2.2.7化学平衡图像 同步练习 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
2026-07-28
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摘要:
**基本信息**
聚焦化学平衡图像核心考点,通过基础识别、综合分析、复杂应用三层设计,实现从单一知识点到多变量综合计算的递进,适配新授课知识巩固与能力提升需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|单一图像识别、外界条件对平衡的影响|直接判断转化率-时间曲线(如第1题)、图像正误辨析(如第2题),强化化学平衡观念|
|中档层|多变量图像分析、平衡常数计算|结合温度-压强-体积分数关系(如第3题)、投料比与转化率关系(如第6题),培养科学思维中的证据推理能力|
|综合层|复杂体系平衡、定量计算与实际应用|涉及多反应竞争(如第7题)、工业生产情境(如第20题),通过数据处理(如第22题)提升科学探究与实践能力|
内容正文:
2.2.7化学平衡图像同步考点精练— 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1
考点:化学平衡图像
1、如图所示,曲线表示放热反应进行过程中X转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件,使反应过程按曲线进行,可采取的措施是
A.增大压强 B.升高温度 C.及时移除 D.加大的投放量
2、对于可逆反应: ,下列各图正确的是
A. B.
C. D.
3、向密闭容器中充入和,发生反应 ,测得反应在不同压强、不同温度下,平衡混合物中体积分数如图I所示,测得反应时逆反应速率与容器中关系如图Ⅱ所示。下列说法错误的是
A.压强:,平衡常数:
B.图I中条件下,A和C两点反应速率:
C.恒温恒压时,若反应从开始到A点达平衡,则的平衡转化率约为
D.图Ⅱ中当x点平衡体系降温至某一温度时,反应可重新达平衡状态,新平衡点可能是c
4、在2L恒容密闭容器中分别通入2molCO和1molO2。进行反应:2CO(g)+O2(g)2CO2(g) ΔH。在相同的时间段(5min)下,测得CO的转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.a点,v(O2)=0.07mol·L-1·min-1
B.该反应ΔH<0
C.a点和d点CO转化率相等,d点v正(CO)等于a点v正(CO)
D.50℃时,该反应的化学平衡常数K=160
5、下列图示与对应的叙述相符的是
A.图1表示分别在有、无催化剂的情况下氧化反应过程中的能量变化
B.由图2可知,反应C(金刚石,s)(石墨,s)的焓变
C.图3表示一定条件下的合成氨反应中,的平衡体积分数随的起始体积分数( 的起始量恒定)的变化,图中a点的转化率和b点一样
D.图4表示同一温度下,在不同容积的容器中进行反应的平衡浓度与容器容积的关系
6、乙烯可用于制备乙醇:。向10 L某恒容密闭容器中通入和发生上述反应,测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.
B.a、b点对应的平衡常数
C.a点对应的体系中,反应从开始到平衡的2 min内,
D.b点对应的体系中,
7、二氧化碳催化加氢制甲醇过程中的主要反应如下:
反应I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2
在密闭容器中,1.01×105Pa、n始(CO2):n始(H2)=1:3时,CO2平衡转化率、CH3OH平衡产率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率、CH3OH实际产率随温度变化如图所示。CH3OH的产率可表示为×100%。下列说法正确的是
A.ΔH1<0,ΔH2<0
B.一定温度时,当密闭容器体积不变时,可说明反应Ⅱ达到化学平衡状态
C.从480~540K,CO的实际产率先降后升
D.500K时CO的实际产率小于平衡时的产率
8、某温度下将和充入密闭的容器中发生反应,该反应的图像如图所示,时刻测定容器内HI的物质的量为1mol。时,保持等温等容,抽取0.5molHI.下列有关叙述正确的是
A.时刻,抽取HI的瞬间,在图像上的变化是c点
B.混合气体的密度保持不变,反应达到平衡状态
C.时刻,抽取HI后再次达到平衡,HI的质量分数减小
D.该温度下,反应的平衡常数的值为2.25
9、一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s) + CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×物质的量分数。下列说法正确的是
