1、课练21 化学平衡的影响因素及图像分析练 1将1 mol N2和3 mol H2充入某固定容积的密闭容器中，在一定条件下，发生反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)Hp4，y轴表示A的转化率Bp3p4，y轴表示B的转化率Cp3p4，y轴表示B的质量分数Dp3p4，y轴表示混合气体的平均相对分子质量3如图所示曲线表示其他条件一定时，反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)Hv(逆)的点是()A.a点 Bb点Cc点 Dd点4N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)H0，一定温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：时间/s0500
2、1 0001 500c(N2O5)/molL10.500.350.250.25下列说法中错误的是()A500 s时O2的浓度为0.075 molL1B平衡后，升高温度，逆反应速率增大C平衡后，要使平衡常数减小，改变的条件是降低温度D1 000 s时将容器的体积缩小一半，重新达到平衡时0.25 molL1c(N2O5)0.50 molL15一种燃煤脱硫技术的原理是CaO(s)3CO(g)SO2(g)CaS(s)3CO2(g)H394.0 kJmol1。保持其他条件不变，不同温度下起始时CO物质的量与平衡时体系中CO2的体积分数的关系如图所示(T表示温度)。下列有关说法正确的是()AT1T2Bb点
3、SO2的转化率最高Cb点后曲线下降是因为CO体积分数升高D减小压强可提高CO、SO2的转化率练 62020江苏卷，15(双选)CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应CH4(g)CO2(g)=2H2(g)2CO(g)H247.1 kJmol1H2(g)CO2(g)=H2O(g)CO(g)H41.2 kJmol1在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)n(CO2)11条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是()A升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率B曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化C相同条件下，改用高效催化剂能使曲线A和
4、曲线B相重叠D恒压、800 K、n(CH4)n(CO2)11条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，改变除温度外的特定条件继续反应，CH4转化率能达到Y点的值72019江苏卷(双选)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是()A.反应2NO(g)O2(g)=2NO2(g)的H0B图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率D380 下，c起始(O2)5.0104 molL1，NO平衡转化率为50
5、%，则平衡常数K2 000练 82022聊城模拟丙烷经催化脱氢可制丙烯：C3H8C3H6H2。600 ，将一定浓度的CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器，经相同时间，流出的C3H6、CO和H2浓度随初始CO2浓度的变化关系如图。已知：C3H8(g)5O2(g)=3CO2(g)4H2O(l)H2 220 kJmol1C3H6(g)O2(g)=3CO2(g)3H2O(l)H2 058 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(l)H286 kJmol1下列说法不正确的是()AC3H8(g)=C3H6(g)H2(g)H124 kJmol1B.c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因：C
6、O2H2COH2OC.其他条件不变，投料比越大，C3H8转化率越大D若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在：3c0(C3H8)c0(CO2)c(CO)c(CO2)3c(C3H8)3c(C3H6)9.2022攀枝花质检已知反应：CO(g)3H2(g)CH4(g)H2O(g)。起始以物质的量之比为11充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为)。下列有关说法正确的是()A上述反应的HCBA、C两点气体的颜色：A深，C浅CA、C两点气体的平均相对分子质量：ACD由状态B到状态A，可以用加热的方法2下列关于可
