專題10-化學(xué)平衡圖像分析(湖南專用)(解析版)

專題10化學(xué)平衡圖像分析【母題來源】2021年高考湖南卷第11題【母題題文】已知：，向一恒溫恒容的密閉容器中充入和發(fā)生反應(yīng)，時達到平衡狀態(tài)I，在時改變某一條件，時重新達到平衡狀態(tài)Ⅱ，正反應(yīng)速率隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是A．容器內(nèi)壓強不變，表明反應(yīng)達到平衡B．時改變的條件：向容器中加入CC．平衡時A的體積分?jǐn)?shù)：D．平衡常數(shù)K：【答案】BC【試題解析】根據(jù)圖像可知，向恒溫恒容密閉容器中充入1molA和3molB發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)時間從開始到t1階段，正反應(yīng)速率不斷減小，所以平衡向正反應(yīng)方向移動，t1-t2時間段，正反應(yīng)速率不變，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，t2-t3時間段，改變條件使正反應(yīng)速率逐漸增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動，t3以后反應(yīng)達到新的平衡狀態(tài)，據(jù)此結(jié)合圖像分析解答。A．容器內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為A(g)+2B(g)3C(g)，該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，所以在恒溫恒容條件下，氣體的壓強始終保持不變，則容器內(nèi)壓強不變，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，A錯誤；B．根據(jù)圖像變化曲線可知，t2t3過程中，t2時,瞬間不變，平衡過程中不斷增大，則說明反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動，且不是“突變”圖像，屬于“漸變”過程，所以排除溫度與催化劑等影響因素，改變的條件為：向容器中加入C，B正確；C．根據(jù)上述分析可知，t2-t3時間段，改變條件使正反應(yīng)速率逐漸增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動，達到新的平衡狀態(tài)后，生成A的量增大，總的物質(zhì)的量不變，所以A的體積分?jǐn)?shù)增大，即A的體積分?jǐn)?shù)：(II)＞(I)，C正確；D．平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，因該反應(yīng)在恒溫條件下進行，所以K保持不變，D錯誤。故選BC。【命題意圖】本題主要考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的建立及其途徑、影響化學(xué)化學(xué)平衡的因素、有關(guān)化學(xué)平衡的計算等等。考查學(xué)生對化學(xué)平衡轉(zhuǎn)化率相關(guān)原理的理解和掌握程度，也考查了學(xué)生對圖表信息的獲取、分析和加工能力。該題意在引導(dǎo)學(xué)生重視化學(xué)平衡等基本原理的理解和應(yīng)用，關(guān)注信息獲取、加工和處理能力的提高。明確影響反應(yīng)速率的因素和影響平衡移動的因素是解題關(guān)鍵，會利用“三段式”法進行化學(xué)計算，培養(yǎng)學(xué)生分析化學(xué)平衡圖象的能力?！久}方向】化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡是每年高考的必考內(nèi)容?；瘜W(xué)反應(yīng)速率是化學(xué)平衡移動的基礎(chǔ)變量?；瘜W(xué)反應(yīng)速率的計算和外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，常結(jié)合化學(xué)平衡的應(yīng)用進行綜合考查，有時在選擇題和填空題中單獨考查，應(yīng)注意理論聯(lián)系實際，靈活分析。高考對化學(xué)平衡狀態(tài)的考查，往往通過化學(xué)平衡的特征及化學(xué)平衡常數(shù)的計算和理解進行?；瘜W(xué)平衡常數(shù)是新出現(xiàn)的高考熱點，必須理解透徹。另外還要重點關(guān)注化學(xué)平衡的現(xiàn)象和實質(zhì)。高考圍繞勒夏特列原理的理解，通過實驗、判斷、圖像、計算等形成對化學(xué)平衡移動進行綜合考查，是化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)(平衡)狀態(tài)的綜合應(yīng)用體現(xiàn)，平時加強針對性強化訓(xùn)練，注重規(guī)律和方法技能的總結(jié)，提高解題能力?！镜梅忠c】對于一般的化學(xué)反應(yīng)：aA＋bBcC＋dD，達到平衡時反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為α(A)＝×100％＝×100％［c0(A)為起始時A的濃度，c(A)為平衡時A的濃度］反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率的變化判斷判斷反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化時，不要把平衡正向移動與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高等同起來，要視具體情況而定。