题型03 化学反应速率及化学平衡图像分析-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学上学期期中真题分类汇编（江苏专用）

题型03 化学反应速率及化学平衡图像分析 1．（2023-2024高二上·江苏常州·期中）利用和CO反应生成的过程中主要涉及的反应如下： 反应Ⅰ     kJ⋅mol-1 反应Ⅱ     kJ⋅mol-1 [的产率，的选择性]。保持温度一定，在固定容积的密闭容器中进行上述反应，平衡时和的产率及CO和的转化率随的变化情况如图所示。下列说法不正确的是    A．当容器内气体总压不变时，反应Ⅱ达到平衡状态 B．曲线c表示的产率随的变化 C．，反应达平衡时，的选择性为50% D．随着增大，的选择性先增大后减小 2．（2023-2024高二上·江苏南通·期中）合成氨反应为 。下列图示正确且与对应的叙述相符的是 A．图1表示分别在有、无催化剂的情况下反应进程中的能量变化 B．图2表示时刻改变的条件是升高温度 C．图3表示一定条件下的合成氨反应中，平衡时的体积分数随起始体积分数(的起始量恒定)的变化关系，图中转化率a点大于b点 D．图4表示的平衡转化率与温度和压强的关系 3．（2021-2022高二上·江苏扬州·期中）1914年，德国化学家弗雷兹•哈伯，将N2和H2在催化剂、高温、高压的条件下直接化合合成氨气：N2(g)+H2(g)2NH3(g)，人们称该过程为合成氨工艺或哈伯工艺。如今，合成氨工艺仍然是人工固氮最重要的途径，使全球数以亿计的人免于饥饿。氨气也成为一种重要的化工原料。氨气溶于水生成一种碱性溶液：NH3+H2ONH3•H2O。氨气还用于燃料电池等能源领域。如图表示合成氨反应过程中的能量变化。关于合成氨反应，下列说法不正确的是 A．升高温度有利于提高N2的平衡转化率 B．提高N2与H2的投料比可增大H2的转化率 C．增大压强能提高N2的反应速率和转化率 D．使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间 4．（2021-2022高二上·江苏扬州·期中）燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO)，可通过主反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)    △H=-1627.7kJ·mol-1除去。温度高于300℃时会发生副反应：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)    △H=-904.7kJ·mol-1。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法一定正确的是 A．N2(g)+O2(g)=2NO(g)    △H=-180.7kJ·mol-1 B．图中X点所示条件下，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值 C．关于X、Y、Z三点，KX=KY，Z点反应达到化学平衡状态 D．图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是主反应的平衡逆向移动 5．（2021-2022高二上·江苏盐城·期中）可逆反应aA(g)+bB(s)⇌cC(g)+dD(g)，其他条件不变，C的物质的量分数和温度(T)或压强(P)关系如图，其中正确的是（    ） A．使用催化剂，C的物质的量分数增加 B．升高温度，平衡向逆反应方向移动 C．化学方程式系数a>c+d D．根据图象无法确定改变温度后平衡移动方向 6．（2021-2022高二上·江苏盐城·期中）T℃在 2 L 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，Y 的体积百分含量与时间的关系如图 2 所示.下列分析正确的是 A．容器中发生的反应可表示为：3X(g)+Y(g)⇌Z(g) B．图 1 中 0～3min 内，(X)=0.2 mol•L-1•min-1 C．其他条件不变，升高温度，正、逆都增大，且达到新平衡前正＞逆 D．若改变条件，使反应进程如图 3 所示，则改变的条件可能是增大压强 7．（2022-2023高二上·江苏南通·期中）二氧化碳加氢合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景。该方法主要涉及下列反应： 反应I：   反应II：       反应III：   向恒压密闭容器中按通入CO2和H2，平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是 A．反应I的平衡常数可表示为 B．图中曲线b表示CO2的平衡体积分数随温度的变化 C．510 K时，反应至CH3OCH3的体积分数达到X点的值，延长反应时间不能提高CH3OCH3的体积分数 D．增大压强有利于提高平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH3的选择性) 8．