2020高中化学 图像问题的系统思维（提高）巩固练习 新人教版选修4

2020高中化学 图像问题的系统思维（提高）巩固练习 新人教版选修4

图像问题的系统思维 ‎【巩固练习】‎ 一、选择题：（每题有1-2个选项符合题意）‎ ‎1．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研究的是t0时刻增大O2的物质的量浓度对反应速率的影响 B．图Ⅱ研究的是t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响 C．图Ⅲ研究的是催化剂对化学平衡的影响，且甲的催化效率比乙高 D．图Ⅲ研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高 ‎2．一定温度下，在‎2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如右图所示，下列描述正确的是（ ）‎ A．反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s）‎ B．反应开始时10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L C．反应开始时10s，Y的转化率为79.0%‎ D．反应的化学方程式为：X(g)＋Y(g)Z(g)‎ ‎3．右图为可逆反应A (g)+2B (g)nC (g)；ΔH＜0，生成物C的浓度随压强变化并建立平衡的关系图，则n值与压强p1、p2的关系正确的是（ ）‎ A．p2＞p1，n＜3 B．p2＞p1，n＞3‎ C．p1＞p2，n＜3 D．p1＞p2，n＞3‎ ‎4．如图所示，a曲线表示一定条件可逆反应X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)(正反应为放热反应)的反应过程。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 ‎5．对于可逆反应2AB3 (g)A2 (g)+3B2 (g) ΔH＞0，下列图像正确的是（ ）‎ ‎6．已知：4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2(g). △H= -1025kJ/mol该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是( )‎ 6‎ ‎7．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2 (aq) + I－(aq)I3－(aq)。某I2、KI混合溶液中，I3－的物质的量浓度c(I3－)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)I3－(aq)的△H >0‎ B．若温度为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υ正 > υ逆 D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大 ‎8．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)如右图所示。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，CH3COCH3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 ‎9．已知某可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)，在密闭容器中进行，下图表示在不同反应时间t 时，温度T和压强P与生成物C在混合物中的体积百分含量的关系曲线。‎ 由曲线分析，下列判断正确的是 ( )‎ A.T1＜T2，P1＞P2，m+n＞p，△H <0‎ B. T1＞T2，P1＜P2，m+n＞p，△H<0‎ C.T1＜T2，P1＞P2，m+n＜p，△H <0‎ D. T1＞T2，P1＜P2，m+n＜p，△H >0‎ ‎10．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 ‎11．右图表示反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）；ΔH＝－92.2kJ/mol。在某段时间t0～t6中反应速率与反应过程的曲线图，则氨的百分含量最高的一段时间是（ ）‎ A． t0～t1 ‎ B． t2～t3 ‎ C． t3～t4 ‎ D． t5～t6‎ 6‎ ‎12．反应过程中A（g）、B（g）、C（g）物质的量变化如图所示，根据图中所示判断下列说法正确的是（ ）‎ A．10～15 min可能是加入了正催化剂 B．10～15 min可能是降低了温度 C．20 min时可能是缩小了容器体积 D．