常見有以下幾種情形：反應(yīng)類型條件的改變反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化有多種反應(yīng)物的可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)恒容時只增加反應(yīng)物A的用量反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率增大同等倍數(shù)地增大（或減小）反應(yīng)物A、B的量恒溫恒壓條件下反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變恒溫恒容條件下m+n>p+q反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率均增大m+n<p+q反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率均減小m+n=p+q反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率均不變只有一種反應(yīng)物的可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)+pC(g)增加反應(yīng)物A的用量恒溫恒壓條件下反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變恒溫恒容條件下m>n+p反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率增大m<n+p反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率減小m=n+p反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率不變1．（2020·長沙市·湖南師大附中高三一模）在體積為1L的恒容密閉容器中充入一定量的H2S氣體，平衡時三種組分的物質(zhì)的量與溫度的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A．反應(yīng)2H2S(g)S2(g)+2H2(g)在溫度T1時的平衡常數(shù)小于溫度為T2時的平衡常數(shù)B．T1時，向X點容器中再充入與1molH2S和與1molH2，重新平衡前v(正)<v(逆)C．T1時，若起始時向容器中充入5molH2S氣體，則平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率大于50%D．X點、Y點的壓強僅與氣體的總物質(zhì)的量有關(guān)【答案】A【詳解】A．由圖可知，升高溫度H2S氣體的物質(zhì)的量減小，可知升高溫度平衡正向移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則溫度越高、K越大，可知在溫度T1時的平衡常數(shù)小于溫度為T2時的平衡常數(shù)，故A正確；B．T1時，平衡點X處H2S、H2的物質(zhì)的量分別為2mol、2mol，生成2molH2時，S2的物質(zhì)的量為1mol，則化學(xué)平衡常數(shù)K=，再充入與1molH2S和與1molH2，此時濃度商Qc==K，則平衡不移動，則v(正)=v(逆)，故B錯誤；C．T1時，n（H2S）=n（H2）=2mol，根據(jù)方程式2H2S（g）?S2（g）+2H2（g）知，生成2molH2消耗2molH2S，所以開始時加入的n（H2S）=4mol，該溫度下平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率=50%，若起始時向容器中充入5molH2S，與原來相比相當(dāng)于增大壓強，平衡逆向移動，則平衡時H2S的轉(zhuǎn)化率小于50%，故C錯誤；D．恒容條件下氣體壓強之比等于氣體的物質(zhì)的量與溫度之積的比，不僅與氣體總物質(zhì)的量有關(guān)，還與溫度有關(guān)，故D錯誤。故選A。2．（2021·湖南邵陽市·高三其他模擬）煙氣中的NO經(jīng)過O3預(yù)處理，再用CaSO3懸濁液吸收去除。預(yù)處理時發(fā)生反應(yīng)：NO(g)＋O3(g)NO(g)＋O2(g)。測得：v正＝k正c(NO)·c(O3)，v逆＝k逆c(NO2)·c(O2)，k正、k逆為速率常數(shù)，受溫度影響。向容積均為2L的甲、乙兩個密閉容器中充入一定量的NO和O3，測得NO的體積分?jǐn)?shù)隨時間的變化如圖所示。下列說法正確的是A．高溫有利于提高容器中NO的平衡轉(zhuǎn)化率B．T1時，反應(yīng)在tmin內(nèi)的平均速率v(O2)＝mol·L－1·min－1C．T1時，NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)的k正＜3k逆D．