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難點(diǎn)強(qiáng)化訓(xùn)練 化學(xué)平衡圖像
1．對于反應(yīng)，N2O4(g)2NO2(g) ΔH>0，現(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是( )
解析：選D 從開始至平衡，由于容器容積增大，密度減小，達(dá)平衡后密度不變，A錯；反應(yīng)過程中，反應(yīng)熱不會變化，不是變量無法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)，B錯；都是正反應(yīng)速率，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯；轉(zhuǎn)化率一定時達(dá)到平衡，D對。
2.在密閉容器中，對于可逆反應(yīng)：X＋3Y2Z(g)，平衡時Z的體積分?jǐn)?shù)(C%)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示，下列判斷正確的是( )
A．X一定為氣體
B．Y一定為氣體
C．該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D．若正反應(yīng)的ΔH<0，則T1>T2
解析：選B 由題圖可知，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，說明反應(yīng)物中氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之和大于2，故可推知Y一定為氣體，X為氣態(tài)或非氣態(tài)，A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確；因不知T1、T2的大小，故無法判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)，C項(xiàng)錯誤；若正反應(yīng)的ΔH<0，則升高溫度，Z%減小，故應(yīng)有T1
v逆
D．溫度為T1 ℃時，向該平衡體系中加入KI固體，平衡正向移動
解析：選B 根據(jù)圖示，溫度升高，c(I)減小，平衡左移，說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A正確；由于升溫平衡左移，狀態(tài)b比狀態(tài)a的I2的轉(zhuǎn)化率低，B錯誤；T1 ℃時d狀態(tài)未達(dá)到平衡，向a狀態(tài)轉(zhuǎn)變時，c(I)增大，說明平衡正向移動，即v正>v逆，C正確；增大c(I－)，平衡正向移動，D正確。
5．在10 L密閉容器中，X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)構(gòu)成了可逆反應(yīng)的體系；當(dāng)在某一溫度時，X、Y、Z物質(zhì)的量與時間的關(guān)系如圖甲，Z的百分含量與溫度的關(guān)系如圖乙。
下列分析不正確的是( )
A．0～4 min時，X的平均反應(yīng)速率為0.02 molL－1min－1
B．該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝
C．由T1向T2變化時，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
D．該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
解析：選A 根據(jù)圖甲知，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，X和Y的物質(zhì)的量減少，Z的物質(zhì)的量增大，則X和Y是反應(yīng)物，Z是生成物，反應(yīng)過程中，物質(zhì)的量的變化量之比等于其化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以X、Y和Z的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比＝(2.4－1.6)∶(1.6－1.2)∶(0.4－0)＝2∶1∶1，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到T3時，再升高溫度Z的含量降低，則正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2X(g)＋Y(g)Z(g) ΔH<0，K＝，B正確，D正確；0～4 min時，X的平均反應(yīng)速率v＝＝0.01 molL－1min－1，A錯誤；由T1向T2變化時，Z的含量增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，C正確。
6．在某一恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：3H2(g)＋N2(g)2NH3(g) ΔH<0。t1時刻到達(dá)平衡后，在t2時刻改變某一條件，其反應(yīng)過程如下圖所示。下列說法正確的是( )
A．Ⅰ、Ⅱ兩過程達(dá)到平衡時，平衡常數(shù)：KⅠⅡ，錯誤；C項(xiàng)，由于容器的容積不變，反應(yīng)混合物都是氣體，所以在任何時刻氣體的密度都不變，故Ⅰ、Ⅱ兩過程不能根據(jù)氣體密度是否改變判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，錯誤。
7．在一定溫度下，向2 L恒容密閉容器中充入1 mol X，發(fā)生X(g)Y(g)＋Z(g)反應(yīng)。反應(yīng)過程中 c(Z)隨時間變化的曲線如圖所示，下列說法不正確的是( )
A．反應(yīng)在0 ～50 s的平均速率v(Z)＝1.610－3 molL－1s－1
B．該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.025
