2020版《名师导学》高考新课标化学第一轮总复习讲义：高频考点微专题（八）　化学反应速率和化学平衡的图像

高频考点微专题(八)　化学反应速率和化学平衡的图像

(建议用时：25分钟)

(对应考点集训第255页)

角度1　速率(浓度)—时间图像

1．对于达到平衡的可逆反应X＋YW＋Z(已配平)，在t时刻增大压强(其他条件不变)，正、逆反应速率(v)变化的情况如图所示。下列对X、Y、W、Z四种物质状态的描述正确的是(　　)

A．W、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体

B．X、Y均为气体，W、Z中只有一种为气体

C．X、Y或W、Z中均只有一种为气体

D．X、Y均为气体，W、Z均为液体或固体

B　[根据图像，t时刻增大压强，v(正)、v(逆)都增大，且v(正)＞v(逆)，平衡向正反应方向移动，说明正反应方向是气体的分子数减小的方向，B符合题意。]

2．(2019·海南中学月考)可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的vt图像如图甲所示，如若其他条件不变，只是在反应前加入合适的催化剂，则其v－t图像如图乙所示。则下列说法中正确是(　　)

①a1＞a2　②a1＜a2　③b1＞b2　④b1＜b2　⑤t1＞t2　⑥t1＝t2　⑦两图中阴影部分面积相等　⑧右图中阴影部分面积更大

A．②③⑤⑧　　　　B．①④⑥⑧

C．②④⑤⑦  D．①③⑥⑦

 C　[可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)的v­t图像如图甲所示，如若其他条件不变，只是在反应前加入合适的催化剂，a1、a2分别为两种条件下的正反应速率，催化剂加快反应速率，则a1＜a2；使用催化剂缩小达到化学平衡所需的时间，则加催化剂时达到平衡的反应速率大，所以b1＜b2；使用催化剂缩小达到化学平衡所需的时间，则t1＞t2；阴影部分的面积为反应物浓度的变化量，平衡状态没有改变，则阴影部分面积相同。综上所述，②④⑤⑦说法正确，故选C。]

角度2　含量(或转化率)—时间—温度(压强)图像

3．(2018·衡水模拟)可逆反应mA(g)＋nB(g)xC(g)在不同温度及压强(p1和p2)条件下反应物A的转化率的变化情况如图所示。下列判断正确的是(　　)

A．正反应吸热，m＋n＜x

B．正反应吸热，m＋n＞x

C．正反应放热，m＋n＜x

D．正反应放热，m＋n＞x

D　[根据图像可知，p1＞p2，增大压强，A的转化率增大，平衡正向移动，则m＋n＞x；升高温度，A的转化率减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应方向是放热反应。]

4．已知反应：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2O(g)。起始以物质的量之比为1∶1充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是(　　)

A．上述反应的ΔH<0

B．N点时对应的体系压强为1.01×105Pa，M点对应的体系压强为1.01×106Pa

C．降低温度，H2的转化率可达到100%

D．工业用此法制取甲烷应采用更高的压强

A　[根据图像，升高温度，H2的转化率降低，平衡逆向移动，则正反应是放热反应，ΔH＜0，A正确；M点对应的体系压强为1.01×105Pa，B错误；降低温度，平衡正向移动，H2的转化率变大，但对于可逆反应转化率不可能达到100%，C错误；应采用适宜的压强，如果压强过高，对材料要求高，成本变高，D错误。]

5．在容积一定的密闭容器中，放入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应：C(s)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)，平衡时c(NO)与温度T的关系如下图所示，则下列说法正确的是(　　)

A．该反应的ΔH>0

B．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2

C．若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD，

则pC＝pD>pB

D．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时v正>v逆

D　[温度升高，NO的浓度增大，说明平衡左移，则该反应的ΔH<0，故A错误；ΔH<0，升高温度平衡常数减小，则K1>K2，故B错误；反应中气体物质的量不变，压强与温度有关，温度越高压强越大，则pC＞pD＝pB，故C错误；在T2时，若反应体系处于状态D，达到平衡NO的浓度要减小，反应正向进行，则此时v正>v逆，故D正确。]

角度3　恒温(恒压)图像

6．(2019·丰台区模拟)合成乙烯的主要反应为6H2(g)＋2CO2(g)CH2 ===CH2(g)＋4H2O(g)　ΔH＜0，图中L(L1、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是(　　)