T2時，向2L密閉容器中充入0.6molNO、0.4molO3，到達平衡時c(NO2)小于乙容器中平衡時c(NO2)【答案】B【分析】T2時先達到平衡，“先拐先平數(shù)值大”，則T2＞T1，由圖示可知，溫度越高反應(yīng)物NO的體積分?jǐn)?shù)越大，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；列出反應(yīng)的三段式，求出氧氣濃度的變化量，計算氧氣的速率；T1、t1min時刻，反應(yīng)沒有達到平衡，且v正＞v逆，根據(jù)B可知，將各物質(zhì)的濃度代入速率公式，求出k正、k逆的關(guān)系，根據(jù)NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)可知，T2時2L密閉容器中充入0.6molNO、0.4molO3達到平衡與2L密閉容器中充入0.4molNO、0.6molO3達到平衡時，生成物的各量相同?！驹斀狻緼．T2時先達到平衡，“先拐先平數(shù)值大”，則T2＞T1，由圖示可知，溫度越高反應(yīng)物NO的體積分?jǐn)?shù)越大，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以低溫有利于提高容器中NO的平衡轉(zhuǎn)化率，故A錯誤；B．設(shè)t1時NO轉(zhuǎn)化濃度為x，結(jié)合圖示可知，t1min時NO的體積分?jǐn)?shù)為0.1，則=0.1，解得：x=0.15，則T1時，反應(yīng)在tmin內(nèi)的平均速率v(O2)==mol?L-1?min-1，故B正確；C．T1、t1min時刻，反應(yīng)沒有達到平衡，且v正＞v逆，根據(jù)B可知，t1min時c(NO)=(0.2-0.15)mol/L=0.05mol/L，c(O3)=0.15mol/L，c(NO2)=c(O2)=0.15mol/L，v正=k正×0.05×0.15，v逆=k逆×0.15×0.15，則k正×0.05×0.15＞k逆×0.15×0.15，即k正＞3k逆，故C錯誤；D．結(jié)合NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)可知，T2時2L密閉容器中充入0.6molNO、0.4molO3與充入0.4molNO、0.6molO3達到平衡時NO和O3的變化量相同，則反應(yīng)產(chǎn)物的量相同，所以達平衡時c(NO2)等于乙容器中平衡時c(NO2)，故D錯誤；故選B。3．（2021·湖南高三其他模擬）圖中的曲線是表示恒容時，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b、c、d三點，下列說法正確的是A．ΔH＞0 B．混合氣體的密度：d點＞b點C．c點未達到平衡狀態(tài)且(正)(逆) D．使用催化劑b、d兩點將上移【答案】C【詳解】A．升高溫度NO的轉(zhuǎn)化率減小，即平衡逆向移動，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，A錯誤；B．容器恒容，則氣體總體積不變，反應(yīng)物和生成物均為氣體，則氣體總質(zhì)量不變，所以密度保持不變，d點密度等于b點，B錯誤；C．c點NO的轉(zhuǎn)化率低于該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率，則此時未達到平衡，且平衡正向移動，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，C正確；D．催化劑只改變反應(yīng)速率，不影響平衡轉(zhuǎn)化率，D錯誤；綜上所述答案為C。4．（2021·湖南長沙市·長沙一中高三一模）正戊烷異構(gòu)化為異戊烷是油品升級的一項重要技術(shù)。在合適催化劑和一定壓強下，正戊烷的平衡轉(zhuǎn)化率(α)隨溫度變化如圖所示。名稱熔點/℃沸點/℃燃燒熱?H/kJ?mol-1正戊烷-13036–3506.1異戊烷-159.427.8–3504.1下列說法不正確的是A．25℃，101kPa時，正戊烷異構(gòu)化成異戊烷的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：CH3CH2CH2CH2CH3(l)=(CH3)2CHCH2CH3(l)?H=–2.0kJ/molB．28~36℃時，隨溫度升高，正戊烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大，原因是異戊烷氣化離開體系，產(chǎn)物濃度降低，平衡正向移動C．36~150℃時，隨溫度升高，正戊烷異構(gòu)化反應(yīng)的平衡常數(shù)增大D．150℃時，體系壓強從100kPa升高到500kPa，正戊烷的平衡轉(zhuǎn)化率基本不變【答案】C【詳解】A．根據(jù)表中燃燒熱數(shù)值，①CH3CH2CH2CH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l)H=–3506.1kJmol-1，②(CH3)2CHCH2CH3(l)+8O2(g)=5CO2(g)+6H2O(l)H=–3504.1kJmol-1，根據(jù)蓋斯定律，①-②可得，CH3CH2CH2CH2CH3(l)=(CH3)2CHCH2CH3(l)?H=–2.0kJmol-1，故A正確；B．根據(jù)表中沸點數(shù)值，在28~36℃時，隨溫度升高，異戊烷氣化離開體系，產(chǎn)物濃度降低，導(dǎo)致平衡正向移動，正戊烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；C．