第04讲 化学平衡移动原理及应用(含工业生产)(重难点训练)化学苏教版2019选择性必修1
2025-10-30
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修1 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第三单元 化学平衡的移动 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.50 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-23 |
| 作者 | 前途 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52947723.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第04讲 化学平衡移动原理及应用(含工业生产)
建议时间:40分钟
突破一 浓度变化对化学平衡的影响
1.对可逆反应2A(s)+3B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,正减小
③压强增大一倍,平衡不移动,正、逆不变
④增大B的浓度,正>逆
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
2.下列说法不正确的是
A.反应混合物各组分百分含量发生改变,化学平衡一定发生了移动
B.反应条件的改变引起v正≠v逆,则平衡一定发生移动
C.平衡移动,反应物的浓度一定减小
D.反应条件发生变化,化学平衡不一定移动
突破二 压强变化对化学平衡的影响
3.下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是
A.铁上镀铜
B.从食盐水中提取NaCl固体
C.验证改变压强能破坏化学平衡状态
D.验证的助燃性
A.A B.B C.C D.D
4.某温度下,某气相反应达到化学平衡,平衡常数,且正反应为吸热反应。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.减小压强,平衡向生成X的方向移动
C.降低温度,平衡向生成F的方向移动,逆反应速率增大
D.增大c(X),则c(Y)和K增大
突破三 温度对化学平衡影响的分析
5.COCl2(g)CO(g) +Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温;②增加CO浓度;③减压;④加催化剂;能使平衡正向移动从而提高COCl2转化率的是
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
6.T℃时在2L容积不变的密闭容器中使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,温度分别为和时,的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论不正确的是
A.容器中发生的反应可表示为
B.反应进行前内,用表示的反应速率
C.保持其他条件不变,升高温度,化学平衡向正反应方向移动
D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件是使用催化剂
突破四 催化剂对化学平衡的影响
7.合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理以除去其中的CO,其反应为 △H<0,所得溶液经过处理可使铜氨液再生,重复利用。以下说法正确的是
A.高温、低压条件有利于铜氨液再生
B.除的反应在任何温度下都能自发进行
C.合成塔使用热交换控制体系控制温度在400~500℃左右,主要目的是使合成氨反应平衡正向移动
D.合成氨过程中的加压、加催化剂都有利于提高原料的平衡转化率
8.如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是
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.为了提高原料的转化率,应及时将氨从混合气中分离出去
D.步骤③合成氨温度为500℃是因为该温度催化剂活性高且有利于提高原料平衡的转化率
突破五 勒夏特列原理
9.下列说法不能用勒夏特列原理解释的是
A.对于,增大压强可使颜色变深
B.工业生产硫酸时,通入过量氧气提高二氧化硫的转化率
C.对于,升高温度,混合气体颜色变深
D.实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
10.下列能用勒夏特列原理解释的是
A.制的反应要使用催化剂
B.700K左右比室温更有利于合成氨(ΔH<0)反应
C.、、HI平衡混合气体加压后颜色变深
D.溶液中加入固体KSCN后颜色变深
突破六 工业合成氨反应
11.工业合成氨的反应为,其工艺如图所示。下列措施能提高N2平衡转化率的是
①干燥净化“原料气”②采用“10MPa~30MPa”③“热交换”分离热量④“冷却”分离液氨⑤使用“铁触媒”
A.②③④ B.①④⑤ C.①②③ D.③④⑤
12.下图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是
A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B.步骤②中“加压”不能提高原料的转化率,但可以加快反应速率
C.步骤③中反应温度越高催化剂活性越大
D.步骤③、④均有利于提高原料的平衡转化率
建议时间:50分钟
13.合成氨的反应为。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2L的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始氢气的物质的量,平衡时的质量分数的变化曲线。下列说法正确的是
A.该反应为自发反应,由图1可得加入适当的催化剂,E和都减小
B.图2中,内该反应的平均速率,从起其他条件不变,压缩容器的体积为,则的变化曲线为d
C.图3中,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是b点
D.图3中,T1和T2表示温度,对应温度下的平衡常数为K1、K2,则:T1>T2,K1>K2
14.Aun纳米团簇能催化水煤气变换反应,其微观反应机理如图1所示,反应过程中相对能量的变化如图2所示。已知图2中TS表示过渡态,FS表示稳定的共吸附。下列说法错误的是
A.稳定性:FSe2大于FSe1
B.升高温度,体系中CO的含量升高
C.制约总反应速率的反应为CO*+OH*=COOH*
D.升高温度,过程g比过程f速率变化小
15.CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为:
①
②
其他条件相同时,投料比为,不同温度下反应的结果如图。
下列说法不正确的是
A.由图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡
B.始终低于1.0,与反应②有关
C.加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
