专题04 化学反应速率与平衡图像分析（重难点讲义）化学人教版2019选择性必修1

专题04 化学反应速率与平衡图像分析 1.从变化的角度认识与时间相关的各类图像，分析时间变化时v、c、n、α、φ等物理量变化的原因。 2.通过对常见图像的分析，构建分析时间图像的思维模型。 3.从变化的角度认识温度(压强)、起始投料等相关的图像，分析曲线与平衡移动的关系。 4.通过对图像的分析，构建分析图像的思维模型。 一、单因素时间图像 1．坐标型图像分析思路 (1)找“重点”——起点、拐点、终点、交点、突变点等 借助“重点”中的有效信息，能够快速找到图像解题思路，突破图像分析难点。 (2)看变化——线的走向与斜率大小 ①线的走向：随着横坐标自变量的增大，纵坐标因变量是变大、变小或不变。例如，当纵坐标表示的物理量是速率、物质的量浓度、物质的量、转化率、体积分数时，图像中出现一条水平直线，则该反应达到化学平衡状态。 ②斜率大小：斜率是化学平衡图像曲线中一个重要的参数。图像中通常对比两条不同曲线的斜率，或者比较同一条曲线不同时刻的斜率变化来判断反应改变的外界条件。 (3)想规律——化学反应规律和化学平衡 结合影响化学反应速率的因素及勒夏特列原理，控制变量分析图像。 2．常见单因素时间图像分析 (1)反应过程中物质的量或浓度—时间图像 图像示例 方法指导 在2 L密闭容器中，某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。 看坐标，定意义； 零起点，定投料； 线变化，定方向； 量变化，定计量。 注：n、c、v等变化量之比等于化学计量数之比 ①横坐标表示反应过程中时间的变化，纵坐标表示反应过程中物质的物质的量的变化； ②该反应的化学方程式是3A(g)＋B(g)2C(g)； ③在反应到达2 min时，正反应速率与逆反应速率之间的关系：相等； ④若用A物质的量浓度的变化表示反应达到平衡(2 min)时的正反应速率是0.15 mol·L－1·min－1 (2)条件改变时速率—时间图像 图像示例 方法指导 对于反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，填写改变的条件及平衡移动的方向 看坐标，定意义； 零起点，定投料； 线变化，定条件； v高低，定移动。 注：改变浓度条件，图像一点保持连续；改变温度或压强，两点突变 ①t1时，增大反应物的浓度，平衡正向移动； ②t2时，降低温度，平衡正向移动； ③t3时，增大压强，平衡正向移动； ④t4时，使用催化剂，平衡不移动 (3)条件改变时物质的量或浓度—时间图像 条件改变 图像示例 方法指导 减压(容器体积扩大到原来的2倍) N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 当容器体积扩大到原来的n倍，反应体系中气态各物质的浓度均变为原来浓度的倍，所有线都出现“断点” 升高温度 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 当反应体系中温度发生改变时，v－t中速率曲线出现“断点”，而恒容条件下c－t中所有线全部是连续的 降低温度 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 二、多因素时间图像 1．单一条件——转化率(α)或者百分含量等在不同温度或压强下随时间变化的图像 图像示例 方法指导 根据图像回答下列问题： 看拐点： 先拐→先平衡、速率快、条件高，即“先拐先平数值大”。 想原理： 温度高低→ΔH； 压强大小→气体化学计量数 (1)图Ⅰ表示T2>T1，正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动； (2)图Ⅱ表示p2>p1，压强增大，A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体总体积增大的反应； (3)图Ⅲ中生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a可能使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积) 2.多条件——转化率(α)或者百分含量等在不同温度或压强下随时间变化的图像 A(g)＋B(g)xC(g) 图像中有三个量时“定一议二”，利用控制变量法、结合“先拐先平数值大”原则分析化学平衡图像： T相同时比较p：p2 >p1，x＝1 p相同时比较T：T2 >T1，正反应吸热 三、温度(压强)的相关图像 1．恒温(恒压)图像 在恒温(恒压)图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。 (1)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同温度下(T1<T2)，混合气体中C的含量(C%)与压强(p)的关系图像如图所示： ①选一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%减小，化学平衡逆向移动，a＋b<c； ②作一等压线(如p3)，温度升高，C%增大，化学平衡正向移动，正反应是吸热反应。 (2)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同压强下，混合气体中C的含量(C%)与温度(T)的关系图像如图所示： ①选一等压线，随着温度的升高，C%减小，化学平衡逆向移动，ΔH <0； ②作一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%增大，化学平衡正向移动，a＋b>c。 2．速率—压强(或温度)图像 (1)可逆反应mA(g)nB(g)＋pC(s)　ΔH＝Q kJ·mol－1，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像： ①根据正、逆反应速率与温度的变化曲线，可判断反应的ΔH，则：Q <0； ②根据正、逆反应速率与压强的变化曲线，可判断反应前后气体体积的变化，则：m >n。 特别注意　图中交点是平衡点，分析温度、压强对化学平衡影响时，一般选择交点之后的曲线的变化来判断。 (2)某可逆反应中，温度的变化对正、逆反应速率的影响如图所示： 根据正、逆反应速率与温度的变化曲线，可判断该可逆反应的正反应为吸热反应。 四、几种特殊图像 1．平衡曲线 序号 图像示例 方法指导 (1) 对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。 平衡曲线上的任意一点均为该条件下达到平衡的点，线外点均未达到平衡。若未达到平衡的点在该条件下达到平衡过程如图所示： 则：L线的左上方(E点)，A%大于此压强时平衡体系的A%，E点v正>v逆； L线的右下方(F点)，F点v正<v逆 (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如图所示： 若未达到平衡的点在该条件下达到平衡过程如图所示： 图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正＞v逆的是点3，表示v正＜v逆的是点1，而点2、4表示v正＝v逆 2.拋物线型 (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，M点为平衡点，M点后为平衡受温度或压强的影响情况。 ②方法技巧 拋物线型图像顶(最低)点前未达到平衡，从顶(最低)点向后分析平衡移动情况。 【特别提醒】曲线上的每个点是否都达到平衡，往往需要通过曲线的升降或斜率变化来判断，如果未到达平衡则不能使用平衡移动原理，考虑速率变化对纵坐标量的影响，到达平衡以后的点使用平衡移动原理分析。 (2)投料平衡曲线 ①反应物不止一种的可逆反应，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，改变反应物的投料比，当反应物按照n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料时，NH3百分含量最大。 ②方法指导 a．投料平衡曲线上的点均为平衡点。 b．投料比等于化学计量数之比时，生成物的含量最大。 【特别提醒】横坐标也可能是一种反应物的起始物质的量。 题型01速率—时间图像 【典例01】(24-25·广东省中山·期中)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应：A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示，正、逆反应速率随时间的变化如图乙所示，下列说法中正确的是(　　) A．30～40 min该反应使用了催化剂 B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应 C．30 min时降低温度，40 min时升高温度 D．8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L－1·min－1 题型02 浓度—时间图像 【典例02】(24-25·山东省德州·期末)溶液中的反应X＋Y2Z分别在①②③三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度为c(X)＝c(Y)＝0.100 mol·L－1、c(Z)＝0，反应物X的浓度随时间变化如图所示。②③与①比较只有一个实验条件不同，下列说法不正确的是(　　) A．反应进行到5.0 min时实验③的反应速率最快 B．条件②的反应最先达到平衡 C．②与①比较，②可能压强更大 D．该反应的正反应是吸热反应 题型03 转化率(含量)—时间图像 【典例03】(24-25·福建省莆田·期中)已知A(g)＋B(g)2C(g)，反应过程中C的百分含量与温度关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．正反应速率：v(c)>v(d)>v(b) B．化学平衡常数：K(d)>K(c) C．c点向d点变化时，v正<v逆 D．d点状态加入合适的催化剂可使C%增大 题型04 恒温(恒压)线图像 【典例04】(24-25·吉林省通化·期末)乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯水化法生产，反应的化学方程式：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)，下图为乙烯的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系[起始n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶1]。 下列有关叙述正确的是(　　) A．Y对应的乙醇的物质的量分数为 B．X、Y、Z对应的反应速率：v(X)>v(Y)>v(Z) C．X、Y、Z对应的平衡常数数值：KX<KY<KZ D．增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率 题型05 综合考查图像 【典例05】(24-25·安徽省马鞍山·期中)合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数w(NH3)的变化曲线。 下列说法正确的是(　　) A．该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小 B．图2中0～10 min内该反应的平均速率v(H2)＝0.045 mol·L－1·min－1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为d C．图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是b点 D．图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1>T2，K1>K2 【巩固练】 1.(24-25·山东省淄博·期中)在密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像，推断在t1时刻突然改变的条件可能是(　　) A．催化剂失效 B．减小生成物的浓度 C．降低体系温度 D．增大容器的体积 2.(24-25·安徽省六安·期末)在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，在温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．T2下，在O～t1 min内，v(Y)＝mol·L－1·min－1 C．M点的正反应速率v正大于W点的逆反应速率v逆 D．M点和W点的化学平衡常数：K(M)>K(W) 3．(24-25·广东省珠海·期中)可逆反应：aA(g)＋bB(s)cC(g)＋dD(g)，当其他条件不变时，反应过程中某物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图，下列判断正确的是(　　) A．T1<T2　ΔH>0 B．T1>T2　ΔH<0 C．p1<p2　a＝c＋d D．p1<p2　a＋b＝c＋d 4.(24-25·山东省泰安·期末)已知反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，向某体积恒定的密闭容器中按体积比2∶1充入SO2和O2，在一定条件下发生反应。如图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图(图中T表示温度)，Y可以是(　　) A．O2的体积分数 B．混合气体的密度 C．密闭容器内的压强 D．SO2的转化率 5.(24-25·广西桂林·期末)反应mX(g)nY(g)＋pZ(g)　ΔH，在不同温度下的平衡体系中，物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该反应的ΔH＞0 B．m＜n＋p C．B、C两点化学平衡常数：KB＞KC D．A、C两点的反应速率：v(A)＜v(C) 6．(24-25·广东省汕尾·期中)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的正反应为吸热反应 B．压强大小关系为p1<p2<p3 C．M点对应的平衡常数K的数量级为10－2 D．在p2及512 K时，图中N点v正<v逆 7.(24-25·山东省菏泽·期末)乙酸甲酯转化为乙醇的反应原理为CH3COOCH3(g)＋2H2(g)C2H5OH(g)＋CH3OH(g)　ΔH<0。该反应中反应速率随时间变化的关系如图所示，t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件。下列说法错误的是(　　) A．t1时升高温度 B．t3时加入催化剂 C．t4时增大反应容器的容积，使体系压强减小 D．在反应保持化学平衡的时间段中，C2H5OH的体积分数最小的时间段是t2～t3 8.(24-25·四川省宜宾·期中)在一恒温恒压的密闭容器中发生反应：M(g)＋N(g)2R(g)　ΔH<0，t1时刻达到平衡，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．