浙江省诸暨市高考化学二轮复习之化学平衡图像.docx

1、浙江省诸暨市高考化学二轮复习之化学平衡图像化学平衡图像（读图）1、某密闭容器中充入等物质的量的气体 A 和 B，一定温度下发生反应 A(g)+ x B(g) 2C(g)，达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间变化的关系如下图所示。下列说法中不正确的是A在 30min 时降低温度，40min 时升高温度B8min 前 A 的平均反应速率为 0.08molL1 min 1C反应方程式中的 x 1，正反应为放热反应D20min40min 间该反应的平衡常数均为 42、COCl 2 的分解反应为 COCl 2 (g) Cl 2 (g)+ CO(g) H +108 kJm

2、ol1 。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示（第 10min 到 14min 的 COCl 2浓度变化曲线未示出）：(3).14min 发生的条件改变可能是 _。3、(2015 广东卷)新型 RuO2 催化剂对 4HCl(g)+O 2 (g)2Cl 2 (g)+2H 2 O(g)反应具有很好的催化活性实验测得在一定压强下，总反应的 HCl 平衡转化率随温度变化的 HClT 曲线如图，则总反应的H _ 0（填“”、“”或“”）；理由_。A、B 两点的平衡常数 K(A)与 K(B)中较大的是_ 。4、(NH 4 ) 2 CO 3 (aq)H 2 O(l)CO 2 (g)

3、 2(NH 4 ) 2 HCO 3 (aq) H为研究温度对(NH 4 ) 2 CO 3 捕获 CO 2 效率的影响，在某温度 T1 下，将一定量的(NH 4 ) 2 CO 3 溶液置于密闭容器中，并充入一定量的 CO 2 气体（用氮气作为稀释剂），在 t 时刻，测得容器中 CO 2 气体的浓度。然后分别在温度为 T2、T3、T4、T5 下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过相同时间测得 CO 2 气体浓度，得到趋势图（见图 1）。则：H _ 0(填、或)。在 T1T2 及 T4T5 二个温度区间，容器内 CO 2 气体浓度呈如图所示的变化趋势，其原因是 _ 5、下列说法正确的是（

4、）（多选） A、图代表室温下，用相同浓度的 NaOH 溶液，分别滴定浓度均为 0.1mol/L 的三种酸（HA、HB 和 HD）溶液，则滴定至 P 点时，溶液中，c（B- ）c（Na + ）c（H + ）c（OH - ）B、图代表室温下 H 2 A 溶液中，可能存在的含 A 粒子（H 2 A、HA- 、A 2- ）所占物质的量分数（ ）随 PH 变化的关系图，则 PH=5 时，在 NaHA 和 Na 2 A 的的混合溶液中：c（HA- ）:c(A 2- )=1:100C、图表示在恒容密闭容器中通入 X 并发生反应：2X（g） Y（g） ，在温度 T1、T2下 X 的物质的量浓度 c（X）随时间

5、t 变化的曲线图则该反应是放热反应，且进行到 M 点放出的热量大于 W 点放出的热量D图表示在向NaOH 溶液中通入 CO 2 随着CO 2 气体的通入溶液中水电离出的 c（H+ ）变化关系图，则最高点 B 点时对应的溶质 Na 2 CO 3E、图表示 KNO 3 的溶解度曲线，则图中 a 点所示的溶液是 80时 KNO 3 的不饱和溶液F、图代表在绝热、恒容密闭容器中通入 CO、NO 使其发生反应 2NO(g)2CO(g)N 2 (g)+2CO(g) H 0反应 2：CO 2 (g)3H 2 (g) CH 3 OH(g)H 2 O(g) H 0其对应的平衡常数分别为 K 1 、K 2 ，它们

6、随温度变化的曲线如右图所示。反应 1、2 的活化性能如下图所示。在温度为 300时，使一定量合适体积比的 H 2 和 CO 2 在恒温恒容密闭容器内进行反应。请在图 5 中画出 CH 3 OH 浓度随时间变化至平衡的曲线图。 【思考】请在上图 中补充 CO 浓度随时间变化至平衡的曲线图【链接高考】1、近年来对 CO 2 的有效控制及其高效利用的研究正引起全球广泛关注。据中国化工报报道，美国科学家发现了一种新的可将 CO 2 转化为甲醇的高活性催化体系，比目前工业使用的常见催化剂快近 90 倍。由 CO 2 制备甲醇过程可能涉及反应如下：反应： CO 2 (g)+3H 2 (g) CH 3 OH

7、(g) +H 2 O(g) H 1 =49.58 kJmol-1反应：CO 2 (g)+ H 2 (g) CO (g)+H 2 O(g) H 2反应： CO(g)+2 H 2 (g) CH 3 OH(g) H 3 =90.77 kJmol-1回答下列问题：（2）在一定条件下 2L 恒容密闭容器中充入一定量的 H 2 和 CO 2 仅发生反应，实验测得在不同反应物起始投入量下，反应体系中 CO 2 的平衡转化率与温度的关系曲线，如下图所示。反应物起始投入量：曲线 I： ：n(H 2 )=3mol， ，n(CO 2 )=1.5mol曲线 ：n(H 2 )=3mol ，n(CO 2 )=2mol 据

8、图可知，若要使 CO 2 的平衡转化率大于 40%，以下条件中最合适的是An (H 2 )=3mol，n (CO 2 )=1.5mol； 650K B.n (H 2 )=3mol， n (CO 2 )=1.7mol；550KCn (H 2 )=3mol，n (CO 2 )=1.9mol； 650K D.n (H 2 )=3mol， n (CO 2 )=2.5mol；550K在温度为 500K 的条件下，充入 3mol H 2 和 1.5mol CO 2 ，该反应 10min 时达到平衡：a用 H 2 表示该反应的速率为_ ；b该温度下，反应 I 的平衡常数 K =_ ；c在此条件下，系统中 C

9、H 3 OH 的浓度随反应时间的变化趋势如图所示，当反应时间达 到 3min时，迅速将体系温度升至 600K，请在图中画出 310min 内容器中 CH 3 OH 浓度的变化趋势曲线。2、(2016.10. 30)氯及其化合物在生活和生产中应用广泛。（1）已知：900 时，体积比为 4:1 的 HCl 和 O 2 在恒温恒 容 的 密 闭 容 器 中 发 生 如 下 反 应 ： 4HCl(g)+O 2 (g)2Cl 2 (g)+2H 2 O(g) H0 ,HCl 的平衡转化率(HCl)随压强( P )变化曲线如图。保持其他条件不变，升温到 T K（假定反应历程不变），请画出压强在 1.5105

10、 4.5105 Pa 范围内，HCl 的平衡转化率 (HCl)随压强( P )变化曲线示意图。3、(2017.04.30)在常压、Ru/TiO 2 催化下，CO 2 和 H 2 混和气体(体积比 14，总物质的量 a mol)进行反应，测得 CO 2 转化率、CH 4 和 CO 选择性随温度变化情况分别如图 1 和图 2 所示(选择性：转化的 CO 2 中生成 CH 4 或 CO 的百分比)。反应 CO 2 (g)4H 2 (g) CH 4 (g)2H 2 O(g) H 4反应 CO 2 (g)H 2 (g) CO(g)H 2 O(g) H 5350下 CH 4 物质的量随时间的变化曲线如所示

11、。画出 400下 0t 1 时刻 CH 4 物质的量随时间的变化曲线。4、(2016.04.30)氨气及其相关产品是基本化工原料，在化工领域中具有重要的作用。(1) 以铁为催化剂，0.6 mol 氮气和 1.8 mol 氢气在恒温、容积恒定为 1 L 的密闭容器中反应生成氨气，20 min 后达到平衡，氮气的物质的量为 0.3 mol。在第 25 min 时，保持温度不变，将容器体积迅速增大至 2 L并保持恒容，体系达到平衡时 N 2 的总转化率为 38.2%，请画出从第 25 min 起 H 2 的物质的量浓度随时间变化的曲线。 5、氮及其化合物在生活和生产中应用广泛。（1）N 2 O 是一

12、种强大的温室气体，在一定条件下，其分解的化学方程式为：2N 2 O(g)=2N 2 (g)+O 2 (g)， H0，你认为该反应的逆反应是否自发进行，请判断并说明理由 。某研究小组为针对 N 2 O 的分解进行研究，常温下，在 1L 恒容容器中充入 0.100mol N 2 O 气体，加热到一定温度后使之反应，请画出容器中气体的总浓度 c(总)随时间 t 变化的总趋势图。化学平衡图像（读图）参考答案1 A解：A、从图 2 可知，30min 时正反应速率和逆反应速率同时降低降低反应温度，正反应速率和逆反应速率同时降低，但降低反应温度，平衡向放热反应方向移动该反应无论正反应方向放热还是吸热，平衡均

13、移动与图 2 中 3040min，改变条件后，平衡不移动矛盾，故A 错误B、08min 内，A 的反应速率 v=0.64mol/L8min=0.08mol/（Lmin）1 故 B 正确C由开始到达到平衡，A、B 的浓度减少的量相同，由此可知 X=1，则增大压强平衡不移动，40min 时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆向进行，应是升高温度，则正反应为放热反应，故 C 正确；D、由图象可知，30min 时只有反应速率降低了，反应物与生成物的浓度瞬时降低，反应仍处于平衡状态，故不能是温度变化，而是降低了压强，所以平衡常数不变，故 D 正确。2 增大容器得体积（减小压强）解：

14、14min 时反应物和生成物的浓度均减小3 理由：由图可知，温度越高，平衡时 HCl 的转化率越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，所以反应为放热反应 K(A)4 在 T3(即 T1-T2)前反应未建立平衡，无论在什么温度下（NH 4 ） 2 CO 3 （aq）总是捕获CO 2 ，故 c（CO 2 ）减小，在 T3 时反应达到平衡，随后由于反应为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，c（CO 2 ）增大。5 ABDEG解：A 项，中和 50%即 P 点，溶液中溶质为等物质的量浓度的酸（HB）和盐（NaB），由图可知溶液呈酸性，则 c（H+ ）c（OH ）所以 c（B ）c（Na + ）A 正确B

15、 项，由图知，PH=3 时，HA- 与 A 2- 与的物质的量分数相等，则两者的浓度也相等，C(H+ )=0.001mol/L，对于反应：，其平衡常数为 0.001，故温度相同，该反应的平衡常数不变 C(HA- ):C(A 2- )=1:100 正确C 项，根据图可知，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，反应进行到 M 点时消耗的 X 的物质的量小于 W 点，由于正向是放热反应，所以反应进行到 M 点放出的热量 M 点少，即：该反应进行到 M

16、 点放出的热量小于进行到 W 点放出的热量，故 C 错误；D 项 ，溶质为 Na 2 CO 3 促进盐类水解程度最大，所以由水电离的 c（H+ ）最大，故 正确E 项，a 点未达到溶解度曲线，故正确F 项，c 点之前影响 V 正 的主要因素是温度，c 点之后主要是浓度G 项，根据图可知，B 的物质的量突变，平衡正向移动，故正确化学平衡图像（画图）参考答案1、 解：左图恒温恒容下加入反应物，反应物浓度瞬间增大，所以正反应速率突然增大，而生成物浓度开始保持不变，所以逆反应速率一开始保持不变右图由于该反应是前后体积不变的反应，在恒温恒压条件下，再通入各 1mol 的 CO 和 H 2 O 的混合气体

17、，与起始量之比相同，平衡后与原平衡为等效平衡，在增加反应物的开始，容器体积增大，反应物浓度增大，生成物浓度变小，所以正反应速率变大，逆反速率减小，但最终平衡不移动，据此画出图为2 解：左图在恒容条件下同时加入 0.2molCO 和 0.2molH 2 ，同等程度改变反应物和生成物，平衡不移动，所以 H 2 O 的浓度不发生变化，右图在恒容条件下加入 0.2molCO 和 0.2molH 2 O，H 2 O 的浓度瞬间增大为 0.2mol/L ,由于温度保持不变,平衡常数保持不变,所以最后计算可得平衡浓度为 0.15mol/L .3 解缩小容器体积，平衡正向移动，甲醇的物质的量和浓度都有变大的趋

18、势，由于物质的量不会随体积改变而变化，所以左图起点为接点，右图物质的量浓度随体积改变而发生变化。4 【变式 1】3min 时平衡还未达到，迅速升温，速率加快，反应正向进行，根据数据可以求得 600K 平衡时，甲醇的浓度为 0.30mol/L，500K 时第 10 分钟平衡，则温度升高，达到平衡时间则少于 10min。【变式 2】反应在 503K 时达到平衡，则从 298K 开始，二氧化碳的转化率逐渐增大，当温度达到 503K 时，二氧化碳的转化率达到最大，当温度大于 503K 后，二氧化碳的转化率会减小，则 CO2 转化率随温度升高的变化曲线为 A 曲线。【变式 3】催化剂 B 的催化效果比催

