第11練-以化學(xué)平衡圖像突破化學(xué)平衡移動(dòng)原理(原卷版)

第11練以化學(xué)平衡圖像突破化學(xué)平衡移動(dòng)原理【知識(shí)結(jié)構(gòu)】1．%—t—T(P)圖像常見(jiàn)圖像形式有如下幾種。其中%指生成物的百分含量。反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)反應(yīng)[析圖關(guān)鍵]表示不同條件下，反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間快慢、反應(yīng)速率的快慢以及平衡混合物中某物質(zhì)的百分含量的關(guān)系。解題方法是“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。2．轉(zhuǎn)化率(或質(zhì)量分?jǐn)?shù))與壓強(qiáng)—溫度圖像(1)恒壓線圖像[析圖關(guān)鍵]表示兩個(gè)外界條件同時(shí)變化時(shí)，反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率變化情況，解決這類圖像一般采用“定一議二”的方法，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。如：圖1中，當(dāng)壓強(qiáng)相等(任意一條等壓線)時(shí)，升高溫度，A的轉(zhuǎn)化率增大，說(shuō)明升高溫度平衡正向移動(dòng)，即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。當(dāng)溫度相等時(shí)，在圖1中作直線，與三條等壓線交于三點(diǎn)，這三點(diǎn)自下而上為增大壓強(qiáng)，A的轉(zhuǎn)化率增大，說(shuō)明增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，即正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)。(2)恒溫線圖像[析圖關(guān)鍵]圖3中，當(dāng)溫度相等(任意一條等溫線)時(shí)，增大壓強(qiáng)，A的轉(zhuǎn)化率增大，說(shuō)明增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，即正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。當(dāng)壓強(qiáng)相等時(shí)，在圖3中作直線，與兩條等溫線交于兩點(diǎn)，這兩點(diǎn)自下而上為降低溫度，A的轉(zhuǎn)化率增大，說(shuō)明降低溫度平衡正向移動(dòng)，即正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。【解題步驟】1．2NO+O22NO2，圖中的曲線是表示其他條件一定時(shí)，反應(yīng)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)有a、b、c、d四點(diǎn)，其中表示未達(dá)到平衡狀態(tài)，且v(正)＞v(逆)的是A．a(chǎn)點(diǎn) B．b點(diǎn) C．c點(diǎn) D．d點(diǎn)2．已知：，向一恒溫恒容的密閉容器中充入1molA和3molB發(fā)生反應(yīng)，時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)I，在時(shí)改變某一條件，時(shí)重新達(dá)到平衡狀態(tài)II，正反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，表明反應(yīng)達(dá)到平衡B．時(shí)改變的條件可能是加入稀有氣體C．平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)：(II)＞(I)D．平衡常數(shù)K：K(II)＜K(I)3．可逆反應(yīng)中生成物C的體積分?jǐn)?shù)(C%)與壓強(qiáng)(P)、溫度(T)的關(guān)系如圖所示，關(guān)于該反應(yīng)的判斷正確的是A．該反應(yīng)不能自發(fā) B．該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行C．△H>0，△S>0 D．△H<0，△S<04．在容積可變的密閉容器中存在如下反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0，下列對(duì)圖像的分析中正確的是A．圖I研究的是t0時(shí)增大壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響B(tài)．圖II研究的一定是t0時(shí)使用了催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響C．圖III研究的是溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響，且甲的溫度較高D．圖IV研究的可能是壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響，且a的壓強(qiáng)較高5．已知反應(yīng)：CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定壓強(qiáng)下，按W=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)(φ)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(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．圖甲中W2＞1B．圖乙中，A線表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)C．溫度為T1，W=2時(shí)，Cl2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6．反應(yīng)2A(g)+B(g)2C(g)；△H<0，下列圖象正確的是A． B．C． D．7．如圖為某化學(xué)反應(yīng)的速率與時(shí)間的關(guān)系示意圖。在t1時(shí)刻升高溫度或者增大壓強(qiáng)，速率的變化都符合示意圖的反應(yīng)是A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)△Η＜0B．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)△Η＜0C．H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)△Η＞0D．