t1时刻的v正小于t2时刻的v正 B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中通入R C.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，M的体积分数相等 D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，反应的平衡常数相等 9.(24-25·陕西省榆林·期末)一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是(　　) A．该反应的化学方程式为6A＋2D3B＋4C B．0～1 s，v(A)＝v(B) C．0～5 s，B的平均反应速率为0.06 mol·L－1·s－1 D．反应进行到5 s时，v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D) 10．(24-25·内蒙通辽·期中)有可逆反应：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH<0。 已知在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是(　　) A．降低温度、增大压强、减小反应物浓度、使用催化剂 B．使用催化剂、增大压强、增大反应物浓度、升高温度 C．增大反应物浓度、使用催化剂、减小压强、升高温度 D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用催化剂 【强化练】 11．(24-25·安徽省黄山·期中)下列说法不正确的是(　　) A．图1可表示将一定量的CO和NO通入刚性容器发生反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，物质的量随时间的变化关系，且t1时达到平衡 B．图2可表示反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)，在t0时将容器的体积缩小为原来的一半后再次平衡的过程中压强随时间的变化关系 C．图3可表示反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)的ΔH与时间的变化关系，且t1时不一定达到平衡 D．图4可表示在绝热容器中充入一定量的A和B，发生反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH<0，平衡常数与时间的关系图，且t1时达到平衡 12．(24-25浙江省宁波·期末)某恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，反应速率(v)与温度(T)、SO2的体积分数[V(SO2)%]与压强(p)的关系分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是(　　) A．图甲中，曲线1表示逆反应速率与温度的关系 B．图甲中，d点表示温度为T0时，反应已经达到平衡 C．图乙中，温度恒定时，a、b两点对应的反应速率：va>vb D．图乙中，温度恒定时，c点的反应正在向逆反应方向进行 13．(24-25·黑龙江省七台河·期中)T ℃时，对于可逆反应：A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)　ΔH>0。下列各图中正确的是(　　) 14.(24-25·山西省临汾·期末)已知A(g)＋B(g)2C(g)，反应过程中C的百分含量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．正反应速率：v(c)>v(d)>v(b) B．化学平衡常数：K(d)>K(c) C．c点向d点变化时，v正<v逆 D．d点状态加入合适的催化剂可使C%增大 15.(24-25·河南省新乡·期中)如图为条件一定时，反应2NO＋O22NO2＋Q(Q＞0)中NO的最大转化率与温度变化关系曲线图，图中有A、B、C、D、E五点，其中表示未达到平衡状态，且v正＜v逆的点是(　　) A．B和C B．A和E C．E D．A和C 16.(24-25·江苏省苏州·期末)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是(　　) A．反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH>0 B．图中X点所示条件下，延长反应时间不能提高NO的转化率 C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO的转化率 D．380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4 mol·L－1，NO的平衡转化率为50%，则平衡常数K>2 000 17.(24-25·湖南省湘潭·期中)在某容积一定的密闭容器中，发生反应：A(g)＋B(g)xC(g)，根据图Ⅰ所示的反应曲线，判断下列有关图Ⅱ的说法正确的是(T表示温度，p表示压强，C%表示C的体积分数)(　　) A．x＝1，ΔH＜0，p3＜p4，y轴表示混合气体的密度 B．x＝2，ΔH＞0，p3＜p4，y轴表示B的体积分数 C．x＝1，ΔH＜0，p3＞p4，y轴表示B的转化率 D．x＝1，ΔH＞0，p3＞p4，y轴表示B的体积分数 18．(24-25·辽宁省抚顺·期末)已知：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol－1。若反应物起始的物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　) 19．(24-25·山西省晋中·期中)在某一容积为2 L的密闭容器中，加入0.8 mol H2和0.6 mol I2，在一定条件下发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0，反应中各物质的浓度随时间变化的情况如图： (1)根据上图数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为________(保留三位有效数字)。 (2)反应达到平衡后，第8 min时： ①若升高温度，化学平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”)，HI浓度的变化正确的是________(用下图中a～c的编号回答)。 ②若加入I2，H2浓度的变化正确的是________(用下图中d～f的编号回答)。 (3)反应达到平衡后，第8 min时，若反应容器的容积扩大一倍，请在下图中画出8 min后HI浓度的变化情况。 20．(24-25·浙江省温州·期末)已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应)。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，回答下列问题： (1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是__________。 (2)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)＝_____ mol·L－1·min－1；反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是______________________________________。 (3)若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25 min时还可以采取的措施是________(填字母)。 A．加入催化剂 B．缩小容器体积 C．升高温度 D．加入一定量的N2O4 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 化学反应速率与平衡图像分析 1.从变化的角度认识与时间相关的各类图像，分析时间变化时v、c、n、α、φ等物理量变化的原因。 2.通过对常见图像的分析，构建分析时间图像的思维模型。 3.从变化的角度认识温度(压强)、起始投料等相关的图像，分析曲线与平衡移动的关系。 4.通过对图像的分析，构建分析图像的思维模型。 一、单因素时间图像 1．坐标型图像分析思路 (1)找“重点”——起点、拐点、终点、交点、突变点等 借助“重点”中的有效信息，能够快速找到图像解题思路，突破图像分析难点。 (2)看变化——线的走向与斜率大小 ①线的走向：随着横坐标自变量的增大，纵坐标因变量是变大、变小或不变。例如，当纵坐标表示的物理量是速率、物质的量浓度、物质的量、转化率、体积分数时，图像中出现一条水平直线，则该反应达到化学平衡状态。 ②斜率大小：斜率是化学平衡图像曲线中一个重要的参数。图像中通常对比两条不同曲线的斜率，或者比较同一条曲线不同时刻的斜率变化来判断反应改变的外界条件。 (3)想规律——化学反应规律和化学平衡 结合影响化学反应速率的因素及勒夏特列原理，控制变量分析图像。 2．常见单因素时间图像分析 (1)反应过程中物质的量或浓度—时间图像 图像示例 方法指导 在2 L密闭容器中，某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。 看坐标，定意义； 零起点，定投料； 线变化，定方向； 量变化，定计量。 注：n、c、v等变化量之比等于化学计量数之比 ①横坐标表示反应过程中时间的变化，纵坐标表示反应过程中物质的物质的量的变化； ②该反应的化学方程式是3A(g)＋B(g)2C(g)； ③在反应到达2 min时，正反应速率与逆反应速率之间的关系：相等； ④若用A物质的量浓度的变化表示反应达到平衡(2 min)时的正反应速率是0.15 mol·L－1·min－1 (2)条件改变时速率—时间图像 图像示例 方法指导 对于反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，填写改变的条件及平衡移动的方向 看坐标，定意义； 零起点，定投料； 线变化，定条件； v高低，定移动。 注：改变浓度条件，图像一点保持连续；改变温度或压强，两点突变 ①t1时，增大反应物的浓度，平衡正向移动； ②t2时，降低温度，平衡正向移动； ③t3时，增大压强，平衡正向移动； ④t4时，使用催化剂，平衡不移动 (3)条件改变时物质的量或浓度—时间图像 条件改变 图像示例 方法指导 减压(容器体积扩大到原来的2倍) N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) 当容器体积扩大到原来的n倍，反应体系中气态各物质的浓度均变为原来浓度的倍，所有线都出现“断点” 升高温度 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 当反应体系中温度发生改变时，v－t中速率曲线出现“断点”，而恒容条件下c－t中所有线全部是连续的 降低温度 2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＝－56.9 kJ·mol－1 二、多因素时间图像 1．单一条件——转化率(α)或者百分含量等在不同温度或压强下随时间变化的图像 图像示例 方法指导 根据图像回答下列问题： 看拐点： 先拐→先平衡、速率快、条件高，即“先拐先平数值大”。 想原理： 温度高低→ΔH； 压强大小→气体化学计量数 (1)图Ⅰ表示T2>T1，正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动； (2)图Ⅱ表示p2>p1，压强增大，A的转化率减小，平衡逆向移动，说明正反应是气体总体积增大的反应； (3)图Ⅲ中生成物C的百分含量不变，说明平衡不发生移动，但反应速率a>b，故a可能使用了催化剂；也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应，a增大了压强(压缩体积) 2.多条件——转化率(α)或者百分含量等在不同温度或压强下随时间变化的图像 A(g)＋B(g)xC(g) 图像中有三个量时“定一议二”，利用控制变量法、结合“先拐先平数值大”原则分析化学平衡图像： T相同时比较p：p2 >p1，x＝1 p相同时比较T：T2 >T1，正反应吸热 三、温度(压强)的相关图像 1．恒温(恒压)图像 在恒温(恒压)图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量。确定横坐标所表示的量，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系，即“定一议二”。 (1)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同温度下(T1<T2)，混合气体中C的含量(C%)与压强(p)的关系图像如图所示： ①选一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%减小，化学平衡逆向移动，a＋b<c； ②作一等压线(如p3)，温度升高，C%增大，化学平衡正向移动，正反应是吸热反应。 (2)反应aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同压强下，混合气体中C的含量(C%)与温度(T)的关系图像如图所示： ①选一等压线，随着温度的升高，C%减小，化学平衡逆向移动，ΔH <0； ②作一等温线(如T1)，随着压强的增大，C%增大，化学平衡正向移动，a＋b>c。 2．速率—压强(或温度)图像 (1)可逆反应mA(g)nB(g)＋pC(s)　ΔH＝Q kJ·mol－1，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像： ①根据正、逆反应速率与温度的变化曲线，可判断反应的ΔH，则：Q <0； ②根据正、逆反应速率与压强的变化曲线，可判断反应前后气体体积的变化，则：m >n。 特别注意　图中交点是平衡点，分析温度、压强对化学平衡影响时，一般选择交点之后的曲线的变化来判断。 (2)某可逆反应中，温度的变化对正、逆反应速率的影响如图所示： 根据正、逆反应速率与温度的变化曲线，可判断该可逆反应的正反应为吸热反应。 四、几种特殊图像 1．平衡曲线 序号 图像示例 方法指导 (1) 对于化学反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如图)。 平衡曲线上的任意一点均为该条件下达到平衡的点，线外点均未达到平衡。若未达到平衡的点在该条件下达到平衡过程如图所示： 则：L线的左上方(E点)，A%大于此压强时平衡体系的A%，E点v正>v逆； L线的右下方(F点)，F点v正<v逆 (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如图所示： 若未达到平衡的点在该条件下达到平衡过程如图所示： 图中标出的1、2、3、4四个点，表示v正＞v逆的是点3，表示v正＜v逆的是点1，而点2、4表示v正＝v逆 2.