考點2化學平衡圖像微考點1濃度(物質(zhì)的量、轉(zhuǎn)化率、百分含量)—時間圖像及分析1．(2025·河北衡水檢測)在其他條件不變時，只改變某一條件，化學反應(yīng)aA(g)＋B(g)cC(g)的平衡的變化圖像如下(圖中p表示壓強，T表示溫度，n表示物質(zhì)的量，α表示平衡轉(zhuǎn)化率)，據(jù)此分析下列說法正確的是()A．在圖像反應(yīng)Ⅰ中，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．在圖像反應(yīng)Ⅰ中，若p1>p2，則此反應(yīng)的ΔS>0C．在圖像反應(yīng)Ⅱ中，說明該正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D．在圖像反應(yīng)Ⅲ中，若T1>T2，則該反應(yīng)能自發(fā)進行[答案]D[解析]圖像反應(yīng)Ⅰ中任取一曲線，圖中隨著溫度的升高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率減小，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，A項錯誤；在圖像反應(yīng)Ⅰ的橫坐標上任取一點，作橫坐標的垂直線與兩曲線相交，若p1>p2，增大壓強反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率增大，增大壓強平衡向正反應(yīng)方向移動，則a＋1>c，ΔS<0，B項錯誤；圖像反應(yīng)Ⅱ中T1先出現(xiàn)拐點，T1反應(yīng)速率快，T1>T2，T1平衡時n(C)小于T2平衡時n(C)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，C項錯誤；圖像反應(yīng)Ⅲ增大壓強平衡不移動，則a＋1＝c，若T1>T2，升高溫度A的轉(zhuǎn)化率減小，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，則ΔH<0，該反應(yīng)能自發(fā)進行，D項正確。2．對于可逆反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH<0，下列各圖中正確的是()[答案]C[解析]該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，平衡后升高溫度，反應(yīng)逆向移動，c(B)增大，故A錯誤；加壓時正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都增大，故B錯誤；溫度相同時，加壓有利于反應(yīng)正向進行，故w(C)增大，壓強恒定時，升高溫度，反應(yīng)逆向進行，w(C)減小，故C正確；壓強恒定時，升高溫度，反應(yīng)逆向進行，A的轉(zhuǎn)化率減小，故D錯誤。3．(2025·湖南長沙檢測)在容積為VL的恒溫密閉容器中模擬工業(yè)合成氨。充入N2和H2的總物質(zhì)的量為1mol，容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量分數(shù)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是()A．a(chǎn)表示N2的物質(zhì)的量分數(shù)B．0～t1min，v(H2)＝eq\f(0.2,Vt1)mol·L－1·min－1C．t2min時，NH3的分解速率小于其生成速率D．t3min時，改變的條件可能為減小容器容積[答案]B[解析]開始時N2和H2各占50%，總物質(zhì)的量是1mol，則N2和H2各為0.5mol，列三段式：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)起始量/mol0.50.50轉(zhuǎn)化量/molx3x2x某時刻量/mol0.5－x0.5－3x2x某時刻總物質(zhì)的量為n(總)＝(0.5－x)mol＋(0.5－3x)mol＋2xmol＝(1－2x)mol，某時刻N2的物質(zhì)的量分數(shù)為eq\f(0.5－xmol,1－2xmol)×100%＝eq\f(\f(1,2)1－2xmol,1－2xmol)×100%＝50%，故N2的物質(zhì)的量分數(shù)一直保持不變(50%)，則a代表N2的物質(zhì)的量分數(shù)，隨反應(yīng)進行減小的是c表示的H2的物質(zhì)的量分數(shù)，b表示NH3的物質(zhì)的量分數(shù)，A正確；t1時H2、NH3的物質(zhì)的量分數(shù)相等，即eq\f(0.5－3xmol,1－2xmol)＝eq\f(2xmol,1－2xmol)，解得x＝0.1，則0～t1min，v(H2)＝eq\f(\f(3xmol,VL),t1min)＝eq\f(0.3,Vt1)mol·L－1·min－1，B錯誤；b代表NH3的物質(zhì)的量分數(shù)，t2時刻及以后，NH3的物質(zhì)的量分數(shù)增大，說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，則NH3的分解速率小于其生成速率，C正確；t3時刻，減小容積，壓強增大，平衡正向移動，NH3的物質(zhì)的量分數(shù)增大，H2的物質(zhì)的量分數(shù)減小，D正確。微考點2恒壓(或恒溫)線圖像及分析4．(2025·湖北武漢檢測)反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)ΔH＝＋57kJ·mol－1，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是()A．