19、化剂 A 差，催化剂均为失效，由于催化剂不会影响平衡的移动，所以当 B 催化剂达到平衡后与曲线 A 重叠。【变式 4】CH 3 OH 的浓度开始增大，后因容器内压强减小，且反应 1 生成的水都使反应 3的平衡逆向移动，CH 3 OH 的浓度减小。【变式 5】CO 为反应 1 的生成物，随着时间的加长，CO 的浓度增大，达到平衡时不变【链接高考】1、 B 解：n（H 2 ）=3mol，n（CO 2 ）=2mol，550K 时二氧化碳转化率小于 40%，但接近40%，再移走 0.3mol 二氧化碳等效为选项中的平衡，二氧化碳的转化率会增大，可能大于40%，故 B 正确； a用 H 2 表示该反应的

20、速率为 0.135 molL 1 min 1 ；b该温度下，反应 I 的平衡常数 K= 200 ；在温度为 500K 的条件下，充入 3mol H 2 和 1.5mol CO 2 ，该反应 10min 时达到平衡，平衡时二氧化碳的转化率为 60%，则转化的二氧化碳为 1.5mol60%=0.9mol，CO 2 （g）+3H 2 （g）CH 3 OH（g）+H 2 O（g）起始量（mol）：1.5 3 0 0变化量（mol）：0.9 2.7 0.9 0.9平衡量（mol）：0.6 0.3 0.9 0.9a氢气表示的反应速率= =0.135 molL 1 min 1 ，故答案为：0.135 mol

21、L 1 min 1 ；b该温度下，反应 I 的平衡常数 K= =200，故答案为：200；c3min 时未到达平衡，此时迅速将体系温度升至 600K，瞬间甲醇的浓度不变，反应速率加快，到达平衡的时间小于 10min，而在温度为 600K 的条件下，充入 3mol H 2 和 1.5mol CO 2 ，平衡时二氧化碳的转化率约是 42%，则平衡时甲醇的物质的量约是 1.5mol42%=0.63mol，则平衡时甲醇的浓度约是 0.315mol/L，310min 内容器中 CH 3 OH 浓度的变化趋势曲线为：2、900K 时，体积比为 4：1 的 HCl 和 O 2 在恒温恒容的密闭容器中发生反应

22、，HCl 的平衡转化率 （HCl）随压强（P）变化曲线如图保持其他条件不变，升温到 T K，平衡逆向进行，HCl 转化率减小，随压强增大平衡正向进行，HCl 转化率增大，据此画出图象为：3、反应为放热反应，升温平衡逆向进行，二氧化碳转化率减小，图中分析可知接近 72.5%，甲烷物质的量减小小于 350C 时甲烷物质的量，达到平衡所需要时间缩短CO 2 （g） + 4H 2 （g） CH 4 （g） + 2H 2 O（g）起始量（mol） 0.2a 0.8a 0 0变化量（mol） 0.145a 0.58 a 0.145a 0.29a平衡量（mol） 0.055 0.22a 0.145a 0.2

23、9a画出图象，达到平衡状态甲烷 0.145a mol，升温加快反应速率，达到平衡所需时间缩短，4、解：（1）0.6mo1 氮气和 1.8mo1 氢气在恒温、容积恒定为 1L 的密闭容器中反应生成氨气，2min 后达到平衡，氮气的物质的量为 0.3mo1N 2 （g）+3H 2 （g）=2NH 3 （g）起始（mol）：0.6 1.8 0转化（mol）：0.3 0.9 0.6平衡（mol）：0.3 0.9 0.6在第 25min 时，保持温度不变，将容器体积迅速增大至 2L 并保持恒容，则此时 c（H 2 ）= =0.45mol/L；体系达到平衡时 N 2 的总转化率为 38.2%，则转化的氮气为 0.6mol38.2%=0.2292mol；N 2 （g）+3H 2 （g）=2NH 3 （g）起始（mol）：0.6 1.8 0转化（mol）：0.23 0.69 0.46平衡（mol）：0.37 1.11 0.4612 / 12所以第二次平衡时 c（H 2 ）= =0.555mol/L，则第 25min 起 H 2 的物质的量浓度为0.45mol/L，平衡时为 0.555mol/L，所以图象 为；5、（1）一定不能，因为该逆反应的 S0，所以该逆反应不能自发（开始一段时间在 0.100mol/L 处几乎不变，最后落在 0.150mol/L 处）