高考化学二轮选择题增分策略 第一篇 命题区间六 化学反应速率和化学平衡（二卷选择题）学案-人教版高三全册化学学案

命题区间六化学反应速率和化学平衡(二卷选择题)角度一化学反应速率及影响因素1．理解化学反应速率的概念化学反应速率是定量描述化学反应快慢的物理量，通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示。注意：①这里的速率是指某段时间的平均速率。②关注反应的计量数。2．外界条件对化学反应速率的影响3．稀有气体对反应速率的影响(1)恒容：充入“惰性气体”eq\o(→,\s\up7(引起))总压增大→物质浓度不变(活化分子浓度不变)→反应速率不变。(2)恒压：充入“惰性气体”eq\o(→,\s\up7(引起))体积增大eq\o(→,\s\up7(引起))物质浓度减小(活化分子浓度减小)eq\o(→,\s\up7(引起))反应速率减小。4．外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响方向是一致的，但影响程度不一定相同(1)当增大反应物浓度时，v正增大，v逆瞬间不变，随后也增大。(2)增大压强，气体分子数减小的方向的反应速率变化程度大。(3)对于反应前后气体分子数不变的反应，改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率。(4)升高温度，v正和v逆都增大，但吸热反应方向的反应速率增大的程度大。(5)使用催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率。1．反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是()A．增加C的量B．将容器的体积缩小一半C．保持体积不变，充入H2O(g)，使体系的压强增大D．保持压强不变，充入氮气，使容器的体积增大答案A解析碳单质是固体，增加碳单质的量不能影响反应物浓度，对反应速率没有影响，A项符合题意；容器的体积缩小，压强增大，气体的物质的量浓度增大，反应速率加快，B项不符合题意；体积不变，充入水蒸气，水蒸气的物质的量浓度增大，反应速率加快，C项不符合题意；压强不变，充入氮气，容器的体积增大，气体的物质的量浓度减小，反应速率减慢，D项不符合题意。2．已知：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2OΔH＜0。下列说法不正确的是()A．其他条件不变，适当增大盐酸的浓度将加快化学反应速率B．其他条件不变，适当增加CaCO3的用量将加快化学反应速率C．反应过程中，化学反应速率将先增大后减小D．一定条件下反应速率改变，ΔH不变答案B解析盐酸浓度增大，H＋浓度增大，反应速率加快，A项正确；由于CaCO3是固体，若只增大其用量，而不增大其与盐酸的接触面积，化学反应速率将不变，B项错误；由于反应放热，反应过程中温度升高，反应速率会变快，但随着盐酸浓度的减小，反应速率会逐渐变慢，C项正确；反应焓变只与反应物和生成物的能量状态有关，与反应快慢无关，D项正确。3．一定温度下，10mL0.40mol·L－1H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A．0～6min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1B．6～10min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10－2mol·L－1·min－1C．反应到6min时，c(H2O2)＝0.30mol·L－1D．反应到6min时，H2O2分解了50%答案C解析2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化剂))2H2O＋O2↑。A项，6min时，生成O2的物质的量n(O2)＝eq\f(22.4mL×10－3L·mL－1,22.4L·mol－1)＝1×10－3mol，依据化学方程式，消耗n(H2O2)＝2×10－3mol，所以0～6min时，v(H2O2)＝eq\f(2×10－3mol,0.01L×6min)≈3.3×10－2mol·L－1·min－1，正确；B项，6～10min时，生成O2的物质的量n(O2)＝eq\f(29.9－22.4×10－3L,22.4L·mol－1)≈0.335×10－3mol，依据化学方程式，消耗n(H2O2)＝0.335×10－3mol×2＝0.67×10－3mol,6～10min时，v(H2O2)＝eq\f(0.67×10－3mol,0.01L×4min)≈1.68×10－2mol·L－1·min－1<3.3×10－2mol·L－1·min－1，正确；C项，反应至6min时，消耗n(H2O2)＝2×10－3mol，剩余n(H2O2)＝0.40mol·L－1×0.01L－2×10－3mol＝2×10－3mol，c(H2O2)＝eq\f(2×10－3mol,0.01L)＝0.20mol·L－1,错误；D项，反应至6min时，消耗n(H2O2)＝2×10－3mol，n(H2O2)总＝4×10－3mol，所以H2O2分解了50%，正确。4．Boderlscens研究反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH＜0，温度为T时，在两个体积均为1L的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数w(HI)与反应时间t的关系如下表：容器编号起始物质t/min020406080100Ⅰ0.5molI2、0.5molH2w(HI)/%05068768080ⅡxmolHIw(HI)/%1009184818080研究发现上述反应中v正＝ka·w(H2)·w(I2)，v逆＝kb·w2(HI)，其中ka、kb为常数。