1、人教版高中化学选修四第二章 化学反应速率和化学平衡图像题专练化学反应速率和化学平衡图像题专练题组一速率时间图像1.(2018南京高二质检)在密闭容器中进行反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)(正反应放热)，如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像，推断在t1时刻突然改变的条件可能是()A催化剂失效 B减小生成物的浓度C降低体系温度 D增大容器的体积答案C解析从图像可以看出：改变条件后，反应速率与原平衡速率出现断点且低于原平衡反应速率，说明改变的条件可能是降低温度或减压。从改变条件后的v正与v逆的大小关系，可得出化学平衡正向移动。降低温度，该平衡正向移动，必有v正v逆，故选C。2.
2、向一容积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应H2(g)I2(g) 2HI(g)H0，当达平衡后，t0时若保持混合气体总物质的量不变而改变某一反应条件，使平衡移动(如图所示)，下列说法正确的是()A容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变B平衡不移动，混合气体密度增大CH2转化率增大，HI平衡浓度减小Dt0时改变的条件为减小体积或升高体系温度答案A解析条件改变后，正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，改变的条件应为升高温度，A项正确。题组二时间浓度(物质的量)图像3(2018山东省实验中学月考)已知X(g)和Y(g)可以相互转化：2X(g) Y(g)H0，将X和Y
3、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改变如图所示。下列说法不正确的是()A反应方程式中n1B10 min时，曲线发生变化的原因是升高温度C10 min时，曲线发生变化的原因是增大压强D前5 min后，用X表示的反应速率为v(X)0.08 molL1min1答案B解析A项，根据图像可知，反应进行到5 min时，X、Y和Z的浓度不再变化，反应达到平衡状态，此时X的浓度减少了0.4 molL1，Z的浓度增加了0.4 molL1，根据浓度的变化量之比等于化学计量数之比可知，n1；B项，10 min时，X、Y、Z的浓度瞬间增大，因此改变的条件一定不是温度；D项，前5 min内，用X
4、表示的反应速率为v(X)0.4 molL15 min0.08 molL1min1。题组三时间转化率(含量)图像5.在容积不变的密闭容器中，一定条件下进行如下反应：2NO(g)2CO(g) N2(g)2CO2(g)H373.2 kJmol1。如图曲线a表示该反应过程中NO的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使反应过程按照曲线b进行，可采取的措施是()A降低温度 B向密闭容器中通入氩气C加催化剂 D增大反应物中NO的浓度答案D解析由热化学方程式知，降低温度，平衡向右移动，(NO)增大，但由图像知，b先达到平衡，故温度ba，且升温(NO)减小，二者矛盾，故A项不正确；B项和C项平衡不移动，(N
5、O)不变，与图像不符，故B、C项不正确；增大NO的浓度，v增大，且平衡正向移动，但(NO)降低，与图像相符，故D项正确。6可逆反应：aA(g)bB(s) cC(g)dD(g)，当其他条件不变时，反应过程中某物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图，下列判断正确的是()AT10 BT1T2H0Cp1p2acd Dp1p2abcd答案C解析先拐先平，数值大，T1T2、p1p2；升高温度，C的百分含量减小，平衡逆向移动，Hv(Y)v(Z)CX、Y、Z对应的平衡常数数值：KXKYKZD增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率答案A解析据图可知，Y点对应乙烯的平衡转化率为20%，起始
6、n(C2H4)n(H2O)11，设C2H4和H2O的起始物质的量均为1 mol，根据“三段式”计算：C2H4(g)H2O(g) C2H5OH(g)起始/mol 1 1 0转化/mol 0.2 0.2 0.2平衡/mol 0.8 0.8 0.2则平衡时乙醇的物质的量分数为，故A正确；结合图像可得：p1p2p3，且X、Y、Z三点对应的温度越来越高，所以X、Y、Z对应的反应速率：v(X)v(Y)KYKZ，故C错误；因正反应是气体体积减小的反应，则压强越大，乙烯的平衡转化率越大，又因正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，乙烯的平衡转化率降低，故D错误。10(2018厦门期末)一定条件下合成乙烯的反
7、应为：6H2(g)2CO2(g) CH2=CH2(g)4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。下列说法正确的是()AM点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆B若投料比n(H2)n(CO2)41，则图中M点乙烯的体积分数为5.88%C250 时，催化剂对CO2平衡转化率的影响最大D当温度高于250 时，升高温度，平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低答案B解析A项，化学反应速率随温度的升高而加快，M点后催化剂的催化效率随温度的升高而降低，所以M点的正反应速率v正有可能小于N点的逆反应速率v逆，故A错误；B项，设起始投料n(H2)为4 mol，则n(CO2)为1
8、 mol，M点平衡时二氧化碳的转化率为50%，列“三段式”得：6H2(g)2CO2(g) CH2=CH2(g)4H2O(g)起始/mol 4 1 0 0转化/mol 1.5 0.5 0.25 1平衡/mol 2.5 0.5 0.25 1所以乙烯的体积分数为100%5.88%，故B正确；C项，催化剂不影响平衡转化率，只影响化学反应速率，故C错误；D项，催化剂的催化效率与平衡移动没有关系，故D错误。11在恒容密闭容器中通入CH4与CO2，使其物质的量浓度均为1.0 molL1，在一定条件下发生反应：CO2(g)CH4(g) 2CO(g)2H2(g)。测得平衡时CH4的体积分数与温度及压强的关系如图
9、1所示。回答下列问题：(1)该反应的H_(填“”“”或“”)0。(2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_；压强为p2时，b点处v正_(填“”“”或“”)v逆。(3)a点时CH4的转化率为_。(4)为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率浓度关系曲线：v正c(CH4)和v逆c(CO)，如图2。与曲线v正c(CH4)相对应的是图中曲线_(填“甲”或“乙”)。降低温度，反应重新达到平衡时，v正、v逆相应的平衡点分别为_(填字母)。答案(1)(2)p3p2p1(3)80% (4)乙B、F解析(1)由图1可知，压强不变时，升高温度，CH4的体积分数减小，平衡右移，说明正反应为
10、吸热反应，则H0。(2)经三条等压线作一条垂线，会有三个交点，如图：交点分别为m、n、p；由p点n点m点，甲烷的体积分数依次增大，根据反应体系特征，说明体系压强逐渐增大，则p1p2p3。b点a点需要使CH4的体积分数减小，才能建立平衡，故反应正向进行，v正v逆。(4)由于反应开始只加入了反应物，结合平衡建立的过程可知，甲曲线为v逆c(CO)，乙曲线为v正c(CH4)，降温后平衡逆向移动，正、逆反应速率都要减小，而c(CH4)要增大，c(CO)要减小，综合考虑，只有B、F符合题意。考点化学平衡图像题点化学平衡图像的综合12反应aA(g)bB(g)cC(g)H0在等容条件下进行。改变其他反应条件，
11、在、阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：(1)反应的化学方程式中abc为_。(2)A的平均反应速率v(A)、v(A)、v(A)从大到小排列次序为_。(3)B的平衡转化率(B)、(B)、(B)中最小的是_，其值是_。(4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡向_移动，采取的措施是_。(5)比较第阶段反应温度(T2)和第阶段反应温度(T3)的高低：T2_(填“”“”或“”)T3，判断的理由是_。答案(1)132(2)v(A)v(A)v(A)(3)(B)19%(4)右从平衡混合物中分离出了C(5)因为平衡正向移动，该反应为放热反应，故降温才能使平衡正向移动解析(1)阶段，20 min内，c(A
12、)2.00 molL11.00 molL11.00 molL1，c(B)6.00 molL13.00 molL13.00 molL1，c(C)2.00 molL1，则abcc(A)c(B)c(C)132。(2)v(A)0.05 molL1min1，v(A)0.025 molL1min1，v(A)0.012 molL1min1，则v(A)v(A)v(A)。(3)(B)100%50%，(B)100%38%，(B)100%19%，故(B)最小。(4)由图示可知，由第一次平衡到第二次平衡，瞬间A、B的浓度不变，进而又减小，说明平衡正向移动。由物质C的浓度变化可知，导致平衡正向移动的措施是从反应体系中分离出了产物C。(5)由图示可知，平衡正向移动，由于正反应是放热反应，故是降温过程，即T2T3。