拋物线型 (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，M点为平衡点，M点后为平衡受温度或压强的影响情况。 ②方法技巧 拋物线型图像顶(最低)点前未达到平衡，从顶(最低)点向后分析平衡移动情况。 【特别提醒】曲线上的每个点是否都达到平衡，往往需要通过曲线的升降或斜率变化来判断，如果未到达平衡则不能使用平衡移动原理，考虑速率变化对纵坐标量的影响，到达平衡以后的点使用平衡移动原理分析。 (2)投料平衡曲线 ①反应物不止一种的可逆反应，如N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，改变反应物的投料比，当反应物按照n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料时，NH3百分含量最大。 ②方法指导 a．投料平衡曲线上的点均为平衡点。 b．投料比等于化学计量数之比时，生成物的含量最大。 【特别提醒】横坐标也可能是一种反应物的起始物质的量。 题型01速率—时间图像 【典例01】(24-25·广东省中山·期中)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应：A(g)＋xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段内反应物的浓度随时间的变化如图甲所示，正、逆反应速率随时间的变化如图乙所示，下列说法中正确的是(　　) A．30～40 min该反应使用了催化剂 B．化学方程式中的x＝1，正反应为吸热反应 C．30 min时降低温度，40 min时升高温度 D．8 min前A的平均反应速率为0.08 mol·L－1·min－1 【答案】D 【解析】若使用催化剂，则化学反应速率加快，故A错误；由甲图像可知，A、B的浓度变化相同，故A、B的化学计量数相同，都为1；由乙图像可知，30 min时改变的条件为减小压强，40 min时改变的条件为升高温度，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，故B、C错误；8 min前A的平均反应速率为＝0.08 mol·L－1·min－1，故D正确。 题型02 浓度—时间图像 【典例02】(24-25·山东省德州·期末)溶液中的反应X＋Y2Z分别在①②③三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度为c(X)＝c(Y)＝0.100 mol·L－1、c(Z)＝0，反应物X的浓度随时间变化如图所示。②③与①比较只有一个实验条件不同，下列说法不正确的是(　　) A．反应进行到5.0 min时实验③的反应速率最快 B．条件②的反应最先达到平衡 C．②与①比较，②可能压强更大 D．该反应的正反应是吸热反应 【答案】C 【解析】相同时间内浓度变化量越大，化学反应速率越快，相同时间内浓度变化量最大的是实验③，则0～5.0 min实验③的反应速率最快，故A正确；根据图知，最先达到平衡状态的是②，故B正确；该反应是在溶液中进行的，压强不影响反应速率，所以②不可能是改变压强，应该是加入催化剂，故C错误；反应达到平衡的时间：①>③，则化学反应速率：①<③，与①相比，③改变的条件应该是升高温度，升高温度达到平衡时反应物浓度减小，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应，D正确。 题型03 转化率(含量)—时间图像 【典例03】(24-25·福建省莆田·期中)已知A(g)＋B(g)2C(g)，反应过程中C的百分含量与温度关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．正反应速率：v(c)>v(d)>v(b) B．化学平衡常数：K(d)>K(c) C．c点向d点变化时，v正<v逆 D．d点状态加入合适的催化剂可使C%增大 【答案】C 【解析】温度越高，反应速率越大，则正反应速率v(d)>v(c)>v(b)，A错误；正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，K减小，则化学平衡常数：K(d)<K(c)，B错误；由c点向d点变化时，平衡逆向移动，可知v正<v逆，C正确；d点时加入催化剂不会使平衡移动，C%不变，D错误。 题型04 恒温(恒压)线图像 【典例04】(24-25·吉林省通化·期末)乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯水化法生产，反应的化学方程式：C2H4(g)＋H2O(g) C2H5OH(g)，下图为乙烯的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系[起始n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶1]。 下列有关叙述正确的是(　　) A．Y对应的乙醇的物质的量分数为 B．X、Y、Z对应的反应速率：v(X)>v(Y)>v(Z) C．X、Y、Z对应的平衡常数数值：KX<KY<KZ D．增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率 【答案】A 【解析】据图可知，Y点对应乙烯的平衡转化率为20%，起始n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶1，设C2H4和H2O的起始物质的量均为1 mol，根据“三段式”计算： 　　　　 C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g) 起始/mol 1 1 0 转化/mol 0.2 0.2 0.2 平衡/mol 0.8 0.8 0.2 则平衡时乙醇的物质的量分数为＝，故A正确；结合图像可得：p1<p2<p3，且X、Y、Z三点对应的温度越来越高，所以X、Y、Z对应的反应速率：v(X)<v(Y)<v(Z)，故B错误；据图可知，升高温度，乙烯的平衡转化率降低，说明该反应为放热反应，则升高温度，平衡常数减小，所以X、Y、Z对应的平衡常数数值：KX>KY>KZ，故C错误；因正反应是气体体积减小的反应，则压强越大，乙烯的平衡转化率越大，又因正反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，乙烯的平衡转化率降低，故D错误。 题型05 综合考查图像 【典例05】(24-25·安徽省马鞍山·期中)合成氨反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2 L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下，改变起始物氢气的物质的量，平衡时NH3的质量分数w(NH3)的变化曲线。 下列说法正确的是(　　) A．该反应为自发反应，由图1可得加入适当的催化剂，E和ΔH都减小 B．图2中0～10 min内该反应的平均速率v(H2)＝0.045 mol·L－1·min－1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)的变化曲线为d C．图3中，a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物N2的转化率最高的是b点 D．图3中T1和T2表示温度，对应温度下的平衡常数为K1、K2，则：T1>T2，K1>K2 【答案】B 【解析】加入催化剂，活化能E减小，但反应热ΔH不变，A项错误；图3中c点起始时加入的H2最多，N2的转化率最高，C项错误；因合成氨正反应是放热反应，升高温度，平衡左移，图3中当n(H2)相同时，T1温度下达到平衡时的w(NH3)高于T2温度下达到平衡时的w(NH3)，所以T1<T2，D项错误。 