选择性必修1第2章 化学反应的方向、 限度与速率第1节 化学反应的方向复习练习题

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微专题2 速率与平衡图像问题1.某温度下，在 恒容密闭容器中投入一定量的 发生反应： ， 时生成 的物质的量为 （过程如图所示）。下列说法中正确的是(     )A. 时，用 表示的反应速率为B.图中交点时 的消耗速率等于 的生成速率C.D. 时容器内的压强为起始时的答案：解析：由题图可知，从反应开始到 内，用 表示的平均反应速率 ，不能计算 时的瞬时反应速率，A错误；题图中交点时反应未达到平衡状态，还在向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故A的消耗速率大于 的生成速率，B错误；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比， 时 减少了 ， 增大了 ，故 ，C错误；恒温恒容时，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，起始时容器内 的物质的量为 ， 的物质的量为 ， 时，容器内 的物质的量为 ， 的物质的量为 ， 的物质的量为 ，则起始时与 时的压强之比为13:9，即 时容器内压强是起始时的 ，D正确。2.某化学小组研究在其他条件不变时，改变密闭容器中某一条件对 化学平衡状态的影响，得到如图所示的曲线（图中 表示温度，n表示物质的量）。下列判断正确的是(     )A.在 和 不变时达到平衡， 的物质的量大小为：B.若 ，则正反应一定是放热反应C. 不变，达到平衡时 的转化率大小为：D.若 ，达到平衡时 点的反应速率为答案：解析：A项，在 和 不变时达到平衡，增加 的量平衡向正反应方向移动，导致生成物的物质的量增大，正确。B项，若 ，升高温度，生成物的体积分数增大，平衡向正反应方向移动，所以正反应一定是吸热反应，错误。C项，当 的物质的量一定时， 的物质的量越大， 的转化率越大，故达到平衡时 的转化率大小为： ，错误。D项，温度越高反应速率越大，若 ，达到平衡时 点的反应速率为 ，错误。3.（2021天津高二月考）在恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为 的 与 ，在一定条件下发生反应： ，测得 的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示，下列有关说法一定正确的是(     )A.上述反应的B.压强C. 该反应的平衡常数为D.压强为 时，在 点：答案：解析：由题图可知，压强一定时，温度越高，甲烷的转化率越大，升温平衡正向移动，故正反应为吸热反应，即 ，故A正确；由题图可知，温度一定时，甲烷的转化率 ，该反应的正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷转化率降低，故 ，故B错误；由题图可知，温度为 条件下， 点时甲烷的转化率为 ，甲烷的浓度变化是 ，则：故该温度下平衡常数 ，故C错误；由图可知，压强为 、温度为 的条件下， 点甲烷的转化率未达到 ，反应正向进行，则在 点 ，故D错误。4.（2021山东五校高二联考）常温时，研究 对一定浓度 的稳定性的影响，根据如图分析不合理的是(     )A. 小于1时， 几乎无损耗，可能的原因是 平衡逆向移动B. 在 之间， 的变化对 稳定性影响不大C. 大于6.5时， 损耗量突变，可能的原因是生成的 更易被氧化D.其他条件相同时， 溶液中加入少量醋酸， 的稳定性减弱答案：解析：由题意可知， 易与 反应，反应方程式为 ， 小于1时， 较大，平衡向逆反应方向移动， 几乎无损耗，A正确；由题图可知， 在 之间时， 的消耗量几乎不变，说明此时 变化对 稳定性影响不大，B正确； 大于6.5时， 较小， 消耗量突变，可能原因是酸性减弱，生成的 更易被氧化，C正确；其他条件相同时， 溶液中加入少量醋酸， 增大， 向逆反应方向移动， 的稳定性增强，D错误。5.向起始温度为 的 刚性恒容密闭容器中充入 和 ，发生反应： 。已知：ⅰ.体系总压强 与时间 的关系如图中曲线Ⅰ所示；ⅱ.曲线Ⅱ为只改变某一条件的变化曲线；ⅲ.曲线中平衡温度与起始温度相同。（1）体系总压强先增大后减小的原因为  。（2）曲线Ⅰ对应条件下， 内用 的物质的量浓度变化表示的平均反应速率 。（3）曲线Ⅱ所对应的改变的条件为  ；该条件下 的平衡转化率为  。（4） 时，该反应的平衡常数 。