A.550℃时,若充入惰性气体,v正、v逆 均减小,平衡不移动
B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为40.0%
C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡不移动
D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=24.0·p总
10、在容积不变的密闭容器中存在如下反应: ;,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Ⅰ 表示的是时刻增大反应物的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ表示的一定是时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高
D.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高
11、对于可逆反应,当其他条件不变时,C的体积分数[]在不同温度(T)和不同压强(p)下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A.达到平衡后,若使用催化剂,C的体积分数不变
B.该反应的
C.化学方程式中一定有如下关系:
D.该反应在任何温度条件下,都不能自发进行
12、某科研小组根据反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)来探究起始反应物的碳氮比对污染物去除率的影响。T℃时,向体积为的恒容密闭容器中充入总物质的量为的和混合气体,并加入一定量的固体催化剂进行反应,实验测得平衡体系中气体组分的转化率和氮气的体积分数的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.转化率1表示NO
B.A点时n(CO)= n(NO)
C.改变起始反应物的碳氮比,该反应的平衡常数变大
D.其他条件不变时,初始加入4 mol NO和4 mol CO,到达平衡后,氮气的体积分数大于25%
13、已知:A(s) 2B(g)+3C(g) ΔH,向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和2molB发生反应,t1时达到平衡状态,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.若t3后再增加的量,平衡后的体积分数会增加
B.t2时可能改变的条件是:升温
C.平衡时B的转化率
D.平衡时B的体积分数
14、在2 L恒容密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y,发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g) ΔH<0,反应过程持续升高温度,测得X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断不正确的是( )
A.点时,Y的转化率最大
B.平衡时,再充入Z,达到平衡时Z的体积分数不变
C.W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率
D.升高温度,平衡常数减小
15、用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为2C(s)+2NO2(g) N2(g)+2CO2(g)。在密闭容器中1mol NO2和足量C发生上述反应,反应相同时间内测得NO2的生成速率与N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示;维持温度不变,反应相同时间内测得NO2的转化率随压强的变化如图2所示。下列说法正确的是( )
A.图1中的A、B、C三个点中只有A点的的v正=v逆
B.图2中点的v逆大于点的v正
C.图2中平衡常数K(E)=K(G),NO2的平衡浓度c(E)<c(G)
D.在恒温恒容下,向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO2,与原平衡相比,NO2的平衡转化率增大
16、在某密闭容器中发生可逆反应。当其他条件不变时,C 的体积分数与温度和压强的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.p1<p B.该反应为放热反应 C.x≥1 D.T1>T2
17、以下图像和叙述错误的是
