化学平衡图像专题复习

化学平衡图像专题复习 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
专题五化学平衡图像
一、化学平衡图象常见类型
1、速度—时间图
此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间（含条件改变对速率的影响）而变化的规律，体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征，以及平衡移动的方向．
例1．对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W，在其他条件不变的情况
下，增大压强，反应速率变化图象如图1所示，则图象中关于X、Y、Z、W四种
物质的聚集状态为（）
A．Z、W均为气体，X、Y中有一种是气体
B．Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体
C．X、Y、Z、W皆非气体
D．X、Y均为气体，Z、W中有一种为气体
专练1：A(g)+3B(g) 2C(g)+Q（Q>0）达到平衡，改变下列条件，正反应速率始终增大，直达到新平衡的是（）
A．升温 B．加压 C．增大c(A) D．降低c(C) E．降低c(A)
2、浓度—时间图
此类图象能说明各平衡体系组分（或某一成分）在反应过程中的变化情况．解题时要注意各物质曲线的折点（达平衡时刻），各物质浓度变化的内在联系及比例符合化
学方程式中化学计量数关系等情况．
例2．图2表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间
的变化情况，t1是到达平衡状态的时间．试回答：
（1）该反应的反应物是______；
（2）反应物的转化率是______；
（3）该反应的化学方程式为______．
3、含量—温度（压强）—时间图
这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度（压强）下对时间的
关系，解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时，应是化学反应达到平衡的
特征．
例3．同压、不同温度下的反应：A（g）＋B（g）C（g）；△HA的含量
和温度的关系如图3所示，下列结论正确的是（）
A．T1＞T2，△H>0 B．T1＜T2，△H>0 C．T1＞T2，△H<0 D．T1＜T2，
△H<0
例4．现有可逆反应A（g）＋2B（g）nC（g）；△H<0，在相同温度、不
同压强时，A的转化率跟反应时间（t）的关系如图4，其中结论正确的是（）
A．p1＞p2，n＞3 B．p1＜p2，n＞3
C．p1＜p2，n＜3 D．p1＞p2，n=3
4、恒压（温）线
该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率，横坐标为温度或压强．
例5．对于反应2A（g）＋B（g）2C（g）；△H<0，下列图象正确的是（）
5．速率—温度--压强—时间图
例6．反应2X(气)＋Y(气) 2Z(气)(正反应为放热反应)，在
不同温度(T
1和T
2
)及压强(P
1
和P
2
)下，产物Z的物质的量[n(z)]与反应
时间(t)的关系如图所示。

下列判断正确的是( )
A．T
1<T
2
，P
1
<P
2
B．T
1
<T
2
，P
1
>P
2
C．T
1>T
2
，P
1
>P
2
D．T
1
>T
2
，P
1
<P
2
6、化学平衡图象综合解题方法：
一看面（即横坐标和纵坐标）；二看线（即看线的走向、变化的趋势）；
三看点（看线是否通过原点，两条线的交点及线的拐点）（重点理解）；
四看值（定量图像中有关数值的大小）。

）；
五看法（“先拐先平数值大”和“定一议二”“勒夏特列原理”等原则）。

1．A 2．（1）A；（2）40％；（3）2A＝B＋3C．3．C 4、B 5、AD 6、C
二、化学平衡图象常见题型
1、下图是可逆反应A+2B 2C+3D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（ AB ）
A、正反应是放热反应
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
2、在密闭容器中充入A、B或G、H进行可逆反应：aA（气）+bB（气）gG（气）
+hH（气）;△H=QkJ/mol ，图甲、图乙分别表示在虚线所示部位改变温度（T）或压强对化学平衡与反应速率的影响（t表示时间），则下列结论中正确的是（ A ）
A、开始时充入G和H a+b＜g+h Q＜0
B、开始时充入G和H a+b＜g+h Q ＞0
C、开始时充入G和H a+b＞g+h Q＞0
D、开始时充入A和B a+b＞g+h Q ＞0
3、在容器相同的五个容器中，分别充入同量的N
2和H
2
，在不同温度下任其反应：N
2
＋
3H
22NH
3
，分别在同时刻测得其中NH
3
的体积百分比，连成如下图所示曲线，不正确
的叙述是（ C ）。

