化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像解題方法1．下列敘述與圖像相對(duì)應(yīng)的是()A．圖(1)是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的化學(xué)平衡圖像，等溫等容時(shí)在t0時(shí)刻充入一定量的NH3，平衡逆向移動(dòng)B．圖(2)中p2>p1，T1>T2C．圖(3)表示的化學(xué)方程式為2A=B＋3CD．圖(4)對(duì)應(yīng)反應(yīng)2X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH<0，y可以表示Y的百分含量答案B解析在t0時(shí)刻充入一定量的NH3，v′(正)應(yīng)與平衡點(diǎn)相連，A錯(cuò)誤；由先拐先平數(shù)值大知p2>p1，T1>T2，B正確；圖(3)表示的是可逆反應(yīng)，C錯(cuò)誤；溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，Y的百分含量將增大，D錯(cuò)誤。2．在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng)：2X(g)Y(g)，溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時(shí)間t變化的曲線如圖所示，下列敘述正確的是()A．該反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量大于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量B．T2下，在0～t1時(shí)間內(nèi)，v(Y)＝eq\f(a－b,t1)mol·L－1·min－1C．M點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正大于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆D．M點(diǎn)時(shí)再加入一定量X，平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小答案C解析依據(jù)題中圖示，可看出T1>T2，由于T1時(shí)X的平衡濃度大，可推出該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。M點(diǎn)與W點(diǎn)比較，X的轉(zhuǎn)化量前者小于后者，故進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量應(yīng)小于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量，A錯(cuò)誤；2v(Y)＝v(X)＝eq\f(a－b,t1)mol·L－1·min－1，B錯(cuò)誤；T1>T2且M點(diǎn)的Y的濃度大于N點(diǎn)的，故M點(diǎn)v逆大于N點(diǎn)v逆，而M點(diǎn)v正＝v逆，所以M點(diǎn)v正大于N點(diǎn)v逆，C正確；恒容時(shí)充入X，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)，X的轉(zhuǎn)化率增大，D錯(cuò)誤。3．對(duì)于可逆反應(yīng)2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH<0，下列圖像表示正確的是()答案C4．一定條件下合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))CH2=CH2(g)＋4H2O(g)，已知溫度對(duì)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖，下列說法不正確的是()A．該反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．平衡常數(shù)：KM>KNC．生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)D．當(dāng)溫度高于250℃，升高溫度，催化劑的催化效率降低答案C解析化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快，而N點(diǎn)催化劑的催化效率小于M點(diǎn)，所以v(N)有可能小于v(M)。5．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)，某I2、KI混合溶液中，c(Ieq\o\al(－,3))與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))，下列說法不正確的是()A．溫度為T1時(shí)，向該平衡體系中加入KI固體，平衡正向移動(dòng)B．反應(yīng)I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)的ΔH<0C．若T1時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)d時(shí)，一定有v正>v逆D．狀態(tài)a與狀態(tài)b相比，狀態(tài)b時(shí)I2的轉(zhuǎn)化率更高答案D解析溫度為T1時(shí)，加入KI固體，碘離子濃度增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故A正確；由圖像中曲線的變化趨勢(shì)可知，當(dāng)溫度升高時(shí)，Ieq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量濃度減小，說明升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)I2(aq)＋I(xiàn)－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)的ΔH<0，故B正確；反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)d時(shí)，反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)趨向于平衡，需要反應(yīng)向生成Ieq\o\al(－,3)的方向移動(dòng)，則v正>v逆，故C正確；狀態(tài)b相當(dāng)于在狀態(tài)a的基礎(chǔ)上升高溫度，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，狀態(tài)b時(shí)I2的轉(zhuǎn)化率更低，故D錯(cuò)誤。