1、化学反应速率及平衡图像分析(建议用时：40分钟)1某温度时，在2 L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析，该反应的化学方程式和反应开始至2 min末Z的平均反应速率分别为()AX3Y2Z0.1 molL1min1B2XY2Z0.1 molL1min1CX2YZ0.05 molL1min1D3XY2Z0.05 molL1min1D由图像可以看出，反应中X、Y的物质的量减少，应为反应物，Z的物质的量增多，应为反应产物，当反应进行到2 min时，n(X)0.3 mol，n(Y)0.1 mol，n(Z)0.2 mol，则n(X)n(Y)n(Z)312，参加反应的物质的物质的
2、量之比等于化学计量数之比，则该反应的化学方程式为3XY2Z；反应开始至2 min末，Z的平均反应速率v(Z)0.05 molL1min1，故D项正确。2将A g块状碳酸钙与足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如图实线所示，在相同的条件下，将B g粉末状碳酸钙与足量同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是(已知AB)()ABCDC反应物接触面积越大，则反应速率越大，粉末状碳酸钙与足量同浓度盐酸反应较块状碳酸钙快，即相同时间内虚线对应的损失质量变化大，因为AB，导致最终损失的质量：实线虚线，由图像可知，C项符合。3制取水煤气的反应为C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H0
3、；在一定条件下达化学平衡后，在时间为t时突然改变条件，反应速率的变化如图所示，在t时所改变的条件是()A增大压强B升高温度C增大水蒸气浓度 D增大碳的物质的量B从图像来看，在时间t时，突然改变条件，正、逆反应速率均增加，有可能是升高温度，也可能是增大压强，从时间t后来看，v正大于v逆，说明平衡向正反应方向移动；只有升高温度才使平衡正向移动，故在时间t时所改变的条件为升高温度。4合成氨反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1，在反应过程中，正反应速率的变化如图所示。下列说法正确的是()At1时增大了压强Bt2时充入了稀有气体Ct3时升高了温度 Dt4时降低了温度AA项，
4、t1时正反应速率增大，且大于逆反应速率，应为增大压强，正确；B项，t2时正逆反应速率同等程度增大，为使用了催化剂，错误；C项，t3时正反应速率减小，且逆反应速率大于正反应速率，为减小压强，错误；D项，t4时反应速率瞬间不变，然后减小，应为减小反应产物浓度，错误。5下图曲线a表示放热反应2X(g)Z(g)M(g)N(s)在密闭容器中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，不可能采取的措施是()A升高温度 BX的投入量增加C加催化剂 D减小容器体积A因为N为固体，所以该反应为等体反应，所以加催化剂或减小容器体积均能使a曲线变为b曲线；X的投入量增加，相当于缩小体积，所
5、以能使a曲线变为b曲线；升温，平衡左移，X的转化率降低。6反应X(g)Y(g)2Z(g)H0，在t1时达到平衡，t2时由于体系条件的改变，平衡受到破坏，到t3时再次达到平衡。如图所示为物质的浓度与时间的关系，则t2时刻使化学平衡发生移动的原因是()A增大X或Y的浓度 B升高温度C增大压强 D降低温度B此反应的特点是：反应前后气态物质系数相等。从图中还知t2到t3一段时间内Z的浓度下降了，X、Y的浓度增大了，说明平衡逆向移动。又因为加压此平衡不会移动，升温平衡逆向移动，降温平衡正向移动，增加X或Y的浓度，平衡均会正向移动，故t2时刻改变的条件为升高温度。7已知某可逆反应在密闭容器中进行：A(g)
