1、微专题 2 速率与平衡图像问题 1.某温度下，在 恒容密闭容器中投入一定量的、发生反应：，时生成 的物质的量为 （过程如图所示）。下列说法中正确的是()A.时，用 表示的反应速率为 B.图中交点时 的消耗速率等于 的生成速率 C.D.时容器内的压强为起始时的 答案：解析：由题图可知，从反应开始到 内，用 表示的平均反应速率 ，不能计算 时的瞬时反应速率，A 错误；题图中交点时反应未达到平衡状态，还在向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故 A 的消耗速率大于 的生成速率，B 错误；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，时 减少了 ，增大了 ，故 ，C 错误；恒温恒容时，气体的压强之比等
2、于气体的物质的量之比，起始时容器内 的物质的量为 ，的物质的量为 ，时，容器内 的物质的量为 ，的物质的量为 ，的物质的量为 ，则起始时与 时的压强之比为 13:9，即 时容器内压强是起始时的 ，D 正确。2.某化学小组研究在其他条件不变时，改变密闭容器中某一条件对 化学平衡状态的影响，得到如图所示的曲线（图中 表示温度，n 表示物质的量）。下列判断正确的是()A.在 和 不变时达到平衡，的物质的量大小为：B.若 ，则正反应一定是放热反应 C.不变，达到平衡时 的转化率大小为：D.若 ，达到平衡时、点的反应速率为 答案：解析：A 项，在 和 不变时达到平衡，增加 的量平衡向正反应方向移动，导致
3、生成物的物质的量增大，正确。B 项，若 ，升高温度，生成物的体积分数增大，平衡向正反应方向移动，所以正反应一定是吸热反应，错误。C 项，当 的物质的量一定时，的物质的量越大，的转化率越大，故达到平衡时 的转化率大小为：，错误。D 项，温度越高反应速率越大，若 ，达到平衡时、点的反应速率为 ，错误。3.（2021 天津高二月考）在恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为 的 与 ，在一定条件下发生反应：，测得 的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示，下列有关说法一定正确的是()A.上述反应的 B.压强 C.该反应的平衡常数为 D.压强为 时，在 点：正 逆 答案：解析：由题图可知，压强一定时，温度越高
4、，甲烷的转化率越大，升温平衡正向移动，故正反应为吸热反应，即 ，故 A 正确；由题图可知，温度一定时，甲烷的转化率 ，该反应的正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷转化率降低，故 ，故 B 错误；由题图可知，温度为 条件下，点时甲烷的转化率为 ，甲烷的浓度变化是 ，则：开始浓度 转化浓度 平衡浓度 故该温度下平衡常数 ，故 C 错误；由图可知，压强为 、温度为 的条件下，点甲烷的转化率未达到 ，反应正向进行，则在 点 正 逆 ，故 D 错误。4.（2021 山东五校高二联考）常温时，研究 对一定浓度 的稳定性的影响，根据如图分析不合理的是()A.小于 1 时，几乎无损耗，可能
5、的原因是 平衡逆向移动 B.在 之间，的变化对 稳定性影响不大 C.大于 6.5 时，损耗量突变，可能的原因是生成的 更易被氧化 D.其他条件相同时，溶液中加入少量醋酸，的稳定性减弱 答案：解析：由题意可知，易与 反应，反应方程式为 ，小于 1 时，较大，平衡向逆反应方向移动，几乎无损耗，A 正确；由题图可知，在 之间时，的消耗量几乎不变，说明此时 变化对 稳定性影响不大，B 正确；大于 6.5 时，较小，消耗量突变，可能原因是酸性减弱，生成的 更易被氧化，C 正确；其他条件相同时，溶液中加入少量醋酸，增大，向逆反应方向移动，的稳定性增强，D 错误。5.向起始温度为 的 刚性恒容密闭容器中充入
6、 和 ，发生反应：。已知：.体系总压强 与时间 的关系如图中曲线所示；.曲线为只改变某一条件的变化曲线；.曲线中平衡温度与起始温度相同。（1）体系总压强先增大后减小的原因为 。（2）曲线对应条件下，内用 的物质的量浓度变化表示的平均反应速率 。（3）曲线所对应的改变的条件为 ；该条件下 的平衡转化率为 。（4）时，该反应的平衡常数 。答案：（1）反应开始正向进行，该反应放热，气体膨胀，压强增大；之后气体总物质的量减小，压强减小 （2）（3）加入催化剂;（4）解析：（2）恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，设生成 的物质的量为 ，列式得 ，解得 ，则参加反应的 的物质的量为 ，曲线对应条件下，
