高中化學(xué)新教材同步教案選擇性必修第一冊第2章第2節(jié)第5課時化學(xué)平衡圖像

第5課時化學(xué)平衡圖像1．化學(xué)平衡圖像的類型及特點(diǎn)(1)速率—時間圖像(v－t圖像)Ⅰ.正反應(yīng)速率突變，逆反應(yīng)速率漸變，v′正＞v′逆，說明是增大了反應(yīng)物的濃度，使正反應(yīng)速率突變，且平衡正向移動。Ⅱ.v正、v逆都是突然減小的，v′正＞v′逆，平衡正向移動，說明該反應(yīng)的正反應(yīng)可能是放熱反應(yīng)或氣體總體積增大的反應(yīng)，變更的條件是降低溫度或減小壓強(qiáng)。Ⅲ.v正、v逆都是突然增大的，并且v正、v逆增大程度相同，說明該化學(xué)平衡沒有發(fā)生移動，可能是運(yùn)用了催化劑，也可能是對反應(yīng)前后氣體總體積不發(fā)生變更的反應(yīng)增大壓強(qiáng)(壓縮體積)所致。推斷平衡移動方向，依據(jù)v′正、v′逆的相對大小；推斷變更的哪種外界條件，依據(jù)變更條件的那一時刻v′正、v′逆的變更，若v′正或v′逆有一個在原平衡未變則為變更的濃度；若兩個都發(fā)生了“突變”，則為變更的溫度或壓強(qiáng)；若兩個都發(fā)生了“突變”且仍舊相等，則為加入催化劑或等體反應(yīng)變更壓強(qiáng)。(2)百分含量(或轉(zhuǎn)化率)—時間—溫度(或壓強(qiáng))圖像Ⅰ.T2＞T1，溫度上升，平衡逆向移動，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。Ⅱ.p2＞p1，壓強(qiáng)增大，A(反應(yīng)物)的轉(zhuǎn)化率減小，說明正反應(yīng)是氣體總體積增大的反應(yīng)。Ⅲ.生成物C的百分含量不變，說明平衡不發(fā)生移動，但反應(yīng)速率a＞b，故a可能運(yùn)用了催化劑；若該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體總體積不變的可逆反應(yīng)，a也可能是增大了壓強(qiáng)(壓縮體積)。(1)“先拐先平數(shù)值大”。在化學(xué)平衡圖像中，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)則是先達(dá)到平衡，先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線表示的溫度較高(如圖Ⅰ中T2＞T1)、壓強(qiáng)較大(如圖Ⅱ中p2＞p1)或運(yùn)用了催化劑(如圖Ⅲ中a運(yùn)用了催化劑)。(2)正確駕馭圖像Ⅰ、Ⅱ中反應(yīng)規(guī)律的推斷方法①圖Ⅰ中，T2＞T1，上升溫度，生成物百分含量降低，平衡逆向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。②圖Ⅱ中，p2＞p1，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低，平衡逆向移動。則正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)。③圖Ⅲ說明白條件變更對化學(xué)平衡不產(chǎn)生影響，a可能是加入了催化劑，或該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，a是增大壓強(qiáng)。(3)百分含量(或轉(zhuǎn)化率)—壓強(qiáng)—溫度圖像如上圖中確定壓強(qiáng)為105Pa或107Pa，則生成物C的百分含量隨溫度T的上升而漸漸減小，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；再確定溫度T不變，做橫坐標(biāo)的垂線，與壓強(qiáng)線出現(xiàn)兩個交點(diǎn)，分析生成物C的百分含量隨壓強(qiáng)p的變更可以發(fā)覺，壓強(qiáng)增大，生成物C的百分含量增大，說明正反應(yīng)是氣體總體積減小的反應(yīng)。定一議二在化學(xué)平衡圖像中，包括縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)和曲線所表示的三個量。確定橫坐標(biāo)所表示的量，探討縱坐標(biāo)與曲線的關(guān)系，或者確定縱坐標(biāo)所表示的量，探討橫坐標(biāo)與曲線的關(guān)系，即“定一議二”。如上圖中T1溫度下，A→B壓強(qiáng)增大，C%增大，平衡正向移動，則正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)；105Pa時，A→C溫度上升，C%減小，平衡逆向移動，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(4)物質(zhì)的量(濃度)—時間圖像[n(c)－t圖像]在2L密閉容器中，某一反應(yīng)有關(guān)物質(zhì)A(g)、B(g)、C(g)的物質(zhì)的量變更如圖所示。依據(jù)圖像回答下列問題：①橫坐標(biāo)表示反應(yīng)過程中時間變更，縱坐標(biāo)表示反應(yīng)過程中物質(zhì)的物質(zhì)的量的變更。②該反應(yīng)的化學(xué)方程式是3A(g)＋B(g)2C(g)。③在反應(yīng)達(dá)2min時，正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率之間的關(guān)系是相等。