高考化学平衡图像冲刺训练

[课时跟踪检测]1．在汽车尾气净化中的一个反应为NO(g)＋CO(g)12N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.4kJ·mol－1。

在恒容的密闭容器中，该反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是()解析：选C放热反应升温，K减小，CO转化率降低，A、B项均错误；加入N2，平衡左移，NO转化率降低，D项错误。

2．如图是温度和压强对反应X＋Y2Z影响的示意图。

图中纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。

下列叙述正确的是()A．X、Y、Z均为气态B．恒容时，混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据C．升高温度时v正增大，v逆减小，平衡向右移动D．使用催化剂Z的产率提高解析：选B由图可知，在温度不变时增大压强，Z的体积分数减小，即平衡逆向移动，所以X、Y中至多有一种是气体，A错误；因反应物中有非气体物质存在，所以恒容时只要平衡发生移动，混合气体的质量就会发生变化，则密度必然改变，所以混合气体的密度可作为此反应是否达到化学平衡状态的判断依据，B正确；升高温度，v正、v逆都增大，C错误；催化剂对平衡移动无影响，不能提高Z的产率，D错误。

3．温度为T时，向V L的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋B(g)C(s)＋x D(g)ΔH>0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

下列说法正确的是()A ．前10 min 的平均反应速率v (D)＝0.15 mol·L －1·min －1 B ．该反应的平衡常数表达式K ＝c (C )·c 2(D )c (A )·c (B )C ．若平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平衡向逆反应方向移动D ．反应至15 min 时，改变的条件是降低温度解析：选D 反应在前10 min 的平均反应速率v (D)＝3.0 mol·L －1/10 min ＝0.3 mol·L－1·min －1，A错误；根据速率比等于化学计量数之比，可知x ＝2，因C 是固体，不能写入化学平衡常数表达式中，B 错误；反应前后气体的化学计量数相等，压缩容器体积平衡不移动，C 错误；由图像知，15 min 时，D 浓度减小，A 、B 浓度增大，而且是逐渐变化的，可知改变的条件是降低温度，D 正确。

4．下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像，其中图像和实验结论表达均正确的是( )A ．①是其他条件一定时，反应速率随温度变化的图像，正反应ΔH <0B ．②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl 晶体后化学反应速率随时间变化的图像C ．③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程的图像，a 是使用催化剂时的曲线D ．④是一定条件下，向含有一定量A 的容器中逐渐加入B 时的图像，压强p 1>p 2解析：选C 根据图像①，正反应的ΔH 大于0，A 错；②反应实质是Fe 3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，K ＋和Cl －不参加化学反应，KCl 浓度增大不影响化学平衡，B 错；③使用催化剂，反应速率加快，先达到平衡，C 正确；④此反应为反应前后气体物质的量不变的化学反应，改变压强不影响平衡状态，即不影响A 的转化率，且由于不断加入B ，A 的转化率不断增大，D 错。

5．t ℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：A(g)＋B(g)C(s)ΔH <0，按照不同配比充入A 、B ，达到平衡时容器中A 、B 浓度变化如图中曲线(实线)所示，下列判断正确的是( ) A ．t ℃时，该反应的平衡常数值为4 B ．c 点没有达到平衡，此时反应向逆向进行 C ．若c 为平衡点，则此时容器内的温度高于t ℃ D ．t ℃时，直线cd 上的点均为平衡状态解析：选C A 项，平衡常数K ＝1c (A )·c (B )＝14＝0.25，错误；B 项，分析图像可知，c点浓度商Q <K ，反应正向进行，错误；C 项，反应是放热反应，若c 点为平衡状态，此时平衡常数小于t ℃平衡常数，说明平衡逆向进行，是升温的结果，温度高于t ℃，正确；D 项，t ℃时平衡常数不变，曲线上各点为平衡状态，其他点不是平衡状态，错误。

6．已知反应CO(g)＋3H 2(g)CH 4(g)＋H 2O(g)。

起始时按物质的量之比为1∶1的比例充入反应物，不同压强条件下，H 2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M 、N 点标记为▲)。

下列有关说法正确的是( )A ．上述反应的ΔH <0B ．N 点时的反应速率一定比M 点快C ．降低温度，H 2的平衡转化率可达到100%D ．工业用此法制取甲烷应采用更高的压强解析：选A 由题图可知，其他条件相同时，温度升高，H 2的平衡转化率降低，平衡逆向移动，说明正反应放热，ΔH <0，A 项正确；N 点的温度比M 点低，但压强又高于M 点，无法判断哪一点的反应速率快，B 项错误；降低温度，H 2的平衡转化率会增大，但可逆反应不能完全转化，故H 2的平衡转化率一定小于100%，C 项错误；控制合适的温度和压强，既能保证反应速率较快，又能保证H 2有较高的转化率，采用更高的压强对设备的要求提高，增加经济成本，D 项错误。