20 min时可能是增加了B的量 ‎13．今有反应X（g）＋Y（g）2Z（g）（正反应放热），右图表示该反应在t1时达到平衡，在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线。则下图中的t2时改变的条件是（ ）‎ A． 升高温度或降低Y的浓度 B． 加入催化剂或增大X的浓度 C． 降低温度或增大Y的浓度 D． 缩小体积或降低X的浓度 ‎14．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 二、填空题：‎ ‎1．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ；△H <0。‎600℃‎时，在一密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图 所示： ‎ 反应处于平衡状态的时间是___________________________。据图判断，‎ 反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是__________________‎ ‎(用文字表达)。10 ~ 15 min曲线变化的原因可能是_________(填写编号)。‎ a．加了催化剂 b．缩小容器体积 ‎ c．降低温度 d．增加SO3的物质的量 ‎2．一定条件下，在体积为‎3 L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)：‎ CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)。‎ 6‎ 根据题意完成下列各题：‎ ‎(1)反应达到平衡时，平衡常数表达式：‎ K＝________________________________________________________________________，‎ 升高温度，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。‎ ‎(2)‎500 ℃‎时，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝________用(nB、tB表示)。‎ ‎(3)在其他条件不变的情况下，将处于E点的体系的体积压缩到原来的，下列有关该体系的说法正确的是________。‎ a．氢气的浓度减小 b．正反应速率加快，逆反应速率也加快 c．甲醇的物质的量增加 d．重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大 ‎(4)据研究，反应过程中起催化作用的为Cu2O，反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变，原因是：________________(用化学方程式表示)。‎ ‎【参考答案】‎ 一、选择题：（每题有1-2个选项符合题意）‎ ‎1、【答案】D ‎【解析】这是一道把图像、反应速率的影响因素等结合在一起的逆向考查综合题。图Ⅰ中t0时刻的v(正)、v(逆)都高于原平衡化学反应速率且v(正)>v(逆)，应是增大体系的压强所致，A项错；图Ⅱ中图像显示v(正)＝v(逆)都高于原平衡体系，而体系中通入氦气只能增大体系的总压，并未改变各组分的分压，故不影响v(正)、v(逆)，B项错；催化剂只能改变化学反应速率，对化学平衡无影响，因而加入催化剂后，甲、乙能达到同一平衡状态，C项错；图Ⅲ中乙比甲到达平衡所需时间短，其他条件不变时，T(乙)>T(甲)，且此反应是ΔH<0，温度由T(乙)―→T(甲)降低，α(SO2)升高，符合曲线变化，D项正确。‎ ‎2、【答案】C ‎【解析】由图可知，从反应开始到10s，X、Y的物质的量均减小0.79mol，Z的物质的量增加1.58mol，所以用Z表示反应速率应该为1.58mol/(10s×‎2L)=0.079mol/(L·s)；X的物质的量浓度减少了0.79mol/‎2L=0.395mol/L；Y的转化率为0.79/1.00=79%；反应的化学方程式为X(g)＋Y(g)2Z(g)。所以C项正确。‎ ‎3、【答案】D ‎【解析】压强在p1时先达平衡，则p1＞p2，p1下生成物C浓度较低，说明平衡左移，故n＞3。‎ ‎4、【答案】AD ‎【解析】本反应前后体积不变，加入催化剂或增大体系压强均可加快反应速率，但平衡不移动。‎ ‎5、【答案】B ‎ ‎【解析】A项，升温应v(正)＞v(逆）。B项，‎500℃‎时，速率快，平衡右移，AB3含量降低。C项，压强大，平衡左移，AB3含量应升高。D项，温度高时，平衡右移，AB3含量应降低。‎ ‎6、【答案】C ‎【解析】此题结合化学平衡图像考查外界条件对化学平衡的影响。