高考化学一轮复习专题27化学平衡图像专练含解析

专题27化学平衡图像专练

n(a：)

已知反应：CH=CHCH(g)+Cl(g)

1.232ai2=cncn2ci(g)+iici(g)o在一定压强下，按3=

n(CH:=CHCH.)

向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数(*)与温度(T)、口的关系，图乙表示反

应的平衡常数K与温度T的关系。则下列说法正确的是

A.图甲中。।>1

B.若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强将不变

C.温度「、8=2,Ch的转化率约为33.3%

I).图乙中，线A表示正反应的平衡常数

【答案】C

【解析】A.3增大，CH2XHCH3的转化率增大，贝IJ小减小，由上述分析可知：则3V1,故A错

误；B,该反应在反应前后气体分子数不变，根据图甲升高温度丙烯的体积分数增大，即升高温度平衡逆向

移动，正反应放热，在恒容绝热装置中进行题述反应，体系内温度升高，根据PV=nRT,达到平衡时，装置

内的气体压强将增大，故B错误；C.由图乙可知，「时平衡常数为1,设起始对CH?二CHCL和C12的物质的量

分别为amol和2amol,达到平衡时转化的Cb的物质的量为xmol,根据三段式进行计算：

CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)^^CH2=CHCH2C1(g)+HCl(g)

起始(mol)a2a00

转化(mol)xxxx

平衡：mol)a-x2a-xxx

xa—xQx

X2—

则(诃)=(v)解得x=2/3a,则CL的转化率2/3a4-2aX100%=33.3乐

故C正确：

D.由图甲可知，3—定时，温度升高，6增大，说明正反应是放热反应，故温度升高，正反应平衡常数减

小，故图乙中，线A表示逆反应的平衡常数，故D错误。

2.如图所示的各图中，表示2A(g)+B(g)w2c(g)(AH<0)这个可逆反应的正确图象为(注：①(C)

表示C的质量分数.P表示气体压强,C表示浓度)()

【答案】A

【解析】A.该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，C的质量分数减小，故A正确；B.根据反

应前后的化学计量数的大小可以看出，增大压强平衡向正反应方向移动，正逆反应速率都增大，且ViE>V逆,

故B错误；C.催化剂同等程度地改变正逆反应速率，平衡不发生移动，故C错误；D.该反应为放热反应，

温度升高平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，根据反应前后的化学计量数的大小可以看出，增大压强

平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，本题温度的曲线不正确，故D错误。

3.将一定量的X加入某密闭容器中，发生反应：2X(g)O3Y(g)+Z(g),混合气体中X的物质的量分

数与温度关系如图所示：下列推断正确的是()。

A.升高温度，该反应平衡常数K减小

B.压强大小有P3>P2>P|

C.平衡后加入高效催化剂使平均摩尔质量增大

D.在该条件下M点X平衡转化率为9/11

【答案】D

【解析】A.根据图象知，升高温度，X转化率降低，说明反应向正方向移动，平衡常数增大，故A错误；

B.可逆反应的正反应是气体分子数增大的反应，减小压强，X转化率增大，所以，压强大小关系有：P3V

P2VP”故B错误；C.催化剂不会使平衡发生移动，气体相对分子质量Mr不变，故C错误；

D.M点对应的平衡体系中，X的物质的量分数为0.1,则：

2X(g)=3Y(g)+Z(g)

起始物质的量(mol)100

变化物质的量(mol)2x3xx

平衡物质的量(mol)l-2x3x

1—2x92xmol2x99

=0.1=0.1,x=一,X转化率为故D正确;

l+2x22Imol~22~Ti

故答案为Do

,

4.在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2sO2(g)+O2(g)^=^2S03(g)△H=-QkJ-mor(Q>0),某研

