1、课时跟踪检测(十六)化学反应速率与化学平衡图像的常见类型题型一速率时间(或温度、压强)图像1在一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生反应：2A(g)B(g)2C(g)H0。达到平衡后，在t1时刻改变条件，化学反应速率随时间变化如图。下列对t1时刻改变条件的推测中正确的是()A保持压强不变，升高反应温度B保持温度不变，增大容器体积C保持温度和容器体积不变，充入1 mol C(g)D保持温度和压强不变，充入1 mol C(g)解析：选D升高温度，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率增大倍数大于正反应速率增大的倍数，故A错误；保持温度不变，增大容器体积，导致容器内压
2、强减小，正、逆反应速率都减小，正反应速率减小的倍数大于逆反应速率减小的倍数，平衡逆向移动，故B错误；保持温度和容器体积不变，充入1 mol C(g)的瞬间，C的浓度增大，A和B的浓度不变，所以逆反应速率大于正反应速率，但正反应速率与原速率应有接触点，故C错误；保持温度和压强不变，充入1 mol C(g)的瞬间，容器的体积增大，导致生成物的浓度增大，反应物的浓度减小，逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，故D正确。2下图是可逆反应A2B2C3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况，由此可推断()A降温后逆反应速率增大B逆反应是放热反应C若A、B是气体，则D
3、是液体或固体DA、B、C、D均为气体解析：选C降低温度，正、逆反应速率都降低，故A错误；根据图像，降低温度，平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理知，正反应为放热反应，故B错误；加压时，正、逆反应速率都增大，且平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，加压时平衡应向气体体积减小的方向移动，A、B、C为气体，D为固体或液体，故C正确，D错误。题型二物质的量(或浓度)时间图像3在恒容密闭容器中，由CO合成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，在其他条件不变的情况下研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是()A平衡常数KB该反应在T1时的平衡常数比T2时的小CCO合成甲醇的反应
4、为吸热反应D处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大解析：选DA项，因该反应中氢气前的系数为2，则该反应的平衡常数的表达式为K，错误；B项，由图像可知，反应从T2到T1时，甲醇的物质的量增大，根据平衡常数和计算式可知T1时的平衡常数比T2时的大，错误；C项，由图像可知在T2温度下反应先达到平衡，反应速率较T1快，则有T2T1，从图像的纵坐标分析可得温度降低，平衡向正反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；D项，处于A点的反应体系从T1变到T2的过程中，平衡向逆反应方向移动，则c(H2)增大，而c(CH3OH)减小，达到平衡时应该增大，正确。4向一容积为1 L的密闭容器中加入一定量的X、
5、Y，发生化学反应：aX(g)2Y(s)bZ(g)H0。如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。根据以上信息，下列说法正确的是()A根据上图可求得方程式中ab13B推测在第7 min时曲线变化的原因可能是升温C推测在第13 min时曲线变化的原因可能是降温D用X表示010 min内该反应的平均速率为v(X)0.045 molL1min1解析：选B010 min内X的变化量是0.25 molL1，Z的变化量是0.5 molL1，所以ab12，故A错误；从图中可以看出7 min时速率加快，但浓度没有改变，所以有可能是升高温度，故B正确；从图中可以看出13 min时X的浓度增大，Z的浓度减小
6、，说明平衡逆向移动，不可能是降温，故C错误；010 min内该反应的平均速率为v(X)0.025 molL1min1，故D错误。5某温度时，在一个容积为2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，试填写下列空白：(1)该反应的化学方程式为_。(2)反应开始至2 min，气体Z的平均反应速率为_。(3)若X、Y、Z均为气体，反应达到平衡时：压强是开始时的_倍；若此时将容器的容积缩小为原来的，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行热交换)，则该反应的正反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。解析：(1)由图像知平衡时，n(X)n(Y)n(Z)0.3
7、 mol0.1 mol0.2 mol312，又由于该反应不能进行彻底，所以化学方程式为3XY2Z。(2)v(Z)0.05 molL1min1。(3)X、Y、Z均为气体时，反应前n(总)2.0 mol，平衡时n(总)0.7 mol0.9 mol0.2 mol1.8 mol，所以p(平)p(始)1.8 mol2.0 mol0.9。将容器容积缩小，相当于增压，平衡向正反应方向移动，达平衡时，温度升高，根据勒夏特列原理，该反应的正反应为放热反应。答案：(1)3XY2Z(2)0.05 molL1min1(3)0.9放热题型三有关“量”温度(或压强)时间图像6下列反应中符合图像的是()AN2(g)3H2(
8、g)2NH3(g)HQ1 kJmol1(Q10)B2SO3(g)2SO2(g)O2(g)HQ2 kJmol1(Q20)C4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)HQ3 kJmol1(Q30)DH2(g)CO(g)C(s)H2O(g)HQ4 kJmol1(Q40)解析：选B由左边的图像可知，温度越高，生成物的浓度越大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应；由右边图像可知，相交点左边未达平衡，相交点为平衡点，相交点右边压强增大，平衡被破坏，v逆v正，平衡向逆反应移动，说明正反应为气体物质的量增大的反应；综合可知，可逆反应的正反应为吸热反应且正反应为气体物质的量增大的反