（2023-2024高二上·江苏苏州·期中）催化加氢制甲醇过程中的主要反应有： 反应I：   反应II：   压强分别为、时，将的混合气体置于恒容密闭容器中反应，不同温度下平衡时体系中转化率和(或CO)选择性如图所示，(或CO)的选择性可表示为，下列说法正确的是 A．曲线①代表的是CO选择性 B．反应   C． D．其他条件不变，增大压强，CO选择性变小 9．（2022-2023高二上·江苏淮安·期中）在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．反应Ⅰ的平衡常数可表示为 B．图中曲线C表示的物质的量随温度的变化 C．提高转化为的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂 D．的 10．（2022-2023高二上·江苏扬州·期中）利用CH4和CO2重整技术可获得合成气(主要成分为CO、H2)，重整过程中部分反应的热化学方程式： 反应I： 反应II：       反应III：     不同配比随温度变化对出口合成气中的影响如图所示。 下列说法不正确的是 A．ΔH3 = +206 kJ·mol-1 B．700℃时，M点的大于N点的是反应II导致的 C．使用合适的催化剂可以提高合成气的产率 D．当=2.5时，温度高于900℃后减小是由与反应III平衡逆向移动 11．（2021-2022高二下·江苏盐城·期中）催化加氢合成二甲醚是一种转化方法，其过程中主要发生下列反应： 反应I： 反应II： 在恒压、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。其中： 下列说法正确的是 A．提高转化为的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂 B．其他条件不变，升高温度，反应I中的平衡转化率增大 C．时，延长反应时间或减小压强，能使的选择性由A点到达B点 D．温度高于，反应I和反应II中的平衡转化率：前者下降幅度大于后者上升幅度 12．（2021-2022高二上·江苏扬州·期中）SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为VL的密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g)，发生反应：。图中所示曲线分别表示反应在a min时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是 A．的、 B．当容器中气体密度恒定不变时，反应达到平衡状态 C．55℃，向体积为0.5VL的容器中充入0.2 mol SCl2(g)，a min时SCl2(g)的转化率大于50% D．82℃，起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol，此时＞ 13．（2021-2022高二上·江苏扬州·期中）燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO)，可通过主反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)    △H=-1627.7kJ·mol-1除去。温度高于300℃时会发生副反应：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)    △H=-904.7kJ·mol-1。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法一定正确的是 A．N2(g)+O2(g)=2NO(g)    △H=-180.7kJ·mol-1 B．图中X点所示条件下，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值 C．关于X、Y、Z三点，KX=KY，Z点反应达到化学平衡状态 D．图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是主反应的平衡逆向移动 14．（2021-2022高二上·江苏盐城·期中）现有下列四个图像： 下列反应中全部符合上述图像的反应是 A．N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH1<0 B．2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g) ΔH2>0 C．4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ΔH3<0 D．H2(g)+CO(g)⇌C(s)+H2O(g) ΔH4>0 15．（2023-2024高二上·江苏南通·期中）的资源化利用能有效减少排放，充分利用碳资源。 已知： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    反应Ⅲ：    (1)反应Ⅰ的化学平衡常数表达式 。反应的 。 (2)以、为原料制取时发生反应Ⅰ和反应Ⅲ。