版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版Word格式.docx
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综合上述分析可知,可逆反应
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·
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。
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。
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<
B.600K时,Y点甲醇的v正<
v逆
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<
v逆,B项正确;
在Y点时增大压强,平衡逆向移动,甲醇的转化率减小,不能到Z点,C错误;
在T1K时,仅仅知道甲醇的转化率是不能计算该反应的平衡常数的,D错误。
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:
4NH
3(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
K2>
K1>
K′2>
K′1
298
K1
K2
398
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·
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·
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
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