9、应。A为放热反应，正反应是气体物质的量减小的反应，故不符合；B为吸热反应，正反应是气体物质的量增大的反应，故符合；C的正反应是气体物质的量增大的反应，但为放热反应，故不符合；D为吸热反应，但正反应是气体物质的量减小的反应，故D不符合。7mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，当反应达到平衡后，若压强改变，其vt图像如下：(1)图表示的压强变化是_，平衡移动方向是向_方向。(2)图表示的压强变化是_，平衡移动方向是向_方向。(3)mn_pq(填“”“”或“v逆知平衡正向移动，则mnpq；图中t1时刻v正、v逆均减小，故为减小压强，由v正题型四恒压(或恒温)图像8可逆反应mA(g)nB(s)rC
10、(g)qD(g)在反应过程中，其他条件不变，D的体积百分含量和温度T或压强p的关系如图所示，下列叙述中正确的是()A化学方程式系数mnrqB使用催化剂，D的物质的量分数增加C温度降低，化学平衡向正反应方向移动D物质B的颗粒越小，反应越快，有利于平衡向正反应方向移动解析：选C由右图可知，压强为p2时先到达平衡，故p2p1，增大压强，D%不变，则平衡不移动，反应中B为固体，故mrq，故A错误；使用催化剂，可缩短达到平衡所需的时间，平衡不移动，D%不变，故B错误；由左图知，温度为T2时先到达平衡，故T2T1，升高温度，D%减小，则平衡向逆反应方向移动，因此温度降低，化学平衡向正反应方向移动，C正确；
11、B为固体，物质B的颗粒越小，接触面积越大，反应越快，但对平衡移动没有影响，故D错误。9可逆反应AaBC2D(a为化学方程式中B物质的系数)，已知B、C、D为气态物质。反应过程中，当其他条件不变时，C的体积百分含量()与温度(T)和压强(p)的关系如图甲、乙所示。下列说法正确的是()AT2T1，p2p1B该反应的正反应为吸热反应C若a2，则A为液态或固态物质D增加B的物质的量，该反应的H绝对值增大解析：选CA项，根据“先拐先平数值大”可知T2T1，p2p1，错误；B项，根据图甲，T2T1，升高温度，C的体积百分含量降低，平衡左移，所以该反应的正反应为放热反应，错误；C项，B、C、D为气态物质，根
12、据图乙，p2p1，增大压强，C的体积百分含量降低，若a2，则A为液态或固态物质，才能使平衡左移，正确；D项，反应的H与化学方程式中物质的系数有关，与平衡移动无关，错误。10下图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符合的是()A反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等B该反应达到平衡态后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态C.该反应达到平衡态后，减小反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态D同一种反应物在平衡态和平衡态时浓度不相等解析：选C减小反应物浓度的瞬间，逆反应速率不变，正反应速率迅速降低，且达到新平衡时的反应速率比原平衡时的速率小，这与图像不符，C错
13、。11甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一，反应为CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。在不同温度下，向a、b两个恒温恒容的密闭容器中均通入1.1 mol CH4(g)和1.1 mol H2O(g)，测得容器a中CO物质的量、容器b中H2物质的量随时间的变化曲线如图所示(已知容器a、b的容积为2 L)。下列说法正确的是()A该反应为放热反应B两容器达到平衡时，b容器中CO的体积分数大于a容器Ca容器前4 min用CH4表示的平均反应速率为0.125 molL1min1Da容器达到平衡后，再充入1.1 mol CH4(g)和1 mol CO(g)，此时v正v逆解析：选C已知在a、b
14、两个恒温、恒容的密闭容器中，充入相同量的甲烷和水，生成氢气的计量数是CO的3倍，结合图像可知，b为H2(g)的图像，同时b容器中生成0.6 mol CO(g)；a为CO(g)的图像，a达到平衡所用的时间比b段短，则a的温度高于b，升高温度，CO的物质的量增大，即平衡正向移动，故正反应为吸热反应，则A说法错误；两容器达到平衡时，b容器中CO的体积分数小于a容器，B说法错误；根据图像，a容器前4 min CO的物质的量为1.0 mol，用CH4表示的平均反应速率为0.125 molL1min1，C说法正确；a容器达到平衡时，列三段式： CH4(g) H2O(g)CO(g)3H2(g)初始/mol1
15、.11.100反应/mol 11 13平衡/mol0.10.113再充入1.1 mol CH4(g)和1 mol CO(g)，KQc，平衡正向移动，v正v逆，D说法错误。12.在2 L恒容密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2，在一定条件下发生如下反应：2H2(g)CO(g)CH3OH(g)H90.1 kJmol1；CO的平衡转化率与温度、压强之间的关系如图所示。下列推断正确的是()A工业上，利用上述反应合成甲醇，温度越高越好B图像中X代表压强，M1与M2代表不同温度，且M2M1C图像中P点代表的平衡常数K的数值为4D若维持温度和容器容积不变，再充入1 mol CO、2 mol H2
16、，达到平衡时CO的转化率不变解析：选C该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，导致原料的利用率降低，故A错误；图示中横坐标X越大，CO的转化率越大，说明增大X平衡向着正反应方向移动，该反应为气体体积缩小的放热反应，则X代表压强，M代表温度，压强一定时，温度越高CO的转化率越小，则T(M2)”“”“”或“”)0。写出第步反应的化学方程式：_。在830 时，设起始时CO和H2O(g)的浓度均为0.10 molL1，在该条件下反应达到平衡时，CO的转化率为_。解析：(1)该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，则甲烷的平衡转化率降低，根据图像可知，温度相同时，p1的转化率大于p2的转化率，则p1p2；根据图像，升高温度，甲烷的平衡转化率增大，即平衡正向移动，则正反应为吸热反应，H0；(2)根据表中数据，升高温度，平衡常数减小，即平衡逆向移动，故正反应为放热反应，H0；根据流程可知，CO与水反应生成二氧化碳和氢气，化学方程式为COH2O(g)H2CO2；起始时CO和H2O(g) 的浓度均为0.10 molL1，则： COH2O H2CO2起始/(molL1)0.10 0.10 00反应/(molL1) xx xx平衡/(molL1)0.10x0.10x xx1，解得x0.05，转化率100%50%。答案：(1)(2)COH2O(g)H2CO250%
