人教版高中化学选修四高一下期实验班化学平衡图像专题

人教版高中化学选修四高一下期实验班化学平衡图像专题开封高中东校区2018届高一下期实验班化学平衡图像专题命题人：张辰贝审题人：郭宏强题号一二三四五总分得分1．如图是可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)+3D(g)(正反应ΔH>0)的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的关系图,下列条件的改变与图中情况相符的是 A.t1时,减小了A或B的物质的量浓度B.t2时,升高了温度C.t2时,增大了压强D.t1时,加入了催化剂2．某学习小组的同学在学习了化学反应速率与化学平衡知识后，对反应：aA(g)＋bB(g)

cC(g)＋dD(g)H，反应特点与对应的图象展开了讨论，其中不正确的是D.Ⅲ在10L容器、850℃时反应，由图知，到4min时，反应放出5.16kJ4．向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是A.反应在c点达到平衡状态B.反应物浓度：a点小于b点C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.△t1＝△t2时，SO2的转化率：a～b段大于b～c段5．反应A(？)+aB(g)C(g)+2D(g)(a为正整数)。反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(P)的关系如图所示。下列说法错误的是A.若a=2，则A为液态或固体B.该反应的正反应为放热反应C.T2＞T1，P2＞P1D.其他条件不变，增加B的物质的量，平衡正向移动，平衡常数K增大6．对于可逆反应：2A(g)＋B(g)2C(g)；ΔH＜0，下列图象正确的是7．A(g)+B(g)2C(g)反应在密闭容器中进行，若保持容积不变，在温度分别为T1和T2时，达到平衡，B的体积分数与时间的关系如图所示。现向一体积可变的密闭容器中通入等物质的量的A气体和B气体，在恒温条件下发生反应达到平衡状态Ⅰ后，再升高到某温度，继续反应一段时间后达到平衡状态Ⅱ。下列叙述中正确的是A.T1＞T2，该反应生成物的总能量高于反应物的总能量B.该反应在高温时才能自发进行C.由平衡状态Ⅰ到平衡状态Ⅱ的过程中，平衡向逆向移动，A的体积分数一直没有变化D.反应从开始到平衡状态Ⅱ的过程中，平衡常数K和A的转化率都是先增大后减少8．某恒温密闭容器发生可逆反应：Z(？)+W(？)

X(g)+Y(？)，在t1时刻反应达到平衡，在t2时刻缩小容器体积，t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。下列有关说法中正确的是A.Z和W在该条件下至少有一个是为气态B.t1～t2时间段与t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等C.若在该温度下此反应平衡常数表达式为K=c(X)，则t1～t2时间段与t3时刻后的X浓度不相等D.若该反应只有在高温时才能自发进行，则该反应的平衡常数K随温度升高而增大9．反应X(g)+3Y(g)2Z(g)ΔH<0在不同温度、不同压强(p1>p2)下,达到平衡时,混合气体中Z的体积分数φ(Z)随温度变化的曲线为 10．某密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)2Z(g)ΔH<0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法正确的是 A.t2时加入了催化剂B.t3时降低了温度C.t5时增大了压强D.该反应最初是从逆反应开始的11．其他条件一定时,发生反应2A(g)+B(g)2C(g),B的平衡转化率α(B)与温度T的关系如图所示,图中4个点中,表示未达到平衡状态且v正<v逆的点是 A.aB.bC.cD.d12．可逆反应A+aBC+2D(a为化学计量数),已知B、C、D为气态物质。反应过程中,当其他条件不变时,C的体积百分含量(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 甲乙A.T2>T1,p2>p1B.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,该反应的ΔH绝对值增大13．在容积为4L的刚性密闭容器中,进行可逆反应:X(g)+2Y(g)2Z(g)并达到平衡。在此过程中以Y的浓度改变表示的反应速率v正、v逆与时间t的关系如图所示,则图中阴影部分的面积表示 A.X的浓度的变化量B.Y的浓度的减小量C.Z的物质的量的变化量D.Y的物质的量的减小量14．在密闭容器中进行反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH>0,测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是 A.10min时,改变的外界条件可能是温度B.0~5min内,v(H2)=0.1mol·L-1·min-1C.恒温下,缩小容器体积,平衡后c(H2)肯定减小D.10~12min时反应的平衡常数逐渐增大15．下图表示温度、压强对达平衡的可逆反应：2L(g)2M(g)+N(g)

