2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练16外界条件对平衡的影响图像含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习化学反应原理题型必练16外界条件对平衡的影响图像含解析，共22页。试卷主要包含了单选题，计算题等内容，欢迎下载使用。
外界条件对平衡的影响图像

一、单选题（共15题）
1．对于可逆反应2AB3(g)⇌A2(g)+3B2(g) ΔH>0，(注：A%、B2%、AB3%分别表示混合气体中的体积分数)，下列图像正确的是
A．B．
C．D．

2．下列图示与对应叙述相符的是

图1

图2

图3

图4

A．图1表示压强对可逆反应的影响，乙的压强大
B．图2表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
C．图3表示在溶液中逐步加入固体后，溶液pH的变化
D．图4表示常温下向20mL 0.1mol/L氨水中滴加稀盐酸，c点溶液中
3．在体积为2L的密闭容器中进行下列反应：C(g)+CO2(g) 2CO(g)；△H＞0。下图为CO2、CO的物质的量随时间t的变化关系图。下列说法不正确的是

A．CO在2-3min和4-5min时平均速率不相等
B．当固体焦炭的质量不发生变化时，说明反应已达平衡状态
C．5min时再充入一定量的CO，n(CO)、n(CO2)的变化可分别由c、b曲线表示
D．3min时温度由T1升高到T2，重新平衡时K(T2)小于K(T1)
4．在容积不变的密闭容器中存在如下反应，某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是

A．图Ⅰ中时刻是增大O2或SO2的浓度对反应速率的影响
B．图Ⅱ中时刻可能是增大体系压强对反应速率的影响
C．图Ⅲ是研究压强对化学平衡的影响图像，且甲的压强较低
D．图Ⅲ研究的是温度对平衡的影响，且甲的温度比乙低
5．在密闭容器中反应达到平衡甲，在仅改变某一条件后，达到平衡乙，对此条件分析正确的是

A．图Ⅰ是增大反应物浓度 B．图Ⅱ只能是使用催化剂
C．图Ⅲ是增大压强 D．图Ⅳ是降低温度
6．向一体积不变的密闭容器中充入2 molA、0.6 molC和定量的B三种气体，定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化的关系如图1所示，其中t0～t1阶段c(B)未画出。图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况，且t2、t3、t4、t5各改变一种不同的条件(浓度、温度、压强、催化剂)，下列说法正确的是

A．B的起始的物质的量为0.5mol
B．该反应的化学方程式为：2A(g)+B(g) ⇌ 3C(g) △H＜0
C．t2时刻改变的条件一定是增加反应物的浓度
D．若t3时刻改变的条件是加催化剂，则t4时刻改变的条件是减小压强
7．对于可逆反应2AB3(g) ⇌A2(g) + 3B2(g) ΔH>0，各图像正确的是
A． B．
C． D．
8．1000K时，在密闭容器内发生反应：2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g) ΔH>0。下列图像与该反应体系不相符合的是
A
B
C
D







压强对反应的影响
温度对平衡时NO2体积分数的影响
恒容到达平衡后再充入NO
达到平衡后体积压缩至原来的一半

A．A B．B C．C D．D
9．下列图示与对应的叙述相符的是

A．图一表示反应：mA(s)+nB(g) pC(g) △H＞O，在一定温度下，平衡时B的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示，反应速率x点比y点时的慢
B．图二是可逆反应：A(g)+B(s) C(s)+D(g) △H＞O的速率时间图像，在t1时刻改变条件一定是加入催化剂
C．图三表示对于化学反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)，A的百分含量与温度(T)的变化情况，则该反应的ΔH＞0
D．图四所示图中的阴影部分面积的含义是(v正－v逆)
10．在体积一定的密闭容器中，反应aA(g)＋bB(g) xC(g)有如图所示关系，下列叙述正确的是


A．图2中y轴表示反应物A的转化率
B．a＋bp2
12．如图a为在恒温恒容密闭容器中分别充入X、Y、Z三种气体，一定条件下发生反应，各物质浓度随时间的变化。若从t2开始，每个时刻只改变一个且不同的条件，物质Z的正、逆反应速率随时间变化如图b。下列说法不正确的是（ ）

A．0~t1内X与Y的平均反应速率之比为3∶2
B．该反应中Z一定为产物
C．该反应的正反应为放热反应
D．t2时刻改变的条件可能是压强或催化剂
13．根据相应的图像，判断下列相关说法正确的是（ ）

A．图1表示反应X(g)+bY(g)cZ(g)在t1时改变某一条件，则改变的条件一定是加入催化剂
B．图2表示反应L(s)+aG(g)bR(g)达到平衡时，外界条件对平衡的影响，则该反应为放热反应
C．图3表示反应aA+bBcC从加反应物开始，物质的百分含量与温度的关系，则该反应为吸热反应
D．图4表示反应A+2B2C+3D的反应速率和反应条件的变化，则该反应为放热反应，若A、B、C是气体，则D为固体或液体
14．一定温度下，将 1mol A(g)和 1mol B(g) 充入 2 L 密闭容器中发生反应：A(g) + B(g) ⇌xC(g) + D(s)＜0，在 t1时达平衡。在 t2、t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中 C(g)的浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是（ ）

A．t2时刻改变的条件是使用催化剂
B．t1～t2、t2～t3平衡常数均为 0.25
C．t3时刻改变的条件一定是增大反应物的浓度
D．t3时刻 v逆可能小于 t2时刻 v逆
15．重庆一中化学组张长林老师说：“昨天才讲了，你怕不得错哟”。反应N2(g)+3H2(g)2ΝΗ3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1，在反应过程中，正反应速率随条件改变的变化如图，下列说法错误的是（ ）

A．t1时增大了生成物浓度
B．t2时降低了温度
C．t2时减少了压强
D．t3时使用了催化剂


二、计算题（共7题）
16．在恒容条件下发生反应aA(g)+bB(g)cC(g) ΔH＜0，改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段，体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：

回答问题：
(1)化学方程式中a∶b∶c为_____。
(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)中最大的是______。
(3)A的平衡转化率αⅡ(A)是______%。
(4)第Ⅱ阶段开始时，采取的措施是__，平衡向______(填“左“或”“右”)移动。
(5)T2和T3分别是第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段反应温度，则T2___T3(填“＜”“＞”或“＝”)。
17．氮是地球上含量丰富的元素，氮及其化合物的研究在生产、生活中有着重要意义。
(1)在一固定容积为2L的密闭容器内加入2mol NH3和3mol O2 ，发生反应4NH3(g)+ 5O2(g)4NO(g) + 6H2O(g)，2min后达到平衡，生成1.2mol NO。则前2分钟的平均反应速率v(NH3)为____________，平衡时O2的转化率为_________，该反应平衡常数的表达式K=___________________。
(2)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92 .4 kJ·mol-1，根据下列v­t图像，填写下列空白：

下列时刻所改变的外界条件是t1_____________________；t3_________________；t4______________。反应速率最快的时间段是________。

