文档内容
第 06 讲 化学反应速率与化学平衡的图像
1.会判断速率与时间图像,知道速率变化的原因。
2.会分析全程速率与时间图像,能解释速率突然变化的原因。
3.会判断含量与时间、含量与温度/压强等各类图像,深化对化学反应速率与化学平衡原理的认识。
1.速率与时间图像中速率突变的原因。
2.含量与时间、含量与温度/压强图像中,能判断有关量的大小及其原因。
1.速率与时间图像判断。
2.含量与时间、含量与温度/压强图像的分析。
一、速率-时间图像
1.含“断点”的速率—时间图像
图像
升高 降低 升高 降低
t 时刻 温度
1
正反应为放热反应 正反应为吸热反应
所改变
增大 减小 增大 减小
的条件 压强
正反应为气体体积增大的反应 正反应为气体体积减小的反应
2.“渐变”类速率—时间图像
图像 分析 结论
t 时v′ 突然增大,v′ 逐渐增大;v′ >v′ ,平衡 t 时其他条件不变,增大反应物
1 正 逆 正 逆 1
向正反应方向移动 的浓度
t 时v′ 突然减小,v′ 逐渐减小;v′ >v′ ,平衡 t 时其他条件不变,减小反应物
1 正 逆 逆 正 1
向逆反应方向移动 的浓度t 时v′ 突然增大,v′ 逐渐增大;v′ >v′ ,平衡 t 时其他条件不变,增大生成物
1 逆 正 逆 正 1
向逆反应方向移动 的浓度
t 时v′ 突然减小,v′ 逐渐减小;v′ >v′ ,平衡 t 时其他条件不变,减小生成物
1 逆 正 正 逆 1
向正反应方向移动 的浓度
3.全程速率—时间图像
如:Zn与足量盐酸的反应,化学反应速率随时间的变化出现如图所示情况。
原因:①AB段(v增大), 反应放热,溶液温度逐渐升高, v 增大 ;②BC段(v减小), 溶液中 c (H + ) 逐渐
减小, v 减小 。
二、反应进程折线图
此类图像一般纵坐标表示物质的量、浓度、百分含量、转化率,横坐标表示反应时间。解题的关键是
找转折点。
①转折点之前,用外因对速率的影响分析问题,用“先拐先平,数值大”的规律判断不同曲线表示温
度或压强的大小;②转折点之后是平衡状态或平衡移动,解题时要抓住量的变化,找出平衡移动的方向,
利用化学平衡移动原理推理分析。
反应:aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) ΔH
含量-时间 含量-时间-
类型 转化率-时间-温度 转化率-时间-压强
-温度 压强
图像
T一定时, T一定时, T一定时, p一定时, T一定时,
说明 p一定时,ΔH<0
a+b>c+d a+b<c+d a+b=c+d ΔH>0 a+b>c+d
解题
“先拐先平”速率大,压强大或温度高,再根据勒夏特列原理判断图像变化从而得出结论
策略
三、恒压(或恒温)线
此类图像的纵坐标为某物质的平衡浓度或转化率,横坐标为温度或压强,解答此类问题,要关注曲线
的变化趋势,有多个变量时,注意控制变量,即“定一议二”。
反应:aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) ΔH图像
结论 a+b>c+d,ΔH>0 a+b>c+d,ΔH>0
四、其他图像
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) ΔH
类型 图像 说明
t 点时,C的百分含量的增加量为状态Ⅰ大于状态
1
Ⅱ;条件改变时,平衡不发生移动。所以状态Ⅰ改变
百分含量-时间图
的条件有两种可能:①使用催化剂;②增大压强,且
反应前后气体分子数不变
T 为平衡点。T 点以前,v(正)>v(逆),反应没有达到
1 1
化学平衡状态;T 点以后,随着温度的升高,C的百
1
百分含量-温度图
分含量减小,表示化学平衡向逆反应方向移动,正反
应为放热反应,ΔH<0
p 为平衡点。p 点以前,v(正)>v(逆),反应没有达到
1 1
化学平衡状态;p 点以后,随着压强的增大,C的百
1
分含量减小,表示化学平衡向增大方向移动,正反应
为气体分子数增大的反应
百分含量-压强图
L线上所有的点都是平衡点。L线的左上方(E点),A
的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量,
所以,E点v 大于 v ;则L线的右下方(F点),v
正 逆 正
小于 v
逆
t 时刻,外界条件发生变化,使v(正)、v(逆)同时增
