2020高考化学三轮冲刺最后30天之考前争分系列热点突破四化学反应速率与化学平衡图像解题方法学案

2019年

解析 依据题中图示，可看出T1>T2，由于T1时X的平衡浓度大，可推出该反应为放热反应。A项，M点与W点比较，X的转化量前者小于后者，故进行到M点放出的热量应小于进行到W点放出的热量，A项错误；B项，2v(Y)＝v(X)＝ mol·L－1·min－1，B项错误；C项，T1>T2且M点的Y的浓度大于N点的，故M点v逆大于N点v逆，而M点v正＝v逆，所以M点v正大于N点v逆，C项正确；D项，恒容时充入

X，压强增大，平衡正向移动，X的转化率增大，D项错误。

3．[2017·安徽合肥教学质量检测]在密闭容器中进行反应：X(g)＋2Y(g)2Z(g)

ΔH>0。下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是( )

答案 C

解析 正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，正反应速率大于逆反应速率，A错误；正反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，Z的含量升高，B错误；升高温度或增大压强，平衡均向正反应方向进行，X的转化率升高，C正确；平衡常

数只与温度有关，温度不变，平衡常数为定值，D错误。

4．[2017·惠州调研]在2 L密闭容器中进行反应C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH>0，测得c(H2O)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是( )

A．0～5 min内，v(H2)＝0.05 mol·L－1·min－1 B．5 min时该反应的K值一定小于12 min时的K值

C．10 min时，改变的外界条件可能是减小压强 D．5 min时该反应的v(正)大于11 min时的v(逆)

答案 B

解析 由题图可知，0～5 min内Δc(H2O)＝0.50 mol·L－1，则有v(H2O)＝＝0.10 mol·L－1·min－1，v(H2)＝v(H2O)＝0.10 mol·L－1·min－1，A错误；10 min时改变反应条件，c(H2O)逐渐减小至0.25 mol·L－1，说明反应正向移动，且反应速率加快，应由升高温度引起，则有K(5 min)

知，5 min时该反应的v(正)小于11 min时的v(逆)，D错误。

5．温度为T0时，在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋Y(g)Z(g)(未配平)，4 min时达到平衡，各物质浓度随时间变化的关系如图甲所示。其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图乙所示。下列叙述正确的

2019年

是( )

A．发生反应时，各物质的反应速率大小关系为v(X)＝v(Y)＝2v(Z)

B．图甲中反应达到平衡时，Y的转化率为37.5%

C．T0时，该反应的平衡常数为33.3

D．该反应正反应的反应热ΔH<0

答案 C

解析 由图甲可知，平衡时，X、Y、Z的物质的量浓度变化量分别为0.25 mol/L、0.25 mol/L、0.5 mol/L，化学计量数之比等于反应物、生成物的物质的量变化量之比，故反应为X(g)＋Y(g)2Z(g)；由图乙可知，温度为T1时先达到平衡，所以T1>T2，温度越高，平衡时Z的物质的量浓度越大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，升高温度平衡向吸热方向移动，故正反应为吸热反应。A项，由上述分析可知，反应为X(g)＋Y(g)2Z(g)，速率之比等于各物质的化学计量数之比，所以反应时各物质的反应速率大小关系为2v(X)＝2v(Y)＝v(Z)，错误；B项，由图甲可知，Y的起始浓度为0.4 mol/L，平衡时Y的物质的量浓度为0.15 mol/L，Y的浓度变化了0.25 mol/L，故平衡时Y的转化率为×100%＝62.5%，错误；C项，由图甲可知，平衡时，X、Y、Z的物质的量浓度分别为0.05 mol/L、0.15 mol/L、0.5 mol/L，K＝＝＝33.3，正确；

D项，由上述分析可知，该反应正反应为吸热反应，故ΔH>0，错误。6．[2017·天津××区质检]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，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)，下列说法不正确的是( )

A．温度为T1时，向该平衡体系中加入KI固体，平衡正向移动

B．反应I2(aq)＋I－(aq)I(aq)的ΔH<0

C．若T1时，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b时I2的转化率更高

答案 D

解析 温度为T1时，加入KI固体，碘离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，故A正确；由图像中曲线的变化趋势可知，当温度升高时，I的物质的量浓度减小，说明升温平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为放热反应，反应I2(aq)＋I－(aq)I(aq)的ΔH<0，故B正确；反应进行到状态d时，反应未达到平衡状态，反应趋向于平衡，则反应向生成I的方向移动，则v正>v逆，故C正确；状态b相当于在状

2019年

态a的基础上升高温度，该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向

移动，状态b时I2的转化率更低，故D错误。

7．工业上用下列反应合成甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。在固定容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，研究温度对反应的影响，实验结果如图所示(注：T1、T2均大于300 ℃)。下列说法正确的

是( )

A．温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)＝ mol·L

－1·min－1

B．该反应在温度为T1时的平衡常数比温度为T2时的小

C．该反应的正反应为放热反应

D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时减小

答案 C

解析 由图像可知在温度为T2时反应先达到平衡，因此温度T2>T1，温度高反应达平衡时甲醇的物质的量反而低，说明正反应是放热反应，升高温度平衡常数减小，故B项错误，C项正确；温度为T1时，从反应开始到达到平衡，生成甲醇的物质的量为n1 mol，此时甲醇的浓度为 mol·L－1，所以生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)＝ mol·L－1·min－1，A项错误；因为温度T2>T1，所以A点的反应体系从T1变到T2时，平衡会向逆反应方向移动，即生成物浓度减小而反应物浓度增大，增大，所以D

项错误。

8．对于密闭容器中的可逆反应A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)，探究单一条件改变情况下，可能引起平衡状态的改变，得到如图所示的曲线(图中T表示温度，n表示物质的

量)。下列判断正确的是( )

A．加入催化剂可以使状态d变为状态b B．若T1>T2，则逆反应一定是放热反应 C．达到平衡时，A2的转化率大小为b>a>c

D．在T2和n(A2)不变时达到平衡，AB3的物质的量的大小为c>b>a

答案 D

解析 加入催化剂只改变反应速率，不能使平衡发生移动，故加入催化剂不能使状态d变为状态b，A错误。若T1>T2，由题图可知，温度升高，n(B2)不变时，平衡时AB3的体积分数减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则逆反应是吸热反应，B错

2019年

误。图中横坐标为n起始(B2)，增大一种反应物的量会提高另一种反应物的转化率，则n起始(B2)越大，平衡时A2的转化率越大，即达到平衡时A2的转化率大小为c>b>a，C错误。其他条件相同时，n起始(B2)越大，平衡时A2的转化率越大，则平衡时AB3

的物质的量越大，故平衡时AB3的物质的量的大小为c>b>a，D正确。

9．(1)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)＋

3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)。测得CH3OH的物质的量随时间的变化如下图。①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________KⅡ(填“>”“＝”或

“<”)。

②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，

一段时间后达到平衡。

若甲平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分 数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为________。(2)利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)作用下，CH4产量随光照时间的变化如下图。在0～15小

时内，CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为________(填序号)。

答案 (1)①> ②0.4

(2)Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ

解析 (1)①分析图像知KⅠ>KⅡ。

② CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) 初始量/mol 1 3 0 0 转化量/mol x 3x x x 平衡量/mol 1－x 3－3x x x

4－2x＝4×0.8，得x＝0.4

根据题意可得，甲乙为等效平衡，且起始时维持反应逆向进行。所以若全部由生

成物投料时，c＝1 mol，同时c要大于平衡时的量，故有0.4

(2)由图可知，相同时间内CH4的产率越高，其平均生成速率越大，0～15小时内，

CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ。