化学反应速率与反应限度图像.doc

\ 化学反应速率与反应限度图像复习 一、化学平衡的图象 要熟练掌握各种外界条件对化学平衡移动的影响图像 1、浓度：（四个） 2、压强：（四个） 3、温度：（四个） 4、催化剂：（两个） 例：对于反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋qD(g)，若m＋n>p＋q且ΔH>0 1．v－t图象 2．v－p(T)图象 3．c－t图象 4．c－p(T)图象 5．其他图象 二、解答图象题目的一般方法与思路： 化学平衡图像常见的是以时间、压强、温度为自变量，以其它物理量为应变量的曲线。常见的设问方式是：判断化学平衡特征；应用勒夏特列原理分析平衡移动过程；逆向思维根据图像判断可逆反应的有关特征；综合运用速率与平衡知识进行有关计算。 (1)看图象： 一看面，即看清横坐标和纵坐标； 二看线，即看线的走向和变化趋势； 三看点，即看线是否通过原点，两条线的交点和线的拐点； 四看要不要作辅助线，即看是否需要作等温线和等压线； 五看定量图象中有关量的多少。 (2)想规律： 即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律，且熟练准确。 (3)作判断： 依题意仔细分析作出正确判断。 可供使用的技巧有： (1)先拐先平：在转化率—时间曲线中，先出现拐点的曲线先达到平衡(代表温度高、压强大)。 (2)定一议二：图象中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系。 典型问题 （一）看图说话：（给出图像判断反应特点） 1、已知某可逆反应mA(g)＋nB(g) pC(g)＋Q在密闭容器中进行反应，测得在不同时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气中的百分含量B%的关系曲线如图所示.则下列关系式正确的是 A.T1＜T2,P1＞P2,m＋n＞P,Q＜0 B.T1＞ T2,P2＞P1,m＋n＜P,Q＜0 C.T2＞ T1,P2＞P1,m＋n＜P,Q＜0 D.T1＞ T2,P2＞P1,m＋n＞P,Q＞0 2、（2011重庆） 一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图的是 A．CO2(g)＋2NH3(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(g)； △H＜0 B．CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)； △H＞0 C．CH3CH2OH (g)CH2=CH2(g)＋H2O(g)； △H＞0 D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)2 C6H5CH=CH2(g)＋2H2O(g)； △H＜0 3、在密闭容器中进行下列反应M(g)+N(g) R(g)+2L，在不同温度和压强下，R%在平衡混合物中的体积分数如下图所示，下列推断正确的是 A、正反应是吸热反应，L是气体 B、正反应是放热反应，L是气体 C、正反应是吸热反应，L是固体 D、正反应是放热反应，L是固体或液体 4、下图表示外界条件（温度、压力）的变化对下列反应的影响.L（s）＋G（g）2R(g) △H＞0在图中Y轴是指 A.平衡混合气中R的质量分数 B.平衡混合气中G的体积分数 C.G的转化率 D.L的转化率 5．可逆反应aX(气)+bY(气) cZ(气)+dW(气) △H=Q在压强P1、P2温度T1、T2下，产物W 的质量与反应时间t的关系如图。下列各项正确的是（ ） A．P1＞P2 B．Q＜0 C．T1＞T2 D．c+d＞a+b 6、(05全国I)右图是温度和压强对X＋Y2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是 A X和Y中只有一种为气态，Z为气态 B X、Y、Z均为气态 C 上述可逆反应的正反应为放热反应 D 上述反应的逆反应的ΔH>0 7．都符合两个图象的反应是（C%表法反应物质量分数，v表示速率，P表示压强，t表示时间）（ ） A．N2O3(g) NO2(g)+NO(g) △H＜0 B．2NO2(g)+H2O(1) 2HNO3(1)+NO(g)+ △H＜0 C．4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △H＜0 D．CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H＞0 C的体积分数 8、在容积一定的密闭容器中，可逆反应：A2(g)+ B2(g) x C(g)符合下列图Ⅰ所示关系。由此推断，对图Ⅱ的说法正确的是 A、P3P4，Y轴表示混合气体的密度 D．P3>P4，Y轴表示混合气体的平均摩尔质量 t1 t 9、对于达平衡的可逆反应X＋Y W＋Z，增大压强则正、逆反应速度（v）的变化如下图，分析可知X，Y，Z，W的聚集状态可能是 （ ） (A)Z，W为气体，X，Y中之一为气体 (B)Z，W中之一为气体，X，Y为非气体 (C)X，Y，Z皆为气体，W为非气体 (D)X，Y为气体，Z，W中之一为气体 （二）说话绘图：（给出反应特点判断图像正误） 1、（05北京）在一定温度不同压强（p1＜p2）下，可逆反应2X(g)2Y(g)＋Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数（）与反应时间（t）的关系有以下图示，正确的是 A B C D 2、（2011安徽高考9）电镀废液中Cr2O72－可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)： Cr2O72－（aq）+2Pb2＋（aq）+H2O（l）2 PbCrO4（s）+2H＋（aq） ΔH< 0 该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是 A B C D 3、右图曲线a表示放热反应X（g）+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是（ ） A．