1
速率-时间图
大,且v(逆)>v(正),平衡逆向移动
交点处正、逆反应速率相等,是平衡点。交点往后,
速率-温度图 温度升高,使v(正)、v(逆)同时增大,且v(逆)>
v(正),平衡逆向移动,可推出正反应为放热反应
交点M是平衡状态,压强继续增大,正反应速率增
速率-压强图
大得快,平衡正反应向移动按照化学计量数之比投料,生成物的百分含量最高,
百分含量-投料比
a= a ∶ b ;温度升高,生成物的百分含量增大,正反
图
应为吸热反应
T 之前未达平衡,反应物的转化率增大;T 后继续升
0 0
转化率-温度图 高温度,反应物的转化率减小,说明正反应的ΔH<
0,也可能发生副反应
有关平衡图像题的解题策略
考点一:速率与时间图像
例1.(2023·新疆生产建设兵团部分名校高二上学期期中)在一定条件下反应A(g)+B(g)
C(g) ΔH<0达到平衡后,改变条件,正、逆反应速率随时间的变化如图,下列说法正确的是
A.图①改变的条件可能是增大A的浓度,达到新平衡后A的转化率增大
B.图②改变的条件是加压,达到新平衡后A的转化率不变
C.图③改变的条件可能是减小A的浓度,达到新平衡后A的转化率减小
D.图④改变的条件是升温,达到新平衡后A的转化率减小
【答案】D
【解析】A项,图①改变条件的瞬间,v 瞬时增大,但v 瞬时不变,平衡正向移动,故改变的条件
正' 逆'可能是增大A的浓度,达到新平衡后A的转化率减小,错误;B项,图②改变的条件不可能是加压,因为
加压后v 、v 均增大,且v >v ,平衡正向移动,错误;C项,图③改变的条件不可能是减小A的浓
正' 逆' 正' 逆'
度,因为减小A的浓度的瞬间,v 瞬时减小,但v 瞬时不变,错误;D项,该反应的正反应方向是放热
正' 逆'
反应,图④改变的条件是升温,升温平衡逆向移动,达到新平衡后A的转化率减小,正确。
考点二:反应进程折线图
例2.(2022·湖南益阳市高二上学期期末)在容积不变的密闭容器中,一定量的SO 和O 发
2 2
生反应:2SO (g)+O(g) 2SO (g),温度分别为T 和T 时,SO 的体积分数随时间的变化如图所示,平
2 2 3 1 2 3
衡时体系的压强分别为p、p。下列说法正确的是
1 2
A.T>T
1 2
B.该反应的ΔH>0
C.p<p
1 2
D.若T、T 时该反应的平衡常数分别为K 、K ,则K <K
1 2 1 2 1 2
【答案】C
【解析】由图可知,T 条件下反应先达到平衡,说明温度T 大于T ,T 条件下反应达到平衡时的三氧
2 2 1 2
化硫体积分数小于T,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应。
1
A项,由分析可知,温度T 大于T,错误;B项,由分析可知,该反应为放热反应,反应的焓变ΔH
2 1
小于0,错误;C项,由分析可知,升高温度,平衡向逆反应方向移动,气体的物质的量增大,由理想气
体状态方程可知,平衡时体系的压强p 小于p,正确;D项,由分析可知,升高温度,平衡向逆反应方向
1 2
移动,化学平衡常数减小,则平衡常数K 大于K ,错误。
1 2
考点三:综合图像
例3.(2023·江西赣州高二上学期期中)已知反应:N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH=-92
2 2 3
kJ·mol-1温度不同(T>T)。下列图象正确的是
2 1图象
选项 A B C D
【答案】B
【解析】A项,反应放热,温度升高,平衡逆移,H 的平衡体积分数增大,由于T >T ,定压强,由
2 2 1
图可知T 的H 体积分数小于T ,与理论相反;反应气体分子数减小,加压,平衡正移,H 的平衡体积分
2 2 1 2
数减小,图中为增大,错误;B项,由于T >T ,反应放热,温度升高,反应速率加快,平衡逆移,N 的
2 1 2
转化率减小,与图相符,正确;C项,由于T >T ,反应放热,温度升高,平衡逆移,但正逆反应速率瞬
2 1
时均增大,图像中间应有一段间隔,错误;D项,反应放热,温度升高,平衡逆移,所以升温化学平衡常
数减小,与图中相反,错误。
考点四:投料比—转化率相关图像
例5.采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn合金),利用CO和H 制备二甲醚(DME)。
