专题27化学平衡图像专练教师版备战2020高考化学一轮必刷题集

专题27化学平衡图像专练1．已知反应：CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下，按223n(Cl)ω=n(CH=CHCH)向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时，丙烯的体积分数()与温度(T)、的关系，图乙表示反应的平衡常数K与温度T的关系。则下列说法正确的是A．图甲中11B．若在恒容绝热装置中进行上述反应，达到平衡时，装置内的气体压强将不变C．温度T1、2，Cl2的转化率约为33.3%D．图乙中，线A表示正反应的平衡常数【答案】C【解析】A.ω增大，CH2=CHCH3的转化率增大，则φ减小，由上述分析可知：ω2＞ω1，则ω1＜1，故A错误；B.该反应在反应前后气体分子数不变，根据图甲升高温度丙烯的体积分数增大，即升高温度平衡逆向移动，正反应放热，在恒容绝热装置中进行题述反应，体系内温度升高，根据PV=nRT，达到平衡时，装置内的气体压强将增大，故B错误；C.由图乙可知，T1时平衡常数为1，设起始时CH2=CHCH3和Cl2的物质的量分别为amol和2amol，达到平衡时转化的Cl2的物质的量为xmol，根据三段式进行计算：CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)起始（mol）a2a00转化（mol）xxxx平衡（mol）a-x2a-xxx则（xV）2÷（axV×2axV）=1，解得x=2/3a，则Cl2的转化率2/3a÷2a×100%=33.3%，故C正确；D.由图甲可知，ω一定时，温度升高，φ增大，说明正反应是放热反应，故温度升高，正反应平衡常数减小，故图乙中，线A表示逆反应的平衡常数，故D错误。2．如图所示的各图中，表示2A（g）+B（g）⇌2C（g）（△H＜0）这个可逆反应的正确图象为（注：Φ（C）表示C的质量分数，P表示气体压强，C表示浓度）（）A．B．C．D．【答案】A【解析】A.该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，C的质量分数减小，故A正确；B.根据反应前后的化学计量数的大小可以看出，增大压强平衡向正反应方向移动，正逆反应速率都增大，且V正＞V逆，故B错误；C.催化剂同等程度地改变正逆反应速率，平衡不发生移动，故C错误；D.该反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，根据反应前后的化学计量数的大小可以看出，增大压强平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，本题温度的曲线不正确，故D错误。3．将一定量的X加入某密闭容器中，发生反应：2X(g)3Y(g)+Z(g)，混合气体中X的物质的量分数与温度关系如图所示：下列推断正确的是()。A．升高温度，该反应平衡常数K减小B．压强大小有P3＞P2＞P1C．平衡后加入高效催化剂使平均摩尔质量增大D．在该条件下M点X平衡转化率为9/11【答案】D【解析】A．根据图象知，升高温度，X转化率降低，说明反应向正方向移动，平衡常数增大，故A错误；B．可逆反应的正反应是气体分子数增大的反应，减小压强，X转化率增大，所以，压强大小关系有：P3＜P2＜P1，故B错误；C．催化剂不会使平衡发生移动，气体相对分子质量Mr不变，故C错误；D．M点对应的平衡体系中，X的物质的量分数为0.1，则：2X(g)3Y(g)+Z(g)起始物质的量(mol)100变化物质的量(mol)2x3xx平衡物质的量(mol)1-2x3xx12x12x=0.1=0.1，x=922，X转化率为2mol1molx=2922=911，故D正确；故答案为D。4．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(Q0)，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是A．图Ⅰ研究的是t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响B．图Ⅱ研究的是t0时刻加入催化剂后对反应速率的影响C．图Ⅲ研究的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较低【答案】B【解析】A项、增大氧气的浓度，平衡破坏的瞬间逆反应速率应不变，图中条件变化应为增大压强，故A错误；B项、图Ⅱ中正、逆反应速率同等程度的增大，化学平衡不移动，应为催化剂对反应速率的影响，故B正确；C项、催化剂能同等程度改变正逆反应速率，但平衡不移动，图中条件变化应为温度对平衡的影响，故C错误；D项、图像Ⅲ中乙首先到达平衡状态，则乙的温度高于甲中的温度，故D错误。5．生产硫酸的主要反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-197kJ/mol。图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是A．X代表压强B．推断L2L1C．A、B两点对应的平衡常数相同D．当SO2(g)和SO3(g)生成速率相等时，则反应达到平衡【答案】D【解析】A.该反应的正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，但物质X的平衡转化率减小，所以X不能表示压强，只表示温度，A错误；B.L1、L2应为压强，压强越大，物质的转化率越大，则L2＜L1，B错误；C.A、B点温度不同，平衡常数不同，C错误；D.当SO2(g)和SO3(g)生成速率相等时，正逆反应速率相等，为平衡状态，D正确。6．一定条件下，在密闭容器中充入CO2与H2进行反应：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH。采用催化剂甲和催化剂乙分别发生上述反应，测得反应进行相同时间时CO2的转化率α(CO2)随反应温度T的变化曲线如下图所示(忽略温度对催化剂活性的影响)：下列叙述正确的是A．该可逆反应的ΔH0B．催化剂甲作用下反应的活化能比催化剂乙作用下反应的活化能大C．500K下达到平衡时，反应在催化剂甲作用下的转化率比在催化剂乙作用下的转化率高D．d、e两点反应已经达到平衡【答案】D【解析】A．根据上述分析，该可逆反应为放热反应，ΔH＜0，故A错误；B．在建立平衡之前，相同温度条件下，催化剂甲反应速率大于催化剂乙，说明催化剂甲作用下反应的活化能比催化剂乙作用下反应的活化能小，故B错误；C．