究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是

A.图I研究的是t。时刻增大。二’的浓度对反应速率的影响

B.图H研究的是。时刻加入催化剂后对反应速率的影响

C.图【0研究的是催化剂对平衡的影响，旦甲的催化效率比乙高

D.图【II研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较低

【答案】B

【解析】A项、增大氧气的浓度，平衡破坏的瞬间逆反应速率应不变，图中条件变化应为增大压强，故A错

误；B项、图U中正、逆反应速率同等程度的增大，化学平衡不移动，应为催化剂对反应速率的影响，故B

正确；C项、催化剂能同等程度改变正逆反应速率，但平衡不移动，图中条件变化应为温度对平衡的影响，

故C错误；D项、图像III中乙首先到达平衡状态，则乙的温度高于甲中的温度，故D错误。

5.生产硫酸的主要反应：2S02(g)+02(g)==2S03(g)△〃=T97kJ/moL图中£(£】、公、才可分别代

表压强或温度。下列说法正确的是

A.X代表压强

B.推断L2>L

C.A、B两点对应的平衡常数相同

D.当SCI(g)和SO3(/生成速率相等时.则反应达到平衡

【答案】D

【解析】A.该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，但物质X的平衡转化率减小,

所以X不能表示压强，只表示温度，A错误；B.L、L2应为压强，压强越大，物质的转化率越大，则L2VL,

B错误；C.A、B点温度不同，平衡常数不同，C错误；D.当S(Mg)和S(Mg)生成速率相等时，正逆反应速率

相等，为平衡状态，D正确。

6.一定条件下，在密闭容器中充入CO?与乩进行反应：2C02(g)+6H2(g)^CHsOCHs(g)+3H20(g)采用

催化剂甲和催化剂乙分别发生上述反应，测得反应进行相同时间时C&的转化率a(Cd)随反应温度T的变

化曲线如下图所示(忽略温度对催化剂活性的影响)：

下列叙述正确的是

A.该可逆反应的△及0

B.催化剂甲作用下反应的活化能比催化剂乙作用下反应的活化能大

C.50冰下达到平衡时，反应在催化剂甲作用下的转化率比在催化剂乙作用下的转化率高

D.d、e两点反应已经达到平衡

【答案】D

【解析】A.根据上述分析，该可逆反应为放热反应，故A错误：B.在建立平衡之前，相同温度

条件下，催化剂甲反应速率大于催化剂乙，说明催化剂甲作用下反应的活化能比催化剂乙作用下反应的活

化能小，故B错误；C.催化剂不能使平衡发生移动，因此500K下达到平衡时，反应在催化剂甲作用下的

转化率与在催化剂乙作用下的转化率相等，故C错误；D.根据上述分析，d、e两点反应都已经达到平衡，

故D正确。

7.已知：2X(g)+Y(g)12Z(g),反应中3(Z的物质的量分数)随温度T的变化如下图所示。下列判断

正确的是()

A.Ti时，v正>丫逆

B.正反应的AH<0

C.a>b两点的反应速率v(a)=v(b)

D.当温度低于「时，s增大的原因是平衡向正反应方向移动

【答案】B

【解析】当可逆反应达到化学平衡状态时，产物Z的生成率最大，物质的量分数最大，所以在「时刻，化

学反应达到了平衡状态。A.「时，化学反应达到了平衡状态，v正=v逆，A项错误：B.当温度高于『时,

Z的物质的量分数逐渐减小，所以化学平衡逆向移动，即逆反应方向是吸热的，所以正反应是一个放热反应,

BPAHCO,B项正确：C.温度越高，化学反应速率越大，b点温度高于a点，所以b的速率高于a点的速率,

即v(a)<v(b),故C错误；D.0T阶段是化学平衡的建立过程，反应开始向右不断进行，生成的Z的量

越来越大，所以3增大，D项错误。

8.为探究外界条件对可逆反应：2N02(g)—2N0(g)+02(g)AH=-1162kJ・moL的影响，若保持气

体的息质量不变，在温度为明、Tz时，通过实验得到平衡体系中N0体积分数随压强的变化曲线，实验结果

如图所示。下列说法正确的是()：

A.a、c两点混合气体的平均相对分子质量：Ma>Mc

B.b、c两点的平衡常数:Kb=Kc

C.从状态a到状态c,NO2气体的转化率减小

D.状态a通过升高温度可变成状态b,a、b两点气体颜色：a深、b浅

【答案】C

【解析】A.平均相对分子质量正=詈'暝,不变。a、c两点所处的环境温度相同'压强不同‘P'P”从

a到c,增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动,no减小。根据公式平砺=吆，

“

m总不变，n©减小，可得平均相对分子质量变大，有Ma<Mc,A项错误；B.b、c两点所处环境的温度不同。

温度不同，则平衡常数不同。a和c的温度相同，可以通过a和b的对比，知道「和T2的大小关系。a、b

两点所处的环境温度不同，压强相同，从「到T2,V”%增大，反应向正反应方向移动，为放热反应方向，则

「到T2,为降低温度。对于放热反应，降低温度，平衡常数变大，则KAK」B项错误；C.从a到c,增大

压强，平衡向着气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动，NOZ气体的转化率减小，C项正确；D.a、

