人教版高中化学选修4第二章第三节化学平衡图像题训练Word文档格式.docx

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按n（CO）∶n（H2）＝1∶2向密闭容器中充入反应物，测得平衡时混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。

下列说法中，正确的是（　　）

A.p1＜p2

B.该反应的ΔH＞0

C.平衡常数：

K（A）＝K（B）

D.在C点时，CO转化率为75%

7、K2FeO4在水中不稳定，发生反应：

4FeO42－+10H2O

4Fe（OH）3（胶体）+

8OH－+3O2，其稳定性与温度（T）和溶液pH的关系分别如图所示。

下列说法不正确的是（）

A.由图Ⅰ可知K2FeO4的稳定性随温度的升高而减弱

B.由图Ⅱ可知图中a＞c

C.由图Ⅰ可知温度：

T1＞T2＞T3

D.由图Ⅰ可知上述反应△H＞0

8、对可逆反应2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）ΔH＜0，下列图像正确的是（）

9、已知：

I2在水中溶解度很小，在KI溶液中溶解度显著增大。

I2在KI溶液中存在下列平衡：

I2（aq）＋I－（aq）

I3－（aq）。

测得不同温度下该反应的平衡常数如下图所示，下列说法正确的是（　　）

A.反应I2（aq）＋I-（aq）

I3-（aq）的ΔH>

B.利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质

C.在上述平衡体系中加入CCl4，平衡不移动

D.25℃时，在上述平衡体系中加入少量KI固体，平衡常数K小于680

10、2NO2（红棕色）

N2O4（无色）　ΔH<

0。

将一定量的NO2充入注射器中并密封，改变活塞位置的过程中，气体透光率随时间的变化如图所示（气体颜色越深，透光率越小）。

A.b点达到了平衡状态

B.b点对应的时刻改变的条件是将注射器的活塞向外拉

C.d点：

v（正）<

v（逆）

D.若在c点将温度降低，其透光率将增大

11、在2L的恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生反应：

2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g），下列有关说法正确的是（　　）

A．由图①可知：

该反应的△H＞0

B．在图②中的t1时充入少量氩气，容器内压强增大，平衡右移

C．图③所示条件下，平衡常数为2

D．图④中的y可以表示平衡常数或密度

12、下列图示与对应的叙述相符的是（）

A.图1表示向0.1mol/LCH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体后，溶液pH的变化

B.图2表示石墨转化为金刚石反应过程中的能量变化，可判断石墨比金刚石稳定

C.图3表示Al3+与OH-反应时溶液中含铝微粒浓度变化曲线，图中a点溶液中大量存在Al3+

D.图4表示某可逆反应的v-t曲线，图中阴影部分面积的含义是（v正-v逆）

二、填空题（52分）

13、（18分）Ⅰ.

（1）已知在448℃时，反应H2（g）+I2（g）

2HI（g）ΔH<

0的平衡常数K1为49，则该温度下反应2HI（g）

H2（g）+I2（g）的平衡常数K2为______；

反应1/2H2（g）+1/2I2（g）

HI（g）的平衡常数K3为_______。

（2）在某一密闭容器中发生上述反应，改变反应的某一条件（混合气体的总物质的量不变），造成容器内压强增大，则下列说法中正确的是_____。

A.容器内气体的颜色变深，混合气体的密度增大

B.平衡不发生移动

C.I2（g）的转化率增大，H2的平衡浓度变小

D．改变条件前后，速率图象如图所示

Ⅱ.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：

CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g），其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示：

t/℃

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

回答下列问题：

（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=______。

（2）该反应为______反应（填“吸热”或“放热”）。

（3）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是______。

A．容器中压强不变B．混合气体中c（CO）不变

C．V（H2）正=V（H2O）逆D．c（CO2）=c（CO）

（4）某温度下，平衡浓度符合下式：

c（CO2）·

c（H2）=c（CO）·

c（H2O），判断此时温度为______℃。

（5）在800℃时，发生上述反应，某时刻测得容器内各物质的浓度分别为c（CO2）=2mol/L（H2）=1.5mol/L、c（CO）=1mol/L、c（H2O）=3mol/L,则下一时刻，反应向_________填“正反应”或“逆反应”）方向进行。

