D．正反应是吸热反应；m＋n>p＋q
【答案】D
【解析】图像中有三个量，应定一个量来分别讨论另外两个量之间的关系。
定压强，讨论T与A的转化率的关系：
同一压强下，温度越高，A的转化率越高，说明正反应是吸热反应；定温度，讨论压强与A的转化率的关系：
同一温度下，压强越大，A的转化率越高，说明正反应是体积缩小的反应，即m＋n>p＋q。
该图像中有两个变量，采用“定一议二”的方法，此题的另外一个关键点事做一条垂直的辅助线，及恒温条件下分析压强的变化。
高频考点四：
速率、平衡综合图像
【典例】【山东枣庄三中2016届10月月考】下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是（）
A．①是其它条件一定时，反应速率随温度变化的图象，正反应△H＜0
B．②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像
C．③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图象，曲线a是使用催化剂的曲线
D．④是一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图象，压强p1＞p2
【答案】C
【解析】
试题分析：
A．由图①可知，温度升高，平衡正向移动，正反应△H>0,错误；B．图②中，该反应的离子方程式为Fe3++3SCN-
Fe（SCN）3,在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后，平衡不移动，错误；C．使用催化剂可缩短达到平衡所需时间，由图③可知，曲线a是使用催化剂的曲线，正确；D．由图④可知，一定条件下，向含有一定量A的容器中逐渐加入B时，平衡向正反应方向移动，能提高A物质的转化率，该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，增大压强，平衡不移动，错误；答案为C。
1．【2015江苏化学】在体积均为1．0L的量恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2，在不同温度下反应CO2（g）＋c（s）
2CO（g）达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c（CO2）随温度的变化如图所示（图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上）。
下列说法正确的是（）
A．反应CO2（g）＋c（s）
2CO（g）△S>0、△H<0
B．体系的总压强P总：
P总（状态Ⅱ）>2P总（状态Ⅰ）
C．体系中c（CO）：
c（CO，状态Ⅱ）<2c（CO，状态Ⅲ）
D．逆反应速率V逆：
V逆（状态Ⅰ）>V逆（状态Ⅲ）
【答案】BC
【考点定位】考查熵变、焓变、勒夏特列原理、等效平衡知识。
【名师点睛】将熵变和常见吸热反应进行考查，熟记常见吸热反应和放热反应，平时注重等效平衡的分析而不是简单的规律，特别是一些技巧的应用，影响化学反应速率的因素在题目中也有所体现，只是简单考查温度对反应速率的影响，能较好考查学生对基础知识的掌握好运用，平时学习中注重基础知识的培养。
2．【2015上海化学】已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快，其能量随反应进程的变化如下图所示。
下列说法正确的是（）
A．加入催化剂，减小了反应的热效应
B．加入催化剂，可提高H2O2的平衡转化率
C．H2O2分解的热化学方程式：
H2O2→H2O+O2+Q
D．反应物的总能量高于生成物的总能量
【答案】D
【考点定位】考查图示法在表示催化剂对化学反应的影响的知识。
【名师点睛】图像方法在化学反应原理的表示中有直观、形象、具体的特点，在溶液的成分的确定、化学反应速率和化学平衡、沉淀的形成及溶解、化学反应过程的能量变化及反应的过程和反应的热效应中多有应用。
反应的过程就是原子重新组合的过程，在这个过程中断裂旧键吸收能量，形成新的化学键放出热量。
反应物的能量要高于生成物的能量就是放热反应，生成物的能量若高于反应物的能量，反应是吸热反应。
看清反应物、生成物的能量的高低，掌握反应的热效应的含义及反应原理，是本题的关键。
3．【2015安徽理综化学】汽车尾气中，产生NO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K=
B．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
【答案】A
【考点定位】本题考查化学平衡相关知识，包括平衡常数的计算、化学平衡的移动和勒夏特列原理的应用。
【名师点睛】化学平衡是化学重要的理论，是高考历年来必考点之一，对于平衡图像的考查特别能体现理
科素养，因此平衡图像题成为高考青睐的题型之一，解决本题的关键在于正确从图像中获取信息，在
这种类型的图像表面比较复杂，很多学生不会分析。
但是实际上我们知道设计此图像的本意在于考查
学生会不会通过比较来得出结论，实际上就是控制变量法的应用。
解题技巧是：
单看一条线，整看辅助
线。
首先先单看一条线，无论有多少条曲线都忽视掉，只看一条，记住在这条曲线上所有的点都是等温
或者等压的，然后根据横坐标（压强或者温度的升高）纵坐标物质参数的变化（变大或者变小）来判断
平衡的移动方向从而能够得出反应的一些特征。
看过一条曲线之后我们只能得出平衡一方面的特征（比
如说吸放热或者分子数变化情况），还要在看一次，这次是整看辅助线：
整体看，记住要做一条x轴的
垂线，这条线段一定会交多重曲线的每条曲线于一点，这些点上都是等温或者等压的（视x轴的物理量
而定），然后通过y轴上物质参数的相关变化来得出平衡另一个参数的性质。
4．【2014年高考安徽卷第10题】臭氧是理想的烟气脱硝剂，其脱硝反应为：
2NO2（g）+O3（g）
N2O5（g）+O2（g），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
C
D
升高温度，平衡常数减小
0~3s内，反应速率为：
v（NO2）=0.2mol·L-1
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）
【答案】A
【命题意图】本题主要是考查化学反应速率、化学平衡移动，涉及平衡常数、反应速率单位、催化剂以及浓度对反应速率和平衡的影响，侧重考查图像分析，属于中等难度试题的考查，意在考查学生严谨的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。
