2025年高考化學總復習《化學平衡圖表分析》專項測試卷(帶答案)_第1頁
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第頁2025年高考化學總復習《化學平衡圖表分析》專項測試卷(帶答案)學校:___________姓名:___________班級:___________考號:___________【考向一】“接續”圖像分析【典例1】在恒容密閉容器中發生反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,其速率-時間圖像如下,則t1時刻改變的條件可能是A.升高溫度 B.加入催化劑C.充入一定量的氧氣 D.充入一定量的氦氣以N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1為例。①外界條件(濃度、溫度、壓強等)增強,曲線在原圖像的上方;條件減弱,曲線在原圖像的下方。②濃度改變時,圖像中一條曲線連續,一條曲線不連續;其他條件改變,圖像中曲線不連續。條件變化速率變化速率變化曲線增大反應物的濃度v正、v逆均增大,且v′正>v′逆減小反應物的濃度v正、v逆均減小,且v′逆>v′正增大生成物的濃度v正、v逆均增大,且v′逆>v′正減小生成物的濃度v正、v逆均減小,且v′正>v′逆【變式1-1】已知反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-92kJ·mol-1溫度不同(T2>T1)。下列圖象正確的是圖象選項ABCDA.A B.B C.C D.D【變式1-2】(2023上·河北石家莊·高三石家莊精英中學期中)一定溫度下,密閉容器中發生反應A(s)+3B(g)?C(g)+2D(g)△H<0,下列圖示與對應的敘述相符的是A.t1時,減小C的濃度 B.縱坐標表示生成物含量C.t1時,一定使用了催化劑 D.縱坐標表示反應物轉化率【考向二】“斷點”圖像分析【典例2】在容積不變的密閉容器中存在:3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH<0,其他條件不變時,改變某一條件對上述反應速率的影響,下列分析正確的是A.圖I研究的是t0時刻增大H2的物質的量濃度對反應速率的影響B.圖I研究的是t0時刻降低溫度對反應速率的影響C.圖II研究的是t0時刻增大壓強對反應速率的影響D.圖II研究的是t0時刻使用催化劑對反應速率的影響以N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1為例。①外界條件(濃度、溫度、壓強等)增強,曲線在原圖像的上方;條件減弱,曲線在原圖像的下方。②濃度改變時,圖像中一條曲線連續,一條曲線不連續;其他條件改變,圖像中曲線不連續。③若“斷點”后的速率增大,且正、逆反應速率增大程度不同,則可能是升高溫度或增大壓強;若“斷點”后的速率減小,且正、逆反應速率減小程度不同,則可能是降低溫度或減小壓強;再利用平衡移動方向作出具體的判斷。(1)溫度對反應速率的影響條件變化速率變化速率變化曲線升高溫度v正、v逆均增大,且v′逆>v′正降低溫度v正、v逆均減小,且v′正>v′逆(2)壓強對反應速率的影響條件變化速率變化速率變化曲線增大壓強v正、v逆均增大,且v′正>v′逆減小壓強v正、v逆均減小,且v′逆>v′正(3)催化劑對反應速率的影響條件變化速率變化速率變化曲線使用催化劑v正、v逆同等倍數增大(4)對于反應前后氣體的化學計量數之和相等的反應,改變壓強時,v正、v逆同等倍數增大或減小,速率變化曲線如圖:(5)變化趨勢不同的“突變點”可能是容器體積和物質的量共同變化引起的圖像條件變化恒溫恒壓下,增大反應物的濃度恒溫恒壓下,增大生成物的濃度條件變化加入催化劑增大等體反應的壓強【變式2-1】可逆反應在一定條件下達到平衡狀態。在t1時刻改變某一條件,化學反應速率與反應時間的關系如圖所示。下列說法正確的是A.維持溫度、反應體系容積不變,t1時充入SO3(g)B.維持溫度、壓強不變,t1時充入SO3(g)C.維持體積不變,t1時升高反應體系溫度D.維持溫度、容積不變,t1時充入一定量Ar【變式2-2】在容積不變的密閉容器中,發生可逆反應A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)ΔH<0,當其他條件不變時改變某一條件,對此反應的影響可用如圖像表示。下列說法錯誤的是A.圖Ⅰ表示t1時刻升高溫度對反應速率的影響B.圖Ⅰ不能表示t1時刻增大C物質的濃度對反應速率的影響C.圖Ⅱ一定表示的是在t1時刻使用了催化劑對反應速率的影響D.圖Ⅲ乙的溫度比甲的溫度高【考向三】“拐點”圖像分析【典例3】在一密閉容器中有如下反應:aX(g)+bY(g)nW(g);ΔH,某化學興趣小組的同學根據此反應在不同條件下的實驗數據,作出了如下曲線圖:其中,ω(W)表示W在反應混合物中的體積分數,t表示反應時間。當其它條件不變時,下列分析正確的是A.圖Ⅰ可能是不同壓強對反應的影響,且p2>p1,a+b<nB.圖Ⅱ可能是不同壓強對反應的影響,且p1>p2,n<a+bC.圖Ⅱ可能是在同溫同壓下催化劑對反應的影響,且2使用的催化劑效果好D.圖Ⅲ可能是不同溫度對反應的影響,且T1>T2,ΔH<0已知不同溫度或壓強下,反應物的轉化率α(或百分含量)與時間的關系曲線,推斷溫度的高低及反應的熱效應或壓強的大小及氣體物質間的化學計量數的關系。[以A(g)+B(g)C(g)中反應物的轉化率αA為例說明]解答這類圖像題時應注意以下兩點:(1)“先拐先平,數值大”原則分析反應由開始(起始物質相同時)達到平衡所用時間的長短可推知反應條件的變化。①若為溫度變化引起,溫度較高時,反應達平衡所需時間短。如圖甲中T2>T1。②若為壓強變化引起,壓強較大時,反應達平衡所需時間短。如圖乙中p1>p2。③若為是否使用催化劑,使用適宜催化劑時,反應達平衡所需時間短。如圖丙中a使用催化劑。(2)正確掌握圖像中反應規律的判斷方法①圖甲中,T2>T1,升高溫度,αA降低,平衡逆向移動,正反應為放熱反應。②圖乙中,p1>p2,增大壓強,αA升高,平衡正向移動,則正反應為氣體體積縮小的反應。③若縱坐標表示A的百分含量,則甲中正反應為吸熱反應,乙中正反應為氣體體積增大的反應。【變式3-1】(2023·全國·高三專題練習)在體積不變的密閉容器中進行反應:。下列各圖表示其他條件不變時,改變某一條件對上述反應的影響,其中分析正確的是A.圖A表示t0時刻增大NH3的濃度對反應速率的影響B.圖B中的a曲線表示使用催化劑對反應速率的影響C.圖C表示溫度對反應速率的影響,且T1>T2D.圖D中a、b、c三點中只有b點已經達到平衡狀態【變式3-2】(2023上·黑龍江大慶·高三肇州縣第二中學校考)圖像對應的敘述正確的是A.圖丁:該正向反應在任何溫度下都能自發進行B.圖丙:對圖中反應升高溫度,該反應平衡常數減小C.圖乙:時刻改變的條件只能是加入催化劑D.圖甲:A的平衡轉化率為【考向四】“殘缺”圖像分析【典例4】(2023上·新疆烏魯木齊·高三烏魯木齊市第九中學校考階段練習)在一體積可變的恒溫密閉容器中發生反應

,每次達到平衡后僅改變其中一個反應條件,正反應速率隨時間的變化如圖所示,下列說法錯誤的是A.時可能是升高溫度 B.時可能是擴大容器體積C.時可能是充入了部分 D.時可能是加入了高效催化劑部分正逆反應速率圖像對于部分正逆反應速率不全的圖像分析,要進行補全再分析,這樣就能判斷出反應進行的方向,并根據條件進行條件改變的判斷。(1)已知:A(g)+2B(g)3C(g)ΔH<0,向一恒溫恒容的密閉容器中充入1molA和2molB發生反應,t1時達到平衡狀態I,在t2時改變某一條件,t3時重新達到平衡狀態Ⅱ,正反應速率隨時間的變化如圖所示。(2)在某一恒溫體積可變的密閉容器中發生如下反應:

,時刻達到平衡后,在時刻改變某一條件,其反應過程(Ⅰ、Ⅱ)如圖所示。下列說法中不正確的是【變式4-1】一定溫度下,密閉容器中進行反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0.測得v正(SO2)隨反應時間(t)的變化如圖所示。下列有關說法正確的是A.t2時改變的條件:只加入一定量的SO2B.t1時平衡常數K1大于t3時平衡常數K3C.t1時平衡混合氣的M1大于t3時平衡混合氣的M3D.t1時平衡混合氣中SO3的體積分數等于t3時平衡混合氣中SO3的體積分數【變式4-2】某反應4A(g)mB(g)+2C(g)

