2020高考化学练习： 热点专题突破4 化学反应速率与化学平衡图像解题方法练习

化学反应速率与化学平衡图像解题方法专题训练1.对于可逆反应2A(g)＋B(g)2C(g) ΔH <0，下列图像表示正确的是( )答案 C解析 使用催化剂不会影响平衡，只能缩短达到平衡的时间，A 项错误；温度升高，平衡逆向移动，A 的转化率会降低，B 项错误；温度越高，化学反应速率越快，达到平衡所用时间最短升高温度，平衡逆向移动，C 的体积分数降低，C 项正确；平衡常数只与温度有关，D 项错误。

2.在恒容密闭容器中通入X 并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T 1、T 2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 ．T 2下，在0～t 1时间内，v (Y)＝a －b t 1mol·L －1·min －1 C ．M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆D ．M 点时再加入一定量X ，平衡后X 的转化率减小答案 C解析 依据题中图示，可看出T 1>T 2，由于T 1时X 的平衡浓度大，可推出该反应为放热反应。

A 项，M 点与W 点比较，X 的转化量前者小于后者，故进行到M 点放出的热量应小于进行到W 点放出的热量，A 项错误；B 项，2v (Y)＝v (X)＝a －b t 1mol·L －1·min －1，B 项错误；C 项，T 1>T 2且M 点的Y 的浓度大于N 点的，故M 点v 逆大于N 点v 逆，而M 点v 正＝v 逆，所以M 点v 正大于N 点v 逆，C 项正确；D 项，恒容时充入X ，压强增大，平衡正向移动，X 的转化率增大，D 项错误。

3．[2017·安徽合肥教学质量检测]在密闭容器中进行反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g) ΔH >0。

下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是( )答案 C解析 正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，A 错误；正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，Z 的含量升高，B 错误；升高温度或增大压强，平衡均向正反应方向进行，X 的转化率升高，C 正确；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数为定值，D 错误。

4．[2017·惠州调研]在 2 L 密闭容器中进行反应C(s)＋H 2O(g)CO(g)＋H 2(g) ΔH >0，测得c (H 2O)随反应时间(t )的变化如图所示。

下列判断正确的是( )A ．0～5 min 内，v (H 2)＝0.05 mol·L －1·min －1B ．5 min 时该反应的K 值一定小于12 min 时的K 值C ．10 min 时，改变的外界条件可能是减小压强D ．5 min 时该反应的v (正)大于11 min 时的v (逆)答案 B 解析 由题图可知，0～5 min 内Δc (H 2O)＝0.50 mol·L －1，则有v (H 2O)＝0.50 mol·L －15 min ＝0.10 mol·L －1·min －1，v (H 2)＝v (H 2O)＝0.10 mol·L －1·min －1，A 错误；10 min 时改变反应条件，c (H 2O)逐渐减小至0.25 mol·L －1，说明反应正向移动，且反应速率加快，应由升高温度引起，则有K (5 min)<K (12 min)，B 正确；10 min 后c (H 2O)逐渐减小，若减小压强，c (H 2O)在10 min 时会瞬间减小，反应速率也会减慢，C 错误；由B 项分析可知，11 min 时温度高于5 min 时温度，根据温度越高，反应速率越快可知，5 min 时该反应的v (正)小于11 min 时的v (逆)，D 错误。

5．温度为T 0时，在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g)Z(g)(未配平)，4 min 时达到平衡，各物质浓度随时间变化的关系如图甲所示。

其他条件相同，温度分别为T 1、T 2时发生反应，Z 的浓度随时间变化的关系如图乙所示。

下列叙述正确的是( )A ．发生反应时，各物质的反应速率大小关系为v (X)＝v (Y)＝2v (Z)B ．图甲中反应达到平衡时，Y 的转化率为37.5%C ．T 0时，该反应的平衡常数为33.3D ．该反应正反应的反应热ΔH <0答案 C解析 由图甲可知，平衡时，X 、Y 、Z 的物质的量浓度变化量分别为0.25 mol/L 、0.25 mol/L 、0.5 mol/L ，化学计量数之比等于反应物、生成物的物质的量变化量之比，故反应为X(g)＋Y(g)2Z(g)；由图乙可知，温度为T 1时先达到平衡，所以T 1>T 2，温度越高，平衡时Z 的物质的量浓度越大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为吸热反应。

