跟蹤檢測(cè)（三十七）難點(diǎn)專攻圖像中的反應(yīng)速率與化學(xué)平衡1可逆反應(yīng)A(g)2B(g)3C(g)4D(g)H>0，在恒容密閉容器中達(dá)到平衡后，改變某一條件，下列圖像正確的是()解析：選D該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向移動(dòng)，則平衡常數(shù)K應(yīng)增大，A錯(cuò)；增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng)，則B的轉(zhuǎn)化率降低，B錯(cuò)；催化劑不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，則D的產(chǎn)率不變，C錯(cuò)；化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度影響，與反應(yīng)物的量無(wú)關(guān)，D正確。2(2017浙江11月選考)在催化劑作用下，用乙醇制乙烯，乙醇轉(zhuǎn)化率和乙烯選擇性(生成乙烯的物質(zhì)的量與乙醇轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量的比值)隨溫度、乙醇進(jìn)料量(單位：mLmin1)的關(guān)系如圖所示(保持其他條件相同)。在410440 溫度范圍內(nèi)，下列說(shuō)法不正確的是()A當(dāng)乙醇進(jìn)料量一定，隨乙醇轉(zhuǎn)化率增大，乙烯選擇性升高B當(dāng)乙醇進(jìn)料量一定，隨溫度的升高，乙烯選擇性不一定增大C當(dāng)溫度一定，隨乙醇進(jìn)料量增大，乙醇轉(zhuǎn)化率減小D當(dāng)溫度一定，隨乙醇進(jìn)料量增大，乙烯選擇性增大解析：選A由圖像可知，當(dāng)乙醇進(jìn)料量一定，隨乙醇轉(zhuǎn)化率增大，乙烯選擇性先升高后減小，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤。3.已知反應(yīng)2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0，向某體積恒定的密閉容器中按體積比21充入SO2和O2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)。如圖是某物理量(Y)隨時(shí)間(t)變化的示意圖(圖中T表示溫度)，Y可以是()AO2的體積分?jǐn)?shù)B混合氣體的密度C密閉容器內(nèi)的壓強(qiáng) DSO2的轉(zhuǎn)化率解析：選D由題圖可知，溫度T2達(dá)到平衡所用時(shí)間短，反應(yīng)速率較快，所以溫度T2T1，溫度升高，Y表示的物理量降低，該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，氧氣的體積分?jǐn)?shù)增大，A錯(cuò)誤；升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，但混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的體積不變，混合氣體的密度不變，B錯(cuò)誤；升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，混合氣體的總的物質(zhì)的量增大，容器的體積不變，容器的壓強(qiáng)增大，C錯(cuò)誤；升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，D正確。 4.在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：A(g)3B(g)2C(g)，下列有關(guān)圖像的說(shuō)法不正確的是()A依據(jù)圖a可判斷正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B在圖b中，虛線可表示使用了催化劑時(shí)的變化情況C若H<0，圖c可表示升高溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D由圖d中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨溫度的變化情況，可推知正反應(yīng)吸熱解析：選D根據(jù)圖a曲線可知，溫度越高，逆反應(yīng)速率越大，故升高溫度平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項(xiàng)正確；催化劑能加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡所用的時(shí)間，但不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，B項(xiàng)正確；升高溫度，平衡向吸熱方向移動(dòng)，C項(xiàng)正確；根據(jù)圖像曲線可知，溫度越高，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量減小，故升高溫度平衡逆向移動(dòng)，因此可判斷正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.已知某密閉容器中存在下列平衡：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，CO2的平衡物質(zhì)的量濃度c(CO2)與溫度T的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A平衡狀態(tài)a與c相比，平衡狀態(tài)a的c(CO)較小B在T2時(shí)，d點(diǎn)的反應(yīng)速率：v(逆)v(正)C反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的H0D若T1、T2時(shí)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1K2解析：選A平衡狀態(tài)a與c相比，c點(diǎn)溫度高，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CO濃度減小，所以a點(diǎn)CO濃度較大，故A錯(cuò)誤；T2時(shí)反應(yīng)進(jìn)行到d點(diǎn)，c(CO2)高于平衡濃度，故反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則一定有v(逆)v(正)，故B正確；由題圖可知，溫度越高平衡時(shí)c(CO2)越大，說(shuō)明升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即H0，故C正確；該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大，則K1<K2，故D正確。