2020届高考化学难点点点过专题07化学平衡图像正确解答（含解析）.docx

专题7化学平衡图像正确解答【考向分析】化学平衡是中学化学重要基础理论之一，在生活、工业生产中都有涉及，在高中化学中占有重要地位。化学平衡是中学化学所涉及的沉淀溶解平衡、电离平衡、等知识的核心，对很多知识的学习起着指导作用。化学平衡是高考历年来必考点之一，对于平衡图像的考察特别能体现理科素养，因此平衡图像提成为高考青睐的题型之一。图像和图表分析能力是高中化学重点考查的能力之一，从近几年的高考试题看，化学反应速率、化学平衡的图像和图表题属于高频考点，要求能够分析图像、图表，结合化学平衡移动原理答题。反应速率与化学平衡图像题有如下几种类型：分析外界条件对反应速率及化学平衡的影响、由图像判断反应特征(确定反应中各物质的化学计量数、判断热效应或气体物质化学计量数的变化关系)、由反应和图像判断图像中坐标或曲线的物理意义、由反应和图像判断符合图像变化的外界条件、由反应判断图像正误等。【考点归纳】1.速率温度(压强)图象：对于N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJmol1，曲线的意义是外界条件(如温度、压强等)对正、逆反应速率影响的变化趋势及变化幅度。图中交点是平衡状态，温度升高后逆反应速率增大得快，平衡逆向移动；压强增大后正反应速率增大得快，平衡正向移动。2.百分含量(或转化率)时间温度(压强)图象：已知不同温度或压强下，反应物的转化率(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) C(g)中反应物的转化率A为例，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。若为温度变化引起，温度较高时，反应达平衡所需时间短。如甲中T2T1。若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短。如乙中p1p2。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。图甲中，T2T1，升高温度，A降低，平衡逆移，正反应为放热反应。图乙中，p1p2，增大压强，A升高，平衡正移，则正反应为气体体积缩小的反应。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。3.恒温线(恒压线)图象：已知不同温度下的转化率压强图象或不同压强下的转化率温度图象，推断反应的热效应或反应前后气体物质间化学计量数的关系。以反应A(g)B(g) C(g)中反应物的转化率A为例，可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如甲中任取一条温度曲线研究，压强增大，A增大，平衡正移，正反应为气体体积减小的反应，乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线，也能得出结论。通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法，在甲中作垂直线，乙中任取一曲线，即能分析出正反应为放热反应。4.几种特殊图象(1)对于化学反应mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，M点前，表示化学反应从反应物开始，则v正v逆；M点为刚达到的平衡点。M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A%增大(C%减小)，平衡左移，Hv逆；则右下方(F点)v正0。将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下图变化趋势正确的是_。7.298 K时，将20 mL 3x molL1 Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：(aq)+I2(aq)+2OH(aq)(aq)+2I(aq)+ H2O(l)。溶液中c()与反应时间（t）的关系如图所示。则tm时， tv正_ v逆（填“大于”“小于”或“等于”）；tm时v逆_ tn时v逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是_；若平衡时溶液的pH=14，则该反应的平衡常数K为_。8.在催化剂存在下用H2还原CO2是解决温室效应的重要手段之一，相关反应如下：主反应CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)H1=-164.0 kJmol-1，副反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H2=+41.2kJ/mol。T时，若在体积恒为2L的密闭容器中同时发生上述反应，将物质的量之和为5mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应，结果如图所示。若a、b表示反应物的转化率，则表示H2转化率的是_，c、d分别表示CH4(g)和CO(g)的体积分数，由图可知=_时，甲烷产率最高。若该条件下CO的产率趋于0，则T时主反应的平衡常数K=_。9. 利用H2和CO2在一定条件下可以合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g) CH2=CH2(g)+4H2O(g)。己知不同温度对CO2的转化率及催化剂的效率影响如图所示，则不同条件下反应， 点的速率最大，M点时平衡常数比N点时平衡常数 ，温度低于250时，随温度升高乙烯的产率 。10. 已知NO与CO反应如下： 2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g） H=-746.5kJ/mo。在密闭容器中充入5mol CO和4mol NO，发生上述（1）中某反应，如图为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。则温度：T1_ T2（填“”）。某温度下，若反应进行到10分钟达到平衡状态D点时，容器的体积为2L，则此时的平衡常数K=_（结果精确到两位小数），用CO的浓度变化表示的平均反应速率V(CO)=_。若在D点对反应容器升温的同时扩大体积至体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中AG点中的_点。11.由CO2和H2合成CH3OH 的反应如下：CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H，在10L的恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2，在不同条件下发生上述反应，测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。则上述反应的H_（填“ “或“”或“”“”、“”或“2p总(状态)。状态相当于状态体积缩小一半后的状态，如果体积缩小一半，平衡不移动，则c(CO，状态)2c(CO，状态)，但体积压缩的过程中，平衡向左移动，因此c(CO，状态)2c(CO，状态)。状态的温度比状态的温度高，温度高反应速率快，因此v逆(状态)T2。设某温度反应达到平衡状态D点时，NO的转化率为x，则依据题意建立如下三段式：由NO的体积分数可得 ,解得x=0.5，则0.022 ；根据 , 用CO的浓度变化表示的平均反应速率V(CO)= 0.1 mol/（Lmin）。若在D处对反应容器升温的同时扩大体积至体系压强减小，平衡逆向移动，NO体积分数增大,故选 A点。答案： 0.022 0.1 mol/（Lmin） A11.解析：由图可知，压强一定时，温度越高，CH3OH的物质的量越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应；正反应为气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡向正反应方向移动，甲醇的物质的量增大，故压强P1P2；温度不变平衡常数不变，图中M点时，容器体积为10L，结合M点的坐标可知，M点的CH3OH的物质的量为0.25mol，根据题意建立如下三段式：则化学平衡常数K=c(H2O)c(CH3OH)/c3(H2)c(CO2)=0.0250.025/0.230.075=1.04。答案： 1.0412.解析：根据元素守恒可得zx+2=zy，解得z=2/(yx)；吸氢速率v=240mL2g4min=30 mLg-1min-1；因为T1T2，T2时氢气的压强大，说明升温向生成氢气的方向移动，逆反应为吸热反应，所以正反应为放热反应，则H1 0。答案：2/(yx) 30 13.解析：随着H+浓度的增大，CrO42-与溶液中的H+发生反应，反应转化为Cr2O72-的离子反应式为：2CrO42-+2HCr2O72-+H2O。根据化学平衡移动原理，溶液酸性增大，c(H+)增大，化学平衡2CrO42-+2HCr2O72-+H2O向正反应方向进行，导致CrO42的平衡转化率增大；根据图像可知，在A点时，c(Cr2O72-)=0.25 mol/L，由于开始时c(CrO42)=1.0 mol/L，根据Cr元素守恒可知A点的溶液中CrO42-的浓度c(CrO42)=0.5 mol/L；H+浓度为1.010-7 mol/L；此时该转化反应的平衡常数为；由于升高温度，溶液中CrO42的平衡转化率减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，导致溶液中CrO42的平衡转化率减小，根据平衡移动原理，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向是吸热反应，所以该反应的正反应是放热反应，故该反应的H0。答案：2CrO42-+2HCr2O72-+H2O 增大 1.01014 小于14.解析：反应物和生