A 项，由上述分析可知，反应为X(g)＋Y(g)2Z(g)，速率之比等于各物质的化学计量数之比，所以反应时各物质的反应速率大小关系为2v (X)＝2v (Y)＝v (Z)，错误；B 项，由图甲可知，Y 的起始浓度为0.4 mol/L ，平衡时Y 的物质的量浓度为0.15mol/L ，Y 的浓度变化了0.25 mol/L ，故平衡时Y 的转化率为0.25 mol/L 0.4 mol/L×100%＝62.5%，错误；C 项，由图甲可知，平衡时，X 、Y 、Z 的物质的量浓度分别为0.05 mol/L 、0.15 mol/L 、0.5 mol/L ，K ＝c 2Z c X ·c Y ＝0.520.05×0.15＝33.3，正确；D 项，由上述分析可知，该反应正反应为吸热反应，故ΔH >0，错误。

6．[2017·天津河北区质检]I 2在KI 溶液中存在下列平衡：I 2(aq)＋I －(aq)I －3(aq)，某I 2、KI 混合溶液中，c (I －3)与温度T 的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)，下列说法不正确的是( )A ．温度为T 1时，向该平衡体系中加入KI 固体，平衡正向移动B ．反应I 2(aq)＋I －(aq)I －3(aq)的ΔH <0 C ．若T 1时，反应进行到状态d 时，一定有v 正>v 逆D ．状态a 与状态b 相比，状态b 时I 2的转化率更高答案 D解析 温度为T 1时，加入KI 固体，碘离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，故A 正确；由图像中曲线的变化趋势可知，当温度升高时，I －3的物质的量浓度减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为放热反应，反应I 2(aq)＋I －(aq)I －3(aq)的ΔH <0，故B 正确；反应进行到状态d 时，反应未达到平衡状态，反应趋向于平衡，则反应向生成I －3的方向移动，则v 正>v 逆，故C 正确；状态b 相当于在状态a 的基础上升高温度，该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，状态b 时I 2的转化率更低，故D 错误。

7．工业上用下列反应合成甲醇：CO 2(g)＋3H 2(g)CH 3OH(g)＋H 2O(g)。

在固定容积为2 L 的密闭容器中，由CO 2和H 2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，实验结果如图所示(注：T 1、T 2均大于300 ℃)。

下列说法正确的是( )A ．温度为T 1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v (CH 3OH)＝n 1t 1 mol·L －1·min －1B ．该反应在温度为T 1时的平衡常数比温度为T 2时的小C ．该反应的正反应为放热反应D ．处于A 点的反应体系从T 1变到T 2，达到平衡时n H 2n CH 3OH 减小答案 C 解析 由图像可知在温度为T 2时反应先达到平衡，因此温度T 2>T 1，温度高反应达平衡时甲醇的物质的量反而低，说明正反应是放热反应，升高温度平衡常数减小，故B 项错误，C 项正确；温度为T 1时，从反应开始到达到平衡，生成甲醇的物质的量为n 1 mol ，此时甲醇的浓度为n 12 mol·L －1，所以生成甲醇的平均速率为v (CH 3OH)＝n 12t 1mol·L －1·min －1，A 项错误；因为温度T 2>T 1，所以A 点的反应体系从T 1变到T 2时，平衡会向逆反应方向移动，即生成物浓度减小而反应物浓度增大，n H 2n CH 3OH 增大，所以D 项错误。

8．对于密闭容器中的可逆反应A 2(g)＋3B 2(g)2AB 3(g)，探究单一条件改变情况下，可能引起平衡状态的改变，得到如图所示的曲线(图中T 表示温度，n 表示物质的量)。

下列判断正确的是( )A ．加入催化剂可以使状态d 变为状态bB ．若T 1>T 2，则逆反应一定是放热反应C ．达到平衡时，A 2的转化率大小为b >a >cD ．在T 2和n (A 2)不变时达到平衡，AB 3的物质的量的大小为c >b >a答案 D解析 加入催化剂只改变反应速率，不能使平衡发生移动，故加入催化剂不能使状态d 变为状态b ，A 错误。

若T 1>T 2，由题图可知，温度升高，n (B 2)不变时，平衡时AB 3的体积分数减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应是吸热反应，B 错误。

图中横坐标为n 起始(B 2)，增大一种反应物的量会提高另一种反应物的转化率，则n 起始(B 2)越大，平衡时A 2的转化率越大，即达到平衡时A 2的转化率大小为c >b >a ，C 错误。

其他条件相同时，n 起始(B 2)越大，平衡时A 2的转化率越大，则平衡时AB 3的物质的量越大，故平衡时AB 3的物质的量的大小为c >b >a ，D 正确。

9．(1)CO 2和H 2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO 2(g)＋3H 2(g)CH 3OH(g)＋H 2O(g)。

测得CH 3OH 的物质的量随时间的变化如下图。

①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ(填“>”“＝”或“<”)。

②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。

若甲平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为________。