2019届二轮复习化学反应速率与化学平衡图象题的破解策略作业（全国通用）(1)
化学反应速率与化学平衡图象题的破解策略
一．化学反应速率和化学平衡图像
1．速率—温度（或压强）图像
1．光气(COCl2)是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)制备。如下左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线，右图为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。下列说法不正确的是（ ）
A．0～6 min内，反应的平均速率v(Cl2)＝0.15mol·(L·min) −1
B．若保持温度不变，在第7min 向体系中加入这三种物质各2 mol，则平衡向正反应方向移动
C．随温度升高，该反应平衡常数减小；比较第8min反应温度T(8)与第15min反应温度T(15)的高低：T(8)>T(15)
D．若将初始投料浓度变为c(Cl2)＝0.7mol·L−1、c(CO)＝0.5 mol·L−1、c(COCl2)＝0.5 mol·L−1，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同
【解析】 分析右侧图象知0～6 min内，反应的平均速率v(Cl2)＝＝0.15mol·(L·min) −1，A正确；分析右侧图象知第7 min时，n(Cl2)∶n(CO)∶n(COCl2)＝3∶1∶9，若保持温度不变，在第7 min向体系中加入这三种物质各2 mol，反应物增大的程度较大，则平衡向正反应方向移动，B正确；分析左侧图象知反应达平衡后，升高温度，平衡逆向移动，该反应为放热反应，平衡常数减小；分析右侧图象知第10min时，平衡逆向移动，改变的条件为升高温度，T(8)
T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是（ ）
【解析】升温正、逆反应速率同时加快，达到平衡时间缩短，平衡向逆反应方向移动，CO的体积分数增大，NO2的转化率降低，化学平衡常数减小；压强增大，CO的体积分数降低，对比图像可知，只有选项B符合。
【答案】B
二．对点增分集训
1．一定条件下，反应6H2(g)＋2CO2(g)C2H5OH(g)＋3H2O(g)的数据如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．该反应的ΔH＞0
B．达平衡时，v正(H2)＝v逆(CO2)
C．b点对应的平衡常数K值大于c点
D．a点对应的H2的平衡转化率为90%
【解析】随着温度的升高，CO2转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，ΔH<0，故A错误；速率之比等于化学计量数之比，平衡时v正(H2)＝3v逆(CO2)，故B错误；正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，即c点大于b点，故C错误；假设消耗CO2物质的量为1mol×60%＝0.6 mol，则消耗H2的物质的量为1.8mol，氢气的转化率为×100%＝90%，故D正确。
【答案】D
2．已知合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，当反应器中按n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料后，在不同温度下，反应达到平衡时，得到混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线a、b、c如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．曲线a对应的反应温度最高
B．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)＝K(Q)＜K(N)
C．相同压强下，投料相同，达到平衡所需时间的关系为c＞b＞a
D．N点时c(NH3)＝0.2 mol·L−1，则N点的c(N2)∶c(NH3)＝1∶1
【解析】合成氨的反应为放热反应，反应温度越高，越不利于反应正向进行，曲线a的氨气的物质的量分数最高，其反应温度相应最低，故A错误；平衡常数只与温度有关，该反应是放热反应，温度越高平衡常数越小，题图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)＝
K(Q)＞K(N)，故B错误；反应为放热反应，温度越高，越不利于反应的进行，曲线a、b、c的氨的物质的量分数a＞b＞c，则反应温度a＜b＜c，温度越高反应速率越快，达到平衡所用时间越短，即达到平衡所需时间c＜b＜a，故C错误；在N点氨气的物质的量分数为20%，剩余氮气和氢气的物质的量分数的和为80%，N点c(NH3)＝0.2 mol·L−1时，氮气和氢气的浓度和为0.8 mol·L−1，因为开始时n(N2)∶n(H2)＝1∶3，则N点时c(N2)＝0.2mol·L−1，c(N2)∶c(NH3)＝1∶1，故D正确。
【答案】D
3．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A2(g)＋3B2(g)2AB3(g) 化学平衡状态的影响，得到如图所示的曲线(图中T表示温度，n表示物质的量)。下列判断正确的是（ ）
A．在T2和n(A2)不变时达到平衡，AB3的物质的量大小为c>a>b
B．若T2>T1，则正反应一定是放热反应
C．达到平衡时A2的转化率大小为b>a>c
D．若T2>T1，达到平衡时b、d点的反应速率为vd”“<”或“＝”)vB(NH3)。
【解析】（1）恒温恒容条件下，向反应平衡体系中充入氮气，平衡将向正反应方向移动，故达到新平衡时，c(H2)减小。温度不变，平衡常数K＝不变，达到新平衡后，c(NH3)增大，K不变，故c(N2)·c3(H2)也会增大。（2）根据三段式法进行计算：
CH4(g) ＋ H2O(g) CO(g) ＋ 3H2(g)
起始(mol·L−1) 0.5 0.5 0 0
转化(mol·L−1) 0.5×80% 0.5×80% 0.5×80% 0.5×80%×3
平衡(mol·L−1) 0.1 0.1 0.4 1.2
则平衡常数K＝＝≈69.1。（3）由题图可知，B所处的温度和压强均大于A，故vA(NH3)
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