考点07化学平衡图像-2022-2023学年高二化学核心考点归纳与分层测试（人教版2019选择性必修1）（人教版2019选择性必修1）（原卷版）

考点07化学平衡图像【核心考点梳理】化学平衡图像的类型1．速率—时间图像(v­t图像)：ⅠⅡⅢ解题原则：分清正反应、逆反应及二者的相对大小，分清“突变”和“渐变”；正确判断化学平衡的移动方向；熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移动的影响规律。Ⅰ．v′正突变，v′逆渐变，且v′正>v′逆，说明是增大了反应物的浓度，使v′正突变，且平衡正向移动。Ⅱ．v′正、v′逆都是突然减小的，且v′正>v′逆，说明平衡正向移动，该反应的正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应，降低温度或减小压强，使v′正、v′逆突然减小，且v′正＞v′逆。Ⅲ．v′正、v′逆都是突然增大的且增大程度相同，说明该化学平衡没有发生移动，可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应压缩体积(即增大压强)所致。2．百分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像：ⅠⅡⅢ解题原则——“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图Ⅰ中T2>T1)、压强较大(如图Ⅱ中p2>p1)或使用了催化剂(如图Ⅲ中a使用了催化剂)。Ⅰ．表示T2>T1，正反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动。Ⅱ．表示p2>p1，A的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应，压强增大，平衡逆向移动。Ⅲ．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)。3．百分含量(或转化率)—压强—温度图像：ⅠⅡ解题原则——“定一议二”。在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系。如上图Ⅰ中确定压强为105Pa或107Pa，则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温度T不变，作横坐标的垂线，与压强线出现两个交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，压强增大，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体总体积减小的反应。【核心归纳】化学平衡图像题的解题流程【必备知识基础练】1．（2021·河南·高二阶段练习）已知在密闭容器中进行可逆反应：

，下列对有关该反应的图像判断正确的是A．甲中虚线表示使用了合适的催化剂B．由乙可判断温度：，C．由丙可推知：D．由丁可推出：2．（2022·山西·高二期末）研究氮氧化物等大气污染物对建设美丽家乡，打造宜居环境具有重要意义。NO在空气中存在：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H＜0，该反应分两步完成，其反应历程如图所示。下列有关说法正确的是A．反应①的热化学方程式为2NO(g)N2O2(g)△H=(E3-E2)kJ•mol-1B．升高温度，反应②正向移动C．使用催化剂可以有效提高NO的平衡转化率D．决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H＜0反应速率的是反应②3．（2022·江苏连云港·高二期末）甲烷，水蒸气在镍基催化剂催化下重整制备氢气的主要反应为：；工业上常将镍基催化剂和纳米混合制成微球颗粒使用。将一定比例的和的混合气体置于密闭容器内催化制氢，平衡时所占的体积分数与温度的关系如图所示，下列说法正确的是A．该反应的平衡常数表达式为B．后曲线X显著下降的可能原因是催化剂失活C．其他条件不变，缩小容器体积，的平衡转化率增大D．添加可以吸收生成的并放热，从而促使平衡正移4．（2022·广东清远·高二期末）在容积不变的密闭容器中，充入一定量的和，发生反应：，在不同温度下达到化学平衡时，的平衡转化率如图所示，下列说法正确的是A．该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和B．加入合适的催化剂，可提高COS平衡时的产率C．反应达到平衡后，仅充入少量惰性气体，则该反应的反应速率增大D．该反应在不同温度下达到平衡时，a、b两点对应的平衡常数：5．（2022·湖南·新宁县第一中学高二期中）下列说法错误的是A．图甲可表示：恒温恒压的密闭容器中，反应达到平衡后，充入惰性气体后正反应速率随时间变化的曲线B．图乙可表示：恒温恒容的密闭容器中，和发生反应时，的体积分数随时间变化的曲线C．图丙可表示：恒容密闭容器中，发生反应，反应相同时间时，的转化率随温度变化的曲线D．图丁可表示：反应，在不同温度、不同压强下的平衡常数变化的曲线6．（2022·广东佛山·高二期末）某研究小组利用图1所示的实验装置，测定压强变化对平衡体系的影响。恒温条件下，注射器内压强随时间变化如图2所示。下列说法错误的是A．a点时进行的操作是压缩注射器 B．b点时v正>v逆C．体系颜色c点时比a点深 D．反应的平衡常数K：d<c7．（2022·湖南·雅礼中学高二期末）下列有关的说法中，其中正确的是A．在氯酸钾加热分解的反应中，当其他条件相同时，在有催化剂时(a)和无催化剂时(b)的速率～时间图像可用图一表示B．若在恒压容器中发生反应：，达到平衡后再充入适量He，其反应速率～时间图像可用图二表示C．，在加热升温的条件下平衡向逆反应方向移动的主要原因是该反应为放热反应，加热温度升高时导致正反应速率减慢、而逆反应速率加快D．对于可逆反应，当其他条件相同时，若增加单质碳(C)的量可使平衡一定正向移动8．（2022·四川资阳·高二期末）下列关于各图像的解释或得出的结论不正确的是A．由甲图可知，反应在时刻可能改变了压强或使用了催化剂B．由乙图可知，反应在m点可能达到了平衡状态C．由丙图可知，反应过程中的点是C点D．由丁图可知，交点A表示反应一定处于平衡状态，此时【关键能力提升练】9．（2021·山西·高二阶段练习）煤燃烧排放的烟气中含有SO2，SO2易形成酸雨，污染大气。采用NaClO2溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硫，发生如下反应：。在不同温度下，测得反应中SO2的压强变化如图所示，下列说法错误的是A．△H＜0B．该反应的平衡常数表达式为C．减小压强，有利于该反应朝正反应方向进行D．平衡常数：K(a)＞K(b)＞K(c)10．（2021·四川省宜宾市第三中学校高二期中）以c0mol/LH2在a、b两个条件下参加合成氨(N2＋3H22NH3△H＜0)的反应分别达到平衡，测得H2的浓度与反应时间的关系如图，相对于条件a而言，b改变的条件是A．缩小体积增大压强B．加入适当催化剂C．增大N2的浓度D．升高反应温度11．（2022·湖南湘潭·高二期末）在一体积固定的密闭容器中发生：，如图表示该反应在时刻达到平衡，在时刻分别因改变某个条件而发生变化的情况。图中时刻发生改变的条件可能是A．加入 B．加入水蒸气 C．加入催化剂 D．分离部分12．（2022·全国·高二）某科技小组对PCl3与Cl2间的反应进行了探究，将2molPCl3、2molCl2分别置于多个容积为2L的密闭容器中，然后在不同温度和压强下反应生成PCl5，反应一段时间后，测得Cl2的转化率如图1所示：(1)某容器内反应到A点所用时间为30min，则此段时间内v(PCl3)=_______。计算A点时该反应的平衡常数K=_______；(2)P1_______P2(用“＞”、“＜”、“=”表示，后同)，假设A、B、C点对应于该反平衡状态，则对应的平衡常数KA，KB和KC相对大小关系为_______。(3)写出一种能提高PCl3转化率的方法_______。(4)请在图2绘制体系中绘制PCl5的百分量随反应温度(T)变化的图象______(画出大概趋势即可)13．（2021·新疆·八一中学高二期中）建设“美丽中国”首先要做好环境保护与治理。下列分别采用了不同措施对有害气体做了处理(1)利用CO在催化剂条件下还原NO2：2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)∆H。向容积均为2L的甲(温度为T1)、乙(温度为T2)两个恒容密闭容器中分别充入2molNO2(g)和3molCO(g)。反应过程中两容器内CO2的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示：T1___________T2(填“＞”或“＜”)；H___________0(填“＞”或“＜”)，容器___________先达到平衡，t分钟___________(填是或者不是)平衡时刻；温度升高，该反应的平衡常数K___________(填增大，减小或不变)；保持恒温恒容充入惰性气体，该平衡___________(填向左，向右或者不)移动；(2)T1温度时，NO2的转化率为___________；该反应的平衡常数K=___________列出对应物质平衡时浓度表达式即可，无须计算)；(3)一定条件下，在密闭容器中发生反应，2CO(g)C(s)+CO2(g)。下列能说明该反应达到平衡的是___________。A．容器内气体的质量不再变化B．CO和CO2的浓度之比不再变化C．混合气体的平均摩尔质量不再变化D．生成amo1CO2的同时消耗2amolCO14．19．（2022·四川宜宾·高二期末）用CO2制备甲醇的反应原理为：。该反应进程可通过如下图所示的两步反应实现。回答下列问题：(1)反应I的化学方程式是___________。(2)由图可知，反应___________(填“I”或“II”)为慢反应。(3)反应II：

