专题08 化学反应条件的优化（期中真题汇编，山东专用）高二化学上学期

专题08 化学反应条件的优化 2大高频考点概览 考点01 化学反应条件的优化 考点02 合成氨及其应用 地 城 考点01 化学反应条件的优化 1．(2024-2025·高二上·青岛八中·期中)比较合成氨工业与制硫酸中催化氧化的生产过程，下列说法错误的是 A．都使用了合适的催化剂 B．都选择了较高的温度 C．都按化学方程式中的系数进行投料 D．合成氨工业采用了高压生产条件，的催化氧化采用了常压生产条件 2．(2024-2025·高二上·泰安实验学校·期中)合成氨的热化学方程式为  。最近，吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究，提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示)，利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达。下列说法正确的是 A．该方案所得氨的含量高，主要是因为使用了铁做催化剂 B．采用该方案生产氨气，活化能和均减小 C．该方案氨的含量高，与反应温度较低有关 D．为了提高氨气的产率，应尽量采取较高温度提高化学反应速率 3．(2024-2025·高二上·滨州高级中学·期中)某化工厂生产Z的反应为X (g) + 2Y(g)2Z(g)；△H＜0，温度、压强对Y的转化率的影响如下表所示：        压强/MPa 温度/℃ 0.1 0.5 1 10 400 99.2 99.6 99.7 99.9 500 93.5 96.9 97.8 99.3 600 73.7 85.8 89.5 96.4 工业合成Z的适宜条件是 A．高温、高压 B．低温、高压 C．常温、常压 D．常压较高温度 4．(2024-2025·高二上·济宁·期中)在容积不变的密闭容器中，一定量的与发生反应：。温度分别为和时，的体积分数随时间的变化如图所示。下列判断错误的是 A．反应温度 B．该反应的 C．若和时的平衡常数分别为和，则 D．若和时使用相同的催化剂，其催化效果可能不同 5．(2024-2025·高二上·历城区联考·期中)勒夏特列原理可以用于解释可逆反应的平衡移动，下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体，气体颜色变深 B．红棕色的NO2气体，加压后颜色先变深后变浅，但比原来要深 C．反应：CO(g)＋NO2(g)⇌CO2(g)＋NO(g)  ΔH＜0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动 D．反应：N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)  ΔH＜0，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施 6．(2024-2025·高二上·章丘双语学校·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．高压比常压更有利于合成氨反应 B．Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度，使K成蒸气从反应混合物中分离出来 C．压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体，气体颜色变深 D．用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 7．(2024-2025·高二上·菏泽一中·期中)加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃，101kPa下，。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是 A．减小体系压强 B．升高温度 C．增大浓度 D．恒容下充入惰性气体 8．(2024-2025·高二上·菏泽一中·期中)紫外光照射时，不同催化剂作用下将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2，CH4产量随光照时间的变化如图1，以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸，不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图2。下列有关说法正确的是 A．由图1知，在0～15 h内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ B．由图1知，在0～35 h内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序：Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ C．由图2知，250 ℃时催化剂的活性最高 D．