7、逆反应A(？)2B(s)C(g)HT2；温度为T1时的(C)低于T2时，说明升高温度，平衡逆向移动，该反应的H0；温度为T1时，压强为p2时先达到平衡状态，则压强：p1p4，温度相同时，由p3p4，减小压强，平衡逆向移动，A、B的转化率降低；压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，A、B的转化率降低，与图像符合，A、B正确；若p3p4，相同温度时，由p3p4，减小压强，平衡逆向移动，B的质量分数增大，与图像不符合，C错误；若p3p4，相同温度时，由p3p4，减小压强，平衡逆向移动，气体的总质量不变，但其总物质的量增大，则混合气体的平均相对分子质量减小；压强不变时，升高温度，平衡逆向移动，气体总物质
8、的量增大，则混合气体的平均相对分子质量减小，与图像符合，D正确。3C在图像中曲线上的任何一点都表示可逆反应处于平衡状态，在曲线上方的点，由于NO的转化率高于平衡时的转化率，因此逆反应速率大于正反应速率，反应逆向进行；在曲线下方的点，由于NO的转化率低于平衡时的转化率，因此逆反应速率小于正反应速率，反应正向进行。图中a、b、c、d四点中表示未达到平衡状态，且v(正)v(逆)的点是c点。4DA500 s内N2O5浓度变化为0.5 molL10.35 molL10.15 molL1，浓度变化量之比等于方程式系数比，O2的浓度为0.075 molL1，正确；B.升高温度，正逆反应速率均加快，升温平衡正
9、移，二氧化氮和氧气浓度增大，逆反应速率加快，正确；C.反应吸热，降低温度平衡逆向移动，平衡常数减小，正确；D.1 000 s时反应达到平衡，平衡时c(N2O5)0.25 molL1，将容器的体积缩小一半，若平衡不移动，此时N2O5浓度为0.5 molL1，但体积减小，压强增大，平衡向逆向移动，则达到新平衡时c(N2O5)0.50 molL1，错误。5C该反应的H0，起始n(CO)相同时，温度越高，反应正向进行的程度越小，达到平衡时CO2的体积分数越小，则温度：T1T2，A错误；n(CO)增大，平衡正向移动，SO2的转化率增大，图中c点对应的n(CO)比b点大，故c点SO2的转化率比b点高，B错
10、误；b点以后，n(CO)增大，导致CO的体积分数增大，CO2的体积分数减小，C正确；减小压强，平衡逆向移动，则CO、SO2的转化率降低，D错误。练高考6BD升高温度有利于题中第一个反应正向进行，有利于提高CH4的平衡转化率，但增大压强有利于题中第一个反应逆向进行，不利于提高CH4的平衡转化率，A项错误；由题述反应及起始反应物的物质的量比可知，平衡时CO2的转化率比CH4的高，则曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化，B项正确；使用催化剂只能加快化学反应速率，对化学平衡无影响，即曲线A和曲线B不能相重叠，C项错误；恒压、800 K、n(CH4)n(CO2)11条件下，反应至CH4转化率达到X点
11、的值，通过增大n(CO2)或减小压强继续反应，可以使CH4的转化率从X点提高到Y点，D项正确。7BD从虚线可知，随温度升高NO平衡转化率逐渐降低，说明平衡逆向移动，则NO与O2生成NO2的反应为放热反应，H2 000，D项正确。练模拟8CA根据盖斯定律方程式得C3H8(g)=C3H6(g)H2(g)HH1H2H32 220 kJmol12 058 kJmol1286 kJmol1124 kJmol1，正确；B.根据坐标系c(H2)和c(C3H6)的变化不同，根据方程式C3H8(g)=C3H6(g)H2(g)，c(H2)和c(C3H6)应该相等，因为CO2H2COH2O，c(C3H6)增加快，正
12、确；C.根据图示，横坐标为二氧化碳的浓度，所以投料比越大，C3H8转化率越大，错误；D.根据碳原子守恒，若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在：3c0(C3H8)c0(CO2)c(CO)c(CO2)3c(C3H8)3c(C3H6)，正确。9A根据题图，随着温度的升高，H2的平衡转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，即H0，A项正确；N点压强大于M点的，M点温度高于N点的，因此无法确定两点反应速率的快慢，B项错误；此反应是可逆反应，不能完全进行到底，C项错误；控制合适的温度和压强，既能保证反应速率较快，也能保证H2有较高的转
13、化率，采用更高的压强对设备的要求更高，增加经济成本，D项错误。10BAN2(g)3H2(g)2NH3(g)的H0、S0，自发进行时HTS0，所以该反应在低温下自发进行，错误；B.4 min后6 min时氨气的物质的量不变，说明达到平衡状态，平衡时消耗N2的物质的量为0.3 mol0.15 mol，N2的转化率为100%15%，在6 min末再加入1 mol N2和3 mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动，氮气的转化率增大，反应达新平衡时，N2的转化率大于15%，正确；C.该反应为放热反应，焓变等于正逆反应的活化能之差，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，即正反应合成氨的活化能小于逆反应氨
