专题05 化学反应的方向与调控-【寒假分层作业】2025年高二化学寒假培优练（人教版2019）

专题05 化学反应的方向与调控 内容早知道 ☛第一层 巩固提升练（3大考点） 考点一 化学反应进行方向的判断 考点三 合成氨生产条件的选择与优化 考点三 速率与平衡图像的综合分析 ☛第二层 能力提升练 ☛第三层 拓展突破练 化学反应进行方向的判断 ⭐积累与运用 1.熵变ΔS的判断方法： (1)气体体积增大的反应，熵增加，ΔS>0。 (2)气体体积减小的反应，熵减小，ΔS<0。 (3)物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，熵变为正值，是熵增加的过程，即ΔS>0。 2.复合判据ΔG＝ΔH－TΔS的应用： (1)ΔG<0，反应能自发进行。 (2)ΔG＝0，反应处于平衡状态。 (3)ΔG>0，反应不能自发进行。 注意：根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0判断的只是反应自发进行的可能性，具体反应能否实际发生，还涉及反应速率的问题。 1．可逆反应：A＋B⇌C，在低温下能自发进行，在高温下不能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是 A．ΔH>0、ΔS>0 B．ΔH＜0、ΔS＜0 C．ΔH＜0、ΔS>0 D．ΔH>0、ΔS＜0 【答案】B 【详解】由混合判据可知，当ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发进行，该反应在低温下能自发进行，那么当ΔH＜0、ΔS＜0时， ΔG＜0，反应能自发进行。根据吉布斯自由能综合判据，B项符合题意； 答案选B。 2．冰融化的过程中，其焓变和熵变正确的是 A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S＜0 C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S>0 【答案】A 【详解】冰融化过程中，物质的状态由固体变为液体，熵值增大，则△S＞0；熔化过程吸收能量，因此焓变△H＞0，故冰融化的过程中，其焓变和熵变均增大，故选A。 3．已知反应：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)  ΔH=+akJ/mol (a>0)，则此反应 A．高温下可自发进行 B．低温下可自发进行 C．任何条件下都可自发进行 D．任何条件下都不可自发进行 【答案】A 【详解】ΔH-TΔS＜0的反应可自发进行，该反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)为气体体积增大的吸热反应，ΔH＞0、△S＞0，则高温时，ΔH-TΔS＜0，反应可自发进行； A正确。 4．下列说法正确的是 A．反应常温下能自发进行，则该反应的 B．  ；  ，则 C．  ，，则任意条件下都不可能自发 D．用溶液和NaOH溶液反应测定中和热：   【答案】D 【详解】A．反应的熵小于零，若，则，常温下不能自发，A错误； B．硫在氧气中燃烧的反应为放热反应，反应的焓变小于0，气态硫的能量高于固态硫，等物质的量的气态硫燃烧放出的热量高于固态硫，则反应的焓变小于固态硫，B错误； C． ，，根据反应可自发进行，则该反应在高温下可自发进行，C错误； D．中和反应为放热反应，焓变小于零，醋酸为弱酸电离吸收热量，故用溶液和NaOH溶液反应测定中和热：  ，D正确； 故选D。 合成氨条件的选择与优化 ⭐积累与运用 合成氨反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，其特点为正反应是放热反应，也是气体体积缩小的反应。根据合成氨反应的特点，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量，应选择的反应条件为： （1）压强的选择 根据合成氨反应的热化学方程式，正向反应气体体积减小，从平衡控制的角度来看，合成氨时压强越大越好。但压强越大，对材料强度和设备制造的要求越高。这将大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。目前，我国合成氨厂一般采用的压强10MPa～30MPa。 （2）温度的选择 根据平衡移动原理，合成氨应该采用低温以提高平衡转化率。但是温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡时间过长，这在工业生产中是很不经济的。因此，需要选择一个合适的温度。目前，实际生产一般采用的温度是400～500℃。 （3）催化剂的选择 即使在高温、高压下，N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢，通常需要加入催化剂。目前，合成氨工业中普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。铁触媒500℃左右时活性最大，这也是合成氨反应一般选择在400～500℃进行的重要原因。 5．某温度下，在密闭容器中进行合成氨反应：　。下列叙述正确的是 A．升高温度，平衡向正反应方向移动 B．充入一定量，的转化率不变，的转化率变大 C．工业生产中未转化的合成气循环利用，主要是为了提高氮气和氢气的利用率 D．增大压强，可增大单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞增多 【答案】C 【详解】A．该反应为放热反应，升温，平衡会逆反应方向移动，A错误； B．充入一定量，平衡会正反应方向移动，的转化率变大，但的转化率减小，B错误； C．未转化的合成气循环利用，主要是为了提高氮气和氢气的利用率，C正确； D．增大压强，可增大单位体积内活化分子的数目，有效碰撞增多，但单位体积内活化分子的百分数未变，D错误； 故选C。 6．已知合成氨反应，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的方法是 ①减压；②加压；③升温；④降温；⑤及时从平衡混合气中分离出；⑥补充或⑦加催化剂； A．③④⑤⑦ B．②④⑥ C．仅②⑥ D．②③⑥⑦ 【答案】C 【分析】合成氨反应，该反应的特点为：正反应放热且气体分子数减小；据此分析。 