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2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练18与物质的百分含量有关图像的分析含解析
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这是一份2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练18与物质的百分含量有关图像的分析含解析，共21页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
与物质的百分含量有关图像的分析
一、单选题（共18题）
1．己知可逆反应aA+bB⇌cC中，A与C物质在混合物中的质量分数随温度T的变化曲线如图所示。下列说法中，正确的是
A．该反应在T1温度时正、逆反应速率相等
B．该反应在T2温度时达到化学平衡
C．该反应的逆反应是放热反应
D．升高温度，平衡会向正反应方向移动
2．一定温度下，在容积为2 L的刚性容器中充入1 mol A(g)和2 mol B(g)，发生反应A(g)+2B(g) C(g) ∆H＜0，反应过程中测得容器内压强的变化如下图所示。下列说法错误的是
A．0～20 min内，B的平均反应速率为0.025 mol/(L∙min)
B．达到平衡时，A的转化率为50%
C．该温度下，反应的压强平衡常数Kp=4.0 MPa-2
D．在20 min时，向该容器中充入1 molC(g)达到新平衡，此时C的百分含量增大
3．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)：根据以上规律判断，下列结论正确的是
反应Ⅰ：2A(s)+B(g) 2C(g)反应Ⅱ：2A(s)C(g)
反应Ⅲ：3A(g)+B(g) 2C(g)反应Ⅳ：A(g)+B(g) 2C(g)
A．反应Ⅰ：ΔH＞0，P2＞P 1
B．反应Ⅱ：ΔH＜0，T1＜T 2
C．反应Ⅲ：ΔH＞0，T 2＞T 1；或ΔH＜0，T 2＜T 1
D．反应Ⅳ：ΔH＜0，T 2＞T 1
4．一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中发生反应：，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，下列说法错误的是
A．550℃时，若充入惰性气体，、均减小，平衡向正反应方向移动
B．650℃时，的转化率为25%
C． 时，若充入等体积的和CO，平衡向逆反应方向移动
D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数
5．在容积固定不变的密闭容器中，可逆反应：A2(g)+ B2(g) nC(g) 符合下列图Ⅰ所示关系。由此推断，对图Ⅱ的说法不正确的是
A．Y轴表示A2的转化率
B．Y轴表示C的浓度
C．Y轴表示混合气体的密度
D．Y轴表示混合气体的平均摩尔质量
6．向某恒容密闭容器中充入一定量CO2和H2，发生反应：，测得平衡体系中CO2的物质的量分数与反应温度的关系如图所示。下列物理量中，a点大于b点的是（ ）
①正反应速率②逆反应速率③HCOOH(g)的浓度④对应温度的平衡常数
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
7．如图所示图象中，与可逆反应： 对应的是（ ）
A． B．
C． D．
8．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应的化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律（图中T表示温度，n表示物质的量），根据图象得出的结论正确的是（ ）
①正反应一定是放热反应
②达到平衡时的转化率大小为
③若，则正反应一定是吸热反应
④b点时，平衡体系中A、B原子数之比接近1：3
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
9．如图表示外界条件（温度、压强）的变化对反应：的影响，则在图中Y表示（ ）
A．平衡混合气体中R的质量分数 B．平衡混合气体中G的体积分数
C．G的平衡转化率 D．L的平衡转化率
10．在某恒容的密闭容器中，可逆反应A(g)＋B(g)⇌xC(g)有如图所示的关系曲线，下列说法正确的是
A．温度：T1＞T2 B．压强：p1＞p2
C．正反应是吸热反应 D．x的值是2
11．将Ce(SO4)2·4H2O(摩尔质量为404 g·mol－1)在空气中加热，样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如下图所示。
当固体残留率为70.3%时，所得固体可能为
A．Ce(SO4)2 B．Ce2(SO4)3 C．CeOSO4 D．无法计算
12．已知某可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数B%的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是
A．T1＞T2 P1＜P2 m+n＜p 吸热反应
B．T1＜T2 P1＜P2 m+n＞p 放热反应
C．T1＜T2 P1＞P2 m+n＞p 放热反应
D．T1＞T2 P1＜P2 m+n＞p 吸热反应
13．在铂—铑合金网上发生反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。该反应是一个自发的反应且铂—铑合金网未预热也会发热，下列像图不正确的是
A． B．
C． D．
14．可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(s)ΔH＝QkJ·mol－1，反应过程中，当其他条件不变时，化学平衡常数(K)与温度，C的百分含量与时间的关系如图所示。据图分析，以下说法错误的是
A．Q＞0
B．增大压强，B的转化率增大
C．当反应达平衡时，混合气体的密度不再变化
D．p1＞p2，a＋b＜c
15．反应2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) ΔH<0可用于消除汽车尾气中的有害气体。在密闭容器中充入4 mol NO 和5 mol CO，平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。下列说法不正确的是
A．温度：T1>T2
B．a点达到平衡所需时间比c点短
C．c点NO的平衡转化率：50%
D．若在e点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中的c点
16．一定条件下，CH4与H2O（g）发生反应：CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）。设起始＝Z，在恒压下，平衡时CH4的体积分数φ（CH4）与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的焓变ΔH<0
B．图中Z的大小为a<3
D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后φ（CH4）减小
17．在某固定容积密闭容器中，发生可逆反应：A(g)＋B(g) xC(g)，有图Ⅰ所示的反应曲线，试判断对图Ⅱ说法中正确的是(T 表示温度，P 表示压强，C%表示 C 的体积分数) ( )
A．P3＜P4，y 轴表示 C 的体积分数
B．P3＜P4，y 轴表示混合气体的密度
C．P3＞P4，y 轴表示 B 的百分含量
D．P3＞P4，y 轴表示混合气体的平均摩尔质量
18．将1molM和2 molN置于体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：M(s)+2N(g)P(g)+Q(g) △H。反应过程中测得P的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2
B．温度为T1时，N的平衡转化率为80%，平衡常数K=4.0
