专题07 影响化学平衡移动的因素(期中真题汇编,江苏专用)高二化学上学期
2025-10-30
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2份
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55页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 影响化学平衡的因素 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.62 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-10-05 |
| 作者 | 木子白水 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-10-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54221989.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:
专题07 影响化学平衡移动的因素
3大高频考点概览
考点01 影响化学平衡移动的因素
考点02 勒夏特列原理在工业生产中的应用
考点03 平衡图像分析
地 城
考点1
影响化学平衡移动的因素
1.(24-25高二上·江苏江阴第一中学·期中)硫化氢()是一种有臭鸡蛋气味的剧毒气体,在水溶液中电离方程式为:;。除去烟气中的方法有:①溶液氧化脱除(原理如图1)、②活性炭吸附氧化脱除(原理如图2,核心反应为)。下列说法正确的是
A.图1中总反应的物质的量几乎不变
B.图1脱除,理论上消耗体积为11.2L
C.图2中,其他条件不变时,增大水膜的厚度,的去除率增大
D.图2中,其他条件不变时,增大水膜的pH,促进的电离,的去除率一定增大
【答案】A
【分析】图1反应的实质为H2S和氧气反应生成S和水,为催化剂;图2 为活性炭吸附氧化脱除H2S:核心反应为。
【详解】A.图1反应的实质为H2S和氧气反应生成S和水,所以的物质的量几乎不变,A正确;
B.没有指明标准状况,无法计算消耗的体积,B错误;
C.图2中,氧气分子在活性炭表面变为活性氧原子,其他条件不变时,增大水膜的厚度,氧气分子变为活性氧原子的数量降低,H2S的去除率降低,C错误;
D.图2中,其他条件不变时,增大水膜的pH,抑制HS-+O=S+OH-反应进行,H2S的去除率不一定增大,D错误;
故选A。
2.(24-25高二上·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是
A.Zn和硫酸反应制备H2,硫酸浓度越大,产生H2的速率越快
B.“酒曲”的酿酒工艺是利用催化剂使平衡正向移动的原理
C.夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大
D.葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银,积变(常温混合)又还原成丹砂”,二者为可逆反应
【答案】C
【详解】A.Zn与稀硫酸反应产生ZnSO4、H2。而Zn与浓硫酸反应产生ZnSO4、SO2、H2O,可见增大硫酸溶液的浓度,不一定能够加快产生H2的反应速率,A错误;
B.“酒曲”的酿酒工艺是利用催化剂能够改变反应途径,降低反应的活化能,使反应速率加快,但不能使平衡发生移动,B错误;
C.夏天气温高,面粉发酵速度快;冬天气温低,面粉发酵速度慢,故夏天与冬天比较,发酵速率相差较大,C正确;
D.HgS受热分解产生Hg、S,在常温下Hg、S混合会发生化合反应产生HgS,二者反应的温度不同,因此这两个反应不能互为可逆反应,D错误;
故合理选项是C。
3.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期中)根据下列图示所得出的结论正确的是
A.图甲表示恒温恒容条件下,中各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态
B.图乙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线,说明时刻溶液的温度最高
C.图丙表示用某NaOH溶液分别滴定等体积、等物质的量浓度的一元强酸甲和一元弱酸乙,则曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙
D.图丁表示相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸()稀释过程中pH变化,则曲线Ⅰ表示醋酸
【答案】D
【详解】A.图中横坐标向右表示浓度增大,纵坐标向上表示物质消耗速率快,A点表示反应速率相等,不能确定平衡状态,如果达到平衡状态,则二者消耗速率之比等于化学计量数之比即应该等于2:1,图象不符合,A错误;
B.镁条与盐酸的反应为放热反应,消耗的Mg越多,放出的热量越多,溶液的温度越高,t1之后,盐酸浓度减小,反应速率减小,但Mg和盐酸还在继续反应,所以t1时刻溶液的温度不最高,B错误;
C.等体积、等物质的量浓度,一元弱酸会存在电离平衡,初始pH大于一元强酸,且在接近滴定终点时,一元强酸pH会发生骤变,而一元弱酸由于存在电离和水解,变化较为缓和,所以曲线Ⅰ代表NaOH溶液滴定一元弱酸乙,C错误;
D.相同体积、相同浓度下,由于醋酸溶液存在电离平衡,而盐酸完全电离,因此在稀释过程中,醋酸溶液pH始终大于盐酸溶液,且随着稀释倍数增加,pH无限接近于7,故曲线Ⅰ表示醋酸,D正确;
故选D。
4.(24-25高二上·江苏苏州西安交通大学苏州附属中学·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.工业上生产硫酸时,充入过量的空气以提高SO2的转化率
B.对CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g),达到平衡后,增大压强可使颜色变深
C.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.溴水中有化学平衡Br2+H2OHBr+HBrO,当加入少量AgNO3溶液后,溶液的颜色变浅
【答案】B
【详解】A.工业上生产H2SO4时发生反应2SO2+O22SO3,充入过量的空气平衡正向移动,可以提高二氧化硫的转化率,能用勒夏特列原理解释,A不合题意;
B.对CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g),平衡体系增大压强平衡不移动,但体积减小,c(NO2)增大,气体颜色变深,不可用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.实验室可用排饱和食盐水的方法收集Cl2,相当于对H2O+Cl2H++Cl-+HClO,加入氯化钠,增大Cl-的浓度,使平衡逆向移动,降低了氯气的溶解度,能用平衡移动原理解释,C不合题意;
D.溴水中有化学平衡Br2+H2OHBr+HBrO,当加入少量AgNO3溶液后,由于生成AgBr沉淀,导致溶液中Br-浓度减小,上述平衡正向移动,则溶液的颜色变浅能够用勒夏特列原理解释,D不合题意;
故答案为:B。
5.(24-25高二上·江苏南通区·期中)下列实验操作和现象得出的结论不正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
取5mL0.1mol/LKI溶液和1mL0.1mol/LFeCl3溶液充分反应后,再加2mLCCl4振荡、静置后,取上层清液滴加少量KSCN溶液,溶液显红色
Fe3+与I-发生的反应为可逆反应
B
以Zn、Fe为电极,以酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液,连接成原电池装置。过一段时间,从Fe电极区域取少量溶液于试管中,再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,未出现蓝色沉淀
Fe未被腐蚀
C
已知2NO2⇌N2O4,将盛有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸入冰水中,气体颜色变浅
正反应活化能小于逆反应活化能
D
已知⇌I2+I-,向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4,振荡、静置后CCl4层显紫色
KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.反应的离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2,可知铁离子和碘离子如果恰好完全反应的话,其物质的量之比为1∶1,由于实际给出的物质的量是碘离子过量,加入2mLCCl4 ,振荡萃取碘,使反应充分进行,静置后取上层清液滴加少量KSCN溶液,溶液变为红色,说明存在Fe3+,则该反应存在一定限度,A不合题意;
B.该原电池装置中,Fe作正极被保护,从Fe电极区域取少量溶液于试管中,再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,没有特征蓝色沉淀生成,说明Fe未被腐蚀,B不合题意;
C.存在2NO2⇌N2O4的平衡,将盛有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸入冰水中,气体颜色变浅,说明正反应是放热反应,则正反应活化能小于逆反应活化能,C不合题意;
D.碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,且四氯化碳和水不互溶,和碘不反应,所以四氯化碳能萃取碘,碘在四氯化碳中呈紫红色,向盛有KI3溶液的试管中加入适量的CCl4,振荡静置后CCl4层显紫红色,说明I2被四氯化碳萃取,D符合题意;
故选D。
6.(24-25高二上·江苏扬州中学·期中)二甲醚(CH3OCH3)催化制备乙醇主要涉及两个反应:
反应Ⅰ:CO(g)+CH3OCH3(g)=CH3COOCH3(g) ΔH1<0
反应Ⅱ:CH3COOCH3(g)+2H2(g)=CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH2<0
在CO、CH3OCH3、H2的原料比固定及体系压强不变的条件下,同时发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时部分物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.反应CO(g)+CH3OCH3(g)+2H2(g)=CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)一定可以自发进行
B.温度高于600K时,温度对反应Ⅰ的影响大于对反应Ⅱ的影响
C.由图可知,随着温度的升高,H2的平衡转化率先增大后减小
