届高考化学复习考点精练25《化学反应速率和化学平衡图像类应用题》全国通用Word格式.docx
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________________________________________________________________________。
4．[2015·
山东理综，30
（1）
（2）]合金贮氢材料具有优异的吸放氢性能，在配合氢能的开发中起着重要作用。
（1）一定温度下，某贮氢合金（M）的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强（p），横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比（H/M）。
在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MHx，随着氢气压强的增大，H/M逐渐增大；
在AB段，MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy，氢化反应方程式为：
zMHx（s）＋H2（g）
zMHy（s） ΔH1（Ⅰ）；
在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。
反应（Ⅰ）中z＝________（用含x和y的代数式表示）。
温度为T1时，2g某合金4min内吸收氢气240mL，吸氢速率v＝________mL·
g－1·
min－1。
反应的焓变ΔH1________0（填“>
”“<
”或“＝”）。
（2）η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，η（T1）________η（T2）（填“>
当反应（Ⅰ）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，达平衡后反应（Ⅰ）可能处于图中的________点（填“b”“c”或“d”），该贮氢合金可通过________或________的方式释放氢气。
1．（2014·
安徽理综，10）臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为：
2NO2（g）＋O3（g）N2O5（g）＋O2（g），若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是（ ）
A
B
升高温度，平衡常数减小
0～3s内，反应速率为：
v（NO2）＝0.2mol·
L－1
C
D
t1时仅加入催化剂，平衡正向移动
达平衡时，仅改变x，则x为c（O2）
2.（2013·
海南化学，15）反应A（g）B（g）＋C（g）在容积为1.0L的密闭容器中进行，A的初始浓度为0.050mol·
L－1。
温度T1和T2下A的浓度与时间关系如图所示。
回答下列问题：
（1）上述反应的温度T1________T2，平衡常数K（T1）________K（T2）。
（填“大于”、“小于”或“等于”）
（2）若温度T2时，5min后反应达到平衡，A的转化率为70%，则：
①平衡时体系总的物质的量为________。
②反应的平衡常数K＝________。
③反应在0～5min区间的平均反应速率v（A）＝________。
3．[2014·
课标全国Ⅰ，28（3）]乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。
下图为气相直接水合法中乙烯[C2H4（g）＋H2O（g）===C2H5OH（g） ΔH＝－45.5kJ·
mol－1]的平衡转化率与温度、压强的关系（其中nH2O∶nC2H4＝1∶1）。
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp＝________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×
物质的量分数）。
②图中压强p1、p2、p3、p4的大小顺序为______________，理由是_______________________________________________。
③气相直接水合法常用的工艺条件为：
磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290℃、压强6.9MPa，n（H2O）∶n（C2H4）＝0.6∶1。
乙烯的转化率为5%。
若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有________、________。
4．[2014·
浙江理综，29
（1）
（2）（4）（5）（6）]煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2，严重破坏生态环境。
采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定，从而降低SO2的排放。
但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应，降低了脱硫效率。
相关反应的热化学方程式如下：
CaSO4（s）＋CO（g）
CaO（s）＋SO2（g）＋CO2（g） ΔH1＝218.4kJ·
mol－1（反应Ⅰ）
CaSO4（s）＋4CO（g）CaS（s）＋4CO2（g）
ΔH2＝－175.6kJ·
mol－1（反应Ⅱ）
请回答下列问题：
（1）反应Ⅰ能自发进行的反应条件是_________________________。
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分（B）的平衡压强p（B）代替该气体物质的量浓度c（B），则反应Ⅱ的Kp＝________（用表达式表示）。
（3）通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由是____________________________________。
（4）图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。
则降低该反应体系中SO2生成量的措施有________。
A．向该反应体系中投入石灰石
B．在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C．提高CO的初始体积百分数
D．提高反应体系的温度
（5）恒温恒容条件下，假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，且v1＞v2，请在图2中画出反应体系中c（SO2）随时间t变化的总趋势图。
湖北部分重点中学联考）如图表示一定条件下反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH＜0的反应速率与反应过程的曲线关系图。
下列说法正确的是（ ）
A．氨气的体积分数最高的一段时间为t5～t6。
B．t2～t3和t3～t4时间段氨气的体积分数相等
C．t1时刻改变的条件是降低温度
D．t4～t5时间段平衡向正反应方向移动
成都四中模考）如图表示反应X（g）4Y（g）＋Z（g） ΔH＜0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：
下列有关该反应的描述正确的是（ ）
A．若降低温度，
的值减小
B．X的平衡转化率为85%
C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%
D．第6min后，反应就停止了
3.
