专题五 选择题专攻2 化学反应速率与平衡图像-【步步高·大二轮专题复习】2025年高考化学复习讲义课件(广东专用)(课件PPT+word教案)
2025-05-02
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教辅
山东金榜苑文化传媒有限责任公司
进店逛逛 资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 52.27 MB |
| 发布时间 | 2025-05-02 |
| 更新时间 | 2025-05-02 |
| 作者 | 山东金榜苑文化传媒有限责任公司 |
| 品牌系列 | 步步高·大二轮专题复习 |
| 审核时间 | 2025-05-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51929717.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
化学反应速率与平衡图像
1.化学平衡与平衡转化率
(1)转化率和平衡转化率
转化率有未达到平衡的转化率和平衡转化率,在审题的时候一定要注意转化率是否为平衡转化率。
(2)转化率与温度的关系
可逆反应的焓变ΔH
升高温度
吸热反应,ΔH>0
未达到平衡的转化率增大
平衡转化率增大
放热反应,ΔH<0
未达到平衡的转化率增大
平衡转化率减小
(3)增大反应物的浓度与平衡转化率的关系(其中A、B、C均为气体)
可逆反应
改变条件
平衡移动方向
反应物平衡转化率
备注
A+BC
增大A的浓度
正向移动
α(A)减小α(B)增大
-
AB+C
增大A的浓度
正向移动
α(A)减小
反应物平衡转化率实际是考虑压强的影响
2AB+C
增大A的浓度
正向移动
α(A)不变
3AB+C
增大A的浓度
正向移动
α(A)增大
(4)如果两气体物质的投料比按照化学计量数投料,那么无论是否达到化学平衡,两者的转化率一直相等。
2.化学平衡常数、平衡移动方向与反应速率的关系
aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)
K=
平衡时浓度
Q=
某时刻浓度
K
3.化学反应速率与平衡图像分析思路
例 (环戊二烯)容易发生聚合反应生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.T1<T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L-1
思路引导
答案 B
解析 单位时间T2温度下,环戊二烯浓度变化大,因此速率快,则反应温度高,因此T1<T2,A正确;a点环戊二烯浓度大于b点环戊二烯浓度,因此a点的正反应速率大于b点的正反应速率,而b点的正反应速率大于b点的逆反应速率,因此a点的正反应速率大于b点的逆反应速率,C正确;b点时环戊二烯浓度改变0.9 mol·L-1,因此二聚体的浓度为0.45 mol·L-1,故D正确。
1.(2022·广东,13)恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0
B.a为n(H2O)随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
D.向平衡体系中加入BaSO4,H2的平衡转化率增大
答案 C
解析 从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质的量减少,则平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应,即ΔH>0,故A错误;由A项分析知随着温度升高平衡正向移动,水蒸气的物质的量增加,而a曲线表示的物质的物质的量几乎不随温度变化而变化,故B错误;容器体积固定,向容器中充入惰性气体,没有改变各物质的浓度,平衡不移动,故C正确;BaSO4是固体,向平衡体系中加入BaSO4,不能改变其浓度,因此平衡不移动,氢气的平衡转化率不变,故D错误。
2.(2022·广东,15)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则( )
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·L-1·min-1
答案 D
解析 由图可知,无催化剂时,随反应进行,生成物的浓度也在增加,说明反应也在进行,故A错误;由图可知,催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好,反应速率大,说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低,故B错误;由图可知,使用催化剂Ⅱ时,在0~2 min 内Y的浓度变化了2.0 mol·L-1,而a曲线表示的X的浓度变化了2.0 mol·L-1,二者变化量之比不等于化学计量数之比,所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随时间t的变化,故C错误;使用催化剂Ⅰ时,在0~2 min内,Y的浓度变化了4.0 mol·L-1,则v(Y)==2.0 mol·L-1·min-1,v(X)=v(Y)=×2.0 mol·L-1·min-1=1.0 mol·L-1·min-1,故D正确。
3.(2021·广东,14)反应X===2Z经历两步:①X→Y;②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a为c(X)随t的变化曲线
B.t1时,c(X)=c(Y)=c(Z)
C.t2时,Y的消耗速率大于生成速率
D.t3后,c(Z)=2c0-c(Y)
答案 D
解析 X是唯一的反应物,随着反应的进行,其浓度不断减小,因此,a为c(X)随t的变化曲线,A正确;由图可知,分别代表3种不同物质的曲线相交于t1时刻,因此t1时,c(X)=c(Y)=c(Z),B正确;由图中信息可知,t2时刻以后,Y的浓度仍在不断减小,说明t2时Y的消耗速率大于生成速率,C正确;由图可知,t3时刻反应①完成,X完全转化为Y,若无反应②发生,则Y的浓度为c0,由于反应②Y→2Z的发生,t3时刻后Y的浓度的变化量为c0-c(Y),则c(Z)=2c0-2c(Y),D不正确。
4.(2024·黑吉辽,10)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是( )
A.3 h时,反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数:①>②
C.0~3 h平均速率(异山梨醇)=0.014 mol·kg-1·h-1
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
答案 A
