1、微专题1 化学平衡图像基础达标练 1.在容积可变的密闭容器中存在如下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H0 ，下列对图像的分析中不正确的是( )A.图研究的是t0 时升高温度对反应速率的影响B.图研究的是t0 时增大压强（缩小体积）或使用催化剂对反应速率的影响C.图研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高D.图研究的是催化剂对化学平衡的影响，且乙使用了催化剂答案：D解析：题给反应为放热反应，升高温度，正、逆反应速率都加快，平衡向逆反应方向移动，图像符合，故A正确；题给反应的反应前后气体体积不变，则增大压强反应速率加快，平衡不移动，催化剂只加快反应速率，不影响平衡移动，图
2、像符合，故B正确；题给反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，题图中乙先达到平衡，则温度高于甲，CO 的转化率低，图像符合，故C正确；催化剂只改变反应速率，不影响平衡移动，图像不符合，故D错误。2.（2021河北邯郸高二月考）化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果，下列图像描述正确的是( )A.图可以表示某化学平衡体系改变温度后，反应速率随时间的变化B.图中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0 的逆反应的平衡常数K 随温度的变化C.图中a、b 曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+H2(g)CH3CH3(g)H0 未使用和使用催化剂时，反应过程中的能量变化D.图
3、表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g) 的影响，且甲的压强大答案：B解析：当其他条件不变时，升高温度，正、逆反应速率均加快，降低温度，正、逆反应速率均减慢，与图像不符，故A错误；2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0 ，升高温度，平衡逆向移动，正反应平衡常数减小，逆反应平衡常数增大，故B正确；使用催化剂能降低反应的活化能，题图中a 曲线表示使用催化剂反应过程中的能量变化，b 曲线表示未使用催化剂反应过程中的能量变化，故C错误；2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g) ，反应前后气体总体积不变，增大压强反应速率加快，但平衡不移动，题图表示压强对可逆反应2A(g)+2
4、B(g)3C(g)+D(g) 的影响，乙的压强大，故D错误。3.（2021山东潍坊高二期中）SiCl4 是一种重要的化工原料，SiCl4 转化为SiHCl3 的反应方程式为3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g) ，其转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是( )A.n 点v正v逆B.m 点v逆 大于q 点v逆C.p 点后，SiCl4 的转化率下降可能是平衡左移D.加压有利于提高混合气体中SiHCl3 的体积分数答案：B解析：由题图可知，随温度升高SiCl4 的转化率先增大后减小，说明在o 点之前测定转化率时反应还未达到平衡，升高温度反应速率加快，测定的转化率增大，在
5、p 点之后反应达到平衡，升高温度平衡逆向移动，导致转化率下降。根据分析可知，n 点还未达到平衡，反应还在正向进行，所以v正v逆 ，故A正确；m点温度比q 点低得多，且q 点转化率比m 点大，即生成物的浓度更大，所以m 点v逆 小于q 点v逆 ，故B错误；根据分析可知，p 点之后测定转化率时反应已达平衡，升高温度平衡逆向移动导致转化率下降，故C正确；题给反应为气体总体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，有利于提高混合气体中SiHCl3 的体积分数，故D正确。4.我国在汽车尾气和燃煤尾气的净化方面取得了一定成效。汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)催化剂2CO2(g)+N2(g) 。
6、在密闭容器中发生该反应时，c(CO2) 随温度(T) 、催化剂的表面积(S) 和时间(t) 的变化曲线如图所示。（1）该反应的H （填“”或“”）0。（2）T2 温度下，02s 内的平均反应速率v(N2)= 。（3）当固体催化剂的质量一定时，将催化剂磨成粉末，则反应速率 （填“增大”“减小”或“不变”，下同），CO 转化率 。（4）若在绝热、恒容的密闭体系中充入一定量的NO 和CO 气体进行该反应，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1 时刻达到平衡状态的是 （填序号）。答案：（1）（2）0.05molL-1s-1（3）增大; 不变（4）bd解析：（1）依据“先拐先平数值大”，先出现拐点的温度
7、高，即T1T2 ，温度高的T1 对应c(CO2) 低，因此正反应为放热反应，所以H0 。（2）由题图得出v(CO2)=ct=0.2molL-12s=0.1molL-1s-1 ，依据反应速率之比等于物质化学计量数之比，得出v(N2)=0.05molL-1s-1 。（3）将催化剂磨成粉末，可增大催化剂与反应物的接触面积，增大反应速率。催化剂不会影响平衡移动，只会改变反应速率，所以CO 的转化率不变。（4）题图a ，反应开始时无产物，所以v逆 起点为原点，故错误；题图b，反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，又知该反应为放热反应，所以未达到平衡时温度升高，平衡左移，K 减小，但达到平衡后，温度不再发生变
8、化，K 也不再发生变化，正确；题图c，n(CO2)=n(NO) 不能作为反应达到平衡状态的依据，错误；题图d，反应达到平衡状态时，各物质的质量分数不再发生变化，正确。素养提升练5（A）.T 时气体A 与气体B 在某容器中反应生成气体C 和固体D ，每1molA 与足量B 完全反应时生成1molD ，反应过程中A、B、C 浓度变化如图所示。若保持其他条件不变，温度分别为T1 和T2 时，B 的体积分数与时间的关系如图所示。则下列结论正确的是( )A.该反应的化学方程式是3A+B2C+2DB.T 时，保持容器体积不变，若向上述平衡体系中加入0.2molC ，则重新达平衡时B 的浓度小于0.3mol
9、L-1C.相同时间内，消耗0.3molL-1A 时，生成了0.1molL-1B 则反应达到平衡D.其他条件不变，升高温度时，正、逆反应速率均增大，且A 的转化率增大答案：C解析：由题图可知，自反应至平衡时，c(A)=0.6molL-1,c(B)=0.2molL-1,c(C)=0.4molL-1,c(A):c(B):c(C)=3:1:2,A、B 为反应物，C 为生成物，反应过程中反应物有剩余，因此题述反应为可逆反应，1molA 与足量B 完全反应时生成1molD ，所以A 的化学计量数与D 的化学计量数相同，根据化学反应中物质浓度变化之比等于物质化学计量数之比可知，反应的化学方程式为3A+B2C
10、+3D ，故A错误；T 时，保持容器体积不变，若向题述平衡体系中加入0.2molC ，则平衡逆向移动，重新达平衡时B 的浓度大于0.3molL-1 ，故B错误；相同时间内，消耗0.3molL-1A 表示正反应速率，同时生成0.1molL-1B ，表示逆反应速率，物质的浓度变化之比等于其化学计量数之比，说明反应处于平衡状态，故C正确；由题图可知，反应在T2 温度下先达到平衡状态，说明T2T1 ，升高温度，B 的体积分数增大，说明平衡逆向移动，因此该反应正向为放热反应，其他条件不变，升高温度时，正、逆反应速率均增大，平衡逆向移动，A的转化率减小，故D错误。5（B）.（不定项）T 时气体A 与气体B
11、 在某容器中反应生成气体C 和固体D ，每1molA 与足量B 完全反应时生成1molD ，反应过程中A、B、C 浓度变化如图所示。若保持其他条件不变，温度分别为T1 和T2 时，B 的体积分数与时间的关系如图所示。则下列结论正确的是( )A.该反应的化学方程式是3A+B2C+3DB.T 时，保持容器体积不变，若向上述平衡体系中加入0.2molC ，则重新达平衡时B 的浓度小于0.3molL-1C.相同时间内，消耗0.3molL-1A 时，生成了0.1molL-1B ，则反应达到平衡D.其他条件不变，升高温度时，正、逆反应速率均增大，且A 的转化率增大答案：A ; C解析：由题图可知，自反应至
12、平衡时，c(A)=0.6molL-1,c(B)=0.2molL-1,c(C)=0.4molL-1,c(A):c(B):c(C)=3:1:2,A、B 为反应物，C 为生成物，反应过程中反应物有剩余，因此题述反应为可逆反应，1molA 与足量B 完全反应时生成1molD ，所以A 的化学计量数与D 的化学计量数相同，根据化学反应中物质浓度变化之比等于物质化学计量数之比可知，反应的化学方程式为3A+B2C+3D ，故A正确；T 时，保持容器体积不变，若向题述平衡体系中加入0.2molC ，则平衡逆向移动，重新达平衡时B 的浓度大于0.3molL-1 ，故B错误；相同时间内，消耗0.3molL-1A
13、表示正反应速率，同时生成0.1molL-1B ，表示逆反应速率，物质的浓度变化之比等于其化学计量数之比，说明反应处于平衡状态，故C正确；由题图可知，反应在T2 温度下先达到平衡状态，说明T2T1 ，升高温度，B 的体积分数增大，说明平衡逆向移动，因此该反应正向为放热反应，其他条件不变，升高温度时，正、逆反应速率均增大，平衡逆向移动，A的转化率减小，故D错误。6.100 时，向某恒容密闭容器中加入1.6molL-1 的Q 后会发生反应：2Q(g)M(g) ，其中M 的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是( )A.从反应开始到刚达到平衡时间段内，v(Q)=0.02molL-1s-1B
14、.a 、b 两时刻生成Q 的速率：v(a)v(b)C.用Q 浓度变化值表示的ab、bc 两个时段内的反应速率：v(ab)v(bc)=0D.其他条件相同，起始时将0.2molL-1 氦气与Q 混合，则反应达到平衡所需时间小于60s答案：D解析：根据题图可得，该反应在60s 时达到平衡状态，平衡时，M 的浓度为0.6molL-1 ，列“三段式”：2Q(g)M(g)开始浓度/(molL-1)1.60变化浓度/(molL-1)1.20.660s时浓度/(molL-1)0.40.6从反应开始到刚达到平衡时间段内，v(Q)=ct=1.2molL-160s=0.02molL-1s-1 ，故A正确；Q 为反应
15、物，初始时浓度最大，消耗速率最大，生成速率最小，随着反应的进行，Q 的浓度逐渐减小，消耗速率逐渐慢，生成速率逐渐增大，则a、b 两时刻生成Q 的速率：v(a)v(b) ，故B正确；ab段M 的浓度变化量为0.6molL-1-0.3molL-1=0.3molL-1,Q 的物质的量浓度变化量为M 的2倍，即0.3molL-12=0.6molL-1 ，反应时间为60s-20s=40s,v(ab)=0.6molL-140s=0.015molL-1s-1 ，bc 段反应达到平衡状态，M、Q 的物质的量浓度变化量为0，即v(bc)=0 ，则用Q 浓度变化值表示的ab、bc 两个时段内的反应速率：v(ab)
16、v(bc)=0 ，故C正确；其他条件相同，向某恒容密闭容器中通入0.2molL-1 氦气与Q 混合，容器体积不变，Q、M 的浓度不变，则反应达到平衡所需时间仍等于60s ，故D错误。7（A）.在两个固定体积均为1L 密闭容器中以不同的氢碳比n(H2)n(CO2) 充入H2 和CO2, 在一定条件下发生反应：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)H 。CO2 的平衡转化率(CO2) 与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 ( )A.该反应的H0B.氢碳比：X2.0C.若起始时CO2、H2 浓度分别为0.5molL-1、1.0molL-1 ，则可得P 点对应温度的平衡常数的值为
17、512D.向P 点状态的容器中，按2:4:1:4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O(g) ，再次平衡后(CO2) 减小答案：C解析：由题图可知，随温度升高CO2 的平衡转化率减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故H2.0 ，B错误；由题图可知，P 点平衡时二氧化碳转化率为0.5，氢碳比n(H2)n(CO2)=2.0 ，起始时氢气浓度为1molL-1 、二氧化碳浓度为0.5molL-1 ，则二氧化碳浓度变化量为0.25molL-1 ，则：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)起始浓度/(molL-1)0.51.000变化浓度/(molL-1)0.25
18、0.750.1250.5平衡浓度/(molL-1)0.250.250.1250.5代入平衡常数表达式K=c(C2H4)c4(H2O)c2(CO2)c6(H2)=0.1250.540.2520.256=512 ，C正确；P 点平衡时，CO2、H2、C2H4、H2O 的浓度比值为2:2:1:4，按2:4:1:4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O(g) ，增大了氢气的浓度，平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大，即再次平衡后(CO2) 增大，D错误。7（B）.（不定项）在两个固定体积均为1L 密闭容器中以不同的氢碳比n(H2)n(CO2) 充入H2 和CO2 ，在一定条件下发生反应：2CO2(g
19、)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)H 。CO2 的平衡转化率(CO2) 与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )A.该反应的H0B.氢碳比：X2.0C.若起始时CO2、H2 浓度分别为0.5molL-1、1.0molL-1 ，则可得P 点对应温度的平衡常数的值为512D.向P 点状态的容器中，按2:4:1:4的比例再充入CO2、H2、C2H4、H2O(g) ，再次平衡后(CO2) 减小答案：A ; C解析：由题图可知，随温度升高CO2 的平衡转化率减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故H2.0 ，B错误；由题图可知，P 点平衡时二氧化碳转化率为0.5，氢碳比n
20、(H2)n(CO2)=2.0 ，起始时氢气浓度为1molL-1 、二氧化碳浓度为0.5molL-1 ，则二氧化碳浓度变化量为0.25molL-1 ，则：2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)起始浓度/(molL-1)0.51.000变化浓度/(molL-1)0.250.750.1250.5平衡浓度/(molL-1)0.250.250.1250.5代入平衡常数表达式K=c(C2H4)c4(H2O)c2(CO2)c6(H2)=0.1250.540.2520.256=512 ，C正确；P 点平衡时，CO2、H2、C2H4、H2O 的浓度比值为2:2:1:4，按2:4:1:4的比例
21、再充入CO2、H2、C2H4、H2O(g) ，增大了氢气的浓度，平衡正向移动，二氧化碳的转化率增大，即再次平衡后(CO2) 增大，D错误。创新拓展练8.（2021山东济宁高二月考）碳、氮及其化合物在生产中有重要应用。（1）700 时，若向2L 容积恒定的密闭容器中充入一定量N2 和CO2 发生反应：N2(g)+CO2(g)C(s)+2NO(g)H0 ，其中N2、NO 物质的量随时间变化的曲线如右图所示。请回答下列问题。010min 内的CO2 平均反应速率v= 。第10min 时，外界改变的条件可能是 （填字母）。A.加催化剂 B.增大C(s) 的物质的量C.减小CO2 的物质的量 D.升温
22、E.降温答案：（1）0.01molL-1min-1 AD 解析：（1）由题图知，010min 内，反应中生成一氧化氮的物质的量0.40mol ，则反应的二氧化碳物质的量为0.20mol ，平均反应速率v=nVt=2mol2L10min=0.01molL-1min-1 。第10min 时改变条件，NO 的物质的量增大，生成速率增大，N2 的物质的量减小，反应速率增大，说明改变的条件使反应速率加快，反应正向进行，加催化剂加快反应速率，故A符合题意；增大C(s) 的物质的量，不影响化学反应速率，故B不符合题意；减小CO2 的物质的量，反应逆向进行，反应速率减小，故C不符合题意；升温加快反应速率，且反
23、应正向进行，故D符合题意；降温反应速率减小，与题图变化不符合，故E 不符合题意。（2）100kPa 时，反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 中NO 的平衡转化率与温度的关系曲线如图1，反应2NO2(g)N2O4(g) 中NO2 的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。图1图2图1中A、B、C 三点表示不同温度、压强下，2NO(g)+O2(g)2NO2(g) 达到平衡时NO 的转化率，则 点对应的压强最大。100kPa、25 时，2NO2(g)N2O4(g) ，计算平衡常数Kp= （Kp 用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数）。100kPa、25 时，VmLNO 与0.5VmL
24、O2 混合后最终气体的体积为 mL 。答案：（2）B 0.06 0.6V解析：（2）由题意可知，题图1中曲线是等压(100kPa) 不等温线，恒温条件下，A、C 点若要达到100kPa 时平衡转化率应增大压强，即A、C 点的初始压强小于100kPa ；同理分析可知B 点的初始压强大于100kPa 。利用“三段式”法列式计算，由题图2知100kPa、25 时NO2 的转化率为80% ，设起始二氧化氮的物质的量为1mol ，列“三段式”有：2NO2(g)N2O4(g)起始物质的量/mol0.51.0变化物质的量/mol0.250.75平衡物质的量/mol0.250.25平衡体系中N2O4 的物质的
25、量分数=0.4mol0.6mol100%=23100% ，混合气体中某一气体的分压与其物质的量分数一致，所以N2O4 的分压为10023100%kPa,Kp 用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数，则Kp=p(N2O4)p2(NO2)=10023100%100(1-23100%)2=0.06 。根据化学反应，2NO(g)+O2(g)2NO2(g),2NO2(g)N2O4(g) ，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，VmLNO 与0.5VmLO2 混合后完全反应生成VmLNO2 ，由题图2可知25NO2(g) 的转化率为80% ，列出NO2 和N2O4 的转化的“三段式”：2
26、NO2(g)N2O4(g)开始体积lmLV1.0变化体积lmL0.8V0.4V平衡体积lmL0.2V0.4V消耗的NO2 的体积为0.8VmL ，剩余NO2 的体积为0.2VmL ，新生成的N2O4 的体积为0.4VmL ，则判断平衡时剩余气体的体积为0.2VmL+0.4VmL=0.6VmL 。（3）室温下，用注射器吸入一定量NO2 气体，将针头插入胶塞密封（如图3），然后迅速将气体体积压缩为原来的一半并使活塞固定，此时手握针筒有热感，继续放置一段时间。从活塞固定时开始观察，气体颜色逐渐 （填“变深”或“变浅”）。已知：2NO2(g)N2O4(g) 在几微秒内即可达到化学平衡图3答案：（3）变浅解析：（3）压缩活塞平衡正移，反应放热，针管微热，活塞固定时2NO2(g)N2O4(g) 已达平衡状态，放置时气体温度下降，平衡向正反应方向移动，NO2 浓度降低，颜色变浅。