④若用A物質(zhì)的量濃度的變更表示反應(yīng)達(dá)平衡(2min)時的正反應(yīng)速率是0.15mol·L－1·min－1。各物質(zhì)的n或c不隨時間變更時達(dá)到平衡狀態(tài)，據(jù)起始量和平衡量求出轉(zhuǎn)化量，各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，可以得出方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)。(5)特別圖像①對于反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH＜0，M點(diǎn)前，表示化學(xué)反應(yīng)從反應(yīng)起先到建立平衡的過程，則v正＞v逆，M點(diǎn)為平衡點(diǎn)，M點(diǎn)后為平衡受溫度的影響狀況。②如圖所示曲線是其他條件不變時，某反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線。圖中標(biāo)出的v正＝v逆。①中圖像，由于某一條件對平衡的影響只能向一個方向移動，所以最高點(diǎn)(最低點(diǎn))及以后為平衡狀態(tài)受條件的影響狀況，前面為未達(dá)到平衡的狀況。②中圖像曲線上的點(diǎn)全為對應(yīng)條件下的平衡點(diǎn)。2．解題思維建模(2024·天津和平區(qū)高二期末)對反應(yīng)aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)ΔH，反應(yīng)特點(diǎn)與對應(yīng)的圖像的說法中不正確的是()A．圖①中，若p1＞p2，則a＋b＞c＋dB．圖②中，若T2＞T1，則ΔH＜0且a＋b＝c＋dC．圖③中，t1時刻變更的條件肯定是運(yùn)用了催化劑D．圖④中，若ΔH＜0，則縱坐標(biāo)不行能是反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率答案C解析圖①中，溫度上升，A%增大，說明平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；若p1＞p2，p1時A%低于p2，說明壓強(qiáng)增大，平衡正向移動，則反應(yīng)前氣體分子數(shù)大于反應(yīng)后氣體分子數(shù)，即a＋b＞c＋d，A正確；圖②中壓強(qiáng)增大，A的轉(zhuǎn)化率不變，平衡不移動，則a＋b＝c＋d；若T2＞T1，上升溫度，A的轉(zhuǎn)化率降低，平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，B正確；圖③中，t1時刻變更的條件可能是運(yùn)用了催化劑，也可能是增大壓強(qiáng)(當(dāng)a＋b＝c＋d時)，C錯誤；圖④中，T1＞T2，若ΔH＜0，上升溫度，平衡逆向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小，則縱坐標(biāo)不行能是反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，D正確。隨堂演練學(xué)問落實(shí)1．如圖是可逆反應(yīng)A＋2B2C＋3D的化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡隨外界條件變更(先降溫后加壓)而變更的狀況。由此可推斷下列說法正確的是()A．正反應(yīng)是放熱反應(yīng)B．D可能是氣體C．逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)D．A、B、C、D均為氣體答案A解析降溫后v′正＞v′逆，平衡向正反應(yīng)方向移動，說明正反應(yīng)放熱；加壓后v″正＞v″逆，平衡向正反應(yīng)方向移動，說明正反應(yīng)氣體體積減小，則D不行能是氣體。2．已知某可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)在密閉容器中進(jìn)行，如圖表示在不同反應(yīng)時間t時，溫度T和壓強(qiáng)p與反應(yīng)物B在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)[φ(B)]的關(guān)系曲線，由曲線分析，下列推斷正確的是()A．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＞p，放熱反應(yīng)B．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＞p，吸熱反應(yīng)C．T1＜T2，p1＞p2，m＋n＜p，放熱反應(yīng)D．T1＞T2，p1＜p2，m＋n＜p，吸熱反應(yīng)答案D解析由“先拐先平數(shù)值大”原則，對比①②可知T1＞T2，對比②③可知p2＞p1。對比①②，由T2上升到T1，φ(B)減小，說明升溫平衡向正反應(yīng)方向移動，所以正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng)；對比②③，由p1加壓到p2，φ(B)增大，說明加壓平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以逆向?yàn)榭s體，即m＋n＜p。3．符合圖1、圖2的反應(yīng)是()A．X(g)＋3Y(g)3Z(g)ΔH＞0B．X(g)＋3Y(g)2Z(g)ΔH＜0C．X(g)＋2Y(g)3Z(g)ΔH＜0D．X(g)＋3Y(g)4Z(g)ΔH＜0答案B4．反應(yīng)mA(s)＋nB(g)eC(g)＋fD(g)，反應(yīng)過程中，當(dāng)其他條件不變時，C的百分含量(C%)與溫度(T)和壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖所示，下列敘述正確的是()A．達(dá)到平衡后，加入催化劑，C%增大B．化學(xué)方程式中n＜e＋fC．達(dá)到平衡后，若升溫，平衡向左移動D．達(dá)到平衡后，增加A的量有利于平衡向右移動答案C解析加入催化劑，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率同等程度地增大，平衡沒有移動，所以C的百分含量沒有變更，A項(xiàng)錯誤；從圖像上可以看出，溫度肯定時C的百分含量隨壓強(qiáng)的增大而增大，即增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動，依據(jù)勒夏特列原理，正反應(yīng)方向氣體體積減小，即n＞e＋f，B項(xiàng)錯誤；由圖像可知，當(dāng)壓強(qiáng)肯定時，溫度上升(200℃→300℃→400℃)，生成物C的百分含量減小，平衡向逆反應(yīng)方向(即向左)移動，C項(xiàng)正確；A是固體，固體濃度視為常數(shù)，增加A的量平衡不發(fā)生移動，D項(xiàng)錯誤。5．下面的各圖中，表示2A(g)＋B(g)2C(g)(正反應(yīng)放熱)這個可逆反應(yīng)的正確圖像為()答案A解析隨著溫度的上升，化學(xué)平衡應(yīng)向吸熱反應(yīng)方向即逆反應(yīng)方向移動，所以生成物C的體積分?jǐn)?shù)減小，反應(yīng)物的含量增大、轉(zhuǎn)化率減小，A正確、D錯誤；增大體系的壓強(qiáng)，由于反應(yīng)的兩邊都是氣態(tài)物質(zhì)，所以正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率都增大，B錯誤；加入催化劑，只能加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡的時間，不能使平衡移動，所以達(dá)到平衡后，各組分的濃度及體積分?jǐn)?shù)應(yīng)當(dāng)不變，C錯誤。題組一速率—時間圖像1.(2024·南京高二質(zhì)檢)在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)放熱)，如圖是某次試驗(yàn)的化學(xué)反應(yīng)速率隨時間變更的圖像，推斷在t1時刻突然變更的條件可能是()A．催化劑失效 B．減小生成物的濃度C．降低體系溫度 D．增大容器的體積答案C解析從圖像可以看出：變更條件后，反應(yīng)速率與原平衡速率出現(xiàn)斷點(diǎn)且低于原平衡反應(yīng)速率，說明變更的條件可能是降低溫度或減壓。從變更條件后的v′正與v′逆的大小關(guān)系，可得出化學(xué)平衡正向移動。降低溫度，該平衡正向移動，必有v′正>v′逆，故選C。2．某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B，肯定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)＋xB(g)2C(g)，達(dá)到平衡后，在不同的時間段內(nèi)反應(yīng)物的濃度隨時間的變更如圖甲所示，正逆反應(yīng)速率隨時間的變更如圖乙所示，下列說法中正確的是()A．30～40min間該反應(yīng)運(yùn)用了催化劑B．化學(xué)方程式中的x＝1，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)C．30min時降低溫度，40min時上升溫度D．8min前A的平均反應(yīng)速率為0.08mol·L－1·min－1答案D解析A項(xiàng)，若運(yùn)用催化劑，則化學(xué)反應(yīng)速率加快，故錯誤；由甲圖像可知，A、B的濃度變更相同，故A、B的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同，都為1；由乙圖像可知，30min時變更的條件為減小壓強(qiáng)，40min時變更的條件為上升溫度，且上升溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；8min前A的平均反應(yīng)速率為eq\f(2.00－1.36mol·L－1,8min)＝0.08mol·L－1·min－1。3．(2024·長沙高二下學(xué)期期末)向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，肯定條件下使反應(yīng)SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)達(dá)到平衡，在此過程中正反應(yīng)速率隨時間變更的曲線如圖所示。由圖得出的結(jié)論正確的是()A．反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B．反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn)C．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量D．若Δt1＝Δt2，則SO2的轉(zhuǎn)化量：a～b段小于b～c段答案D解析這是一個反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng)，由于容器恒容，因此壓強(qiáng)不影響反應(yīng)速率，所以在本題中只考慮溫度和濃度的影響。由圖可以看出隨著反應(yīng)的進(jìn)行正反應(yīng)速率漸漸增大，而后漸漸減小，但只要起先反應(yīng)，反應(yīng)物濃度就要降低，正反應(yīng)速率應(yīng)當(dāng)降低，而此時正反應(yīng)速率卻是上升的，這說明此時溫度的影響是主要的。由于容器是絕熱的，因此該反應(yīng)只能是放熱反應(yīng)，從而導(dǎo)致容器內(nèi)溫度上升，正反應(yīng)速率加快，當(dāng)?shù)竭_(dá)c點(diǎn)后正反應(yīng)速率漸漸降低，說明此時反應(yīng)物濃度的影響是主要的，因?yàn)榉磻?yīng)物濃度越來越小，但反應(yīng)不肯定達(dá)到平衡狀態(tài)，所以選項(xiàng)A、B、C均不正確；正反應(yīng)速率越快，相同時間段內(nèi)消耗的二氧化硫就越多，因此選項(xiàng)D正確。題組二濃度(物質(zhì)的量)—時間圖像4．(2024·濟(jì)南月考)已知X(g)和Y(g)可以相互轉(zhuǎn)化：2X(g)Y(g)ΔH<0?，F(xiàn)將肯定量X(g)和Y(g)的混合氣體通入一體積為1L的恒溫密閉容器中，反應(yīng)物及生成物的濃度隨時間變更的關(guān)系如圖所示。則下列說法不正確的是()A．若混合氣體的壓強(qiáng)不變，則說明反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)B．a(chǎn)、b、c、d四個點(diǎn)表示的反應(yīng)體系中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的只有b點(diǎn)C．25～30min內(nèi)用X表示的平均化學(xué)反應(yīng)速率是0.08mol·L－1·min－1D．反應(yīng)進(jìn)行至25min時，曲線發(fā)生變更的緣由是增加Y的濃度答案D解析正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，所以當(dāng)壓強(qiáng)不再發(fā)生變更時，可以說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A項(xiàng)正確；依據(jù)圖像可知，只有b點(diǎn)表示的反應(yīng)體系中，各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變更，所以只有b點(diǎn)表示反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，B項(xiàng)正確；25～30min內(nèi)X的濃度變更量是0.4mol·L－1，所以用X表示的平均化學(xué)反應(yīng)速率是eq\f(0.4mol·L－1,5min)＝0.08mol·L－1·min－1，C項(xiàng)正確；反應(yīng)進(jìn)行至25min時，X物質(zhì)的濃度突然增大，D項(xiàng)不正確。5．(2024·成都高二質(zhì)檢)已知反應(yīng)X(g)＋Y(g)nZ(g)ΔH>0，將X和Y以肯定比例混合通入密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)，各物質(zhì)的濃度隨時間的變更如圖所示。下列說法不正確的是()A．反應(yīng)方程式中n＝1B．10min時，曲線發(fā)生變更的緣由是上升溫度C．10min時，曲線發(fā)生變更的緣由是增大壓強(qiáng)D．前5min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)速率為v(X)＝0.08mol·L－1·min－1答案B解析A項(xiàng)，依據(jù)圖像可知，反應(yīng)進(jìn)行到5min時，X、Y和Z的濃度不再變更，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，此時X的濃度削減了0.4mol·L－1，Z的濃度增加了0.4mol·L－1，依據(jù)濃度的變更量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知，n＝1；B項(xiàng)，10min時，X、Y、Z的濃度瞬間增大，因此變更的條件肯定不是溫度；D項(xiàng)，前5min內(nèi)，用X表示的反應(yīng)速率為v(X)＝eq\f(0.4mol·L－1,5min)＝0.08mol·L－1·min－1。題組三轉(zhuǎn)化率(含量)—時間圖像6．可逆反應(yīng)：aA(g)＋bB(s)cC(g)＋dD(g)，當(dāng)其他條件不變時，反應(yīng)過程中某物質(zhì)在混合物中的百分含量與溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系如圖，下列推斷正確的是()A．T1<T2ΔH>0 B．T1>T2ΔH<0C．p1<p2a＝c＋d D．p1<p2a＋b＝c＋d答案C解析先拐先平數(shù)值大，T1<T2、p1<p2；上升溫度，C的百分含量減小，平衡逆向移動，ΔH<0；增大壓強(qiáng)，A的百分含量不變，平衡不移動，a＝c＋d，故C正確。7．已知反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0，向某體積恒定的密閉容器中按體積比2∶1充入SO2和O2，在肯定條件下發(fā)生反應(yīng)。如圖是某物理量(Y)隨時間(t)變更的示意圖(圖中T表示溫度)，Y可以是()A．O2的體積分?jǐn)?shù) B．混合氣體的密度C．密閉容器內(nèi)的壓強(qiáng) D．SO2的轉(zhuǎn)化率答案D解析由題圖可知，溫度T2達(dá)到平衡所用時間短，反應(yīng)速率較快，所以溫度T2＞T1，溫度上升，Y表示的物理量降低，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，上升溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，氧氣的體積分?jǐn)?shù)增大，A錯誤；升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動，但混合氣體的總質(zhì)量不變，容器的體積不變，混合氣體的密度不變，B錯誤；升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動，混合氣體的總的物質(zhì)的量增大，容器的體積不變，容器的壓強(qiáng)增大，C錯誤；升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，D正確。題組四恒溫(恒壓)線圖像8.反應(yīng)mX(g)nY(g)＋pZ(g)ΔH，在不同溫度下的平衡體系中，物質(zhì)Y的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變更的曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()A．該反應(yīng)的ΔH＞0B．m＜n＋pC．B、C兩點(diǎn)化學(xué)平衡常數(shù)：KB＞KCD．A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率v(A)＜v(C)答案C解析由圖可知溫度上升，Y的體積分?jǐn)?shù)增大，說明平衡正向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；增大壓強(qiáng)，Y的體積分?jǐn)?shù)減小，說明平衡逆向移動，則m＜n＋p；對吸熱反應(yīng)來說，溫度上升，K增大，KB＜KC；A、C兩點(diǎn)溫度相同，C點(diǎn)壓強(qiáng)大，則C點(diǎn)的速率大于A點(diǎn)。9.由某可逆反應(yīng)繪出的圖像如圖所示，縱坐標(biāo)為生成物在平衡混合物中的百分含量，下列對該反應(yīng)的推斷不正確的是()A．反應(yīng)物中可能含有氣體B．生成物中肯定有氣體C．正反應(yīng)肯定是放熱反應(yīng)D．正反應(yīng)肯定是吸熱反應(yīng)答案C解析由圖示可知，隨著溫度的上升，生成物的含量增加，即上升溫度，平衡右移，所以正反應(yīng)肯定為吸熱反應(yīng)；壓強(qiáng)增大，生成物的含量減小，說明平衡逆向移動，逆向?yàn)轶w積縮小方向，可以確定生成物中肯定有氣體。題組五相關(guān)學(xué)問的綜合應(yīng)用圖像10．(2024·大連期末)乙醇是重要的有機(jī)化工原料，可由乙烯水化法生產(chǎn)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)，下圖為乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的關(guān)系[起始n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶1]。下列有關(guān)敘述正確的是()A．Y對應(yīng)的乙醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為eq\f(1,9)B．X、Y、Z對應(yīng)的反應(yīng)速率：v(X)>v(Y)>v(Z)C．X、Y、Z對應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值：KX<KY<KZD．增大壓強(qiáng)、上升溫度均可提高乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率答案A解析據(jù)圖可知，Y點(diǎn)對應(yīng)乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率為20%，起始n(C2H4)∶n(H2O)＝1∶1，設(shè)C2H4和H2O的起始物質(zhì)的量均為1mol，依據(jù)“三段式”計(jì)算：C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)起始/mol110轉(zhuǎn)化/mol0.20.20.2平衡/mol0.80.80.2則平衡時乙醇的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為eq\f(0.2mol,0.8＋0.8＋0.2mol)＝eq\f(1,9)，故A正確；結(jié)合圖像可得：p1<p2<p3，且X、Y、Z三點(diǎn)對應(yīng)的溫度越來越高，所以X、Y、Z對應(yīng)的反應(yīng)速率：v(X)<v(Y)<v(Z)，故B錯誤；據(jù)圖可知，上升溫度，乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則上升溫度，平衡常數(shù)減小，所以X、Y、Z對應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值：KX>KY>KZ，故C錯誤；因正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，則壓強(qiáng)越大，乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率越大，又因正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，上升溫度，平衡逆向移動，乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率降低，故D錯誤。11．(2024·咸陽期末)在肯定溫度下，發(fā)生反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0。變更起始時n(SO2)對反應(yīng)的影響如圖所示。下列說法正確的是()A．SO2的起始量越大，混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)越大B．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)中，a點(diǎn)時SO2的轉(zhuǎn)化率最高C．a(chǎn)、b、c三點(diǎn)的平衡常數(shù)：Kb＞Kc＞KaD．b、c點(diǎn)均為化學(xué)平衡點(diǎn)，a點(diǎn)未達(dá)到平衡且反應(yīng)正向進(jìn)行答案B解析由題圖可知，O2的量肯定，SO2的量越少，其轉(zhuǎn)化率越高，故a點(diǎn)時SO2的轉(zhuǎn)化率最高，B正確。12．肯定條件下合成乙烯的反應(yīng)為：6H2(g)＋2CO2(g)CH2=CH2(g)＋4H2O(g)。已知溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如下圖。下列說法正確的是()A．M點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正大于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆B．若投料比n(H2)∶n(CO2)＝4∶1，則圖中M點(diǎn)乙烯的體積分?jǐn)?shù)為5.88%C．250℃時，催化劑對CO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響最大D．當(dāng)溫度高于250℃時，上升溫度，平衡逆向移動，導(dǎo)致催化劑的催化效率降低答案B解析化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的上升而加快，M點(diǎn)后催化劑的催化效率隨溫度的上升而降低，所以M點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正有可能小于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆，故A錯誤；設(shè)起始投料n(H2)為4mol，則n(CO2)為1mol，M點(diǎn)平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%，列“三段式”得：6H2(g)＋2CO2(g)CH2=CH2(g)＋4H2O(g)起始/mol4 1 00轉(zhuǎn)化/mol1.5 0.5 0.251平衡/mol2.5 0.5 0.251所以乙烯的體積分?jǐn)?shù)為eq\f(0.25mol,2.5＋0.5＋0.25＋1mol)×100%≈5.88%，故B正確；催化劑不影響平衡轉(zhuǎn)化率，只影響化學(xué)反應(yīng)速率，故C錯誤；催化劑的催化效率與平衡移動沒有關(guān)系，故D錯誤。13．有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3個體積均為0.5L的恒容密閉容器，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表)，加入催化劑發(fā)生反應(yīng)：4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)ΔH。HCl的平衡轉(zhuǎn)化率與Z和T的關(guān)系如圖所示。容器起始時T/℃n(HCl)/molZⅠ3000.25aⅡ3000.25bⅢ3000.254下列說法不正確的是()A．ΔH<0B．a(chǎn)<4<bC．若容器Ⅲ反應(yīng)某時刻處于R點(diǎn)，則R點(diǎn)的反應(yīng)速率：v正>v逆D．300℃時，該反應(yīng)平衡常數(shù)的值為320答案D解析由圖像可知，隨著溫度的上升，HCl的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說明平衡逆向移動，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH<0，A正確；在相同溫度時，n(HCl)相同，eq\f(nHCl,nO2)越小，則HCl的平衡轉(zhuǎn)化率越大，故a<4<b，B正確；R點(diǎn)時HCl的轉(zhuǎn)化率小于平衡時HCl的轉(zhuǎn)化率，則反應(yīng)正向進(jìn)行，即v正>v逆，C正確；由于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，因此可依據(jù)Q點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，起始時c(HCl)＝0.5mol·L－1，由Z＝4求得c(O2)＝0.125mol·L－1，而c(Cl2)＝c(H2O)＝0，平衡時c(HCl)＝0.5mol·L－1－0.5mol·L－1×80%＝0.1mol·L－1，c(O2)＝0.125mol·L－1－eq\f(0.5mol·L－1×80%,4)＝0.025mol·L－1，c(Cl2)＝c(H2O)＝eq\f(0.5mol·L－1×80%,2)＝0.2mol·L－1，則K＝eq\f(0.22×0.22,0.14×0.025)＝640，D錯誤。14．(2024·重慶中山外國語學(xué)校月考)亞硝酸氯(ClNO)可由NO與Cl2在通常條件下反應(yīng)得到，化學(xué)方程式為2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)ΔH。在1L的恒容密閉容器中充入2molNO(g)和1molCl2(g)，在不同溫度下測得c(ClNO)與時間的關(guān)系如圖A：(1)該反應(yīng)的ΔH(填“＞”“＜”或“＝”)0。(2)反應(yīng)起先到10min時NO的平均反應(yīng)速率v(NO)＝mol·L－1·min－1。(3)T2時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝。(4)肯定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按肯定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡時ClNO的體積分?jǐn)?shù)隨eq\f(nNO,nCl2)的變更圖像如圖B，則A、B、C三狀態(tài)中，NO的轉(zhuǎn)化率最大的是點(diǎn)，當(dāng)eq\f(nNO,nCl2)＝1.5時，達(dá)到平衡狀態(tài)時ClNO的體積分?jǐn)?shù)可能是D、E、F三點(diǎn)中的點(diǎn)。答案(1)＜(2)0.1(3)2(4)AD解析(1)依據(jù)圖像可知，T2＞T1，降低溫度c(ClNO)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，ΔH＜0。(2)反應(yīng)起先到10min時，c(ClNO)＝1mol·L－1，v(ClNO)＝eq\f(1mol·L－1,10min)＝0.1mol·L－1·min－1，則NO的平均反應(yīng)速率v(NO)＝v(ClNO)＝0.1mol·L－1·min－1。(3) 2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)起始(mol·L－1) 210變更(mol·L－1) 10.51平衡(mol·L－1) 10.51T2時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c2ClNO,c2NO·cCl2)＝eq\f(12,12×0.5)＝2。(4)eq\f(nNO,nCl2)的比值越小，NO的轉(zhuǎn)化率越大，因此NO的轉(zhuǎn)化率最大的是A點(diǎn)；當(dāng)eq\f(nNO,nCl2)＝1.5時，較C點(diǎn)NO的物質(zhì)的量較大，平衡右移，產(chǎn)物的含量增大，達(dá)到平衡狀態(tài)時ClNO的體積分?jǐn)?shù)可能是D。15．反應(yīng)aA(g)＋bB(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))cC(g)ΔH＜0在等容條件下進(jìn)行。變更其他反應(yīng)條件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ階段體系中各物質(zhì)濃度隨時間變更的曲線如下圖所示：(1)反應(yīng)的化學(xué)方程式中a∶b∶c為。(2)A的平均反應(yīng)速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)從大到小排列次序?yàn)椤?3)B的平衡轉(zhuǎn)化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是，其值是。(4)由第一次平衡到其次次平衡，平衡向(填“左”或“右”)移動，實(shí)行的措施是。(5)比較第Ⅱ階段反應(yīng)溫度(T2)和第Ⅲ階段反應(yīng)溫度(T3)的凹凸：T2(填“＜”“＞”或“＝”)T3，推斷的理由是。答案(1)1∶3∶2(2)vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)(3)αⅢ(B)19%(4)右從平衡混合物中分別出了C(5)＞Ⅱ→Ⅲ平衡正向移動，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，降溫才能使平衡正向移動解析(1)Ⅰ階段，20min內(nèi)，Δc(A)＝2.00mol·L－1－1.00mol·L－1＝1.00mol·L－1，Δc(B)＝6.00mol·L－1－3.00mol·L－1＝3.00mol·L－1，Δc(C)＝2.00mol·L－1，則a∶b∶c＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝1∶3∶2。(2)vⅠ(A)＝eq\f(2.00mol·L－1－1.00mol·L－1,2