C．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(Y)＝0.11 molL－1，則該反應(yīng)的ΔH<0
D．反應(yīng)達(dá)平衡后，再向容器中充入 1 mol X，該溫度下再達(dá)到平衡時，0.1 molL－1< c(Z)<0.2 molL－1
解析：選C 在0～50 s Z的濃度變化量為0.08 molL－1，v(Z)＝＝1.6
10－3 molL－1s－1，A正確；反應(yīng)在250 s時達(dá)到平衡，此時c(Z)＝0.1 molL－1，則
X(g)Y(g)＋Z(g)
起始濃度(molL－1) 0.5 0 0
轉(zhuǎn)化濃度(molL－1) 0.1 0.1 0.1
平衡濃度(molL－1) 0.4 0.1 0.1
則K＝＝＝0.025，B正確；其他條件不變時，升高溫度，Y的平衡濃度變大，說明平衡正向移動，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，C錯誤；再加入1 mol X，假設(shè)平衡不移動，Z的濃度應(yīng)是原平衡時的2倍，但是壓強(qiáng)增大，平衡向逆方向移動，0.1 molL－1v逆，A項(xiàng)錯誤；增加壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則v逆>v正，C項(xiàng)正確。
11．以二氧化碳和氫氣為原料制取乙醇的反應(yīng)為2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) ΔH<0。某壓強(qiáng)下的密閉容器中，按CO2和H2的物質(zhì)的量比為1∶3投料，不同溫度下平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)(y%)隨溫度變化如圖所示。下列說法正確的是( )
A．a(chǎn)點(diǎn)的平衡常數(shù)小于b點(diǎn)
B．b點(diǎn)，v正(CO2)＝v逆(H2O)
C．a(chǎn)點(diǎn)，H2和H2O物質(zhì)的量相等
D．其他條件恒定，充入更多H2，v(CO2)不變
解析：選C 從圖像可知，溫度越高H2的含量越高，說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)減小，A錯誤；b點(diǎn)只能說明該溫度下，CO2和H2O的濃度相等，不能說明v正(CO2)＝v逆(H2O)，B錯誤；從圖像可知，a點(diǎn)H2和H2O的物質(zhì)的量百分?jǐn)?shù)相等，故物質(zhì)的量相等，C正確；其他條件恒定，充入更多H2，反應(yīng)物濃度增大，正反應(yīng)速率增大，v(CO2)也增大，D錯誤。
12．對于反應(yīng)X(s)＋Y(g)2Z(g) ΔH<0，下列圖像正確的是( )
解析：選A 根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，增大壓強(qiáng)或升高溫度，平衡向左移動，X的轉(zhuǎn)化率減小，Y的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增加，Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，B、C、D均錯誤。
13．汽車尾氣中的CO、NO2在一定條件下可以發(fā)生反應(yīng)：4CO(g)＋2NO2(g)4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－1 200 kJmol－1。在一定溫度下，向容積固定為2 L的密閉容器中充入一定量的CO和NO2，NO2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示：
(1)0～10 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(CO)＝__________，從11 min起其他條件不變，壓縮容器的容積變?yōu)? L，則n(NO2)的變化曲線可能為圖中的________(填字母)。
(2)恒溫恒容條件下，不能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母)。
A．容器內(nèi)混合氣體顏色不再變化
B．容器內(nèi)的壓強(qiáng)保持不變
C．2v逆(NO2)＝v正(N2)
D．容器內(nèi)混合氣體密度保持不變
(3)對于該反應(yīng)，溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時，下列圖像表示正確的是________(填序號)。
解析：(1)0～10 min內(nèi)v(CO)＝2v(NO2)＝2＝0.03 molL－1min－1。從11 min起壓縮容器容積，壓強(qiáng)增大，平衡正向移動，n(NO2)應(yīng)逐漸減小直至達(dá)到新的平衡。(2)混合氣體顏色不再變化，說明各物質(zhì)的濃度不變，可以說明達(dá)到平衡；反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不相等，因此壓強(qiáng)保持不變，可以說明達(dá)到平衡；v逆(NO2)＝2v正(N2)才能說明達(dá)到平衡；反應(yīng)體系中物質(zhì)全部為氣體，密度始終保持不變，不能說明達(dá)到平衡。(3)甲，溫度升高，v正、v逆應(yīng)該均出現(xiàn)突增，錯誤；乙，溫度升高，平衡逆向移動，NO2的轉(zhuǎn)化率應(yīng)該降低，正確；丙，溫度不變時，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，平衡時CO的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)該減小，錯誤。
答案：(1)0.03 molL－1min－1 d (2)CD (3)乙
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