B、C的物质的量随时间变化的关系如图甲所示;反应达到平衡后,在t1 min、t2 min、t3 min、t4 min分别只改变一种反应条件,逆反应速率随时间变化的关系如图乙所示。下列有关说法正确的是
A.0~2 min内,v(B)= 0.1 mol/(L·min)
B.t1 min时,改变的条件可能是升高温度
C.t3 min时,改变的条件可能是增大压强,此时c(B)不变
D.t4 min时,可能是使用了催化剂,此时c(B)不变
【答案】D
【解析】A.在0~2 min内,用B的浓度变化表示反应速率v(B)= =0.05 mol/(L·min),A错误;
B.根据图象可知:在t1 min时,v逆突然降低,若改变的条件是升高温度,则反应速率应该比原来增大,因此改变条件不可能是升高温度,B错误;
C.根据图象可知:在t3 min时,v逆突然降低,且一直保持不变。若改变的条件是增大压强,则反应速率应该增大,且c(B)也增大,与图象不吻合,C错误;
D.根据图象可知:在t4 min时,v逆突然增大,且一直保持不变,说明反应速率加快,但平衡不发生移动,此时c(B)不变,改变的条件可能是使用了催化剂,D正确;
故合理选项是D。
5.在℃,下,向1L的密闭容器中充入1mol和一定物质的量的发生反应:,平衡时的物质的量分数与初始投料比的关系如图所示。下列说法错误的是
A.随着的增大,的转化率逐渐增大
B.e点:
C.a点时,该反应的平衡常数为
D.a点,平衡后再投入1mol和1mol,达到新平衡时,的产率增大
【答案】D
【解析】A.随着的增大,增加N投料,促进反应正向进行,使得的转化率逐渐增大,A正确;
B.e点低于平衡点,反应正向进行,则:,B正确;
C.K只受温度影响,a点时K值等于c点K值,反应为气体分子数不变的反应,由c点可知,投料MN分别为1mol、2mol,生成Y3mol×20%=0.6mol、X0.6mol,平衡时MN分别为1-0.6=0.4mol、2-0.6=1.4mol,该反应的平衡常数为,C正确;
D.反应为气体分子数不变的反应,a点,平衡后再投入1mol和1mol,达到新平衡时与原平衡为等效平衡,的产率不变,D错误;
故选D。
6.一定条件下,将NO还原成的反应为:。在恒容密闭容器中按体积比为1∶1充入反应物,反应后有关数据如图。下列说法正确的是
A.该反应的正反应为吸热反应
B.其他条件不变时,在容器中充入Ar,可提高NO的转化率
C.400℃后,催化效率降低的原因可能是温度过高催化剂失活
D.使用催化剂,O点的平衡转化率可提高到M点
【答案】C
【解析】A.由图可知,温度升高,NO的平衡转化率减小,所以该反应正反应是放热反应,A错误;
B.充入Ar增大压强但容器体积不变,反应相关物质浓度不变,平衡不移动,NO的转化率不变,B错误;
C.400℃后,催化剂催化效率降低,可能是催化剂具有活性,温度过高催化剂失活,C正确;
D.催化剂不改变平衡转化率,D错误;
故选C。
7.向2L恒容密闭容器中同时加入2和6,在催化剂作用下,发生反应:
ⅰ.
ⅱ. 。
平衡时和的选择性[CO的选择性]及的产率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.某温度下平衡后,向该容器中再加入1乙醇,乙醇的平衡转化率会减小
B.即使采用更高效的催化剂,反应ⅰ的正、逆反应的活化能之差也不变
C.300℃之后以反应ⅰ为主
D.乙醇的平衡转化率为80%、的选择性为60%时,
【答案】C
【分析】平衡时和的选择性之和为1,反应ⅰ的热效应更大,温度升高的时候对反应ⅰ影响更大一些,根据选择性的含义,升温时CO选择性增大,同时CO2的选择性减小,所以图中③代表CO的选择性,①代表CO2的选择性,②代表H2的产率。
【解析】A.一定温度下,增大乙醇物质的量,促使反应正向进行,促进水的转化,但是乙醇自身的平衡转化率降低,A正确;
B.选用高效催化剂可加速反应速率,但是不影响反应的焓变,也就是不影响反应ⅰ的正、逆反应的活化能之差,B正确;
C.由图可知,300℃之后CO2的选择性减小、CO的选择性增大,则以反应ⅱ为主,C错误;
D.乙醇的平衡转化率为80%,则反应乙醇1.6mol,的选择性为60%,根据碳元素守恒可知,生成一氧化碳1.6mol×2×60%=1.92mol、二氧化碳1.6mol×2×(1-60%)=1.28mol;,D正确;
故选C。
8.为探究外界条件对反应:的影响,以A和B物质的量之比为开始反应,通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如图所示。下列判断正确的是
A.在恒温恒容条件下,向已达到平衡的体系中加入少量A,平衡正向移动,A的百分含量减小
B.降低温度,比减少更多
C.不断增加A的投料量,Z的体积分数可能减少
D.