【详解】①减压，反应速率减慢，平衡逆向移动，的产率减小，①不可采取； ②加压，反应速率加快，平衡正向移动，的产率增大，②可采取； ③升温，反应速率加快，平衡逆向移动，的产率减小，③不可采取； ④降温，反应速率减慢，平衡正向移动，的产率增大，④不可采取； ⑤及时从平衡混合气中分离出，反应速率减慢，平衡正向移动，的产率增大，⑤不可采取； ⑥补充N2或H2，反应速率加快，平衡正向移动，的产率增大，⑥可采取； ⑦加催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，的产率不变，⑦不可采取； 故选②⑥； 故选C。 7．如下图所示为工业合成氨的流程图。下列说法不正确的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 C．步骤④、⑤均有利于提高原料的利用率 D．将氨从混合气中分离出去可以提高氨在平衡体系中的百分含量 【答案】D 【详解】A．步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁催化剂中毒，A正确； B．合成氨的反应为气体分子数减小的反应，加压有利于平衡正向移动，提高原料转化率，加压也可以提高反应速率，B正确； C．催化剂只能提高反应速率，不能提高平衡转化率，合成氨反应为放热反应，高温不利于平衡正向移动，而液化分离出和、H2的循环再利用均可以使平衡正向移动，所以步骤④、⑤有利于提高原料平衡的转化率，C正确； D．在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去，可使平衡正向移动，能保持足够高的原料转化率，不能提高氨在平衡体系中的百分含量，D错误； 故选D。 7．在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=－196.6 kJ/mol。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．在实际生产中，从成本的角度考虑选择常压下进行反应 B．在实际生产中，选定的温度为400～500 ℃，这与催化剂的活性无关 C．反应过程中通入过量的空气，以提高平衡时SO2的转化率 D．为避免污染环境和提高原料利用率，尾气中的SO2需回收处理 【答案】B 【详解】A．由表格数据可知，在常压及400～500℃时，二氧化硫的转化率已经很高，继续增大压强，虽然二氧化硫的平衡转化率会提高，但不明显，且会增加设备成本，增大投资和能量消耗，故A正确； B．温度太高时，催化剂失去活性，则实际生产中，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳，故B错误； C．空气的成本较低，在实际生产中，通入过量的空气，反应物浓度增大，反应速率加快，平衡正向移动，从而可提高成本较高的二氧化硫的转化率，故C正确； D．尾气中的SO2必须回收循环利用，防止污染环境并提高原料的利用率，故D正确； 故选B。 速率与平衡图像的综合分析 ⭐积累与运用 1．思维模型 2．解题技巧 (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中，了解纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个物理量的意义。在确定横坐标所表示的物理量后，讨论纵坐标与曲线的关系，或在确定纵坐标所表示的物理量后，讨论横坐标与曲线的关系。 例如反应2A(g)＋B(g)⇌2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[纵坐标为A的平衡转化率(α)，横坐标为反应温度(T)]。 ①定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应。 ②定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故p2>p1。 (2)“先拐先平数值大”原则 对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，相应曲线对应的反应速率大，所以先出现拐点的曲线表示的温度较高(如上图2所示，α表示反应物的转化率)或压强较大[如上图3所示，φ(A)表示反应物A的体积分数]。 图2：T2>T1，正反应放热。 图3：p1<p2，正反应为气体体积减小的反应。 (3)“三看”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。 1．可逆反应：A＋B⇌C，在低温下能自发进行，在高温下不能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是 A．ΔH>0、ΔS>0 B．ΔH＜0、ΔS＜0 C．ΔH＜0、ΔS>0 D．ΔH>0、ΔS＜0 【答案】B 【详解】由混合判据可知，当ΔG=ΔH-TΔS＜0时反应自发进行，该反应在低温下能自发进行，那么当ΔH＜0、ΔS＜0时， ΔG＜0，反应能自发进行。根据吉布斯自由能综合判据，B项符合题意； 答案选B。 2．冰融化的过程中，其焓变和熵变正确的是 A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S＜0 C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S>0 【答案】A 【详解】冰融化过程中，物质的状态由固体变为液体，熵值增大，则△S＞0；熔化过程吸收能量，因此焓变△H＞0，故冰融化的过程中，其焓变和熵变均增大，故选A。 3．已知反应：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)  ΔH=+akJ/mol (a>0)，则此反应 A．高温下可自发进行 B．低温下可自发进行 C．任何条件下都可自发进行 D．任何条件下都不可自发进行 【答案】A 【详解】ΔH-TΔS＜0的反应可自发进行，该反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)为气体体积增大的吸热反应，ΔH＞0、△S＞0，则高温时，ΔH-TΔS＜0，反应可自发进行； A正确。 9．下列关于各图像的解释或得出的结论不正确的是 A．由甲图可知，反应在t1时刻可能改变了压强或使用了催化剂 B．由乙图可知，反应在m点可能达到了平衡状态 C．由丙图可知，C点：v正>v逆 D．由丁图可知，交点A表示反应一定处于平衡状态，此时v正=v逆 【答案】D 【详解】A．改变条件后，正逆反应速率增大且相等，若对前后气体分子数相等的化学反应，可能是加压，也可能是加了催化剂，故A正确； B．生成物的百分含量随温度的升高而增大，m为曲线的最高点，生成物的百分含量达到最大值，达到相应温度下的限度，即建立了相应温度下的平衡状态；继续升温生成物的百分含量减小，说明升温反应向相反方向移动，故B正确； C．