b两点所处的环境温度不同，压强相同，从%到”,\小%增大，反应向正反应方向移动，为放热反应方向，

则「到“，为降低温度。但是状态a到状态b除了升高温度外，还需要保持压强不变。此外状态a和状态b

相比较，在状态a下，%%较大，NO?较少，颜色比较浅。D项错误。

9.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

^7、

B.Tz下，在0—3时间内，v(Y)----------mo/

A

C.M点的正反应速率小于N点的逆反应速率

I).M点时再加入一定量的X,平衡后X的转化率增大

【答案】D

【解析】由图可知，温度为「先到达平衡，所以温度越高，平衡时X的物质的量浓度越大，说明升

高温度平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故逆反应为吸热反应，正反应为放热反应；

A.进行到M点X的转化率较低，由于正向是放热反应，所以反应进行到M点放出的热量少，A错误；

B.T?下,在0〜&时间内，X的浓度变化为:c(X)=(a-b)mol/L,则Y的浓度变化为c(Y)=1c(X)=@^mol/L,

22

(a—b)

v(Y)=-^-^mol/(L-min),B错误；C.根据图象可知，温度为「时反应首先达到平衡状态；温度高反应

4

速率快，到达平衡的时间少，则温度是TOTZ；M点温度高于N点温度，且N点反应没有达到平衡状态，此

时反应向正反应方向进行，即N点的逆反应速率小于N点的正反应速率，因此M点的正反应速率大于N点

的逆反应速率，C错误；D.M点时再加入一定量X,达到的新平衡与原平衡比竣，压强增大，增大压强平衡

正移，则X的转化率增大，所以M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率增大，D正确。

、n(H20)_

10.一定条件下,CD与H20(g)发生反应:CH<(g)+H2O(g)CO(g)+3H(g)»设起始"八］、=Z,在恒压下,

2n(CHJ

平衡时(p(CH)的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是()

A.该反应的焙变△*()

B.图中Z的大小为a>3>b

_n(H20)

C.图中X点对应的平衡混合物中>3

n(CHJ

D.温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后①(CH)减小

【答案】C

【解析】A、由图可知，温度越高，4)(CHJ的体积分数越小，则升高温度，平衡正向移动，则正反应为吸

n(HQ)

热反应，该反应的焰变△H>0,故A错误：B、起始-：=Z,Z越大，即HQ促进CH,转化的程度越大,

n(CHj

6(CH.)的体积分数越小，则图中Z的大小为b>3>a,故B错误；C、起始<％转化时CH.(g),H2O(g)

n(CHj

n(HO)

以等物质的量转化，则X点对应的平衡混合物中二2口》3,故C正确；【)、该反应为气体体积增大的反应,

n(CHj

增大压强，平衡逆向移动，则温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后小工乩)增大，故D错误。

11.焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为2c(s)+2S(Ug)=S2(g)+2C02(g)。一定压强下，向1L密闭容

器中充入足量的焦炭和ImolSO?发生反应，测得SO2的生成速率与的生成速率随温度变化的关系如图所

示，下列说法正确的是

・wd,1/,■m')

A.该反应的腐X)B.C点时达到平衡状态

C.增加C的量能够增大sa的转化率D.丁3时增大压强，能增大活化分子百分数

【答案】B

【解析】A.升高温度平衡向吸热方向移动，C点对应温度升高到D点对应温度，S02的生成速率与S2(g)的生

成速率之比大于2：1,说明S&的生成速率大于其本身消耗速率，平衡逆向移动，即逆反应是吸热反应，则

正反应是放热反应，△HV0,故A错误；B.达到平衡状态时，S02的生成速率与S2(g)的生成速率之比为2：

1,根据图知，只有C点符合，故B正确；C.能够增大SO?平衡转化率说明平衡正向移动，但不能是增加C

的物质的量，因为C为固体，故C错误；D.增大压强，增大了单位体积内的活化分子数，但活化分子百分

数不变，故D错误。

12.乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C2HKg)+H2()(g)UCMOH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变