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)△Η＜08．在2L的密閉容器中，，將2molA氣體和1molB氣體在反應(yīng)器中反應(yīng)，測(cè)定A的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如實(shí)線圖所示(圖中虛線表示相同條件下A的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說(shuō)法正確的是A．反應(yīng)的B．X點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)大于Y點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)C．圖中Y點(diǎn)v(正)>v(逆)D．圖中Z點(diǎn)，增加B的濃度不能提高A的轉(zhuǎn)化率9．利用工業(yè)廢氣中的CO2制備甲醇。該過(guò)程發(fā)生的主要反應(yīng)如下：反應(yīng)I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.4kJ·mol-1反應(yīng)II：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2=+41.1kJ·mol-1反應(yīng)III：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H3=-90.5kJ·mol-1恒壓條件下，將n(CO2)：n(H2)為1：3的混合氣體以-定流速通過(guò)裝有催化劑的反應(yīng)管，在出口處測(cè)得CO2轉(zhuǎn)化率、CH3OH產(chǎn)率[×100%與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．反應(yīng)I的平衡常數(shù)可表示為K=B．反應(yīng)3CO(g)+2H2O(g)=2CO2(g)+CH3OH(g)的△H=+172.7kJ·mol-1C．240°C時(shí)，CH3OH產(chǎn)率最大，說(shuō)明反應(yīng)I、反應(yīng)III已達(dá)到平衡狀態(tài)D．提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH的轉(zhuǎn)化率，可以研發(fā)在低溫區(qū)高效的催化劑10．對(duì)密閉容器中進(jìn)行的反應(yīng)：X(g)+3Y(g)2Z(g)繪制如圖像，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．依據(jù)圖甲可判斷正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B．在圖乙中，虛線可表示使用了催化劑后X的轉(zhuǎn)化率C．圖丙可表示減小壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D．依據(jù)圖丁中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨溫度的變化情況，可推知正反應(yīng)的△H＜011．臭氧是理想的煙氣脫硝試劑，其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)，若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，下列由該反應(yīng)相關(guān)圖象作出的判斷正確的是A．升高溫度，平衡常數(shù)減小B．0~3s內(nèi)，反應(yīng)速率為v(NO2)=0.2mol·L-1C．t1時(shí)僅加入催化劑，平衡正向移動(dòng)D．t1時(shí)刻，該反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)12．工業(yè)上可通過(guò)甲醇羰基化法制取甲酸甲酯()：，在容積固定的密閉容器中，投入等物質(zhì)的量和CO，測(cè)得相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是A．增大壓強(qiáng)甲醇轉(zhuǎn)化率增大B．b點(diǎn)反應(yīng)速率C．平衡常數(shù)，反應(yīng)速率D．生產(chǎn)時(shí)反應(yīng)溫度控制在80～85℃為宜13．利用CO2和H2合成甲醇時(shí)主要涉及以下反應(yīng)：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)；ΔH1=-58kJ·mol-1CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)；ΔH2=41kJ·mol-1向含有催化劑的密閉容器中充入一定比例CO2和H2混合氣體，其他條件一定，反應(yīng)相同時(shí)間，測(cè)得CO2的轉(zhuǎn)化率和CH3OH的選擇性[100%]與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A．反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的ΔH=99kJ·mol-1B．250°C時(shí)容器中CH3OH的物質(zhì)的量少于210°C時(shí)容器中C．250°C時(shí)，其他條件一定，增大反應(yīng)的壓強(qiáng)不會(huì)改變混合氣中CO的體積分?jǐn)?shù)D．研發(fā)低溫下催化活性強(qiáng)、對(duì)CH3OH的選擇性高的催化劑有利于CH3OH的合成14．在密閉容器中，反應(yīng)X2(g)+Y2(g)2XY(g)

ΔH＜0達(dá)到甲平衡，在僅改變某一條件后達(dá)到乙平衡，對(duì)改變的條件下列分析正確的是A．圖I是增大反應(yīng)物的濃度B．圖Ⅱ只能是加入催化劑。C．圖Ⅱ可能是恒容時(shí)充入了一定量的稀有氣體(不參與反應(yīng))D．圖Ⅲ是升高溫度15．已知反應(yīng)：2A(g)2B(g)+C(g)△H=akJ·mol-1，某溫度下，將2molA置于10L密閉容器中，反應(yīng)一定時(shí)間后，下列說(shuō)法正確的是A．圖甲中α(A)表示A的轉(zhuǎn)化率，T1、T2表示溫度，則可推斷出：△H＞0B．圖乙中c表示反應(yīng)相同時(shí)間A的濃度隨溫度的變化，則可推斷出：T2、T3為平衡狀態(tài)C．圖丙中α(%)表示A的平衡轉(zhuǎn)化率，p表示體系總壓強(qiáng)，則推斷出M點(diǎn)K=1.25×10-2mol·L-1D．達(dá)平衡后，降低溫度，則反應(yīng)速率變化圖像可以用圖丁表示16．下圖是不同物質(zhì)在密閉容器中反應(yīng)的有關(guān)圖象，下列對(duì)有關(guān)圖象的敘述正確的是A．圖1：對(duì)達(dá)到平衡后，在時(shí)刻充入了一定的HI，平衡逆向移動(dòng)B．