2022届高三化学一轮化学反应原理题型必练—18与物质的百分含量有关图像的分析 WORD版含答案.docx

1、2022届高三化学一轮化学反应原理题型必练18与物质的百分含量有关图像的分析一、单选题（共18题）1己知可逆反应aA+bBcC中，A与C物质在混合物中的质量分数随温度T的变化曲线如图所示。下列说法中，正确的是A该反应在T1温度时正、逆反应速率相等B该反应在T2温度时达到化学平衡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2一定温度下，在容积为2 L的刚性容器中充入1 mol A(g)和2 mol B(g)，发生反应A(g)+2B(g) C(g) H0，反应过程中测得容器内压强的变化如下图所示。下列说法错误的是A020 min内，B的平均反应速率为0.025 mol/(Lmin)

2、B达到平衡时，A的转化率为50%C该温度下，反应的压强平衡常数Kp=4.0 MPa-2D在20 min时，向该容器中充入1 molC(g)达到新平衡，此时C的百分含量增大3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(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，下列结论正确的是反应：2A(s)+B(g) 2C(g)反应：2A(s)C(g)反应：3A(g)+B(g) 2C(g)反应：A(g)+B(g) 2C(g) A反应：H0，P2P 1B反应：H0，T1T 2C反应：H0，T 2T 1；或H0，T 2T 1D反应：H0，T 2T 14一定量

3、的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中发生反应：，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示，下列说法错误的是A550时，若充入惰性气体，、均减小，平衡向正反应方向移动B650时，的转化率为25%C 时，若充入等体积的和CO，平衡向逆反应方向移动D925时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数5在容积固定不变的密闭容器中，可逆反应：A2(g)+ B2(g) nC(g) 符合下列图所示关系。由此推断，对图的说法不正确的是AY轴表示A2的转化率BY轴表示C的浓度CY轴表示混合气体的密度DY轴表示混合气体的平均摩尔质量6向某恒容密闭容器中充入一定量CO2和H2，发生反应：，测得平衡体系中CO

4、2的物质的量分数与反应温度的关系如图所示。下列物理量中，a点大于b点的是（ ）正反应速率逆反应速率HCOOH(g)的浓度对应温度的平衡常数ABCD7如图所示图象中，与可逆反应： 对应的是（ ）ABCD8某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对反应的化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律（图中T表示温度，n表示物质的量），根据图象得出的结论正确的是（ ）正反应一定是放热反应达到平衡时的转化率大小为若，则正反应一定是吸热反应b点时，平衡体系中A、B原子数之比接近1：3ABCD9如图表示外界条件（温度、压强）的变化对反应：的影响，则在图中Y表示（ ）A平衡混合气体中R的质量分数B平衡混

5、合气体中G的体积分数CG的平衡转化率DL的平衡转化率10在某恒容的密闭容器中，可逆反应A(g)B(g)xC(g)有如图所示的关系曲线，下列说法正确的是A温度：T1T2B压强：p1p2C正反应是吸热反应Dx的值是211将Ce(SO4)24H2O(摩尔质量为404 gmol1)在空气中加热，样品的固体残留率(100%)随温度的变化如下图所示。当固体残留率为70.3%时，所得固体可能为 ACe(SO4)2BCe2(SO4)3CCeOSO4D无法计算12已知某可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)在密闭容器中进行，如图表示在不同反应时间t时，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的体积分数B%的关系曲

6、线，由曲线分析，下列判断正确的是AT1T2 P1P2 m+np 吸热反应BT1T2 P1P2 m+np 放热反应CT1T2 P1P2 m+np 放热反应DT1T2 P1P2 m+np 吸热反应13在铂铑合金网上发生反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。该反应是一个自发的反应且铂铑合金网未预热也会发热，下列像图不正确的是ABCD14可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(s)HQkJmol1，反应过程中，当其他条件不变时，化学平衡常数(K)与温度，C的百分含量与时间的关系如图所示。据图分析，以下说法错误的是AQ0B增大压强，B的转化率增大C当反应达平衡时，混合气体的

7、密度不再变化Dp1p2，abc15反应2NO(g) + 2CO(g) N2(g) + 2CO2(g) HT2Ba点达到平衡所需时间比c点短Cc点NO的平衡转化率：50%D若在e点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小，重新达到的平衡状态可能是图中的c点16一定条件下，CH4与H2O（g）发生反应：CH4（g）H2O（g）CO（g）3H2（g）。设起始Z，在恒压下，平衡时CH4的体积分数（CH4）与Z和T（温度）的关系如图所示。下列说法正确的是 A该反应的焓变H0B图中Z的大小为a3bC图中X点对应的平衡混合物中3D温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后（CH4）减小17在某固定容积密闭容器

