2019-2020学年高中化学 专题2.3.3 化学平衡图像练习（含解析）新人教版选修4

2.3.3化学平衡图像1．（黑龙江省牡丹江市第一高级中学2019届高三上学期期中考试）把镁条（去除氧化膜）投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率v与时间t的关系如下图所示，其中影响AB段速率的主要因素是A．H+的浓度B．体系的压强C．溶液的温度D．Cl－的浓度【答案】C【解析】镁条与盐酸发生反应Mg+2H+=Mg2++H2↑，影响镁和盐酸反应产生氢气的速率的因素主要有两个：一是温度，反应放出热量，使体系的温度升高，产生氢气的速率增大；二是溶液中氢离子的浓度，反应过程中氢离子的浓度减小，产生氢气的速率减慢。图中AB段产生氢气的速率逐渐增大，说明这段时间内温度对反应速率的影响大于氢离子浓度对反应速率的影响，故影响AB段速率的主要因素是温度。故选C。2．（河北省大名县第一中学2019-2020学年高二9月月考）如图为反应N2+3H22NH3的速率v(N2)变化的图像，则横坐标不可能．．．是（）A．压强B．温度C．反应时间D．N2的浓度【答案】C【解析】由图象可知，氮气的反应速率逐渐增大，题中增大压强、浓度，升高温度等都可增大反应速率，而与反应时间无关，故答案为C。3．（河北省张家口一中2019-2020学年高二（衔接班)上学期入学考试）在容积不变的密闭容器中存在如下平衡：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)△H=−QkJ/mol(Q＞0)，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述平衡的影响，下列分析正确的是A．图I研究的是t0时刻增大O2的浓度对平衡的影响B．图II研究的是t0时刻加入催化剂后对反应速率和平衡的影响C．图III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III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.增大氧气浓度时，三氧化硫浓度不变，则逆反应速率瞬间不变，所以改变条件时刻，逆反应速率曲线有接触点，该图象没有接触点，故A错误；B.催化剂能同等程度的改变正逆反应速率，所以平衡不移动，故B正确；C.催化剂改变正逆反应速率但不影响平衡移动，则二氧化硫的转化率不变，根据图象知，甲使用催化剂、乙不使用催化剂，故C错误；D.温度越高反应速率越大，则反应达到平衡时间越短，该反应是放热反应，升高温度二氧化硫转化率降低，根据图象知，乙温度较高，故D错误。4．（河北省张家口一中2019-2020学年高二（衔接班)上学期入学考试）图表示可逆反应A(s)+B(g)nC(g)；ΔH=QkJ·mol−1，在不同条件下反应混合物中C的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线。下列有关叙述中一定正确的A．若条件为催化剂，则a表示有催化剂，b表示没有催化剂B．只改变温度，则a比b的温度高，且Q0C．只改变压强，则a比b的压强大，n2D．由图象可以作出判断，反应一定从正反应方向开始【答案】D【解析】A.加入催化剂同等程度增大正逆反应速率，平衡不移动，则a、b到达平衡时C的百分含量相同，故A错误；B.a到达平衡时间短，则a温度高，升高温度，平衡时C的百分含量（C%）减小，平衡逆向移动，所以△H＜0，即Q0，故B错误；C.a到达平衡时间短，则a压强高，压强越大，平衡时C的百分含量（C%）越小，则正反应为气体物质的量增大的反应，因为A是固体，所以n＞1，故C错误；D.C的百分含量从零开始逐渐增大，所以反应从正反应方向开始，故D正确。5．（黑龙江省大庆铁人中学2019-2020学年高二上学期入学考试）在一定温度、不同压强(p1p2)下，可逆反应：2X(g)2Y(s)＋Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数(φ)与反应时间(t)的关系有以下图示，其中正确的是()A.B.C.D.