A、C兩點的化學平衡常數(shù)：KA>KCB．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺C．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法D．A、C兩點氣體的平均相對分子質(zhì)量：A>C[答案]C[解析]A、C兩點對應(yīng)的溫度相同，平衡常數(shù)只受溫度的影響，KA＝KC，A錯誤；A點到C點，壓強增大，NO2(g)的濃度增大，雖然平衡逆向移動，最終二氧化氮的濃度比原濃度大，即C點氣體顏色比A點深，B錯誤；A點到B點，NO2的體積分數(shù)減小，說明相同壓強下，T2到T1，平衡逆向移動，T2>T1，即由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法，C正確；A點到C點，壓強增大，平衡逆向移動，該反應(yīng)的逆反應(yīng)為氣體相對分子質(zhì)量增大的反應(yīng)，即A點氣體的平均相對分子質(zhì)量小于C點氣體的平均相對分子質(zhì)量，D錯誤。5．(2025·山東威海模擬)以CO2和H2為原料制造更高價值的化學產(chǎn)品是用來緩解溫室效應(yīng)的研究方向。向2L容器中充入1molCO2和3molH2，發(fā)生反應(yīng)CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，測得反應(yīng)在不同溫度和壓強下，平衡混合物中CH3OH體積分數(shù)如圖所示。下列說法錯誤的是()A．p1>p2B．a(chǎn)點CO2的轉(zhuǎn)化率為75%C．a(chǎn)、b、c三點對應(yīng)的化學反應(yīng)速率v(a)<v(c)<v(b)D．b→a過程，平衡向正反應(yīng)方向移動[思路點撥](1)析圖像：①縱坐標是CH3OH體積分數(shù)，橫坐標是溫度(T)；②CH3OH%隨溫度升高而逐漸減小。(2)想規(guī)律：升高溫度，CH3OH%eq\o(→,\s\up7(推測))平衡逆向移動eq\o(→,\s\up7(推測))反應(yīng)的ΔH<0eq\o(→,\s\up7(推測))b→a過程平衡移動方向。正向是氣體總體積減小的反應(yīng)eq\o(→,\s\up7(推測))增大壓強，平衡正向移動eq\o(→,\s\up7(推測))p1、p2的大小。[答案]C[解析]在其他條件不變的情況下，增大壓強，平衡正向移動，CH3OH的體積分數(shù)增大，則p1>p2，A正確；設(shè)a點CO2的轉(zhuǎn)化量為xmol，氫氣的轉(zhuǎn)化量為3xmol，甲醇的生成量為xmol，水的生成量為xmol，則eq\f(xmol,1－x＋3－3x＋x＋xmol)×100%＝30%，解得x＝0.75，則CO2的轉(zhuǎn)化率為75%，B正確；隨著溫度的升高，甲醇的體積分數(shù)減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，壓強越大，反應(yīng)速率越快，則v(a)<v(b)<v(c)，C錯誤；b→a過程，是溫度降低的過程，則平衡向正反應(yīng)方向移動，D正確。6．(2025·黑龍江齊齊哈爾十校聯(lián)考)向容積均為1L的兩恒容容器中分別充入2molX(g)和1molY(g)發(fā)生反應(yīng)：2X(g)＋Y(g)Z(g)ΔH，其中一個為恒溫過程，一個為絕熱過程，兩反應(yīng)體系的壓強隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()A．甲表示絕熱過程且ΔH>0B．反應(yīng)速率：va正>vb正C．氣體的總物質(zhì)的量：na<ncD．a(chǎn)點平衡常數(shù)：K>12[答案]A[解析]甲容器隨著反應(yīng)的進行，壓強先增大后減小，反應(yīng)正向氣體的物質(zhì)的量減小，則甲中剛開始壓強增大的原因是因為容器溫度升高，故甲是絕熱條件，且說明上述反應(yīng)過程為放熱反應(yīng)，即ΔH<0，A錯誤；甲是絕熱容器，正反應(yīng)放熱，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，甲容器的溫度大于乙，升高溫度平衡逆向移動，所以甲容器中反應(yīng)物的濃度大于乙，甲中反應(yīng)物濃度大、溫度高，所以va正>vb正，B正確；正反應(yīng)放熱，a點的溫度大于c點，圖中a點和c點氣體的壓強、體積相等，根據(jù)pV＝nRT，na<nc，C正確；a點為平衡點，正反應(yīng)放熱，則Ta>T始，此時容器的總壓強為p，壓強：pa＝eq\f(1,2)p始，根據(jù)pV＝nRT，可知na<eq\f(1,2)n始，設(shè)甲容器中平衡時Y轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為xmol·L－1，則列出三段式如下：2X(g)＋Y(g)Z(g)起始濃度/(mol·L－1)210轉(zhuǎn)化濃度/(mol·L－1)2xxx平衡濃度/(mol·L－1)2－2x1－xx1L×[(2－2x)＋(1－x)＋x]mol·L－1<eq\f(1,2)×3mol，x>0.75，化學平衡常數(shù)K＝eq\f(cZ,c2X·cY)>eq\f(0.75,0.52×0.25)＝12，D正確。歸納拓展：1解答化學平衡圖像類題的四個“步驟”2分析化學平衡圖像的三種“技巧”(1)先拐先平在含量(轉(zhuǎn)化率)—時間曲線中，先出現(xiàn)拐點的先達到平衡，說明該曲線反應(yīng)速率快，表示溫度較高、有催化劑、壓強較大等。