課時(shí)4巧解平衡及速率圖像題1(2017西安模擬)現(xiàn)有下列兩個(gè)圖像：下列反應(yīng)中符合上述圖像的是()AN2(g)3H2(g)2NH3(g)H0B2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H0C4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H0DH2(g)CO(g)C(s)H2O(g)H0解析由左邊的圖像可知，溫度越高生成物的濃度越大，說明升高溫度，平衡向正反應(yīng)移動(dòng)，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；由右邊圖像可知，相交點(diǎn)左邊未達(dá)平衡，相交點(diǎn)為平衡點(diǎn)，相交點(diǎn)右邊壓強(qiáng)增大，平衡被破壞，v逆v正，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，說明正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)；綜合上述分析可知，可逆反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)且正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)。N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，為放熱反應(yīng)反應(yīng)，正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，A不符合；2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H0，為吸熱反應(yīng)反應(yīng)，正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，B符合；4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H0，正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，但為放熱反應(yīng)反應(yīng)，C不符合；H2(g)CO(g)C(s)H2O(g)H0，為吸熱反應(yīng)，但正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，D不符合。答案B2(2016山東濟(jì)南檢測(cè))已知反應(yīng)X(g)Y(g)nZ(g)H0，將X和Y以一定比例混合通入密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說法不正確的是()A反應(yīng)方程式中n1B10 min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是升高溫度C10 min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是增大壓強(qiáng)D05 min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)速率為v(X)0.08 molL1min1解析根據(jù)圖像可知，反應(yīng)進(jìn)行到5 min時(shí)，X、Y和Z的濃度不再發(fā)生變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。此時(shí)X的濃度減少了2.0 mol/L1.6 mol/L0.4 mol/L；Z的濃度增加了0.4 mol/L，所以根據(jù)濃度的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，n1，A正確；10 min時(shí)，X、Y、Z的濃度均增大，但平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)。該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，但反應(yīng)物的濃度降低，因此改變的條件一定不是溫度，B不正確；由于該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng)，因此根據(jù)圖像可知，10 min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是增大壓強(qiáng)，C正確；05 min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)速率為v(X)0.08 molL1min1，D正確。答案B3(2017日照調(diào)研)向密閉容器中充入物質(zhì)A和B，發(fā)生反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g)。反應(yīng)過程中，物質(zhì)A的體積分?jǐn)?shù)和C的體積分?jǐn)?shù)隨溫度(T)的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是()A該反應(yīng)在T1、T3溫度時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡B該反應(yīng)在T2溫度時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡C該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)D升高溫度，平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng)解析T2之前A的體積分?jǐn)?shù)減小，C的體積分?jǐn)?shù)增大，是因?yàn)榉磻?yīng)未達(dá)到平衡，T2之后A的體積分?jǐn)?shù)增大，C的體積分?jǐn)?shù)減小，是因?yàn)榉磻?yīng)在T2時(shí)達(dá)到平衡后，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故B項(xiàng)正確，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。在T1和T3時(shí)，A的體積分?jǐn)?shù)均與C的體積分?jǐn)?shù)相等，但T1時(shí)反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B4如圖表示恒容密閉容器中，反應(yīng)X(g)4Y(g)Z(g)H<0在某溫度時(shí)，X的濃度隨時(shí)間的變化曲線：下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是()A8 min時(shí)，反應(yīng)停止BX的平衡轉(zhuǎn)化率為85%C若升高溫度，X的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85%D若降低溫度，v正和v逆將以同樣程度減少解析8 min時(shí)X的濃度不再變化，但反應(yīng)并未停止，A項(xiàng)錯(cuò)誤。