下列说法正确的是()A．温度为T时，该反应的eq\f(ka,kb)＝80B．容器Ⅰ中前20min的平均速率v(HI)＝0.0125mol·L－1·min－1C．若起始时，向容器Ⅰ中加入物质的量均为0.1mol的H2、I2、HI，反应逆向进行D．若两容器中，ka(Ⅰ)＝ka(Ⅱ)，且kb(Ⅰ)＝kb(Ⅱ)，则x的值一定为1答案D解析温度为T时，该反应的eq\f(ka,kb)＝eq\f(\f(v正,w(H2)·w(I2)),\f(v逆,w2(HI)))＝eq\f(w2(HI),w(H2)·w(I2))＝eq\f(0.82,0.1×0.1)＝64，A项错误；容器Ⅰ中前20minw(HI)＝50%,则物质的量为0.5mol,故平均速率v(HI)＝eq\f(\f(0.5mol,1L),20min)＝0.025mol·L－1·min－1，B项错误；容器Ⅰ平衡时H2、I2、HI浓度分别为0.1mol·L－1、0.1mol·L－1、0.8mol·L－1，K＝eq\f(0.82,0.1×0.1)＝64，若起始时，向容器Ⅰ中加入物质的量均为0.1mol的H2、I2、HI，Q＝eq\f(0.12,0.1×0.1)＝1＜64，正反应速率大于逆反应速率，反应正向进行，C项错误；若两容器中，ka(Ⅰ)＝ka(Ⅱ)，且kb(Ⅰ)＝kb(Ⅱ)，则为恒容条件下的等效平衡，则x的值一定为1，D项正确。角度二化学平衡状态的判定与平衡移动1．化学平衡状态的判断标志(1)速率标志①同一物质在同一时间内生成速率与消耗速率相等。②不同物质在相同时间内代表反应方向相反时的化学反应速率比等于化学计量数之比。(2)物质的数量标志①平衡体系中各物质的质量、浓度、百分含量等保持不变。②反应物消耗量达到最大值或生成物的量达到最大值(常用于图像分析中)。③不同物质在相同时间内代表反应方向相反的量(如物质的量、物质的量浓度、气体体积)的变化值之比等于化学计量数之比。(3)特殊的标志①对反应前后气体分子数目不同的可逆反应来说，当体系的总物质的量、总压强(恒温恒容时)、平均相对分子质量不变。②有色体系的颜色保持不变。(4)依Q与K关系判断：若Q＝K，反应处于平衡状态。2．化学平衡的移动(1)勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含：①影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种；②原理的适用范围是只有一项条件变化的情况(温度或压强或一种物质的浓度)，当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；③平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化。(2)分析化学平衡移动问题的注意事项①同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时，应视为压强的影响。②对于缩小体积增大压强，不管是否移动，各成分的浓度均增大，但增大的倍数可能不同也可能相同。③不要把v正增大与平衡向正反应方向移动等同起来，只有v正＞v逆时，才使平衡向正反应方向移动。④不能把平衡向正反应方向移动与反应物转化率的增大等同起来。具体分析可参考下表：反应实例条件变化与平衡移动方向达新平衡后转化率变化2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0增大O2浓度，平衡正移SO2的转化率增大，O2的转化率减小增大SO3浓度，平衡逆移从逆反应角度看，SO3的转化率减小升高温度，平衡逆移SO2、O2的转化率都减小增大压强，平衡正移SO2、O2的转化率都增大2NO2(g)N2O4(g)体积不变时，无论是加入NO2还是加入N2O4NO2的转化率都增大(新平衡中N2O4的含量都会增大)2HI(g)H2(g)＋I2(g)增大H2的浓度，平衡逆移H2的转化率减小，I2的转化率增大增大HI的浓度，平衡正移HI的转化率不变增大压强，平衡不移动转化率不变3.不能用勒夏特列原理解释的问题(1)若外界条件改变后，无论平衡向正反应方向移动或向逆反应方向移动都无法减弱外界条件的变化，则平衡不移动。(2)催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，所以催化剂不会影响化学平衡。(3)当外界条件的改变对平衡移动的影响与生产要求不一致时，不能用勒夏特列原理解释。题组一化学平衡状态的判断1．一定温度下，某恒容密闭容器中存在如下反应：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＞0。下列各项指标表明容器中的反应处于平衡状态的是()A．断裂H—O键与H—H键数目比为2∶3B．CH4与H2O的生成速率相等C．ΔH保持不变D．混合气体密度不变答案A解析A项，即为消耗1molH2O，同时消耗3molH2，是平衡状态；B项，CH4与H2O的生成速率均是逆反应速率，不能用于判断平衡状态；C项，对于任何一个确定的化学反应，ΔH是定值，不能用于判断平衡状态；D项，气体的总质量一定，容器体积一定，则混合气体的密度为定值，不能用于判断是否是平衡状态。2．将FeCl3溶液和KI溶液混合，发生反应：2Fe3＋(aq)＋2I－(aq)2Fe2＋(aq)＋I2(aq)。下列各项能判断上述可逆反应达到平衡状态的是()A．溶液颜色不再变化B．c(K＋)不再变化C．c(Fe3＋)与c(Fe3＋)之和不再变化D．v正(I－)＝2v正(I2)答案A解析A项，溶液颜色不再变化，说明Fe3＋、Fe2＋及I2的浓度不再变化，反应达到平衡状态；B项，钾离子浓度始终不变，因此c(K＋)不变不能用于判断反应是否达到平衡状态；C项，由铁元素守恒知，铁离子和亚铁离子的浓度之和始终不变，因此c(Fe3＋)与c(Fe2＋)之和不变不能用于判断反应是否达到平衡状态；D项，v正(I－)和v正(I2)同为正反应速率，v正(I－)＝2v正(I2)不能用于判断反应是否达到平衡状态。