A．L1 ＜L2

B．X代表压强

C．M、N两点对应的平衡常数相同

D．M点的正反应速率v正小于N点的逆反应速率v逆

D　[若X代表压强，则相同温度下，随压强增大，CO2的平衡转化率增大，与图像不符，则X代表温度，L代表压强。A.温度相同时，L1对应的二氧化碳的平衡转化率高，所以L1＞L2，故A错误；B.X代表温度，故B错误；C.M、N两点对应的温度不同，所以两点对应的平衡常数不相同，故C错误；D.温度越高、浓度越大反应速率越快，所以M点的正反应速率v正小于N点的逆反应速率v逆，故D正确。]

7．(2018·郴州模拟)工业生产硫酸中二氧化硫的催化氧化原理为2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如下图所示。下列说法错误的是(　　)

A．在A、B、C三点时，v(正)＝v(逆)，在D点时v(正)>v(逆)

B．A、B、C三点的平衡常数一定不相同

C．升高温度可以加快化学反应速率，有利于平衡向正反应方向移动

D．一定温度下，保持容器体积不变，向平衡体系中通入稀有气体，压强增大，平衡不移动

C　[T1时，由D点到A点，SO3%升高，平衡正向移动，v(正)＞v(逆)，A正确；A、B、C三点温度不同，平衡常数一定不同，B正确；升高温度，反应速率加快，但SO3%减小，说明平衡向逆反应方向移动，C错误；体积不变，通入稀有气体，平衡体系中各物质浓度不变，平衡不移动，D正确。]

角度4　化学反应速率和化学平衡的综合图像

8．在10 L密闭容器中，A、B、C三种气态物质构成了可逆反应的体系；当在某一温度时，A、B、C物质的量与时间的关系如图甲，C的百分含量与温度的关系如图乙。

　　　　　甲　　　　　　　　　　　乙

下列分析不正确的是(　　)

A．0～4 min时，A的平均反应速率为0.02 mol·L－1·min－1

B．该反应的平衡常数表达式K＝

C．由T1向T2变化时，正反应速率大于逆反应速率

D．该反应正反应是放热反应

A　[根据图甲知，随着反应的进行，A和B的物质的量减小，C的物质的量增大，则A和B是反应物，C是生成物，反应过程中，物质的量的变化量之比等于其化学方程式中化学计量数之比，所以A、B和C的化学计量数之比＝(2.4－1.6)∶(1.6－1.2)∶(0.4－0)＝2∶1∶1，当反应达到T3时，再升高温度C的含量降低，则正反应是放热反应，该反应的热化学方程式为2A(g)＋B(g)C(g)　ΔH<0，D正确；0～4 min时，A的平均反应速率v＝＝0.01 mol·L－1·min－1，A错误；该反应的化学方程式为2A(g)＋B(g)C(g)，K＝，B正确；由T1向T2变化时，C的含量增大，平衡向正反应方向移动，则正反应速率大于逆反应速率，C正确。]

9．在一定条件下，利用CO2合成CH3OH的反应为CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1，研究发现，反应过程中会发生副反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH2，温度对CH3OH、CO的产率影响如图所示。下列说法中不正确的是(　　)

A．ΔH1<0，ΔH2>0

B．增大压强有利于加快合成反应的速率

C．生产过程中，温度越高越有利于提高CH3OH的产率

D．合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K＝

C　[由题图可知，随着温度的升高，CH3OH的产率逐渐减小，CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)平衡逆向移动，则ΔH1<0；CO的产率随温度的升高而逐渐增大，CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)平衡正向移动，则ΔH2>0，A项正确，C项错误；对于有气体参与的反应，压强越大反应速率越快，所以增大压强有利于加快合成反应的速率，B项正确；合成CH3OH反应的平衡常数表达式是K＝，D项正确。]

[章末知识结构整理]

(对应复习讲义第88页)

,[自我校对]

①__________

②__________

③__________

④__________

⑤__________

⑥__________

⑦__________

⑧__________

⑨__________

⑩__________

[答案]　①　②化学计量数　③反应物的性质　④向吸热反应方向　⑤气体体积减小的方向　⑥物质的量浓度或百分含量

⑦　⑧增大

⑨＜　⑩＜