2020年高考化学一轮复习一遍过专题27化学平衡图像专练.doc
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1、专题27 化学平衡图像专练1已知反应:CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下,按向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数()与温度(T)、的关系,图乙表示反应的平衡常数K与温度T的关系。则下列说法正确的是A图甲中B若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强将不变C温度T1、, Cl2的转化率约为33.3%D图乙中,线A表示正反应的平衡常数【答案】C【解析】A.增大,CH2=CHCH3的转化率增大,则减小,由上述分析可知:21,则11,故A错误;B.该反应在反应前后气体分子数不变,根据图甲升高温度丙烯的体
2、积分数增大,即升高温度平衡逆向移动,正反应放热,在恒容绝热装置中进行题述反应,体系内温度升高,根据PV=nRT,达到平衡时,装置内的气体压强将增大,故B错误;C.由图乙可知,T1时平衡常数为1,设起始时CH2=CHCH3和Cl2的物质的量分别为amol和2amol,达到平衡时转化的Cl2的物质的量为xmol,根据三段式进行计算:CH2=CHCH3(g)+Cl2(g) CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)起始(mol) a 2a 0 0转化(mol) x x x x平衡(mol) a-x 2a-x x x则()2()=1,解得x=2/3a,则Cl2的转化率2/3a2a100%=33.3%,
3、故C正确;D.由图甲可知,一定时,温度升高,增大,说明正反应是放热反应,故温度升高,正反应平衡常数减小,故图乙中,线A表示逆反应的平衡常数,故D错误。2如图所示的各图中,表示2A(g)+B(g)2C(g)(H0)这个可逆反应的正确图象为(注:(C)表示C的质量分数,P表示气体压强,C表示浓度)()ABCD【答案】A【解析】A.该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,C的质量分数减小,故A正确;B.根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,正逆反应速率都增大,且V正V逆,故B错误;C.催化剂同等程度地改变正逆反应速率,平衡不发生移动,故C错误;D.该反应为放热
4、反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,本题温度的曲线不正确,故D错误。3将一定量的X加入某密闭容器中,发生反应:2X(g) 3Y(g)+Z(g),混合气体中X的物质的量分数与温度关系如图所示:下列推断正确的是()。A升高温度,该反应平衡常数K减小B压强大小有P3P2P1C平衡后加入高效催化剂使平均摩尔质量增大D在该条件下M点X平衡转化率为9/11【答案】D【解析】A根据图象知,升高温度,X转化率降低,说明反应向正方向移动,平衡常数增大,故A错误;B可逆反应的正反应是气体分子数增大的反应,减小压强
5、,X转化率增大,所以,压强大小关系有:P3P2P1,故B错误;C催化剂不会使平衡发生移动,气体相对分子质量Mr不变,故C错误;DM点对应的平衡体系中,X的物质的量分数为0.1,则: 2X(g)3Y(g)+Z(g)起始物质的量(mol) 1 0 0变化物质的量(mol) 2x3x x平衡物质的量(mol)1-2x 3x x=0.1=0.1,x=,X转化率为=,故D正确;故答案为D。4在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) HQkJmol1(Q0),某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是A图研究的是t0时刻增大O2的浓度
6、对反应速率的影响B图研究的是t0时刻加入催化剂后对反应速率的影响C图研究的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高D图研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较低【答案】B【解析】A项、增大氧气的浓度,平衡破坏的瞬间逆反应速率应不变,图中条件变化应为增大压强,故A错误;B项、图中正、逆反应速率同等程度的增大,化学平衡不移动,应为催化剂对反应速率的影响,故B正确;C项、催化剂能同等程度改变正逆反应速率,但平衡不移动,图中条件变化应为温度对平衡的影响,故C错误;D项、图像中乙首先到达平衡状态,则乙的温度高于甲中的温度,故D错误。5生产硫酸的主要反应:2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g)
