1、专题36 化学平衡图像专题36 化学平衡图像【基础回顾】【技能方法】化学平衡图像题基本分析方法(1)认清坐标系,搞清纵、横坐标所代表的意义,并与勒夏特列原理挂钩。(2)紧扣可逆反应的特征,看清正反应方向是吸热还是放热、体积增大还是减小、不变、有无固体、纯液体物质参加或生成等。(3)看清速率的变化及变化量的大小,在条件与变化之间搭桥。(4)看清起点、拐点、终点,看清曲线的变化趋势。(5)先拐先平。例如,在转化率一时间图上,先出现拐点的曲线先达到平衡,此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。(6)定一议二。当图象中有三个量时,先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。【基础达标】1下图为某化
2、学反应的速率与时间的关系示意图。下列有关t1时刻改变条件的说法正确的是()AH0,t1时刻升高温度BH0,t1时刻增大O2浓度CH0, t1时刻增大压强DH0,t1时刻升高温度【答案】D【解析】试题分析:A、升高温度正逆反应速率都增大,根据勒夏特列原理升高温度平衡向逆反应方向移动,故错误;B、增大氧气的浓度,只增大正反应方向的速率,逆反应方向速率不变,故错误;C、增大压强,正逆反应方向的速率都增大,但此反应气体系数之和相等,平衡不移动,故错误;D、升高温度,平衡向正反应方向移动,且正逆反应速率都增大,故正确。考点:考查影响反应速率的因素和勒夏特列原理等知识。2一定条件下,在体积为10L的固定容
3、器中发生反应:H0,反应过程如图,下列说法正确的是()At1min时正、逆反应速率相等BX曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系C08 min,H2的平均反应速率v(H2)001 molL-1min-1D1012min,升高温度使反应速率加快,平衡正向移动【答案】B【解析】试题分析:At1min时反应物、生成物的物质的量相等,但是不能表示正、逆反应速率相等,错误。BX表示的是生成物,由于生成物只有NH3,因此X曲线表示NH3的物质的量随时间变化的关系,正确。C08min,NH3变化的物质的量是06mol,则H2变化的物质的量是09mol,所以H2的平均反应速率v(H2)09mol10L8mi
4、n=001125 molL-1min-1,错误。D1012min,改变条件,是反应速率加快,产生更多的NH3,若是升高温度使反应速率加快,由于该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,错误。考点:考查图像法在表示化学反应速率、化学平衡移动的影响的知识。3反应,在不同温度和压强改变的条件下,产物AB的生成情况如图所示:a为500、b为300的情况,c为反应在300时从时间t3开始向容器中加压的情况,则下列叙述正确的是()AA2、B2及AB均为气体,Q0BAB为气体,A2、B2中有一种为非气体,Q0CAB为气体,A2、B2中有一种为非气体,Q0DAB为固体,A2、B2中有一种为非气体,Q0
5、【答案】C【解析】试题分析:A升高温度AB的含量减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则该反应的正反应为放热反应,H0,Q0,错误;B从时间t3开始向容器中加压,AB的含量减小,说明平衡向逆反应方向进行,逆反应方向为气体体积减小的方向,说明反应物气体的化学计量数之和小于生成物化学计量数,则AB为气体,A2、B2中至少有一种为非气体,B错误,C正确,D错误; 答案是选项C。考点:本题考查化学平衡图象问题的知识。4可逆反应,反应过程中,当其它条件不变时,C的百分含量(C)与温度(T)和压强(P)的关系如下图下列叙述正确的是()A达平衡后,加入催化剂则C增大B达平衡后,若升温,平衡左移C化学方程式
6、中bc +dD达平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动【答案】B【解析】试题分析:根据左边的图像可知温度T2T1,升高温度,生成物C的含量降低,说明平衡逆向移动。根据平衡移动原理:升高温度,平衡向吸热反应方向移动。逆反应方向为吸热反应,所以该反应的正反应为放热反应。选项B正确。根据右边的图像可知压强P2P1,增大压强,C的含量降低,说明增大压强,平衡逆向移动,逆反应方向为气体体积减小的反应方向。所以bc+d。选项C错误。达平衡后,加入催化剂,平衡不发生移动,则C不变,选项A错误。达平衡后,由于A是固体,所以增加A的量不能使平衡移动,选项D错误。考点:考查温度、压强对化学平衡移动的影响的知识5汽车
7、尾气净化中的一个反应如下:H373.4 kJmol-1在恒容的密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是()【答案】C【解析】试题分析:A.由于该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,化学平衡常数减小,错误。B.升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动,CO的转化率降低,错误。C.对于一个确定的化学反应,化学平衡常数只与温度有关,温度不变,化学平衡常数不变,正确。D.向平衡体系中加入N2,生成物的浓度增大,平衡逆向移动,NO的转化率降低,错误。考点:考查影响化学反应速率、化学平衡和化学平衡常数的关系的知识。【能力提升】1在某容积一定的密闭容器中,有下列可逆