A.乙烯气相直接水合反应的仆IV0

B.图中压强的大小关系为：P1>P2>P3

C.图中a点对应的平衡常数K=三

D.达到平衡状态a、b所需要的时间：a>b

【答案】B

【解析M.根据上述分析可知，乙烯气相直接水合反应为放热反应，即NVO,A项正确：B.由方程式GH,(g)

+H20(g)=C2H*H(g)可知该反应的正反应是气体分子数减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯的

转化率提高，因此压强关系是：p/p2<ps<pvB项错误；C.根据图示可知，起始时，n(H20)=n(C2H4)=l

mol,容器体积为1L,a点乙烯的平衡转化率为20%,则转化的乙烯的物质的量浓度为0.2mol/L,则：

C2H»(g)+H20(g)—C2H5OH(g)

开始(mol/L)110

转化(mol/L)0.20.20.2

平衡(mol/L)0.80.80.2

0.2wZ/L5

所以上——C项正确；

0.8LxO.Sw/L16

D.增大压强，化学反应速率会加快，则反应达到平衡的时间会缩短，由上述分析可知，P2<P3,因此达到

平衡状态a、b所需要的时间：a>b,D项正确。

13.一定温度下，将ImolA(g)和hnolB(g)充入2L密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)=三xC(g)+D(s)AH<0,

在t,时达平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中C(g)的浓度随时间变化如图所示。

下列有关说法正确的是

A.t2时刻改变的条件是使用催化剂

B.t3时刻v(逆)可能小于t2时刻v(逆)

C.L时刻改变的条件一定是增大反应物的浓度

【).t]〜t2、t2〜t3平衡常数均为0.25

【答案】B

【解析】A.催化剂只能加快反应速率，对平衡无影响，不能影响C的物质的量浓度，由图可知，匕时刻C

的浓度增大，但平衡不移动，因此改变的条件不是催化剂，故A错误；B.由图象可知，匕时刻后C的物质的

量浓度增大，说明平衡正向移动，t3时刻v(逆)可能小于匕时刻v(逆)，故B正确；C.由图象可知，匕时刻

后C的物质的量浓度增大，说明平衡正向移动，改变的条件可能是增大反应物的浓度、降低温度等，故C

错误：D.根据图可知，在k时刻.平衡不移动，但C的浓度变大,说明在在卜时刻改变的条件是缩小容器

的体积，且该反应前后气体体积不变，所以可知x:2,反应方程式为：A(g)+B(g)=2C(g)+D(s),

L〜t3间温度相同，平衡常数相同，由图可知平衡时C的浓度为O.5mol/L,则：

A(g)+B(g)«二2c(g)+D(s)

起始浓度(mol/L)0.50.50

转化浓度(mol/L)0.250.250.5

平衡浓度(mol/L)0.250.250.5

0.52

所以平衡常数K=-一=4,故【)错误。

0.25x0.25

14.恒容条件下，1molSiHCh发生如下反应：2SiHCl3(g)^=^SiH2Cl2(g)+SiCL(g)<>已知：v正=丫加耗(SiHCk)

=kiEX2(SiHC13),v逆=2v枷(SiH2cl2)=k逆x(SiH2cl2)x(SiClJ,k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数(仅

与温度有关)，x为物质的量分数。如图是不同温度下x(SiHCk)随时间的变化。下列说法正确的是

09

5OJ

K0.7

OA

0.S

0100200JOO

Afnin

A.该反应为放热反应，VIE.a<viff.b

B.化学平衡状态时2v确(SiHCA)=viflH(SiCh)