6．在2L密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH>0，測(cè)得c(H2O)隨反應(yīng)時(shí)間(t)的變化如圖所示。下列判斷正確的是()A．0～5min內(nèi)，v(H2)＝0.05mol·L－1·min－1B．5min時(shí)該反應(yīng)的K值一定小于12min時(shí)的K值C．10min時(shí)，改變的外界條件可能是減小壓強(qiáng)D．5min時(shí)該反應(yīng)的v(正)大于11min時(shí)的v(逆)答案B解析由題圖可知，0～5min內(nèi)Δc(H2O)＝0.50mol·L－1，則有v(H2O)＝eq\f(0.50mol·L－1,5min)＝0.10mol·L－1·min－1，v(H2)＝v(H2O)＝0.10mol·L－1·min－1，A錯(cuò)誤；10min時(shí)改變反應(yīng)條件，c(H2O)逐漸減小至0.25mol·L－1，說明反應(yīng)正向移動(dòng)，且反應(yīng)速率加快，應(yīng)由升高溫度引起，則有K(5min)<K(12min)，B正確；10min后c(H2O)逐漸減小，若減小壓強(qiáng)，c(H2O)在10min時(shí)會(huì)瞬間減小，反應(yīng)速率也會(huì)減慢，C錯(cuò)誤；由B項(xiàng)分析可知，11min時(shí)溫度高于5min時(shí)溫度，且11min時(shí)生成物的濃度大于5min時(shí)，根據(jù)溫度越高、濃度越大，反應(yīng)速率越快可知，5min時(shí)該反應(yīng)的v(逆)小于11min時(shí)的v(逆)，又因?yàn)?min時(shí)v(正)＝v(逆)，所以5minv(正)小于11minv(逆)，D錯(cuò)誤。7．工業(yè)上用下列反應(yīng)合成甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。在固定容積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變的情況下，研究溫度對(duì)反應(yīng)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示(注：T1、T2均大于300℃)。下列說法正確的是()A．溫度為T1時(shí)，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)＝eq\f(n1,t1)mol·L－1·min－1B．該反應(yīng)在溫度為T1時(shí)的平衡常數(shù)比溫度為T2時(shí)的小C．該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)D．處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時(shí)eq\f(n(H2),n(CH3OH))減小答案C解析由圖像可知在溫度為T2時(shí)反應(yīng)先達(dá)到平衡，因此溫度T2>T1，溫度高反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量反而低，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡常數(shù)減小，故B錯(cuò)誤，C正確；溫度為T1時(shí)，從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡，生成甲醇的物質(zhì)的量為n1mol，此時(shí)甲醇的濃度為eq\f(n1,2)mol·L－1，所以生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)＝eq\f(n1,2t1)mol·L－1·min－1，A錯(cuò)誤；因?yàn)闇囟萒2>T1，所以A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2時(shí)，平衡會(huì)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，即生成物濃度減小而反應(yīng)物濃度增大，eq\f(n(H2),n(CH3OH))增大，所以D錯(cuò)誤。8．對(duì)于密閉容器中的可逆反應(yīng)A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)，探究單一條件改變情況下，可能引起平衡狀態(tài)的改變，得到如圖所示的曲線(圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量)。下列判斷正確的是()A．加入催化劑可以使?fàn)顟B(tài)d變?yōu)闋顟B(tài)bB．若T1>T2，則逆反應(yīng)一定是放熱反應(yīng)C．達(dá)到平衡時(shí)，A2的轉(zhuǎn)化率大小為b>a>cD．在T2和n(A2)不變時(shí)達(dá)到平衡，AB3的物質(zhì)的量的大小為c>b>a答案D解析加入催化劑只改變反應(yīng)速率，不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，故加入催化劑不能使?fàn)顟B(tài)d變?yōu)闋顟B(tài)b，A錯(cuò)誤。若T1>T2，由題圖可知，溫度升高，n(B2)不變時(shí)，平衡時(shí)AB3的體積分?jǐn)?shù)減小，說明升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，則逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，B錯(cuò)誤。圖中橫坐標(biāo)為n起始(B2)，增大一種反應(yīng)物的量會(huì)提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，則n起始(B2)越大，平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率越大，即達(dá)到平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率大小為c>b>a，C錯(cuò)誤。