由图2知，乙酸的生成最佳温度范围：400 ℃以上 9．(2024-2025·高二上·济南·期中)已知反应，下列叙述与图对应的是 A．图①表示，对达到平衡状态的反应，在时刻充入一定量的C，平衡逆向移动 B．由图②可知， C．图③表示化学平衡常数与压强的变化关系 D．若图③中y轴表示C的体积分数，则 10．(2024-2025·高二上·东平统考·期中)在一固定容积的密闭容器中，充入和发生如下化学反应：，其化学平衡常数(K)与温度(T)的关系如下表： T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 关于该反应的说法正确的是 A． B．在830℃反应达到平衡时，气体的转化率约为33.3% C．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前： D．在1000℃，当时，该反应向逆反应方向进行 地 城 考点02 合成氨及其应用 1．(2024-2025·高二上·油田二中·期中)合成氨对人类生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮，其合成原理为：  。下列说法不符合工业合成氨生产实际的是 A．增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目，则速率增大 B．实际生产温度主要由催化剂决定 C．在实际生产中温度越高，化学反应速率一定越快 D．液化分离有利于合成氨 2．(2024-2025·高二上·菏泽高级中学·期中)下列关于工业合成氨的说法正确的是 A．工业合成氨采用10～30MPa，是因为该条件下催化剂的活性最好 B．选择不同的催化剂会改变此反应△H的数值 C．合成氨工业中采用低温以提高平衡转化率 D．合成氨工业中液化分离出氨，提高产率 3．(2024-2025·高二上·宁阳一中·期中)合成氨工业在国民生产中有重要意义。工业上合成氨的反应为，下列说法错误的是 A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和 C．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 D．在上述条件下，每消耗，同时生成 4．(2024-2025·高二上·泰山中学·期中)在硫酸工业中，通过下列反应使氧化为：  。下表列出了恒容刚性容器中，在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。下列说法错误的是 温度/℃ 平衡时的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 500 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．为了增大的转化率，可以控制与的投料比大于2 B．在到达平衡时充入He增大压强，不能增大转化率 C．该反应的正反应方向是放热反应 D．在实际生产中，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳 5．(2024-2025·高二上·烟台·期中)合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。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2 L的密闭容器中反应时N2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NH3的质量分数ω(NH3)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ΔH都减小 B．图2中，0～10 min内该反应的平均速率v(H2)＝0.045 mol·L－1·min－1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)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N2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 6．(2024-2025·高二上·莱芜·期中)“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一，催化加氢可获得和。一定条件下将1mol 和3.3mol 充入容积为1L的密闭容器中反应，测得相同时间内转化率随温度变化的关系如图所示。下列关于该反应的说法正确的是 A．该反应可表示为    △H>0 B．研发高效催化剂，可提高化学反应的速率，使平衡正向移动 C．若该反应已达到平衡状态，使用分子筛膜[可选择性分离出(g)]能促进平衡正向移动，增大的转化率 D．若A点时同时再加入0.1mol 和0.1mol (g)，平衡逆向移动 7．（24-25高二上·青岛·期末）利用臭氧可除去室内的HCHO(甲醛)。一定条件下，将2molHCHO(g)和2.5mol(g)充入一密闭容器中发生反应。