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2024年高考化学三轮冲刺考前巩固专题训练22 化学平衡图像分析

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一、选择题
1．肼(N2H4)是一种含氢量高的燃料。向恒容密闭容器内加入3mlN2H4，一定条件下体系中存在以下平衡：I．N2H4(g)⇌N2(g)+2H2(g)Ⅱ．3N2H4(g)⇌N2(g)+4NH3(g)不同温度下达到平衡时，N2H4均几乎完全分解，分解产物的物质的量如图。下列说法正确的是（）
A．曲线a对应的物质是N2
B．低于M点对应温度时，以反应Ⅰ为主
C．体系中还存在2NH3(g)⇌3H2(g)+N2(g)
D．N点时，体系内n(N2)：n(H2)为3：4
2．某温度条件下，在某恒压容器中发生反应C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)，部分反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示（曲线m、n）。下列说法正确的是（）
A．m表示C的物质的量随时间的变化
B．t1时刻反应速率：v(m)正<2v(n)逆
C．此反应的平衡常数K=4
D．平衡后充入1mlAr，再次达到平衡时物质n的物质的量大于0.8ml
3．臭氧在烟气脱硝中的反应为2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g)。向2L的恒容密闭容器中充入1mlNO2和1mlO3充分反应，平衡时，NO2的体积分数随温度变化关系如图所示。下列说法正确的（）
A．该反应的ΔS>0B．a点时，O3的体积分数为25%
C．b点时，v正>v逆D．正反应速率的大小：a点4．以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下：
反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔHl=−49kJ⋅ml−1
反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ⋅ml−1
反应Ⅲ：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH3
在5MPa下，按照nCO2：nH2=1：3投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图。下列说法正确的是（）
A．反应Ⅲ中反应物的总键能大于生成物的总键能
B．曲线m代表CO在含碳产物中物质的量分数
C．该条件下温度越低，越有利于工业生产CH3OH
D．图示270℃时，平衡体系中H2的体积分数约为66.6%
5．研究NOx之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知：N2O4(g)⇌2NO2(g) △H>0，如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(N2O4)和c(NO2)随t变化为曲线Ⅰ、Ⅱ，改变温度到T2，c(NO2)随t变化为曲线Ⅲ。下列判断正确的是（）
A．温度T1>T2
B．反应速率v(a)C．K(T1)>K(T2)
D．在T2温度下，反应在0-t1内的平均速率为v(N2O4)=0.02t1ml/(L·s)
6．向某密闭容器中加入0.3ml A、0.1ml C和一定量B的混合气体，在一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间变化如图甲所示（t0～t1阶段的c（B）变化未画出），图乙为t2时刻改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，且四个阶段各改变一种不同的反应条件。下列说法中正确的是（）
A．若t1＝15 s，t0～t1阶段B的平均反应速率为0.004 ml•L﹣1•s﹣1
B．t4～t5阶段改变的条件可能是增大压强
C．该容器的容积为2 L，B的起始物质的量为0.02 ml
D．t5～t6阶段，容器内A的物质的量减少了0.06 ml，容器与外界的热交换为a kJ，则该反应的热化学方程式为3A（g）⇌B（g）+2C（g）△H＝﹣50a kJ•ml﹣1
7．在密闭容器中进行反应：X(g)+3Y(g)═2Z(g)，有关下列图像的说法错误的是（）
A．依据图a可判断正反应为放热反应
B．在图b中，虚线可表示使用了催化剂
C．若正反应的△H＞0，图c可表示升高温度正逆化学反应速率变化图
D．由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH＜0
8．反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0达平衡状态后，改变某一条件，下列图像与条件变化一致的是（）
A．升高温度 B．增大N2浓度
C．改变压强 D．加入催化剂
9．在容积固定为1.00L的密闭容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)⇌2NO2(g) ΔH>0，100℃时体系中各物质的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是（）
A．t0时刻反应已经达到平衡状态
B．100℃时，反应的平衡常数K为0.36
C．待容器中混合气体的密度不变时，说明反应达到平衡状态
D．100℃时，在0~60s时段反应的平均反应速率v(N2O4)=0.010ml⋅L−1⋅s−1
10．CH3COOH催化重整制H2的主要反应为：
Ⅰ：CH3COOH(g)+2H2O(g) __2CO2(g)+4H2(g) ΔH1=+131.5kJ⋅ml−1
Ⅱ：CH3COOH(g) __2CO(g)+2H2(g) ΔH2=+213.76kJ⋅ml−1
将一定比例的CH3COOH、H2O和N2的混合气体。以一定流速通过装有催化剂的反应管，若仅考虑上述反应，CH3COOH转化率、氢酸比[n生成(H2)n转化(CH3COOH)]与温度的关系如题图所示。下列说法正确的是（）