8、中，发生可逆反应：A(g)B(g) xC(g)，有图所示的反应曲线，试判断对图说法中正确的是(T 表示温度，P 表示压强，C%表示 C 的体积分数) ( )AP3P4，y 轴表示 C 的体积分数BP3P4，y 轴表示混合气体的密度CP3P4，y 轴表示 B 的百分含量DP3P4，y 轴表示混合气体的平均摩尔质量18将1molM和2 molN置于体积为2L的恒容密闭容器中，发生反应：M(s)+2N(g)P(g)+Q(g) H。反应过程中测得P的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）A若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2B温度为T1时，N的平衡转化率为80%

9、，平衡常数K=4.0C无论T1还是T2，当容器中混合气体平均摩尔质量和压强不变时，反应达平衡状态D降低温度、增大压强、及时分离出产物均有利于提高反应物的平衡转化率二、填空题（共5题）19二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题：(1)理论计算表明，原料初始组成n(CO2)n(H2)=13，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中，表示C2H4、CO2变化的曲线分别是_、_。CO2催化加氢合成C2H4反应的H_0(填“大于”或“小于”)。(2)根据图中点A(440K，0.39)，计算该温度时反应的平衡常数Kp=_(

10、MPa)3(列出计算式。以分压表示，分压=总压物质的量分数)。20反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H0。在一定条件下，将1molCO和2molH2通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件(温度或压强)时，CH3OH的体积分数(CH3OH)变化趋势如图所示：平衡时，M点CH3OH的体积分数为10%，则CO的转化率为_。X轴上a点的数值比b点_(填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度，你认为他判断的理由是_。21用尿素(NH2)2CO水溶液吸收氮氧化物也是一种可行的方法。NO 和 NO2 不同配比混合气通入尿素溶液中，总氮还原率与配比关系如下图。(1)用尿素(NH2)2C

11、O水溶液吸收体积比为 11 的 NO 和 NO2 混合气，可将 N 元素转变为对环境无害的气体。写出该反应的化学方程式_。(2)随着 NO 和 NO2 配比的提高，总氮还原率降低的主要原因是_。22已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H”、“=”或“”)。a点总压为50MPa，T2时Kp=_(MPa)2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数)23.工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2g+2CO2gCH3OCH3g+3H2Og H0。温度升高，该化学平衡移动后达到新的平衡，CH3OCH3的产率将_（填“变大”“变小”或“不变”，下同），混合气体的平均相对分子质

12、量将_。.某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下，改变起始氧气的物质的量对合成新型硝化剂反应4NO2g+O22N2O5g H”“”或“=”）T2。（2）比较a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物NO2的转化率最大的是_（填字母）。（3）若容器体积为1L，n=1mol，NO2的转化率为50%，则此条件下T2，反应的平衡常数K=_。参考答案1B【详解】略2C【详解】A020 min内，则y=0.5，B的平均反应速率为，故A正确；B达到平衡时，A的转化率为，故B正确；C该温度下，反应的压强平衡常数，故C错误；D在20 min时，向该容器中充入1 molC(g)达到新平衡，相当于在另外的容器中充入1m

13、olC，达到平衡与原容器相同，将两个容器压缩到一个容器中，平衡正向移动，因此C的百分含量增大，故D正确。综上所述，答案为C。3C【详解】A反应，由图象可知，升高温度A的转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，H0；由方程式中气体的计量数关系可知增大压强平衡向逆反应方向移动，A的转化率减小，则P2P 1，A项错误；B反应，由到达平衡所用时间可知T1T 2，升高温度C的物质的量减小，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，H0，B项错误；C反应，若H0，反应吸热，升高温度平衡向正反应方向移动，C的体积分数增大，T 2T1；若H0，反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，C的体积

14、分数减小，T 2T 1，C项正确；D反应，若H0，则升高温度平衡向逆反应方向移动，A的平衡转化率减小，则T 2T1，D项错误。故选C。4C【详解】A体积可变的恒压密闭容器，550时，若充入惰性气体，容器体积增大，反应物、生成物浓度减小，、均减小，各气体分压强减小，相当于减压，平衡向正反应方向移动，故A正确；B设初始CO2的物质的量是amol，反应消耗CO2的物质的量为xmol，生成CO的物质的量是2xmol，650时，CO的体积分数是40%，x=0.25a，的转化率为25%，故B正确；C T时，反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%为平衡状态，所以充入等体积的和CO，平衡不移动，故C错误

