课程08 化学平衡图像【暑假辅导班】2024年新高二化学暑假课程（人教版选择性必修一）

课程08 化学平衡图像 1.学会分析化学反应速率与化学平衡图像 2.由定性和定量结合的方式揭示化学平衡及移动的本质特征。 3.能运用相关的图像解答化学反应原理的相关问题。 重点：化学平衡图像 难点：分析化学平衡图像 1、速率~~时间图像(v-t图像) 反应类型 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0 平衡图像 改变条件 审图技巧 1、分清正反应、逆反应及二者速率的相对大小和绝对大小； 2、分清“突变”和“渐变”。 2、百分含量(或转化率) 时间图像（改变温度或压强） 反应类型 mA(g)+nB(g) pC(g) △H 平衡图像 反应特点 T2 T1且△H 0 p2 p1且m＋n p 审图技巧 先拐先平数值大：图像中先出现拐点的反应先达到平衡，说明速率快，条件高。 【深刻理解】一定条件下，可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g) △H 达到b平衡状态，不考虑其他因素，分析a曲线是改变了温度还是压强，如何改变？该反应具有什么样的特点？ 3、百分含量(或转化率) ~~温度或压强图像 反应类型 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H 平衡图像 反应特点 △H 0且m+n p+q △H 0且m+n p+q 审图技巧 定一议二：在平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量（T~P~C%），分析方法是控制其中一个变量相同，讨论另外两个变量之间的关系，如图： 4、速率~~温度或压强图像 反应类型 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H 平衡图像 反应特点 △H 0 m+n p+q 审图技巧 （1）图中交点是平衡状态； （2）分析压强或温度的改变对速率的影响，判断平衡移动方向和反应特点。 5、特殊图像：非平衡点与平衡点分析 （1）对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)　ΔH＜0。 ①M点前：表示化学反应从反应开始到建立平衡的过程，则v正 v逆； ②M点：为平衡点； ③M点后：为平衡受温度的影响情况。 （2）如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的1、2、3、4四个点。 ①表示v正＞v逆的是点 ； ②表示v正＜v逆的是点 ； ③而表示v正＝v逆的是点 。 【解题流程】 （1）析特点：①物质状态；②气体体积变化（△n）；③反应热效应（△H） （2）看图象： 一看面：看横坐标、纵坐标的含义； 二看线：看线的位置和升降趋势； 三看点：看点（原点、交点、转折点、终点）的含义； 四作辅助线：是否需要作等温线和等压线。 （3）想规律：联想外界条件对反应速率和平衡的影响规律。 （4）作判断 1．反应已达到平衡，在其他条件不变时，下列操作与图象不符的是（：；时改变条件，时重新建立平衡）（） A．增加氧气的浓度 B．增大压强（减小反应器的体积） C．升高温度 D．加入催化剂 2．反应  。关于该反应的下列图象(为体系中的质量分数)不正确的是（ ） A． B． C． D． 3．已知可逆反应A+aBC+2D（a为化学计量数），其中B、C、D为气态物质。反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数(φ)与温度(T)和压强(p)的关系如图甲、乙所示。下列说法不正确的是（    ） A．T2>T1，p2>p1 B．该反应的正反应为放热反应 C．若a=2，则A为液态或固态物质 D．增加B的物质的量，该反应△H的绝对值增大 4．下列图示与对应的叙述相符的是（） A．图1表示反应在一定温度下达到平衡时B的体积分数随压强变化的关系，x点反应速率比y点的小 B．图2表示可逆反应的速率一时间图象，在t时刻改变的条件一定是加入催化剂 C．图3表示反应中A的体积分数随温度的变化情况 D．图4中的阴影部分面积的含义是(v正-v逆) 基础卷 一、单选题 1．如图所示，在密闭容器中发生反应  ，达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，改变的这一条件是 A．加入适当催化剂 B．升高温度 C．增大反应物的浓度 D．增大压强 2．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  ΔH＜0反应达到平衡状态后，改变某一条件，下列图象与条件变化一致的是 A．升高温度 B．增大N2浓度 C．改变压强 D．加入催化剂 A．A B．B C．C D．D 3．在密闭容器中，充入一定量的N2、H2，在一定条件下反应N2+3H22NH3，已知NH3的体积分数(纵坐标)和温度(横坐标)的变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．平衡常数K：A点＜ B点 C．H2的转化率C点最高 D．A、B、C、D、E五点都达到了平衡状态 4．向一容积不变的密闭容器中充入和发生反应，在时达到平衡，若保持混合气体总物质的量不变而改变某一反应条件，使平衡发生移动（如图所示），则下列说法正确的是（    ） A．容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变 B．平衡不移动，混合气体密度增大 C．的转化率增大，HI的平衡浓度减小 D．t0时改变的条件为减小体积或升高体系温度 5．密闭容器中进行反应M(g)+N(g)R(g)+2L(?)，R的体积分数φ随时间的变化情况如图所示。下列叙述正确的是 A．正反应为吸热反应，L是气体 B．正反应为吸热反应，L是固体或液体 C．正反应为放热反应，L是气体 D．正反应为放热反应，L是固体或液体 6．铁可以和CO2发生反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（    ） A．a点为平衡状态 B．b点和c点时反应处于平衡状态 C．该反应的化学平衡常数K= D．若温度升高，该反应的化学平衡常数K增大，则该反应的△H<0 7．向某恒容密闭容器中充入一定量CO2和H2，发生反应：，测得平衡体系中CO2的物质的量分数与反应温度的关系如图所示。下列物理量中，a点大于b点的是（   ） ①正反应速率②逆反应速率③HCOOH(g)的浓度④对应温度的平衡常数 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 8．反应aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数(M)与反应条件的关系如图所示。其中：z表示反应开始时N的物质的量之比。下列说法正确的是 A．同温同压同Z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加 B．同压同Z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加 C．同温同Z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加 D．同温同压时，增加Z，平衡时Q的体积分数增加 9．下列关于化学反应图象的说法错误的是（） A．图1可表示反应在等温、等压条件下平衡后t时刻充入NO2时反应速率随时间的变化图象 B．图2可表示在一定温度下将0.5molCO和0.5molH2充入体积为2L的密闭容器中发生反应时，CO的体积分数随时间的变化图象 C．图3可表示反应，且温度：T1>T2 D．图4可表示反应，且m+n>p+q 10．T℃时，在2L的密闭容器中，A气体与B气体发生可逆反应生成C气体，反应过程中A、B、C物质的量变化如下图(Ⅰ)所示。若保持其它条件不变，温度分别为T1和T2时，B的物质的量分数与时间关系如下图(Ⅱ)所示。