2019年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí) 第7章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 課時4 巧解平衡及速率圖像題題型沖關(guān)練習(xí).doc

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課時4　巧解平衡及速率圖像題 1．(2017西安模擬)現(xiàn)有下列兩個圖像： 下列反應(yīng)中符合上述圖像的是(　　) A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0 B．2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＞0 C．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＜0 D．H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)　ΔH＞0 解析　由左邊的圖像可知，溫度越高生成物的濃度越大，說明升高溫度，平衡向正反應(yīng)移動，故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；由右邊圖像可知，相交點左邊未達(dá)平衡，相交點為平衡點，相交點右邊壓強增大，平衡被破壞，v逆＞v正，平衡向逆反應(yīng)方向移動，說明正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)；綜合上述分析可知，可逆反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)且正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)。N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＜0，為放熱反應(yīng)反應(yīng)，正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，A不符合；2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)　ΔH＞0，為吸熱反應(yīng)反應(yīng)，正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，B符合；4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＜0，正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng)，但為放熱反應(yīng)反應(yīng)，C不符合；H2(g)＋CO(g)C(s)＋H2O(g)　ΔH＞0，為吸熱反應(yīng)，但正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，D不符合。 答案　B 2．(2016山東濟(jì)南檢測)已知反應(yīng)X(g)＋Y(g)nZ(g)　ΔH＞0，將X和Y以一定比例混合通入密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法不正確的是(　　) A．反應(yīng)方程式中n＝1 B．10 min時，曲線發(fā)生變化的原因是升高溫度 C．10 min時，曲線發(fā)生變化的原因是增大壓強 D．0～5 min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)速率為v(X)＝0.08 molL－1min－1 解析　根據(jù)圖像可知，反應(yīng)進(jìn)行到5 min時，X、Y和Z的濃度不再發(fā)生變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。此時X的濃度減少了2.0 mol/L－1.6 mol/L＝0.4 mol/L；Z的濃度增加了0.4 mol/L，所以根據(jù)濃度的變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比可知，n＝1，A正確；10 min時，X、Y、Z的濃度均增大，但平衡向正反應(yīng)方向移動。該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，但反應(yīng)物的濃度降低，因此改變的條件一定不是溫度，B不正確；由于該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng)，因此根據(jù)圖像可知，10 min時，曲線發(fā)生變化的原因是增大壓強，C正確；0～5 min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)速率為v(X)＝＝0.08 molL－1min－1，D正確。 答案　B 3．(2017日照調(diào)研)向密閉容器中充入物質(zhì)A和B，發(fā)生反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)。反應(yīng)過程中，物質(zhì)A的體積分?jǐn)?shù)和C的體積分?jǐn)?shù)隨溫度(T)的變化曲線如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．該反應(yīng)在T1、T3溫度時達(dá)到化學(xué)平衡 B．該反應(yīng)在T2溫度時達(dá)到化學(xué)平衡 C．該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng) D．升高溫度，平衡會向正反應(yīng)方向移動 解析　T2之前A的體積分?jǐn)?shù)減小，C的體積分?jǐn)?shù)增大，是因為反應(yīng)未達(dá)到平衡，T2之后A的體積分?jǐn)?shù)增大，C的體積分?jǐn)?shù)減小，是因為反應(yīng)在T2時達(dá)到平衡后，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，故B項正確，C、D項錯誤。