- 化学反应速率与化学平衡图象的综合应用
- 共143题
某密闭容器中发生如下反应：X（g）+3Y（g）⇌2Z（g）；△H＜0．下图表示该反应的速率（v）随时间（t）变化的关系，t2、t3、t5时刻外界条件有所改变，但都没有改变各物质的初始加入量．下列说法中正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由图可知，t3时正逆反应速率都减小，且逆反应速率大于正反应速率，化学平衡在t3时向逆反应方向移动，而该反应为放热反应，降低温度化学平衡正向移动，故A错误；
B、因该反应是反应前后气体的物质的量不相等的反应，t2～t3时间内正逆反应速率增大且相等，则应为t2时加入了催化剂，故B正确；
C、t5时正逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，化学平衡在t5时向逆反应方向移动，由化学计量数可知，增大压强，化学平衡应正向移动，故C错误；
D、由图可知，t4～t5时间内v不变，化学反应处于平衡状态，平衡不移动，则反应物的转化率不变，t5～t6时间内X或Y的转化率最低，故D错误；
故选B．
（1）处于平衡状态的时间段是______（填选项）．
A．t0～t1 B．t1～t2 C．t2～t3
D．t3～t4 E．t4～t5 F．t5～t6
（2）t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件是（填选项）．
A．增大压强 B．减小压强 C．升高温度
D．降低温度 E．加催化剂 F．充入氮气
t1时刻______；t3时刻______；t4时刻______．
（3）依据（2）中的结论，下列时间段中，氨的百分含量最高的是______（填选项）．
A．t0～t1 B．t2～t3
C．t3～t4 D．t5～t6
（4）如果在t6时刻，从反应体系中分离出部分氨，t7时刻反应达到平衡状态，请在图中画出反应速率的变化曲线．
（5）一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20%，则反应后与反应前的混合气体体积之比为______．
正确答案
解：（1）根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态，故答案为：ACDF；
（2）由N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，可知，该反应为放热反应，且为气体体积减小的反应，则由图可知，t1正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为升高温度；
t3正逆反应速率同等程度的增大，改变条件应为使用催化剂；
t4时正逆反应速率均减小，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为减小压强，
故答案为：C；E；B；
（3）由图可知，t1平衡逆向移动，t3不移动，t4平衡逆向移动，均使氨气的含量减少，则t0～t1氨气的含量最大，
故答案为：A；
（4）t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，而v正逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达平衡，据此可画出反应速率的变化曲线为：
（5）设反应前加入a mol N2，b mol H2，达平衡时生成2x mol NH3，
N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）
起始 a b 0
转化 x 3x 2x
平衡 a-x b-3x 2x
则反应后气体总的物质的量=（a+b-2x）mol，
故答案为：5：6．
解析
解：（1）根据图示可知，t0～t1、t2～t3、t3～t4、t5～t6时间段内，v正、v逆相等，反应处于平衡状态，故答案为：ACDF；
（2）由N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，可知，该反应为放热反应，且为气体体积减小的反应，则由图可知，t1正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为升高温度；
t3正逆反应速率同等程度的增大，改变条件应为使用催化剂；
t4时正逆反应速率均减小，且逆反应速率大于正反应速率，改变条件应为减小压强，
故答案为：C；E；B；
（3）由图可知，t1平衡逆向移动，t3不移动，t4平衡逆向移动，均使氨气的含量减少，则t0～t1氨气的含量最大，
故答案为：A；
（4）t6时刻分离出部分NH3，v逆立刻减小，而v正逐渐减小，在t7时刻二者相等，反应重新达平衡，据此可画出反应速率的变化曲线为：
（5）设反应前加入a mol N2，b mol H2，达平衡时生成2x mol NH3，
N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）
起始 a b 0
转化 x 3x 2x
平衡 a-x b-3x 2x
则反应后气体总的物质的量=（a+b-2x）mol，
故答案为：5：6．
在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2A（g）+B（g）⇌3C（g）；△H＜0某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、增大反应物的浓度，正逆反应速率均增大，但是在增大的瞬间，逆反应速率不变，所以逆反应速率在t1时刻不变，不会离开原平衡点，故A错误；
B、催化剂只改变反应速率，不影响平衡的移动，和本图结果一样，但是反应前后气体体积不变的反应，增大压强，也只改变反应速率，不影响平衡的移动，故B错误；
C、升高温度，化学平衡向着逆方向进行，反应物A的转化率减小，A的转化率在图中是乙＜甲，所以乙的温度较高，故C正确；
D、催化剂只改变反应速率，不影响平衡的移动，各物质的转化率不变，故D错误．
故选BC．
正确答案
解析
解：A．由平衡的特征可知，反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等，故A正确；
B．该反应达到平衡态Ⅰ后，增大反应物浓度，一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，平衡正向移动，达到平衡态Ⅱ，故B正确；
C．该反应达到平衡态后，减小反应物浓度，平衡应逆向移动，逆反应速率大于正反应速率，与图象矛盾，故C错误；
D．该反应达到平衡态Ⅰ后，改变条件使反应继续正向移动达到平衡态Ⅱ，所以同一种反应物在平衡态Ⅰ和平衡Ⅱ时浓度不相等，故D正确；
故选C．
在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）；正反应放热．某研究小组研究了其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：解：A．增大反应物的浓度瞬间，正反速率增大，逆反应速率不变，之后逐渐增大，图Ⅰ应是增大压强的原因，故A错误；
B．图Ⅱ在t0时刻正逆反应速率都增大，但仍相等，平衡不发生移动，应是加入催化剂的原因，故B正确；
C．图III甲、乙两个平衡状态不同，而加入催化剂，平衡不发生移动，故C错误；
D．图Ⅲ乙反应速率较大，如是增大压强，则平衡向正方向移动，SO2的转化率增大，故D错误．
故选B．
扫码查看完整答案与解析