ΔH<0,正反應速率的變化如圖。其中t1、t2、t3、t4只改變一個條件,t2時刻圖象變化并非加入催化劑引起,下列敘述中錯誤的是A.m=2 B.t1時增大了A的濃度C.t3時減小了壓強 D.t1至t4時間段內,化學平衡常數的值保持不變【考向五】平滑曲線圖像分析 【典例5】一定溫度下,向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體發生化學反應,反應中各物質的物質的量的變化如圖所示,下列對該反應的推斷不合理的是A.在0~6s內,C的化學反應速率約為0.067mol·L-1·s-1B.6s后,反應停止了C.該反應的化學方程式為3B+4C?6A+2DD.在0~4s內,v(A)=3v(D)已知不同溫度下的轉化率—壓強圖像或不同壓強下的轉化率—溫度圖像,推斷反應的熱效應或反應前后氣體物質間化學計量數的關系。[以反應A(g)+B(g)C(g)中反應物的轉化率αA為例說明]解答這類圖像題時應注意以下兩點:(1)“定一議二”原則:可通過分析相同溫度下不同壓強時反應物A的轉化率大小來判斷平衡移動的方向,從而確定反應方程式中反應物與產物氣體物質間的化學計量數的大小關系。如甲中任取一條溫度曲線研究,壓強增大,αA增大,平衡正向移動,正反應為氣體體積減小的反應,乙中任取橫坐標一點作橫坐標的垂直線,也能得出相同結論。(2)通過分析相同壓強下不同溫度時反應物A的轉化率的大小來判斷平衡移動的方向,從而確定反應的熱效應。如利用上述分析方法,在甲中作橫坐標的垂直線,乙中任取一曲線,即能分析出正反應為放熱反應。(3)等溫(壓)平衡曲線解讀①縱坐標Y可表示物質的量、濃度、轉化率以及物質的量分數等含義。②解題分析時,常需要作輔助線(對橫坐標軸作垂線),若橫坐標表示溫度(或壓強),則此輔助線為等溫線(或等壓線)。③如圖丙所示,在曲線上的每個點(如B點)都達到平衡狀態,若縱坐標表示反應物轉化率,則有:A點是非平衡狀態,若要達到平衡,需降低轉化率,即平衡要向逆反應方向移動,此點v正<v逆;C點是非平衡狀態,若要達到平衡,需增大轉化率,即平衡要向正反應方向移動,此點v正>v逆;處于平衡狀態或非平衡狀態的各點的反應速率,其大小主要由溫度決定,故有vC>vB>vA。【變式5-1】(2023上·河北·高三石家莊一中校聯考期中)工業上用CO生產甲醇的反應為。圖1表示反應中能量的變化;圖2表示一定溫度下,在體積固定為2L的密閉容器中加入4molH2和一定量的CO(g)后,CO(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化;圖3表示不同壓強P1、P2下平衡時甲醇百分含量隨溫度變化的情況。下列敘述不正確的A.此反應在低溫時自發進行,圖1中曲線b表示使用催化劑的能量變化B.若CO、H2、CH3OH(g)的燃燒熱△H分別為akJ·mol-1、bkJ·mol-1、ckJ·mol-1,則C.由圖2知,其他條件不變,再充入1molCO和2molH2,反應達到新平衡時D.P1<P2【變式5-2】已知反應N2O4(g)2NO2(g)

ΔH=+57kJ·mol-1,在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A.A、C兩點氣體的平均相對分子質量:A>CB.A、C兩點氣體的顏色:A淺,C深C.由狀態B到狀態A,可以用加催化劑的方法D.A、C兩點的反應速率:A>C【考向六】變量控制圖像分析【典例6】反應

在某一時間段內的反應速率與反應時間的關系曲線如圖,其中SO3的百分含量最高的一段時間是A. B. C. D.1.解化學圖像題的“三步驟”2.解化學平衡圖像題的“五項注意”(1)注意曲線上的特殊點,如與坐標軸的交點、多條曲線的交點、拐點、極值點等。(2)注意曲線坡度的“平”與“陡”,并弄清其意義。(3)注意弄清高溫、高壓時反應速率快,有利于先達到平衡,即“先拐先平”。也就是說其他條件不變時,較高溫度或較大壓強時達到平衡所用的時間短。(4)注意運用圖像中濃度(或物質的量)的變化來確定反應中化學計量數的關系,即化學計量數之比等于同一時間內各反應物、生成物的濃度(或物質的量)變化量之比。(5)對時間—速率圖像,注意分清曲線的連續性、跳躍性,是“漸變”還是“突變”,是“大變”還是“小變”,是“變大”還是“變小”,變化后是否仍然相等等情況,才可確定對應改變的條件是什么及如何改變。如:某密閉容器中發生如下反應:。如圖表示該反應的速率()隨時間(t)變化的關系,t2、t3、t5時刻外界條件有所改變,但都沒有改變各物質的初始加入量。下列說法中正確的是【變式6-1】某密閉容器中充入等物質的量的A和B,一定溫度下發生反應A(g)+xB(g)2C(g),達到平衡后,在不同的時間段,分別改變影響反應的一個條件,測得容器中物質的濃度、反應速率分別隨時間的變化如圖所示:下列說法中不正確的是A.30~40min內該反應使用了催化劑B.化學方程式中的x=1,正反應為放熱反應C.30min時減小壓強,40min時升高溫度D.8min前A的平均反應速率為0.08mol·L-1·min-1【變式6-2】(2024上·遼寧錦州·高三統考期末)工業上生產CO的反應原理為

。一定條件下,將足量焦炭和一定量放入體積為2L的恒容密閉容器中發生反應,和CO的物質的量n隨時間t的變化關系如圖。下列說法正確的是A.0~2min,;2~3min,B.當容器內的氣體密度()不變時,反應一定達到平衡狀態,且C.3min時溫度由升高到,則,平衡常數D.5min時再充入一定量的CO,a、d曲線分別表示、的變化【考向七】轉化率—投料比—溫度圖像分析 【典例7】(2023上·江蘇泰州·高三姜堰中學校考期中)重整反應能夠有效去除大氣中的,是實現“碳中和”的重要途徑之一,發生的反應如下:重整反應:

積炭反應I:

積炭反應Ⅱ:

在恒壓、起始投料比條件下,體系中含碳組分平衡時的物質的量隨溫度變化關系曲線如圖所示。下列說法正確的是A.曲線B表示平衡時物質的量隨溫度的變化B.減小起始投料比,有利于去除C.積炭會導致催化劑失活,降低的平衡轉化率D.高于600℃時,升高溫度有利于減少積炭的量并去除氣體1.轉化率—投料比—溫度圖像新型圖像往往根據實際工業生產,結合圖像,分析投料比、轉化率、產率的變化。此類題目信息量較大,能充分考查學生讀圖、提取信息、解決問題的能力,在新課標高考中受到命題者的青睞。2.投料比對轉化率和百分含量的影響(1)反應物轉化率相等的唯一條件:投料比=化學計量數比(2)生成物含量最大的條件:投料比=化學計量數比(3)催化劑的組成不變:投料比=化學計量數比3.圖像分析:(1)如:一定條件下,CH4與H2O(g)發生反應:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。設起始eq\f(nH2O,nCH4)=Z,在恒壓下,平衡時CH4的體積分數φ(CH4)與Z和T(溫度)的關系如圖所示。(2)如:以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例隨著增大,若保持B的量不變,增加A的量,平衡正向移動,C的量增多。A.開始階段,C量的增加值比總量的增加值大,所以C的含量增加。B.b點=,C的含量最大C.后來階段,C量的增加值比總量的增加值小,所以C的含量降低。②反應物轉化率間的關系A.a、b、c三點A的轉化率:a>b>cB.a、b、c三點B的轉化率:c>b>a【變式7-1】(2023上·江蘇南通·高三江蘇省如皋中學校考)二氧化碳加氫制甲烷過程中的主要反應為CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)