升高温度 B．加催化剂 C．增大体积 D．加大X的投入量 4、在容积固定的密闭容器中存在如下反应： A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH< 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，并根据实验数据作出下列关系图：下列判断一定错误的是 （ ） A．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且甲的温度较高 　 B．图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响，且甲使用的催化剂效率较高 C．图I研究的是不同催化剂对反应的影响，且乙使用的催化剂效率较高 D．图I研究的是压强对反应的影响，且乙的压强较高. 5、如图所示,a曲线表示一定条件下可逆反应:X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(s) ΔH< 0的反应过程中X的转化率和时间的关系.若使a曲线变为b曲线,可采取的措施是 [ ] A.加入催化剂 B.增大Y的浓度 C.降低温度 D.增大体系压强 6、对于反应A(气)+2B(气) 2C(气) △H＜0，下面各图能正确反映在这一反应中，反应时间t，温度T与平衡混合物中C的百分含量关系的是（ ） A B C D 7、的可逆反应，在室温条件下B％与压强（p）的关系如下图所示，则下列有关叙述正确的是 A．m＋n＜p　　　　　　 B．n＞p C．X点时混合物的正反应速率大于逆反应速率 D．X点比Y点混合物的反应速率慢 8、右图表示温度和压强对可逆反应：2K（g）＋Q(g)2Y(g) ；△H＜0的影响。 下列有关说法可能正确的是（ ） A．x轴表示Y的体积分数 B．x轴表示气体混合物的质量 C．其他条件相同时，P2下先达到化学平衡状态 D．P1＞P2 9、(2010四川理综)反应aM(g)＋bN(g) cP(g)＋dQ(g)达到平衡时，M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示，其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是(　　) A．同温同压同z时，加入催化剂，平衡时Q的体积分数增加 B．同压同z时，升高温度，平衡时Q的体积分数增加 C．同温同z时，增加压强，平衡时Q的体积分数增加 D．同温同压时，增加z，平衡时Q的体积分数增加 10、对于可逆反应：A2(g)+3B2(g) 2AB3(g) ΔH<0，，下列图像中正确的是（ ） 11、I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq) I(aq)某I2、KI混合溶液中，I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态。)下列说法正确的是(　　) A．反应I2(aq)＋I－(aq) I(aq)的ΔH>0 B．若温度T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1>K2 C．若反应进行到状态D时，一定有v正>v逆 D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大 12、(2010福建省福州质量评估)对于可逆反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH<0，下列研究目的和示意图相符的是(　　) A B C D 研究目的 压强(p)对反应的影响(p2>p1) 压强(p)对平衡常数的影响 温度(T)对反应的影响 温度(T)对反应的影响(T2>T1) 示意图 13、(2010江苏省镇江市模拟)根据下列有关图象，说法正确的是(　　) A．由图Ⅰ知，反应在T1、T3处达到平衡，且该反应的ΔH<0 B．由图Ⅱ知，反应在t6时，NH3体积分数最大 C．由图Ⅱ知，t3时采取降低反应温度的措施 D．由图Ⅲ知，在10 L容器、850 ℃时反应，到 4 min时，反应放出51.6 kJ的热量 14、在容积不变的密闭容器中存在如下反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<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 A．图Ⅰ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响 B．图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响 C．图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响，且甲的催化效率比乙高 D．图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响，且乙的压强较高 （三）其他图像 1、右图为条件一定时,反应2NO＋O22NO2＋Q(Q＞0)中NO的最大转化率与温度变化关系曲线图,图中有A、B、C、D、E五点，其中表示未达到平衡状态，且V正＜V逆的点是[ ] A.B和C B.A和E C.E D.A和C 2、在容积相同的五个密闭容器中分别放入同量的A2和B2，在不同温度下同时任其发生反应：A2（g）＋3B2(g) 2AB3（g），分别在某一同时刻测得其中AB3所占的体积分数变化如图所示.下列说法不正确的是 [ ] A.