在恒容、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性[]随温度的变化如题15图-1所示。平衡时的选择性随温度升高而出现如图所示变化的原因是 。 (3)催化加氢合成的过程中发生反应Ⅱ和反应Ⅲ。起始时，平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。800℃时，不同压强下的平衡转化率趋于相等，其原因是 。 (4)用如图所示装置将转化为。温度控制在10℃左右，持续通入，电解过程中的物质的量基本保持不变。 ①电解过程中发生的总反应方程式为 。 ②结合电极反应式说明A室中的物质的量基本不变的原因 。 16．（2022-2023高二上·江苏南通·期中）氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。 (1)催化氧化法去除NO是在一定条件下，用NH3消除NO污染，其反应原理为：4NH3＋6NO 5N2＋6H2O。不同温度条件下，n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为4:1、3:1、1:3时，得到NO脱除率曲线如图所示。 ①n(NH3)∶n(NO)的物质的量之比为1:3时，对应的是曲线 (填“a”“b”或“c”)。 ②由图可知，无论以何种比例反应，在温度超过900 ℃时NO脱除率都会骤然下降的原因可能是 。 (2)NO氧化反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图。 I. 2NO(g)―→N2O2(g) ΔH1　 II. N2O2(g)＋O2(g)―→2NO2(g) ΔH2 ①化学反应速率由速率较慢的反应步骤决定。以上反应决定NO氧化反应速率的步骤是 (填“I”或“II”)。 ②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO，在温度 (填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图(图)分析其原因： 。 (3)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图；研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图，写出脱硝过程的总反应方程式： 。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 题型03 化学反应速率及化学平衡图像分析 1．（2023-2024高二上·江苏常州·期中）利用和CO反应生成的过程中主要涉及的反应如下： 反应Ⅰ     kJ⋅mol-1 反应Ⅱ     kJ⋅mol-1 [的产率，的选择性]。保持温度一定，在固定容积的密闭容器中进行上述反应，平衡时和的产率及CO和的转化率随的变化情况如图所示。下列说法不正确的是    A．当容器内气体总压不变时，反应Ⅱ达到平衡状态 B．曲线c表示的产率随的变化 C．，反应达平衡时，的选择性为50% D．随着增大，的选择性先增大后减小 【答案】D 【解析】A．反应I是气体体积缩小的反应，当固定密闭容器内总压不变时，反应I达到平衡状态，则CO、H2O的浓度保持不变，所以反应Ⅱ也达到平衡状态，A正确； B．增大H2的浓度，CO的转化率增大、H2的转化率降低，b表示H2的转化率，CO的转化率为甲烷、二氧化碳产率的和，根据a、c、d起点的数值，可知a表示CO的转化率，根据反应Ⅰ，持续增大H2的浓度，反应1正向移动，甲烷的产率会持续增大，c表示的产率随的变化；H2的浓度增大到一定程度，反应Ⅱ逆向移动，CO2的产率先增大后减小，d表示CO2的产率，故B正确； C．根据B分析，c表示的产率随的变化，当=0.5时，生成物n(CH4)=n(CO2)，故CH4的选择性为50%，故C正确； D．根据图像，随着的不断增加，甲烷的产率大于CO2的产率，所以CO2选择性一直减小，故D错误； 选D。 2．（2023-2024高二上·江苏南通·期中）合成氨反应为 。下列图示正确且与对应的叙述相符的是 A．图1表示分别在有、无催化剂的情况下反应进程中的能量变化 B．图2表示时刻改变的条件是升高温度 C．图3表示一定条件下的合成氨反应中，平衡时的体积分数随起始体积分数(的起始量恒定)的变化关系，图中转化率a点大于b点 D．图4表示的平衡转化率与温度和压强的关系 【答案】C 【解析】A．催化剂不改变反应的焓变，A项错误； B．升高温度，正逆反应速率均同时增大，图中正反应速率没有立即增大，B项错误； C．图3中横坐标为氢气起始体积分数，a→b相当于增大氢气的浓度，合成氨平衡正向移动，但增加的氢气量大于平衡转化的氢气，氢气的的转化率减小，即a点的氢气转化率大于b点，C项正确； D．该反应为放热反应，温度升高，氮气的平衡转化率减小，图4符合；该反应为气体系数减小的反应，压强增大，氮气的平衡转化率应增大，图4不符合，D项错误； 故选C。 3．（2021-2022高二上·江苏扬州·期中）1914年，德国化学家弗雷兹•哈伯，将N2和H2在催化剂、高温、高压的条件下直接化合合成氨气：N2(g)+H2(g)2NH3(g)，人们称该过程为合成氨工艺或哈伯工艺。