15、；D925时，CO的体积分数为96%，则CO2的体积分数都为4%，所以用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=，故D正确；选C。5C【分析】由图可知，温度为T1时，根据到达平衡的时间可知P2P1，且压强越大，C的含量越高，说明平衡向正反应方向移动，正反应为气体体积减小的反应；压强为P2时，根据到达平衡的时间可知T1T2，且温度越高，C的含量越低，说明平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应；由图可知，y随温度的升高而降低，结合温度对平衡移动的影响判断y表示的物理量。【详解】A该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，A2的转化率降低，图象与实际相符，故A正确；B该反应正反应是

16、放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，C的浓度降低，图象与实际相符，故B正确；C混合气体的总质量不变，容器的体积不变，密度始终不变，图象与实际不相符，故C错误；D该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，总的物质的量增大，混合气体的总质量不变，混合气的平均摩尔质量减小，图象与实际相符，故D正确；故选C。6D【详解】温度升高，反应速率增大，a点的正、逆反应速率都小于b点的正、逆反应速率，错误；温度升高，平衡体系中的物质的量分数增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应；的浓度和对应温度时的平衡常数都将减小，即a点时的浓度和对应温度的平衡常数都大于b点，正确，答案选D。7A【详解】A因

17、，升高温度平衡逆向移动，C的体积分数减小，A图像与题意相符；B增大压强，平衡正向移动，B图像与题意不相符；C升高温度，正、逆反应速率都增大，C图像与题意不相符；D因，升高温度平衡逆向移动，A的转化率减小，D图像与题意不相符。答案选A。8D【详解】根据反应和图像分析可知：由于与的大小不确定，所以不能确定该可逆反应的正反应是吸热反应还是放热反应,若，温度升高，平衡体系中的体积分数增大，则正反应是吸热反应；若，降低温度，平衡体系中的体积分数增大，则正反应是放热反应，故错误，正确。由图像可知abc过程中B2的初始物质的量逐渐增大，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动，因A2的初始量不变，所以A2的转

18、化率逐渐增大，即ab0，故A不符合题意；B根据“先拐先平”可知，p1p2，增大压强，C的百分含量减小，说明平衡逆向移动，因此增大压强B的转化率将减小，故B符合题意；C该反应中D为固体，因此在反应未达到平衡状态时，气体的总质量会发生变化，当反应达到平衡状态时，气体总质量不变，气体体积不变，混合气体的密度不再变化，故C不符合题意；D由B可知，p1p2，增大压强，平衡逆向移动，增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，因此abc，故D不符合题意；故答案为：B。【点睛】判断化学平衡状态的方法：各种“量”不变：各物质的质量、物质的量或浓度不变；各物质的百分含量、物质的量分数、质量分数等不变(反应中存在至少

19、两种相同状态的物质)；温度(绝热体系)、压强(化学反应方程式两边气体体积不相等且恒容装置中进行)或颜色(某组分有颜色)不变；总之，若物理量由变量变成了不变量，则表明该可逆反应达到平衡状态；若物理量始终为“不变量”，则不能作为平衡标志。15D【详解】A由图可知，相同压强下，T1温度时NO的体积分数更大，说明T1温度下，反应向右进行的程度更小；由于该反应为放热反应，所以温度越低，越有利于反应正向进行，所以T1T2；A项正确；B一般，温度越高，反应速率越大，达到平衡所需的时间会越短，所以a点达到平衡所需的时间比c点短；B项正确；Cc点对应的平衡状态，NO的体积分数为25%，所以列三段式：，所以有：，

20、解得x=2，那么NO的平衡转化率即：50%，C项正确；D由图可知，e点对应的NO的体积分数与c点对应的相同；结合反应可知，升温会使反应逆向移动，导致NO的体积分数会增加，减压也会使反应逆向移动，导致NO的体积分数增加；所以升温和减压后，NO的体积分数必然增加，达到平衡状态时，NO的体积分数一定比c点对应的体积分数大，D项错误；答案选D。【点睛】分析恒温线或恒压线的图像时，可采用“控制变量，定一议二”的方法；若反应的焓变已知，方程式也明确给出，那么可以根据恒温线和恒压线的图像结合反应特点，判断温度或压强的大小关系；反之，若图中明确了温度或压强的大小关系，则结合图像可分析反应的特点。16B【分析】