7．(2019·朝阳区二模)乙烯气相直接水合反应制备乙醇：C 2H 4(g)＋H 2O(g)C 2H 5OH(g)。

乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时，n (H 2O)＝n (C 2H 4)＝1 mol ，容器体积为1 L]。

下列分析不正确的是()A．乙烯气相直接水合反应的ΔH＜0 B．图中压强的大小关系为：p1＞p2＞p3C．图中a点对应的平衡常数K＝516D．达到平衡状态a、b所需要的时间：a＞b解析：选B依据图像分析，在同一个压强下，随着温度的升高，乙烯平衡转化率降低，不利于平衡向正反应方向进行，可知该反应正方向为放热反应，即ΔH＜0，A项正确；由方程式C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)可知该反应的正反应是气体分子数减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，乙烯的转化率提高，因此压强关系是：p1< p2< p3，B项错误；根据图示可知，起始时，n(H2O)＝n(C2H4)＝1 mol，容器体积为1 L，a点乙烯的平衡转化率为20%，则转化的乙烯的物质的量浓度为0.2 mol·L－1，则：C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)开始/(mol·L－1)110转化/(mol·L－1)0.20.20.2平衡/(mol·L－1)0.80.80.2所以K＝0.20.8×0.8＝516，C项正确；增大压强，化学反应速率会加快，则反应达到平衡的时间会缩短，由上述分析可知，p2<p3，因此达到平衡状态a、b所需要的时间：a＞b，D 项正确。

8．一定量的CO 2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)。

平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。

下列说法正确的是()A．550 ℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动B．650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%C ．T ℃时，若充入等体积的CO 2和CO ，平衡向逆反应方向移动D ．925 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K p ＝24.0p 总解析：选B 550 ℃时，若充入惰性气体，由于保持了压强不变，相当于扩大了体积，v正、v 逆均减小，平衡正向移动，A 项错误。

根据图示可知，在650 ℃时，CO 的体积分数为40.0%，根据反应方程式：C(s)＋CO 2(g)2CO(g)，设开始加入1 mol CO 2，反应掉了x mol CO 2，则有 C(s)＋CO 2(g)2CO(g)始态/mol 1 0 变化/mol x 2x 平衡/mol 1－x 2x因此有2x 1－x ＋2x×100%＝40.0%，解得x ＝0.25，则CO 2的平衡转化率为0.25 mol1 mol ×100%＝25.0%，B 项正确。

由题图可知，T ℃时，CO 与CO 2的体积分数相等，在等压下充入等体积的CO 和CO 2，对原平衡无影响，平衡不移动，C 项错误。

925 ℃时，CO 的体积分数为96.0%，故K p ＝p 2(CO )p (CO 2)＝(96.0%p 总)24.0%p 总＝23.04p 总，D 项错误。

9．合成NH 3的反应为：N 2(g)＋3H 2(g)2NH 3(g)。

请回答以下问题：(1)一定条件下，将N 2与H 2以1∶3的体积比置于一体积不变的密闭容器中发生反应，能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。

a ．体系的密度不再发生变化 b ．容器中压强保持不变c ．体系中氮元素的质量分数不再变化d ．单位时间内转移6 mol 电子，同时消耗1 mol N 2e ．容器内的气体分子总数不再变化(2)该化学反应的平衡常数的表达式为________，若图1表示在该合成反应过程中的能量变化，则升高温度，平衡常数将________(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)图2表示改变起始时氢气的物质的量对此反应平衡的影响(其他条件不变)，则a 、b 、c 三点所处的平衡状态中，反应物N 2的转化率最高的是________点，温度T 1________T 2(填“>”“＝”或“<”)。

解析：(1)体系的密度等于混合气体的总质量除以容器的体积，反应过程中体系的密度始终不变，a项不能说明反应达到平衡状态；该反应在反应前后气体分子数不相等，容器中压强不变，说明反应达到平衡状态，b项符合题意；根据原子守恒可知反应过程中，体系中N元素的质量分数始终不变，c项不能说明反应达到平衡状态；消耗1 mol N2必转移6 mol电子，但反应不一定达到平衡状态，d项不能说明反应达到平衡状态；该反应在反应前后气体分子数不相等，容器内的气体分子总数不变，说明反应达到平衡状态，e项符合题意。

(2)由反应方程式得到该反应的平衡常数表达式为K＝c2(NH3)c(N2)·c3(H2)，由图1可知该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。

(3)图2表示平衡时氨气的体积分数与氢气起始物质的量的关系，曲线上各点都处于平衡状态，反应达到平衡后，继续充入氢气，氮气的转化率增大，故a、b、c三点中，c点氮气的转化率最高。

该反应为放热反应，其他条件不变，降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡时NH3的体积分数增大，故T1<T2。