2018届二轮复习 速率与平衡的图象题 专题卷(全国通用)

强化训练三速率与平衡的图象题一、选择题1．某恒容密闭容器中进行的反应：SO2(g)＋NO2(g) SO3(g)＋NO(g)ΔH＝a kJ/mol；某科研小组通过实验测出SO2的转化率(SO2、NO起始量一定)随条件P的变化情况如下图所示，下列说法中正确的是()A．10～15 min内反应速率小于15～20 min的反应速率，P为升高温度B．10～20 min内反应速率小于20～40 min的反应速率，P为减小SO3的浓度C．10～15 min内反应速率大于40～50 min的反应速率，P为减小压强D．该反应中，随着反应物浓度的减小，反应速率一直减小答案 A解析在相同时间内，转化率变化值越大，表明反应中消耗的反应物越多，反应速率越大。

由表中数据知。

10～15 min、15～20 min 内，反应物转化率变化值分别为3.7%、4.5%，故后一个时段内反应速率较快，随着反应的进行，反应物浓度减小，又因容器容积不变，故改变的条件只能是升温，A正确，C、D错误；10～20 min、20～40 min两个时间段内，转化率分别改变了8.2%、10.3%(注：时间间隔不同)，故10～20 min内消耗的反应物比20～40 min内消耗的多，反应速率快，B错误。

2．某恒温密闭容器中发生可逆反应Z(？)＋W(？) X(g)＋Y(？)ΔH，在t1时刻反应达到平衡，在t2时刻缩小容器体积，t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。

下列有关说法中不正确的有()A．Z和W在该条件下一定不是气态B．t1～t2时间段与t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等C．若在该温度下此反应的平衡常数表达式为K＝c(X)，则t1～t2时间段与t3时刻后X的浓度相等D．若该反应只在高于某温度T0时能自发进行，则该反应的平衡常数K随温度升高而增大答案 B解析t2时刻缩小容器体积，v正不变，则Z和W一定不是气态，A对；若Y不是气态，则体系中气体的平均摩尔质量不变，B错；根据K＝c(X)，则体系中只有X为气态，由于温度不变，K值不变，则c(X)不变，C对；由于该反应的ΔS>0，根据该反应只在温度高于T0时能自发进行，则ΔH>0(若ΔH<0，则反应在任何温度下都能自发进行)，因此温度升高，平衡向正反应方向移动，平衡常数K增大，D 对。

3．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107 Pa，主要发生的反应为：2NO N2＋O2C．X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 N2O＋NO2,2NO2(g) N2O4(g)答案 D解析增大压强时，气体总物质的量总是减少，说明该反应是一个气体物质的量减少的反应，则B、C项错误；压强增大过程中曲线出现转折，后阶段气体总物质的量减少得更加显著，说明存在两个反应，则D项正确；Y点压强比X点大，反应速率v(X)<v(Y)，A项错误。

4．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)＋O3(g) N2O5(g)＋O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图象作出的判断正确的是()答案 A 解析 A 项正确，由图象可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，说明此反应是放热反应，所以升高温度，平衡将逆向移动，平衡常数减小；B 项错误，v (NO 2)应等于0.2 mol·L －1·s －1；C 项错误，加入催化剂，平衡不发生移动；D 项错误，达平衡时，增大c (O 2)，平衡逆向移动，NO 2的转化率会减小。

5．反应N 2O 4(g) 2NO 2(g) ΔH ＝＋57 kJ·mol －1，在温度为T 1、T 2时，平衡体系中NO 2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。

下列说法正确的是( )A ．A 、C 两点的反应速率：A >CB ．A 、C 两点气体的颜色：A 深，C 浅C ．A 、B 两点气体的平均相对分子质量：A >BD ．B 、C 两点化学平衡常数：B <C答案 D解析 升高温度平衡正向移动，二氧化氮的体积分数增加，因此T 1<T 2。

平衡常数仅是温度的函数，正向进行的程度越大平衡常数越大，因此B 、C 两点化学平衡常数：B <C ；相同温度下压强大反应速率快，A 、C 两点的反应速率：C >A ；相同温度下增大压强最终达到新的平衡，平衡体系中各种气体的浓度均增大，因此A 、C 两点气体的颜色：A浅，C深；平衡体系中气体的总质量不变，气体的总物质的量越小相对分子质量越大，A点对应的气体的总物质的量大于B点，因此A、B两点气体的平均相对分子质量：A <B。

6．在一定的条件下，甲醇发生脱氢反应生成甲醛：CH3OH(g) HCHO(g)＋H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。

