高考化学总复习-专题七-巧解平衡及速率图像题题型冲关-苏教.doc
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课时4 巧解平衡及速率图像题
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)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D.H2(g)+CO(g)C(s)+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)+3H2(g)2NH3(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;2SO3(g)2SO2(g)+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)+5O2(g)4NO(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)+CO(g)C(s)+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)+Y(g)nZ(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.10min时,曲线发生变化的原因是升高温度
C.10min时,曲线发生变化的原因是增大压强
D.0~5min内,用X表示的反应速率为v(X)=0.08mol·L-1·min-1
解析 根据图像可知,反应进行到5min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2.0mol/L-1.6mol/L=0.4mol/L;Z的浓度增加了0.4mol/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;10min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,10min时,曲线发生变化的原因是增大压强,C正确;0~5min内,用X表示的反应速率为v(X)==0.08mol·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)+bB(g)cC(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X(g)4Y(g)+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.8min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 8min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1.0mol·L-1-0.15mol·L-1=0.85mol·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:
CH3OH(g)HCHO(g)+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.600K时,Y点甲醇的v正 C.从Y点到Z点可通过增大压强 D.在T1K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;600K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 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)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l) ΔH1 反应Ⅱ: 2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH2(且|ΔH1|=2|ΔH2|) 反应Ⅲ: 4NH3(g)+6NO2(g)5N2(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: 温度/K 反应Ⅰ 反应Ⅱ 已知: K2>K1>K′2>K′1 298 K1 K2 398 K′1 K′2 (1)推测反应Ⅲ是________反应(填“吸热”或“放热”) (2)相同条件下,反应Ⅰ在2L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3L,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)=×=0.375mol·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2mol·L-1瞬间增大到3mol·L-1,容器体积应由3L减小到2L,改变的条件是: 将容器的体积快速压缩至2L。 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)①0.375mol·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2L ②图像如图 经过广大教师的精心整理和编辑,结合近几年的考试命题范围,经过数年的奋战,编辑出了上万套实用性,参考性很强的试题,用于给同学们复习备考。 5
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- 高考 化学 复习 专题 平衡 速率 图像 题型 冲关 苏教