2
主反应:2CO(g)+4H(g) CHOCH (g)+HO(g)
2 3 3 2
副反应:CO(g)+HO(g) CO(g)+H(g) CO(g)+2H(g) CHOH(g)
2 2 2 2 3
测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所示。
则催化剂中约为________时最有利于二甲醚的合成。
【答案】2.0
【解析】由图可知当催化剂中约为2.0时,CO的转化率最大,二甲醚的产率最大,生成的二甲醚最多。
1.(2023·河北邢台市高二上学期期末)用Cl 生产某些含氯有机物时会生成副产物HCl,利用下列反
2
应可实现氯的循环利用:4HCl(g)+O(g) 2Cl(g)+2HO(g) ΔH<0。在恒温恒容的密闭容器中,充入
2 2 2
一定量的反应物发生上述反应,下列示意图正确且能说明反应最终达到平衡状态的是A.①②③ B.②③ C.③ D.④
【答案】D
【解析】因为是恒容密闭容器,且反应物与生成物都是气体,密度在反应过程中始终不变,图①不能
说明反应达到了平衡状态;ΔH与反应过程无关,图②不能说明反应达到了平衡状态;容器中开始未充入
生成物,反应从正反应开始,逆反应的初始速率为0,图③不能说明反应达到了平衡状态;反应过程中O
2
的转化率逐渐增大,平衡时达到最大,图④能说明反应达到了平衡状态;综上所述,只有图④能说明反应
达到了平衡状态,D项符合题意。
2.(2023·辽宁凌源市高二上学期11月月考)往某一密闭的容器中充入一定量的NO和CO气体,发
生反应2CO(g)+2NO(g) 2CO(g)+N(g) ΔH,反应过程中NO的平衡转化率随温度、压强变化的关
2 2
系如图所示。下列说法错误的是
A.该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量
B.p<p
1 2
C.加入合适的催化剂,ΔH的大小和CO的平衡转化率均保持不变
D.适当地降低温度,可使该反应的平衡常数增大
【答案】B
【解析】A项,根据图像知,升高温度,NO的平衡转化率减小,则说明平衡逆向移动,即该反应正
反应方向为放热,反应物的总能量大于生成物的总能量,正确;B项,反应为气体分子数减小的放热反应,
则增大压强有利于平衡向正向移动,可提高NO的平衡转化率,由图像知,同一温度下,p 压强下NO的
1
平衡转化率较p 的大,则说明压强:p >p ,错误;C项,合适的催化剂可降低反应的活化能,改变反应
2 1 2
路径,但反应热和CO的平衡转化率不改变,正确;D项,上述反应放热,则适当降低温度,平衡正向移
动,反应的平衡常数会增大,正确。3.(2023·北京第四中学高二上学期期中)工业上利用CO和H 合成二甲醚:3CO(g)+3H(g)
2 2
CHOCH (g)+CO(g) ΔH<0;其它条件不变时,相同时间内CO的转化率随温度T的变化情况如图所示。
3 3 2
下列说法不正确的是
A.状态X时,v (CO)=v (CO)
消耗 生成
B.一定压强下,升高温度,CO的平衡转化率降低
C.相同温度时,增大压强,可以提高CO的转化率
D.状态X时,选择合适催化剂,可以提高相同时间内CO的转化率
【答案】A
【解析】250℃之前,反应未平衡,升高温度,反应速率增大,相同时间内CO的转化率随温度T的升
高而增大,250℃,反应达到平衡,250℃后,温度升高,平衡逆向移动,相同时间内CO的转化率随温度
T的升高而减小,因此正反应是放热反应。
A项,由分析可知,X点反应未平衡,反应表现为正向进行,因此v (CO)>v (CO),错误;B项,
消耗 生成
正反应为放热反应,温度升高平衡逆向移动,CO的平衡转化率降低,正确;C项,该反应为气体分子数
减小的反应,因此相同温度时,增大压强,平衡正向移动,可提高CO的转化率,正确;D项,状态X时,
反应未平衡,选择合适催化剂,反应速率增大,可以提高相同时间内CO的转化率,正确。
4.(2022·河南邢台高二上学期第一次月考)一定温度下,在体积分别为V、V(V>V)的两个恒容密
1 2 1 2
闭容器中充入等物质的量的X(g),发生反应2X(g) 2Y(g)+Z(g),下列图示中,能正确表示Z的体积
分数(φ)与反应时间(t)的关系的是(p、p 分别表示体积为V、V 的密闭容器的压强)