解析 由图可知,3 h后异山梨醇浓度继续增大,15 h后异山梨醇浓度才不再变化,所以3 h时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;图像显示该温度下,15 h后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4⁃失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;在0~3 h内异山梨醇的浓度变化量为0.042 mol·kg-1,所以平均速率(异山梨醇)==0.014 mol·kg-1·h-1,故C正确;催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,故D正确。
5.(2024·湖南,14)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g),发生如下反应:
主反应:CH3OH(g)+CO(g)===CH3COOH(g) ΔH1
副反应:CH3OH(g)+CH3COOH(g)===CH3COOCH3(g)+H2O(g) ΔH2
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数δ[δ(CH3COOH)=]随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.投料比x代表
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.ΔH1<0,ΔH2>0
D.L、M、N三点的平衡常数:K(L)=K(M)>K(N)
答案 D
解析 图中曲线表示的是两种含碳产物的分布分数即δ(CH3COOH)、δ(CH3COOCH3),结合主、副反应可知,x代表,曲线a或曲线b表示CH3COOH分布分数,曲线c或曲线d表示CH3COOCH3分布分数,故A、B错误;曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH),由图像可知,当相同时,T2>T1,T2时δ(CH3COOH)大于T1时,说明升高温度主反应的平衡正向移动,故ΔH1>0;同理,T1时δ(CH3COOCH3)大于T2时,说明升高温度副反应的平衡逆向移动,故ΔH2<0,C错误;L、M、N三点对应副反应ΔH2<0,且TN>TM=TL,升高温度平衡逆向移动,故K(L)=K(M)>K(N),D正确。
6.(2023·辽宁,12)一定条件下,酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
C.该条件下,Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D.总反应为:2Mn+5C2+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
答案 C
解析 由图像可知,随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,说明开始反应生成Mn(Ⅲ),后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A项错误;随着反应物浓度的减小,到大约13 min时开始生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅱ)对反应起催化作用,13 min后反应速率会增大,B项错误;由图像可知,Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ),该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存,C项正确;H2C2O4为弱酸,在离子方程式中不拆成离子,总反应为2Mn+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,D项错误。
题型突破练 [分值:50分]
(选择题1~10题,每小题5分,共50分)
1.(2024·广州高三下学期二模)一定条件下,NH3在恒容密闭容器中发生分解反应:2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ΔH>0,v(NH3)随时间的变化如图所示。已知t1时反应达到平衡,t2时改变某单一条件(浓度、温度或催化剂等),下列说法不正确的是( )
A.由0到t1,H2的浓度不断增大
B.由t1到t2,2v正(H2)=3v逆(NH3)
C.t2时,可能向容器中通入了N2
D.平衡常数KⅠ可能小于KⅡ
答案 D
解析 由图可知,0到t1的过程为氨气分解的过程,反应中氢气的浓度不断增大,故A正确;t1时反应达到平衡,正逆反应速率相等,则t1到t2的过程中,反应速率的关系为2v正(H2)=3v逆(NH3),故B正确;t2时条件改变的瞬间,逆反应速率增大,随后减小,说明平衡向逆反应方向移动,可能是通入氮气,增大了生成物氮气的浓度,故C正确;该反应是吸热反应,若改变条件为升高温度,平衡向正反应方向移动,与图示不符合,所以改变条件不可能是升高温度,温度不变,平衡常数不变,则反应的平衡常数KⅠ等于KⅡ,故D错误。
2.(2024·广州高三二模)恒容密闭容器中充入X,在催化剂作用下发生反应:2X(g)2Y(g)+Z(g),起始压强为p kPa,反应时间为t s,测得X的转化率随温度的变化如图中实线所示(虚线表示平衡转化率)。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0
B.催化剂可降低该反应的焓变,提高平衡转化率
C.增大起始压强,X的平衡转化率增大
D.800 ℃时,0~t s内化学反应速率v(Y)= kPa·s-1
答案 D
解析 根据图像可知,虚线表示平衡转化率,随温度升高,X的转化率增大,则该反应的正反应为吸热反应,即ΔH>0,故A错误;催化剂可以改变活化能,不能改变焓变,催化剂对平衡移动无影响,故B错误;该反应为气体物质的量增大的反应,增大起始压强,平衡逆向移动,X的平衡转化率降低,故C错误;该时间段内,用X表示变化的压强为0.4p kPa,则Y的变化压强为0.4p kPa,则v(Y)= kPa·s-1,故D正确。
3.(2024·深圳高三下学期模拟)常温下,向某溶剂(不参与反应)中加入一定量X、Y和M,所得溶液中同时存在如下平衡:
(ⅰ)X(aq)+M(aq)N(aq)
(ⅱ)Y(aq)+M(aq)N(aq)
(ⅲ)X(aq)Y(aq)
X、Y的物质的量浓度c随反应时间t的变化关系如图所示,300 s后反应体系达到平衡状态。
下列说法正确的是( )
A.100~300 s内,v(N)=1.15×10-3 mol·L-1·s-1
B.t=100 s时,反应(ⅲ)的逆反应速率大于正反应速率
C.若反应(ⅲ)的Ea(正)<Ea(逆),则X比Y更稳定
D.若再向容器中加入上述溶剂,则n(X)、n(Y)均不变
答案 B
解析 由图可知,100~300 s内,生成物N的浓度变化量为(0.112-0.090) mol·L-1+(0.011-0.010) mol·L-1=0.023 mol·L-1,则N的反应速率为=1.15×10-4 mol·L-1·s-1,故A错误;由图可知,300 s时反应达到平衡,反应(ⅲ)的平衡常数K==9,100 s时反应(ⅲ)的浓度熵Q=>K,则反应向逆反应方向进行,逆反应速率大于正反应速率,故B正确;若反应(ⅲ)的Ea(正)<Ea(逆),则该反应为放热反应,X的能量高于Y的能量,物质的能量越低越稳定,则Y比X更稳定,故C错误;若再向容器中加入上述溶剂,平衡体系中各物质浓度均减小,反应(ⅰ)、(ⅱ)均向逆反应方向进行,X、Y的物质的量均增大,故D错误。