5．【2014年高考福建卷第12题】在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下：
反应时间/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
c（N2O）/mol/L
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是（）
（注：
图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示N2O初始浓度且c1＜c2）
【答案】A
【考点定位】本题主要是考查化学反应速率、转化率、半衰期与浓度的关系等
【名师点晴】本题难度大，综合性强，是选择题中的压轴题。
该类试题重点考查了学生对基本概念的理解和综合分析应用能力，考查了基本概念的内涵和外延，重点考查这些基本概念、基本计算、以及对数据的分析与处理的综合能力。
对学生的要求较高。
6．【2014年高考重庆卷第7题】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
B．T2下，在0～t1时间内，υ（Y）＝
mol/（L·min）
C．M点的正反应速率υ正大于N点的逆反应速率υ逆
D．M点时再加入一定量的X，平衡后X的转化率减小
【答案】C
【解析】A、根据图像可知W点消耗的X的物质的量大于M点消耗X的物质的量，因此根据热化学方程式可知W点放出的热量多，A不正确；B、T2下，在0～t1时间内X的浓度减少了（a－b）mol/L，则根据方程式可知Y的浓度增加了
mol。
反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，所以Y表示的反应速率为
mol/（L·min），B不正确；C、根据图像可知，温度为T1时反应首先达到平衡状态。
温度高反应速率快，到达平衡的时间少，则温度是T1＞T2。
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正确；D、由于反应前后均是一种物质，因此M点时再加入一定量的X，则相当于是增大压强，正方应是体积减小的可逆反应，因此平衡向正反应方向移动，所以X的转化率升高，D不正确，答案选C。
【考点定位】本题主要是考查化学反应速率和平衡平衡状态的有关判断与计算、图像识别等，题目难度较大，对学生的思维能力要求较高，意在考查学生严谨的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。
【名师点睛】本题从化学反应速率与化学平衡图像入手，结合反应方程式及改变的条件进行综合分析。
观察图像的时候首先看横纵坐标，然后看变化趋势，与化学反应速率与化学平衡移动的影响因素相结合，得出相关结论，进行解题。
7．【2015北京理综化学】（12分）氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。
其反应过程如下图所示：
（3）反应Ⅱ：
2H2SO4（l）=2SO2（g）+O2（g）+2H2O（g）△H=+550kJ/mol
它由两步反应组成：
i．H2SO4（l）=SO3（g）+H2O（g）△H=+177kJ/mol
ii．SO3（g）分解。
L（L1、L2），X可分别代表压强或温度。
下图表示L一定时，ii中SO3（g）的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是。
②判断L1、L2的大小关系，并简述理由：
。
【答案】
（3）①压强 ②L2>L1 2SO3（g）= 2SO2（g）+O2（g）△H=+196kJ/mol,压强一定时，温度升高，平衡转化率增大
【解析】
【考点定位】考查方程式配平;离子检验;平衡图像分析;化学平衡影响因素
【名师点晴】本题以通过太阳能制备氢能源为素材考查化学方程式的书写、元素化合物知识、化学平衡理论，较好的考查了学生灵活运用所学知识分析问题、解决问题的能力，体现了化学的学科特点。
8．【2015广东理综化学】（16分）用O2将HCl转化为Cl2，可提高效益，减少污染，
（2）新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性，
①实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的aHCl—T曲线如图12，则总反应的△H0,（填“＞”、“﹦”或“＜”）；A、B两点的平衡常数K（A）与K（B）中较大的是。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应aHCl—T曲线的示意图，并简要说明理由：
。
③下列措施中有利于提高aHCl的有。
A、增大n（HCl）B、增大n（O2）C、使用更好的催化剂D、移去H2O
（3）一定条件下测得反应过程中n（Cl2）的数据如下：
t（min）
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n（Cl2）/10-3mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率（以mol·min-1为单位，写出计算过程）。
（4）Cl2用途广泛，写出用Cl2制备漂白粉的化学方程式。
【答案】
（2）①＜；K（A）；②见右图
增大压强，平衡右移，ɑHCl增大，相同温度下，HCl的平衡转化率比之前实验的大。
③B、D
（3）解：
设2.0～6.0min时间内，HCl转化的物质的量为n，则
2HCl（g）+
1/2O2（g）==H2O（g）+Cl2（g）
21
n（5.4-1.8）×10-3mol
解得n=7.2×10-3mol，所以v（HCl）=7.2×10-3mol/（6.0-2.0）min==1.8×10-3mol/min
（4）2Cl2+2Ca（OH）2==CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
【解析】
；
③A、增大n（HCl），平衡正向移动，但是平衡移动使HCl减少的趋势小于增加HCl使增大的趋势，所以HCl的转化率减小，错；B、增大n（O2），反应物的浓度增大，平衡向正向移动，HCl转化率增大，对；C、使用更好的催化剂，不能使化学平衡发生移动，实验HCl的转化率不变，错；D、移去H2O，及减小了生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，HCl转化率增大。
