【新教材】高考化学复习 考点25 化学反应速率和化学平衡图像类应用题练习

新教材适用高考化学考点25化学反应速率和化学平衡图像类应用题1(2015安徽理综，11)汽车尾气中，NO产生的反应为：N2(g)O2(g)2NO(g)，一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A温度T下，该反应的平衡常数KB温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的H”“”“0，错误。2BCA项，CO2(g)C(s)=2CO(g)气体的物质的量增加的反应，故S0，观察图像知，随着温度的升高，c(CO2)减小，平衡为正移，则H0，错误；B项，所在d曲线表示的是通入0.1 mol CO2的变化过程，此时此时气体总的物质的量为0.12 mol，所在曲线表示的是通入0.2 mol CO2的变化过程，此时此时气体总的物质的量为0.32 mol，此时中气体总物质的量大于中气体总物质的量的2倍，且的温度高，气体体积膨胀，压强又要增大，则p总(状态)2p总(状态)，正确；C项，状态和，温度相同，中CO2的投料量是中CO2投料量的2倍，若恒容时两平衡等效，则有c(CO，状态)2c(CO，状态)，但成比例增加投料量，相当于加压，平衡向逆反应方向移动，所以c(CO，状态)v逆(状态)，错误。3解析首先根据反应和反应确定反应为2SO3(g) 2SO2(g)O2(g)H196 kJmol1。(1)根据反应的特点：正反应方向为气体体积增大、吸热反应，增大压强SO3(g)的转化率减小，故X代表压强。(2)在等压条件下，升高温度，反应的平衡向正向移动，SO3(g)的转化率增大，故L2所代表高温曲线，即L1L2。答案 (1)压强(2)L1L2SO3(g)分解的热化学方程式为2SO3(g) 2SO2(g)O2(g)H196 kJmol1，当压强一定时，温度升高，平衡转化率增大4解析(1)根据H原子守恒得zx2zy，则z。由题中所给数据可知吸氢速率v240 mL2 g4 min30 mLg1min1。由图像可知，T1T2，且T2时氢气的压强大，说明升高温度平衡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，故H (T2)。处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，H2 浓度增大，平衡正向移动，一段时间后再次达到平衡，此时H/M增大，故可能处于图中的c点。由氢化反应方程式及图像可知，这是一个放热的气体体积减小的反应，根据平衡移动原理，要使平衡向左移动释放H2 ，可改变的条件是：升温或减压。答案(1)30c加热减压两年经典高考真题1AA项，由图像知题给反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，正确；v(NO2)0.2molL1s1，B项错误；C项，仅加入催化剂平衡不发生移动，C项错误；D项，若x为c(O2)，则O2浓度增大，NO2的转化率减小，与图像不符，D项错误。2解析(1)图中显示，T2时达到平衡所用时间少，反应速率大，所以温度高；而温度越高c(A)越小，说明平衡正向移动，可判断正反应为吸热反应，升温K将增大。 (2)根据“三段式”求解： A(g) B(g)C(g)开始molL1 0.050 0 0转化molL1 0.035 00.035 0平衡molL10.015 0 0.035 00.035 0故平衡时体系总的物质的量(0.015 molL10.035 0molL10.035 0molL1)1.0 L0.085 mol。平衡常数KmolL10.082 molL1。05 min平均反应速率v(A)0.007 molL1min1。答案(1)小于小于(2)0.085 mol0.082 molL10.007 molL1min13解析设开始充入的原料气中，C2H4(g)和H2O(g)的物质的量均为n。 C2H4(g)H2O(g)=C2H5OH(g)开始(mol) n n 0转化(mol) 20%n 20%n 20%n平衡(mol) 80%n 80%n 20%n平衡混合气中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)的物质的量分数依次为：、。根据题意，将数据代入化学平衡常数表达式，Kp。C2H4(g)H2O(g) C2H5OH(g)是一个气体体积减小的反应，相同温度下，增大压强，平衡向正反应方向移动，C2H4的转化率提高，所以p4p3p2p1。依据反应特点及平衡移动原理，提高乙烯转化率还可以增大H2O与C2H4的比例，或将乙醇及时液化分离出去等。答案0.07(MPa)1p4p3p2p1反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高将产物乙醇液化移去增加nH2OnC2H4比4解析(1)若反应能自发进行，则有HTS0，H0，故要使HTS0，则必须在高温下进行。(2)结合化学平衡常数的定义及题中信息，可知Kp。(3)由于反应产生的SO2和CO2物质的量的比例为11，而反应只产生CO2气体，若SO2和CO2的浓度之比随时间发生变化，则表明两个反应同时发生。(4)A项，向该反应体系中投入石灰石，分解产生CO2，使反应逆向移动，可降低体系中SO2的生成量，正确；由图可知，当CO初始体积分数相同时，温度越低，CaS质量分数越高，由此可知，在合适的温度区间内控制较低的反应温度，能减小SO2的生成量，B正确，D错误；C项，由图可看出，提高CO的初始体积百分数曲线呈上升趋势，CaS的含量升高，生成SO2的量将降低，正确。(5)随着反应的进行，c(SO2)逐渐增加，当反应刚达到平衡时c(SO2)最大，又由于反应的速率(v1)大于反应的速率(v2)，反应先达到平衡，随着反应的进行，CO2的浓度不断增大，使反应平衡逆向移动，SO2的浓度将逐渐减少至反应达到平衡时不再变化，图像见答案。