实验测得HCHO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，已知为用平衡分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数。下列说法错误的是 A．该反应的△H<0 B． C．M点的压强平衡常数 D．及时移出(g)可增大HCHO的平衡转化率 8．(2024-2025·高二上·枣庄·期中)向密闭容器中充入一定量和混合气体，在一定条件下，发生反应：  。测得在不同温度下的平衡时产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A．平衡常数： B．逆反应速率： C．反应温度： D．混合气体平均摩尔质量： 9．(2024-2025·高二上·莱芜凤城高级中学·期中)在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)，CO2的平衡转化率与温度、投料比[X=]的关系如图所示。 （1）X1 X2(填“>”、“<”或“=”，下同)，平衡常数KA KB。 （2）若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，则v(H2)= 。 10．(2024-2025·高二上·冠县联考·期中)已知A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下： 温度/℃ 700 800 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列问题： （1）该反应的平衡常数表达式K= ，△H 0(填“＜”“＞”“=”)； （2）830℃时，向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol•L-1•s-1．，则6s时c(A)= mol•L-1，C的物质的量为 mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为 ； （3）1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。 11．(2024-2025·高二上·威海第一中学·期中)在2L密闭容器中加入适量的氮气和氢气，发生反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，10min后，在密闭容器中达到平衡，平衡时n(N2)=3mol，n(H2)=1mol，n(NH3)=4mol，求： （1）N2的转化率和这段时间内NH3的化学反应速率分别是： 、 ； （2）平衡时压强与开始时压强的比值 ； （3）该温度下反应的平衡常数 。 12．(2024-2025·高二上·烟台四中·期中)利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇。 （1）合成原理：      ①该反应的平衡常数表达式： 。 ②为提高的平衡转化率，可采取的措施有 (写两条)。 （2）在一定温度下，将1mol和3mol充入容积为1L的恒容密闭容器中合成甲醇，下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是 (写序号)。 a．甲醇的质量不再增加 b． c．混合气体密度不变 d．若使用为反应物，反应物和产物均含有 （3）相同时间内，4.00MPa，条件下，温度对反应结果的影响如图所示： 已知：ⅰ．为转化率，为选择性，为产率。 ⅱ．； ①由图像可知，合成甲醇过程中存在副反应。依据是： 。 ②根据信息，在其他条件一定情况下，制备甲醇宜选用的反应条件： 。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 化学反应条件的优化 2大高频考点概览 考点01 化学反应条件的优化 考点02 合成氨及其应用 地 城 考点01 化学反应条件的优化 1．(2024-2025·高二上·青岛八中·期中)比较合成氨工业与制硫酸中催化氧化的生产过程，下列说法错误的是 A．都使用了合适的催化剂 B．都选择了较高的温度 C．都按化学方程式中的系数进行投料 D．合成氨工业采用了高压生产条件，的催化氧化采用了常压生产条件 【答案】C 【解析】A．为了提高反应速率，合成氨和的催化氧化都使用了合适的催化剂，A正确；B．为了提高反应速率，合成氨和的催化氧化都选择了较高的温度，B正确；C．为了提高转化率，一般会使较廉价的原料稍过量，C错误；D．合成氨反应在常压下平衡转化率过低，需采用高压条件；的催化氧化在常压下平衡转化率已足够高，所以采用常压条件，D正确；故选C。 2．(2024-2025·高二上·泰安实验学校·期中)合成氨的热化学方程式为  。最近，吉林大学与韩国、加拿大科研人员合作研究，提出基于机械化学(“暴力”干扰使铁活化)在较温和的条件下由氮气合成氨的新方案(过程如图所示)，利用这种方案所得氨的体积分数平衡时可高达。下列说法正确的是 A．