《化学平衡中的常见图像2—含量-时间-温度(压强)图》化学平衡中的常见图像2—含量-时间-温度(压强)图 - 人教版高考化学复习化学知识点练习 - 读趣百科

《化学平衡中的常见图像2—含量-时间-温度(压强)图》化学平衡中的常见图像2—含量-时间-温度(压强)图

1单选题

在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)⇌Y(g),温度T$_1$、T$_2$下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示.下列叙述正确的是(  )

A
该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B
T$_2$下,在0~t$_1$时间内,v(Y)=$\frac {a-b}{t$_1$}$mol•L_•min_
C
M点的正反应速率V_正大于N点的逆反应速率V_逆
D
M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小

题目答案

C

答案解析

分析:

由图可知,温度为T$_1$先到达平衡,所以T$_1$>T$_2$,温度越高,平衡时X的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;

A、根据图象判断参加反应的X的量的多少,反应的X越多,放热越多;

B、根据图中X的浓度变化求出Y的浓度变化,再求反应速率;

C、温度越高反应速率越大;

D、M点时再加入一定量X,达到的新平衡与原平衡比较,根据压强对平衡的影响分析.

解答:

解:由图可知,温度为T$_1$先到达平衡,所以T$_1$>T$_2$,温度越高,平衡时X的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;

A、进行到M点X的转化率较低,由于正向是放热反应,所以反应进行到M点放出的热量少,故A错误;

B、T$_2$下,在0~t$_1$时间内,X的浓度变化为:c(X)=(a-b)mol/L,则Y的浓度变化为c(Y)=$\frac {1}{2}$c(X)=$\frac {(a-b)}{2}$mol/L,所以v(Y)=$\frac {a-b}{2t$_1$}$mol•L_•min_,故B错误;

C、温度越高反应速率越大,已知T$_1$>T$_2$,则M点的正反应速率V_正大于N点的逆反应速率V_逆,故C正确;

D、M点时再加入一定量X,达到的新平衡与原平衡比较,压强增大,增大压强平衡正移,则X的转化率增大,所以M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率增大,故D错误;

故选C.

点评:

本题考查了化学平衡图象问题、平衡有关计算、外界条件对平衡移动影响等,难度中等,根据图象判断反应为放热反应是解题的关键.注意把握图象中曲线的变化特点,分析外界条件对化学平衡的影响.

2多选题

(多选)可逆反应a A(s)+b B(g)⇌c C(g)+d D(g),反应过程中,当其它条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(P)的关系如图下列叙述正确的是(  )

A
达平衡后,加入催化剂则C%增大
B
达平衡后,若升温,平衡左移
C
可能存在a+b=c+d
D
达平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动

题目答案

BC

答案解析

分析:

图中有三个变量:C的百分含量、温度、时间,分析该图时应按照:先拐先平,高温高压的原则.

通过C的百分含量的变化可判断平衡移动的方向.

解答:

解:A.加入催化剂平衡不移动,故A错误;

B.从左图可知,T$_1$<T$_2$,T$_1$→T$_2$,温度升高,C的百分含量(C%)减小,平衡向逆向移动,故逆向为吸热反应,故B正确;

C.从右图可知,P$_2$>P$_1$,P$_1$→P$_2$,压强增大,C的百分含量(C%)减小,平衡向逆向移动,根据加压平衡向气体体积缩小的方向移动得:b<c+d,故可能存在a+b=c+d可能存在,故C正确;

D.A为固体,增加固体的量平衡不发生移动,故D错误;

故选BC.

点评:

本题考查了平衡移动的方向和读图能力,题目难度较小,读图时注意先拐先平,高温高压的原则.

3单选题

对于可逆反应mA(g)+nB(s)⇌pC(g)+qD(g),反应过程中,其他条件不变时,产物D的物质的量分数D%与温度T或压强p的关系如图,下列说法正确的是(  )

A
化学方程式中化学计量数:m>p+q
B
降温可使化学平衡向正反应方向移动
C
使用合适的催化剂可使D%有所增加
D
B的颗粒越小,正反应速率越快,有利于平衡向正反应方向移动

题目答案

B

答案解析

分析:

A.由图Ⅱ可知,p$_2$>p$_1$,增大压强,D的含量减小,平衡逆向移动;

B.由图Ⅰ可知,T$_2$>T$_1$,升高温度,D的含量减小,平衡逆向移动;

C.催化剂对化学平衡不产生影响;

D.B的颗粒越小,接触面积越大,可以加快化学反应速率,对化学平衡不产生影响.