3．汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))2CO2(g)＋N2(g)ΔH＜0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是()A．①③⑥ B．②④⑤C．②④⑤⑥ D．①②③④答案B解析①达到平衡时，v正应保持不变。②由于是放热反应，又是绝热容器，体系温度升高，平衡左移，K减小。③t1后，NO、CO2的量均会继续变化，因而不是平衡状态。④w(NO)逐渐减小，达到平衡时保持不变。⑤因正反应放热，容器绝热，故反应开始后体系温度升高，达到平衡状态时，体系温度不再发生变化。⑥ΔH是一个定值，不能用于判断可逆反应是否达到平衡状态。题组二化学平衡移动原理的理解与应用4．下列说法正确的是()A．对CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)达到平衡后，升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应B．对CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)达到平衡后，通入CO后，正反应速率逐渐增大C．一定条件下反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡时，3v正(H2)＝2v逆(NH3)D．对于反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0，只改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变答案D解析A项，升高温度，H2S浓度增加，说明平衡逆向移动，则该反应是放热反应，错误；B项，通入CO后，正反应速率瞬间增大，又逐渐减小，错误；C项，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡时，应为2v正(H2)＝3v逆(NH3)，错误。5．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)ΔH＞0当反应达到平衡时，下列措施：①升高温度②恒容条件下通入惰性气体③增加CO的浓度④扩大容积⑤加催化剂⑥恒压条件下通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是()A．①②④ B．①④⑥C．②③⑥ D．③⑤⑥答案B解析正反应是体积增大的吸热反应，则①升高温度，平衡向正反应方向移动，转化率增大；②恒容条件下通入惰性气体，平衡不移动；③增大CO的浓度，平衡向逆反应方向移动，转化率降低；④扩大容积，压强降低，平衡向正反应方向移动，转化率增大；⑤加催化剂，平衡不移动；⑥恒压条件下通入惰性气体，体积增大，平衡向正反应方向移动，转化率增大。6．(2017·海南，11改编)已知反应CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0。在一定温度和压强下于密闭容器中，反应达到平衡。下列叙述正确的是()A．升高温度，K增大B．减小压强，n(CO2)增加C．更换高效催化剂，α(CO)增大D．充入一定量的氮气，n(H2)不变答案D解析A项，此反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数只受温度的影响，即升高温度，K值减小，错误；B项，反应前后气体计量数之和相等，因此减小压强，平衡不移动，即n(CO2)不变，错误；C项，催化剂对化学平衡移动无影响，因此CO的转化率不变，错误；D项，恒压下，充入N2，容器的体积增大，组分浓度降低，但化学反应前后气体计量数之和不变，因此化学平衡不移动，n(H2)不变，正确。题组三化学反应速率化学平衡的综合判断7．对于反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0，在其他条件不变的情况下，下列说法正确的是()A．若在原电池中进行，反应放出的热量不变B．升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变C．改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变D．加入催化剂，改变了反应的途径，反应的ΔH也随之改变答案C解析若在原电池中进行，化学能一部分转化为电能，一部分转化为热能，放出的热量减少，A项错误；反应是放热反应，升温反应速率增大，平衡逆向进行，反应放出的热量减小，B项错误；反应前后气体体积不变，增大压强平衡不变，反应放出的热量不变，C项正确；催化剂改变反应速率不改变化学平衡，改变了反应的途径，反应焓变不变，D项错误。8．已知反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＝QkJ·mol－1，在三个不同容积的容器中分别充入1molCO与2molH2，恒温恒容，测得平衡时CO的转化率如下表：序号温度/℃容器体积CO转化率平衡压强/Pa①200V150%P1②200V270%P2③350V350%P3下列说法正确的是()A．反应速率：③＞①＞②B．平衡时体系压强：P1∶P2＝5∶4C．若容器体积V1＞V3，则Q＜0D．