【答案】D【解析】在一定温度、不同压强(p1p2)下，压强越大，反应速率越快，反应达到平衡时的时间越短；根据列夏特列原理，增大压强，平衡正向移动，Z的体积分数增大。答案为D。6．（安徽省池州市2019-2020学年高二第一学期九月份素质检测）用如图所示的实验装置进行实验X及Y时，每隔半分钟分别测定放出气体的体积。下列选项中可正确表示实验X及Y的结果是A.B.C.D.【答案】A【解析】X中n(HCl)=0.025L×0.2mol/L=0.005mol，Y中n（HCl）=0.05L×0.1mol/L=0.005mol，n(Mg)=2g÷24g/mol=mol，根据反应方程式Mg+2HCl=MgCl2+H2↑可知，Mg如果完全反应需要HCl的物质的量为mol0.005mol，因此HCl完全反应，Mg剩余。两种酸的物质的量相等，根据H原子守恒知，生成氢气的体积相等；反应物的浓度越大，其反应速率越大，反应时间越短，X浓度大于Y，所以反应时间X小于Y，故合理选项是A。7．（黑龙江省鹤岗市第一中学2019-2020学年高二上学期开学考试8月）一定条件下，在容积不变的密闭容器中进行如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)+Q(Q0)，图曲线a表示该反应过程中NO的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使反应过程按照曲线b进行，可采取的措施是()A.降低温度B.加催化剂C.增大反应物中NO的浓度D.向密闭容器中加入氢气【答案】A【解析】A.由于正向是放热反应，降低温度，平衡右移，NO的转化率增大；温度降低，化学反应速率减慢，到达平衡的时间变长，符合图给信息，A项正确；B.加入催化剂，往往是加快反应速率，而且最终不影响NO的转化率，图示这两点均不符合，B项错误；C.增大反应物中NO的浓度，化学反应速率要加快，且NO的转化率要降低，这两点与题图均不符合，C项错误；D.氢气是与该反应无关的气体，向密闭容器中加入氢气，因容器体积不变，所以该平衡不移动，与所给图示明显不符。7．（黑龙江省鹤岗市第一中学2019-2020学年高二上学期开学考试）已知某可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数B％的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是()A.T1T2p1p2m+np放热反应B.T1T2p1p2m+np吸热反应C.T1T2p1p2m+np放热反应D.T1T2p1p2m+np吸热反应【答案】B【解析】A.对比曲线①和②，发现二者的压强相同而温度不同，而②曲线“先拐先平”，说明②曲线对应的速率大，说明T1T2，A项错误；B.在A项分析的基础上，相对于T2来说，T1相当于升高温度，而从图示纵坐标看出，升高温度反应物B的量减小，说明升温使平衡右移，所以正向应是吸热反应；再比较②曲线和③曲线，发现温度相同而压强不同，此时②曲线“先拐先平”，说明压强p2p1，p2相对于p1来说相当于加压，从图示中纵坐标来看，加压使反应物B的量增加，说明加压平衡左移，所以有m+np，B项正确；C.从A项分析中，知T1T2，C项错误；D.由B项分析知m+np，D项错误。9．（吉林省长春市实验中学2018-2019学年高二下学期期末考试）对于可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g)ΔH＞0，（A%为A平衡时百分含量）下列图象中正确的是()A．B．C．D．【答案】C【解析】A项、增大压强，平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，故A错误；B项、升高温度，平衡向正反应方向移动，反应物A%减小，故B错误；C项、升高温度，反应速率增大，达到平衡所用时间较少，平衡向正反应方向移动，反应物A%减小，故C正确；D项、升高温度，反应速率增大，达到平衡所用时间较少，故D错误。10．I.某温度时，在2L容器中A、B两种物质间的转化反应中A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：（8分钟时A为0.2mol、B为0.5mol）(1)该反应的化学方程式为_________________________。