【答案】C
【分析】从实验结果图示分析,其他条件相同时,增大压强,达到平衡时Z的物质的量分数增大,说明平衡向正反应方向移动,正反应方向为气体体积减小,故;其他条件相同时,升高温度,达到平衡时Z的物质的量分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,。
【解析】A.在恒温恒容条件下,向已达到平衡的体系中加入少量A,平衡正向移动,A的百分含量增大,A错误;
B.降低温度,、都减少,平衡向正反应方向移动,比减少的小,B错误;
C.其他条件不变时,以A和B物质的量之比为开始反应,平衡时,Z的体积分数达最大值,不断增加A的投料量,平衡正移,Z的体积分数减少,C正确;
D.由上述分析可知,,,D错误;
答案选C。
9.钛铁矿提钛反应之一为4Fe2TiO3(s)+4TiO2(s)+CH4(g)8FeTiO3(s)+CO2(g)+2H2O(g),该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
①该反应为放热反应
②d点时反应的平衡常数K=10-3.56
③X点时v正>v逆
④气体的密度保持不变,该反应达到平衡状态
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
【答案】B
【解析】①升高温度,-lgK减小,则化学平衡常数增大,说明该反应的正反应是吸热反应,①错误;
②d点时反应-lgK=3.56,则该反应的平衡常数K=10-3.56,②正确;
③根据图象可知X点时浓度商大于该温度下的化学平衡常数,所以化学反应速率v正<v逆,③错误;
④反应在恒容密闭容器中进行,气体的质量在发生变化,若气体的密度保持不变,说明气体的质量不再发生反应,则该反应达到平衡状态,④正确;
综上所述可知:说法正确的是②④,故合理选项是B。2024年高考化学二轮复习- 化学平衡图像分析(新高考专用)
目录 01 挑战题型·查能力漏洞 【题型一】 “接续”图像分析 【题型二】 “断点”图像分析 【题型三】 “拐点”图像分析 【题型四】 “残缺”图像分析 【题型五】 平滑曲线图像分析 【题型六】 变量控制图像分析 【题型七】转化率—投料比—温度图像 【题型八】 新型陌生图像分析 02 攻克重难·补能力漏洞 03 知识通关·限时演练
【题型一】“接续”图像分析
1.在恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,其速率-时间图像如下,则t1时刻改变的条件可能是
A.升高温度 B.加入催化剂
C.充入一定量的氧气 D.充入一定量的氦气
2.对于可逆反应,下列研究目的和图示相符的是
研究 目的 压强对反应的影响 温度对反应的影响 平衡体系增加对反应的影响 催化剂对反应的影响
图示
A.A B.B C.C D.D
【题型二】“断点”图像分析
3.某密闭容器中发生如下反应:X(g)+Y(g)2Z(g) △H<0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是
A.t2时一定加入了催化剂 B.t3-t4平衡正向移动
C.t5时可能增大了压强 D.t6之后转化率最低
4.在容积不变的密闭容器中存在: 3H2(g) +3CO(g) =CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH<0,其他条件不变时,改变某一 条件对上述反应速率的影响,下列分析正确的是
A.图I研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响
B.图I研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响
C.图II研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响
D.图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
【题型三】“拐点”图像分析
5.某同学在实验室进行了如下实验探究:
甲:在试管1中加入100mL4mol L-1盐酸和20g颗粒状石灰石。
乙:在试管2中加入100mL4mol L-1盐酸和10g粉末状石灰石。
则同温同压下﹐实验甲、乙生成的CO2的体积V(CO2)与反应时间()的关系曲线图合理的是
A. B. C. D.
6.用来表示可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g)ΔH<0的正确图象为
A.B.C.D.
