全国卷届高考化学第二部分 题能增分练二特色专题强化练 强化训练三 速率与平衡的图象题.docx

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全国卷届高考化学第二部分题能增分练二特色专题强化练强化训练三速率与平衡的图象题

强化训练三　速率与平衡的图象题

一、选择题

1．某恒容密闭容器中进行的反应：

SO2（g）＋NO2（g）SO3（g）＋NO（g）　ΔH＝akJ/mol；某科研小组通过实验测出SO2的转化率（SO2、NO起始量一定）随条件P的变化情况如下图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．10～15min内反应速率小于15～20min的反应速率，P为升高温度

B．10～20min内反应速率小于20～40min的反应速率，P为减小SO3的浓度

C．10～15min内反应速率大于40～50min的反应速率，P为减小压强

D．该反应中，随着反应物浓度的减小，反应速率一直减小

答案　A

解析　在相同时间内，转化率变化值越大，表明反应中消耗的反应物越多，反应速率越大。

由表中数据知。

10～15min、15～20min内，反应物转化率变化值分别为3.7%、4.5%，故后一个时段内反应速率较快，随着反应的进行，反应物浓度减小，又因容器容积不变，故改变的条件只能是升温，A正确，C、D错误；10～20min、20～40min两个时间段内，转化率分别改变了8.2%、10.3%（注：

时间间隔不同），故10～20min内消耗的反应物比20～40min内消耗的多，反应速率快，B错误。

2．某恒温密闭容器中发生可逆反应Z（？

）＋W（？

）X（g）＋Y（？

）ΔH，在t1时刻反应达到平衡，在t2时刻缩小容器体积，t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。

下列有关说法中不正确的有（　　）

A．Z和W在该条件下一定不是气态

B．t1～t2时间段与t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等

C．若在该温度下此反应的平衡常数表达式为K＝c（X），则t1～t2时间段与t3时刻后X的浓度相等

D．若该反应只在高于某温度T0时能自发进行，则该反应的平衡常数K随温度升高而增大

答案　B

解析　t2时刻缩小容器体积，v正不变，则Z和W一定不是气态，A对；若Y不是气态，则体系中气体的平均摩尔质量不变，B错；根据K＝c（X），则体系中只有X为气态，由于温度不变，K值不变，则c（X）不变，C对；由于该反应的ΔS>0，根据该反应只在温度高于T0时能自发进行，则ΔH>0（若ΔH<0，则反应在任何温度下都能自发进行），因此温度升高，平衡向正反应方向移动，平衡常数K增大，D对。

3．将3molNO放入密闭容器中，50℃时恒温加热，然后加压，气体总物质的量随压强变化如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．在X、Y两点，反应速率v（X）＝v（Y）

B．压强小于107Pa，主要发生的反应为：

2NON2＋O2

C．X点→Y点，可能发生的反应为：

2NO2（g）2NO（g）＋O2（g）

D．整个过程中可能发生的反应为：

3NON2O＋NO2,2NO2（g）N2O4（g）

答案　D

解析　增大压强时，气体总物质的量总是减少，说明该反应是一个气体物质的量减少的反应，则B、C项错误；压强增大过程中曲线出现转折，后阶段气体总物质的量减少得更加显著，说明存在两个反应，则D项正确；Y点压强比X点大，反应速率v（X）

4．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象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

解析　A项正确，由图象可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，说明此反应是放热反应，所以升高温度，平衡将逆向移动，平衡常数减小；B项错误，v（NO2）应等于0.2mol·L－1·s－1；C项错误，加入催化剂，平衡不发生移动；D项错误，达平衡时，增大c（O2），平衡逆向移动，NO2的转化率会减小。

5．反应N2O4（g）2NO2（g）　ΔH＝＋57kJ·mol－1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．A、C两点的反应速率：

A>C

B．A、C两点气体的颜色：

A深，C浅

C．A、B两点气体的平均相对分子质量：

A>B

D．B、C两点化学平衡常数：

B

答案　D

解析　升高温度平衡正向移动，二氧化氮的体积分数增加，因此T1

平衡常数仅是温度的函数，正向进行的程度越大平衡常数越大，因此B、C两点化学平衡常数：

B

C>A；相同温度下增大压强最终达到新的平衡，平衡体系中各种气体的浓度均增大，因此A、C两点气体的颜色：

A浅，C深；平衡体系中气体的总质量不变，气体的总物质的量越小相对分子质量越大，A点对应的气体的总物质的量大于B点，因此A、B两点气体的平均相对分子质量：

A

6．在一定的条件下，甲醇发生脱氢反应生成甲醛：

CH3OH（g）HCHO（g）＋H2（g），甲醇的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。

下列有关说法正确的是（　　）

A．甲醇脱氢反应的焓变ΔH<0

B．600K时，Y点甲醇的v正

C．从Y点到Z点可通过增大压强

D．在T1K时，该反应的平衡常数为8.1

答案　B

解析　分析图象可知，甲醇的转化率随温度的升高而增大，说明该脱氢反应是吸热反应，ΔH>0，A错误；600K时，Y点在平衡曲线之上，可通过减小甲醇的转化率达到平衡，即应使平衡逆向移动，故此时甲醇的v正

7．一定温度下，在四个容积均为2L的密闭容器中发生下列反应：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），起始的物质的量如下表所示，甲中反应在10min时达到平衡，此时SO2的平衡转化率为80%。

