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高效作业10 [第4课时 化学平衡图像](见学生用书P203)
[A级 新教材落实与巩固]
1.常温下,A、B初始浓度为2∶1的混合溶液中,同时发生两个反应:①2A+B⥫⥬2M+N,②2A+B⥫⥬2M+Y,溶液中B、Y的浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是( A )
A. 溶液中c(M)=c(N)+c(Y)
B. 0~10 min内,A的平均反应速率为0.04 mol/(L·min)
C. 18 min时,反应①与反应②中B的转化率之比为2∶3
D. 反应①的活化能比反应②的活化能大
解析: 以10 min为例,设容器容积为V L,10 min时生成Y 0.12V mol,则根据反应2A+B⥫⥬2M+Y,消耗B 0.12V mol,生成M0.24V mol,10 min时共消耗B 0.2V mol,则反应2A+B⥫⥬2M+N消耗B 0.08V mol,则生成N 0.08V mol,生成M 0.16V mol,共生成M 0.4V mol,c(M)=0.4 mol/L,c(N)=0.08 mol/L,c(Y)=0.12 mol/L,A错误;10 min内B的浓度变化量为0.2 mol/L,根据反应①和②可知,0~10 min A的浓度变化量为0.4 mol/L,则A的平均反应速率为=0.04 mol·L-1·min-1,B正确;18 min时Y的浓度为0.15 mol/L,则反应②消耗B的浓度为0.15 mol/L,反应②中B的转化率为30%,共消耗B的浓度为0.25 mol/L,则反应①消耗B浓度为0.1 mol/L,反应①中B的转化率为20%,反应①和反应②中B的转化率之比为2∶3,C正确;以10 min内反应为例,反应①中B的反应速率为=0.008 mol·L-1·min-1,反应②中B的反应速率为=0.012 mol·L-1·min-1,反应②速率更大,活化能更小,D正确。
2. 下列关于化学反应图像的说法错误的是( C )
A. 图1可表示反应2NO2(g)⥫⥬N2O4(g)在等温、等压条件下平衡后,t1时刻充入NO2时反应速率随时间的变化图像
B. 图2可表示在一定温度下将0.5 mol CO和0.5 mol H2充入容积为2 L的密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)时,CO的体积分数随时间的变化图像
C. 图3可表示反应2SO2(g)+O2(g)⥫⥬2SO3(g) ΔH<0,温度:T1>T2
D. 图4可表示反应mA(g)+nB(g)⥫⥬pC(g)+qD(g)
ΔH>0,且m+n>p+q
解析: 在等温等压条件下平衡后,t1时刻充入NO2时,正反应速率增大,体积增大,逆反应速率减小,最后重新达到平衡状态,故A正确;将0.5 mol CO和0.5 mol H2充入容积为2 L的密闭容器中发生反应,起始量CO与H2的体积比为1∶1,CO体积分数为50%,设反应过程中消耗CO为x mol,则
则CO的含量为×100%=×100%=50%,反应过程中CO体积分数一直不变,故B正确;题图中先拐先平温度高,T2>T1,升温,三氧化硫的体积分数减小,说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,故C错误;题图分析可知,升高温度A的转化率增大,说明升温平衡正向移动,正反应为吸热反应。压强越大,A的转化率越大,说明增大压强平衡正向移动,正反应为气体体积减小的反应,m+n>p+q,故D正确。
3. 在容积不变的密闭容器中存在反应:2A(g)+B(g)⥫⥬3C(g)+D(s) ΔH<0,在其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析不正确的是( A )
A. 图Ⅰ表示增加反应物浓度对该平衡的影响
B. 图Ⅱ表示减小压强对该平衡的影响
C. 图Ⅲ表示温度对该平衡的影响,温度:乙>甲
D. 图Ⅳ表示催化剂对该平衡的影响,催化效率:甲>乙
解析: 增大反应物浓度,正反应速率增大,但是在增大的瞬间,逆反应速率不变,所以逆反应速率在t时刻不变,不会离开原平衡点,故A错误;反应前后气体体积不变,压强变化不影响平衡移动,但减小压强反应速率减小,故B正确;先拐先平数值大,说明乙的温度高于甲,升温平衡逆向移动,A的转化率降低,故C正确;催化剂不影响平衡移动,可以缩短反应达到平衡所用的时间,故D正确。
4. 下列叙述与图像对应的是( B )
A. 图1表示达到平衡状态的CaCO3(s)⥫⥬CaO(s)+CO2(g) ΔH>0,在t0时刻增大压强,平衡逆向移动
B. 对于反应2X(g)+3Y(g)⥫⥬3Z(g) ΔH>0,图2中y轴可以表示Y的百分含量
C. 图3表示等体积、等浓度的盐酸和醋酸分别与过量的Mg反应
D. 图4可表示反应A(g)+B(g)⥫⥬C(g) ΔH>0在T1、