A.图甲:该图像表示的反应方程式为2A=3B+C,反应速率v(A)=0.4mol/(L•s)
B.图乙:某温度下发生反应:,t1时刻改变的条件可以是加入催化剂
C.图丙:对图中反应升高温度,该反应平衡常数增大
D.图丁:对于反应:,
18、一定量CO2与足量碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+ CO2(g)2CO(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.550℃时,若充入惰性气体,v(正)、v(逆)均减小,平衡不移动
B.650℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动
D.925℃时,该反应的化学平衡常数K=24
19、已知:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH= -92 kJ·mol-1,下图表示L一定时,H2的平衡转化率(α)随X的变化关系,L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法中,不正确的是( )
A.X表示温度
B.L2>L1
C.平衡时逆反应速率υ(M)>υ(N)
D.平衡常数K(M)>K(N)
20、天然气和水蒸气重整制H2的反应为:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH>0,每次只改变一种条件(X),其它条件不变,CH4的平衡转化率φ随X的变化趋势如图所示,下列说法正确的是( )
A.X为温度时,φ的变化趋势为曲线N
B.X为压强时,φ的变化趋势为曲线M
C.X为投料比[]时,φ的变化趋势为曲线M
D.某条件下,若CH4(g)、H2O(g)初始浓度均为0.2mol·L-1,φ=25%,则K=3/400
21、定温度下,在恒容密闭容器中发生反应:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。进料浓度比[c(HCl):c(O2)]分别为1:1、4:1、7:1时,HCl平衡转化率随温度变化的关系如下图。下列有关叙述正确的是( )
A.键断裂的同时有键断裂,则反应达到了平衡状态
B.该反应升高温度既能增大反应速率又能促进平衡正向移动
C.a、b、c三点中a点对应的平衡转化率最高
D.d点的平衡常数大于c点
22、氢气既是重要的化工原料,又属于洁净能源,是未来人类重点开发的能源之一,请回答下列问题:
(1)氢气可以与煤在催化剂作用下制备乙炔,其总反应式为: 。已知部分反应如下:
Ⅰ. ;
Ⅱ. ;
Ⅲ. ;
① ;
②一定条件下,向2L的恒容密闭容器中加入足量碳粉和1mol,发生上述反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,5min后容器内总压强不再变化,容器中为0.1mol,为0.1mol,为0.3mol,5min内的平均反应速率 ,反应Ⅰ的平衡常数 (写出计算式)。
(2)氢气可以用于合成甲醇的反应为 ,在恒压条件下测得的平衡转化率与温度和投料比关系如图所示:
①已知,则 (填“>”“<”或“=”)0。
②由图可知,同温同压下越大,的平衡转化率越大,原因为 。
③写出一条可同时提高反应速率和平衡转化率的措施: 。
详解答案
1、A
A.该反应前后气体分子数不变,增大压强,平衡不移动,X的转化率不变,但反应速率增大,达到平衡的时间缩短,A正确;
B.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,X的转化率减小,B错误;
C.及时移除,平衡正向移动,X的转化率增大,C错误;
D.加大的投放量,平衡正向移动,X的转化率增大,D错误;
故选A。
2、 A
A.该反应正反应为放热反应,升高温度化学平衡逆向移动,则500℃时的w(C)小于100℃时的w(C),且温度越高反应速率越快,从图中可知,500℃时反应速率较快,A正确;
B.随着压强的增大,该反应的正逆反应速率都增大,B错误;
C.催化剂不影响化学平衡的移动,c(C)应该相同,C错误;
D.该反应正反应为放热反应,升高温度化学平衡逆向移动,则相同压强下,100℃时A的转化率应该比80℃时小,D错误;
故答案选A。
3、 D
A.正反应体积减小,温度不变时增大压强平衡正向进行,甲醇含量增大,所以;升高温度甲醇的含量降低,说明温度升高平衡逆向进行,反应为放热反应,升高温度平衡常数减小,则K(C)>K(A)>K(B),A正确;
B.图1中条件下,A和C两点A点的温度更高,升高温度速率加快,则反应速率:,故B正确;
C.恒温恒压时,若反应从开始到A点达平衡,甲醇含有为25%;
则,a=,的平衡转化率约为,C正确;