由A項分析可知，正戊烷異構(gòu)化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，則平衡常數(shù)減小，故C錯誤；D．150℃時，物質(zhì)均為氣態(tài)，增大壓強，平衡不移動，則增大壓強，正戊烷的平衡轉(zhuǎn)化率不變，故D正確；答案選C。5．（2021·湖南株洲市·高三一模）利用現(xiàn)代傳感技術(shù)探究壓強對2NO2(g)N2O4(g)平衡移動的影響。在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強條件下，往針筒中充入一定體積的NO2氣體后密封并保持活塞位置不變。分別在t1、t2時迅速移動活塞后并保持活塞位置不變，測定針筒內(nèi)氣體壓強變化如圖所示。下列分析中不正確的是A．t1時移動活塞，使容器體積增大B．在B、E兩點，對應(yīng)的正反應(yīng)速率：v(B)>v(E)C．圖中除A、C、F點外，其他點均為平衡狀態(tài)D．在E，F(xiàn)，H三點中，H點的氣體平均相對分子質(zhì)量最大【答案】C【詳解】A.由圖可知，t1時移動活塞，針筒內(nèi)氣體壓強迅速減小，說明針筒的體積增大，故A正確；B.針筒內(nèi)氣體壓強越強越大，化學(xué)反應(yīng)速率越大，由圖可知，B點壓強大于E點，則對應(yīng)的正反應(yīng)速率：v(B)>v(E)，故B正確；C.由圖可知，除A、C、F點外，G點也沒有達到平衡，故C錯誤；D.由質(zhì)量守恒定律可知，E，F(xiàn)，H三點中氣體的質(zhì)量相同，由圖可知，t2時移動活塞，針筒內(nèi)氣體壓強迅速增大，說明針筒的體積減小，增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，混合氣體的物質(zhì)的量減小，則E，F(xiàn)，H三點中，H點的氣體物質(zhì)的量最小，平均相對分子質(zhì)量最大，故D正確；故選C。6．（2021·安徽淮北市·高三一模）向1L的密閉容器中通入2molCO2(g)、2molH2(g)，發(fā)生反應(yīng)為H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH。在T1、T2下，測得CO的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A．CO2平衡轉(zhuǎn)化率：α(T1)<α(T2)T1B．前3min，T2溫度下容器內(nèi)發(fā)生的有效碰撞次數(shù)比T1多C．T2溫度下12min時，向容器中再分別充入H2、CO2、CO、H2O各1mol，平衡向正向移動D．在初始溫度T1下，1L絕熱容器通入2molCO2(g)、2molH2(g)，平衡時n(CO)<1mol【答案】D【分析】據(jù)圖可知T1溫度下反應(yīng)達到平衡所需時間較短，反應(yīng)速率更快，所以T1＞T2，溫度越高平衡時CO的物質(zhì)的量越大，說明升高溫度平衡正向移動，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。【詳解】A．根據(jù)分析可知T1＞T2，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度越高，CO2的轉(zhuǎn)化率越大，所以α(T1)＞α(T2)T1，A錯誤；B．據(jù)圖可知前3min，T1溫度下反應(yīng)速率更快，所以T1溫度下容器內(nèi)發(fā)生的有效碰撞次數(shù)更多，B錯誤；C．T2溫度下12min時，反應(yīng)達到平衡，此時容器內(nèi)CO的物質(zhì)的量為0.5mol，初始投料為2molCO2(g)、2molH2(g)，根據(jù)反應(yīng)方程式可知此時容器內(nèi)CO2、H2、CO2、H2O的物質(zhì)的量分別為1.5mol、1.5mol、0.5mol、0.5mol，該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等，可用物質(zhì)的量代替濃度計算平衡常數(shù)，所以該溫度下K==，再充入H2、CO2、CO、H2O各1mol，則濃度商為=＞，所以此時平衡逆向移動，C錯誤；D．據(jù)圖可知非絕熱條件T1溫度達到平衡時n(CO)=1.0mol，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，絕熱條件下進行反應(yīng)容器內(nèi)溫度降低，則新平衡會在原平衡的基礎(chǔ)上逆向移動，則平衡時n(CO)<1mol，D正確；綜上所述答案為D。7．（2021·阜新市第二高級中學(xué)高三其他模擬）在含有Fe3+、S2O和I-的混合溶液中，反應(yīng)S2O(aq)+2I-(aq)=2SO(aq)+I2(aq)的分部機理如下，反應(yīng)進程中的能量變化如圖所示。步驟①：2Fe3+(aq)+2I-(aq)=2Fe2+(aq)+I2(aq)步驟②：S2O(aq)+2Fe2+(aq)=2SO(aq)+2Fe3+(aq)下列關(guān)于該反應(yīng)的說法錯誤的是A．Fe3+是該反應(yīng)的催化劑B．步驟②比步驟①速率快C．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)D．