7、H =-197 kJ /mol。图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是 AX代表压强B推断L2L1CA、B两点对应的平衡常数相同D当SO2(g)和SO3(g)生成速率相等时,则反应达到平衡【答案】D【解析】A.该反应的正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,但物质X的平衡转化率减小,所以X不能表示压强,只表示温度,A错误;B.L1、L2应为压强,压强越大,物质的转化率越大,则L2L1,B错误;C.A、B点温度不同,平衡常数不同,C错误;D.当SO2(g)和SO3(g)生成速率相等时,正逆反应速率相等,为平衡状态,D正确。6一定条件下,在密闭容器中充入CO2与H
8、2进行反应:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) H。采用催化剂甲和催化剂乙分别发生上述反应,测得反应进行相同时间时CO2的转化率(CO2)随反应温度T的变化曲线如下图所示(忽略温度对催化剂活性的影响):下列叙述正确的是A该可逆反应的H0B催化剂甲作用下反应的活化能比催化剂乙作用下反应的活化能大C500K下达到平衡时,反应在催化剂甲作用下的转化率比在催化剂乙作用下的转化率高Dd、e两点反应已经达到平衡【答案】D【解析】A根据上述分析,该可逆反应为放热反应,H0,故A错误;B在建立平衡之前,相同温度条件下,催化剂甲反应速率大于催化剂乙,说明催化剂甲作用下反应的活化能
9、比催化剂乙作用下反应的活化能小,故B错误;C催化剂不能使平衡发生移动,因此 500K下达到平衡时,反应在催化剂甲作用下的转化率与在催化剂乙作用下的转化率相等,故C错误;D根据上述分析,d、e两点反应都已经达到平衡,故D正确。7已知:2X(g)+Y(g)2Z(g),反应中(Z的物质的量分数)随温度T的变化如下图所示。下列判断正确的是()AT1时,v正v逆B正反应的H0Ca、b两点的反应速率v(a)=v(b)D当温度低于T1时,增大的原因是平衡向正反应方向移动【答案】B【解析】当可逆反应达到化学平衡状态时,产物Z的生成率最大,物质的量分数最大,所以在T1时刻,化学反应达到了平衡状态。A.T1时,化
10、学反应达到了平衡状态,v正=v逆,A项错误;B. 当温度高于T1时,Z的物质的量分数逐渐减小,所以化学平衡逆向移动,即逆反应方向是吸热的,所以正反应是一个放热反应,即H0,B项正确;C. 温度越高,化学反应速率越大,b点温度高于a点,所以b的速率高于a点的速率,即v(a)McBb、c两点的平衡常数:Kb=KcC从状态a到状态c,NO2气体的转化率减小D状态a通过升高温度可变成状态b,a、b两点气体颜色:a深、b浅【答案】C【解析】A平均相对分子质量,m总不变。a、c两点所处的环境温度相同,压强不同,P2P1。从a到c,增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动,即向逆反应方向移动,n总减小。根据
11、公式平,m总不变,n总减小,可得平均相对分子质量变大,有MaMc,A项错误;Bb、c两点所处环境的温度不同。温度不同,则平衡常数不同。a和c的温度相同,可以通过a和b的对比,知道T1和T2的大小关系。a、b两点所处的环境温度不同,压强相同,从T1到T2,VNO%增大,反应向正反应方向移动,为放热反应方向,则T1到T2,为降低温度。对于放热反应,降低温度,平衡常数变大,则KbT2,温度越高,平衡时X的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;A.进行到M点X的转化率较低,由于正向是放热反应,所以反应进行到M点放出的热量少,A
12、错误;B.T2下,在0t1时间内,X的浓度变化为:c(X)=(a-b)mol/L,则Y的浓度变化为c(Y)=c(X)=mol/L,v(Y)=mol/(Lmin),B错误;C.根据图象可知,温度为T1时反应首先达到平衡状态;温度高反应速率快,到达平衡的时间少,则温度是T1T2;M点温度高于N点温度,且N点反应没有达到平衡状态,此时反应向正反应方向进行,即N点的逆反应速率小于N点的正反应速率,因此M点的正反应速率大于N点的逆反应速率,C错误;D.M点时再加入一定量X,达到的新平衡与原平衡比较,压强增大,增大压强平衡正移,则X的转化率增大,所以M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率增大,D正确。10