D.降低温度,正、逆反均应速率减小,反应为放热反应,平衡向逆正反应方向移动,甲醇的浓度增大,则新平衡点可能是图中a点,D错误;
故选D。
4、 C
A.a点CO的转化率为0.7,发生反应的CO的物质的量为,利用反应关系2CO(g)+O2(g)2CO2(g)反应的O2的物质的量为0.7mol,,A正确;B.起始时,2L恒容密闭容器中通入2molCO和1molO2,反应正向进行,b点之前温度低反应速率慢,未达平衡,b点达平衡,温度升高CO的转化率降低,平衡逆移,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,即,B正确;C.a点和d点温度不同,d点温度高,d点大于a点,C错误;D.50℃时,平衡CO转化率为0.8,则发生反应的CO的物质的量为,利用三段式分析,该反应的化学平衡常数,D正确;答案选C。
5、 B
A.图1中,催化剂仅降低反应的活化能,不改变反应物和生成物的总能量,即不影响焓变(),图示焓变发生变化,A错误;B.图2中,反应C(金刚石,s)(石墨,s)的焓变,B正确;C.合成氨反应中,起始量恒定,起始体积分数逐渐增大时,增加会提高转化率,图3中b点起始体积分数大于a点,故b点转化率高于a点,C错误;D.反应的平衡常数,温度不变时不变,平衡浓度与容器体积无关保持恒定,D错误;故选B。
6、 D
A.该反应为放热反应(),升高温度平衡逆向移动,乙烯的平衡转化率减小,由图可知,相同投料比X时,对应的乙烯平衡转化率高于,说明温度更低,即,A错误;B.平衡常数K仅与温度有关,a处于温度、b处于温度,由A可知,温度升高平衡逆向移动,K减小,即,B错误;C.a点X=1.0,即与的物质的量相等,得m=2,据图中信息列三段式:,容器体积为10 L ,反应时间2 min ,则,C错误;D.由a、b、c点可知,a、c点对应的平衡常数相等,b、c点对应的体系起始投料比相同,将c点对应的体系列三段式:,则,解得m=1.8,b、c点对应的体系起始投料比相同,所以b点对应体系中,m=1.8,D正确;故答案选D。
7、 B
A.520℃以前,温度低,反应未达平衡状态,520℃之后,温度升高,CH3OH的产率下降,反应I平衡逆向移动,ΔH1<0,温度升高,CH3OH的产率和CO2实际转化率差距越大,说明更多的CO2转化为CO,反应Ⅱ正向移动,,A错误;B.反应Ⅰ是气体体积前后改变的反应,一定温度时,当密闭容器体积不变时,体系各组分物质的量不变,可说明反应Ⅱ和反应I达到化学平衡状态,B正确;C.480~540K,CH3OH的产率和CO2实际转化率差距越大,说明更多的CO2转化为CO ,CO的实际产率在上升,C错误;D.如图所示,500K时,平衡时,CO2转化率为0.31,CH3OH的产率为0.26,实际上,CO2转化率为0.22,CH3OH的产率为0.16,设起始时,CO2为1mol,平衡时CO为:,实际产率为:,D错误;故选B
8、D
A.时刻,抽取HI的瞬间,生成物的浓度瞬间减小,但是反应物的浓度瞬间是不变的,因此瞬间不变,则在图像上的变化应该是b点,故A错误;
B.该反应均为气体,因此反应的总质量不变,且为等容即体积不变,根据可知,密度为定值,不能用密度判断是否达到平衡状态,故B错误;
C.该反应生成物只有一种且为气体,时刻,抽取HI相当于减小压强,平衡不移动,HI的质量分数不变,故C错误;
D.时刻测定容器内HI的物质的量为1mol,根据反应方程式的系数可知,和各剩下1.5mol,该反应前后气体物质的系数之和不变,可以用物质的量代替浓度计算平衡常数,故该温度下的平衡常数,故D正确;
故答案选D。
9、C
A.恒温恒压条件下,当550℃时,若充入惰性气体,引起体积增大,使得各气体反应物浓度减小,引起反应速率减慢,因此v正、v逆 均减小;恒温恒压条件下,充入与反应无关的气体,等效于减压,C(s) + CO2(g)2CO(g)平衡向正反应方向移动,故A错误;
B.根据图像可知在650℃时,反应达平衡后CO的体积分数是40%,则CO2的体积分数为60%,假设平衡时总物质的量是1mol,则反应生成n(CO)=0.4mol,n(CO2)=0.6mol,根据方程式可知Δn(CO)=2Δn(CO2),因此反应消耗的二氧化碳的物质的量Δn(CO2)==0.2mol,因此α(CO2)=×100%=25.0%,故B错误;
C.T℃时,平衡时CO2和CO的体积分数都是50%,若充入等体积的CO2和CO,Q=K,化学平衡不移动,故C正确;
D.925℃时,反应达平衡后CO的体积分数是96%,则CO2的体积分数为4%,根据恒温恒压条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,因此化学平衡常数Kp===23.04·p总,故D错误;
选C。
10、C