C．无论T1还是T2，当容器中混合气体平均摩尔质量和压强不变时，反应达平衡状态
D．降低温度、增大压强、及时分离出产物均有利于提高反应物的平衡转化率
二、填空题（共5题）
19．二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：
(1)理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是___、___。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH___0(填“大于”或“小于”)。
(2)根据图中点A(440K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp=___(MPa)−3(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
20．反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH＜0。在一定条件下，将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示：
①平衡时，M点CH3OH的体积分数为10%，则CO的转化率为________。
②X轴上a点的数值比b点________(填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度，你认为他判断的理由是____________________________________________。
21．用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO 和 NO2 不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如下图。
(1)用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为 1∶1 的 NO 和 NO2 混合气，可将 N 元素转变为对环境无害的气体。写出该反应的化学方程式___________________。
(2)随着 NO 和 NO2 配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是__________________。
22．已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0，平衡时NH3的体积分数φ(NH3)与氢氮比x(H2与N2的物质的量比)的关系如图：
①T1____T2(填“>”、“=”或“<”)。
②a点总压为50MPa，T2时Kp=_______(MPa)－2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
23．Ⅰ.工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2g+2CO2g⇌CH3OCH3g+3H2Og ΔH<0。
温度升高，该化学平衡移动后达到新的平衡，CH3OCH3的产率将__________（填“变大”“变小”或“不变”，下同），混合气体的平均相对分子质量将__________。
Ⅱ.某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下，改变起始氧气的物质的量对合成新型硝化剂反应4NO2g+O2⇌2N2O5g ΔH<0的影响。
（1）图中T1和T2的关系是T1________（填“>”“<”或“=”）T2。
（2）比较a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物NO2的转化率最大的是__________（填字母）。
（3）若容器体积为1L，n=1mol，NO2的转化率为50%，则此条件下T2，反应的平衡常数K=___________。
参考答案
1．B
【详解】
略
2．C
【详解】
A．0～20 min内，，，则y=0.5，B的平均反应速率为，故A正确；
B．达到平衡时，A的转化率为，故B正确；
C．该温度下，反应的压强平衡常数，故C错误；
D．在20 min时，向该容器中充入1 molC(g)达到新平衡，相当于在另外的容器中充入1molC，达到平衡与原容器相同，将两个容器压缩到一个容器中，平衡正向移动，因此C的百分含量增大，故D正确。
综上所述，答案为C。
3．C
【详解】
A．反应Ⅰ，由图象可知，升高温度A的转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，ΔH＜0；由方程式中气体的计量数关系可知增大压强平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，则P2＜P 1，A项错误；
B．反应Ⅱ，由到达平衡所用时间可知T1＞T 2，升高温度C的物质的量减小，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，ΔH＜0，B项错误；
C．反应Ⅲ，若ΔH＞0，反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，C的体积分数增大，T 2＞T1；若ΔH＜0，反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，C的体积分数减小，T 2＜T 1，C项正确；
D．反应Ⅳ，若ΔH＜0，则升高温度平衡向逆反应方向移动，A的平衡转化率减小，则T 2＜T1，D项错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．体积可变的恒压密闭容器，550℃时，若充入惰性气体，容器体积增大，反应物、生成物浓度减小，、均减小，各气体分压强减小，相当于减压，平衡向正反应方向移动，故A正确；
B．设初始CO2的物质的量是amol，反应消耗CO2的物质的量为xmol，生成CO的物质的量是2xmol，650℃时，CO的体积分数是40%，，x=0.25a，的转化率为25%，故B正确；
C． T℃时，反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%为平衡状态，所以充入等体积的和CO，平衡不移动，故C错误；
D．925℃时，CO的体积分数为96%，则CO2的体积分数都为4%，所以用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=，故D正确；
选C。
5．C
【分析】
由图Ⅰ可知，温度为T1时，根据到达平衡的时间可知P2＞P1，且压强越大，C的含量越高，说明平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积减小的反应；压强为P2时，根据到达平衡的时间可知T1＞T2，且温度越高，C的含量越低，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应；
由图Ⅱ可知，y随温度的升高而降低，结合温度对平衡移动的影响判断y表示的物理量。
【详解】
A．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，A2的转化率降低，图象与实际相符，故A正确；
B．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，C的浓度降低，图象与实际相符，故B正确；
C．混合气体的总质量不变，容器的体积不变，密度始终不变，图象与实际不相符，故C错误；
D．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，总的物质的量增大，混合气体的总质量不变，混合气的平均摩尔质量减小，图象与实际相符，故D正确；
故选C。
6．D
【详解】
温度升高，反应速率增大，a点的正、逆反应速率都小于b点的正、逆反应速率，①②错误；温度升高，平衡体系中的物质的量分数增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应；的浓度和对应温度时的平衡常数都将减小，即a点时的浓度和对应温度的平衡常数都大于b点，③④正确，答案选D。