21、由图象可知升高温度，甲烷的体积分数减小，说明升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，起始=Z，Z越小，说明加入甲烷的物质的量相对水来说越多，含量越大，以此解答该题。【详解】A. 升高温度，甲烷的体积分数减小，说明升高温度平衡正向移动，则该反应的焓变H0，故A错误；B. 起始=Z，Z越小，说明甲烷相对越多，达到平衡时甲烷的含量越多，则Z的大小为b3a，故B正确；C. 起始=3，水和甲烷按1:1反应，达到平衡时，二者比值不等于3，故C错误；D. 增大压强,平衡逆向移动,所以平衡在加压后(CH4)增大，故D错误。故答案选：B。17D【分析】由图可知，压强为P2时，温度T1先到达平衡，故温度T1T2

22、，且温度越高，平衡时C的体积分数越低，故升高温度平衡向逆反应移动，正反应为放热反应；温度为T1时，压强P2先到达平衡，故压强P2P1，且压强越大，平衡时C的质量分数越高，故增大压强平衡向正反应移动，正反应为体积减小的反应，故x=1。【详解】A. P3P4，在相同温度下由P3到P4，增大压强平衡向正反应方向移动，则C的含量增大，体积分数增大。同时升高温度平衡向逆反应方向移动，C的含量减小，图象与实际不符合，故A错误；B. 密度=质量体积，混合气体的质量和体积都不变，密度不变，故B错误；C. P3P4，由P4到P3，增大压强，在相同温度下平衡向正反应移动，B的百分含量减小。温度升高平衡向逆反应移动

23、，B的体积分数增大，图象与实际不符，故C错误；D. P3P4，由P4到P3，增大压强，平衡向正反应移动，混合气体总的物质的量减小，混合气体的总质量不变，平均摩尔质量增大。温度升高平衡向逆反应移动，混合气体总的物质的量增大，平均相对分子质量减小，图象与实际相符，故D正确。正确答案是D。【点睛】本题考查化学平衡图象、化学平衡的影响因素等，注意根据图（1）分析反应的特征是解题的关键。化学平衡图像题的解题技巧：紧扣特征，弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热，体积增大、减小还是不变，有无固体、纯液体物质参与反应等。先拐先平，在含量（转化率）时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应速率快，表示温

24、度较高、有催化剂、压强较大等。定一议二，当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需要作辅助线。三步分析法，一看反应速率是增大还是减小；二看v正、v逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。18B【分析】A. 先拐先平衡，数据大，由图象可知T2T1，温度升高，P的体积分数减小，平衡逆向移动，正向为放热反应；B. 依据三段式和平衡时P的体积分数为40%，计算N的平衡转化率和平衡常数；C. 该反应为气体分子数不变的反应；D. 降低温度，平衡向着放热的方向移动，增大压强，平衡向着体积缩小的方向移动，减小生成物的浓度，平衡正向移动。【详解】A. 由图象可知T2T1，温度升高，P的

25、体积分数减小，平衡逆向移动，正向为放热反应，温度升高，放热反应的平衡常数K减小，因此K1K2，A项错误；B. 温度为T1时，平衡时P的体积分数为40%，设起始到平衡转化P的浓度为xmol/L，M(s) + 2N(g) P(g) + Q(g)始(mol/L) 1 0 0转(mol/L) 2x x x平(mol/L) 1-2x x x则=40%，解得x=0.4，N的平衡转化率为100%=80%，平衡常数K=4.0，B项正确；C. 该反应为气体分子数不变的反应，容器中压强不变时，不能说明反应达到平衡状态，C项错误；D. 降低温度，平衡向着放热的方向移动，即平衡正向移动，有利于提高反应物的平衡转化率；

26、该反应为气体分子数不变的反应，增大压强，平衡不移动，无法提高反应物的平衡转化率；减小生成物的浓度，平衡正向移动，有利于提高反应物的平衡转化率，D项错误；答案选B。19d c 小于 或 【详解】(1)由题中信息可知，两反应物的初始投料之比等于化学计量数之比，由图中曲线的起点坐标可知，c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1:3，d和b表示的物质的物质的量分数之比为1:4，则结合化学计量数之比可以判断，表示乙烯变化的曲线是d，表示二氧化碳变化曲线的是c；由图中曲线的变化趋势可知，升高温度，乙烯的物质的量分数减小，则化学平衡向逆反应方向移动，则该反应为放热反应，H小于0；(2)原料初始组成n(CO2

