2025届高三高考化学一轮复习 假期作业47　实际工业生产中图像问题分类突破

2025届高三高考化学一轮复习 假期作业47　实际工业生产中图像问题分类突破 一、单项选择题 1.已知反应：2NO2（红棕色）⇌N2O4（无色）　ΔH<0。将一定量的NO2充入注射器中并密封，改变活塞位置的过程中，气体透光率随时间的变化如图所示（气体颜色越深，透光率越小）。下列说法不正确的是（　　） A．b点达到平衡状态 B．b点与a点相比，c（NO2）、c（N2O4）均减小 C．d点：v正<v逆 D．若在c点将温度降低，其透光率将增大 2.一定条件下合成乙烯：6H2（g）＋2CO2（g）⇌CH2===CH2（g）＋4H2O（g）；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是（　　） A．该反应的逆反应为吸热反应 B．平衡常数：KM>KN C．生成乙烯的速率：v（N）一定大于v（M） D．当温度高于250 ℃，升高温度，催化剂的催化效率降低 3.一定条件下，用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收，使SO2转化生成S。催化剂不同，其他条件相同（浓度、温度、压强）情况下，相同时间内SO2的转化率随反应温度的变化如图，下列说法不正确的是（　　） A.不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3作催化剂可以节约能源 B．选择Fe2O3作催化剂，最适宜温度为340 ℃左右 C.a点后SO2的转化率减小的原因可能是温度升高催化剂活性降低 D．其他条件相同的情况下，选择Cr2O3作催化剂，SO2的平衡转化率最小 4.反应Si（s）＋3HCl（g）⇌SiHCl3（g）＋H2（g）　ΔH是工业上制备高纯硅的重要中间过程。一定压强下，起始投入原料的值和温度与SiHCl3的平衡产率的变化关系如图所示。下列说法错误的是（　　） A．该反应为放热反应，ΔH＜0 B．M、N点SiHCl3的分压：M＞N C．的值越大SiHCl3平衡产率越高 D．M、N点的逆反应速率：vM＞vN 5.一定条件下，6H2（g）＋2CO2（g）⇌C2H5OH（g）＋3H2O（g）， CO2平衡转化率随温度变化如图所示，对a、b、c三点对应情况的分析，合理的是（　　） A．CO2物质的量分数：a>b B．C2H5OH体积分数：a<c C．平衡常数：Ka>Kc>Kb D．反应速率：va（CO2）<vb（CO2） 二、不定项选择题 6.在恒容密闭容器中进行反应：2CO2（g）＋6H2（g）⇌C2H5OH（g）＋3H2O（g）　ΔH。在某压强下起始时按不同氢碳比投料（如图中曲线①②③），测得CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示，下列有关说法正确的是（　　） A．该反应的ΔH<0 B．氢碳比：①<②<③ C．其他条件不变的情况下，增大容器的体积可提高CO2的转化率 D．若起始CO2的浓度为2 mol·L－1、H2为4 mol·L－1，在图中曲线③氢碳比条件下进行，则400 K时该反应的平衡常数数值约为1.7 7.[2024·重庆八校联考]利用CO2和H2合成乙烯： 2CO2（g）＋6H2（g）⇌CH2===CH2（g）＋4H2O（g）　ΔH，在恒容密闭容器中，起始压强相同，反应温度、投料比对CO2平衡转化率的影响如图所示。 下列推断正确的是（　　） A．a<3 B．ΔH>0 C．vM正>vN逆 D．KM>KN 8.CO2经催化加氢可合成乙烯：2CO2（g）＋6H2（g）⇌C2H4（g）＋4H2O（g）。0.1 MPa时，按n（CO2）∶n（H2）＝1∶3投料，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图，下列叙述不正确的是（　　） A.该反应的ΔH＜0 B．曲线b代表H2O的浓度变化 C．N点和M点所处的状态c（H2）不一样 D．其他条件不变，T1 ℃、0.2 MPa下反应达平衡时c（H2）比M点大 三、非选择题 9.环戊烯（）常用于有机合成及树脂交联等。在催化剂作用下，可通过环戊二烯（）选择性氢化制得，体系中同时存在如下反应： 反应Ⅰ：（g）＋H2（g） （g）　ΔH1＝－100.3 kJ·mol－1 反应Ⅱ：（g）＋H2（g） （g）　ΔH2＝－109.4 kJ·mol－1 反应Ⅲ：（g）＋（g）2（g）　ΔH3 已知：选择性指生成目标产物所消耗的原料量在全部所消耗原料量中所占的比例。 回答下列问题： （1）为研究上述反应的平衡关系，在T ℃下，向某密闭容器中加入a mol的环戊二烯和4 mol H2，测得平衡时，容器中环戊二烯和环戊烷（）的物质的量相等，环戊烯的选择性为 80%，此时H2的转化率为　　　　%，反应Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数K3＝　　　　。 （2）为研究不同温度下催化剂的反应活性，保持其他条件不变，测得在相同时间内，上述反应的转化率和选择性与温度的关系如图所示。 该氢化体系制环戊烯的最佳温度为 　　　　 ℃；30 ℃以上时，环戊烯的选择性降低的可能原因是　　　　（填字母）。 A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大 C．反应活化能减小 参考答案 1．