该方案所得氨的含量高，主要是因为使用了铁做催化剂 B．采用该方案生产氨气，活化能和均减小 C．该方案氨的含量高，与反应温度较低有关 D．为了提高氨气的产率，应尽量采取较高温度提高化学反应速率 【答案】C 【解析】A．由循环图看出，铁是合成氨的催化剂，但催化剂不影响平衡移动，A错误；B．使用催化剂能降低活化能，但不改变反应的，B错误；C．合成氨是放热反应，较低的反应温度有利于提高氮气的转化率及氨气的产率，C正确；D．合成氨是放热反应，温度过高会影响氨气的产率，D错误；故选C。 3．(2024-2025·高二上·滨州高级中学·期中)某化工厂生产Z的反应为X (g) + 2Y(g)2Z(g)；△H＜0，温度、压强对Y的转化率的影响如下表所示：        压强/MPa 温度/℃ 0.1 0.5 1 10 400 99.2 99.6 99.7 99.9 500 93.5 96.9 97.8 99.3 600 73.7 85.8 89.5 96.4 工业合成Z的适宜条件是 A．高温、高压 B．低温、高压 C．常温、常压 D．常压较高温度 【答案】D 【解析】该反应为可逆反应，正方向为体积减少的放热反应，从化学平衡移动条件分析应该采用低温高压有利于生成Z；增大压强可以使Y的转化率增大；而根据表格中提供的数据发现，压强的增加引起Y转化率的变化并不明显，所以工业上直接采用常压；同时反应中使用催化剂，为了使催化剂的催化活性最强，根据表格中提供的数据应该采用400℃～500℃, 工业合成Z的适宜条件是常压较高温度，故答案选：D。 4．(2024-2025·高二上·济宁·期中)在容积不变的密闭容器中，一定量的与发生反应：。温度分别为和时，的体积分数随时间的变化如图所示。下列判断错误的是 A．反应温度 B．该反应的 C．若和时的平衡常数分别为和，则 D．若和时使用相同的催化剂，其催化效果可能不同 【答案】C 【解析】由图可知，T2条件下反应先达到平衡，说明温度T2大于T1，T2条件下反应达到平衡时的三氧化硫体积分数小于T1，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应。A．由分析可知，温度T2大于T1，A正确； B．由分析可知，该反应为放热反应，反应的焓变△H小于0，B正确；C．由分析可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数减小，则平衡常数K1大于K2，C错误； D．催化剂需要一定的活化温度，故若和时使用相同的催化剂，其催化效果可能不同，D正确；故选C。 5．(2024-2025·高二上·历城区联考·期中)勒夏特列原理可以用于解释可逆反应的平衡移动，下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体，气体颜色变深 B．红棕色的NO2气体，加压后颜色先变深后变浅，但比原来要深 C．反应：CO(g)＋NO2(g)⇌CO2(g)＋NO(g)  ΔH＜0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动 D．反应：N2(g)+H2(g)⇌NH3(g)  ΔH＜0，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施 【答案】A 【解析】A．压缩和的平衡混合气体，气体颜色变深。由于反应的气体物质的量相等，压缩后压强增大但平衡不移动，颜色变深仅因浓度增加，与勒夏特列原理无关，故A正确；B．加压时，颜色先变深（浓度增大）后变浅（平衡向生成移动），符合勒夏特列原理对压强变化的解释，故B错误；C．升温使放热反应逆向移动，符合勒夏特列原理对温度变化的解释，故C错误； D．低温有利于放热的合成氨反应正向进行，符合勒夏特列原理对温度变化的解释，故D错误；故答案为：A。 6．(2024-2025·高二上·章丘双语学校·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是 A．高压比常压更有利于合成氨反应 B．Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)选取适宜的温度，使K成蒸气从反应混合物中分离出来 C．压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体，气体颜色变深 D．用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 【答案】C 【解析】A．合成氨的反应是气体体积减小的反应。增大压强会使平衡向正反应方向移动，有利于合成氨，可用勒夏特列原理解释，A不符合题意；B．K蒸气被分离，相当于减少生成物浓度，平衡向正反应方向移动，可用勒夏特列原理解释，B不符合题意；C．反应在反应前后气体体积相等。压缩系统时，压强增大但平衡不移动，颜色变深是因浓度增大（物理变化），而非平衡移动，不能用勒夏特列原理解释，C符合题意；D．NaOH固体溶于水放热并增大浓度，促使平衡右移，可快速制取氨气，可用勒夏特列原理解释，D不符合题意；故选C。 7．