1、热点专题专练(三)化学反应速率、化学平衡的图像分析1(2014盐城中学模拟)将3 mol NO放入密闭容器中，50 时恒温加热，然后加压，气体总物质的量随压强变化如图所示，下列说法正确的是()A在X、Y两点，反应速率v(X)v(Y)B压强小于107Pa，主要发生的反应为：2NO=N2O2CX点Y点，可能发生的反应为：2NO2(g)2NO(g)O2(g)D整个过程中可能发生的反应为：3NO=N2ONO2, 2NO2(g) N2O4(g)2双选题(2014通州期中模拟)在一恒容密闭容器中通入A、B两种气体，在一定条件下发生反应：2A(g)B(g)2C(g)H0。当达到平衡后，保持其他条件不变，只改
2、变条件X，则相应量Y的改变一定符合图中曲线的是()XYA温度C的体积分数B充入稀有气体A的物质的量C再加入AB的转化率D再加入CA的质量分数3双选题(2014苏锡常镇模拟)工业上用CO生产甲醇的反应为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积固定为2 L的密闭容器中加入4 mol H2和一定量的CO(g)后，CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间的变化图。下列叙述错误的是()ACO和H2合成CH3OH的反应：H0，S0B图1中曲线b可表示使用了催化剂的能量变化情况C图3中曲线可表示在不同压强p1、p2(p10.4 molL16双选题(2014
3、淮阴中学学情模拟)在10 L密闭容器中，A、B、C三种气态物质构成了可逆反应的体系；当在某一温度时，A、B、C物质的量与时间的关系如图一，C的百分含量与温度的关系如图二。下列分析不正确的是()A04分钟时，A的平均反应速率为0.02 mol/(Lmin)B该反应的平衡常数表达式KC. 由T1向T2变化时，v正 v逆D此反应的正反应为吸热反应7(2014盐城高三第二次模拟)二甲醚是一种清洁燃料，以n(H2)/n(CO)2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应：2CO(g)4H2(g) CH3OCH3(g) H2O(g)H，其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示，下列说法正确的是()A上
4、述反应H0 B图中p1p2p3C若在p3和316 时，测得容器中n(H2)n(CH3OCH3)，此时v(正)v(逆)D若在p3和316 时，起始时n(H2)/n(CO)3，则达到平衡时，CO转化率小于50%8(2014如东中学模拟)将等物质的量的A、B混合于2 L的密闭容器中，发生反应：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)H0经5 min后达到平衡，平衡时测得D的浓度为0.5 mol/L，c(A)c(B)12，C的平均反应速率为0.05 mol/(Lmin)(1)x的值为_；(2)A的平衡浓度_；(3)若恒温恒容，则容器中平衡时的压强与起始时的压强比_；(4)下图是某一时间段中该反应速率与反
5、应进程的曲线关系图，回答下列问题： 处于平衡状态的时间段是_。t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化？t1_、t3_、t4_(填AE)。A升温B降温C加催化剂D加压E减压下列各时间段时，A的体积分数最高的是_。At0t1Bt2t3Ct3t4 Dt5t69(2014徐州一中模拟)工业制硫酸时，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。(1)某温度下，2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H197 kJ/mol。开始时在10 L的密闭容器中加入4.0 mol SO2(g)和10.0 mol O2(g)，当反应达到平衡时共放出197 kJ的热量，该温度下的平衡常数K_，升高温
6、度K将_(填“增大、减小或不变”)。(2)一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生下列反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，达到平衡后，改变下述条件，SO2、O2、SO3的平衡浓度都比原来增大的是_(填字母)。A恒温恒容，充入2 mol SO3B恒温恒容，充入2 mol N2C恒温恒压，充入1 mol SO3D升高温度(3)在一密闭容器中进行下列反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，化学兴趣小组的同学探究了其他条件不变时，改变某一条件时对上述反应的影响，并根据实验数据作出了下列关系图。下列判断中正确的是_(填字母)。A图研究的是不同催化剂
