化学平衡图像专题复习

1 专题五 化学平衡图像 一 化学平衡图象常见类型 1 1 速度 速度 时间图时间图 此类图象定性地揭示了 v 正 v 逆随时间 含条件改变对速率的影响 而变化的规律 体现了平衡的 动 等 定 变 的基本特征 以及平衡移动的方向 例 1 对达到平衡状态的可逆反应 X YZ W 在其他条件不变的情况下 增大压强 反应速率变化图象如图 1 所示 则图象中关于 X Y Z W 四种物质 的聚集状态为 A Z W 均为气体 X Y 中有一种是气体 B Z W 中有一种是气体 X Y 皆非气体 C X Y Z W 皆非气体 D X Y 均为气体 Z W 中有一种为气体 专练 1 A g 3B g 2C g Q Q 0 达到平衡 改变下列条件 正反应速率始终增大 直达到新 平衡的是 A 升温 B 加压 C 增大c A D 降低c C E 降低c A 2 2 浓度 浓度 时间图时间图 此类图象能说明各平衡体系组分 或某一成分 在反应过程中的变化情况 解题时要注意各物质曲 线的折点 达平衡时刻 各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方 程式中化学计量数关系等情况 例 2 图 2 表示 800 时 A B C 三种气体物质的浓度随时间 的变化情况 t1 是到达平衡状态的时间 试回答 1 该反应的反应物是 2 反应物的转化率是 3 该反应的化学方程式为 3 3 含量 含量 温度 压强 温度 压强 时间图时间图 这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度 压强 下对时间的关系 解题时要注意一定条件 下物质含量不再改变时 应是化学反应达到平衡的特征 例 3 同压 不同温度下的反应 A g B g C g HA 的含量 和温度的关系如图 3 所示 下列结论正确的是 A T1 T2 H 0 B T1 T2 H 0 C T1 T2 H 0 D T1 T2 H 0 例4 现有可逆反应 A g 2B g nC g H 0 在相同温度 不同 压强时 A 的转化率跟反应时间 t 的关系如图 4 其中结论正确的是 A p1 p2 n 3 B p1 p2 n 3 C p1 p2 n 3 D p1 p2 n 3 4 4 恒压 温 线 恒压 温 线 该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率 横坐标为温度或压 强 例 5 对于反应 2A g B g 2C g H 0 下列图象正确的是 2 5 5 速率 速率 温度温度 压强压强 时间图时间图 例 6 反应 2X 气 Y 气 2Z 气 正 反应为放热反应 在不同温度 T1和 T2 及压强 P1和 P2 下 产物 Z 的物质的量 n z 与反应时间 t 的关系如图所示 下列判断正确的是 A T1 T2 P1 P2 B T1P2 C T1 T2 P1 P2 D T1 T2 P1 P2 6 化学平衡图象综合解题方法 一看面 即横坐标和纵坐标 二看线 即看线的走向 变化的趋势 三看点 看线是否通过原点 两条线的交点及线的拐点 重点理解 四看值 定量图像中有关数值的大小 五看法 先拐先平数值大 和 定一议二 勒夏特列原理 等原则 1 A 2 1 A 2 40 3 2A B 3C 3 C 4 B 5 AD 6 C 二 化学平衡图象常见题型 1 下图是可逆反应 A 2B 2C 3D 的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变 先降温后加压 而 变化的情况 由此可推断 AB A 正反应是放热反应 B 若 A B 是气体 则 D 是液体或固体 C 逆反应是放热反应 D A B C D 均为气体 2 在密闭容器中充入 A B 或 G H 进行可逆反应 aA 气 bB 气 gG 气 hH 气 H QkJ mol 图甲 图乙分别表示在虚线所示部位改变温度 T 或压强对化学平衡与反应速率的影响 t 表示时间 则下列结论中正确的是 A A 开始时充入 G 和 H a b g h Q 0 B 开始时充入 G 和 H a b g h Q 0 C 开始时充入 G 和 H a b g h Q 0 D 开始时充入 A 和 B a b g h Q 0 3 在容器相同的五个容器中 分别充入同量的 N2和 H2 在不同温度下任其反应 N2 3H22NH3 分别在同时刻测得其中 NH3的体积百分比 连成如下图所示曲线 不正确的叙述 是 C A 放热反应 B E F 