1 2 1 2
A. B.C. D.
【答案】B
【解析】由容器的体积V 大于V 可知,压强p 小于p,压强越大反应速率越快,压强为p 时下反应
1 2 1 2 2
先达到平衡,该反应为气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,Z的体积分数越小,则
平衡时压强为p 的Z的体积分数小于p,所以图B能正确表示Z的体积分数(φ)与反应时间(t)的关系,故选
2 1
B项。
5.(2023·福建漳州高二上学期期末)在2 L的恒容密闭容器中充入2 mol SO 和1 mol O,发生反
2 2
应:2SO (g)+O(g) 2SO (g) ΔH。根据图像,下列说法正确的是
2 2 3
A.一定温度下,y表示 B.平衡时 O 的转化率 C.t 改变的条件为降低
2 1 D.该反应的ΔH>0
平衡常数或压强 为50% 压强
【答案】B
【解析】A项,该反应正方向气体体积减少,随着反应的进行,混合气体总的物质的量减小,压强减
小,错误;B项,平衡时SO 的转化率为50%,则SO 消耗量为1 mol,O 的消耗量为0.5 mol,因此平衡
2 2 2
时O 的转化率为×100%=50%,正确;C项,t 时,v 突然增大,改变的条件可能为增大压强或升高温度
2 1 正
或增大反应物浓度,错误;D项,由图可知,T 时反应达到平衡,T 到T ,升高温度SO 的百分含量减小,
2 2 3 3
平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,ΔH<0,错误。
6.(2022·河南洛阳高二上学期期中)已知:4CO(g)+2NO (g) 4CO(g)+N(g) ΔH=-1 200
2 2 2
kJ·mol-1,改变某一反应条件(温度T<T),下列图象正确的是
1 2
A. B.C. D.
【答案】D
【解析】A项,升高温度,正逆化学反应速率均增大,与图象不符,错误;B项,升高温度,化学反
应速率增大,达到平衡所需时间较短,且升高温度,平衡逆向移动,NO 的转化率降低,与图象不符,错
2
误;C项,增大压强,平衡正向移动,CO 的平衡体积分数增大,升高温度,平衡逆向移动,CO 的平衡体
2 2
积分数减小,与图象不符,错误;D项,化学平衡常数只与温度有关,改变压强,化学平衡常数不变,与
图象相符,正确。
7.(2023·山东潍坊高二上学期期中)硝酸厂常用催化还原法处理尾气,CH 在催化条件下可以将
4
的
NO 还原为N,反应原理为CH(g)+2NO (g) CO(g)+N(g)+2HO(l) ΔH<0,NO (g) 平衡转化率
2 2 4 2 2 2 2 2
随温度或压强的变化如图所示。下列说法正确的是
A.速率大小:v(a)>v(c)
B.p<p
1 2
C.平衡常数:K<K <K
a b c
D.使用合适的催化剂,NO 的平衡转化率增大
2
【答案】B
【解析】A项,相同条件下,温度越高,反应速率越快,则 v(a)<v(c),错误;B项,该反应是气体计
量分子数减小的反应,压强增大,平衡正向移动,二氧化氮的平衡转化率增大,则 p <p ,正确;C项,
1 2
该反应为放热反应,则升温平衡逆向移动,平衡常数减小,则K>K >K,错误;D项,催化剂改变反应
a b c
速率,不改变平衡移动,不改变物质转化率,错误。
8.(2022·山东高二上学期12月月联合调研)根据图示,下列得出的结论错误的是A.图1是mA(g)+nB(g) pC(g)中平衡时C的百分含量与压强的关系,说明m+n>p
B.图2是A+B C中A的百分含量随温度变化的曲线,说明该反应是放热反应
C.图3是对于反应mA(g)+nB(g) pC(g),当其他条件一定时A的百分含量随压强变化的图像,
其中E点v >v
正 逆
D.图4是对于反应A(g)+B(g) 2C(g)在一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的
图像,压强p>p
1 2
【答案】D
【解析】A项,根据图示可知:增大压强,C的含量增大,说明增大压强,化学平衡正向移动,正反
应方向是气体体积减小的方向,所以化学计量数关系为:m+n>p,正确;B项,根据图示可知:反应从