C.当反应进行到a处时，vIE/V14=16/9

D.T2K时平衡体系中再充入1molSiHCh,平衡正向移动，x(SiH2ck)增大

【答案】C

【解析】A.因两曲线对应的状态只是温度不同，由图像知达到平衡所需时间T2K小于T】K,温度越高反应速

率越快，所以温度丁2》『。又T2K下达到平衡时SiHCh的物质的量分数比TiK平衡时小，说明升温平衡向正

反应方向移动，由此推知该反应为吸热反应，选项A错误；B.化学平衡状态时v消耗(SiHCb)=2v消耗(SiCL),

选项B错误；C.2SiHCk(g)=SiH2ck(g)+SiCL(g)反应前后分子数不变，即反应开始至达平衡的过程中混

合气体总物质的量始终为Imol,由图像知T2K下达到平衡时SiHCh的物质的量分数为0.75,则此时SiH£b

和SiCL的物质的量分数均为0.125,因为平衡时V正二V3V正二k正*268(：13)=0.75%正，V逆=k逆

ks_0.12521

x(SiHsCl)x(SiCl)=0.1252kaj,则0.75?k正=0.1252k他,

24&-"S5?""36因k止和k逆只与温度有关,

反应进行到a点处时V/k正x2(SiHCh)R.82k正，V航k^x(SiH2Cl2)x(SiCL)=0.fkigo

步=产乂纹=[x%=£。选项C正确；D.恒容条件下再充入ImolSiHCk,相当于增大压强，而

/%of360.129

2SiHCk（g）=SiH2ck（g）+SiC"（g）反应前后气体体积不变，所以平衡不移动，x（SiH2ck）不变，选项D错误。

15.某化学科研小组研窕在其他条件不变时，改变某一条件对A2（g）+3B2（g）^^2AB3（g）化学平衡状态的

影响，得到如图所示的变化规律（图中T表示温度，n表示物质的量），根据如图可得出的判断结论正确的

是

A.a、b、c三个状态只有b是平衡状态

B.达到平衡时A2的转化率大小为：b>a>c

C.若T2<T”则正反应一定是吸热反应

D.b点时，平衡体系中A、B原子数之比接近1：3

【答案】D

【解析】A.图像揭示了T?温度下可逆反应A2（g）+3B2（g）=^2ABKg）,改变B的初始物质的量，分别达到

平衡状态时生成物ABs的体积分数的变化由线，所以曲线上的点对应的状态都是平衡状态。A项错误；B.由

图像可知a-b-c过程中员的初始物质的量逐渐增大，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，因A2

的初始量不变，所以A2的转化率逐渐增大，即水b<c,B项错误；C.由图像可知，当灰的初始物质的量相同

时，当丁2-「时平衡状态的AB：3的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动。因T2<T|即T2-L是升高温度,

根据勒夏特列原理，升高温度平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的逆反应是吸热反应，则正反应为放

热反应，C项错误；D.分析图像知，T2温度下，b点前随着B2的物质的量增加，AB3的体积分数增大，说明因

平衡移动增加的AB,的分子数超过容器中气体分子总数的增加；b点后随着B2的物质的量增加，AB,的体积分

数减小，说明因平衡移动增加的ABs的分工数小于容器中气体分子总数的增加；参加反应的物质的量之比等

于其化学计量数之比时生成物的平衡体积分数最大，所以b点时，A?和员初始物质的量之比接近1:3,根据

原子守恒，即平衡体系中A、B原子数之比接近1：3,D项正确。

16.反应曲(g)+恻9)=△8)+㈤9)达到平衡时，M的体积分数y(M)与反应条件的关系如下图所示。

其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是

A.同温同压同z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加

B.同压同z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加

C.同温同z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加

D.同温同压时，增加平衡时Q的体积分数减小

【答案】B

【解析】A.催化剂同程度影响化学反应速率，对平衡移动无影响，同温同压同Z时，加入催化剂，平衡时Q

的体积分数不变，故A错误；B.对比(1)(2)两个图象，温度升高，M的体现分数减小，说明正反应为吸

热反应，同压同z时，升高温度，平衡向正反应方向移动，则平衡时Q的体积分数增加，故B正确；C.同

温同z时，增加压强，M的体积分数增大，说明a+bVc+d,平衡向逆反应方向移动，则Q的体积分数减小,

故C错误；D.由图中信息可知，同温同压时，增加z,平衡时M的体积分数减小，则N的体积分数增大，

但是c“(M)・c"N)不一定发生改变，由于平衡常数保持不变，故Q的体积分数不一定减小，故D错误。

17.向绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO?和NO?,一定条件下使反应S02(g)+N02(g)=^S03(g)+N0(g)

达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是

A.At】=At2时，SO2的转化率：a〜b段小于b〜c段B.反应在c点达到平衡状态

C.反应物的总能量低于生成物的总能量D.反应物浓度：a点小于b

【答案】A

【解析】A、随着反应的进行，正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，则SO2的转化率将逐渐增大，选