D.其他不变,延长反应时间或选用对反应Ⅱ催化性能更好的催化剂都能提高平衡混合物中乙醇含量
【答案】B
【详解】A.反应Ⅰ的ΔH1<0,反应Ⅱ的ΔH2<0,根据盖斯定律,将两个方程式相加,所得总反应的ΔH仍小于0,但总反应的ΔS<0,所以反应不一定能自发进行,故A错误;
B.温度高于600 K时,CH3CH2OH的物质的量分数仍在减小,说明反应Ⅱ一直逆向移动,在600 K之前,CH3COOCH3的物质的量分数随温度升高而增大,在600 K之后,CH3COOCH3的物质的量分数随温度升高而减小,说明600 K之后,反应Ⅰ逆向进行使CH3COOCH3的物质的量减小,即600 K之后温度对反应Ⅰ影响比反应Ⅱ大,故B正确;
C.由题图中CH3CH2OH变化趋势来看,其物质的量分数一直在减小,说明反应Ⅱ一直在逆向进行,则H2的平衡转化率一直减小,故C错误;
D.延长反应时间或选用对反应Ⅱ催化性能更好的催化剂,都不会改变化学平衡,故D错误;
故选:B。
7.(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)下列说法正确的是
A.在、和组成的平衡体系加压后,混合气体颜色变深,该过程符合勒夏特列原理
B.将溶液蒸干并灼烧可以得到固体
C.向氯水中加入适量,可增强漂白效果
D.室温下,用电导率传感器分别测定醋酸和盐酸的电导率大小,可以判断醋酸是否为弱电解质
【答案】C
【详解】A.对平衡体系增加压强,容器体积减小,碘浓度增大而使颜色变深,压强增大但平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,A错误;
B.溶液中有,蒸干H2O脱离体系,由于氧气具有氧化性,能氧化二价铁离子,灼烧转化为,B错误;
C.氯水中存在平衡,往新制氯水中加入适量碳酸钙固体,和盐酸反应,平衡正向移动,次氯酸浓度增大,可以增强漂白能力,C正确;
D.用电导率传感器分别测定电导率大小比较酸性强弱,需要测同浓度酸的电导率,D错误;
答案选C。
8.(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)向绝热恒容密闭容器中通入和,在一定条件下使达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示,下列叙述错误的是
A.c点反应没有达到平衡
B.正反应的活化能大于逆反应的活化能
C.体系压强不再变化,说明反应达到平衡状态
D.浓度:b点>c点
【答案】B
【分析】由方程式可知,该反应是气体体积不变的反应,由图可知,正反应速率先增大再减小是因为绝热恒容密闭容器中发生的反应为放热反应,c点前反应放出热量使反应温度升高,温度对反应速率的影响大于反应物浓度减小对反应速率的影响,c点后温度对反应速率的影响小于反应物浓度减小对反应速率的影响;c点后正反应速率减小,说明反应未达平衡。
【详解】A.化学平衡状态的实质是正反应速率等于逆反应速率,由分析可知,c点后正反应速率减小,说明反应未达平衡,故A正确;
B.由分析可知,该反应为反应物的总能量高于生成物的总能量的放热反应,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,故B错误;
C.由分析可知,该反应是气体体积不变的放热反应,反应中体系压强增大,则体系压强不再变化说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故C正确;
D.反应形成平衡的过程中,反应物浓度会随时间增大而不断减小,所以b点二氧化氮的浓度大于c点,故D正确;
故选B。
9.(24-25高二上·江苏南京外国语学校·期中)下列关于工业合成氨的叙述错误的是
A.高压有利于提高反应速率和、的转化率
B.温度越高,、的转化率越高
C.在工业合成氨中,、的循环利用可降低成本
D.及时从反应体系中分离出液氨有利于平衡向右移动
【答案】B
【详解】A. 正反应气体系数和减小,增大压强平衡正向移动,高压有利于提高反应速率和、的转化率,故A正确;
B.正反应放热,升高温度平衡逆向移动,温度越高,、的转化率越低,故B错误;
C.在工业合成氨中,、的循环利用可提高原料利用率,降低成本,故C正确;
D.及时从反应体系中分离出液氨,生成物浓度降低,有利于平衡向右移动,故D正确;
选B。
10.(24-25高二上·江苏南京外国语学校·期中)以下图像和叙述错误的是
A.图甲:该图像表示的反应方程式为,反应速率
B.图乙:某温度下发生反应:,时刻改变的条件可能是加压
C.图丙:对图中反应升高温度,该反应平衡常数增大
D.图丁:对于反应:
【答案】A
【详解】A.图甲:A物质的量减少0.8mol,B物质的量增加1.2mol,C物质的量增加0.4mol,A是反应物,B、C是生成物,变化量之比等于系数比,A该图像表示的反应方程式为,没有容器体积,不能计算反应速率,故A错误;
B.图乙:,反应前后气体系数和相等,增大压强,正逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,所以时刻改变的条件可能是加压,故B正确;
C.图丙:升高温度,正反应速率变化大于逆反应速率,可知升高温度平衡正向移动,该反应平衡常数增大,故C正确;
D.根据“先拐先平”,T1>T2,P2>P1。升高温度,C的体积分数降低,则正反应放热;增大压强,C的体积分数增大,平衡正向移动,m+n>p,所以,故D正确;
选A。
11.(24-25高三上·江苏泰州中学·月考)在恒压密闭容器中,充入起始量一定的和,主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
达平衡时,转化率和CO的选择性随温度的变化如图所示[CO的选择性],下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的△S>0
B.升高温度能提高的平衡产率
C.温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应Ⅱ
D.同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择在低温低压条件下反应
【答案】A
【分析】反应I是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO的选择性逐渐增大,因此曲线①是的选择性随温度的变化、曲线②是转化率随温度的变化。
【详解】A.反应I能够自发进行,根据可知,,故A正确;
B.反应I正向反应是吸热反应,反应Ⅱ正向反应是放热反应,升高温度,反应I正向移动,反应Ⅱ逆向移动,的平衡产率降低,故B错误;
C.根据前面分析曲线①是的选择性随温度的变化曲线、曲线②是转化率随温度的变化曲线,温度高于300℃时,曲线①随温度升高增大趋势大于曲线②,说明此时主要发生反应I,故C错误;
D.反应Ⅱ正向反应是体积减小的放热反应,要同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择在低温高压条件下反应,故D错误;
综上所述,答案为A。
12.(23-24高二下·江苏徐州·期中)根据下列图示得出的结论正确的是
A.图甲表示在恒温恒容密闭容器中,反应 ,其正反应速率随时间变化趋势图,时刻改变的条件一定为升高温度
B.图乙表示某温度下,等体积、pH均为11的NaOH溶液和氨水加水稀释过程中pH的变化曲线,Ⅱ表示氨水
C.图丙表示平衡时H2转化率随起始n(N2):n(H2)变化的趋势图
D.图丁表示常温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+)与的关系曲线,说明溶液中越大,c(Ba2+)越大
【答案】B
【详解】A.由题干图像信息可知,改变条件后正、逆反应速率均突然增大,且逆反应速率变化更加明显,即平衡逆向移动,对于题干反应 可知,温度升高或者增大压强均能实现上述图示过程,A错误;
B.根据稀释规律,强酸强碱每稀释10被pH值向7靠近一个单位,而弱酸弱碱在小于1个单位,即弱酸弱碱水稀释的影响程度要小,结合题干图乙表示某温度下,等体积、均为11的NaOH溶液和氨水加水稀释过程中pH的变化曲线,Ⅱ表示氨水,B正确;
C.反应平衡时H2转化率随起始n(N2):n(H2)增大而增大,与图示信息不符,C错误;
D.已知达到沉淀溶解平衡后,溶液中存在Ksp[BaSO4]=c(Ba2+)是一个定值,图丁表示常温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+)与的关系曲线,说明溶液中越大,c(Ba2+)越小,D错误;
故答案为:B。
13.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期中)石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢,需要将其回收处理并利用。
(1)热分解法: ,工业上,通常在等温、等压条件下将与Ar的混合气体通入反应器,发生热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,的平衡转化率会 (填“增大”、“减小”或“不变”),理由是 。
(2)脱除法:用强碱溶液吸收是脱除天然气中的可行方案。已知的、,当强碱溶液吸收使pH下降到8时,主要反应的离子方程式为 。
(3)微电池法:利用电化学原理去除天然气中的,装置如图所示,总反应是: 。
①装置中NaCl溶液的作用是 ,FeS在 (填“正”或“负”)极生成
②一段时间后,电流减小,单位时间内的去除率降低,可能的原因是 。
【答案】(1) 增大 恒压条件下充入Ar,相当于减小体系压强,平衡正向移动,的平衡转化率增大
(2)
(3) 作电解质溶液(增加导电性) 负 生成的FeS附着在铁碳填料的表面,原电池负极表面积减小,化学反应速率减慢;铁的量因消耗而减少,形成维原电池的数量减少,化学反应速率减慢
【详解】(1)由题可得该反应为恒压反应,即充入稀有气体后,整体体积变大,原反应体系的压强减小,而压强减小会使反应向气体体积增大、气体分子数变多的方向进行,结合题干可知促进正向,平衡转化率增大;
(2)该题首先需要确认,在pH=8时,被吸收的S以何种形式存在,猜测为或,即计算与的大小关系,由电离平衡常数公式和pH=8()的条件可计算:=得出溶液中=10-4.9,此时以居多,即以形式存在,可得答案;
(3)根据题干可知反应与NaCl无关,又由电化学内容可知,NaCl作用为增加溶液得导电性;由反应可得,Fe失电子变成FeS发生氧化反应,结合原电池知识可知负极失电子发生氧化反应,正极得电子,因此FeS在负极生成;随着反应进行Fe量减少,反应速率降低,同时FeS在Fe表面生成,阻碍了内部Fe与外界得反应,反应速率同样降低。
14.(24-25高二上·江苏淮安高中协作体·期中)在容积为的密闭容器中,进行如下反应:,最初加入和,在不同温度下,D的物质的量和时间t的关系如图。试回答下列问题:
(1)时,内,以B表示的平均反应速率为 。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据有 。
a.容器中压强不变 b.混合气体中不变
c. d.