7．A
【详解】
A．因，升高温度平衡逆向移动，C的体积分数减小，A图像与题意相符；
B．增大压强，平衡正向移动，，B图像与题意不相符；
C．升高温度，正、逆反应速率都增大，C图像与题意不相符；
D．因，升高温度平衡逆向移动，A的转化率减小，D图像与题意不相符。
答案选A。
8．D
【详解】
①根据反应和图像分析可知：由于与的大小不确定，所以不能确定该可逆反应的正反应是吸热反应还是放热反应,若，温度升高，平衡体系中的体积分数增大，则正反应是吸热反应；若，降低温度，平衡体系中的体积分数增大，则正反应是放热反应，故①错误，③正确。
②由图像可知a→b→c过程中B2的初始物质的量逐渐增大，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，因A2的初始量不变，所以A2的转化率逐渐增大，即a
综合上述分析可知③④符合题意。故答案：D。
9．B
【详解】
A．正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向进行，则平衡混合气中R的质量分数增大，选项A不符合；
B．正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向进行，则平衡混合气体中G的体积分数减小，又因为正反应体积增大，增大压强，平衡混合气体中G的体积分数增大，选项B符合；
C．正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向进行，则G的转化率增大，选项C不符合；
D．正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向进行，则L的转化率增大，选项D不符合；
答案选B。
10．A
【分析】
根据“先拐先平数值大”知p1、p2及T1、T2的相对大小，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，根据压强改变、温度改变时C含量的变化确定x值、反应热，据此分析解答．
【详解】
A．温度越高反应速率越快，则反应到达平衡的时间越短，结合曲线Ⅰ和Ⅱ并根据“先拐先平数值大”知T1＞T2，故A正确；
B．压强越大，反应速率越快，则反应到达平衡的时间越短，结合曲线Ⅱ和Ⅲ并根据“先拐先平数值大”知p1＜p2，故B错误；
C．相同压强下，升高温度，C的含量减少，由曲线Ⅰ和Ⅱ说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，故C错误；
D．相同温度下，增大压强，C的含量增大，由曲线Ⅱ和Ⅲ说明增大压强平衡向正反应方向移动，则x=1，故D错误；
故答案为A。
11．B
【详解】
将Ce(SO4)2•4H2O（摩尔质量为404g/mol）在空气中加热分解；
A．若为Ce(SO4)2，原子守恒计算固体残留率=×100%=82.2%，
B．若为Ce2(SO4)3，原子守恒计算固体残留率=×100%=70.3%，
C．若为CeOSO4，原子守恒计算固体残留率=×100%=62.4%，
所以当固体残留率为70.3%时，所得固体为Ce2(SO4)3，故B正确；答案为B。
12．A
【详解】
由T1P2、T2P2图像可知，在压强不变时，升高温度，反应速率加快，到达平衡所用时间越短，故T1＞T2，选项B、C错误；升高温度，反应物B在混合气体中的体积分数越小，说明该反应的正反应为吸热反应；由T1P1、T1P2图像可知，当温度相同时，增大压强，化学反应速率越快，到达平衡所用时间越短，则P1＜P2；根据平衡移动原理：增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动，而根据图象可知：增大压强，反应物B在混合气体中的体积分数越大，说明逆反应为气体体积减小的反应，则该反应正反应是气体体积增大的反应，故m＋n＜p，选项D错误，选项A正确；故合理选项是A。
13．D
【详解】
A. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)正反应气体物质的量增大，增大压强，反应速率加快，平衡逆向移动，NH3转化率降低，故A正确；
B.催化剂能加快反应速率，不能使平衡移动，NH3转化率不变，故B正确；
C. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)正反应气体物质的量增大，增大压强，反应速率加快，平衡逆向移动，NO产率降低，故C正确；
D. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) 正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，H2O产率降低，故D错误；
选D。
【点睛】
本题考查温度、压强对化学反应速率、化学平衡移动的影响，明确升高温度平衡向吸热方向移动，增大压强平衡向气体系数和减小的方向移动。
14．B
【详解】
A．由图可知，随着温度升高，平衡常数逐渐增大，说明平衡向正向移动，因此正向为吸热反应，Q>0，故A不符合题意；
B．根据“先拐先平”可知，p1>p2，增大压强，C的百分含量减小，说明平衡逆向移动，因此增大压强B的转化率将减小，故B符合题意；
C．该反应中D为固体，因此在反应未达到平衡状态时，气体的总质量会发生变化，当反应达到平衡状态时，气体总质量不变，气体体积不变，混合气体的密度不再变化，故C不符合题意；
D．由B可知，p1>p2，增大压强，平衡逆向移动，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，因此a＋b＜c，故D不符合题意；
故答案为：B。
【点睛】
判断化学平衡状态的方法：各种“量”不变：①各物质的质量、物质的量或浓度不变；②各物质的百分含量、物质的量分数、质量分数等不变(反应中存在至少两种相同状态的物质)；③温度(绝热体系)、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等且恒容装置中进行)或颜色(某组分有颜色)不变；总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量始终为“不变量”，则不能作为平衡标志。
15．D
【详解】
A．由图可知，相同压强下，T1温度时NO的体积分数更大，说明T1温度下，反应向右进行的程度更小；由于该反应为放热反应，所以温度越低，越有利于反应正向进行，所以T1＞T2；A项正确；
B．一般，温度越高，反应速率越大，达到平衡所需的时间会越短，所以a点达到平衡所需的时间比c点短；B项正确；
C．c点对应的平衡状态，NO的体积分数为25%，所以列三段式：
，所以有：，解得x=2，那么NO的平衡转化率即：50%，C项正确；
D．由图可知，e点对应的NO的体积分数与c点对应的相同；结合反应可知，升温会使反应逆向移动，导致NO的体积分数会增加，减压也会使反应逆向移动，导致NO的体积分数增加；所以升温和减压后，NO的体积分数必然增加，达到平衡状态时，NO的体积分数一定比c点对应的体积分数大，D项错误；
答案选D。
【点睛】
分析恒温线或恒压线的图像时，可采用“控制变量，定一议二”的方法；若反应的焓变已知，方程式也明确给出，那么可以根据恒温线和恒压线的图像结合反应特点，判断温度或压强的大小关系；反之，若图中明确了温度或压强的大小关系，则结合图像可分析反应的特点。
16．B
【分析】
由图象可知升高温度，甲烷的体积分数减小，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，起始=Z，Z越小，说明加入甲烷的物质的量相对水来说越多，含量越大，以此解答该题。
【详解】
A. 升高温度，甲烷的体积分数减小，说明升高温度平衡正向移动，则该反应的焓变△H>0，故A错误；
B. 起始=Z，Z越小，说明甲烷相对越多，达到平衡时甲烷的含量越多，则Z的大小为b>3>a，故B正确；
C. 起始=3，水和甲烷按1:1反应，达到平衡时，二者比值不等于3，故C错误；
D. 增大压强,平衡逆向移动,所以平衡在加压后φ(CH4)增大，故D错误。
故答案选：B。
17．D
【分析】
