1、题组20化学平衡图像一、单项选择题1.可逆反应:mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g),反应过程中其他条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示,下列叙述中正确的是()A.达到平衡后,使用催化剂,C%将增大B.达到平衡后,若升高温度,化学平衡向逆反应方向移动C.化学方程式中np+qD.达到平衡后,增加A的量,有利于化学平衡向正反应方向移动答案B可逆反应中当其他条件一定时,温度越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短。由图像可知T1T2,温度越高,平衡时C的百分含量越小,故此反应的正反应为放热反应;当其他条件一定时,压强越大,反应速率越大,达到平衡所用的时间
2、越短。由图像可知p2p1,压强越大,平衡时C的百分含量越小,可知正反应为气体物质的量增大的反应,即np+q。A项,催化剂只改变化学反应速率,对平衡移动没有影响,C的百分含量不变;B项,由上述分析可知,该反应的正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热方向移动,即向逆反应方向移动;C项,由上述分析可知,正反应为气体物质的量增大的反应,即np+q;D项,A为固体,浓度为定值,达平衡后,增加A的量,平衡不移动。2.在容积为2 L的三个恒容密闭容器中均加入0.10 molL-1的N2和0.26 molL-1的H2,进行合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1。图1表
3、示各容器的温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,达到平衡时NH3的质量分数;图2则表示不同反应条件下N2的浓度随时间的变化。下列判断不正确的是()A.图1中T1T2T3B.图2中乙容器内的反应可能使用了催化剂C.图2中乙容器内反应达到平衡时的反应速率v(N2)=0.012 molL-1min-1D.图2中丙容器内反应的平衡常数为2.5答案CA项,该反应为放热反应,升高温度,平衡左移,氨气的质量减小,所以图1中温度大小关系为T1T2T3;B项,图2中,甲、乙容器中N2的转化率相同,但乙容器达到平衡所需时间短,可能使用了催化剂;C项,乙容器内反应达到平衡时,反应速率v(N2)=0.04 molL-
4、15 min=0.008 molL-1min-1;D项,丙容器中反应达到平衡时,c(N2)=0.08 molL-1,c(H2)=(0.26-0.023)molL-1=0.20 molL-1,c(NH3)=20.02 molL-1=0.04 molL-1,K=c2(NH3)c(N2)c3(H2)=0.0420.080.203=2.5。3.在恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在不同温度下反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)HT2B.图中,CO2的转化率:cbaC.图中,T1之前随着温度升高,平衡向右移动D.图中,CO2的转化率:fed答案BA项,CO2和H2的反应
5、是放热反应,当投料比一定时,升温使平衡向左移动,CH3OH的体积分数减小,故T2T1;B项,CH3OH的体积分数与投料比有关,b点达到平衡,平衡后再增大H2与CO2的投料比,CO2的平衡转化率增大,但是因为H2和CO2加入总量一定,所以甲醇生成量较b点小,因此甲醇体积分数减小;C项,图中,T1之前反应未达到平衡,不存在平衡移动。随着温度升高,反应速率增大,甲醇的浓度增大;D项,达到平衡之后,升高温度,平衡向左移动,甲醇浓度减小,CO2的转化率降低,即起始投料比一定,甲醇浓度越小,CO2的转化率越小,故CO2的转化率为edf。4.如图曲线表示其他条件一定时,2NO(g)+O2(g) 2NO2(g
6、)Hv逆的点是()A.a点B.b点C.c点D.d点答案C当温度一定时,NO2的百分含量也一定,故曲线上任意一点都表示达到平衡状态,而曲线外的任意一点都表示未达平衡状态。在曲线下方的任意一点,要想达到同温度下的平衡状态,应该向上引垂线到曲线上的一点,这样NO2的百分含量要增大,平衡向右移动;而在曲线上方的任意一点,要想达到同温度下的平衡状态,则应该向下引垂线到曲线上的一点,这样NO2的百分含量要减小,平衡向左移动。A项,a点在曲线上方,未达到平衡状态,要想达到同温度下的平衡状态,需要由a点向下引垂线到曲线上的一点,这样NO2的百分含量要减小,平衡向左移动,故v正v逆;D项,d点在曲线上,处于平衡
7、状态,v正=v逆。5.以CO2和NH3为原料可合成尿素CO(NH2)2,反应为2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)。达到平衡时,NH3的转化率(NH3)随温度变化的情况如图。下列说法不正确的是()A.该反应的Hy2C.若y表示反应起始时的水碳比n(H2O)n(CO2),则y1y2D.在恒温恒容(2 L)容器和绝热恒容(2 L)容器中,分别加入2 mol NH3(g)和1 mol CO2(g),达到平衡时,恒温恒容体系中氨气的转化率大于绝热恒容体系中氨气的转化率答案CA项,由图像可知,氨气的转化率随温度的升高而减小,因此,该反应是放热反应,即Hy2;C项,起始时的水
8、碳比越小,代表起始时CO2越多,则氨气的转化率越大,因此y1y2;D项,在绝热恒容体系中加入反应物,反应正向进行,产生的热量提高了体系的温度,由于正反应是放热反应,因此不利于反应的正向进行,氨气的转化率小于恒温恒容体系中氨气的转化率。二、不定项选择题6.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)H=-1 025 kJmol-1,该反应是一个可逆反应。若反应物起始时物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是()答案CA项,该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,导致一氧化氮的含量减小,正确;B项,该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应,
9、增大压强,平衡向逆反应方向移动,导致一氧化氮的含量减小,正确;C项,该反应是一个反应前后气体体积增大的放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,导致氨气的转化率减小,错误;D项,催化剂能改变化学反应速率但不影响化学平衡,正催化剂能加快反应速率缩短反应到达平衡的时间,正确。7.300 下,在一容积为2 L的恒容密闭容器中加入0.2 mol CO和0.4 mol H2,发生如下反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。下列各物理量随反应时间变化的曲线不正确的是()答案CDA项,伴随反应的进行,CO的转化率从0开始不断增大,当反应达到平衡状态,CO的转化率不再随时间的变化而变化;B项,伴随反应的进行,CH3OH的体积分数从0开始不断增大,当反应达到平衡状态,CH3OH的体积分数不再随时间的变化而变化;C项,反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的正反应方向是混合气体总物质的量减小的方向;D项,混合气体的总物质的量减小，则总压强减小。