D.若不考虑其他副反应,体系中存在:
16.一定温度下,在2个容积均为1L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应: △H<0,相关数据见下表。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
Ⅰ
0.2
0.2
0.1
Ⅱ
0.2
0.2
0.12
下列说法不正确的是
A.T1>T2
B.达到平衡所需要的时间:Ⅰ<Ⅱ
C.Ⅱ中反应达到平衡时,NO的转化率为60%
D.对于Ⅰ,平衡后向容器中再充入0.2mol CO和0.2mol CO2,平衡正向移动
17.制备的方程式为,同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为时,分别改变进料比和反应温度,二者对产率影响如图所示。下列说法不正确的是
A.增加压强有利于提高的产率
B.制备的反应为放热反应
C.增加的用量,的产率一定会增加
D.温度为,平衡常数:
18.化学小组探究与是否存在反应,实验过程如下图所示。
下列分析不正确的是
A.②中溶液无色是因为,导致平衡逆向移动
B.③中溶液略显黄色,可能是因为②→③过程中被空气氧化
C.④中溶液颜色比①浅,说明与反应导致减小
D.将向①中加入的2滴水改为2滴溶液,两次实验后的溶液颜色相同
19.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:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
在压强为pkPa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
B.700K时反应Ⅱ的平衡常数
C.欲提高的物质的量分数,需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂
D.超过700K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向移动,反应Ⅱ正向移动
20.通过下列实验操作和实验现象得到的实验结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将足量稀硝酸和Na2CO3溶液反应产生的气体通入Na2SiO3溶液中
Na2SiO3溶液中产生白色胶状沉淀
非金属性:
N > C > Si
B
将SO2通入酸性KMnO4溶液
酸性KMnO4溶液紫色褪去
SO2具有漂白性
C
压缩某一盛有NO2气体的容器体积
容器中气体的颜色先加深,然后略变浅
容器中存在平衡:
D
将乙醇蒸气通过灼热的CuO粉末
黑色粉末变红,并闻到刺激性气味
CuO作为催化剂,使乙醇转化为乙醛
A.A B.B C.C D.D
21.氨基甲酸铵()在医药试剂、电子元件等领域有着广泛的应用。某制备氨基甲酸铵的反应为: 。
回答问题:
(1)该反应的熵变 0(填、、)
(2)已知:
则反应的 。
(3)T℃下,向1L恒容密闭容器中通入和,反应达到平衡时测得容器中。则平衡常数K值为 ;既能提高平衡转化率又能提高反应速率的措施是 。
(4)恒温恒压下,将与通入加有催化剂的密闭容器,在相同反应时间内测得组分含量随温度的变化曲线如图所示,催化剂的最佳催化温度为 。随着温度的升高,物质的量下降的原因是 。
22.氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力居世界首位。回答下列问题:
(1)已知:
则反应的 。
(2)合成氨反应的平衡常数表达式是 。在一定条件达到化学平衡后,除去反应生成的部分,浓度商Q K(填“>”“<”或“=”),平衡向 方向移动。
(3)合成氨使用催化剂,下列有关催化剂的说法正确的是 。
a.催化剂改变了化学反应历程 b.催化剂降低了反应的活化能
c.催化剂提高了反应的平衡转化率 d.催化剂能加快化学反应速率
(4)在合成氨工业中,不仅要考虑平衡转化率,也要关注反应速率,已知:700K合成氨的反应速率;从提高反应速率的角度解释为什么在反应达到一定转化率时,将氨从混合气中分离出去 。
(5)在不同压强下,以的组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。(物质i的摩尔分数,气体分压)
①图中压强由小到大的顺序为 ,判断的依据是 。
②图中,当、时,氮气的转化率 。该温度时,反应用气体分压表示的平衡常数 (化为最简式)。
建议时间:25分钟
23.(2023·江苏·高考真题)与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
(的选择性)
A.其他条件不变,升高温度,的平衡转化率增大
B.其他条件不变,在175~300℃范围,随着温度的升高,出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大
C.催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于:250℃
D.高效除去尾气中的,需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂
24.(2025·山东·高考真题)在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是
A.a线所示物种为固相产物
B.温度时,向容器中通入,气相产物分压仍为
C.小于温度时热解反应的平衡常数
D.温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
25.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)/循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
I.
II.
III.
回答下列问题,
(1)计算 。
(2)提高平衡产率的条件是_______。
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
(3)高温下分解产生的催化与反应生成,部分历程如图,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注,所示步骤中最慢的基元反应是 (填序号),生成水的基元反应方程式为 。
(4)下,在密闭容器中和各发生反应。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化关系如下图(反应III在以下不考虑)。
注:含碳生成物选择性
①表示选择性的曲线是 (填字母)。
②点M温度下,反应Ⅱ的 (列出计算式即可)。
③在下达到平衡时, 。,随温度升高平衡转化率下降的原因可能是 。
26.(2024·福建·高考真题)是制造多晶硅的原料,可由和耦合加氢得到,相关反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)生成的总反应:
Ⅳ.
(2)体系达到平衡状态且其他条件不变时:
①压缩平衡体系体积,重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为 。(填标号)
a. b. c. d.