（2015·
北师大附中月考）如图表示可逆反应A（g）＋3B（g）2C（g） ΔH＜0达平衡后，改变某一反应条件，反应速率随时间变化的情况，根据曲线判断下列说法中正确的是（ ）
A．t1时降低了温度，平衡向正反应方向移动
B．t1时增大了压强，平衡向正反应方向移动
C．t1时增大了A的浓度，同时减小了C的浓度，平衡向正反应方向移动
D．t1时可能使用了催化剂
4．（2015·
贵阳联考）工业合成氨的正反应是放热反应，下列关于反应N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g）的图像中，错误的是（ ）
5．（2014·
重庆一中月考）在容积一定的密闭容器中发生可逆反应：
A（g）＋2B（g）2C（g） ΔH＝＋QkJ/mol（Q＞0），条件变化时，影响平衡移动的关系如图所示。
下列说法不正确的是（ ）
A．p1＜p2，纵坐标指A的质量分数
B．p1＞p2，纵坐标指C的质量分数
C．p1＜p2，纵坐标指混合气体的平均摩尔质量
D．p1＞p2，纵坐标指A的转化率
6．（2014·
青岛模拟）一定条件下，在一个体积可变的密闭容器中充入2mol的气体A和1mol的气体B发生反应：
2A（g）＋B（g）3C（g） ΔH＞0。
t1时刻反应达到平衡，并测得C在容器中的体积分数为φ1。
t2时刻改变某一条件（其他条件不变），C在容器中的体积分数变化如图所示，则t2时刻改变的条件是（ ）
A．加入1mol氦气B．加入1molC
C．增大压强D．升高温度
7．（2014·
济南模拟）
可逆反应A（g）＋2B（g）nC（g） ΔH＜0，在相同温度、不同压强时，A的转化率与反应时间（t）的关系如图所示，下列结论正确的是（ ）
A．p1＞p2，n＞3B．p1＜p2，n＞3
C．p1＜p2，n＜3D．p1＞p2，n＝3
8．（2015·
安阳联考）把1molCO2和3molH2通入1L
的密闭容器中，在某温度下发生反应：
CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH＝－49.0kJ·
mol－1。
测得CO2和CH3OH的浓度随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．3min时，v正＝v逆
B．0～10min内，H2的平均反应速率为2.25mol·
L－1·
min－1
C．该温度下，反应的平衡常数K＝5.3
D．若升高温度，则CO2的转化率大于75%
9．（2014·
荆州模拟）科学家采用“组合转化”技术，将CO2在一定条件下转化为重要的化工原料乙烯：
2CO2（g）＋6H2（g）C2H4（g）＋4H2O（g），正反应为吸热反应，该反应达到平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列图示错误的是（ ）
10．（2015·
日照联考）向密闭容器中充入物质A和B，发生反应aA（g）＋bB（g）cC（g）。
反应过程中，物质A的含量（A%）和C的含量（C%）随温度（T）的变化曲线如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡
B．该反应在T2温度时达到过化学平衡
C．该反应的逆反应是放热反应
D．升高温度，平衡会向正反应方向移动
11．（2015·
成都高三调研）研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用双赢的课题。
（1）CO可用于合成甲醇。
在压强为0.1MPa条件下，在体积为bL的密闭容器中充入amolCO和2amolH2，在催化剂作用下合成甲醇：
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g）
平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如下图：
（ⅰ）该反应属于________反应（填“吸热”或“放热”）。
（ⅱ）100℃时，该反应的平衡常数：
K＝________（用含a、b的代数式表示）。
若一个可逆反应的平衡常数K值很大，对此反应的说法正确的是________（填序号）。
a．该反应使用催化剂意义不大
b．该反应发生将在很短的时间内完成
c．该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小
d．该反应一定是放热反应
（ⅲ）在温度和容积不变的情况下，再向平衡体系中充入amolCO、2amolH2，达到平衡时CO的转化率________（填“增大”、“不变”或“减小”，下同），平衡常数________。
（ⅳ）在某温度下，向一容积不变的密闭容器中充入2.5molCO、7.5molH2，反应生成CH3OH（g）达到平衡时，CO的转化率为90%，此时容器内压强为开始时压强的________倍。
（2）某温度下，若将CO2（g）和H2（g）以体积比1∶4混合，在适当压强和催化剂作用下可制得甲烷，已知：
CH4（g）＋2O2（g）===CO2（g）＋2H2O（l）
ΔH＝－890.3kJ·
H2（g）＋1/2O2（g）===H2O（l）
ΔH＝－285.8kJ·
则CO2（g）和H2（g）反应生成甲烷和液态水的热化学方程式为________________________________________________________________________。
12．（2015·
合肥质检）汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
（1）4CO（g）＋2NO2（g）
4CO2（g）＋N2（g）
ΔH＝－1200kJ·
对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图像正确的是________（填代号）。
（2）汽车尾气中CO与H2O（g）在一定条件下可以发生反应：
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g） ΔH＜0。
820℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，达到平衡状态，K＝1.0。
起始物质的量
甲
乙
丙
n（H2O）/mol
0.10
0.20
n（CO）/mol
①该反应的平衡常数表达式为_____________________________。
②平衡时，甲容器中CO的转化率是________。
比较下列容器中CO的转化率：
乙________甲；
丙________甲（填“＞”、“＝”或“＜”）。
③丙容器中，通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，则温度________（填“升高”或“降低”），平衡常数K________（填“填大”、“减小”或“”不变）。
题型集训25 化学反应速率和化学平衡图像类应用题
【三年高考真题演练】
[2015年高考真题]