(2)定一議二當圖像中有三個量時，先確定一個量不變，再討論另外兩個量的關(guān)系，有時還需要作輔助線。(3)三看法一看反應(yīng)速率是增大還是減小；二看v(正)、v(逆)的相對大??；三看化學平衡移動的方向。微考點3化學平衡復(fù)雜圖像分析7．H2S分解反應(yīng)2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)在無催化劑及Al2O3催化下，恒容密閉容器中只充入H2S，在反應(yīng)器中不同溫度下反應(yīng)，每間隔相同時間測定一次H2S的轉(zhuǎn)化率，其轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示：下列說法錯誤的是()A．該反應(yīng)的ΔH>0B．由圖可知，1100℃時Al2O3幾乎失去催化活性C．不加催化劑時，溫度越高，反應(yīng)速率越大，達到平衡的時間越短D．A點達到平衡時，若此時氣體總壓強為p，則平衡常數(shù)Kp＝0.25p[答案]D[解析]由題圖可知，升高溫度，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率增大，說明升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，ΔH>0，A項正確；1100℃時，有催化劑和無催化劑時H2S的轉(zhuǎn)化率相等，表明Al2O3幾乎失去催化活性，B項正確；不加催化劑時，溫度越高，反應(yīng)速率越大，達到平衡的時間越短，C項正確；A點達到平衡時，H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為50%，設(shè)加入的H2S的物質(zhì)的量為xmol，列出三段式2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)起始/molx00轉(zhuǎn)化/mol0.5x0.5x0.25x平衡/mol0.5x0.5x0.25x達平衡時總物質(zhì)的量為1.25xmol，Kp＝eq\f(p2H2·pS2,p2H2S)＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.5x,1.25x)p))2×\f(0.25x,1.25x)p,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.5x,1.25x)p))2)＝0.2p，D項錯誤。微考點4平衡圖像及多重平衡體系分析8．已知CO2催化重整CH4的反應(yīng)：(Ⅰ)CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH1主要副反應(yīng)：(Ⅱ)H2(g)＋CO2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2>0(Ⅲ)4H2(g)＋CO2(g)CH4(g)＋2H2O(g)ΔH3<0在恒容反應(yīng)器中CH4和CO2按物質(zhì)的量之比1∶1充入氣體，加入催化劑，測得反應(yīng)器中平衡時各物質(zhì)的體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是()A．ΔH1>0B．若反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ消耗等量的CO2時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)之比為3∶4C．300～580℃，H2O的體積分數(shù)不斷增大，是由于反應(yīng)Ⅲ生成H2O的量大于反應(yīng)Ⅱ消耗H2O的量D．T℃時，在容積為2L容器中加入2molCH4、2molCO2以及催化劑進行重整反應(yīng)，測得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為75%，則反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)小于81[答案]C[解析]根據(jù)圖示，隨溫度的升高，CH4和CO2的體積分數(shù)減小，說明升溫，平衡正向移動，而升溫平衡向吸熱方向移動，正反應(yīng)吸熱，ΔH1>0，A正確；反應(yīng)Ⅰ每消耗1molCO2，轉(zhuǎn)移電子6mol，反應(yīng)Ⅲ每消耗1molCO2，轉(zhuǎn)移電子8mol，所以反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ消耗等量的CO2時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)之比為3∶4，B正確；反應(yīng)Ⅲ是放熱反應(yīng)，升溫時平衡逆向移動消耗H2O，反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng)，升溫時平衡正向移動，生成H2O,300～580℃，H2O的體積分數(shù)不斷增大，是由于反應(yīng)Ⅲ消耗H2O的量小于反應(yīng)Ⅱ生成H2O的量，C錯誤；T℃時，在容積為2L容器中加入2molCH4、2molCO2以及催化劑進行重整反應(yīng)，測得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為75%，則CO2轉(zhuǎn)化的濃度為eq\f(2mol,2L)×75%＝0.75mol·L－1，列三段式得CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)起始量/(mol·L－1)1100轉(zhuǎn)化量/(mol·L－1)0