ΔH=-164.7kJ·mol-1CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

ΔH=41.2kJ·mol-1在密閉容器中,1.01×105Pa,n起始(CO2):n起始(H2)=1:4時,CO2平衡轉化率、在催化劑作用下反應相同時間所測得的CO2實際轉化率隨溫度的變化如圖所示。CH4的選擇性可表示為×100%。下列說法正確的是A.反應2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓變ΔH=-205.9kJ·mol-1B.CH4的平衡選擇性隨著溫度的升高而減少C.用該催化劑催化二氧化碳反應的最佳溫度范圍約為480~530℃D.450℃時,提高的值或增大壓強,均能使CO?平衡轉化率達到X點的值【變式7-2】(2023上·貴州貴陽·高三統考)已知氣相直接水合法可以制取乙醇:。在的條件下投料,乙烯的平衡轉化率與溫度(T)及壓強(p)的關系如圖所示。下列有關說法錯誤的是A.B.C.在、280℃條件下,C點的D.A點對應條件下反應的平衡常數(用平衡分壓代替濃度,分壓=總壓×物質的量分數)【考向八】新型陌生圖像分析【典例8】(2024上·江蘇南通·高三校聯考)二氧化碳的資源化利用對實現“雙碳”有著重要意義。二氧化碳加氫制甲烷過程中的主要反應為在密閉容器中,、時,平衡轉化率、在催化劑作用下反應相同時間所測得的實際轉化率隨溫度的變化如題圖所示。的選擇性可表示為。下列說法正確的是A.反應B.的選擇性一定隨著溫度的升高而增加C.用該催化劑催化二氧化碳反應的最佳溫度約為的原因是此溫度下的平衡轉化率接近100%D.時,提高的值或增大壓強,均能使平衡轉化率達到X點的值1.圖像表格信息試題分析圖像表格類試題是以圖像、圖形和表格為試題的信息來源,以化學中的基本概念、基本理論、元素化合物和化學實驗等知識為載體,精心設計問題的一種信息處理和分析題。主要考查學生實驗設計能力,數據讀取、分析與處理能力,圖像的識別與分析能力。通過對圖像、表格類試題信息的規范審讀,進一步提高學生獲取信息的能力。2.圖表信息試題的解題策略(1)應用分析歸納的方法,得出表格數據中蘊含的具有本質性的規律。(2)應用觀察方法,準確理解圖示中縱橫軸代表的含義,并能結合化學知識分析判斷曲線的走向趨勢及起點、拐點、水平線的含義。(3)注意信息的情境化,理解所給信息的作用。注意信息與基礎知識間的聯系。3.選擇競爭型圖像分析現代化工生產過程中,因為存在著多個副反應,所以要提高目標產品的產率,就要選擇適當的催化劑提高目標產品的選擇性,使反應物盡可能多地轉化成目標產品。所以,在多重平衡的反應中,要降低副產品的選擇性。(競爭、連續)反應圖像的解題思維流程第一步:審反應方程式:①找準競爭(或連續)反應在反應特點方面的異同分清主、副反應第二步:提取研究狀態(平衡、非平衡):①非平衡狀態量,其變化與反應速率有關②平衡狀態量,則與平衡移動有關第三步:析圖:依據圖中橫坐標、縱坐標的內容找出圖中曲線中的“點”“線”的含義和變化趨勢并用平衡移動原理解答具體問題如:CH4與CO2重整生成H2和CO的過程中主要發生下列反應:CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)ΔH=247.1kJ·mol-1H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH=41.2kJ·mol-1。在恒壓、反應物起始物質的量比n(CH4)∶n(CO2)=1∶1條件下,CH4和CO2的平衡轉化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關說法正確的是()A.升高溫度、增大壓強均有利于提高CH4的平衡轉化率B.曲線A表示CH4的平衡轉化率隨溫度的變化C.相同條件下,改用高效催化劑能使曲線A和曲線B相重疊D.恒壓、800K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1條件下,反應至CH4轉化率達到X點的值,改變除溫度外的特定條件繼續反應,CH4轉化率能達到Y點的值4.表格信息試題分析(1)明確表格數據的單位(2)總結表格數據的變化規律,判斷相應的平衡狀態。(3)結合化學平衡常數、化學反應速率、平衡轉化率進行相關計算。(4)不同狀態下的數據處理要注意利用對比法綜合分析。如:將一定量的SO2(g)和O2(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,在不同溫度下進行反應,得到如下表中的兩組數據:實驗編號溫度平衡常數起始量/mol平衡量/mol達到平衡所需時間SO2O2SO2O21T1K142x0.862T2K2420.4yt下列說法中不正確的是()A.x=2.4B.T1、T2的關系:T1>T2C.K1、K2的關系:K2>K1D.實驗1在前6min的反應速率v(SO2)=0.2mol·L-1·min-1【變式8-1】(2023上·江西南昌·高三校聯考期中)CO2催化加氫制CH4的反應為:。催化劑上反應過程示意如圖1所示。其他條件不變時,10min時CO2的轉化率和CH4的選擇性(CO2轉化為甲烷的量/CO2轉化的總量)隨溫度變化如圖2所示。下列說法不正確的是A.催化劑改變了中O—C—O鍵的鍵角B.150℃到350℃時,基本沒有發生副反應C.催化加氫制是一個吸熱反應D.使用催化劑不能改變反應的△H【變式8-2】(2023上·江蘇徐州·高三統考期中)乙二醇在生產、生活中有著廣泛的用途,某工藝制取乙二醇所涉及的反應如下:反應Ⅰ

反應Ⅱ

在壓強一定的條件下,將、按1:3進料比通入裝有催化劑的反應器中,測得的轉化率與、的選擇性[]。下列說法正確的是A.曲線a表示轉化率B.195℃時,反應Ⅰ的平衡常數約為2904C.190~198℃范圍內,溫度升高,的值減小D.其它條件相同時,增大壓強和升高溫度均可以提高平衡時的產量1.(2023·重慶卷)逆水煤氣變換體系中存在以下兩個反應:反應Ⅰ:反應Ⅱ:在恒容條件下,按投料比進行反應,平衡時含碳物質體積分數隨溫度的變化如圖所示。下列說法正確的是A.反應Ⅰ的,反應Ⅱ的B.點反應Ⅰ的平衡常數C.點的壓強是的3倍D.若按投料,則曲線之間交點位置不變2.(2023·浙江卷)一定條件下,苯基丙炔()可與發生催化加成,反應如下:

反應過程中該炔烴及反應產物的占比隨時間的變化如圖(已知:反應I、Ⅲ為放熱反應),下列說法不正確的是A.反應焓變:反應I>反應ⅡB.反應活化能:反應I<反應ⅡC.增加濃度可增加平衡時產物Ⅱ和產物I的比例D.選擇相對較短的反應時間,及時分離可獲得高產率的產物Ⅰ3.(2023·湖南卷)向一恒容密閉容器中加入和一定量的,發生反應:。的平衡轉化率按不同投料比隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是

A.B.反應速率:C.點a、b、c對應的平衡常數:D.反應溫度為,當容器內壓強不變時,反應達到平衡狀態4.(2022·江蘇卷)乙醇-水催化重整可獲得。其主要反應為,,在、時,若僅考慮上述反應,平衡時和CO的選擇性及的產率隨溫度的變化如圖所示。CO的選擇性,下列說法正確的是A.圖中曲線①表示平衡時產率隨溫度的變化B.升高溫度,平衡時CO的選擇性增大C.一定溫度下,增大可提高乙醇平衡轉化率D.一定溫度下,加入或選用高效催化劑,均能提高平衡時產率5.(2022·廣東卷)恒容密閉容器中,在不同溫度下達平衡時,各組分的物質的量(n)如圖所示。下列說法正確的是A.該反應的B.a為隨溫度的變化曲線C.向平衡體系中充入惰性氣體,平衡不移動D.向平衡體系中加入,H2的平衡轉化率增大6.(2021·江蘇卷)NH3與O2作用分別生成N2、NO、N2O的反應均為放熱反應。工業尾氣中的NH3可通過催化氧化為N2除去。將一定比例的NH3、O2和N2的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應管,NH3的轉化率、生成N2的選擇性[100%]與溫度的關系如圖所示。下列說法正確的是A.其他條件不變,升高溫度,NH3的平衡轉化率增大B.其他條件不變,在175~300℃范圍,隨溫度的升高,出口處N2和氮氧化物的量均不斷增大C.催化氧化除去尾氣中的NH3應選擇反應溫度高于250℃D.高效除去尾氣中的NH3,需研發低溫下NH3轉化率高和N2選擇性高的催化劑7.(2023·山東卷)一定條件下,化合物E和TFAA合成H的反應路徑如下:

已知反應初始E的濃度為0.10mol?L-1,TFAA的濃度為0.08mol?L-1,部分物種的濃度隨時間的變化關系如圖所示,忽略反應過程中的體積變化。下列說法正確的是

A.t1時刻,體系中有E存在B.t2時刻,體系中無F存在C.E和TFAA反應生成F的活化能很小D.反應達平衡后,TFAA的濃度為0.08mol?L-18.(2023·遼寧卷)硫酸工業在國民經濟中占有重要地位。(1)我國古籍記載了硫酸的制備方法——“煉石膽(CuSO4·5H2O)取精華法”。借助現代儀器分析,該制備過程中CuSO4·5H2O分解的TG曲線(熱重)及DSC曲線(反映體系熱量變化情況,數值已省略)如下圖所示。700℃左右有兩個吸熱峰,則此時分解生成的氧化物有SO2、和(填化學式)。