1．A [A项，在温度T下，由曲线a可知，达到平衡后N2、O2、NO的浓度分别为c1mol/L、c1mol/L、2（c0－c1）mol/L，所以该反应的平衡常数K＝
，正确；
B项，反应前后，混合气体的体积与质量都没有发生改变，所以混合气体的密度不变，错误；
C项，加入催化剂只改变反应速率而不改变反应的转化率，若加入催化剂达到平衡后，c（N2）应与曲线a对应的平衡浓度相同，错误；
D项，若曲线b对应的条件改变是温度，由于曲线b相对于曲线a先达到了平衡，故应该为升温，升高温度，N2的平衡浓度减小，说明平衡向正向移动，该反应为吸热反应，ΔH>
0，错误。
]
2．BC [A项，CO2（g）＋C（s）===2CO（g）气体的物质的量增加的反应，故ΔS>
0，观察图像知，随着温度的升高，c（CO2）减小，平衡为正移，则ΔH＞0，错误；
B项，Ⅰ所在d曲线表示的是通入0.1molCO2的变化过程，此时
此时气体总的物质的量为0.12mol，
Ⅱ所在曲线表示的是通入0.2molCO2的变化过程，此时
此时气体总的物质的量为0.32mol，此时Ⅱ中气体总物质的量大于Ⅰ中气体总物质的量的2倍，且Ⅱ的温度高，气体体积膨胀，压强又要增大，则p总（状态Ⅱ）>
2p总（状态Ⅰ），正确；
C项，状态Ⅱ和Ⅲ，温度相同，Ⅱ中CO2的投料量是Ⅲ中CO2投料量的2倍，若恒容时两平衡等效，则有c（CO，状态Ⅱ）＝2c（CO，状态Ⅲ），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Ⅱ）<
2c（CO，状态Ⅲ），正确；
D项，状态Ⅰ和Ⅲ相比，Ⅲ的温度高，反应速率快，所以v逆（状态Ⅲ）>
v逆（状态Ⅰ），错误。
3．解析 首先根据反应Ⅱ和反应ⅰ确定反应ⅱ为2SO3（g）
2SO2（g）＋O2（g） ΔH＝＋196kJ·
（1）根据反应ⅱ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ⅱ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L1＜L2。
答案
（1）压强
（2）L1＜L2 SO3（g）分解的热化学方程式为2SO3（g）
mol－1，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zx＋2＝zy，则z＝
。
由题中所给数据可知吸氢速率v＝240mL÷
2g÷
4min＝30mL·
由图像可知，T1<
T2，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ΔHⅠ<
0。
（2）由图像可知，固定横坐标不变，即氢原子与金属原子个数比相同时，T2时氢气的压强大，说明吸氢能力弱，故η（T1）>
η（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）
30 <
（2）>
c 加热 减压
[两年经典高考真题]
1．A [A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）＝
＝
＝0.2mol·
s－1，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mol·
L－1 0.050 0 0
转化mol·
L－1
0.0350 0.0350
平衡mol·
L－1 0.0150 0.0350 0.0350
故①平衡时体系总的物质的量
＝（0.015mol·
L－1＋0.0350mol·
L－1）×
1.0L＝0.085mol。
②平衡常数K＝
mol·
L－1＝0.082mol·
③0～5min平均反应速率v（A）＝
＝0.007mol·
答案
（1）小于 小于
（2）①0.085mol ②0.082mol·
L－1 ③0.007mol·
3．解析 ①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）nn0
转化（mol）20%n20%n20%n
平衡（mol）80%n80%n20%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＝
②C2H4（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p4>
p3>
p2>
p1。
③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 ①
＝0.07（MPa）－1
②p4>
p1 反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高
③将产物乙醇液化移去 增加nH2O∶nC2H4比
4．解析
（1）若反应Ⅰ能自发进行，则有ΔH－TΔS<
0，由于反应Ⅰ的正反应ΔS>
0，ΔH>
0，故要使ΔH－TΔS<
0，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Ⅰ产生的SO2和CO2物质的量的比例为1∶1，而反应Ⅱ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Ⅰ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Ⅰ的进行，c（SO2）逐渐增加，当反应Ⅰ刚达到平衡时c（SO2）最大，又由于反应Ⅰ的速率（v1）大于反应Ⅱ的速率（v2），反应Ⅰ先达到平衡，随着反应Ⅱ的进行，CO2的浓度不断增大，使反应Ⅰ平衡逆向移动，SO2的浓度将逐渐减少至反应Ⅱ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】
1．B [由于t1～t2，t4～t5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0～t1，A、D错误；
t3～t4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。
2．B [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1mol·
L－1－0.15mol·
L－1＝0.85mol·
L－1，X的平衡转化率为
×
100%＝85%，B项正确；
ΔH＜0，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；
6min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。
3．C [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。
4．C [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。
5．A [结合图像可确定，若p1＜p2，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
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