C点位于曲线以下，表示未达到该温度下的最大转化率，此时平衡会向正反应方向移动，v正＞v逆，故C正确； D．A点时c(反应物)=c(生成物)，不一定达到平衡状态，故D错误； 故选：D。 10．下列叙述与图对应的是 A．对于达到平衡状态的反应：，图①表示在时刻充入了一定量的，平衡逆向移动 B．由图②可知，、满足反应：； C．图③表示的反应方程式为 D．若，对于反应  ，图④y轴可以表示Y的百分含量 【答案】B 【详解】A．对于达到平衡状态的反应：，充入了一定量的，此时逆反应速率瞬间增大，而正反应速率不变，与图像不符，故A项错误； B．根据“先拐先平数值大”可知，T1>T2，p2>p1，由图可知，升高温度，C%减小，即逆向移动，平衡向吸热反应方向移动，因此正向放热，增大压强，C%增大，即正向移动，平衡向气体体积减小的方向移动，因此正向气体体积减小，故B项正确； C．反应过程中，A的浓度减小，B、C的浓度增大，因此A为反应物，B、C为生成物，故C项错误； D．相同压强下，升高温度，反应  逆向移动，Y的百分含量增大，与图像不符，故D项错误； 综上所述，正确的是B项。 11．利用甲烷可减少污染，反应原理如下：。时，将与的混合气体置于恒容绝热的密闭容器中发生反应，正反应速率随时间变化的趋势如图所示。下列说法正确的是 A．正反应为放热反应且点时反应达到平衡状态 B．若，则产生的量一定是：段段 C．a、b、c、d四点对应的平衡常数大小： D．d点的正反应速率小于逆反应速率 【答案】C 【详解】A．由图可知，由a到c，反应物浓度减小，但反应速率逐渐增大，故正反应为放热反应，温度升高对反应速率的影响大于反应物浓度降低对反应速率的影响，反应达到平衡时，反应速率不变，c点速率仍在改变，故c点未达平衡状态，故A错误； B．随着反应进行，反应物浓度减小、生成物浓度增大，正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，逆反应受温度影响更大，反应正向进行时升高温度，正逆反应速率均增大，但逆反应增大程度大于正反应增大程度，正逆反应速率的差值在减小，若Δt1=Δt2，则产生N2的量：ab段＞bc段，故B错误； C．反应一直没有达到平衡，反应正向进行时放热，a、b、c、d温度逐渐升高，升温左移、K值减小，则在a、b、c、d四点对应温度下达到平衡时的平衡常数大小：故Ka＞Kb＞Kc＞Kd，故C正确； D．d点反应未达到平衡，而反应是正向进行的，故d点的正反应速率大于逆反应速率，故D错误； 答案选C。 12．燃煤废气中的转化为二甲醚的反应原理为：，一定条件下，现有两个体积均为2.0L恒容密闭容器甲和乙，在容器甲中充入1mol和3mol，在容器乙中充入2mol和6mol，发生上述反应并达到平衡。该反应中的平衡转化率随温度的变化曲线如图1所示；容器甲中，在不同催化剂作用下，相同时间内的转化率随温度变化如图2所示。下列说法正确的是 A．图1中，表示乙容器的平衡转化率随温度变化的是曲线B B．图1中，逆反应速率：状态I<状态Ⅱ C．图2中，a点达到化学平衡状态 D．图2中，对应的平衡常数小于对应的平衡常数 【答案】B 【详解】A．乙容器相对于甲容器，等效于甲平衡后压缩体积，平衡正向移动，CO2平衡转化率高于甲容器，则表示乙容器的平衡转化率随温度变化的是曲线A，故A错误； B．升高温度，正逆反应速率均增大，由图可知，状态Ⅰ的反应温度小于状态Ⅱ，则状态Ⅰ的逆反应速率小于状态Ⅱ，故B正确； C．图2中，a点后CO2转化率还在变化，未达到化学平衡状态，故C错误； D．由图1可知，升高温度，二氧化碳的平衡转化率减小，说明平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，图2中温度T3小于T4，则对应平衡常数大于T4，故D错误； 故选B。 1．反应的，下列判断正确的是 A．在常温下能自发进行 B．在高温下能自发进行 C．在任何条件下都能自发进行 D．时，能自发进行 【答案】B 【详解】ΔG=ΔH-TΔS<0，反应能够自发进行，该反应ΔH＞0，ΔS＞0，则在高温下使得反应自发进行； 故选B。 2．下列关于焓判据和熵判据的说法中，正确的是 A．吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B．的反应均是自发进行的反应 C．碳酸钙分解为吸热反应，该反应在任何温度下都不能自发进行 D．冰在室温下自动熔化成水，这是熵减的过程 【答案】A 【详解】A．由的过程能自发进行可知，吸热的自发过程一定为熵增加的过程，A正确； B．熵减的放热反应在高温条件下反应，不能自发进行，B错误； C．碳酸钙分解为吸热反应，且为熵增的反应，该反应在高温下能自发进行，C错误； D．冰在室温下自动熔化成水，这是熵增的过程，D错误； 故选A。 3．综合考虑体系的焓变和熵变可以判断反应自发进行的方向。下列说法正确的是 A．已知反应的正向反应能自发进行，则 B．已知反应在常温下能自发进行，则 C．已知反应  ，则该反应在任意条件下均不能自发进行 D．已知反应  ，则该反应在高温下能自发进行 【答案】D 【详解】A．反应的，要反应自发进行，据，则，故A错误； B．反应的，在常温下能自发进行，据，则，故B错误； C．反应  ，，据，则需要低温的条件自发进行，故C错误； D．反应  ，，据，则需要高温的条件自发进行，故D正确； 答案选D。 4．氨对发展农业有着重要意义，也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。 下列说法不正确的是 A．控制原料气，是因为相对易得，适度过量可提高转化率 B．合成氨一般选择进行，铁触媒的活性最大，原料气平衡转化率高 C．热交换的目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离 D．压缩机加压是为了保证尽可能高的平衡转化率和反应速率 【答案】B 【详解】A．空气中氮气充足，相对易得，控制原料气比，使氮气过量，增加氢气的转化率，A正确； B．合成氨一般选择400~500℃进行，主要是让铁触媒的活性最大，反应速率增大，是考虑综合效率；该反应是放热反应，温度升高，该反应的平衡转化率降低，B错误； C．热交换将氨气的热量转给N2和H2，目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离，C正确； D．根据合成氨特点，该反应是气体体积减小的反应，加压提高原料的转化率并加快了反应速率，D正确； 故选B。 5．硫酸工业生产过程中发生反应：。下列说法正确的是 A．反应达到平衡时，恒温恒压下充入一定量惰性气体，的平衡转化率减小 B．硫酸工业生产采用常压，是因为增大压强不利于提高的产率 C．为提高的平衡转化率，向反应容器中通入越多越好 D．