A.图Ⅰ中t₁时刻v正、v逆均突然增大,且v正' <v逆'。若增大反应物浓度,v逆应在瞬间不变后逐渐增大,而非突然增大,A错误;
B.图Ⅱ中t₁时刻v正、v逆同等倍数增大,平衡不移动。该反应前后气体体积不变,增大压强也会使正逆反应速率同等增大且平衡不移动,故“一定是加入催化剂”错误,B错误;
C.乙容器先达到平衡,说明其温度高,该反应是放热反应,升高温度,A的平衡转化率降低,与图相符合,C正确;
D.催化剂不影响平衡,A转化率不变,D错误;
答案选C。
11、A
A.达到平衡后,若使用催化剂,平衡不移动,C的体积分数不变,故A正确;
B.根据“先拐先平,数值大”可知T2>T1,升高温度,C的体积分数减小,则升温平衡逆向移动,该反应的,故B错误;
C.根据“先拐先平,数值大”可知P2>P1,增大压强,C的体积分数减小,则加压平衡逆向移动,A是固体,所以化学方程式中一定有如下关系:,不一定有:,故C错误;
D.根据以上分析,正反应气体物质的量增多,正反应放热,可知该反应在任何温度条件下都能自发进行,故D错误;
选A
12、C
反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),碳氮比增大(CO增多),促进NO的转化,NO转化率升高,转化率1的曲线为NO;转化率2的曲线为CO。A项,碳氮比增大(CO增多),促进NO的转化,NO转化率升高,转化率1的曲线为NO,A不符合题意;B项,按化学计量系数投入反应物NO与CO时,NO与CO的转化率相同,故有,A点时n(CO)= n(NO),B不符合题意;C项,反应的平衡常数K仅与温度有关,改变起始碳氮比(温度不变),K不变,C符合题意;D项,实验总物质的量为4 mol,A点氮气的体积分数为25%;初始加入4 mol NO和4 mol CO(总物质的量增大),相当于增大压强,平衡正向移动,氮气的体积分数大于25%,D不符合题意;故选C。
13、D
反应A(s) 2B(g)+3C(g),向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和2molB发生反应,t1时达到平衡状态I,在t2时改变某一条件,正反应速率在原速率基础上升高,故逆反应速率应在t2突然增至最大然后缓慢减小,即改变条件使反应速率增大的同时平衡逆移,所以改变条件应该是增加C的浓度;t3时重新达到平衡状态II。A项,A为固体,加入A对平衡不影响,平衡不移,C的体积分数不变,A错误;B项,根据分析,t2时可能改变的条件是增加C的浓度,B错误;C项,增大C的浓度平衡逆向移动,B 的转化率减小,即,C错误;D项,增大C的浓度平衡逆向移动,即平衡时B的体积分数,D正确;故选D。
14、C
在2 L恒容密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y,反应正向建立平衡,X的体积分数减小,到Q点反应达到平衡,继续升温,平衡逆向移动,X的体积分数增大。A项,由分析可知,Q点之前反应正向进行,Q点之后平衡逆向移动,所以Q点时Y的转化率最大,A正确;B项,平衡时再充入Z,相当于对原平衡加压,平衡不移动,所以达到平衡时Z的体积分数不变,B正确;C项,由图可知,M点温度高,反应速率更快,C错误;D项,由分析可知,反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,D正确;故选C。
15、C
A项,由2C(s)+2NO2(g) N2(g)+2CO2(g)可知,NO2的生成速率(逆反应速率)应该是N2的生成速率(正反应速率)的2倍时,才能使正、逆反应速率相等,即达到平衡,只有C点满足,A错误;B项,由图2知,E点反应未达到平衡,F点反应达到平衡,且压强E<F,则E点的v逆小于E点的v正;反应正向进行,则E点的v正小于F点的v正,故E点的v逆小于F点的v正,B错误;C项,由题中信息可知,维持温度不变,即E、G两点温度相同,平衡常数K(E)=K(G),混合气体中气体压强与浓度有关,压强越大,体积越小,浓度越大,所以G点压强大,浓度大,即c(E)<c(G),C正确;D项,在恒温恒容下,向G点平衡体系中充入一定量的NO2,相当于增大压强,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,最终达到平衡时NO2的平衡转化率减小,D错误;故选C。
16、 C
A.由C的百分含量一时间变化曲线可知:在相同温度,压强越大达到平衡需要时间越短,所以p1<p2,A正确;
B.在相同压强下,温度越高达到平衡需要的时间越短,所以T1>T2,由纵坐标可知温度升高C的百分含量降低,则说明升高温度平衡向逆反应方向移动,该反应的正反应为放热反应,B正确;
C.由A的分析可知p1<p2,所以根据图像相同温度时,增大压强(p1<p2),C的百分含量增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,则有x<2,因为x是整数,所以x=1,C错误;
