【2022最新】精选高中化学一轮复习练习：全国卷热考微专题(14)“数形结合”突破化学平衡图象题

1、【2022最新】精选高中化学一轮复习练习：全国卷热考微专题14“数形结合突破化学平衡图象题 【2022最新】精选高中化学一轮复习练习：全国卷热考微专题14“数形结合突破化学平衡图象题 1明确常见图象类型：以可逆反响aA(g)bB(g)cC(g)HQ kJ·mol1为例。(1)含量时间温度(或压强)图(C%指某产物的质量分数、B%指某反响物的质量分数)。(曲线m用催化剂，n不用催化剂，或化学计量数abc时曲线m的压强大于n的压强)(T1T2，H0)(T1<T2，H<0)(p1>p2ab>c)(p1>p2ab<c)(2)恒压(温)线(如下图)：该类图象

2、的纵坐标为生成物的平衡浓度(c)或反响物的转化率()，横坐标为温度(T)或压强(p)，常见类型如下所示：(3)几种特殊图象。对于化学反响mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，M点前，表示从反响物开始，v正>v逆；M点为刚到达平衡点(如以下图)；M点后为平衡受温度的影响情况，即升温，A的百分含量增加或C的百分含量减少，平衡左移，故正反响H0。对于化学反响mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，L线上所有的点都是平衡点(如以下图)。L线的左上方(E点)，A的百分含量大于此压强时平衡体系的A的百分含量，所以，E点v正>v逆；那么L线的右下方(F点)，v正v逆。2熟练两种解题技巧以可

3、逆反响aA(g)bB(g)cC(g)为例说明。(1)“定一议二原那么。在化学平衡图象中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个量，确定横坐标所示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系，或者确定纵坐标所示的量后，讨论横坐标与曲线的关系。如图：这类图象的分析方法是“定一议二，当有多条曲线及两个以上条件时，要固定其中一个条件，分析其他条件之间的关系，必要时，作一辅助线分析。(2)“先拐先平，数值大原那么。在化学平衡图象中，先出现拐点的反响那么先到达平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图A)或压强较大(如图B)。 图A图B图A表示T2>T1，正反响是放热反响。图B表示p1<p2，A是反响物，即a

4、b>c。(2022·全国卷)丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法生产，主要副产物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。答复以下问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：C3H6(g)NH3(g)O2(g)=C3H3N(g)3H2O(g)H515 kJ·mol1C3H6(g)O2(g)=C3H4O(g)H2O(g)H353 kJ·mol1两个反响在热力学上趋势均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡产率的反响条件是_；提高丙烯腈反

5、响选择性的关键因素是_。(2)图(a)为丙烯腈产率与反响温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460 ，低于460 时，丙烯腈的产率_(填“是或“不是)对应温度下的平衡产率，判断理由是_；高于460 时，丙烯腈产率降低的可能原因是_(双选，填标号)。A催化剂活性降低B平衡常数变大C副反响增多 D反响活化能增大解析：(1)因为生成的产物丙烯腈和丙烯醛的两个反响均为放热量大的反响，所以它们均可自发进行且热力学趋势大；该反响为气体体积增大的放热反响，所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率；由生成丙烯腈的反响条件可知，提高丙烯腈反响选择性的关键因素是催化剂。(2)因为该反响为放热反响，平衡产率

6、应随温度升高而降低，反响刚开始进行，主要向正反响方向进行，尚未到达平衡状态，460 以前是建立平衡的过程，故低于460 时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于460 时，丙烯腈产率降低，A项，催化剂在一定温度范围内活性较高，假设温度过高，活性降低，正确；B项，平衡常数的大小不影响产率，错误；C项，根据题意，副产物有丙烯醛，副反响增多导致产率下降，正确；D项，反响活化能的大小不影响平衡，错误。答案：(1)两个反响均为放热量大的反响降低温度、降低压强催化剂(2)不是该反响为放热反响，平衡产率应随温度升高而降低AC方法指导掌握化学平衡图象题解答步骤第一步：看特点。即分析可逆反响化学方程式，观

7、察物质的状态、气态物质分子数的变化(正反响是气体分子数增大的反响，还是气体分子数减小的反响)、反响热(正反响是放热反响，还是吸热反响)等。第二步：识图象。即识别图象类型，横坐标和纵坐标的含义、线和点(平台、折线、拐点等)的关系。利用规律“先拐先平，数值大判断，即曲线先出现拐点，先到达平衡，其温度、压强越大。第三步：想原理。联想化学反响速率、化学平衡移动原理，特别是影响因素及使用前提条件等。第四步：巧整合。图表与原理整合。逐项分析图表，重点看图表是否符合可逆反响的特点、化学反响速率和化学平衡原理。1密闭容器中进行的可逆反响：aA(g)bB(g)cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2

8、)下，混合气体中B的质量分数w(B)与反响时间(t)的关系如下图。以下判断正确的选项是()AT1T2，p1p2，ab>c，正反响为吸热反响BT1>T2，p1p2，abc，正反响为吸热反响CT1T2，p1>p2，abc，正反响为吸热反响DT1>T2，p1>p2，ab>c，正反响为放热反响解析：由(T1，p1)和(T1，p2)两条曲线可以看出：温度相同(T1)，但压强为p2时到达平衡所需的时间短，即反响速率大，所以p2>p1；压强较大(即压强为p2)时对应的w(B)较大，说明增大压强平衡逆向移动，那么abc。由(T1，p2)和(T2、p2)两条曲线可以看出