4.(2024·梅州部分学校高三联考)将NO转化为N2的途径有如下两种:
反应Ⅰ:无CO时,2NO(g)N2(g)+O2(g)
反应Ⅱ:有CO时,2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)
向1 L密闭容器甲中投入0.1 mol NO,向1 L密闭容器乙中投入0.1 mol NO和0.1 mol CO,相同时间内测得NO的转化率随温度的变化情况如图所示。
下列说法正确的是( )
A.两个反应的ΔH均大于0
B.X点时两个容器中的正反应速率相同
C.容器甲中的反应达到平衡后,再投入0.1 mol NO,则NO的平衡转化率增大
D.图中Y点对应的平衡常数KⅡ=1 600
答案 D
解析 两个反应中NO的转化率随温度升高均先增大后减小,到达最高点之后,温度升高,NO的转化率降低,说明反应逆向进行,故这两个反应的ΔH均小于0,A项错误;两个反应不同,不能由X点时NO的转化率相同得出X点时两个容器中的正反应速率相同,B项错误;反应Ⅰ为气体分子数不变的反应,反应达到平衡后,再投入0.1 mol NO,则NO的平衡转化率不变,C项错误;根据图中Y点的数据,可列“三段式”:
2CO(g) + 2NO(g) 2CO2(g) + N2(g)
初始/(mol·L-1) 0.1 0.1 0 0
转化/(mol·L-1) 0.1×80% 0.1×80% 0.1×80%
平衡/(mol·L-1) 0.02 0.02 0.08 0.04
则KⅡ==1 600,D项正确。
5.(2024·广东省高三下学期2月大联考)T ℃下,分别向恒为1 L的恒温密闭容器甲、恒为1 L的绝热密闭容器乙中加入0.1 mol A和0.4 mol B,发生反应A(g)+B(g)C(g)+D(g) ΔH<0,两容器中A的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.若40 s后加入催化剂,则曲线Ⅰ中A的平衡转化率会增大
B.曲线Ⅰ、Ⅱ对应反应的平衡常数:K(Ⅰ)>K(Ⅱ)
C.a点的v正大于b点的v逆
D.0~40 s内,曲线Ⅱ中B的平均反应速率vB=5.0×10-4 mol·L-1·s-1
答案 C
解析 催化剂不能改变反应物的平衡转化率,A项错误;曲线Ⅰ先出现拐点,说明温度更高,反应放热,则曲线Ⅰ是绝热装置乙的曲线,由于反应放热,温度升高平衡逆向移动,K(Ⅰ)<K(Ⅱ),B项错误;a、b两点转化率相同,则两者浓度相同,两点都向正反应方向进行,则v正都大于v逆,a点温度更高,则a点的v正大于b点的v正大于b点的v逆,C项正确;0~40 s内,曲线Ⅱ对应A的转化率为25%,A、B转化的浓度均为0.1 mol·L-1×25%=0.025 mol·L-1,vB=6.25×10-4 mol·L-1·s-1,D项错误。
6.(2024·顺德区普通高中高三下学期适应性考试)某1 L恒容密闭容器发生反应:2M(g)+2N(g)===E(g)+F(g) ΔH<0。向容器中通入0.2 mol M和n mol N发生上述反应,测得M的平衡转化率与投料比γ以及温度的关系如图。下列说法正确的是( )
A.T1>T2
B.T2时,C点的平衡常数值为2 500
C.当2v正(N)=v逆(F)时,反应达到平衡
D.其他条件不变,增大压强,可使B点移向C点
答案 B
解析 该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,M的平衡转化率减小,则T1<T2,γ增大,相当于增大M的物质的量,平衡正向移动,M的平衡转化率减小,以此解答。T2时,A点M的平衡转化率为80%且M与N的物质的量相等,列出“三段式”:
2M(g)+2N(g)E(g)+F(g)
起始/( mol·L-1) 0.2 0.2 0 0
转化/( mol·L-1) 0.16 0.16 0.08 0.08
平衡/( mol·L-1) 0.04 0.04 0.08 0.08
A点的平衡常数K==2 500,A点和C点温度相等,平衡常数相等,B正确;当2v正(N)=v逆(F)时,不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,C错误;该反应是气体体积减小的反应,其他条件不变,增大压强,平衡正向移动,M的平衡转化率增大,D错误。
7.(2024·佛山高三下学期普通高中教学质量检测)在恒容密闭容器中发生反应:X(g)+2Y(g)2W(g)+Z(s),Y的平衡转化率按不同投料比γ随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.γ1>γ2
B.平衡常数:Ka<Kb=Kc
C.当容器内气体密度不变时,反应达到平衡
D.T1温度下增大压强,c点向a点方向移动
答案 C
解析 在相同的温度下,投料比增大,相当于在Y的投料量不变的情况下增大X的投料量,故Y的平衡转化率增大,故γ2>γ1,A错误;投料比不变时,随温度的升高Y的平衡转化率减小,平衡逆向移动,所以该反应正向为放热反应,温度越高,K越小,故Ka>Kb=Kc,B错误;由于产物之一为固体,容器恒容,故当容器内气体密度不变时,反应达到平衡,C正确;正向反应气体体积数减小,温度一定时,增大压强,平衡正向移动,Y的转化率升高,不会向a点方向移动,D错误。
8.(2024·大湾区普通高中高三下学期模拟)甲醇是重要的化工原料。CO2与H2反应可合成甲醇,反应如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),恒容密闭容器中,a mol CO2和3a mol H2,反应达到平衡时,各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.随温度升高该反应的平衡常数变大
B.加入合适催化剂有利于提高CO2的平衡转化率
C.T1 ℃时,恒容下充入Ar,压强增大,平衡正向移动,平衡时浓度变小
D.T1 ℃时,恒压下2a mol CO2与6a mol H2反应达到平衡时c(H2)=c1 mol·L-1
答案 D
解析 随着温度的升高,平衡体系中H2的浓度增大,说明升高温度平衡逆向移动,故随温度升高该反应的平衡常数变小,A错误;催化剂只能改变反应速率不能使化学平衡发生移动,故加入合适催化剂不能提高CO2的平衡转化率,B错误;T1℃时,恒容下充入Ar,压强增大,但反应体系中的CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度均不改变,正逆反应速率均不改变,即平衡不移动,平衡时浓度不变,C错误;恒容密闭容器中充入a mol CO2和3a mol H2,T1 ℃时达到平衡,c(H2)=c1 mol·L-1,则在恒压条件下,充入2a mol CO2和6a mol H2,平衡状态不变,达平衡时,c(H2)=c1 mol·L-1,D正确。