7、对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高B图研究的是压强对反应的影响，且甲的压强较高C图研究的是温度对反应的影响，且乙的温度较低D图研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高10(2014徐州市期中模拟)合成氨反应为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。图1表示在一定的温度下此反应过程中的能量的变化，图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。下列说法正确的是()A该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和H都减小 B图3中a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最
8、高的是b点C图2中010 min内该反应的平均速率v(H2)0.045 molL1min1，从11 min起其他条 件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为dD图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1T2，T1T211苯乙烯(C8H8)是生产塑料的一种重要单体，它以苯乙烷(C8H10)为材料，其反应原理是：C8H10(g)C8H8(g)H2(g)H125 kJmol1.某温度下，将0.40 mol苯乙烷(C8H10)充入2 L真空密闭容器中发生反应，测定不同时间该容器内物质的量，得到数据如下表：时间/min010203040n(C8H10)/mol0
9、.400.300.26n2n3n(C8H8)/mol0.000.10n10.160.16(1)当反应进行到20 min时，该段时间内H2的平均反应速率是_。(2)该温度下，该反应的化学平衡常数是_。(3)若保持其他条件不变，用0.40 mol H2(g)和0.40 mol C8H8(g)合成C8H10(g)，当有30 kJ热量放出时，该反应中H2的转化率是_，此时，该反应是否达到了平衡状态？_(填“是”或“否”)。.工业上以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(不参与反应)，C8H10(g)的平衡转化率与水蒸气的用量、体系的温度、压强的关系如图、图所示。(4)由图可知，T1_T2(填“大于”、“小于
10、”或“等于”)。(5)由图可知，当其他条件不变时，水蒸气的用量越大，平衡转化率将_(填“越大”、“越小”或“不变”)，原因是_。答 案1选DA项，Y点的压强大，其速率快，错误。B项，随着压强的增大，气体的总物质的量在减小，不可能为等体积变化，错误。C项，该反应为体积增大的反应，错误。D项，两个反应的体积均减小，符合题意，正确。2选ADA项，升高温度，平衡逆向移动，C的体积分数减小，正确；B项，充入稀有气体，各成分浓度不变，平衡不移动，错误；C项，增加A的量，B的转化率升高，错误；D项，增加C，可以将增加的C建立一个与原平衡相似的平衡，再合并，相当于体积减小，压强增大，最终平衡相当于正向移动，A
11、的质量分数减小，正确。3选ADA项，题给反应是气体体积减小的反应，即S0，H0，错误。B项，图1中b线的活化能低，可能使用了催化剂，正确。C项，正反应放热，随温度升高，平衡向逆反应方向移动，CH3OH%减小；p1p2，压强增大，平衡正向移动，CH3OH%增大，正确。D项，由图2可知，起始充入4 mol H2、2 mol CO，再充入2 mol H2、1 mol CO，相当于体积减小，压强增大，平衡正向移动，则n(CH3OH)/n(CO)增大，错误。4选AD由图知10 min内D的浓度变化了3 mol/L，A和B的浓度变化了1.5 mol/L，x2，v(D)3 mol/L10 min0.3 mo
12、l/(Lmin)，A项正确；C为固体，固体不列入平衡常数表达式中，B项错误；该反应前后气体体积不变，故改变压强平衡不移动，C项错误；15 min时，D的浓度逐渐降低，A、B的浓度逐渐升高，平衡逆向移动，该反应为吸热反应，故改变的条件是降低温度，D项正确。5选ADA项，设3 s末，生成PCl3的物质的量为x，则 PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)始(mol) 100变(mol) x x x末(mol) 1x x x反应前后压强比等于物质的量之比，故有：1xxx1.6，则x0.6，所以v(PCl3)0.1 molL1s1，正确；B项，反应为吸热反应，错误；C项，升高温度，平衡右移，平衡常数增
13、大，错误；D项，虚拟出一个中间容器：中间容器与第一次容器的浓度(0.2 molL1)相等，第二次反应相当于在中间容器的基础上增加压强，PCl5的浓度应为第一次的2倍，但平衡向逆反应方向移动，故PCl5的浓度大于0.4 molL1，正确。6选AD根据图一，可知达到平衡时，A、B、C变化的物质的量分别为：0.8 mol、0.4 mol 和0.4 mol，反应方程式为：2ABC，B项正确。A的平均反应速率为0.01 mol/(Lmin)，A项错误。图二显示，T3时反应刚好达到平衡状态，即T1、T2尚处于建立平衡的状态中，C项正确。T4反应更快，也处于平衡状态。但是C的含量减少，说明从T3T4在消耗C