由图Ⅰ可知，压强为P2时，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，且温度越高，平衡时C的体积分数越低，故升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应；温度为T1时，压强P2先到达平衡，故压强P2＞P1，且压强越大，平衡时C的质量分数越高，故增大压强平衡向正反应移动，正反应为体积减小的反应，故x=1。
【详解】
A. P3＜P4，在相同温度下由P3到P4，增大压强平衡向正反应方向移动，则C的含量增大，体积分数增大。同时升高温度平衡向逆反应方向移动，C的含量减小，图象与实际不符合，故A错误；
B. 密度=质量÷体积，混合气体的质量和体积都不变，密度不变，故B错误；
C. P3＞P4，由P4到P3，增大压强，在相同温度下平衡向正反应移动，B的百分含量减小。温度升高平衡向逆反应移动，B的体积分数增大，图象与实际不符，故C错误；
D. P3＞P4，由P4到P3，增大压强，平衡向正反应移动，混合气体总的物质的量减小，混合气体的总质量不变，平均摩尔质量增大。温度升高平衡向逆反应移动，混合气体总的物质的量增大，平均相对分子质量减小，图象与实际相符，故D正确。
正确答案是D。
【点睛】
本题考查化学平衡图象、化学平衡的影响因素等，注意根据图（1）分析反应的特征是解题的关键。化学平衡图像题的解题技巧：①紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、纯液体物质参与反应等。②先拐先平，在含量（转化率）—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。③定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。④三步分析法，一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。
18．B
【分析】
A. 先拐先平衡，数据大，由图象可知T2>T1，温度升高，P的体积分数减小，平衡逆向移动，正向为放热反应；
B. 依据三段式和平衡时P的体积分数为40%，计算N的平衡转化率和平衡常数；
C. 该反应为气体分子数不变的反应；
D. 降低温度，平衡向着放热的方向移动，增大压强，平衡向着体积缩小的方向移动，减小生成物的浓度，平衡正向移动。
【详解】
A. 由图象可知T2>T1，温度升高，P的体积分数减小，平衡逆向移动，正向为放热反应，温度升高，放热反应的平衡常数K减小，因此K1>K2，A项错误；
B. 温度为T1时，平衡时P的体积分数为40%，设起始到平衡转化P的浓度为xmol/L，
M(s) + 2N(g) P(g) + Q(g)
始(mol/L) 1 0 0
转(mol/L) 2x x x
平(mol/L) 1-2x x x
则=40%，解得x=0.4，N的平衡转化率为×100%=80%，
平衡常数K===4.0，B项正确；
C. 该反应为气体分子数不变的反应，容器中压强不变时，不能说明反应达到平衡状态，C项错误；
D. 降低温度，平衡向着放热的方向移动，即平衡正向移动，有利于提高反应物的平衡转化率；该反应为气体分子数不变的反应，增大压强，平衡不移动，无法提高反应物的平衡转化率；减小生成物的浓度，平衡正向移动，有利于提高反应物的平衡转化率，D项错误；
答案选B。
19．d c 小于 或
【详解】
(1)由题中信息可知，两反应物的初始投料之比等于化学计量数之比，由图中曲线的起点坐标可知，c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1:3，d和b表示的物质的物质的量分数之比为1:4，则结合化学计量数之比可以判断，表示乙烯变化的曲线是d，表示二氧化碳变化曲线的是c；由图中曲线的变化趋势可知，升高温度，乙烯的物质的量分数减小，则化学平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，∆H小于0；
(2)原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在体系压强为0.1Mpa建立平衡。由A点坐标可知，该温度下，氢气和水的物质的量分数均为0.39，则乙烯的物质的量分数为水的四分之一，即，二氧化碳的物质的量分数为氢气的三分之一，即，因此，该温度下反应的平衡常数K=或(MPa)−3。
20．25% 小 随着Y值的增大，c(CH3OH)减小，平衡CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)向逆反应方向进行，故Y为温度
【详解】
①设反应中消耗xmolCO，由题意建立如下三段式：
由M点CH3OH的体积分数为10%可得关系式：×100%=10%，解得x=0.25，则α(CO)=×100%=25%；
②由图可知，X轴上，从a到b点数值逐渐增大，则a点的数值比b点小；该反应为气态物质分子数减小的放热反应，增大压强，φ(CH3OH)增大，升高温度，φ(CH3OH)减小；随着Y值的增大，c(CH3OH)减小，平衡CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)向逆反应方向进行，故Y轴表示温度，X轴代表压强。
21．NO+NO2+(NH2)2CO==2N2+CO2+2H2O NO难溶于水，难以与尿素接触反应
【分析】
从图中可以看出，当NO 和 NO2 的体积比在0.5与1之间时，由于相同体积的混合气体消耗尿素的量不断减少，所以气体被还原的越来越充分，总氮还原率不断提高；当NO 和 NO2 的体积比在1与4之间时，虽然相同体积的混合气体消耗尿素的量不断减少，但由于混合气在尿素水溶液中的溶解量不断减少，反应进行的程度反而减小，所以总氮还原率不断降低。
【详解】
(1)用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为 1∶1 的 NO 和 NO2 混合气，N 元素转变为N2，同时生成CO2和水，该反应的化学方程式为NO+NO2+(NH2)2CO==2N2+CO2+2H2O。答案为：NO+NO2+(NH2)2CO==2N2+CO2+2H2O；
(2)随着 NO 和 NO2 配比的提高，NO的含量不断增大，在尿素水溶液中的溶解量不断减少，所以总氮还原率不断降低，从而得出其主要原因是NO难溶于水，难以与尿素接触反应。答案为：NO难溶于水，难以与尿素接触反应。
【点睛】
气体与溶液发生反应前，应与溶液充分接触，否则反应难以顺利进行。
22．>
【分析】
①根据温度影响平衡移动，得出答案。
②根据题意得到氨气、氮气、氢气体积分数，再得到它们的压强，再根据压强平衡常数进行计算。
【详解】
①该反应是放热反应，当升高温度时，平衡向逆向移动，氨气的体积分数减小，故可知T1>T2；
②由题意可知，a点总压为50MPa，平衡时氢气与氮气之比为3:1，氨气的体积分数为0.2，则氮气的体积分数为0.2，氢气的体积分数为0.6，氨气的体积分数为0.2，平衡时氮气分压为10MPa，氢气分压为30MPa，氨气分压为10MPa，T2时，故答案为。
23．变小 变小 ＞ c 0.125
【解析】
【分析】
本题主要考查平衡移动以及化学反应图像。
Ⅰ.温度升高，化学平衡逆反应方向移动，CH3OCH3的产率变小；逆反应方向气体分子数增加，即气体的物质的量增加，气体质量不变，混合气体的平均相对分子质量将变小。
Ⅱ.（1）图像中T1→T2时N2O5%增加，平衡向放热的正反应方向移动，应为降温。
（2）O2越多，NO2的转化率越大。
（3）b点时N2O5的百分含量最大，则此点通入O2、NO2的物质的量之比与化学方程式的计量数相等，即通入4 mol NO2，列三段式计算平衡常数。
【详解】
I.该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OCH3的产率变小；逆反应方向气体分子数增加，即气体的物质的量增加，气体质量不变，混合气体的平均相对分子质量将变小。
II.（1）该反应正向为放热反应，T1→T2时N2O5%增加，平衡向放热的正反应方向移动，应为降温。
（2）增加氧气的物质的量，平衡将正向移动，反应物NO2的转化率将会上升，故c点时NO2转化率最大。
（3）b点时N2O5的百分含量最大，则此点通入O2、NO2的物质的量之比与化学方程式的计量数相等，即通入4 mol NO2；