如今，合成氨工艺仍然是人工固氮最重要的途径，使全球数以亿计的人免于饥饿。氨气也成为一种重要的化工原料。氨气溶于水生成一种碱性溶液：NH3+H2ONH3•H2O。氨气还用于燃料电池等能源领域。如图表示合成氨反应过程中的能量变化。关于合成氨反应，下列说法不正确的是 A．升高温度有利于提高N2的平衡转化率 B．提高N2与H2的投料比可增大H2的转化率 C．增大压强能提高N2的反应速率和转化率 D．使用催化剂能缩短该反应到达平衡的时间 【答案】A 【解析】A．由图可知，反应放热，升高温度，平衡逆向移动，N2的平衡转化率降低，故A错误； B．提高N2与H2的投料比，平衡正向移动，氢气转化率增大，氮气转化率变小，故B正确； C．增大压强，化学反应速率加快，反应正向气体分子数减小，加压，平衡正向移动，故C正确； D．使用催化剂能降低反应所需的活化能，加快化学反应速率，缩短该反应到达平衡的时间，故D正确； 故答案选A。 4．（2021-2022高二上·江苏扬州·期中）燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO)，可通过主反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)    △H=-1627.7kJ·mol-1除去。温度高于300℃时会发生副反应：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)    △H=-904.7kJ·mol-1。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法一定正确的是 A．N2(g)+O2(g)=2NO(g)    △H=-180.7kJ·mol-1 B．图中X点所示条件下，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值 C．关于X、Y、Z三点，KX=KY，Z点反应达到化学平衡状态 D．图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是主反应的平衡逆向移动 【答案】B 【解析】A．已知①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1627.7kJ⋅mol-1，②4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-904.74kJ⋅mol-1，由盖斯定律(②-①)×可得N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=×[-904.74kJ⋅mol-1-(-1627.7kJ⋅mol-1)]=+180.74kJ⋅mol-1，故A错误； B．Y点加入催化剂，反应速率快，但平衡不移动，X点与Y点反应温度相同，最终平衡状态一致，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值，故B正确； C．X和Y的温度相同，故KX=KY，Z点NO转化率未保持不变，反应未达到平衡状态，故C错误； D．图中Z点到W点NO的转化率降低是因为温度过高时，会降低催化剂的活性，故D错误； 故选：B。 5．（2021-2022高二上·江苏盐城·期中）可逆反应aA(g)+bB(s)⇌cC(g)+dD(g)，其他条件不变，C的物质的量分数和温度(T)或压强(P)关系如图，其中正确的是（    ） A．使用催化剂，C的物质的量分数增加 B．升高温度，平衡向逆反应方向移动 C．化学方程式系数a>c+d D．根据图象无法确定改变温度后平衡移动方向 【答案】B 【分析】可逆反应，当其他条件一定时，温度越高，反应速率越大，达到平衡所用的时间越短。由图象（1）可知T2＞T1，温度越高，平衡时C的体积分数φ(C)越小，故此反应的正反应为放热反应。当其他条件一定时，压强越高，反应速率越大，达到平衡所用的时间越短。由图（2）可知P2＞P1，压强越大，平衡时C的体积分数φ(C)越小，可知正反应为气体物质的量增大的反应，即a＜c+d。 【解析】A．催化剂只改变化学反应速率，对平衡移动没有影响，使用催化剂，C的物质的量分数不变，A错误； B．经分析，T2＞T1，温度越高，平衡时C的体积分数φ(C)越小，故此反应的正反应为放热反应，升温平衡逆向移动，B正确； C．经分析，P2＞P1，压强越大，平衡时C的体积分数φ(C)越小，可知正反应为气体体积增大的反应，即a＜c+d，C错误； D．正反应为放热反应，升温平衡逆向移动，故D错误； 答案选B。 6．（2021-2022高二上·江苏盐城·期中）T℃在 2 L 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，Y 的体积百分含量与时间的关系如图 2 所示.下列分析正确的是 A．容器中发生的反应可表示为：3X(g)+Y(g)⇌Z(g) B．图 1 中 0～3min 内，(X)=0.2 mol•L-1•min-1 C．其他条件不变，升高温度，正、逆都增大，且达到新平衡前正＞逆 D．