《化学反应速率化学平衡图像》习题及答案

专题42化学反应速率与平衡图像问题1．【2022年湖南卷】向体积均为1L 的两恒容容器中分别充入2mol X 和1mol Y 发生反应：2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH ，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。

下列说法正确的是A ．ΔH>0B ．气体的总物质的量：a c n <nC ．a 点平衡常数：K>12D ．反应速率：a b v <v 正正【答案】BC 【解析】A ．甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程PV=nRT 可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即H ∆＜0，故A 错误；B ．根据A 项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a 点和c 点的压强相等，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：n a ＜n c ，故B 正确；C ．a 点为平衡点，此时容器的总压为p ，根据理想气体状态方程PV=nRT 可知，在恒容条件下进行，气体的物质的量之比等于P T整体之比，根据A 项分析可知，绝热条件下，反应到平衡状态放热，所以T a ＞T 始，压强：Pa=12P 始，则n a ＜12n 始，可设Y 转化的物质的量浓度为xmol∙L −1，则列出三段式如下：02X(g)+Y(g)Z(g)2102x xx 22x 1x x c cc ∆-- 平，则有[(22x)(1x)x]mol -+-+＜13mol 2⨯，计算得到x ＞0.75，那么化学平衡常数K=2c(Z)c (X)c(Y)⋅＞20.75120.50.25=⨯，故C 正确；D ．根据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即V a 正＞V b 正，故D 错误。

化学反应速率和化学平衡图像题专练题组一速率—时间图像1. 在密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反应放热)，如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像，推断在t1时刻突然改变的条件可能是( )A．催化剂失效B．减小生成物的浓度C．降低体系温度D．增大容器的体积答案 C解析从图像可以看出：改变条件后，反应速率与原平衡速率出现断点且低于原平衡反应速率，说明改变的条件可能是降低温度或减压。

从改变条件后的v′正与v′逆的大小关系，可得出化学平衡正向移动。

降低温度，该平衡正向移动，必有v′正>v′逆，故选C。

2.向一容积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH<0，当达平衡后，t0时若保持混合气体总物质的量不变而改变某一反应条件，使平衡移动(如图所示)，下列说法正确的是( )A．容器内气体颜色变深，平均相对分子质量不变B．平衡不移动，混合气体密度增大C．H2转化率增大，HI平衡浓度减小D．t0时改变的条件为减小体积或升高体系温度答案 A解析条件改变后，正、逆反应速率均增大，但是逆反应速率大于正反应速率，平衡逆向移动，改变的条件应为升高温度，A项正确。

题组二时间—浓度(物质的量)图像3．已知X(g)和Y(g)可以相互转化：2X(g)Y(g) ΔH<0。

现将一定量X(g)和Y(g)的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中，反应物及生成物的浓度随时间变化的关系如图所示。

则下列说法不正确的是( )A．若混合气体的压强不变，则说明反应已达化学平衡状态B．a、b、c、d四个点表示的反应体系中，表示化学反应处于平衡状态的只有b点C．25～30min内用X表示的平均化学反应速率是0.08mol·L－1·min－1D．反应进行至25min时，曲线发生变化的原因是增加Y的浓度答案 D解析正反应是气体分子数减小的反应，所以当压强不再发生变化时，可以说明反应已经达到平衡状态，A项正确；根据图像可知，只有b 点表示的反应体系中，各物质的浓度不再发生变化，所以只有b点表示反应处于平衡状态，B项正确；25～30min内X的浓度变化量是0.4mol·L－1，所以用X表示的平均化学反应速率是0.4mol·L－15min＝0.08mol·L－1·min－1，C项正确；反应进行至25min时，X物质的浓度增大，D项不正确。

化学反应平衡图像同步练习 （答题时间：40分钟）一、选择题1. 汽车尾气中NO 产生的反应为：N 2（g ）＋O 2（g ）⇌2NO （g ）。

一定条件下，等物质的量的N 2（g ）和O 2（g ）在恒容密闭容器中反应，如图曲线a 表示该反应在温度T 下N 2的浓度随时间的变化，曲线b 表示该反应在某一起始反应条件改变时N 2的浓度随时间的变化。

下列叙述正确的是（ ）A. 温度T 下，该反应的平衡常数K ＝21210)(4c c c - B. 温度T 下，随着反应的进行，混合气体的密度减小 C. 曲线b 对应的条件改变可能是加入了催化剂D. 若曲线b 对应的条件改变是温度，可判断该反应的ΔH <02. 在恒容密闭容器中通入X 并发生反应：2X （g ）⇌Y （g ），温度T 1、T 2下X 的物质的量浓度c （X ）随时间t 变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是（ ）A. 该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量B. T 2下，在0～t 1时间内，v （Y ）＝1t ba -mol·L －1·min －1 C. M 点的正反应速率v 正大于N 点的逆反应速率v 逆 D. M 点时再加入一定量X ，平衡后X 的转化率减小3. 已知：CO 2（g ）＋3H 2（g ）⇌CH 3OH （g ）＋H 2O （g ） ΔH ＝－49. 0 kJ·mol －1。

一定条件下，向体积为1 L 的恒容密闭容器中充入1 mol CO 2和3 mol H 2，测得CO 2和CH 3OH （g ）的浓度随时间变化曲线如图所示。

下列叙述中正确的是（ ）A. 3 min时，用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率B. 从反应开始到平衡，用H2表示的平均反应速率v（H2）＝0. 225 mol·L－1·min－1C. 13 min时，向容器中充入2 mol氦气，该反应的化学反应速率增加D. 13 min时，向容器中充入2 mol氦气，CO2的转化率增加4. 有如下可逆反应：A（g）＋B（s）⇌C（s）＋D（g）ΔH>0。