项A正确；B、化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，c点

对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡，选项B错误；C、从a到c正反应速率增大，之后正反

应速率减小，说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响•说明该

反应为放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，选项C错误；D、a到b时正反应速率增加，反

应物浓度随时间不断减小，选项D错误。

18.在1.0L恒容密闭容器中投入1mol0)2和2.75mol”发生反应:C02(g)+3H2(g)^-CH30H(g)+H20(g),

实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是

平曲时甲的的物膜的■/mol

500510520S305405S07K

A.该反应的正反应为放热反应

B.压强大小关系：Pl<p2<p3

C.M点对应的平衡常数K的值约为1.04X102

D.在pz及512K时，图中N点v(正)<v(逆)

【答案】AC

【解析】A.由图可知，随着温度升高，平衡时甲醛的物质的量在减小，所以升温平衡向逆反应方向移动，

则正反应为放热反应，A项正确；B.由图可知，作一条等温线，因为该反应为气体体积减小的反应，压强

越大，平衡时甲醇的物质的量也越大，所以pl>p2>p3,B项错误；

C.由图可知，M点对应的甲醇产量为0.25mol,则

CO2(g)+3H2(g)^CH30H(g)+HQ(g)

起始量(mol)12.7500

转化量(mol)0.250.750.250.25

平衡量(mol)0.7520.250.25

0.25x0.25

又体积为LOL,所以K二：1.04X10tC项正确;

0.75x23

D.由图可知，在访及512K时，N点甲醇的物质的量还小于平衡时的量，所以应该正向移动，则

v(正)>v(逆)，D项错误。

19.在恒压、NO和的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO?的转化

率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是

爱m

给

a

J»0

s

O«)

E40

20

100200300400500600

温度凡

A.Jx®2N0(g)+02(g)^=2N02(g)W△^>0

B,图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率

C.图中Y点所示条件下，增加6的浓度不能提高M0转化率

D.380℃下，c起始(02)=5.0X10Tmol・I/,NO平衡转化率为50%,则平衡常数A>2000

【答案】BD

【解析】A.随温度升高NO的转化率先升高后降低，说明温度较低时反应较慢，一段时间内并未达到平衡，

分析温度较高时，已达到平衡时的NO转化率可知，温度越高NO转化率越低，说明温度升高平衡向逆方向

移动，根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应，AK0,故A错误；B.根据上述分析，X点时，反应还未到

达平衡状态，反应正向进行，所以延长反应时间能提高N0的转化率，故B正确；C.Y点，反应已经达到平

衡状态，此时增加〃的浓度，使得正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，可以提高N0的转

化率，故C错误；D.设N0起始浓度为amol/L,NO的转化率为50%,则平衡时N0、0?和NQ的浓度分别为

0.5amol/L、(5X10-0.25a)mol/Ls0.5amol/L,根据平衡常数表达式

卜丁(NO。.，(°&)[

——-y-2000,故D正确。

4

c*(NO)c(O2)(0.")'处104-0.5，)5X10-

20.氮的固定一直是科学家研究的重要课题，合成氨则是人工固氮比较成熟的技术，其原理为

N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)AH.

3)已知每破坏Imol有关化学键需要的能量如下表:

H-HN-HN-N

435.9KJ390.8KJ192.8KJ945.8KJ

则4小

：2）在恒温、恒压容器中，氨体积比1：3加入2和比进行合成氨反应，达到平衡后，再向容器中充

入适量氢:气，达到新平衡时，。（也）将_________（填“增大”“减小”或“不变”）

：3）在不同温度、压强和相同催化齐J条件下，初始时即、乩分别为0.Imol、0.3mol时，平衡后混合物

中氨的体积分数（6）如图所示。

①其中，Pl、P2和P3由大到小的顺序是________，其原因是__________O

②若分别用VA（N2）和VB（NJ表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率，则以（N2）VB（N2）

:填或“二”）

③若在250C、pi条件下，反应达到工衡时容器的体积为1L,则该条件下合成氨的平衡常数K=_（保

留一位小数）。

：4）HMCOONIL是工业由氨气合成尿素的中间产物。在一定温度下、体积不变的密闭容器中发生反应：

H2NCOONH,（S）=^2NHKg）+C（）2（g）,能说明该反应达到平衡状态的是（填序号）。

①混合气体的压强不变

②混合气体的密度不变

③混合气体的总物质的量不变

④混合气体的平均相对分子质量不变

⑤NH3的体积分数不变

【答案】-9L3KJ/mol不变p,>p2>p3温度相同时，加压平衡正向移动，故压强越大平衡混合物中

氨的体积分数越大<5925.9L2/mol2①②③

【解析】（1）反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则该反应的反应热

△H=945.8kJ/mo1+3X435.9kJ/mol-2X3X390.8kJ/mol=-91.3kJ/mol；

（2）在恒温、恒压容器中，氨体积比1：3加入'和也进行合成氨反应，达到平衡后，再向容器中充入适

量氨气，由于只有一种生成物，所以平衡等效，则达到新平衡时，c（Hj不变.