在提高反应速率和转化率上对温度的要求是一致的 【答案】A 【详解】A．该反应正向是一个气体系数减小的反应，反应达到平衡时，恒温恒压下充入一定量惰性气体，相当于减小压强，平衡逆向移动，的平衡转化率减小，故A正确； B．该反应正向是一个气体系数减小的反应，工业生产采用常压操作，是因为常压下的转化率已经很高了，增大压强，会使平衡正向移动，反应产率提高，但同时会增大投资，投入增加大于产出增加，因此一般采用常压条件，故B错误； C．为提高的平衡转化率，应适当向反应容器中通入较多的，故C错误； D．该反应正向是放热反应，升高温度，化学反应速率加快，化学平衡向逆向移动，使的转化率降低，所以在提高反应速率和转化率上对温度的要求不一致，故D错误； 故选A。 6．发生如下反应：，一定温度时，在容积固定的容器中加入一定量的和，该反应中的体积分数与时间关系如图所示，则下列说法正确的是 A． B．由到的过程，的转化率增大 C．由到的过程，平衡常数减小 D．当体系中气体的密度保持不变，该反应达到平衡 【答案】B 【详解】A．温度越高，速率越快，到达平衡的时间短，图像中应该先达到平衡，故正确；根据图像，升高温度，氧气的体积分数增大，即升温平衡向逆向移动，可知是放热反应，，A错误； B．由到的过程，是降温过程，根据正反应放热，降温平衡正向移动，的转化率增大，B正确； C．由到的过程，平衡正向移动，平衡常数增大　，C错误； D．反应物和生成物均为气态，当恒容条件下，无论是否平衡都有不变，所以密度不能作为判断平衡的依据，D错误； 故选B。 7．对于反应，压强与温度对于C的质量分数的影响如下图： 下列判断正确的是 A．   B．   C．   D．   【答案】C 【详解】分析温度对反应的影响时，需要选取压强相同但温度不同的曲线，因此选择T1、p1以及T2、p1两条曲线进行分析，温度越高，反应速率越大，则达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，故有：T1<T2；分析压强对反应的影响时，需要选取温度相同但压强不同的曲线，因此选择T1、p1以及T1、p2两条曲线进行分析，根据压强对反应速率的影响可知，压强越大，反应速率越大，则达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，先拐先平压强大，故有：p1<p2； 故答案选C。 8．根据相应的图像，下列相关说法正确的是       A．由图甲可知反应，且正反应为吸热反应 B．反应达到平衡时外界条件对平衡影响关系如图乙所示，则正反应为吸热反应，且 C．物质的含量和压强关系如图丙所示，可知F点 D．速率和反应条件关系如图丁，则该反应的正反应为放热反应，且D一定不是气体 【答案】D 【详解】A．甲图中斜率代表反应速率，则T1>T2，P2>P1，说明升高温度C的百分含量减小，平衡逆向移动，该反应为放热反应，增大压强，C的百分含量增大，平衡正向移动，a+b>c，A错误； B．由图象可知，相同压强下温度大，G的体积分数小，正反应为吸热反应，但p1和p2的大小关系不确定，则不能确定a、b关系，B错误； C．曲线l上的点都是平衡点，F点反应未达到平衡，且A的百分含量要增加，平衡逆向移动，可知E点v(逆)<v(正)，C错误； D．降温，正反应速率大于逆反应速率，平衡右移，正反应为放热反应；加压，正反应速率大于逆反应速率，平衡正向移动，若A、B、C是气体、D可以为固体或液体，一定不是气体，D正确； 故选D。 9．在一恒容的密闭容器中充入CO2、CH4使其起始浓度均为0.1mol/L，在一定条件下发生反应：，测得平衡时CH4转化率与温度、压强的关系如图，下列有关说法中不正确的是 A．时该反应的平衡常数为1.64 B．压强： C．压强为时，在y点： D．上述反应的 【答案】D 【分析】在一恒容的密闭容器中充入CO2、CH4使其起始浓度均为0.1mol/L，在一定条件下发生反应：，测得平衡时CH4转化率为80%，则参加反应CH4、CO2的物质的量都为0.1mol/L×80%=0.08mol，平衡时各物质的浓度分别为：CH4 0.02mol/L、CO2 0.02mol/L、CO  0.16mol/L、H2 0.16mol/L。 【详解】A．时该反应的平衡常数为=≈1.64，A正确； B．为气体分子数增大的可逆反应，减小压强平衡正向移动，反应物的转化率增大，则压强：，B正确； C．压强为时，在y点，CH4的转化率小于平衡转化率，则平衡正向移动，，C正确； D．压强一定时，升高温度，CH4的平衡转化率增大，说明平衡正向移动，则上述反应的，D不正确； 故选D。 10．一定条件下将和按物质的量之比充入反应容器，发生反应：。其他条件相同时分别测得的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图。下列说法正确的是 A． B．该反应为吸热反应 C．随温度升高，该反应平衡常数减小 D．其他条件不变，体积变为原来的0.5倍，增大为原来的2倍 【答案】C 【详解】A．2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)是正方向体积减小的反应，增大压强平衡正移，则NO的转化率会增大，由图可知，相同温度下，p2时NO的转化率大，则p2时压强大，即p1＜p2，故A错误； B．由图象可知，压强一定时，随着温度的升高，NO的转化率减小，说明升高温度，平衡逆向移动，该反应为放热反应，故B错误； C．该反应为放热反应，压强一定时，升高温度，平衡逆向移动，化学平衡常数K减小，故C正确； D．若平衡不移动，其他条件不变，体积变为原来的倍时，二氧化氮的浓度为原来的2倍，该反应是气体体积减小的反应，温度一定时，增大压强，平衡向正反应方向移动，则其他条件不变，体积变为原来的倍时，二氧化氮的浓度大于原来的2倍，故D错误； 故选C。 11．在密闭容器中进行反应：，有关下列图像的说法错误的是 A．若，则图a表示减小压强，平衡逆向移动的速率图 B．在图b中，虚线的反应条件可能是使用了催化剂 C．依据图c可判断正反应为放热反应 D．若，由图d中可知 【答案】A 【详解】A．图a中，减小压强，正、逆反应速率都减小，与图不符，A错误； B．图b中，虚线和实线表示A的平衡转化率相同，说明平衡状态未改变，且虚线斜率大，说明反应速率快，先达到平衡，所以虚线的反应条件可能是使用了催化剂，或时增大了压强，B正确； C．图c中随着温度升高，正、逆反应速率均增大，且逆反应速率比正反应速率增大的程度大，所以平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，C正确； D．