2022年高三化学寒假同步练习（含答案）：11化学平衡中的数形结合问题

这是一份2022年高三化学寒假同步练习（含答案）：11化学平衡中的数形结合问题，共6页。

一、表示平衡建立的图象
1．速率—时间图
2．浓度—时间图
以H2(g)＋I2(g)
2HI(g)为例，按要求画出如下图象：
要求：(1)容积为1 L不变的密闭容器中加入H2(g)、I2(g)各1 ml，平衡时HI为1.2 ml。(2)在1 L密闭容器中加入2 ml HI。
二、表示平衡移动的图象
1．速率—时间图

(1)如图①，该平衡向正反应方向移动。
此图是增加反应物浓度引起的平衡移动。
(2)如图②，可能是改变什么条件引起的平衡移动？并判断其对应的化学反应的特点。可能是升高温度引起的平衡移动，如果是升高温度，则该反应的正反应是吸热反应；也可能是增大压强引起的平衡移动，如果是增大压强，则该反应的正反应是气体体积减小的反应。
(3)下列哪个反应一定不符合图象②__D__。
A．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH0
C．C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH>0
D．H2(g)＋I2(g)===2HI(g) ΔHp2，从p1、p2的关系又看出当压强大时，反应物的转化率α小，故知该反应的正反应是气体总体积增大的反应。

1．可逆反应mA(g)
nB(g)＋pC(s) ΔH＝Q kJ·ml－1，温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图象，以下叙述正确的是( )
A．m>n，Q>0 B．m>n＋p，Q>0 C．m>n，Qv′逆，平衡向正反应方向移动，证明正反应放热，加压后v″正>v″逆，平衡向正反应方向移动，正反应体积减小，D不可能是气体。
4.
上图是温度和压强对X＋Y
2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵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．上述可逆反应的正反应为放热反应
B．X、Y、Z均为气态
C．X和Y中只有一种为气态，Z为气态
D．上述反应的逆反应的ΔH>0
答案 C
解析 根据图象，在压强不变的情况下，例如1 000 kPa时，随着温度的升高，Z的体积分数增大，即随着温度的升高，平衡向正反应方向移动，所以，正反应为吸热反应，ΔH>0，逆反应为放热反应，ΔHp＋q
B．正反应是吸热反应，且m＋np＋q
D．正反应是放热反应，且m＋np＋q；压强不变，温度越高，A的转化率越大，得出：正反应吸热。
6．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下图所示。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
答案 B
解析 由图象可知M的体积分数随着温度升高而减小，因此正反应是吸热反应。催化剂只能改变反应达到平衡所需的时间，而对化学平衡移动无影响。升高温度平衡正向移动，因此Q的体积分数增加。比较两图可知同温时增加压强，化学平衡逆向移动，Q的体积分数减小。同温同压时增加z，平衡时Q的体积分数不一定减小，因为N的物质的量增加不定，因此A、C、D选项错误，只有B正确。
7.在密闭容器中投入一定量的A和B发生反应：
mA(g)＋nB(g)
pC(g)＋qD(g)。
(1)若开始时加入A物质m ml，欲使A与B的转化率相等，则加入B物质________ml。
(2)相同的压强下，充入一定量的A、B后，在不同温度下C的百分含量与时间的关系如图1所示。则T1(填“＞”、“＜”或“＝”)______T2，该反应正反应方向的ΔH(填“＞”、“＜”或“＝”)______0。
(3)一定条件下，从正反应开始至达到化学平衡的过程中，混合气体的平均相对分子质量随时间的变化如图2所示，测得达到平衡时A、B、C、D的物质的量均为1 ml。
①若在恒温恒容的条件下，向该平衡体系中再通入A、B、C、D各1 ml，则体系中气体的平均相对分子质量(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)__________。
②若恒温恒压的条件下，向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1 ml，则体系中气体的密度(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)__________。
答案 (1)n (2)＞ ＞ (3)①增大 ②不变
解析 (1)反应过程中体系中各物质的变化量与方程式中各物质的化学计量数成正比。若使A、B的转化率相同，则需要按化学方程式中A、B的计量数之比投料，故当加入m ml
A时，应加入n ml B。
(2)根据“先拐先平”，T1＞T2，T1时C%大于T2时C%，即升高温度，平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应，ΔH＞0。
(3)由图2可知，随着反应的进行，混合气体平均相对分子质量增大，由于反应体系中各物质均为气体，故m＋n＞p＋q。
①在恒温恒容时再加入A、B、C、D各1 ml，同时将体系中各物质的浓度同时增加一
倍，即相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，eq \x\t(M)增大。
在恒温恒压时，再加入A、B、C、D各1 ml，气体体积增加一倍，压强不变，平
衡不移动，ρ不变。