14、分解的活化能，错误；D.该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，但正反应速率和逆反应速率均增大，错误。11A设150 时CH3CH2CH2CH2CH3(g)的起始物质的量为1 mol，根据题图可知，达到平衡时正戊烷反应了m mol，则有CH3CH2CH2CH2CH3(g)(CH3)2CHCH2CH3(g)开始量/mol 1 0转化量/mol m m平衡量/mol 1m mK，解得m0.4，则正戊烷的平衡转化率100%40%，D项错误。12AA根据反应S2Cl2(g)Cl2(g)2SCl2(g)可知，v正(S2Cl2)v逆(SCl2)12时，反应达到平衡状态，由图像可知，B、D点时v正(S2Cl
15、2)v逆(SCl2)12，反应达到平衡状态，错误；B.达到平衡后继续加热，v正(S2Cl2)v逆(SCl2)12，即v(正)v(逆)，平衡逆向移动，升温平衡逆向移动，正确；C.升温平衡逆向移动，故该反应的H0，正确；D.反应前后气体分子数不变，再按原比例投入反应物，相当于对反应容器进行加压，平衡不移动，Cl2转化率不变，正确。综合测评提能力1DA、C点的温度相同，C点压强大于A点压强，增大压强，反应速率增大，故反应速率：AA，C错误；恒压下，提高NO2的体积分数，平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应，应升高温度，D正确。2D若A不是气体，气体摩尔质量一直不变，不能判断是否是平衡状态，若A是气
16、体，可以判断，故A错误；若A不是气体，温度不变，平衡常数不变，气体C的浓度不变，密度也不变，若A是气体，气体化学计量数相等，平衡不移动，密度减小，故B错误；若A不是气体，C的体积分数可能一直是100%，若A是气体，降低温度，平衡正向移动，C的体积分数增加，故C错误；若A不是气体，恒温恒容下，平衡常数不变，气体C的浓度不变，故D正确。3C图中t时刻改变条件，正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡正向移动。升高温度，同时加压，v(正)、v(逆)均增大，A错误；降低温度，同时减压，v(正)、v(逆)均减小，B错误；增大反应物浓度，同时减小生成物浓度，v(正)瞬间增大而v(逆)瞬间减小，平衡正向移动，C
17、正确；增大反应物浓度，同时使用催化剂，v(正)、v(逆)均增大，D错误。4D若中加入KSCN溶液的体积改为2 mL，氯化铁溶液过量，不仅有浓度问题，还有反应物的用量问题，故D错误。5C由题图可知，升高温度，H2S的转化率增大，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应的正反应为吸热反应，A错误；升高温度，平衡正向移动，混合气体的总物质的量增大，由于气体总质量不变，则混合气体的平均摩尔质量减小，B错误；950 时，1.25 s内(H2S)20%，则有v(H2S)0.008 molL1s1，那么v(H2)v(H2S)0.008 molL1s1，C正确；由题图可知，P点后(H2S)逐渐增大，说明P点未达到
18、平衡状态，此时c(H2S)0.04 molL1，c(H2)0.008 molL1s11.25 s0.01 molL1，c(S2)c(H2)0.005 molL1，浓度商Qc3.125104，故950 时反应的平衡常数大于3.125104，D错误。6CA项，该反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，CO的转化率降低，所以温度：T1T2T3，错误；B项，a点温度比c点低，所以速率小，b点压强比d点大，所以速率大，错误；C项，升温平衡逆向移动，平衡常数变小，温度不变，平衡常数不变，所以平衡常数：K(a)K(c)，K(b)K(d)，正确；D项，温度升高，平衡逆向移动，气体总质量不变，但总物质的量增大，
19、平均摩尔质量：M(a)M(c)；b的压强大于d，平衡向正反应方向移动，平均摩尔质量增大，所以有M(b)M(d)，错误。7B根据盖斯定律，由可得：C4H10(g) C4H8(g)H2(g)，得H3H1H2(119 kJmol1)(242 kJmol1)123 kJmol1。提高该反应中丁烯的产率，应使平衡正向移动，该反应的正反应为气体分子数增加的吸热反应，可采取的措施是减小压强、升高温度。8AD曲线比曲线斜率大，说明曲线的温度高，故A正确；曲线比曲线的温度高，但平衡时反应物的转化率低，说明升温平衡逆向移动，转化率降低，故B错误；曲线和曲线对应的温度不同，化学平衡常数只与温度有关，所以a点曲线和表