(2)鉛室法使用了大容積鉛室制備硫酸(76%以下),副產物為亞硝基硫酸,主要反應如下:NO2+SO2+H2O=NO+H2SO42NO+O2=2NO2(ⅰ)上述過程中NO2的作用為。(ⅱ)為了適應化工生產的需求,鉛室法最終被接觸法所代替,其主要原因是(答出兩點即可)。(3)接觸法制硫酸的關鍵反應為SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g)ΔH=-98.9kJ·mol-1(ⅰ)為尋求固定投料比下不同反應階段的最佳生產溫度,繪制相應轉化率(α)下反應速率(數值已略去)與溫度的關系如下圖所示,下列說法正確的是。

a.溫度越高,反應速率越大b.α=0.88的曲線代表平衡轉化率c.α越大,反應速率最大值對應溫度越低d.可根據不同下的最大速率,選擇最佳生產溫度(ⅱ)為提高釩催化劑的綜合性能,我國科學家對其進行了改良。不同催化劑下,溫度和轉化率關系如下圖所示,催化性能最佳的是(填標號)。

(ⅲ)設O2的平衡分壓為p,SO2的平衡轉化率為αe,用含p和αe的代數式表示上述催化氧化反應的Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計算)。1.(2023·廣東·汕頭市澄海中學校聯考模擬預測)在相同條件下研究催化劑I、II對反應的影響,各物質濃度c隨反應時間t的部分變化曲線如圖,則下列說法不正確的是A.催化劑I、II相比,I使反應活化能更低B.使用催化劑I,反應時間為時,X的轉化率為C.a曲線表示使用催化劑II時X的濃度隨t的變化D.使用催化劑II時,內,2.(2023上·新疆喀什·高三校考期中)下列敘述及對應圖示正確的是A.圖甲是某溫度下c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.100mol?L-1的醋酸與醋酸鈉混合溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)與pH的關系曲線,pH=3的溶液中:Ka<10-4.75B.圖乙是恒溫密閉容器中發生CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)反應時,c(CO2)隨反應時間變化的曲線,t1時刻改變的條件可能是縮小容器的體積C.圖丙是鐵條與鹽酸反應的反應速率隨反應時間變化的曲線,t1時刻溶液的溫度最高D.圖丁是在0.1mol?L-1Na2CO3溶液中加水稀釋,隨著加水量的增加,溶液中c(HCO)的變化曲線,則Na2CO3的水解程度A點大于B點3.(2023·浙江·統考二模)工業上用CO生產甲醇的反應為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0。下列圖象不正確的是A. B.C. D.4.根據相應的圖像(圖像編號與答案一一對應),判斷下列相關說法正確的是A.密閉容器中反應達到平衡,T0時改變某一條件有如圖變化所示,則改變的條件一定是加入催化劑B.反應達到平衡時,外界條件對平衡影響關系如圖所示,則正反應為放熱反應,且a>bC.物質的百分含量和溫度關系如圖所示,則該反應的正反應為放熱反應D.反應速率和反應條件變化關系如圖所示,則該反應的正反應為放熱反應,A、B、C、D均是氣體5.(2023上·全國·高三校聯考期末)乙醇-水催化重整可獲得。其主要反應為

在密閉容器中,、起始時,若僅考慮上述反應,平衡時的體積分數隨溫度的變化如題圖所示。下列說法正確的是A.一定溫度下,增大可提高乙醇平衡轉化率B.反應的C.研發高效催化劑可提高的平衡產率D.控制反應的最佳溫度約為6.(2024上·重慶·高三重慶南開中學校考)甲醇可通過氫化法合成:。恒定溫度為時,將和充入密閉容器中,測得按I變化。下列說法不正確的是A.時,I中反應進行到B點時釋放的熱量為B.時,該反應平衡常數為C.若其他條件不變,增大起始,所得可能按Ⅱ變化D.若其他條件不變,縮小容器體積,所得可能按Ⅱ無變化7.(2023上·內蒙古赤峰·高三赤峰二中校考)常溫下,取一定量的PbI2固體配成飽和溶液,t時刻改變某一條件,離子濃度變化如圖所示。下列有關說法正確的是A.常溫下,PbI2的Ksp為2×10-6B.溫度不變,向PbI2飽和溶液中加入少量硝酸鉛濃溶液,平衡向生產沉淀的方向移動,Pb2+的濃度減小C.溫度不變,t時刻改變的條件可能是向溶液中加入了KI固體,PbI2的Ksp增大D.常溫下,Ksp(PbS)=8×10-28,向PbI2的懸濁液中加入Na2S溶液,反應PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)的平衡常數為5×10188.已知:A(g)+2B(g)3C(g)

ΔH<0,向一恒溫恒容的密閉容器中充入1molA和2molB發生反應,t1時達到平衡狀態I,在t2時改變某一條件,t3時重新達到平衡狀態Ⅱ,正反應速率隨時間的變化如圖所示。下列說法不正確的是A.t2時改變的條件:向容器中加入C B.平衡時B的體積分數φ:φ(II)=φ(I)C.t2~t3時反應向正方向移動 D.平衡時A(g)的物質的量濃度:c(I)<c(II)9.(2023·廣東·惠州一中校聯考三模)向一恒容密閉容器中加入和一定量的,發生反應:。的平衡轉化率按不同投料比隨溫度的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是A.平衡時的濃度:B.b、c兩點的正反應速率:C.此反應在任意溫度下都可自發進行D.當容器內氣體的平均相對分子質量不變時,反應達平衡狀態10.(2023上·內蒙古赤峰·高三赤峰二中校考)下列為化學反應速率和化學平衡圖像,其中圖像和實驗結論正確的是A.圖1對應