(2024-2025·高二上·菏泽一中·期中)加氢转化成甲烷，是综合利用实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃，101kPa下，。反应达到平衡时，能使平衡向正反应方向移动的是 A．减小体系压强 B．升高温度 C．增大浓度 D．恒容下充入惰性气体 【答案】C 【解析】A．反应物气体总物质的量为5mol，生成物为3mol，减小压强会使平衡向气体体积增大的方向（逆反应）移动，A不符合题意；B．该反应为放热反应，升高温度会使平衡向吸热的逆反应方向移动，B不符合题意；C．增大浓度会提高反应物浓度，根据勒夏特列原理，平衡向正反应方向移动以消耗增加的，C符合题意；D．恒容充入惰性气体不改变各物质浓度，对平衡无影响，D不符合题意；故选C。 8．(2024-2025·高二上·菏泽一中·期中)紫外光照射时，不同催化剂作用下将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2，CH4产量随光照时间的变化如图1，以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸，不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图2。下列有关说法正确的是 A．由图1知，在0～15 h内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ B．由图1知，在0～35 h内，CH4的平均生成速率由大到小的顺序：Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ C．由图2知，250 ℃时催化剂的活性最高 D．由图2知，乙酸的生成最佳温度范围：400 ℃以上 【答案】C 【解析】由图1知，在0～15 h内，Ⅱ的甲烷产量最大，则CH4的平均生成速率由大到小的顺序：Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ，A错误；由图1知，在0～35 h内，Ⅲ的甲烷产量最大，则CH4的平均生成速率由大到小的顺序：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，B错误；由图2知，250 ℃时催化剂的催化效率最高，C正确；由图2知，乙酸的生成速率在300 ℃后逐渐增大，催化剂逐渐失去活性，则乙酸的生成最佳温度在250 ℃左右，此时催化剂的催化活性最高，乙酸的生成速率也较快，D错误。 9．(2024-2025·高二上·济南·期中)已知反应，下列叙述与图对应的是 A．图①表示，对达到平衡状态的反应，在时刻充入一定量的C，平衡逆向移动 B．由图②可知， C．图③表示化学平衡常数与压强的变化关系 D．若图③中y轴表示C的体积分数，则 【答案】C 【解析】A．对达到平衡状态的反应，在时刻充入了一定量的C，则逆反应速率瞬间增大，正反应速率此刻不变，然后随之增大，与图像不符，A错误；B．当温度为时，压强比先达到平衡状态，则，对于该反应，加压平衡正向移动，C的百分含量增大，符合图像；当压强为时，温度比先达到平衡状态，则，对于该反应，升温平衡逆向移动，C的百分含量减小，符合图像，则由图②可知，，，B错误；C．平衡常数K只受温度影响，增大压强，平衡常数K不变，则图③符合随着压强变化K值的变化图，C正确；D．若图④中y轴表示C的体积分数，对于该反应，压强增大平衡正向移动，C的体积分数增大，则大于，D错误；故选C。 10．(2024-2025·高二上·东平统考·期中)在一固定容积的密闭容器中，充入和发生如下化学反应：，其化学平衡常数(K)与温度(T)的关系如下表： T/℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 关于该反应的说法正确的是 A． B．在830℃反应达到平衡时，气体的转化率约为33.3% C．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前： D．在1000℃，当时，该反应向逆反应方向进行 【答案】B 【解析】A．由表格数据可知，温度升高，平衡常数增大，则平衡正向移动，正反应为吸热反应，故，A错误；B．830℃时反应达到平衡，平衡常数为1，设CO2的转化量为xmol，则三段式分析：    由可知，与体积无关，代数得，解得，则CO2气体的转化率为，B正确； C．该反应的正反应为吸热反应，则其他条件不变，降低温度，平衡逆向移动，则反应达到新平衡前：，C错误；D．1000℃时K=1.7，当时，Qc==1.0＜1.7，则该反应向正反应方向进行，D错误；故选B。 地 城 考点02 合成氨及其应用 1．(2024-2025·高二上·油田二中·期中)合成氨对人类生存和发展有着重要意义，1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨，实现了人工固氮，其合成原理为：  。下列说法不符合工业合成氨生产实际的是 A．