下列叙述正确的是 A．2min内A的化学反应速率为0.1 mol/(L•min) B．在反应达平衡时，保持其他条件不变，增大压强，正逆反应速率都增大，且平衡向逆反应方向移动 C．在反应达平衡时，其他条件不变，升高温度，正逆反应速率都增大，且A的转化率增大 D．图(I)中，达平衡时，A的体积分数为37.5% 二、填空题 11．合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究自正确的理论指导，合成氨反应N2+3H22NH3的平衡常数K值和温度的关系如下： 温度/℃ 360 440 520 K值 0.036 0.010 0.0038 （1）①由表中数据可知该反应为 反应（填“放热”或“吸热”） ②理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是 （填字母序号）。 a．增大压强                     b．使用合适的催化剂 c．升高温度                     d．及时分离出产物中的NH3 （2）原料气H2可通过反应CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g）获取，已知该反应中，当初始混合气中的恒定时，温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示： ①图中，两条曲线表示压强的关系是p1 p2（填“>”、“＝”或“<”）。 ②该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。 （3）原料气H2还可通过反应CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）获取。T ℃时，向容积固定为2 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO2的浓度为0.3 mol·L－1，则平衡时CO的转化率为 12．在恒容密闭容器中通入CH4与CO2，使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1，在一定条件下发生反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)。测得平衡时CH4的体积分数与温度及压强的关系如图1所示。回答下列问题： (1)该反应的ΔH 0。(填“＜”“＞”或“=”) (2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序为 ；压强为p2时，b点处v正 v逆；(填“＜”“＞”或“=”) (3)a点时CH4的转化率为 。 (4)为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率—浓度关系曲线：v正～c(CH4)和v逆～c(CO)，如图2。 ①与曲线v正～c(CH4)相对应的是图中曲线 (填“甲”或“乙”)。 ②降低温度，反应重新达到平衡时，v正、v逆相应的平衡点分别为 (填字母)。 提升卷 1．已知反应X(g)＋Y(g)nZ(g)+Q(Q<0)，将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时间的改变如图所示。下列说法不正确的是（    ） 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．0～5 min内，用X表示的反应速率为v(X)＝0.08mol/(L·min) 2．工业上利用Ga与NH3高温条件下合成半导体材料氮化镓(GaN)固体同时有氢气生成。反应中，每生成3mol H2时放出30.8 kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是    A．Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压 B．Ⅱ图像中纵坐标可以为镓的转化率 C．Ⅲ图像中纵坐标可以为化学反应速率 D．Ⅳ图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量 3.已知反应：A(g)+B(g)C(g)+D(g)，在一定压强下，按x＝(A的物质的量始终为1 mol)向密闭容器中充入A气体与B气体。图甲表示平衡时，A气体的体积分数(V%)与温度(T)、x的关系。图乙表示x＝2时，正逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法正确的是 A．图甲中，x2＜1 B．图乙中，A线表示正反应的平衡常数 C．由图乙可知，T1时，K＝1，B的转化率约为33.3% D．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减小 4．CO常用于工业冶炼金属，如图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg与温度(t)的关系曲线图。下列说法正确的是 A．工业上可以通过增高反应装置来减少尾气中CO的含量 B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr) C．工业冶炼金属铜(Cu)时较高的温度有利于提高CO的利用率 D．CO还原Cu2O的反应ΔH＞0 5．某课题组研究煤燃烧过程中氮氧化物与砷反应的微观机理，得到如下数据和图象。已知：反应速率为反应物浓度和速率常数的函数，为活化能。对于所研究的三个反应，下列说法错误的是 反应 78.45 2.58 155.85 A．相同条件下的氧化性： B．相同条件下，As与NO的反应速率最慢 C．升高温度能增大As与反应的活化能 D．其他条件不变，改变温度不能显著改变As与的反应速率 6．已知反应：2NO2(红棕色)N2O4(无色)  △H<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。下列说法正确的是 A．b点的操作是拉伸注射器 B．d点：v(正) > v(逆) C．c点与a点相比，c(NO2)增大，c(N2O4)减小 D．若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则温度T(c) > T(d) 7．已知反应2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)的平衡常数如下表。按照相同的物质的量投料， 测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列大小比较正确的是 平衡常数 温度/℃ 500 700 800 K 2.50 0.34 0.15 A．平衡常数：K(a)＞K(c)，K(b)=K(d) B．正反应速率：v(a)＞v(c)，v(b)=v(d) C．达到平衡所需时间：t(a)=t(c)，t(b)＞t(d) D．平均相对分子质量：M(a)=M(c)，M(b)＞M(d) 8．在一体积不变的密闭容器中充入2molNH3，并放入一定量的Fe2O3，发生化学反应：Fe2O3(s)+2NH3(g)2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g) △H，实验测得化学平衡时的有关变化曲线如图所示。已知：平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压=气体总压×该气体的物质的量分数。下列说法错误的是（    ） A．该反应的△H>0 B．气体压强：p2>p1 C．平衡后再加入Fe2O3，NH3的转化率增大 D．M点的平衡常K= 9．一定条件下合成乙烯：。已知温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。下列说法正确的是 A．M点的正反应速率大于N点的逆反应速率v逆 B．若投料比，则图中M点乙烯的体积分数为 C．，催化剂对平衡转化率的影响最大 D．