6.在N2(g)3H2(g)2NH3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))的平衡體系中，在t1時(shí)刻只改變某一條件，其反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的曲線如圖，根據(jù)圖像能得出的結(jié)論是()At1時(shí)刻時(shí)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)Bt1時(shí)刻后，逆反應(yīng)速率先減小后增大Ct1時(shí)刻時(shí)，改變的條件是增大了體系的壓強(qiáng)Dt1時(shí)刻時(shí)，正反應(yīng)速率增大解析：選Bt1時(shí)刻時(shí)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，平衡正向移動(dòng)，故A錯(cuò)誤；由題圖可知，t1時(shí)刻后，逆反應(yīng)速率先減小后增大，故B正確；t1時(shí)刻瞬間正反應(yīng)速率不變，逆反應(yīng)速率減小，改變條件為減小生成物的濃度，若增大壓強(qiáng)正逆反應(yīng)速率均增大，且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，故C錯(cuò)誤；由圖可知，t1時(shí)刻時(shí)，正反應(yīng)速率不變，故D錯(cuò)誤。7.在2 L恒容密閉容器中充入2 mol X和1 mol Y發(fā)生反應(yīng)：2X(g)Y(g)3Z(g)H0，反應(yīng)過(guò)程持續(xù)升高溫度，測(cè)得混合體系中X的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是()A升高溫度，平衡常數(shù)增大BW點(diǎn)X的正反應(yīng)速率等于M點(diǎn)X的正反應(yīng)速率CQ點(diǎn)時(shí)，Y的轉(zhuǎn)化率最大D平衡時(shí)充入Z，達(dá)到新平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)比原平衡時(shí)大解析：選C正方應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，A錯(cuò)誤；W點(diǎn)X的溫度低于M點(diǎn)溫度，則W點(diǎn)X的正反應(yīng)速率小于M點(diǎn)X的正反應(yīng)速率，B錯(cuò)誤；Q點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，繼續(xù)升高溫度 平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，所以此時(shí)Y的轉(zhuǎn)化率最大，C正確；生成物只有一種，且反應(yīng)前后體積不變，因此平衡時(shí)充入Z，平衡等效，所以達(dá)到新平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)不變，D錯(cuò)誤。8.在一定容積的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)A(g)2B(g)2C(g)H0，平衡移動(dòng)關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()Ap1p2，縱坐標(biāo)表示C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Bp1p2，縱坐標(biāo)表示A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Cp1p2，縱坐標(biāo)表示A的轉(zhuǎn)化率Dp1p2，縱坐標(biāo)表示混合氣體的平均摩爾質(zhì)量解析：選C增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，則C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，故A錯(cuò)誤；p1p2，壓強(qiáng)增大平衡正向移動(dòng)，A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小，溫度升高平衡正向移動(dòng)，A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小則與圖像不符合，故B錯(cuò)誤；增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率增大，且正反應(yīng)吸熱，溫度升高平衡正向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；由反應(yīng)可知反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量不變，p1p2，壓強(qiáng)增大平衡正向移動(dòng)，總物質(zhì)的量減小，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大，故D錯(cuò)誤。9.在一定溫度下，容器內(nèi)某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線如圖所示，下列表述中正確的是()A反應(yīng)的化學(xué)方程式為2M=NBt2 時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到平衡Ct3 時(shí)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率Dt1 時(shí)，N的濃度是M濃度的2倍解析：選D由圖像可知N為反應(yīng)物，M為生成物，然后找出在相同時(shí)間段內(nèi)變化的M、N的物質(zhì)的量之比(與是否達(dá)平衡無(wú)關(guān))以確定M、N在化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，即該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NM。