其他條件相同時(shí)，n起始(B2)越大，平衡時(shí)A2的轉(zhuǎn)化率越大，則平衡時(shí)AB3的物質(zhì)的量越大，故平衡時(shí)AB3的物質(zhì)的量的大小為c>b>a，D正確。9．某溫度下，將2molSO2和1molO2置于10L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖甲所示。則下列說法正確的是()A．由圖甲推斷，B點(diǎn)SO2的平衡濃度為0.3mol·L－1B．由圖甲推斷，A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為800C．達(dá)平衡后，若增大容器容積，則反應(yīng)速率變化圖像可以用圖乙表示D．壓強(qiáng)為0.50MPa時(shí)不同溫度下SO2轉(zhuǎn)化率與溫度關(guān)系如圖丙，則T2＞T1答案B解析二氧化硫起始濃度為2mol÷10L＝0.2mol·L－1，由圖甲可知B點(diǎn)SO2的轉(zhuǎn)化率為0.85，所以Δc(SO2)＝0.85×0.2mol·L－1＝0.17mol·L－1，二氧化硫的平衡濃度為0.2mol·L－1－0.17mol·L－1＝0.03mol·L－1，A錯(cuò)誤；由圖甲可知A點(diǎn)SO2的轉(zhuǎn)化率為0.80，所以Δc(SO2)＝0.80×0.2mol·L－1＝0.16mol·L－1，則：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)起始/(mol·L－1)0.20.10變化/(mol·L－1)0.160.080.16平衡/(mol·L－1)0.040.020.16所以A點(diǎn)平衡常數(shù)K＝eq\f(0.162,0.042×0.02)＝800，B正確；達(dá)平衡后，增大容器容積，反應(yīng)混合物的濃度都減小，正、逆反應(yīng)速率都減小，C錯(cuò)誤；由圖丙可知，溫度為T1時(shí)先到達(dá)平衡，在化學(xué)反應(yīng)中，溫度越高反應(yīng)速率越快，故T2＜T1，D錯(cuò)誤。10．(2020·湖南省四校高三摸底調(diào)研聯(lián)考)在容積為2.0L的密閉容器內(nèi)，物質(zhì)D在T℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．從反應(yīng)開始到第一次達(dá)到平衡時(shí)，A物質(zhì)的平均反應(yīng)速率為0.067mol·L－1·min－1B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝eq\f(c2(A)·c(B),c2(D))C．若在第5分鐘時(shí)升高溫度，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)的平衡常數(shù)增大，B的反應(yīng)速率增大D．若在第7分鐘時(shí)增加D的物質(zhì)的量，A的物質(zhì)的量變化情況符合b曲線答案B解析從反應(yīng)開始到第一次達(dá)到平衡時(shí)，A物質(zhì)的平均反應(yīng)速率為eq\f(\f(0.4mol,2.0L),3min)≈0.067mol·L－1·min－1，A正確；由圖像曲線變化可知，D是反應(yīng)物，A、B是生成物，同一反應(yīng)、同一時(shí)間段內(nèi)，各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，0～3min內(nèi)，Δn(D)＝0.4mol，Δn(A)＝0.4mol，Δn(B)＝0.2mol，則反應(yīng)的方程式為2D(s)2A(g)＋B(g)，因D為固體，故化學(xué)平衡常數(shù)K＝c2(A)·c(B)，B錯(cuò)誤；溫度升高，D的物質(zhì)的量減少，A、B的物質(zhì)的量增大，平衡正向移動(dòng)，而溫度升高，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，故該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，B的反應(yīng)速率加快，平衡常數(shù)增大，C正確；可逆反應(yīng)中，增加固體反應(yīng)物的量，氣體物質(zhì)的濃度不變，平衡不移動(dòng)，A的物質(zhì)的量變化情況符合b曲線，D正確。11．(1)CO2和H2充入一定體積的密閉容器中，在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖。①曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為KⅠ________KⅡ(填“>”“＝”或“<”)。②一定溫度下，在容積相同且固定的兩個(gè)密閉容器中，按如下方式加入反應(yīng)物，一段時(shí)間后達(dá)到平衡。容器甲乙反應(yīng)物投入量1molCO2、3molH2amolCO2、bmolH2、cmolCH3OH(g)、cmolH2O(g)若甲平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始的0.8倍，要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等，且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則c的取值范圍為________。(2)利用光能和光催化劑，可將CO2和H2O(g)轉(zhuǎn)化為CH4和O2。紫外光照射時(shí)，在不同催化劑(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4產(chǎn)量隨光照時(shí)間的變化如下圖。在0～15小時(shí)內(nèi)，CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ從大到小的順序?yàn)開_______(填序號(hào))。答案(1)①>②0.4<c≤1(2)Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ解析(1)①分析圖像知KⅠ>KⅡ。②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)初始