若改变条件，使反应进程如图 3 所示，则改变的条件可能是增大压强 【答案】C 【解析】A．由图1可知，X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增加，故XY是反应物，Z为生成物，根据变化量之比等于化学计量数之比，故容器中发生的反应可表示为：3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)，A错误； B．由图 1 可知0～3min 内，mol•L-1•min-1，B错误； C．由图2可知，T2＞T1，升高温度，Y的百分含量减小，说明平衡正向移动，该反应的正反应是一个吸热反应，其他条件不变，升高温度，正、逆都增大，且达到新平衡前 正＞逆，C正确； D．比较图1和图3可知，改变条件后平衡没有发生移动，结合反应方程式可知，改变压强该化学平衡会发生移动，若改变条件，使反应进程如图 3 所示，则改变的条件可能是使用催化剂，D错误； 故答案为：C。 7．（2022-2023高二上·江苏南通·期中）二氧化碳加氢合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的现实意义和广阔的应用前景。该方法主要涉及下列反应： 反应I：   反应II：       反应III：   向恒压密闭容器中按通入CO2和H2，平衡时各含碳物种的体积分数随温度的变化如图所示。下列有关说法正确的是 A．反应I的平衡常数可表示为 B．图中曲线b表示CO2的平衡体积分数随温度的变化 C．510 K时，反应至CH3OCH3的体积分数达到X点的值，延长反应时间不能提高CH3OCH3的体积分数 D．增大压强有利于提高平衡时CH3OCH3的选择性(CH3OCH3的选择性) 【答案】D 【解析】A．反应Ⅰ中H2O也是气态，所以平衡常数为，A错误； B．只有反应Ⅲ涉及CH3OCH3，反应Ⅲ焓变小于0，升高温度平衡逆向移动，所以CH3OCH3的体积分数会随温度升高而降低，则b代表的应该是CH3OCH3，a代表CO2，B错误； C．b代表的应该是CH3OCH3，X点位于曲线下方，所以延长反应时间可以提高CH3OCH3的体积分数，C错误； D．反应Ⅰ为气体系数之和减小的反应，反应Ⅱ、Ⅲ均为气体系数之和不变的反应，增大压强，反应Ⅰ平衡正向移动，CH3OH的浓度增大，虽然H2O的浓度也增大，但CH3OH的系数为2，所以反应Ⅲ平衡正向移动，CH3OCH3的选择性增大，D正确； 综上所述答案为D。 8．（2023-2024高二上·江苏苏州·期中）催化加氢制甲醇过程中的主要反应有： 反应I：   反应II：   压强分别为、时，将的混合气体置于恒容密闭容器中反应，不同温度下平衡时体系中转化率和(或CO)选择性如图所示，(或CO)的选择性可表示为，下列说法正确的是 A．曲线①代表的是CO选择性 B．反应   C． D．其他条件不变，增大压强，CO选择性变小 【答案】D 【分析】由方程式可知，反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，甲醇的选择性减小，二氧化碳的转化率减小，反应Ⅱ为气体体积不变的吸热反应，压强一定时升高温度，平衡向正反应方向移动，一氧化碳的选择性增大，二氧化碳的转化率增大，则曲线①代表的是甲醇的选择性，曲线②、③代表二氧化碳的转化率；温度一定时增大压强，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大、二氧化碳和氢气的浓度减小，反应Ⅱ的平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，二氧化碳和氢气的浓度减小导致反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动，一氧化碳的选择性减小。 【解析】A．由分析可知，曲线①代表的是甲醇的选择性，故A错误； B．由盖斯定律可知，反应Ⅰ—Ⅱ得到反应，则反应ΔH=( —49.4kJ/mol)—(+41.2kJ/mol)=—90.6kJ/mol，故B错误； C．由分析可知，曲线②、③代表二氧化碳的转化率，反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应，温度一定时增大压强，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大，反应Ⅱ为气体体积不变的吸热反应，平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，由图可知，温度一定时，p1条件下二氧化碳的转化率大于p2，则压强p1大于p2，故C错误； D．由分析可知，温度一定时增大压强，反应Ⅰ的平衡向正反应方向移动，二氧化碳的转化率增大、二氧化碳和氢气的浓度减小，反应Ⅱ的平衡不移动，二氧化碳的转化率不变，二氧化碳和氢气的浓度减小导致反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动，一氧化碳的选择性减小，故D正确； 故选D。 9．