- 化学反应速率与化学平衡图象的综合应用
- 共143题
（1）汽车内燃机工作时发生反应：N2（g）+O2（g）⇌2NO（g），是导致汽车尾气中含有NO的原因之一．在某恒容容器中该反应开始至达到平衡的过程中，下列各项发生变化的是______（填序号）．
A．混合气体的密度 B．混合气体的压强
C．正反应速率 D．单位时间内，消耗N2和消耗NO的物质的量之比
（2）降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：
2NO（g）+2CO（g）
①该反应的化学平衡常数表达式为K=______．
②在一定温度下，将2mol NO、1mol CO充入1L固定容积的容器中，若5min后达到平衡状态，CO2的平均反应速率v （CO2）=0.1mol•（L•min）-1，则NO的转化率是______．若保持温度不变，再向平衡后容器中充入CO 0.5mol、N2 0.75mol，平衡将______移动（填“向左”、“向右”或“不”）．
③如图是反应2NO（g）+2CO（g）
（3）利用氧化吸收法也可以除去NO．首先向NO中补充适量氧气，形成由NO和NO2组成氮氧化物，该混合物中n（NO）：n（NO2）=1：3，将混合气体通入石灰乳中，使之转化为硝酸钙．
①写出氧化吸收法出去氮氧化物的化学方程式______．
②现有标准状况下的O2 33.6mL，理论上可以处理该氮氧化物______mL（标准状况下）．
正确答案
解：（1）A．混合气体的总质量不变，容器的体积不变，混合气体的密度不变，故A错误；
B．混合气体总的物质的量不变，容器体积不变，混合气体的压强不变，故B错误；
C．随着反应的进行，反应物浓度降低，则正反应速率逐渐降低，故C正确；
D．随反应进行，反应物浓度降低，正反应速率逐渐降低，生成物的浓度增大，逆反应速率增大，故单位时间内，N2的消耗量减小，NO的消耗量增大，单位时间内，N2和NO的消耗量之比减小，故正确；
故答案为：CD；
（2）①反应方程式2NO（g）+2CO（g）
故答案为：
②若5min后达到平衡状态，CO2的平均反应速率v （CO2）=0.1mol•（L•min）-1，反应生成二氧化碳的浓度为：0.1mol•（L•min）-1×5min=0.5mol/L，反应消耗NO的浓度为：c（NO）=c（CO2）=0.5mol/L，
所以NO的转化率为：
达到平衡时各组分的浓度分别为：c（CO2）=0.5mol/L、c（NO）=
当再向平衡后容器中充入CO 0.5mol、N2 0.75mol后，CO浓度变为：c（CO）=0.5mol/L+
故答案为：25%；不；
③根据图象可知，t4时刻正逆反应速率都同时减小，可能是减小压强或者降低温度，若降低温度，该反应是吸热反应，平衡向着正向移动，而t4时刻v（逆）＞v（正），平衡向着逆向移动，说明是减小了压强，
故答案为：减小压强；
（3）①利用氧化吸收法也可以除去NO．首先向NO中补充适量氧气，形成由NO和NO2组成氮氧化物，该混合物中n（NO）：n（NO2）=1：3，将混合气体通入石灰乳中，使之转化为硝酸钙，设一氧化氮为1mol，则二氧化氮为3mol，1mol一氧化氮转化成硝酸根离子失去3mol电子，3mol二氧化氮转化成硝酸失去3mol电子，总共失去6mol电子，需要消耗氧气的物质的量为
故答案为：3O2+2NO+6NO2+4Ca（OH）2=4Ca（NO3）2+4H2O；
②反应方程式：3O2+2NO+6NO2+4Ca（OH）2=4Ca（NO3）2+4H2O
3 2 6
33.6mL x y，
解得：x=22.4mL，y=67.2mL，
则标准状况下的O2 33.6mL，理论上可以处理该氮氧化物体积为：22.4mL+67.2mL=89.6mL，
故答案为：89.6mL．
解析
解：（1）A．混合气体的总质量不变，容器的体积不变，混合气体的密度不变，故A错误；
B．混合气体总的物质的量不变，容器体积不变，混合气体的压强不变，故B错误；
C．随着反应的进行，反应物浓度降低，则正反应速率逐渐降低，故C正确；
D．随反应进行，反应物浓度降低，正反应速率逐渐降低，生成物的浓度增大，逆反应速率增大，故单位时间内，N2的消耗量减小，NO的消耗量增大，单位时间内，N2和NO的消耗量之比减小，故正确；
故答案为：CD；
（2）①反应方程式2NO（g）+2CO（g）
故答案为：
②若5min后达到平衡状态，CO2的平均反应速率v （CO2）=0.1mol•（L•min）-1，反应生成二氧化碳的浓度为：0.1mol•（L•min）-1×5min=0.5mol/L，反应消耗NO的浓度为：c（NO）=c（CO2）=0.5mol/L，
所以NO的转化率为：
达到平衡时各组分的浓度分别为：c（CO2）=0.5mol/L、c（NO）=
当再向平衡后容器中充入CO 0.5mol、N2 0.75mol后，CO浓度变为：c（CO）=0.5mol/L+
故答案为：25%；不；
③根据图象可知，t4时刻正逆反应速率都同时减小，可能是减小压强或者降低温度，若降低温度，该反应是吸热反应，平衡向着正向移动，而t4时刻v（逆）＞v（正），平衡向着逆向移动，说明是减小了压强，