9.(2024·江门市新会华侨中学高三下学期二模)烯烃是一种应用广泛的化学原料。烯烃之间存在下列三个反应:
反应Ⅰ:3C4H8(g)4C3H6(g) ΔH1=+78 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2C3H6(g)3C2H4(g) ΔH2=+117 kJ·mol-1
反应Ⅲ:C4H8(g)2C2H4(g) ΔH3
在压强为p kPa的恒压密闭容器中,反应达到平衡时,三种组分的物质的量分数(x)随温度T的变化关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.反应Ⅲ的ΔH3=+104 kJ·mol-1
B.700 K时反应Ⅱ的平衡常数Kp= kPa
C.欲提高C4H8的物质的量分数,需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂
D.超过700 K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向进行,反应Ⅱ正向进行
答案 D
解析 根据盖斯定律,ΔH3=,得ΔH3=×(78+2×117)=+104 kJ·mol-1,故A正确;升高温度,反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ的化学平衡均正向移动,则曲线a代表丙烯,曲线b代表丁烯,曲线c代表乙烯;700 K时,丁烯和乙烯的物质的量分数均为0.2,丙烯的物质的量分数为0.6,反应Ⅱ的物质的量分数的平衡常数为Kp= kPa,故B正确;降低温度或增压,反应Ⅰ、反应Ⅲ的化学平衡均逆向移动,C4H8的物质的量分数增大,故提高C4H8的物质的量分数,需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂,故C正确;根据图中信息丁烯在不断减小,则超过700 K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅰ正向进行的程度,故D错误。
10.(2024·揭阳市高三下学期二模)CO2的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为1∶1的CO2和H2,发生反应:①CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) ΔH1=+31.2 kJ·mol-1,②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1。在相同时间内,CO2的转化率、HCOOH的选择性[HCOOH的选择性=×100%]与温度的关系如图所示。下列叙述错误的是( )
A.温度高于673 K时,主要发生反应②
B.温度低于673 K时,HCOOH的选择性随温度升高而增大
C.平衡时,再充入0.1 mol CO2和0.1 mol H2,再次达到平衡时,HCOOH的物质的量增大
D.673 K下反应达到平衡时,CO2、HCOOH、CO的浓度之比为5∶57∶133
答案 D
解析 根据图像可知,当温度高于673 K时,CO2的转化率增加,但HCOOH的选择性降低,故以发生反应②为主,A正确;根据图像可知,当温度低于673 K时,HCOOH的选择性随温度升高而增大,B正确;平衡时再通入0.1 mol CO2和0.1 mol H2,平衡一定正向移动,HCOOH的物质的量一定增大,C正确;利用转化率和选择性表达式可知,673 K时CO2的转化率为95%,其中HCOOH的选择性为30%,那么CO的选择性为70%,设起始时二氧化碳的物质的量为a mol,根据化学方程式利用元素守恒,平衡时二氧化碳0.05a mol,HCOOH和CO物质的量之和为0.95a mol,那么HCOOH的物质的量为0.95a×30%=0.285a mol,CO的物质的量为0.95a×70%=0.665a mol,恒容密闭容器中CO2、HCOOH、CO的浓度之比为10∶57∶133,故D错误。
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化学反应速率与平衡图像
专题五 选择题专攻2
盘点核心知识
01
1.化学平衡与平衡转化率
(1)转化率和平衡转化率
转化率有未达到平衡的转化率和平衡转化率,在审题的时候一定要注意转化率是否为平衡转化率。
3
(2)转化率与温度的关系
可逆反应的焓变ΔH 升高温度
吸热反应,ΔH>0 未达到平衡的转化率增大
平衡转化率增大
放热反应,ΔH<0 未达到平衡的转化率增大
平衡转化率减小
4
(3)增大反应物的浓度与平衡转化率的关系(其中A、B、C均为气体)
可逆反应 改变条件 平衡移动方向 反应物平衡转化率 备注
A+B C 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小α(B)增大 -
A B+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)减小 反应物平衡转化率实际是考虑压强的影响
2A B+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)不变
3A B+C 增大A的浓度 正向移动 α(A)增大
5
(4)如果两气体物质的投料比按照化学计量数投料,那么无论是否达到化学平衡,两者的转化率一直相等。
6
2.化学平衡常数、平衡移动方向与反应速率的关系
aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)
K=
平衡时浓度 Q=
某时刻浓度
K
7
3.化学反应速率与平衡图像分析思路
8
9
例 (环戊二烯)容易发生聚合反应生成二聚体,该反应为可逆反
应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.T1<T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0.45 mol·L-1
√
10
思路引导
11
单位时间T2温度下,环戊二烯浓度变化大,
因此速率快,则反应温度高,因此T1<T2,
A正确;
a点环戊二烯浓度大于b点环戊二烯浓度,
因此a点的正反应速率大于b点的正反应
速率,而b点的正反应速率大于b点的逆反应速率,因此a点的正反应速率大于b点的逆反应速率,C正确;
b点时环戊二烯浓度改变0.9 mol·L-1,因此二聚体的浓度为0.45 mol·L-1,故D正确。
12
精练高考真题
02
1.(2022·广东,13)恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g) BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的ΔH<0
B.a为n(H2O)随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
D.向平衡体系中加入BaSO4,H2的平衡转化率增大
√
1
2
3
4
5
6
从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质