正反应方向开始,在A%达到最小值时反应处于平衡状态,升高温度,A%增大,说明升高温度平衡逆向移
动,逆反应方向是吸热反应,则该反应的正反应是放热反应,正确;C项,根据图示可知E点的A%比该
温度下平衡状态的高,说明反应正向进行,未达到平衡状态,则E点反应速率:v >v ,正确;D项,加
正 逆
入B,可促进化学平衡正向移动,从而促使A的转化,但该反应是反应前后气体体积不变的反应,因此压
强对该反应的平衡移动无影响,压强与转化率的关系与图像不符,错误。
1.(2023·北京丰台区高二上学期期中N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH<0达平衡状态后,改变某一
2 2 3
条件,下列图象与条件变化一致的是
A.升高温度 B.增大N 浓度 C.改变压强 D.加入催化剂
2
【答案】D
【解析】A项,平衡后升高温度平衡向吸热方向移动即左移,氢气转化率减小,错误;B项,平衡后
增加氮气浓度平衡右移,氢气转化率增大,错误;C项,由甲图知P 达到平衡用的时间短,P >P ,P 到
2 2 1 2
P 压强减小,平衡逆向移动,氨气的物质的量分数减小,错误;D项,使用催化剂可以加快反应速率,不
1会引起平衡的移动,正确。
2.(2023·山西长治市、忻州市高二上学期10月月考)某恒容密闭容器中存在可逆反应2A(g)+3B(g)
D(g)+2E(g) ΔH<0,反应开始后正、逆反应速率随着时间的变化情况如图所示,下列说法中正确
的是
A.t~t 时间段内,3v (B)=2v (E) B.t~t 时间段内平衡向右移动
1 2 正 逆 2 3
C.t 时刻改变的条件是降低温度 D.t 时刻向容器中加生成物的同时分离出反应物
2 2
【答案】D
【解析】A项,t ~t 时间段内反应处于平衡状态,平衡状态时B的正反应速率和E的逆反应速率之比
1 2
等于对应的化学计量数之比,则2v (B)=3v (E),错误;B项,t ~t 时间段内v >v ,平衡向左移动,
正 逆 2 3 逆 正
错误;C项,若降低温度,正、逆反应速率均低于原平衡时速率,错误;D项,由于改变条件时逆反应速
率高于原平衡速率而正反应速率低于原平衡速率,则改变的条件为向容器中加生成物且分离出反应物,正
确。
3.(2023·广东佛山高二上学期期末)反应2SO (g)+O(g) 2SO (g) ΔH<0,SO 转化率α随时
2 2 3 2
的
间变化如图所示。要使反应由过程a变为过程b,可采取 措施是
A.升高温度 B.加大O 的投入量 C.加催化剂 D.增大压强
2
【答案】A
【解析】由题干图像信息可知,由过程a变为过程b,则SO 的转化率减小,而反应速率加快。
2
A项,升高温度反应速率加快,正反应是一个放热反应,则升高温度平衡逆向移动,SO 转化率减小,
2
符合题意;B项,加大O 的投入量即增大反应物的浓度,反应速率加快,平衡正向移动,SO 的转化率增
2 2
大,不合题意;C项,加催化剂能改变化学反应速率,但不能使平衡发生移动,即SO 的转化率不变,不
2合题意;D项,增大压强即压缩容器的体积,反应速率加快,正反应是一个气体体积减小的方向,则增大
平衡平衡正向移动,SO 的转化率增大,不合题意。
2
4.(2023·江苏扬州邗江区高二上学期期中)一定条件下的可逆反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
ΔH,下列图示与对应的叙述相符的是
A.图甲所示:T<T,该反应的ΔH<0
1 2
B.图乙所示:若该反应中反应系数的关系为a+b<c+d,则P>P>P
1 2 3
C.图丙所示:点E时,v >v
正 逆
D.图丁所示:该反应中反应系数的关系为a+b>c+d
【答案】C
【解析】A项,如图,温度T 对应的曲线斜率大,所以T >T ,C为生成物,温度越高,C的百分含
2 2 1
量增大,说明升高温度平衡正向移动,该反应为吸热反应ΔH>0,错误;B项,如图乙,若该反应中反应
系数的关系为a+b<c+d,则该反应为气体体积增大的反应,增大压强平衡逆向移动,C的百分含量减小,