下列判断中正确的是（　　）

起始物质的量

甲

乙

丙

丁

n（SO2）/mol

0.40

0.80

0.040

0.80

n（O2）/mol

0.24

0.24

0.024

0.48

n（SO3）/mol

0

0

0.10

0

A．前10min的平均速率：

v（SO3）甲＝0.032mol·L－1·

　min－1

B．乙容器中SO2的平衡转化率大于80%

C．丙容器中，反应达平衡前：

v逆

D．丁容器中，平衡时SO2的浓度小于两倍甲容器中平衡时SO2的浓度

答案　D

解析　甲中SO2的起始量为0.40mol，SO2的平衡转化率为80%，则平衡时消耗SO20.32mol，生成SO30.32mol，v（SO3）甲＝

＝0.016mol·L－1·min－1，A错；甲、乙容器中，O2的起始量相同，乙中SO2的起始量比甲中的大，则乙中SO2的平衡转化率比甲中的小，B错；根据甲中数据求得该反应的平衡常数K＝400，丙容器中，Qc＝

＝520.8>K＝400，故反应逆向进行，反应达平衡前：

v正

8．在一恒容的密闭容器中充入0.1mol/LCO2、0.1mol/LCH4，在一定条件下发生反应CH4（g）＋CO2（g）2CO（g）＋2H2（g），测得CH4平衡时转化率与温度、压强的关系如图，下列有关说法不正确的是（　　）

A．上述反应的ΔH＜0

B．压强：

p4＞p3＞p2＞p1

C．1100℃时该反应平衡常数为1.64

D．压强为p4时，在y点：

v正＞v逆

答案　A

解析　由图象可知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越大，故正反应为吸热反应，ΔH＞0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4>p3>p2>p1，B项正确；1100℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c（CH4）＝0.02mol/L，c（CO2）＝0.02mol/L，c（CO）＝0.16mol/L，c（H2）＝0.16mol/L，即平衡常数K＝

＝1.64，C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡状态，此时v正＞v逆，D项正确。

二、非选择题

9．向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生反应：

xA（g）＋2B（s）yC（g）　ΔH＜0。

在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。

请回答下列问题：

（1）用A的浓度变化表示该反应0～10min内的平均反应速率v（A）＝______________________________________________________。

（2）根据图示可确定x∶y＝________。

（3）0～10min容器内压强________（填“变大”“不变”或“变小”）。

（4）推测第10min引起曲线变化的反应条件可能是________；第16min引起曲线变化的反应条件可能是________。

（填编号）

①减压　②增大A的浓度　③增大C的量　④升温　⑤降温　⑥加催化剂

（5）若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ的平衡常数为K2，则K1________K2（填“＞”“＝”或“＜”）。

答案　

（1）0.02mol/（L·min）　

（2）1∶2　（3）变大

（4）④⑥　④　（5）＞

解析　

（1）0～10min内v（A）＝

＝0.02mol/（L·min）。

（2）根据题图可知，0～10min内A的物质的量浓度减少量为0.2mol/L，C的物质的量浓度增加量为0.4mol/L，x、y之比等于A、C的浓度变化量之比，故x∶y＝0.2∶0.4＝1∶2。

（3）该反应发生后气体分子数增大，而容器容积不变，因此0～10min容器内压强变大。

（4）根据图象可知，10min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变且随后反应速率加快，故改变的条件可能是升温或加入催化剂；12～16min，反应处于平衡状态，16min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变，且随后A的浓度逐渐增大，C的浓度逐渐减小，平衡逆向移动，故改变的条件可能是升温。

（5）升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。

由于16min时升高温度，则K1＞K2。

10．化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。

（1）某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究，反应的方程式为N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＜0。

在1L密闭容器中加入0.1molN2和0.3molH2，实验①、②、③中c（N2）随时间（t）的变化如图所示：

实验②从初始到平衡的过程中，该反应的平均反应速率v（NH3）＝________；与实验①相比，实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的________、________（填字母编号）。

a．增大压强B．减小压强

c．升高温度D．降低温度

e．使用催化剂

（2）已知NO2与N2O4可以相互转化：

2NO2（g）N2O4（g）。

①T℃时，将0.40molNO2气体充入容积为2L的密闭容器中，达到平衡后，测得容器中c（N2O4）＝0.05mol·L－1，则该反应的平衡常数K＝________。

②已知N2O4在较高温度下难以稳定存在，易转化为NO2，若升高温度，则上述反应的平衡常数K将________（填“增大”“减小”或“不变”）。

③向绝热密闭容器中通入一定量的NO2，某时间段内正反应速率随时间的变化如图所示。

下列说法正确的是________（填字母编号）。

A．反应在c点达到平衡状态

B．反应物浓度：

a点小于b点

C．Δt1＝Δt2时，NO2的转化率：

a～b段小于b～c段

答案　

（1）0.008mol·L－1·min－1　e　c

（2）①5　②减小　③C

解析　

（1）v（NH3）＝2v（N2）＝2×

＝0.008mol·L－1·min－1。

与实验①相比，实验②反应速率加快，但平衡没有移动，可知实验②改变的条件为使用催化剂。

与实验①相比，实验③反应速率加快，且平衡时N2浓度增大，说明平衡逆向移动了，故实验③改变的条件为升高温度。

（2）①平衡时NO2的浓度为0.10mol·L－1，则平衡常数K＝

＝

＝5L·mol－1。

②由题意知，升高温度时平衡逆向移动，该反应为放热反应，故升高温度平衡常数减小。

③该反应为放热反应，容器绝热，故开始时随反应进行，容器内温度升高，同时，随反应进行，反应物浓度逐渐减小，在c点之前，反应速率受温度影响较大，反应速率逐渐变大，而在c点之后，反应速率受浓度影响较大，反应速率逐渐变慢。

c点时反应不一定达到平衡状态，反应速率：

a～b段小于b～c段，故转化率：

a～b段小于b～c段。