化學(xué)反應(yīng)速率與平衡的圖像分析(解析版)-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新教材新高考)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

備戰(zhàn)2025年高考化學(xué)【一輪-考點(diǎn)精講精練】復(fù)習(xí)講義

考點(diǎn)43化學(xué)反應(yīng)速率與平衡的圖像分析

疆本講?講義概要

1.瞬時(shí)速率一時(shí)間圖像

2.全程速率一時(shí)間圖像

3.物質(zhì)的量(或濃度)一時(shí)間圖像

4.含量一時(shí)間一溫度(壓強(qiáng))圖像

知識(shí)精講

5.“A的轉(zhuǎn)化率(或C的含量)一溫度一壓強(qiáng)”四種圖像

6.速率一溫度(壓強(qiáng))圖

7.“點(diǎn)一線一面”三維度分析特殊平衡圖像

8.化工生產(chǎn)中的復(fù)雜圖像分析

選擇題:20題建議時(shí)長:60分鐘

課后精練

實(shí)際時(shí)長:________分鐘

非選擇題:5題

港夯基?知識(shí)精講________________________________________________________

化學(xué)平衡圖像題,常以CY圖、含量一時(shí)間一溫度圖、含量一時(shí)間一壓強(qiáng)圖、恒壓線圖、恒溫線圖等考

查化學(xué)反應(yīng)速率和平衡知識(shí),此外又出現(xiàn)了很多新型圖像,這些圖像常與生產(chǎn)生活中的實(shí)際問題相結(jié)合,

從反應(yīng)時(shí)間、投料比值、催化劑的選擇、轉(zhuǎn)化率等角度考查,體現(xiàn)變化觀念與平衡思想的核心素養(yǎng)。解答

該類題目要注意以下步驟:

(1)橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的含義

①橫坐標(biāo):通常是f、T、p等(即時(shí)間、溫度、壓強(qiáng)等)。

②縱坐標(biāo):通常是v、c、"、處。等(即速率、物質(zhì)的量濃度、物質(zhì)的量、轉(zhuǎn)化率、體積分?jǐn)?shù)等)。

(2)線的走向與斜率

①線的走向,即隨著橫坐標(biāo)自變量的增大,縱坐標(biāo)因變量是變大、變小、還是不變。當(dāng)縱坐標(biāo)所表示

的物理量,如速率、物質(zhì)的量濃度、物質(zhì)的量、轉(zhuǎn)化率或體積分?jǐn)?shù)等不隨橫坐標(biāo)的變化而變化時(shí),圖像中

出現(xiàn)一條直線,那么該反應(yīng)就到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)。

②斜率,是化學(xué)平衡圖像曲線中一個(gè)重要的參數(shù)。斜率的應(yīng)用,通常是對(duì)兩條不同曲線的斜率進(jìn)行比

較,或者通過比較同一條曲線不同時(shí)刻的斜率變化來判斷反應(yīng)是改變了哪些外界條件。

(3)觀察化學(xué)平衡圖像中的“重點(diǎn)”

所謂的“重點(diǎn)”指的是化學(xué)平衡圖像中的起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)、交點(diǎn)、突變點(diǎn)等,這些點(diǎn)往往隱藏著許多

重要的信息,借助這些“重點(diǎn)”中的有效信息,能夠快速地找到解題的思路,突破圖像題的難點(diǎn)。

(4)跟蹤化學(xué)平衡圖像中量的變化

量的變化,指的是縱坐標(biāo)表示的物理量所發(fā)生的變化是由什么外界條件改變而引起的。要解決這個(gè)問

題,我們經(jīng)常要借助化學(xué)平衡移動(dòng)理論。

1.瞬時(shí)速率一時(shí)間圖像

(1)當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到一種平衡后,若某一時(shí)刻外界條件發(fā)生改變,都可能使速率一時(shí)間圖像的曲線出現(xiàn)不

連續(xù)的情況,根據(jù)出現(xiàn)“斷點(diǎn)”前后的速率大小,即可對(duì)外界條件的變化情況作出判斷。如圖:

友時(shí)刻改變的條件可能是使用了催化劑或增大壓強(qiáng)(僅適用于反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng))。

(2)常見含“斷點(diǎn)”的速率一時(shí)間圖像分析

強(qiáng)正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)

(3),,漸變,,類速率一時(shí)間圖像

圖像分析結(jié)論

時(shí)M止突然增大,v'逆逐漸增大;

“時(shí)其他條件不變,增大反應(yīng)物的濃度

Q逮v=>v'逆,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

0ht

九時(shí)V,正突然減小,V,逆逐漸減??;

wfl時(shí)其他條件不變,減小反應(yīng)物的濃度

泡V‘逆〉V’正,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

0]建

e

色4時(shí)M逆突然增大,"正逐漸增大;

%時(shí)其他條件不變,增大生成物的濃度

而'正,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

0ht

6

人時(shí)M逆突然減小,M正逐漸減??;

人時(shí)其他條件不變,減小生成物的濃度

v'iT>v'逆,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

0,1逆三

2.全程速率一時(shí)間圖像

(l)Zn與足量鹽酸的反應(yīng),反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如圖所示

A

AB段:Zn與鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng),使溶液的溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率逐漸增大。

4BC段:隨著反應(yīng)的進(jìn)行,鹽酸的濃度逐漸減小,化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小。

0t

(2)H2c2。4溶液中加入酸性KMnC)4溶液,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如圖所示

反應(yīng)方程式2KMnC)4+5H2c2O4+3H2so4-K2SO4+2MnSO4+10CC)2T+8H2。

.