由反应4NO2g+O2g⇌2N2O5g
起始（mol/L） 4 1 0
转化（mol/L） 4x x 2x
平衡（mol/L）4-4x 1-x 2x
由4x4=0.5解得x=0.5，故平衡常数K=1224•0.5=0.125。
【点睛】
当反应物投料比按照反应物计量数之比投料时，生成物的体积分数存在最大值，但生成物的物质的量不一定最大。
与物质的百分含量有关图像的分析
一、单选题（共18题）
1．己知可逆反应aA+bB⇌cC中，A与C物质在混合物中的质量分数随温度T的变化曲线如图所示。下列说法中，正确的是
A．该反应在T1温度时正、逆反应速率相等
B．该反应在T2温度时达到化学平衡
C．该反应的逆反应是放热反应
D．升高温度，平衡会向正反应方向移动
2．一定温度下，在容积为2 L的刚性容器中充入1 mol A(g)和2 mol B(g)，发生反应A(g)+2B(g) C(g) ∆H＜0，反应过程中测得容器内压强的变化如下图所示。下列说法错误的是
A．0～20 min内，B的平均反应速率为0.025 mol/(L∙min)
B．达到平衡时，A的转化率为50%
C．该温度下，反应的压强平衡常数Kp=4.0 MPa-2
D．在20 min时，向该容器中充入1 molC(g)达到新平衡，此时C的百分含量增大
3．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律(p表示压强，T表示温度，n表示物质的量)：根据以上规律判断，下列结论正确的是
反应Ⅰ：2A(s)+B(g) 2C(g)反应Ⅱ：2A(s)C(g)
反应Ⅲ：3A(g)+B(g) 2C(g)反应Ⅳ：A(g)+B(g) 2C(g)
A．反应Ⅰ：ΔH＞0，P2＞P 1
B．反应Ⅱ：ΔH＜0，T1＜T 2
C．反应Ⅲ：ΔH＞0，T 2＞T 1；或ΔH＜0，T 2＜T 1
D．反应Ⅳ：ΔH＜0，T 2＞T 1
4．一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中发生反应：，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，下列说法错误的是
A．550℃时，若充入惰性气体，、均减小，平衡向正反应方向移动
B．650℃时，的转化率为25%
C． 时，若充入等体积的和CO，平衡向逆反应方向移动
D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数
5．在容积固定不变的密闭容器中，可逆反应：A2(g)+ B2(g) nC(g) 符合下列图Ⅰ所示关系。由此推断，对图Ⅱ的说法不正确的是
A．Y轴表示A2的转化率
B．Y轴表示C的浓度
C．Y轴表示混合气体的密度
D．Y轴表示混合气体的平均摩尔质量
6．向某恒容密闭容器中充入一定量CO2和H2，发生反应：，测得平衡体系中CO2的物质的量分数与反应温度的关系如图所示。下列物理量中，a点大于b点的是（ ）
①正反应速率②逆反应速率③HCOOH(g)的浓度④对应温度的平衡常数
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
7．如图所示图象中，与可逆反应： 对应的是（ ）
A． B．
C． D．
8．某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应的化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律（图中T表示温度，n表示物质的量），根据图象得出的结论正确的是（ ）
①正反应一定是放热反应
②达到平衡时的转化率大小为
③若，则正反应一定是吸热反应
④b点时，平衡体系中A、B原子数之比接近1：3
A．①② B．①③ C．②④ D．③④
9．如图表示外界条件（温度、压强）的变化对反应：的影响，则在图中Y表示（ ）
A．平衡混合气体中R的质量分数 B．平衡混合气体中G的体积分数
C．G的平衡转化率 D．L的平衡转化率
10．在某恒容的密闭容器中，可逆反应A(g)＋B(g)⇌xC(g)有如图所示的关系曲线，下列说法正确的是
A．温度：T1＞T2 B．压强：p1＞p2
C．正反应是吸热反应 D．x的值是2
11．将Ce(SO4)2·4H2O(摩尔质量为404 g·mol－1)在空气中加热，样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如下图所示。
当固体残留率为70.3%时，所得固体可能为
A．Ce(SO4)2 B．Ce2(SO4)3 C．CeOSO4 D．无法计算
12．已知某可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数B%的关系曲线，由曲线分析，下列判断正确的是
A．T1＞T2 P1＜P2 m+n＜p 吸热反应
B．T1＜T2 P1＜P2 m+n＞p 放热反应
C．T1＜T2 P1＞P2 m+n＞p 放热反应
D．T1＞T2 P1＜P2 m+n＞p 吸热反应
13．在铂—铑合金网上发生反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。该反应是一个自发的反应且铂—铑合金网未预热也会发热，下列像图不正确的是
A． B．
C． D．
14．可逆反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(s)ΔH＝QkJ·mol－1，反应过程中，当其他条件不变时，化学平衡常数(K)与温度，C的百分含量与时间的关系如图所示。据图分析，以下说法错误的是
A．Q＞0
B．增大压强，B的转化率增大
C．当反应达平衡时，混合气体的密度不再变化
D．p1＞p2，a＋b＜c
15．反应2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) ΔH<0可用于消除汽车尾气中的有害气体。在密闭容器中充入4 mol NO 和5 mol CO，平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图。下列说法不正确的是
A．温度：T1>T2
B．a点达到平衡所需时间比c点短
C．c点NO的平衡转化率：50%
D．若在e点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中的c点
16．一定条件下，CH4与H2O（g）发生反应：CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g）。设起始＝Z，在恒压下，平衡时CH4的体积分数φ（CH4）与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的焓变ΔH<0
B．图中Z的大小为a<3
D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后φ（CH4）减小
17．在某固定容积密闭容器中，发生可逆反应：A(g)＋B(g) xC(g)，有图Ⅰ所示的反应曲线，试判断对图Ⅱ说法中正确的是(T 表示温度，P 表示压强，C%表示 C 的体积分数) ( )
A．P3＜P4，y 轴表示 C 的体积分数
B．P3＜P4，y 轴表示混合气体的密度
C．P3＞P4，y 轴表示 B 的百分含量
D．P3＞P4，y 轴表示混合气体的平均摩尔质量
18．将1molM和2 molN置于体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：M(s)+2N(g)P(g)+Q(g) △H。反应过程中测得P的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2
B．温度为T1时，N的平衡转化率为80%，平衡常数K=4.0
C．无论T1还是T2，当容器中混合气体平均摩尔质量和压强不变时，反应达平衡状态
D．降低温度、增大压强、及时分离出产物均有利于提高反应物的平衡转化率
二、填空题（共5题）
19．二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：