D.由B的分析可知T1>T2,D正确;
故选C。
17、A
A. 图甲中根据该变量之比等于计量系数之比得到该图象表示的反应方程式为, 2A3B+C甲中容器体积未知,无法计量A的反应速率,故A错误;
B. 图乙:某温度下发生反应:,根据图中信息得到t1时刻改变的条件可能是加入催化剂,可能是加压,故B正确;
C. 图丙:对图中反应升高温度,正反应增大的速率大于逆反应增大的速率,说明平衡正向移动,该反应是吸热反应,升高温度,该反应平衡常数增大,故C正确;
D. 图丁:根据“先拐先平数值大”原理可知,升温温度,C%降低,则升高温度平衡向逆向移动,所以上述反应正反应为放热反应。根据下面两根曲线得到P2>P1,从下到上,增大压强,C%增大,说明正向移动,即正向是体积减小的反应,即,故D正确。
综上所述,答案为A。
18、B
A项,550℃时,若充入惰性气体,压强不变时,体积增大,相当于分压减小,v(正)、v(逆)均减小,平衡正向移动,A错误;B项,650℃时,反应达平衡后CO、CO2体积分数分别为40%、60%,设总物质的量为1 mol,则CO为0.4 mol,CO2为0.6 mol,CO2的变化量为0.2 mol,起始量为0.8 mol,转化率为,B正确;C项,T℃时,若充入等体积的 CO2 和 CO,体积分数不变,浓度不变,平衡不移动,C错误;D项,925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 Kp==24.0×96%p总,D错误;故选B。
19、D
A项,X若表示温度,升高温度,平衡逆向移动,H2的平衡转化率(α)减小,说明该反应是放热反应,根据图象,随着X的增大H2的平衡转化率(α)减小,故假设成立,A正确;B项,该反应正向气体的总物质的量减小,相同温度条件下,增大压强,平衡正向移动,H2的平衡转化率(α)越大,故L2>L1,故B正确;C项,M和N点的温度相同,M点的压强比N点大,则M点反应速率越快,即υ(M)>υ(N),C正确;D项,温度不变,平衡常数不变,则,D错误;故选D。
20、D
A项,X 为温度时,升高温度平衡正向移动,CH4的平衡转化率 φ增大,则φ 的变化趋势为曲线 M,A错误;B项,X 为压强时,增大压强平衡逆向移动,CH4的平衡转化率 φ减小,则φ 的变化趋势为曲线 N,B错误;C项,X 为投料比时,增大CH4的物质的量,虽然平衡正向移动,但CH4 的平衡转化率 φ减小,则φ 的变化趋势为曲线 N,C错误;D项,某条件下,若CH4(g)、H2O(g初始浓度均为0.2mol·L-1,φ=25%,则平衡时CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物质的量浓度分别为0.15mol·L-1、0.15mol·L-1、0.05mol·L-1、0.15mol·L-1,,D正确;故选D。
21、C
A项,H-Cl键断裂表示正反应速率,而H-O键断裂表示逆反应速率,根据方程式可知,当1 mol H-Cl键断裂的同时有1 mol H-O键断裂时,正、逆反应速率相等,说明反应达到了平衡状态,A错误;B项,升高温度,反应速率增大,但由图可知,温度升高,HCl平衡转化率降低,说明平衡逆向移动,不能促进平衡正向移动,B错误;C项,当温度相同时,进料浓度比[c(HCl):c(O2)]越大,即增大HCl的浓度,则O2的平衡转化率增大,而HCl的平衡转化率却减小,由图像信息可知,a、b三点对应进料比依次为7:1、4:1,a、b两点中a点对应的O2平衡转化率最高;b、c两点的进料浓度比相同,但是c点温度更高,相比于b点,平衡逆向移动,O2平衡转化率降低;故a、b、c三点中a点对应的O2平衡转化率最高;C正确;D项,平衡常数仅与温度有关,c、d两点的温度相同,则c、d两点的平衡常数相同,D错误;故选C。
22、(1)+226.73kJ/mol 0.07mol/(L·min)
(2)< 一定条件下,增大其中一种反应物的浓度,平衡正向移动,另一种反应物的平衡转化率会提高 增大压强
(1)①由盖斯定律可知,;
②当容器内总压强不再变化时可知反应达到平衡,反应前气体只有,反应后气体有、、、,
根据氢原子守恒,平衡时,则5min内消耗的为,则5 min内的平均反应速率;反应Ⅰ的平衡常数;
(2)①已知,由图可知温度越高的平衡转化率越低,所以反应为放热反应,;
②由图可知,同温同压下越大,的平衡转化率越大,原因为一定条件下,增大其中一种反应物的浓度,平衡正向移动,另一种反应物的平衡转化率会提高;
③可同时提高反应速率和平衡转化率的措施为加压。
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