14、（18分）研究NO2、NO、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

（1）已知:

CO可将部分氮的氧化物还原为N2。

反应I:

2CO（g）+2NO（g）

N2（g）+2CO2（g）△H=-746kJ.mol-1

反应II:

4CO（g）+2NO2（g）

N2（g）+4CO2（g）△H=-1200kJ.mol-1

则反应NO2（g）+CO（g）

CO2（g）+NO（g）的△H=______kJ/mol。

（2）一定条件下，将NO2与CO以体积比1:

2置于密闭容器中发生反应II,下列能说明反应达到平衡状态的是________。

a.体系压强保持不变b.容器中气体密度保持不变

c.混合气体颜色保持不变d.每消耗2molNO2的同时生成1molN2

（3）温度为T、容积为10L的恒容密闭容器中，充入1molCO和0.5molSO2发生反应:

2CO（g）+SO2（g）

2CO2（g）+S（g）实验测得生成的CO2体积分数（φ）随着时间的变化曲线如图所示:

①达到平衡状态时，SO2的转化率为__，该温度下反应的平衡常数K=______。

②其它条件保持不变，再向上述平衡体系中充入SO2（g）.CO（g）、S（g）、CO2（g）各0.2mol，此时v（正）___v（逆）（填“>

”“<

”或“=”）。

（4）SCR法是工业上消除氦氧化物的常用方法，反应原理为4NH3（g）+4NO（g）+O2（g）

4N2（g）+6H2O（g）△H<

0.在催化剂作用下，NO转化率与温度的关系如图所示:

图中A点处NO的转化率_______（填“可能是”、“一定是”或“一定不是”）该温度下的平衡转化率；

B点之后，NO转化率降低的原因可能是________。

A.平衡常数变大B.副反应增多

C.催化剂活性降低D.反应活化能增大

（5）2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）△H=-198kJ.mol-l是制备硫酸的重要反应。

在VL恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2,在不同条件下进行反应，反应体系总压强随时间的变化如右图所示。

a和b平衡时，SO3体积分数较大的是_______；

判断的依据是________。

15、（16分）乙炔（C2H2）在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛，可由电石（CaC2）直接水化法或甲烷在1500℃左右气相裂解法生产。

（1）电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3000℃下反应生成CaC2，CaC2再与水反应即得到乙炔。

CaC2与水反应的化学方程式为____

（2）已知：

CH4（g）+2O2（g）===CO2（g）+2H2O

（1）△H1=－890.3kJ/mol

C2H2（g）+2.50（g）===2CO2（g）+H2O

（1）△H2=－1299.6J/mol

2H2（g）+O2（g）=2H2O

（1）△H3=－571.6kJ/mol

则甲烷气相裂解反应：

2CH4（g）===C2H2（g）+3H2（g）的△H=_____kJ/mol。

（3）哈斯特研究得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压（Pa）与温度（℃）的关系如图所示。

①T1℃时，向1L恒容密闭容器中充入0.3molCH4只发生反应2CH4（g）

C2H4（g）+2H2（g），达到平衡时，测得c（C2H4）=c（CH4）。

该反应的△H____0（填“>

”或“<

”），CH4的平衡转化率为____%（保留3位有效数字）。

上述平衡状态某一时刻，若改变温度至T2℃，CH4以0.01mol/（L·

s）的平均速率增多，经ts后再次达到平衡，平衡时，c（CH4）=2c（C2H4），则T1_____（填“>

”）T2，t=______s。

②列式计算反应2CH4（g）

C2H2（g）+3H2（g）在图中A点温度时的平衡常数K=____（用平衡分压代替平衡浓度计算，lg0.05=－1.3）。

③由图可知，甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成，为提高甲烷制乙炔的转化率，除改变温度外，还可采取的措施有___________。