(1)理论计算表明，原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是___、___。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH___0(填“大于”或“小于”)。
(2)根据图中点A(440K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp=___(MPa)−3(列出计算式。以分压表示，分压=总压×物质的量分数)。
20．反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH＜0。在一定条件下，将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示：
①平衡时，M点CH3OH的体积分数为10%，则CO的转化率为________。
②X轴上a点的数值比b点________(填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度，你认为他判断的理由是____________________________________________。
21．用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO 和 NO2 不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如下图。
(1)用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为 1∶1 的 NO 和 NO2 混合气，可将 N 元素转变为对环境无害的气体。写出该反应的化学方程式___________________。
(2)随着 NO 和 NO2 配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是__________________。
22．已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0，平衡时NH3的体积分数φ(NH3)与氢氮比x(H2与N2的物质的量比)的关系如图：
①T1____T2(填“>”、“=”或“<”)。
②a点总压为50MPa，T2时Kp=_______(MPa)－2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)
23．Ⅰ.工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2g+2CO2g⇌CH3OCH3g+3H2Og ΔH<0。
温度升高，该化学平衡移动后达到新的平衡，CH3OCH3的产率将__________（填“变大”“变小”或“不变”，下同），混合气体的平均相对分子质量将__________。
Ⅱ.某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下，改变起始氧气的物质的量对合成新型硝化剂反应4NO2g+O2⇌2N2O5g ΔH<0的影响。
（1）图中T1和T2的关系是T1________（填“>”“<”或“=”）T2。
（2）比较a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物NO2的转化率最大的是__________（填字母）。
（3）若容器体积为1L，n=1mol，NO2的转化率为50%，则此条件下T2，反应的平衡常数K=___________。
参考答案
1．B
【详解】
略
2．C
【详解】
A．0～20 min内，，，则y=0.5，B的平均反应速率为，故A正确；
B．达到平衡时，A的转化率为，故B正确；
C．该温度下，反应的压强平衡常数，故C错误；
D．在20 min时，向该容器中充入1 molC(g)达到新平衡，相当于在另外的容器中充入1molC，达到平衡与原容器相同，将两个容器压缩到一个容器中，平衡正向移动，因此C的百分含量增大，故D正确。
综上所述，答案为C。
3．C
【详解】
A．反应Ⅰ，由图象可知，升高温度A的转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，ΔH＜0；由方程式中气体的计量数关系可知增大压强平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，则P2＜P 1，A项错误；
B．反应Ⅱ，由到达平衡所用时间可知T1＞T 2，升高温度C的物质的量减小，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，ΔH＜0，B项错误；
C．反应Ⅲ，若ΔH＞0，反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，C的体积分数增大，T 2＞T1；若ΔH＜0，反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，C的体积分数减小，T 2＜T 1，C项正确；
D．反应Ⅳ，若ΔH＜0，则升高温度平衡向逆反应方向移动，A的平衡转化率减小，则T 2＜T1，D项错误。
故选C。
4．C
【详解】
A．体积可变的恒压密闭容器，550℃时，若充入惰性气体，容器体积增大，反应物、生成物浓度减小，、均减小，各气体分压强减小，相当于减压，平衡向正反应方向移动，故A正确；
B．设初始CO2的物质的量是amol，反应消耗CO2的物质的量为xmol，生成CO的物质的量是2xmol，650℃时，CO的体积分数是40%，，x=0.25a，的转化率为25%，故B正确；
C． T℃时，反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%为平衡状态，所以充入等体积的和CO，平衡不移动，故C错误；
D．925℃时，CO的体积分数为96%，则CO2的体积分数都为4%，所以用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=，故D正确；
选C。
5．C
【分析】
由图Ⅰ可知，温度为T1时，根据到达平衡的时间可知P2＞P1，且压强越大，C的含量越高，说明平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积减小的反应；压强为P2时，根据到达平衡的时间可知T1＞T2，且温度越高，C的含量越低，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应；
由图Ⅱ可知，y随温度的升高而降低，结合温度对平衡移动的影响判断y表示的物理量。
【详解】
A．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，A2的转化率降低，图象与实际相符，故A正确；
B．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，C的浓度降低，图象与实际相符，故B正确；
C．混合气体的总质量不变，容器的体积不变，密度始终不变，图象与实际不相符，故C错误；
D．该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，总的物质的量增大，混合气体的总质量不变，混合气的平均摩尔质量减小，图象与实际相符，故D正确；
故选C。
6．D
【详解】
温度升高，反应速率增大，a点的正、逆反应速率都小于b点的正、逆反应速率，①②错误；温度升高，平衡体系中的物质的量分数增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应；的浓度和对应温度时的平衡常数都将减小，即a点时的浓度和对应温度的平衡常数都大于b点，③④正确，答案选D。
7．A
【详解】
A．因，升高温度平衡逆向移动，C的体积分数减小，A图像与题意相符；
B．增大压强，平衡正向移动，，B图像与题意不相符；
C．升高温度，正、逆反应速率都增大，C图像与题意不相符；
D．因，升高温度平衡逆向移动，A的转化率减小，D图像与题意不相符。
答案选A。
8．D
【详解】