若，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，混合气体的平均相对分子质量减小，可知，D正确； 故选A。 12．一定条件下，向密闭恒容容器中加入1.0 mol·L-1 X，发生反应  ΔH＜0，反应到8 min时达到平衡；在14 min 时改变体系的温度， 16 min时建立新平衡。X的物质的量浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是 A．0～8 min用Y表示该反应速率为0.1 mol·L-1·min-1 B．8 min时达到平衡，该反应的平衡常数K=0.5 C．14 min时，改变的反应条件是降低了温度 D．16 min时的正反应速率比8 min时的正反应速率大 【答案】D 【详解】A．根据图象0～8min用X表示该反应速率为=0.1mol·L-1·min－1，根据速率比等于系数比，用Y表示该反应速率为0.05mol·L-1·min－1，A错误； B．根据图像列三段式，，所以平衡常数，B错误； C．据图可知改变温度后X的浓度增大，即平衡逆向移动，该反应焓变小于0，所以应为升高温度，C错误； D．16min时体系温度高于8min，X的浓度也大，则正反应速率也大，D正确； 综上所述答案为D。 13．在恒容密闭容器甲、乙中，分别充入、的，与足量碳粉在不同温度下发生反应：。的平衡物质的量随温度的变化如图所示。下列叙述错误的是 A．曲线I对应的是乙容器 B．a、b两点压强关系： C．a、b、c三点的平衡常数： D．时，若容器乙中、均为，则 【答案】B 【详解】A．在体积均为1.0L的甲、乙两个恒容密闭容器，发生反应，乙相当于在甲达到平衡后，保持温度不变，再加入0.1molCO2，平衡向正反应方向移动，平衡时乙中CO物质的量增大，则曲线Ⅰ对应的是乙容器，曲线Ⅱ对应的是甲容器，A正确； B．根据PV=nRT可得pa∶pb=(na·Ta)∶(nb·Tb)，a、b两点CO物质的量均为0.16mol，曲线I对应的是乙容器，a点对应的平衡三段式为：，Ⅱ对应的是甲容器，b点对应的平衡三段式为：， 经计算pa∶pb=0.28 Ta∶0.18 Tb，因为Ta < Tb，所以<，B错误； C．升高温度，平衡正向移动，K增大，a、b、c三点的平衡常数：，C正确； D．根据B项计算，1100K时平衡常数K==0.21，1100 K时，若容器乙中、均为， Q==1>K(1100K)，反应逆向进行，可知此时v(正）<v(逆），D正确； 故选B。 14．工业上有一种“降碳”方法是用CO2生产燃料甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  H=49kJ/mol。保持温度不变，在容积为2L密闭容器中，充1molCO2和3molH2在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量随时间的变化如图所示： (1)平衡时H2的转化率为 ，CH3OH的体积分数为 ，平衡常数表达式 。 (2)下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___________。 A．混合气体的平均相对分子质量保持不变 B．CO2的消耗速率等于CH3OH的消耗速率 C．CH3OH和H2O的浓度之比保持不变 D．不再改变 (3)下列措施可以增大CO2平衡转化率的是 。 A．在原容器中再充入1molCO2              B．在原容器中再充入1molH2 C．在原容器中充入lmol氦气        D．使用更有效的催化剂 E．扩大容器的容积                 F．将水蒸气从体系中分离 (4)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时，图中P点 (填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后，甲醇产率下降的原因是 。 【答案】(1)75% 30% Kp= (2)AB (3)BF (4)不是 该反应放热(H<0)，升高温度，平衡逆向移动或催化剂活性降低 【详解】（1）根据题中所给数据，列出三段式： 所以平衡时氢气的转化率； 甲醇的体积分数； 平衡常数表达式为生成物压强幂次方乘积与反应物压强幂次方乘积的比值，即为。 （2）A．该反应是一个只有气体参与的不等体积反应，质量守恒反应任何阶段混合气体的总质量不变，混合气体的物质的量之和一直在变，混合气体的平均相对分子质量保持不变时，反应达到平衡状态，A正确； B．CO2的消耗速率等于的消耗速率描述的是正逆两个方向的速率相等，可以作为平衡状态的标志，B正确； C．平衡状态要求的是各物质含量保持不变而非浓度之比不变，而且根据化学方程式可知和H2O的浓度之比始终保持不变，C错误； D．只与温度有关，温度不变一直不变，D错误； 故选AB。 （3）A．在原容器中再充入，平衡正向移动，但二氧化碳本身的平衡转化率降低，A错误； B．在原容器中再充入，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，B正确； C．在原容器中充入1mol氦气，该气体不参与反应且容器体积不变，故平衡不移动，C错误； D．使用更有效的催化剂，但催化剂只是加快反应速率不影响平衡，D错误； E．扩大容器的容积，压强减小，平衡逆向移动，二氧化碳平衡转化率降低，E错误； F．将水蒸气从体系中分离，平衡正向移动，二氧化碳的平衡转化率增大，F正确； 故选BF。 （4）温度为470K时，图中P点甲醇产率不是最大，所以反应还没有达到平衡，P点不是处于平衡状态；在490K以前，反应还没有达到平衡，甲醇的产率随着温度的升高而增大；490K以后，甲醇产率下降的原因是：该反应是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动，且催化剂活性降低。 15．丙烯是三大合成材料的基本原料之一，可由异丙醇催化脱水或丙烷催化脱氢制得。回答下列问题： Ⅰ．异丙醇催化脱水制丙烯主要反应如下： i．C3H8O(g)C3H6(g)+H2O(g)  ΔH1＞0    ii．2C3H6(g)C6H12(g)  ΔH2＜0 (1)在恒温刚性密闭容器中，下列说法不能作为反应i、ii均达到平衡状态的判据的是___________(填标号)。 A．混合气体密度不变 B．C3H6(g)的体积分数不变 C．C3H8O(g)的分压不变 D．v正(C3H8O)=v逆(H2O) (2)下图为反应i、ii达到平衡时-lgQp与温度的关系曲线。 [已知：对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，任意时刻，式中p(A)表示物质A的分压] ①图中曲线X表示反应 (填“i”或“ii”)； ②在温度为T的恒压平衡体系中充入少量H2O(g)时，反应i的状态最有可能对应图中的 点(填“a”“b”或“c”)，判断依据是 。 Ⅱ．丙烷催化脱氢制丙烯的主要反应为C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)。 (3)在一定温度下，保持压强为100kPa，向密闭容器中通入C3H8(g)和Ar(g)的混合气，按n(C3H8):n(Ar)为4:1、1:1、1:4投料，测得C3H8转化率随时间的变化如图所示。 ①充入Ar(g)的目的是 ； ②0~6s内，曲线 (填“甲”“乙”或“丙”)对应的平均反应速率最慢； ③曲线丙中0~6s内，C3H8分压的平均变化率为 kPa·s-1。 【答案】(1)A (2) i c 曲线X为反应i，恒压时充入水蒸气，Qp变大，-lgQp变小 (3) 减小丙烷分压，使平衡正向移动，提高丙烷的平衡转化率 甲 5 【详解】（1）A．反应物和生成物均为气体，混合气体的总质量不变，刚性密闭容器体积不变，则混合气体密度不变，不能作为反应i、ii均达到平衡的判据，A项错误； B．C3H6(g)的体积分数不变，反应i、ii中其他组分的体积分数也不变，可以作为反应i、ii均达到平衡的判据，B项正确； C．C3H8O(g)的分压不变，说明反应i、ii中其他组分的分压也不变，可以作为反应i、ii均达到平衡的判据，C项正确； D．根据反应i，v正(C3H8O)=v逆(H2O)，说明正逆反应速率相等，反应i达平衡，各组分分压不变，C3H6的分压不变，说明反应ii也达平衡，可以作为反应i、ii均达到平衡的判据，D项正确； 答案选A。 （2）①反应i为气体体积增大的吸热反应，反应ii为气体体积减小的放热反应，则升高温度，反应i正向移动，Qp逐渐增大，-lgQp逐渐变小；反应ii逆向移动，Qp逐渐减小，-lgQp逐渐变大。分析图中曲线趋势，可知曲线X表示反应i，曲线Y表示反应ii； ②在温度为T的恒压平衡体系中充入少量H2O(g)时，反应i的生成物浓度增大，使得Qp增大，即-lgQp变小，因为曲线X表示反应i，则反应i的状态最有可能对应图中的c； 答案为：i；c；曲线X为反应i，恒压时充入水蒸气，Qp变大，-lgQp变小； （3）①丙烷催化脱氢制丙烯的反应是反应物和生成物均为气体且体积增大的反应，充入Ar，丙烷的分压减小，平衡正向移动，有利于丙烷转化率增大，因此充入Ar的目的是减小丙烷分压，使平衡正向移动，提高丙烷的平衡转化率；故答案为：减小丙烷分压，使平衡正向移动，提高丙烷的平衡转化率； ②根据图中信息，n(C3H8):n(Ar)为4:1、1:1、1:4进行投料，投料比越大，则丙烷的转化率越小，则曲线丙对应的投料比n(C3H8):n(Ar)为4:1，丙烷分压越大，反应速率越快，反之，丙烷分压越小，反应速率越慢。因此0~6s内，曲线甲对应的平均反应速率最慢；故答案为：甲。 ③曲线丙中0~6s内，C3H8的转化率为25%。已知曲线丙对应的投料比n(C3H8):n(Ar)为4:1，设丙烷物质的量为4mol，Ar物质的量为1mol，则6s时转化的丙烷物质的量为4×25%mol=1mol，根据三段式有： 开始C3H8分压为80kPa，后来分压为=50kPa，则0~6s的平均变化率为=5kPa·s-1。答案为：5。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！34 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 化学反应的方向与调控 内容早知道 ☛第一层 巩固提升练（3大考点） 考点一 化学反应进行方向的判断 考点三 合成氨生产条件的选择与优化 考点三 速率与平衡图像的综合分析 ☛第二层 能力提升练 ☛第三层 拓展突破练 化学反应进行方向的判断 ⭐积累与运用 1.熵变ΔS的判断方法： (1)气体体积增大的反应，熵 ，ΔS>0。 (2)气体体积减小的反应，熵 ，ΔS<0。 (3)物质由固态到液态、由液态到气态或由固态到气态的过程，熵变为正值，是熵 的过程，即ΔS>0。 2.复合判据ΔG＝ΔH－TΔS的应用： (1)ΔG<0，反应 自发进行。 (2)ΔG＝0，反应处于平衡状态。 (3)ΔG>0，反应 自发进行。 注意：根据ΔG＝ΔH－TΔS＜0判断的只是反应自发进行的可能性，具体反应能否实际发生，还涉及反应速率的问题。 1．可逆反应：A＋B⇌C，在低温下能自发进行，在高温下不能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是 A．ΔH>0、ΔS>0 B．ΔH＜0、ΔS＜0 C．ΔH＜0、ΔS>0 D．ΔH>0、ΔS＜0 2．冰融化的过程中，其焓变和熵变正确的是 A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S＜0 C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S>0 3．已知反应：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)  ΔH=+akJ/mol (a>0)，则此反应 A．高温下可自发进行 B．低温下可自发进行 C．任何条件下都可自发进行 D．任何条件下都不可自发进行 4．下列说法正确的是 A．反应常温下能自发进行，则该反应的 B．  ；  ，则 C．  ，，则任意条件下都不可能自发 D．用溶液和NaOH溶液反应测定中和热：   合成氨条件的选择与优化 ⭐积累与运用 合成氨反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，其特点为正反应是 反应，也是气体体积 的反应。根据合成氨反应的特点，以增大合成氨的反应速率、提高平衡混合物中氨的含量，应选择的反应条件为： （1）压强的选择 根据合成氨反应的热化学方程式，正向反应气体体积减小，从平衡控制的角度来看，合成氨时压强越大越好。但压强越大，对材料强度和设备制造的要求越高。这将大大增加生产投资，并可能降低综合经济效益。目前，我国合成氨厂一般采用的压强10MPa～30MPa。 （2）温度的选择 根据平衡移动原理，合成氨应该采用低温以提高平衡转化率。但是温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡时间过长，这在工业生产中是很不经济的。因此，需要选择一个合适的温度。目前，实际生产一般采用的温度是400～500℃。 （3）催化剂的选择 即使在高温、高压下，N2和H2的化合反应仍然进行得十分缓慢，通常需要加入催化剂。目前，合成氨工业中普遍使用的是以铁为主体的多成分催化剂，又称铁触媒。