答案：（1）反应开始正向进行，该反应放热，气体膨胀，压强增大；之后气体总物质的量减小，压强减小 （2）  （3）加入催化剂; （4）解析：（2）恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，设生成 的物质的量为 ，列式得 ，解得 ，则参加反应的 的物质的量为 ，曲线Ⅰ对应条件下， 内用 的物质的量浓度变化表示的平均反应速率 。（3）由}题图可知，曲线Ⅱ所对应的条件下，反应速率加快，最终与曲线Ⅰ达到同一平衡状态，故改变的条件为加入催化剂。加入催化剂不影响平衡， 的平衡转化率与曲线Ⅰ相同，则该条件下 的平衡转化率为 。（4） 时，该反应的平衡常数 。素养提升练6.（不定项）甲醇脱氢可制取甲醛 ，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图所示（已知反应在 的密闭容器中进行）。下列有关说法正确的是(      )A.脱氢反应的B. 时， 点甲醇的C.从 点到 点可通过增大压强D.在 时，该反应的平衡常数为答案： ; 解析：由曲线可知，温度升高，甲醇的平衡转化率增大，所以反应正向进行，正反应为吸热反应， ，A正确； 时， 点表示的甲醇平衡转化率偏高，反应逆向进行， ，B错误；从 点到 点，甲醇的平衡转化率相同，若增大压强，平衡逆向移动，甲醇的平衡转化率减小，C错误； 时，甲醇的平衡转化率为0.9，平衡常数为 ，D正确。7.（不定项）（2020山东等级模拟考）热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致 产率降低。我国科研人员研制了 — — 双温区催化剂（ — 区域和 区域的温度差可超过 ）。 — — 双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的微粒用 标注。下列说法正确的是(     )A.①为 键的断裂过程B.①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生C.④为 原子由 区域向 — 区域的传递过程D.使用 — — 双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应答案： ; 解析：①为 被催化剂吸附，②为形成过渡态过程，③为 键断裂过程，④为 原子传递过程，⑤为 — 键成键过程。8.已知反应： 。在密闭容器中加入足量的 和一定量的 气体，维持温度为 ，下图为不同压强下反应经过相同时间 的转化率随着压强变化的示意图。（1）请从动力学角度分析， 前，反应中 的转化率随着压强增大而增大的原因：  ；在 时， 的体积分数为  。（2）用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数（记作 ）；在 、 时，该反应的化学平衡常数 （用计算表达式表示）；已知：气体分压 气体总压 体积分数。答案：（1） 前反应未达平衡状态，随着压强增大，正反应速率加快， 转化率提高; （2） 或解析：在 前反应未达到平衡状态，随着压强增大，反应速率加快， 转化率提高。在 时， 的转化率为 ，假设 共有 ，则： ， ，进而求出各组分分压，最后求出 。创新拓展练9.高炉炼铁是冶铁的主要方法，发生的主要反应为 。（1）已知：① 石墨② 石墨则 。（2）冶炼铁的反应的平衡常数表达式 ，温度升高后， 值  （填“增大”“不变”或“减小”）。（3）在 时，该反应的平衡常数 ，在 恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。 甲/1.01.01.01.0乙1.02.01.01.0①甲容器中 的平衡转化率为  。②下列说法正确的是  （填字母）。 .若容器内气体密度恒定，表示反应达到平衡状态b.甲容器中 的平衡转化率大于乙容器中的平衡转化率c.甲、乙容器中， 的平衡浓度之比为2:3d.增加 的量可以提高 的转化率答案：（1）-28.5 （2） ; 减小 （3）①  ②解析：（1）根据盖斯定律，由①-②×3得 ，故 。（2）固体物质不能写入平衡常数表达式中，故 。由于该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数将减小。（3）①设平衡时，反应消耗 ，则平衡时 的物质的量分别为 。因化学方程式中两气体物质的化学计量数相等，所以可将物质的量直接代入平衡常数表达式中，得 ，解得 ，即 的平衡转化率为 ，平衡时 的浓度为 。②由于该反应有固体参加，故只要平衡发生移动，气体的质量就会发生变化，密度也随之改变，所以当气体密度恒定时，反应一定达到平衡状态，a项正确；模仿①的方法，可求得乙容器中平衡时 的转化率为 ，浓度为 ，故b项错误、c项正确； 是固体，增加它的量对平衡无影响，故d项错误。