若实验②中CO和H2用量均加倍，则CO转化率＜70%答案C解析①②的温度相同，初始浓度相同，而转化率②＞①，则②可看作在①的基础上加压，即V1＞V2，压强P2＞P1，因此反应速率：②＞①，A项错误；①与②比较，到达平衡时，平衡混合物的物质的量之比为5∶4，但V1与V2不等，因此平衡时体系压强：P1∶P2不等于5∶4，B项错误；若容器体积V1＞V3、温度相同，则①与③比较，CO的转化率③＞①，而现在CO的转化率相同，则可看作在这个基础上③的平衡逆向移动，而升温平衡向吸热反应方向移动，即逆向是吸热反应，C项正确；若实验②中CO和H2用量均加倍则可看作在②的基础上压缩体积，CO转化率增大，D项错误。角度三化学平衡常数与转化率化学平衡常数的“四大关系”1．化学平衡常数与化学方程式书写形式的关系对于同一可逆反应，正反应的平衡常数等于逆反应的平衡常数的倒数，即：K正＝eq\f(1,K逆)。若化学方程式中的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。两反应加和，得到的新反应，其化学平衡常数是两反应平衡常数的乘积；两反应相减，得到的新反应，其化学平衡常数是两反应平衡常数相除得到的商。2．化学平衡常数与物质状态的关系由于固体或纯液体的浓度视为常数1，所以在平衡常数表达式中不再写出。3．化学平衡常数与平衡移动的关系即使化学平衡发生移动，但只要温度不变，平衡常数就不会改变。4．平衡常数与温度的关系对于放热反应，温度越高，平衡常数越小；对于吸热反应，温度越高，平衡常数越大。1．O3是一种很好的消毒剂，具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水，在水中易分解，产生的[O]为游离氧原子，有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下：反应①O3O2＋[O]ΔH>0平衡常数为K1；反应②[O]＋O32O2ΔH<0平衡常数为K2；总反应：2O33O2ΔH<0平衡常数为K。下列叙述正确的是()A．降低温度，K减小B．K＝K1＋K2C．适当升温，可提高消毒效率D．压强增大，K2减小答案C解析降温，总反应平衡向右移动，K增大，A项错误；K1＝eq\f(cO2·c[O],cO3)、K2＝eq\f(c2O2,c[O]·cO3)、K＝eq\f(c3O2,c2O3)＝K1·K2，B项错误；升高温度，反应速率增大，可提高消毒效率，C项正确；对于给定的反应，平衡常数只与温度有关，D项错误。2．(2017·天津，6)常压下羰基化法精炼镍的原理：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时，该反应的平衡常数K＝2×10－5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。下列判断正确的是()A．增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大B．第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃C．第二阶段，Ni(CO)4分解率较低D．该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]＝4v生成(CO)答案B解析A项，增加c(CO)，平衡向正向移动，因平衡常数大小只与温度有关，与浓度无关，所以反应的平衡常数不变，错误；B项，第一阶段，50℃时，Ni(CO)4为气态，易于分离，有利于Ni(CO)4的生成，正确；C项，第二阶段，230℃制得高纯镍的反应方程式为Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)，平衡常数K1＝eq\f(1,K)＝5×104，所以Ni(CO)4分解率较高，错误；D项，因反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，再根据该反应的化学计量数可知，该反应达到平衡时，4v生成[Ni(CO)4]＝v生成(CO)，错误。3．(2017·漳州二模)一定条件下，可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算，也可以用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数。在恒温恒压条件下，总压不变，用平衡分压计算平衡常数更方便。下列说法不正确的是()A．对于C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)在一定条件下达到平衡状态时，体系的总压强为p，其中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均为1mol，则用分压表示的平衡常数Kp＝eq\f(3,p)B．恒温恒压下，在一容积可变的容器中，反应2A(g)＋B(g)2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。若此时A、B和C均增加1mol，平衡正向移动C．恒温恒压下，在一容积可变的容器中，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)达到平衡状态时，N2、H2、NH3各1mol，若此时再充入3molN2，则平衡正向移动D．