- 化学反应速率与化学平衡图象的综合应用
- 共143题
反应②Fe（s）+H2O（g）⇌FeO（s）+H2（g）；△H=Q2，平衡常数为K2，
在不同温度下，K1、K2的值如下：
（1）从上表可推断，反应Q1______0（填“＞”或“＜”）．
（2）现有反应③H2（g）+CO2（g）⇌CO（g）+H2O（g）；△H=Q3平衡常数为K3．
根据反应①与②推导出K1、K2、K3的关系式K3=______，Q1、Q2、Q3的关系式Q3=______，可推断反应③是______（填“放”或“吸”）热反应．
（3）要使反应③在一定条件下建立的平衡右移，可采取的措施有______．
A．缩小容器体积 B．扩大容器的体积 B．降低温度
E．升高温度 C．使用合适的催化剂 D．设法减少CO的量
（4）如图甲、乙表示反应③在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况：
图甲中t2时刻改变的条件可能是______，图乙中t2时刻改变的条件可能是______．
正确答案
＞
Q1-Q2
吸
DE
加催化剂或加压
降低温度
解析
解：（1）由表中数据可知，温度升高，①的平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应吸热，Q1＞0，
故答案为：＞；
（2）已知：①Fe（s）+CO2（g）⇌FeO（s）+CO（g）；△H=Q1，②Fe（s）+H2O（g）⇌FeO（s）+H2（g）；△H=Q2，利用盖斯定律将①-②可得：③H2（g）+CO2（g）⇌CO（g）+H2O（g）；△H=Q3，则Q3=Q1-Q2，
则：K3=
故答案为：=
（3）A．该反应前后气体的物质的量不变，缩小反应器体积，压强增大，平衡不移动，故A不符合；
B．该反应前后气体的物质的量不变，扩大容器的体积，压强减小，平衡不移动，故B不符合；
B．正反应吸热，降低温度，平衡左移，故B不选；
C．使用合适的催化剂，加快反应速率，平衡不移动，故C不选；
D．CO为生成物，减少CO的量平衡右移，故D选；
E．正反应吸热，升高温度平衡右移，故E选；
故答案为：DE；
（4）由图象可知，甲中t2时刻反应速率增大，正逆反应速率相等，平衡不移动，由方程式可知反应物气体和生成物气体的体积相等，则增大压强平衡不移动，则可增大压强或加入催化剂，
图乙t2时刻CO2浓度增大，CO浓度减小，且CO和CO2浓度变化有接触点，所以可以通过改变降低温度实现，
故答案为：加催化剂或加压；降低温度．
对于可逆反应A（g）+3B（g）⇌2C（g）△H＜0，下列研究目的和示意图不相符的是（ ）
正确答案
解析
解：A、该反应中增大压强平衡向正反应方向移动，则C的体积分数增大，并且压强越大，化学反应速率越大，达到化学平衡的时间越少，与图象不符，故A选；
B、因该反应是放热反应，升高温度化学平衡向逆反应反应移动，则A的转化率降低，与图象中转化率符合，故B不选；
C、反应平衡后，增大A的量，则这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率在不断减小，逆反应速率不断增大，直到新的平衡，与图象符合，故C不选；
D、因催化剂对化学平衡无影响，但催化剂加快化学反应速率，则有催化剂时达到化学平衡的时间少，与图象符合，故D不选；
故选A．
（2015秋•葫芦岛校级月考）一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图1所示：
（1）从反应开始到10s时，用Z表示的反应速率为______，X的物质的量浓度减少了______，Y的转化率为______．
（2）该反应的化学方程式为______．
（3）该反应的平衡常数表达式为______，升高温度，平衡常数减小，则该反应为______热反应．
（4）若上述反应在10s后的t1～t6内反应速率与反应时间图象如图2，在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素，则t1为______t3为______t4为______
正确答案
解：（1）ν（Z）=
（2）由图象可以看出，反应到10s时，X的物质的量减小，变化值为1.20mol-0.41mol=0.79mol，Y的物质的量减小，变化值为1.0mol-0.21mol=0.79mol，则X、Y为反应物，Z的物质的量增多，变化值为1.58mol，为生成物，根据物质的量的变化与化学计量数呈正比，
