1、高考资源网（） 您身边的高考专家化学平衡图像 知识必备“析”图像定影响因素方程式(1)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0(2)CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H0(3)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0(4)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0(5)2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H0图像影响因素确定t2时刻改变的条件增大压强曲线相对曲线改变的条件升高温度曲线相对曲线改变的条件可能是使用催化剂并适当降低温度t1时刻改变的条件可能是增大压强或增加H2的量10 min到15 min内曲线变化的原因可能使用催化剂、缩小容积的体积、升温、加压等20 m
2、in变化的原因可能是增加O2的量X表示的是温度Y表示的是压强且Y1Y2(填“”或“”)解题策略和注意事项(1)要弄清纵横坐标的含义(如v、c、n等)，例如(2)中利用横坐标可以确定速率，利用纵坐标可以确定移动问题。(2)看改变条件的时刻图像是否脱离原平衡点，可以排除一些或肯定一些图像，如(3)可能是加压，(4)中10 min时不可能改变物质的量。(1)中不可能是改变某一种物质的物质的量。(3)利用平衡移动方向，若仅根据改变条件哪一时刻不能确定外界条件改变，要结合平衡移动方向综合判断。(4)要弄清条件改变是在平衡之前还是在平衡之后，如(4)中10 min时未平衡，只能用影响速率的因素解决；20
3、min时用影响平衡移动的因素解决。确定X时，根据曲线走向变化、方程式特点和平衡移动原理解决。确定Y时，平行纵坐标做线，依据X变化并结合方程式特点和平衡移动原理推测。对点训练1(全国)丙烯腈(CH2CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(CH2CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：C3H6(g)NH3(g)O2(g)=C3H3N(g)3H2O(g)H 515 kJmol1C3H6(g)O2(g)=C3H4O(g)H2O(g)H
4、 353 kJmol1两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460 。低于460 时，丙烯腈的产率_(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是_；高于460 时，丙烯腈产率降低的可能原因是_(双选，填标号)。A催化剂活性降低B平衡常数变大C副反应增多D反应活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为_，理由是_。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为_。解析：(1)
5、因为两个反应均为放热量大的反应，所以热力学趋势大；该反应为气体体积增大的放热反应，所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率；由图b可知，提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。(2)因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低，反应刚开始进行，尚未达到平衡状态，460以前是建立平衡的过程，所以低于460时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于460时，丙烯腈产率降低，A.催化剂在一定温度范围内活性较高，若温度过高，活性降低，正确；B.平衡常数的大小不影响产率，错误；C.根据题意，副产物有丙烯醛，副反应增多导致产率下降，正确；D.反应活化能的大小不影响平衡移动，错误；答案选AC
6、。(3)根据图像可知，当n(氨)/n(丙烯)约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；根据化学反应C3H6(g)NH3(g) 3/2O2(g)=C3H3N(g)3H2O(g)，氨气、氧气、丙烯按11.51的体积比加入反应达到最佳状态，而空气中氧气约占20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为17.51。答案：(1)两个反应均为放热量大的反应降低温度、降低压强催化剂(2)不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低AC(3)1该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低17.512在四个恒容密闭容器中按下表相应量充入气体，发生反应2N2O(g)2N2(g)O2(g)，容器
7、、中N2O的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是()容器容积/L起始物质的量/molN2ON2O2V10.1001.00.100V30.1001.00.060.060.04A该反应的正反应放热B相同温度下反应相同时间，平均反应速率：v()v()C容器在470 进行反应时，起始速率：v正(N2O)v逆(N2O)D图中A、B、C三点处容器内总压强：pA()pB()pC()解析：D根据图像，温度越高，N2O的平衡转化率越大，即平衡正向移动，说明该反应的正反应吸热，A错误。容器和容器在相同温度下，容器的转化率大，由反应是体积增大的反应，容器的体积大于容器，相同温度下反应时间相同时，浓度大的反应速率小，
8、故得v()v()，B错误。470 时，容器中N2O的平衡转化率为60%，平衡时的浓度c(N2O)0.04 molL1，c(N2)0.06 molL1，c(O2)0.03 molL1，平衡常数K0.067 5，此时容器中Qc0.040.067 5，故反应正向进行，起始反应速率；v正(N2O)v逆(N2O)，C错误。三个恒容容器中N2O的起始物质的量相等，相同温度下，容器中N2O的平衡转化率最小，因该反应气体体积增大，故容器的压强最大、体积最小，所以V()1.0 LV()，图中A、B、C三点处N2O的平衡转化率相同，则温度越高压强越大，故容器内总压强：pA()pB()pC()，D正确。3顺1,2二
9、甲基环丙烷(g)和反1,2二甲基环丙烷(g)可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为v正k正c顺和v逆k逆c反，k正和k逆在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。T1温度下，k正0.006，k逆0.002。下列说法错误的是()AT1温度下，反应的平衡常数K13B该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)CT2温度下，图中表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线为3号曲线D由图中信息可以确定此时的温度T2低于T1解析：D当反应达到平衡时，v正v逆，即k正c顺k逆c反，所以3K1，A正确；由于正反应是放热反应，所以正反应的活化能小于逆反应的活化能，B正确；随着反应的不断进行，顺式异构体不断消耗
10、，质量分数逐渐减小直至达到平衡状态，且顺式异构体质量分数的减小速率不断变小，C正确；设顺式异构体的起始浓度为x molL1，则T2温度下达平衡时，顺式异构体的浓度是0.3x molL1，反式异构体的浓度是0.7x molL1，则此时平衡常数K2K1，因正反应H0，所以T2T1，D错误。4在某2 L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应：2X(g)Y(g)3Z(g)，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是()AM点时，Y的转化率最大B升高温度，平衡常数减小C平衡后充入Z，达到新平衡时Z的体积分数增大DW、M两点Y的正
11、反应速率相等解析：B由图可知，Q点(X)最小，此后升高温度，(X)逐渐增大，说明升高温度，平衡逆向移动，则H0，故Q点Y的转化率最大，A错误；升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K值减小，B正确；平衡后充入Z，与保持n(Z)不变，缩小容器的容积是等效平衡，而该反应为反应前后气体分子总数不变的反应，缩小容积、增大压强时，平衡不移动，故达到新平衡时Z的体积分数不变，C错误；温度越高，反应速率越大，由于温度：MW，则正反应速率：MW，D错误。5一定条件下合成乙烯：6H2(g)2CO2(g)CH2CH2(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所示。下列说法中正确的是()
12、AM点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆B若投料比n(H2)：n(CO2)41，则图中M点乙烯的体积分数为5.88%C250 时，催化剂对CO2平衡转化率的影响最大D当温度高于250 ，升高温度，平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低解析：BM点温度低于N点，M点的正反应速率v正小于N点的逆反应速率v逆，A错误；投料比n(H2)：n(CO2)41，设起始时n(H2)4 mol，n(CO2)1 mol，M点CO2的平衡转化率为50%，列三段式：6H2(g)2CO2(g)CH2CH2(g)4H2O(g)起始/mol4100转化/mol1.50.50.251平衡/mol2.50.50.251M点
13、乙烯的体积分数100%5.88%，B正确；催化剂只影响反应速率，不影响化学平衡移动，C错误；催化剂的催化效率与平衡移动无关，250 时催化剂活性最高，催化效率最高，D错误。6在容积均为1.0 L的两个恒容密闭容器中加入足量的相同质量的固体B，再分别加入0.1 mol A和0.2 mol A，在不同温度下反应A(g)B(s)2C(g)达到平衡，平衡时A的物质的量浓度c(A)随温度的变化如图所示(图中、点均处于曲线上)。下列说法正确的是()A反应A(g)B(s)2C(g)S0、H0BA的转化率：()()C体系中c(C)：c()c()D化学平衡常数：K()K()K()解析：C反应A(g)B(s)2C
14、(g)的正反应是气体分子总数增加的反应，则有S0；由图可知，起始反应物的量一定时，平衡时A的物质的量浓度c(A)随温度的升高而降低，说明升高温度，平衡正向移动，则有H0，A错误。温度一定时，增加A(g)的量，平衡正向移动，由于该反应为气体分子数增大的反应，其转化率降低，则A的转化率：()()，B错误。增加A(g)的量，反应正向进行，体系中c(C)增大，故体系中c(C)：c()c()，C正确。平衡常数只与温度有关，温度升高，平衡正向移动，则平衡常数增大，故化学平衡常数：K()K()K()，D错误。7某温度下，向1 L固定容积的容器中充入2 mol A和4 mol B，发生如下反应：A(g)2B(
15、g)C(g)xD(g)Ha kJmol1(a0)。反应过程中测得气体B的物质的量浓度变化如图所示。已知，反应进行到8 min时达到平衡状态，若平衡后再降低温度，混合气体的平均相对分子质量将增大，则：(1)08 min内的化学反应速率v(A)_。(2)该反应中，化学计量数x_(x为正整数)。(3)下列说法中表明该反应达到平衡状态的是_(填字母)。Av(A)v(B)12B容器内压强保持不变Cv正(B)2v逆(C)D混合气体的密度不再改变(4)若在10 min时，将容器扩大到2 L，则气体B的变化曲线为_(填小写字母)。(5)若10 min时，保持温度不变，往该平衡体系中再加入A、B、C、D各1 m
16、ol，则此时该反应的v正(A)_(填“”“”或“”)v逆(A)。解析：(1)由图可知，08 min内c(B)由4 molL1降低到2 molL1，则有v(B)0.25 molL1min1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则v(A)v(B)0.25 molL1min10.125 molL1min1。(2)正反应为放热反应，8 min时达到平衡状态，平衡后再降低温度，平衡正向移动，混合气体的平均相对分子质量增大，说明该反应的正反应是气体总分子数减少的反应，则有121x，又知x为正整数，故x1。(3)题目未指明v(A)、v(B)代表的反应方向，仅根据v(A)v(B)12不能判断反应是否达到平衡状
17、态，A错误；未达到平衡时，反应过程中气体总物质的量及压强不断变化，当容器内压强不变时，说明反应达到平衡状态，B正确；v正(B)代表正反应速率，v逆(C)代表逆反应速率，当v正(B)2v逆(C)时，说明反应达到平衡状态，C正确；反应中容器容积不变，气体总质量不变，则气体的密度始终不变，故不能根据密度判断反应是否达到平衡状态，D错误。(4)10 min时，将容器扩大到2 L，容器内各气体的浓度瞬间均减小到原来的一半，显然曲线a、b错误；容器的容积扩大，压强减小，平衡向气体分子数增大方向即逆向移动，则c(B)逐渐增大，故曲线c符合题意。(5)根据8 min平衡时各物质的浓度计算平衡常数：A(g)2B(g)C(g)D(g)起始浓度/(molL1)2400转化浓度/(molL1)1211平衡浓度/(molL1)1211则该温度下反应的平衡常数K。10 min时在平衡体系中再加入A、B、C、D各1 mol，此时浓度商QcK，则平衡正向移动，故有v正(A)v逆(A)。答案：(1)0.125 molL1min1(2)1(3)BC(4)c(5)- 8 - 版权所有高考资源网