△H___________0(填“＞”“＜”或“=”)。(4)在容积可变的密闭容器中投入0.5molCO和1molH2，发生反应：，测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强变化如下图所示。①P总1___________P总2(填“＞”“＜”或“=”)，判断理由是___________。②若P总1=0.25MPa，则500K时该反应的平衡常数KP=___________。③下列措施中，能够同时增大反应速率和提高CO转化率的是___________(填字母序号)。A．使用高效催化剂

B．降低反应温度C．增大体系压强

D．不断将CH3OH从反应体系中分离出来(5)最新科技报道，还可用CO2高效合成乙酸，其反应途径如下图所示，该反应总的化学方程式为___________。【学科素养拔高练】15．（2022·四川成都·高二开学考试）碳及其化合物与人类工农业生产、生活紧密相关。如甲醇就是一种重要的化工原料。(1)已知：①CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-637.8kJ·mol-1；②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=-566.0kJ·mol-1则反应③CH3OH(1)+O2(g)CO(g)+2H2O(g)的ΔH=________________。(2)图中能正确表示反应③的平衡常数的对数(lgK)随着温度(T)变化的曲线是_____________(填“a”或“b”)。(3)不同催化剂对CO和H2生成CH3OH的效果比较如下表所示：催化剂种类操作条件性能比较锌铬催化剂(ZnO-Cr2O3)590K-670K

25MPa-35MPa选择性低活性低铜基催化剂(CuO-ZnO-Al2O3)483K-573K

5MPa-10MPa选择性高(99%)活性好钯系催化剂________选择性低活性一般钼系催化剂(MoS2-K2CO3-MgO-SiO2)533K

8.1MPa选择性53.2%CO的转化率36.1%①结合上表信息综合考虑，建议目前最好选择____________作催化剂。一般来说，催化剂的活性越好，表示使反应活化能降低得越____________(填“多”或“少”)，反应速率越____________(填“快”或“慢”)；②选择催化剂无须考虑的因素是____________(填正确答案标号)A．更长的使用寿命B．在延长使