t2 時(shí)刻M、N的物質(zhì)的量相等，但此時(shí)M、N的物質(zhì)的量仍在發(fā)生變化，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，因此正反應(yīng)速率不等于逆反應(yīng)速率。t3 時(shí)刻及t3 時(shí)刻之后，M、N的物質(zhì)的量不再改變，證明已達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等。10.一定條件下，通過(guò)下列反應(yīng)可以制備特種陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)CO(g)MgO(s)CO2(g)SO2(g)H>0 ，該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達(dá)到平衡后，若僅改變圖中橫坐標(biāo)x的值，重新達(dá)到平衡后，縱坐標(biāo)y隨x變化趨勢(shì)合理的是()選項(xiàng) xyA壓強(qiáng)CO2與CO的物質(zhì)的量之比B溫度容器內(nèi)混合氣體的密度CMgSO4的質(zhì)量(忽略體積)CO的轉(zhuǎn)化率D SO2的濃度平衡常數(shù)K解析：選B增大壓強(qiáng)平衡左移，CO2的物質(zhì)的量減小，而CO的物質(zhì)的量增大，減小，故A錯(cuò)誤；若x是溫度，y是容器內(nèi)混合氣體的密度，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向即正反應(yīng)方向移動(dòng)，氣體的質(zhì)量增大，容器體積不變，則容器內(nèi)氣體密度增大，所以符合圖像，故B正確；若x是MgSO4的質(zhì)量，y是CO的轉(zhuǎn)化率，MgSO4是固體，其質(zhì)量不影響平衡移動(dòng)，所以增大MgSO4的質(zhì)量，CO的轉(zhuǎn)化率不變，故C錯(cuò)誤；若x是SO2的濃度，y是平衡常數(shù)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與物質(zhì)濃度無(wú)關(guān)，增大SO2濃度，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故D錯(cuò)誤。11.反應(yīng)mA(s)nB(g)pC(g)H0，在一定溫度下，平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)(B%)與壓強(qiáng)變化的關(guān)系如圖所示，下列敘述中一定正確的是()mnpx點(diǎn)表示的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率x點(diǎn)比y點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率慢npABCD解析：選C由圖像的曲線變化特征可以看出，增大壓強(qiáng)，B的百分含量增大，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，A為固態(tài)，則有np，mn與p關(guān)系不能確定，故、錯(cuò)誤；x點(diǎn)位于曲線上方，未達(dá)到平衡狀態(tài)，由圖像可以看出，當(dāng)B的含量減小時(shí)，可趨向于平衡，則應(yīng)是向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即v正v逆，故正確；由圖像可以看出x點(diǎn)的壓強(qiáng)小于y點(diǎn)壓強(qiáng)，壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越大，故x點(diǎn)比y點(diǎn)的反應(yīng)速率慢，故正確。12二氧化鈦在一定波長(zhǎng)光的照射下，可有效降解甲醛、苯等有機(jī)物，效果持久，且自身對(duì)人體無(wú)害。某課題組研究了溶液的酸堿性對(duì)TiO2光催化染料R降解反應(yīng)的影響，結(jié)果如圖所示。下列判斷正確的是()A在050 min之間，R的降解百分率pH2大于pH7B溶液酸性越強(qiáng)，R的降解速率越大CR的起始濃度不同，無(wú)法判斷溶液的酸堿性對(duì)R的降解速率的影響D在2025 min之間，pH10時(shí)R的降解速率為0.04 molL1min1解析：選BA項(xiàng)，在050 min之間，pH2和pH7時(shí)反應(yīng)物R都能完全反應(yīng)，降解率都是100%，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由斜率可知pH越小降解速率越大，即溶液的酸性越強(qiáng)，R的降解速率越大，正確；C項(xiàng)，濃度越大化學(xué)反應(yīng)速率越大，所以起始濃度越小降解速率越小，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，2025 min之間，pH10時(shí)R的平均降解速率為0.04104 molL1min1，錯(cuò)誤。13氨氣是重要化工產(chǎn)品之一。傳統(tǒng)的工業(yè)合成氨技術(shù)的反應(yīng)原理是N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1。在500 、20 MPa時(shí)，將N2、H2置于一個(gè)固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中各種物質(zhì)物質(zhì)的量濃度變化如圖1所示，回答下列問(wèn)題： 圖1圖2(1)計(jì)算反應(yīng)在第一次平衡時(shí)的平衡常數(shù)K_(保留兩位小數(shù))。(2)產(chǎn)物NH3在510 min、2530 min和4550 min時(shí)平均反應(yīng)速率(平均反應(yīng)速率分別以v1、v2、v3表示)從大到小排列次序?yàn)開(kāi)。(3)H2在三次平衡階段的平衡轉(zhuǎn)化率分別以1、2、3表示，其中最小的是_。(4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡移動(dòng)的方向是_，采取的措施是_。(5)請(qǐng)?jiān)趫D2中用實(shí)線表示2560 min各階段化學(xué)平衡常數(shù)K的變化圖像。