答案解析

1【答案】D

【解析】

根据化学平衡移动原理回答。

A.减少c（H2O），平衡逆向移动，c（H2）也应减小，故A错误；

B.增加c（H2），平衡逆向移动，c（H2O）也应增大，故B错误；

C.增大压强，c（H2）c（H2O）均增大，故C错误；

D.升高温度，平衡正向移动，c（H2O）减小，c（H2）增大，故D正确；

故选D。

2【答案】C

【详解】A.状态Ⅰ和状态Ⅱ时，V正=V逆，反应均处于平衡状态，故不选A；

B.状态Ⅰ变化瞬间正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行到达平衡状态Ⅱ，所以化学平衡移动了，故不选B；

C.t1时刻平衡向正反应方向移动，根据图像可知，正速率瞬间增大，逆反应速率瞬间没变，所以应该是增大了反应物浓度，温度没变，平衡常数不变，故选C；

D.状态Ⅰ变化瞬间正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行到达平衡状态Ⅱ，由于平衡移动了，所以反应物、生成物浓度均发生了变化，故不选D；

正确答案：

C。

3【答案】C

从速率图来看，增大压强，化学反应速率增加，但是正反应速率等于逆反应速率，平衡不移动，说明反应前后气体体积相等。

A．气体体积减小的反应，A项不符合题意；

B．C是固体，是气体体积增大的反应，B项不符合题意；

C．反应前后，气体体积不变，C项正确；

D．没有气体参与，改变压强化学反应速率不变，D项不符合题意；

本题答案选C。

4【答案】A

A.降低温度，化学反应速率减小；

由于该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡向放热的正反应方向移动，NO的转化率增大，A符合题意；

B.加催化剂可以加快化学反应速率，而且不能使化学平衡发生移动，与化学图像不符合，B不符合题意；

C.增大反应物中NO的浓度化学反应速率比原来快，但会使NO的转化率降低，C不符合题意；

D.向密闭容器中加入氩气,由于不能改变物质的浓度，因此不能改变化学反应速率，也不能使化学平衡发生移动，NO转化率不变，D不符合题意；

故合理选项是A。

5【答案】A

【解析】A.压强增大，

？

平衡向气体数目减小的方向，即逆反应方向移动，C的物质的量减少，A项正确；

B.温度升高，

平衡向吸热的方向，即正反应方向移动，C的物质的量增加，B项错误；

C.平衡常数K仅受温度影响，改变压强平衡常数不变，C项错误；

D.平衡常数K仅受温度影响，升温平衡向吸热的方向，即正反应方向移动，平衡常数K会增大，D项错误；

答案选A。

6【答案】D

【解析】由300℃时，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，所以p1＞p2,A错误；

由图可知，升高温度，CH3OH的体积分数减小，平衡逆向移动，则该反应的ΔH＜0,B错误；

A、B处的温度不同，平衡常数与温度有关，故平衡常数不等，C错误；

设向密闭容器充入了1molCO和2molH2，CO的转化率为x，则

CO（g）　＋　2H2（g）CH3OH（g）

起始/mol120

转化/molx2xx

平衡/mol1－x2－2xx

在C点时，CH3OH的体积分数＝

＝0.5，解得x＝0.75，D正确。

7【答案】B

【解析】A、由图1数据可知，温度越高，相同时间内FeO42-浓度变化越快，高铁酸钾溶液平衡时FeO42-浓度越小，温度越高FeO42-浓度越小，所以K2FeO4的稳定性随着温度的升高而减弱，故A正确；

B、pH越小，氢离子浓度越大，由4FeO42-+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+8OH-+3O2↑可知：

氢离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，高铁酸钾溶液平衡时FeO42-浓度越小，pH越小，由图知a＜c，故B错误；

C、温度越高，反应速率越快，相同时间内FeO42-浓度变化越快，则由图Ⅰ可知温度：

T1>

T2>

T3，故B正确；

D、温度越高FeO42-浓度越小，正向反应是吸热反应，说明平衡正向移动，即ΔH＞0，故D正确；

综上所述，本题正确答案为B。

8【答案】A

【解析】A．只增加氧气的浓度，则正反应速率增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，与图象吻合，A正确；

B．正反应为放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，二氧化硫的转化率降低，图象不符，B错误；

