高考化学一轮复习 第7章 化学反应速率和化学平衡 热点专题突破4 化学反应速率与化学平衡图像解题方法课时作业（含解析）试题

化学反应速率与化学平衡图像解题方法1．下列叙述与图像相对应的是()A．图(1)是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的化学平衡图像，等温等容时在t0时刻充入一定量的NH3，平衡逆向移动B．图(2)中p2>p1，T1>T2C．图(3)表示的化学方程式为2A=B＋3CD．图(4)对应反应2X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH<0，y可以表示Y的百分含量答案B解析在t0时刻充入一定量的NH3，v′(正)应与平衡点相连，A错误；由先拐先平数值大知p2>p1，T1>T2，B正确；图(3)表示的是可逆反应，C错误；温度升高，平衡逆向移动，Y的百分含量将增大，D错误。2．在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是()A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量B．T2下，在0～t1时间内，v(Y)＝eq\f(a－b,t1)mol·L－1·min－1C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小答案C解析依据题中图示，可看出T1>T2，由于T1时X的平衡浓度大，可推出该反应为放热反应。M点与W点比较，X的转化量前者小于后者，故进行到M点放出的热量应小于进行到W点放出的热量，A错误；2v(Y)＝v(X)＝eq\f(a－b,t1)mol·L－1·min－1，B错误；T1>T2且M点的Y的浓度大于N点的，故M点v逆大于N点v逆，而M点v正＝v逆，所以M点v正大于N点v逆，C正确；恒容时充入X，压强增大，平衡正向移动，X的转化率增大，D错误。3．对于可逆反应2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH<0，下列图像表示正确的是()答案C4．一定条件下合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))CH2=CH2(g)＋4H2O(g)，已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是()A．该反应的逆反应为吸热反应B．平衡常数：KM>KNC．生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)D．当温度高于250℃，升高温度，催化剂的催化效率降低答案C解析化学反应速率随温度的升高而加快，而N点催化剂的催化效率小于M点，所以v(N)有可能小于v(M)。5．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)，某I2、KI混合溶液中，c(Ieq\o\al(－,3))与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)，下列说法不正确的是()A．温度为T1时，向该平衡体系中加入KI固体，平衡正向移动B．反应I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)的ΔH<0C．若T1时，反应进行到状态d时，一定有v正>v逆D．状态a与状态b相比，状态b时I2的转化率更高答案D解析温度为T1时，加入KI固体，碘离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，故A正确；由图像中曲线的变化趋势可知，当温度升高时，Ieq\o\al(－,3)的物质的量浓度减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为放热反应，反应I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)的ΔH<0，故B正确；反应进行到状态d时，反应未达到平衡状态，反应趋向于平衡，需要反应向生成Ieq\o\al(－,3)的方向移动，则v正>v逆，故C正确；状态b相当于在状态a的基础上升高温度，该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，状态b时I2的转化率更低，故D错误。6．在2L密闭容器中进行反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH>0，测得c(H2O)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是()A．0～5min内，v(H2)＝0.05mol·L－1·min－1B．5min时该反应的K值一定小于12min时的K值C．10min时，改变的外界条件可能是减小压强D．5min时该反应的v(正)大于11min时的v(逆)答案B解析由题图可知，0～5min内Δc(H2O)＝0.50mol·L－1，则有v(H2O)＝eq\f(0.50mol·L－1,5min)＝0.10mol·L－1·min－1，v(H2)＝v(H2O)＝0.10mol·L－1·min－1，A错误；10min时改变反应条件，c(H2O)逐渐减小至0.25mol·L－1，说明反应正向移动，且反应速率加快，应由升高温度引起，则有K(5min)<K(12min)，B正确；10min后c(H2O)逐渐减小，若减小压强，c(H2O)在10min时会瞬间减小，反应速率也会减慢，C错误；由B项分析可知，11min时温度高于5min时温度，且11min时生成物的浓度大于5min时，根据温度越高、浓度越大，反应速率越快可知，5min时该反应的v(逆)小于11min时的v(逆)，又因为5min时v(正)＝v(逆)，所以5minv(正)小于11minv(逆)，D错误。7．工业上用下列反应合成甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。在固定容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，实验结果如图所示(注：T1、T2均大于300℃)。下列说法正确的是()A．温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)＝eq\f(n1,t1)mol·L－1·min－1B．该反应在温度为T1时的平衡常数比温度为T2时的小C．