(2)反应开始时至4min时，A的平均反应速率为________。(3)4min时，反应是否达平衡状态？________(填“是”或“否”)，8min时，V正________V逆(填“”“”或“＝”)。II．在2L密闭容器中，800℃时反应2NO(g)＋O22(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：时间/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)上述反应________(填“是”或“不是”)可逆反应。(2)如图所示，表示NO2变化曲线的是________。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。a.v(NO2)＝2v(O2)b.容器内压强保持不变c.v逆(NO)＝2v正(O2)d.容器内密度保持不变【答案】2A⇌B0.05mol·(L·min)－1否＝是bbc【解析】I.(1)由图象可知，在4min时，A和B的变化量分别为0.4mol和0.2mol，变化量之比为2:1，故该反应的化学方程式为2A⇌B。(2)反应开始时至4min时，A的平均反应速率为0.442molminL0.05mol·(L·min)－1。(3)4min时，反应没有达平衡状态，因为此后反应物和生成物的量仍在变化中。由图象中信息可知，8min时，A和B的量保持不变，故反应处于平衡状态，故V正＝V逆。II．(1)由II的表中数据可知，NO的物质的量在第3min后保持不变，达到平衡状态。因此，上述反应是可逆反应。(2)前3min，NO的浓度的变化量为0.020.007mol2L（）0.0065mol/L，则该段时间内NO2的浓度的变化量也是0.0065mol/L，因此，结合图中信息可知，表示NO2变化曲线的是b。(3)a.v(NO2)＝2v(O2)，不能表示正反应速率等于逆反应速率，不能说明该反应已达到平衡状态；b.反应前后的气体分子数不同，故当容器内压强保持不变时，能说明该反应已达到平衡状态；c.v逆(NO)＝2v正(O2)，表示正反应速率等于逆反应速率，故能说明该反应已达到平衡状态；d.反应过程中容器内的气体的质量和体积一直保持不变，故当容器内密度保持不变时，不能说明该反应已达到平衡状态。综上所述，能说明该反应已达到平衡状态的是bc。11．（安徽省皖江名校联盟2020届高三8月第一次联考）在容积一定的密闭容器中发生可逆反应A(g)+B(g)C(g)△H＞0，平衡移动关系如下图所示下列说法正确的是选项压强纵坐标Ap1＞p2B的转化率Bp1＜p2C的物质的量浓度Cp1＜p2混合气体的平均摩尔质量Dp1＞p2A的质量分数【答案】A【解析】根据图像分析知纵坐标所代表的物理量随温度的升高而增大，结合上述反应知温度升高平衡向正反应方向移动，所以增大的物理量有B的转化率，C的物质的量浓度和混合气体的平均摩尔质量。A.p1＞p2，随压强的增大，平衡正向移动，B的转化率增大，故A正确；B.p1＜p2，压强增大，平衡正向移动，C的物质的量浓度增大，故错误；C.p1＜p2，压强增大，平衡正向移动，混合气体平均摩尔质量增大，故错误；D.p1＞p2，随压强的增大，平衡正向移动，A的质量分数减小，故错误。故选A。12．（河南省许昌市许昌高级中学2019-2020学年高二上学期开学考试）根据如图有关图象，说法正确的是（）A．由图Ⅰ知，反应在T1、T3处达到平衡，且该反应的△H＜0B．由图Ⅱ知，反应在t6时刻，NH3体积分数最大C．由图Ⅱ知，t3时采取降低反应体系温度的措施D．图Ⅲ表示在10L容器、850℃时的反应，由图知，到4min时，反应放出51.6kJ的热量【答案】D【解析】A、根据图I，T2℃下反应物体积分数达到最小，生成物的体积分数达到最大，T2℃反应达到平衡，T1℃没有达到平衡，T2℃以后，X的体积分数增大，Z的体积分数减小，随着温度的升高，平衡向逆反应方向进行，正反应方向为放热反应，即△H＜0，故A错误；B、t2时刻正逆反应速率相等，平衡不移动，根据图像Ⅱ，t3后，反应向逆反应方向进行，NH3的量减少，即t1～t3时刻，NH3体积分数最大，故B错误；C、根据图像Ⅱ，t3时，正逆反应速率都