A、放热反应
B、E、F二点尚未达到化学平衡状态
C、H、I二点尚未达到化学平衡状态
D、G、H、I三点已达到化学平衡状态
4、如图，条件一定时，反应2NO(g)+O2(g) 2NO2（g）（正反应为吸热）中NO的体积分数与T变化关系曲线图，图中有a、b、c、d 4个点，其中表示未达到平衡状态，且V正<V逆的点是（C ）
A、a
B、b
C、 c
D、d
5、已知反应m A（g）+n B（g）x C（g）+y D
（g），A的转化率R
A
与p、T的关系如图，根据图示可以得出的正确结论是（A ）
A、正反应吸热m+n>x+y
B、正反应吸热，m+n<x+y
C、正反应放热m+n>x+y
D、正反应放热，m+n<x+y
6、.如下图所示，反应2SO
2（g）+O
2
(g) 2SO
3
（g）；△H<0，在不同温度下、不同
压强（p1>p2）下达到平衡，混合气体中SO3的体积分数φ（SO3）随温度变化的曲线应为（C ）
7、下图表示：x(气)+y(气)2Z(气)（正反应为放热反应）反应变化过程中物质的浓度反应的时间变化关系．图中t2→t3秒间的曲线变化是由于下列哪种条件的改变所引起
的（ B ）
A、增大了压强
B、降低温度
C、增加了x和y的浓度
D、使用了催化剂
8、图1表示ｍＡ（ｇ）＋ｎＢ（ｇ）ｐＣ（ｇ）＋ｑ（ｇ）;△H=Ｑ，在不同温度下经过一定时间混合体系中C的质量分数与温度Ｔ的关系；图2表
示在一定条件下达到平衡（ｖ
正＝ｖ
逆
）后ｔ时刻改变影响平衡的另一个条件重新建立新
平衡的反应过程，判断该反应是（D ）
图1曲线图图2曲线图
Ａ、ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑＱ＞0 Ｂ、ｍ＋ｎ＞ｐ＋ｑＱ＜0
Ｃ、ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑＱ＞0 Ｄ、ｍ＋ｎ＜ｐ＋ｑＱ＜0
9、已知：4NH
3(g)+5O
2
(g)=4NO(g)+6H
2
O(g). △H= —1025KJ/mol该反应是一个可逆反
应。

若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是（ C ）10、合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。

对于密闭容器中的
反应：N
2(g)+3H
2
(g) 2NH
3
(g)，673K，30MPa下n(NH
3
)和n(H
2
)随时
间变化的关系如下图所示。

下列叙述正确的是（A D ）
A、点a的正反应速率比点b的大
B、点 c处反应达到平衡
C、点d (t
1时刻) 和点 e (t
2
时刻) 处n(N
2
)不一样
D、其他条件不变，773K下反应至t
1时刻，n(H
2
)比上图中d点的值大
11、对于可逆反应A（g）+2B(g)2C(g)(正反应吸热)，下列图象中正确的是（ D ）
12、下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表反应①③、②、④，则Y轴是指( AD )
①N
2(g)+3H
2
(g) 2NH
3
(g);△H=-Q
②H
2(g)+I
2
(g) 2HI(g); △H=+Q
n
t
2
·
·
··
·
a
b
c
d
e NH
3
H
2
0t
1
t
③CO(g)+2H 2(g)CH 3OH(g); △H=-Q ④2SO 3(g)22SO 2(g)+O 2(g); △H=+Q A 、平衡混合气中一种生成物的百分含量 B 、平衡混合气中一种反应物的百分含量 C 、平衡混合气中一种生成物的转化率 D 、平衡混合气中一种反应物的转化率
13、将3 mol O 2加入到V L 的反应器中，在高温下放电，经t 1 s 建立了平衡体系：3O 22O 3，此时测知O 2的转化率为30%，下列图象能正确表示气体的物质的量浓度(m )跟时间(t )的关系的是（ C ）
14、某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如
下变化规律，则下列说法中正确的是 ( C ) 反应I ：3A(g)+B(g) 2C(g) 反应Ⅱ：A(g)+B(g) 2c(g) A 、若反应I 中△H<0，则T 2>T 1
B 、若反应l 中△H>0，则T 2<T l
C 、反应II 的平衡不受压强的影响
D 、若反应II 中△H>0，则T 2<T 1 15、经一定时间后，可逆反应
aA+bB
cC 中物质的
含量A ％和C ％随温度的变化曲线如右图所示。