若不加Fe3+，則正反應(yīng)的活化能比逆反應(yīng)的大【答案】D【分析】步驟①：2Fe3+(aq)+2I-(aq)=2Fe2+(aq)+I2(aq)，步驟②：S2O(aq)+2Fe2+(aq)=2SO(aq)+2Fe3+(aq)，①+②得S2O(aq)+2I-(aq)=2SO(aq)+I2(aq)，F(xiàn)e3+作催化劑，F(xiàn)e2+為中間產(chǎn)物，S2O(aq)+2I-(aq)+2Fe3+(aq)的總能量高于2Fe3+(aq)+2SO(aq)+I2(aq)的總能量，反應(yīng)放熱?！驹斀狻緼．根據(jù)反應(yīng)的機理可知鐵離子參與了反應(yīng)，但是在反應(yīng)前后其物質(zhì)的量不變，則Fe3+是該反應(yīng)的催化劑，故A正確；B．由圖象可知步驟①的活化能大于步驟②的，活化能越大，反應(yīng)速率越小，故步驟①反應(yīng)速率慢，故B正確；C．反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故C正確；D．ΔH=正反應(yīng)的活化能-逆反應(yīng)的活化能，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，不管加不加催化劑，正反應(yīng)活化能都低于逆反應(yīng)活化能，故D錯誤；故選D。8．（2021·天津高三三模）研究CO2的綜合利用對促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展有重要意義。工業(yè)上以CO2·NH3為原料生產(chǎn)尿素[CO(NH2)2]，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2NH3(g)+CO2(g)=H2O(1)+CO(NH2)2(s)△H=-178kJ·mol-1。一定溫度下，某科研小組在1L的恒容密閉容器中充入CO2和NH3模擬工業(yè)生產(chǎn)，發(fā)生上述反應(yīng)，令起始時=x，得到CO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與x的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A．升高溫度和增大壓強均能提高尿素的產(chǎn)率B．若2v(NH3)正=v(CO2)逆，說明該反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)C．圖中A點NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為66.7%D．若及時分離出部分生成物，上述平衡不一定朝正反應(yīng)方向移動【答案】D【詳解】A．由2NH3(g)+CO2(g)H2O(1)+CO(NH2)2(s)△H=-178kJ·mol-1可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)和氣體體積縮小的反應(yīng)，升高溫度平衡向吸熱方向移動，即逆向移動，尿素的產(chǎn)率降低，增大壓強，平衡向氣體體積縮小方向移動，即正向移動，尿素的產(chǎn)率升高，故A錯誤；B．不同物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比時，為平衡狀態(tài)，則v(NH3)正=2v(CO2)逆時該反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，反之不是平衡狀態(tài)，故B錯誤；C．A點起始時=3，設(shè)CO2和NH3的物質(zhì)的量分別為1mol、3mol，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則CO2變化為△n(CO2)=1mol×50%=0.5mol，由反應(yīng)可知變化的氨氣為△n(NH3)=0.5mol×2=1mol，A點NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為α=×100%=×100%≈33.3%，故C錯誤；D．H2O為純液體，CO(NH2)2為固體，分離出少量H2O或CO(NH2)2不影響平衡移動，則若及時分離出部分生成物，上述平衡不一定朝正反應(yīng)方向移動，故D正確；答案為D。9．（2021·遼寧高三其他模擬）反應(yīng)可用于制備有機化工原料。已知240℃時，其化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)。①一定溫度下，設(shè)起始充入的，相同時間內(nèi)測得轉(zhuǎn)化率與m和溫度(T)的關(guān)系如圖甲所示。②在300℃、320℃時上述反應(yīng)中和的體積分?jǐn)?shù)(w)隨時間(t)的變化關(guān)系如圖乙所示。起始密閉容器中和、和分別相等。下列說法錯誤的是A．該反應(yīng)的B．C．絕熱恒容條件下發(fā)生反應(yīng)，若體系壓強不變，可說明反應(yīng)達到平衡D．300℃時隨時間變化的曲線為，320℃時隨時間變化的曲線為【答案】B【分析】起始密閉容器中和相等，設(shè)二者起始濃度為amol/L，到達平衡轉(zhuǎn)化量為xmol/L，則平衡時H2S、CO2、COS、H2O的濃度(mol/L)分別為a-x、a-x、x、x，在240℃時，其化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)，則a-x=x，解得x=0.5a，平衡時H2S、CO2、COS、H2O的濃度(mol/L)分別為0.5a、0.5a、0.5a、0.5a，則在240℃平衡時，H2S、CO2、COS、H2O的體積分?jǐn)?shù)均為0.25；同理起始時和分別相等，在240℃平衡時，H2S、CO2、COS、H2O的體積分?jǐn)?shù)均為0.25?！