B.圖2對應

,M點正反應速率<N點逆反應速率C.圖3對應

,恒溫恒容,按不同投料比充入和進行反應,若平衡時和的轉化率相等,則D.圖4對應,A、B、C三點表示不同溫度、壓強下NO的平衡轉化率,壓強最小的是B點,化學平衡常數最小的是A點11.(2023上·江蘇鹽城·高三校聯考)一定條件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。已知溫度對CO2的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響如圖所示,下列說法不正確的是A.生成乙烯的速率:v(M)一定小于v(N)B.當溫度高于250℃,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,催化劑的催化效率降低C.平衡常數:KM>KND.若投料比n(H2):n(CO2)=3:1,則圖中M點乙烯的體積分數為7.7%。12.(2023上·江蘇蘇州·高三統考)催化加氫合成甲醇是資源化利用的重要途徑。催化加氫主要反應有:反應Ⅰ反應Ⅱ壓強分別為、時,將的混合氣體置于密閉容器中反應,不同溫度下體系中的平衡轉化率和、的選擇性如圖所示。[(或)的選擇性]下列說法不正確的是A.曲線①、②表示的選擇性,且B.150℃~250℃,隨溫度升高甲醇的平衡產率降低C.一定溫度下,調整可提高的平衡轉化率D.相同溫度下,反應Ⅰ和反應Ⅱ的平衡常數13.(2023上·河北石家莊·高三石家莊精英中學期中)已知反應:2NO2(紅棕色)N2O4(無色)△H<0,將一定量的NO2充入注射器后封口,如圖是在拉伸或壓縮注射器的過程中混合氣體透光率隨時間的變化氣體顏色越深,透光率越小),下列說法正確的是A.b點的操作為拉伸注射器B.c點與a點相比,c(NO2)增大,c(N2O4)減小C.d點平衡逆向移動D.若容器絕熱,則平衡常數Ka<Kc14.(2023上·河南鄭州·高三河南省實驗中學校考期中)可逆反應A(g)+xB(g)2C(g)達平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中部分物質的濃度、反應速率隨時間變化如下圖所示。下列說法中正確的是A.8min時反應達到平衡狀態 B.該反應正反應為吸熱反應C.x=1 D.30min~40min間使用了催化劑參考答案【考向一】“接續”圖像分析【典例1】在恒容密閉容器中發生反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,其速率-時間圖像如下,則t1時刻改變的條件可能是A.升高溫度 B.加入催化劑C.充入一定量的氧氣 D.充入一定量的氦氣【答案】C【分析】t1時刻正反應速率突然增大,逆反應速率逐漸增大,說明反應物濃度突然增大,生成物濃度緩慢增大,則說明加入了反應物,則改變的條件可能是加入了SO2或者O2或者SO2、O2。【解析】A.反應2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,為體積減小、放熱的反應,升高溫度,正逆反應速率均增大,均大于原反應速率,平衡逆向移動,A錯誤;B.加入催化劑,正逆反應速率均增大,且均大于原反應速率,兩者速率改變程度相同,B錯誤;C.充入一定量的氧氣,反應物濃度突然增大,正反應速率突然增大,逆反應速率逐漸增大,符合圖像,C正確;D.充入一定量的氦氣,平衡不移動,D錯誤;故選C。以N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1為例。①外界條件(濃度、溫度、壓強等)增強,曲線在原圖像的上方;條件減弱,曲線在原圖像的下方。②濃度改變時,圖像中一條曲線連續,一條曲線不連續;其他條件改變,圖像中曲線不連續。條件變化速率變化速率變化曲線增大反應物的濃度v正、v逆均增大,且v′正>v′逆減小反應物的濃度v正、v逆均減小,且v′逆>v′正增大生成物的濃度v正、v逆均增大,且v′逆>v′正減小生成物的濃度v正、v逆均減小,且v′正>v′逆【變式1-1】已知反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-92kJ·mol-1溫度不同(T2>T1)。下列圖象正確的是圖象選項ABCDA.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】A.反應正向體積減小,增大壓強平衡正向移動,氫氣的體積分數應該減小,故A錯誤;B.T2先達到平衡,T1<T2,反應正向放熱,升高溫度平衡逆向移動,氮氣轉化率T1>T2,故B正確;C.改變溫度,反應速率應該同時增大或同時減小,不可能一個方向速率增大,一個方向速率不變,故C錯誤;D.反應正向放熱,升高溫度平衡你想移動,平衡常數減小,故D錯誤;故選B。【變式1-2】(2023上·河北石家莊·高三石家莊精英中學期中)一定溫度下,密閉容器中發生反應A(s)+3B(g)?C(g)+2D(g)△H<0,下列圖示與對應的敘述相符的是A.t1時,減小C的濃度 B.縱坐標表示生成物含量C.t1時,一定使用了催化劑 D.縱坐標表示反應物轉化率【答案】B【解析】A.t1時,減小C的濃度,反應速率應該減小而不是增大,故A錯誤;B.由圖像可知,T2溫度下先平衡,說明T2>T1,升高溫度生成物含量減小,平衡逆向移動,逆反應吸熱,正反應放熱,與反應特點相符合,故B正確;C.該反應是氣體體積相等的反應,使用催化劑或增大壓強,正逆反應速率同等程度的增大,平衡不移動,不一定是使用了催化劑,故C錯誤;D.該反應是氣體體積相等的反應,壓強改變平衡不移動,反應物轉化率不變,故D錯誤。答案選B。【考向二】“斷點”圖像分析【典例2】在容積不變的密閉容器中存在:3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)ΔH<0,其他條件不變時,改變某一條件對上述反應速率的影響,下列分析正確的是A.圖I研究的是t0時刻增大H2的物質的量濃度對反應速率的影響B.圖I研究的是t0時刻降低溫度對反應速率的影響C.圖II研究的是t0時刻增大壓強對反應速率的影響D.圖II研究的是t0時刻使用催化劑對反應速率的影響【答案】D【解析】A.增大反應物濃度,瞬間正反應速率增大、逆反應速率不變,圖I研究的不可能是t0時刻增大H2的物質的量濃度對反應速率的影響,A錯誤;B.降低溫度,正反應和逆反應速率都下降,圖I研究的不可能是t0時刻降低溫度對反應速率的影響,B錯誤;C.該反應氣體分子總數減小,所以增壓正反應和逆反應速率都加快、但正反應速率增加得更快,圖II研究的不可能是t0時刻增大壓強對反應速率的影響,C錯誤;D.使用催化劑能同等程度地加快正反應和逆反應速率、圖II研究的是t0時刻使用催化劑對反應速率的影響,D正確;答案選D。以N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1為例。①外界條件(濃度、溫度、壓強等)增強,曲線在原圖像的上方;條件減弱,曲線在原圖像的下方。②濃度改變時,圖像中一條曲線連續,一條曲線不連續;其他條件改變,圖像中曲線不連續。③若“斷點”后的速率增大,且正、逆反應速率增大程度不同,則可能是升高溫度或增大壓強;若“斷點”后的速率減小,且正、逆反應速率減小程度不同,則可能是降低溫度或減小壓強;再利用平衡移動方向作出具體的判斷。(1)溫度對反應速率的影響條件變化速率變化速率變化曲線升高溫度v正、v逆均增大,且v′逆>v′正降低溫度v正、v逆均減小,且v′正>v′逆(2)壓強對反應速率的影響條件變化速率變化速率變化曲線增大壓強v正、v逆均增大,且v′正>v′逆減小壓強v正、v逆均減小,且v′逆>v′正(3)催化劑對反應速率的影響條件變化速率變化速率變化曲線使用催化劑v正、v逆同等倍數增大(4)對于反應前后氣體的化學計量數之和相等的反應,改變壓強時,v正、v逆同等倍數增大或減小,速率變化曲線如圖:(5)變化趨勢不同的“突變點”可能是容器體積和物質的量共同變化引起的圖像條件變化恒溫恒壓下,增大反應物的濃度恒溫恒壓下,增大生成物的濃度條件變化加入催化劑增大等體反應的壓強【變式2-1】可逆反應在一定條件下達到平衡狀態。在t1時刻改變某一條件,化學反應速率與反應時間的關系如圖所示。下列說法正確的是A.維持溫度、反應體系容積不變,t1時充入SO3(g)B.維持溫度、壓強不變,t1時充入SO3(g)C.維持體積不變,t1時升高反應體系溫度D.維持溫度、容積不變,t1時充入一定量Ar【答案】B【分析】由圖象可知,在t1時刻改變某一條件,正反應速率增大,逆反應速率減小,據此選擇符合條件的選項。【解析】A.維持溫度、反應體系容積不變,t1時充入SO3(g),此時逆反應速率增大,正反應速率不變,故A錯誤;B.維持溫度、壓強不變,t1時充入SO3(g),此時逆反應速率增大,而且體積增大導致正反應速率減小,故B正確;C.維持體積不變,t1時升高反應體系溫度,正逆反應速率都增大,與圖象不符,故C錯誤;D.維持溫度、容積不變,t1時充入一定量Ar,反應物和生成物濃度都不變,正逆反應速率都不變,故D錯誤;答案選B。【變式2-2】在容積不變的密閉容器中,發生可逆反應A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)ΔH<0,當其他條件不變時改變某一條件,對此反應的影響可用如圖像表示。下列說法錯誤的是A.圖Ⅰ表示t1時刻升高溫度對反應速率的影響B.圖Ⅰ不能表示t1時刻增大C物質的濃度對反應速率的影響C.圖Ⅱ一定表示的是在t1時刻使用了催化劑對反應速率的影響D.圖Ⅲ乙的溫度比甲的溫度高【答案】C【解析】A.升高溫度正逆反應速率均增大,又反應為放熱反應,則升溫后平衡逆向進行,圖像符合要求,故A正確;B.C物質的濃度為生成物的濃度,增大其濃度,正逆反應速率均增大,但是在增大的瞬間,正反應速率不變,所以正反應速率在t1時刻不變,不會離開原平衡點,所以圖Ⅰ不能表示t1時刻增大C物質的濃度對反應速率的影響,故B正確;C.催化劑只改變反應速率,不影響平衡的移動,和圖示效果一樣,但該反應前后氣體體積不變的反應,增大壓強,也只改變反應速率,不影響平衡的移動,與圖像變化規律相符,故C錯誤;D.根據“先拐先平數值大”的規律可知,圖Ⅲ乙的溫度比甲的溫度高,故D正確;故選C。【考向三】“拐點”圖像分析【典例3】在一密閉容器中有如下反應:aX(g)+bY(g)nW(g);ΔH,某化學興趣小組的同學根據此反應在不同條件下的實驗數據,作出了如下曲線圖:其中,ω(W)表示W在反應混合物中的體積分數,t表示反應時間。當其它條件不變時,下列分析正確的是A.圖Ⅰ可能是不同壓強對反應的影響,且p2>p1,a+b<nB.圖Ⅱ可能是不同壓強對反應的影響,且p1>p2,n<a+bC.圖Ⅱ可能是在同溫同壓下催化劑對反應的影響,且2使用的催化劑效果好D.圖Ⅲ可能是不同溫度對反應的影響,且T1>T2,ΔH<0【答案】A【解析】A.壓強大反應速率快,所以p2>p1,若a+b<n,則增大壓強,平衡向逆反應方向移動,所以生成物的體積分數降低,A正確;B.壓強大反應速率快,所以p1>p2,若a+b>n,則增大壓強平衡向正反應方向移動,生成物的含量增大,B不正確;C.根據圖Ⅱ的變化特點可知,條件的改變并沒有影響到平衡狀態,但1到達平衡的時間縮短了,所以1使用的催化劑效果好,C不正確;D.溫度高反應速率快,所以T1>T2,若正反應是放熱反應,則升高溫度,平衡向逆反應方向移動,生成物的含量降低,D不正確;答案選A。已知不同溫度或壓強下,反應物的轉化率α(或百分含量)與時間的關系曲線,推斷溫度的高低及反應的熱效應或壓強的大小及氣體物質間的化學計量數的關系。[以A(g)+B(g)C(g)中反應物的轉化率αA為例說明]解答這類圖像題時應注意以下兩點:(1)“先拐先平,數值大”原則分析反應由開始(起始物質相同時)達到平衡所用時間的長短可推知反應條件的變化。①若為溫度變化引起,溫度較高時,反應達平衡所需時間短。如圖甲中T2>T1。②若為壓強變化引起,壓強較大時,反應達平衡所需時間短。如圖乙中p1>p2。③若為是否使用催化劑,使用適宜催化劑時,反應達平衡所需時間短。如圖丙中a使用催化劑。(2)正確掌握圖像中反應規律的判斷方法①圖甲中,T2>T1,升高溫度,αA降低,平衡逆向移動,正反應為放熱反應。②圖乙中,p1>p2,增大壓強,αA升高,平衡正向移動,則正反應為氣體體積縮小的反應。③若縱坐標表示A的百分含量,則甲中正反應為吸熱反應,乙中正反應為氣體體積增大的反應。【變式3-1】(2023·全國·高三專題練習)在體積不變的密閉容器中進行反應:。下列各圖表示其他條件不變時,改變某一條件對上述反應的影響,其中分析正確的是A.圖A表示t0時刻增大NH3的濃度對反應速率的影響B.圖B中的a曲線表示使用催化劑對反應速率的影響C.圖C表示溫度對反應速率的影響,且T1>T2D.圖D中a、b、c三點中只有b點已經達到平衡狀態【答案】B【分析】,該反應為放熱反應,且為分子數減少的反應。【解析】A.圖A中t0時刻時,正反應和逆反應均增加,且,逆向進行,改變的條件為升高溫度,故A錯誤;B.圖B中a、b曲線平衡狀態一致,且曲線a比b先達到平衡,所以曲線a為加了催化劑的反應,反應速率增大,故B正確;C.圖C中T2條件下先達到平衡,反應速率增大,且平衡逆移,故T2>T1,故C錯誤;D.圖D中表示平衡常數與溫度的變化關系,曲線上的個點均為平衡點,故D錯誤;故選B。【變式3-2】(2023上·黑龍江大慶·高三肇州縣第二中學校考)圖像對應的敘述正確的是A.圖丁:該正向反應在任何溫度下都能自發進行B.圖丙:對圖中反應升高溫度,該反應平衡常數減小C.圖乙:時刻改變的條件只能是加入催化劑D.圖甲:A的平衡轉化率為【答案】D【解析】A.先拐先平數值大,圖丁:根據下面兩根曲線得到P2>P1,增大壓強,C%增大,說明正向移動,反應為氣體分子數減小的反應,為熵減反應;根據上面兩根曲線得到T2<T1,升高溫度,C%減小,說明逆向移動,反應為放熱反應,焓變小于零;則反應為放熱的熵減反應,在低溫下利于反應的自發進行,A錯誤;B.圖丙:對圖中反應升高溫度,正反應增大的速率大于逆反應增大的速率,說明平衡正向移動,該反應是吸熱反應,升高溫度平衡正向進行,該反應平衡常數增大,B錯誤;C.圖乙:反應為氣體分子數不變的反應,根據圖中信息得到時刻改變的條件可能是加入催化劑,也可能是加壓,C錯誤;D.圖甲:反應生成0.4molC、剩余0.8molA,根據化學方程式可知,反應0.8molA,則A的平衡轉化率為50%,D正確;故選D。【考向四】“殘缺”圖像分析【典例4】(2023上·新疆烏魯木齊·高三烏魯木齊市第九中學校考階段練習)在一體積可變的恒溫密閉容器中發生反應