所以P <P <P ,错误;C项,如图丙,曲线上的点为平衡状态v =v ,E点未达平衡,且A百分含量大
1 2 3 正 逆
于平衡时的,平衡正向移动,v >v ,正确;D项,如图丁,压强p之前,随着压强增大,生成物C的百
正 逆
分含量增大,未达平衡状态;压强p之后,随着压强增大,C的百分含量减小,说明增大压强平衡逆向移
动,a+b<c+d,错误。
5.(2023·湖南邵阳市武冈市高二上学期期中)已知反应NO(g) 2NO (g) ΔH=+57 kJ·mol-1
2 4 2
,在温度为T、T 时,平衡体系中NO 的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是
1 2 2
A.A、C两点气体的平均相对分子质量:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅C.由状态B到状态A,可以用加热的方法
D.A、C两点的反应速率:A>C
【答案】C
【解析】该反应是一个反应前后气体计量数增大的吸热反应,升高温度平衡正向移动,二氧化氮含量
增大;增大压强,平衡逆向移动,二氧化氮含量减小,根据图中数据知,相同温度时,二氧化氮含量越大
压强越小,所以p<p;相同压强时,温度越高二氧化氮含量越大,所以T>T。
1 2 2 1
A项,反应前后气体总质量不变,混合气体的物质的量越大,其相对分子质量越小,混合气体中二氧
化氮含量越大混合气体相对分子质量越小,A点二氧化氮含量大于C点,则相对分子质量A<C,错误;B
项,二氧化氮浓度越大混合气体颜色越深,A、C温度相同,压强p<p,则容器体积A>C,所以A点浓
1 2
度小于C点,则A点颜色浅、C点颜色深,错误;C项,A、B是等压条件下,且温度T>T,所以由状态
2 1
B到状态A,可以用加热的方法实现,正确;D项,相同温度下,压强越大反应速率越大,A、C温度相同,
压强p<p,所以反应速率A点小于C点,错误。
1 2
6.(2023·山西太原高二上学期期中对于2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0,且压强p<p。下列图像
1 2
中曲线变化错误的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A项,2A(g)+B(g) 2C(g)是放热反应,温度越高,反应速率越快,越快到达平衡,平衡
后,温度高时平衡向逆反应移动,A的转化率减小,正确;B项,是放热反应,同一压强下,温度越高,
平衡逆反应移动,C的百分含量越低;该反应也是气体体积系数减小的反应,同一温度下,压强越大,平
衡向着正反应方向移动,C的百分含量越大,若压强p <p ,则图像符合,正确;C项,平衡常数的大小
1 2
只与温度有关,是放热反应,温度升高,平衡常数减小,所以500℃的平衡常数比400℃的小,错误;D项,
其他条件不变时,温度越高,正逆反应速率变大,由于反应是放热反应,逆反应速率升高的程度比正反应
大,正确。7.(2023·山东滕州高二上学期期中)对于可逆反应:A(g)+3B (g) 2AB (g) ΔH<0,下列描述
2 2 3
平衡移动的图象正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A项,温度越高,反应速率越大,达到平衡所需时间越少,则当温度为500℃时达到平衡所
需时间小于100℃,应先出现平台,错误;B项,该反应为气体体积减小的放热反应,降低温度和增大压
强,平衡均会向正反应方向移动,AB 的体积分数增大,正确;C项,升高温度,正、逆反应速率均增大,
3
错误;D项,使用催化剂,反应速率增大,但平衡不移动,A 的转化率不变,错误。
2
8.(2022年四川遂宁市上学期期末)在某密闭容器中,可逆反应:A(g)+B(g) xC(g)符合图像(I)
所示关系。由此推断,对图像(I)和(II)说法不正确的是
A.x=1
B.正反应为放热反应
C.若P>P,则y轴可表示B的质量分数
3 4
D.若P>P,则y轴可表示混合气体的平均相对分子质量
3 4
【答案】C
【解析】据图像(Ⅰ)知,在压强相同时,曲线b比c先达到平衡,故T >T ;降温(T→T)时,C%增大,