正反应是放热反应 B.E、F二点尚未达到平衡 C.H、I二点尚未达到平衡 D.G、H、I三点可能已达平衡状态 3、已知可逆反应aA+bBcC中，物质的含量A％和C％随温度的变化曲线如图所示， 下列说法正确的是 A．该反应在T1；T3温度时达到过化学平衡 B．该反应在T2温度时达到过化学平衡 C．该反应的逆反应是放热反应 D．升高温度，平衡会向正反应方向移动 4、在容积固定的4L密闭容器里，进行可逆反应：X(气)＋2Y(气)2Z(气)，并达到平衡，在此过程中，以Y的浓度改变表示的反应运率v(正)、v(逆)与时间t的关系如右图。则图中阴影部分面积表示 A X的浓度减少 B Y的物质的量减少 C Z的浓度增加 D X的物质的量减少 5、（06江苏）某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对化学平衡的影响，得到如下变化规律（图中P表示压强，T表示温度，n表示物质的量）： 根据以上规律判断，上列结论正确的是 A 反应Ⅰ：△H＞0，P2＞P1 B 反应Ⅱ：△H＜0，T1＜T2 C 反应Ⅲ：△H＞0，T2＞T1；或△H＜0，T2＜T1 D 反应Ⅳ：△H＜0，T2＞T1 6、(2011湖北黄冈)右图表示可逆反应A(s)＋B(g) nC(g)　ΔH＝Q(n为正整数)在不同条件下反应，混合物中C的百分含量和反应过程所需时间的关系曲线。下列有关叙述中一定正确的是(　　) A．其他条件相同，a表示使用了催化剂，b没有使用催化剂 B．其他条件相同，若只改变温度，则a比b的温度高且ΔH>0 C．其他条件相同，若只改变压强，则a比b的压强大且n≥2 D．其他条件相同，若改变A的物质的量，则a比b消耗A的物质的量少 7、（2011北京高考12）已知反应：2CH3COCH3(l) CH3COCH2COH(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3，分别在0℃和20℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y－t）如下图所示。下列说法正确的是 A.b代表0℃下CH3COCH3的Y－t曲线 B.反应进行到20min末，H3COCH3的 C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率 D.从Y=0到Y=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的 a b φ t φ t φ t a b 400℃ 500℃ 8、某可逆反应为：2A(g)＋B(g) 2C(g)＋Q，下图中的甲、乙、丙分别表示在不同条件下，生成物C在反应混合物中的体积分数(φ)与反应时间(t)的关系。 丙 乙 甲 (1)若甲图中的a、b两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况，则曲线＿＿＿表示的是无催化剂时的情况。 (2)若乙图中的两条曲线分别表示在400℃和500℃时的情况，则Q＿＿(填“›”“‹”)0。 (3)若丙图中的a、b两条曲线分别表示在不同压强时的情况，则曲线＿＿＿表示的压强较大时的情况。 (4)若将上述反应应用于工业生产，则理论上工业生产的条件应选择 ；但实际生产中温度的选择与理论上不同的原因可能是 ，压强的选择为常压的原因可能是＿＿＿＿＿ 9、05上海在某一容积为2L的密闭容器内，加入0.8mol的H2和0.6mol的I2，在一定的条件下发生如下反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g) △H＜0反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1： （1）该反应的化学平衡常数表达式为 ； （2）根据图1数据，反应开始至达到平衡时，平均速率v(HI)为 ； （3）反应达到平衡后，第8分钟时： ①若升高温度，化学平衡常数K（填写增大、减小或不变）HI浓度的变化正确 ；（用图2中a～c的编号回答） ②若加入I2，H2浓度的变化正确的是 。（用图2中d～f的编号回答） （4）反应达到平衡后，第8分钟时，若反容器的容积扩大一倍，请在图3中画出8分钟后HI浓度的变化情况。 10、（2011福建高考12）25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如下图所示。下列判断正确的是 A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大 B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小 C．升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应 △H＞0 D．25℃时，该反应的平衡常数K＝2.2 11、（2011四川）可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g) 、 ②2M（g）N（g）+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示： 下列判断正确的是 A. 反应①的正反应是吸热反应 B. 达平衡（I）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15 C. 达平衡（I）时，X的转化率为 D. 在平衡（I）和平衡（II）中M的体积分数相等 12、将2 mol碘蒸气和1 mol H2置于体积为2 L的密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：I2(g)＋H2(g) 2HI(g)　ΔH<0。当反应达到平衡的过程中，HI的体积分数φ(HI)随时间变化如图曲线(Ⅱ)所示： (1)达到平衡后，若升高温度，平衡混合物的颜色________(填“变深”或“变浅”)；在恒容条件下，加入一定量的氢气，化学平衡________移动(填“正向”或“逆向”)。 (2)该温度下的化学平衡常数为____________(保留1位小数)。 (3)若改变反应条件，在甲条件下φ(HI)的变化如图曲线(Ⅰ)所示，在乙条件下φ(HI)的变化如图曲线(Ⅲ)所示。则甲条件可能是________(填入下列条件的序号，下同)，乙条件可能是________。 ①恒温条件下，扩大反应容器体积； ②恒容条件下，降低温度； ③恒温条件下，缩小反应容器体积； ④恒容条件下，升高温度； ⑤恒温恒容条件下，加入适当催化剂。 (4)若保持温度不变，在另一相同的2 L的密闭容器中加入a mol I2(g)、b mol H2和c mol HI(a、b、c均大于0)，发生反应，达平衡时，HI的体积分数仍为0.60，则a、b、c的关系是________。 13、(2011全国II卷28) 反应aA(g)+bB(g) cC(g)（ΔH＜0）在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示： 回答问题： (1）反应的化学方程式中，a:b:c为_____________; (2）A的平均反应速率vI(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为_________； (3）B的平衡转化率αI(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是_____,其值是__________; (4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是________________,采取的措施是____________; (5）比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低：T2 T3(填“>”“<”“=”），判断的理由是_________________________________________; (6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示第IV阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、C）。 0.0 5.0 10.0 0.0 5.0 10.0 1.0 2.0 Ⅲ Ⅳ 时间/min 浓度/molL－1 B A C 补充习题 1、在一定条件下，可逆反A+B M+c的变化如右图所示，已知坐标表示在不同湿度和压强下生成物C在混合物中的质量分数，p为反应在T2的湿度时达到平衡后向容器加压的变化情况，问： （1）湿度T1_________T2(填＜、＞或=＝. （2）正反应是_______反应（填吸热或和热）. （3）如果A、B、C均为气体，则m_______ 2（填＜、＞或=＝ （4）当湿度和容积不变时，如在平衡体系中 加入一定量的某稀有气体，则体生活费的压强 _________，平衡______移动. 2、在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应m X(g) n Y(g)；ΔH＝Q kJ/mol。反应达到平衡时，Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示： 下列说法正确的是(　　) A．m>n B．体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动 C．Q<0 D．温度不变，压强增大，Y的质量分数减少 3、下图表示反应X(g) 4Y(g)＋Z(g)ΔH<0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：下列有关该反应的描述正确的是(　　) A．第6 min后，反应就终止了 B．X的平衡转化率为85% C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85% D．若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小 4．在容积一定的密闭容器中发生可逆反应A（g）+2B（g）2C（g）△H＞0平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是 （A）P1< P2，纵坐标指A的质量分数 （B）P1> P2，纵坐标指C的质量分数 （C）P1< P2，纵坐标指A的转化率 （D）P1< P2，纵坐标指混合气体的平均摩尔质量 5、一定条件下，在某容器中充入N2和H2，反应N2+3H22NH3 ΔH<0，达到平衡，当条件改变时原平衡被破坏，反应一段时间后又建立新平衡，则符合下图变化的条件是 A. 可逆反应达到平衡后，又充入氮气同时分离出氨 B. 可逆反应达到平衡后，再升高温度 C. 可逆反应达到平衡后，再减小压强 D. 可逆反应达到平衡后，再增大压强 6、(2010石家庄质量检测)在一密闭容器中发生反应N2＋3H22NH3，达到平衡后，只改变某一个条件时，反应速率与反应时间的关系如图所示。 回答下列问题： (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________。 7、某温度时，在2 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示。 (1)根据表中数据，在图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线： t/min X/mol Y/mol Z/mol 0 1.00 1.00 0.00 1 0.90 0.80 0.20 3 0.75 0.50 0.50 5 0.65 0.30 0.70 9 0.55 0.10 0.90 10 0.55 0.10 0.90 14 0.55 0.10 0.90