1、专题7化学平衡的图像分析题组1速率时间图像1汽车净化的主要原理为2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,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()2一密闭容器中发生反应:2SO2(g)O2(g),2SO3(g)H0,如图表示该反应的速率(v)在某一时间内的变化。则下列时间段中,SO3的百分含量最高的是()At0t1 Bt2t3 Ct3t4 Dt5t63一定条件下,在某密闭容器中进行如下反应:mA(g)nB(g),pC(g)qD(g),若增大压强或升高温度,重新达到平衡,反应速率随时间的变化过程如图所示,则对该反应的叙述正确
2、的是()A正反应是吸热反应B逆反应是放热反应Cmnpq题组2物质的量(或浓度等)时间图像4可逆反应aA(g)bB(g),cC(g)dD(g)H,同时符合下列两图中各曲线的是()AabcdT1T2H0BabcdT1T2H0CabT2H0DabcdT1T2H05将3 mol O2加入到V L的反应器中,在高温下放电,经t1 s建立了平衡体系:3O2,2O3,此时测知O2的转化率为30%。下列图像能正确表示气体的物质的量(n)与时间(t)的关系的是()6溶液中的反应XY,2Z分别在、三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度为c(X)c(Y)0.100 molL1及c(Z)0 molL1,反应物X的浓度
3、随时间变化如图所示。、与比较只有一个实验条件不同,下列说法不正确的是()A反应进行到5 min时实验的反应速率最快B条件的反应最先达到平衡C与比较可能是压强更大D该反应的正反应是吸热反应题组3转化率(含量)时间图像7密闭容器中进行的可逆反应:aA(g)bB(g)cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是()AT1T2,p1c,正反应为吸热反应BT1T2,p1p2,abc,正反应为吸热反应CT1p2,abT2,p1p2,abc,正反应为放热反应8用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)2H2
4、(g),CH3OH(g)HvPB平衡常数:KNv逆11一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)CO(g),MgO(s)CO2(g)SO2(g)H0。该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是()选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率题组5图像题的综合应用12某温度时,在体积为5 L的密闭容器中加入2 mol Fe(s)与1 mol H2O(g),t1秒时,H2的物质的量为0.20 mol,到第t2秒
5、时恰好达到平衡,此时H2的物质的量为0.35 mol。(1)t1t2这段时间内的化学反应速率v(H2)_。(2)若继续加入2 mol Fe(s),则逆反应速率_(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),继续通入1 mol H2O(g),则正反应速率_,H2的物质的量_。(3)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图所示。t1时改变了某种条件,改变的条件可能是_、_(填写2项)。13已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g),N2O4(g)H0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为2 L的恒温密闭玻璃容器中,反应物浓度随时间变化关系如图所示:(1)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线_
6、表示NO2浓度随时间的变化;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是_。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是_(填字母序号)。A容器内混合气体的压强不随时间变化而改变B容器内混合气体的密度不随时间变化而改变C容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变D容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而改变(2)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)_molL1min1。015 min,反应2NO2(g),N2O4(g)的平衡常数K(b)_。(3)反应25 min时,若只改变了某一个条件,使曲线发生如上图所示的变化,该条件可能是_(用文字表达);其平衡常数K(d)_K(b)
