- 化学反应速率与化学平衡图象的综合应用
- 共143题
（1）4CO（g）+2NO2（g）═4CO2（g）+N2（g）△H=-1 200kJ•mol-1
对于该反应，温度不同（T2＞T1）、其他条件相同时，下列图象正确的是______（填代号）．
（2）汽车尾气中CO与H2O（g）在一定条件下可以发生反应：
CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H＜0．
820℃时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，达到平衡状态，K=1.0．
①该反应的平衡常数表达式为______．
②平衡时，甲容器中CO的转化率是______．比较下列容器中CO的转化率：乙______甲；丙______甲（填“＞”、“=”或“＜”）．
③丙容器中，通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，则温度______（填“升高”或“降低”），平衡常数K______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
正确答案
解：（1）该反应为放热反应，升高温度，正逆反应速率均增大，都应该离开原来的速率点，图象与实际情况不相符，故甲错误；
升高温度，反应向着逆向进行，反应物的转化率减小，反应速率加快，图象与实际反应一致，故乙正确，
压强相同时，升高温度，反应向着逆向移动，一氧化氮的体积分数应该增大，图象与实际不相符，故丙错误，
故答案为：乙；
（2）①CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），该反应的平衡常数表达式为：K═
故答案为：K=
②设甲容器中CO消耗的物质的量为x，
CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）
初始量：0.1 0.1 0 0
变化量：x x x x
平衡量：0.1-x 0.1-x x x
则K=
解得x=0.5，所以甲容器中CO的转化率=
根据投料情况知道，乙相当于在甲的基础上增加了水蒸气的投料，所以会使得一氧化碳的转化率增大，丙装置投料是甲装置的2倍，对于化学反应前后系数和不变的反应来说，建立的平衡是等效的，所以两种情况下，转化率是相等的，
故答案为：50%；＞；=；
③丙容器中，通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，需要使化学平衡向着正向移动，由于该反应为放热反应，要增大一氧化碳的转化率，应该降低温度；由于平衡向着正向移动，反应物浓度减小，生成物浓度增大，则该反应的化学平衡常数增大，
故答案为：降低；增大．
解析
解：（1）该反应为放热反应，升高温度，正逆反应速率均增大，都应该离开原来的速率点，图象与实际情况不相符，故甲错误；
升高温度，反应向着逆向进行，反应物的转化率减小，反应速率加快，图象与实际反应一致，故乙正确，
压强相同时，升高温度，反应向着逆向移动，一氧化氮的体积分数应该增大，图象与实际不相符，故丙错误，
故答案为：乙；
（2）①CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g），该反应的平衡常数表达式为：K═
故答案为：K=
②设甲容器中CO消耗的物质的量为x，
CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）
初始量：0.1 0.1 0 0
变化量：x x x x
平衡量：0.1-x 0.1-x x x
则K=
解得x=0.5，所以甲容器中CO的转化率=
根据投料情况知道，乙相当于在甲的基础上增加了水蒸气的投料，所以会使得一氧化碳的转化率增大，丙装置投料是甲装置的2倍，对于化学反应前后系数和不变的反应来说，建立的平衡是等效的，所以两种情况下，转化率是相等的，
故答案为：50%；＞；=；
③丙容器中，通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，需要使化学平衡向着正向移动，由于该反应为放热反应，要增大一氧化碳的转化率，应该降低温度；由于平衡向着正向移动，反应物浓度减小，生成物浓度增大，则该反应的化学平衡常数增大，
故答案为：降低；增大．
下图中，在某可逆反应达到平衡状态后，只升高温度时对化学反应速率影响的图象中，正确的是（ ）
A
B
C
D
正确答案
解析
解：A、由图象可知，升温的瞬间逆反应速率不变，与升高温度正逆反应速率均增大相矛盾，故A错误；
B、由图象可知，升高温度正逆反应速率都增大，若逆反应为吸热反应，升高温度，化学平衡逆向移动，则逆反应速率大于正反应速率，故B正确；
C、由图可知，升高温度，正逆反应速率减小，与事实不符，故C错误；
D、由图象可知，升高温度时正逆反应速率均增大，但正逆反应速率不会同等程度的增大，与事实不符，故D错误；
故选B．
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，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，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D正确；
故选C．
正确答案
解析
解：由图可知，在其他条件不变的情况下，增大压强，逆反应速率比正反应速率增大更多，平衡向逆反应移动，则气态反应物的化学计量数之和小于气态生成物的化学计量数之和，
A、若Z、W均为气体，对于可逆反应X+Y⇌Z+W，气态反应物的化学计量数之和小于气态生成物的化学计量数之和，由于正反应速率增大，故X、Y中有一种是气体，故A正确；
B、若Z、W中有一种是气体，X、Y皆非气体，增大压强，不影响正反应速率，故B错误；
C、X、Y、Z、W皆非气体，改变压强，不影响反应速率，影响平衡移动，故C错误
D、X、Y均为气体，Z、W中有一种为气体，增大压强平衡向正反应移动，与图象不符合，故D错误；
故选A．
正确答案
解析
解：可逆反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，该反应为体积减小的放热反应，
t0～t1，正、逆反应速率相等，平衡不移动；
t1～t2，正、逆反应速率都增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡向逆反应方向移动，导致氨气的含量降低，氨气含量较t0～t1低；
t2～t3，正、逆反应速率相等，处于平衡状态，氨气的含量不变，氨气含量较t1～t2低；
t3～t4，正、逆反应速率都同等程度的增大平衡不移动，氨气的含量不变，氨气含量与t2～t3相同；
t4～t5，正、逆反应速率都降低，但逆反应速率大于正反应速率，导致平衡向逆反应方向移动，氨气的含量降低；
t5～t6，正、逆反应速率相等，平衡不移动，氨气的含量不变，氨气含量较t4～t5低；
所以平衡混合物中氨的百分含量最低的时间段是t5～t6，NH3的含量最高的一段时间是t0～t1，
故答案为：A．
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