18．汽车尾气是雾霾形成的原因之一、研究氮氧化物的处理方法可有效减少雾霾的形成，可采用氧化还原法脱硝： 4NO(g)＋4NH3(g)＋O2(g) 4N2(g)＋6H2O(g)　ΔH”“”“”“”“”“0正反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，NO2的体积分数减小，与图像相吻合，B不合题意；
C．恒容达到平衡后再充入NO，则生成物浓度突然增大，逆反应速率突然增大，平衡逆向移动，与图像信息不相吻合，C符合题意；
D．达到平衡后体积压缩到原来的一半，压缩瞬间NO的浓度变为原来的2倍，但压缩体积压强增大，平衡逆向移动，故NO的浓度又减小，根据勒夏特列原理可知，平衡移动的结果只能阻碍这一变化，与图像信息相吻合，D不合题意；
故答案为：C。
9．A
【详解】
A.由图可知，x点的压强比y点小，反应物B的体积分数比x点比y点大，由该反应为吸热反应可知，x点的温度比y点小，压强越大，反应速率越快，温度越高，反应速率越快，则反应速率x点比y点时的慢，故A正确；
B.该反应是气体体积不变的反应，由图可知，t1时刻条件改变时，正、逆反应速率增大，但依然相等，说明平衡不移动，则改变的条件可能是催化剂，也可能是增大压强，故B错误；
C.由图可知，M点时A的百分含量最低，说明M点反应达到平衡，M点前为平衡的形成过程，M点后为平衡移动过程，由M点后，温度升高，A的百分含量增大可知，平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，ΔH＜0，故C错误；
D.图中的阴影部分面积表示反应物浓度和生成物浓度的差值，故D错误；
故选A。
10．A
【分析】
根据图1中“先拐先平数值大”知，T1>T2，P2>P1，升高温度，C的含量降低，说明该反应向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，增大压强，C的含量增大，平衡向正反应方向移动，则该反应是一个反应前后气体体积减小的反应。
【详解】
A．增大压强，平衡向正反应方向移动，则A的转化率增大；升高温度，平衡逆向移动，A的转化率减小，y轴表示反应物A的转化率与图象相符，故A正确；
B．由图1知：T1的温度高(同压下，T1先达到平衡)，平衡时w(C)小说明升温平衡向逆反应方向移动，则该反应的正反应为放热反应，p2的压强大(同温下，p2先达到平衡)，平衡时w(C)大，说明加压平衡向右移动，即a＋b>x，故B错误；
C．增大压强，平衡向正反应方向移动，则B的质量分数减小，则Pa时，B的质量分数小，与图象不相符，故C错误；
D．由图1可知，升高温度，C的含量降低，说明该反应向逆反应方向移动，则正反应是放热反应，故D错误；
故选：A。
11．B
【详解】
A．镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线是开始反应放热反应速率加快，但随着浓度减小反应速率减小，t1时刻反应速率最大，但温度不是最高，故A错误；
B．由图2可知，M点达到平衡点，达到平衡后随着温度升高，反应物A的百分含量增大，即平衡逆向移动，说明该反应是放热反应，故B正确；
C．由图3可知，E点对应压强下的平衡状态在E点的下方，即从E点到达平衡过程中A%在减小，即反应在向正向移动，故E点v正＞v逆，故C错误；
D．由反应A(g)+B(g)⇌2C(g)可知，该反应前后气体体积不变，加入B，可促进A的转化，但压强对该反应的平衡移动无影响，压强与转化率的关系与图像不符，故D错误；
答案选B。
12．C
【分析】
t1～t2阶段、t2～t3阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3阶段与t4～t5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，则反应前后气体体积不变，0~t1时，X减少0.09mol/L，Y增大0.06mol/L，所以Z一定是生成物，且生成0.03mol/L，t3～t4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，以此分析解答。
【详解】
A. 0～t1min内X与Y的平均反应速率之比等于物质的量浓度的变化量之比，即为：（0.15-0.06）mol/L∶（0.11-0.05）mol/L=3∶2，故A正确；
B. 由上述分析可知，Z一定是生成物，故B正确；
C. 由上述分析可知，t3～t4阶段改变的条件只能是降低反应温度，平衡逆向移动，说明正反应吸热，故C错误；
D. t1～t2阶段、t2～t3阶段与t4～t5阶段正逆反应速率都相等，每个时刻只改变一个且不同的条件，t2～t3阶段与t4～t5阶段反应速率加快且平衡不移动，说明分别是使用了催化剂和加压，也说明了该反应前后气体体积不变，故D正确；
答案选C。
13．D
【详解】
A．若a+b=c，改变的条件可能为增大压强，则不一定为催化剂，A错误；
B．由图象可知，相同压强下温度大，G的体积分数小，正反应为吸热反应，B错误；
C．由图可知，反应从正向开始，T2为平衡状态，而后升高温度，B的含量增大，C的含量减小，说明化学平衡逆向移动，故正反应是放热反应，C错误；
D．降温，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，故正反应为放热反应；加压，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，即正反应是气体体积减小的方向，故则A、B、C是气体、D为固体或液体符合平衡正向移动，与图象一致，D正确；
故答案为：D。
14．D
【详解】
A．t2时刻瞬间C的浓度增大，t2∼t3阶段C的浓度不变，说明平衡不移动，应是增大压强造成的，压强不影响该平衡，所以有x=1+1=2，加入催化剂不改变化学平衡，C的浓度不发生变化，故A错误；
B．t1∼t3间温度相同，平衡常数相同，可计算t1∼t2平衡常数K，

t1∼t2平衡常数K===4，故B错误；
C．反应正向放热，降低温度或增加了A(或B)的物质的量，平衡均正向移动，C的浓度随时间而增大，由图象可知，C的反应速率降低了，所以t3时刻改变的一个条件可能是降低温度，故C错误；
D．反应正向放热，降低温度平衡正向移动，C的浓度增大，由图象可知C的反应速率降低，所以t3时刻改变的一个条件可能是降低温度，即t3时刻v逆小于t2时刻v逆，故D正确；
综上所述，说法正确的是D项，故答案为D。
15．C
【分析】
应从勒夏特列原理进行分析。
【详解】
A．t1时正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡逆向移动，根据时间速率图像可知，反应速率瞬间不变，则为增大了生成物浓度，A正确；
BC．t2时正反应速率减小，平衡正向移动，反应速率瞬间减小，则应为降低了温度或增大压强，B正确，C错误；
D．t3时刻，平衡不移动，使用了催化剂，故D正确；
故答案选：C。
16．1：3：2 vⅠ(A) 38 从反应体系中分离出产物C 右 ＞
【详解】
(1)从反应开始至20.0 min时，A、B、C三种物质改变的物质的量浓度分别是1.0 mol/L、3.0 mol/L、2.0 mol/L，改变的浓度比是1：3：2，由于物质反应的消耗的物质的量的比等于化学方程式中化学计量数的比，故该反应化学方程式中a∶b∶c为1：3：2；
(2)在第I过程中vⅠ(A)==0.05 mol/(L·min)；
在第II过程中vⅠI(A)==0.025 mol/(L·min)；
在第III过程中vIII(A)==0.012 mol/(L·min)；
可见随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小，故平均反应速率最大的是vⅠ(A)；
(3)在第II阶段，反应开始时A浓度是1.00 mol/L，达到平衡时浓度为0.62 mol/L，则A的转化率为：αⅡ(A)= ；
(4)由图示可知，在第Ⅱ阶段开始时，A、B浓度不变，C的浓度突然从2.00 mol/L变为0，可见采取的措施是：从反应体系中分离出产物C；在其它条件不变时，从反应体系中分离出产物C，使C的浓度减小，化学平衡向生成C的方向移动，即化学平衡向右移动；
(5)T2和T3分别是第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段反应温度，根据图象可知：在温度是T2时增反应速率比在T3时反应速率快，说明温度：T2＞T3。
17．0.3 mol•L-1•min-1 50% 升高温度 加入催化剂 减小压强 t3～t4
【详解】
(1)反应4NH3(g)+ 5O2(g)4NO(g) + 6H2O(g)，2min后达到平衡，生成1.2mol NO，则消耗了1.2mol，前2分钟的平均反应速率v(NH3)== 0.3 mol•L-1•min-1，消耗的氧气为1.2mol=1.5mol，平衡时O2的转化率为=50%；该反应平衡常数的表达式K=；
(2) t1时，正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，反应向逆反应方向移动，反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H= -92 .4 kJ·mol-1为放热反应，则应为升高温度的变化；t3时，正逆反应速率都增大，正逆反应速率相等，平衡不移动，应为加入催化剂的变化；t4时，正逆反应速率都减小，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，由方程式计量数关系可知，该反应时气体体积减小的反应，则应为减小压强的变化；根据改变的条件，t1时升高温度反应速率增大，t3时加入催化剂反应速率增大，t4时减小压强反应速率减小，所以反应速率最大的时间段是t3～t4。
18．氨氮物质的量之比为1，温度400 ℃ 在400 ℃时催化剂的活性最好，催化效率最高，同时400 ℃温度较高，反应速率快
【详解】
由图可知氨氮物质的量之比为1时，温度在400 ℃时脱销的效率最大，因此应选择的条件是：氨氮物质的量之比为1，温度400 ℃；氨氮比一定时，在400 ℃时，催化剂的活性最大，其催化效率最高，且在较高温度条件下反应速率比较快，
故答案为：氨氮物质的量之比为1，温度400 ℃；在400 ℃时催化剂的活性最好，催化效率最高，同时400 ℃温度较高，反应速率快。
19．2.0
【详解】
由图可知，当催化剂中约为2.0时，一氧化碳的转化率和二甲醚的产率都为最大，当的值大于2.0时，一氧化碳的转化率和二甲醚的产率都会减小，说明该条件下最有利于二甲醚的合成，故答案为：2.0。
20．> > a 放 > 放 > 吸 < 吸 <
【详解】
(1)①温度较高时，反应达平衡所需时间短，故图A中T2>T1；若为压强变化引起，压强较大时，反应达平衡所需时间短，图B中p1>p2；若为使用催化剂引起，使用适宜催化剂时，反应达平衡所需时间短，图C中a使用催化剂。