二点尚未达到化学平衡状态 C H I 二点尚未达到化学平衡状态 D G H I 三点已达到化学平衡状态 3 4 如图 条件一定时 反应 2NO g O2 g 2NO2 g 正反应为吸热 中 NO 的体积分数与 T 变化关系曲线图 图中有 a b c d 4 个点 其 中表示未达到平衡状态 且 V正x y B 正反应吸热 m nx y D 正反应放热 m n x y 6 如下图所示 反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g Hp2 下 达到平衡 混合气体中 SO3的体积分数 SO3 随温度变化的曲线应为 C 7 下图表示 x 气 y 气 2Z 气 正反应为放热反应 反应变化过程中物质的浓度反应的时间变化关 系 图中 t2 t3 秒间的曲线变化是由于下列哪种条件的改变所引起的 B A 增大了压强 B 降低温度 C 增加了 x 和 y 的浓度D 使用了催化剂 8 图 1 表示 H 在不同温度下经过一定时间混合体系中 C 的质量分数与温度 的关系 图 2 表示在一定条件下达到平衡 正 逆 后 时刻改变影响平衡的另 一个条件重新建立新平衡的反应过程 判断该反应是 D 图 1 曲线图 图 2 曲线图 0 0 0 0 9 已知 4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g H 1025KJ mol 该反应是一个可逆反应 若反应物起始 物质的量相同 下列关于该反应的示意图不正确的是 C 4 10 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义 对于密闭容器中的反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g 673K 30MPa 下 n NH3 和 n H2 随时间变化的关系如下图所示 下列叙述正确的 是 A D A 点 a 的正反应速率比点 b 的大 B 点 c 处反应达到平衡 C 点 d t1时刻 和点 e t2时刻 处 n N2 不一样 D 其他条件不变 773K 下反应至 t1时刻 n H2 比上图中 d 点的值大 11 对于可逆反应 A g 2B g 2C g 正反应吸热 下列图象中正确的是 D 12 下图 分别代表反应 则 Y 轴是指 AD N2 g 3H2 g 2NH3 g H Q H2 g I2 g 2HI g H Q CO g 2H2 g CH3OH g H Q 2SO3 g 22SO2 g O2 g H Q A 平衡混合气中一种生成物的百分含量 B 平衡混合气中一种反应物的百分含量 C 平衡混合气中一种生成物的转化率 D 平衡混合气中一种反应物的转化率 13 将 3 mol O2加入到V L 的反应器中 在高温下放电 经t1 s 建立了平衡体系 3O22O3 此时 测知 O2的转化率为 30 下列图象能正确表示气体的物质的量浓度 m 跟时间 t 的关系的是 C n t2 a b c d e NH3 H2 0t1t A 2 3 m t D 2 3 m t t 1 B 2 3 m tt 1 C 2 3 m t 5 14 某化学科研小组研究在其他条件不变时 改变某一条件对化学平衡的影响 得到如下变化规律 则 下列说法中正确的是 C 反应 I 3A g B g 2C g 反应 A g B g 2c g A 若反应 I 中 HT1 B 若反应 l 中 H 0 则 T20 则 T2 T1 15 经一定时间后 可逆反应 aA bB cC 中物 质的 含量 A 和 C 随温度的变化曲线如右图所示 下列 说法正确的是 B A 该反应在 T1 T3温度时达到化学平衡 B 该反应在 T2温度时达到化学平衡 C 该反应的逆反应是放热反应 D 升高温度 平衡会向正反应方向移动 16 对于可逆反应 A2 g 3B2 g 2AB3 g H 0 正反应放热 下列图像不正确的 是 A C 17 下图表示某可逆反应达到平衡过程中某一反应物的 v t 图像 我们知道 v c t 反之 c v t 请问下图所示 v t 图像中的阴影面积表示的意义是 C A 从反应开始到平衡时 该反应物的浓度 B 从反应开始到平衡时 该生成物的浓度 C 从反应开始到平衡时 该反应物实际减小的浓度 D 从反应开始到平衡时 该反应物实际增大的浓度 18 用纯净的 CaC03与 l00 mL 稀盐酸反应制取 C02 实验过程记录如图所示 C02的体积已折算为标准状况 下的体积 下列分析正确的是 B A OE 段表示的平均速率最快 B EF 段 用盐酸表示该反应的平均反应速率为 0 4 mol L min C OE EF FG 三段中 该反应用二氧化碳表示的平均反应速 6 率之比为 2 6 7 D F 点表示收集到的 C02的量最多 19 在一密闭容器中有如下反应 aX g bY g nW g H Q 某化学兴趣小组的同学根据此反应 在不同条件下的实验数据 作出了如下曲线图 其中 W 表示 W 在反应混合物中的百分含量 t 表示反应时间 其它条件不变时 下列分析可能正确 的是 A A 图 可能是不同压强对反应的影响 且 P2 P1 a b n B 图 可能是不同温度对反应的影响 且 T1 T2 Q 0 C 图 可能是不同压强对反应的影响 且 P1 P2 n a b D 图 可能是在同温同压下催化剂对反应的影响 且 1 使用的催化剂效果好 20 已知反应 2SO2 g O2 g 2SO3 g H 0 某温度下 将 2 mol SO2和 1 mol O2置于 10 L 密闭容器中 反应达平衡后 SO2的平衡转化率 与体系总压强 p 的关系如图甲所示 则下列说 法正确的是 C A 由图甲知 A 点 SO2的平衡浓度为 0 4 mol L B 由图甲知 B 点 SO2 O2 SO3的平衡浓度之比为 2 1 2 C 达平衡后 缩小容器容积 则反应速率变化图象可以用图乙表示 D 压强为 0 50 MPa 时不同温度下 SO2转化率与温度关系如丙图 则 T2 T1 21 16 分 工业上用 CO 生产燃料甲醇 一定条件下发生反应 CO g 2H2 g CH3OH g 图 1 表示反应中能量的变化 图 2 表示一定温度下 在体积为 2L 的密闭容器中加入 4mol H2和一定量的 CO 后 CO 和 CH3OH g 的浓度随时间变化 请回答下列问题 1 在 图 1 中 曲线 填 a 或 b 表示使用了催化剂 该反应属于 填 吸热 放热 反应 2 下列说法正确的是 A 起始充入的 CO 为 2mol B 增加 CO 浓度 CO 的转化率增大 7 C 容器中压强恒定时 反应已达平衡状态 D 保持温度和密闭容器容积不变 再充入 1molCO 和 2molH2 再次达到平衡时 n CH3OH n CO 会 减小 3 从反应开始到建立平衡 v H2 该温度下 CO g 2H2 g CH3OH g 的化 学平衡常数为 若保持其它条件不变 将反应体系升温 则该反应化学平衡常数 填 增大 减小 或 不变 4 请在 图 3 中画出平衡时甲醇百分含量 纵坐标 随温度 横坐标 变化的曲线 要求画压强不同 的 2 条曲线 在曲线上标出 P1 P2 且 P1 v 逆 b v 正 v 逆 c v 正 v 逆 t1时改变了某种反应条件 改变的条件不可能是 填序号 a 减小 H2浓度 b 增大 CO 浓度 c 使用催化剂 答案 1 C s H2O g CO g H2 g 2 分 V 逆 0 t1 t2 t3 t4 t5 t s 8 2 2 分 3 逆 不变 共 2 分 4 a a b 共 2 分 12 ttV nmV 24 设反应 Fe s CO2 g FeO s CO g 的平衡常数为 K1 反应 Fe s H2O g FeO s H2 g 的平衡常数为 K2 在不同温度下 K1 K2的值如右表 1 从上表可以推断 反应 是 填 吸热 放热 反应 2 要使反应 在一定的条件下建立的平衡向正反应方向移动 可采取的措施 有 填写序号 A 缩小反应容器体积 B 扩大反应容器体积 C 降低温度 D 升高温度 E 使用合适的催化剂 F 设法减少 H2的量 3 下列图 1 2 表示反应 在时刻 t1达到平衡 在时刻 t2因改变某个条件而发生变化 的情况 图 1 中时刻 t2发生改变的条件是 图 2 中时刻 t2发生改变的条件是 4 若反应 在 20L 密闭容器中进行 当在一定条件下从反应开始经过 5 秒达到化学平衡 经测定 氢气的体积为 13 44 升 已折合成标准状况 则用氢气表示该反应从开始到平衡时的平均反应速率为 答案 1 吸 2 分 2 C F 2 分 3 加入催化剂或增大体系的压强 或减小体系体积 1 分 降低温度 1 分 4 0 006mol L s 2 分 25 甲醇是重要的化工原料 又可称为燃料 利用合成气 主要成分为 CO CO2和 H2 在催化剂的作用 下合成甲醇 发生的主反应如下 CO g 2H2 g CH3OH g H1 CO2 g 3H2 g CH3OH g H2O g H2 CO2 g H2 g CO g H2O g H3 回答下列问题 1 已知反应 中的相关的化学键键