对于一定条件下的某一可逆反应，用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表示的平衡常数，其数值不同，但意义相同，都只与温度有关答案C解析A项，C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)，在一定条件下达到平衡状态时，体系的总压强为p，其中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均为1mol，Kp＝eq\f(p×\f(1,3),p×\f(1,3)×p×\f(1,3))＝eq\f(3,p)，正确；B项，如A、B和C的物质的量之比按照2∶1∶2的比值增加，则平衡不移动，而“均增加1mol”时相当于在原来的基础上多加了B，则平衡向右移动，正确；C项，恒温恒压下，Kp＝eq\f(p2(NH3),p(N2)·p3(H2))＝eq\f((\f(p,3))2,\f(p,3)·(\f(p,3))3)＝eq\f(9,p2)，加入3molN2后，Qp＝eq\f((\f(p,6))2,(\f(2p,3))·(\f(p,6))3)＝eq\f(9,p2)，Qp＝Kp，平衡不移动，错误；D项，对于一定条件下的某一可逆反应，用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表示的平衡常数，表示方法不同其数值不同，但意义相同，平衡常数只与温度有关，与压强、浓度变化无关，正确。角度四化学反应速率与化学平衡图像的综合判断理解化学反应速率与化学平衡的5种常见图像(1)浓度(或物质的量)—时间图像描述可逆反应到达平衡的过程，如：反应A(g)＋B(g)AB(g)的浓度—时间图像如图所示。(2)体积分数—温度图像描述平衡进程，如：在容积相同的不同密闭容器内，分别充入相同量的N2和H2，在不同温度下，任其发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，在某一时刻，测定NH3的体积分数，如图所示，A、B未到达平衡；C点最大，恰好到达平衡；D、E体积分数变小，是升温平衡逆向移动的结果。可推知该反应为放热反应。

(3)速率—时间图像描述平衡移动的本质，如：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在一定条件下达到化学平衡，现升高温度使平衡发生移动，正、逆反应速率(v)变化图像如图所示。(4)物质的量(或浓度、转化率、含量)—时间—温度(或压强)图像描述温度(或压强)对平衡移动的影响，如：放热反应2X(g)＋Y(g)2Z(g)，在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，产物Z的物质的量n(Z)与反应时间t的关系如图所示，则：T1＞T2，p1＞p2。(5)恒压(或恒温)线描述反应在不同压强或温度下，平衡移动与反应特征的关系，如：mA(g)＋nB(g)xC(g)＋yD(g)，A的转化率αA与p、T的关系如图所示，则该反应的正反应吸热，m＋n＞x＋y。题组一单一自变量图像的分析1．温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5，发生反应：PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)ΔH＝akJ·mol－1(a＞0)。0～10min保持容器温度不变，10min时改变一种条件，整个过程中PCl5、PCl3、Cl2的物质的量随时间的变化如下图所示。下列说法正确的是()A．0～4min的平均速率v(Cl2)＝0.05mol·L－1·min－1B．10min时改变的条件是分离出一定量的PCl5C．起始时向该容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2，保持温度为T，反应达平衡时放出的热量大于1.6aD．温度为T，起始时向该容器中充入1.0molPCl5、0.10molPCl3和0.10molCl2，反应达到平衡前v正＜v逆答案C解析A项错误；分离出PCl5，n(PCl5)减少，平衡逆向移动，n(PCl3)和n(Cl2)也减少，与图像不符，B项错误；根据原平衡可知，达到平衡时生成PCl3和Cl2的物质的量都是0.2mol，若加入1.0molPCl3和1.0molCl2，达到平衡时反应掉PCl3和Cl2各0.8mol，放热0.8akJ，由于该反应的正反应气体体积增大，投入2.0molPCl3和2.0molCl2时相当于增大压强，平衡逆向移动，放出的热量大于1.6akJ，C项正确；由图示可知反应的平衡常数K＝eq\f(0.1×0.1,0.4)＝0.025，按照D项所述加入时Qc＝eq\f(0.05×0.05,0.5)＝0.005＜K，反应正向进行，v正＞v逆，D错误。2．甲醇脱氢可制取甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)。甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如下图所示(已知反应在1L的密闭容器中进行，甲醇的物质的量为1mol)。下列有关说法正确的是()A．平衡常数：K600K＞K750KB．从Y点到Z点可通过增大压强实现C．在T1K时，该反应的平衡常数为8.1D．若工业上利用此反应进行生产，为了提高经济效益，宜将反应温度升高至1050K以上答案C解析由图示可知，随着温度的升高，甲醇的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，故750K时平衡常数大于600K，A项错误；Y点与Z点的温度不同，不可能通过增大压强实现，B项错误；在T1K时，甲醇的转化率为0.9，则反应的K＝eq\f(0.9×0.9,1－0.9)＝8.1，C项正确；由图示可知在900K左右，甲醇的转化率已经很高，再升高温度转化率增幅不大，但会提高能耗，D项错误。3．H2S受热分解的反应为2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)。在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H2S的分解实验，以H2S起始浓度均为cmol·L－1测定H2S的转化率，结果如图所示，图中a曲线表示H2S的平衡转化率与温度的关系，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间的转化率。