14、，即平衡逆向移动。结合平衡移动原理，可知逆向反应吸热，即正反应放热，D项错误。7选C从图像看，反应温度越高，CO的转化率越小，说明正反应为放热反应，A错误；该反应为体积减小的反应，压强越大，平衡正向移动，CO的转化率越高，在图中作一等温线可知，p1对应的转化率大，则p1的压强大，B错误；在P3和316 时，CO的转化率为50%，设起始时，n(H2)2a，n(CO)a，平衡时，n(H2)a，n(CH3OCH3)0.25a，若n(H2)n(CH3OCH3)，则产物的量变多，故平衡需逆向移动，即逆反应速率大于正反应，C错误；题中图表示的是n(H2)/n(CO)2，若n(H2)/n(CO)3，即H2的
15、量增多，所以CO的转化率比原平衡时大，D错误。8解析：(1)v(C)c/t所以cv(C)t0.05 mol/(Lmin) 5 min0.25 mol/L。在反应中c(C)c(D)x2,0.25 0.5x2，所以x1。(2)c(A)c(D)32c(A) 0.532，c(A)0.75。假设开始时加入的A、B的物质的量为2 m，则起始时A、B的物质的量浓度为m mol/L。根据反应变化的A 浓度为0.75 mol/L和反应方程式中A、B的系数关系可知反应变化的B的浓度为0.25 mol/L。所以平衡浓度c(A)(m0.75) mol/L ，c(B) (m0.25) mol/L。因为c(A)c(B)1
16、2所以(m0.75)(m0.25) 12，解得m1.25。所以A的平衡浓度为：c(A)(m0.75) mol/L(1.250.75) mol/L0. 5 mol/L。(3)开始时A、B气体的物质的量为2.5 mol，气体的总物质的量为5 mol。平衡时各种气体的物质的量为n(A) 0.5 mol/L2 L1 mol; n(B)(m0.25) mol/L2 L (1.250.25) mol/L2 L 2 mol；n(C) 0.25 mol/L2 L 0. 5 mol/L；n(D) 0.5 mol/L2 L 1 mol。平衡时气体的总物质的量为(120.51)mol4.5 mol，所以n(平衡)n
17、(开始)4.55910。根据阿伏加德罗定律的推论，在相同温相同体积的密闭容器中，气体的压强比等于它们的物质的量之比。所以p(平衡)p(开始) n(平衡)n(开始)910。(4)可逆反应在平衡时正反应、逆反应的速率相等。由图可知平衡时间段为：t0t1t2t3t3t4t5t6。在t1时，正反应、逆反应的速率都增大，且v(逆)大于v(正)，说明反应速率加快，平衡逆向移动，可能是升高温度，选A。在t3时正反应、逆反应的速率都增大且v(逆)等于v(正)，说明反应速率加快，平衡不移动，可能是加入催化剂，选项为C。t4时，正反应、逆反应的速率都减小，且v(逆)大于v(正)说明反应速率减慢，平衡逆向移动，可能
18、的变化是减小压强，选项为E。若使A的体积分数最高，则平衡逆向移动最大才符合要求。t0t1平衡状态； t2t3 平衡逆向移动达到新的平衡，A含量比前一段高； t3t4平衡没有移动，与t2t3段相同；t5t6平衡逆向移动，达到新的平衡。故A含量最高的为t5t6，选项为D。答案：(1)1(2)0.5 mol/L(3)910(4)t0t1t2t3t3t4t5t6ACED9解析：(1)反应达到平衡时共放出197 kJ的热量，根据热化学方程式可知反应了2.0 mol SO2和1.0 mol O2，根据三段式进行计算： 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始浓度(molL1) 0.410转化浓度(mol
19、L1) 0.2 0.1 0.2平衡浓度(molL1) 0.2 0.9 0.2该温度下的平衡常数K0.22(0.220.9)10/9；因为该反应为放热反应，升高温度，平衡向左移动，所以K将减小。(2)A项，保持温度和容器体积不变，充入2 mol SO3，平衡向逆反应方向移动，则SO2、O2、SO3平衡浓度都比原来增大，正确；B项，保持温度和容器体积不变，充入2 mol N2，对平衡移动没有影响，各物质的浓度不变，错误；C项，保持温度和容器内压强不变，充入1 mol SO3，处于等效平衡状态，浓度不变，错误；D项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO3的浓度减小，错误。(3)A项，催化剂不影响平衡
20、，SO3的浓度相等，与图像不符合，错误；B项，甲的反应速率快，所以甲的压强大，平衡向右移动，SO2的转化率大，与图像不符合，错误；C项，甲的反应速率快，所以甲的温度高，平衡向左移动，SO2的转化率小，与图像符合，正确；D项，催化剂加快反应速率，不影响平衡，与图像符合，正确。答案：(1)10/9减小 (2)A (3)CD10解析：选C使用催化剂不影响反应热H，A项错误；图2中加压时n(N2)不变，加压后平衡正向移动，n(N2)逐渐减少，C项正确。图3中随氢气的增多，平衡向正方向移动的程度逐渐增大，所以N2的转化率也逐渐增大，最大的是c点，B项错误。在H2的量不变时，图3显示T1时氨气的百分含量比较大，产物增多、反应物减少，一方面说明K增大；另一方面说明从T2T1平衡正向移动。由于合成氨是放热反应，结合平衡移动原理，可知此时温度降低，即T10，升温平衡右移，转化率增大，由图可知T1T2。(5)图知，其他条件不变，通入H2O(g)，压强不变，体积增大，相当于减小压强，平衡向右移动，平衡转化率增大。答案：(1) 0.003 5 mol/(Lmin)(2)0.053(3)60%是(4)大于(5)越大随着H2O(g)的加入扩大了体积，相当于反应体系减小压强，平衡右移，转化率增大