的量减少,则平衡正向移动,说明该反应的正反
应是吸热反应,即ΔH>0,故A错误;
由A项分析知随着温度升高平衡正向移动,水蒸气
的物质的量增加,而a曲线表示的物质的物质的量
几乎不随温度变化而变化,故B错误;
容器体积固定,向容器中充入惰性气体,没有改变各物质的浓度,平衡不移动,故C正确;
1
2
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5
6
BaSO4是固体,向平衡体系中加入BaSO4,不能改变其浓度,因此平衡不移动,氢气的平衡转化率不变,故D错误。
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3
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5
6
2.(2022·广东,15)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X→2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,0~2 min内,v(X)=1.0 mol·
L-1·min-1
√
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3
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5
由图可知,无催化剂时,随反应进行,生成物的浓度也在增加,说明反应也在进行,故A错误;
由图可知,催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好,反应速率大,说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低,故B错误;
由图可知,使用催化剂Ⅱ时,在0~2 min 内Y的浓度变化了2.0 mol·L-1,而a曲线表示的X的浓度变化了2.0 mol·L-1,二者变化量之比不等于化学计量数之比,所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随时间t的变化,故C错误;
6
1
2
3
4
5
使用催化剂Ⅰ时,在0~2 min内,Y的浓度变化了4.0 mol·L-1,则v(Y)==2.0 mol·L-1·min-1,v(X)=v(Y)=×2.0 mol·L-1·min-1=1.0 mol·L-1·
min-1,故D正确。
6
3.(2021·广东,14)反应X===2Z经历两步:①X→Y;②Y→2Z。反应体系中X、Y、Z的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.a为c(X)随t的变化曲线
B.t1时,c(X)=c(Y)=c(Z)
C.t2时,Y的消耗速率大于生成速率
D.t3后,c(Z)=2c0-c(Y)
√
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3
4
5
X是唯一的反应物,随着反应的进行,其浓度不断减小,因此,a为c(X)随t的变化曲线,A正确;
由图可知,分别代表3种不同物质的曲线相交于t1时刻,因此t1时,c(X)=c(Y)=c(Z),B正确;
由图中信息可知,t2时刻以后,Y的浓度仍在不断减小,说明t2时Y的消耗速率大于生成速率,C正确;
由图可知,t3时刻反应①完成,X完全转化为Y,若无反应②发生,则Y的浓度为c0,由于反应②Y→2Z的发生,t3时刻后Y的浓度的变化量为c0-c(Y),则c(Z)=2c0-2c(Y),D不正确。
6
4.(2024·黑吉辽,10)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A.3 h时,反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数:①>②
C.0~3 h平均速率(异山梨醇)=0.014 mol·kg-1·h-1
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
√
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5
由图可知,3 h后异山梨醇浓度
继续增大,15 h后异山梨醇浓度
才不再变化,所以3 h时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相等,故A错误;
图像显示该温度下,15 h后所有物质浓度都不再变化,且此时山梨醇转化完全,即反应充分,而1,4⁃失水山梨醇仍有剩余,即反应②正向进行程度小于反应①,所以该温度下的平衡常数:①>②,故B正确;
6
1
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3
4
5
在0~3 h内异山梨醇的浓度变
化量为0.042 mol·kg-1,所以
平均速率(异山梨醇)==0.014 mol·
kg-1·h-1,故C正确;
催化剂只能改变化学反应速率,不能改变物质平衡转化率,故D正确。
6
5.(2024·湖南,14)恒压下,向某密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)和CO(g),发生如下反应:
主反应:CH3OH(g)+CO(g)===CH3COOH(g) ΔH1
副反应:CH3OH(g)+CH3COOH(g)===CH3COOCH3(g)+H2O(g) ΔH2
1
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5
6
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳产物的分布分数δ[δ(CH3COOH)=
]随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所示,
下列说法正确的是
A.投料比x代表
B.曲线c代表乙酸的分布分数
C.ΔH1<0,ΔH2>0
D.L、M、N三点的平衡常数:K(L)=K(M)>K(N)
√
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1
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4
5
图中曲线表示的是两种含碳产物的分布
分数即δ(CH3COOH)、δ(CH3COOCH3),
结合主、副反应可知,x代表,
曲线a或曲线b表示CH3COOH分布
分数,曲线c或曲线d表示CH3COOCH3分布分数,故A、B错误;
6
1
2
3
4
5
曲线a或曲线b表示δ(CH3COOH),由图
像可知,当相同时,T2>T1,T2
时δ(CH3COOH)大于T1时,说明升高温
度主反应的平衡正向移动,故ΔH1>0;
同理,T1时δ(CH3COOCH3)大于T2时,说明升高温度副反应的平衡逆向移动,故ΔH2<0,C错误;
L、M、N三点对应副反应ΔH2<0,且TN>TM=TL,升高温度平衡逆向移动,故K(L)=K(M)>K(N),D正确。