（3）①合成氨反应是体积减小的，增大E强平衡向正反应方向进行，氨气的含量增加，所以根据图像可知

Pl、P2和P3由大到小的顺序是Pl>P2>P3o

②根据图像可知A点温度和压强均小于B点，温度越高，压强越大，反应速率越大，所以反应速率

VA(N2)<VB(N2)O

③根据图像可知在250C、①条件下，反应达到平衡时容器的体积为1L,氨气的含量为66.75,则

N2(g)+3H2(g)s=±2NH3(g)

起始量(mol)0.10.30

转化量(mol)X3x2x

平衡量(mol)0.1-x0.3~3x2x

所以——--066"

0.4-2x

解得x=0.08

2

因此该条件下合成氨的平衡常数K->冶-#5925.9L7mol6

(4)在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓

度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。①正反应是体积减小的，则混合气体的压强不变说明

达到平衡状态；②密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积始终是不变的，但气体的质

量是变化的，则混合气体的密度不变说明达到平衡状态；③正反应是体积减小的，混合气体的总物质的量

不变说明达到平衡状态；④混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值，

由于气体只有氨气和二氧化碳，且二者的体积比始终是2：1,所以混合气体的平均相对分子质量始终不变,

不能说明达到平衡状态；⑤由于气体只有氨气和二氧化碳，且二者的体积比始终是2：1,所以NFL的体积分

数始终不变，不能说明达到平衡状态。答案选①②③。

21.近日IPCC发布了由来自40个国家的91位科学家编写的《全球升温1.5℃特别报告》，温室效应引发的

环境问题日益严重，物种灭绝，洪灾、旱灾、粮食欠收等自然灾害发生频率不断增加，C02的减排和综合利

用是解决温室及能源问题的有效途径。

(l)CO?可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO?和3molH2,一定条件下

反应：CO2(g)+3H2(g)=^CH30H(g)+H2O(g),测得(U和CH2H(g)的浓度随时间变化如图所示。

039c/min

-1-1

①从3min至I]9min,K(H2)=mol,L,mino

②该反应的平衡常数为_______°

③下列说法正确的的是—(填字母)。

A.混合气体的密度不随时间的变化而变化，则说明上述反应达到平衡状态

B.平衡时CO2的转化率为75%

C.平衡时混合气体中CH30H(g)的体积分数是30%

D.该条件下，第9min时/逆(CIIQH)大于第3min时/正(CHQH)。

(2)工业中，CO?和比在催化剂Cu/ZnO作月下可发生两个平行反应，分别生成CHQH和C0。

反应A：CO2(g)+3H2(g)=^CH30H(g)+H20(g)

反应B：CO2(g)+H2(g)^^：CO(g)+H20(g)

控制CO?和乩初始投料比为1：3时，温度对C02平衡转化率及甲醇和C0产率的影响如图所示。

立度/C

温度对＜Q▼育*化率及甲髀和(解产率的影响

①由图可知温度升高co的产率上升，其主要原因可能是_______。

②由图可知获取CH30H最适宜的温度是一。下列措施有利于提高C02转化为CH30H的平衡转化率的有

_(填字母)。

A.使用催化剂B.增大体系压强

C.增大CO?和电的初始投料比D.投料比不变和容器体积不变，增加反应物的浓度

(3)250C下CH3OH物质的量随时间的变化曲线如图所示。画出280C下0〜为时刻CH30H物质的量随时间的

【答案】0.1255.3BC反应B是吸热反应250℃

【解析】(1)①3min到9min,CO?浓度变化为0.5mol/L-0.25moi/L=0.25mol/L,CO2反应速率

0.25mol/L,、，、,，,、，，一•》、，

=----------------=mol/(L-min),v(H)=3Xu(C0)=0.125mol/(L-min),故答案为：0.125；

9min-3min22

②ca(g)+3H2(g”CH30H(g)+H?O(g)

起始(mol/L)1300

转化(mol/L)0.752.250.750.75

平衡(mol/L)0.250.750.750.75

0.75X0.75

该反应的平衡常数K=°-25x<°-75)3-5.3,故答案为：5.3：

③A.该反应前后都是气体，气体总质量始终不变，容器容积不变，则密度为定值，不能根据密度判断平衡

0.75mol/L

状态，故A错误；氏平衡时C6的转化率;Imol/Lx100%=75%,故B正确；C.平衡时混合气体中CH2H(g)

"加0以.

的体积分数<"25•+•a7JWtxi00%=30%,故C正确：D.从反应开始到平衡过程中正反应速率

逐渐减小,直至达到平衡状态，则第9min时达到平衡状态v逆(CH2H)=u正(OWH),则9min时v逆(CH3OH)

一定小于第3min时v正((U0H),故D错误；故答案为：BC；

(2)①由图示可知，温度升高C0的产率上升，其主要原因可能是反应B正反应是吸热反应，温度升高平衡

正向移动，C0产率升高，故答案为：反应B正反应是吸热反应；

②据图示可知，250C甲醇产率最高，故获取CHQH最适宜的温度是250℃；A.使用催化剂，平衡不移动，

不能提高转化率，故A错误；B.增大体系压强，平衡向正方向移动，提高C02转化率，故B正确；C.增大

C0?和H?的初始投料比，可增大氢气的转化率，二氧化碳的转化率减小，故C错误；I).投料比不变，增加

反应物的浓度，相当于增大压强，平衡正向移动，可增大转化率，故D正确；故答案为：250℃；BD；

(3)温度升高，反应速率加快，则反应达到平衡的时间小于L；280℃时甲醇的产率小于250℃时，所以达到

平衡后，体系中甲醇的量变小，据此画出280C下0〜t2时刻CHQH物质的量随时间的变化曲线：

E■

b

o

H

z

22.十九大报告指出：“坚持全民共治、源头防治，持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战！”以

NO.为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。

I.汽车尾气中的NO。和CO0在一定条件下可发生如下反应：

反应①2N0(O+2co3=N2®+2cO2®AHi。

-11

(1)已知：反应②N23+02g戈2N0(<)AH2=+180.5kJ-mol,CO的燃烧热为283.0kJ•mol,则AH产____°

(2)在密闭容器中充入5moic0和4molN0,发生上述反应①，图1为平衡时N0的体积分数与温度、压强的关

系。

图1图2

①温度：Ti—12(填“V”或。

②若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的

____点。

(3)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将N0和C0以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反

应，相同时间内测量逸出气体中N0含量，从而确定尾气脱氮率(脱氮率即N0的转化率)，结果如图2所示。

若低于200℃,图2中曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为_____修点_____(填“是”或“不

是”)对应温度下的平衡脱氮率，说明其理由______O

II.NQ是一种强温室气体，且易形成颗粒性污染物，研究用0的分解对环境保护有重要意义。

(4)碘蒸气存在能大幅度提高的分解速率，反应历程为：

第一步L(g)/21(g)(快反应)

第二步I(g)+N2()(g)-*N2(g)+10(g)(慢反应)

第三步10(g)+NQ(g)-N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)

实验表明，含碘时NzO分解速率方程v=k-C(N20)•[c(l2)『"k为速率常数)。下列表述正确的是

A.h浓度与凡0分解速无关B.第二步对总反应速率起决定作用

C.第二步活化能比第三步小D.10为反应的中间产物

【答案】-746.5kJ/mol>A温度较低时，催化剂的活性偏低不是该反应为放热反应,

根据线II可知，a点对温度的平衡脱氮率应该更高BD

【解析】⑴CO燃烧热的产-283.0kJ・mo『，热化学方程式为：@C0(g)+-0(g)=C0(g)

222

1

△HF-283.OkJ.mol,@N2(g)+02(g)2N0(g)AH2=+180.5kJ*mor',根据盖斯定律,将①X2@得：

2N0(g)+2C0(g)?N2(g)+2CO2(g)AH=-746.5kJ/mo1,故答案为：-746.5kJ/mol；

⑵①根据反应2co(g)+2N0(g)aN2(g)+2C