铁触媒500℃左右时活性最大，这也是合成氨反应一般选择在400～500℃进行的重要原因。 5．某温度下，在密闭容器中进行合成氨反应：　。下列叙述正确的是 A．升高温度，平衡向正反应方向移动 B．充入一定量，的转化率不变，的转化率变大 C．工业生产中未转化的合成气循环利用，主要是为了提高氮气和氢气的利用率 D．增大压强，可增大单位体积内活化分子的百分数，有效碰撞增多 6．已知合成氨反应，既要使合成氨的产率增大，又要使反应速率加快，可采取的方法是 ①减压；②加压；③升温；④降温；⑤及时从平衡混合气中分离出；⑥补充或⑦加催化剂； A．③④⑤⑦ B．②④⑥ C．仅②⑥ D．②③⑥⑦ 7．如下图所示为工业合成氨的流程图。下列说法不正确的是 A．步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒 B．步骤②中“加压”既可以提高原料的转化率，又可以加快反应速率 C．步骤④、⑤均有利于提高原料的利用率 D．将氨从混合气中分离出去可以提高氨在平衡体系中的百分含量 7．在硫酸工业中，通过下列反应使SO2氧化为SO3： 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=－196.6 kJ/mol。下表列出了在不同温度和压强下，反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是 温度/℃ 平衡时SO2的转化率/% 0.1 MPa 0.5 MPa 1 MPa 5 MPa 10 MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 550 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．在实际生产中，从成本的角度考虑选择常压下进行反应 B．在实际生产中，选定的温度为400～500 ℃，这与催化剂的活性无关 C．反应过程中通入过量的空气，以提高平衡时SO2的转化率 D．为避免污染环境和提高原料利用率，尾气中的SO2需回收处理 速率与平衡图像的综合分析 ⭐积累与运用 1．思维模型 2．解题技巧 (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中，了解纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个物理量的意义。在确定横坐标所表示的物理量后，讨论纵坐标与曲线的关系，或在确定纵坐标所表示的物理量后，讨论横坐标与曲线的关系。 例如反应2A(g)＋B(g)⇌2C(g)达到化学平衡时，A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[纵坐标为A的平衡转化率(α)，横坐标为反应温度(T)]。 ①定压看温度变化，升高温度曲线走势降低，说明A的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应。 ②定温看压强变化，因为此反应是反应后气体体积减小的反应，压强增大，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大，故p2>p1。 (2)“先拐先平数值大”原则 对于同一化学反应在化学平衡图像中，先出现拐点的反应先达到平衡状态，相应曲线对应的反应速率大，所以先出现拐点的曲线表示的温度较高(如上图2所示，α表示反应物的转化率)或压强较大[如上图3所示，φ(A)表示反应物A的体积分数]。 图2：T2>T1，正反应放热。 图3：p1<p2，正反应为气体体积减小的反应。 (3)“三看”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。 1．可逆反应：A＋B⇌C，在低温下能自发进行，在高温下不能自发进行，对该反应过程ΔH、ΔS的判断正确的是 A．ΔH>0、ΔS>0 B．ΔH＜0、ΔS＜0 C．ΔH＜0、ΔS>0 D．ΔH>0、ΔS＜0 2．冰融化的过程中，其焓变和熵变正确的是 A．△H>0，△S>0 B．△H>0，△S＜0 C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S>0 3．已知反应：CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)  ΔH=+akJ/mol (a>0)，则此反应 A．高温下可自发进行 B．低温下可自发进行 C．任何条件下都可自发进行 D．任何条件下都不可自发进行 9．下列关于各图像的解释或得出的结论不正确的是 A．由甲图可知，反应在t1时刻可能改变了压强或使用了催化剂 B．由乙图可知，反应在m点可能达到了平衡状态 C．由丙图可知，C点：v正>v逆 D．由丁图可知，交点A表示反应一定处于平衡状态，此时v正=v逆 10．下列叙述与图对应的是 A．对于达到平衡状态的反应：，图①表示在时刻充入了一定量的，平衡逆向移动 B．由图②可知，、满足反应：； C．图③表示的反应方程式为 D．若，对于反应  ，图④y轴可以表示Y的百分含量 11．利用甲烷可减少污染，反应原理如下：。时，将与的混合气体置于恒容绝热的密闭容器中发生反应，正反应速率随时间变化的趋势如图所示。下列说法正确的是 A．正反应为放热反应且点时反应达到平衡状态 B．若，则产生的量一定是：段段 C．a、b、c、d四点对应的平衡常数大小： D．d点的正反应速率小于逆反应速率 12．燃煤废气中的转化为二甲醚的反应原理为：，一定条件下，现有两个体积均为2.0L恒容密闭容器甲和乙，在容器甲中充入1mol和3mol，在容器乙中充入2mol和6mol，发生上述反应并达到平衡。该反应中的平衡转化率随温度的变化曲线如图1所示；容器甲中，在不同催化剂作用下，相同时间内的转化率随温度变化如图2所示。下列说法正确的是 A．图1中，表示乙容器的平衡转化率随温度变化的是曲线B B．图1中，逆反应速率：状态I<状态Ⅱ C．图2中，a点达到化学平衡状态 D．图2中，对应的平衡常数小于对应的平衡常数 1．反应的，下列判断正确的是 A．在常温下能自发进行 B．在高温下能自发进行 C．在任何条件下都能自发进行 D．时，能自发进行 2．下列关于焓判据和熵判据的说法中，正确的是 A．吸热的自发过程一定为熵增加的过程 B．的反应均是自发进行的反应 C．碳酸钙分解为吸热反应，该反应在任何温度下都不能自发进行 D．冰在室温下自动熔化成水，这是熵减的过程 3．综合考虑体系的焓变和熵变可以判断反应自发进行的方向。下列说法正确的是 A．已知反应的正向反应能自发进行，则 B．已知反应在常温下能自发进行，则 C．已知反应  ，则该反应在任意条件下均不能自发进行 D．