△H>0的影响(P1＜P2)

图中y轴表示的意义是A.混合物中L的百分含量B.混合气体的密度C.L的转化率D.混合气体的平均分子量16．有一化学平衡:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，图是表示A的转化率同压强、温度的关系，分析图像可以得出的结论是A.正反应是吸热反应，m+n>p+qB.正反应是吸热反应，m+n<p+qC.正反应是放热反应，m+n>p+qD.正反应是放热反应，m+n<p+q17．对可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH＜0，下列图像正确的是评卷人得分一、双选题：共3题每题6分共18分18．已知可逆反应aA+bBcC中，物质的含量A%和C%随温度的变化曲线如图所示，下列说法正确的是A.该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡B.该反应在T2温度时达到化学平衡C.升高温度，平衡会向正反应方向移动D.该反应的正反应是放热反应19．对于反应2X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH<0,下列图像正确的是20．(双选)某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(图中p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)：根据以上规律判断，下列结论正确的是A.反应Ⅰ：ΔH>0，p2>p1B.反应Ⅱ：ΔH<0，T1>T2C.反应Ⅲ：ΔH>0，T2>T1；或ΔH<0，T2<T1D.反应Ⅳ：ΔH<0，T2>T1

21．某温度下，在密闭容器里SO2、O2、SO3三种气态物质达到化学平衡后，改变条件，对反应2SO2+O22SO3(正反应放热)的正、逆反应速率的影响如图所示。正、逆反应速率的变化曲线(1)加催化剂对化学反应速率影响的图像是(

)。(2)升温对化学反应速率影响的图像是(

)。(3)增大反应容器的体积对化学反应速率影响的图像是(

)。(4)增大O2的浓度对化学反应速率影响的图像是(

)。22．如图表示在密闭容器中反应：2SO2+O22SO3放热反应)达到平衡时，由于改变一个反应条件或一种物质的浓度而引起反应速率和化学平衡的变化情况，a〜b过程中改变的条件可能是______；b〜c过程中改变的条件可能是____________；c〜d过程中改变的条件可能是__________。23．可逆反应3A(g)3B(?)+C(?)ΔH>0,达到化学平衡后,改变一个条件,其他条件不变。(1)升高温度:①若B、C都是气体,气体的平均相对分子质量(用“变大”、“变小”或“不变”填空,下同);②若B、C都不是气体,气体的平均相对分子质量;③若B是气体,C不是气体,气体的平均相对分子质量。(2)增大压强:①若B是气体,C不是气体,气体的平均相对分子质量(填“变大”、“变小”或“不变”);②若B、C均为气体,则气体的平均相对分子质量(填“变大”、“变小”或“不变”)。24．在密闭容器中发生如下反应:A(g)+3B(g)2C(g)ΔH<0,根据如下速率—时间图象,回答下列问题。(1)下列时刻改变的外界条件是:t1;t3;t4。(2)产物C的体积分数最大的时间段是。(3)上述图象中C的体积分数相等的时间段是。(4)反应速率最大的时间段是。参考答案1.B【解析】根据题图可知,t1时平衡右移,t2时平衡右移。A项,减小A或B的物质的量浓度,平衡左移,故A项不相符;B项,正反应ΔH>0,升高温度,平衡右移,速率增大,故B项相符;C项,增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,故C项不相符;D项,催化剂同等程度地改变正逆反应的速率,平衡不移动,故D项不相符。【备注】无