则有n（X）：n（Y）：n（Z）=0.79mol：0.79mol：1.58mol=1：1：2，所以反应的方程式为X（g）+Y（g）⇌2Z（g），
故答案为：X（g）+Y（g）⇌2Z（g）；
（3）该反应的平衡常数等于产物平浓度系数次幂之积和反应物平衡浓度系数次幂之积的比值，即K=
（4）根据图象，t1时增大了生成物的浓度，正逆反应速率都增加，平衡逆向移动；t3时加入了催化剂，平衡不移动；t4时应为减小压强，平衡逆向移动，故答案为：增大了生成物的浓度；加入催化剂；减小压强．
解析
解：（1）ν（Z）=
（2）由图象可以看出，反应到10s时，X的物质的量减小，变化值为1.20mol-0.41mol=0.79mol，Y的物质的量减小，变化值为1.0mol-0.21mol=0.79mol，则X、Y为反应物，Z的物质的量增多，变化值为1.58mol，为生成物，根据物质的量的变化与化学计量数呈正比，
则有n（X）：n（Y）：n（Z）=0.79mol：0.79mol：1.58mol=1：1：2，所以反应的方程式为X（g）+Y（g）⇌2Z（g），
故答案为：X（g）+Y（g）⇌2Z（g）；
（3）该反应的平衡常数等于产物平浓度系数次幂之积和反应物平衡浓度系数次幂之积的比值，即K=
（4）根据图象，t1时增大了生成物的浓度，正逆反应速率都增加，平衡逆向移动；t3时加入了催化剂，平衡不移动；t4时应为减小压强，平衡逆向移动，故答案为：增大了生成物的浓度；加入催化剂；减小压强．
3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）⇌Si3N4（s）+6CO（g）+Q（Q＞0）
完成下列填空：
（1）某温度下该反应在一容积为2L的密闭容器中进行，2min后达到平衡，刚好有2mol电子发生转移，则2min内反应的速率为：v（CO）=______；该反应的平衡常数表达式为______．
（2）其它条件不变时仅增大压强，则______．
a．K值减小，平衡向逆反应方向移动
b．K值增大，平衡向正反应方向移动
c．K值不变，平衡向逆反应方向移动
d．K值不变，平衡向正反应方向移动
（3）一定条件下能说明上述反应已达平衡的是______．
a．c（N2 ）：c（CO）=1：3 b．3v（N2 ）=v（CO） c．固体质量不再改变 d．气体密度不再改变
（4）达到平衡后改变某一条件，反应速率v与时间t的关系如图所示．
若不改变N2与CO的量，则图中t4时引起变化的原因可能是______；图中t6时引起变化的原因可能是______．由图可知，平衡混合物中CO含量最高的时间段是______．
正确答案
0.25mol/L•min
c
cd
升高温度后压缩体积增大压强
加入催化剂
t3～t4
解析
解：（1）3SiO2（s）+6C（s）+2N2（g）⇌Si3N4（s）+6CO（g）+Q（Q＞0）中，当有2mol电子转移时，生成n（CO）=
故答案为：0.25 mol/L•min，平衡常数K=
（2）其它条件不变时仅增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，平衡常数只与温度有关，所以该反应向逆反应方向移动，温度不变平衡常数不变，故选c；
（3）a．当c（N2 ）：c（CO）=1：3时，该反应不一定达到平衡状态，这与反应物浓度和转化率有关，故错误；
b．无论该反应是否达到平衡状态，都存在3v（N2 ）=v（CO），故错误；
c．当固体质量不再改变时，该反应达到平衡状态，故正确；
d．当气体密度不再改变时，各物质的浓度不再改变，该反应达到平衡状态，故正确；
故选c、d；
（4）若不改变N2、CO的量，由图可知，t4时瞬间正、逆反应都增大，平衡向逆反应移动，改变条件为升高温度后压缩体积增大压强；t6时瞬间正、逆反应都增大，平衡不移动，故应是加入催化剂；
t2时改变改变条件，平衡向正反应移动，在t3时重新到达平衡，t4时改变条件，平衡向逆反应移动，t5时由达平衡，故t3～t4平衡状态CO的含量最高；
故答案为：升高温度后压缩体积增大压强；加入催化剂；t3～t4．
正确答案
解析
解：2X+Y⇌Z+R△H＜0的气体反应速率（υ）与时间（t）的关系，分析可知，物质都是气体，反应是前后气体体积减小的反应，由图可知t1时刻，正逆反应速率均增大，且正反应速率仍然于逆反应速率，则化学平衡不移动，改变的条件只能为使用催化剂；
故选D．
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