2018_2019学年高中化学主题07化学平衡图像补差试题新人教版.docx

主题07 化学平衡图像1在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)C(s) 2CO(g)，达到平衡，平衡时c(CO2) 随温度的变化如图所示（图中、点均处于曲线上）。下列说法正确的是A平衡常数：K() K ()B在T1K时，在1.0L恒容容器中加入足量碳粉、0.09molCO2、0.05molCO，此时正 逆C体系的总压强p：p() 2p()D正反应速率：正() 正()【答案】C【解析】C项、分别加入0.1molCO2和0.2molCO2，曲线I为加入0.1molCO2，曲线II为加入0.2molCO2，平衡时c（CO2）相等，则平衡时II中气体总物质的量大于I中的两倍，且II的温度高于I，则体系的总压强为p（）2p（），故C正确；D项、状态I、状态的温度不同，温度高反应速率快，则逆反应速率为正（）正（），故D错误。故选C。【点睛】本题考查化学平衡及平衡的建立，为高频考点，把握平衡移动的影响因素、图像分析为解答的关键，选项B为解答的难点。2在一定温度下，固定体积的密闭容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是( ) At1时，N的浓度是M浓度的2倍Bt2时，正逆反应速率相等达到平衡Ct3时，正反应速率大于逆反应速率D此反应的化学方程式为M 2N【答案】B3一定条件下，向某密闭容器中加入X后会发生如下反应：5X(g) 2Y(g)+Z(g) HT()Ba、b、c三点对应的气体的平均相对分子质量：acbC平衡时Z的产率：bcDt2-t3时间段内，两种条件下X的平均反应速率相等【答案】B点睛：掌握反应的特点、外界条件对反应速率和平衡状态的影响结合图像分析是解答的关键，注意化学平衡图像题的解题技巧：（1）紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、纯液体物质参与反应等。（2）先拐先平，在含量(转化率)时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。（3）定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。4可逆反应3A(g)3B(?)+C(?)；达到平衡时，混合气体的平均相对分子质量与温度的关系如图所示，下列判断中正确的是A若正反应吸热，则B、C可能都是气体B若正反应吸热，则B、C一定都是气体C若正反应放热，则B、C一定都是气体D若正反应放热，则B、C可能都是固体【答案】A5下图表示反应X（g）4Y（g）+Z（g），H0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：下列有关该反应的描述正确的是（）A第6min后，反应就终止了 B若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小CX的平衡转化率为85% D若升高温度，X的平衡转化率将大于85%【答案】C【解析】A、化学反应达到平衡是动态平衡，反应仍然进行，正逆反应速率相同，故A错误；B、反应是放热反应，若降低温度，反应正向进行，v正和v逆减小，v逆减少的程度大，故B错误；C、x的平衡转化率=（1.0molL1-0.15molL1）/1.0molL1100%=85%，故C正确；D、反应是放热反应，升温，平衡向吸热反应方向进行，x的平衡转化率将小于85%，故D错误；故选C。6甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是A该反应的正反应为放热反应B600 K时，Y点甲醇的v(正)v(逆)C从Y点到Z点可通过增大压强实现D从Y点到X点可通过使用催化剂实现【答案】B7已知可逆反应:A(g)+2B(g)nC(g)。当其他条件不变时，B的体积分数 (B%)与压强(p)的关系如图所示。下列结论正确的是Ap12 Bp1p2 Cn3 Dn0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是（ ）选项xyASO2的浓度平衡常数KB温度容器内混合气体的密度CCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比DMgSO4的质量（忽略体积）CO的转化率AA BB CC DD【答案】B9为探究外界条件对反应:mA(g) +nB(g)cZ(g) H的影响，以A和B物质的量之比为 m：n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Z，平衡正向移动,Z的含量增大B升高温度，正、逆反应速率都增大,平衡常数增大CH cDH 0 m +n 0B在T2时，若 反 应 体 系 处于 状 态D ，则 此 时 C若状态B、C、D的压强分别为PB、PC 、PD ，则PC=PDPBD若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2【答案】B【解析】A、随温度升高NO浓度升高，平衡逆向移动，该反应的HPD=PB，C错误；D、随温度升高NO浓度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，K1K2，D错误，答案选B。11I.在恒温恒压下，向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2混合气体，2 min后，反应达到平衡，生成SO3气体0.5 mol，同时放出热量Q kJ。回答下列问题（1）写出该反应的热化学方程式为_。（2）在该条件下，反应前后容器的体积之比为_。（3）若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应，平衡后n(SO3)_0.5mol(填 “大于”、“小于”或“等于”)；若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应，达平衡时放出热量_Q kJ(填 “大于”、“小于”或“等于”)。II用焦炭还原NO2的反应为：2NO2(g)+2C(s )N2(g)+2CO2(g)，在恒温条件下，1 mol NO2和足量C发生该反应，测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示：（1）A、B两点的浓度平衡常数关系：Kc(A)_Kc(B) (填 “”、“0)（1）写出该反应的化学平衡常数表达式K_（2）降低温度，该反应K值_，二氧化硫转化率_，正反应速度_(以上均填增大、减小或不变)（3）600时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图，反应处于平衡状态的时间是_据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因_(用文字表达)；10 min到15 min的曲线变化的原因可能是_(填写编号)A加了催化剂 B缩小容器体积C降低温度 D增加SO3的物质的量【答案】 增大 增大 减小 1520 min和2530 min 增加了O2的量 AB【解析】（1）可逆反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）的平衡常数k=，故答案为： ；（2）该反应正反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，平衡常数k增大，二氧化硫转化率增大，降低温度反应速率减小，故答案为：增大、增大、减小；点睛：考查平衡常数、平衡移动、平衡影响元素、化学平衡图象等。