在T1和T3時，A的體積分?jǐn)?shù)均與C的體積分?jǐn)?shù)相等，但T1時反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài)，A項錯誤。 答案　B 4．如圖表示恒容密閉容器中，反應(yīng)X(g)4Y(g)＋Z(g)　ΔH<0在某溫度時，X的濃度隨時間的變化曲線： 下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是(　　) A．8 min時，反應(yīng)停止 B．X的平衡轉(zhuǎn)化率為85% C．若升高溫度，X的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85% D．若降低溫度，v正和v逆將以同樣程度減少 解析　8 min時X的濃度不再變化，但反應(yīng)并未停止，A項錯誤。從反應(yīng)開始至達(dá)到平衡，X的濃度變化為1.0 molL－1－0.15 molL－1＝0.85 molL－1，轉(zhuǎn)化率為100%＝85%，B項正確。ΔH<0，正反應(yīng)放熱，故升高溫度，平衡將逆向移動，則X的轉(zhuǎn)化率減小，C項錯誤。降低溫度，正、逆反應(yīng)速率同時減小，但是降低溫度平衡正向移動，故v正>v逆，即逆反應(yīng)速率減小得快，D項錯誤。 答案　B 5．在一定條件下，甲醇發(fā)生脫氫反應(yīng)生成甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)，甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是(　　) A.甲醇脫氫反應(yīng)的焓變ΔH<0 B．600 K時，Y點甲醇的v正0，A錯誤；600 K時，Y點在平衡曲線之上，可通過減小甲醇的轉(zhuǎn)化率達(dá)到平衡，即應(yīng)使平衡逆向移動，故此時甲醇的v正K1>K′2>K′1 298 K1 K2 398 K′1 K′2 (1)推測反應(yīng)Ⅲ是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”) (2)相同條件下，反應(yīng)Ⅰ在2 L密閉容器內(nèi)，選用不同的催化劑，反應(yīng)產(chǎn)生N2的量隨時間變化如圖所示。 ①計算0～4分鐘在A催化劑作用下，反應(yīng)速率v(NO)＝________。 ②下列說法正確的是________。 A．該反應(yīng)的活化能大小順序是：Ea(A)>Ea(B)>Ea(C) B．增大壓強能使反應(yīng)速率加快，是因為增加了活化分子百分?jǐn)?shù) C．單位時間內(nèi)H—O鍵與N—H鍵斷裂的數(shù)目相等時，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡 D．若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)K值不變時，說明反應(yīng)已達(dá)到平衡 (3)一定條件下，反應(yīng)Ⅱ達(dá)到平衡時體系中n(NO)∶n(O2)∶n(NO2)＝2∶1∶2。在其他條件不變時，再充入NO2氣體，分析NO2體積分?jǐn)?shù)——φ(NO2)的變化情況：恒溫恒壓容器，φ(NO2)________；恒溫恒容容器，φ(NO2)________(填“變大”、“變小”或“不變”)。 (4)一定溫度下，反應(yīng)Ⅲ在容積可變的密閉容器中達(dá)到平衡，此時容積為3 L，c(N2)與反應(yīng)時間t變化曲線X如圖所示，若在t1時刻改變一個條件，曲線X變?yōu)榍€Y或曲線Z。則： ①變?yōu)榍€Y改變的條件是______________________________________。 變?yōu)榍€Z改變的條件是________________________________________。 ②若t2時降低溫度，t3時達(dá)到平衡，請在圖中畫出曲線X在t2～t4內(nèi)c(N2)的變化曲線。 解析　(1)分析表中數(shù)據(jù)可知，對于反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ，溫度升高時，K值減小，平衡逆向移動，故兩個反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，焓變小于0。將反應(yīng)Ⅰ－反應(yīng)Ⅱ3得反應(yīng)Ⅲ，則ΔH3＝ΔH1－3ΔH2＝2ΔH2－3ΔH2＝－ΔH2，因為ΔH2<0，所以ΔH3>0，反應(yīng)Ⅲ是吸熱反應(yīng)。(2)①v(NO)＝v(N2)＝＝0.375 molL－1min－1。②生成的N2越多，則活化分子越多，活化能降低，A錯誤；增大壓強能使反應(yīng)速率加快，是因為增加了活化分子的濃度，活化分子的百分?jǐn)?shù)不變，B錯誤；單位時間內(nèi)H—O鍵與N—H鍵斷裂的數(shù)目相等時，說明正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，C正確；若在恒容絕熱的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)K值不變時，說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，D正確。(3)恒溫恒壓容器中的平衡是等效平衡，φ(NO2)不變；恒溫恒容容器，再充入NO2氣體，等效于增大壓強，平衡正向移動，φ(NO2)變大。(4)①曲線Y比曲線X先達(dá)到平衡，但平衡狀態(tài)相同，改變的條件是加入催化劑；曲線Z條件下，N2的濃度由2 molL－1瞬間增大到3 molL－1，容器體積應(yīng)由3 L減小到2 L，改變的條件是：將容器的體積快速壓縮至2 L。②該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，降低溫度時，平衡逆向移動，c(N2)在原有基礎(chǔ)上逐漸減小，直到達(dá)到新的平衡。 答案　(1)吸熱 (2)①0.375 molL－1min－1?、贑D (3)不變　變大 (4)①加入催化劑　將容器的體積快速壓縮至2 L　②圖像如圖