高考化学 考点总动员系列 专题15 化学平衡图像问题（含解析） .doc

2015年高考化学 考点总动员系列 专题15 化学平衡图像问题（含解析） 【母题再现】题型介绍：化学反应速率与化学平衡图像是高考常考题型，一般考查速率（浓度）时间图像、含量(转化率)时间温度(压强)图像、恒温线(或恒压线)图像等。图像作为一种思维方法在解题过程中也有着重要作用，可以将一些较为抽象的知识，转化为图像，然后进行解决。高考选题：（2013安徽卷）11一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料mgo， mgso3(s) + co(g) mgo(s) + co2(g) +so2(g) h0。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xyxya温度容器内混合气体的密度bco的物质的量co2与co的物质的量之比cso2的浓度平衡常数kdmgso4的质量（忽略体积）co的转化率解题技巧：化学反应速率与化学平衡图像解题步骤与技巧1、解题步骤2、解题技巧（1）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。（2）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。（3）三步分析法一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。【考点揭秘】高频考点一：浓度（速率）时间图像【典例】向某密闭容器中加入0.3 mol a、0.1 mol c和一定量的b三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示t0t1阶段c(b)未画出。图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件并且改变的条件均不同。已知，t3t4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是 ()a若t115 s，生成物c在t0t1时间段的反应速率为0.004 moll1s1bt4t5阶段改变的条件为降低反应温度cb的起始物质的量为0.02 moldt5t6阶段可能是增大压强【答案】a高频考点二：含量(转化率)时间温度(压强)图像【典例】密闭容器中进行的可逆反应：aa(g)bb(g) cc(g)在不同温度(t1和t2)及压强(p1和p2)下，混合气体中b的质量分数w(b)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是()at1t2，p1c，正反应为吸热反应bt1t2，p1p2，abc，正反应为吸热反应ct1p2，abt2，p1p2，abc，正反应为放热反应高频考点三：恒温线(或恒压线)图像【典例】有一化学平衡ma(g)nb(g) pc(g)qd(g)，如图表示的是a的转化率与压强、温度的关系。下列叙述正确的是()a正反应是放热反应；mnpqb正反应是吸热反应；mnpqc正反应是放热反应；mnpq【答案】d高频考点四：速率、平衡综合图像【典例】某密闭容器中充入等物质的量的a和b，一定温度下发生反应a(g)xb(g)2c(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如下图所示：下列说法中正确的是()a3040 min间该反应使用了催化剂b反应方程式中的x1，正反应为吸热反应c30 min时降低温度，40 min时升高温度d8 min前a的反应速率为0.08 moll1min1【直击高考】1（2013福建卷）12nahso3溶液在不同温度下均可被过量kio3氧化，当nahso3完全消耗即有i2析出，根据i2析出所需时间可以求得nahso3的反应速率。将浓度均为0.020moll-1nahso3（含少量淀粉）10.0ml、kio3（过量）酸性溶液40.0ml混合，记录1055间溶液变蓝时间，55时未观察到溶液变蓝，实验结果如右图。据图分析，下列判断不正确的是a40之前与40之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反b图中b、c两点对应的nahso3反应速率相等c图中a点对应的nahso3反应速率为5.0 10-5moll-1s-1d温度高于40时，淀粉不宜用作该试验的指示剂2（2012福建）12 一定条件下，溶液的酸碱性对tio2光催化染料r降解反应的影响如右图所示。下列判断正确的是 a在0-50min之间， ph =2 和 ph= 7 时 r 的降解百分率相等 b溶液酸性越强， r 的降解速率越小 cr的起始浓度越小，降解速率越大 d在20-25min之间，ph=10时r的平均降解速率为 0.04moll-1min-13（2011天津）向绝热恒容密闭容器中通入so2和no2，在一定条件下使反应so2(g)no2(g)so3(g)no(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是a反应在c点达到平衡状态b反应物浓度：a点小于b点c反应物的总能量低于生成物的总能量dt1t2时，so2的转化率：ab段小于bc段4（2011安徽）电镀废液中cr2o72可通过下列反应转化成铬黄(pbcro4)：cr2o72（aq）+2pb2（aq）+h2o（l）2 pbcro4（s）+2h（aq） h0d25时，该反应的平衡常数k=2.27（2012全国新课标卷）27.(15分)光气（cocl2）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下co与cl2在活性炭催化下合成。