【题型四】“残缺”图像分析
7.已知:A(g)+2B(g)3C(g)  ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和2 mol B发生反应,t1时达到平衡状态I,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.t2时改变的条件:向容器中加入A
B.平衡时B的体积分数φ:φ(II)=φ(I)
C.t2~ t3时反应向正方向移动
D.平衡时A(g)的物质的量浓度:c(I)>c(II)
8.合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图所示,下列说法正确的是
A.t1增大压强 B.t2时升高温度
C.t3时降低了温度 D.t4时减小了压强
【题型五】平滑曲线图像分析
9.下列图示与对应叙述不相符的是
A.图1各物质均为气体,升高温度时,反应的平衡常数会减小
B.图2为在绝热恒容密闭容器中,反应的正反应速率随时间变化的示意图,由图可知该反应为放热反应
C.图3为合成氨反应中,其它条件不变时,起始时H2用量对反应的影响图,则图中温度T1<T2,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点
D.图4中,反应,L线上所有的点都是平衡点,则E点v正>v逆
10.下列表述与示意图不一致的是
A.图①可表示5mL 0.01mol L﹣1KMnO4酸性溶液与过量的0.1mol L﹣1 H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+)随时间的变化
B.图②中曲线可表示反应2SO2(g)+O2 (g) 2SO3(g) △H<0的正、逆反应平衡常数K随温度的变化
C.图③可表示常温下,用0.1mol L﹣1的NaOH溶液滴定20mL 0.1mol L﹣1盐酸,溶液pH随加入的NaOH溶液体积的变化
D.I2在KI溶液中存在平衡:I2(aq)+I﹣(aq) I(aq),c(I)与温度T的关系如图④,若反应进行到C点状态时,则一定有v(正)>v(逆)
【题型六】变量控制图像分析
11.对于可逆反应A(g)+2B(g)2C(g) (正反应吸热),下列图像正确的是
A. B. C. D.
12.对于可逆反应,下列图像错误的
A. B.
C. D.
【题型七】转化率—投料比—温度图像
13.向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比[],随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数表达式:
B.投料比:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.反应温度为T1,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态
14.分解的热化学方程式为 。向体积为1L恒容密闭容器中加入的混合气体(Ar不参与反应),测得不同温度()的平衡转化率随比值的变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的a<0
B.平衡常数
C.,到达平衡时,的体积分数为
D.维持Y点时不变,向容器中充入Ar,的平衡转化率减小
【题型八】新型陌生图像分析
15.已知CH4-CO2重整制氢的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
下,将的混合气体置于密闭容器中时,在不同温度下重整体系中CH4和CO2的平衡转化率如右图所示(T2>T1)。下列说法正确的是
A.由图可知
B.向重整体系中通入适量的H2O(g),不能减少C(s)的生成
C.选择合适的催化剂可以提高T1时CH4的平衡转化率
D.相对时,温度下和的转化率接近的主要原因是从到反应Ⅱ变化幅度大于反应Ⅲ变化幅度
16.催化氧化制取的新路径,其反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
一定条件下,向容积为的容器中通入和,若仅考虑上述反应,平衡转化率和平衡时的选择性随温度、压强变化的关系如图所示,、代表不同压强下乙烷的平衡转化率。
已知:的选择性
下列说法不正确的是
A.压强
B.一定温度下,增大会降低的平衡转化率
C.压强为、温度为T时,反应达平衡时,混合气体中
D.反应
1.以N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1为例。
①外界条件(浓度、温度、压强等)增强,曲线在原图像的上方;条件减弱,曲线在原图像的下方。
②浓度改变时,图像中一条曲线连续,一条曲线不连续;其他条件改变,图像中曲线不连续。
条件变化 速率变化 速率变化曲线
增大反应物的浓度 v正、v逆均增大,且v′正>v′逆
减小反应物的浓度 v正、v逆均减小,且v′逆>v′正
增大生成物的浓度 v正、v逆均增大,且v′逆>v′正
减小生成物的浓度 v正、v逆均减小,且v′正>v′逆
2.以N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1为例。
①外界条件(浓度、温度、压强等)增强,曲线在原图像的上方;条件减弱,曲线在原图像的下方。
②浓度改变时,图像中一条曲线连续,一条曲线不连续;其他条件改变,图像中曲线不连续。
③若“断点”后的速率增大,且正、逆反应速率增大程度不同,则可能是升高温度或增大压强;若“断点”后的速率减小,且正、逆反应速率减小程度不同,则可能是降低温度或减小压强;再利用平衡移动方向作出具体的判断。