驹斀狻緼．由圖甲可知T℃之前反應(yīng)未平衡，H2S的轉(zhuǎn)化率隨著反應(yīng)的進行增大，T℃時反應(yīng)達到平衡，T℃后即平衡后升高溫度，H2S轉(zhuǎn)化率減小，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則，A正確；B．，則相同條件下m越大，H2S的轉(zhuǎn)化率越大，則，B錯誤；C．該反應(yīng)是氣體分子數(shù)不變的放熱反應(yīng)，絕熱恒容條件下發(fā)生反應(yīng)，若反應(yīng)未平衡，則存在溫度升高，壓強增大的現(xiàn)象，因此當(dāng)體系壓強不變，可說明反應(yīng)達到平衡，C正確；D．由上面的分析和A的解析可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越高H2S的體積分?jǐn)?shù)越大，COS的體積分?jǐn)?shù)越小，因此溫度高于240℃時，H2S的體積分?jǐn)?shù)大于0.25，COS的體積分?jǐn)?shù)小于0.25；綜上所述300℃時隨時間變化的曲線為，320℃時隨時間變化的曲線為，D正確；選B。10．（2021·江蘇省如皋中學(xué)高三三模）利用CO2和CH4重整可以制作合成氣(主要成分為CO、H2)，重整過程中部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：反應(yīng)Ⅰ：CH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH=＋75.0kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH=＋41.0kJ·mol-1反應(yīng)Ⅲ：CO(g)＋H2(g)=C(s)＋H2O(g)ΔH=-131.0kJ·mol-1當(dāng)按相同投料比發(fā)生反應(yīng)，CO2和CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A．反應(yīng)CO2(g)＋CH4(g)=2CO(g)＋2H2(g)的ΔH=-15kJ·mol-1B．同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，可能是CO2發(fā)生了其他副反應(yīng)C．降低溫度，可以提高合成氣中CO的物質(zhì)的量D．選擇活性更高的催化劑可以提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率【答案】B【詳解】A．反應(yīng)Ⅰ：CH4(g)=C(s)＋2H2(g)ΔH=＋75.0kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH=＋41.0kJ·mol-1反應(yīng)Ⅲ：CO(g)＋H2(g)=C(s)＋H2O(g)ΔH=-131.0kJ·mol-1反應(yīng)CO2(g)＋CH4(g)=2CO(g)＋2H2(g)可以是Ⅰ+Ⅱ-Ⅲ得到，根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)的焓變ΔH=+247kJ/mol，即反應(yīng)CO2(g)＋CH4(g)=2CO(g)＋2H2(g)的ΔH=+247kJ/mol，A錯誤；B．由于起始時二氧化碳和甲烷的物質(zhì)的量相等，反應(yīng)時也是按照等物質(zhì)的量反應(yīng)，但同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率大于CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，因此可能是CO2發(fā)生了其他副反應(yīng)，B正確；C．正反應(yīng)吸熱，降低溫度平衡逆向進行，可以降低合成氣中CO的物質(zhì)的量，C錯誤；D．催化劑不能改變平衡狀態(tài)，因此選擇活性更高的催化劑不能提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，D錯誤；答案選B。11．（2021·江蘇高三其他模擬）在密閉容器中：按CO2與H2的物質(zhì)的量之比為1：3進行投料，發(fā)生反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H<0，在5MPa下測得不同溫度下平衡體系中各種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)(V%)如圖所示，下列說法中錯誤的是

A．表示CH3CH2OH組分的曲線是IVB．圖中曲線交點a、b對應(yīng)的上述反應(yīng)平衡常數(shù)Ka<KbC．圖中曲線交點a對應(yīng)的CO2轉(zhuǎn)化率為40%D．若甲、乙兩個密閉容器起始時的容積、溫度及投料方式均相同，甲：恒溫恒壓，乙；恒溫恒容，反應(yīng)達平衡時CH3CH2OH產(chǎn)率：甲＜乙【答案】D【詳解】A．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，平衡時CO2與H2的含量增大，CH3CH2OH與H2O的含量降低。開始CO2與H2的物質(zhì)的量之比1：3進行，平衡時H2的含量是CO2的含量三倍；CH3CH2OH與H2O按1：3反應(yīng)，平衡時H2O的含量是CH3CH2OH含量的三倍。曲線Ⅰ、曲線Ⅱ隨溫度升高含量增大，且曲線Ⅰ的含量高，所以曲線Ⅰ表示H2、曲線Ⅱ表示CO2。曲線Ⅲ、曲線Ⅳ隨溫度升高含量減小，且曲線Ⅲ的含量高，所以曲線Ⅲ表示H2O、曲線Ⅳ表示CH3CH2OH，故A正確；B．因為平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動，所以溫度越低，K越大，所以Ka＜Kb，故B正確；C．圖中曲線交點a為曲線ⅡCO2曲線ⅢH2O平衡時相等，根據(jù)2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)，則說明CO2轉(zhuǎn)化0.4剩余0.6，生成水0.6，所以CO2轉(zhuǎn)化率為40%，故C正確；D．根據(jù)2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)，隨著反應(yīng)進行，體積減小，所以甲：恒溫恒壓，乙：恒溫恒容，甲相對于乙在減小體積即增大壓強，平衡向正反應(yīng)方向移動，所以反應(yīng)達平衡時CH3CH2OH產(chǎn)率：甲＞乙，故D錯誤；故選D。12．（2021·江蘇南京市·南京師大附中高三其他模擬）焦炭催化還原二氧化硫的化學(xué)方程式為2C(s)＋2SO2(g)S2(g)＋2CO2(g)。一定壓強下，向1L密閉容器中加入足量的焦炭和1molSO2發(fā)生上述反應(yīng)，反應(yīng)相同時間時測得SO2的生成速率與S2(g)的生成速率隨溫度變化的關(guān)系如圖1所示。其他條件相同的情況下，在甲、乙兩種催化劑作用下，測得SO2(g)轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖2所示。下列說法正確的是A．該反應(yīng)的ΔH>0B．圖1中的A、B、C、D四個點對應(yīng)的反應(yīng)中處于平衡狀態(tài)的是DC．圖2在甲催化劑的作用下，M點(500，55)時SO2的轉(zhuǎn)化率一定不是該溫度下SO2的平衡轉(zhuǎn)化率D．圖2在相同的溫度下，乙催化劑作用SO2的反應(yīng)速率比甲催化劑作用SO2的反應(yīng)速率小【答案】C【詳解】A．由圖2的轉(zhuǎn)化率隨著橫坐標(biāo)溫度的升高兩條線下降知升高溫度平衡逆向移動，而升高溫度平衡向吸熱方向移動知逆反應(yīng)為吸熱，則正反應(yīng)為放熱即，A錯誤；B．由的系數(shù)知的生成速率（可逆反應(yīng)逆反應(yīng)速率）應(yīng)該是生成速率（正反應(yīng)速率）二倍才能讓正逆反應(yīng)速率相等且成系數(shù)比時達到平衡，縱觀圖1中A、B、C、D，四點只有C點滿足，B錯誤；C．催化劑只能改變反應(yīng)的速率,不會影響反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率。由圖2可以看出,在同一溫度下,甲催化劑作用下的轉(zhuǎn)化率低于乙催化劑作用下,故在甲催化劑作用下M點對應(yīng)的反應(yīng)未達到平衡狀態(tài),故M點,的轉(zhuǎn)化率一定不是該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率，C正確；D．由于圖2只給了二氧化硫轉(zhuǎn)化率的點，沒有給反應(yīng)時間不能判定誰快誰慢，D錯誤；故選C。13．（2020·云南文山壯族苗族自治州·高三一模）400℃時，和充入2L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)，容器中的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖中實線所示。圖中虛線表示僅改變某一反應(yīng)條件時，的物質(zhì)的量隨時間的變化。下列說法正確的是A．反應(yīng)開始至a點，B．曲線Ⅱ?qū)?yīng)的條件改變是增大壓強C．若曲線Ⅰ對應(yīng)的條件改變是升溫，則該反應(yīng)D．400℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.125【答案】B【詳解】A．，A錯誤；B．減小壓強，反應(yīng)速率減小，達到平衡所用時間較長，但圖中曲線Ⅱ?qū)?yīng)的反應(yīng)速率較大，達到平衡所用時間較短，與圖象不符，B正確；C．若該反應(yīng)，升高溫度平衡應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，則平衡時的物質(zhì)的量應(yīng)小于400℃平衡時的物質(zhì)的量，與圖象不符，C錯誤；D．400℃時，達到平衡時的物質(zhì)的量為，根據(jù)反應(yīng)可知，平衡時，，，，，則，D錯誤；答案為B。14．（2021·山東煙臺市·高三三模）已知環(huán)戊二烯制備二聚環(huán)戊二烯的反應(yīng)：?H<0。某實驗小組分別在2L的恒容密閉容器中各充入3.0mol環(huán)戊二烯，測得在T1℃和T2℃下環(huán)戊二烯氣體的濃度隨反應(yīng)時間的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是A．M、N、P、Q四點的逆反應(yīng)速率大小關(guān)系：Q>N>P>MB．T2℃，用二聚環(huán)戊二烯表示0~0.5h的平均反應(yīng)速率為C．P點可能處于化學(xué)平衡狀態(tài)D．T1℃，若向Q點再充入1.0mol環(huán)戊二烯達平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率將小于86.7%【答案】D【詳解】A．由圖像可知T1溫度時的反應(yīng)速率快，可知T1溫度高于T2，溫度越高反應(yīng)速率越快，則N、Q對應(yīng)的速率比M、N對應(yīng)的速率快，N到Q的過程反應(yīng)正向移動，Q點逆反應(yīng)速率大與M，M到P的過程中反應(yīng)正向移動，則P的逆反應(yīng)速率比M點高，四點的逆反應(yīng)速率Q>N>P>M，故A正確；B．T2℃，環(huán)戊二烯表示0~0.5h的平均反應(yīng)速率為，根據(jù)速率比等于化學(xué)計量數(shù)之比可知二聚環(huán)戊二烯表示0~0.5h的平均反應(yīng)速率為，故B正確；C．由圖像可知P點之前環(huán)戊二烯的濃度一直減小，反應(yīng)未達平衡，P點之后的濃度可能保持不變，則P點可能達到平衡狀態(tài)，故C正確；D．T1℃，若向Q點再充入1.0mol環(huán)戊二烯，根據(jù)等效平衡思想，可視為增大體系內(nèi)壓強，而增大壓強平衡正向移動，能提高環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率，由圖中數(shù)據(jù)可知，原平衡時其轉(zhuǎn)化率為86.7%，則充入環(huán)戊二烯再次平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率將大于86.7%，故D錯誤；故選：D。15．（2021·江蘇揚州市·高三其他模擬）燃煤電廠鍋爐尾氣中含有氮氧化物(主要成分NO)，可通過主反應(yīng)4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1627.7kJ·mol?1除去。溫度高于300℃時會發(fā)生副反應(yīng)：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-904.74kJ·mol?1.在恒壓、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比一定的條件下，反應(yīng)相同時間，NO的轉(zhuǎn)化率在不同催化劑作用下隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說法一定正確的是

A．升高溫度、增大壓強均可提高主反應(yīng)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率B．N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=-180.74kJ·mol?1C．圖中X點所示條件下，反應(yīng)時間足夠長，NO的轉(zhuǎn)化率能達到Y(jié)點的值D．圖中Z點到W點NO的轉(zhuǎn)化率降低的原因是主反應(yīng)的平衡逆向移動【答案】C【詳解】A．主反應(yīng)和副反應(yīng)的焓變均小于0，為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，NO的平衡轉(zhuǎn)化率減小，A錯誤；B．根據(jù)蓋斯定律×(副反應(yīng)-主反應(yīng))可得N2(g)+O2(g)=2NO(g)的ΔH=×[-904.74kJ·mol?1-(-1627.7kJ·mol?1)]=180.74kJ·mol?1，B錯誤；C．據(jù)圖可知X點的轉(zhuǎn)化率低于相同溫度下的Y點，說明測定轉(zhuǎn)化率時X點還未達到平衡，反應(yīng)時間足夠長，NO的轉(zhuǎn)化率能達到Y(jié)點的值，C正確；D．催化劑不影響平衡轉(zhuǎn)化率，而W點的轉(zhuǎn)化率低于相同溫度下另一催化劑條件下的轉(zhuǎn)化率，說明W點并沒有處于平衡狀態(tài)，所以轉(zhuǎn)化率降低不可能是平衡移動造成，D錯誤；綜上所述答案為C。16．（2021·重慶高三三模）利用活性炭可以處理NO的污染，其原理為：?，F(xiàn)向某容積固定的密閉容器加入一定量的活性炭和一定量的NO，在T1℃時，各物質(zhì)的量濃度隨時間變化如圖所示，下列說法正確的是A．0~10min的平均速率v(CO2)=0.1mol·L-1·min-1B．50min時改變的條件是升溫C．若原平衡態(tài)壓強為100kPa，維持體積不變，再通入一定量的CO2(g)，達到平衡后壓強變?yōu)?50kPa，則平衡時NO轉(zhuǎn)化了D．50min時改變的條件是加入高效的催化劑【答案】C【詳解】A．據(jù)圖可知0~10min內(nèi)Δc(NO)=2.0mol/L-1.4mol/L=0.6mol/L，根據(jù)方程式可知Δc(CO2)=0.3mol/L，所以v(CO2)==0.03mol·L-1·min-1，A錯誤；B．該反應(yīng)焓變小于零，為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動，則達到新平衡時NO的濃度增大，N2和CO2的濃度減小，不會還相等，所以不是升高溫度，B錯誤；C．不妨設(shè)容器體積為1L，初始時通入2mol/L的NO；據(jù)圖可知該條件下平衡時NO、N2、C