对。
故答案是选项B、D。
（3）题目中给出的是n（Cl2）的数据，要求的是以HCl的物质的量变化表示的反应速率，所以根据方程式进行计算，注意是2.0～6.0min内的速率，单位是mol·min-1：
设2.0～6.0min内，HCl转化的物质的量为n，则：
2HCl（g）+1/2O2（g）＝H2O（g）+Cl2（g）
21
n（5.4-1.8）×10-3mol
解得n=7.2×10-3mol，所以v（HCl）=7.2×10-3mol/（6.0-2.0）min==1.8×10-3mol/min
（4）Cl2与石灰乳发生反应制取漂白粉，反应的化学方程式为：
2Cl2+2Ca（OH）2＝CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O。
【考点定位】本题主要考查了盖斯定律的应用、化学平衡移动、化学平衡常数的大小比较、化学图像的绘制以及化学反应速率的计算。
【名师点睛】利用盖斯定律进行热化学方程式计算时先要观察分反应中物质在总反应的位置，运用“同边相加异边减”的方法将分反应转化为总反应。
化学反应速率的计算时弄清楚物质浓度的改变，再利用公式进行计算。
化学平衡的问题通常涉及到平衡状态的判断、平衡的移动、平衡的有关计算等，平衡的判断抓住两个根本标志：
各物质的浓度不再变化、同种物质的生成速率和消耗速率相等。
平衡移动判断时分析清楚反应两边气体的系数大小、反应时吸热还是放热等。
有关化学平衡的计算则一定要用“三段式”。
在绘制图像时通常题目会有参考的曲线，在分析新的条件与原曲线的关系的基础上进行绘制。
9．【2015山东理综化学】（19分）合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。
（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逐惭增大；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）△H（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。
反应的焓变△HⅠ_____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“>”“<”或“=”）。
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，达到平衡后反应（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。
【答案】
（1）2/（y—x）；30；<
（2）>；c；加热减压
【考点定位】本题以合金贮氢材料为背景，考查了元素守恒的应用、化学反应速率的计算、焓变的判断、化学平衡移动及影响因素、热化学方程式的书写。
【名师点睛】本题素材选取新颖，化学反应速率与化学平衡完全围绕图像展开，这就要求考生具有较强的读图能力，能够快速的从图表中得到有用的数据，是解答本题的关键，本题第二小题为创新的题型，定义了一个新的陌生物理量，并且对该物理量进行分析，这就要求考生们对平时所学知识做到深入理解、活学活用，才能顺利的解答，第3小题为热化学方程式的书写，为常规题目，只要考生注意正负号、物质的状态以及数值的计算等，即可得到正确答案。
10．【2015浙江理综化学】（15分）乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：
（1）已知：
化学键
C－H
C－C
C＝C
H－H
键能/kJ·molˉ1
412
348
612
436
计算上述反应的△H＝________kJ·mol－1。
（2）维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。
已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝____________（用α等符号表示）。
（3）工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气（原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1︰9），控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。
在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性（指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数）示意图如下：
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实___________。
②控制反应温度为600℃的理由是____________。
（4）某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。
保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：
CO2＋H2＝CO＋H2O，CO2＋C＝2CO。
新工艺的特点有_________（填编号）。
①CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利于CO2资源利用
【答案】（15分）
（1）124
（2）
或
（3）①正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气起稀释，相当于起减压的效果
②600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。
温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。
高温还可能使催化剂失活，且能耗大
（4）①②③④
（2）乙苯的平衡转化率为α，则平衡时各组的物质的量为：
n（乙苯）=n（1－α）mol、n（苯乙烯）=n（H2）=nαmol，则平衡常数
；也可用各组分的分压来表示平衡常数，平衡时气体总物质的量为n（1+α）mol，各组分的分压为：
p（乙苯）=
、p（苯乙烯）=p（H2）
，以此代入Kp表达式并化简可求得
。
（3）①常压下掺混水蒸气起稀释作用
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