(3)利用图中数据计算:时A物质的平衡转化率为 ,时的平衡常数 ,该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)下列措施既能提高反应物A(g)的平衡转化率,又能增大反应速率的是 (填标号)
a.升高温度 b.恒容条件充入氩气
c.加入催化剂 d.增大初始投料比
(5)时,某时刻测得体系中各物质的量如下:,则此时该反应 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
【答案】(1)
(2)ab
(3) 60%(或0.6) 1.8 吸热
(4)a
(5)向正反应方向进行
【详解】(1))在800℃时,当5min 时D的物质的量是0.6mol,根据方程式中B与D的关系可知:消耗B的物质的量是1.2mol,所以0-5min内,以B表示的平均反应速率为v(B)= ;
(2)a.由于该反应是反应前后气体体积不等的反应,所以若容器中压强不变 ,则反应达到平衡,a项正确;
b.由于该反应是反应前后气体体积不等的反应,所以若反应未达到平衡,则任何物质的浓度就会发生变化,所以若混合气体中不变,反应达到平衡,b项正确;
c.B是反应物,D都是生成物,若反应达到平衡,,c项错误;
d.在任何时刻存在,因此不能判断反应达到平衡,d项错误;
综上,正确的为ab,
(3)根据题给信息,列出三段式:
,
则A物质的平衡转化率为:,
K=1.8;由图像可知,随着温度的升高,D的含量增多,依据勒夏特列原理,温度升高有利于向吸热方向进行,则正反应为吸热反应;
(4)结合第3问可知为气体分子数减小的吸热反应,
a.升高温度,反应速率增大,平衡正向移动, A(g)的平衡转化率增大,a正确;
b.恒容条件充入氩气,则容器体积不变,浓度不变,反应速率不变,b错误;
c.加入催化剂,平衡不移动,A(g)的平衡转化率不变,c错误;
d.增大初始投料比,则A的转化率减小,a错误;
故选a;
(5)根据已知可得:c(A)=0.45mol/L,c(B)=1.0mol/L,c(C)=0.45mol/L,c(D)=0.45mol/L,Qc==0.45<1.8,所以此时该反应向正反应方向进行。
地 城
考点2
勒夏特列原理在工业生产中的应用
1.(24-25高二上·江苏海门中学·期中)下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
B.2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0,把NO2球浸泡在冰水中,气体颜色变浅
C.其他条件不变,对H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
D.用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,可减少Cl2的损失
【答案】C
【详解】A.铁粉与铁离子反应生成亚铁离子,铁离子浓度减小,逆向移动,溶液颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.该反应正向放热,降温后平衡正向移动,气体颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.氢气与碘蒸气生成碘化氢气体,反应前后气体分子数不变,加压后浓度变大,颜色变深,但平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.饱和食盐水中氯离子浓度很大,使得逆向移动,减少氯气的损失,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选C。
2.(24-25高二上·江苏扬州中学·期中)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A.氯水在光照条件下颜色变浅,最终变为无色
B.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解
C.常温下铁片放入浓HNO3中没有明显现象,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生
【答案】A
【详解】A.氯水中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO,光照条件下次氯酸分解生成盐酸和氧气,次氯酸浓度减小,平衡正向移动,颜色变浅,最终变为无色,能用平衡移动原理解释,故A选;
B.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,MnO2是催化剂,促进H2O2分解,不能用平衡移动原理解释,故B不选;
C.铁钉放入浓HNO3中,发生钝化,无明显现象,加热破坏氧化膜,产生大量红棕色气体,不能用平衡移动原理解释,故C不选;
D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,锌置换出铜,形成铜锌原电池,促进H2的产生,不能用平衡移动原理解释,故D不选;
故选A。
3.(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)下列说法正确的是
A.在、和组成的平衡体系加压后,混合气体颜色变深,该过程符合勒夏特列原理
B.将溶液蒸干并灼烧可以得到固体
C.向氯水中加入适量,可增强漂白效果
D.室温下,用电导率传感器分别测定醋酸和盐酸的电导率大小,可以判断醋酸是否为弱电解质
【答案】C
【详解】A.对平衡体系增加压强,容器体积减小,碘浓度增大而使颜色变深,压强增大但平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,A错误;
B.溶液中有,蒸干H2O脱离体系,由于氧气具有氧化性,能氧化二价铁离子,灼烧转化为,B错误;
C.氯水中存在平衡,往新制氯水中加入适量碳酸钙固体,和盐酸反应,平衡正向移动,次氯酸浓度增大,可以增强漂白能力,C正确;
D.用电导率传感器分别测定电导率大小比较酸性强弱,需要测同浓度酸的电导率,D错误;
答案选C。
4.(24-25高二上·江苏无锡第三高级中学·期中)下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A.合成氨工业中需采用高温条件
B.对平衡体系,缩小容器的体积,混合气体的颜色突然加深
C.向溶液中加入,单位时间内产生的量增多
D.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
【答案】D
【详解】A.人工合成氨为放热反应,根据勒夏特列原理低温有利于平衡正向移动,但考虑到化学反应速率的快慢合成氨工业中需采用高温条件,A错误;
B.对平衡体系,缩小容器的体积,二氧化氮的浓度增大混合气体的颜色突然加深,根据勒夏特列原理平衡会正向移动,颜色会逐渐变浅,B错误;
C.向溶液中加入,单位时间内产生的量增多的原因是二氧化锰是催化剂加快反应速率,C错误;
D.,饱和食盐水中的氯离子会使得氯气与水的反应逆向移动,减少氯气的溶解损耗,故实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气,D正确;
故选D。
5.(24-25高二上·江苏苏州大学附属中学·期中)催化处理焦炉气(主要成分为CO、SO2)的主要反应为
反应I:2SO2(g)+4CO(g)=4CO2(g)+S2(g) ∆H1<0
反应II:SO2(g)+3CO(g)=COS(g)+2CO2(g) ∆H2
将一定比例的焦炉气置于密闭容器中发生反应,1分钟时的S2实际产率、S2的平衡产率及COS的平衡产率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.∆H2<0
B.从600K~900K,浓度变化对反应I平衡产率的影响大于温度变化的影响
C.从600K~900K,平衡时SO2的浓度随温度的升高逐渐减小
D.800K时,1分钟后S2的实际产率可能先升高后降低
【答案】C
【详解】A.由图可知,升高温度,COS的平衡产率降低,说明反应II平衡逆向移动,该反应正向为放热反应,∆H2<0,A正确;
B.由图可知,随温度升高,S2平衡产率上升,说明反应I平衡正向移动,反应I和反应II都是放热反应,温度升高,反应II平衡逆向移动,使c(SO2)、c(CO)增大,对于反应I,浓度改变对平衡的影响超过温度改变的影响,所以平衡正向移动,B正确;
C.反应I和反应II都是放热反应,温度升高,反应II平衡逆向移动,使c(SO2)、c(CO)增大,反应I平衡正向移动,由勒夏特列原理可知,c(SO2)仍然增大,C错误;
D.通过观察图像可知,800K时S2的实际产率大于平衡产率,其最终要减小到与800K时S2平衡产率相等,则800K,在1min后继续反应足够长时间,S2实际产率的变化趋势可能为先增大后减小至800K时S2的平衡产率后保持不变,D正确;
故选C。
6.(23-24高二下·江苏徐州·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.工业上生产硫酸时,充入过量的空气以提高的转化率
B.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
C.浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体
D.合成氨时,选定温度为,而不是常温
【答案】D
【详解】A.生产硫酸流程中存在:,过量的空气可以提高的浓度,平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.Cl2溶于水后会产生氯离子,使得饱和食盐水中氯离子浓度较大,因此平衡逆向移动,因此实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2,可用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.浓氨水中有,加入氢氧化钠固体,溶液中的氢氧根离子浓度增大,使电离平衡逆向移动,产生刺激性气味的气体NH3,可用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.合成氨的正反应为放热反应,升高温度,化学平衡会向吸热的逆反应方向移动,不利于生成氨气,之所以选定温度为,而不是在常温下进行反应,主要是从速率角度考虑,此时催化剂活性最佳,而与平衡移动无关,因此不能用勒夏特列原理解释,D符合题意;
故答案选D。
7.(23-24高二下·江苏盐城东台第一中学·期中)下列可逆反应达到平衡后,加压和升高温度均可使平衡向逆反应方向移动的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.加压平衡不移动,升高温度平衡向逆反应方向移动,A错误;
B.加压平衡向逆反应方向移动,升高温度平衡向正反应方向移动,B错误;
C.加压平衡向逆反应方向移动,升高温度平衡向逆反应方向移动,C正确;
D.加压平衡不移动,升高温度平衡向逆反应方向移动,D错误;
故选C。
8.(23-24高二上·四川荥经中学·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.硫酸工业中增大氧气的浓度有利于提高SO2的转化率
B.工业上合成氨,反应条件选择高温高压
C.对充有的容器进行加压,气体颜色先变深后变浅
D.实验室用软锰矿制备氯气,可将产生的气体通过饱和食盐水以除去氯气中的氯化氢杂质
【答案】B
【详解】A.硫酸工业中增大氧气的浓度,使得反应的平衡正向移动,有利于提高SO2的转化率,故A不符合题意;