A．用该催化剂催化重整反应的最佳温度范围约为700~800℃
B．700℃时，出口气中n(CO)n(CO2)=3
C．600℃后氢酸比下降的主要原因为温度升高反应Ⅰ、Ⅱ正向进行的程度减小
D．该过程深入研究的方向之一是寻找对反应Ⅱ选择性更高的催化剂
11．CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中，发生的主要反应如下：
反应1：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=−49.5kJ⋅ml−1
反应2：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=41.2kJ⋅ml−1
恒压下，将起始n(CO2)：n(H2)=1：3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，测得出口处CO2的转化率及CH3OH和CO的选择性[n生成(CH3OH)或n生成(CO)n总转化(CO2)×100%]随温度的变化如下图所示。下列说法不正确的是（）
A．2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) ΔH1=−90.7kJ⋅ml−1
B．曲线③表示CO的选择性
C．280℃时出口处CH3OH的物质的量分数比220℃时小
D．为提高CH3OH生产效率，需研发CO2转化率高和CH3OH选择性高的催化剂
12．在恒容密闭容器中充入2mlCO2和0.5mlH2发生如下反应：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH>0，如图所示为该反应正反应的平衡常数K正和逆反应的平衡常数K逆随温度变化的曲线。下列分析正确的是（）
A．曲线I为K逆，曲线II为K正
B．T2时，A点v正>v逆
C．T1时，CO2的平衡转化率为40%
D．其他条件不变，在原平衡基础上再充入2mlCO2和1mlH2，达新平衡时CO2转化率将减小
13．在恒容密闭容器中，由CO合成甲醇(CH3OH)的反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH，在其他条件不变的情况下，测得温度对反应的影响结果如图所示。下列有关说法错误的是（）
A．平衡时正反应速率：v(B)>v(A)
B．平衡常数：K(T1)>K(T2)
C．CO合成CH3OH反应的ΔH<0
D．处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡状态时c(H2)c(CH3OH)减小
14．我国科学家团队打通了温和条件下草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的技术难关，反应为(COOCH3)2(g)+4H2(g)⇌HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) ΔH.如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(HOCH2CH2OH)和c(H2)随时间t的变化分别为曲线Ⅰ和Ⅱ，反应温度为T2时，c(H2)随时间t的变化为曲线Ⅲ.下列判断正确的是（）
A．ΔH>0
B．a、b两时刻生成乙二醇的速率：v(a)=v(b)
C．在T2温度下，反应在0∼t2内平均速率为v(HOCH2CH2OH)=0.054t2ml⋅L−1⋅s−1
D．其他条件相同，在T1温度下，起始时向该容器中充入一定量的氮气，则反应达到平衡的时间小于t1
15．物质X能发生如下反应：①X→mY；②X→nZ(m、n均为正整数)。恒容体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示，下列说法不正确的是（）
A．m=n=1
B．t1时，c(X)=c(Y)
C．反应的活化能：①<②
D．t2时，X的消耗速率等于Z的生成速率
16．一定温度下，向三个体积分别为V1、V2、V3(V1A．bc曲线上反应均达到平衡状态
B．a、c两点时气体的颜色相同
C．容器内的压强：Pa：Pb>6：7
D．向a点平衡体系中充入一定量的NO2，达到平衡时，NO2的转化率比原平衡大
17．一定条件下，将（NO）和（O2）按物质的邀之比2∶1充入反应容器，发生反应：2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)。其他条件相间时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强（p1、p2）下随温度变化的曲线如右图所示。下列说法正确的是（）
A．p1>p2
B．该反应的ΔH<0
C．400℃、p1条件下，O2的平衡转化率为20%
D．400℃时，该反应的化学平衡常数的数值为10/9
18．已知反应：2A(g)⇌2B(g)+C(g) ΔH=akJ⋅ml−1。某温度下，将2mlA置于10L密闭容器中，一定时间后反应达到平衡。则下列说法正确的是（）。
A．图甲中α(A)表示A的转化率，T1、T2表示温度，则可推断出：ΔH>0
B．图乙中c表示A的浓度，则可推断出：T2、T3为平衡状态
C．图丙中α（％）表示A的平衡转化率，p表示体系总压强，则推断出：M点平衡常数为1.25×10−2ml⋅L−1
D．达平衡后，降低温度，则反应速率变化图象可以用图丁表示
19．根据下列图示所得推论正确的是（）
A．甲是新制氯水光照过程中氯离子浓度的变化曲线，推断次氯酸分解生成了HCl和O2
B．乙是C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)的平衡转化率与温度和压强的关系曲线，推断该反应的∆H＞0、x＞0.1
C．丙是0.5ml/L CH3COONa溶液及水的pH随温度的变化曲线，说明随温度升高，CH3COONa溶液中c(OH-)减小
D．丁是0.03g镁条分别与2mL 2ml/L盐酸和醋酸反应过程中密闭容器内气体压强随时间的变化曲线，推断①代表盐酸与镁条的反应
20．工业上可通过甲醇(CH3OH)羰基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3)：CH3OH(g)+CO(g)⇌HCOOCH3(g) △H＜0。在容积固定的密闭容器中，投入等物质的量的CH3OH和CO及催化剂，测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所示。下列说法错误的是（）
A．a、b、c点一定没有达到平衡，不能确定d、e点是否达到平衡
B．反应速率从快到慢依次为：e、d、c、b、a
C．e点的转化率低于d点，可能原因是催化剂中毒
D．生产时反应温度控制在80～85℃为宜
21．在起始时向1.0 L恒容密闭容器中加入0.1 ml MS2、0.2 ml H2及0.2 ml Na2CO3，发生反应：MS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)⇌M(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH，测得平衡时气体体积分数与温度的关系如图所示(假设固体物质所占体积忽略不计)。下列说法正确的是（）
A．该反应的ΔH<0
B．曲线b代表生成物CO
C．M点与N点的压强之比为15：16
D．若保持M点条件不变，再充入H2、CO及H2O(g)各0.1 ml，则达平衡前v(正)22．已知在一恒容密闭容器中，加入一定量的R(g)和足量的W(s)，发生反应W(s)+2R(g)⇌M(g)+Q(g)，平衡状态时M(g)的物质的量浓度与温度T的关系如图所示，下列说法正确的是（）
A．该反应的ΔH<0
B．混合气体的密度：状态a<状态b<状态c
C．向c点体系中再充入一定量的R(g)，W的质量不变
D．若该反应在T1℃、T2℃时的平衡压强分别为pa、pb，则pa>pb
23．T℃时在2L密闭容器中使X(g)与Y(g)发生反应生成Z(g)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是（）
A．反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v(X)=0.1ml/(L·min)
B．容器中发生的反应可表示为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)
C．保持其他条件不变，升高温度，反应的化学平衡常数K增大
D．若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件可能是升高温度
24．用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H＜0，初始投料相同时，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图。下列说法正确的是（）
A．平均摩尔质量：M(a)＞M(b)＞M(d)＞M(c)
B．正反应速率：v(a)＞v(c)、v(b)＞v(d)
C．温度：T1＞T2＞T3
D．平衡常数：K(a)＞K(c)、K(b)＞K(d)
25．知：CH4(g)+2H2S(g)⇌CS2(g)+4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1mlCH4和0.2mlH2S，测得平衡时体系中各物质的物质的量分数与温度的关系如图所示。
下列说法不正确的是（）
A．该反应的ΔH>0
B．X点CH4的转化率为20%
C．X点与Y点容器内压强比51∶55
D．维持Z点温度，向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1ml时v(正)＜v(逆)
26．合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0。图1表示在2L恒容密闭容器中NH3的物质的量浓度随时间的变化曲线。图2表示在其他条件不变时，平衡时NH3的体积分数随起始时H2的物质的量的变化曲线。下列说法正确的是（）
A．图1中，10min末H2的消耗速率v(H2)=0.045ml/(L·min)
B．图1中，其他条件不变，第11min迅速压缩容器体积为1L，则c(NH3)－t曲线变化为a
C．图2中，反应物N2的平衡转化率：b>a>c
D．图2中，T1、T2表示温度，则T1>T2
27．在2L恒容密闭容器中充入2 ml SO2和1 ml O2发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH<0，其他条件相同，混合体系中SO2的体积分数（x）随温度变化的关系如图所示。下列推断正确的是（）
A．Q点时，SO2的转化率最大
B．W点与M点SO2的反应速率相等
C．Q点时，充入：2 ml SO2和1 ml O2，重新平衡后SO2的平衡转化率与原平衡相等
D．M点时，充入SO3气体，重新平衡后SO2的体积分数x(SO2)比原平衡大
28．温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中均充入1ml气体X，发生反应：X(g)⇌Y(g)+Z(g)ΔH，反应均进行10min，测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示．下列说法正确的是（）
A．a点再充入一定量的X，X的转化率减小
B．d点有v正=v逆
C．正反应速率v(b)=v(d)
D．若c点为平衡点，则浓度平衡常数K=0.9
29．一定温度下，向三个体积分别为V1、V2、V3(V1A．bc曲线上反应均达到平衡状态
B．容器内的压强：Pa：Pb>6：7
C．a、c两点时气体的颜色相同
D．该温度下，a、b、c三点时反应的平衡常数：Ka=Kc二、多选题
30．向体积均为1L的两个恒容密闭容器中分别充入2mlX和1mlY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．气体总物质的量：naC．a点平衡常数：K>12D．反应速率：va正