该反应的正反应为放热反应D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时eq\f(n(H2),n(CH3OH))减小答案C解析由图像可知在温度为T2时反应先达到平衡，因此温度T2>T1，温度高反应达平衡时甲醇的物质的量反而低，说明正反应是放热反应，升高温度平衡常数减小，故B错误，C正确；温度为T1时，从反应开始到达到平衡，生成甲醇的物质的量为n1mol，此时甲醇的浓度为eq\f(n1,2)mol·L－1，所以生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)＝eq\f(n1,2t1)mol·L－1·min－1，A错误；因为温度T2>T1，所以A点的反应体系从T1变到T2时，平衡会向逆反应方向移动，即生成物浓度减小而反应物浓度增大，eq\f(n(H2),n(CH3OH))增大，所以D错误。8．对于密闭容器中的可逆反应A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)，探究单一条件改变情况下，可能引起平衡状态的改变，得到如图所示的曲线(图中T表示温度，n表示物质的量)。下列判断正确的是()A．加入催化剂可以使状态d变为状态bB．若T1>T2，则逆反应一定是放热反应C．达到平衡时，A2的转化率大小为b>a>cD．在T2和n(A2)不变时达到平衡，AB3的物质的量的大小为c>b>a答案D解析加入催化剂只改变反应速率，不能使平衡发生移动，故加入催化剂不能使状态d变为状态b，A错误。若T1>T2，由题图可知，温度升高，n(B2)不变时，平衡时AB3的体积分数减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应是吸热反应，B错误。图中横坐标为n起始(B2)，增大一种反应物的量会提高另一种反应物的转化率，则n起始(B2)越大，平衡时A2的转化率越大，即达到平衡时A2的转化率大小为c>b>a，C错误。其他条件相同时，n起始(B2)越大，平衡时A2的转化率越大，则平衡时AB3的物质的量越大，故平衡时AB3的物质的量的大小为c>b>a，D正确。9．某温度下，将2molSO2和1molO2置于10L密闭容器中发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是()A．由图甲推断，B点SO2的平衡浓度为0.3mol·L－1B．由图甲推断，A点对应温度下该反应的平衡常数为800C．达平衡后，若增大容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示D．压强为0.50MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如图丙，则T2＞T1答案B解析二氧化硫起始浓度为2mol÷10L＝0.2mol·L－1，由图甲可知B点SO2的转化率为0.85，所以Δc(SO2)＝0.85×0.2mol·L－1＝0.17mol·L－1，二氧化硫的平衡浓度为0.2mol·L－1－0.17mol·L－1＝0.03mol·L－1，A错误；由图甲可知A点SO2的转化率为0.80，所以Δc(SO2)＝0.80×0.2mol·L－1＝0.16mol·L－1，则：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)起始/(mol·L－1)0.20.10变化/(mol·L－1)0.160.080.16平衡/(mol·L－1)0.040.020.16所以A点平衡常数K＝eq\f(0.162,0.042×0.02)＝800，B正确；达平衡后，增大容器容积，反应混合物的浓度都减小，正、逆反应速率都减小，C错误；由图丙可知，温度为T1时先到达平衡，在化学反应中，温度越高反应速率越快，故T2＜T1，D错误。10．(2020·湖南省四校高三摸底调研联考)在容积为2.0L的密闭容器内，物质D在T℃时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t的变化关系如图，下列叙述错误的是()A．从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为0.067mol·L－1·min－1B．该反应的平衡常数表达式为K＝eq\f(c2(A)·c(B),c2(D))C．若在第5分钟时升高温度，则该反应的正反应是吸热反应，反应的平衡常数增大，B的反应速率增大D．若在第7分钟时增加D的物质的量，A的物质的量变化情况符合b曲线答案B解析从反应开始到第一次达到平衡时，A物质的平均反应速率为eq\f(\f(0.4mol,2.0L),3min)≈0.067mol·L－1·min－1，A正确；由图像曲线变化可知，D是反应物，A、B是生成物，同一反应、同一时间段内，各物质的物质的量变化量之比等于其化学计量数之比，0～3min内，Δn(D)＝0.4mol，Δn(A)＝0.4mol，Δn(B)＝0.2mol，则反应的方程式为2D(s)2A(g)＋B(g)，因D为固体，故化学平衡常数K＝c2(A)·c(B)，B错误；温度升高，D的物质的量减少，A、B的物质的量增大，平衡正向移动，而温度升高，平衡向吸热反应方向移动，故该反应的正反应为吸热反应，温度升高，B的反应速率加快，平衡常数增大，C正确；可逆反应中，增加固体反应物的量，气体物质的浓度不变，平衡不移动，A的物质的量变化情况符合b曲线，D正确。11．(1)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图。①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ(填“>”“＝”或“<”)。②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。容器甲乙反应物投入量1molCO2、3molH2amolCO2、bmolH2、cmolCH3OH(g)、cmolH2O(g)若甲平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为________。(2)利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4产量随光照时间的变化如下图。在0～15小时内，CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为________(填序号)。答案(1)①>②0.4<c≤1(2)Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ解析(1)①分析图像知KⅠ>KⅡ。②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)初始