专题04 化学平衡图像-2019高考复习专题-化学反应速率和化学平衡(解析版)

专题04 化学平衡图像1．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变反应的一个条件，测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示：下列说法中正确的是A. 30 min～40 min 间该反应使用了催化剂B. 反应方程式中的x＝1，正反应为吸热反应C. 30 min 时降低温度，40 min 时升高温度D. 30 min时减小压强，40 min时升高温度【答案】D【解析】分析：由图象可以知道，30 min～40 min之间，反应速率降低了，平衡不移动，反应物与生成物的浓度瞬时降低，催化剂不能改变浓度，故不能是温度变化，而是降低了压强；由开始到达到平衡，A、B的浓度减少的量相同，由此可以知道x=1。

则增大压强平衡不移动，40min时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆向进行，应是升高温度，则正反应为放热反应，以此解答该题。

详解:A. 由图象可以知道，30 min～40 min只有反应速率降低了，反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强，故A错误；B.由开始到达到平衡，A、B的浓度减少的量相同，由此可以知道x=1，反应前后气体体积不变，则增大压强平衡不移动，40 min时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，应是升高温度，则正反应为放热反应，故B错误；C.降低温度，平衡发生移动，则正逆反应速率不相等，故C错误；D.由图象可以知道，30 min时只有反应速率降低了，反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强，40 min时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆向进行，应是升高温度，所以D选项是正确的。

所以D选项是正确的。

2．下列说法正确的是A. 由图甲可知，升高温度醋酸钠的水解程度增大B. 由图乙可知，a点的数值比b点的数值大C. 由图丙可知，反应是吸热反应D. 由图丁可知，反应金刚石，石墨，的焓变【答案】A【解析】分析：升高温度醋酸钠溶液的pH增大，故其水解程度增大；只与温度有关；T2对应的化学反应速率较大，故T2温度较高，C的平衡时的体积分数较小，故反应是放热反应；反应金刚石，石墨，是放热反应，由盖斯定律可知，。

详解：A. 由图甲可知，升高温度醋酸钠溶液的pH增大，故其水解程度增大，A正确；B.只与温度有关，a点的数值与b点的数值相等，B不正确；C. 由图丙可知，T2对应的化学反应速率较大，故T2温度较高，C的平衡时的体积分数较小，故反应是放热反应，C不正确；D. 由图丁可知，反应金刚石，石墨，是放热反应，由盖斯定律可知，，D不正确。

本题选A。

3．工业上常用一氧化碳和氢气反应生甲醇。

一定条件下，在体积为VL的密闭容器中，CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，下图表示该反应在不同温度下的反应过程。

关于该反应，下列说法正确的是A. 反应达平衡后，升高温度，平衡常数K增大B. 工业生产中温度越低，越有利于甲醇的合成C. 500℃反应达到平衡时，该反应的反应速率是v(H2)= mol/(L·min)D. 300℃反应达到平衡后，若其他条件不变，将容器体积扩大为2VL，c(H2)减小【答案】D【解析】分析：A.依据图象分析，先拐先平，温度高甲醇物质的量减小，说明正向反应是放热反应；B、温度越低，反应速率越小；C、甲醇和氢气速率之比等于1：2，依据速率概念计算；D、扩大体积相当于减小压强，平衡逆向进行，但体积增大平衡后氢气浓度减小．详解：A、由图象分析，温度越高，甲醇的物质的量越小，说明温度越高平衡逆向进行，平衡常数减小，故A错误；B. 温度过低，反应速率太小，不利于甲醇的合成，故B错误；C. 500℃反应达到平衡时，甲醇和氢气速率之比等于1：2，用氢气物质的量浓度减少表示该反应的反应速率是v（H2）=2×mol/(L•min)，故C错误；D、300℃反应达到平衡后，若其他条件不变，将容器体积扩大为2VL，平衡左移，但体积增大平衡后氢气浓度减小，故D正确；答案选D。

4．下列关于各图像的解释或结论正确的是A. 图甲表示常温下向20mL pH＝3的醋酸溶液中滴加pH＝11的NaOH溶液，溶液的pH随NaOH溶液体积的变化关系B. 图乙表示2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H＜0的平衡常数K与温度和压强的关系C. 图丙表示一定条件下的合成氨反应，N2的起始量恒定时，NH3的平衡体积分数随H2起始体积分数的变化，图中a点N2的转化率等于b点D. 图丁表示反应2SO2＋O2 2SO3，t1时刻降低温度符合图示变化【答案】D【解析】分析:A.醋酸是弱酸，pH＝3的醋酸溶液比pH＝11的NaOH溶液浓度大的多，a点时二者反应，醋酸过量，溶液呈酸性；B.平衡常数K只与温度有关，和压强无关；C.图象分析可以知道,随氢气体积分数增大,平衡正向进行氨气平衡体积分数增大,但随氢气量的增大超过平衡移动量的增大,氨气的体积分数会减小,但增大氢气的浓度,氮气转化率增大; D.由图象看以看出在t1时正反应速率减小，与图象相符。

详解:A.醋酸是弱酸，部分电离，pH＝3的醋酸溶液比pH＝11的NaOH溶液浓度大的多，a点时二者等体积反应，醋酸过量，溶液呈酸性，故A错误;B.平衡常数K只与温度有关，和压强无关，所以B选项是错误的;C.增大氢气的浓度,提高氮气的转化率,所以随H2起始体积分数增大,N2的转化率增大,即a点N2的转化率小于b点,所以C选项是错误的;D.降低体系温度，正逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动，与图象相符，故D正确。