2.C【解析】本题考查了化学平衡图像的分析与判断。A、图①中，若p1＞p2，增大压强，平衡体系中A的百分含量减小，说明平衡正向移动，增大压强，平衡向系数减小的方向进行，则该反应是熵减的可逆反应，该反应在较低温度下有利于自发进行，故A正确。B、图②中，若T2＞T1，升高温度，A的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，则其正反应为放热反应，H＜0，增大压强，平衡不移动，所以该反应是气体体积不发生变化的可逆反应，则a＋b＝c＋d，故B正确。C、对于气体体积不发生变化的可逆反应，增大压强，加快了化学反应速率但平衡不移动，在图③中，t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂或增大了压强，故C错误。D、图④中，若H＜0，根据“先拐先平，温高大”，T2＜T1，升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率降低，则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率，故D正确。【备注】无

3.B【解析】本题主要考查化学平衡图像的分析及影响化学平衡的因素。由图Ⅰ知，反应在T1、T3处反应物和生成物的体积分数相等但反应不一定达到平衡，故A错；由图Ⅱ知，t2时刻正逆反应速率都增大且相等，显然改变的条件是加入催化剂，平衡不移动；t3时刻正逆反应速率都减小，且逆反应速率大于正反应速率，改变的条件应是减小压强，平衡向逆反应方向移动；t5时刻正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，改变的条件应是升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以反应在t1时，NH3体积分数最大，而在t6时，NH3体积分数最小，故选B；根据以上分析t3时刻改变的条件是减小压强，故C错；CO和水蒸气的反应是一个放热反应，1molCO完全转化时放出43kJ能量，则当转化(0.30-0.18)mol/L×10L=1.2molCO时放出的热量为51.6kJ，故D错。【备注】无

4.C【解析】本题考查化学平衡图像。可逆反应达到平衡状态时正逆反应速率相等都不为零，图像中C点正反应速率还在变化，反应没有达到平衡状态，A错误；随反应的进行，反应物浓度逐渐减小，反应物浓度：a点大于b点，B错误；a到c反应物浓度逐渐减小正反应速率减慢，而图像中正反应速率却是增大，说明正反应放热，则反应物的总能量高于生成物的总能量，C错误；由图像知，a～b段正反应速率小于b～c段，则在相同时间内SO2的转化率：a～b段小于b～c段，D错误，故选C。【备注】无

5.D【解析】本题主要考查化学平衡图像的分析及外界因素对化学平衡的影响。根据图1可知，温度为T

2

的曲线首先达到平衡状态，说明该温度下反应速率快，因此温度T2＞T1，但温度越高，C的百分含量越低，这说明升高温度平衡向逆反应方向进行，因此正方应是放热反应；根据图2可知，压强为P2的曲线首先达到平衡状态，说明该压强下反应速率快，因此压强P2＞P1，但压强越大，C的百分含量越小，这说明增大压强平衡向逆反应方向移动，因此正方应是气体体积增大的反应，所以如果a＝2，则A一定为液态或固体，因此选项A、B、C都是正确的；平衡常数只与温度有关系，所以增加B的量，平衡常数是不变的，故选D。【备注】无

6.A【解析】本题考查化学平衡图像的判断，影响化学平衡的因素。A、该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，C的质量分数减小，正确；B、增大压强正逆反应速率都增大，错误；C、催化剂同等程度地改变正逆反应速率，平衡不移动，错误；D、因反应放热，升高温度平衡逆向移动，A的转化率减小，错误。答案选A。【备注】无