6
6.(2023·辽宁,12)一定条件下,酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐
渐减小
C.该条件下,Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D.总反应为:2Mn+5C2+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
√
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5
由图像可知,随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,说明开始反应生成Mn(Ⅲ),后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A项错误;
随着反应物浓度的减小,到大约13 min时开始生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅱ)对反应起催化作用,13 min后反应速率会增大,B项错误;
6
1
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3
4
5
由图像可知,Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ),该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存,C项正确;
H2C2O4为弱酸,在离子方程式中不拆成离子,总反应为2Mn+
5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,D项错误。
6
题型突破练
03
对一对
答案
1
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7
9
10
8
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D D B D C B C D
题号 9 10
答案 D D
1.(2024·广州高三下学期二模)一定条件下,NH3在恒容密闭容器中发生分解反应:2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ΔH>0,v(NH3)随时间的变化如图所示。已知t1时反应达到平衡,t2时改变某单一条件(浓度、温度或催化剂等),下列说法不正确的是
A.由0到t1,H2的浓度不断增大
B.由t1到t2,2v正(H2)=3v逆(NH3)
C.t2时,可能向容器中通入了N2
D.平衡常数KⅠ可能小于KⅡ
√
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8
答案
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8
答案
由图可知,0到t1的过程为氨气分解的过程,反应
中氢气的浓度不断增大,故A正确;
t1时反应达到平衡,正逆反应速率相等,则t1到t2的
过程中,反应速率的关系为2v正(H2)=3v逆(NH3),故
B正确;
t2时条件改变的瞬间,逆反应速率增大,随后减小,说明平衡向逆反应方向移动,可能是通入氮气,增大了生成物氮气的浓度,故C正确;
该反应是吸热反应,若改变条件为升高温度,平衡向正反应方向移动,与图示不符合,所以改变条件不可能是升高温度,温度不变,平衡常数不变,则反应的平衡常数KⅠ等于KⅡ,故D错误。
2.(2024·广州高三二模)恒容密闭容器中充入X,在催化剂作用下发生反应:2X(g) 2Y(g)+Z(g),起始压强为p kPa,反应时间为t s,测得X的转化率随温度的变化如图中实线所示(虚线表示平衡转化率)。下列说法正确的是
A.该反应的ΔH<0
B.催化剂可降低该反应的焓变,提高平衡转化率
C.增大起始压强,X的平衡转化率增大
D.800 ℃时,0~t s内化学反应速率v(Y)= kPa·s-1
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答案
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8
答案
根据图像可知,虚线表示平衡转化率,随温度升高,X的转化率增大,则该反应的正反应为吸热反应,即ΔH>0,故A错误;
催化剂可以改变活化能,不能改变焓变,催化
剂对平衡移动无影响,故B错误;
该反应为气体物质的量增大的反应,增大起始压强,平衡逆向移动,X的平衡转化率降低,故C错误;
该时间段内,用X表示变化的压强为0.4p kPa,则Y的变化压强为0.4p kPa,
则v(Y)= kPa·s-1,故D正确。
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8
答案
催化剂可以改变活化能,不能改变焓变,催化
剂对平衡移动无影响,故B错误;
该反应为气体物质的量增大的反应,增大起始
压强,平衡逆向移动,X的平衡转化率降低,
故C错误;
该时间段内,用X表示变化的压强为0.4p kPa,则Y的变化压强为0.4p kPa,则v(Y)= kPa·s-1,故D正确。
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8
答案
3.(2024·深圳高三下学期模拟)常温下,向某溶剂(不参与反应)中加入一定量X、Y和M,所得溶液中同时存在如下平衡:
(ⅰ)X(aq)+M(aq) N(aq)
(ⅱ)Y(aq)+M(aq) N(aq)
(ⅲ)X(aq) Y(aq)
X、Y的物质的量浓度c随反应时间t的变化关
系如图所示,300 s后反应体系达到平衡状态。
下列说法正确的是
A.100~300 s内,v(N)=1.15×10-3 mol·L-1·s-1
B.t=100 s时,反应(ⅲ)的逆反应速率大于正
反应速率
C.若反应(ⅲ)的Ea(正)<Ea(逆),则X比Y更稳定
D.若再向容器中加入上述溶剂,则n(X)、n(Y)均不变
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答案
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7
由图可知,100~300 s内,生成物N的浓度变化量为(0.112-0.090) mol·L-1+(0.011-0.010) mol·L-1=0.023 mol·L-1,则N的反应速率为=1.15×10-4 mol·L-1·s-1,故A错误;
由图可知,300 s时反应达到平衡,反应(ⅲ)的平衡常数K==9,100 s时反应(ⅲ)的浓度熵Q=>K,则反应向逆反应方向进行,逆反应速率大于正反应速率,故B正确;
9
10
8
答案
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7
若反应(ⅲ)的Ea(正)<Ea(逆),则该反应为放热反应,X的能量高于Y的能量,物质的能量越低越稳定,则Y比X更稳定,故C错误;