当温度高于，升高温度，平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低 10．1889年，阿伦尼乌斯提出了反应速率常数与温度间关系的经验公式：(k为反应速率常数，R为摩尔气体常量，T为热力学温度，为活化能，A为比例系数)，该公式可以用于计算基元反应(指在反应中一步直接转化为产物的反应)的活化能.下图是三个不同的基元反应的随变化的曲线图。下列关于上述基元反应的说法中错误的是 A．活化能由大到小的顺序是 B．一定温度下，活化能小的反应，化学反应速率大 C．对于不同反应，温度升高时活化能大的反应速率变化大 D．对于同一反应，反应速率随温度的升高而增大 二、填空题 11．氨气是重要的化工原料，在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为    。回答下列问题： (1)图甲表示合成氨反应在某段时间中反应速率与时间的曲线图，、、时刻分别改变某一外界条件，则在下列达到化学平衡的时间段中，的体积分数最小的一段时间是 (填字母)。 A． B． C． D． 时刻改变的条件是 。 (2)在773K时，分别将2mol和6mol充入一个固定容积为1L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中、与反应时间t的关系如表所示： t/min 0 5 10 15 20 25 30 /mol 6.00 4.50 3.60 3.30 3.03 3.00 3.00 /mol 0 1.00 1.60 1.80 1.98 2.00 2.00 ①该温度下，此反应的平衡常数K= ②该温度下，若向同容积的另一容器中投入的、、的浓度分别为、、，则此时 (填“>”、“<”或“=”)。 ③由表中的实验数据计算得到“浓度一时间”的关系可用图乙中的曲线表示，表示的曲线是 。在此温度下，若起始充入4mol和12mol，则反应刚达到平衡时，表示的曲线上相应的点为 。 12．能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。 （1）页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1 已知：①CH4、H2、CO的燃烧热（△H）分别为-a kJ•mol-1、-b kJ•mol-1、-c kJ•mol-1； ②H2O(l)=H2O(g)；△H=+d kJ•mol-1 则△H1= （用含字母a、b、c、d的代数式表示）kJ•mol-1。 （2）用合成气生成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2，在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，200℃时n(H2)随时间的变化如表所示：    t/min 0 1 3 5 n(H2)/mol 8.0 5.4 4.0 4.0 ①△H2 (填“>”“<”或“ = ”)0。 ②下列说法正确的是 (填标号）。 a.温度越高，该反应的平衡常数越大 b.达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高 c.容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度 d.图中压强p1<p2 ③0〜3min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)= mol • L-1·min-1。 ④200℃时，该反应的平衡常数K= 。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mol CO、2mol H2、2mol CH3OH，保持温度不变，则化学平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。 ( 1 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课程08 化学平衡图像 1.学会分析化学反应速率与化学平衡图像 2.由定性和定量结合的方式揭示化学平衡及移动的本质特征。 3.能运用相关的图像解答化学反应原理的相关问题。 重点：化学平衡图像 难点：分析化学平衡图像 1、速率~~时间图像(v-t图像) 反应类型 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0 平衡图像 改变条件 增大反应物浓度 降低温度 增大压强或使用催化剂 审图技巧 1、分清正反应、逆反应及二者速率的相对大小和绝对大小； 2、分清“突变”和“渐变”。 2、百分含量(或转化率) 时间图像（改变温度或压强） 反应类型 mA(g)+nB(g) pC(g) △H 平衡图像 反应特点 T2 ＞ T1且△H ＜ 0 p2 ＜ p1且m＋n ＜ p 审图技巧 先拐先平数值大：图像中先出现拐点的反应先达到平衡，说明速率快，条件高。 【深刻理解】一定条件下，可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g) △H 达到b平衡状态，不考虑其他因素，分析a曲线是改变了温度还是压强，如何改变？该反应具有什么样的特点？ 【提示】任何可逆反应都有一定的热效应，改变温度，平衡一定移动，C%一定改变，本图C%不变，说明改变条件平衡没有移动，只能改变压强，a曲线达到平衡的时间短，应该增大压强且本反应前后的气体体积相等，即m＋n=p。 3、百分含量(或转化率) ~~温度或压强图像 反应类型 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H 平衡图像 反应特点 △H ＜ 0且m+n ＞ p+q △H ＜0且m+n ＜ p+q 审图技巧 定一议二：在平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量（T~P~C%），分析方法是控制其中一个变量相同，讨论另外两个变量之间的关系，如图： 4、速率~~温度或压强图像 反应类型 mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g) △H 平衡图像 反应特点 △H ＜ 0 m+n ＜ p+q 审图技巧 （1）图中交点是平衡状态； （2）分析压强或温度的改变对速率的影响，判断平衡移动方向和反应特点。 5、特殊图像：非平衡点与平衡点分析 （1）对于反应aA(g)＋bB(g) cC(g)＋dD(g)　ΔH＜0。 ①M点前：表示化学反应从反应开始到建立平衡的过程，则v正 ＞ v逆； ②M点：为平衡点； ③M点后：为平衡受温度的影响情况。 （2）如图所示曲线是其他条件不变时，某反应物的平衡转化率与温度的关系曲线。图中标出的1、2、3、4四个点。 ①表示v正＞v逆的是点 3 ； ②表示v正＜v逆的是点 1 ； ③而表示v正＝v逆的是点 2、4 。 【解题流程】 （1）析特点：①物质状态；②气体体积变化（△n）；③反应热效应（△H） （2）看图象： 一看面：看横坐标、纵坐标的含义； 二看线：看线的位置和升降趋势； 三看点：看点（原点、交点、转折点、终点）的含义； 四作辅助线：是否需要作等温线和等压线。 （3）想规律：联想外界条件对反应速率和平衡的影响规律。 （4）作判断 1．反应已达到平衡，在其他条件不变时，下列操作与图象不符的是（：；时改变条件，时重新建立平衡）（） A．增加氧气的浓度 B．增大压强（减小反应器的体积） C．升高温度 D．加入催化剂 【答案】C 【详解】A．增加浓度的瞬间，增大，不变，随着反应的进行，减小，增大直到正逆反应速率相等，又建立新的平衡，选项A不符合； B．减小反应器的体积、增大压强的瞬间，、都增大，且增大的程度大于，选项B不符合； C．升高温度的瞬间，、都增大，选项C符合题意； D．加入催化剂，、同时、同等倍数增大，选项D不符合题意。 答案选C。 2．反应  。关于该反应的下列图象(为体系中的质量分数)不正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．