已知反应  ，则该反应在高温下能自发进行 4．氨对发展农业有着重要意义，也是重要的化工原料。合成氨的生产流程示意如下。 下列说法不正确的是 A．控制原料气，是因为相对易得，适度过量可提高转化率 B．合成氨一般选择进行，铁触媒的活性最大，原料气平衡转化率高 C．热交换的目的是预热原料气，同时对合成的氨气进行降温利于液化分离 D．压缩机加压是为了保证尽可能高的平衡转化率和反应速率 5．硫酸工业生产过程中发生反应：。下列说法正确的是 A．反应达到平衡时，恒温恒压下充入一定量惰性气体，的平衡转化率减小 B．硫酸工业生产采用常压，是因为增大压强不利于提高的产率 C．为提高的平衡转化率，向反应容器中通入越多越好 D．在提高反应速率和转化率上对温度的要求是一致的 6．发生如下反应：，一定温度时，在容积固定的容器中加入一定量的和，该反应中的体积分数与时间关系如图所示，则下列说法正确的是 A． B．由到的过程，的转化率增大 C．由到的过程，平衡常数减小 D．当体系中气体的密度保持不变，该反应达到平衡 7．对于反应，压强与温度对于C的质量分数的影响如下图： 下列判断正确的是 A．   B．   C．   D．   8．根据相应的图像，下列相关说法正确的是       A．由图甲可知反应，且正反应为吸热反应 B．反应达到平衡时外界条件对平衡影响关系如图乙所示，则正反应为吸热反应，且 C．物质的含量和压强关系如图丙所示，可知F点 D．速率和反应条件关系如图丁，则该反应的正反应为放热反应，且D一定不是气体 9．在一恒容的密闭容器中充入CO2、CH4使其起始浓度均为0.1mol/L，在一定条件下发生反应：，测得平衡时CH4转化率与温度、压强的关系如图，下列有关说法中不正确的是 A．时该反应的平衡常数为1.64 B．压强： C．压强为时，在y点： D．上述反应的 10．一定条件下将和按物质的量之比充入反应容器，发生反应：。其他条件相同时分别测得的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图。下列说法正确的是 A． B．该反应为吸热反应 C．随温度升高，该反应平衡常数减小 D．其他条件不变，体积变为原来的0.5倍，增大为原来的2倍 11．在密闭容器中进行反应：，有关下列图像的说法错误的是 A．若，则图a表示减小压强，平衡逆向移动的速率图 B．在图b中，虚线的反应条件可能是使用了催化剂 C．依据图c可判断正反应为放热反应 D．若，由图d中可知 12．一定条件下，向密闭恒容容器中加入1.0 mol·L-1 X，发生反应  ΔH＜0，反应到8 min时达到平衡；在14 min 时改变体系的温度， 16 min时建立新平衡。X的物质的量浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是 A．0～8 min用Y表示该反应速率为0.1 mol·L-1·min-1 B．8 min时达到平衡，该反应的平衡常数K=0.5 C．14 min时，改变的反应条件是降低了温度 D．16 min时的正反应速率比8 min时的正反应速率大 13．在恒容密闭容器甲、乙中，分别充入、的，与足量碳粉在不同温度下发生反应：。的平衡物质的量随温度的变化如图所示。下列叙述错误的是 A．曲线I对应的是乙容器 B．a、b两点压强关系： C．a、b、c三点的平衡常数： D．时，若容器乙中、均为，则 14．工业上有一种“降碳”方法是用CO2生产燃料甲醇：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)  H=49kJ/mol。保持温度不变，在容积为2L密闭容器中，充1molCO2和3molH2在一定条件下发生反应，测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量随时间的变化如图所示： (1)平衡时H2的转化率为 ，CH3OH的体积分数为 ，平衡常数表达式 。 (2)下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是___________。 A．混合气体的平均相对分子质量保持不变 B．CO2的消耗速率等于CH3OH的消耗速率 C．CH3OH和H2O的浓度之比保持不变 D．不再改变 (3)下列措施可以增大CO2平衡转化率的是 。 A．在原容器中再充入1molCO2              B．在原容器中再充入1molH2 C．在原容器中充入lmol氦气        D．使用更有效的催化剂 E．扩大容器的容积                 F．将水蒸气从体系中分离 (4)一定比例的合成气在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。温度为470K时，图中P点 (填“是”或“不是”)处于平衡状态。490K之后，甲醇产率下降的原因是 。 15．丙烯是三大合成材料的基本原料之一，可由异丙醇催化脱水或丙烷催化脱氢制得。回答下列问题： Ⅰ．异丙醇催化脱水制丙烯主要反应如下： i．C3H8O(g)C3H6(g)+H2O(g)  ΔH1＞0    ii．2C3H6(g)C6H12(g)  ΔH2＜0 (1)在恒温刚性密闭容器中，下列说法不能作为反应i、ii均达到平衡状态的判据的是___________(填标号)。 A．混合气体密度不变 B．C3H6(g)的体积分数不变 C．C3H8O(g)的分压不变 D．v正(C3H8O)=v逆(H2O) (2)下图为反应i、ii达到平衡时-lgQp与温度的关系曲线。 [已知：对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)，任意时刻，式中p(A)表示物质A的分压] ①图中曲线X表示反应 (填“i”或“ii”)； ②在温度为T的恒压平衡体系中充入少量H2O(g)时，反应i的状态最有可能对应图中的 点(填“a”“b”或“c”)，判断依据是 。 Ⅱ．丙烷催化脱氢制丙烯的主要反应为C3H8(g)C3H6(g)+H2(g)。 (3)在一定温度下，保持压强为100kPa，向密闭容器中通入C3H8(g)和Ar(g)的混合气，按n(C3H8):n(Ar)为4:1、1:1、1:4投料，测得C3H8转化率随时间的变化如图所示。 ①充入Ar(g)的目的是 ； ②0~6s内，曲线 (填“甲”“乙”或“丙”)对应的平均反应速率最慢； ③曲线丙中0~6s内，C3H8分压的平均变化率为 kPa·s-1。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！34 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$