7.C【解析】本题主要考查化学平衡图像和外界因素对化学平衡的影响。根据“先拐先平则条件高”有T1＞T2，由图像可以看出温度为T1时，平衡时B的体积分数较小，说明升高温度，化学平衡向逆向移动，则该反应逆向是吸热反应，正向为放热反应，所以反应物的总能量高于生成物的总能量，故A错；该反应正向为放热反应，高温不利于反应向正向进行，所以反应在低温时自发进行，故B错；该反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，因为该容器是恒温恒压容器，所以达到的平衡与原平衡等效，A的体积分数一直没有变化，故选C；平衡状态Ⅰ到平衡状态Ⅱ的过程中，平衡向逆向移动，A的转化率一直减小达平衡时不再变化，故D错。【备注】无

8.D【解析】本题主要考查化学平衡图像的分析、外界因素对反应速率和化学平衡的影响等知识。由图象可知，正反应速率不随反应时间和压强的改变而改变，故Z和W都不是气体，故A错；结合图象知，X是气体，Y可能是气体也可能不是气体，但无论反应如何进行，气体的组分不变，所以反应过程中气体的摩尔质量始终不变，故B错；化学平衡常数仅与温度有关，该温度下平衡常数的表达式K=c(X)是定值，则t1～t2时间段与t3时刻后的c(X)相等，故C错；该反应只有在高温时才能自发进行，根据△H-T△S＜0，得出该反应是吸热反应，升高温度平衡向正向移动，平衡常数增大，故选D。【备注】无

9.C【解析】反应X(g)+3Y(g)2Z(g)是放热反应,压强不变时,温度升高,平衡逆向移动,则Z的体积分数降低,排除A、B项;若温度不变,增大压强,平衡正向移动,则Z的体积分数增大,所以p1曲线在p2的上方,答案选C项。【备注】无

10.A【解析】A项,t2时反应速率加快,而平衡不移动,则改变的条件是加入了催化剂,A项正确;B项,t3时正逆反应的速率都降低,若降低温度,则平衡正向移动,而图象表示的是平衡逆向移动,B项错误;C项,t5时若增大了压强,则正逆反应速率都加快,但平衡正向移动,而图象表示的是平衡逆向移动,C项错误;D项,该反应的最初v逆=0,说明反应是从正反应开始的,D项错误。【备注】无

11.D【解析】c、d点都不是平衡状态,要达到平衡状态,对于d点,反应应向B的转化率降低的方向移动,即向逆反应方向移动,正反应速率小于逆反应速率;同理,对于c点,反应应向B的转化率增大的方向移动,即向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率,选D。【备注】无

12.D【解析】A项,根据“先拐先平数值大”可知T2>T1,p2>p1,故A项正确。B项,根据图甲,T2>T1,升高温度C的体积百分含量降低,平衡左移,所以该反应的正反应为放热反应,故B项正确;C项,B、C、D为气态物质,根据图乙,p2>p1,增大压强C的体积百分含量降低,若a=2,则A为液态或固态物质,才能使平衡左移,故C项正确;D项,反应的ΔH与化学计量数有关,与平衡移动无关,故D项错误。【备注】无

13.B【解析】由v=Δc/Δt可知,v正与t的乘积为Y的浓度消耗量,v逆与t的乘积为Y的浓度生成量,所以阴影部分的面积为Y的浓度消耗量与Y的浓度生成量的差,即为Y的浓度的减小量,也等于Z的浓度的增加量,同时是X浓度减小量的2倍,选B。【备注】无

14.A【解析】A项,该反应正向为吸热反应,温度升高,平衡向右移动,CH4的浓度减小,A项正确;B项,0~5min内,v(H2)=3v(CH4)=3×0.5mol·L-1÷5min=0.3mol·L-1·min-1,B项错误;C项,恒温下,缩小容器体积,各物质的浓度增大,体系压强增大,平衡逆向移动,c(H2)减小,但c(H2)减小的程度小于因体积减小而引起的c(H2)增大的程度,即平衡后c(H2)仍然比原平衡时的大,C项错误;D项,10min时改变的条件可能是升高温度,也可能是增大H2O(g)的浓度,平衡常数可能增大,也可能不变,D项错误。【备注】无