增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目，则速率增大 B．实际生产温度主要由催化剂决定 C．在实际生产中温度越高，化学反应速率一定越快 D．液化分离有利于合成氨 【答案】C 【解析】A．增大压强，可增加单位体积内的活化分子数目，从而使反应速率增大，A正确；B．实际生产温度主要由催化剂的最佳活性温度决定，B正确；C．在实际生产中温度过高，催化剂失活，化学反应速率会减慢，因此不是温度越高反应速率越快，C错误；D．液化分离，减小生成物浓度，化学平衡正向移动，有利于合成氨，D正确；故选C。 2．(2024-2025·高二上·菏泽高级中学·期中)下列关于工业合成氨的说法正确的是 A．工业合成氨采用10～30MPa，是因为该条件下催化剂的活性最好 B．选择不同的催化剂会改变此反应△H的数值 C．合成氨工业中采用低温以提高平衡转化率 D．合成氨工业中液化分离出氨，提高产率 【答案】D 【解析】A．合成氨工业采用，使反应速率快，且有利于提高平衡混合物中氨的含量，不是因为该条件下催化剂的活性最好，故A错误；B．催化剂能改变化学反应速率，不能改变反应△H的数值，故B错误；C．合成氨若采用低温可提高平衡转化率，但温度降低会使化学反应速率减小，达到平衡所用时间变长，在实际生产中采用的温度为400~500℃，故C错误；D．由于氨易液化，可以分离出氨，使平衡正移，提高产率，故D正确；故选D。 3．(2024-2025·高二上·宁阳一中·期中)合成氨工业在国民生产中有重要意义。工业上合成氨的反应为，下列说法错误的是 A．使用催化剂是为了增大反应速率，提高生产效率 B．该反应的反应物的键能总和大于生成物的键能总和 C．通过调控反应条件，可以提高该反应进行的程度 D．在上述条件下，每消耗，同时生成 【答案】B 【解析】A．催化剂可以加快反应速率，缩短生产时间，提高生产效率，A正确；B．正反应放热，反应物断键吸收的总能量低于生成物成键放出的总能量，该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和，B错误；C．通过调控反应条件，可以使化学平衡正向移动，提高反应进行的程度，C正确；D．当反应发生时，根据化学计量数可知，每消耗，同时生成2molNH3，D正确；故选B。 4．(2024-2025·高二上·泰山中学·期中)在硫酸工业中，通过下列反应使氧化为：  。下表列出了恒容刚性容器中，在不同温度和压强下，反应达到平衡时的转化率。下列说法错误的是 温度/℃ 平衡时的转化率/% 0.1MPa 0.5MPa 1MPa 5MPa 10MPa 450 97.5 98.9 99.2 99.6 99.7 500 85.6 92.9 94.9 97.7 98.3 A．为了增大的转化率，可以控制与的投料比大于2 B．在到达平衡时充入He增大压强，不能增大转化率 C．该反应的正反应方向是放热反应 D．在实际生产中，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳 【答案】A 【解析】A．增加一种反应物的浓度，可以提高另一种反应物的转化率，故控制二氧化硫和氧气的投料比小于2可以增大二氧化硫的转化率，A符合题意；B．容器为恒容刚性容器，充入与反应无关的气体，反应相关的气体的浓度不变，转化率不变，B不符合题意；C．由表知：相同压强时，温度高时二氧化硫的转化率小，则升温平衡左移，该反应的正反应方向是放热反应，C不符合题意；D．结合选项C可知，高温不利于三氧化硫生成，在实际生产中，考虑到综合经济效益，选定的温度为400~500℃，主要原因是考虑催化剂的活性最佳，D不符合题意；故选A。 5．(2024-2025·高二上·烟台·期中)合成氨的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。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2 L的密闭容器中反应时N2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NH3的质量分数ω(NH3)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ΔH都减小 B．图2中，0～10 min内该反应的平均速率v(H2)＝0.045 mol·L－1·min－1，从11 min起其他条件不变，压缩容器的体积为1 L，则n(N2)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N2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 【解析】加入催化剂，活化能E减小，但ΔH不变，A项错误；图3中c点起始时加入的H2最多，N2的转化率最高，C项错误；因合成氨的正反应是放热反应，升高温度时平衡左移，图3中当n(H2)相同时，T1温度下达到平衡时ω(NH3)高于T2温度下达到平衡时ω(NH3)，所以T1＜T2，D项错误。 6．(2024-2025·高二上·莱芜·期中)“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一，催化加氢可获得和。一定条件下将1mol 和3.3mol 充入容积为1L的密闭容器中反应，测得相同时间内转化率随温度变化的关系如图所示。下列关于该反应的说法正确的是 A．该反应可表示为    △H>0 B．研发高效催化剂，可提高化学反应的速率，使平衡正向移动 C．若该反应已达到平衡状态，使用分子筛膜[可选择性分离出(g)]能促进平衡正向移动，增大的转化率 D．若A点时同时再加入0.1mol 和0.1mol (g)，平衡逆向移动 【答案】C 【解析】反应相同时间内转化率随温度升高先增大，说明升温对反应速率增大的影响程度大于浓度降低对反应速率减小的影响程度，最高点是平衡点，继续升温，平衡逆向移动，转化率降低，说明逆反应是吸热反应，据此解答。A．由分析可知，该反应正向是放热反应，可表示为 △H＜0，A错误；B．催化剂可以提高反应速率，但不影响平衡的移动，B错误；C．使用分子膜选择性分离出(g)，生成物浓度降低，平衡正向移动，的转化率增大，C正确；D．A点时，列三段式：，平衡常数，再加入0.1mol 和0.1mol (g)，，平衡正向移动，D错误；故选C。 7．（24-25高二上·青岛·期末）利用臭氧可除去室内的HCHO(甲醛)。一定条件下，将2molHCHO(g)和2.5mol(g)充入一密闭容器中发生反应。实验测得HCHO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示，已知为用平衡分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数。下列说法错误的是 A．该反应的△H<0 B． C．M点的压强平衡常数 D．及时移出(g)可增大HCHO的平衡转化率 【答案】C 【解析】A．升高温度，HCHO的平衡转化率降低，说明升温平衡逆向移动，则该反应的△H<0，A正确； B．水是液体，该反应气体分子数减小，温度不变时，增大压强平衡正向移动，HCHO的平衡转化率增大，则p1>p2>p3，B正确； C．M点列出三段式：，平衡时气体总物质的量是，M点的压强平衡常数Kp=≈，C错误；D．及时移出O2(g)，减小生成物浓度，平衡正向移动，HCHO的平衡转化率增大，D正确；故选C。 8．(2024-2025·高二上·枣庄·期中)向密闭容器中充入一定量和混合气体，在一定条件下，发生反应：  。测得在不同温度下的平衡时产率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是 A．平衡常数： B．逆反应速率： C．反应温度： D．混合气体平均摩尔质量： 【答案】D 【解析】ΔH<0，则同一压强下，升高温度，平衡逆向移动，氨气的平衡产率降低，平衡常数K减小，故T1>T2，K(A)>K(B)，据此解答。 A．平衡常数只与温度有关，则K(A)>K(B)=K(C)，A错误；B．平衡时，正、逆反应速率相等，相同压强，温度高反应速率大，则v(B)>v(A)，相同温度时，压强大反应速率快，则v(B)>v(C)，B错误；C．由分析可知，反应温度：T1>T2，C错误；D．由可知，混合气体质量不变，物质的量越大，平均摩尔质量越小，氨气的平衡产率越低，混合气体物质的量越大，即n(A)<n(B)<n(C)，则M(A)>M(B)>M(C)，D正确；故选D。 9．(2024-2025·高二上·莱芜凤城高级中学·期中)在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2，在一定条件下发生反应2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)，CO2的平衡转化率与温度、投料比[X=]的关系如图所示。 （1）X1 X2(填“>”、“<”或“=”，下同)，平衡常数KA KB。 （2）若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，则v(H2)= 。 【答案】（1）＞ ＞ （2）0.225mol/(L·min) 【解析】（1）相同条件下，投料比[X=]越大，二氧化碳的转化率越大，根据图知，相同温度下X1中二氧化碳的转化率大于X2，所以X1＞X2；投料比相同，温度越高，二氧化碳的转化率越小，则该反应的正反应是放热反应，温度越高其平衡常数越小，温度A＜B，所以平衡常数 KA＞KB。。 （2）若B点的投料比为3，且从反应开始到B点需要10min，n(CO2)=2mol，则n(H2)=6mol，B点二氧化碳的转化率为75%，则参加反应的n(CO2)=2mol×75%=1.5mol，根据二氧化碳和氢气之间的关系式知，参加反应的n(H2)=3n(CO2)=4.5mol，则v(H2)===0.225mol/(L·min)。 10．