①根据反应和图像分析可知：由于与的大小不确定，所以不能确定该可逆反应的正反应是吸热反应还是放热反应,若，温度升高，平衡体系中的体积分数增大，则正反应是吸热反应；若，降低温度，平衡体系中的体积分数增大，则正反应是放热反应，故①错误，③正确。
②由图像可知a→b→c过程中B2的初始物质的量逐渐增大，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，因A2的初始量不变，所以A2的转化率逐渐增大，即a
综合上述分析可知③④符合题意。故答案：D。
9．B
【详解】
A．正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向进行，则平衡混合气中R的质量分数增大，选项A不符合；
B．正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向进行，则平衡混合气体中G的体积分数减小，又因为正反应体积增大，增大压强，平衡混合气体中G的体积分数增大，选项B符合；
C．正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向进行，则G的转化率增大，选项C不符合；
D．正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向进行，则L的转化率增大，选项D不符合；
答案选B。
10．A
【分析】
根据“先拐先平数值大”知p1、p2及T1、T2的相对大小，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，根据压强改变、温度改变时C含量的变化确定x值、反应热，据此分析解答．
【详解】
A．温度越高反应速率越快，则反应到达平衡的时间越短，结合曲线Ⅰ和Ⅱ并根据“先拐先平数值大”知T1＞T2，故A正确；
B．压强越大，反应速率越快，则反应到达平衡的时间越短，结合曲线Ⅱ和Ⅲ并根据“先拐先平数值大”知p1＜p2，故B错误；
C．相同压强下，升高温度，C的含量减少，由曲线Ⅰ和Ⅱ说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，故C错误；
D．相同温度下，增大压强，C的含量增大，由曲线Ⅱ和Ⅲ说明增大压强平衡向正反应方向移动，则x=1，故D错误；
故答案为A。
11．B
【详解】
将Ce(SO4)2•4H2O（摩尔质量为404g/mol）在空气中加热分解；
A．若为Ce(SO4)2，原子守恒计算固体残留率=×100%=82.2%，
B．若为Ce2(SO4)3，原子守恒计算固体残留率=×100%=70.3%，
C．若为CeOSO4，原子守恒计算固体残留率=×100%=62.4%，
所以当固体残留率为70.3%时，所得固体为Ce2(SO4)3，故B正确；答案为B。
12．A
【详解】
由T1P2、T2P2图像可知，在压强不变时，升高温度，反应速率加快，到达平衡所用时间越短，故T1＞T2，选项B、C错误；升高温度，反应物B在混合气体中的体积分数越小，说明该反应的正反应为吸热反应；由T1P1、T1P2图像可知，当温度相同时，增大压强，化学反应速率越快，到达平衡所用时间越短，则P1＜P2；根据平衡移动原理：增大压强，化学平衡向气体体积减小的方向移动，而根据图象可知：增大压强，反应物B在混合气体中的体积分数越大，说明逆反应为气体体积减小的反应，则该反应正反应是气体体积增大的反应，故m＋n＜p，选项D错误，选项A正确；故合理选项是A。
13．D
【详解】
A. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)正反应气体物质的量增大，增大压强，反应速率加快，平衡逆向移动，NH3转化率降低，故A正确；
B.催化剂能加快反应速率，不能使平衡移动，NH3转化率不变，故B正确；
C. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)正反应气体物质的量增大，增大压强，反应速率加快，平衡逆向移动，NO产率降低，故C正确；
D. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) 正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，H2O产率降低，故D错误；
选D。
【点睛】
本题考查温度、压强对化学反应速率、化学平衡移动的影响，明确升高温度平衡向吸热方向移动，增大压强平衡向气体系数和减小的方向移动。
14．B
【详解】
A．由图可知，随着温度升高，平衡常数逐渐增大，说明平衡向正向移动，因此正向为吸热反应，Q>0，故A不符合题意；
B．根据“先拐先平”可知，p1>p2，增大压强，C的百分含量减小，说明平衡逆向移动，因此增大压强B的转化率将减小，故B符合题意；
C．该反应中D为固体，因此在反应未达到平衡状态时，气体的总质量会发生变化，当反应达到平衡状态时，气体总质量不变，气体体积不变，混合气体的密度不再变化，故C不符合题意；
D．由B可知，p1>p2，增大压强，平衡逆向移动，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，因此a＋b＜c，故D不符合题意；
故答案为：B。
【点睛】
判断化学平衡状态的方法：各种“量”不变：①各物质的质量、物质的量或浓度不变；②各物质的百分含量、物质的量分数、质量分数等不变(反应中存在至少两种相同状态的物质)；③温度(绝热体系)、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等且恒容装置中进行)或颜色(某组分有颜色)不变；总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量始终为“不变量”，则不能作为平衡标志。
15．D
【详解】
A．由图可知，相同压强下，T1温度时NO的体积分数更大，说明T1温度下，反应向右进行的程度更小；由于该反应为放热反应，所以温度越低，越有利于反应正向进行，所以T1＞T2；A项正确；
B．一般，温度越高，反应速率越大，达到平衡所需的时间会越短，所以a点达到平衡所需的时间比c点短；B项正确；
C．c点对应的平衡状态，NO的体积分数为25%，所以列三段式：
，所以有：，解得x=2，那么NO的平衡转化率即：50%，C项正确；
D．由图可知，e点对应的NO的体积分数与c点对应的相同；结合反应可知，升温会使反应逆向移动，导致NO的体积分数会增加，减压也会使反应逆向移动，导致NO的体积分数增加；所以升温和减压后，NO的体积分数必然增加，达到平衡状态时，NO的体积分数一定比c点对应的体积分数大，D项错误；
答案选D。
【点睛】
分析恒温线或恒压线的图像时，可采用“控制变量，定一议二”的方法；若反应的焓变已知，方程式也明确给出，那么可以根据恒温线和恒压线的图像结合反应特点，判断温度或压强的大小关系；反之，若图中明确了温度或压强的大小关系，则结合图像可分析反应的特点。
16．B
【分析】
由图象可知升高温度，甲烷的体积分数减小，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，起始=Z，Z越小，说明加入甲烷的物质的量相对水来说越多，含量越大，以此解答该题。
【详解】
A. 升高温度，甲烷的体积分数减小，说明升高温度平衡正向移动，则该反应的焓变△H>0，故A错误；
B. 起始=Z，Z越小，说明甲烷相对越多，达到平衡时甲烷的含量越多，则Z的大小为b>3>a，故B正确；
C. 起始=3，水和甲烷按1:1反应，达到平衡时，二者比值不等于3，故C错误；
D. 增大压强,平衡逆向移动,所以平衡在加压后φ(CH4)增大，故D错误。
故答案选：B。
17．D
【分析】
由图Ⅰ可知，压强为P2时，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，且温度越高，平衡时C的体积分数越低，故升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应；温度为T1时，压强P2先到达平衡，故压强P2＞P1，且压强越大，平衡时C的质量分数越高，故增大压强平衡向正反应移动，正反应为体积减小的反应，故x=1。
【详解】
A. P3＜P4，在相同温度下由P3到P4，增大压强平衡向正反应方向移动，则C的含量增大，体积分数增大。同时升高温度平衡向逆反应方向移动，C的含量减小，图象与实际不符合，故A错误；