下列 说法正确的是（ B ）
A ．该反应在T 1、T 3温度时达到化学平衡
B ．该反应在T 2温度时达到化学平衡
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 16、对于可逆反应，A 2(g)+3B 2(g)
2AB 3（g ）,△H<0（正反应放热），下列图像不
正确的 是
（
17、下图表示某可逆反
应达到平衡过程中某一反应物的v-t 图像，我们知道v =△c／△t ；反之，△c=v×△t。

请问下图所示v-t 图像中的阴影面积表示的意义是 ( C ) A 、从反应开始到平衡时，该反应物的浓度 B 、从反应开始到平衡时，该生成物的浓度
C 、从反应开始到平衡时，该反应物实际减小的浓度
D 、从反应开始到平衡时，该反应物实际增大的浓度
A m t D m t t
B m t t
C m
t
18、用纯净的CaC03与l00 mL 稀盐酸反应制取C02，实验过程记录如图所示(C02的体积已折算为标准状况下的体积)。

下列分析正确的是 ( B ) A 、OE 段表示的平均速率最快
B 、EF 段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0．4 mol/(L·min)
C 、OE 、EF 、，FG 三段中，该反应用二氧化碳表示的平均反应速 率之比为2：6：7
D 、F 点表示收集到的C02的量最多
19、在一密闭容器中有如下反应：aX(g)＋bY(g) nW(g)；ΔH ＝Q 某化学兴趣小组的
同学根据此反应在不同条件下的实验数据，作出了如下曲线图：
其中，ω(W)表示W 在反应混合物中的百分含量，t 表示反应时间。

其它条件不变时，下列分析可能正确．．．．
的是（ A Ｄ ）
A ．图Ⅰ可能是不同压强对反应的影响，且P 2＞P 1，a ＋b ＜n
B ．图Ⅲ可能是不同温度对反应的影响，且T 1＞T 2，Q ＜0
C ．图Ⅱ可能是不同压强对反应的影响，且P 1＞P 2，n ＜a ＋b
D ．图Ⅱ可能是在同温同压下催化剂对反应的影响，且1使用的催化剂效果好
20、已知反应：2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO 3(g) ΔH ＜0。

某温度下，将
2 mol SO 2和1 mol O 2置于10 L 密闭容器中，反应达平衡后，SO 2的平衡转化率(α)与体系总压强(p )的关系如图甲所示。

则下列说法正确的是 （ C ）
A 、由图甲知，A 点SO 2的平衡浓度为 mol/L
B 、由图甲知，B 点SO 2、O 2、SO 3的平衡浓度之比为2∶1∶2
C 、达平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图象可以用图乙表示
D 、压强为 MPa 时不同温度下SO 2转化率与温度关系如丙图，则T 2＞
T 1
21．（16分）工业上用CO 生产燃料甲醇。

一定条件下发生反应：CO(g)+2H 2(g)
CH 3OH(g)。

图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L 的密闭容器
中加入4mol H 2和一定量的CO 后，CO 和CH 3OH(g)的浓度随时间变化。

请回答下列问题：
（1）在“图1”中，曲线 （填：a 或b ）表示使用了催化剂；该反应属于 （填：吸热、放热）反应。

（2）下列说法正确的是
A ．起始充入的CO 为2mol
B ．增加CO 浓度，CO 的转化率增大
C ．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态
D ．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1molCO 和2molH 2，再次达到平衡时n(CH 3OH)/n(CO)会减小
（3）从反应开始到建立平衡， v (H 2)=____ ____ ；该温度下CO(g)+2H 2(g)
CH 3OH(g)的化学平衡常数为______________ 。

若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数____ （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲
线，要求画压强不同的2条曲线（在曲线上标出P 1、P 2，且P 1<P 2）。

22. 500℃、20 MPa 时，将H 2和N 2置于一容积为2 L 的密闭容器中发生反应。

反应过程中H 2、N 2和NH 3物质的量变化如图所示，根据题意完成下列各题： ( 1 ) 反应达到平衡时，平衡常数表达式 K=___________________ 此时增加N 2的量，平衡常数将______________（填“增大”“减小” 或 “不变”）
( 2 ) 500℃、20 MPa 时，反应处于平衡状态的时间 ______________________________ 。

( 3 ) 反应开始到第一次平衡时，N 2的平均反应速率为 _______________________________。

( 4 ) 据图判断，反应进行到10 min 至20 min 时曲线发 生变化的原因是：______________________ ；反应进行至25min 时，曲线发生变化的原因是： ___________________ 。

