化学平衡图像--典型例题及答案

化学平衡图像综合题图像是一种有效的表示物理量之间关系的有效手段。在遇到图像时，一般需要关注以下几点：①认清横、纵坐标各自表示的物理量；②看清起点及变化趋势；③关注“平”、“陡”情况；④理解原点、拐点、极值点的意义。一、速率——时间图像对于图像而言，最常见的就是v-t图像，它可以很直观地体现反应的快慢，请补全下面的v-t图像。除此之外，还有许多其他更复杂的v-t图像：例题1下图是可逆反应A2B2C3D垐?噲?的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变（先降温后加压）而变化的情况，由此可推断()A．正反应是吸热反应B．若A、B是气体，则D是液体或固体C．逆反应是放热反应D．A、B、C、D均为气体答案：B增加反应物浓度升高温度增大压强加入催化剂减少反应物浓度降低温度减小压强2练1反应A(g)B(g)C(g)0H垐?噲?已达平衡，升高温度，平衡移动，当反应一段时间后反应又达平衡，则v-t的曲线为()答案：C练2(1)确定t1、t2、t3时刻的操作：A．降低浓度；B．降温；C．加压t1__________________；t2__________________；t3__________________。(2)该反应正方向是__________热反应，气体物质的量_____________的反应。答案：(1)B；C；A(2)放；增大练3在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)B(g)2C(g)0H垐?噲?，t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程（I、Ⅱ）如图所示。下列说法中，一定不正确的是()A．0~t1时，v正v逆B．I、Ⅱ两过程分别达到平衡时，A的体积分数ⅠⅡC．t2时刻改变的条件可能是向密闭容器中加C物质D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数KⅠ=KⅡ答案：B二、物质的量/浓度/转化率/百分含量-时间图像除了v-t图像之外，c-t图像也是很常见的一类，它能直接表现出反应体系中的浓度大小。对于一般的反应ABAB垐?噲?，请画出不同情况下的c-t图像：例题2一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示，下列描述正确的是()A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.15811molLsB．反应开始时10s，X的物质的量浓度减少了0.791molLC．反应开始时10s，Y的转化率为79.0%D．反应的化学方程式为：X(g)+Y(g)Z(g)垐?噲?答案：C练1已知：2232CO(g)+3H(g)CHOH(g)+HO(g)=49.0kJ/molH－垐?噲?。某温度下，在容积为1L的密闭容器中充入1molCO2和3.25molH2，在一定条件下反应，测得CO2(g)、CH3OH(g)的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A．从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)=0.075mol∙L-1∙min-1B．此温度下，该反应的平衡常数为0.225C．缩小体积，既能增大反应速率，又能提高H2的转化率D．欲增大平衡状态时32(CHOH)(CO)cc的值，可采用升高温度的方法T1___T2，____热反应T2T1T1T2T1___T2，____热反应p1___p2，气体体积____p1___p2，气体体积____4答案：C练2一定温度下，将1molA和1molB气体充入2L恒容密闭容器，发生反应A(g)+B(g)C(g)+D(s)x垐?噲?，t1时刻达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中气体C的浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A．反应方程式中的x=2B．t2时刻改变的条件是使用催化剂C．t3时刻改变的条件是移去少量物质DD．t1~t3间该反应的平衡常数不相同练3今有反应X(g)Y(g)2Z(g)0H垐?噲?，右图表示该反应在t1时达到平衡，在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线。则下图中的t2时改变的条件是()A．升高温度或降低Y的浓度B．加入催化剂或增大X的浓度C．降低温度或增大Y的浓度D．缩小体积或降低X的浓度答案：C例题3在密闭容器中进行下列反应：M(g)+N(g)R(g)2L，此反应符合右图，下列叙述正确的是()A．正反应吸热，L是气体B．正反应吸热，L是固体C．正反应放热，L是气体D．正反应放热，L是固体或液体答案：D练1在一定温度下发生反应：22I(g)H(g)2HI(g)0ΔH垐?噲?并达平衡。HI的体积分数ω(HI)随时间变化如图曲线(II)所示。