②反应温度升高不利于提高平衡时产物选择性的原因是 。
(3)在压强为的恒压体系中通入和,达到平衡时,气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。
①图中n代表的组分为 。(填化学式)
②时,反应Ⅲ的平衡常数 。(列出计算式)
③时,的平衡转化率为f,消耗硅的物质的量为 。(列出计算式)
(4)下、其他条件相同时,用和分别催化上述反应,一段时间内的转化率如下表所示。(产物选择性均高于98.5%)
催化剂
的转化率/%
7.3
14.3
22.3
①使用不同催化剂时,反应Ⅳ的催化剂 催化剂(填“>”“<”或“=”);反应Ⅳ的活化能:催化剂 催化剂(填“>”“<”或“=”)。
②使用催化剂,初始投料该段时间内得到,则的选择性 。(列出计算式)
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第04讲 化学平衡移动原理及应用(含工业生产)
建议时间:40分钟
突破一 浓度变化对化学平衡的影响
1.对可逆反应2A(s)+3B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,正减小
③压强增大一倍,平衡不移动,正、逆不变
④增大B的浓度,正>逆
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
【答案】B
【详解】①A是固体,增大A的量但A的浓度不变,故对平衡无影响,①错误;②升高温度,正、逆均应增大,但逆增大的程度大,平衡向逆反应方向移动,②错误;③压强增大平衡逆向移动,但正、逆都增大,③错误;④增大B的浓度,平衡向正反应方向移动,正>逆,④正确;⑤加入催化剂,平衡不移动,⑤错误,综上分析可知,只有④正确,故答案为:B。
2.下列说法不正确的是
A.反应混合物各组分百分含量发生改变,化学平衡一定发生了移动
B.反应条件的改变引起v正≠v逆,则平衡一定发生移动
C.平衡移动,反应物的浓度一定减小
D.反应条件发生变化,化学平衡不一定移动
【答案】C
【详解】A.化学平衡状态时各组分百分含量不变,当反应混合物各组分百分含量发生改变,化学平衡一定发生了移动,A正确;
B.化学平衡状态时v正=v逆,当外界条件的改变引起v正≠v逆,则平衡一定发生移动,并逐渐达到新的平衡,B正确;
C.平衡移动时,若通过增加反应物浓度使平衡正向移动,反应物浓度可能比原平衡更高,因此反应物浓度不一定减小,C错误;
D.外界条件发生变化,若没破坏原来的平衡或正逆反应速率同步同量改变,即仍然相等,则化学平衡不移动,若破坏了原来的平衡,则平衡发生移动且会达到新的平衡,D正确;
故选C。
突破二 压强变化对化学平衡的影响
3.下列实验操作正确且能达到相应实验目的的是
A.铁上镀铜
B.从食盐水中提取NaCl固体
C.验证改变压强能破坏化学平衡状态
D.验证的助燃性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.铁作阴极、铜作阳极、硫酸铜作电解质溶液,可实现铁上镀铜,故A正确;
B.用蒸发法从食盐水中提取NaCl固体,应该用蒸发皿,故B错误;
C.改变压强,H2+I2 2HI平衡不移动,故C错误;
D.验证的助燃性,应该把燃着的氢气放入纯净的氯气中,氢气能继续燃烧,故D错误;
选A。
4.某温度下,某气相反应达到化学平衡,平衡常数,且正反应为吸热反应。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.减小压强,平衡向生成X的方向移动
C.降低温度,平衡向生成F的方向移动,逆反应速率增大
D.增大c(X),则c(Y)和K增大
【答案】A
【详解】A.平衡常数是生成物浓度幂次方之积与反应物浓度幂次方之积的比值,则该反应的化学方程式为,故A正确;
B.该反应前后气体分子数不变,改变压强,平衡不移动,故B错误;
C.正反应为吸热反应,降低温度,正、逆反应速率都降低,平衡向逆反应方向移动,所以降低温度,平衡向生成F的方向移动,逆反应速率减小,故C错误;
D.平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,增大X的浓度,平衡向逆反应方向移动,Y的浓度减小,平衡常数不变,故D错误;
故选A。
突破三 温度对化学平衡影响的分析
5.COCl2(g)CO(g) +Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温;②增加CO浓度;③减压;④加催化剂;能使平衡正向移动从而提高COCl2转化率的是
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】B
【详解】已知反应COCl2(g)CO(g) +Cl2(g) ΔH>0正反应是一个气体体积增大的吸热反应,则当反应达到平衡时,①升温平衡正向移动,COCl2的平衡转化率增大,符合题意;②增加CO浓度即增大生成物浓度平衡逆向移动,COCl2的平衡转化率减小,不合题意;③减压化学平衡正向移动,COCl2的平衡转化率增大符合题意;④加催化剂不能使平衡发生移动,COCl2的平衡转化率不变,不合题意;综上分析可知,①③符合题意,故答案为:B。
6.T℃时在2L容积不变的密闭容器中使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,温度分别为和时,的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论不正确的是
A.容器中发生的反应可表示为
B.反应进行前内,用表示的反应速率
C.保持其他条件不变,升高温度,化学平衡向正反应方向移动
D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件是使用催化剂
【答案】B
【详解】A.由图1可知,X、Y的物质的量减小,为反应物,△n(X)=2.0mol-1.4mol=0.6mol,△n(Y)=1.6mol-1.4mol=0.2mol,Z的物质的量增大,为生成物,△n(Z)=0.8mol-0.4mol=0.4mol,故X、Y、Z的化学计量数之比为0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2,反应最后各物质的物质的量不变,为可逆反应,故该反应为,故A正确;
B.由图1可知,3min时反应达平衡,X的物质的量变化量为2.0mol-1.4mol=0.6mol,故v(X)==0.1mol•(L•min)-1,故B错误;
C.由图2可知,温度T2到达平衡需要的时间较短,故T2>T1,温度越高Y的含量降低,升高温度平衡向正反应方向移动,说明正反应是吸热反应,故C正确;
D.图3与图1相比,平衡时各组分的物质的量不变,到达平衡时间缩短,说明改变条件,增大反应速率,平衡不移动,该反应正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应移动,不可能是增大压强,故改变条件是使用催化剂,故D正确;
故选:B。
突破四 催化剂对化学平衡的影响
7.合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理以除去其中的CO,其反应为 △H<0,所得溶液经过处理可使铜氨液再生,重复利用。以下说法正确的是
A.高温、低压条件有利于铜氨液再生
B.除的反应在任何温度下都能自发进行
C.合成塔使用热交换控制体系控制温度在400~500℃左右,主要目的是使合成氨反应平衡正向移动
D.合成氨过程中的加压、加催化剂都有利于提高原料的平衡转化率
【答案】A
【详解】A.根据铜氨液与CO、NH3的反应可知,需使铜氨液再生,使化学平衡向逆反应方向移动。由于该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,根据平衡移动原理可知,改变的外界条件是升高温度或减小压强均可使平衡逆向移动,A正确;
B.反应的反应热△H<0,反应后气体分子数减少,△S<0,根据体系的自由能,只有在低温时,反应才能自发进行,B错误;
C.该反应的正反应是放热反应,要使平衡正向移动,应该采用低温条件。合成塔使用热交换控制体系控制温度在400~500℃左右,主要目的是使催化剂铁触媒的活性达到最佳状态,C错误;
D.使用催化剂只能改变反应途径,降低反应的活化能,但是不能使平衡移动,故使用催化剂无法提高原料的平衡转化率,D错误;
故合理选项是A。
8.如图所示为工业合成氨的流程图。下列说法错误的是
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.为了提高原料的转化率,应及时将氨从混合气中分离出去
D.步骤③合成氨温度为500℃是因为该温度催化剂活性高且有利于提高原料平衡的转化率
【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,故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,故B正确;
C.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,故C正确;
D.由图可知工业生产中,催化合成氨的反应温度为500℃,说明500℃是催化剂催化活性的最佳温度,但催化剂只能提高反应速率,不能提高平衡转化率,故D错误;
故选D。
突破五 勒夏特列原理
9.下列说法不能用勒夏特列原理解释的是
A.对于,增大压强可使颜色变深
B.工业生产硫酸时,通入过量氧气提高二氧化硫的转化率
C.对于,升高温度,混合气体颜色变深
D.实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
【答案】A
【详解】A.该反应气体分子数不变,而加压平衡并未移动,体系颜色加深是因为压缩体积使有色气体的浓度增大,不可以用勒夏特列原理解释,A符合题意;
B.使用过量的氧气促进平衡正向移动,提高了二氧化硫的转化率,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.碘化氢分解生成氢气和碘蒸气的反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,碘蒸气的浓度增大混合气体颜色变深,则升高温度,混合气体颜色变深可用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸的反应为可逆反应,增大溶液中的氯离子浓度,平衡向逆反应方向移动,氯气的溶解度减小,所以实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
本题选A。
10.下列能用勒夏特列原理解释的是
A.制的反应要使用催化剂
B.700K左右比室温更有利于合成氨(ΔH<0)反应
C.、、HI平衡混合气体加压后颜色变深
D.溶液中加入固体KSCN后颜色变深
【答案】D
【详解】A.催化剂不影响化学平衡,不能用勒夏特列原理解释,故A不选;
B.合成氨为放热反应,升高温度不利于氨气的生成,选择700K主要考虑反应速率和催化剂的催化活性,与化学平衡无关,不能用勒夏特列原理解释,故B不选;
C.H2、I2生成HI的反应前后气体计量数之和不变,压强不影响该反应平衡移动,增大压强导致气体体积减小,碘蒸汽浓度增大,导致气体颜色加深,不能用平衡移动原理解释,故C不选;
D.溶液中加入固体KSCN后,硫氰根离子浓度增大,平衡向着正向移动,硫氰化铁浓度增大,溶液颜色变深,能够用勒夏特列原理解释,故D选;
故选D。
突破六 工业合成氨反应
11.工业合成氨的反应为,其工艺如图所示。下列措施能提高N2平衡转化率的是
①干燥净化“原料气”②采用“10MPa~30MPa”③“热交换”分离热量④“冷却”分离液氨⑤使用“铁触媒”
A.②③④ B.①④⑤ C.①②③ D.③④⑤
【答案】A
【详解】①“干燥净化”主要有两个作用,一是从催化剂中毒角度考虑,防止催化剂失活失去效用,与速率有关,与平衡转化率无关,二是防止有氧化性气体进入,从而引起爆炸,也与平衡转化率无关,①不符合题意;
②采用合适压强既考虑了速率、转化率,又考虑了设备材料,②符合题意;
③热交换及时分离热量,合成氨正反应是放热反应,降低温度有利于平衡正向移动,③符合题意;
④分离氨,平衡正向移动,④符合题意;
⑤铁触媒只改变速率,不改变平衡转化率,⑤不符合题意;
故选择②③④,答案选A。
12.下图为工业合成氨的流程图。下列说法正确的是
A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B.步骤②中“加压”不能提高原料的转化率,但可以加快反应速率
C.步骤③中反应温度越高催化剂活性越大
D.步骤③、④均有利于提高原料的平衡转化率
【答案】A
