高考化学一轮综合复习 第7章 化学反应速率和化学平衡 课时4 巧解平衡及速率图像题题型冲关练习

【2019最新】精选高考化学一轮综合复习第7章化学反应速率和化学平衡课时4 巧解平衡及速率图像题题型冲关练习
1．(2017·西安模拟)现有下列两个图像：
下列反应中符合上述图像的是( )
A．N2(g)＋ΔH＜0
B．＋O2(g) ΔH＞0
C．4NH3(g)＋＋6H2O(g) ΔH＜0
D．H2(g)＋＋H2O(g) ΔH＞0
解析由左边的图像可知，温度越高生成物的浓度越大，说明升高温度，平衡向正反应移动，故正反应为吸热反应；由右边图像可知，相交点左边未达平衡，相交点为平衡点，相交点右边压强增大，平衡被破坏，v逆＞v正，平衡向逆反应方向移动，说明正反应为气体物质的量增大的反应；综合上述分析可知，可逆反应正反应为吸热反应且正反应为气体物质的量增大的反应。

N2(g)＋ΔH
＜0，为放热反应反应，正反应是气体物质的量减小的反应，A不符合；
＋O2(g) ΔH＞0，为吸热反应反应，正反应是气体物质的量增大的反应，B符合；4NH3(g)＋＋6H2O(g) ΔH＜0，正反应是气体物质的量增大的反应，但为放热反应反应，C 不符合；H2(g)＋＋H2O(g) ΔH＞0，为吸热反应，但正反应是气体物质的量减小的反应，D不符合。

答案B
2．(2016·山东济南检测)已知反应X(g)＋ΔH＞0，将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时
间的变化如图所示。

下列说法不正确的是( )
A．反应方程式中n＝1
B．10 min时，曲线发生变化的原因是升高温度
C．10 min时，曲线发生变化的原因是增大压强
D．0～5 min内，用X表示的反应速率为v(X)＝0.08 mol·L－1·min －1
解析根据图像可知，反应进行到5 min时，X、Y和Z的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态。

此时X的浓度减少了 2.0 mol/L－1.6 mol/L＝0.4 mol/L；Z的浓度增加了0.4 mol/L，所以根据浓度的变化量之比等于化学计量数之比可知，n＝1，A正确；10 min时，X、Y、Z 的浓度均增大，但平衡向正反应方向移动。

该可逆反应的正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，但反应物的浓度降低，因此改变的条件一定不是温度，B不正确；由于该可逆反应的正反应是气体分子总数减小的反应，因此根据图像可知，10 min时，曲线发生变化的原因是增大压强，C正确；0～5 min内，用X表示的反应速率为v(X)＝＝0.08 mol·L－1·min－1，D正确。

答案B
3．(2017·日照调研)向密闭容器中充入物质A和B，发生反应aA(g)＋。

反应过程中，物质A的体积分数和C的体积分数随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是( )
A．该反应在T1、T3温度时达到化学平衡
B．该反应在T2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
解析T2之前A的体积分数减小，C的体积分数增大，是因为反应未
达到平衡，T2之后A的体积分数增大，C的体积分数减小，是因为反应在T2时达到平衡后，升高温度平衡向逆反应方向移动，故B项正确，
C、D项错误。

在T1和T3时，A的体积分数均与C的体积分数相等，
但T1时反应没有达到平衡状态，A项错误。

答案B
4．如图表示恒容密闭容器中，反应＋Z(g) ΔH<0在某温度时，X的浓度随时间的变化曲线：
下列有关该反应的描述正确的是( )
A．8 min时，反应停止
B．X的平衡转化率为85%
C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%
D．若降低温度，v正和v逆将以同样程度减少
解析8 min时X的浓度不再变化，但反应并未停止，A项错误。