B.工业上合成氨采用高温是因为高温时催化剂的活性最大,不能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C.对充有的容器进行加压,气体颜色先变深后变浅,因为加压后平衡正反应方向移动,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.饱和食盐水中氯离子浓度大,使氯气与水的反应向逆向进行,氯气在饱和食盐水中溶解度小,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选B。
9.(23-24高二上·江苏扬州广陵区红桥高级中学·期中)下列事实中不能用勒夏特列原理来解释的是
A.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应(合成氨放热反应)
B.鼓入过量空气有利于SO2转化为SO3
C.高压对合成氨有利
D.向H2S水溶液中加入NaOH有利于S2-增多
【答案】A
【详解】A.合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H<0,升高温度平衡逆向移动,工业上选用500℃左右不选用低温的原因是:有较快的反应速率、500℃左右催化剂的活性最大,不能用勒夏特列原理解释,A项符合题意;
B.SO2转化为SO3的反应为2SO2+O22SO3,鼓入过量空气,增大O2的浓度,平衡正向移动,有利于SO2转化为SO3,能用勒夏特列原理解释,B项不符合题意;
C.合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),增大压强,平衡正向移动,即高压有利于合成氨,能用勒夏特列原理解释,C项不符合题意;
D.H2S水溶液在存在电离平衡:H2SH++HS-、HS-H++S2-,加入NaOH,NaOH电离的OH-与H+结合成H2O,H+的浓度减小,上述电离平衡正向移动,S2-增多,能用勒夏特列原理解释,D项不符合题意;
答案选A。
10.(24-25高二下·江苏无锡江阴六校联考·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
【详解】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。
11.(24-25高二下·江苏无锡第一中学·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.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
【答案】C
【详解】A.合成氨反应中,增大压力会使平衡向气体分子数减少的方向(生成)移动,符合勒夏特列原理,A不符合题意;
B.反应生成的气态钾(K)被分离后,减少了生成物浓度,平衡向正反应方向移动,符合勒夏特列原理,B不符合题意;
C.H2与I2(g)反应(H2 + I2 ⇌ 2HI),反应前后气体分子数相等;压缩体积时,虽然压力增大,但平衡不移动,气体颜色变深是因体积减小导致I2浓度增大(物理变化),而非平衡移动的结果,故不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.饱和食盐水中,Cl-浓度很大,对反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO的平衡起抑制作用,从而降低Cl2的溶解度,所以可用排饱和食盐水法收集Cl2,符合勒夏特列原理,D不符合题意;
故选C。
地 城
考点3
平衡图像分析
1.(24-25高二上·江苏南通区·期中)某容器中只发生反应:aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)。由下列图像得出的结论不正确的是
A.相同温度下,分别向体积不等的A、B两个恒容密闭容器中均通入1molX和1molY,tmin后X的转化率如图甲所示。若B中反应达到平衡状态,则A中一定达到平衡状态
B.恒容密闭容器中通入一定量的X和Y,反应相同时间,X的转化率随温度变化如图乙所示。则该反应的△H<0
C.其他条件相同,改变起始时X的物质的量,平衡时Z的体积分数变化如图丙所示。则平衡时Y的转化率:C<A<B
D.其他条件相同,反应速率与压强的关系如图丁所示。则a+b<c
【答案】C
【详解】A.A容器体积小,压强大,反应速率比B快,B点达到平衡状态,故A一定达到平衡状态,A正确;
B.恒容密闭容器中通入一定量的X和Y,反应相同时间,X的转化率随温度变化如图乙所示,X转化率最高点,即达到平衡,平衡后,温度升高平衡向吸热方向移动,X转化率降低,则该反应的△H<0,B正确;
C.X的物质的量越多,则Y的转化率越高,平衡时Y的转化率: A<B<C,C错误;
D.压强增大平衡向气体体积减小的方向移动,平衡向逆向进行,则a+b<c,D正确;
故选C。
2.(24-25高二上·江苏南京·期中)苯()催化加氢制环己烷()过程中的主要反应(忽略其他副反应)为: △H<0,160℃、Pa下,将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的反应器。以Ni作催化剂,碳纳米管作Ni的载体和气体吸附剂,保持催化剂用量相同,研究Ni分别负载在碳纳米管内(方法A)和管外(方法B)的催化性能。其他条件相同,两种不同负载方式下,苯的转化率随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.其他条件不变,升高温度,的平衡转化率降低
B.若1.5h内共通过1mol ,则方法A可获得0.51mol
C.1h后方法A中苯转化率更高的原因可能是碳纳米管内吸附的反应物浓度更高
D.可通过降低气体流速、使用高效催化剂等手段提高方法B的苯转化率
【答案】B
【详解】A.反应 为放热反应,升高温度会使平衡向逆反应方向移动,因此的平衡转化率会降低,A正确;
B.在1.5小时内共通过1mol,根据反应方程式可知,每1mol生成1mol,在1.5小时时苯的转化率为34%,则在1.5小时内共获得 ,B错误;
C.在1小时后,方法A中苯的转化率更高的原因可能是由于碳纳米管内的反应物浓度更高,促进了反应的进行,C正确;
D.给反应留足时间、使用合适催化剂是可以加快反应速率的,提高反应物的转化率,D正确;
故答案为:B。
3.(24-25高二上·江苏苏州大学附属中学·期中)下列图像及有关叙述正确的是
A.图甲为合成氨反应中,其他条件不变时,起始时用量对反应影响的曲线,则图中温度三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是b点
B.图乙表示足量锌分别与盐酸、硫酸反应产生氢气的体积随时间变化的曲线
C.图丙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
D.图丁是反应中的平衡转化率随温度、压强的变化曲线,说明X代表温度,Y代表压强,且
【答案】C
【详解】A.根据图甲分析,随着氢气的物质的量增加,氮气初始物质的量保持不变,氢气增加,氮气持续反应,氮气转化率最高的点为c点,A错误;
B.盐酸中氢离子浓度为0.1mol/L,硫酸中氢离子浓度为0.2mol/L,故前期反应速率硫酸更快,反应完全后与盐酸反应产生氢气体积更多,B错误;
C.随着时间的推移逐渐增大,达到平衡时保持不变,时若改变的条件是缩小容器的体积,瞬时突然增大,后平衡逆向移动,逐渐减小,由于温度不变,化学平衡常数不变,则新平衡时与原平衡时相等,C正确;
D.根据图丁分析,二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫,反应放热,且压强增大,反应平衡正向移动,则,D错误;
故选C。
4.(23-24高二下·江苏徐州·期中)乙醇-水催化重整可获得,其主要反应为:
反应①
反应②
在、,若仅考虑上述反应,平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。
的选择性
下列说法不正确的是
A.反应的
B.图中曲线①表示平衡时选择性随温度的变化
C.一定温度下,增大可提高的平衡转化率
D.由图可知,后升高温度曲线②呈下降趋势,说明温度对反应②速率的影响比对反应①的大
【答案】C
【分析】由选择性计算式可知,相同条件下CO和CO2的选择性之和为1,则②代表H2的产率,约300℃左右开始,H2的产率随着稳定的升高而降低,说明约300℃左右开始升高温度,对于反应①的影响小于对于反应②的影响,再根据已知反应①,反应②2可知,升温时CO的生成量增多,因此CO的选择性增大,但由于升高温度对反应①影响较小,且反应②也在消耗产生的二氧化碳,因此同时CO2的选择性减小,所以图中③代表CO的选择性,①代表CO2的选择性,以此解题。
【详解】A.由盖斯定律可知,目标方程式=反应①+反应②×2,ΔH=+173.3kJ·mol-1+2×41.2kJ·mol-1=+255.7kJ·mol-1,故A正确;
B.由分析可知,曲线①表示平衡时选择性随温度的变化,故B正确;
C.一定温度下,增大,可以认为开始时水蒸气物质的量不变,增大乙醇物质的量,则乙醇的平衡转化率降低,故C错误;
D.由分析可知,约300℃左右开始,H2的产率随着稳定的升高而降低,说明约300℃左右开始升高温度,对于反应①的影响小于对于反应②的影响,即温度对反应②速率的影响比对反应①的大,故D正确;
故答案选C。
5.(24-25高三上·江苏苏州·开学考)和联合重整能减少温室气体的排放。重整时发生如下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
其他条件相同,投料比为时,和的平衡转化率与温度变化关系如图所示,下列说法不正确的是
A.其他条件不变,投料比为,则平衡时转化率一定高于
B.一定条件下,使用高效催化剂可以提高单位时间内氢气的产量
C.始终低于1.0,是因为发生了反应Ⅱ
D.其他条件不变,,升高温度更有利于反应Ⅱ进行
【答案】D
【详解】A.其他条件不变,n(CH4):n(CO2)投料比为1:1时,二氧化碳既和甲烷反应,也和氢气反应,则平衡时CO2转化率一定高于CH4,故A项正确;
B.使用高效催化剂可以提高反应速率,则单位时间内氢气的产量增大,故B项正确;
C.由方程式可知,反应I中氢气与一氧化碳的物质的量比始终为1.0,若氢气与一氧化碳的物质的量比始终低于1.0说明发生了反应Ⅱ,故C项正确;
D.由图可知,550~650℃条件下,甲烷的转化率大于二氧化碳的转化率,说明升温更有利于反应I,故D项错误;
故本题选D。
6.(23-24高二上·江苏兴化第一中学·调研)根据下列溶液中的平衡图像所得出的结论正确的是
A.若图甲表示稀释起始pH相同的NaOH溶液与氨水,则曲线a对应NaOH溶液
B.若图乙表示其他条件相同,的分解曲线,则说明溶液pH越大,的分解速率越快
C.若图丙表示室温时,醋酸和醋酸钠的混合溶液中与的浓度与pH的关系,则可知室温下醋酸的电离平衡常数为
D.图丁所对应的可逆反应平衡时升高温度时,v(正)减小,v(逆)增大,平衡向逆反应方向移动
【答案】C
【详解】A.起始pH相同的NaOH溶液与氨水加水稀释,强碱溶液对应的pH值变化大,则曲线a对应是氨水,A错误;
B.由图乙可知,其他条件相同,的分解曲线,0.1mol/L的NaOH溶液对应的曲线陡,反应速率大,1mol/L的NaOH的溶液对应的反应速率小,B错误;
C.醋酸的电离常数为K=,pH=4.75时, 与的浓度相等,醋酸的电离平衡常数为,C正确;
D.升高温度lgK减小,平衡逆向移动,v(正)和v(逆)均增大,D错误;
答案选C。
7.(23-24高二下·江苏镇江·期中)热化学法将转化为甲醇。催化加氢主要反应为:
反应I:
反应Ⅱ:
压强分别为、时,将的混合气体置于密闭容器中反应,不同温度下平衡时体系中转化率和(或)选择性如图所示。已知:(或)的选择性[]
下列说法正确的是
A.曲线①代表的是的选择性曲线
B.