,每次達到平衡后僅改變其中一個反應條件,正反應速率隨時間的變化如圖所示,下列說法錯誤的是A.時可能是升高溫度 B.時可能是擴大容器體積C.時可能是充入了部分 D.時可能是加入了高效催化劑【答案】A【解析】A.根據圖像,時V正跳躍性增大,平衡正向移動;正反應放熱,升高溫度,反應速率加快,平衡逆向移動,所以不可能是升高溫度,故A錯誤;B.根據圖像,時V正跳躍性減小,平衡逆向移動;正反應氣體系數和減小,擴大容器體積,壓強減小,反應速率減慢,平衡逆向移動,故B正確;C.根據圖像,時V正逐漸增大,平衡逆向移動;充入了部分,Z濃度增大,反應速率增大,平衡逆向移動,故C正確;

D.根據圖像,時正逆反應速率同等程度增大,平衡不移動,可能是加入了高效催化劑,故D正確;選A。部分正逆反應速率圖像對于部分正逆反應速率不全的圖像分析,要進行補全再分析,這樣就能判斷出反應進行的方向,并根據條件進行條件改變的判斷。(1)已知:A(g)+2B(g)3C(g)ΔH<0,向一恒溫恒容的密閉容器中充入1molA和2molB發生反應,t1時達到平衡狀態I,在t2時改變某一條件,t3時重新達到平衡狀態Ⅱ,正反應速率隨時間的變化如圖所示。(2)在某一恒溫體積可變的密閉容器中發生如下反應:

,時刻達到平衡后,在時刻改變某一條件,其反應過程(Ⅰ、Ⅱ)如圖所示。下列說法中不正確的是【變式4-1】一定溫度下,密閉容器中進行反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0.測得v正(SO2)隨反應時間(t)的變化如圖所示。下列有關說法正確的是A.t2時改變的條件:只加入一定量的SO2B.t1時平衡常數K1大于t3時平衡常數K3C.t1時平衡混合氣的M1大于t3時平衡混合氣的M3D.t1時平衡混合氣中SO3的體積分數等于t3時平衡混合氣中SO3的體積分數【答案】D【解析】A.t2時,v正(SO2)突然增大,且達到平衡后速率恢復至原來的速率,如果只加入一定量的SO2,達到新的平衡后,速率大于原來的速率,A錯誤;B.平衡常數只與溫度有關,一定溫度下,K值不變,B錯誤;C.平衡狀態相同,各物質的百分含量相同,平均摩爾質量相同,C錯誤;D.平衡狀態相同,各物質的百分含量相同,D正確。故選D。【變式4-2】某反應4A(g)mB(g)+2C(g)