正反应为吸热反应，升高温度，正、逆反应速率都增大，A正确 B．正反应为吸热反应，升高温度，反应速率加快，达到平衡所需时间减小，且平衡向正反应方向移动，的质量分数减小，B正确； C．温度相同时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，的质量分数增大，C错误； D．温度相同时，增大压强，平衡向逆反应方向移动，的质量分数增大；相同压强，升高温度，平衡向正反应方向移动，的质量分数减小，D正确； 故选C。 3．已知可逆反应A+aBC+2D（a为化学计量数），其中B、C、D为气态物质。反应过程中，当其他条件不变时，C的体积分数(φ)与温度(T)和压强(p)的关系如图甲、乙所示。下列说法不正确的是（    ） A．T2>T1，p2>p1 B．该反应的正反应为放热反应 C．若a=2，则A为液态或固态物质 D．增加B的物质的量，该反应△H的绝对值增大 【答案】D 【详解】A. 根据“先拐先平数值大”可知，正确； B. 根据图甲可知，，升高温度C的体积分数降低，平衡左移，所以该反应的正反应为放热反应，正确； C. 根据图乙可知，，增大压强C的体积分数降低，又因B、C、D为气态物质，若，则A为液态或固态物质才能使平衡左移，正确； D. 温度和压强一定时，反应的不变，错误； 故选D。 4．下列图示与对应的叙述相符的是（） A．图1表示反应在一定温度下达到平衡时B的体积分数随压强变化的关系，x点反应速率比y点的小 B．图2表示可逆反应的速率一时间图象，在t时刻改变的条件一定是加入催化剂 C．图3表示反应中A的体积分数随温度的变化情况 D．图4中的阴影部分面积的含义是(v正-v逆) 【答案】A 【详解】A．x点的压强比y点的低，所以x点反应速率比y点的小，A正确； B．该反应前后气体的总物质的量不变，故在t时刻改变条件使正逆反应速率仍相等，可能是加入催化剂或增大压强，B错误； C．M点为平衡状态，随温度的升高，A的体积分数增大，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，C错误； D．图中阴影部分的面积表示某一反应物和某一生成物浓度的差值，D错误； 答案选A。 基础卷 一、单选题 1．如图所示，在密闭容器中发生反应  ，达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，改变的这一条件是 A．加入适当催化剂 B．升高温度 C．增大反应物的浓度 D．增大压强 【答案】D 【分析】根据题图可知，在时刻，改变某一条件后，正、逆反应速率同时增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动。 【详解】A.加入催化剂，正、逆反应速率同时增大且相等，平衡不移动，与图象不符，故A错误； B.升高温度，正、逆反应速率都增大，但是逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，与图象不符，故B错误； C.增大反应物浓度，在时刻，逆反应速率不变，正反应速率增大，与图象不符，故C错误； D.增大压强，正逆反应速率均增大，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，与图象相符，故D正确； 故选：D。 2．N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)  ΔH＜0反应达到平衡状态后，改变某一条件，下列图象与条件变化一致的是 A．升高温度 B．增大N2浓度 C．改变压强 D．加入催化剂 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．焓变为负，升高温度平衡逆向移动，则氮气的转化率减小，与图不一致，故A错误； B．增大N2浓度，正反应速率瞬间增大，逆反应速率逐渐增大，与图一致，故B正确； C．正反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，则压强大的对应氨气的物质的量分数大，与图不一致，故C错误； D．催化剂不影响平衡移动，则气体的总压强不变，与图不一致，故D错误； 故选B。 3．在密闭容器中，充入一定量的N2、H2，在一定条件下反应N2+3H22NH3，已知NH3的体积分数(纵坐标)和温度(横坐标)的变化关系如图所示，下列说法正确的是 A．该反应为吸热反应 B．平衡常数K：A点＜ B点 C．H2的转化率C点最高 D．A、B、C、D、E五点都达到了平衡状态 【答案】C 【详解】A．根据图象分析可知，C点处于平衡状态，随着温度升高，NH3的体积分数减小，平衡逆向移动，该反应为放热反应，A错误； B．平衡常数K只与温度有关，该反应是放热反应，A点温度小于B点温度，故平衡常数K：A点> B点，B错误； C．根据图象分析可知，C点NH3的体积分数最大，氢气的转化率最高，C正确； D．根据图象分析可知，AC段尚未为达到平衡状态，至C点达到平衡，CE段处于平衡状态，主要受温度影响，D错误； 故选C。 4．向一容积不变的密闭容器中充入和发生反应，在时达到平衡，若保持混合气体总物质的量不变而改变某一反应条件，使平衡发生移动（如图所示），则下列说法正确的是（    ） A．容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变 B．平衡不移动，混合气体密度增大 C．的转化率增大，HI的平衡浓度减小 D．t0时改变的条件为减小体积或升高体系温度 【答案】A 【详解】A．由图象分析可知，反应是一个放热且反应前后气体物质的量不变的反应，条件改变后，正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率大于正反应速率，说明平衡逆向移动，逆向移动会使的转化率变小，的物质的量增加，则混合气体的颜色变深，A正确； B．由于混合气体总物质的量不变，总质量不变且容器的容积不变，所以混合气体的平均相对分子质量和密度不发生改变，B错误； C．由A可知，的转化率变小，C错误； D．减小体积相当于增大压强，该反应为前后气体物质的量不变的反应，增大压强不影响平衡移动，D错误； 答案选A。 5．密闭容器中进行反应M(g)+N(g)R(g)+2L(?)，R的体积分数φ随时间的变化情况如图所示。下列叙述正确的是 A．正反应为吸热反应，L是气体 B．正反应为吸热反应，L是固体或液体 C．正反应为放热反应，L是气体 D．正反应为放热反应，L是固体或液体 【答案】C 【解析】由图象可知，温度为T1时，根据到达平衡的时间可知P2＞P1，且压强越大，R的含量越低，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为气体体积增大的反应；压强为P1时，根据到达平衡的时间可知T2＞T1，且温度越高，R的含量越低，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应。 【详解】由上述分析可知，正反应放热，L是气体，故C正确； 答案选C。 【点睛】本题注意根据图象判断温度、压强的大小，根据温度、压强对平衡移动的影响分析。 6．铁可以和CO2发生反应：Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（    ） A．a点为平衡状态 B．b点和c点时反应处于平衡状态 C．该反应的化学平衡常数K= D．若温度升高，该反应的化学平衡常数K增大，则该反应的△H<0 【答案】B 【详解】A. a点时和的浓度相同，但物质浓度随时间变化而变化，不是平衡状态，A错误； B. b点和c点时，和的浓度不再变化，化学反应达到平衡状态，B正确； C. 该反应的化学平衡常数，C错误； D. 若温度升高，该反应的化学平衡常数K增大，则该反应为吸热反应，，D错误； 故选B。 7．向某恒容密闭容器中充入一定量CO2和H2，发生反应：，测得平衡体系中CO2的物质的量分数与反应温度的关系如图所示。