27、)n(H2)=13，在体系压强为0.1Mpa建立平衡。由A点坐标可知，该温度下，氢气和水的物质的量分数均为0.39，则乙烯的物质的量分数为水的四分之一，即，二氧化碳的物质的量分数为氢气的三分之一，即，因此，该温度下反应的平衡常数K=或(MPa)3。2025% 小 随着Y值的增大，c(CH3OH)减小，平衡CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)向逆反应方向进行，故Y为温度 【详解】设反应中消耗xmolCO，由题意建立如下三段式：由M点CH3OH的体积分数为10%可得关系式：100%=10%，解得x=0.25，则(CO)=100%=25%；由图可知，X轴上，从a到b点数值逐渐增大，则a点的数值比

28、b点小；该反应为气态物质分子数减小的放热反应，增大压强，(CH3OH)增大，升高温度，(CH3OH)减小；随着Y值的增大，c(CH3OH)减小，平衡CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)向逆反应方向进行，故Y轴表示温度，X轴代表压强。21NO+NO2+(NH2)2CO=2N2+CO2+2H2O NO难溶于水，难以与尿素接触反应 【分析】从图中可以看出，当NO 和 NO2 的体积比在0.5与1之间时，由于相同体积的混合气体消耗尿素的量不断减少，所以气体被还原的越来越充分，总氮还原率不断提高；当NO 和 NO2 的体积比在1与4之间时，虽然相同体积的混合气体消耗尿素的量不断减少，但由于混合气在尿

29、素水溶液中的溶解量不断减少，反应进行的程度反而减小，所以总氮还原率不断降低。【详解】(1)用尿素(NH2)2CO水溶液吸收体积比为 11 的 NO 和 NO2 混合气，N 元素转变为N2，同时生成CO2和水，该反应的化学方程式为NO+NO2+(NH2)2CO=2N2+CO2+2H2O。答案为：NO+NO2+(NH2)2CO=2N2+CO2+2H2O；(2)随着 NO 和 NO2 配比的提高，NO的含量不断增大，在尿素水溶液中的溶解量不断减少，所以总氮还原率不断降低，从而得出其主要原因是NO难溶于水，难以与尿素接触反应。答案为：NO难溶于水，难以与尿素接触反应。【点睛】气体与溶液发生反应前，应与

30、溶液充分接触，否则反应难以顺利进行。22 【分析】根据温度影响平衡移动，得出答案。根据题意得到氨气、氮气、氢气体积分数，再得到它们的压强，再根据压强平衡常数进行计算。【详解】该反应是放热反应，当升高温度时，平衡向逆向移动，氨气的体积分数减小，故可知T1T2；由题意可知，a点总压为50MPa，平衡时氢气与氮气之比为3:1，氨气的体积分数为0.2，则氮气的体积分数为0.2，氢气的体积分数为0.6，氨气的体积分数为0.2，平衡时氮气分压为10MPa，氢气分压为30MPa，氨气分压为10MPa，T2时，故答案为。23变小 变小 c 0.125 【解析】【分析】本题主要考查平衡移动以及化学反应图像。.温

31、度升高，化学平衡逆反应方向移动，CH3OCH3的产率变小；逆反应方向气体分子数增加，即气体的物质的量增加，气体质量不变，混合气体的平均相对分子质量将变小。.（1）图像中T1T2时N2O5%增加，平衡向放热的正反应方向移动，应为降温。（2）O2越多，NO2的转化率越大。（3）b点时N2O5的百分含量最大，则此点通入O2、NO2的物质的量之比与化学方程式的计量数相等，即通入4 mol NO2，列三段式计算平衡常数。【详解】I.该反应正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OCH3的产率变小；逆反应方向气体分子数增加，即气体的物质的量增加，气体质量不变，混合气体的平均相对分子质量将变小。II.

32、（1）该反应正向为放热反应，T1T2时N2O5%增加，平衡向放热的正反应方向移动，应为降温。（2）增加氧气的物质的量，平衡将正向移动，反应物NO2的转化率将会上升，故c点时NO2转化率最大。（3）b点时N2O5的百分含量最大，则此点通入O2、NO2的物质的量之比与化学方程式的计量数相等，即通入4 mol NO2；由反应4NO2g+O2g2N2O5g起始（mol/L） 4 1 0转化（mol/L） 4x x 2x平衡（mol/L）4-4x 1-x 2x由4x4=0.5解得x=0.5，故平衡常数K=12240.5=0.125。【点睛】当反应物投料比按照反应物计量数之比投料时，生成物的体积分数存在最大值，但生成物的物质的量不一定最大。