催化剂不能使平衡发生移动，因此500K下达到平衡时，反应在催化剂甲作用下的转化率与在催化剂乙作用下的转化率相等，故C错误；D．根据上述分析，d、e两点反应都已经达到平衡，故D正确。7．已知：2X(g)+Y(g)2Z(g)，反应中ω（Z的物质的量分数）随温度T的变化如下图所示。下列判断正确的是（）A．T1时，v正＞v逆B．正反应的ΔH＜0C．a、b两点的反应速率v(a)=v(b)D．当温度低于T1时，ω增大的原因是平衡向正反应方向移动【答案】B【解析】当可逆反应达到化学平衡状态时，产物Z的生成率最大，物质的量分数最大，所以在T1时刻，化学反应达到了平衡状态。A.T1时，化学反应达到了平衡状态，v正=v逆，A项错误；B.当温度高于T1时，Z的物质的量分数逐渐减小，所以化学平衡逆向移动，即逆反应方向是吸热的，所以正反应是一个放热反应，即△H0，B项正确；C.温度越高，化学反应速率越大，b点温度高于a点，所以b的速率高于a点的速率，即v(a)v(b)，故C错误；D.0−T1阶段是化学平衡的建立过程，反应开始向右不断进行，生成的Z的量越来越大，所以ω增大，D项错误。8．为探究外界条件对可逆反应：2NO2(g)2NO(g)+O2(g)ΔH＝-1162kJ·mol－1的影响，若保持气体的总质量不变，在温度为T1、T2时，通过实验得到平衡体系中NO体积分数随压强的变化曲线，实验结果如图所示。下列说法正确的是()：A．a、c两点混合气体的平均相对分子质量：MaMcB．b、c两点的平衡常数：Kb=KcC．从状态a到状态c，NO2气体的转化率减小D．状态a通过升高温度可变成状态b，a、b两点气体颜色：a深、b浅【答案】C【解析】A．平均相对分子质量nmMr总总，m总不变。a、c两点所处的环境温度相同，压强不同，P2P1。从a到c，增大压强，平衡向着气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动，n总减小。根据公式平nmMr总总，m总不变，n总减小，可得平均相对分子质量变大，有MaMc，A项错误；B．b、c两点所处环境的温度不同。温度不同，则平衡常数不同。a和c的温度相同，可以通过a和b的对比，知道T1和T2的大小关系。a、b两点所处的环境温度不同，压强相同，从T1到T2，VNO%增大，反应向正反应方向移动，为放热反应方向，则T1到T2，为降低温度。对于放热反应，降低温度，平衡常数变大，则KbKc；B项错误；C．从a到c，增大压强，平衡向着气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动，NO2气体的转化率减小，C项正确；D．a、b两点所处的环境温度不同，压强相同，从T1到T2，VNO%增大，反应向正反应方向移动，为放热反应方向，则T1到T2，为降低温度。但是状态a到状态b除了升高温度外，还需要保持压强不变。此外状态a和状态b相比较，在状态a下，VNO%较大，NO2较少，颜色比较浅。D项错误。9．在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是（）A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量B．T2下，在0--t1时间内，v(Y)=1/?abmolLmintC．M点的正反应速率小于N点的逆反应速率D．M点时再加入一定量的X，平衡后X的转化率增大【答案】D【解析】由图可知，温度为T1先到达平衡，所以T1T2，温度越高，平衡时X的物质的量浓度越大，说明升高温度平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故逆反应为吸热反应，正反应为放热反应；A.进行到M点X的转化率较低，由于正向是放热反应，所以反应进行到M点放出的热量少，A错误；B.T2下，在0～t1时间内，X的浓度变化为：c(X)=(a-b)mol/L，则Y的浓度变化为c(Y)=12c(X)=2abmol/L，v(Y)=1 2abtmol/(L·min)，B错误；C.根据图象可知，温度为T1时反应首先达到平衡状态；温度高反应速率快，到达平衡的时间少，则温度是T1T2；M点温度高于N点温度，且N点反应没有达到平衡状态，此时反应向正反应方向进行，即N点的逆反应速率小于N点的正反应速率，因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率，C错误；D.M点时再加入一定量X，达到的新平衡与原平衡比较，压强增大，增大压强平衡正移，则X的转化率增大，所以M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率增大，D正确。10．一定条件下，CH4与H2O(g)发生反应：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)，设起始24n(HO)n(CH)=Z，在恒压下，平衡时(CH4)的体积分数与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是（）A．该反应的焓变△H0B．图中Z的大小为a3bC．图中X点对应的平衡混合物中24n(HO)n(CH)3D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小【答案】C【解析】A、由图可知，温度越高，φ(CH4)的体积分数越小，则升高温度，平衡正向移动，则正反应为吸热反应，该反应的焓变△H0，故A错误；B、起始24nHOnCH=Z，Z越大，即H2O促进CH4转化的程度越大，φ(CH4)的体积分数越小，则图中Z的大小为b3a，故B错误；C、起始24nHOnCH=Z，转化时CH4(g)、H2O(g)以等物质的量转化，则X点对应的平衡混合物中24nHOnCH3，故C正确；D、该反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，则温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后φ(CH4)增大，故D错误。11．焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。一定压强下，向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反应，测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变化的关系如图所示，下列说法正确的是A．该反应的∆H0