故答案为：减小压强；
（3）①利用氧化吸收法也可以除去NO．首先向NO中补充适量氧气，形成由NO和NO2组成氮氧化物，该混合物中n（NO）：n（NO2）=1：3，将混合气体通入石灰乳中，使之转化为硝酸钙，设一氧化氮为1mol，则二氧化氮为3mol，1mol一氧化氮转化成硝酸根离子失去3mol电子，3mol二氧化氮转化成硝酸失去3mol电子，总共失去6mol电子，需要消耗氧气的物质的量为
故答案为：3O2+2NO+6NO2+4Ca（OH）2=4Ca（NO3）2+4H2O；
②反应方程式：3O2+2NO+6NO2+4Ca（OH）2=4Ca（NO3）2+4H2O
3 2 6
33.6mL x y，
解得：x=22.4mL，y=67.2mL，
则标准状况下的O2 33.6mL，理论上可以处理该氮氧化物体积为：22.4mL+67.2mL=89.6mL，
故答案为：89.6mL．
正确答案
解析
解：分析图象可知，t2→t3是原平衡逆向移动后建立的平衡，SO3的百分含量降低，t3→t4和t2→t3两个时间段内，SO3的百分含量相同，t5→t6是平衡再次逆向移动后建立的平衡，SO3的百分含量再次降低，所以t0→t1时间段内达到的平衡状态下三氧化硫的百分含量最大，
故选A．
（2015秋•濮阳校级期中）在一定条件下，反应A（g）+B（g）⇌C（g）△H＜0，达平衡后，在下列空格填入对应图的序号：
（1）升温：______
（2）减压：______
（3）减少C的量：______
（4）增加A的量：______
（5）使用催化剂：______．
正确答案
解：（1）升温，正逆化学反应速率迅速加快，反应向着吸热方向进行，即向着逆向进行，所以逆反应速率大于正反应速率，故选B；
（2）减压，正逆反应速率都减慢，反应向着气体系数和增加的方向即逆向进行，所以逆反应速率大于正反应速率，故选C；
（3）减少C的量：正逆反应速率减慢，逆反应速率迅速减慢，但是平衡正向移动，所以正反应速率大于逆反应速率，故选E；
（4）增加A的量：正逆反应速率加快，但是平衡正向移动，所以正反应速率大于逆反应速率，故选A；
（5）使用催化剂：正逆反应速率都加快，但是不会引起化学平衡的移动，故选D．
解析
解：（1）升温，正逆化学反应速率迅速加快，反应向着吸热方向进行，即向着逆向进行，所以逆反应速率大于正反应速率，故选B；
（2）减压，正逆反应速率都减慢，反应向着气体系数和增加的方向即逆向进行，所以逆反应速率大于正反应速率，故选C；
（3）减少C的量：正逆反应速率减慢，逆反应速率迅速减慢，但是平衡正向移动，所以正反应速率大于逆反应速率，故选E；
（4）增加A的量：正逆反应速率加快，但是平衡正向移动，所以正反应速率大于逆反应速率，故选A；
（5）使用催化剂：正逆反应速率都加快，但是不会引起化学平衡的移动，故选D．
（2015秋•贵州校级期末）在密闭容器中，反应2X（g）+Y2（g）⇌2XY（g）；△H＜0，达到甲平衡．在仅改变某一条件后，达到乙平衡，下列分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：该可逆反应是反应前后气体体积减小的放热反应，
A．图I中，改变条件，平衡向正反应方向移动，改变条件时反应速率与原来平衡点没有接触点，说明改变的条件是增大压强，平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，所以K1=K2，故A错误；
B．该反应前后气体体积计量数之和改变，图II中，改变条件正逆反应速率相等，平衡不移动，说明加入的是催化剂，故B错误；
C．根据B知，改变的条件是催化剂，故C错误；
D．该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，则产物含量减少，如果改变的条件是温度，根据“先拐先平数值大”知，则乙温度高于甲，故D正确；
故选D．
正确答案
解析
解：该反应为气体体积减小的反应，且为放热反应，由图象可知，t1时正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，则平衡逆向移动；t3时正逆反应速率同等程度的增大，t4时正逆反应速率均减小，但逆反应速率大于正反应速率，则化学平衡逆向移动，
A．由上述分析可知，t3时平衡不移动，t1、t4时改变条件反应均逆向移动，氨气的含量减少，则氨气的体积分数最高的一段时间为t0-t1，故A错误；
B．t2-t3达到化学平衡状态，体积分数不变，t3-t4时间段化学平衡不移动，所以氨气的体积分数相等，故B正确；
C．t1时正逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，改变条件为降低压强，而降低温度平衡正向移动，故C错误；
D．t4-t5时间段，逆反应速率大于正反应速率，则化学平衡逆向移动，故D错误；
故选B．
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