【详解】A.步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒,故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,故B错误;
C.催化剂的活性受温度影响,一定温度范围内,催化剂活性最佳,而不是温度越高越大,故C错误;
D.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NH3和N2、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,步骤③不利于提高原料的平衡转化率,故D错误;
故选A。
建议时间:50分钟
13.合成氨的反应为。图1表示在一定温度下此反应过程中的能量变化。图2表示在2L的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线。图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始氢气的物质的量,平衡时的质量分数的变化曲线。下列说法正确的是
A.该反应为自发反应,由图1可得加入适当的催化剂,E和都减小
B.图2中,内该反应的平均速率,从起其他条件不变,压缩容器的体积为,则的变化曲线为d
C.图3中,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是b点
D.图3中,T1和T2表示温度,对应温度下的平衡常数为K1、K2,则:T1>T2,K1>K2
【答案】B
【详解】A.加入催化剂活化能E降低,但ΔH不变,故A错误;
B.速率之比等于化学计量数之比,0~10min内氮气的物质的量变化量为0.6mol-0.3mol=0.3mol,v(N2)==0.015,故v(H2)=3v(N2)=3×0.015mol/(L•min)=0.045mol/(L•min),11min压缩体积,压强增大,平衡向正反应移动,氮气的物质的量小于原平衡,故n(N2)的变化曲线为d,故B正确;
C.图3表示平衡时氨气含量与氢气起始物质的量关系,曲线上各点都处于平衡状态,故a、b、c都处于平衡状态,达平衡后,增大氢气用量,氮气的转化率增大,故c的氮气的转化率最高,故C错误;
D.氢气的起始物质的量相同时,温度T1平衡后,氨气的含量更高,该反应为放热反应,降低温度平衡向正反应移动,故温度T1<T2,温度越高化学平衡常数越小,故K1>K2,故D错误;
答案选B。
14.Aun纳米团簇能催化水煤气变换反应,其微观反应机理如图1所示,反应过程中相对能量的变化如图2所示。已知图2中TS表示过渡态,FS表示稳定的共吸附。下列说法错误的是
A.稳定性:FSe2大于FSe1
B.升高温度,体系中CO的含量升高
C.制约总反应速率的反应为CO*+OH*=COOH*
D.升高温度,过程g比过程f速率变化小
【答案】C
【详解】A.由图可知,FSe2能量低于FSe1,根据能量越低越稳定,则稳定性:FSe2大于FSe1,故A正确;
B.水煤气变换反应为H2O+CO=CO2+H2,由图2可知,反应物总能量高于生成物总能量,则该反应为放热反应,ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,体系中CO的含量升高,故B正确;
C.制约总反应速率的反应为活化能最大的反应,由图2可知,活化能最大的反应为H2O*═H*+OH*,故C错误;
D.由图可知过程g由FSd转化为FSe1,过程f由FSd转化为FSe2,过程g放出的热量较小,升高温度时,过程g比过程f速率变化小,故D正确;
故选:C。
15.CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为:
①
②
其他条件相同时,投料比为,不同温度下反应的结果如图。
下列说法不正确的是
A.由图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡
B.始终低于1.0,与反应②有关
C.加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高二者的平衡转化率
D.若不考虑其他副反应,体系中存在:
【答案】D
【详解】A.图中横坐标为温度,与时间无关,仅从图中信息无法判断反应①、②哪个先达到平衡,A正确;
B.从反应①的方程式可知,生成的氢气和CO的物质的量之比为1:1,反应②中消耗氢气生成CO,使得氢气与CO的物质的量之比小于1.0,与反应②有关,B正确;
C.加压能增大反应速率,有利于增大CH4和CO2的反应速率,但是加压反应①化学平衡逆向移动,CH4和CO2的转化率减小,C正确;
D.不妨令初始时CH4物质的量为1mol,CO2物质的量为1.3mol,设反应①消耗CO2amol,反应②消耗CO2bmol,则有,,则c(CH4)+c(CO)+c(CO2)=2.3mol,4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)=4,则有,D错误;
故答案选D。
16.一定温度下,在2个容积均为1L的恒容密闭容器中,加入一定量的反应物,发生反应: △H<0,相关数据见下表。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
Ⅰ
0.2
0.2
0.1
Ⅱ
0.2
0.2
0.12
下列说法不正确的是
A.T1>T2
B.达到平衡所需要的时间:Ⅰ<Ⅱ
C.Ⅱ中反应达到平衡时,NO的转化率为60%
D.对于Ⅰ,平衡后向容器中再充入0.2mol CO和0.2mol CO2,平衡正向移动
【答案】D
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO2的物质的量减小,则T1>T2,A正确;
B.温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短,因为T1>T2,所以达到平衡所需要的时间:Ⅰ<Ⅱ,B正确;
C.Ⅱ中反应达到平衡时,生成CO2的物质的量为0.12mol,则参加反应NO的物质的量为0.12mol,NO的转化率为=60%,C正确;
D.对于Ⅰ,平衡后向容器中再充入0.2mol CO和0.2mol CO2,此时浓度商Qc==5,平衡不移动,D不正确;
故选D。
17.制备的方程式为,同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为时,分别改变进料比和反应温度,二者对产率影响如图所示。下列说法不正确的是
A.增加压强有利于提高的产率
B.制备的反应为放热反应
C.增加的用量,的产率一定会增加
D.温度为,平衡常数:
【答案】C
【详解】A.增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,即正向移动,有利于提高SiHCl3的产率,故A正确;
B.由图可知温度越高SiHCl3产率减小,所以逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,故B正确;
C.由图可知增加HCl的用量,SiHCl3的产率可能增加也可能减小,所以增加HCl的用量,SiHCl3的产率不一定会增加,故C错误;
D.平衡常数是温度的函数,温度为450K,平衡常数:K(x)=K(y)=K(z),故D正确;
故选C。
18.化学小组探究与是否存在反应,实验过程如下图所示。
下列分析不正确的是
A.②中溶液无色是因为,导致平衡逆向移动
B.③中溶液略显黄色,可能是因为②→③过程中被空气氧化
C.④中溶液颜色比①浅,说明与反应导致减小
D.将向①中加入的2滴水改为2滴溶液,两次实验后的溶液颜色相同
【答案】C
【详解】A.②中溶液加入足量铁粉,,溶液中Fe3+浓度减小,导致 平衡逆向移动,导致溶液颜色变浅甚至无色,A正确;
B.③中溶液略显黄色,可能是因为被空气氧化,生成Fe3+,B正确;
C.④中加入2滴溶液,溶液又显红色,但是颜色比①浅,是因为溶液中浓度比①小,C错误;
D.①中溶液2mL,②中溶液4mL,然后分成两等份,一份是2mL,所以①溶液体积和②溶液分成两等份后溶液体积是相同的,所以向①中加入的2滴水改为2滴溶液,两次实验后的溶液颜色相同,D正确;
故选C。
19.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:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
在压强为pkPa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
B.700K时反应Ⅱ的平衡常数
C.欲提高的物质的量分数,需研发低温条件下活性好且耐高压的催化剂
D.超过700K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应Ⅰ逆向移动,反应Ⅱ正向移动
【答案】D
【详解】A.根据盖斯定律,将反应I加上反应II的2倍,再整体除以3得到反应III的,故A正确;
B.升高温度,反应Ⅰ、反应Ⅱ和反应Ⅲ的化学平衡均正向移动,即丁烯的物质的量分数在不断减少,丙烯的物质的量分数先增加后减少,乙烯的物质的量分数在不断增加,故曲线a代表丙烯,曲线b代表丁烯,曲线c代表乙烯;700K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,故B正确;
C.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;
D.根据图中信息丁烯在不断减小,则超过700K后曲线a下降的原因可能是随着温度升高反应I正向移动,反应II正向移动,反应II正向移动的程度大于反应I正向移动的程度,故D错误;
综上所述,答案为D。
20.通过下列实验操作和实验现象得到的实验结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将足量稀硝酸和Na2CO3溶液反应产生的气体通入Na2SiO3溶液中
Na2SiO3溶液中产生白色胶状沉淀
非金属性:
N > C > Si
B
将SO2通入酸性KMnO4溶液
酸性KMnO4溶液紫色褪去
SO2具有漂白性
C
压缩某一盛有NO2气体的容器体积
容器中气体的颜色先加深,然后略变浅
容器中存在平衡:
D
将乙醇蒸气通过灼热的CuO粉末
黑色粉末变红,并闻到刺激性气味
CuO作为催化剂,使乙醇转化为乙醛
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】本题主要借助表格型实验考查元素化合物基础知识以及实验探究能力。
A.因硝酸具有挥发性,会混在CO2气体中对CO2与Na2SiO3溶液的反应造成干扰,无法得到碳的非金属性大于硅的结论,故A错误;
B.SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于SO2的还原性,而非漂白性,故B错误;
C.容器中存在平衡:2NO2(g)N2O4(g),压缩容器,即增大压强,平衡向体积减小方向移动,所以颜色略变浅,故C正确;
D.乙醇与灼热的CuO反应,CuO并不是催化剂,故D错误;
故选C。
21.氨基甲酸铵()在医药试剂、电子元件等领域有着广泛的应用。某制备氨基甲酸铵的反应为: 。
回答问题:
(1)该反应的熵变 0(填、、)
(2)已知:
则反应的 。
(3)T℃下,向1L恒容密闭容器中通入和,反应达到平衡时测得容器中。则平衡常数K值为 ;既能提高平衡转化率又能提高反应速率的措施是 。
(4)恒温恒压下,将与通入加有催化剂的密闭容器,在相同反应时间内测得组分含量随温度的变化曲线如图所示,催化剂的最佳催化温度为 。随着温度的升高,物质的量下降的原因是 。
【答案】(1)
(2)
(3) 适当增加浓度(或加压)
(4) 40℃ 该反应是放热反应,升温平衡向逆反应方向移动,减少;同时温度升高导致催化剂活性下降
【详解】(1)是气体体积减小的反应,该反应的熵变0。
(2)已知:① ;②
;③ ;由盖斯定律可知,①+②+③可得的=。
(3)根据已知条件列出“三段式”
则平衡常数K值为=,适当增加浓度或加压可以使平衡正向移动,既能提高平衡转化率又能提高反应速率。
(4)由图可知,40℃时,氨基甲酸铵的物质的量最高,催化剂的最佳催化温度为40℃,随着温度的升高,物质的量下降的原因是:该反应是放热反应,升温平衡向逆反应方向移动,减少;同时温度升高导致催化剂活性下降。
22.氨是最重要的化学品之一,我国目前氨的生产能力居世界首位。回答下列问题:
(1)已知:
则反应的 。
(2)合成氨反应的平衡常数表达式是 。在一定条件达到化学平衡后,除去反应生成的部分,浓度商Q K(填“>”“<”或“=”),平衡向 方向移动。
(3)合成氨使用催化剂,下列有关催化剂的说法正确的是 。
a.催化剂改变了化学反应历程 b.催化剂降低了反应的活化能
c.催化剂提高了反应的平衡转化率 d.催化剂能加快化学反应速率