根据“先拐先平数值大”的原则，选项A、B正确；根据升高温度，平衡向吸热反应方向移动（即逆反应方向移动），可确定A、B正确；根据使用催化剂只能改变化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但对化学平衡的移动无影响，所以选项D正确。‎ ‎7、【答案】BC 6‎ ‎【解析】随着温度的不断升高，I3－的浓度逐渐的减小，说明反应向逆方向移动，也就意味着该反应是放热反应，所以△H＜0，所以A项错；因为K=，T2＞T1，所以当温度升高时，反应向逆方向移动，即K1＞K2；C项，从图中可以看出D点并没有达到平衡状态，所以它要向A点移动，这时I3－的浓度在增加，所以v正＞v逆，C项正确；D项，从状态A到状态B，I3－的浓度在减小，那么I2的浓度就在增加。‎ ‎8、【答案】D ‎ ‎【解析】b曲线的起始斜率明显大于a曲线，说明b对应的反应速率较大，温度较高，A、B错；温度升高，平衡转化率降低，C错；等量的CH3COCH3，转化率相同时，产物CH3COCH2COH(CH3)2的物质的量相同，D正确；选D。‎ ‎9、【答案】B ‎【解析】分析图像可知，每条曲线的起点到拐点表示C随时间不断增加，是建立平衡的过程；拐点后的水平线表示C的体积分数不随时间变化而变化，说明从拐点处巳达到平衡。用建立平衡所需时间长短判断T1、T2和P1、P2的大小，再根据T1、T2和P1、P2的大小及不同条件下平衡时C的体积分数，用勒夏特列原理判断反应前后化学计量数的关系及反应的热效应。‎ 分析T1、P2和T2、P2两条曲线，在压强相同时，T1温度下反应速率快，先达到平衡，所以T1＞T2。根据平衡后T2温度下生成物C的体积分数比T1温度下大，判断降温平衡正向移动，说明正反应放热，△H <0。同理，由T1、P1和T1、P2两条曲线可得P1＜P2，m+n＞p。‎ 本题是不同温度、压强下，生成物的体积分数随时间变化的图像问题，这种图像能反映反应速率、化学平衡与温度、压强的关系。在分析时，既要独立分析温度、压强对反应速率和化学平衡的影响，又要注意两者的内在联系。‎ ‎10、【答案】B ‎【解析】该反应在T1、T3温度时A、C的百分含量相同，但并不能表明达到了化学平衡，A错；该反应在T2温度时A的含量最低、C的含量最高，达到过化学平衡，之后随着温度的升高又逆向移动，说明正反应为放热反应，所以C、D项错误而B项正确；该题选B。‎ ‎11、【答案】A ‎【解析】由图可知，该反应从t1时正逆反应速率都增大，并且逆反应速率增加更多，所以平衡逆向移动，氨的百分含量降低；从t3时正逆反应速率都增大，但增大幅度相同，所以平衡不移动，氨的百分含量保持不变；从t4时正逆反应速率都降低，但正反应速率降低更多，平衡仍然是逆向移动，氨的百分含量进一步降低。由上可知，氨的百分含量最高的一段是t0～t1，本题应选A。‎ ‎12、【答案】AD ‎【解析】由图可知，A．10～15 min时间段内，各物质变化的量增大，速率同时增大，影响因素可能是加入了正催化剂，但不可能是降低温度，A项正确，B项错误；20 min时只有B物质的量突然增加，所以可能是加入了B。但A、C物质的量没有突变，所以不可能是缩小了容器体积，C错而D对，本题应选A、D。‎ ‎13、【答案】C ‎【解析】由图可知，在t2时X的浓度减小而Z的浓度增大，所以平衡正向移动，因为X（g）＋Y（g）2Z（g）为前后分子数不变的吸热反应，所以引起这样变化的因素，可以是降低温度或者加入Y物质，所以C项正确。升高温度或者减小Y的量都会造成X增加而Z减小，所以A项不正确，加入催化剂或者缩小体积，对该平衡无影响。所以B、D不正确。‎ ‎14、【答案】C ‎【解析】由图可知，反应Ⅰ中，恒压条件下，温度越高，A的转化率越低，表明正反应为放热反应，△H＜0；同温度时，压强越大，A的转化率越高，所以有P2＞P1，A项错误。‎ 反应Ⅱ中，根据先拐先平可知，T2＜T1，并且温度越高c的物质的量越低，正反应为放热反应，即△H＜0，B项错误；‎ 反应Ⅲ中，若△H＞0，则温度越高，c的平衡体积分数越大，即T2＞T1；若△H＜0，则温度越高，c的平衡体积分数越小，即T2＜T1，C选项正确；‎ 反应Ⅳ中，当压强不变时，若△H＜0，则温度越高，A的平衡转化率越低，即T2＜T1‎ 6‎ ‎；若△H＞0，则温度越高，A的平衡转化率越高，T2＞T1，所以D选项错误。‎ 二、填空题：‎ ‎1、【答案】15~20min,25~30min。增大氧气的量。ab.‎ ‎【解析】15~20min,25~30min时， SO2、O2、SO3物质的量不变，反应处于平衡状态。增大氧气的量，氧气的量突然增多，平衡右移，致使SO2的量逐渐减少，SO3的量逐渐增多。‎ ‎2、【答案】(1)　减小 ‎(2) 2nB/3tB mol·L－1·min－1‎ ‎(3)b、c　(4)Cu2O＋CO2Cu＋CO2‎ ‎【解析】(1)根据温度升高，甲醇的量减小，说明升高温度平衡左移，K值减小。‎ ‎(2)v(CH3OH)∶v(H2)＝1∶2⇒v(H2)＝2nB/3tB mol·L－1·min－1。‎ ‎(3)增大压强，平衡正向移动，且v正、v逆都增大。‎ ‎(4)CO2可抑制CO与Cu2O反应。‎ 6‎