（江苏专用）高考化学一轮复习 微题型58 速率、平衡图像专练试题-人教版高三全册化学试题

微题型58速率、平衡图像专练一、单项选择题1．近年来，我国北京等地出现严重雾霾天气，据研究，雾霾的形成与汽车排放的CO、NO2等有毒气体有关。对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体，反应的化学方程式为4CO(g)＋2NO2(g)=4CO2(g)＋N2(g)ΔH＝－1200kJ·mol－1。对于该反应，温度不同(T2>T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是()2．(2017·扬州高三月考)向甲乙丙三个容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋xB(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下表和下图表示：容器甲乙丙容积0.5L0.5L1.0L温度/℃T1T2T2反应物起始量1.5molA0.5molB1.5molA0.5molB6.0molA2.0molB下列说法正确的是()A．10min内甲容器中反应的平均速率v(A)＝0.025mol·L－1·min－1B．由图可知：T1＜T2，且该反应为吸热反应C．若平衡时保持温度不变，改变容器体积平衡不移动D．T1℃3．(2016·盐城模拟)在恒容密闭容器中通入物质的量浓度均0.1mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图，下列有关说法正确的是()A．上述反应的ΔH>0B．压强p1>p2>p3>p4C．1100℃该反应的平衡常数为64D．压强为p4时，在Y点：v(正)<v(逆)4．(2017·连云港高三月考)在密闭容器中充入一定量的NO2，发生反应2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－57kJ·mol－1。在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()A．a、c两点的反应速率：a＞cB．a、b两点NO2的转化率：a＜bC．a、c两点气体的颜色：a深，c浅D．由a点到b点，可以用加热的方法5．温度为T时，向VL的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋B(g)C(s)＋xD(g)ΔH>0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是()A．前10min的平均反应速率v(D)＝0.3mol·L－1·min－1B．该反应的平衡常数表达式K＝eq\f(cC·c2D,cA·cB)C．若平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平衡向逆反应方向移动D．反应至15min时，改变的条件是升高温度6．在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应：xA(g)＋yB(g)zC(g)，图甲表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是()A．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)＝0.2mol·L－1·min－1B．由图乙可知，反应xA(g)＋yB(g)zC(g)的ΔH＜0，且a＝2C．若在图甲所示的平衡状态下，再向体系中充入He，重新达到平衡前v正>v逆D．200℃时，向容器中充入2molA和1molB，达到平衡时，A的体积分数小于0.5二、不定项选择题7．(2016·无锡高三联考)一定条件下合成乙烯6H2(g)＋2CO2(g)CH2=CH2(g)＋4H2O(g)；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法正确的是()A．生成乙烯的速率：v(M)>v(N)B．平衡常数KM<KNC．催化剂可能会影响CO2的平衡转化率D．若投料比n(H2)∶n(CO2)＝3∶1，则图中M点时，CO2的体积分数约为15.4%8．有一反应：2A＋B2C，其中A、B、C均为气体，下图中的曲线是该反应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，如图所示，则下列描述正确的是()A．该反应是放热反应B．b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化C．T1温度下点a若想达到平衡，可以采取增大压强的方法D．c点可表示v正>v逆三、非选择题9．在一定条件下，容积分别为1L和2L的甲、乙两密闭容器中同时充入2molA和2molB的混合气体，发生如下反应：2A(g)＋B(g)xC(g)ΔH＝QkJ·mol－1，保持甲、乙两容器温度不变且相同，两容器中有关A的量随时间的变化如图：(1)根据上述图像判断，x________(填“>”、“＝”或“<”)3。写出该反应的平衡常数表达式K＝______________，已知温度升高时，K值减小，则Q________(填“>”、“＝”或“<”)0。(2)用B物质表示从0～3min内乙容器中反应的平均速率v(B)＝____________________(结果保留三位小数)。(3)能说明甲容器中反应达到平衡状态的是________(填字母)。a．2n(A)＝n(B)＝x·n(C)b．c(A)、c(B)、c(C)保持一个定值c．x·v(B)逆＝v(C)正d．甲容器中气体的密度保持不变(4)甲、乙两容器中反应达到平衡时所耗时间相同，原因可能是________________________________________________________________________。