AB段:反應(yīng)產(chǎn)生的MU+對(duì)該反應(yīng)起催化作用。

4BC段:隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物的濃度逐漸減小,化學(xué)反應(yīng)速率逐漸減小。

0t

3.物質(zhì)的量(或濃度)一時(shí)間圖像

例如:某溫度時(shí),在定容(%L)容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。

(1)由圖像得出的信息

①X、Y是反應(yīng)物,Z是生成物。

②勾s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),X、Y并沒有全部反應(yīng),該反應(yīng)是可逆反應(yīng)。

③0?f3s時(shí)間段:A"(X)=〃i—〃3mol,A"(Y)=〃2—"3mol,A〃(Z)=〃2mo1。

(2)根據(jù)圖像可進(jìn)行如下計(jì)算

①某物質(zhì)的平均速率、轉(zhuǎn)化率,如v(X)=>,%mol-L-LsT;Y的轉(zhuǎn)化率=%

n2

②確定化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,X、Y、Z三種物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為(“1—"3):(〃2—〃3):〃2。

4.含量一時(shí)間一溫度(壓強(qiáng))圖像

(1)識(shí)圖技巧

分析反應(yīng)由開始(起始物質(zhì)相同時(shí))達(dá)到平衡所用時(shí)間的長短可推知反應(yīng)條件的變化。

①若為溫度變化引起,溫度較高時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。

②若為壓強(qiáng)變化引起,壓強(qiáng)較大時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。

③若為是否使用催化劑,使用適宜催化劑時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡所需時(shí)間短。

(2)應(yīng)用舉例

C%指生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù),B%指反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

c%lB%|

OtOt

(a用催化劑,b不用催化劑)

(P1>02,正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng))(PI>P2,正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng))

【技法解讀】

“先拐先平,數(shù)值大”,即曲線先出現(xiàn)拐點(diǎn)的首先達(dá)到平衡,反應(yīng)速率快,以此判斷溫度或壓強(qiáng)的高低。

再依據(jù)外界條件對(duì)平衡的影響分析判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)及反應(yīng)前后氣體體積的變化。

5.“A的轉(zhuǎn)化率(或C的含量)一溫度一壓強(qiáng)”四種圖像

以mA(g)+?B(g)'pC(g)+</D(g)AH=。kJmolT為例

m-\~ri>p-\-q,AH>0m-\-n<pJt-q,AH<0

【技法解讀】

解答時(shí)應(yīng)用“定一議二”原則,即把自變量(溫度、壓強(qiáng))之一設(shè)為恒量,討論另外兩個(gè)變量的關(guān)系。

通過分析相同溫度下不同壓強(qiáng)時(shí),反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率大小來判斷平衡移動(dòng)的方向,從而確定反應(yīng)方程

式中反應(yīng)物與產(chǎn)物氣體物質(zhì)間的化學(xué)計(jì)量數(shù)的大小關(guān)系。如圖甲中任取一條溫度曲線研究,壓強(qiáng)增大,A

的轉(zhuǎn)化率增大,平衡正向移動(dòng),則正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),圖丙中任取橫坐標(biāo)一點(diǎn)作橫坐標(biāo)垂線,

也能得出相同結(jié)論。

通過分析相同壓強(qiáng)下不同溫度時(shí),反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率的大小來判斷平衡移動(dòng)的方向,從而確定反應(yīng)的

熱效應(yīng)。如圖丙中任取一條壓強(qiáng)曲線研究,溫度升高,A的轉(zhuǎn)化率減小,平衡逆向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱

反應(yīng),圖乙中任取橫坐標(biāo)一點(diǎn)作垂線,也能得出相同結(jié)論。

6.速率一溫度(壓強(qiáng))圖

解題方法:曲線的意義是外界條件(溫度、壓強(qiáng))對(duì)正、逆反應(yīng)速率影響的變化趨勢(shì)及變化幅度。圖中交點(diǎn)是

平衡狀態(tài),壓強(qiáng)增大(或溫度升高)后正反應(yīng)速率增大得快,平衡正向移動(dòng).

v-P圖像:交點(diǎn)即為平衡狀態(tài),當(dāng)壓強(qiáng)增大,v正X逆,表明平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)。

"一7圖像:交點(diǎn)即為平衡狀態(tài),當(dāng)溫度升高,v正X逆,表明平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。

7.“點(diǎn)一線一面”三維度分析特殊平衡圖像

(1)對(duì)于化學(xué)反應(yīng):"?A(g)+"B(g):^=i:pC(g)+4D(g),如圖所示:M點(diǎn)前,表示從反應(yīng)開始,v正逆;M

點(diǎn)恰好達(dá)到平衡;M點(diǎn)后為平衡受溫度的影響情況,即升溫,A的百分含量增加或C的百分含量減少,平

衡左移,故正反應(yīng)A/7C0。

(2)對(duì)于化學(xué)反應(yīng):mA(g)+"B(g)-0C(g)+qD(g),L線上所有的點(diǎn)都是平衡點(diǎn)(如圖)。L線的左上方

(E點(diǎn)),A的百分含量大于此壓強(qiáng)時(shí)平衡體系的A的百分含量,所以E點(diǎn)滿足v正X逆;同理,L線的右下

方(F點(diǎn))滿足v正<丫逆。

8.化工生產(chǎn)中的復(fù)雜圖像分析

除通過圖像獲取有用信息和對(duì)獲取的信息進(jìn)行加工處理外,還需注意以下4點(diǎn):

(1)曲線上的每個(gè)點(diǎn)是否都達(dá)到平衡

往往需要通過曲線的升降趨勢(shì)或斜率變化來判斷,如果還未達(dá)到平衡則不能使用平衡移動(dòng)原理,只有

達(dá)到平衡以后的點(diǎn)才能應(yīng)用平衡移動(dòng)原理。

如圖中虛線表示單位時(shí)間內(nèi)A的產(chǎn)率隨溫度的升高先增大后減小,先增大的原因是P點(diǎn)之前反應(yīng)尚未

達(dá)到平衡,隨溫度的升高,反應(yīng)速率增大,故單位時(shí)間內(nèi)A的產(chǎn)率增大。

A

產(chǎn)

\%

77K

(2)催化劑的活性是否受溫度的影響

不同的催化劑因選擇性不同受溫度的影響也會(huì)不同。一般來說,催化劑的活性在一定溫度下最高,低

于或高于這個(gè)溫度都會(huì)下降。

4u2oo

化B

2oOO生

催1

\O0

%14

20030000

反應(yīng)溫度/七

如圖,250?300。(2時(shí),溫度升高而B的生成速率降低的原因是溫度超過250。(2時(shí),催化劑的催化效率

降低。

(3)不同的投料比對(duì)產(chǎn)率也會(huì)造成影響

可以采用定一議二的方法,根據(jù)相同投料比下溫度或壓強(qiáng)的改變對(duì)產(chǎn)率的影響或相同溫度或壓強(qiáng)下改

變投料比時(shí)平衡移動(dòng)的方向進(jìn)行判斷,確定反應(yīng)的吸放熱或系數(shù)和的大小。

如圖,對(duì)于反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)o

CO?的轉(zhuǎn)化率/%

/

反應(yīng)溫度

?

一?500K

*600K

1L-

*700K

___)

L)*800K

投料比["(HJ/WCOJ]

當(dāng)投料比一定時(shí),溫度越高,C02的轉(zhuǎn)化率越低,所以升溫,平衡左移,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。若溫度

不變,提高投料比卬H2)/"(CC)2)],則提高了二氧化碳的轉(zhuǎn)化率。

(4)考慮副反應(yīng)的干擾或影響

往往試題會(huì)有一定的信息提示,尤其溫度的改變影響較大。

續(xù)提能?課后精練

1.某密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2X(g)+Y(g)U2Z(g)AH<0,下圖是表示該反應(yīng)速率(v)隨時(shí)間(t)變化

的關(guān)系圖。t2、t3、t5時(shí)刻外界條件均有改變(但都沒有改變各物質(zhì)的用量)。下列說法中正確的是

V

totl,2h

A.t3時(shí)降低了溫度

B.t5時(shí)增大了壓強(qiáng)

C.t6時(shí)刻后反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最低

D.t4時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)小于t6時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)

【答案】C

【詳解】A.該反應(yīng)△!I<(),若t3時(shí)降低了溫度,平衡將右移,且速率減慢、正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,

與圖示的不符,A錯(cuò)誤;

B.該反應(yīng)為體積減小的反應(yīng),若t5時(shí)增大了壓強(qiáng),速率將加快,且平衡右移、正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,

與圖示的不符,B錯(cuò)誤;

C.t2-t3為使用催化劑,平衡不移動(dòng),轉(zhuǎn)化率不變;t3-t4為減小壓強(qiáng),平衡左移,轉(zhuǎn)化率減小,t5-t6為升高

溫度,平衡左移,轉(zhuǎn)化率減小,因此整個(gè)過程中,t6時(shí)刻后反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最低,C正確;

D.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡常數(shù)減??;相對(duì)于t4時(shí),t6為升溫過程,平衡左移,所以

t4時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)大于t6時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù),D錯(cuò)誤;

故選Co

2.在恒溫密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CaCO3(s)^CaO(s)+CO2(g)AH>0,反應(yīng)達(dá)到平衡后,匕時(shí)刻縮小容

器容積,x隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示。則x不可能是

A.v逆(逆反應(yīng)速率)B.P(容器內(nèi)氣體壓強(qiáng))

C.m(容器內(nèi)CaO質(zhì)量)D.Q(濃度商)

【答案】C

【詳解】A.h時(shí)縮小容器體積相當(dāng)于增大壓強(qiáng),二氧化碳的濃度增大,氣體濃度越大化學(xué)反應(yīng)速率越大,

則v逆(逆反應(yīng)速率)增大,平衡逆向移動(dòng),逆反應(yīng)速率減小,圖像符合,故A不選;

B.縮小容器瞬間,容器體積減小,氣體分子數(shù)不變,則壓強(qiáng)增大,增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),二氧化碳減小,

氣體壓強(qiáng)減小,圖像符合,故B不符合題意;

C.CaO是固體,縮小容器體積瞬間,CaO質(zhì)量不變,增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),導(dǎo)致CaO質(zhì)量減小,圖像不

符合,故C符合題意;

D.Qc(濃度商)=c(CC>2),縮小容器瞬間,二氧化碳物質(zhì)的量不變、容器體積減小,則二氧化碳濃度增大,

濃度商增大,平衡逆向移動(dòng)導(dǎo)致濃度商減小,圖像符合,故D不符合題意;

故答案:Co

3.用CO2和H2合成甲醇的化學(xué)方程式為CC)2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)NH,按相同的物質(zhì)的量投

料,測(cè)得CO?在不同溫度下(7/<「)的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。下列說法正確的是

%

<

M

+

3

Z3

。O

A.該反應(yīng)的A/7>0B.正反應(yīng)速率:o(a)>D(c)

C.CH30H的體積分?jǐn)?shù):°(b)vp(a)D.平衡常數(shù):K(b)>K(c)

【答案】D

【詳解】A.由于溫度:根據(jù)圖象可知:升高溫度,平衡時(shí)CO2(g)轉(zhuǎn)化率降低,說明升高溫度,化

學(xué)平衡逆向移動(dòng),由于升高溫度化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為

放熱反應(yīng),故該反應(yīng)的△〃<(),A錯(cuò)誤;

B.c點(diǎn)的溫度、壓強(qiáng)比b點(diǎn)大。由于升高溫度反應(yīng)速率加快;增大壓強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)速率加快,所以正反應(yīng)速率

D(a)<D(c),B錯(cuò)誤;

C.a、b兩點(diǎn)反應(yīng)溫度相同,壓強(qiáng):b>a,在溫度不變時(shí),增大壓強(qiáng)化學(xué)平衡向氣體體積減小的正反應(yīng)方向移

動(dòng),反應(yīng)達(dá)到平衡后,由于氣體總物質(zhì)的量減小,甲醇的物質(zhì)的量增加,所以CH30H的體積分?jǐn)?shù):

0(b)“(a),C錯(cuò)誤;

D.根據(jù)選項(xiàng)A分析可知:該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),\H<0,溫度:TC,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱

的反應(yīng)熱方向移動(dòng),所以化學(xué)平衡常數(shù)K(b)>K(c),D正確;

故合理選項(xiàng)是D。

n(Cl)

4.已知反應(yīng):CH=CHCH(g)+Cl(g)CH=CHCHCl(g)+HCl(g)在一定壓強(qiáng)下,按3工一?口:

23222Uy2X-zlT-X-zl-l-2J

向密閉容器中充入氯氣與丙烯。圖甲表示平衡時(shí),丙烯的體積分?jǐn)?shù)3)與溫度T、W的關(guān)系,圖乙表示正、

逆反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系。則下列說法中錯(cuò)誤的是

A.圖甲中W2>1

B.圖乙中,A線表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)

C.溫度為「,W=2時(shí),Cb的轉(zhuǎn)化率為50%

D.若在恒容絕熱裝置中進(jìn)行上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)增大

【答案】C

【詳解】A.在其它條件不變時(shí),增大反應(yīng)物Cb的濃度,化學(xué)平衡正向移動(dòng),可以使更多丙烯反應(yīng)變?yōu)樯?/p>

成物,最終達(dá)到平衡時(shí)丙烯的體積分?jǐn)?shù)減小,由于丙烯的含量:W2<Wi,Wi=l,所以W2>1,A正確;

B.根據(jù)圖甲可知:在W不變時(shí),升高溫度,丙烯的平衡含量增大,說明升高溫度,化學(xué)平衡逆向移動(dòng),

正反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A^<0o化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。升高溫度,化

學(xué)平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)平衡常數(shù)減小,正反應(yīng)平衡常數(shù)與逆反應(yīng)平衡常數(shù)互為倒數(shù),則逆反應(yīng)化學(xué)平衡

常數(shù)隨溫度的升高而增大,所以在圖乙中A線表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù),B線表示正反應(yīng)的平衡常數(shù),B正

確;

C.當(dāng)溫度為「,W=2時(shí),K=l,在反應(yīng)開始時(shí)〃(丙烯尸1mol,?(C12)=2mol,假設(shè)反應(yīng)過程中丙烯反應(yīng)消

耗量為x,則平衡時(shí):〃(丙烯)=(l-x)mol,H(C12)=(2-X)mol,n(CH2=CH-CH2Cl)=n(HCl)=xmol,假設(shè)容器的

XXc

—x—2

容積為V,則K=J\=1,解得x='mol,所以氯氣的轉(zhuǎn)化率為§的1inno,_oo/-C錯(cuò)誤;

I-XXj--------XIUUo/(.

—x-----2rra)l

VV

D.在恒容絕熱裝置中進(jìn)行上述反應(yīng),容器溫度升高,反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,則壓強(qiáng)增大,D正確;

5.在密閉容器中充入一定量的NO2,發(fā)生反應(yīng)2NC>2(g)UN2O4(g)AH=-57kJ?moL在溫度為Ti、

T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是()

A.a、c兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:a>cB.a、b兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率:a<b

C.a、c兩點(diǎn)氣體的顏色:a深,c淺D.由a點(diǎn)到b點(diǎn),可以用加熱的方法

【答案】B

【詳解】A.由圖象可知,a、c兩點(diǎn)都在等溫線上,c的壓強(qiáng)大,則a、c兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:a<c,故A錯(cuò)

誤;

B.由圖象可知,a點(diǎn)二氧化氮的體積分?jǐn)?shù)高,所以轉(zhuǎn)化率a<b,故B正確;

C.a、c兩點(diǎn)溫度相同,c點(diǎn)壓強(qiáng)大,c點(diǎn)容器體積小,則二氧化氮濃度大,因此a、c兩點(diǎn)氣體的顏色:a

淺、c深,故C錯(cuò)誤;

D.升高溫度,平衡逆向移動(dòng),NO2的體積分?jǐn)?shù)增大,a點(diǎn)到b點(diǎn),二氧化氮的體積分?jǐn)?shù)減少,說明是降低

了溫度,所以不能用加熱的方法實(shí)現(xiàn)由a點(diǎn)到b點(diǎn)的轉(zhuǎn)變,故D錯(cuò)誤;

答案選B。

6.已知反應(yīng):2so2(g)+O2(g)=42so3(g)AH<0.某溫度下,將2moiSO2和1mol。2置于10L密閉容器

中,反應(yīng)達(dá)平衡后,S02的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖甲所示。則下列說法正確的是()

甲乙丙

A.由圖甲知,B點(diǎn)SO2的平衡濃度為0.3mol-L-i

B.由圖甲知,A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡常數(shù)為80

C.達(dá)平衡后,縮小容器容積,則反應(yīng)速率變化圖象可以用圖乙表示

D.壓強(qiáng)為0.50MPa時(shí)不同溫度下SO2轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如丙圖,則

【答案】C

【詳解】A、甲圖中A點(diǎn)時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為0.80,由“三段式”:

2SO2(g)+O2(g)^=^2SO3(g)

初始量(mol/L)0.20.10

變化量(mol/L)0.80x0.20.080.80x0.2

A點(diǎn)時(shí)(mol/L)0.040.080.16

A.B點(diǎn)時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為0.85,計(jì)算轉(zhuǎn)化的SO?的物質(zhì)的量為0.85x2=1.7moL剩余為0.3mol,此時(shí)其濃度

為0.3mol-L-i,但是并非平衡濃度,A錯(cuò)誤;

B.A點(diǎn)所在溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)為200,B錯(cuò)誤;

C.縮小容器的容積,增大壓強(qiáng)化學(xué)平衡正向移動(dòng),圖乙正確,C正確;

D.由圖丙判斷「>12,D錯(cuò)誤;

答案選C。

7.在容積為2L的剛性密閉容器中加入ImolCG和3moi4,發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)^

CH3OH(g)+H2O(g)o在其他條件不變的情況下,溫度對(duì)反應(yīng)的影響如圖所示(注:「、T2均大于300。0。下

列說法正確的是

A.該反應(yīng)在T1時(shí)的平衡常數(shù)比在T2時(shí)的小

_n(CO,)

B.處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T]變到T2,達(dá)到平衡時(shí)房占忐減小

n(Crl3Uii)

n

R11

C.T2時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成甲醇的反應(yīng)速率v(CH3OH)=-^molL-min

IB

D.Ti時(shí),若反應(yīng)達(dá)到平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為x,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為(2-x):2

【答案】D

【詳解】A.圖象分析可知先拐先平溫度高,「<12,溫度越高平衡時(shí)生成甲醇物質(zhì)的量越小,說明正反應(yīng)

為放熱反應(yīng),則溫度越高,平衡常數(shù)越小,該反應(yīng)在「時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的大,故A錯(cuò)誤;

n(CO)

B.分析可知「VT2,A點(diǎn)反應(yīng)體系從Ti變到T2,升溫平衡逆向進(jìn)行,達(dá)到平衡時(shí)二口?增大,故B

錯(cuò)誤;

n

C.T2下達(dá)到平衡狀態(tài)甲醇物質(zhì)的量I1B,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)生成甲醇的平均速率為V(CH3OH)=六R

moleLlemin-1,故C錯(cuò)誤;

D.Ti下,若反應(yīng)達(dá)到平衡后CO?轉(zhuǎn)化率為x,則

+3HUCHOHHO

co223+2

起始量(mol)1300

轉(zhuǎn)化量(mol)x3xXX

平衡量(mol)1-x3-3xXX

則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比=~+3六,故口正確;答案選口。

8.改變某條件對(duì)反應(yīng)aA(g)+bB(g)=cC(g)的化學(xué)平衡的影響,得到如下圖象(圖中p表示壓強(qiáng),T表示溫

度,n表示物質(zhì)的量,a表示平衡轉(zhuǎn)化率,①表示體積分?jǐn)?shù))。根據(jù)圖象,下列判斷正確的是

?(A)

〃(c)Tx

O1反應(yīng)時(shí)間

O1T

反應(yīng)I反應(yīng)II

卜a(A)Ti

I

0”(B)起始O1P

反應(yīng)ni反應(yīng)IV

A.反應(yīng)I:若P2>P「則此反應(yīng)可以在任何溫度下均自發(fā)進(jìn)行

B.反應(yīng)II:此反應(yīng)的AH>0,且TFT?

C.反應(yīng)III:公11>0且12>工或公11<0且12<1

D.反應(yīng)IV:在恒壓條件下,若起始時(shí)充入反應(yīng)物的物質(zhì)的量相等且該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則平衡時(shí)體積

v.>v2

【答案】A

【詳解】A.由題干圖像可知,壓強(qiáng)相同時(shí),隨著溫度的升高,反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率減小,即平衡逆向移動(dòng),

說明該反應(yīng)正反應(yīng)AH<0,若P2>P-說明等溫條件下,壓強(qiáng)越大反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率越小,即增大壓強(qiáng)平

衡逆向移動(dòng),即AS>0,則此反應(yīng)可以在任何溫度下均自發(fā)進(jìn)行,A正確;

B.由題干圖像可知,T2條件下反應(yīng)先達(dá)到平衡,則T2>「,且溫度越高,生成物C的物質(zhì)的量越小,說

明升高溫度平衡逆向移動(dòng),故此反應(yīng)的B錯(cuò)誤;

C.由題干圖像可知,反應(yīng)物B的物質(zhì)的量相同時(shí),Ti條件下生成物C的體積分?jǐn)?shù)越大,若12>工,說明升

高溫度,生成物C的體積分?jǐn)?shù)減小,平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即同理可知,AH>0且

T2<T,,C錯(cuò)誤;

D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),說明升高溫度平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率減小,即12>「,且相同溫度下

隨著壓強(qiáng)增大,反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率不變,說明反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,則在恒壓條件下,若起始時(shí)

充入反應(yīng)物的物質(zhì)的量相等,則平衡時(shí)兩溫度下容器中物質(zhì)的量相等,故有平衡時(shí)體積VI<V2,D錯(cuò)誤;

故答案為:A。

9.FC時(shí),存在如下平衡:2N02(g)^N204(g)o該反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率與NO?、的濃度關(guān)系為:

丫正=1<正/(NO?),丫逆=1<逆"、04)(七、k逆是速率常數(shù)),且Igv正?lgc(N。?)與Igv逆?坨42。4)的關(guān)系如圖

所示,下列說法正確的是

A.圖中表示Igv正?lgc(N。?)的是線II

B.TK時(shí),往剛性容器中充入一定量NO2,平衡后測(cè)得UNZOJ為LOmoLL-,則平衡時(shí)v逆=10小

C.T°C時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=100L.mo『

D.PC時(shí)向2L恒容密閉容器中充入L6molNC>2,某時(shí)刻v正=4x10,mol/(L-min),則此時(shí)NO?的轉(zhuǎn)化

率為25%

【答案】C

【詳解】A.由以上分析可知線I應(yīng)為Igv正?lgc(NOj,故A錯(cuò)誤;

B.由以上分析可知線II應(yīng)為Igv逆?IgUMOj,又Igv逆=lgk逆+lgc(N2C>4),結(jié)合圖像可知當(dāng)IgUNOjR時(shí),

lgv^=a,則k逆=10*,平衡后測(cè)得以2。4)為LOmoLL-,則平衡時(shí)v逆=10*,故B錯(cuò)誤;

C.線I應(yīng)為Igv正?lgc(NC)2),Igv正=lgk正+21gc(NC>2),當(dāng)IgWNO?)=0時(shí),Igv正=lgk^=a+2,則k正=10葉2,

2

反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí):vE=Vja,ksc(N2O4)=klC(NO2),長=親以=獸=":=100,故C正確;

cK逆io

口=/4x10,

D.某時(shí)刻v正=4xlOamol/(L-min),此時(shí)c(NO)==0.2mol/L,貝!]此時(shí)NO?的轉(zhuǎn)化率=

2Rk正V10a+2

--0.2

x100%=75%,故D錯(cuò)誤;

1.0

T

故選:Co

10.向一恒容密閉容器中加入11110ICH4和一定量的H2O,發(fā)生反應(yīng):

C%(g)+H,O(g)UCO(g)+3H2(g)oCH4的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比x(x=*g)隨溫度的變化曲

n1H2U)

線如圖所示。

下列說法正確的是

A.該反應(yīng)aHvO

B.X1>X2

C.a、c兩點(diǎn)從開始到平衡H2O的平均反應(yīng)速率:vc>va

D.a、b、c從開始到平衡所對(duì)應(yīng)能量變化Q的大小:a<b=c

【答案】C

【詳解】A.因?yàn)闇囟壬?,甲烷轉(zhuǎn)化率增大,故升溫平衡正向移動(dòng),故該反應(yīng)△H>0,A錯(cuò)誤;

B.相同溫度下X1的轉(zhuǎn)化率更高,所以甲烷的比例應(yīng)該較小,X1<X2,B錯(cuò)誤;

C.a、c兩點(diǎn)甲烷轉(zhuǎn)化率相同,生成的H2。相等,c點(diǎn)溫度高,反應(yīng)速率更快,:Vc>Va,C正確;

D.a、c點(diǎn)甲烷轉(zhuǎn)化率相同,放出能量相同,b點(diǎn)轉(zhuǎn)化率最高,放出能量最多,be處于相同溫度下,則從

開始到平衡所對(duì)應(yīng)能量變化Q的大?。篶<b,D錯(cuò)誤;

故選C。

11.化學(xué)中常用圖象直觀地描述化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程或結(jié)果,下列圖象描述正確的是

A.圖①可以表示對(duì)某化學(xué)平衡體系改變溫度后反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化

B.圖②表示壓強(qiáng)對(duì)可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)-----"3C(g)+D(g)的影響,且甲的壓強(qiáng)大

C.圖③表示向A12(SO4)3和MgSO4的混合液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的量與滴入NaOH溶液體積

的關(guān)系

D.圖④表示在2L的密閉容器中發(fā)生合成氨反應(yīng)時(shí)N2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線,0?10min內(nèi)該

反應(yīng)的平均速率v(用)=0.045molL-^min-1,從11min起其他條件不變,壓縮容器的體積為1L,

則n(N2)的變化曲線為d

【答案】D

【詳解】A.改變溫度,正、逆反應(yīng)速率同時(shí)增大或減小,A錯(cuò)誤;

B.方程式左右兩邊的氣體系數(shù)相等,增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡需要的時(shí)間縮短,

則乙的壓強(qiáng)大,B錯(cuò)誤;

C.向硫酸鎂和硫酸鋁溶液中加入氫氧化鈉溶液至過量,最終仍有氫氧化鎂沉淀,C錯(cuò)誤;

D.縱坐標(biāo)表示氮?dú)馕镔|(zhì)的量,壓縮容器體積的瞬間,氮?dú)馕镔|(zhì)的量不變,體積縮小等效于增大壓強(qiáng),平衡

向右移動(dòng),氮?dú)馕镔|(zhì)的量減小,D正確;

故選D。

12.研究NO,之間的轉(zhuǎn)化對(duì)控制大氣污染具有重要意義,己知:N2O4(g)^2NO2(g)AH>0o如圖所示,

在恒容密閉容器中,反應(yīng)溫度為十時(shí),UN2。)和UNO?)隨,變化曲線分別為I、11,改變溫度到心,c(N。?)

隨/變化為曲線皿。下列判斷正確的是

A.反應(yīng)速率丫(。)=丫他)

B.溫度4<弓

C.升高溫度,正向反應(yīng)速率增加,逆向反應(yīng)速率減小

D.溫度工和心下,反應(yīng)分別達(dá)到平衡時(shí),c(NQj前者小

【答案】B

【詳解】A.升高溫度,反應(yīng)速率增大,達(dá)到平衡所需時(shí)間變短,根據(jù)圖像,溫度丁2>「,故反應(yīng)速率

v(a)>v(b),A錯(cuò)誤;

B.升高溫度,反應(yīng)速率增大,達(dá)到平衡所需時(shí)間變短,根據(jù)圖像,溫度T2>「,B正確;

C.升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,C錯(cuò)誤;

D.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動(dòng),所以溫度(和石下,反應(yīng)分別達(dá)到平衡時(shí),HNzOj前

者大,D錯(cuò)誤;

本題選B?

13.一定條件下HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反應(yīng):

I.HCOOHCO+H20(ft);II.HCOOHC02+H2(?)

FC時(shí)在密封石英管內(nèi)完全充滿LOmoLLiHCOOH水溶液,使HCOOH分解,分解產(chǎn)物均完全溶于水。含

碳物種濃度與反應(yīng)時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示(忽略碳元素的其他存在形式),a時(shí)刻測(cè)得CO、CO2的濃度分

別為0.70mol-LT、O.iemolL-'o研究發(fā)現(xiàn),在反應(yīng)I、II中,F(xiàn)T僅對(duì)反應(yīng)I有催化加速作用;反應(yīng)I速率

遠(yuǎn)大于反應(yīng)n,近似認(rèn)為反應(yīng)I建立平衡后始終處于平衡狀態(tài)。忽略水電離,其濃度視為常數(shù)。下列說法不

正確的是

1

1.O

.O

一j

.

I

。

0

A.TTC時(shí),反應(yīng)I的平衡常數(shù)K(/)=5

c(CO)5-5x

B.反應(yīng)n達(dá)平衡時(shí),測(cè)得H,的濃度為xmoLL-,則體系達(dá)平衡后W=^—

c[CO2Jox

C.相同條件下,若反應(yīng)起始時(shí)HCOOH溶液中同時(shí)還含有O.lOmollT鹽酸,則CO的濃度峰值最有可

能為a點(diǎn)

D.相同條件下,CO濃度達(dá)峰值時(shí),含鹽酸的HCOOH中CO?濃度比不含鹽酸的HCOOH中CO?濃度

【答案】D

【詳解】A.由圖可知,L時(shí)刻CO濃度最大,說明反應(yīng)I此時(shí)處于平衡狀態(tài),根據(jù)L時(shí)刻CO、CO2的濃度

分別為0.70mol-LT、0.16mol[T,則反應(yīng)I和反應(yīng)H消耗HCOOH分別為0.70mol-LT、O.iemol-L1,反應(yīng)I

_c(CO]0.70

的平衡常數(shù)K(D=c(ac0麗)=1-0.70-0.16=5,4正確;

11

B.ti之后,I始終平衡,根據(jù)II的反應(yīng)式,H2的濃度為xmol-L,則反應(yīng)II消耗HCOOHxmol-L且c(CO2)=x

c(CO)y

mol-L1,設(shè)c(CO)=ymol-L1反應(yīng)I消耗HCOOHymolL1由K0尸c(HCOOH)-1-x-y=5'解得產(chǎn)

2x)c(CC>)5-5x

B正確;

oc(C(?2)x6x

C.加入0.10mol[T鹽酸后,H+作催化劑,反應(yīng)I的反應(yīng)速率加快,達(dá)平衡的時(shí)間縮短,反應(yīng)H消耗的HCOOH

減少,體系中HCOOH濃度增大,導(dǎo)致CO濃度大于力時(shí)刻的峰值,則CO新的濃度峰值點(diǎn)可能是a點(diǎn),C

正確;

D.加入鹽酸后,H+作催化劑,反應(yīng)I的反應(yīng)速率加快,達(dá)平衡的時(shí)間縮短,反應(yīng)II消耗的HCOOH減少,體

系中HCOOH濃度增大,導(dǎo)致CO濃度更大,CO?濃度一定更小,故D錯(cuò)誤;

不正確的選D。

14.利用傳感技術(shù)可探究壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡2N0?(g)UN2O4(g)的影響。往注射器中充入適量NO2氣體保持

活塞位置不變達(dá)到平衡(圖甲);恒定溫度下,分別在£、t2時(shí)快速移動(dòng)注射器活塞后保持活塞位置不變,測(cè)

得注射器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖乙。下列說法錯(cuò)誤的是

A.B、E兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)速率:v(B)正〉v(E)正

B.B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分壓平衡常數(shù)為號(hào)kPa-

94-

C.C點(diǎn)到D點(diǎn)平衡逆向移動(dòng),針筒內(nèi)氣體顏色D點(diǎn)比B點(diǎn)深

D.E、F、H三點(diǎn)中,H點(diǎn)的氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量最大

【答案】C

【詳解】A.壓強(qiáng)越大、反應(yīng)速率越快,則B、E兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)速率:v(B)正〉v(E)正,A正確;

2NC(g)UN2O4(g)

起始(桃1000100100

B.根據(jù)物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比,”解得x=3,二氧

變化(狂卻2xX97100-x

平衡(狂Vz)100-2xX

3

化氮的分壓為94kPa,四氧化二氮的分壓為3kPa,I。=評(píng)"相,B正確;

C.L時(shí)快速拉動(dòng)注射器活塞,針筒內(nèi)氣體體積增大,壓強(qiáng)迅速減小,C點(diǎn)到D點(diǎn)平衡逆向移動(dòng),但是平衡

移動(dòng)的影響小于濃度減小的影響,所以針筒內(nèi)氣體顏色D比B點(diǎn)淺,C錯(cuò)誤;

D.t2時(shí)快速推動(dòng)注射器活塞,針筒內(nèi)氣體體積減小,壓強(qiáng)迅速增大,保持活塞位置不變后,平衡向著正向

移動(dòng),混合氣體的物質(zhì)的量減小,故E、F、H三點(diǎn)中,H點(diǎn)的氣體的物質(zhì)的量最小,根據(jù)n=3可知,H

M

點(diǎn)的氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量最大,D正確;

答案選C。

15.乙酸甲酯催化醇解反應(yīng)方程式為:CH3COOCH3(1)+C6Hl30H(1)、催,、CH3COOC6H13(1)

+CH30H(1),已知生=左正?x(CH3coOCH31x(C6H]3OH),丫逆=%?x(CH3co0C6H匕)/(CILOH),其中

%、左逆為速率常數(shù),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。己醇和乙酸甲酯按物質(zhì)的量之比1:1投料,測(cè)得348K、338K兩

個(gè)溫度下乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率(夕)隨時(shí)間0的變化關(guān)系如圖所示,下列說法中錯(cuò)誤的是

A.曲線①②中,曲線①對(duì)應(yīng)的左正更大

B.升高溫度,該醇解平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)

C.a、b、c、d四點(diǎn)中,v正與“差值最大的是b點(diǎn)

D.338K時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為1

【答案】C

【詳解】A.溫度越高,反應(yīng)速率越快,般值越大,根據(jù)分析以及圖像可知,曲線①對(duì)應(yīng)的心更大,故A

說法正確;

B.由圖可知,溫度越高,乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率越高,反應(yīng)正向進(jìn)行程度變大,說明反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故升高溫

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