1、化学反应速率与化学平衡图象专题训练一、选择题1往恒容密闭容器中通入一定量N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，气体颜色变深。如图表示该反应平衡时有关物理量Y随某条件X(其他条件不变)变化的规律。X、Y分别是()A温度T，逆反应速率vB温度T，气体的密度C压强p，平衡常数KD压强p，N2O4的转化率答案D解析升高温度，正、逆反应速率均增大，A项错误；气体的总质量不变，容器体积不变(恒容)，则升高温度，气体的密度不变，B项错误；平衡常数K仅受外界因素温度的影响，故增大压强，K不变，C项错误；增大压强，平衡向左移动，N2O4的转化率降低，D项正确。22016乌鲁木齐一诊对于可逆
2、反应2A(g)B(g)2C(g)H0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示，下列说法不正确的是()A反应在前10 min的平均反应速率v(B)0.15 molL1min1B该反应的平衡常数表达式KC若平衡时保持温度不变，压缩容器体积，则平衡向逆反应方向移动D反应至15 min时，改变的反应条件是降低温度答案C解析反应前10 min的平均反应速率v(B)0.15 molL1min1，A项正确；由题图中D物质的浓度变化可求出x2，而C物质是固体，所以K，B项正确；由于C物质是固体，反应前后气体分子数不变，故压缩容器体积，平衡不移动，C项错误；由题图可知，改变条件瞬间，A、B、D的浓度
3、不变，随后平衡向逆反应方向移动，该反应正反应为吸热反应，故改变的反应条件应是降低温度，D项正确。4在一密闭容器中发生反应：2X(g)Y(g)aZ(g)HQ kJmol1，开始按体积比21 将X、Y充入反应器中，一定条件下发生反应，下列有关说法正确的是()A图甲，p1p2，a3B图甲，T10C图乙，t1时表示恒温、恒压条件下，向平衡体系中充入一定量的Z气体D图乙，如果a3，t2时一定是向体系中加入了催化剂答案C解析图甲从p1T1与p2T1两条曲线看，据“先拐先平，数值大”的方法得p1p2，又因为p1p2，且p1时Z的体积分数小，说明增大压强平衡逆向移动，a3，故A项错误；同样方法可得T1T2，T
4、2温度高而Z的体积分数低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，则QT1，温度高反应达平衡时甲醇的物质的量反而低，说明正反应是放热反应，升高温度平衡常数减小，故B项错误，C项正确；温度为T1时，从反应开始到达到平衡，生成甲醇的物质的量为n1 mol，此时甲醇的浓度为 molL1，所以生成甲醇的平均速率为v(CH3OH) molL1min1，A项错误；因为温度T2T1，所以A点的反应体系从T1变到T2时，平衡会向逆反应方向移动，即生成物浓度减小而反应物浓度增大，所以D项错误。6已知反应：CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g)。起始以物质的量之比为11充入反应物，不同压强条件下，H2
5、的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为)。下列有关说法正确的是()A上述反应的H0BN点时的反应速率一定比M点快C降低温度，H2的平衡转化率可达到100%D工业用此法制取甲烷应采用更高的压强答案A解析由题图可知，其他条件相同时，温度升高，H2的平衡转化率降低，平衡逆向移动，说明正反应放热，H0，A项正确；N点的温度比M点低，但压强又高于M点，无法判断哪一点的反应速率快，B项错误；降低温度，H2的平衡转化率会增大，但可逆反应不能完全转化，故H2的平衡转化率一定小于100%，C项错误；控制合适的温度和压强，既能保证反应速率较快，又能保证H2有较高的转化率，采用更高的压强对设备的要求提
6、高，增加经济成本，D项错误。7可逆反应mA(g)nB(g)pC(g)gD(g)的vt图象如图甲所示；若其他条件不变，只在反应前加入合适的催化剂，则其vt图象如图乙所示。现有下列叙述：a1a2a1a2b1b2b1t2t1t2图甲与图乙中阴影部分的面积相等与图甲相比，图乙中阴影部分面积较大则下列各项中正确的组合为()A BC D答案C解析催化剂加快正反应速率和逆反应速率的程度相同，不改变平衡状态。催化剂能加快反应速率，a1、a2为两种条件下的正反应速率，则a1a2，故错误、正确；加催化剂时达到平衡时的反应速率大，所以b1t2，故正确、错误；阴影部分的面积为反应物A的浓度的变化量，平衡状态没有改变，
7、则阴影部分面积相同，故正确、错误；综上所述说法正确。8一定条件下合成乙烯：6H2(g)2CO2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g)，已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图。下列说法正确的是()A生成乙烯的速率：v(M)一定小于v(N)B化学平衡常数：KNKMC当温度高于250 时，升高温度，平衡向逆反应方向移动，从而使催化剂的催化效率降低D若投料比n(H2)n(CO2)31，则图中M点时，乙烯的体积分数为7.7%答案D解析由题中图象可知，其他条件不变时升高温度，CO2平衡转化率减小，即平衡逆向移动，所以正反应是放热反应。M点催化剂催化效率高、N点温度高，所以无法确定M、N两
8、点的反应速率，A项错误；正反应是放热反应，所以温度越高化学平衡常数越小，B项错误；催化剂只改变反应速率而不能改变平衡移动，催化剂催化效率与平衡移动无关，催化效率降低是由温度变化引起的，C项错误；若开始投入6x mol H2、2x mol CO2，则达平衡时n(H2)3x mol、n(CO2)x mol、n(CH2=CH2)0.5x mol、n(H2O)2x mol，所以平衡时乙烯的体积分数为100%7.7%，D项正确。9已知给煤炭加氢可发生反应：C(s)2H2(g)CH4(g)。在V L的容器中投入a mol碳(足量)，同时通入2a mol H2，控制条件使其发生上述反应，测得碳的平衡转化率随
9、压强及温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A在4 MPa、1200 K时，图中X点v(H2)正v(H2)逆B在5 MPa、800 K时，该反应的平衡常数为C上述正反应为放热反应D工业上维持6 MPa、1000 K而不采用10 MPa、1000 K，主要是因为前者碳的转化率高答案A解析由题图可知，在4 MPa、1200 K时，X点还没有达到平衡，若要达到平衡，反应需正向进行，所以X点正反应速率大于逆反应速率，A项正确；在5 MPa、800 K时，碳的平衡转化率为50%，则参加反应的碳为0.5a mol，参加反应的H2为a mol，生成的甲烷为0.5a mol，平衡时H2为a mol，平衡
10、常数为K，B项错误；由题图可知，压强不变时，随温度升高碳的平衡转化率增大，所以正反应为吸热反应，C项错误；6 MPa、1000 K和10 MPa、1000 K比较，碳的平衡转化率相差不大，而且压强越大对设备的要求越高，不经济，所以工业上采用6 MPa、1000 K，D项错误。二、非选择题10(1)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如下图。曲线、对应的平衡常数大小关系为K_K(填“”“”或“0.4(3)300400 3Cu2Al2O432H2NO=6Cu26Al32NO16H2O解
11、析(1)分析图象知KK。 CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)初始量/mol 1 3 0 0转化量/mol x 3x x x平衡量/mol 1x 33x x x42x40.8，得x0.4 mol根据题意可得，甲乙为等效平衡，且起始时维持反应逆向进行。所以若全部由生成物投料时，c1 mol，同时c要大于平衡时的量，故有0.4。(3)由图可知，温度小于300 时，乙酸的生成速率随催化剂催化效率的提升而提高，但当温度高于300 时，催化剂的催化效率显著下降，但乙酸的生成速率却明显提高，故此时主要受温度影响。Cu2Al2O4中Cu为1价，与稀硝酸发生氧化还原反应，则其离子方程式为3Cu2Al2O432H2NO=6Cu26Al32NO16H2O。