下列有关说法正确的是()A．甲醇脱氢反应的焓变ΔH<0B．600 K时，Y点甲醇的v正<v逆C．从Y点到Z点可通过增大压强D．在T1 K时，该反应的平衡常数为8.1答案 B解析分析图象可知，甲醇的转化率随温度的升高而增大，说明该脱氢反应是吸热反应，ΔH>0，A错误；600 K时，Y点在平衡曲线之上，可通过减小甲醇的转化率达到平衡，即应使平衡逆向移动，故此时甲醇的v正<v逆，B正确；在Y点时增大压强，平衡逆向移动，甲醇的转化率减小，不能到Z点，C错误；在T1K时，仅仅知道甲醇的转化率是不能计算该反应的平衡常数的，D错误。

7．一定温度下，在四个容积均为2 L的密闭容器中发生下列反应：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)，起始的物质的量如下表所示，甲中反应在10 min时达到平衡，此时SO2的平衡转化率为80%。

下列判断中正确的是()A．前10 min的平均速率：v(SO3)甲＝0.032 mol·L－1·min－1B．乙容器中SO2的平衡转化率大于80%C．丙容器中，反应达平衡前：v逆<v正D．丁容器中，平衡时SO2的浓度小于两倍甲容器中平衡时SO2的浓度答案 D解析甲中SO2的起始量为0.40 mol，SO2的平衡转化率为80%，则平衡时消耗SO20.32 mol，生成SO30.32 mol，v(SO3)甲＝0.32 mol2 L×10 min＝0.016 mol·L－1·min－1，A错；甲、乙容器中，O2的起始量相同，乙中SO2的起始量比甲中的大，则乙中SO2的平衡转化率比甲中的小，B错；根据甲中数据求得该反应的平衡常数K＝400，丙容器中，Q c＝0.05×0.050.022×0.012＝520.8>K＝400，故反应逆向进行，反应达平衡前：v正<v逆，C错；丁容器中各物质的起始量是甲中的两倍，当丁容器是甲容器体积的两倍时，达平衡时两容器中SO2的浓度相等，将此两倍容器压缩到与甲同体积，平衡不移动时，SO2的浓度是甲容器中平衡时SO2浓度的两倍，但平衡正向移动，即平衡时丁容器中SO2的浓度小于两倍的甲容器的，D正确。

8．在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol/L CO2、0.1 mol/L CH4，在一定条件下发生反应CH4(g)＋CO2(g) 2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡时转化率与温度、压强的关系如图，下列有关说法不正确的是()A．上述反应的ΔH＜0B．压强：p4＞p3＞p2＞p1C．1100 ℃时该反应平衡常数为1.64D．压强为p4时，在y点：v正＞v逆答案 A解析由图象可知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越大，故正反应为吸热反应，ΔH＞0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4>p3>p2>p1，B项正确；1100 ℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)＝0.02 mol/L，c(CO2)＝0.02 mol/L，c(CO)＝0.16 mol/L，c(H2)＝0.16 mol/L，即平衡常数K＝0.162×0.162＝1.64，C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡状态，0.02×0.02此时v正＞v逆，D项正确。

二、非选择题9．向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生反应：x A(g)＋2B(s) y C(g)ΔH＜0。

在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。

请回答下列问题：(1)用A的浓度变化表示该反应0～10 min内的平均反应速率v(A)＝______________________________________________________。

(2)根据图示可确定x∶y＝________。

(3)0～10 min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。

(4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________；第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。

(填编号)①减压②增大A的浓度③增大C的量④升温⑤降温⑥加催化剂(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ的平衡常数为K2，则K1________K2(填“＞”“＝”或“＜”)。

答案(1)0.02 mol/(L·min)(2)1∶2(3)变大(4)④⑥④(5)＞解析(1)0～10 min内v(A)＝(0.45－0.25) mol/L10 min＝0.02mol/(L·min)。

(2)根据题图可知，0～10 min内A的物质的量浓度减少量为0.2 mol/L，C的物质的量浓度增加量为0.4 mol/L，x、y之比等于A、C 的浓度变化量之比，故x∶y＝0.2∶0.4＝1∶2。

(3)该反应发生后气体分子数增大，而容器容积不变，因此0～10 min容器内压强变大。

(4)根据图象可知，10 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变且随后反应速率加快，故改变的条件可能是升温或加入催化剂；12～16 min，反应处于平衡状态，16 min时改变条件后，A、C的浓度瞬时不变，且随后A的浓度逐渐增大，C的浓度逐渐减小，平衡逆向移动，故改变的条件可能是升温。

(5)升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。

由于16 min时升高温度，则K1＞K2。

10．化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。

(1)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究，反应的方程式为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＜0。