下列叙述错误的是()A．985℃时，H2S按上述反应分解的平衡常数K＝eq\f(0.8c,9)B．H2S的分解为吸热反应C．图像能解释：温度升高，反应速率加快D．如果只将上述条件中的温度改为压强，图像的形式基本不变答案D解析以H2S起始浓度均为cmol·L－1测定H2S的转化率，985℃时H2S的转化率为40%，则2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)起始浓度/mol·L－1c转化浓度/mol·L－10.4c0.4c平衡浓度/mol·L－10.6c0.4c则K＝eq\f(0.2c×0.4c2,0.6c2)＝eq\f(0.8c,9)，A项正确；由图像可知，随着温度升高，硫化氢的转化率逐渐增大，平衡正向移动，即此反应的正反应是吸热反应，B项正确；温度升高，曲线b向曲线a逼近，反应速率加快，C项正确；如果增大压强，则化学平衡逆向移动，硫化氢的转化率减小，D项错误。这类关于化学反应速率、化学平衡的图像题，一般是给出曲线，让考生分析同一反应体系中某种物质的“量”与时间、温度(压强)的关系。解答这类试题的关键：(1)分析曲线的变化趋势，依据影响化学反应的速率或平衡的因素解答。(2)分析曲线中的特殊点，如：起点，拐点(先拐先平)，平衡点，厘清数据之间的关系。

题组二多重变量图像题的分析4．(2018·潍坊三模)已知：2CH3COCH3(l)eq\o(,\s\up7(催化剂))CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3分别在0℃和20℃下反应，测得其转化率(α)随时间(t)变化的关系曲线如图所示。下列说法正确的是()A．曲线Ⅱ表示20℃时的转化反应B．升高温度能提高反应物的平衡转化率C．在a点时，曲线Ⅰ和Ⅱ表示反应的化学平衡常数相等D．化学反应速率的大小顺序为：d＞b＞c答案D解析曲线Ⅰ斜率大，反应速率大，是温度较高的情况，A错误；由图像可知曲线Ⅰ对应的平衡转化率明显比曲线Ⅱ小，因而B、C均错；d点对应的温度和反应物的浓度最大，b点与d点的温度相同但反应物的浓度小，b点与c点反应物的浓度相同，但温度高于c点，故D项正确。5．一定条件下，反应：6H2(g)＋2CO2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)的数据如图所示。下列说法正确的是()A．该反应的ΔH＞0B．达平衡时，v正(H2)＝v逆(CO2)C．b点对应的平衡常数K值大于c点D．a点对应的H2的平衡转化率为90%答案D解析升高温度，CO2的转化率减小，平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，A项错误；达平衡时，v正(H2)＝3v逆(CO2)，B项错误；升温，平衡左移，b点温度高，其平衡常数小，C项错误。6．在20L的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，发生反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH。测得CO的转化率随温度的变化及不同压强下CO的变化如图所示，p2和195℃时n(H2)随时间的变化结果如下表所示。下列说法正确的是()p2和195℃时n(H2)t/min0135n(H2)/mol8544A.p2和195℃时，0～3min，反应速率v(CH3OH)＝eq\f(2,3)mol·L－1·min－1B．p1＜p2，ΔH＞0C．在p2和195℃时，该反应的平衡常数为25D．195℃、p2时，在B点：v正＞v逆答案C解析A项，0～3min，Δn(H2)＝4mol，Δc(H2)＝eq\f(4mol,20L)＝0.2mol·L－1，v(H2)＝eq\f(0.2mol·L－1,3min)，则v(CH3OH)≈0.033mol·L－1·min－1，错误；B项，由任意一条曲线知，随温度升高，CO转化率减小，故ΔH＜0，由于增大压强时，平衡右移，故p1＜p2，错误；C项，达到平衡时，CO、H2、CH3OH的平衡浓度分别为0.1mol·L－1、0.2mol·L－1、0.1mol·L－1，则平衡常数K＝eq\f(cCH3OH,cCO·c2H2)＝eq\f(0.1,0.1×0.22)＝eq\f(1,0.04)＝25，正确；D项，从B点到A点，CO转化率减小,故v正＜v逆，错误。多条件变量图像，往往表现为多条曲线并存。解答这类考题的关键是：(1)用好“定一议二”的方法，当图像中有三个变量时，先定一个量不变再讨论另外两个量的关系(即转化为单一自变量的图像问题)。(2)找出曲线变化的相同和不同，根据条件的不同，分析外因条件对反应速率、化学平衡移动的影响。

命题区间特训A组1．将BaO2放入密闭真空容器中，反应2BaO2(s)2BaO(s)＋O2(g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法正确的是()A．平衡常数减小 B．BaO的量不变C．氧气压强不变 D．氧气的浓度变大答案C解析平衡常数只和温度有关，因温度不变，所以平衡常数不变，A错误；缩小容器容积，平衡逆向移动，BaO的量减小，B错误；该反应的平衡常数表达式为K＝c(O2)，温度不变，平衡常数不变，所以氧气浓度不变，D错误。2．(2017·大同一模)利用I2O5可消除CO污染，其反应为I2O5(s)＋5CO(g)5CO2(g)＋I2(s)；不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2molCO，测得CO2气体体积分数φ(CO2)随时间t变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A．b点时，CO的转化率为20%B．容器内的压强保持恒定，表明反应达到平衡状态C．b点和d点的化学平衡常数：Kb＞KdD．T2温度下，0到0.5min反应速率v(CO)＝0.3mol·L－1·min－1答案C解析5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s)起始量/mol20转化量/molyyb点量/mol