(1)温度对反应速率的影响
条件变化 速率变化 速率变化曲线
升高温度 v正、v逆均增大,且v′逆>v′正
降低温度 v正、v逆均减小,且v′正>v′逆
(2)压强对反应速率的影响
条件变化 速率变化 速率变化曲线
增大压强 v正、v逆均增大,且v′正>v′逆
减小压强 v正、v逆均减小,且v′逆>v′正
(3)催化剂对反应速率的影响
条件变化 速率变化 速率变化曲线
使用催化剂 v正、v逆 同等倍数增大
(4)对于反应前后气体的化学计量数之和相等的反应,改变压强时,v正、v逆同等倍数增大或减小,速率变化曲线如图:
(5)变化趋势不同的“突变点”可能是容器体积和物质的量共同变化引起的
图像
条件变化 恒温恒压下,增大反应物的浓度 恒温恒压下,增大生成物的浓度
条件变化 加入催化剂 增大等体反应的压强
3.已知不同温度或压强下,反应物的转化率α(或百分含量)与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的热效应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以A(g)+B(g)?中反应物的转化率αA为例说明]
解答这类图像题时应注意以下两点:
(1)“先拐先平,数值大”原则
分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。
①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。如图甲中T2>T1。
②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。如图乙中p1>p2。
③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。如图丙中a使用催化剂。
(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法
①图甲中,T2>T1,升高温度,αA降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应。
②图乙中,p1>p2,增大压强,αA升高,平衡正向移动,则正反应为气体体积缩小的反应。
③若纵坐标表示A的百分含量,则甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为气体体积增大的反应。
4.部分正逆反应速率图像
对于部分正逆反应速率不全的图像分析,要进行补全再分析,这样就能判断出反应进行的方向,并根据条件进行条件改变的判断。
(1)已知:A(g)+2B(g)3C(g)  ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1 mol A和2 mol B发生反应,t1时达到平衡状态I,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。
(2)在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应: ,时刻达到平衡后,在时刻改变某一条件,其反应过程(Ⅰ、Ⅱ)如图所示。下列说法中不正确的是
(3)等温(压)平衡曲线解读
①纵坐标Y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。
②解题分析时,常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线),若横坐标表示温度(或压强),则此辅助线为等温线(或等压线)。
③如图丙所示,在曲线上的每个点(如B点)都达到平衡状态,若纵坐标表示反应物转化率,则有:
A点是非平衡状态,若要达到平衡,需降低转化率,即平衡要向逆反应方向移动,此点v正<v逆;
C点是非平衡状态,若要达到平衡,需增大转化率,即平衡要向正反应方向移动,此点v正>v逆;
处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率,其大小主要由温度决定,故有vC>vB>vA。
5.解化学平衡图像题的“五项注意”
(1)注意曲线上的特殊点,如与坐标轴的交点、多条曲线的交点、拐点、极值点等。
(2)注意曲线坡度的“平”与“陡”,并弄清其意义。
(3)注意弄清高温、高压时反应速率快,有利于先达到平衡,即“先拐先平”。也就是说其他条件不变时,较高温度或较大压强时达到平衡所用的时间短。
(4)注意运用图像中浓度(或物质的量)的变化来确定反应中化学计量数的关系,即化学计量数之比等于同一时间内各反应物、生成物的浓度(或物质的量)变化量之比。
(5)对时间—速率图像,注意分清曲线的连续性、跳跃性,是“渐变”还是“突变”,是“大变”还是“小变”,是“变大”还是“变小”,变化后是否仍然相等等情况,才可确定对应改变的条件是什么及如何改变。
如:某密闭容器中发生如下反应: 。如图表示该反应的速率()随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是
6.投料比对转化率和百分含量的影响
(1)反应物转化率相等的唯一条件:投料比=化学计量数比
(2)生成物含量最大的条件:投料比=化学计量数比
(3)催化剂的组成不变:投料比=化学计量数比
7.图像分析:
(1)如:一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。设起始=Z,在恒压下,平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示 。
(2)如:以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例