解析：(1)第一次達(dá)到平衡常數(shù)時(shí)，氨氣的濃度為2.00 molL1，氫氣濃度為3.00 molL1，氮?dú)獾臐舛葹?.00 molL1，第一次平衡時(shí)平衡常數(shù)K0.15；(2)由圖可知，510 min氨氣的濃度變化大于0.5 molL1，2530 min氨氣濃度變化約為0.5 molL1,4550 min氨氣的濃度變化為(1.00.76)molL10.24 molL1，時(shí)間變化均為5 min，由v可知，反應(yīng)速率關(guān)系為v1v2v3；(3)第一次平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為100%50%，第二次平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為100%38%，第三次達(dá)到平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為100%19.4%，顯然第三次氫氣的轉(zhuǎn)化率最低，即最小的是3；(4)25 min時(shí)生成物氨氣的物質(zhì)的量濃度為0、氮?dú)夂蜌錃獾臐舛戎饾u減小，說(shuō)明從反應(yīng)體系中移出產(chǎn)物氨氣，平衡向著正向移動(dòng)；(5)25 min時(shí)從濃度時(shí)間圖像看，是移走氨氣，反應(yīng)的溫度沒(méi)有改變，故25 min45 min內(nèi)平衡常數(shù)沒(méi)有改變；45 min時(shí)平衡向正方向進(jìn)行，各物質(zhì)的濃度都在原來(lái)基礎(chǔ)上發(fā)生變化，只有降低溫度，才會(huì)出現(xiàn)此種情況，平衡常數(shù)變大。答案：(1)0.15(2)v1v2v3(3)3(4)正反應(yīng)方向移動(dòng)移走生成物NH3(5)14.(2018浙江4月選考)(一)以四甲基氯化銨(CH3)4NCl水溶液為原料，通過(guò)電解法可以制備四甲基氫氧化銨(CH3)4NOH，裝置如圖1所示。(1)收集到(CH3)4NOH的區(qū)域是_(填“a”“b”“c”或“d”)。(2)寫出電池總反應(yīng)：_。(二)乙酸乙酯一般通過(guò)乙酸和乙醇酯化合成：CH3COOH(l)C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)H2O(l)H2.7 kJmol1已知純物質(zhì)和相關(guān)恒沸混合物的常壓沸點(diǎn)如下表：純物質(zhì)沸點(diǎn)/恒沸混合物(質(zhì)量分?jǐn)?shù))沸點(diǎn)/乙醇78.3乙酸乙酯(0.92)水(0.08)70.4乙酸117.9乙酸乙酯(0.69)乙醇(0.31)71.8乙酸乙酯77.1乙酸乙酯(0.83)乙醇(0.08)水(0.09)70.2(1)關(guān)于該反應(yīng)，下列說(shuō)法不合理的是_。A反應(yīng)體系中硫酸有催化作用B因?yàn)榛瘜W(xué)方程式前后物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和相等，所以反應(yīng)的S等于零C因?yàn)榉磻?yīng)的H接近于零，所以溫度變化對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率的影響大D因?yàn)榉磻?yīng)前后都是液態(tài)物質(zhì)，所以壓強(qiáng)變化對(duì)化學(xué)平衡的影響可忽略不計(jì)(2)一定溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K4.0。若按化學(xué)方程式中乙酸和乙醇的化學(xué)計(jì)量數(shù)比例投料，則乙酸乙酯的平衡產(chǎn)率y_；若乙酸和乙醇的物質(zhì)的量之比為n1，相應(yīng)平衡體系中乙酸乙酯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x，請(qǐng)?jiān)趫D2中繪制x隨n變化的示意圖(計(jì)算時(shí)不計(jì)副反應(yīng))。(3)工業(yè)上多采用乙酸過(guò)量的方法，將合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加熱至110 左右發(fā)生酯化反應(yīng)并回流，直到塔頂溫度達(dá)到7071 ，開(kāi)始從塔頂出料?？刂埔宜徇^(guò)量的作用有_。(4)近年，科學(xué)家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：2C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)2H2(g)在常壓下反應(yīng)，冷凝收集，測(cè)得常溫下液態(tài)收集物中主要產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖3所示。關(guān)于該方法，下列推測(cè)合理的是_。A反應(yīng)溫度不宜超過(guò)300 B增大體系壓強(qiáng)，有利于提高乙醇平衡轉(zhuǎn)化率C在催化劑作用下，乙醛是反應(yīng)歷程中的中間產(chǎn)物D提高催化劑的活性和選擇性，減少乙醚、乙烯等副產(chǎn)物是工藝的關(guān)鍵解析：(一)由題意結(jié)合電解圖，可得在陽(yáng)極區(qū)Cl失去電子生成Cl2，而在陰極區(qū)H得到電子生成H2，陽(yáng)極區(qū)的陽(yáng)離子(CH3)4N通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極區(qū)與OH結(jié)合生成(CH3)4NOH，且能在d區(qū)收集，其電池總反應(yīng)式為2(CH3)4NCl2H2O2(CH3)4NOHH2Cl2。(二)(2)設(shè)CH3COOH和CH3CH2OH起始物質(zhì)的量為1 mol，平衡時(shí)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x mol則 CH3COOHC2H5OHCH3COOC2H5H2O起始量/mol11轉(zhuǎn)化量/mol x xxx平衡量/mol 1x 1x x x則4，可得x，乙酸乙酯的平衡產(chǎn)率為0.67。答案：(一)(1)d(2)2(CH3)4NCl2H2O通電,2(CH3)4NOHH2Cl2(二)(1)BC(2)0.67(或67%)(3)提高乙醇轉(zhuǎn)化率；提高反應(yīng)溫度，從而加快反應(yīng)速率；有利于后續(xù)產(chǎn)物分離(4)ACD