C.一定温度下,选用高效催化剂,能提高平衡时二氧化碳的转化率
D.温度高于,曲线②上升的原因是温度升高,反应Ⅱ变化程度大于反应I
【答案】D
【详解】A.反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,随着温度升高,反应Ⅰ向逆反应方向进行,甲醇的选择性降低,反应Ⅱ向正反应方向进行,曲线①代表CH3OH的选择性,曲线②表示不同压强下,CO2转化率,A错误;
B.反应Ⅰ是物质的量减少的反应,反应Ⅱ反应前后气体物质的量不变,根据上面的分析,相同温度下,增大压强,有利于反应Ⅰ向正反应方向进行,CO2的平衡转化率增大,根据图像可知,p1>p2,B错误;
C.一定温度下,选用高效催化剂,能加快反应速率,不能提高平衡时二氧化碳的转化率,C错误;
D.温度高于250℃,曲线②、③上升且逐渐接近,说明此时反应以反应Ⅱ为主,反应Ⅱ变化程度大于反应I,D正确;
故选D。
8.(23-24高二下·江苏盐城五校联考·期中)清洁能源的开发利用是实现“双碳”目标的重要途径,乙醇-催化重整可获得。使用Ni基催化剂,主要发生的反应为:
(Ⅰ) ;
(Ⅱ) ;
(Ⅲ) ;
(Ⅳ) 。
在,时,仅考虑上述反应,的转化率、产率和比率随温度的变化如题图所示。下列说法错误的是
A.乙醇-重整制氢的最佳温度条件约为700℃
B.①表示的转化率,②表示产率,③表示比率
C.在一定温度下,增大,乙醇平衡转化率减小
D.选择高效催化剂或增大压强可提高平衡产率
【答案】D
【分析】400℃时,③的数值为100%,但的转化率、产率不可能为100%,可知③表示比率,由反应I可知,每消耗1mol乙醇就可以合成3molH2,故总体来说,产率大于乙醇的转化率,因此①表示的转化率,②表示产率,据此作答。
【详解】A.由①可知,温度在约为700℃~900℃,升高温度,乙醇的转化率反而降低,而700℃时H2的产率最大,温度继续升高变化不大,所以反应的最佳温度约为700℃,故A正确;
B.根据上述分析可知,①表示的转化率,②表示产率,③表示比率,故B正确;
C.在一定温度下,增大,即相对来说不变n(CO2),增大n(C2H5OH),C2H5OH的浓度增大,会使化学平衡向正反应方向移动,但乙醇自身的转化率会减小,故C正确;
D.催化剂不能影响化学平衡移动,不影响最终的产率,增大压强,对于四个反应均是逆向移动,产率不会提高,故D错误;
故答案选D。
9.(23-24高二下·江苏常州高级中学·期中)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
反应1:
反应2:
在密闭容器中,、时,平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是
A.反应
B.增大压强,能使反应1正向移动且K增大
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D.450℃时,增大,能使平衡转化率达到X点的值
【答案】D
【详解】A.由盖斯定律可知,反应1-2×反应2可得,,A错误;
B.增大压强,能使反应1正向移动,但温度不变,K不变,B错误;
C.由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高,为最佳温度范围,C错误;
D.450℃时,增大,相当于在不变的情况下,增大氢气的物质的量,会使二氧化碳的平衡转化率升高达到X点的值,D正确;
故选D。
10.(24-25高二上·江苏南京航空航天大学苏州附属中学·期中)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-164.7 kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2 kJ/mol
在密闭容器中,1.01×105Pa,n起始(CO2):n起始(H2)=1:4时,CO2平衡转化率,在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是
A.反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变△H=-205.9 kJ/mol
B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D.450℃时,提高值或延长反应时间,均能使CO2平衡转化率达到X点的值
【答案】B
【详解】A.已知:①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-164.7 kJ/mol;②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2 kJ/mol,根据盖斯定律,将①-2×②,整理可得反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变△H=-247.1 kJ/mol,A错误;
B.反应①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)的△H<0,反应②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)的△H>0,升高温度,反应①的化学平衡逆向移动,反应②的化学平衡正向移动,n(CH4)减小,n(CO)增大,故CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低,B正确;
C.根据图像可知:CO2的实际转化率在350~400℃范围内最高,故反应最佳温度范围为350~400℃,C错误;
D.450℃时,提高值,能够使反应①、②的化学平衡正向移动,能使CO2平衡转化率达到X点的值;但延长反应时间,化学平衡不移动,因此不能使CO2平衡转化率达到X点的值,D错误;
故合理选项是B。
11.(24-25高二上·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)硫化氢(H2S)是石油化工、煤化工等行业的废气,常用碱液进行吸收处理。
(1)25℃时,向某浓度的Na2S溶液中逐滴加入稀盐酸,溶液中S2-、HS-和H2S等含硫微粒的物质的量分数、随pH变化的关系如图所示。
①H2S第一步电离的平衡常数Ka1(H2S)约为 。
②若向10 mL0.1 mol/LNa2S中滴加20 mL0.1 mol/LHCl中,该反应的化学平衡常数K= 。
(2)①已知:H2CO3的电离平衡常数Ka1=1×10-6.3,Ka2=1×10-10.3。将过量H2S气体通入Na2CO3溶液中,发生反应的离子反应方程式为: 。
②已知甲酸、次氯酸的电离平衡常数Ka(HCOOH)=10-3.75、Ka(HClO)=10-7.5,相同c(H+)浓度的HCOOH和HClO溶液中:c(HCOOH) c(HClO)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)将N2或CO2通入某含少量H2S的溶液中,可以吹出H2S研究发现,用CO2吹出H2S的效果更好,其原因是 。
(4)我国科学家研究在活性炭催化条件下将煤气中的H2S协同脱除,部分反应机理如图所示(物质吸附在催化剂表面用*标注)。
从物质转化与资源综合利用角度分析,该过程初步达到的目的为 。
【答案】(1) 1.0×10-7 1019.87
(2) +H2S=+HS- <
(3)由于二氧化碳溶于水会生成碳酸,其电离产生的氢离子能抑制硫化氢在水中的电离
(4)实现煤气中H2S的脱除,同时产生清洁能源H2
【详解】(1)①H2S的第一步电离平衡H2SH++HS-的电离平衡常数Ka1=。根据溶液pH与微粒浓度大小可知在第一个交点时c(H2S)=c(HS-),此时溶液pH=6.97,溶液中c(H+)=10-6.97,则Ka1= c(H+)=10-6.97≈1.0×10-7;
②若向10 mL0.1 mol/LNa2S中滴加20 mL0.1 mol/LHCl中,n(HCl)=2n(Na2S),二者恰好反应产生H2S,反应方程式为:S2-+2H+H2S,其化学平衡常数K==。根据图像可知:第一个交点时,c(H2S)=c(HS-),该点pH=6.97,溶液中c(H+)=10-6.97,Ka1= Ka1=c(H+)=10-6.97;第二个交点时c(HS-)=c(S2-),该点pH=12.90,溶液中c(H+)=10-12.90,Ka2==10-12.90,故S2-+2H+H2S,其化学平衡常数K=;
(2)①弱酸的电离平衡常数越大,相应的弱酸的酸性就越强,越容易发生电离。根据电离平衡常数Ka1(H2CO3)=1×10-6.3,Ka2(H2CO3)=1×10-10.3。结合图像可知电离平衡常数Ka1(H2S)=1×10-6.96,Ka2(H2S)=1×10-12.90,可知酸性:H2CO3>H2S>>HS-。强酸能够与弱酸的的盐反应制取弱酸,将过量H2S气体通入Na2CO3溶液中,发生反应产生NaHCO3、NaHS,该反应的离子反应方程式为:+H2S=+HS-;
②等浓度的不同弱酸,弱酸的酸性越强,其电离产生的c(H+)就越大。已知甲酸、次氯酸的电离平衡常数Ka(HCOOH)=10-3.75、Ka(HClO)=10-7.5,可知酸性:HCOOH>HClO,则相同c(H+)浓度的HCOOH和HClO溶液中:c(HCOOH)<c(HClO);
(3)将N2或CO2通入某含少量H2S的溶液中,可以吹出H2S研究发现,用CO2吹出H2S的效果更好,这是由于CO2溶于水会生成H2CO3,H2CO3电离产生的H+能抑制H2S在水中的电离,从而有利于H2S气体从溶液中逸出;
(4)从物质转化与资源综合利用角度分析,该过程初步达到的目的为实现煤气中H2S的脱除,同时产生清洁能源H2。
12.(21-22高二上·江苏南通通州区金沙中学·调研)国家主席习近平在9月22日召开的联合国大会上表示:“中国将争取在2060年前实现碳中和”。
(1)CO2甲烷化反应是由法国化学家Paul Sabatier提出的,CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下:
①上述过程中,加入铁粉的作用是 。
②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体:CO2HCOOH CH4。当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量迅速减少,原因是 。
(2)一定条件下,Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2甲烷化从而变废为宝,其反应机理如图2所示,该反应的化学方程式为 ,反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是 。
(3)CO2一定条件可转化为CH3OH,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。
①某温度下恒容密闭容器中,CO2和H2起始浓度分别为2mol/L和4mol/L,反应达平衡时,CO2转化率为50%,该温度下反应的平衡常数K= 。
②恒压下,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图3 所示,分子筛膜能选择性分离出H2O。P点甲醇产率高于T点的原因为 。
【答案】(1) 作为反应物,生成氢气 当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量在迅速减少,说明甲酸的消耗速率大于其生成速率,说明反应Ⅱ的速率要比反应Ⅰ的速率增加得快
(2) CO2+4H2CH4+2H2O MgOCH2
(3) 1 分子筛膜能选择性分离出H2O,使H2O的浓度减小,平衡向正反应方向移动,甲醇产率升高
【详解】(1)①由转化关系图可知,分离的气体中含有氢气,已知高温下Fe与水蒸气反应生成氢气,氢气与二氧化碳反应生成甲烷,所以加入铁粉的作用是作为反应物,生成氢气;②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体,反应Ⅰ生成HCOOH,反应II中HCOOH转化为CH4,当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量迅速减少,说明HCOOH转化为CH4,即当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量在迅速减少,说明甲酸的消耗速率大于其生成速率,说明反应II的速率要比反应l的速率增加得快;
(2)一定条件下,Pd-Mg/SiO2催化剂可使 CO2与H2反应生成甲烷和水,其反应的方程式为CO2+4H2CH4+2H2O;化合物MgOCH2中Mg为+2价,H为+1价,O为-2价,由化合物的化合价代数和为0可知,MgOCH2中的C为—2价;
(3)①反应达平衡时,CO2转化率为50%,其中CO2的起始量为2mol/L,设CO2的变化量为x,则,x=1mol/L,在列出三段式,则;②从图3中可以看出,温度升高时,有分子筛膜和无分子筛膜时,甲醇的产率在降低,但是在P点,同温条件下,有分子筛膜时甲醇的产率最高,所以P点甲醇产率高于T点的原因是分子筛膜能选择性分离出H2O,使H2O的浓度减小,平衡向正反应方向移动,甲醇产率升高。
13.(24-25高二上·江苏常州·期中)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”,由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①
②
③
回答下列问题:
(1)反应的 ;该反应的平衡常数表达式为 。
(2)下列措施中,能提高(1)中平衡产率的有_______(填字母)。
A.及时从反应体系中分离出 B.升高温度
C.增大压强 D.加入合适的催化剂
(3)一定温度下,将和通入恒容密闭容器中,发生反应③,后达到化学平衡,平衡后测得的体积分数为0.2,则内 ,该温度下反应③的平衡常数 。
(4)将合成气以通入的反应器中,一定条件下发生反应:,其中的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示,下列说法正确的是 (填字母)。
A.