6、2B(g)3C(g)D(s)H0，如图中曲线b代表一定条件下该反应的进程。若使曲线b变为曲线a，可采取的措施是()增大A的浓度缩小容器的容积增大B的浓度升高温度加入合适的催化剂A BC DC观察图中的曲线a、b，主要看两处：转折点的先后。转折点对应的横坐标代表达到化学平衡状态所需的时间，题图中曲线a比曲线b先转折，说明曲线a表示的化学反应速率比曲线b表示的化学反应速率大，达到化学平衡所需的时间较短。水平线的高低。图中曲线b和曲线a的水平线相重合，说明A的转化率不变。所以使曲线b变为曲线a，采取的措施只能是使化学反应速率增大，而不能使化学平衡发生移动。因D呈固态，故该反应是化学反应前后气态物质的
7、物质的量不变的反应，所以加入催化剂或增大压强都只能使化学反应速率增大，而不会使化学平衡发生移动。8(双选)向某密闭容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示t0t1阶段c(B)未画出。图乙为t2时刻后改变条件平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知，t3t4阶段为使用催化剂。下列说法正确的是()甲乙A若t115，反应产物C在t0t1时间段的反应速率为0.004 molL1s1Bt4t5阶段改变的条件为降低反应温度CB的起始物质的量为0.02 molDt5t6阶段可能是升高温度ADv(
8、C)0.004 molL1s1，A正确；在t4t5阶段，平衡没有移动，反应速率减小，则是减小了压强，B错误；由B项分析可知，减小压强，平衡不移动，则反应前后物质前的系数相等，反应方程式是3A(g)B(g)2C(g)，再由化学式前的系数之比等于c之比，求出c(B)0.03 molL1，则B起始浓度为0.02 molL1，容器体积为2 L，C错误；t5t6阶段改变的条件应是升高温度，D正确。9在一定温度时，N2与H2反应过程中能量变化的曲线如右图。下列叙述正确的是()A该反应的热化学方程式为N23H22NH3H92 kJmol1Bb曲线是加入催化剂时的能量变化曲线C加入催化剂，该化学反应放热增多D
9、加入催化剂可增大正反应速率，降低逆反应速率B加入催化剂可以降低反应所需的活化能，根据图示可求H，热化学方程式应标出反应物和反应产物的状态，A错。使用催化剂会同等程度地加快正、逆反应速率，但不能使平衡发生移动，也就不会影响反应释放的能量，C、D错。10在20 L的密闭容器中按物质的量之比12充入CO和H2，发生：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H。测得CO的转化率随温度的变化及不同压强下CO的变化、p2和195 时n(H2)随时间的变化结果如图表所示。下列说法正确的是()p2和195 时，n(H2)t/min0135n(H2)/mol8544A03 min，平均速率v(CH3OH)0.8
10、molL1min1Bp1p2，H0C在p2及195 时，该反应的平衡常数为25(molL1)2D在B点时，v(正)v(逆)CA项，03 min，n(H2)4 mol，c平(H2)0.2 molL1，v(H2)，则v(CH3OH)v(H2)0.033 molL1min1，错误；B项，由任意一条曲线知，随温度升高，CO转化率减小，故H0，由于增大压强时，平衡右移，故p1p2，错误；C项，达到平衡时，CO、H2、CH3OH的平衡浓度为0.1 molL1、0.2 molL1、0.1 molL1，K(molL1)225(molL1)2，正确；D项，从B到A点，CO转化率减小，故v(正)v(逆)，错误。1
11、1反应aA(g)bB(g)cC(g)(H0)在等容条件下进行。改变其他反应条件，在、阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：(1)反应的化学方程式中abc为_；(2)A的平均反应速率v(A)、v(A)、v(A)从大到小排列次序为_；(3)B的平衡转化率I(B)、(B)、(B)中最小的是_，其值是_；(4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡向_移动，采取的措施是_；(5)比较第阶段反应温度(T2)和第阶段反应温度(T3)的高低：T2_T3(填“”或“”)，判断的理由是_。解析(1)阶段，20 min内，c(A)2.0 molL11.00 molL11.00 molL1，c(B)6.0 mol