答案(1)高温(2)(3)如果气相中SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化，则表明两个反应同时发生(4)ABC(5)【两年模拟试题精练】1B由于t1t2，t4t5时间段平衡均向逆反应方向移动，故氨气体积分数最高的时间段应该是0t1，A、D错误；t3t4时间段平衡没有移动，B正确；温度降低，正、逆反应速率均减小，而t1时刻正、逆反应速率均增大，故C错误。2B降温平衡正向移动，平衡常数增大，A项错误；平衡时X浓度的变化量为1 molL10.15 molL10.85 molL1，X的平衡转化率为100%85%，B项正确；H0，该反应为放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，X的转化率减小，C项错误；6 min时反应达到平衡状态，化学平衡为动态平衡，反应未停止，故D项错误。3C根据图像可知，t1时刻正反应速率突然增大，达到新平衡后正反应速率比第一次平衡时小，说明t1时刻逆反应速率减小，不可能是改变了温度、压强或使用了催化剂。4C由合成氨的反应可以判断，达平衡后升高温度，平衡逆向移动，v逆v正，NH3的体积百分含量减小，A、B正确，C错误；增大压强，平衡正向移动，NH3的体积百分含量增大，D正确。5A结合图像可确定，若p1p2，增大压强平衡正向移动，A的质量分数将减小，气体的物质的量减小，即混合气体的平均摩尔质量增大，故A项错误，C项正确。若p1p2，增大压强平衡正向移动，混合气体中C的质量分数增大，A的转化率将增大，故B、D项正确。6D氦气与该反应无关，在恒压条件下加入氦气相当于减小压强，但反应前后气体分子数相等，平衡不移动，气体C的体积分数不变，A错；增加C的物质的量，恒压条件下或恒容条件下都是等效平衡，C的体积分数不变，B错；增大压强，平衡不移动，C的体积分数不变，C错；升高温度，平衡正向移动，C的体积分数增大，故D正确。7B当其他条件不变时，对于有气体参加的可逆反应，压强越大，反应速率越大，达到平衡所需的时间越短。由题图可知，压强为p2时，该反应达到平衡所需的时间较短，故p1p2；当其他条件不变时，增大压强会使平衡向气态物质体积减小的方向移动，当压强为p2(因p1p2)时，A的转化率较小，故正反应为气态物质体积增大的反应，即n123。8C CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)起始(mol/L)1 3 0 0转化(mol/L)0.752.250.75 0.75平衡(mol/L)0.250.750.75 0.75则010 min内，v(H2)0.225 molL1min1，B错误；K5.3，C正确；3 min时，未达到平衡状态，v正v逆，A错误；该反应为放热反应，升高温度平衡向左移动，CO2的转化率降低，D错误。9Bv正v逆，达到平衡，增大压强，平衡正向移动，v正v逆，A正确；温度升高平衡正向移动，气体的物质的量减小，但总质量不变，平均相对分子质量增大，B错误；压强增大，平衡正向移动，CO2的转化率升高，C正确；D项，温度升高，平衡正向移动，乙烯含量增大；压强增大，平衡正向移动，乙烯含量也增大，正确。10B反应在T2温度时，C的百分含量最高，才达到了化学平衡状态，A项错误、B项正确；平衡后温度升高，A的百分含量增大，说明平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，C、D错误。11解析(1)()观察同一压强下的CO转化率随温度的升高而减小，所以正反应应为放热反应。()100 时CO的转化率为0.5，列式求算：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)起始：a mol 2a mol0转化：0.5a mola mol 0.5a mol平衡：0.5a mola mol 0.5a molK等于平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，求得K为b2/a2；反应物的K值大只能说明反应进行的程度大，不能确定其反应速率大小，也不能确定反应是吸热还是放热。()由于该反应为气体体积减小的反应，再通入a mol CO，2a mol H2相当于在原平衡基础增大压强有利于平衡向正反应方向移动，所以CO的转化率增大，平衡常数只与温度有关，与浓度无关，所以不会改变。() CO(g)2H2(g) CH3OH(g)起始：2.5 mol 7.5 mol0转化：2.25 mol4.5 mol2.25 mol平衡：0.25 mol3 mol2.25 mol由于压强之比等于物质的量之比，平衡时的物质的量总数为5.5 mol，起始时为10 mol，所以平衡时压强为起始时的0.55倍。(2)根据盖斯定律，由反应4可得。答案(1)()放热()b2/a2c()增大不变()0.55(2)CO2(g)4H2(g)=CH4(g)2H2O(l)H252.9 kJmol112解析(1)4CO(g)2NO2(g)4CO2(g)N2(g)H0，该反应是放热反应，当升高温度时，正、逆反应速率都增大，甲中正反应速率在刚升温至T2时没有增大，故错误；升高温度，化学平衡逆向移动，CO的浓度增大，CO的体积分数增大，故丙不正确。(2)甲容器中起始时n(CO2)n(H2O)0.10 mol，根据平衡常数计算可得到CO的转化率为50%。乙容器中起始时n(H2O)0.20 mol，相当于在甲容器中增大c(H2O)，平衡正向移动，n(CO)减少，CO的转化率增大；丙容器中起始时n(CO)n(H2O)0.20 mol，相当于两个甲容器中的量，假设两个甲容器合二为一，反应到达平衡后，缩小体积至一半变成丙容器，相当于对体系加压，平衡不移动，CO的转化率不变化。丙容器中改变温度，CO的转化率增大说明平衡正向移动，正反应为放热反应，故需降低温度；平衡正向移动，生成物的浓度增大，反应物的浓度减小，故K增大。答案(1)乙(2)K50%降低增大