②图A中，T2>T1，升高温度，αA降低，平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应。图B中，p1>p2，增大压强，αA升高，平衡向正反应方向移动，则正反应为气体体积缩小的反应。
(2)可通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向，从而确定反应的热效应。如利用上述分析方法，在图D中作垂直线，即能分析出正反应为放热反应。也可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率变化来判断平衡移动的方向，从而确定反应的化学方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如图D中任取一条温度曲线研究，压强增大，αA增大，平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积减小的反应。
(3)①图A的纵坐标为物质A的百分含量，可知温度升高物质A的含量降低，说明该平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应。图B中压强增大，平衡后物质A的百分含量增大，说明平衡逆向移动，故正反应为气体体积增大的反应。
②根据等压线，温度升高物质A的百分含量降低，则平衡正向移动，则该反应为吸热反应。压强增大，物质A的百分含量增大，说明平衡向逆反应方向移动(气体体积减小方向)，则正反应为气体体积增大的反应。
21．＜ ＜ ad ＞
【详解】
(1)①根据图像可知，T2温度下反应先达到平衡状态，根据先拐先平数值大原则，T1＜T2，温度越高甲醇的物质的量减少，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，△H＜0；
②温度为T2时，从反应开始到平衡，甲醇的物质的量变化量为nB，容器体积为2L，则甲醇的平均反应速率为mol·L-1·min-1；
③a．反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)是一个反应前后气体体积变化的反应体系，未达到平衡前，体系压强不断变化，当体系压强保持不变时，说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故a符合题意；
b．密闭容器中CO2、H2、CH3OH、H2O四种气体共存只能说明该反应为可逆反应，不能说明反应达到平衡状态，故b不符合题意；
c．CH3OH与H2物质的量之比为1∶3，不能说明正逆反应速率相等，不能确定反应达到平衡状态，故c不符合题意；
d．每消耗1 mol CO2的同时生成3molH2能说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故d符合题意；
答案选ad；
(2)化学平衡常数为反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值，则该反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的平衡常数表达式为K=，由图可知，当压强一定时，升高温度，CO的转化率降低，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，平衡常数只与温度有关，与压强无关，升高温度，反应平衡逆向移动，平衡常数减小，250℃、0.5×104kPa下的平衡常数 ＞ 300℃、0.5×104kPa下的平衡常数。
22．升高温度 t2～t3 4 c a
【详解】
(1)t3时改变外界条件，正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，说明平衡逆向移动，该反应正向为放热反应，升高温度使正逆反应速率均增大且平衡逆向移动，而增大压强会使平衡正向移动；t1时改变外界条件，平衡正向移动，t5时改变外界条件，平衡不发生移动，因此平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t2～t3，故答案为：升高温度；t2～t3；
(2)温度为T℃时，将1 mol N2和2 mol H2放入容积为0.5 L的密闭容器中，反应方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，充分反应后测得N2的平衡转化率为50%，则平衡时c(N2)=2mol/L-2mol/L×50%=1mol/L，c(H2)=4mol/L-3mol/L=1mol/L，c(NH3)=2mol/L，则反应在T℃时的平衡常数K===4；
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)正向为气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，氨气的含量增大，曲线c符合；该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，氨气的含量降低，曲线a符合，故答案为：c；a。