B.
C.若在和时,起始时,则平衡时,小于
【答案】(1) -246.1
(2)AC
(3)
(4)AB
【详解】(1)已知:
①
②
③
由盖斯定律,①×2+②+③可得ΔH=(-90.7kJ•mol-1)×2+(-23.5kJ•mol-1)+(-41.2kJ•mol-1)=-246.1kJ/mol;化学平衡常数等于生成物的浓度系数次方与反应物的浓度系数次方之比,该反应的平衡常数表达式为;
(2)A.及时从反应体系中分离出,促使平衡正向移动,可提高CH3OCH3的产率,A正确;
B.反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不可提高CH3OCH3的产率,B错误;
C.反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,可提高CH3OCH3的产率,C正确;
D.催化剂可以改变反应速率,不能使平衡发生移动,不可提高CH3OCH3的平衡产率,D错误;
故选AC;
(3),反应为气体分子数不变的反应,后达到化学平衡,平衡后测得的体积分数为0.2,则生成氢气(0.2mol+0.2mol)×0.2=0.08mol、生成二氧化碳0.08mol,平衡后一氧化碳、水分别为0.12mol、0.12mol,,则内,该温度下反应③的平衡常数;
(4)A.相同条件,随温度升高,CO的平衡转化率下降,温度升高,平衡逆移,说明为放热反应,则ΔH<0,A正确;
B.反应为气体分子数减小的反应,相同温度下,压强增大,平衡正向移动,CO的平衡转化率升高,则,B正确;
C.若在和时,若起始时,增大H2的含量,促使平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,则平衡时,大于50%,C错误;
故选AB。
14.(24-25高二上·江苏淮安马坝高级中学·期中)的资源化利用能有效减少碳排放,充分利用碳资源。
Ⅰ.合成甲醇(),该反应包括下列两步:
反应(Ⅰ): ;
反应(Ⅱ): ;
(1)由与合成的热化学方程式为 。
(2)在一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入和,控制条件仅发生反应(Ⅱ),测得、和的物质的量(n)随时间的变化如下图1所示:
①内,用表示的化学反应速率 。
②下列能说明在此容器中,反应(Ⅱ)达到平衡状态的是 (填字母)。
A.单位时间内断裂键的同时,形成键
B.混合气体的密度不再发生变化
C.
D.容器内气体压强不再发生变化
E.的体积分数不再发生变化
③在反应(Ⅱ)达到平衡后,再向容器中加入和,则平衡向 移动。(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
(3)在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图2。
已知:
①温度高于300℃,曲线b随温度升高而上升的原因是 。
②时,在催化剂作用下与反应一段时间后,测得的选择性为35%。反应时间和温度不变,提高选择性的措施有 。(任写出2条措施)
【答案】(1)
(2) DE 正反应方向
(3) 反应Ⅰ的,反应Ⅱ的,温度升高使转化为CO的平衡转化率上升,使转化为的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度 增大压强或使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂
【详解】(1)反应(Ⅰ): ;
反应(Ⅱ): ;
根据盖斯定律,Ⅱ-Ⅰ得由与合成的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=ΔH2-ΔH1=-90.4kJ/mol,故答案为:。
(2)①化学反应速率之比等于化学计量数之比,则0~3min内,用表示的化学反应速率;
②A.单位时间内断裂键的同时,形成键,都是指正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,A不选;
B.该反应过程中气体总质量和总体积是定值,混合气体的密度是定值,当混合气体的密度不再发生变化时,不能说明反应达到平衡,B不选;
C.该反应过程中,恒成立,不能说明反应达到平衡,C不选;
D.该反应是气体体积减小的反应,反应过程中容器内气体压强减小,当容器内气体压强不再发生变化时,说明反应达到平衡,D选;
E.的体积分数不再发生变化,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,E选;
答案选DE;
③则根据已知条件列出“三段式”
该温度下,该反应的平衡常数K==21.3,在反应(Ⅱ)达到平衡后,再向容器中加入和, Qc==8.7<K,则平衡向正反应方向移动。
(3)反应(Ⅰ): ;正反应吸热,升温平衡右移,有利于提高二氧化碳的平衡转化率;
反应(Ⅱ): ;正反应放热,升温平衡左移,不利于提高二氧化碳的平衡转化率、不利于甲醇的生成,若温度升高对反应Ⅰ的影响更大则二氧化碳平衡转化率会随温度升高而增大,若温度升高对反应Ⅱ的影响更大则二氧化碳平衡转化率会随温度升高而降低,而升温总使甲醇的选择性降低,则图曲线a代表甲醇的选择性,曲线b代表二氧化碳的平衡转化率;
①结合分析可知,温度高于300℃,曲线b随温度升高而上升的原因是:反应Ⅰ的,反应Ⅱ的,温度升高使转化为CO的平衡转化率上升,使转化为的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度;
②增压有利于平衡朝着气体分子总数减小的方向进行,对气体分子总数不变的反应,改变压强时平衡不移动,反应Ⅰ是气体体积不变的吸热反应,反应Ⅱ是气体体积减小的放热反应,则在温度和时间不变时,可以通过增大压强使反应Ⅱ的平衡正向移动,从而提高的选择性,也可以通过使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂来提高甲醇的选择性,则答案为:增大压强或使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂。
试卷第1页,共3页
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专题07 影响化学平衡移动的因素
3大高频考点概览
考点01 影响化学平衡移动的因素
考点02 勒夏特列原理在工业生产中的应用
考点03 平衡图像分析
地 城
考点1
影响化学平衡移动的因素
1.(24-25高二上·江苏江阴第一中学·期中)硫化氢()是一种有臭鸡蛋气味的剧毒气体,在水溶液中电离方程式为:;。除去烟气中的方法有:①溶液氧化脱除(原理如图1)、②活性炭吸附氧化脱除(原理如图2,核心反应为)。下列说法正确的是
A.图1中总反应的物质的量几乎不变
B.图1脱除,理论上消耗体积为11.2L
C.图2中,其他条件不变时,增大水膜的厚度,的去除率增大
D.图2中,其他条件不变时,增大水膜的pH,促进的电离,的去除率一定增大
2.(24-25高二上·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是
A.Zn和硫酸反应制备H2,硫酸浓度越大,产生H2的速率越快
B.“酒曲”的酿酒工艺是利用催化剂使平衡正向移动的原理
C.夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大
D.葛洪所著《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银,积变(常温混合)又还原成丹砂”,二者为可逆反应
3.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期中)根据下列图示所得出的结论正确的是
A.图甲表示恒温恒容条件下,中各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态
B.图乙是镁条与盐酸反应的化学反应速率随反应时间变化的曲线,说明时刻溶液的温度最高
C.图丙表示用某NaOH溶液分别滴定等体积、等物质的量浓度的一元强酸甲和一元弱酸乙,则曲线Ⅱ为NaOH溶液滴定一元弱酸乙
D.图丁表示相同体积、相同浓度的盐酸、醋酸()稀释过程中pH变化,则曲线Ⅰ表示醋酸
4.(24-25高二上·江苏苏州西安交通大学苏州附属中学·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.工业上生产硫酸时,充入过量的空气以提高SO2的转化率
B.对CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g),达到平衡后,增大压强可使颜色变深
C.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.溴水中有化学平衡Br2+H2OHBr+HBrO,当加入少量AgNO3溶液后,溶液的颜色变浅
5.(24-25高二上·江苏南通区·期中)下列实验操作和现象得出的结论不正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
取5mL0.1mol/LKI溶液和1mL0.1mol/LFeCl3溶液充分反应后,再加2mLCCl4振荡、静置后,取上层清液滴加少量KSCN溶液,溶液显红色
Fe3+与I-发生的反应为可逆反应
B
以Zn、Fe为电极,以酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液,连接成原电池装置。过一段时间,从Fe电极区域取少量溶液于试管中,再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液,未出现蓝色沉淀