答案精析1．B2．C[由图可知，10min内甲容器中C的浓度变化量为1mol·L－1，v(C)＝1mol·L－1÷10min＝0.1mol·L－1·min－1，由于速率之比等于化学计量数之比，所以v(A)＝0.1mol·L－1·min－1÷2＝0.05mol·L－1·min－1，A错误；比较甲与乙可知，乙先到达平衡，故温度T1＜T2，温度越高C的浓度越低，升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，B错误；乙中平衡时C的浓度是1.0mol·L－1，则根据方程式可知，消耗A的浓度是0.5mol·L－1，物质的量是0.5mol·L－1×0.5L＝0.25mol，所以A的转化率为eq\f(0.25mol,1.5mol)＝eq\f(1,6)，丙中平衡时C的浓度是2.0mol·L－1，则根据方程式可知，消耗A的浓度是1.0mol·L－1，物质的量是1.0mol·L－1×1L＝1.0mol，所以A的转化率为eq\f(1.0mol,6mol)＝eq\f(1,6)，丙中压强为乙中2倍，压强增大平衡不移动，故x＝1，C正确；A(g)＋B(g)2C(g)起始浓度(mol·L－1)310转化浓度(mol·L－1)0.750.751.5平衡浓度(mol·L－1)2.250.251.5故T1℃，该反应的平衡常数为K＝eq\f(1.52,2.25×0.25)＝4若T1℃，起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB，反应到达平衡时A的浓度变化量为xA(g)＋B(g)2C(g)起始浓度(mol·L－1)130转化浓度(mol·L－1)xx2x平衡浓度(mol·L－1)1－x3－x2xeq\f(2x2,1－x3－x)＝4解得x＝0.75故A的转化率＝eq\f(0.75mol·L－1,1mol·L－1)×100%＝75%，D错误。]3．A[根据图像知温度越高，CH4的平衡转化率越大，说明升高温度，平衡正向移动，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，故上述反应的ΔH＞0，A正确；该反应正向为气体物质的量增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，CH4的平衡转化率减小，结合图像知p4＞p3＞p2＞p1，B错误；利用三段式分析，设转化的甲烷的浓度为x，

CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)起始浓度mol·L－1 0.10.100转化浓度mol·L－1xx2x2x转化浓度mol·L－10.1－x0.1－x2x2xx/0.1×100%＝80%，x＝0.08，K＝16x4/(0.1－x)2＝1.6384，C错误；Y点未达平衡，若要达平衡，CH4的转化率应增大，所以v(正)＞v(逆)，D错误。]4．B[a、c两点都在等温线上，c的压强大，则a、c两点的反应速率：a＜c，A错误；a、b两点压强相同，但温度不同，a点二氧化氮的体积分数较大，说明a点的转化率较小，即a<b，B正确；NO2为红棕色气体，a、c两点都在等温线上，c的压强大，增大压强，容器的体积减小，c点时NO2的浓度大，混合气体颜色深，C错误；升高温度，化学平衡向着逆向移动，NO2的体积分数增大，a点到b点二氧化氮体积分数减少，说明是降低了温度，所以不能用加热的方法实现由a点到b点的转变，D错误。]5．A[反应在前10min的平均反应速率v(D)＝eq\f(3.0mol·L－1,10min)＝0.3mol·L－1·min－1，A正确；根据速率比等于化学计量数之比，可知x＝2，因C是固体，不能写入化学平衡常数表达式中，B错误；反应前后气体的化学计量数相等，压缩容器体积平衡不移动，C错误；由图像知，15min时，D浓度减小，A、B浓度增大，而且变化较大，可知改变的条件是降低温度，D错误。]6．D[v(B)＝eq\f(0.4mol－0.2mol,2L×5min)＝0.02mol·L－1·min－1，A错误；温度越高，平衡时C的体积分数越高，反应为吸热反应，由图甲知，A、B的消耗速率与C的生成速率之比为2∶1∶1，故x＝2，y＝z＝1，图乙最高点是n(A)∶n(B)＝x∶y＝2∶1＝a的时刻，B错误；体积固定的密闭容器中充入He，平衡不移动，即v正＝v逆，C错误；图甲条件下A的体积分数为0.5，D项条件相当于对图甲条件下的容器加压，平衡右移，A的体积分数减小，D正确。]7．D[化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂的催化效率降低，所以v(M)有可能小于v(N)，A错误；升高温度二氧化碳的平衡转化率降低，则升温平衡逆向移动，所以M化学平衡常数大于N，B错误；当温度高于250℃，升高温度二氧化碳的平衡转化率降低，则平衡逆向移动，但催化剂只影响反应速率，不影响平衡移动和转化率，C错误；设开始投料n(H2)为3mol，则n(CO2)为1mol，所以当在M点平衡时二氧化碳的转化率为50%，所以有6H2(g)＋2CO2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))CH2=CH2(g)＋4H2O(g)起始量(mol)3100转化量(mol)1.50.50.251平衡量(mol)1.50.50.251所以二氧化碳的体积分数为0.5/(1.5＋0.5＋0.25＋1)×100%＝15.4%，D正确。]8．BD[从图中的曲线变化趋势可以得出，升温B的转化率增大，说明升温平衡右移，故正反应为吸热反应，A错误；b点是平衡状态，故气体的平均摩尔质量不再发生改变，B正确；在T1时点a在曲线的上方，故要想达到平衡需要下移，即B的转化率减小，增大压强平衡右移，B的转化率增大，故C错误；点c在曲线的下方，要想达到平衡需上移，B的转化率增大，即反应正向进行v正>v逆，D正确。]9．(1)＝eq\f(c3C,c2A·cB)<(2)0.083mol·L－1·min－1(3)bc(4)乙容器中有催化剂解析(1)投料量相同，体积不同，甲中压强大，平衡时甲中A为1mol，乙中A也为1mol，即两体系中各物质的物质的量相同，相当于改变压强平衡没移动，所以x＝3；升高温度K值变小，即平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，所以Q<0。(2)先求出A的速率：v(A)＝eq\f(ΔcA,Δt)＝eq\f(\f(ΔnA,V),Δt)＝eq\f(2mol－1mol,2L×3min)＝eq