(2024-2025·高二上·冠县联考·期中)已知A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下： 温度/℃ 700 800 830 1000 1200 平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4 回答下列问题： （1）该反应的平衡常数表达式K= ，△H 0(填“＜”“＞”“=”)； （2）830℃时，向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol•L-1•s-1．，则6s时c(A)= mol•L-1，C的物质的量为 mol；若反应经一段时间后，达到平衡时A的转化率为 ； （3）1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。 【答案】 < 0.022 0.090 80% 2.5 【解析】按平衡常数的定义列式、有效提取表格种的数据、结合已知条件用三段式计算。 （1）按定义，反应A(g)+B(g)⇌C(g)+D(g)的平衡常数表达式，从表格数据分析，温度升高，平衡常数变小，说明升温，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，则H<0； （2）830℃时，向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003mol•L-1•s-1，，6s时c(A)=0.022mol•L-1；，，C的物质的量为0.090mol；若反应经一段时间后，达到平衡，则，根据平衡常数，得x=0.032mol/L，故平衡时A的转化率； （3）1200℃时反应C(g)+D(g)A(g)+B(g)的平衡常数与原反应的平衡常数互为倒数，则平衡常数的值为 =2.5。 11．(2024-2025·高二上·威海第一中学·期中)在2L密闭容器中加入适量的氮气和氢气，发生反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，10min后，在密闭容器中达到平衡，平衡时n(N2)=3mol，n(H2)=1mol，n(NH3)=4mol，求： （1）N2的转化率和这段时间内NH3的化学反应速率分别是： 、 ； （2）平衡时压强与开始时压强的比值 ； （3）该温度下反应的平衡常数 。 【答案】（1）40% 0.2mol/(L·min) （2）2：3 （3）或21.3 【解析】由题给数据可建立如下三段式： （1）由三段式数据可知，氮气的转化率为×100%=40%，氨气的反应速率为=0.2mol/(L·min)，故答案为：40%；0.2mol/(L·min)； （2）由气体的压强之比等于化学计量数之比和三段式数据可得：=，平衡时压强与开始时压强的比值为2：3，故答案为：2：3； （3）由三段式数据可知，反应的化学平衡常数K==≈21.3，故答案为：或21.3。 12．(2024-2025·高二上·烟台四中·期中)利用工业废气中的二氧化碳合成甲醇。 （1）合成原理：      ①该反应的平衡常数表达式： 。 ②为提高的平衡转化率，可采取的措施有 (写两条)。 （2）在一定温度下，将1mol和3mol充入容积为1L的恒容密闭容器中合成甲醇，下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是 (写序号)。 a．甲醇的质量不再增加 b． c．混合气体密度不变 d．若使用为反应物，反应物和产物均含有 （3）相同时间内，4.00MPa，条件下，温度对反应结果的影响如图所示： 已知：ⅰ．为转化率，为选择性，为产率。 ⅱ．； ①由图像可知，合成甲醇过程中存在副反应。依据是： 。 ②根据信息，在其他条件一定情况下，制备甲醇宜选用的反应条件： 。 【答案】（1） 适当增大压强、降温 （2）a （3）高于240℃，CO2转化率升高，但甲醇产率或选择性降低 240℃ 【解析】（1）①在一定温度下，可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值叫做化学平衡常数，K=； ②该反应的正反应为放热反应，且为气体体积减小的反应，因此降温和增大压强都可以使平衡正向移动，H2的平衡转化率增大，另外增大CO2：H2的投料比也能增大H2的平衡转化率； （2）a．CH3OH的质量不再增加说明各组分浓度不再改变，可以判断达到平衡状态，a符合题意； b．投料时n(CO2)：n(H2)=1：3，反应时CO2与H2按照系数比1：3消耗，因此剩余的n(CO2)：n(H2)=1：3，为定值，因此当n(CO2)：n(H2)=1：3不能判断达到平衡状态，b不符合题意； c．混合气体的密度ρ=，体系中都是气体，根据质量守恒定律m不变，体积为1L不变，因此ρ为定值，不能判断达到平衡状态，c不符合题意； d．该反应为可逆反应，因此使用C18O2时反应物和产物中都有18O，不能判断达到平衡状态，d不符合题意； 故选a； （3）①由图像可知，高于240℃，CO2转化率升高，但甲醇产率或选择性降低，因此合成甲醇过程中存在副反应； ②由图像可知，240℃时甲醇的选择性、甲醇的产率都较高，CO2转化率也较高，因此制备甲醇宜选用的反应条件为240℃。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $