2021届高考化学一轮复习巧解化学反应速率和化学平衡的图象题 7页

巧解化学反应速率和化学平衡的图象题 ‎ ‎ ‎【典题】(2019·太原模拟)某恒温密闭容器中发生可逆反应Z(?)+W(?)X(g)+Y(?)　ΔH,在t1时刻反应达到平衡状态,在t2时刻缩小容器体积,t3时刻再次达到平衡状态后未再改变条件。下列有关说法中不正确的是 ‎ (　　)‎ A.Z和W在该条件下一定不为气态 B.t1～t2时间段与t3时刻后,两时间段内反应体系中气体的平均摩尔质量不可能相等 C.若在该温度下此反应的平衡常数表达式为K=c(X),则t1～t2时间段与t3时刻后X的浓度相等 D.若该反应只在某温度T0以上自发进行,则该反应的平衡常数K随温度升高而增大 ‎【精析】缩小体积,正反应的速率并没有发生改变,说明压强对正反应速率没有影响,故Z和W不是气体,A项错误;当Y不是气体时,则反应体系中的气体只有X,那么其平均摩尔质量是相等的,B项错误;平衡常数只是温度的函数,故在该温度下,平衡常数一样,而K=c(X),所以X的浓度在此温度下的任何时刻都一样,C项错误;该反应在温度为T0以上时才能自发进行,根据ΔG=ΔH-TΔS<0,得出该反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,D项正确。‎ 答案:B ‎1.解题思路 ‎2.解题四步骤 ‎3.把握“三看”“两原则”‎ ‎1.(2019·湖北襄阳模拟)可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的v-t图象如图1,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图象如图2,以下说法中正确的是 (　　)‎ ‎①a1>a2;②a1b2;④b1t2;⑥t1=t2;⑦两图中阴影部分面积相等;⑧图2中阴影部分面积更大(　　)‎ A.②④⑤⑦　　　　　　 B.①④⑥⑧‎ C.②③⑤⑧　 D.①③⑥⑦‎ ‎【解析】选A。加入催化剂,正、逆反应速率都加快,反应达到平衡需要的时间缩短,a1t2。阴影部分面积表示反应物浓度净减少量,所以阴影部分面积相等,A项正确。‎ ‎2.(2019·海淀区模拟)三氯氢硅(SiHCl3)是光伏产业的一种关键化学原料,制备反应的方程式为Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g),同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为0.05 MPa时,分别改变进料比[n(HCl)∶n(Si)]和反应温度,二者对SiHCl3产率影响如图所示。下列说法正确的是 (　　)‎ A.降低压强有利于提高SiHCl3的产率 B.制备SiHCl3的反应为放热反应 C.温度为450 K,平衡常数:K(x)>K (y)>K (z)‎ D.增加HCl的用量,SiHCl3的产率一定会增加 ‎【解析】选B。降低压强平衡向气体体积增大的方向移动,即逆向移动,不利于提高SiHCl3的产率,A错误;由题图可知温度越高SiHCl3产率越小,所以逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,B正确;平衡常数是温度的函数,温度为450 K,平衡常数:K(x)=K(y)=K(z),C错误;由题图可知增加HCl的用量,SiHCl3的产率可能增加也可能减小,所以增加HCl的用量,SiHCl3的产率不一定会增加,D错误。‎ ‎【加固训练】‎ ‎　　1.已知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,向某容积恒定的密闭容器中按体积比2∶1充入SO2和O2,在一定条件下发生反应。如图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图(图中T表示温度),Y可以是 (　　)‎ A.O2的体积分数 　　　　　 B.SO2的转化率 ‎ C.密闭容器内的压强 D.混合气体的密度 ‎ ‎【解析】选B。根据“先拐先平数值大”可知T2>T1;2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0,升高温度平衡逆向移动,O2的体积分数增大,SO2的转化率减小,密闭容器内的压强增大,A、C错误、B正确;根据ρ=,混合气体的密度不变,D错误。‎ ‎2.如图是在恒温密闭容器中进行的某化学反应的反应速率随时间变化的示意图:下列有关说法不符合该示意图的是 (　　)‎ A.达到平衡时,正逆反应速率相等 B.增大反应物的浓度,反应由平衡Ⅰ变化到平衡Ⅱ C.反应达到平衡Ⅰ以后,减小反应物浓度,平衡移动到Ⅱ D.平衡Ⅱ中反应速率比平衡Ⅰ中的反应速率快 ‎【解析】选C。观察图象可知,改变条件的瞬间,正反应速率突然增大,但逆反应速率不变,故应该是增大了反应物的浓度。‎ ‎3.下列各图是温度(或压强)对反应:‎ ‎2A‎(s)+2B(g)‎2C(g)+D(g)(正反应为吸热反应)的正、逆反应速率的影响,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的是 (　　)‎ ‎【解析】选C。无论是升高温度还是增大压强,v(正)、v(逆)均应增大。B项中v(逆)减小,D项中v(正)和v(逆)均减小,故B、D项均错误;该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,则v(正)>v(逆),A项错误;增大压强,平衡向逆反应方向移动,则v(逆)>v(正),C项正确。‎ ‎4.(2019·西安模拟)已知某可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g);ΔH在密闭容器中进行,如图所示,反应在不同时间t、温度T和压强p与反应物B在混合气体中的百分含量(B%)的关系曲线,由曲线分析下列判断正确的是 (　　)‎ A.T1p2,m+n>p,ΔH>0‎ B.T1>T2,p1p,ΔH>0‎ C.T1>T2,p1T2,p1>p2,m+n>p,ΔH<0‎ ‎【解析】选B。据图可知,温度为T1时反应先达到平衡,故T1>T2,升高温度,B%减小,则平衡向正反应方向移动,升高温度平衡向吸热反应方向移动,所以正反应为吸热反应,即ΔH>0;由图可知,压强为p2时反应先到达平衡,故p2>p1,增大压强,B%减小,则平衡向正反应方向移动,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,则m+n>p,由上述分析可知T1>T2、p1p、ΔH>0,B项正确。‎ ‎5.(2019·日照模拟)某可逆反应L(s)+G(g)3R(g)　ΔH>0,如图表示外界条件温度压强的变化对上述反应的影响。试判断图中y轴可以表示 (　　)‎ A.平衡混合气中R的质量分数 B.达到平衡时G的转化率 C.平衡混合气中G的质量分数 D.达到平衡时L的转化率 ‎【解析】选C。该反应是气体物质的量变大的吸热反应,压强一定时,升高温度,平衡正向移动,则反应物L和G的转化率均增大,平衡混合气体中G的质量分数减小,产物R的质量分数增大,A、B、D三项错误,C项正确。‎ ‎6.(2019·渭南模拟)对于可逆反应:‎2A(g)+B(g)‎2C(g)　ΔH<0,下列各图正确的是 (　　)‎ ‎【解析】选A。升温平衡左移,w(C)减小,A项正确;加压时v(正)、v(逆)均增大,但v(正)增大的倍数多,B项错误;催化剂不能改变平衡,C项错误;加压平衡正向移动,A的转化率升高,温度升高,A的转化率减小,与图象不符,D项错误。‎ ‎ ‎