9、：压强相同(p2)，但温度为T1时到达平衡所需的时间短，即反响速率大，所以T1>T2；温度较高(即温度为T1)时对应的w(B)较小，说明升高温度平衡正向移动，故正反响为吸热反响。答案：B2有一化学平衡mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，如图表示的是A的转化率与压强、温度的关系。以下表达正确的选项是()A正反响是放热反响；mn>pqB正反响是吸热反响；mnpqC正反响是放热反响；mnpqD正反响是吸热反响；mn>pq解析：图象中有三个量，应定一个量来分别讨论另外两个量之间的关系。定压强，讨论T与A的转化率的关系：同一压强下，温度越高，A的转化率越高，说明正反响是吸热反响；

10、定温度，讨论压强与A的转化率的关系：同一温度下，压强越大，A的转化率越高，说明正反响是气体体积缩小的反响，即mn>pq。答案：D3在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol·L1 CO2、0.1 mol·L1 CH4，在一定条件下发生反响：CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)，测得CH4平衡时转化率与温度、压强关系如图，以下有关说法不正确的选项是()A上述反响的H<0B压强：p4>p3>p2>p1C1 100 时该反响的平衡常数为1.64D压强为p4时，在y点：v正>v逆解析：p1、p2、p3、p4是四条等压线，由图象可知，压强一

11、定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越高，故正反响为吸热反响，H>0，A项错误；该反响为气体分子数增加的反响，压强越高，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4>p3>p2>p1，B项正确；压强为p4，温度为1 100 时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)0.02 mol·L1，c(CO2)0.02 mol·L1，c(CO)0.16 mol·L1，c(H2)0.16 mol·L1，即平衡常数K1.64，C项正确；压强为p4时，y点未到达平衡，此时v正>v逆，D项正确。答案：A4有一反响：2AB2C，

12、其中A、B、C均为气体，如图中的曲线是该反响在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示B的转化率，图中有a、b、c三点，那么以下描述正确的选项是()A该反响是放热反响Bb点时混合气体的平均摩尔质量不再变化CT1温度下假设由a点到达平衡，可以采取增大压强的方法Dc点v正v逆解析：由于温度升高，B的转化率增大，说明平衡正向移动，推知该反响是吸热反响，A错误；在T1温度下，由a点达平衡时，B的转化率不断减小，假设采取加压措施，结合化学方程式可知B的转化率会不断增大，C错误；在T2温度下，c点会到达平衡状态，此过程中B的转化率不断增大，说明该过程v正v逆，D错误。答案：B5(2022·海

13、南卷)顺­1，2­二甲基环丙烷和反­1，2­二甲基环丙烷可发生如下转化： 该反响的速率方程可表示为v(正)k(正)·c(顺)和v(逆)k(逆)·c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反响速率常数。答复以下问题：(1)：t1温度下，k(正)0.006 s1，k(逆)0.002 s1，该温度下反响的平衡常数值K1_；该反响的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，那么H_0(填“小于“等于或“大于)。(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_(填曲线编号)，平衡常数值K2_；温度t2_t1(填“小

14、于“等于或“大于)，判断理由是_。解析：(1)根据v(正)k(正)·c(顺)0.006c(顺)，v(逆)k(逆)·c(反)0.002c(反)，化学平衡状态时正逆反响速率相等，那么0.006c(顺)0.002c(反)，K10.006÷0.0023；该反响的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，说明断键吸收的能量小于成键释放的能量，即该反响为放热反响，那么H小于零。(2)反响开始时，c(顺)的浓度大，单位时间的浓度变化大，w(顺)的变化也大，故B曲线符合题意，设顺式异构体的起始浓度为x，该可逆反响左右物质系数相等，均为1，那么平衡时，顺式异构体为0.3x，反式异构体为0.7

15、x，所以平衡常数值K20.7x÷0.3x7/3，因为K1K2，放热反响升高温度时平衡向逆反响方向移动，所以温度t2大于t1。答案：(1)3小于(2)B7/3大于放热反响升高温度时平衡向逆反响方向移动6甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反响如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3答复以下问题：(1)反响的化学平衡常数K表达式为_；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为_(填曲线标记字母)

16、，其判断理由是_。图1(2)合成气组成n(H2)/n(COCO2)2.60时，体系中的CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图2所示。(CO)值随温度升高而_(填“增大或“减小)，其原因是_；图2中的压强由大到小为_，其判断理由是_。图2解析：(1)根据化学平衡常数的书写要求可知，反响的化学平衡常数为Kc(CH3OH)/c(CO)·c2(H2)。反响为放热反响，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K减小，故曲线a符合要求。(2)由图2可知，压强一定时，CO的平衡转化率随温度的升高而减小，其原因是反响为放热反响，温度升高，平衡逆向移动，反响为吸热反响，温度升高，平衡正向移动，又使产生CO的量增大，而总结果是随温度升高，CO的转化率减小。反响的正反响为气体总分子数减小的反响，温度一定时，增大压强，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，而反响为气体总分子数不变的反响，产生CO的量不受压强的