图象问题解题步骤：（1）看懂图象：弄清纵坐标与横坐标的意义；弄清线的走向和变化趋势；弄清起点、拐点、交点、终点的意义；看定量图象中有关量的多少；（2）联想规律：联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。13、研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义（1）已知：2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) H= Q1 kJmol-1 ;2NO(g) + O2(g)2NO2(g) H= Q2kJmol-1则反应NO2(g) + SO2(g)SO3(g) + NO(g) 的H= _kJmol-1。（2）上述反应达化学平衡的标志是_。A.混合气体的总质量保持不变 B.混合气体的总压强保持不变C混合气体的平均相对分子质量保持不变D混合气体的颜色保持不变（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示，该反应H _0（填“”或“ ”），理由_。、甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。：CH4 ( g ) + H2O ( g ) CO ( g ) + 3H2 ( g ) H +206.0 kJmol1：CO ( g ) + 2H2 ( g ) CH3OH ( g ) H 129.0 kJmol1（1）CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为_。（2）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O ( g )通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图。假设100 时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为_。100时反应I的平衡常数为_。【答案】-（Q1 -Q2）/2 D 压强相同时，温度升高，CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，逆向吸热，则正向放热 CH4(g)+H2O(g)CH3OH (g)+H2(g) H +77.0 kJmol1 0.003 molL1min1 2.2510-4 mol2L2 【解析】【详解】.（1）已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H=-Q1 kJmol-1 ，2NO(g) +O2(g)2NO2(g) H=-Q2kJmol-1，利用盖斯定律将1/2-1/2得NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) 的H=-（Q1 -Q2）/2kJmol-1，故答案为：-（Q1 -Q2）/2。（2）A.反应前后气体总质量始终不变，不能判断是否平衡，故A错误；B.该反应是一个反应前后气体计量数不变的化学反应，无论该反应是否达到平衡状态，容器中混合气体的总压强保持不变，故B错误；C.反应前后物质的量不变，气体质量守恒，所以混合气体的平均相对分子质量保持不变，故C错误；D.当反应达到平衡状态时，各物质的浓度不再变化，所以溶液内混合气体的颜色保持不变，故D正确。故答案为：D。（2）将1.0molCH4和2.0molH2O（g）通入容积固定为100L的反应室，在一定条件下发生反应I：图象分析可知100C甲烷转化率为50%，依据化学平衡三段式列式CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）起始量（mol） 1.0 2.0 0 0变化量（mol） 1.050% 0.5 0.5 1.5平衡量（mol） 0.5 1.5 0.5 1.5假设100时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率=1.5mol100L5min=0.003 molL-1min-1故答案为：0.003 molL-1min-1。100时反应I的平衡浓度为c（CH4）=0.005mol/L，c（H2O）=0.015mol/L，c（CO）=0.005mol/L，c（H2）=0.015mol/L，平衡常数K=c(CO)c3(H2)c(CH4)c(H2O)=0.0050.0153/0.0050.015=2.2510-4mol2L-2故答案为：2.2510-4mol2L-2。14石油气“芳构化”是由石油气生产高辛烷值汽油的一种有效生产工艺。测得反应2C4H10C8H10(g)5H2在不同温度下的平衡常数变化如下：温度()400450500平衡常数Ka6a40a（1）该反应的正反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。（2）向2 L密闭定容容器中充入2 mol C4H10，反应10 s后测得H2浓度为1 molL1，此10 s内，以C8H10表示的平均速率为_。（3）能表示该反应在恒温恒容密闭容器中t1时刻后已经达平衡状态的图示是_。 （4）下图表示某温度时将一定量的C4H10(含少量H2)充入容器中反应期间物质浓度随时间的变化(容器容积可变)，实线代表C8H10，虚线代表C4H10。请用实线补充画出t1t4间C8H10的浓度变化曲线。_【答案】 吸热 0.02 b d 【解析】（1）图表数据，平衡常数随温度升高增大，平衡正向进行，正反应是吸热反应；（2）向2L密闭定容容器中充入2mol C4H10，反应10s后测得H2浓度为1mol/L，2C4H10 C8H10(g)5H2，反应过程中生成C8H10的物质的量浓度为1mol/L=0.2mol/L，此10s内，以C8H10表示的平均速率=0.02mol/（Ls）；（3）2C4H10C8H10(g)5H2，反应是气体体积增大的吸热反应，依据平衡移动原理分析图象；a、反应前后都是气体，气体质量在反应过程中和平衡状态都始终不变，不能说明反应达到平衡状态，选项a不符合；b、反应前后气体质量不变，物质的量增大，平均摩尔质量不变说明反应达到平衡状态，选项b