若改变反应条件，在甲条件下ω(HI)的变化如曲线(I)所示。在乙条件下ω(HI)的变化如曲线(III)所示。则甲条件、乙条件分别是()①恒容条件下，升高温度②恒容条件下，降低温度③恒温条件下，缩小反应容器体积④恒温条件下，扩大反应容器体积⑤恒温恒容条件下，加入适当的催化剂A．①⑤，③B．②⑤，④C．③⑤，②D．③⑤，④答案：D练2对于可逆反应A(g)+B(s)C(g)+D(g)mnpq垐?噲?反应过程中，其他条件不变时，产物D的质量分数D%与温度Ｔ或压强p的关系如图所示，下列说法正确的是()A．降温，化学平衡向正反应方向移动B．使用催化剂可使D%有所增加C．化学方程式中化学计量数m+np+qD．B的颗粒越小，正反应速率越快，有利于平衡向正反应方向移动答案：A三、转化率/百分含量-温度/压强图像例题4已知反应A(g)B(g)C(g)D(g)mnxy垐?噲?，A的转化率RA与p、T的关系如图，根据图示可以得出的正确结论是()A．正反应吸热，m+nx+yB．正反应吸热，m+nx+yC．正反应放热，m+nx+yD．正反应放热，m+nx+y答案：A练1对于反应222NO+O2NO垐?噲?，图中的曲线是表示其他条件一定时，反应中NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正v逆的是_________________；该反应是________反应（“吸热”或“放热”）。6答案：C；放热练2反应1242NO(g)2NO(g)Δ=57kJmolH＋垐?噲?－，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示，下列说法正确的是()A．A、C两点的反应速率：ACB．A、C两点气体的颜色：A深，C浅C．由状态B到状态A，可以用加热的方法D．A、C两点气体的平均相对分子质量：AC答案：C四、速率-温度/压强图像例题5下列反应符合图示v-T变化曲线的是()A．3224NH(g)+5O(g)4NO(g)+6HO(g)0H垐?噲?B．232NO(g)NO(g)+NO(g)0H垐?噲?C．2233NO(g)+HO(l)2HNO(aq)+NO(g)0H垐?噲?D．22CO(g)CO(g)+C(s)0H垐?噲?答案：B练1下列反应符合图示v-p变化曲线的是()A．22H(g)I(g)2HI(g)垐?噲?B．2233NO(g)HO(l)2HNO(l)NO(g)垐?噲?C．22C()O(g)2CO(g)石墨D．2CO(g)C(s)2CO(g)垐?噲?答案：B练2某恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2进行反应：2232SO(g)O(g)2SO(g)0H，图甲表示反应速率(v)与温度(T)的关系、图乙表示T1时，平衡体系中SO2的体积分数与压强(p)的关系。下列说法不正确的是()A．图甲中，曲线1表示逆反应速率与温度的关系B．图甲中，d点时，混合气体的平均摩尔质量不再改变C．图乙中，a、b两点的反应速率：vavbD．图乙中，c点的正、逆反应速率：v逆v正答案：C五、混合气体平均相对分子质量-温度/压强图像例题6已知323(CHCOOH)(g)2CHCOOH(g)垐?噲?，经实验测得不同压强下，体系的平均摩尔质量随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()A．该过程的ΔH0B．气体压强：p(a)p(b)=p(c)C．平衡常数：K(a)=K(b)K(c)D．测定乙酸的相对分子质量要在高压、低温条件下进行答案：B8练1（双选）可逆反应2AB2C(g)0H垐?噲?，随温度变化气体平均摩尔质量如图所示，则下列叙述正确的是()A．A和B可能都是固体B．A和B一定都是气体C．若B为固体，则A一定是气体D．A和B不可能都是气体E．A和B可能都是气体答案：CE六、体积分数—温度图像判断平衡进程例题7已知可逆反应A+BCabc垐?噲?中，物质的含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()A．该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡B．该反应在T2温度时达到过化学平衡C．该反应的逆反应是放热反应D．升高温度，平衡会向正反应方向移动答案：B练1在容积相同的不同密闭容器内，分别充入相同质量的N2和H2，在不同温度下任其发生反应223N(g)3H(g)2NH(g)垐?噲?，在第7s时分别测定其中的体积分数，并绘成下图曲线。(1)A、B、C、D、E中，尚未达到化学平衡状态的点是___________。(2)此反应的正反应是______热反应。(3)AC段曲线是增函数曲线，CE段曲线是减函数曲线，试从化学反应速率和化学平衡角度说明理由为是_________________________________________________________________________。答案：(1)AB(2)放(3)AC段：反应开始v正v逆，反应向右进行生成NH3；CE段：已达平衡，升温使平衡左移，NH3的