B. 密度=质量÷体积，混合气体的质量和体积都不变，密度不变，故B错误；
C. P3＞P4，由P4到P3，增大压强，在相同温度下平衡向正反应移动，B的百分含量减小。温度升高平衡向逆反应移动，B的体积分数增大，图象与实际不符，故C错误；
D. P3＞P4，由P4到P3，增大压强，平衡向正反应移动，混合气体总的物质的量减小，混合气体的总质量不变，平均摩尔质量增大。温度升高平衡向逆反应移动，混合气体总的物质的量增大，平均相对分子质量减小，图象与实际相符，故D正确。
正确答案是D。
【点睛】
本题考查化学平衡图象、化学平衡的影响因素等，注意根据图（1）分析反应的特征是解题的关键。化学平衡图像题的解题技巧：①紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、纯液体物质参与反应等。②先拐先平，在含量（转化率）—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。③定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。④三步分析法，一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。
18．B
【分析】
A. 先拐先平衡，数据大，由图象可知T2>T1，温度升高，P的体积分数减小，平衡逆向移动，正向为放热反应；
B. 依据三段式和平衡时P的体积分数为40%，计算N的平衡转化率和平衡常数；
C. 该反应为气体分子数不变的反应；
D. 降低温度，平衡向着放热的方向移动，增大压强，平衡向着体积缩小的方向移动，减小生成物的浓度，平衡正向移动。
【详解】
A. 由图象可知T2>T1，温度升高，P的体积分数减小，平衡逆向移动，正向为放热反应，温度升高，放热反应的平衡常数K减小，因此K1>K2，A项错误；
B. 温度为T1时，平衡时P的体积分数为40%，设起始到平衡转化P的浓度为xmol/L，
M(s) + 2N(g) P(g) + Q(g)
始(mol/L) 1 0 0
转(mol/L) 2x x x
平(mol/L) 1-2x x x
则=40%，解得x=0.4，N的平衡转化率为×100%=80%，
平衡常数K===4.0，B项正确；
C. 该反应为气体分子数不变的反应，容器中压强不变时，不能说明反应达到平衡状态，C项错误；
D. 降低温度，平衡向着放热的方向移动，即平衡正向移动，有利于提高反应物的平衡转化率；该反应为气体分子数不变的反应，增大压强，平衡不移动，无法提高反应物的平衡转化率；减小生成物的浓度，平衡正向移动，有利于提高反应物的平衡转化率，D项错误；
答案选B。
19．d c 小于 或
【详解】
(1)由题中信息可知，两反应物的初始投料之比等于化学计量数之比，由图中曲线的起点坐标可知，c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1:3，d和b表示的物质的物质的量分数之比为1:4，则结合化学计量数之比可以判断，表示乙烯变化的曲线是d，表示二氧化碳变化曲线的是c；由图中曲线的变化趋势可知，升高温度，乙烯的物质的量分数减小，则化学平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，∆H小于0；
(2)原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3，在体系压强为0.1Mpa建立平衡。由A点坐标可知，该温度下，氢气和水的物质的量分数均为0.39，则乙烯的物质的量分数为水的四分之一，即，二氧化碳的物质的量分数为氢气的三分之一，即，因此，该温度下反应的平衡常数K=或(MPa)−3。
20．25% 小 随着Y值的增大，c(CH3OH)减小，平衡CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)向逆反应方向进行，故Y为温度
【详解】
①设反应中消耗xmolCO，由题意建立如下三段式：
由M点CH3OH的体积分数为10%可得关系式：×100%=10%，解得x=0.25，则α(CO)=×100%=25%；
②由图可知，X轴上，从a到b点数值逐渐增大，则a点的数值比b点小；该反应为气态物质分子数减小的放热反应，增大压强，φ(CH3OH)增大，升高温度，φ(CH3OH)减小；随着Y值的增大，c(CH3OH)减小，平衡CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)向逆反应方向进行，故Y轴表示温度，X轴代表压强。
21．NO+NO2+(NH2)2CO==2N2+CO2+2H2O NO难溶于水，难以与尿素接触反应
【分析】
从图中可以看出，当NO 和 NO2 的体积比在0.5与1之间时，由于相同体积的混合气体消耗尿素的量不断减少，所以气体被还原的越来越充分，总氮还原率不断提高；当NO 和 NO2 的体积比在1与4之间时，虽然相同体积的混合气体消耗尿素的量不断减少，但由于混合气在尿素水溶液中的溶解量不断减少，反应进行的程度反而减小，所以总氮还原率不断降低。
【详解】
(1)用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为 1∶1 的 NO 和 NO2 混合气，N 元素转变为N2，同时生成CO2和水，该反应的化学方程式为NO+NO2+(NH2)2CO==2N2+CO2+2H2O。答案为：NO+NO2+(NH2)2CO==2N2+CO2+2H2O；
(2)随着 NO 和 NO2 配比的提高，NO的含量不断增大，在尿素水溶液中的溶解量不断减少，所以总氮还原率不断降低，从而得出其主要原因是NO难溶于水，难以与尿素接触反应。答案为：NO难溶于水，难以与尿素接触反应。
【点睛】
气体与溶液发生反应前，应与溶液充分接触，否则反应难以顺利进行。
22．>
【分析】
①根据温度影响平衡移动，得出答案。
②根据题意得到氨气、氮气、氢气体积分数，再得到它们的压强，再根据压强平衡常数进行计算。
【详解】
①该反应是放热反应，当升高温度时，平衡向逆向移动，氨气的体积分数减小，故可知T1>T2；
②由题意可知，a点总压为50MPa，平衡时氢气与氮气之比为3:1，氨气的体积分数为0.2，则氮气的体积分数为0.2，氢气的体积分数为0.6，氨气的体积分数为0.2，平衡时氮气分压为10MPa，氢气分压为30MPa，氨气分压为10MPa，T2时，故答案为。
23．变小 变小 ＞ c 0.125
【解析】
【分析】
本题主要考查平衡移动以及化学反应图像。
Ⅰ.温度升高，化学平衡逆反应方向移动，CH3OCH3的产率变小；逆反应方向气体分子数增加，即气体的物质的量增加，气体质量不变，混合气体的平均相对分子质量将变小。
Ⅱ.（1）图像中T1→T2时N2O5%增加，平衡向放热的正反应方向移动，应为降温。
（2）O2越多，NO2的转化率越大。
（3）b点时N2O5的百分含量最大，则此点通入O2、NO2的物质的量之比与化学方程式的计量数相等，即通入4 mol NO2，列三段式计算平衡常数。
【详解】
I.该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OCH3的产率变小；逆反应方向气体分子数增加，即气体的物质的量增加，气体质量不变，混合气体的平均相对分子质量将变小。
II.（1）该反应正向为放热反应，T1→T2时N2O5%增加，平衡向放热的正反应方向移动，应为降温。
（2）增加氧气的物质的量，平衡将正向移动，反应物NO2的转化率将会上升，故c点时NO2转化率最大。
（3）b点时N2O5的百分含量最大，则此点通入O2、NO2的物质的量之比与化学方程式的计量数相等，即通入4 mol NO2；
由反应4NO2g+O2g⇌2N2O5g
起始（mol/L） 4 1 0
转化（mol/L） 4x x 2x
平衡（mol/L）4-4x 1-x 2x
由4x4=0.5解得x=0.5，故平衡常数K=1224•0.5=0.125。
【点睛】
当反应物投料比按照反应物计量数之比投料时，生成物的体积分数存在最大值，但生成物的物质的量不一定最大。
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