從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡，X的濃度變化為1.0 molL10.15 molL10.85 molL1，轉(zhuǎn)化率為100%85%，B項(xiàng)正確。H<0，正反應(yīng)放熱，故升高溫度，平衡將逆向移動(dòng)，則X的轉(zhuǎn)化率減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤。降低溫度，正、逆反應(yīng)速率同時(shí)減小，但是降低溫度平衡正向移動(dòng)，故v正>v逆，即逆反應(yīng)速率減小得快，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B5在一定條件下，甲醇發(fā)生脫氫反應(yīng)生成甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)H2(g)，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A.甲醇脫氫反應(yīng)的焓變H<0B600 K時(shí)，Y點(diǎn)甲醇的v正<v逆C從Y點(diǎn)到Z點(diǎn)可通過增大壓強(qiáng)D在T1 K時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為8.1解析分析圖像可知，甲醇的轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而增大，說明該脫氫反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，H>0，A錯(cuò)誤；600 K時(shí)，Y點(diǎn)在平衡曲線之上，可通過減小甲醇的轉(zhuǎn)化率達(dá)到平衡，即應(yīng)使平衡逆向移動(dòng)，故此時(shí)甲醇的v正<v逆，B項(xiàng)正確；在Y點(diǎn)時(shí)增大壓強(qiáng)，平衡逆向移動(dòng)，甲醇的轉(zhuǎn)化率減小，不能到Z點(diǎn)，C錯(cuò)誤；在T1 K時(shí)，僅僅知道甲醇的轉(zhuǎn)化率是不能計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)的，D錯(cuò)誤。答案B6用NH3催化還原NxOy可以消除氮氧化物的污染。已知：反應(yīng)：4NH3(g)6NO(g)5N2(g)6H2O(l)H1反應(yīng)：2NO(g)O2(g)2NO2(g)H2(且|H1|2|H2|)反應(yīng)：4NH3(g)6NO2(g)5N2(g)3O2(g)6H2O(l)H3反應(yīng)和反應(yīng)在不同溫度時(shí)的平衡常數(shù)及其大小關(guān)系如下表：溫度/K反應(yīng)反應(yīng)已知：K2>K1>K2>K1298K1K2398K1K2(1)推測(cè)反應(yīng)是_反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)(2)相同條件下，反應(yīng)在2 L密閉容器內(nèi)，選用不同的催化劑，反應(yīng)產(chǎn)生N2的量隨時(shí)間變化如圖所示。計(jì)算04分鐘在A催化劑作用下，反應(yīng)速率v(NO)_。下列說法正確的是_。A該反應(yīng)的活化能大小順序是：Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)B增大壓強(qiáng)能使反應(yīng)速率加快，是因?yàn)樵黾恿嘶罨肿影俜謹(jǐn)?shù)C單位時(shí)間內(nèi)HO鍵與NH鍵斷裂的數(shù)目相等時(shí)，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡D若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)K值不變時(shí)，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡(3)一定條件下，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)體系中n(NO)n(O2)n(NO2)212。在其他條件不變時(shí)，再充入NO2氣體，分析NO2體積分?jǐn)?shù)(NO2)的變化情況：恒溫恒壓容器，(NO2)_；恒溫恒容容器，(NO2)_(填“變大”、“變小”或“不變”)。(4)一定溫度下，反應(yīng)在容積可變的密閉容器中達(dá)到平衡，此時(shí)容積為3 L，c(N2)與反應(yīng)時(shí)間t變化曲線X如圖所示，若在t1時(shí)刻改變一個(gè)條件，曲線X變?yōu)榍€Y或曲線Z。則：變?yōu)榍€Y改變的條件是_。變?yōu)榍€Z改變的條件是_。若t2時(shí)降低溫度，t3時(shí)達(dá)到平衡，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出曲線X在t2t4內(nèi)c(N2)的變化曲線。解析(1)分析表中數(shù)據(jù)可知，對(duì)于反應(yīng)和反應(yīng)，溫度升高時(shí)，K值減小，平衡逆向移動(dòng)，故兩個(gè)反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，焓變小于0。將反應(yīng)反應(yīng)3得反應(yīng)，則H3H13H22H23H2H2，因?yàn)镠2<0，所以H3>0，反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。(2)v(NO)v(N2)0.375 molL1min1。生成的N2越多，則活化分子越多，活化能降低，A錯(cuò)誤；增大壓強(qiáng)能使反應(yīng)速率加快，是因?yàn)樵黾恿嘶罨肿拥臐舛?，活化分子的百分?jǐn)?shù)不變，B錯(cuò)誤；單位時(shí)間內(nèi)HO鍵與NH鍵斷裂的數(shù)目相等時(shí)，說明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，C正確；若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)K值不變時(shí)，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，D正確。(3)恒溫恒壓容器中的平衡是等效平衡，(NO2)不變；恒溫恒容容器，再充入NO2氣體，等效于增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，(NO2)變大。(4)曲線Y比曲線X先達(dá)到平衡，但平衡狀態(tài)相同，改變的條件是加入催化劑；曲線Z條件下，N2的濃度由2 molL1瞬間增大到3 molL1，容器體積應(yīng)由3 L減小到2 L，改變的條件是：將容器的體積快速壓縮至2 L。該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，降低溫度時(shí)，平衡逆向移動(dòng)，c(N2)在原有基礎(chǔ)上逐漸減小，直到達(dá)到新的平衡。答案(1)吸熱(2)0.375 molL1min1CD(3)不變變大(4)加入催化劑將容器的體積快速壓縮至2 L圖像如圖