热点题型9化学反应速率与化学平衡图像题热点一利用速率-时间图像的“断点”探究外因对化学反应速率和化学平衡的影响1.当可逆反应达到一种平衡后，若某一时刻外界条件发生改变，都可能使速率-时间图像的曲线出现不连续的情况，根据出现“断点”前后的速率大小，即可对外界条件的变化情况作出判断。

2.速率-时间图像(1)改变反应物的浓度(无断点)(2)改变生成物的浓度(无断点)(3)改变气体体系的压强(有断点)①对于正反应方向为气体体积增大(或减小)的反应②对于反应前后气体体积不变的反应(4)改变温度(有断点)对于正反应放热(或吸热)的反应(5)加催化剂(有断点)(1)条件增强，曲线在原图像的上方；条件减弱，曲线在原图像的下方。

(2)浓度改变时，图像曲线一条无断点，一条有断点；其他条件改变时，图像曲线均有断点。

1．对于反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH<0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响。

下列条件与图像不相符的是(O～t1：v正＝v逆；t1时改变条件，t2时重新建立平衡)()解析：选C。

分析时要注意改变条件瞬间v正、v逆的变化。

增加氧气的浓度，v正增大，v逆瞬间不变，A项正确；增大压强，v正、v逆都增大，v正增大的倍数大于v逆，B项正确；升高温度，v正、v逆都瞬间增大，v逆增大的倍数大于v正，C项错误；加入催化剂，v正、v逆同时同等倍数增大，D项正确。

2．在一密闭容器中发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，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________(填字母，下同)。

A．t0～t1B．t1～t2C．t2～t3 D．t3～t4E．t4～t5F．t5～t6(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。

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________。

第三章 化学反应速率和化学平衡习题3-1 什么是反应的速率常数？它的大小与浓度、温度、催化剂等因素有什么关系？ 答：反应的速率大都可以表示为与反应物浓度方次的乘积成正比：υ=k·c α(A)·c β(B)，式中比例常数k 就是速率常数。

速率常数在数值上等于反应物浓度均为1 mol·L -1时的反应速率。

k 的大小与反应物浓度无关，改变温度或使用催化剂会使速率常数k 的数值发生变化。

习题 3-2 什么是活化能？答：Arrhenius 总结了大量实验事实，提出一个经验公式：速率常数k 的对数与1/T 有线形关系：C TRE k a +⋅-=1ln 式中E a 就是活化能，它表示活化分子具有的最低能量与反应分子平均能量之差。

习题3-3 什么是催化剂？其特点有哪些？答：某些物质可以改变化学反应的速率，它们就是催化剂。

催化剂参与反应，改变反应历程，降低反应活化能。

催化剂不改变反应体系的热力学状态，使用催化剂同样影响正、逆反应的速率。

不影响化学平衡，只能缩短达到平衡的时间。

习题3-4 NOCl 分解反应为2NOCl→2NO+Cl 2实验测得NOCl 的浓度与时间的关系如下：t/s0 10 20 30 40 50 c （NOCl ）/mol·L -12.001.420.990.710.560.48求各时间段内反应的平均速率；用作图法求t =25s 时的瞬时速率。

解：t=0-10s 时，1042.100.2-=∆∆=t c υ= 0.058mol·L -1·s -1 t=10-20s 时，102099.042.1--=∆∆=t c = 0.043mol·L -1·s -1t=20-30s 时，203071.099.0--=∆∆=t c υ= 0.028mol·L -1·s -1t=30-40s 时，304056.071.0--=∆∆=t c υ= 0.015mol·L -1·s -1t=40-50s 时，405048.056.0--=∆∆=t c = 0.008mol·L -1·s -1 作图法略。

化学平衡图像综合题图像是一种有效的表示物理量之间关系的有效手段。

在遇到图像时，一般需要关注以下几点： ①认清横、纵坐标各自表示的物理量； ②看清起点及变化趋势； ③关注“平”、“陡”情况； ④理解原点、拐点、极值点的意义。

一、速率——时间图像对于图像而言，最常见的就是v -t 图像，它可以很直观地体现反应的快慢，请补全下面的v -t 图像。

除此之外，还有许多其他更复杂的v -t 图像：例题1下图是可逆反应A 2B 2C 3D ++的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变（先降温后加压）而变化的情况，由此可推断( )A ．正反应是吸热反应B ．若A 、B 是气体，则D 是液体或固体C ．逆反应是放热反应D ．A 、B 、C 、D 均为气体 答案：B增加反应物浓度 升高温度增大压强加入催化剂减少反应物浓度 降低温度减小压强练1反应A(g)B(g)C(g) 0H <+∆已达平衡，升高温度，平衡移动，当反应一段时间后反应又达平衡，则v -t 的曲线为( )答案：C 练2(1) 确定t 1、t 2、t 3时刻的操作：A ．降低浓度；B ．降温；C ．加压 t 1__________________；t 2__________________；t 3__________________。

(2) 该反应正方向是__________热反应，气体物质的量_____________的反应。

答案：(1) B ；C ；A (2) 放；增大 练3在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)B(g)2C(g) 0H <+∆，t 1时刻达到平衡后，在t 2时刻改变某一条件，其反应过程（I 、Ⅱ）如图所示。

下列说法中，一定不正确的是( )A ．0~t 1时，v 正>v 逆B ．I 、Ⅱ两过程分别达到平衡时，A 的体积分数Ⅱ>ⅡC ．t 2时刻改变的条件可能是向密闭容器中加C 物质D ．Ⅱ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数K Ⅱ=K Ⅱ 答案：B二、物质的量/浓度/转化率/百分含量-时间图像除了v -t 图像之外，c -t 图像也是很常见的一类，它能直接表现出反应体系中的浓度大小。