解答:

解:A.由图Ⅱ可知,p$_2$>p$_1$,增大压强,D的含量减小,平衡逆向移动,故m<p+q,故A错误;

B.由图Ⅰ可知,T$_2$>T$_1$,升高温度,D的含量减小,平衡逆向移动,故降低温度,平衡正向移动,故B正确;

C.催化剂对化学平衡不产生影响,故C错误;

D.B的颗粒越小,接触面积越大,可以加快化学反应速率,对化学平衡不产生影响,故D错误,

故选B.

点评:

本题考查外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响,难度中等.要注意催化剂和颗粒大小对化学平衡不产生影响.

4单选题

反应2X(g)+Y(g)═2Z(g)+热量,在不同温度(T$_1$和T$_2$)及压强(P$_1$和P$_2$)下,产物Z的物质的量(nz)与反应时间(t)的关系如图所示.下列判断正确的是(  )

A
T$_1$<T$_2$,P$_1$<P$_2$
B
T$_1$<T$_2$,P$_1$>P$_2$
C
T$_1$>T$_2$,P$_1$>P$_2$
D
T$_1$>T$_2$,P$_1$<P$_2$

题目答案

C

答案解析

分析:

根据温度、压强对平衡移动的影响分析,温度越高、压强越大,则反应速率越大,达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大.

解答:

解:根据温度对反应速率的影响可知,温度越高,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:T$_1$>T$_2$;

根据压强对反应速率的影响可知,压强越大,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:P$_1$>P$_2$,

故选C.

点评:

本题考查化学平衡图象题,题目难度中等,注意温度、压强对反应速率和化学平衡的影响.

5单选题

T$_1$℃ 时,将9molCO$_2$和12molH$_2$充入3L密闭容器中,发生反应CO$_2$(g)+3H$_2$(g)⇌CH$_3$OH(g)+H$_2$O(g)△H<0,容器中CH$_3$OH的物质的量随时间变化如曲线I所示,平衡时容器内压强为P.改变某一条件重新进行上述反应,CH$_3$OH的物质的量随时间变化如曲线Ⅱ所示.下列说法正确的是

(  )

A
曲线II对应的条件改变是减小压强
B
若T$_2$℃时上述反应的平衡常数为0.42,则T$_2$<T$_1$
C
在T$_1$℃,若起始时向容器中充入5 mol CO$_2$、5 mol H$_2$、5 mol CH$_3$OH(g)和 5 mol H$_2$O(g),则达平衡前v(正)>v(逆)
D
在T$_1$℃,若起始时向容器中通入4.5molCO$_2$、6mol H$_2$,平衡时容器内的压强P$_1$=P/2

题目答案

C

答案解析

分析:

A、曲线Ⅱ达平衡时间更短,反应速率更快,根据压强和速率的关系来回答;

B、根据放热反应:温度升高,K减小,反之,K增大来回答;

C、根据浓度熵和K之间的关系确定化学反应的进行方向;

D、根据压强对平衡移动的影响来回答判断.

解答:

解:A、曲线Ⅱ达平衡时间更短,反应速率更快,不可能是压强减小的结果,故A错误;

B、将9molCO$_2$和12molH$_2$充入3L密闭容器中,达到了平衡Ⅰ时,

CO$_2$(g)+3H$_2$(g)⇌CH$_3$OH(g)+H$_2$O(g)

初始浓度:3 4 0 0

变化浓度:1 3 1 1

平衡浓度:2  1 1 1

此时K=0.5,该反应是放热反应:温度升高,K减小,反之,K增大,若T$_2$℃时上述反应的平衡常数为0.42<0.5,所以T$_2$>T$_1$,故B错误;

C、在T$_1$℃,若起始时向容器中充入5 mol CO$_2$、5 mol H$_2$、5 mol CH$_3$OH(g)和 5 mol H$_2$O(g),Qc=$\frac {$\frac {5}{3}$×$\frac {5}{3}$}{$\frac {5}{3}$×($\frac {5}{3}$)}$=0.36<0.5=K,所以反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,v(正)>v(逆),故C正确;

D、在T$_1$℃,若起始时向容器中通入4.5molCO$_2$、6mol H$_2$和T$_1$℃ 时,将9molCO$_2$和12molH$_2$充入3L密闭容器中相比,投料减小一半,所以会引起平衡的逆向移动,平衡时容器内的压强P$_1$>$\frac {P}{2}$,故D错误.

故选C.

点评:

本题综合考查学生影响化学反应速率和平衡移动的因素知识,注意知识的灵活应用题,难度中等.