(4)在合成氨工业中,不仅要考虑平衡转化率,也要关注反应速率,已知:700K合成氨的反应速率;从提高反应速率的角度解释为什么在反应达到一定转化率时,将氨从混合气中分离出去 。
(5)在不同压强下,以的组成进料,反应达平衡时氨的摩尔分数与温度的计算结果如图所示。(物质i的摩尔分数,气体分压)
①图中压强由小到大的顺序为 ,判断的依据是 。
②图中,当、时,氮气的转化率 。该温度时,反应用气体分压表示的平衡常数 (化为最简式)。
【答案】(1)-92.4
(2) < 正反应
(3)abd
(4)合成氨的反应速率与氨的浓度成反比,氨浓度增加,会减慢合成氨的反应速率
(5) 合成氨的反应为气体分子数减少的反应,压强越大平衡时氨的摩尔分数越大 40%
【详解】(1)已知:① ,② ,③ ,根据盖斯定律可知,目标反应方程式=①+3×②-2×③,因此有∆H=∆H1+3∆H2-2∆H3,代入数值,可得出∆H=-92.4kJ/mol;
(2)根据化学平衡常数的表达式,生成物浓度幂次方与反应物浓度幂次方的比值,该反应的平衡常数K=,在一定条件达到化学平衡后,除去反应生成的部分,移去瞬间c(NH3)减小,氮气和氢气浓度不变,则浓度商Q=减小,Q<K,平衡向正反应方向移动;
(3)a.催化剂参与反应过程,改变了化学反应历程,故a正确;
b.催化剂降低了反应的活化能,加快了反应速率,故b正确;
c.催化剂不改变化学平衡,不能提高反应的平衡转化率,故c错误;
d.催化剂能降低了反应的活化能,加快化学反应速率,故d正确;
故答案为:abd;
(4)已知:700K合成氨的反应速率,合成氨的反应速率与氨的浓度成反比,氨浓度增加,会减慢合成氨的反应速率;
(5)①相同条件下,压强之比等于气体物质的量之比,合成氨为气体物质的量减少的反应,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向正反应方向进行,氨的物质的量分数增大,根据图像可知:;
②令起始时,n(N2)=1mol,n(H2)=3mol,达到平衡时,消耗氮气物质的量为xmol,,根据摩尔分数的表达式有,解得x=0.4,此时氮气转化率为,用分压表示平衡常数。
建议时间:25分钟
23.(2023·江苏·高考真题)与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例、和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,的转化率、的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
(的选择性)
A.其他条件不变,升高温度,的平衡转化率增大
B.其他条件不变,在175~300℃范围,随着温度的升高,出口处氮气、氮氧化物的量均不断增大
C.催化氧化除去尾气中的应选择反应温度高于:250℃
D.高效除去尾气中的,需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂
【答案】D
【详解】A.与作用分别生成、NO、的反应均为放热反应,其他条件不变,升高温度,的平衡转化率降低,故A错误;
B.其他条件不变,在225~300℃范围,氮气的转化率增大不明显,但氮气的选择性明显降低,所以随着温度的升高,出口处氮气的量降低,故B错误;
C.温度高于250℃,氮气的选择性明显降低,温度低于225℃,氮气的转化率明显降低,所以催化氧化除去尾气中的应选择反应温度为225~250℃,故C错误;
D.根据图示,高效除去尾气中的,需研发低温下转化率高和选择性高的催化剂,故D正确;
选D。
24.(2025·山东·高考真题)在恒容密闭容器中,热解反应所得固相产物和气相产物均为含氟化合物。平衡体系中各组分物质的量随温度的变化关系(实线部分)如图所示。已知:温度时,完全分解;体系中气相产物在、温度时的分压分别为、。下列说法错误的是
A.a线所示物种为固相产物
B.温度时,向容器中通入,气相产物分压仍为
C.小于温度时热解反应的平衡常数
D.温度时、向容器中加入b线所示物种,重新达平衡时逆反应速率增大
【答案】D
【详解】A.a线所示物种为,固相产物,A正确;
B.温度时,向容器中通入,恒容密闭容器的体积不变,各组分的浓度不变,化学平衡不发生移动,虽然总压变大,但是气相产物分压不变,仍为,B正确;
C.由图可知,升温b线代表的SiF4增多,则反应为吸热反应,升温Kp增大,已知:温度时,完全分解,则该反应T2以及之后正向进行趋势很大,Qp<Kp,体系中气相产物在温度时的分压为,,恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有,=p(),即温度时热解反应的平衡常数=p(),C正确;
D.据分析可知,b线所示物种为,恒容密闭容器的平衡体系的气相产物只有,=p(),温度不变Kp不变,温度时向容器中加入,重新达平衡时p()不变,则逆反应速率不变,D错误;
综上所述,本题选D。
25.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)/循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
I.
II.
III.
回答下列问题,
(1)计算 。
(2)提高平衡产率的条件是_______。
A.高温高压 B.低温高压 C.高温低压 D.低温低压
(3)高温下分解产生的催化与反应生成,部分历程如图,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注,所示步骤中最慢的基元反应是 (填序号),生成水的基元反应方程式为 。
(4)下,在密闭容器中和各发生反应。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化关系如下图(反应III在以下不考虑)。
注:含碳生成物选择性
①表示选择性的曲线是 (填字母)。
②点M温度下,反应Ⅱ的 (列出计算式即可)。
③在下达到平衡时, 。,随温度升高平衡转化率下降的原因可能是 。
【答案】(1)
(2)B
(3) ④ HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O
(4) c 0.2 反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气
【详解】(1)已知:
I.
Ⅱ.