C．增大压强平衡正向移动，转化率增大，但反应速率增大，到达平衡所用时间较少，图象不符，C错误；

D．加入催化剂，反应速率增大，到达平衡所用时间减少，但平衡不移动，图象不符，D错误；

9【答案】B

【解析】A．由图像数据可知，温度越大，平衡常数越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应方向为放热反应，即△H＜0，故A错误；

B．硫难溶于水，而碘单质与I-形成I3-而溶于水，可以达到除去少量碘的目的，故B正确；

C．加入CCl4，碘能溶于CCl4，这样水中碘的浓度变小，平衡向左移动，故C错误；

D．加入KI固体，碘离子浓度增大，平衡向右移动，但平衡常数只受温度影响，与物质的浓度无关，加入少量KI固体，平衡常数K不变，故D错误；

故选B。

10【答案】B

【解析】A.b点透光率不再发生变化，则b点达到平衡状态，所以A选项是正确的；

B.颜色越深，透光率越小，可以知道b点时c（NO2）增大，则b点对应的时刻改变的条件不可能是将注射器的活塞向外拉，故B错误；

C.d点透光率减小，平衡逆向移动，则v（正）<

v（逆），所以C选项是正确的；

D.该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，则透光率将增大，所以D选项是正确的。

故答案选B。

11【答案】D

【解析】解：

本题考查化学反应速率与化学平衡图象的综合应用．

A．图象分析可知温度为T2前三氧化硫含量增大，T2温度后三氧化硫含量减小，说明T2前反应未达到平衡状态，T2是达到平衡状态，温度升高平衡逆向进行，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，△H＜0，故A错误；

B．恒容容器中充入少量氩气，容器内压强增大分压不变，平衡不变，平衡不发生移动，故B错误；

C．平衡时二氧化硫转化率50%，结合化学反应三行计算平衡浓度，

2SO2（g）+O2（g）

2SO3（g）

起始量（mol/L）10.50

变化量（mol/L）0.50.250.5

平衡量（mol/L）0.50.250.5

平衡浓度K=

=

=4，故C错误；

D．反应平衡常数随温度变化，温度不变平衡常数不变，反应前后气体质量和体积不变，密度始终不变，图象变化符合，故D正确；

故选D．

12【答案】B

【解析】

A、向0.1mol/LCH3COOH溶液中逐步加入CH3COONa固体后，溶液pH逐渐升高，A错误；

B、由图可知，石墨能量比金刚石低，石墨稳定，B正确；

C、a点所示pH接近12，碱性环境中铝离子会生成氢氧化铝沉淀，C错误；

D、根据图像可知图中阴影部分的面积为[c（反应物）-c（生成物）]，D错误；

答案选B。

13【答案】Ⅰ.

（1）1/49；

7

（2）D

Ⅱ.

（1）

（2）吸热

（3）BC

（4）830

（5）逆反应

Ⅰ.

（1）448℃时，反应H2（g）+I2（g）

2HI（g）的平衡常数K1为49，则温度下反应2HI（g）

H2（g）+I2（g）的平衡常数K2=

=1/49，反应H2（g）+I2（g）

HI（g）的平衡常数K3=

=7，故答案为：

1/49；

7；

（2）向一体积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应H2（g）+I2（g）

2HI（g）△H＜0，当达到平衡后，t1时刻改变反应的某一条件，造成容器内压强增大，且混合气体总物质的量不变，故改变的条件为升高温度，升高温度正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率大于正反应速率，反应逆向移动。

A．平衡向逆反应移动，I2的浓度增大，容器内气体的颜色变深，混合气体的总质量不变，容器的容积不变，故混合气体的密度不变，故A错误；

B．升高温度正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应移动，故B错误；

C．平衡向逆反应移动，I2（g）的转化率降低，H2的平衡浓度增大，故C错误；

D．升高温度正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率大于正反应速率，反应逆向移动，图象与实际相符合，故D正确；

故选D；

Ⅱ.