13、一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),设起始=Z,在恒压下,平衡时(CH4)的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是( )A该反应的焓变H3bC图中X点对应的平衡混合物中3D温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小【答案】C【解析】A、由图可知,温度越高,(CH4)的体积分数越小,则升高温度,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,该反应的焓变H0,故A错误;B、起始=Z,Z越大,即H2O促进CH4转化的程度越大,(CH4)的体积分数越小,则图中Z的大小为b3a,故B错误;C、起始=Z,转化时CH4(g)、H2O(
14、g)以等物质的量转化,则X点对应的平衡混合物中3,故C正确;D、该反应为气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,则温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后(CH4)增大,故D错误。11焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为2C(s)+2SO2(g) S2(g)+2CO2(g)。一定压强下,向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反应,测得SO2的生成速率与S2(g)的生成速率随温度变化的关系如图所示,下列说法正确的是A该反应的H0BC点时达到平衡状态C增加C的量能够增大SO2的转化率DT3时增大压强,能增大活化分子百分数【答案】B【解析】A.升高温度平衡向吸热方向移动,C点对应温度升高
15、到D点对应温度,SO2的生成速率与S2(g)的生成速率之比大于21,说明SO2的生成速率大于其本身消耗速率,平衡逆向移动,即逆反应是吸热反应,则正反应是放热反应,H0,故A错误;B.达到平衡状态时,SO2的生成速率与S2(g)的生成速率之比为21,根据图知,只有C点符合,故B正确;C.能够增大SO2平衡转化率说明平衡正向移动,但不能是增加C的物质的量,因为C为固体,故C错误;D. 增大压强,增大了单位体积内的活化分子数,但活化分子百分数不变,故D错误。12乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时,n(H2
16、O)n(C2H4)1 mol,容器体积为1 L)。下列分析不正确的是A乙烯气相直接水合反应的H0B图中压强的大小关系为:p1p2p3C图中a点对应的平衡常数K D达到平衡状态a、b所需要的时间:ab【答案】B【解析】A. 根据上述分析可知,乙烯气相直接水合反应为放热反应,即H0,A项正确;B. 由方程式C2H4(g)H2O(g)C2H5OH(g)可知该反应的正反应是气体分子数减小的反应,所以增大压强,平衡正向移动,乙烯的转化率提高,因此压强关系是:p1 p2 p3 p4,B项错误;C. 根据图示可知,起始时,n(H2O)n(C2H4)1 mol,容器体积为1 L,a点乙烯的平衡转化率为20%,
17、则转化的乙烯的物质的量浓度为0.2mol/L,则: C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)开始(mol/L) 1 1 0转化(mol/L) 0.2 0.2 0.2平衡(mol/L) 0.8 0.8 0.2所以K=,C项正确;D. 增大压强,化学反应速率会加快,则反应达到平衡的时间会缩短,由上述分析可知,p2 p3,因此达到平衡状态a、b所需要的时间:ab,D项正确。13一定温度下,将1molA(g)和1molB(g)充入2L密闭容器中发生反应:A(g)+B(g) xC(g)+D(s)HT1。又T2K下达到平衡时SiHCl3的物质的量分数比T1K平衡时小,说明升温平衡向正反应方向移动,由
18、此推知该反应为吸热反应,选项A错误;B. 化学平衡状态时v消耗(SiHCl3)2v消耗(SiCl4),选项B错误;C. 2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)SiCl4(g)反应前后分子数不变,即反应开始至达平衡的过程中混合气体总物质的量始终为1mol,由图像知T2K下达到平衡时SiHCl3的物质的量分数为0.75,则此时SiH2Cl2和SiCl4的物质的量分数均为0.125,因为平衡时V正=V逆,V正=k正x2(SiHCl3)=0.752k正,V逆=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)=0.1252k逆,则0.752k正=0.1252k逆, =,因k正和k逆只与温度有关,反应进行到a点
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- 2020 年高 化学 一轮 复习 专题 27 化学平衡 图像
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