所以D选项是正确的。

5．反应：2X 在不同温度和压强下的产物Z的物质的量和反应时间t的关系如下图所示：下列判断正确的是A.B.C.D.【答案】A【解析】根据温度对反应速率的影响可知，温度越高，反应速率越大，则达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，故有：T1＞T2；根据压强对反应速率的影响可知，压强越大，反应速率越大，则达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，先拐先平压强大，故有：P1＞P2，温度越高Z物质的量越少说明升温平衡逆向进行，正反应为放热反应，△H＜0；本题选A。

6．下列图示与对应的叙述相符的是甲乙丙丁A. 图甲表示常温下稀释pH均为11的MOH溶液和NOH溶液时pH的变化，由图可知溶液的碱性：MOH＞NOHB. 图乙表示常温下0.100 0 mol·L－1醋酸溶液滴定20.00 mL0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液的滴定曲线C. 图丙表示反应CH4(g)＋H2O (g)CO(g)＋3H 2(g)的能量变化，使用催化剂可改变E b﹣E a的值D. 图丁表示反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，在其他条件不变时，改变起始CO的物质的量，平衡时N2的体积分数变化，由图可知NO的转化率c＞b＞a【答案】D【解析】分析：本题考查对图像的理解和分析能力，涉及强弱电解质的稀释，中和滴定，能量变化和化学平衡。

详解：A、因为稀释能促进弱碱的电离，所以稀释pH均为11的MOH溶液和NOH溶液时pH变化大的碱性强，所以碱性：MOH<NOH，A错误；B. 常温下0.100 0 mol·L－1醋酸溶液滴定20.00 mL0.100 0 mol·L－1 NaOH溶液,当加入20.00mL醋酸时，二者恰好反应生成醋酸钠，水解显碱性，而不是中性，所以B错误；C.反应中加入催化剂会降低活化能，但不影响反应热，即使用催化剂不改变E b﹣E a的值，C错误；D、反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)，在其他条件不变的情况下增大起始物CO的物质的量，使一氧化氮转化率增大，NO的转化率c＞b＞a，D正确；因此本题答案为D。

7．在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2 (g)＋O2 (g）2SO3 (g) ΔH＜0。

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，下列分析不正确的是（）A. 图Ⅰ表示的是t1时刻增大压强对反应速率的影响B. 图Ⅲ表示的是温度对平衡的影响，且T甲小于T乙C. 图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响，乙使用了催化剂D. 图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响【答案】C【解析】分析：A．增大反应物的浓度瞬间，正反速率增大，逆反应速率不变，之后逐渐增大；B．加入催化剂，平衡不发生移动；C．正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动；D．加入催化剂，正逆反应速率都增大，但速率相等，平衡不移动。

详解：A．增大反应物的浓度瞬间，正反速率增大，逆反应速率不变，之后逐渐增大，图Ⅰ应是增大压强的原因，选项A正确；B．图Ⅲ甲、乙两个平衡状态不同，而加入催化剂，平衡不发生移动，选项B正确；C．乙到达平衡时间较短，乙的温度较高，正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO3的转化率减小，选项C不正确；D．图Ⅱ在t0时刻正逆反应速率都增大，但仍相等，平衡不发生移动，应是加入催化剂的原因，选项D正确；答案选C。

8．T℃时，对于可逆反应:A(g)+B(g)2C(g) +D(g) △H>0。

下列各图中正确的是【答案】D【解析】分析：根据方程式可知正反应是吸热的体积增大的可逆反应，结合外界条件对反应速率和平衡状态的影响分析判断。

详解：A、升高温度平衡向正反应方向进行，C的浓度增大，A错误；B、升高温度平衡向正反应方向进行，A的转化率增大。

增大压强平衡向逆反应方向进行，A的转化率降低，B错误；C、增大压强正逆反应速率均增大，C错误；D、升高温度平衡向正反应方向进行，C的质量分数增大。

增大压强平衡向逆反应方向进行，C的质量分数降低，D正确，答案选D。

9．如图所示为密闭容器中反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH＞0达到平衡后，由于条件改变而引起正、逆反应速率的变化以及平衡移动的情况。

下列说法错误．．的是A. 起始反应物为CO和H2B. 改变条件后平衡逆向移动C. 新平衡时CO的浓度比原平衡小D. 改变的条件是增大压强【答案】C【解析】分析：A项，起始正反应速率为0，起始反应物为CO和H2；B项，改变条件后υ逆ˊυ正ˊ，平衡逆向移动；C项，由于改变条件后正、逆反应速率都加快且υ逆ˊυ正ˊ，所以改变的条件是增大压强，根据勒夏特列原理，新平衡时CO的浓度比原平衡大；D项，由于改变条件后正、逆反应速率都加快且υ逆ˊυ正ˊ，所以改变的条件是增大压强。

详解：A项，起始正反应速率为0，起始反应物为CO和H2，A项正确；B项，改变条件后υ逆ˊυ正ˊ，平衡逆向移动，B项正确；C项，由于改变条件后正、逆反应速率都加快，改变的条件不可能是增大浓度，该反应的正反应为气体分子数增大的吸热反应，改变条件后υ逆ˊυ正ˊ，改变的条件不可能是升高温度或使用催化剂，则改变的条件是增大压强，增大压强平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，新平衡时CO的浓度比原平衡大，C项错误；D项，由于改变条件后正、逆反应速率都加快且υ逆ˊυ正ˊ，所以改变的条件是增大压强，D项正确；答案选C。