圖2：該圖象表示的方程式為C．圖3：對(duì)，圖中D．圖4：對(duì)可表示X的百分含量17．根據(jù)圖像所得結(jié)論正確的是A．圖甲是反應(yīng)中的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線，說(shuō)明X代表溫度，Y代表壓強(qiáng)，且B．圖乙是常溫下用溶液滴定溶液的滴定曲線，說(shuō)明Q點(diǎn)表示酸堿中和滴定終點(diǎn)C．圖丙是室溫下稀釋冰醋酸時(shí)溶液的導(dǎo)電能力隨加入水的體積的變化曲線，說(shuō)明醋酸的電離程度：D．圖丁是、反應(yīng)生成的能量變化曲線，說(shuō)明反應(yīng)物所含化學(xué)鍵的鍵能總和小于生成物所含化學(xué)鍵的鍵能總和18．下列表述與示意圖不一致的是A．圖①可表示5mL0.01mol?L﹣1KMnO4酸性溶液與過(guò)量的0.1mol?L﹣1H2C2O4溶液混合時(shí)，n(Mn2+)隨時(shí)間的變化B．圖②中曲線可表示反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H＜0的正、逆反應(yīng)平衡常數(shù)K隨溫度的變化C．圖③可表示常溫下，用0.1mol?L﹣1的NaOH溶液滴定20mL0.1mol?L﹣1鹽酸，溶液pH隨加入的NaOH溶液體積的變化D．I2在KI溶液中存在平衡：I2(aq)+I﹣(aq)I(aq)，c(I)與溫度T的關(guān)系如圖④，若反應(yīng)進(jìn)行到C點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，則一定有v(正)>v(逆)1．（2022·浙江）在恒溫恒容條件下，發(fā)生反應(yīng)A(s)+2B(g)3X(g)，c(B)隨時(shí)間的變化如圖中曲線甲所示。下列說(shuō)法不正確的是A．從a、c兩點(diǎn)坐標(biāo)可求得從a到c時(shí)間間隔內(nèi)該化學(xué)反應(yīng)的平均速率B．從b點(diǎn)切線的斜率可求得該化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的瞬時(shí)速率C．在不同時(shí)刻都存在關(guān)系：2v(B)=3v(X)D．維持溫度、容積、反應(yīng)物起始的量不變，向反應(yīng)體系中加入催化劑，c(B)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖中曲線乙所示2．（2022·廣東）在相同條件下研究催化劑I、Ⅱ?qū)Ψ磻?yīng)的影響，各物質(zhì)濃度c隨反應(yīng)時(shí)間t的部分變化曲線如圖，則A．無(wú)催化劑時(shí)，反應(yīng)不能進(jìn)行B．與催化劑Ⅰ相比，Ⅱ使反應(yīng)活化能更低C．a(chǎn)曲線表示使用催化劑Ⅱ時(shí)X的濃度隨t的變化D．使用催化劑Ⅰ時(shí)，內(nèi)，3．（2021·北京）丙烷經(jīng)催化脫氫可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃，將一定濃度的CO2與固定濃度的C3H8通過(guò)含催化劑的恒容反應(yīng)器，經(jīng)相同時(shí)間，流出的C3H6、CO和H2濃度隨初始CO2濃度的變化關(guān)系如圖。已知：①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2220kJ/mol②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=-2058kJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-286kJ/mol下列說(shuō)法不正確的是A．C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H=+124kJ/molB．c(H2)和c(C3H6)變化差異的原因：CO2+H2CO+H2OC．其他條件不變，投料比c(C3H8)/c(CO2)越大，C3H8轉(zhuǎn)化率越大D．若體系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，則初始物質(zhì)濃度c0與流出物質(zhì)濃度c之間一定存在：3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)4．（2021·河北）室溫下，某溶液初始時(shí)僅溶有M和N且濃度相等，同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：①M(fèi)+N=X+Y；②M+N=X+Z，反應(yīng)①的速率可表示為v1=k1c2(M)，反應(yīng)②的速率可表示為v2=k2c2(M)(k1、k2為速率常數(shù))。反應(yīng)體系中組分M、Z的濃度隨時(shí)間變化情況如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．0～30min時(shí)間段內(nèi)，Y的平均反應(yīng)速率為6.67×10-8mol?L-1?min-1B．反應(yīng)開(kāi)始后，體系中Y和Z的濃度之比保持不變C．如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)62.5%的M轉(zhuǎn)化為ZD．反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大5．（2021·江蘇）N2是合成氨工業(yè)的重要原料，NH3不僅可制造化肥，還能通過(guò)催化氧化生產(chǎn)HNO3；HNO3能溶解Cu、Ag等金屬，也能與許多有機(jī)化合物發(fā)生反應(yīng)；在高溫或放電條件下，N2與O2反應(yīng)生成NO，NO進(jìn)一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)

ΔH=-116.4kJ·mol-1。大氣中過(guò)量的NOx和水體中過(guò)量的NH、NO均是污染物。通過(guò)催化還原的方法，可將煙氣和機(jī)動(dòng)車尾氣中的NO轉(zhuǎn)化為N2，也可將水體中的NO3-轉(zhuǎn)化為N2。對(duì)于反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，下列說(shuō)法正確的是A．該反應(yīng)的ΔH<0，ΔS<0B．反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為K=C．使用高效催化劑能降低反應(yīng)的焓變D．其他條件相同，增大，NO的轉(zhuǎn)化率下降6．（2021·浙江）在298.15K、100kPa條件下，N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1，N2