版高考化学总复习专题七巧解平衡及速率图像题题型冲关苏教版.docx

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版高考化学总复习专题七巧解平衡及速率图像题题型冲关苏教版

2018版高考化学总复习-专题七-巧解平衡及速率图像题题型冲关-苏教版

课时4　巧解平衡及速率图像题

1．（2017·西安模拟）现有下列两个图像：

下列反应中符合上述图像的是（　　）

A．N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH＜0

B．2SO3（g）2SO2（g）＋O2（g）　ΔH＞0

C．4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（

g）　ΔH＜0

D．H2（g）＋CO（g）C（s）＋H2O（g）　ΔH＞0

解析　由左边的图像可知，温度越高生成物的浓度越大，说明升高温度，平衡向正反应移动，故正反应为吸热反应；由右边图

像可知，相交点左边未达平衡，相交点为平衡点，相交点右边压强增大，平衡被破坏，v逆＞v正，平衡向逆反应方向移动，说明正反应为气体物质的量增大的反应；综合上述分析可知，可逆反应

A．反应方程式中n＝1

B．10min时，曲线发生变化的原因是升高温度

C．10min时，曲线发生变化的原因是增大压强

D．0～5min内，用X表示的反应速率为v（X）＝0.08mol·L－1·min－1

解析　根据图像可知，反应进行到5min时，X、Y和Z的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态。

此时X的浓度减少了2.0mol/L－1.6mol/L＝0.4mol/L；Z的浓度增加了0.4mol/L，所以根据浓度的变化量之比等于化学计量数之比可知，n＝1，A正确；10min时，X、Y、Z的浓度均增大，但平衡向正反应方向移动。

该可逆反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，但反应物的浓度降低，因此改变的条件一定不是温度，B不正确；由于该可逆反应的正反应是气体分子总数减小的反

应，因此根据图像可知，10min时，曲线发生变化的原因是增大压强，C正确；0～5min内，用X表示的反应速率为v（X）＝

＝0.08mol·L－1·min－1，D正确。

答案　B

3．（2017·日照调研）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的体积分数和C的体积分数随温度（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温度时达到化学平衡

B．该反应在T2温度时达到化学平衡

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

解析　T2之前A的体积分数减小，C的体积分数增大，是因为反应未达到平衡，T2之后A的体积

分数增大，C的体积分数减小，是因为反应在T2时达到平衡后，升高温度平衡向逆反应方向移动，故B项正确，C、D项错误。

在T1和T3时，A的体积分数均与C的体积分数相等，但T1时反应没有达到平衡状态，A项错误。

答案　B

4．如图表示恒容密闭容器中，反应X（g）4Y（g）＋Z（g）　ΔH<0在某温度时，X的浓度随时间的变化曲线：

下列有关该反应的描述正确的是（　　）

A．8min时，反应停止

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．若降低温度，v正和v逆将以同样程度减少

解析　8min时X的浓度不再变化，但反应并未停止，A项错误。

从反应开始至达到平衡，X的浓度变化为1.0mol·L－1－0.15mol·L－1＝0.85mol·L－1，转化率为

×100%＝85%，B项正确。

ΔH<0，正反应放热，故升高温度，平衡将逆向移动，则X的转化率减小，C项错误。

降低温度，正、逆反应速率同时减小，但是降低温度平衡正向移动，故v正>v逆，即逆反应速率减小得快，D项错误。

答案　B

5．在一定条件下，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

解析　分析图像可知，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

答案　B

6．用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染。

已知：

反应Ⅰ：

4NH3（g）＋6NO（g）5N2（g）＋6H2O（l）　ΔH1

反应Ⅱ：

2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）　ΔH2（且|ΔH1|＝2|ΔH2|）

反应Ⅲ：

4NH

3（g）＋6NO2（g）5N2（g）＋3O2（g）＋6H2O（l）　ΔH3

反应Ⅰ和反应Ⅱ在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表：

温度/K

反应Ⅰ

反应Ⅱ

已知：

K2>K1>K′2>K′1

298

K1

K2

398

K′1

K′2

（1）推测反应Ⅲ是________反应（填“吸热”或“放热”）

（2）相同条件下，反应Ⅰ在2L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应产生N2的量随时间变化如图所示。

①计算0～4分钟在A催化剂作用下，反应速率v（NO）＝________。

②下列说法正确的是________。

A．该反应的活化能大小顺序是：

Ea（A）>Ea（B）>Ea（C）

B．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数

C．单位时间内H—O键与N—H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡

D．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已达到平衡

（3）一定条件下，反应Ⅱ达到平衡时体系中n（NO）∶n（O2）∶n（NO2）＝2∶1∶2。

在其他条件不变时，再充入NO2气体，分析NO2体积分数——φ（NO2）的变化情况：

恒温恒压容器，φ（NO2）________；恒温恒容容器，φ（NO2）________（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（4）一定温度下，反应Ⅲ在容积可变的密闭容器中达到平衡，此时容积为3L，c（N2）与反应时间t变化曲线X如图所示，若在t1时刻改变一个条件，曲线X变为曲线Y或曲线Z。

则：

①变为曲线Y改变的条件是______________________________________。

变为曲线Z改变的条件是________________________________________。

②若t2时降低温度，t3时达到平衡，请在图中画出曲线X在t2～t4内c（N2）的变化曲线。

解析　

（1）分析表中数据可知，对于反应Ⅰ和反应Ⅱ，温度升高时，K值减小，平衡逆向移动，故两个反应都是放热反应，焓变小于0。

将反应Ⅰ－反应Ⅱ×3得反应Ⅲ，则ΔH3＝ΔH1－3ΔH2＝2ΔH2－3ΔH2＝－ΔH2，因为ΔH2<0，所以ΔH3>0，反应Ⅲ是吸热反应。

（2）①v（NO）＝

v（N2）＝

×

＝0.375mol·L－1·min－1。

②生成的N2越多，则活化分子越多，活化能降低，A错误；增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子的浓度，活化分子的百分数不变，B错误；单位时间内H—O键与N—H键断裂的数目相等时，说

明正反应速率等于逆反应速率，反应已经达到平衡，C正确；若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡，D正确。

（3）恒温恒压容器中的平衡是等效平衡，φ（NO2）不变；恒温恒容容器，再充入NO2气体，等效于增大压强，平衡正向移动，φ（NO2）变大。

（4）①曲线Y比曲线X先达到平衡，但平衡状态相同，改变的条件是加入催化剂；曲线Z条件下，N2的浓度由2mol·L－1瞬间增大到3mol·L－1，容器体积应由3L减小到2L，改变的条件是：

将容器的体积快速压缩至2L。

②该反应是吸热反应，降低温度时，平衡逆向移动，c（N2）在原有基础上逐渐减小，直到达到新的平衡。

答案　

（1）吸热

（2）①0.375mol·L－1·min－1　②CD

（3）不变　变大

（4）①加入催化剂　将容器的体积快速压缩至2L　②图像如图