2－yy根据b点时CO2的体积分数φ(CO2)＝eq\f(y,2)＝0.80，得y＝1.6mol，CO的转化率为eq\f(1.6mol,2mol)×100%＝80%，A项错误；由于该反应前后气体的物质的量不变，所以容器内压强恒定，不能作为平衡状态的标志，B项错误；由于反应温度不同，且b点比d点时生成物CO2的体积分数大，说明进行程度大，则化学平衡常数：Kb＞Kd，C项正确；T2温度下，0到0.5min时，5CO(g)＋I2O5(s)5CO2(g)＋I2(s)起始量/mol2

0转化量/molx

xa点量/mol

2－xx根据a点时CO2的体积分数φ(CO2)＝eq\f(x,2)＝0.30，得x＝0.6mol，则从0到0.5min时的反应速率为v(CO)＝eq\f(0.6mol,2L×0.5min)＝0.6mol·L－1·min－1，D项错误。3．以甲烷为原料合成甲醇的反应如下：反应Ⅰ：CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH1＝＋274kJ·mol－1反应Ⅱ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH2＝－90kJ·mol－1已知：T1时，反应Ⅱ的平衡常数数值为100；T2时，反应Ⅱ在密闭容器中达到平衡，测得CO、H2、CH3OH的物质的量浓度(mol·L－1)分别为0.05、0.1、0.1。下列说法中，正确的是()A．反应Ⅰ中，使用催化剂可以减小ΔH1，提高反应速率B．反应Ⅱ中，加热或加压均可提高原料气的平衡转化率C．由上述数据可判断反应Ⅱ的温度：T1＞T2D．CO(g)＋CH3OH(g)CH4(g)＋CO2(g)ΔH＝＋157kJ·mol－1答案C解析反应热只与始态和终态有关，使用催化剂降低活化能，化学反应速率加快，但ΔH1不变，故A项错误；正反应是放热反应，加热，平衡向逆反应方向移动，原料气的转化率降低，反应前气体系数之和大于反应后气体系数之和，增大压强，平衡向正反应方向移动，原料气的转化率增大，故B项错误；T2时的化学平衡常数K＝eq\f(0.1,0.05×0.12)＝200＞100，反应Ⅱ的正反应为放热反应，温度升高，化学平衡常数减小，即T1＞T2，故C项正确；反应Ⅰ＋反应Ⅱ得到CH4(g)＋CO2(g)CO(g)＋CH3OH(g)ΔH＝＋184kJ·mol－1，CO(g)＋CH3OH(g)CH4(g)＋CO2(g)ΔH＝－184kJ·mol－1，故D项错误。4．在一定条件下，将A和B各0.32mol充入10L的恒容密闭容器中，发生如下反应：A(g)＋B(g)2C(g)ΔH＜0，反应过程中测定的数据如表，则下列说法正确的是()t/min02479n(B)/mol0.320.240.220.200.20A.其他条件不变，向平衡体系中再充入0.32molA，再达到平衡时，B的转化率增大B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前，v逆＞v正C．其他条件不变，起始时向容器中充入各0.64molA和B，平衡时n(C)＜0.48molD．反应前2min的平均反应速率v(C)＝0.004mol·L－1·min－1答案A解析其他条件不变，向平衡体系中再充入0.32molA，平衡正向移动，B的转化率增大，A项正确；根据题意ΔH＜0，其他条件不变，降低温度，平衡正向移动，反应达到新平衡前，v逆＜v正，B项错误；其他条件不变，起始时向容器中充入0.64molA和0.64molB，相当于压强增大为原来的2倍(或者使体积变成原来的一半)，因为反应前后气体体积不变，而加压时平衡不移动，但各物质的物质的量会变成原来的2倍，原平衡时n(B)＝0.20mol，n(C)＝minB的平均反应速率v(B)＝0.004mol·L－1·min－1，则v(C)＝2v(B)＝0.008mol·L－1·min－1，D项错误。5．一定条件下，在密闭容器中加入镍粉后再充入一定量的CO气体，发生反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表：温度/℃2580230K5×10421.9×10－5下列说法正确的是()A．上述生成Ni(CO)4的反应为吸热反应B．在80℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5mol·L－1，则此时v正＞v逆C．230℃时反应Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数约为5.3×104D．恒温恒容下，向容器中再充入少量CO，达新平衡时，CO的百分含量将增大答案C解析温度升高，平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，A项错误；在80℃时，某时刻eq\f(c[NiCO4],c4CO)＝8＞K＝2，反应逆向进行，v逆＞v正，B项错误；Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)为题给反应的逆反应，两个反应的平衡常数互为倒数关系，C项正确；恒温恒容下，向容器中再充入少量CO，相当于对原平衡加压，平衡正向移动，达到新平衡时，CO的百分含量将减小，D项错误。6．一定条件下合成乙烯的反应为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的催化效率的影响如图所示，下列说法不正确的是()A．生成乙烯的速率：v(M)有可能小于v(N)B．