将I+ Ⅱ可得=,故答案为:;
(2)已知反应Ⅱ. 为放热反应,要提高平衡产率,要使平衡正向移动。
A.高温会使平衡逆向移动,不利于提高平衡产率,A错误;
B.低温使平衡正向移动,高压也使平衡正向移动,可提高平衡产率,B正确;
C.高温会使平衡逆向移动,低压会使平衡逆向移动,不利于提高平衡产率,C错误;
D.低压会使平衡逆向移动,不利于提高平衡产率,D错误;
故选B。
(3)反应活化能越高,反应速率越慢,从图中可以看出,第四步活化能最高,速率最慢,基元反应为CH3*+H*+2H2O=CH4*+2H2O;由图可知,在第三步时生成了水,基元反应为:HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O,故答案为:④;HO*+H2*+CH2*= CH3*+H2O;
(4)已知反应I为吸热反应, Ⅱ为放热反应,III为吸热反应,根据图像,温度逐渐升高,则碳酸镁的转化率逐渐升高,氢气的转化率下降,在以下不考虑反应Ⅲ,则二氧化碳的选择性上升,甲烷的选择性下降,所以a表示碳酸镁的转化率,b表示二氧化碳的选择性,c表示甲烷的选择性。
①表示选择性的曲线是c,故答案为:c;
②点M温度下,从图中看出碳酸镁的转化率为49%,则剩余的碳酸镁为0.51mol,根据碳原子守恒,甲烷和二氧化碳中碳原子的物质的量之和为0.49mol,又因为此时二氧化碳的选择性和甲烷的选择性相等,则二氧化碳和甲烷的物质的量为0.245mol,根据氧原子守恒得出水的物质的量为0.49mol,根据氢原子守恒得出 氢气的物质的量为0.02mol,总的物质的量为0.02+0.245+0.245+0.49=1mol,,,,则反应Ⅱ的,故答案为:;
③在下达到平衡时,碳酸镁完全转化,二氧化碳的选择性为70%,甲烷的选择性为10%,则生成的二氧化碳为0.7mol,生成的甲烷为0.1mol,根据碳原子守恒得出1-0.7-0.1 mol=0.2mol;因为反应Ⅱ是放热的,反应Ⅲ是吸热的。在,随温度升高,反应Ⅱ逆向移动,反应Ⅲ正向移动,由于反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气,导致平衡转化率下降,故答案为:0.2;反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气。
26.(2024·福建·高考真题)是制造多晶硅的原料,可由和耦合加氢得到,相关反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)生成的总反应:
Ⅳ.
(2)体系达到平衡状态且其他条件不变时:
①压缩平衡体系体积,重新达到平衡后物质的量分数增大的组分为 。(填标号)
a. b. c. d.
②反应温度升高不利于提高平衡时产物选择性的原因是 。
(3)在压强为的恒压体系中通入和,达到平衡时,气体组分的物质的量分数随温度变化如图所示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已知:为用气体分压表示的平衡常数,分压=物质的量分数×总压。
①图中n代表的组分为 。(填化学式)
②时,反应Ⅲ的平衡常数 。(列出计算式)
③时,的平衡转化率为f,消耗硅的物质的量为 。(列出计算式)
(4)下、其他条件相同时,用和分别催化上述反应,一段时间内的转化率如下表所示。(产物选择性均高于98.5%)
催化剂
的转化率/%
7.3
14.3
22.3
①使用不同催化剂时,反应Ⅳ的催化剂 催化剂(填“>”“<”或“=”);反应Ⅳ的活化能:催化剂 催化剂(填“>”“<”或“=”)。
②使用催化剂,初始投料该段时间内得到,则的选择性 。(列出计算式)
【答案】(1)
(2) bc 因,升温反应向逆反应方向进行,的产量反而减小
(3) 或
(4) = >
【详解】(1)根据盖斯定律可知,。
故答案为:-80。
(2)①压缩平衡体系体积,相当于增大压强,重新达到平衡后,对于反应,除压强对反应I无影响,对的反应都是平衡向正反应方向移动,因此和的量增大;因、,升温反应向逆反应方向进行,反应向正反应方向进行,的产量反而减小。
故答案为:bc;因,升温反应向逆反应方向进行,的产量反而减小。
(3)在压强为的恒压体系中通入和,①根据反应可知,温度升高反应和向正反应方向进行,产物含量增加,结合图可知n为HCl,m为;②时按照反应进行:,由图中可知道平衡时,,,则;③,1mol的平衡转化率为f,则转化的为fmol,剩余的为()mol,平衡时的物质与物质的量分数分别为:x、z和y,设平衡时混合物的总物质的量为Mmol,则可以根据剩余的计算出M,mol,再计算出、,根据硅原子守恒,消耗硅的物质的量=平衡物质中硅的总物质的量-起始时的1mol,或者消耗硅的物质的量=平衡物质中和物质的量之和-消耗的fmol,。
故答案为:;;或。
(4)①使用不同催化剂时,反应的催化剂与催化剂相比较,由于反应热只和反应物的始态与生成物的终态有关,与催化剂无关,所以催化剂=催化剂;根据表中数据,在相同单位时间内,作催化剂的转化率为7.3%、作催化剂的转化率为22.3%,由此可以得出作催化剂时活化能更低,效率更高,则反应的活化能:催化剂催化剂;②根据反应:,初始投料该段时间内得到,列式,得出生成所消耗的的物质的量,根据表的转化率可知所消耗的的总物质的量为,最后根据公式。
故答案为:=;>;。
/
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