【巩固练】 1.(24-25·山东省淄博·期中)在密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像，推断在t1时刻突然改变的条件可能是(　　) A．催化剂失效 B．减小生成物的浓度 C．降低体系温度 D．增大容器的体积 【答案】C 【解析】从图像可以看出：改变条件后，反应速率与原平衡速率出现断点且低于原平衡反应速率，说明改变的条件可能是降低温度或减压。从改变条件后的v′正与v′逆的大小关系，可得出化学平衡正向移动。降低温度，该平衡正向移动，必有v′正>v′逆，故选C。 2.(24-25·安徽省六安·期末)在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，在温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．正反应的活化能大于逆反应的活化能 B．T2下，在O～t1 min内，v(Y)＝mol·L－1·min－1 C．M点的正反应速率v正大于W点的逆反应速率v逆 D．M点和W点的化学平衡常数：K(M)>K(W) 【答案】C 【解析】根据“先拐先平数值大”知，温度T1>T2，升高温度X的浓度增大，说明平衡逆向移动，则正反应是放热反应，正反应的活化能小于逆反应的活化能，A错误；T2下，在O～t1 min内，v(X)＝ mol·L－1·min－1，相同时间内v(Y)＝v(X)＝ mol·L－1·min－1，B错误；温度越高化学反应速率越快，温度：T1>T2，M、W都是给定温度下的平衡点，各点的正、逆反应速率相等，所以M点的正反应速率v正大于W点的逆反应速率v逆，C正确；因为升高温度平衡逆向移动，所以温度越高平衡常数越小，又M点温度高于W点温度，所以M点和W点的化学平衡常数：K(M)<K(W)，D错误。 3．(24-25·广东省珠海·期中)可逆反应：aA(g)＋bB(s)cC(g)＋dD(g)，当其他条件不变时，反应过程中某物质在混合物中的百分含量与温度(T)、压强(p)的关系如图，下列判断正确的是(　　) A．T1<T2　ΔH>0 B．T1>T2　ΔH<0 C．p1<p2　a＝c＋d D．p1<p2　a＋b＝c＋d 【答案】C 【解析】先拐先平数值大，T1<T2、p1<p2；升高温度，C的百分含量减小，平衡逆向移动，ΔH<0；增大压强，A的百分含量不变，平衡不移动，a＝c＋d，故C正确。 4.(24-25·山东省泰安·期末)已知反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0，向某体积恒定的密闭容器中按体积比2∶1充入SO2和O2，在一定条件下发生反应。如图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图(图中T表示温度)，Y可以是(　　) A．O2的体积分数 B．混合气体的密度 C．密闭容器内的压强 D．SO2的转化率 【答案】D 【解析】由题图可知，温度T2达到平衡所用时间短，反应速率较快，所以温度T2＞T1，温度升高，Y表示的物理量降低，该反应的正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，氧气的体积分数增大，A错误；升温平衡向逆反应方向移动，但混合气体的总质量不变，容器的体积不变，混合气体的密度不变，B错误；升温平衡向逆反应方向移动，混合气体的总的物质的量增大，容器的体积不变，容器的压强增大，C错误；升温平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率降低，D正确。 5.(24-25·广西桂林·期末)反应mX(g)nY(g)＋pZ(g)　ΔH，在不同温度下的平衡体系中，物质Y的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该反应的ΔH＞0 B．m＜n＋p C．B、C两点化学平衡常数：KB＞KC D．A、C两点的反应速率：v(A)＜v(C) 【答案】C 【解析】由图可知温度升高，Y的体积分数增大，说明平衡正向移动，则正反应为吸热反应；增大压强，Y的体积分数减小，说明平衡逆向移动，则m＜n＋p；对吸热反应来说，温度升高，K增大，KB＜KC;A、C两点温度相同，C点压强大，则C点的反应速率大于A点的反应速率。 6．(24-25·广东省汕尾·期中)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)，实验测得不同温度及压强下，平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的正反应为吸热反应 B．压强大小关系为p1<p2<p3 C．M点对应的平衡常数K的数量级为10－2 D．在p2及512 K时，图中N点v正<v逆 【答案】C 【解析】A项，由图可知，随着温度升高，平衡时甲醇的物质的量减小，因此升温平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，错误；B项，由图可知，作一条等温线，因为正反应为气体体积减小的反应，压强越大，平衡时甲醇的物质的量也越大，所以p1>p2>p3，错误；C项，由图可知，M点对应的甲醇的物质的量为0.25 mol。则： 　CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 开始/mol　1　　　 2.75　　　0　　　　 0 转化/mol 0.25  0.75 0.25 0.25 平衡/mol 0.75  2 0.25 0.25 因此K＝≈1.04×10－2，正确；D项，由图可知，在p2及512 K时，N点甲醇的物质的量小于平衡时的物质的量，所以反应正向进行，则v正>v逆，错误。 7.(24-25·山东省菏泽·期末)乙酸甲酯转化为乙醇的反应原理为CH3COOCH3(g)＋2H2(g)C2H5OH(g)＋CH3OH(g)　ΔH<0。该反应中反应速率随时间变化的关系如图所示，t1、t3、t4时刻分别改变某一外界条件。下列说法错误的是(　　) A．t1时升高温度 B．t3时加入催化剂 C．t4时增大反应容器的容积，使体系压强减小 D．在反应保持化学平衡的时间段中，C2H5OH的体积分数最小的时间段是t2～t3 【答案】D 【解析】t1时升高温度，正、逆反应速率均增大，且平衡逆向移动，A项正确；t3时加入催化剂，正、逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，B项正确；当温度一定时，t4时增大反应容器的容积，体系压强减小，正、逆反应速率都减小，且平衡逆向移动，C项正确；由图和上述分析可知，在反应保持化学平衡的时间段中，C2H5OH的体积分数最小的时间段是t5～t6，D项错误。 8.(24-25·四川省宜宾·期中)在一恒温恒压的密闭容器中发生反应：M(g)＋N(g)2R(g)　ΔH<0，t1时刻达到平衡，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．t1时刻的v正小于t2时刻的v正 B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中通入R C.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，M的体积分数相等 D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，反应的平衡常数相等 【答案】A 【解析】已知在一恒温恒压的密闭容器中发生反应：M(g)＋N(g)2R(g)　ΔH<0，t1时刻达到平衡，在t2时刻改变某一条件，由图可知，反应再次达到平衡后，逆反应速率与原平衡相同，由此可知，改变的条件一定是加入了一定量的R而增大了R的浓度，由于容器为恒温恒压，故容器体积必然成比例增大，所以在t2时刻反应物的浓度都减小。t1时刻的v正大于t2时刻的v正，A不正确；t2时刻改变的条件是向密闭容器中通入R，B正确；Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，两平衡等效，所以M的体积分数相等，C正确；因为温度相同，所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，反应的平衡常数相等，D正确。 9.(24-25·陕西省榆林·期末)一定温度下，向容积为2 L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应，反应中各物质的物质的量变化如图所示，对该反应的推断合理的是(　　) A．该反应的化学方程式为6A＋2D3B＋4C B．0～1 s，v(A)＝v(B) C．0～5 s，B的平均反应速率为0.06 mol·L－1·s－1 D．反应进行到5 s时，v(A)＝v(B)＝v(C)＝v(D) 【答案】C 【解析】由图可知，反应达到平衡时A物质增加了1.2 mol、D物质增加了0.4 mol、B物质减少了0.6 mol、C物质减少了0.8 mol，所以A、D为生成物，B、C为反应物，反应的化学方程式为3B＋4C6A＋2D，A错误；0～1 s时，v(A)＝＝＝0.35 mol·L－1·s－1，v(B)＝＝0.15 mol·L－1·s－1，所以v(A)≠v(B)，B错误；0～5 s时，v(B)＝＝0.06 mol·L－1·s－1，C正确；反应进行到5 s时，各物质的反应速率不相等，D错误。 10．(24-25·内蒙通辽·期中)有可逆反应：A(g)＋3B(g)2C(g)　ΔH<0。 已知在t1、t3、t5、t7时反应都达到平衡，如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件，则下列对t2、t4、t6、t8时改变条件的判断正确的是(　　) A．降低温度、增大压强、减小反应物浓度、使用催化剂 B．使用催化剂、增大压强、增大反应物浓度、升高温度 C．增大反应物浓度、使用催化剂、减小压强、升高温度 D．升高温度、减小压强、增大反应物浓度、使用催化剂 【答案】D 【解析】t2到t3正逆反应速率增大，且v逆>v正，平衡逆向移动，该反应放热，升高温度平衡逆向移动，改变条件为升高温度；t4到t5速率减小，且v逆>v正，平衡逆向移动，该反应为分子数减少的反应，减小压强向分子数增多的方向移动，改变条件为减小压强；t6到t7正逆反应速率增大，且v正>v逆，平衡正向移动，其改变条件为增大反应物浓度；t8时刻速率增大，但v逆＝v正，平衡未移动，改变条件为使用催化剂。 【强化练】 11．(24-25·安徽省黄山·期中)下列说法不正确的是(　　) A．图1可表示将一定量的CO和NO通入刚性容器发生反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，物质的量随时间的变化关系，且t1时达到平衡 B．图2可表示反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)，在t0时将容器的体积缩小为原来的一半后再次平衡的过程中压强随时间的变化关系 C．图3可表示反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)的ΔH与时间的变化关系，且t1时不一定达到平衡 D．图4可表示在绝热容器中充入一定量的A和B，发生反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH<0，平衡常数与时间的关系图，且t1时达到平衡 【答案】A 【解析】将一定量的CO和NO通入刚性容器发生反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g),CO减少的物质的量等于二氧化碳增加的物质的量，与图像不符，A错误；反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)，在t0时将容器的体积缩小为原来的一半，压强变为原来的2倍，平衡逆向移动，由K＝c(CO2)可知，达到新平衡时，二氧化碳浓度不变，体积变为原来一半，气体的物质的量变为原来的一半，容器内压强最终不变，图像正确， B正确；反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g) 的ΔH取决于反应物和生成物的总能量，始终保持不变，不随时间变化，故t1时不一定达到平衡，C正确；在绝热容器中充入一定量的A和B，发生反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)　ΔH<0，随反应进行，体系温度升高，K值减小，t1时K值不变，体系温度不变，反应达到平衡状态，D正确。 12．(24-25浙江省宁波·期末)某恒容密闭容器中充入一定量SO2和O2进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH<0，反应速率(v)与温度(T)、SO2的体积分数[V(SO2)%]与压强(p)的关系分别如图甲、乙所示。下列说法不正确的是(　　) A．图甲中，曲线1表示逆反应速率与温度的关系 B．图甲中，d点表示温度为T0时，反应已经达到平衡 C．图乙中，温度恒定时，a、b两点对应的反应速率：va>vb D．图乙中，温度恒定时，c点的反应正在向逆反应方向进行 【答案】C 【解析】d点正、逆反应速率相等，反应处于平衡状态，平衡后温度升高，平衡向逆反应方向移动，故v逆>v正，曲线1表示逆反应速率；图乙中，b点时压强大，反应速率快，p1时达到平衡时SO2的体积分数大于c点时SO2的体积分数，所以c点的反应向生成SO2的方向进行。 13．(24-25·黑龙江省七台河·期中)T ℃时，对于可逆反应：A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g)　ΔH>0。下列各图中正确的是(　　) 【答案】D 【解析】升高温度平衡向正反应方向移动，C的浓度增大，A错误；升高温度平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，增大压强平衡向逆反应方向移动，A的转化率降低，B错误；增大压强正、逆反应速率均增大，C错误；升高温度平衡向正反应方向移动，C的质量分数增大，增大压强平衡向逆反应方向移动，C的质量分数减小，D正确。 14.(24-25·山西省临汾·期末)已知A(g)＋B(g)2C(g)，反应过程中C的百分含量与温度的关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．正反应速率：v(c)>v(d)>v(b) B．化学平衡常数：K(d)>K(c) C．c点向d点变化时，v正<v逆 D．d点状态加入合适的催化剂可使C%增大 【答案】C 【解析】温度越高，反应速率越大，则正反应速率v(d)>v(c)>v(b)，A错误；正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，K减小，则化学平衡常数：K(d)<K(c)，B错误；由c点向d点变化时，平衡逆向移动，可知v正<v逆，C正确；d点时加入催化剂不会使平衡移动，C%不变，D错误。 15.(24-25·河南省新乡·期中)如图为条件一定时，反应2NO＋O22NO2＋Q(Q＞0)中NO的最大转化率与温度变化关系曲线图，图中有A、B、C、D、E五点，其中表示未达到平衡状态，且v正＜v逆的点是(　　) A．B和C B．A和E C．E D．A和C 【答案】C 【解析】图像中的曲线为平衡线，线上的点都处于平衡状态，v正＝v逆；线以下的各点反应物NO的转化率偏小，反应向右进行，v正＞v逆；线以上的点反应物NO的转化率偏大，反应向左进行，v正＜v逆。所以，图像中的A、D两点，v正＝v逆；B、C两点，v正＞v逆；E点，v正＜v逆。 16.(24-25·江苏省苏州·期末)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是(　　) A．反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH>0 B．图中X点所示条件下，延长反应时间不能提高NO的转化率 C．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO的转化率 D．380 ℃下，c起始(O2)＝5.0×10－4 mol·L－1，NO的平衡转化率为50%，则平衡常数K>2 000 【答案】D 【解析】由虚线可知，随温度升高，NO的平衡转化率逐渐降低，说明平衡逆向移动，则NO与O2生成NO2的反应为放热反应，ΔH<0，A项错误；图像中实线的最高点为平衡点，X点未达到平衡，延长时间反应继续向右进行，NO的转化率增大，B项错误；Y点为平衡点，增大O2的浓度，平衡正向移动，可以提高NO的转化率，C项错误；设NO起始浓度为a mol·L－1，NO的转化率为50%，则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5a mol·L－1、(5.0×10－4－0.25a) mol·L－1、0.5a mol·L－1，该反应的平衡常数K＝＝>＝2 000，D项正确。 17.(24-25·湖南省湘潭·期中)在某容积一定的密闭容器中，发生反应：A(g)＋B(g)xC(g)，根据图Ⅰ所示的反应曲线，判断下列有关图Ⅱ的说法正确的是(T表示温度，p表示压强，C%表示C的体积分数)(　　) A．x＝1，ΔH＜0，p3＜p4，y轴表示混合气体的密度 B．x＝2，ΔH＞0，p3＜p4，y轴表示B的体积分数 C．x＝1，ΔH＜0，p3＞p4，y轴表示B的转化率 D．x＝1，ΔH＞0，p3＞p4，y轴表示B的体积分数 【答案】C 【解析】根据图Ⅰ分析可得T1>T2，p1<p2。由a曲线和b曲线分析可得增大压强，平衡正向移动，C的体积分数增加，可推得x＝1，B错误；由图Ⅰ中b曲线和c曲线分析可得，升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0，D错误；混合气体密度ρ＝恒定不变，A错误；若图Ⅱ中y轴表示B的转化率，则p3>p4，C正确。 18．(24-25·辽宁省抚顺·期末)已知：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol－1。若反应物起始的物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是(　　) 【答案】C 【解析】因为正反应为放热反应，升高温度，反应速率加快，达到平衡所用时间减少，但是平衡向逆反应方向移动，NO的含量减小，A正确、C错误；增大压强，反应速率加快，达到平衡所用时间减少，正反应为气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，NO的含量减小，B正确；催化剂对平衡没有影响，只是加快反应速率，缩短达到平衡所用的时间，D正确。 19．(24-25·山西省晋中·期中)在某一容积为2 L的密闭容器中，加入0.8 mol H2和0.6 mol I2，在一定条件下发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0，反应中各物质的浓度随时间变化的情况如图： (1)根据上图数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为________(保留三位有效数字)。 (2)反应达到平衡后，第8 min时： ①若升高温度，化学平衡常数K________(填“增大”“减小”或“不变”)，HI浓度的变化正确的是________(用下图中a～c的编号回答)。 ②若加入I2，H2浓度的变化正确的是________(用下图中d～f的编号回答)。 (3)反应达到平衡后，第8 min时，若反应容器的容积扩大一倍，请在下图中画出8 min后HI浓度的变化情况。 【答案】(1)0.167 mol·L－1·min－1　(2)①减小　c　②f　(3)如图所示 【解析】(1)平均速率v(HI)＝≈0.167 mol·L－1·min－1。(2)①该反应放热，升高温度，平衡逆向移动，生成物浓度减小，化学平衡常数减小。②若加入I2，平衡正向移动，H2浓度减小。(3)H2(g)＋I2(g)2HI(g)，该反应的气体体积不变，改变压强平衡不移动，容器的容积扩大一倍，平衡时各物质浓度减小，碘化氢浓度减小一半，为0.25 mol·L－1，画出的变化图像见答案。 20．(24-25·浙江省温州·期末)已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)(正反应为放热反应)。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积为1 L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，回答下列问题： (1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线________表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是__________。 (2)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)＝_____ mol·L－1·min－1；反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是______________________________________。 (3)若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25 min时还可以采取的措施是________(填字母)。 A．加入催化剂 B．缩小容器体积 C．升高温度 D．加入一定量的N2O4 【答案】(1)X　bd　 (2)0.04　加入了0.4 mol NO2(或加入了NO2)　 (3)BD 【解析】(1)曲线X在0～10 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol·L－1，而曲线Y在0～10 min达到平衡时浓度变化了0.2 mol·L－1，所以可得X曲线为NO2的浓度变化曲线；达到平衡时浓度不再随时间而发生变化，所以b、d点均表示反应已达到平衡状态。 (2)NO2在0～10 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol·L－1，所以用NO2表示的反应速率为0.04 mol·L－1·min－1，而在25 min时，NO2的浓度由0.6 mol·L－1突变为1.0 mol·L－1，而N2O4的浓度在25 min时没有发生改变，所以可得此时改变的条件是向容器中加入了0.4 mol NO2。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$