7、内用 的物质的量浓度变化表示的平均反应速率 。（3）由题图可知，曲线所对应的条件下，反应速率加快，最终与曲线达到同一平衡状态，故改变的条件为加入催化剂。加入催化剂不影响平衡，的平衡转化率与曲线相同，则该条件下 的平衡转化率为 。（4）时，该反应的平衡常数 。素养提升练 6.（不定项）甲醇脱氢可制取甲醛 ，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图所示（已知反应在 的密闭容器中进行）。下列有关说法正确的是()A.脱氢反应的 B.时，点甲醇的 逆 正 C.从 点到 点可通过增大压强 D.在 时，该反应的平衡常数为 答案：;解析：由曲线可知，温度升高，甲醇的平衡转化率增大，所以反应正向进行，正反应为吸热反应
8、，A 正确；时，点表示的甲醇平衡转化率偏高，反应逆向进行，正 逆，B 错误；从 点到 点，甲醇的平衡转化率相同，若增大压强，平衡逆向移动，甲醇的平衡转化率减小，C 错误；时，甲醇的平衡转化率为 0.9，平衡常数为 ，D 正确。7.（不定项）（2020 山东等级模拟考）热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致 产率降低。我国科研人员研制了 双温区催化剂（区域和 区域的温度差可超过 ）。双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的微粒用 标注。下列说法正确的是()A.为 键的断裂过程 B.在高温区发生，在低温区发生 C.为 原子由 区域向 区域的传递
9、过程 D.使用 双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应 答案：;解析：为 被催化剂吸附，为形成过渡态过程，为 键断裂过程，为 原子传递过程，为 键成键过程。8.已知反应：。在密闭容器中加入足量的 和一定量的 气体，维持温度为 ，下图为不同压强下反应经过相同时间 的转化率随着压强变化的示意图。（1）请从动力学角度分析，前，反应中 的转化率随着压强增大而增大的原因：；在 时，的体积分数为 。（2）用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数（记作 ）；在 、时，该反应的化学平衡常数 （用计算表达式表示）；已知：气体分压 分 气体总压 总 体积分数。答案：（1）前反应未达平衡状态，随着
10、压强增大，正反应速率加快，转化率提高;（2）或 解析：在 前反应未达到平衡状态，随着压强增大，反应速率加快，转化率提高。在 时，的转化率为 ，假设 共有 ，则：起始物质的量 转化物质的量 平衡物质的量 ，总 ，进而求出各组分分压，最后求出 。创新拓展练 9.高炉炼铁是冶铁的主要方法，发生的主要反应为 。（1）已知：石墨 石墨 则 。（2）冶炼铁的反应的平衡常数表达式 ，温度升高后，值 （填“增大”“不变”或“减小”）。（3）在 时，该反应的平衡常数 ，在 恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。甲/1.0 1.0 1.0 1.0 乙 1.0 2.0 1.0 1
11、.0 甲容器中 的平衡转化率为 。下列说法正确的是 （填字母）。.若容器内气体密度恒定，表示反应达到平衡状态 b.甲容器中 的平衡转化率大于乙容器中的平衡转化率 c.甲、乙容器中，的平衡浓度之比为 2:3 d.增加 的量可以提高 的转化率 答案：（1）-28.5（2）;减小（3）解析：（1）根据盖斯定律，由-3 得 ，故 。（2）固体物质不能写入平衡常数表达式中，故 。由于该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数将减小。（3）设平衡时，反应消耗 ，则平衡时 、的物质的量分别为 、。因化学方程式中两气体物质的化学计量数相等，所以可将物质的量直接代入平衡常数表达式中，得 ，解得 ，即 的平衡转化率为 ，平衡时 的浓度为 。由于该反应有固体参加，故只要平衡发生移动，气体的质量就会发生变化，密度也随之改变，所以当气体密度恒定时，反应一定达到平衡状态，a 项正确；模仿的方法，可求得乙容器中平衡时 的转化率为 ，浓度为 ，故 b 项错误、c 项正确；是固体，增加它的量对平衡无影响，故 d项错误。