8、反应,反应曲线(T表示温度,P表示压强,C% 表示C的体积分数)如图所示,试判断对图的说法中一定正确的是()A该反应是吸热反应Bx=2CP3P4,y轴可表示混合气体的相对分子质量DP3P4,y轴可表示C物质在平衡体积中的百分含量【答案】D【解析】试题分析:A、根据图,先拐对应的温度和压强高或大,即T1T2,P2P1,压强相等时,温度越高,C%越小,根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热反应方向进行,即向逆反应方向移动,正反应是放热反应,故错误;B、根据图,随压强增加,C%增大,根据勒夏特列原理增大压强,平衡向体积减小方向进行,即正反应方向进行,x12,故错误;C、M=m/n,因为组分都是气体,m
9、不变,随压强增大,平衡向正反应方向移动,即物质的量减小方向进行,n减小,M增大,根据图,等温下:随压强增大,y减小,不符合题意,故错误;D、根据图,随压强的增大,C%增大,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向正反应方向移动,C的平衡体积分数增大,故正确。考点:考查勒夏特列原理。2下列各表述与示意图一致的是()A图表示25时,用0.1 molL-1盐酸滴定10 mL 0.05 molL-1Ba(OH)2溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化B图表示充有NO2的恒温密闭容器在t时刻增大压强时,c(NO2)随时间的变化C图中曲线表示反应H0 ,正、逆反应的平衡常数K随温度的变化D图中a、b曲线分别表示反应
10、H0使用(a)和未使用(b)催化剂时,反应过程中的能量变化【答案】C【解析】试题分析:A用0.1 molL-1盐酸滴定10 mL 0.05 molL-1Ba(OH)2溶液恰好反应时消耗盐酸是10mL,图像不正确,A错误;B根据反应可知增大压强NO2的浓度增大,平衡向正反应方向进行,但最终平衡后NO2浓度仍然比原来大,图像不正确,B错误;C平衡常数只与温度有关系,合成氨反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,因此图中曲线表示反应H0,正、逆反应的平衡常数K随温度的变化,C正确;D图生成物能量应该是2SO3(g) D错误,答案选C。考点:考查酸碱中和滴定、外界条件对平衡状态的影
11、响以及能量变化等判断3可逆反应,根据下表中的数据判断下列图像错误的是()【答案】D【解析】试题分析:A、温度升高,反应速率加快,先到平衡,从表格分析,温度高,平衡逆向移动,A的转化率减小,正确,不选A;B、温度升高,平衡逆移动,C的百分含量减小,P1压强下,C的百分含量减小,正确,不选B;C、温度升高,正逆反应速率都增大,平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,正确,不选C;D、增大压强,正逆反应速率都增大,平衡正向移动,应该正反应速率大于逆反应速率,错误,选D。考点:考查条件对反应速率和平衡影响,化学平衡图像分析4取五等份NO2分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:H0反应相
12、同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是()ABCD【答案】D【解析】试题分析:该反应的正反应是放热反应,当反应达到平衡时,升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动。所以NO2的平衡含量增大,与的图像不符合。该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡向吸热的逆反应方向移动。NO2的平衡含量增大,与吻合。因此正确的是,选项是D。考点:考查温度与化学平衡移动、物质的平衡含量的关系的知识。15根据下列有关图象,说法正确的是()A由图知,反应在T1、T3处达到平衡,且该反应的H0B由图知,反应在t6时刻,NH3体积分数最
13、大C由图知,t3时采取增大反应体系压强的措施D若图表示在10L容器、850时的反应,由图知,到4min时,反应放出51.6kJ的热量【答案】D【解析】试题分析:A由图知,反应在T1处X、Z的体积分数相同,不等于反应处于平衡状态。T3处达到平衡,此后,随着温度的升高,X的体积分数增大,说明升高温度,平衡逆向移动,根据平衡移动原理:升高温度,平衡向吸热反应方向移动,所以该反应的正反应是反应,H0,错误。B由图知,反应在t1t2时反应处于平衡状态,t2t3时处于平衡状态;在t3时平衡逆向移动,NH3减小,到t4时达到平衡状态,在t5时,由于V逆V正,平衡逆向移动,NH3进一步减小,所以在t6时刻,N
14、H3体积分数最小,错误。C由图知,t3时V正=V逆,化学平衡不发生移动,由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以增大越大,化学平衡向正反应方向移动,与图像不符合,错误。D若图表示在10L容器、850时的反应,由图知,到4min时,根据图像可知反应消耗的H2O的物质的量是n(H2O)=0.12mol/L10L=1.2mol,根据热化学方程式可知,每消耗1molH2O,放出热量是43kJ,现在反应的水的物质的量是1.2mol,所以反应放出热量是:43kJ/mol 1.2mol =51.6 kJ,正确。考点:考查图像法在化学平衡、化学反应速率的影响的知识。【终极闯关】1【2008全国理综】已知:
15、4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g);H1025 kJ/mol,该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是()【答案】C【解析】从题给的可逆反应方程式看:温度升高平衡向逆反应方向移动,使NO含量降低而不是升高。压强增大平衡逆向移动,NO含量降低。达平衡所需时间短。使用催化剂可加快反应速率,所以达到平衡所需时间短。2【哈尔滨市第六中学2014-2015学年度上学期期末考试】下列用来表示可逆反应H0的图像正确的是()【答案】B【解析】试题分析:A、温度升高,平衡逆向移动,X的转化率降低,则温度高的曲线在下方,且X的转化率不随压强增大而增大,错
16、误;B、温度升高平衡逆向移动,则Z的含量减少,温度高的先达平衡,正确;C、温度升高正逆反应速率均增大,不是降低,错误;D、因为该反应是气体物质的量不变的可逆反应,所以增大压强,平衡不移动,正逆反应速率变化相同,错误,答案选B。考点:考查对平衡图像的分析判断3【江西省新余市2015届高三上学期期末统考】H=-92.2KJ/mol。在2L恒容密闭容器中各物质的浓度随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是()A若时段I中投入物质的浓度为原来的2倍,则反应物的转化率增大,平衡常数不变.B第25min改变的条件是将NH3从反应体系中分离出去C若第60min时反应又达到了平衡,则时段改变的条件是降低温度
17、D前25min内反应放出的热量为46.lkJ【答案】D【解析】试题分析:在2L恒容密闭容器中H=-92.2KJ/mol。A项若时段I中投入物质的浓度为原来的2倍,则相当于等效的两个相同体系合,合并瞬间反应物的转化率不变,但单位体积内体系微粒数目增多,平衡正向移动使单位体积内体系微粒数目减少,故反应物转化率增大,且温度不变,平衡常数不变,A项正确;由图象可知25min时,N2、H2的浓度均不变,但NH3的浓度瞬间降低,故改变条件是将NH3从反应体系中分离出去,B项正确;时段3,第45min时各微粒浓度均不变,但平衡正向移动故改变条件为降低温度,C项正确;第25min时N2浓度有1.0mol/L降
18、低为0.50mol/L,改变量为1mol,故放出热量为92.2 KJ/mol,D项错误;本题选D。考点:化学平衡图像问题。4【2015四川理综化学】一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:。 平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:已知:气体分压(P分)=气体总压(P总)体积分数。下列说法正确的是()A550时,若充入惰性气体,正,逆均减小,平衡不移动B650时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%CT时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动D925时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0P总【答案】B【解析】试题分析:A、平衡向正反应
19、方向移动,A错误;B、利用三段式,可得CO2的转化率为25.0%,B正确,C、由图可知T时,平衡体系中CO2和CO体积分数相等,则在恒压密闭容器中再充入等体积的CO2和CO,平衡不移动,C错误;D、平衡后。选B。考点:化学反应速率与化学平衡 化学平衡常数5【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:,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()【答案】A【解析】A、根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应。升高温度平衡向逆反应方向移动,故平衡常数减小,A正确;B、速率单位错误,该为molL-1s-1,B错误;C、催化剂不影响平衡移动,只能改变反应速率,C错误;D、通入氧气,增大生成物浓度,平衡向逆反应方向移动,反应物NO2的转化率减小,D错误,答案选A。
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