随着增大,若保持B的量不变,增加A的量,平衡正向移动,C的量增多。
A.开始阶段,C量的增加值比总量的增加值大,所以C的含量增加。
B.b点=,C的含量最大
C.后来阶段,C量的增加值比总量的增加值小,所以C的含量降低。
②反应物转化率间的关系
A.a、b、c三点A的转化率:a>b>c
B.a、b、c三点B的转化率:c>b>a
8.(竞争、连续)反应图像的解题思维流程
第一步:审反应方程式:
①找准竞争(或连续)反应在反应特点方面的异同
分清主、副反应
第二步:提取研究状态(平衡、非平衡):
非平衡状态量,其变化与反应速率有关
平衡状态量,则与平衡移动有关
第三步:析图:依据图中横坐标、纵坐标的内容找出图中曲线中的“点”“线”的含义和变化趋势并用平衡移动原理解答具体问题
如:CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应:CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) ΔH=247.1 kJ·mol-1 H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH=41.2 kJ·mol-1。在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
B.曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化
C.相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D.恒压、800 K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,改变除温度外的特定条件继续反应,CH4转化率能达到Y点的值
1.,向容器中投入一定量的和发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。下列说法正确的是
A.反应物浓度:a点小于b点 B.反应物的总能量大于生成物的总能量
C.的转化率: D.反应进行到c点达平衡
2.对于可逆反应 ,下列研究目的和示意图相符的是
A B C D

研究压强对反应的影响() 研究温度对反应的影响(y为的转化率) 研究平衡体系增加的浓度对反应的影响 研究催化剂对反应的影响
A.A B.B C.C D.D
3.下列图像及对应的叙述错误的是

A.图1中的阴影部分代表反应物浓度实际减小的量
B.图2中所示反应的化学方程式可以表示为X+Y2Z
C.图3表示足量锌分别与500mL0.1mol L-1盐酸、200mL0.1mol L-1硫酸反应产生氢气的体积随时间变化的图像
D.图4表示等质量的金刚石、石墨在氧气中完全燃烧时放出的热量不相等
4.一定温度下,在2 L的密闭容器中发生反应:,反应过程中B、C的物质的量随时间变化的关系如图甲所示;反应达到平衡后,在t1 min、t2 min、t3 min、t4 min分别只改变一种反应条件,逆反应速率随时间变化的关系如图乙所示。下列有关说法正确的是
A.0~2 min内,v(B)= 0.1 mol/(L·min)
B.t1 min时,改变的条件可能是升高温度
C.t3 min时,改变的条件可能是增大压强,此时c(B)不变
D.t4 min时,可能是使用了催化剂,此时c(B)不变
5.在℃,下,向1L的密闭容器中充入1mol和一定物质的量的发生反应:,平衡时的物质的量分数与初始投料比的关系如图所示。下列说
法错误的是
A.随着的增大,的转化率逐渐增大
B.e点:
C.a点时,该反应的平衡常数为
D.a点,平衡后再投入1mol和1mol,达到新平衡时,的产率增大
6.一定条件下,将NO还原成的反应为:。在恒容密闭容器中按体积比为1∶1充入反应物,反应后有关数据如图。下列说法正确的是
A.该反应的正反应为吸热反应
B.其他条件不变时,在容器中充入Ar,可提高NO的转化率
C.400℃后,催化效率降低的原因可能是温度过高催化剂失活
D.使用催化剂,O点的平衡转化率可提高到M点
7.向2L恒容密闭容器中同时加入2和6,在催化剂作用下,发生反应:
ⅰ.
ⅱ. 。
平衡时和的选择性[CO的选择性]及的产率随温度的变化如图所示。下列说法错误的是
A.某温度下平衡后,向该容器中再加入1乙醇,乙醇的平衡转化率会减小
B.即使采用更高效的催化剂,反应ⅰ的正、逆反应的活化能之差也不变
C.300℃之后以反应ⅰ为主
D.乙醇的平衡转化率为80%、的选择性为60%时,
8.为探究外界条件对反应:的影响,以A和B物质的量之比为开始反应,通过实验得到不同条件下达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如图所示。下列判断正确的是
A.在恒温恒容条件下,向已达到平衡的体系中加入少量A,平衡正向移动,A的百分含量减小
B.降低温度,比减少更多
C.不断增加A的投料量,Z的体积分数可能减少
D.
9.钛铁矿提钛反应之一为4Fe2TiO3(s)+4TiO2(s)+CH4(g)8FeTiO3(s)+CO2(g)+2H2O(g),该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
①该反应为放热反应
②d点时反应的平衡常数K=10-3.56
③X点时v正>v逆
④气体的密度保持不变,该反应达到平衡状态
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
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