从反应开始至达到平衡，X的浓度变化为1.0 mol·L－1－0.15 mol·L－1＝0.85 mol·L－1，转化率为×100%＝85%，B项正确。

ΔH<0，正反应放热，故升高温度，平衡将逆向移动，则X的转化率减小，C项错误。

降低温度，正、逆反应速率同时减小，但是降低温度平衡正向移动，故v正>v逆，即逆反应速率减小得快，D项错误。

答案B
5．在一定条件下，甲醇发生脱氢反应生成甲醛：
＋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<0
B．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
解析分析图像可知，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项正确；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T1 K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。

答案B
6．用NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染。

已知：
反应Ⅰ：4NH3(g)＋＋6H2O(l) ΔH1
反应Ⅱ：2NO(g)＋ΔH2(且|ΔH1|＝2|ΔH2|)
反应Ⅲ：4NH3(g)＋＋3O2(g)＋6H2O(l) ΔH3
反应Ⅰ和反应Ⅱ在不同温度时的平衡常数及其大小关系如下表：
(1)
(2)相同条件下，反应Ⅰ在2 L密闭容器内，选用不同的催化剂，反应
产生N2的量随时间变化如图所示。

①计算0～4分钟在A催化剂作用下，反应速率v(NO)＝________。

②下列说法正确的是________。

A．该反应的活化能大小顺序是：Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
B．增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子百分数
C．单位时间内H—O键与N—H键断裂的数目相等时，说明反应已经达到平衡
D．若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已达到平衡
(3)一定条件下，反应Ⅱ达到平衡时体系中n(NO)∶n(O2)∶n(NO2)＝2∶1∶2。

在其他条件不变时，再充入NO2气体，分析NO2体积分数——φ(NO2)的变化情况：恒温恒压容器，φ(NO2)________；恒温恒容容器，φ(NO2)________(填“变大”、“变小”或“不变”)。

(4)一定温度下，反应Ⅲ在容积可变的密闭容器中达到平衡，此时容积为3 L，c(N2)与反应时间t变化曲线X如图所示，若在t1时刻改变一个条件，曲线X变为曲线Y或曲线Z。

则：
①变为曲线Y改变的条件是______________________________________。

变为曲线Z改变的条件是________________________________________。

②若t2时降低温度，t3时达到平衡，请在图中画出曲线X在t2～t4内c(N2)的变化曲线。

解析(1)分析表中数据可知，对于反应Ⅰ和反应Ⅱ，温度升高时，K 值减小，平衡逆向移动，故两个反应都是放热反应，焓变小于0。

将反应Ⅰ－反应Ⅱ×3得反应Ⅲ，则ΔH3＝ΔH1－3ΔH2＝2ΔH2－3ΔH2＝－ΔH2，因为ΔH2<0，所以ΔH3>0，反应Ⅲ是吸热反应。

(2)①v(NO)＝v(N2)＝×＝0.375 mol·L－1·min－1。

②生成的N2越多，则活化分子越多，活化能降低，A错误；增大压强能使反应速率加快，是因为增加了活化分子的浓度，活化分子的百分数不变，B错误；单位时间内H—O键与N—H键断裂的数目相等时，说明正反应速率等于逆反应速率，反应已经达到平衡，C正确；若在恒容绝热的密闭容器中发生反应，当K值不变时，说明反应已经达到平衡，D正确。

(3)恒温恒
压容器中的平衡是等效平衡，φ(NO2)不变；恒温恒容容器，再充入NO2气体，等效于增大压强，平衡正向移动，φ(NO2)变大。

(4)①曲线Y比曲线X先达到平衡，但平衡状态相同，改变的条件是加入催化剂；曲线Z条件下，N2的浓度由2 mol·L－1瞬间增大到3 mol·L －1，容器体积应由3 L减小到2 L，改变的条件是：将容器的体积快速压缩至 2 L。

②该反应是吸热反应，降低温度时，平衡逆向移动，c(N2)在原有基础上逐渐减小，直到达到新的平衡。

答案(1)吸热
(2)①0.375 mol·L－1·min－1 ②CD
(3)不变变大
(4)①加入催化剂将容器的体积快速压缩至2 L ②图像如图。