答案
（1） K=
23322()
2'()()C NH C N C H 不变 1’ (2) _20~25min__35~40min__2’ （3）
L ·min 1’
（4）加入催化剂____1’__ ， _移去NH 3或使NH 3液化____1’_
23．一定温度下，在体积为V L 的密闭容器中，发生某可逆反应，其化学平衡常数表达
式为：K=
]
[]
][[22O H H CO 。

（1）写出该反应的化学方程
式 ；
（2）若第t 1 秒时，CO 的物质的量为n mol ，到第t 2 秒时恰好达到平衡，此时CO 的物质的量浓度为m mol/L ，这段时间内的化学反应速率v (CO) = mol/L·s；
（3）向该平衡体系中通入一定量的H 2，则平衡向 反应方向移动，平衡常数K
（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4 ① 从图中看到，反应进行至t 1时________ (填序号) a ．v (正)> v (逆) b ．v (正) = v (逆) c ．v (正) < (逆)
② t 1时改变了某种反应条件，改变的条件不可能是_________(填序号)。

a ．减小H 2浓度
b ．增大CO 浓度
c ．使用催化剂 答案．（1）C(s) + H 2O(g)CO(g) + H 2(g)；（2分）
（2）
)
(12t t V n
mV --（2分） （3）逆 不变 （共2分） （4）①a ② a b （共2分）
24.设反应①Fe(s)+CO 2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K 1 ，反应②
Fe(s)+H 2O(g)
FeO(s)+H 2(g)的平衡常数为K 2 。

在不同温度下，K 1、K 2的值如右表：
（1）从上表可以推断：反应①是_________（填“吸热”、“放热”）反应。

（2）要使反应②在一定的条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有______________（填写序号）。

A ．缩小反应容器体积
B ．扩大反应容器体积
C ．降低温度
D ．升高温度
E ．使用合适的催化剂
F ．设法减少H 2的量 （3）下列图1、2表示反应①在时刻t 1达到平衡，在时刻t 2因改变某个条件而发生变化 的情况： ① 图1中时刻t 2发生改变的条件是___________________________________。

②
图2中时刻t 2发生改变的条件是___________________________________。

（4）若反应②在20L 密闭容器中进行，当在一定条件下从反应开始经过5秒达到
化学平衡，经测定氢气的体积为升（已折合成标准状况），则用氢气表示该反应从开始到平衡时的平均反应速率为 。

答案（1）吸（2分）（2） C 、F （2分）
（3）①加入催化剂或增大体系的压强（或减小体系体积）（1分） ②降低温度（1分）
（4）L ﹒s （2分）
25．甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。

利用合成气（主要成分为CO 、CO 2和H 2）
在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下： ①CO(g)+2H 2(g)
CH 3OH(g) △H 1
温度 K 1 K 2 973K
1173K
V 逆 t 1
t 2
t 3
t 4
t 5
t/s 图1 图2 o
o 时间 时间 化学反应速率 浓度 CO
CO 2
②CO 2(g)+3H 2(g)CH 3OH （g ）+H 2O(g) △H 2 ③CO 2(g)+H 2(g)
CO(g)+H 2O(g) △H 3
回答下列问题：
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
化学键 H —H C —O C O H —O C —H E/（）
436
343
1076
465
413
由此计算△H 1＝ kJ ·mol -1，已知△H 2＝-58kJ ·mol -1，则△H 3＝ kJ ·mol -1。

（2）反应①的化学平衡常数K 的表达式为 ；图1中能正确反映平衡常数K 随
温度变化关系的曲线为 （填曲线标记字母），其判断理由是 。

（3）合成气的组成n(H 2)/n(CO+CO 2)＝时，体系中的CO 平衡转化率（α）与温度和
压强的关系如图2所示。

α（CO ）值随温度升高而 （填“增大”或“减小”），其原因是 。

图2中的压强由大到小为_____，其判断理由是_____。

【答案】（1）—99；＋41（2）)
(c )(c )
(c 22
3H CO OH CH K •=
；a ；反应①为放热反应，平衡常数应随温度升高变小；
（3）减小；升高温度时，反应①为放热反应，平衡向向左移动，使得体系中CO 的量增大；反应③为吸热反应，平衡向右移动，又产生CO 的量增大；总结果，随温度升高，使CO 的转化率降低；P 3＞P 2＞P 1；相同温度下，由于反应①为气体分子数减小的反应，加压有利于提升CO 的转化率；而反应③为气体分子数不变的反应，产生CO 的量不受压强影响，故增大压强时，有利于CO 的转化率升高。