（4）cocl2的分解反应为cocl2（g）=cl2（g）+co（g） h=+108kjmol-1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的cocl2浓度变化曲线未示出）：计算反应在第8min时的平衡常数k= ；比较第2min反应温度t（2）与第8min反应温度t（8）的高低：t（2） t（8）（填“”或“=”），若12min时反应于温度t（8）下重新达到平衡，则此时c（cocl2）= moll-1；比较产物co在2-3min、5-6min和12-13min时平均反应速率（平均反应速率分别以v（2-3）、v（5-6）、v（12-13）的大小 ；比较反应物cocl2在5-6min和15-16min时平均反应速率的大小：v（5-6） v（15-16）（填“”或“=”），原因是 。8（2013广东卷）31（16分）大气中的部分碘源于o3对海水中i的氧化。将o3持续通入nai溶液中进行模拟研究。（2）在溶液中存在化学平衡：i2(aq)+i(aq)i3(aq)，其平衡常数表达式为_。（3）为探究fe2+对氧化i反应的影响（反应体系如图13），某研究小组测定两组实验中i3浓度和体系ph，结果见图14和下表。编号反应物反应前ph反应后ph第1组o3+ i5.211.0第2组o3+ i+ fe2+5.24.1第1组实验中，导致反应后ph升高的原因是_。图13中的a为 。由fe3+生成a的过程能显著提高i的转化率，原因是_。第2组实验进行18s后，i3下降。导致下降的直接原因有（双选）_。ac(h+)减小 bc(i)减小 ci2(g)不断生成 dc(fe3+)增加（4）据图14，计算318s内第2组实验中生成i3的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。9（2013海南卷）15（9分）反应a(g) b(g) +c(g)在容积为1.0l的密闭容器中进行，a的初始浓度为0.050mol/l。温度t1和t2下a的浓度与时间关系如图所示。回答下列问题：（1）上述反应的温度t1 t2，平衡常数k(t1) k(t2)。（填“大于”、“小于” 或“等于”）（2）若温度t2时，5min后反应达到平衡，a的转化率为70%，则：平衡时体系总的物质的量为 。反应的平衡常数k= 。反应在05min区间的平均反应速率v(a)= 。10（2013浙江卷）27捕碳技术（主要指捕获co2）在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前nh3和(nh4)2co3已经被用作工业捕碳剂，它们与co2可发生如下可逆反应：反应：2nh3(l)h2o(l)co2(g)(nh4)2co3(aq) h1反应：nh3(l)h2o(l)co2(g) (nh4)2hco3(aq)h2反应：(nh4)2co3(aq)h2o(l)co2(g)2(nh4)2hco3(aq)h3请回答下列问题： （1）h3与h1、h2之间的关系是：h3 。（2）为研究温度对(nh4)2co3捕获co2效率的影响，在某温度t1下，将一定量的(nh4)2co3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的co2气体（用氮气作为稀释剂），在t时刻，测得容器中co2气体的浓度。然后分别在温度为t2、t3、t4、t5下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得co2气体浓度，得到趋势图（见图1）。则：h3 0(填、或)。在t1t2及t4t5二个温度区间，容器内co2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势，其原因是 。反应在温度为t1时，溶液ph随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反应体系温度上升到t2，并维持该温度。请在图中画出t1时刻后溶液的ph变化总趋势曲线。（3）利用反应捕获co2，在(nh4)2co3初始浓度和体积确定的情况下，提高co2吸收量的措施有 （写出2个）。（4）下列物质中也可能作为co2捕获剂的是 。anh4clbna2co3choch2ch2ohdhoch2ch2nh2【课后反馈】夯实基础：1（广东省华附、省实、广雅、深中四校2013上学期期末联考）一定温度下，在2l恒容密闭容器中发生反应：2n2o5(g)4no2(g)+ o2(g) h0。反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是a10min时，反应达到平衡b达到平衡时n2o5的转化率为60%c020min内平均反应速率v(n2o5)=0.05moll1min1d曲线a表示no2的物质的量随反应时间的变化2（济南外国语学校2013届12月考）已知：co2(g)3h2(g) ch3oh(g)h2o(g)h49.0 kjmol-1。一定条件下，向体积为1 l的密闭容器中充入1 mol co2和3 mol h2，测得co2和ch3oh(g)的浓度随时间的变化曲线如下图所示。下列叙述中正确的是a欲增大平衡状态时c(ch3oh)/ c(co2)的比值，可采用升高温度的方法b3 min时，co2的消耗速率等于ch3oh的生成速率，且二者浓度相同c欲提高h2的平衡转化率只能加压减小反应容器的体积d从反应开始到平衡，h2的平均反应速率v(h2)0.075 moll-1min-13（北京四中2013届高三上学期期中）t时，在2 l的密闭容器中，a气体与b气体发生可逆反应生成c气体，反应过程中a、b、c物质的量变化如下图（）所示。若保持其它条件不变，温度分别为t1和t2时，b的物质的量分数与时间关系如下图（）所示。下列叙述正确的是 a2 min内a的化学反应速率为0.1 mol/(lmin)b在反应达平衡时，保持其他条件不变，增大压强，正逆反应速率都增大，且平衡向逆反应方向移动c在反应达平衡时，其它条件不变，升高温度，正逆反应速率都增大，且a的转化率增大d在t时，若a的浓度减少了1 mol/l，则b的浓度会减少3 mol/l，c的浓度会增加2 mol/l4（2012合肥三模）9工业生产苯乙烯是利用乙苯的脱氢反应：达到平衡后改变反应条件，下列图中曲线变化不正确的是5（2012皖南八校第二次联考）12已知：fe(s)+ o2(g)=feo(s) h=-272.0kj/mol co(g)+ o2(g)=co2(g) h=-283.0kj/mol 下列表示反应feo(s)+co(g) fe(s)+co2(g)的示意图正确的是 ( )能力拓展：6（南安一中2013上学期期末考）对于可逆反应ma(g)十nb(g)pc(g)十qd(g)，若其它条件都不变，只是在反应前是否加入催化剂，可得到如下两种v-t图象。