（2022-2023高二上·江苏淮安·期中）在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为 反应Ⅰ：   反应Ⅱ：   反应Ⅲ：   向恒压、密闭容器中通入和，平衡时、、的物质的量随温度的变化如图所示。 下列说法不正确的是 A．反应Ⅰ的平衡常数可表示为 B．图中曲线C表示的物质的量随温度的变化 C．提高转化为的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂 D．的 【答案】B 【解析】A．化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应Ⅰ的平衡常数为K=，故A正确； B．反应Ⅰ和反应Ⅲ均为放热反应，因此CH4的平衡量随着温度的升高而减小，所以图中曲线A表示CH4的物质的量变化曲线；由反应Ⅱ和Ⅲ可知，温度升高反应Ⅱ正向移动，反应Ⅲ逆向移动，因此CO在平衡时的物质的量随着温度升高而增大，故曲线C为CO的物质的量变化曲线，则曲线B为CO2的物质的量变化曲线，故B错误； C．反应Ⅰ和反应Ⅲ为放热反应，反应Ⅱ为吸热反应，降低温度有利于反应Ⅰ和反应Ⅲ正向移动，反应Ⅱ逆向移动，因此在低温时CH4的平衡量较高，要提高 CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂以尽快建立化学平衡状态，故C正确； D．根据盖斯定律，由-(Ⅱ+Ⅲ)得：CH4(g)+ H2O(g) =CO(g)+ 3H2(g)　ΔH=+205.9kJ/mol，故D正确； 故答案选B。 10．（2022-2023高二上·江苏扬州·期中）利用CH4和CO2重整技术可获得合成气(主要成分为CO、H2)，重整过程中部分反应的热化学方程式： 反应I： 反应II：       反应III：     不同配比随温度变化对出口合成气中的影响如图所示。 下列说法不正确的是 A．ΔH3 = +206 kJ·mol-1 B．700℃时，M点的大于N点的是反应II导致的 C．使用合适的催化剂可以提高合成气的产率 D．当=2.5时，温度高于900℃后减小是由与反应III平衡逆向移动 【答案】D 【分析】根据盖斯定律，反应Ⅲ等于反应Ⅰ-反应Ⅱ，即； 【解析】A．根据盖斯定律，反应Ⅲ等于反应Ⅰ-反应Ⅱ，即，故A正确； B．700℃时，M点，N点，此时越大，反应Ⅱ程度越大，生成的CO越多，所以越小，故B正确； C．使用合适的催化剂可以提高合成气的选择性，可以提高合成气的产率，故C正确； D．由已知可知反应Ⅰ和Ⅲ中CO和均为生成物，反应Ⅱ中为反应物，升高温度到900℃以后，以反应Ⅱ为主消耗，使得物质的量减小，减小，故D错误； 故选D。 11．（2021-2022高二下·江苏盐城·期中）催化加氢合成二甲醚是一种转化方法，其过程中主要发生下列反应： 反应I： 反应II： 在恒压、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。其中： 下列说法正确的是 A．提高转化为的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂 B．其他条件不变，升高温度，反应I中的平衡转化率增大 C．时，延长反应时间或减小压强，能使的选择性由A点到达B点 D．温度高于，反应I和反应II中的平衡转化率：前者下降幅度大于后者上升幅度 【答案】A 【解析】A．由图可知，随着温度升高，CH3OCH3的选择性降低，要提高CH3OCH3的转化率，可以选择在低温下的催化剂，提高反应I的选择性，故A正确； B．反应I是放热反应，其他条件不变，升高温度，反应I中CO2的平衡转化率减小，故B错误； C．时，反应I是气体体积缩小的反应，减小压强，能使反应I的平衡向逆方向移动，CH3OCH3的平衡含量减小，则选择性减小，故C错误； D．温度高于，CO2的平衡转化率随温度升高增大，而由图可知，CH3OCH3的选择性下降，CH3OCH3的产率降低，可推断出反应II中CO2平衡转化增大的幅度要大于反应I中CO2平衡转化减小幅度，故D错误； 故选A。 12．（2021-2022高二上·江苏扬州·期中）SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为VL的密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g)，发生反应：。图中所示曲线分别表示反应在a min时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是 A．的、 B．当容器中气体密度恒定不变时，反应达到平衡状态 C．55℃，向体积为0.5VL的容器中充入0.2 mol SCl2(g)，a min时SCl2(g)的转化率大于50% D．82℃，起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol，此时＞ 【答案】C 【解析】A．由图可知，温度升高，平衡时SCl2的转化率增大，可知该反应为吸热反应，；该反应能自发进行，则，A错误； B．＝，该反应在恒容密闭容器进行，V不变，反应物和生成物均为气体，气体总质量不变，则为一个恒定值，即永远不变，所以当容器中气体密度恒定不变时，不能确定该反应是否到达平衡状态，B错误； C．