7、(填“”“”或“”)。(4)若要达到使NO2(g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态,在25 min时还可以采取的措施是_(填字母序号)。A加入催化剂 B缩小容器体积C升高温度 D加入一定量的N2O4答案解析1B由于是绝热、恒容密闭体系,随着反应的进行,体系的温度升高,K不断减小,当K不变时,即温度保持不变,该反应达到平衡状态。2A分析图像可知,t2t3是原平衡逆向移动后建立的平衡,SO3的百分含量降低;t3t4和t2t3两个时间段内,SO3的百分含量相同;t5t6是平衡再次逆向移动后建立的平衡,SO3的百分含量再次降低。3C升高温度,由图像判断平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,逆反应
8、为吸热反应,A、B不正确;增大压强,由图像判断平衡向逆反应方向移动,即逆反应气体体积减小,C正确,D不正确。4B图1中T2先达到平衡,则T2T1,T2T1时,生成物浓度增大,说明温度降低平衡向正反应方向移动,则正反应为放热反应,Hv逆,说明平衡向正反应方向移动,则该反应的正反应为气体分子数减小的反应,则abcd,B对。5CO2为反应物,随着反应的进行浓度逐渐减小;O3为生成物,随着反应的进行浓度逐渐增大。达到平衡时n(O2)2.1 moln(O3)0.6 mol。6C由图像看出,5 min时,实验中的c(X)变化量最大,A项正确;条件的反应最先达到平衡,B项正确;与比较,只有反应速率不同,达到
9、的平衡状态相同,可能为加入催化剂,在溶液中进行的反应,压强对反应速率没有影响,C项错误;条件比条件先达到平衡,说明条件反应速率比条件反应速率快,但反应的限度要大于条件,可能为升温所致,则该反应为吸热反应,D项正确。7B当图像中有三个变量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,这叫做“定一议二”。解答该题要综合运用“定一议二”和“先拐先平”的原则。由(T1,p1)和(T1,p2)两条曲线可以看出:温度相同(T1),但压强为p2时达到平衡所需的时间短,即反应速率大,所以p2p1;压强较大(即压强为p2)时对应的w(B)较大,说明增大压强平衡逆向移动,则abT2;温度较高(即温度为T1)时对应
10、的w(B)较小,说明升高温度平衡正向移动,故正反应为吸热反应。8C温度升高平衡逆向移动,CO的平衡转化率降低,所以温度为T1T2T3,A错误;相对于a点,c点温度高,反应速率快;相对于d点,b点压强大,则速率快,B错误;T3温度高平衡逆向移动,c点平衡常数小于a点;b点、d点温度不变,平衡常数不变,C正确;相对于a点,c点逆向移动,平均相对分子质量减小;相对于d点,b点压强大,平衡正向移动,平均相对分子质量增大,D错误。9D温度升高,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,CO的转化率降低,A、B错误;增大N2的浓度,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率降低,C错误;平衡常数仅与温度有关,D正确。1
11、0DA项,温度越高,反应速率越大,vMKP;C项,M、N两点相比,M点温度低于N点温度,升温,平衡左移,所以M点的I小。11A正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,容器内混合气体质量增加,而容器体积不变,故容器内混合气体的密度随温度升高而增大,A项正确;增加CO的物质的量,平衡虽正向移动,但因正反应为气体体积增大的反应,故达到新平衡时CO的转化率较原来的低,所以变小,B项错误;反应的平衡常数只与温度有关,因此SO2的浓度变大,反应平衡常数K不变,C项错误;MgSO4为固态,因此增加MgSO4的质量(忽略体积),其他反应物的浓度不变,平衡不移动,CO的转化率不变,D项错误。12(1) mol
12、L1s1(2) 不变增大增大(3)加入催化剂升高温度13(1)Xb和dB(2)0.04 mol1L(3)增大NO2的浓度(4)BD解析(1)在10 min内X曲线表示的物质浓度改变了0.4 molL1,而Y曲线表示的物质浓度改变了0.2 molL1,则X曲线表示NO2浓度随时间的变化;当曲线处于水平时(此时所表示的物质的浓度不变),表示反应已达平衡,故只有b、d两点处于平衡状态。该反应体系中全部是气体,其质量不变,体积不变,气体密度是恒量,与反应是否达到平衡无关。(2)v(NO2)0.04 molL1min1。平衡常数K(b) mol1L。(3)由曲线看出25 min时,NO2的浓度突然增大,可知改变的条件为增大NO2的浓度。温度不变,化学平衡常数不变。(4)因在25 min时,增大了NO2的浓度,相当于增大了压强,平衡右移,d点时NO2的百分含量小于b点时NO2的百分含量,要使25 min时改变条件达到使NO2(g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态,可加压或降温等,加入一定量的N2O4,也相当于加压。