Fe未被腐蚀
C
已知2NO2⇌N2O4,将盛有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸入冰水中,气体颜色变浅
正反应活化能小于逆反应活化能
D
已知⇌I2+I-,向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4,振荡、静置后CCl4层显紫色
KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大
A.A B.B C.C D.D
6.(24-25高二上·江苏扬州中学·期中)二甲醚(CH3OCH3)催化制备乙醇主要涉及两个反应:
反应Ⅰ:CO(g)+CH3OCH3(g)=CH3COOCH3(g) ΔH1<0
反应Ⅱ:CH3COOCH3(g)+2H2(g)=CH3CH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH2<0
在CO、CH3OCH3、H2的原料比固定及体系压强不变的条件下,同时发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时部分物质的物质的量分数随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
A.反应CO(g)+CH3OCH3(g)+2H2(g)=CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)一定可以自发进行
B.温度高于600K时,温度对反应Ⅰ的影响大于对反应Ⅱ的影响
C.由图可知,随着温度的升高,H2的平衡转化率先增大后减小
D.其他不变,延长反应时间或选用对反应Ⅱ催化性能更好的催化剂都能提高平衡混合物中乙醇含量
7.(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)下列说法正确的是
A.在、和组成的平衡体系加压后,混合气体颜色变深,该过程符合勒夏特列原理
B.将溶液蒸干并灼烧可以得到固体
C.向氯水中加入适量,可增强漂白效果
D.室温下,用电导率传感器分别测定醋酸和盐酸的电导率大小,可以判断醋酸是否为弱电解质
8.(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)向绝热恒容密闭容器中通入和,在一定条件下使达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示,下列叙述错误的是
A.c点反应没有达到平衡
B.正反应的活化能大于逆反应的活化能
C.体系压强不再变化,说明反应达到平衡状态
D.浓度:b点>c点
9.(24-25高二上·江苏南京外国语学校·期中)下列关于工业合成氨的叙述错误的是
A.高压有利于提高反应速率和、的转化率
B.温度越高,、的转化率越高
C.在工业合成氨中,、的循环利用可降低成本
D.及时从反应体系中分离出液氨有利于平衡向右移动
10.(24-25高二上·江苏南京外国语学校·期中)以下图像和叙述错误的是
A.图甲:该图像表示的反应方程式为,反应速率
B.图乙:某温度下发生反应:,时刻改变的条件可能是加压
C.图丙:对图中反应升高温度,该反应平衡常数增大
D.图丁:对于反应:
11.(24-25高三上·江苏泰州中学·月考)在恒压密闭容器中,充入起始量一定的和,主要发生下列反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
达平衡时,转化率和CO的选择性随温度的变化如图所示[CO的选择性],下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的△S>0
B.升高温度能提高的平衡产率
C.温度高于300℃时,曲线②随温度升高而升高说明此时主要发生反应Ⅱ
D.同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择在低温低压条件下反应
12.(23-24高二下·江苏徐州·期中)根据下列图示得出的结论正确的是
A.图甲表示在恒温恒容密闭容器中,反应 ,其正反应速率随时间变化趋势图,时刻改变的条件一定为升高温度
B.图乙表示某温度下,等体积、pH均为11的NaOH溶液和氨水加水稀释过程中pH的变化曲线,Ⅱ表示氨水
C.图丙表示平衡时H2转化率随起始n(N2):n(H2)变化的趋势图
D.图丁表示常温下用Na2SO4除去溶液中Ba2+达到沉淀溶解平衡时,溶液中c(Ba2+)与的关系曲线,说明溶液中越大,c(Ba2+)越大
13.(24-25高二上·江苏镇江第一中学·期中)石油化工、煤化工等行业的废气中均含有硫化氢,需要将其回收处理并利用。
(1)热分解法: ,工业上,通常在等温、等压条件下将与Ar的混合气体通入反应器,发生热分解反应,达到平衡状态后,若继续向反应器中通入Ar,的平衡转化率会 (填“增大”、“减小”或“不变”),理由是 。
(2)脱除法:用强碱溶液吸收是脱除天然气中的可行方案。已知的、,当强碱溶液吸收使pH下降到8时,主要反应的离子方程式为 。
(3)微电池法:利用电化学原理去除天然气中的,装置如图所示,总反应是: 。
①装置中NaCl溶液的作用是 ,FeS在 (填“正”或“负”)极生成
②一段时间后,电流减小,单位时间内的去除率降低,可能的原因是 。
14.(24-25高二上·江苏淮安高中协作体·期中)在容积为的密闭容器中,进行如下反应:,最初加入和,在不同温度下,D的物质的量和时间t的关系如图。试回答下列问题:
(1)时,内,以B表示的平均反应速率为 。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据有 。
a.容器中压强不变 b.混合气体中不变
c. d.
(3)利用图中数据计算:时A物质的平衡转化率为 ,时的平衡常数 ,该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)下列措施既能提高反应物A(g)的平衡转化率,又能增大反应速率的是 (填标号)
a.升高温度 b.恒容条件充入氩气
c.加入催化剂 d.增大初始投料比
(5)时,某时刻测得体系中各物质的量如下:,则此时该反应 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
地 城
考点2
勒夏特列原理在工业生产中的应用
1.(24-25高二上·江苏海门中学·期中)下列操作或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加入铁粉,振荡,溶液颜色变浅
B.2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0,把NO2球浸泡在冰水中,气体颜色变浅
C.其他条件不变,对H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
D.用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,可减少Cl2的损失
2.(24-25高二上·江苏扬州中学·期中)下列事实能用平衡移动原理解释的是
A.氯水在光照条件下颜色变浅,最终变为无色
B.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解
C.常温下铁片放入浓HNO3中没有明显现象,加热能产生大量红棕色气体
D.锌片与稀H2SO4反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生
3.(24-25高二上·江苏常州高级中学·期中)下列说法正确的是
A.在、和组成的平衡体系加压后,混合气体颜色变深,该过程符合勒夏特列原理
B.将溶液蒸干并灼烧可以得到固体
C.向氯水中加入适量,可增强漂白效果
D.室温下,用电导率传感器分别测定醋酸和盐酸的电导率大小,可以判断醋酸是否为弱电解质
4.(24-25高二上·江苏无锡第三高级中学·期中)下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A.合成氨工业中需采用高温条件
B.对平衡体系,缩小容器的体积,混合气体的颜色突然加深
C.向溶液中加入,单位时间内产生的量增多
D.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
5.(24-25高二上·江苏苏州大学附属中学·期中)催化处理焦炉气(主要成分为CO、SO2)的主要反应为
反应I:2SO2(g)+4CO(g)=4CO2(g)+S2(g) ∆H1<0
反应II:SO2(g)+3CO(g)=COS(g)+2CO2(g) ∆H2
将一定比例的焦炉气置于密闭容器中发生反应,1分钟时的S2实际产率、S2的平衡产率及COS的平衡产率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.∆H2<0
B.从600K~900K,浓度变化对反应I平衡产率的影响大于温度变化的影响
C.从600K~900K,平衡时SO2的浓度随温度的升高逐渐减小
D.800K时,1分钟后S2的实际产率可能先升高后降低
6.(23-24高二下·江苏徐州·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.工业上生产硫酸时,充入过量的空气以提高的转化率
B.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
C.浓氨水中加入氢氧化钠固体产生刺激性气味的气体
D.合成氨时,选定温度为,而不是常温
7.(23-24高二下·江苏盐城东台第一中学·期中)下列可逆反应达到平衡后,加压和升高温度均可使平衡向逆反应方向移动的是
A.
B.
C.
D.