由图可知，55℃，在体积为VL的密闭容器中充入0.2 mol SCl2(g)，a min时SCl2(g)的转化率等于50%，但反应未到达平衡，55℃，体积缩小为0.5VL，浓度增大，反应速率加快，所以a min时SCl2(g)的转化率大于50%，C正确； D．由图可知82℃，SCl2的转化率为90%，得出三段式：， 求出平衡常数K=，在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol，此时浓度商Qc=1<K，平衡正向移动，所以<，D错误； 答案选C。 13．（2021-2022高二上·江苏扬州·期中）燃煤电厂锅炉尾气中含有氮氧化物(主要成分NO)，可通过主反应4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)    △H=-1627.7kJ·mol-1除去。温度高于300℃时会发生副反应：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)    △H=-904.7kJ·mol-1。在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下，反应相同时间，NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法一定正确的是 A．N2(g)+O2(g)=2NO(g)    △H=-180.7kJ·mol-1 B．图中X点所示条件下，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值 C．关于X、Y、Z三点，KX=KY，Z点反应达到化学平衡状态 D．图中Z点到W点NO的转化率降低的原因是主反应的平衡逆向移动 【答案】B 【解析】A．已知①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)═4N2(g)+6H2O(g)ΔH=-1627.7kJ⋅mol-1，②4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-904.74kJ⋅mol-1，由盖斯定律(②-①)×可得N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=×[-904.74kJ⋅mol-1-(-1627.7kJ⋅mol-1)]=+180.74kJ⋅mol-1，故A错误； B．Y点加入催化剂，反应速率快，但平衡不移动，X点与Y点反应温度相同，最终平衡状态一致，反应时间足够长，NO的转化率能达到Y点的值，故B正确； C．X和Y的温度相同，故KX=KY，Z点NO转化率未保持不变，反应未达到平衡状态，故C错误； D．图中Z点到W点NO的转化率降低是因为温度过高时，会降低催化剂的活性，故D错误； 故选：B。 14．（2021-2022高二上·江苏盐城·期中）现有下列四个图像： 下列反应中全部符合上述图像的反应是 A．N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH1<0 B．2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g) ΔH2>0 C．4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ΔH3<0 D．H2(g)+CO(g)⇌C(s)+H2O(g) ΔH4>0 【答案】B 【解析】A．该反应中化学计量数1+3>2，ΔH<0，正反应为放热反应，温度一定时，加压化学平衡正向移动，生成物含量应增大，压强一定时，升高温度，平衡逆向移动，生成物含量应减少，与图像不符合，故A错误； B．该反应中化学计量数2<2+1，ΔH>0，该反应为吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，生成物含量增大，与图像相符，故B正确； C．该反应中化学计量数4+5<4+6，ΔH<0，正反应为放热反应，压强一定时，升温化学平衡逆向移动，气体物质的量减小，质量不变，则混合气体平均相对分子质量应增大，与图像不符，故C错误； D．该反应中气体化学计量数1+1>1，ΔH>0，温度一定时，加压化学平衡正向移动，正反应速率应大于逆反应速率，与图像不符，故D错误； 故选：B。 15．（2023-2024高二上·江苏南通·期中）的资源化利用能有效减少排放，充分利用碳资源。 已知： 反应Ⅰ：    反应Ⅱ：    反应Ⅲ：    (1)反应Ⅰ的化学平衡常数表达式 。反应的 。 (2)以、为原料制取时发生反应Ⅰ和反应Ⅲ。在恒容、和的起始量一定的条件下，平衡转化率和平衡时的选择性[]随温度的变化如题15图-1所示。平衡时的选择性随温度升高而出现如图所示变化的原因是 。 (3)催化加氢合成的过程中发生反应Ⅱ和反应Ⅲ。起始时，平衡转化率与温度和压强的关系如图所示。800℃时，不同压强下的平衡转化率趋于相等，其原因是 。 (4)用如图所示装置将转化为。