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1、强化训练三强化训练三 速率与平衡的图象题速率与平衡的图象题一、选择题一、选择题1某恒容密闭容器中进行的反应：某恒容密闭容器中进行的反应：SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g) Ha kJ/mol；某科研小组通过实验测出；某科研小组通过实验测出 SO2的转化率的转化率(SO2、NO 起始量一定起始量一定)随条件随条件 P 的变化情况如下图所示，下列说法的变化情况如下图所示，下列说法中正确的是中正确的是( )A1015 min 内反应速率小于内反应速率小于 1520 min 的反应速率，的反应速率，P 为为升高温度升高温度B1020 min 内反应速率小于内反应速率小于 2040 min
2、的反应速率，的反应速率，P 为为减小减小 SO3的浓度的浓度C1015 min 内反应速率大于内反应速率大于 4050 min 的反应速率，的反应速率，P 为为减小压强减小压强D该反应中，随着反应物浓度的减小，反应速率一直减小该反应中，随着反应物浓度的减小，反应速率一直减小答案答案 A解析解析 在相同时间内，转化率变化值越大，表明反应中消耗的反应物越多，反应速率越大。由表中数据知。1015 min、1520 min内，反应物转化率变化值分别为 3.7%、4.5%，故后一个时段内反应速率较快，随着反应的进行，反应物浓度减小，又因容器容积不变，故改变的条件只能是升温，A 正确，C、D 错误；102
3、0 min、2040 min 两个时间段内，转化率分别改变了8.2%、10.3%(注：时间间隔不同)，故 1020 min 内消耗的反应物比 2040 min 内消耗的多，反应速率快，B 错误。2某恒温密闭容器中发生可逆反应某恒温密闭容器中发生可逆反应 Z(？)W(？)X(g)Y(？)H，在，在 t1时刻反应达到平衡，在时刻反应达到平衡，在 t2时刻缩小容器体积，时刻缩小容器体积，t3时时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。下列有关说法中不正确的有刻再次达到平衡状态后未再改变条件。下列有关说法中不正确的有( )AZ 和和 W 在该条件下一定不是气态在该条件下一定不是气态Bt1t2时间段与时间段与
4、 t3时刻后，两时间段反应体系中气体的平均时刻后，两时间段反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等摩尔质量不可能相等C若在该温度下此反应的平衡常数表达式为若在该温度下此反应的平衡常数表达式为 Kc(X)，则，则t1t2时间段与时间段与 t3时刻后时刻后 X 的浓度相等的浓度相等D若该反应只在高于某温度若该反应只在高于某温度 T0时能自发进行，则该反应的平时能自发进行，则该反应的平衡常数衡常数 K 随温度升高而增大随温度升高而增大答案答案 B解析解析 t2时刻缩小容器体积，v正不变，则 Z 和 W 一定不是气态，A 对；若 Y 不是气态，则体系中气体的平均摩尔质量不变，B 错；根据 Kc(X)，则
5、体系中只有 X 为气态，由于温度不变，K 值不变，则 c(X)不变，C 对；由于该反应的 S0，根据该反应只在温度高于T0时能自发进行，则 H0(若 HCBA、C 两点气体的颜色：两点气体的颜色：A 深，深，C 浅浅CA、B 两点气体的平均相对分子质量：两点气体的平均相对分子质量：ABDB、C 两点化学平衡常数：两点化学平衡常数：BA；相同温度下增大压强最终达到新的平衡，平衡体系中各种气体的浓度均增大，因此 A、C 两点气体的颜色：A 浅，C 深；平衡体系中气体的总质量不变，气体的总物质的量越小相对分子质量越大，A 点对应的气体的总物质的量大于 B点，因此 A、B 两点气体的平均相对分子质量：
6、A 0，A 错误；600 K 时，Y 点在平衡曲线之上，可通过减小甲醇的转化率达到平衡，即应使平衡逆向移动，故此时甲醇的 v正K400，故反应逆0.05 0.050.022 0.012向进行，反应达平衡前：v正p3p2p1，B 项正确；1100 时，甲烷的平衡转化率为 80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为 c(CH4)0.02 mol/L，c(CO2)0.02 mol/L，c(CO)0.16 mol/L，c(H2)0.16 mol/L，即平衡常数 K1.64，C 项正确；压强为 p4时，y 点未达到平衡状0.162 0.1620.02 0.02态，此时 v正v逆，D 项正确。二、非选择题二
7、、非选择题9向一容积不变的密闭容器中充入一定量向一容积不变的密闭容器中充入一定量 A 和和 B，发生反应：，发生反应：xA(g)2B(s)yC(g) H0。在一定条件下，容器中。在一定条件下，容器中 A、C 的物的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题：质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题：(1)用用 A 的浓度变化表示该反应的浓度变化表示该反应 010 min 内的平均反应速率内的平均反应速率v(A)_。(2)根据图示可确定根据图示可确定 xy_。(3)010 min 容器内压强容器内压强_(填填“变大变大” “不变不变”或或“变小变小”)。(4)推测第推测第 1