12、L13.00 molL13.00 molL1，c(C)2.00 molL1，则abcc(A)c(B)c(C)132。(2)v(A)0.05 molL1min1，v(A)0.025 molL1min1，v(A)0.012 molL1min1。则v(A)v(A)v(A)。(3)(B)100%50%，(B)100%38%，(B)100%19%。故(B)最小。(4)由图示可知，由第一次平衡到第二次平衡，A、B的浓度减小，说明平衡正向移动。由物质C的浓度变化可知，导致平衡正向移动的措施是从反应体系中移出了产物C。(5)由图示可知，平衡正向移动，由于正反应是放热反应，故是降温过程，即T2T3。答案(1)1
13、32(2)v(A)v(A)v(A)(3)(B)19%(4)右从平衡混合物中分离出了C(5)因为该反应为放热反应，降温才能正向移动12.一定条件下，在容积为5 L的密闭容器中，A、B、C三种气体的物质的量n随时间t的变化如图甲所示。已知达到平衡后，降低温度，A的体积分数减小。甲(1)该反应的化学方程式为_。(2)该反应的反应速率v随时间t的关系如图乙所示。乙根据图乙判断，在t3时刻改变的外界条件是_。a、b、c对应的平衡状态中，C的体积分数最大的是状态_。各阶段的平衡常数如下表所示：t2t3t4t5t5t6K1K2K3K1、K2、K3之间的大小关系为_(用“”“”“”或“”)0。(2)图丙中压强
14、(p1、p2、p3)由大到小的顺序为_。(3)图丙中M点对应的平衡常数Kp_ MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。(4)如果想进一步提高H2S的转化率，除改变温度、压强外，还可以采取的措施有_。解析.(1)根据图甲可知，达到平衡时A的物质的量减少1 mol0.7 mol0.3 mol，B的物质的量减少1 mol0.4 mol0.6 mol，C的物质的量增加0.6 mol，所以A、B、C的物质的量变化量之比为0.3 mol0.6 mol0.6 mol122，且A和B未完全转化为C，该反应为可逆反应，所以该反应的化学方程式为A2B2C。(2)根据图乙可知：t3时刻正、逆反应
15、速率同时增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，该反应反应前后气体分子数减小，若增大压强，平衡正向移动，与图像不符；达到平衡后，降低温度，A的体积分数减小，则该反应为放热反应，升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡逆向移动，与图像相符，所以t3时刻改变的条件是升高温度。根据图乙可知，在t1t2时反应正向进行，A的转化率逐渐增大，t2t3时反应达到平衡状态，A的转化率达到最大；t3t4时，升高温度，平衡逆向移动，A的转化率逐渐减小，t4t5时A的转化率达到最小；t5t6时，正、逆反应速率同时增大且相等，说明平衡没有移动，A的转化率不变，与t4t5时相等，所以A的转化率最大的时间段是t2t3
16、，A的转化率最大时，C的体积分数最大，对应a。反应A(g)2B(g)2C(g)H(t2t3)，所以化学平衡常数大小关系为K1K2K3。.(1)恒压条件下，温度升高，H2S的转化率增大，即升高温度平衡正向移动，则H0。(2)2H2S(g)2H2(g)S2(g)H，该反应是气体分子数增大的反应，温度不变，增大压强平衡逆向移动，H2S的转化率减小，则压强由大到小的顺序为p3p2p1。(3)M点对应的H2S转化率为50%，总压为5 MPa，设H2S起始量为2 mol，列三段式： 2H2S(g)2H2(g)S2(g)起始量/mol 2 0 0变化量/mol 1 1 0.5平衡量/mol 1 1 0.5Kp1 MPa。(4)如果想进一步提高H2S的转化率，除改变温度、压强外，还可以减少反应产物浓度促进平衡正向移动。答案.(1)A2B2C(2)升高温度aK1K2K3.(1)(2)p3p2p1(3)1(4)及时分离出产物