20、示的化学平衡常数不相等，故C错误；反应开始时反应物的浓度最大，随着反应进行，反应物的浓度减小，反应物的反应速率也逐渐减小，所以d处反应速率大于b处，因为曲线的温度高，反应物浓度相同时，b处反应速率大于c处，故D正确。9B产物A、B分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，由题表知，活性中间体C在不同温度下生成A、B的量不同，但A、B的总量不变，故由中间体C生成A、B的反应互相竞争，A项正确；实验1测定产物组成时，不能确定各物质含量保持不变，体系不一定达平衡状态，B项错误；从图像中反应活化能分析可知，相同条件下由活性中间体C生成产物A的活化能较小，则速率更快，C项正确；结合题表中数据知，实验1在
21、t min时，若升高温度至25 ，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B，D项正确。10ACLaNi5是固体，在反应过程中，其浓度始终不变，不能根据固体的浓度不变判断反应是否达到平衡状态，A错误；温度不变，缩小容器的容积至原来的一半，平衡常数Kp不变，则重新达到平衡时H2的压强仍为2 MPa，B正确；扩大容器的容积，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，则n(H2)增多，C错误；该反应的正反应是气体分子总数减小的放热反应，因此增大压强、降低温度，平衡正向移动，有利于储氢，D正确。11答案：(1)CO2(g)3H2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H93.8 kJmol1该反应为放热反应达到平
22、衡后，随温度升高，平衡逆向移动(2)放热0.17 molL1min10.50 molL1解析：(1)根据CO(g)和H2(g)的燃烧热H，可写出热化学方程式()CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1；()H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8 kJmol1。根据图像曲线变化可写出热化学方程式()CO(g)2H2(g)=CH3OH(l)H(510419) kJmol191 kJmol1。根据盖斯定律，由()()()，可得CO2(g)3H2(g)=CH3OH(l)H2O(l)H93.8 kJmol1。由图像可知催化剂的催化效果最佳；该反应为放热反应，达到平衡后，随温度
23、升高，平衡逆向移动，CO2的转化率降低。(2)650 时，根据三段式进行计算：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始/mol 4 2 0 0转化/mol 1.6 1.6 1.6 1.6平衡/mol 2.4 0.4 1.6 1.6故650 时，平衡时CO转化率为1.640.4，即温度越高，CO平衡转化率越低，故该反应的正反应为放热反应。900 时，结合CO的平衡转化率，根据三段式进行有关计算：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始/mol 3 2 0 0转化/mol 1 1 1 1平衡/mol 2 1 1 103 min内v(H2O)0.17 molL1min1，平衡时c(H
24、2)0.50 molL1。12答案：(1)C(2)450 比300 的反应速率快，比700 的副反应程度小，丁烯转化为丙烯的转化率高，该温度下催化剂的选择性最高，是催化剂的最佳活性温度(3)压强增大，生成乙烯的副反应平衡逆向移动，丁烯浓度增大，导致主反应的平衡正向移动，丙烯含量增大解析：(1)由题可知乙烯越少越好，再结合图像1和图像2可知，最适宜的温度为300 ，压强越大，乙烯的含量越低，故选C。(2)450 比300 的反应速率快，比700 的副反应程度小，丁烯转化为丙烯的转化率高，该温度下催化剂的选择性最高，是催化剂的最佳活性温度。(3)压强增大，副反应C4H82C2H4平衡左移，C4H8
25、的浓度增大，使主反应3C4H84C3H6平衡右移。13答案：(1)放热(2)14(3)K(4)当氨碳比相同时，水碳比越大，CO2的平衡转化率越小(5)3解析：.(1)曲线表示随着反应的进行，NH3的体积分数逐渐增大，但反应达到平衡状态后继续升温，NH3的体积分数减小，这表明平衡后升高温度，平衡逆向移动，故合成氨是放热反应；因合成氨为放热反应，随着温度的升高，平衡逆向移动，NH3的体积分数会逐渐降低，则曲线是表示该反应平衡时的曲线。(2)设反应前N2、H2的物质的量分别为1 mol、3 mol，a点时消耗N2的物质的量为x mol，列三段式： N2 3H2 2NH3起始/mol 1 3 0转化/mol x 3x 2x平衡/mol 1x 33x 2x100%50%，解得x，此时n(N2)n(NH3)14。由图甲知，b点后NH3的体积分数仍在增大，说明反应仍在向正反应方向进行，此时v(正)v(逆)。.(4)当氨碳比一定时，水碳比越大，说明原料气中含水蒸气越多，故二氧化碳的转化率越小，则曲线、中对应的水碳比最大的是曲线。(5)B点二氧化碳的平衡转化率为60%，氨气的平衡转化率是40%，设NH3、CO2的起始物质的量分别为n1 mol、n2 mol，则n1 mol40%n2 mol60%，解得3，即x13。