8、0 min 引起曲线变化的反应条件可能是引起曲线变化的反应条件可能是_；第；第16 min 引起曲线变化的反应条件可能是引起曲线变化的反应条件可能是_。(填编号填编号)减压减压 增大增大 A 的浓度的浓度 增大增大 C 的量的量 升温升温 降温降温 加催化剂加催化剂(5)若平衡若平衡的平衡常数为的平衡常数为 K1，平衡，平衡的平衡常数为的平衡常数为 K2，则，则K1_K2(填填“” “”或或“”)。答案答案 (1)0.02 mol/(Lmin) (2)12 (3)变大变大(4) (5)解析解析 (1)010 min 内 v(A)0.02 0.450.25 mol/L10 minmol/(Lmi
9、n)。(2)根据题图可知，010 min 内 A 的物质的量浓度减少量为 0.2 mol/L，C 的物质的量浓度增加量为 0.4 mol/L，x、y 之比等于 A、C的浓度变化量之比，故 xy0.20.412。(3)该反应发生后气体分子数增大，而容器容积不变，因此 010 min 容器内压强变大。(4)根据图象可知，10 min 时改变条件后，A、C 的浓度瞬时不变且随后反应速率加快，故改变的条件可能是升温或加入催化剂；1216 min，反应处于平衡状态，16 min 时改变条件后，A、C 的浓度瞬时不变，且随后 A 的浓度逐渐增大，C 的浓度逐渐减小，平衡逆向移动，故改变的条件可能是升温。(
10、5)升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小。由于 16 min 时升高温度，则 K1K2。10化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。化学反应原理在科研和工农业生产中有广泛应用。(1)某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究，反应的方程式某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究，反应的方程式为为 N2(g)3H2(g)2NH3(g) H0。在。在 1 L 密闭容器中加入密闭容器中加入 0.1 mol N2和和 0.3 mol H2，实验，实验、中中 c(N2)随时间随时间(t)的变化如图的变化如图所示：所示：实验实验从初始到平衡的过程中，该反应的平均反应速率从初始到平衡的过程中，该反应的平均反应
11、速率 v(NH3)_；与实验；与实验相比，实验相比，实验和实验和实验所改变的实验条件分别所改变的实验条件分别为下列选项中的为下列选项中的_、_(填字母编号填字母编号)。a增大压强增大压强B减小压强减小压强c升高温度升高温度D降低温度降低温度e使用催化剂使用催化剂(2)已知已知 NO2与与 N2O4可以相互转化：可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)。T 时，将时，将 0.40 mol NO2气体充入容积为气体充入容积为 2 L 的密闭容器中，的密闭容器中，达到平衡后，测得容器中达到平衡后，测得容器中 c(N2O4)0.05 molL1，则该反应的平衡，则该反应的平衡常数常数 K_。已知已知
12、 N2O4在较高温度下难以稳定存在，易转化为在较高温度下难以稳定存在，易转化为 NO2，若升，若升高温度，则上述反应的平衡常数高温度，则上述反应的平衡常数 K 将将_(填填“增大增大” “减小减小”或或“不变不变”)。向绝热密闭容器中通入一定量的向绝热密闭容器中通入一定量的 NO2，某时间段内正反应速，某时间段内正反应速率随时间的变化如图所示。率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是下列说法正确的是_(填字母编号填字母编号)。A反应在反应在 c 点达到平衡状态点达到平衡状态B反应物浓度：反应物浓度：a 点小于点小于 b 点点Ct1t2时，时，NO2的转化率：的转化率：ab 段小于段小于 bc
13、段段答案答案 (1)0.008 molL1min1 e c(2)5 减小减小 C解析解析 (1)v(NH3)2v(N2)20.008 0.04 molL110 minmolL1min1。与实验相比，实验反应速率加快，但平衡没有移动，可知实验改变的条件为使用催化剂。与实验相比，实验反应速率加快，且平衡时 N2浓度增大，说明平衡逆向移动了，故实验改变的条件为升高温度。(2)平衡时 NO2的浓度为 0.10 molL1，则平衡常数 K5 Lmol1。由题意知，升高温度时c N2O4 c2 NO2 0.05 molL1 0.10 molL1 2平衡逆向移动，该反应为放热反应，故升高温度平衡常数减小。该反应为放热反应，容器绝热，故开始时随反应进行，容器内温度升高，同时，随反应进行，反应物浓度逐渐减小，在 c 点之前，反应速率受温度影响较大，反应速率逐渐变大，而在 c 点之后，反应速率受浓度影响较大，反应速率逐渐变慢。c 点时反应不一定达到平衡状态，反应速率：ab 段小于 bc 段，故转化率：ab 段小于 bc 段。