15.C【解析】本题考查化学平衡图像分析。由图象可知，温度越高，压强越小y值越小，C增大压强，平衡逆向移动，L的转化率减小，升高温度，平衡正向移动，L的转化率增大，与图象一致，故C正确；A增大压强，平衡逆向移动，混合气体中L的百分含量增大，升高温度，平衡正向移动，混合气体中L的百分含量减小，与图象不一致，故A错误；B增大压强，平衡逆向移动，混合气体的密度增大，升高温度，平衡正向移动，混合气体的密度减小，与图象不一致，故B错误.;C增大压强，平衡逆向移动，L的转化率减小，升高温度，平衡正向移动，L的转化率增大，与图象一致，故C正确；D增大压强，平衡逆向移动，混合气体的平均分子量增大，升高温度，平衡正向移动，混合气体的平均分子量减小，与图象不一致，故D错误.【备注】无

16.A【解析】A的转化率、压强、温度三个量发生变化，应用“定一议二”的方法处理。由题图知，在压强不变时，随温度升高，A的转化率增大，即平衡右移，则正反应为吸热反应;在温度不变时(可垂直横坐标作一等温辅助线)，增大压强，A的转化率增大，即平衡右移，则m+n＞p+q。【备注】无

17.A【解析】本题以图象题的形成考查外界条件对化学平衡的影响。A.只增加氧气的浓度，则正、逆反应速率均增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，与图象相符，正确；B.正反应为放热反应，则升高温度平衡向逆反应方向移动，二氧化硫的转化率降低，图象不符，错误；C.由图像可知：P1时达到平衡需要的时间短，则P1>P2,因为增大压强，平衡向右移动，所以三氧化硫的体积分数增大，与图象不符，错误；D.加入催化剂，反应速率增大，到达平衡所用时间较少，但平衡不移动，图象不符，故D错误；本题选A。【备注】无

18.BD【解析】本题主要考查温度对化学平衡的影响及化学平衡图像分析问题。由图像可知在T2℃前，A%逐渐变小，C%由0逐渐增大；在T2℃后，A%逐渐增大，C%逐渐减小，说明在T2℃之前该反应未达到平衡状态，在T2℃时反应程度达到最大，为化学平衡状态，而在T【备注】无

19.AD【解析】固定一个量另外两个量平衡移动原理。对于化学方程式中气态物质体积减小的放热反应。增大压强,平衡正向移动,X的转化率增大,Y的物质的量分数减小,Z的物质的量分数增大;升高温度,平衡逆向移动,X的转化率减小,Y的物质的量分数增大,Z的物质的量分数减小。A项中的图像表示Y的物质的量分数随着温度升高而增加,另外,从反应开始到建立化学平衡,温度越高,达到平衡状态的时间越短,A项正确;同理可推知D项中的图像符合上述平衡体系。【备注】无

20.BC【解析】由反应Ⅰ的图可知，温度升高，A的转化率减小，说明该反应的正反应是放热反应，ΔH<0，由反应式得：压强越大，A的转化率越大，故p2>p1，A不正确；由反应Ⅱ的图得：先达平衡对应的温度高，即T1>T2，温度越高时n(C)越小，说明该反应的正反应是放热反应，即ΔH<0，B选项正确；反应Ⅲ由于没有其他限制条件和提示，能从两方面进行讨论，一方面若该反应的正反应是吸热反应，ΔH>0，则有T2>T1的关系，若该反应的正反应是放热反应ΔH<0，则可推出T2<T1，故C正确；由反应Ⅳ的图知，若T2>T1，则该反应的正反应是吸热反应，即ΔH>0，D错误。【备注】图像也是一种表达事物的符号，分析图像及其变化特点，可以得到事物变化的实质和规律。解答此类题时，要看清图像、理清概念、把握规律、注意单位。

21.(1)C(2)A(3)D(4)B【解析】这类图像是讨论外