下列判断正确的是（ ）ab1b2 t1t2 bb1b2 t10b若其它条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，x的转化率减小c达到平衡后，若其他条件不变，减小容器体积，平衡向逆反应方向移动d达到平衡后，若其他条件不变，通人稀有气体，平衡向正反应方向移动8（2013安庆二模）最近，各国科学家联合研制成功一种新型催化剂，可在常压下将二氧化碳与氢气混合转化为甲烷。在vl容器中进行该转化，相关情况如图所示。下列有关说法不正确的是a101kpa、120时，该反应的平衡常数表达式k=b断裂lmolc=o、2molhh所吸收的能量小于形成2molch、2moloh所释放的能量c300时，从反应开始达到平衡的这段时间，化学反应速率(h2)= d其它条件不变，减小容器体积，二氧化碳的平衡转化率增大，平衡常数不变【考点定位】考查化学反应速率与化学平衡图像问题。9（南安一中2013上学期期末考）化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列对图像描述正确的是（ ） a根据图可判断可逆反应 a2(g)+3b2(g)2ab3(g) 的h0b图表示压强对可逆反应2a(g)+ b(g)3c(g)+ d(s)的影响，乙的压强大c图可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化d据图，若除去0.1moll1cuso4溶液中的fe3+可向溶液中加入适量naoh至ph约为510(2014济宁期末)某恒温密闭容器发生可逆反应z(?)+w(?)x(g)+y(?) dh，在t1时刻反应达到平衡，在t2时刻缩小容器体积，t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。下列有关说法中正确的是（ ）az和w在该条件下至少有一个是为气态bt1 t2时间段与t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等c若在该温度下此反应平衡常数表达式为k=c（x），则时间段与时刻后的x浓度不相等d若该反应只在某温度以上自发进行，则该反应的平衡常k随温度升高而增大自我提升：11（济南外国语学校2013届12月考）（2）硫酸生产中涉及反应：2so(g）+o(g)2so(g)。 一定条件下，so的平衡转化率和温度的关系如右图所示。该反应的h o（填“”或“”）。反应进行到状态d时，v正 v逆（填“”、“”或“=”）。 某温度时，将4molso2和2molo2通入2l密闭容器中，10min时反应达到平衡状态，测得so3的浓度为1.6moll-1，则010min内的平均反应速率v（so2）= ，该温度下反应的平衡常数k= 。 下列叙述能证明该反应已经达到化学平衡状态的是（填标号，下同） a容器内压强不再发生变化 bso的体积分数不再发生变化c容器内气体质量不再发生变化 d容器内气体密度不再发生变化 以下操作将引起平衡向正反应方向移动并能提高so转化率的是 a向容器中通入少量o b向容器中通入少量soc使用催化剂 d升高温度 e恒容通入少量氦气 气体so2是大气污染物，可选用下列试剂中的_吸收。 a浓h2so4 b稀hno3 cnaoh溶液 d氨12（湛江市2013届高中毕业班调研）（2）将1.0mol ch4和1.0mol 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右图。 假设100时达到平衡所需构时间为5min， 则用h2表示该反应的平均反应速率为 。 1000c时反应i的平衡常数为 。（3）在压强为0.1 mpa、温度为300条件下，将a molco与2a mol h2的混合气体在催化剂作用下发生反应ii生成甲醇，平衡后将容器舶容积压缩到原来的1/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是 （填字母序号）。 a平衡常数k增大 b正反应速率加快，逆反应速率减慢 cch3oh的物质的量增加 d重新平衡c(h2)/c(ch3oh)减小13（天津一中2013高三第一次月考）偏二甲肼与n2o4是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应:(ch3)2nnh2(l)+2n2o4(1)=2co2(g)+3n2(g)+4h2o(g) (i)（1）反应(i)中氧化剂是 。（2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：n2o4(g)2no2(g) ()当温度升高时，气体颜色变深，则反应()为 (填“吸热”或“放热”)反应。（3）一定温度下，反应(ii)的焓变为h。现将1moln2o4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。若在相同沮度下,上述反应改在体积为il的恒容密闭容器中进行，平衡常数 (填“增大”、“不变”或“减小”)，反应3s后no2的物质的量为0.6mol，则03s的平均反应速率v(n2o4)= moll1s1。（4）no2可用氨水吸收生成nh4no3。25时，将amol nh4no3溶于水，溶液显酸性，原因是_(用离子方程式表示)。向该溶液滴加bl氨水后溶液显中性，则滴加氨水的过程中，水的电离平衡将_(填“正向”“不”或“逆向”)移动。14（肇庆市2013届高三上学期期末）（16分）甲醇被称为2l世纪的新型燃料，工业上通过下列反应和，用ch4和h2