平衡常数：KM＞KNC．当温度高于250℃时，升高温度，平衡向逆反应方向移动D．平衡时，其他条件不变，增大催化剂用量，反应的平衡常数将变大答案D7．乙二醇的制备原理为CH3OOC—COOCH3(g)＋4H2(g)HOCH2—CH2OH(g)＋2CH3OH(g)ΔH＝－34kJ·mol－1，下图表示一定温度下，达到平衡时乙二醇的产率随原料投料比和压强的变化关系，其中三条曲线分别表示体系压强为1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情况，下列说法中正确的是()A．原料投料比越大，平衡常数K越大B．原料投料比越大，乙二醇的产率越小C．升高温度后，v正＞v逆D．曲线丙对应的压强p(丙)＝1.5MPa答案D解析温度不变，平衡常数K不变，A项错误；由图像可知，一定范围内原料投料比越大，乙二醇的产率越大，B项错误；该反应的正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，故v正＜v逆，C项错误；该反应是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，乙二醇的产率增大，D项正确。8．已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1。相同温度，在体积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。容器编号起始时各物质物质的量/mol达平衡过程体系能量的变化COH2OCO2H2①1400放出热量：32.8kJ②0014热量变化：QkJ下列说法正确的是()A．容器①中反应达平衡时，CO的转化率为80%B．平衡时，若向容器①中再加入0.2molCO和0.2molCO2，则v正＜v逆C．Q＝8.2D．容器①中CO的转化率与容器②中CO2的转化率之和为1答案A解析根据放出的热量可知，达到平衡时反应掉0.8molCO，A项正确；根据①中的数据可知，平衡时CO、H2O、CO2、H2的物质的量分别为0.2mol、3.2mol、0.8mol、0.8mol，因反应前后气体体积不变，故该反应的平衡常数＝eq\f(0.8×0.8,0.2×3.2)＝1，当平衡时再加入CO和CO2各0.2mol时，Qc＝eq\f(1×0.8,0.4×3.2)＝eq\f(1,1.6)＜K，反应正向进行，v正＞v逆，B项错误；根据平衡常数可知，②达到平衡时CO2剩余0.2mol，即反应掉0.8molCO2，故Q＝41kJ·mol－1×0.8mol＝32.8kJ，C项错误；根据上述分析可知①中CO的转化率为80%，②中CO2的转化率也为80%，D项错误。B组1．已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0且压强p1＜p2，下列图像中曲线变化错误的是()答案C解析该反应为放热反应，升高温度，反应速率增大，平衡向逆反应方向移动，SO2的平衡转化率降低，A项正确；温度不变时，增大压强，平衡正向移动，SO3的百分含量增大，B项正确；升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，C项错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，由于平衡逆向移动，故升温瞬间v逆＞v正，D项正确。

2．一定条件下，密闭容器中发生如下反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，反应中的能量变化如图所示。下列说法正确的是()A．反应体系中加入催化剂可增大焓变B．加压可使化学平衡正向移动C．升温可使化学平衡正向移动D．增大H2浓度可使达到新平衡时CO的体积分数增大答案C解析由图像可知，反应物的总能量小于生成物的总能量，正反应为吸热反应。A项，加入催化剂，焓变不发生变化，错误；B项，该反应前后气体总物质的量不变，加压，化学平衡不移动，错误；C项，正反应吸热，升温平衡正向移动，正确；D项，增大H2浓度，虽然平衡正向移动，但达到新平衡时CO的体积分数减小，错误。3．在2L恒容密闭容器中充入2molX和1molY发生反应：2X(g)＋Y(g)3Z(g)，反应过程持续升高温度，测得X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是()A．Q点时，Y的转化率最大B．升高温度，平衡常数增大C．W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率D．若保持温度不变，平衡时充入Z，达到新平衡时Z的体积分数增大答案A解析分析图像，X的体积分数先减小后增大，减小到最低，这是化学平衡的建立过程，后增大，这是平衡的移动过程，升高温度，平衡向左移动，Y的转化率降低，Q点时最大，A项正确；升高温度，X的体积分数增大，说明升高温度，平衡向左移动，使平衡常数减小，B项错误；M点温度较高，故反应速率较快，C项错误；保持温度不变，平衡时再充入Z，达到的新平衡与原平衡是等效平衡，体积分数相等，D项错误。4．将I2溶于KI溶液中，能配制成浓度较大的碘水，主要是发生了反应：I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)。该平衡体系中，Ieq\o\al(－,3)的物质的量浓度与温度(T)的关系如图所示(曲线上的任何一点都代表平衡状态)。下列说法正确的是()A．反应速率：vM＞vPB．平衡常数：KN＜KPC．M、N两点相比，M点的c(I－)大D．Q点时，v正＞v逆答案D解析A项，温度越高，反应速率越大，vM＜vP；B项，由题图可知，升温，c(Ieq\o\al(－,3))减小，所以平衡常数：KN＞KP；C项，M、N两点相比，M点温度低于N点温度，升温，平衡左移，所以M点的