若再向容器中加入上述溶剂,平衡体系中各物质浓度均减小,反应(ⅰ)、(ⅱ)均向逆反应方向进行,X、Y的物质的量均增大,故D错误。
9
10
8
答案
4.(2024·梅州部分学校高三联考)将NO转化为N2的途径有如下两种:
反应Ⅰ:无CO时,2NO(g) N2(g)+O2(g)
反应Ⅱ:有CO时,2CO(g)+2NO(g) 2CO2(g)+N2(g)
向1 L密闭容器甲中投入0.1 mol NO,向1 L密闭容器乙中投入0.1 mol NO和0.1 mol CO,相同时间内测得NO的转化率随温度的变化情况如图所示。
下列说法正确的是
A.两个反应的ΔH均大于0
B.X点时两个容器中的正反应速率相同
C.容器甲中的反应达到平衡后,再投入0.1 mol
NO,则NO的平衡转化率增大
D.图中Y点对应的平衡常数KⅡ=1 600
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答案
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7
两个反应中NO的转化率随温度升高均先增
大后减小,到达最高点之后,温度升高,
NO的转化率降低,说明反应逆向进行,故
这两个反应的ΔH均小于0,A项错误;
两个反应不同,不能由X点时NO的转化率相同得出X点时两个容器中的正反应速率相同,B项错误;
反应Ⅰ为气体分子数不变的反应,反应达到平衡后,再投入0.1 mol NO,则NO的平衡转化率不变,C项错误;
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8
答案
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7
根据图中Y点的数据,可列“三段式”:
2CO(g) + 2NO(g) 2CO2(g) + N2(g)
初始/(mol·L-1) 0.1 0.1 0 0
转化/(mol·L-1) 0.1×80% 0.1×80% 0.1×80%
平衡/(mol·L-1) 0.02 0.02 0.08 0.04
则KⅡ==1 600,D项正确。
9
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8
答案
5.(2024·广东省高三下学期2月大联考)T ℃下,分别向恒为1 L的恒温密闭容器甲、恒为1 L的绝热密闭容器乙中加入0.1 mol A和0.4 mol B,发生反应A(g)+B(g) C(g)+D(g) ΔH<0,两容器中A的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.若40 s后加入催化剂,则曲线Ⅰ中A的平衡转化
率会增大
B.曲线Ⅰ、Ⅱ对应反应的平衡常数:K(Ⅰ)>K(Ⅱ)
C.a点的v正大于b点的v逆
D.0~40 s内,曲线Ⅱ中B的平均反应速率vB=5.0×10-4 mol·L-1·s-1
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答案
√
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8
答案
催化剂不能改变反应物的平衡转化率,A项错误;
曲线Ⅰ先出现拐点,说明温度更高,反应放热,
则曲线Ⅰ是绝热装置乙的曲线,由于反应放热,
温度升高平衡逆向移动,K(Ⅰ)<K(Ⅱ),B项错误;
a、b两点转化率相同,则两者浓度相同,两点都向正反应方向进行,则v正都大于v逆,a点温度更高,则a点的v正大于b点的v正大于b点的v逆,C项正确;
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答案
0~40 s内,曲线Ⅱ对应A的转化率为25%,A、B转化的浓度均为0.1 mol·L-1×25%=0.025 mol·
L-1,vB=6.25×10-4 mol·L-1·s-1,D项错误。
6.(2024·顺德区普通高中高三下学期适应性考试)某1 L恒容密闭容器发生反应:2M(g)+2N(g)===E(g)+F(g) ΔH<0。向容器中通入0.2 mol M和
n mol N发生上述反应,测得M的平衡转化率与投料比γ以及温度的关系如图。下列说法正确的是
A.T1>T2
B.T2时,C点的平衡常数值为2 500
C.当2v正(N)=v逆(F)时,反应达到平衡
D.其他条件不变,增大压强,可使B点移向C点
√
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答案
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7
该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,M的平衡转化率减小,则T1<T2,γ增大,相当于增大M的物质的量,平衡正向移动,M的平衡转化率减小,以此解答。T2时,A点M的平衡转化率为80%且M与N的物质的量相等,列出“三段式”:
2M(g)+2N(g) E(g)+F(g)
起始/( mol·L-1) 0.2 0.2 0 0
转化/( mol·L-1) 0.16 0.16 0.08 0.08
平衡/( mol·L-1) 0.04 0.04 0.08 0.08
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答案
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7
A点的平衡常数K==2 500,A点和C点
温度相等,平衡常数相等,B正确;
当2v正(N)=v逆(F)时,不能说明正逆反应速率相
等,不能说明反应达到平衡,C错误;
该反应是气体体积减小的反应,其他条件不变,
增大压强,平衡正向移动,M的平衡转化率增大,D错误。
9
10
8
答案
7.(2024·佛山高三下学期普通高中教学质量检测)在恒容密闭容器中发生反应:X(g)+2Y(g) 2W(g)+Z(s),Y的平衡转化率按不同投料比γ随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.γ1>γ2
B.平衡常数:Ka<Kb=Kc
C.当容器内气体密度不变时,反应达到平衡
D.T1温度下增大压强,c点向a点方向移动
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答案
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7
在相同的温度下,投料比增大,相当于在Y的投料
量不变的情况下增大X的投料量,故Y的平衡转化
率增大,故γ2>γ1,A错误;
投料比不变时,随温度的升高Y的平衡转化率减小,
平衡逆向移动,所以该反应正向为放热反应,温度越高,K越小,故Ka>Kb=Kc,B错误;
由于产物之一为固体,容器恒容,故当容器内气体密度不变时,反应达到平衡,C正确;
正向反应气体体积数减小,温度一定时,增大压强,平衡正向移动,Y的转化率升高,不会向a点方向移动,D错误。
9
10
8
答案