温度控制在10℃左右，持续通入，电解过程中的物质的量基本保持不变。 ①电解过程中发生的总反应方程式为 。 ②结合电极反应式说明A室中的物质的量基本不变的原因 。 【答案】(1) (2)温度升高，反应Ⅰ的平衡逆向进行，的选择性下降 (3)800℃时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响 (4) A室电极反应式为，转移电子的物质的量、阳极消耗的物质的量、由阴极迁移至阳极的的物质的量三者相等；未参与电极反应且仍留在A室 【解析】（1）根据平衡常数计算表达式，；根据盖斯定律，总反应式为=反应Ⅰ-反应Ⅲ，； 故答案为：；-90kJ/mol； （2）反应Ⅰ为放热反应，温度升高，反应Ⅰ的平衡逆向进行，CH3OH含量降低，CH3OH的选择性下降； 故答案为：温度升高，反应Ⅰ的平衡逆向进行， CH3OH的选择性下降； （3）反应Ⅱ反应为分子数减小的反应，压强改变对平衡影响较大；反应Ⅲ为前后气体分子数相等的反应，压强改变对平衡无影响； 故答案为：800℃时以反应Ⅲ为主，反应Ⅲ前后气体分子数相等，压强改变对平衡没有影响； （4）①该装置，将CO2转化为CH4，C的化合价降低发生还原反应，则二氧化碳通入的电极为阴极，Pt电极为阳极，溶液中的水反应生成氧气，则总反应式为； 故答案为：； ②A电极为阳极，，阳极发生反应，转移电子的物质的量、阳极消耗的物质的量、由阴极迁移至阳极的的物质的量三者相等； K+未参与电极反应且仍留在A室； 故答案为：A室电极反应式为 ，转移电子的物质的量、阳极消耗碳酸氢根的物质的量、由阴极迁移至阳极的碳酸氢根的物质的量三者相等；K+ 未参与电极反应且仍留在A室。 16．（2022-2023高二上·江苏南通·期中）氮的氧化物是造成大气污染的主要物质。研究氮氧化物的反应机理对于消除环境污染有重要意义。 (1)催化氧化法去除NO是在一定条件下，用NH3消除NO污染，其反应原理为：4NH3＋6NO 5N2＋6H2O。不同温度条件下，n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为4:1、3:1、1:3时，得到NO脱除率曲线如图所示。 ①n(NH3)∶n(NO)的物质的量之比为1:3时，对应的是曲线 (填“a”“b”或“c”)。 ②由图可知，无论以何种比例反应，在温度超过900 ℃时NO脱除率都会骤然下降的原因可能是 。 (2)NO氧化反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)分两步进行，其反应过程能量变化示意图如图。 I. 2NO(g)―→N2O2(g) ΔH1　 II. N2O2(g)＋O2(g)―→2NO2(g) ΔH2 ①化学反应速率由速率较慢的反应步骤决定。以上反应决定NO氧化反应速率的步骤是 (填“I”或“II”)。 ②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和O2气体，保持其他条件不变，控制反应温度分别为T3和T4(T4>T3)，测得c(NO)随t(时间)的变化曲线如图。转化相同量的NO，在温度 (填“T3”或“T4”)下消耗的时间较长，试结合反应过程能量图(图)分析其原因： 。 (3)NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图；研究发现在以Fe2O3为主的催化剂上可能发生的反应过程如图，写出脱硝过程的总反应方程式： 。 【答案】(1) c 催化剂失去活性 (2) II T4 ΔH1＜0，温度升高，反应Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)减小，浓度降低的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响 (3)4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g) 【解析】（1）①NH3与NO的物质的量之比越大，NO的脱除率越大，相同温度下，n(NH3)∶n(NO)的物质的量之比为1:3时，对应的是曲线c； ②NO脱除率会受到速率、平衡移动等因素的影响。温度低于900℃时，反应速率较慢，随着温度升高反应速率加快，NO脱除率逐渐升高，温度高于900℃，催化剂失去活性，反应速率减慢， NO脱除率下降。 （2）①一个化学反应，活化能越大，反应速率越慢，由于E1< E2，反应II速率较慢，决定化学反应速率快慢的是反应II； ②根据图象T4曲线斜率小于T3，T4时NO的消耗速率较小，则转化相同量的NO，T4耗时更长；根据能量图分析，该反应ΔH1＜0，温度升高，反应Ⅰ平衡逆移，c(N2O2)减小，浓度降低的影响大于温度对反应Ⅱ速率的影响。 （3）反应物总能量高于生成物总能量，故NH3催化还原NO为放热反应，由右图可知该反应的化学方程式为：4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)4N2(g)＋6H2O(g)。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$