（1）平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比，则CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）的平衡常数K=

，故答案为：

；

（2）由温度升高，平衡常数变大可知，升高温度，平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，故答案为：

吸热；

（3）A．该反应为气体的物质的量不变的反应，则容器中压强始终不变，不能作为判定平衡的方法，故A错误；

B．混合气体中c（CO）不变，则达到化学平衡，故B正确；

C．V（H2）正=V（H2O）逆，则对于氢气来说正逆反应速率相等，则达到平衡，故C正确；

D．c（CO2）=c（CO），该反应不一定达到平衡，浓度关系取决于反应物的起始量和转化率，故D错误；

故答案为：

BC；

（4）c（CO2）·

c（H2O）时，平衡常数K=1，则该温度为830℃，故答案为：

830；

（5）

=1＞K，所以化学平衡向逆反应方向移动，故答案为：

逆反应。

14【答案】

（1）.-227

（2）.ac（3）.60%（4）.3.375（5）.>

（6）.一定不是（7）.BC（8）.a（9）.b起始压强大于a,说明其温度高于a，而该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，SO3体积分数减小

【解析】

（1）已知:

N2（g）+2CO2（g）△H=-746kJ.mol-1；

N2（g）+4CO2（g）△H=-1200kJ.mol-1。

根据盖斯定律，由（II-I）

可得反应NO2（g）+CO（g）

CO2（g）+NO（g），所以其△H=[-1200kJ.mol-1-（-746kJ.mol-1）]

-227kJ/mol。

2置于密闭容器中发生反应II，该反应的正反应是气体分子数减少的反应。

a.体系压强保持不变，说明各组分的物质的量保持不变；

b.由于气体的质量和体积始终不变，所以容器中气体密度保持不变；

c.混合气体颜色保持不变，说明各组分的浓度保持不变；

d.每消耗2molNO2的同时生成1molN2，不能说明正反应速率和逆反应速率相等。

综上所述，能说明反应达到平衡状态的是ac。

（3）①由图中信息可知，达到平衡状态时，CO2体积分数为0.4，n（CO2）=（1mol+0.5mol）

0.4=0.6mol，则SO2的变化量是0.3mol，其转化率为

60%。

各组分CO、SO2、CO2、S的平衡浓度分别为0.04mol/L、0.02mol/L、0.06mol/L、0.03mol/L,该温度下反应的平衡常数K=

=3.375。

②其它条件保持不变，再向上述平衡体系中充入SO2（g）.CO（g）、S（g）、CO2（g）各0.2mol，此时Qc=

<

K，所以反应向正反应方向进行，v（正）>

v（逆）。

（4）由于该反应是放热反应，平衡常数随温度升高而减小，所以其平衡转化率随温度升高而减小，温度越低NO的平衡转化率越大。

A点对应的温度低、反应速率较慢，NO的转化率小于B点，所以A点尚未达到平衡状态，故A点NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率；

催化剂不变则活化能不变，B点之后，NO转化率降低的原因可能是副反应增多或催化剂活性降低，选BC。

（5）a和b平衡时，SO3体积分数较大的是a，判断的依据是：

由图可知，b起始压强大于a,由于容器体积相同、起始投料相同，说明其温度高于a，而该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，SO3体积分数减小。

15【答案】

（1）.CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑

（2）.+376.4kJ/mol（3）.>

（4）.66.7%（5）.>

（6）.5（7）.5×

104（8）.可以充入适量的乙烯

【分析】

（1）碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔；

（2）根据盖斯定律来分析；

（3）①分解反应绝大多数为吸热反应；

设出CH4的转化浓度，然后根据三段式，利用c（C2H4）=c（CH4）来解答；

根据改变温度后，CH4的浓度升高来判断温度的变化；

表示出变化后的CH4和C2H4的浓度，然后根据c（CH4）=2c（C2H4）来计算；

②根据平衡常数表达式来计算；

③甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成，为提高甲烷制乙炔的转化率，可以充入适量的乙烯。

【详解】

（1）碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔，反应的化学方程式为：

CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑，故答案为CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑；

（2）将已知反应依次编号为①、②、③，由盖斯定律将①×

4-②-③×

可得：

2CH4（g）=C2H2（g）+3H2（g