下列物理量中，a点大于b点的是（   ） ①正反应速率②逆反应速率③HCOOH(g)的浓度④对应温度的平衡常数 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 【答案】D 【详解】温度升高，反应速率增大，a点的正、逆反应速率都小于b点的正、逆反应速率，①②错误；温度升高，平衡体系中的物质的量分数增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应；的浓度和对应温度时的平衡常数都将减小，即a点时的浓度和对应温度的平衡常数都大于b点，③④正确，答案选D。 8．反应aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数(M)与反应条件的关系如图所示。其中：z表示反应开始时N的物质的量之比。下列说法正确的是 A．同温同压同Z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加 B．同压同Z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加 C．同温同Z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加 D．同温同压时，增加Z，平衡时Q的体积分数增加 【答案】B 【详解】A.催化剂同等程度地影响正、逆反应速率，对平衡移动无影响，同温同压同z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数不变，选项A错误； B.对比（1）（2）两个图象，温度升高，M的体积分数减小，说明正反应为吸热反应，同压同z时，升高温度，平衡向正反应方向移动，则平衡时Q的体积分数增大，选项B正确； C.同温同z时，增大压强，M的体积分数增大，说明a+b＜c+d，平衡向逆反应方向移动，则Q的体积分数减小，选项C错误； D.由图象可知，z值越大，M的体积分数越小，越有利于M的转化率的提高，但Q的体积分数不一定增大，若加入N的物质的量较多，虽然有利于平衡右移，但Q的体积分数依然减小，选项D错误。 答案选B。 【点睛】本题考查化学平衡移动图象问题的分析，注意对比两个图象曲线变化特征，分析温度、压强对平衡移动的影响。 9．下列关于化学反应图象的说法错误的是（） A．图1可表示反应在等温、等压条件下平衡后t时刻充入NO2时反应速率随时间的变化图象 B．图2可表示在一定温度下将0.5molCO和0.5molH2充入体积为2L的密闭容器中发生反应时，CO的体积分数随时间的变化图象 C．图3可表示反应，且温度：T1>T2 D．图4可表示反应，且m+n>p+q 【答案】C 【详解】A．在等温、等压条件下，平衡后t时刻充入，正反应速率增大，逆反应速率减小，最后重新达到平衡状态，A正确； B．和在体积为的密闭容器中发生反应，起始时与的体积比为，的体积分数为50%，设反应过程中消耗，则有三段式： ，则平衡时的体积分数为，所以在反应过程中的体积分数不变，B正确； C．根据先拐先平数值大的原则，温度：，温度高时的体积分数小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，C错误； D．由图可知，升高温度，A的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，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，正反应方向为气体体积减少的方向，则，D正确； 答案选C。 10．T℃时，在2L的密闭容器中，A气体与B气体发生可逆反应生成C气体，反应过程中A、B、C物质的量变化如下图(Ⅰ)所示。若保持其它条件不变，温度分别为T1和T2时，B的物质的量分数与时间关系如下图(Ⅱ)所示。下列叙述正确的是 A．2min内A的化学反应速率为0.1 mol/(L•min) B．在反应达平衡时，保持其他条件不变，增大压强，正逆反应速率都增大，且平衡向逆反应方向移动 C．在反应达平衡时，其他条件不变，升高温度，正逆反应速率都增大，且A的转化率增大 D．图(I)中，达平衡时，A的体积分数为37.5% 【答案】D 【分析】反应达到平衡状态时，A物质的量的变化量=(0.5-0.3)mol=0.2mol，B物质的量的变化量=(0.7-0.1)mol=0.6mol，C物质的量的变化量=(0.4-0)mol=0.4mol，同一化学反应同一时间段内，各物质的量的变化量之比等于其计量数之比，所以该反应方程式为：A(g)+3B(g)2C(g)，根据“先拐先平数值大”结合图II知，T1＞T2，升高温度，B的物质的量分数发生增大，则该反应的正反应是放热反应； 【详解】A．2min内A的化学反应速率V===0.05mol/(L•min)，故A错误； B．该反应的正反应是气体体积减小的反应，t2时，保持其它条件和物质状态不变，增加压强，正逆反应速率都增大，化学平衡向正反应方向移动，故B错误； C．其它条件不变，升高温度，正逆反应速率都增大，平衡向吸热反应方向移动，根据图Ⅱ知，正反应是放热反应，所以平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，故C错误； D．图(I)中，达平衡时，A、B、C的物质的量分别为0.3mol、0.1mol、0.4mol，A的体积分数为×100%=37.5%，故D正确； 答案为D。 二、填空题 11．合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径，其研究自正确的理论指导，合成氨反应N2+3H22NH3的平衡常数K值和温度的关系如下： 温度/℃ 360 440 520 K值 0.036 0.010 0.0038 （1）①由表中数据可知该反应为 反应（填“放热”或“吸热”） ②理论上，为了增大平衡时H2的转化率，可采取的措施是 （填字母序号）。 a．增大压强                     b．使用合适的催化剂 c．升高温度                     d．及时分离出产物中的NH3 （2）原料气H2可通过反应CH4（g）+H2O（g） CO（g）+3H2（g）获取，已知该反应中，当初始混合气中的恒定时，温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示： ①图中，两条曲线表示压强的关系是p1 p2（填“>”、“＝”或“<”）。 ②该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。 （3）原料气H2还可通过反应CO（g）+H2O（g） CO2（g）+H2（g）获取。T ℃时，向容积固定为2 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO2的浓度为0.3 mol·L－1，则平衡时CO的转化率为 【答案】 放热 ad < 吸热 0.6 【详解】（1）①由表中数据可知，随温度升高，反应的平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向移动，而升高温度平衡向吸热反应移动，故正反应为放热反应。故答案为放热； ②a、增大压强，平衡正向移动，H2转化率增大，故a正确；b、使用催化剂，平衡不移动，H2转化率不变，故b错误；c、正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，H2转化率减小，故c错误；d、及时分离出产物中的NH3，平衡正向移动，H2转化率增大，故d正确。 故答案为ad； （2）①正反应为气体增多的反应，增大压强平衡逆向移动，甲烷含量增大，所以P2>P1； 故答案为<； ②由图可知，随温度升高甲烷的含量减小，说明升高温度平衡正向移动，而升高温度平衡向吸热反应移动，故正反应为吸热反应，故答案为吸热； （3）①T℃时，向容积固定为2 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO2的浓度为0.3 mol·L－1，则：        CO(g) + H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) 起始浓度(mol/L):0.5    0.5     0    0 变化浓度(mol/L):0.3     0.3     0.3    0.3 平衡浓度(mol/L):0.2     0.2    0.3    0.3 平衡时CO的转化率==60%， 故答案为60%或0.6。 