1 2 1 2
即平衡正向移动,说明正反应为放热反应;当温度不变时,曲线b比a先达到平衡,故压强P >P ,增大
2 1
压强(P→P)时,C%增大,即平衡正向移动,故 x<2即x=1;即该反应方程式为:A(g)+B(g)
1 2
C(g)。A项,据图像(Ⅰ)知,曲线b比a先达到平衡,故压强P>P,增大压强(p→p)时,C%增大,即平衡
2 1 1 2
正向移动,故x<2即x=1,正确;B项,曲线b比c先达到平衡,故T>T;降温(T→T)时,C%增大,即
1 2 1 2
平衡正向移动,说明正反应为放热反应,正确;C项,相同温度下增大压强平衡正向移动,B的转化率增
大,所以若P>P,y轴不能表示B的质量分数,错误;D项,相同温度下增大压强平衡正向移动,气体
3 4
的物质的量减少,但总质量不变,所以平均相对分子质量变大,所以若P>P,y轴可以表示混合气体的
3 4
平均相对分子质量,正确。
9.(2023·浙江杭州市高二上学期期中)已知:A(g)+2B(g) 3C(g) ΔH<0,向一恒温恒容的密
闭容器中充入1 mol A和2 mol B发生反应,t 时达到平衡状态I,在t 时改变某一条件,t 时重新达到平衡
1 2 3
状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.t 时改变的条件:向容器中加入A
2
B.平衡时B的体积分数φ:φ(II)=φ(I)
C.t~t 时反应向正方向移动
2 3
D.平衡时A(g)的物质的量浓度:c(I)>c(II)
【答案】B
【解析】根据图示可知:反应从正反应方向开始,至t 时刻反应达到平衡状态,在t 时刻正反应速率
1 2
瞬间不变,然后逐渐增大,说明改变的外界条件应该是向容器中加入生成物 C,然后根据问题逐一分析解
答。
A项,t 时刻正反应速率瞬间不变,然后逐渐增大,说明改变的外界条件应该是向容器中加入生成物
2
C,错误;B项,根据上述分析可知:在t 时刻改变的外界条件是加入生成物C。该反应是反应前后气体体
2
积不变的反应,加入生成物C,体系压强增大,化学平衡不移动,最终平衡与原平衡等效,则平衡时B的
体积分数φ:φ(II)=φ(I),正确;C项,根据上述分析可知:在t 时刻改变的外界条件是加入生成物C,生
2
成物浓度突然增大,v 突然增大,v 大于v ,则t~t 时反应向逆方向移动,直至建立新的化学平衡状态,
逆 逆 正 2 3
错误;D项,该反应一恒温恒容的密闭容器中进行,由于t 时刻改变的外界条件是向容器中加入生成物
2
C,生成物C发生反应产生反应物A(g)、B(g),故重新达到平衡时A(g)、B(g)的浓度比原平衡时要大,故平衡时A(g)的物质的量浓度:c(II)>c(I),错误。
10.(2023·北京延庆区高二上学期期末)向体积为10 L的恒容密闭容器中通入1.5 mol CH(g)和1.5
4
mol HO(g)制备H,反应原理为CH(g)+HO(g) CO(g)+3H(g)。在不同温度(T、T)下测得容器中
2 2 4 2 2 a b
n(CO)随时间的变化曲线如下图所示。
下列说法不正确的是
A.该反应的正方向ΔH>0
B.T时,CH 的平衡转化率α=
a 4
C.T 时,若改为恒温恒压容器,平衡时n(CH)>0.9 mol
b 4
D.达平衡后再充入CH(g),不能提高CH 的转化率
4 4
【答案】C
【解析】A项,由题图可知,T温度下先达到平衡,T温度下的速率快,所以T>T,温度越高越有利
a a a b
于平衡正向移动生成一氧化碳,该反应的正方向ΔH>0,正确;B项,T时,CH 的平衡转化率α=
a 4
×100%,由化学方程式知反应掉的CH 和生成的CO的量一样多,生成的CO的量为1.0 mol,所以α==,
4
正确;C项,T 时,平衡时n(CO)=0.6 mol,若改为恒温恒压容器,由于该反应是气体体积增大的反应,
b
相当于在原来基础上降低压强,平衡正向移动,因此平衡时n(CO)>0.6 mol,n(CH)<(1.5-0.6) mol=0.9
4
mol,错误;D项,达平衡后再充入CH(g),平衡正向移动,水的转化率提高,但不能提高CH 的转化率,
4 4
正确。