8.(23-24高二上·四川荥经中学·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.硫酸工业中增大氧气的浓度有利于提高SO2的转化率
B.工业上合成氨,反应条件选择高温高压
C.对充有的容器进行加压,气体颜色先变深后变浅
D.实验室用软锰矿制备氯气,可将产生的气体通过饱和食盐水以除去氯气中的氯化氢杂质
9.(23-24高二上·江苏扬州广陵区红桥高级中学·期中)下列事实中不能用勒夏特列原理来解释的是
A.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应(合成氨放热反应)
B.鼓入过量空气有利于SO2转化为SO3
C.高压对合成氨有利
D.向H2S水溶液中加入NaOH有利于S2-增多
10.(24-25高二下·江苏无锡江阴六校联考·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
11.(24-25高二下·江苏无锡第一中学·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.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
地 城
考点3
平衡图像分析
1.(24-25高二上·江苏南通区·期中)某容器中只发生反应:aX(g)+bY(g)⇌cZ(g)。由下列图像得出的结论不正确的是
A.相同温度下,分别向体积不等的A、B两个恒容密闭容器中均通入1molX和1molY,tmin后X的转化率如图甲所示。若B中反应达到平衡状态,则A中一定达到平衡状态
B.恒容密闭容器中通入一定量的X和Y,反应相同时间,X的转化率随温度变化如图乙所示。则该反应的△H<0
C.其他条件相同,改变起始时X的物质的量,平衡时Z的体积分数变化如图丙所示。则平衡时Y的转化率:C<A<B
D.其他条件相同,反应速率与压强的关系如图丁所示。则a+b<c
2.(24-25高二上·江苏南京·期中)苯()催化加氢制环己烷()过程中的主要反应(忽略其他副反应)为: △H<0,160℃、Pa下,将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的反应器。以Ni作催化剂,碳纳米管作Ni的载体和气体吸附剂,保持催化剂用量相同,研究Ni分别负载在碳纳米管内(方法A)和管外(方法B)的催化性能。其他条件相同,两种不同负载方式下,苯的转化率随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.其他条件不变,升高温度,的平衡转化率降低
B.若1.5h内共通过1mol ,则方法A可获得0.51mol
C.1h后方法A中苯转化率更高的原因可能是碳纳米管内吸附的反应物浓度更高
D.可通过降低气体流速、使用高效催化剂等手段提高方法B的苯转化率
3.(24-25高二上·江苏苏州大学附属中学·期中)下列图像及有关叙述正确的是
A.图甲为合成氨反应中,其他条件不变时,起始时用量对反应影响的曲线,则图中温度三点所处的平衡状态中,反应物的转化率最高的是b点
B.图乙表示足量锌分别与盐酸、硫酸反应产生氢气的体积随时间变化的曲线
C.图丙是恒温密闭容器中发生反应时,随反应时间变化的曲线,时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
D.图丁是反应中的平衡转化率随温度、压强的变化曲线,说明X代表温度,Y代表压强,且
4.(23-24高二下·江苏徐州·期中)乙醇-水催化重整可获得,其主要反应为:
反应①
反应②
在、,若仅考虑上述反应,平衡时和的选择性及的产率随温度的变化如图所示。
的选择性
下列说法不正确的是
A.反应的
B.图中曲线①表示平衡时选择性随温度的变化
C.一定温度下,增大可提高的平衡转化率
D.由图可知,后升高温度曲线②呈下降趋势,说明温度对反应②速率的影响比对反应①的大
5.(24-25高三上·江苏苏州·开学考)和联合重整能减少温室气体的排放。重整时发生如下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
其他条件相同,投料比为时,和的平衡转化率与温度变化关系如图所示,下列说法不正确的是
A.其他条件不变,投料比为,则平衡时转化率一定高于
B.一定条件下,使用高效催化剂可以提高单位时间内氢气的产量
C.始终低于1.0,是因为发生了反应Ⅱ
D.其他条件不变,,升高温度更有利于反应Ⅱ进行
6.(23-24高二上·江苏兴化第一中学·调研)根据下列溶液中的平衡图像所得出的结论正确的是
A.若图甲表示稀释起始pH相同的NaOH溶液与氨水,则曲线a对应NaOH溶液
B.若图乙表示其他条件相同,的分解曲线,则说明溶液pH越大,的分解速率越快
C.若图丙表示室温时,醋酸和醋酸钠的混合溶液中与的浓度与pH的关系,则可知室温下醋酸的电离平衡常数为
D.图丁所对应的可逆反应平衡时升高温度时,v(正)减小,v(逆)增大,平衡向逆反应方向移动
7.(23-24高二下·江苏镇江·期中)热化学法将转化为甲醇。催化加氢主要反应为:
反应I:
反应Ⅱ:
压强分别为、时,将的混合气体置于密闭容器中反应,不同温度下平衡时体系中转化率和(或)选择性如图所示。已知:(或)的选择性[]
下列说法正确的是
A.曲线①代表的是的选择性曲线
B.
C.一定温度下,选用高效催化剂,能提高平衡时二氧化碳的转化率
D.温度高于,曲线②上升的原因是温度升高,反应Ⅱ变化程度大于反应I
8.(23-24高二下·江苏盐城五校联考·期中)清洁能源的开发利用是实现“双碳”目标的重要途径,乙醇-催化重整可获得。使用Ni基催化剂,主要发生的反应为:
(Ⅰ) ;
(Ⅱ) ;
(Ⅲ) ;
(Ⅳ) 。
在,时,仅考虑上述反应,的转化率、产率和比率随温度的变化如题图所示。下列说法错误的是
A.乙醇-重整制氢的最佳温度条件约为700℃
B.①表示的转化率,②表示产率,③表示比率
C.在一定温度下,增大,乙醇平衡转化率减小
D.选择高效催化剂或增大压强可提高平衡产率
9.(23-24高二下·江苏常州高级中学·期中)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
反应1:
反应2:
在密闭容器中,、时,平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是
A.反应
B.增大压强,能使反应1正向移动且K增大
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D.450℃时,增大,能使平衡转化率达到X点的值
10.(24-25高二上·江苏南京航空航天大学苏州附属中学·期中)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H=-164.7 kJ/mol
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=+41.2 kJ/mol
在密闭容器中,1.01×105Pa,n起始(CO2):n起始(H2)=1:4时,CO2平衡转化率,在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为×100%。下列说法正确的是
A.反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变△H=-205.9 kJ/mol
B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而降低
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D.450℃时,提高值或延长反应时间,均能使CO2平衡转化率达到X点的值
11.(24-25高二上·江苏苏州苏州大学附属中学·期中)硫化氢(H2S)是石油化工、煤化工等行业的废气,常用碱液进行吸收处理。
(1)25℃时,向某浓度的Na2S溶液中逐滴加入稀盐酸,溶液中S2-、HS-和H2S等含硫微粒的物质的量分数、随pH变化的关系如图所示。
①H2S第一步电离的平衡常数Ka1(H2S)约为 。
②若向10 mL0.1 mol/LNa2S中滴加20 mL0.1 mol/LHCl中,该反应的化学平衡常数K= 。
(2)①已知:H2CO3的电离平衡常数Ka1=1×10-6.3,Ka2=1×10-10.3。将过量H2S气体通入Na2CO3溶液中,发生反应的离子反应方程式为: 。
②已知甲酸、次氯酸的电离平衡常数Ka(HCOOH)=10-3.75、Ka(HClO)=10-7.5,相同c(H+)浓度的HCOOH和HClO溶液中:c(HCOOH) c(HClO)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)将N2或CO2通入某含少量H2S的溶液中,可以吹出H2S研究发现,用CO2吹出H2S的效果更好,其原因是 。
(4)我国科学家研究在活性炭催化条件下将煤气中的H2S协同脱除,部分反应机理如图所示(物质吸附在催化剂表面用*标注)。
从物质转化与资源综合利用角度分析,该过程初步达到的目的为 。
12.(21-22高二上·江苏南通通州区金沙中学·调研)国家主席习近平在9月22日召开的联合国大会上表示:“中国将争取在2060年前实现碳中和”。
(1)CO2甲烷化反应是由法国化学家Paul Sabatier提出的,CO2催化氢化制甲烷的研究过程如下:
①上述过程中,加入铁粉的作用是 。
②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体:CO2HCOOH CH4。当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量迅速减少,原因是 。
(2)一定条件下,Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2甲烷化从而变废为宝,其反应机理如图2所示,该反应的化学方程式为 ,反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是 。
(3)CO2一定条件可转化为CH3OH,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。
①某温度下恒容密闭容器中,CO2和H2起始浓度分别为2mol/L和4mol/L,反应达平衡时,CO2转化率为50%,该温度下反应的平衡常数K= 。
②恒压下,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜时甲醇的产率随温度的变化如图3 所示,分子筛膜能选择性分离出H2O。P点甲醇产率高于T点的原因为 。
13.(24-25高二上·江苏常州·期中)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”,由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①
②
③
回答下列问题:
(1)反应的 ;该反应的平衡常数表达式为 。
(2)下列措施中,能提高(1)中平衡产率的有_______(填字母)。
A.及时从反应体系中分离出 B.升高温度
C.增大压强 D.加入合适的催化剂
(3)一定温度下,将和通入恒容密闭容器中,发生反应③,后达到化学平衡,平衡后测得的体积分数为0.2,则内 ,该温度下反应③的平衡常数 。
(4)将合成气以通入的反应器中,一定条件下发生反应:,其中的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示,下列说法正确的是 (填字母)。
A.
B.
C.若在和时,起始时,则平衡时,小于
14.(24-25高二上·江苏淮安马坝高级中学·期中)的资源化利用能有效减少碳排放,充分利用碳资源。
Ⅰ.合成甲醇(),该反应包括下列两步:
反应(Ⅰ): ;
反应(Ⅱ): ;
(1)由与合成的热化学方程式为 。
(2)在一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入和,控制条件仅发生反应(Ⅱ),测得、和的物质的量(n)随时间的变化如下图1所示:
①内,用表示的化学反应速率 。
②下列能说明在此容器中,反应(Ⅱ)达到平衡状态的是 (填字母)。
A.单位时间内断裂键的同时,形成键
B.混合气体的密度不再发生变化
C.
D.容器内气体压强不再发生变化
E.的体积分数不再发生变化
③在反应(Ⅱ)达到平衡后,再向容器中加入和,则平衡向 移动。(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。
(3)在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图2。
已知:
①温度高于300℃,曲线b随温度升高而上升的原因是 。
②时,在催化剂作用下与反应一段时间后,测得的选择性为35%。反应时间和温度不变,提高选择性的措施有 。(任写出2条措施)
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