12．在恒容密闭容器中通入CH4与CO2，使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1，在一定条件下发生反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)。测得平衡时CH4的体积分数与温度及压强的关系如图1所示。回答下列问题： (1)该反应的ΔH 0。(填“＜”“＞”或“=”) (2)压强p1、p2、p3由大到小的顺序为 ；压强为p2时，b点处v正 v逆；(填“＜”“＞”或“=”) (3)a点时CH4的转化率为 。 (4)为探究速率与浓度的关系，根据相关实验数据，粗略地绘制出了两条速率—浓度关系曲线：v正～c(CH4)和v逆～c(CO)，如图2。 ①与曲线v正～c(CH4)相对应的是图中曲线 (填“甲”或“乙”)。 ②降低温度，反应重新达到平衡时，v正、v逆相应的平衡点分别为 (填字母)。 【答案】 ＞ p3＞p2＞p1 ＞ 80% 乙 B、F 【分析】(1)由图可知，压强一定时，平衡时CH4的体积分数随温度的升高而减小，即升高温度，平衡正向移动； (2)该反应正向是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，平衡时CH4的体积分数增大；压强为p3时，b点反应未达到平衡，达到平衡时CH4的体积分数增大，即反应逆向进行； (3)根据反应三段式计算a点时CH4的变化量，结合转化率公式计算a点时CH4的转化率； (4)①起始时，只加入了反应物，随着反应进行，v逆(CO)增大、c(CO)增大，v正(CH4)减小、c(CH4)减小，结合图中曲线变化分析； ②降低温度，正逆反应速率均降低，根据反应的热效应分析降低温度平衡的移动方向，结合图象变化趋势解答。 【详解】(1)由图可知，压强不变时，升高温度，CH4的体积分数减小，平衡正向移动，说明正反应为吸热反应，则△H＞0； (2)该反应正向是气体体积增大的反应，温度一定时，增大压强，平衡逆向移动，平衡时CH4的体积分数增大，即压强越大，CH4的体积分数越大，所以图中压强大小关系为p3＞p2＞p1；压强为p2时，b点需要使CH4的体积分数减小，才能建立平衡，则反应正向进行v正＞v逆， (3)根据图示数据列“三段式”： a点时CH4的体积分数为，即=，解得x=0.8mol/L，CH4的转化率=×100%=80%； (4)①由于反应开始只加入了反应物，随着反应进行，v逆(CO)增大、c(CO)增大，v正(CH4)减小、c(CH4)减小，结合平衡建立的过程可知，甲曲线为v逆∼c(CO)，乙曲线为v正∼c(CH4)； ②由(1)分析可知，该反应正向吸热，所以降温后平衡逆向移动，正、逆反应速率都要减小，但c(CH4)要增大，c(CO)要减小，结合图中变化情况：只有B、F符合题意。 提升卷 一、单选题 1．已知反应X(g)＋Y(g)nZ(g)+Q(Q<0)，将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时间的改变如图所示。下列说法不正确的是（    ） 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．0～5 min内，用X表示的反应速率为v(X)＝0.08mol/(L·min) 【答案】B 【详解】A．10min时反应物和生成物浓度瞬间同时增大，说明是增大了压强，10min后反应物浓度逐渐减小，生成物浓度增加，平衡正向移动，则说明该反应是体积缩小的反应，即n=1，故A正确； B．根据图像数据可知，10min时反应物和生成物浓度瞬间同时增大，则说明10min时增大了压强，故B错误； C．根据图像数据可知，10min时反应物和生成物浓度瞬间同时增大，则说明10min时增大了压强，故C正确； D．在5min时X的物质的量浓度为1.6mol/L，0～5minx的物质的量浓度变化为2mol/L-1.6mol/L=0.4mol/L，则该时间段X的平均反应速率为： ，故D正确； 故答案为B。 【点睛】升高温度，正逆反应速率会同时瞬间增大，但浓度不会瞬间增大。压缩体积的加压会使正逆反应速率瞬间增大，同时浓度也增大。 2．工业上利用Ga与NH3高温条件下合成半导体材料氮化镓(GaN)固体同时有氢气生成。反应中，每生成3mol H2时放出30.8 kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应，下列有关表达正确的是    A．Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可以为升温或加压 B．Ⅱ图像中纵坐标可以为镓的转化率 C．Ⅲ图像中纵坐标可以为化学反应速率 D．Ⅳ图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量 【答案】A 【详解】A．Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率，升高温度或增大压强，反应速率增大，图像符合题意，正确； B．Ga是固体，没有浓度可言，不能计算其转化率，错误； C．Ga是固体，其质量不影响反应速率，错误； D．反应方程式为，相同压强下，升高温度，平衡逆向移动，平均相对分子质量增大；相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，平均相对分子质量增大，错误。 故答案选A。 3．已知反应：A(g)+B(g)C(g)+D(g)，在一定压强下，按x＝(A的物质的量始终为1 mol)向密闭容器中充入A气体与B气体。图甲表示平衡时，A气体的体积分数(V%)与温度(T)、x的关系。图乙表示x＝2时，正逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法正确的是 A．图甲中，x2＜1 B．图乙中，A线表示正反应的平衡常数 C．由图乙可知，T1时，K＝1，B的转化率约为33.3% D．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减小 【答案】C 【详解】A．增大B的量，平衡正向移动，A的体积分数减小，则甲中x2＞1，故A错误； B．由图甲可知，升高温度A的体积分数增大，可知正反应为放热反应，则升高温度正反应的K减小，乙中线B表示正反应的平衡常数，故B错误； C．由图乙可知，T1时，x＝2，K＝1，设B的转化物质的量为a，容器的体积为VL，列三段式： K= =1，解得a= ，则B的转化率=ｘ100%≈33.3%，故C正确； D．由于正反应为气体分子数不变的放热反应，恒容绝热装置中进行上述反应，体积、物质的量不变，压强随温度的变化而变化，则达到平衡时，装置内的气体压强将增大，故D错误； 答案选C。 4．CO常用于工业冶炼金属，如图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg与温度(t)的关系曲线图。下列说法正确的是 A．工业上可以通过增高反应装置来减少尾气中CO的含量 B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr) C．工业冶炼金属铜(Cu)时较高的温度有利于提高CO的利用率 D．CO还原Cu2O的反应ΔH＞0 【答案】B 【详解】A．增高炉的高度，可以增大CO与铁矿石的接触，但不能影响平衡移动，CO的利用率不变，A错误； B．由图像可知用CO工业冶炼金属铬时，lg一直很高，说明CO转化率很低，因此不适合冶炼铬，B正确； C．由图像可知温度越高，lg越大，说明在较高的温度时平衡逆向移动，不利于提高CO的利用率，C错误； D．