ΔH<0,正反應速率的變化如圖。其中t1、t2、t3、t4只改變一個條件,t2時刻圖象變化并非加入催化劑引起,下列敘述中錯誤的是A.m=2 B.t1時增大了A的濃度C.t3時減小了壓強 D.t1至t4時間段內,化學平衡常數的值保持不變【答案】C【解析】t1、t2、t3、t4是平衡后只改變一個條件:t2時刻圖象變化并非加入催化劑引起,而且t2時正逆反應速率都增大,且相等,說明增大了壓強,平衡不發生移動,該可逆反應為體積不變的反應,即4=m+2;結合濃度、壓強、溫度對反應速率和化學平衡常數的影響解答。【解析】A.由分析可知,該可逆反應為體積不變的反應,即4=m+2,則m=2,故A正確;B.t1時正反應速率瞬間增大,然后逐漸減小,平衡正向移動,而升高溫度,平衡逆向移動,所以不能改變溫度,則t1時增大了A的濃度,故B正確;C.該可逆反應為體積不變的反應,減小壓強平衡不移動,則t3時不是減小壓強,故C錯誤;D.t1至t4時間段內,溫度沒有變化,所以化學平衡常數的值保持不變,故D正確。答案選C。【考向五】平滑曲線圖像分析 【典例5】一定溫度下,向容積為2L的密閉容器中通入兩種氣體發生化學反應,反應中各物質的物質的量的變化如圖所示,下列對該反應的推斷不合理的是A.在0~6s內,C的化學反應速率約為0.067mol·L-1·s-1B.6s后,反應停止了C.該反應的化學方程式為3B+4C?6A+2DD.在0~4s內,v(A)=3v(D)【答案】B【解析】A.在0~6s內,C的化學反應速率約為,A正確;B.6s后,反應達平衡,正、逆反應速率相等但不等于零,反應沒有停止,只是達到動態平衡,B錯誤;C.由圖中信息可知,0~6s內B、C物質的量分別減小0.6mol、0.8mol,A、D物質的量分別增加1.2mol、0.4mol,所以B、C、A、D系數比為3∶4∶6∶2,該反應的化學方程式為3B+4C?6A+2D,C正確;D.在0~4s內,用不同物質表示表示反應速率,速率比等于方程式系數比,v(A)=3v(D),D正確;故答案選B。已知不同溫度下的轉化率—壓強圖像或不同壓強下的轉化率—溫度圖像,推斷反應的熱效應或反應前后氣體物質間化學計量數的關系。[以反應A(g)+B(g)C(g)中反應物的轉化率αA為例說明]解答這類圖像題時應注意以下兩點:(1)“定一議二”原則:可通過分析相同溫度下不同壓強時反應物A的轉化率大小來判斷平衡移動的方向,從而確定反應方程式中反應物與產物氣體物質間的化學計量數的大小關系。如甲中任取一條溫度曲線研究,壓強增大,αA增大,平衡正向移動,正反應為氣體體積減小的反應,乙中任取橫坐標一點作橫坐標的垂直線,也能得出相同結論。(2)通過分析相同壓強下不同溫度時反應物A的轉化率的大小來判斷平衡移動的方向,從而確定反應的熱效應。如利用上述分析方法,在甲中作橫坐標的垂直線,乙中任取一曲線,即能分析出正反應為放熱反應。(3)等溫(壓)平衡曲線解讀①縱坐標Y可表示物質的量、濃度、轉化率以及物質的量分數等含義。②解題分析時,常需要作輔助線(對橫坐標軸作垂線),若橫坐標表示溫度(或壓強),則此輔助線為等溫線(或等壓線)。③如圖丙所示,在曲線上的每個點(如B點)都達到平衡狀態,若縱坐標表示反應物轉化率,則有:A點是非平衡狀態,若要達到平衡,需降低轉化率,即平衡要向逆反應方向移動,此點v正<v逆;C點是非平衡狀態,若要達到平衡,需增大轉化率,即平衡要向正反應方向移動,此點v正>v逆;處于平衡狀態或非平衡狀態的各點的反應速率,其大小主要由溫度決定,故有vC>vB>vA。【變式5-1】(2023上·河北·高三石家莊一中校聯考期中)工業上用CO生產甲醇的反應為。圖1表示反應中能量的變化;圖2表示一定溫度下,在體積固定為2L的密閉容器中加入4molH2和一定量的CO(g)后,CO(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化;圖3表示不同壓強P1、P2下平衡時甲醇百分含量隨溫度變化的情況。下列敘述不正確的A.此反應在低溫時自發進行,圖1中曲線b表示使用催化劑的能量變化B.若CO、H2、CH3OH(g)的燃燒熱△H分別為akJ·mol-1、bkJ·mol-1、ckJ·mol-1,則C.由圖2知,其他條件不變,再充入1molCO和2molH2,反應達到新平衡時D.P1<P2【答案】C【解析】A.根據題意,該反應H<0,S<0,根據G=H-TS<0可得,反應在低溫下自發,曲線b活化能改變,但H不變,屬于催化劑對反應的影響,A正確;B.①△H=akJ·mol-1,②△H=bkJ·mol-1,③△H=ckJ·mol-1,根據蓋斯定律,該反應=①+2×②-③,故,B正確;C.由圖2知,在2molCO和4molH2投料時,平衡后,保持容器體積不變,再充入1molCO和2molH2,投料比例相同,體系相當于增大壓強,平衡正向移動,CH3OH的占比含量增大,則新平衡時,C錯誤;D.其他條件不變時,增大壓強,CH3OH的體積分數增大,則P2>P1,D正確;答案選C。【變式5-2】已知反應N2O4(g)2NO2(g)

ΔH=+57kJ·mol-1,在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A.A、C兩點氣體的平均相對分子質量:A>CB.A、C兩點氣體的顏色:A淺,C深C.由狀態B到狀態A,可以用加催化劑的方法D.A、C兩點的反應速率:A>C【答案】B【分析】反應正向放熱,相同壓強T2比T1二氧化氮體積分數大,因此T1<T2;反應正向體積增大,相同溫度下,p1比p2二氧化氮體積分數小,p1<p2。【解析】A.據分析,A→C平衡逆向移動,平均相對分子質量增大,故A錯誤;B.據分析,A→C平衡逆向移動,A顏色淺C顏色深,故B正確;C.催化劑不能改變平衡,因此加入催化劑不能由狀態B到狀態A,故C錯誤;D.據分析A→C增大壓強,A、C兩點的反應速率:A<C,故D錯誤;故選B。【考向六】變量控制圖像分析【典例6】反應

在某一時間段內的反應速率與反應時間的關系曲線如圖,其中SO3的百分含量最高的一段時間是A. B. C. D.【答案】B【解析】根據圖象信息,t0~t1,為平衡狀態,t1~t2,平衡逆向移動,消耗三氧化硫,三氧化硫百分含量比t0~t1時間段小,t3~t4,平衡不移動,三氧化硫百分含量與t2~t3時間段相等,t4~t5平衡逆向移動,消耗三氧化硫,三氧化硫百分含量比t2~t3時間段要小,因此三氧化硫的百分含量最高的時間段是t0~t1;故答案選B。1.解化學圖像題的“三步驟”2.解化學平衡圖像題的“五項注意”(1)注意曲線上的特殊點,如與坐標軸的交點、多條曲線的交點、拐點、極值點等。(2)注意曲線坡度的“平”與“陡”,并弄清其意義。(3)注意弄清高溫、高壓時反應速率快,有利于先達到平衡,即“先拐先平”。也就是說其他條件不變時,較高溫度或較大壓強時達到平衡所用的時間短。(4)注意運用圖像中濃度(或物質的量)的變化來確定反應中化學計量數的關系,即化學計量數之比等于同一時間內各反應物、生成物的濃度(或物質的量)變化量之比。(5)對時間—速率圖像,注意分清曲線的連續性、跳躍性,是“漸變”還是“突變”,是“大變”還是“小變”,是“變大”還是“變小”,變化后是否仍然相等等情況,才可確定對應改變的條件是什么及如何改變。如:某密閉容器中發生如下反應:。如圖表示該反應的速率()隨時間(t)變化的關系,t2、t3、t5時刻外界條件有所改變,但都沒有改變各物質的初始加入量。下列說法中正確的是【變式6-1】某密閉容器中充入等物質的量的A和B,一定溫度下發生反應A(g)+xB(g)2C(g),達到平衡后,在不同的時間段,分別改變影響反應的一個條件,測得容器中物質的濃度、反應速率分別隨時間的變化如圖所示:下列說法中不正確的是A.30~40min內該反應使用了催化劑B.化學方程式中的x=1,正反應為放熱反應C.30min時減小壓強,40min時升高溫度D.8min前A的平均反應速率為0.08mol·L-1·min-1【答案】A【解析】A.若使用催化劑,則化學反應速率增大,A說法不正確;B.由濃度-時間圖象可知,A、B的濃度變化相同,故A、B的化學計量數相同,都為1;由反應速率-時間圖象可知,30min時改變的條件為減小壓強,40min時改變的條件為升高溫度,且升高溫度平衡向逆反應方向移動,則正反應為放熱反應,B說法正確;C.由B選項中的分析可知,30min時減小壓強,40min時升高溫度,C說法正確;D.前8min內A的平均反應速率為=0.08mol·L-1·min-1,D說法正確;故選A。【變式6-2】(2024上·遼寧錦州·高三統考期末)工業上生產CO的反應原理為

。一定條件下,將足量焦炭和一定量放入體積為2L的恒容密閉容器中發生反應,和CO的物質的量n隨時間t的變化關系如圖。下列說法正確的是A.0~2min,;2~3min,B.當容器內的氣體密度()不變時,反應一定達到平衡狀態,且C.3min時溫度由升高到,則,平衡常數D.5min時再充入一定量的CO,a、d曲線分別表示、的變化【答案】C【解析】A.由圖可知,0~2min,一氧化碳物質的量增加2mol,則反應速率;2~3min時,平衡不移動,反應速率之比等于化學計量數之比,則,A項錯誤;B.該反應反應前后質量發生變化,體積不變,則其密度為變量,當容器內氣體的密度不變時,說明反應達到平衡狀態;根據知,體積不變,反應達到平衡時,氣體的質量增大,則平衡時氣體的密度大于起始時氣體的密度,則,B項錯誤;C.由圖可知,3min時升高溫度,一氧化碳增多,說明反應是吸熱反應,T1溫度平衡,一氧化碳物質的量為2mol,二氧化碳物質的量為7mol;平衡常數,T2溫度平衡,一氧化碳物質的量為4mol,二氧化碳物質的量為6mol,平衡常數,則,C項正確;D.5min時再充入一定量的CO,CO的物質的量瞬間增大,平衡逆向移動,CO的物質的量又逐漸減小,5min時CO2濃度不變,平衡逆向移動,CO2的物質的量逐漸增大,則b表示n(CO2)的變化,c或d表示n(CO)的變化,D項錯誤;故選C。【考向七】轉化率—投料比—溫度圖像分析 【典例7】(2023上·江蘇泰州·高三姜堰中學校考期中)重整反應能夠有效去除大氣中的,是實現“碳中和”的重要途徑之一,發生的反應如下:重整反應:

