高考化學(xué)專題十三化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象題的破解策略精準(zhǔn)培優(yōu)專練

1、培優(yōu)點十三 化學(xué)反響速率與化學(xué)平衡圖象題的破解策略一化學(xué)反響速率和化學(xué)平衡圖像1速率溫度或壓強圖像典例1光氣(COCl2)是一種重要的化工原料，用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、聚酯類材料的生產(chǎn)，工業(yè)上通過Cl2(g)CO(g)COCl2(g)制備。如下左圖為此反響的反響速率隨溫度變化的曲線，右圖為某次模擬實驗研究過程中容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度隨時間變化的曲線。以下說法不正確的選項是 A06 min內(nèi)，反響的平均速率v(Cl2)0.15mol·(L·min) 1B假設(shè)保持溫度不變，在第7min 向體系中參加這三種物質(zhì)各2 mol，那么平衡向正反響方向移動C隨溫度升高，該反響平衡常數(shù)減??；比擬第8m

2、in反響溫度T(8)與第15min反響溫度T(15)的上下：T(8)>T(15)D假設(shè)將初始投料濃度變?yōu)閏(Cl2)0.7mol·L1、c(CO)0.5 mol·L1、c(COCl2)0.5 mol·L1，保持反響溫度不變，那么最終到達(dá)化學(xué)平衡時，Cl2的體積分?jǐn)?shù)與上述第6min時Cl2的體積分?jǐn)?shù)相同【解析】 分析右側(cè)圖象知06 min內(nèi)，反響的平均速率v(Cl2)0.15mol·(L·min) 1，A正確；分析右側(cè)圖象知第7 min時，n(Cl2)n(CO)n(COCl2)319，假設(shè)保持溫度不變，在第7 min向體系中參加這三種物質(zhì)各

3、2 mol，反響物增大的程度較大，那么平衡向正反響方向移動，B正確；分析左側(cè)圖象知反響達(dá)平衡后，升高溫度，平衡逆向移動，該反響為放熱反響，平衡常數(shù)減?。环治鲇覀?cè)圖象知第10min時，平衡逆向移動，改變的條件為升高溫度，T(8)<T(15)，C錯誤；D選項中將COCl2完全轉(zhuǎn)化為Cl2和CO，那么c(Cl2)1.2mol·L1、c(CO)1.0mol·L1，與原平衡參加的物質(zhì)的量相當(dāng)，保持反響溫度不變，那么最終到達(dá)化學(xué)平衡時與原平衡等效，Cl2的體積分?jǐn)?shù)與上述第6min時Cl2的體積分?jǐn)?shù)相同，D正確?！敬鸢浮緾2含量時間溫度壓強圖像典例2可逆反響aA(g)bB(g)cC

4、(g)dD(g)，反響過程中，當(dāng)其他條件不變時，C的百分含量與溫度(T)和壓強(p)的關(guān)系如圖。以下表達(dá)正確的選項是 A達(dá)平衡后，假設(shè)升溫，平衡左移B達(dá)平衡后，參加催化劑那么C的百分含量增大C化學(xué)方程式中abcdD達(dá)平衡后，減小A的量有利于平衡向右移動【解析】溫度T2時先到達(dá)平衡狀態(tài)，說明T2時反響速率快，因此T2T1。溫度高C的百分含量低，說明升高溫度平衡向逆反響方向移動，正反響是放熱反響，A正確；催化劑只改變反響速率，而不能改變平衡狀態(tài)，所以達(dá)平衡后，參加催化劑C的百分含量不變，B不正確；壓強p1時先到達(dá)平衡狀態(tài)，說明p1p2，壓強越大C的百分含量越低，說明增大壓強平衡向逆反響方向移動，正

5、反響是體積增大的可逆反響，因此abcd，C不正確；達(dá)平衡后，減少A的量平衡逆向移動，D不正確?！敬鸢浮緼3物質(zhì)的量或濃度時間圖像典例3向甲、乙兩個容積均為1L的恒容容器中，分別充入2mol A、2mol B和1mol A、1mol B。相同溫度下，發(fā)生反響：A(g)B(g)xC(g) H<0。測得兩容器中c(A)隨時間t的變化如以下圖所示。以下說法正確的選項是 甲 乙 Ax可能等于2B甲、乙兩容器中反響達(dá)平衡時，平衡常數(shù)K(甲)K(乙)C將乙容器升溫可使甲、乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)相同D假設(shè)向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，那么平衡時甲容器中0.78 mol·L1

6、c(A)1.56 mol·L1【解析】由圖象可知平衡時，甲容器平衡時，A的轉(zhuǎn)化率為×100%61%，乙容器平衡時，A的轉(zhuǎn)化率為×100%50%，甲容器內(nèi)壓強比乙容器內(nèi)大，增大壓強平衡正向移動，故11x，所以x1，A錯誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，B錯誤；該反響為放熱反響，將乙容器單獨升溫，平衡向吸熱反響方向移動，即向逆反響方向移動，升溫前，乙容器的轉(zhuǎn)化率比甲容器的轉(zhuǎn)化率低，升溫不可能使乙容器內(nèi)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與甲容器內(nèi)的相同，C錯誤；向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，可以等效為原平衡狀態(tài)下壓強增大一倍，平衡向正反響方向移動，A轉(zhuǎn)化率增大，所以平衡時甲容器

7、中c(A)小于2倍原平衡中的c(A)，平衡移動目的是降低濃度增大趨勢，但不能消除濃度增大，達(dá)新平衡時濃度比原平衡大，所以平衡時甲容器中0.78 mol·L1c(A)1.56 mol·L1，D正確?！敬鸢浮緿4其他圖像典例4近年來，我國北京等地出現(xiàn)嚴(yán)重霧霾天氣，據(jù)研究，霧霾的形成與汽車排放的CO、NO2等有毒氣體有關(guān)。對汽車加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體相互反響轉(zhuǎn)化為無毒氣體，反響的化學(xué)方程式為4CO(g)2NO2(g)4CO2(g)N2(g) H1200kJ·mol1。對于該反響，溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時，以下圖像正確的選項是 【解析】升溫正、

8、逆反響速率同時加快，到達(dá)平衡時間縮短，平衡向逆反響方向移動，CO的體積分?jǐn)?shù)增大，NO2的轉(zhuǎn)化率降低，化學(xué)平衡常數(shù)減?。粔簭娫龃?，CO的體積分?jǐn)?shù)降低，比照圖像可知，只有選項B符合?！敬鸢浮緽二對點增分集訓(xùn)1一定條件下，反響6H2(g)2CO2(g)C2H5OH(g)3H2O(g)的數(shù)據(jù)如以下圖所示。以下說法正確的選項是 A該反響的H0B達(dá)平衡時，v正(H2)v逆(CO2)Cb點對應(yīng)的平衡常數(shù)K值大于c點Da點對應(yīng)的H2的平衡轉(zhuǎn)化率為90%【解析】隨著溫度的升高，CO2轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡向逆反響方向移動，正反響為放熱反響，H<0，故A錯誤；速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，平衡時v正(H2)3v

9、逆(CO2)，故B錯誤；正反響為放熱反響，升高溫度平衡向逆反響方向移動，平衡常數(shù)減小，即c點大于b點，故C錯誤；假設(shè)消耗CO2物質(zhì)的量為1mol×60%0.6 mol，那么消耗H2的物質(zhì)的量為1.8mol，氫氣的轉(zhuǎn)化率為×100%90%，故D正確?！敬鸢浮緿2合成氨反響N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0，當(dāng)反響器中按n(N2)n(H2)13投料后，在不同溫度下，反響到達(dá)平衡時，得到混合物中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨壓強的變化曲線a、b、c如下圖。以下說法正確的選項是 A曲線a對應(yīng)的反響溫度最高B上圖中M、N、Q點平衡常數(shù)K的大小關(guān)系為K(M)K(Q)K(N)C相同壓強下

10、，投料相同，到達(dá)平衡所需時間的關(guān)系為cbaDN點時c(NH3)0.2 mol·L1，那么N點的c(N2)c(NH3)11【解析】合成氨的反響為放熱反響，反響溫度越高，越不利于反響正向進(jìn)行，曲線a的氨氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)最高，其反響溫度相應(yīng)最低，故A錯誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，該反響是放熱反響，溫度越高平衡常數(shù)越小，題圖中M、N、Q點平衡常數(shù)K的大小關(guān)系為K(M)K(Q)K(N)，故B錯誤；反響為放熱反響，溫度越高，越不利于反響的進(jìn)行，曲線a、b、c的氨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)abc，那么反響溫度abc，溫度越高反響速率越快，到達(dá)平衡所用時間越短，即到達(dá)平衡所需時間cba，故C錯誤；在N點氨氣的物質(zhì)

11、的量分?jǐn)?shù)為20%，剩余氮氣和氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的和為80%，N點c(NH3)0.2 mol·L1時，氮氣和氫氣的濃度和為0.8 mol·L1，因為開始時n(N2)n(H2)13，那么N點時c(N2)0.2mol·L1，c(N2)c(NH3)11，故D正確。【答案】D3某化學(xué)小組研究在其他條件不變時，改變密閉容器中某一條件對A2(g)3B2(g)2AB3(g) 化學(xué)平衡狀態(tài)的影響，得到如下圖的曲線(圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量)。以下判斷正確的選項是 A在T2和n(A2)不變時到達(dá)平衡，AB3的物質(zhì)的量大小為c>a>bB假設(shè)T2>T1，那么正反響

12、一定是放熱反響C到達(dá)平衡時A2的轉(zhuǎn)化率大小為b>a>cD假設(shè)T2>T1，到達(dá)平衡時b、d點的反響速率為vd<vb【解析】增大一種反響物的量必然會促進(jìn)另一種反響物的轉(zhuǎn)化，那么B2越大到達(dá)平衡時A2的轉(zhuǎn)化率越大，生成物的物質(zhì)的量越大，那么平衡時AB3的物質(zhì)的量大小為cba，A錯誤；假設(shè)T2T1，由圖可知溫度升高AB3的物質(zhì)的量增大，說明升高溫度平衡向正反響方向移動，那么正反響為吸熱反響，B錯誤；B2越大到達(dá)平衡時A2的轉(zhuǎn)化率越大，即到達(dá)平衡時A2的轉(zhuǎn)化率大小為cba，C錯誤；溫度越高速率越快，溫度T2T1，到達(dá)平衡時b、d點的反響速率為vdvb，D正確?！敬鸢浮緿4可逆反響

13、X(g)2Y(g)Z(g) H0，一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中參加4mol Y和一定量的X后，X的濃度隨時間的變化情況如以下圖所示，那么以下說法正確的選項是 A假設(shè)向該容器中參加1mol X、2mol Y，達(dá)平衡時，X的平衡濃度小于0.125mol·L1Ba點正反響速率大于逆反響速率C反響達(dá)平衡時，降低溫度可以實現(xiàn)c到d的轉(zhuǎn)化D該條件下，反響達(dá)平衡時，平衡常數(shù)K3【解析】分析圖象和題給信息知起始參加2mol X、4mol Y，到達(dá)平衡時X的濃度為0.25 mol·L1，假設(shè)起始參加1mol X和2mol Y，相當(dāng)于在原平衡的根底上減小壓強，平衡逆向移動，達(dá)平衡時，X

14、的平衡濃度大于0.125mol·L1，A錯誤；由圖象可知，a點尚未到達(dá)平衡狀態(tài)，此時正反響速率大于逆反響速率，B正確；該反響為放熱反響，降低溫度，平衡正向移動，X的濃度減小，不能實現(xiàn)c到d的轉(zhuǎn)化，C錯誤；利用三段式計算：X(g)2Y(g)Z(g)起始濃度/(mol·L1)12 0轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L1)0.75 1.50.75平衡濃度/(mol·L1)0.25 0.50.75K12，D錯誤?！敬鸢浮緽5德國化學(xué)家哈伯從1902年開始研究由氮氣和氫氣直接合成氨，反響原理為N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.4kJ·mol1。1在恒溫恒

15、容條件下，向反響平衡體系中充入氮氣，到達(dá)新平衡時，c(H2)將_(填“增大“減小“不變或“無法判斷，下同)，c(N2)·c3(H2)將_。2工業(yè)上可用CH4與水蒸氣制氫氣：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。在200時2L的密閉容器中，將1mol CH4和1mol H2O(g)混合，到達(dá)平衡時CH4的轉(zhuǎn)化率為80%。那么200時該反響的平衡常數(shù)K_(保存一位小數(shù))。3如圖為合成氨反響在不同溫度和壓強、使用相同催化劑條件下，初始時氮氣、氫氣的體積比為13時，平衡混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)。假設(shè)分別用vA(NH3)和vB(NH3)表示從反響開始至達(dá)平衡狀態(tài)A、B時的化學(xué)反響速率，那

16、么vA(NH3)_(填“>“<或“)vB(NH3)?！窘馕觥?恒溫恒容條件下，向反響平衡體系中充入氮氣，平衡將向正反響方向移動，故到達(dá)新平衡時，c(H2)減小。溫度不變，平衡常數(shù)K不變，到達(dá)新平衡后，c(NH3)增大，K不變，故c(N2)·c3(H2)也會增大。2根據(jù)三段式法進(jìn)行計算：CH4(g) H2O(g) CO(g) 3H2(g)起始(mol·L1) 0.5 0.5 0 0轉(zhuǎn)化(mol·L1) 0.5×80% 0.5×80% 0.5×80% 0.5×80%×3平衡(mol·L1) 0.1

17、 0.1 0.4 1.2那么平衡常數(shù)K69.1。3由題圖可知，B所處的溫度和壓強均大于A，故vA(NH3)<vB(NH3)?！敬鸢浮?減小增大269.13<6氨催化氧化時會發(fā)生兩個競爭反響：反響：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g) H905.0kJ·mol1反響：4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g) H1266.6kJ·mol1為分析某催化劑對該反響的選擇性，在1L密閉容器中充入1mol NH3和2mol O2，測得有關(guān)物質(zhì)的量關(guān)系如圖：該催化劑在低溫時選擇反響_(填“或“)。520時4NH33O22N26H2O平衡常數(shù)K_(不

18、要求得出計算結(jié)果，只需列出數(shù)字計算式)。C點比B點所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量少的主要原因是_。 1 2【解析】1由圖示可知低溫時，容器中主要產(chǎn)物為N2，那么該催化劑在低溫時選擇反響。兩個反響同時進(jìn)行反響 4NH(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)物質(zhì)的量濃度(mol·L1) 0.2 0.25 0.2 0.03反響 4NH33O22N26H2O變化物質(zhì)的量濃度(mol·L1) 0.4 0.3 0.2 0.6平衡物質(zhì)的量濃度(mol·L1) 0.41.450.2 0.9故520時4NH33O22N26H2O的平衡常數(shù)K；4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2

19、O(g) H905.0kJ·mol1，正反響是放熱反響，當(dāng)反響到達(dá)平衡后，溫度升高，平衡向左(逆反響方向)移動，導(dǎo)致NO的物質(zhì)的量逐漸減小，即C點比B點所產(chǎn)生的NO的物質(zhì)的量少?！敬鸢浮?；該反響為放熱反響，當(dāng)溫度升高，平衡向左(逆反響方向)移動7碳及其化合物與人類生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。請答復(fù)以下問題：CO可用于合成甲醇，反響方程式為CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如圖1所示，該反響的H_(填“或“)0。圖2表示CO的平衡轉(zhuǎn)化率與起始投料比、溫度的變化關(guān)系，測得B(x1,60)點氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%，那么x1_。一定條件下，將2mol CO