由图像可知：升高温度，lg增大，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应是放热反应，因此ΔH＜0，D错误； 故合理选项是B。 5．某课题组研究煤燃烧过程中氮氧化物与砷反应的微观机理，得到如下数据和图象。已知：反应速率为反应物浓度和速率常数的函数，为活化能。对于所研究的三个反应，下列说法错误的是 反应 78.45 2.58 155.85 A．相同条件下的氧化性： B．相同条件下，As与NO的反应速率最慢 C．升高温度能增大As与反应的活化能 D．其他条件不变，改变温度不能显著改变As与的反应速率 【答案】C 【详解】A．由可知，N元素的化合价降低，二氧化氮为氧化剂，则相同条件下的氧化性：，A项正确； B．由表中信息可知，NO与As的反应的活化能最大，则相同条件下As与NO的反应速率最慢，B项正确； C．升高温度，可增大活化分子百分数，增大反应速率，但不改变反应的活化能，C项错误； D．反应速率为反应物浓度和的函数，由图可知，As与反应中，随温度的升高变化不大，则其他条件不变，改变温度不能显著改变As与的反应速率，D项正确。 故选C。 6．已知反应：2NO2(红棕色)N2O4(无色)  △H<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口，如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深，透光率越小)。下列说法正确的是 A．b点的操作是拉伸注射器 B．d点：v(正) > v(逆) C．c点与a点相比，c(NO2)增大，c(N2O4)减小 D．若不忽略体系温度变化，且没有能量损失，则温度T(c) > T(d) 【答案】D 【详解】A. b点时，透光率突然下降，说明c(NO2)突然增大，则操作是压缩注射器，A错误； B. d点，透光率下降，则c(NO2)增大，平衡逆向移动，v(正) < v(逆)，B错误； C. c点是在a点的基础上压缩注射器，则c(NO2)增大，c(N2O4)增大，C错误； D. 由点到c点，压缩注射器，反应正向进行，放出热量，混合气的温度升高；c点到d点，透光率突然增大，则为拉伸注射器，平衡逆向移动，吸收热量，所以温度T(c) > T(d)，D正确。 故选D。 7．已知反应2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)的平衡常数如下表。按照相同的物质的量投料， 测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列大小比较正确的是 平衡常数 温度/℃ 500 700 800 K 2.50 0.34 0.15 A．平衡常数：K(a)＞K(c)，K(b)=K(d) B．正反应速率：v(a)＞v(c)，v(b)=v(d) C．达到平衡所需时间：t(a)=t(c)，t(b)＞t(d) D．平均相对分子质量：M(a)=M(c)，M(b)＞M(d) 【答案】A 【详解】A、温度相同，平衡常数相同，不同温度时，CO的转化率越大，平衡向右移动，平衡常数越大，所以K(a)＞K(c)，K(b)=K(d)，正确； B、根据表中数据，温度越高，平衡常数越小，平衡向左移动，说明正反应为放热反应，所以T1< T2< T3，则反应速率v(a)<v(c)，b、d点温度相同，b点压强大于d，所以v(b)>v(d),错误； C、因为v(a)<v(c)，v(b)>v(d)，所以达到平衡所需时间：t(a)>t(c)，t(b)<t(d)，错误； D、平衡向右移动，气体的物质的量减小，平均相对分子质量增大，所以M(a)>M(c)，错误。 答案选A。 8．在一体积不变的密闭容器中充入2molNH3，并放入一定量的Fe2O3，发生化学反应：Fe2O3(s)+2NH3(g)2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g) △H，实验测得化学平衡时的有关变化曲线如图所示。已知：平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压=气体总压×该气体的物质的量分数。下列说法错误的是（    ） A．该反应的△H>0 B．气体压强：p2>p1 C．平衡后再加入Fe2O3，NH3的转化率增大 D．M点的平衡常K= 【答案】C 【详解】A. 由图可知，随温度升高，氨气的体积分数降低，平衡正向移动，则正反应是吸热反应，该反应的，正确； B. 由于是气体体积增大的反应，加压平衡逆向移动，氨的体积分数增大，则气体压强：，正确； C. 是固体，增加的量对平衡没有影响，平衡后再加入，的转化率不变，错误； D. 设平衡时生成，则 由图可知M点时氨气的体积分数为25%，则，平衡时气体的总物质的量，图中M点的平衡常数，正确； 故选C。 9．一定条件下合成乙烯：。已知温度对的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如下图。下列说法正确的是 A．M点的正反应速率大于N点的逆反应速率v逆 B．若投料比，则图中M点乙烯的体积分数为 C．，催化剂对平衡转化率的影响最大 D．当温度高于，升高温度，平衡逆向移动导致催化剂的催化效率降低 【答案】B 【详解】A.化学反应速率随温度的升高而加快，但N点催化剂的催化效率比M低，所以(M)有可能小于(N)，故A错误； B.设开始投料为4mol，则为1mol，当在M点平衡时二氧化碳的转化率为 所以有 开始    4               1                   0            0 转化                                      1 平衡                                      1 所以乙烯的体积分数为，故B正确； C.，催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动和转化率，所以对平衡转化率的影响无因果关系，故 C错误； D.根据图像，当温度高于，升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则平衡逆向移动，但催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动和转化率，故D错误。 故选B。 10．1889年，阿伦尼乌斯提出了反应速率常数与温度间关系的经验公式：(k为反应速率常数，R为摩尔气体常量，T为热力学温度，为活化能，A为比例系数)，该公式可以用于计算基元反应(指在反应中一步直接转化为产物的反应)的活化能.下图是三个不同的基元反应的随变化的曲线图。下列关于上述基元反应的说法中错误的是 A．活化能由大到小的顺序是 B．一定温度下，活化能小的反应，化学反应速率大 C．对于不同反应，温度升高时活化能大的反应速率变化大 D．对于同一反应，反应速率随温度的升高而增大 【答案】A 【详解】A．根据图象可知，当温度相同时反应Ⅰ对应lnk较大，根据lnk=lnA﹣，则此时Ea偏小，故活化能由大到小的顺序是Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ，故A错误； B．活化能越小，反应速率越大，故B正确； C．根据lnk=lnA﹣，对于温度升高时活化能大的反应，其速率常数变化程度大，反应速率变化大，故C正确； D．根据温度对反应速率的影响可知，升高温度反应速率加快，故D正确； 故选：A。 二、填空题 11．氨气是重要的化工原料，在国民经济中占重要地位。工业合成氨的反应为    。回答下列问题： (1)图甲表示合成氨反应在某段时间中反应速率与时间的曲线图，、、时刻分别改变某一外界条件，则在下列达到化学平衡的时间段中，的体积分数最小的一段时间是 (填字母)。 A． B． C． D． 时刻改变的条件是 。 (2)在773K时，分别将2mol和6mol充入一个固定容积为1L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中、与反应时间t的关系如表所示： t/min 0 5 10 15 20 25 30 /mol 6.00 4.50 3.60 3.30 3.03 3.00 3.00 /mol 0 1.00 1.60 1.80 1.98 2.00 2.00 ①该温度下，此反应的平衡常数K= ②该温度下，若向同容积的另一容器中投入的、、的浓度分别为、、，则此时 (填“>”、“<”或“=”)。 ③由表中的实验数据计算得到“浓度一时间”的关系可用图乙中的曲线表示，表示的曲线是 。在此温度下，若起始充入4mol和12mol，则反应刚达到平衡时，表示的曲线上相应的点为 。 【答案】(1) D 减小压强或增大体积 (2) ＞ Ⅱ B 【详解】（1）根据图象，t1－t2时间反应向逆反应方向进行，消耗NH3，t3－t4时间段，化学平衡不移动，t4－t5时间段，反应向逆反应方向进行，消耗NH3，因此氨气的体积分数最小的时间段是t5－t6，故选D；t4时刻，正逆反应速率都降低，可能降低温度，也可能减小压强，如果是降低温度，该反应为放热反应，平衡影响正反应方向进行，v正＞v逆，不符合图象，因此只能是减小压强或增大容器的体积； （2）①根据表中数据可知，反应进行到25min时，达到平衡状态；反应在容积为1L的密闭容器中进行，根据合成氨的反应列三段式： 该温度下，此反应的平衡常数； ②温度不变的情况下，平衡常数保持不变为；其他条件相同，投入、、，该反应的初始浓度商，反应正向进行，则此时v正＞v逆； ③由题给信息可知，分别将2molN2和6molH2充入一个固定容积为的密闭容器中进行反应，起始浓度为2mol/L，曲线Ⅱ符合；2molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中进行反应，达到平衡后，氢气的浓度为3mol/L，现起始充入4 molN2和12 molH2，假设平衡不移动，达到平衡后，氢气的浓度应为6mol/L，但由于容器的容积不变，同比例增大反应物的量，相当于加压，平衡向正反应方向移动，氢气的转化率增大，故平衡时氢气浓度3mol/L＜c(H2)＜6mol/L，且加压会使反应速率增大，则反应刚达到平衡时，表示c(H2)-t的曲线上相应的点为B。 12．能源是人类共同关注的重要问题。页岩气是从页岩层中开采出来的一种非常重要的天然气资源，页岩气的主要成分是甲烷，是公认的洁净能源。 （1）页岩气不仅能用作燃料，还可用于生产合成气(CO和H2)。CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H1 已知：①CH4、H2、CO的燃烧热（△H）分别为-a kJ•mol-1、-b kJ•mol-1、-c kJ•mol-1； ②H2O(l)=H2O(g)；△H=+d kJ•mol-1 则△H1= （用含字母a、b、c、d的代数式表示）kJ•mol-1。 （2）用合成气生成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2，在10L恒容密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，200℃时n(H2)随时间的变化如表所示：    t/min 0 1 3 5 n(H2)/mol 8.0 5.4 4.0 4.0 ①△H2 (填“>”“<”或“ = ”)0。 ②下列说法正确的是 (填标号）。 a.温度越高，该反应的平衡常数越大 b.达平衡后再充入稀有气体，CO的转化率提高 c.容器内气体压强不再变化时，反应达到最大限度 d.图中压强p1<p2 ③0〜3min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)= mol • L-1·min-1。 ④200℃时，该反应的平衡常数K= 。向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mol CO、2mol H2、2mol CH3OH，保持温度不变，则化学平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。 【答案】 -a+3b+c–d < cd （或0.067） 6.25 正向 【分析】（1）根据盖斯定律作答。 （2）①温度对平衡的影响因素为温度升高，化学平衡向吸热方向移动，如果正向移动，反应物的转化率会升高； ②a．平衡常数表示反应进行的程度，当平衡正向移动时平衡常数增大； b．达平衡后再充入稀有气体，压强增大，但不影响反应物和生成物的浓度，平衡不移动； c．反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)在进行的过程中，达到平衡前气体总物质的量在不断变化； d．在恒温恒容的条件下，增大压强，平衡向气体总物质的量减小的方向移动； ③先根据图表计算在0〜3min内CH3OH的变化浓度，再利用公式v=计算0〜3min内v(CH3OH)； ④结合平衡状态和平衡常数的公式计算，向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mol CO、2mol H2、2mol CH3OH，保持温度不变，根据此时浓度计算浓度商Qc，再比较Qc与K的关系判断平衡移动方向。 【详解】(1)已知：①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)    △H= −a kJ⋅mol−1， ②H2(g)+O2(g)=H2O(l)  △H= −b kJ⋅mol−1， ③CO(g)+O2(g)=CO2(g)  △H= −c kJ⋅mol−1， ④H2O(l)=H2O(g)  △H= +d kJ⋅mol−1， 根据盖斯定律,②×3+③−①−④可知：CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g),则△H1=(−a+3b+c−d) kJ⋅mol−1， (2)①由图示可知在恒压条件下,随着温度的升高CO的转化率降低，说明升高温度平衡逆向移动,即正反应为放热反应，△H2<0； ②a. 反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)正方向为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，a项错误； b. 达平衡后再充入稀有气体，压强增大，但平衡不移动，CO的转化率不变，b项错误； c. 反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)在进行的过程中，达到平衡前气体总物质的量在不断变化，当容器内气体压强不再变化时，说明混合气体的总物质的量不再改变，反应达到平衡，即反应达到最大限度，c项正确； d. 由图示可知,在恒温恒容的条件下,增大压强,平衡向正方向移动,CO的转化率增大,即图中压强p1<p2，d项正确； 故答案为cd； ③由图表可知，3min后反应达到平衡状态                                CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) 起始浓度(mol/L)     0.4        0.8             0 变化浓度(mol/L)     0.2        0.4           0.2 平衡浓度(mol/L)     0.2       0.4             0.2 0〜3min内用CH3OH表示的反应速率v(CH3OH)= =（或0.067） mol⋅L−1⋅min−1， ④由③计算的平衡状态可知，200℃时平衡常数K==6.25；向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再加入2mol CO、2mol H2、2mol CH3OH,此时各物质的浓度为c(CO)=0.4mol/L，c(H2)=0.6mol/L，c(CH3OH)=0.4mol/L，保持温度不变，则化学平衡不变,此时Qc=＜K，则此时平衡向正向移动。 ( 1 )学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$