热点7 化学反应速率和化学平衡图像题
1．有如下可逆反应：A(g)＋B(s) C(s)＋D(g) ΔH>0。如图所示为该反应正、逆反应速率(v)与时间(t)的关系示意图，如果在t1时刻改变以下条件：①加入A；②加入催化剂；③加压；④升温；⑤减少C。符合图示的是( )
A．②③ B．①② C．③④ D．④⑤
答案 A
解析 由题图可知，在t1时刻改变条件使正、逆反应速率均增大且平衡不移动，符合题意的只有加入催化剂和加压(此反应为气体体积不变的反应)。故选A。
2．往恒容密闭容器中通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g) 2NO2(g)，
随着温度的升高，气体颜色变深。如图表示该反应平衡时有关物理量Y随某条件X(其他条件不变)变化的规律。X、Y分别是( )
A．温度T，逆反应速率v
B．温度T，气体的密度ρ
C．压强p，平衡常数K
D．压强p，N2O4的转化率α
答案 D
解析 升高温度，正、逆反应速率均增大，A错误；气体的总质量不变，容器体积不变(恒容)，则升高温度，气体的密度不变，B错误；平衡常数K仅受外界因素温度的影响，故增大压强，K不变，C错误；增大压强，平衡向左移动，N2O4的转化率降低，D正确。
3．在容积一定的密闭容器中，置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．在t2 ℃时，若反应体系处于状态D，则此时v正>v逆
D．若状态B、C、D的压强分别为p(B)、p(C)、p(D)，则p(C)＝p(D)>p(B)
答案 C
解析 由图可知，温度越高平衡时c(NO)越大，即升高温度，平衡向逆反应方向移动，所以正反应为放热反应，即ΔH<0，A错误；升温化学平衡常数减小，故K1>K2，B错误；t2时反应处于状态D，c(NO)大于平衡浓度，故反应向正反应方向进行，则一定有v正>v逆，C正确；达到平衡状态时，压强和温度成正比例关系，则p(B)＝p(D)<p(C)，D错误。
4.汽车尾气中NO产生的反应为：N2(g)＋O2(g) 2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是( )
A．温度T下，该反应的平衡常数K＝
B．温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小
C．曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D．若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH<0
答案 A
解析 A项正确，达平衡时，c(N2)＝c(O2)＝c1 mol·L－1，c(NO)＝2(c0－c1) mol·L－1；B项错误，因反应前后容器体积不变，且反应中无固态(或液态)物质参加或生成，故混合气体的密度始终不变；C项错误，催化剂只能改变到达平衡的时间，不会破坏平衡，即加入催化剂时氮气的平衡浓度不会改变；D项错误，对比曲线a和b到达平衡所需时间，可知曲线b对应的条件改变是升高温度，达新平衡时c(N2)减小，则平衡正向移动，故该反应应为吸热反应，即ΔH>0。
5．将1 mol CO和2 mol H2充入一容积为1 L的密闭容器中，分别在250 ℃、T ℃下发生反应：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH＝a kJ·mol－1，如右图所示。下列分析正确的是( )
A．250 ℃时，0～10 min内H2的平均反应速率为0.015 mol·L－1·min－1
B．平衡时CO的转化率：T ℃时小于250 ℃时
C．其他条件不变，若减小容器体积，CO体积分数增大
D．a<0，平衡常数K：T ℃时大于250 ℃
答案 D
解析 甲醇的物质的量增加0.15 mol，则H2减少0.3 mol，v(H2)＝0.03 mol·L－1·min－1，A错误；T ℃达到平衡时，甲醇的物质的量大，则CO的转化率高，B错误；减小体积相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，CO的体积分数减小，C错误；根据“先拐先平数值大”知，T<250，又a<0即正反应放热，降温平衡向正反应方向移动，K值增大，D正确。
6.在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g) Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是( )
A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B．T2下，在0～t1时间内，v(Y)＝mol·L－1·min－1
C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小
答案 C
解析 依据题中图示，可看出T1>T2，由T1时X的平衡浓度大于T2时X的平衡浓度，可推出该反应为放热反应。M点与W点比较，X的转化量前者小于后者，故进行到M点放出的热量应小于进行到W点放出的热量，A错误；2v(Y)＝v(X)＝mol·L－1·min－1，B错误；T1>T2，温度越高，反应速率越大，M点的正反应速率v正大于W点的正反应速率v正′，而W点的正反应速率v正′等于其逆反应速率v逆′大于N点的逆反应速率v逆，C正确；恒容时充入X，压强增大，平衡正向移动，X的转化率增大，D错误。
7．已知：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJ·mol－1。一定条件下，向体积为1 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列叙述中正确的是( )
A．3 min时，用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率
B．从反应开始到平衡，用H2表示的平均反应速率v(H2)＝0.225 mol·L－1·min－1
C．13 min时，向容器中充入2 mol氦气，该反应的化学反应速率增加
D．13 min时，向容器中充入2 mol氦气，CO2的转化率增加
答案 B
解析 3 min时反应还没有平衡，A错误；v(H2)＝3v(CO2)＝＝0.225 mol·L－1·min－1，B正确；由于容器的体积没有变化，所以各成分的浓度没有变化，化学反应速率不变，C错误；根据C项分析可知，平衡没有移动，CO2的转化率不变，D错误。
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