8.(2024·大湾区普通高中高三下学期模拟)甲醇是重要的化工原料。CO2与H2反应可合成甲醇,反应如下:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),恒容密闭容器中,a mol CO2和3a mol H2,反应达到平衡时,各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示。下列说法正确的是
A.随温度升高该反应的平衡常数变大
B.加入合适催化剂有利于提高CO2的平衡转化率
C.T1 ℃时,恒容下充入Ar,压强增大,平衡正向
移动,平衡时浓度变小
D.T1 ℃时,恒压下2a mol CO2与6a mol H2反应达到平衡时c(H2)=c1 mol·L-1
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8
答案
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8
答案
随着温度的升高,平衡体系中H2的浓度增大,
说明升高温度平衡逆向移动,故随温度升高
该反应的平衡常数变小,A错误;
催化剂只能改变反应速率不能使化学平衡发
生移动,故加入合适催化剂不能提高CO2的平衡转化率,B错误;
T1℃时,恒容下充入Ar,压强增大,但反应体系中的CO2、H2、CH3OH和H2O的浓度均不改变,正逆反应速率均不改变,即平衡不移动,平衡时浓度不变,C错误;
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8
答案
恒容密闭容器中充入a mol CO2和3a mol H2,T1 ℃时达到平衡,c(H2)=c1 mol·L-1,则在恒压条件下,充入2a mol CO2和6a mol H2,平衡状态不变,达平衡时,c(H2)=c1 mol·L-1,D正确。
9.(2024·江门市新会华侨中学高三下学期二模)烯烃是一种应用广泛的化学原料。烯烃之间存在下列三个反应:
反应Ⅰ:3C4H8(g) 4C3H6(g) ΔH1=+78 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2C3H6(g) 3C2H4(g) ΔH2=+117 kJ·mol-1
反应Ⅲ:C4H8(g) 2C2H4(g) ΔH3
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答案
在压强为p kPa的恒压密闭容器中,反应达到平衡时,三种组分的物质的量分数(x)随温度T的变化关系如图所示。
下列说法错误的是
A.反应Ⅲ的ΔH3=+104 kJ·mol-1
B.700 K时反应Ⅱ的平衡常数Kp= kPa
C.欲提高C4H8的物质的量分数,需研发低
温条件下活性好且耐高压的催化剂
D.超过700 K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向进行,
反应Ⅱ正向进行
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答案
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根据盖斯定律,ΔH3=,得ΔH3=
×(78+2×117)=+104 kJ·mol-1,故A正确;
升高温度,反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ的化
学平衡均正向移动,则曲线a代表丙烯,曲线b代表丁烯,曲线c代表乙烯;700 K时,丁烯和乙烯的物质的量分数均为0.2,丙烯的物质的量分数为0.6,反应Ⅱ的物质的量分数的平衡常数为Kp= kPa,故B正确;
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答案
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降低温度或增压,反应Ⅰ、反应Ⅲ的化学
平衡均逆向移动,C4H8的物质的量分数增
大,故提高C4H8的物质的量分数,需研发
低温条件下活性好且耐高压的催化剂,故
C正确;
根据图中信息丁烯在不断减小,则超过700 K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅱ正向进行的程度大于反应Ⅰ正向进行的程度,故D错误。
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答案
10.(2024·揭阳市高三下学期二模)CO2的回收和利用是实现“碳中和”的有效途径。在一恒容密闭反应器中充入体积之比为1∶1的CO2和H2,发生反应:①CO2(g)+H2(g) HCOOH(g) ΔH1=+31.2 kJ·mol-1,②CO2(g)
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答案
+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·
mol-1。在相同时间内,CO2的转化率、HCOOH的选择性[HCOOH的选择性=
×100%]与温度的关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.温度高于673 K时,主要发生反应②
B.温度低于673 K时,HCOOH的选择性随
温度升高而增大
C.平衡时,再充入0.1 mol CO2和0.1 mol H2,
再次达到平衡时,HCOOH的物质的量增大
D.673 K下反应达到平衡时,CO2、HCOOH、CO的浓度之比为5∶57∶133
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答案
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答案
根据图像可知,当温度高于673 K时,
CO2的转化率增加,但HCOOH的选择
性降低,故以发生反应②为主,A正确;
根据图像可知,当温度低于673 K时,
HCOOH的选择性随温度升高而增大,
B正确;
平衡时再通入0.1 mol CO2和0.1 mol H2,平衡一定正向移动,HCOOH的物质的量一定增大,C正确;
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答案
利用转化率和选择性表达式可知,673 K
时CO2的转化率为95%,其中HCOOH的
选择性为30%,那么CO的选择性为70%,
设起始时二氧化碳的物质的量为a mol,
根据化学方程式利用元素守恒,平衡时
二氧化碳0.05a mol,HCOOH和CO物质的量之和为0.95a mol,那么HCOOH的物质的量为0.95a×30%=0.285a mol,CO的物质的量为0.95a×70%=0.665a mol,恒容密闭容器中CO2、HCOOH、CO的浓度之比为10∶57∶133,故D错误。
本课结束
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