解析：曲线a→b段透光率不变，说明c(NO2)保持不变，故b点达到平衡状态，A正确；a、b两点的透光率相等，说明这两点中c(NO2)、c(N2O4)分别相等，且保持不变，B错误；由题图可知，d点后透光率逐渐下降，说明c(NO2)逐渐增大，即平衡逆向移动，则有v正<v逆，C正确；c点降低温度，平衡正向移动，c(NO2)减小，则透光率将增大，D正确。 答案：B 2．解析：升高温度，CO2的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，A正确；该反应的正反应是放热反应，升温平衡常数减小，B正确；化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂在250 ℃时催化活性最高，温度继续升高，其催化效率降低，所以v(N)有可能小于v(M)，C错误，D正确。 答案：C 3．解析：根据图像可知，当温度在340 ℃时，在Fe2O3作催化剂条件下，SO2的转化率最大，可以节约能源，故A正确；340 ℃左右，催化剂的催化能力较大，二氧化硫的转化率也是较大，反应速率较快，所以选择Fe2O3作催化剂，最适宜温度为340 ℃左右，故B正确； 催化剂催化能力需要维持在一定的温度下，温度太高，催化剂活性可能会降低，故C正确；催化剂只对速率有影响，对平衡转化率没有影响，故D错误。 答案：D 4．解析：温度升高，SiHCl3的平衡产率减小，ΔH＜0，A项正确；对应气体压强之比等于物质的量之比，由题图可知，M、N点SiHCl3的平衡产率M＞N，所以M、N点SiHCl3的分压：M＞N，B项正确；由题图可知，的值增大至7时，SiHCl3的平衡产率降低至接近于0，C项错误；M点温度较高，SiHCl3浓度较大，逆反应速率vM＞vN，D项正确。 答案：C 5．解析：a、b点均在曲线Ⅰ上，由题图可知升高温度CO2平衡转化率减小，可知升高温度平衡逆向移动，则CO2物质的量分数：a<b，故A错误；a、c点温度相同，增大氢气的量平衡正向移动，则C2H5OH物质的量分数：a>c，故B错误；K与温度有关，且正反应为放热反应，温度越高K越小，则平衡常数：Ka＝Kc>Kb，故C错误；a、b点只有温度不同，温度越高、反应速率越快，则反应速率：va(CO2)<vb(CO2)，故D正确。 答案：D 6．解析：根据图像可知，在氢碳比相等的条件下，随着温度的升高，CO2的转化率降低，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，ΔH<0，A正确；氢碳比越大，CO2的转化率越高，根据图像可知，在温度相等的条件下，CO2的转化率：①>②>③，则氢碳比：①>②>③，B错误；正反应是气体体积减小的反应，因此其他条件不变的情况下，缩小容器的体积，压强增大，平衡向正反应方向移动，可提高CO2的转化率，C错误；根据图像可知，400 K时曲线③中CO2的转化率是50%，这说明消耗CO2 1 mol·L－1，则消耗氢气3 mol·L－1，生成乙醇和水蒸气分别是0.5 mol·L－1、1.5 mol·L－1，剩余CO2和氢气分别是1 mol·L－1、1 mol·L－1，该温度下平衡常数K＝≈1.7，D正确。 答案：AD 7．解析：由题干信息可知，投料比越大，CO2的平衡转化率越大，故a>3，A错误；由图示可知，升高温度，CO2的平衡转化率降低，平衡逆向移动，故正反应为放热反应，ΔH<0，B错误；温度升高，化学反应速率加快，因TM<TN，故vM正<vN逆，C错误；该反应是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数减小，M、N两点的化学平衡常数：KM>KN，D正确。 答案：D 8．解析：温度升高，H2的浓度增大，平衡左移，故逆向吸热，正向放热，ΔH＜0，则曲线a为CO2的浓度变化，根据方程式中化学计量数的比例关系，可知曲线b为H2O的浓度变化，曲线c为C2H4的浓度变化，故A、B正确；N点和M点均处于T1 ℃下，所处的状态c(H2)是一样的，C项错误；其他条件不变，T1 ℃、0.2 MPa相对0.1 MPa，增大了压强，体积减小，c(H2)增大，反应达平衡时c(H2)比M点大，故D项正确。 答案：C 9．解析：(1)令反应Ⅰ中消耗x mol环戊二烯，反应Ⅲ中消耗y mol环戊二烯，根据题意可知，达到平衡时n(环戊二烯)＝n(环戊烷)＝(a－x－y) mol，反应Ⅲ中消耗y mol环戊二烯的同时消耗环戊烷的物质的量为y mol，则反应Ⅱ共生成环戊烷的物质的量为(a－x－y＋y) mol＝(a－x) mol，反应Ⅱ消耗氢气的物质的量为(a－x) mol，因此达到平衡时整个容器共消耗氢气的物质的量为(a－x＋x) mol＝a mol，氢气的转化率为×100%＝25a%；依据选择性的定义，推出生成环戊烯的物质的量为0.8a mol，达到平衡时环戊二烯的物质的量为0.2a mol，环戊烷的物质的量也为0.2a mol，根据反应Ⅲ的特点，反应前后气体系数之和相等，以物质的量分数表示的平衡常数与以物质的量表示的平衡常数是相等的，即K3＝＝16； (2)根据图像可知，该体系温度为30 ℃左右时，环戊烯的选择性和环戊二烯的转化率都很高，因此最佳温度为30 ℃；催化剂的活性在一定温度范围内最大，高于或低于这个温度范围，催化剂的活性降低，导致选择性降低，故A符合题意；催化剂对化学平衡移动无影响，故B不符合题意；使用催化剂，降低反应活化能，催化剂的活性降低，活化能应增大，故C不符合题意。 答案：(1)25a　16　(2)30　A 学科网（北京）股份有限公司 $$