積炭反應I:

積炭反應Ⅱ:

在恒壓、起始投料比條件下,體系中含碳組分平衡時的物質的量隨溫度變化關系曲線如圖所示。下列說法正確的是A.曲線B表示平衡時物質的量隨溫度的變化B.減小起始投料比,有利于去除C.積炭會導致催化劑失活,降低的平衡轉化率D.高于600℃時,升高溫度有利于減少積炭的量并去除氣體【答案】D【分析】重整反應的熱化學方程式=II-I,對應的ΔH=ΔHII-ΔHI=+247kJ·mol-1,所以重整反應和積炭反應均為吸熱反應,升高溫度CH4參與的反應平衡均正向移動,所以CH4平衡時物質的量隨溫度升高而降低,積炭反應Ⅰ生成CO2,積炭反應II消耗CH4,所以平衡時CH4物質的量小于CO2,所以曲線B表示CH4,曲線A表示CO2,C、CO均作為生成物,所以曲線D表示CO,則曲線C表示C。綜上,曲線A表示CO2,曲線B表示CH4,曲線C表示C,曲線D表示CO。【解析】A.見分析,重整反應和積炭反應均為吸熱反應,升高溫度CH4參與的反應平衡均正向移動,所以CH4平衡時物質的量隨溫度升高而降低,A錯誤;B.減少CH4會使重整反應逆向移動,導致CO2增多,不利于去除CO2,B錯誤;C.催化劑失活會導致反應速率降低,不會影響轉化率,C錯誤;D.根據曲線C,低于600℃時,溫度升高,CO增大,說明反應以重整反應為主,消耗CO2,生成CO,而增多的CO會是積碳反應I正向移動,導致C增多,反之,降低溫度會導致減少積炭的量減少,同時CO2增多,不利于去除CO2氣體,D正確;故答案為:D。1.轉化率—投料比—溫度圖像新型圖像往往根據實際工業生產,結合圖像,分析投料比、轉化率、產率的變化。此類題目信息量較大,能充分考查學生讀圖、提取信息、解決問題的能力,在新課標高考中受到命題者的青睞。2.投料比對轉化率和百分含量的影響(1)反應物轉化率相等的唯一條件:投料比=化學計量數比(2)生成物含量最大的條件:投料比=化學計量數比(3)催化劑的組成不變:投料比=化學計量數比3.圖像分析:(1)如:一定條件下,CH4與H2O(g)發生反應:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。設起始eq\f(nH2O,nCH4)=Z,在恒壓下,平衡時CH4的體積分數φ(CH4)與Z和T(溫度)的關系如圖所示。(2)如:以mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)為例隨著增大,若保持B的量不變,增加A的量,平衡正向移動,C的量增多。A.開始階段,C量的增加值比總量的增加值大,所以C的含量增加。B.b點=,C的含量最大C.后來階段,C量的增加值比總量的增加值小,所以C的含量降低。②反應物轉化率間的關系A.a、b、c三點A的轉化率:a>b>cB.a、b、c三點B的轉化率:c>b>a【變式7-1】(2023上·江蘇南通·高三江蘇省如皋中學校考)二氧化碳加氫制甲烷過程中的主要反應為CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)

ΔH=-164.7kJ·mol-1CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)

ΔH=41.2kJ·mol-1在密閉容器中,1.01×105Pa,n起始(CO2):n起始(H2)=1:4時,CO2平衡轉化率、在催化劑作用下反應相同時間所測得的CO2實際轉化率隨溫度的變化如圖所示。CH4的選擇性可表示為×100%。下列說法正確的是A.反應2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓變ΔH=-205.9kJ·mol-1B.CH4的平衡選擇性隨著溫度的升高而減少C.用該催化劑催化二氧化碳反應的最佳溫度范圍約為480~530℃D.450℃時,提高的值或增大壓強,均能使CO?平衡轉化率達到X點的值【答案】BD【解析】A.由蓋斯定律可知反應的焓變,A錯誤;B.為放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,的含量降低,故的平衡選擇性隨著溫度的升高而降低,B正確;C.由圖可知溫度范圍約為350~400℃時二氧化碳實際轉化率最高,催化劑的活性最大,此時為最適溫度,溫度繼續增加,催化劑活性下降,C錯誤;D.450℃時,提高的值可提高二氧化碳的平衡轉化率,增大壓強反應I平衡正向移動,可提高二氧化碳的平衡轉化率,均能使平衡轉化率達到X點的值,D正確;故選BD。【變式7-2】(2023上·貴州貴陽·高三統考)已知氣相直接水合法可以制取乙醇:。在的條件下投料,乙烯的平衡轉化率與溫度(T)及壓強(p)的關系如圖所示。下列有關說法錯誤的是A.B.C.在、280℃條件下,C點的D.A點對應條件下反應的平衡常數(用平衡分壓代替濃度,分壓=總壓×物質的量分數)【答案】C【分析】此反應為氣體分子數減小的反應,因此相同溫度下,增大壓強,平衡正向移動,反應物轉化率增大;同樣可由圖分析,溫度收到,乙烯轉化率減小,故升高溫度平衡逆移,此反應。【解析】A.升高溫度,乙烯轉化率減小,,A正確;B.當溫度相同時,從到乙烯轉化率增大,平衡正向移動,,B正確;C.在、280℃條件下,平衡轉化率在點位置,說明點未達平衡狀態,反應正向進行,點的,C錯誤;D.設與的物質的量均為“1”:開始110轉化0.20.20.2平衡0.80.80.2乙醇占,乙烯和水各占,,D正確;故選C。【考向八】新型陌生圖像分析【典例8】(2024上·江蘇南通·高三校聯考)二氧化碳的資源化利用對實現“雙碳”有著重要意義。二氧化碳加氫制甲烷過程中的主要反應為在密閉容器中,、時,平衡轉化率、在催化劑作用下反應相同時間所測得的實際轉化率隨溫度的變化如題圖所示。的選擇性可表示為。下列說法正確的是A.反應B.的選擇性一定隨著溫度的升高而增加C.用該催化劑催化二氧化碳反應的最佳溫度約為的原因是此溫度下的平衡轉化率接近100%D.時,提高的值或增大壓強,均能使平衡轉化率達到X點的值【答案】D【解析】A.①,②,根據蓋斯定律:①-②計算反應的焓變,A錯誤;B.生成CH4的反應是放熱反應,升高溫度時平衡逆向移動,CH4的物質的量減小,溫度達到550°C后CO2平衡轉化率增大,則CH4的選擇性降低,B錯誤;C.由圖可知,400℃時CO2實際轉化率最大,由圖可知,用該催化劑催化二氧化碳反應的最佳溫度范圍約為350~400°C,C錯誤;D.生成CH4的反應是氣體體積減小的反應,增大壓強、增大氫氣的濃度均能使平衡正向移動,有利于提高CO2平衡轉化率,即溫度一定時提高的值或增大壓強,均能使CO2平衡轉化率達到X點的值,D正確;答案選D。1.圖像表格信息試題分析圖像表格類試題是以圖像、圖形和表格為試題的信息來源,以化學中的基本概念、基本理論、元素化合物和化學實驗等知識為載體,精心設計問題的一種信息處理和分析題。主要考查學生實驗設計能力,數據讀取、分析與處理能力,圖像的識別與分析能力。通過對圖像、表格類試題信息的規范審讀,進一步提高學生獲取信息的能力。2.圖表信息試題的解題策略(1)應用分析歸納的方法,得出表格數據中蘊含的具有本質性的規律。(2)應用觀察方法,準確理解圖示中縱橫軸代表的含義,并能結合化學知識分析判斷曲線的走向趨勢及起點、拐點、水平線的含義。(3)注意信息的情境化,理解所給信息的作用。注意信息與基礎知識間的聯系。3.選擇競爭型圖像分析現代化工生產過程中,因為存在著多個副反應,所以要提高目標產品的產率,就要選擇適當的催化劑提高目標產品的選擇性,使反應物盡可能多地轉化成目標產品。所以,在多重平衡的反應中,要降低副產品的選擇性。(競爭、連續)反應圖像的解題思維流程第一步:審反應方程式:①找準競爭(或連續)反應在反應特點方面的異同分清主、副反應第二步:提取研究狀態(平衡、非平衡):①非平衡狀態量,其變化與反應速率有關②平衡狀態量,則與平衡移動有關第三步:析圖:依據圖中橫坐標、縱坐標的內容找出圖中曲線中的“點”“線”的含義和變化趨勢并用平衡移

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