第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动(专项训练)(天津专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-08-31
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摘要:
**基本信息**
聚焦化学平衡核心考点,通过基础-重难-真题三级演练,构建从概念理解到工业应用的逻辑体系,强化科学思维与证据推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础演练|16题(考向01-04)|以实验操作分析、平衡状态判断选择为主|从可逆反应特点→平衡状态判断依据→外界条件影响规律→合成氨条件选择,形成概念-原理-应用递进链条|
|重难创新|8题|含多反应体系分析、催化剂影响、图表数据解读|深化平衡移动原理在复杂情境中的应用,培养模型认知与综合分析能力|
|真题实战|3题|高考真题,涉及平衡常数、转化率及工业流程|对接高考命题趋势,强化真实情境下的科学探究与问题解决能力|
内容正文:
第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 可逆反应及特点
考向02 化学平衡状态的判断
考向03 分析外界条件对化学平衡的影响
考向04 合成氨条件的选择
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 可逆反应及特点
1.(2025·天津·模拟预测)下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
实验操作
实验现象
结论
向2 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入几滴0.1 mol·L-1的MgCl2溶液,产生白色沉淀,再加入几滴0.1 mol·L-1的CuCl2溶液
白色沉淀变为蓝色沉淀
溶度积的大小:Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
取10 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,滴加10滴0.1 mol·L-1 KI溶液,继续加入2 mL苯,振荡静置,取下层溶液,滴入AgNO3溶液
上层溶液呈紫红色,下层溶液滴入AgNO3溶液后生成黄色沉淀
FeCl3与KI反应有一定的限度
向淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加热一段时间后,加入新制的银氨溶液并水浴加热
无银镜出现
淀粉还没有水解
取久置的Na2O2粉末,向其中滴加盐酸
产生无色气体
Na2O2已经变质
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.由于NaOH溶液过量,不一定发生Mg(OH)2到Cu(OH)2的沉淀转化,无法体现出二者溶度积的关系,A错误;
B.反应中铁离子过量,而水层滴入AgNO3溶液生成黄色沉淀,说明仍含有碘离子,则FeCl3与KI的反应有一定的限度,B正确;
C.淀粉在稀硫酸催化下水解后,溶液呈酸性,而银镜反应需要在碱性环境下进行。未先加碱中和作催化剂的稀硫酸,直接加入银氨溶液会导致银氨络离子被酸性条件破坏,无法发生银镜反应,不能由此判定淀粉没有水解,C错误;
D. Na2O2本身就可以和盐酸反应生成无色的O2,即使Na2O2没有变质,也会产生无色气体;久置的Na2O2变质生成Na2CO3,加盐酸也会生成CO2,仅通过产生无色气体无法证明Na2O2已经变质,D错误;
故选B。
2.(2025·天津·模拟预测)下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
和酸性比较
相同条件下,分别取等体积和的饱和水溶液于试管中,测pH
B
检验铁锈中是否含Fe(Ⅱ)
将铁锈溶于浓盐酸,过滤后滤液中滴入溶液
C
测定中和反应热
用溶液滴定25.00 mL未知浓度的盐酸,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度数据
D
验证与反应属于可逆反应
将与混合,一定条件下充分反应后,将混合气体分别通入含有品红和氯化钡的溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.和在水中溶解度不同,二者饱和水溶液的浓度不相等,无法通过测定pH比较和的酸性,A不符合题意;
B.浓盐酸中的具有还原性,可与酸性溶液反应使其褪色,会干扰 的检验,B不符合题意;
C.中和反应热的测定需要在绝热密闭体系中进行,滴定实验为敞开体系,热量散失严重,无法准确测定中和热,C不符合题意;
D.能使品红溶液褪色,不能使品红溶液褪色,将与混合,在一定条件下充分反应后,由于过量,将混合气体通入品红溶液,如果品红溶液褪色,说明没有完全反应;混合气体通入溶液,会生成白色沉淀,说明有生成,能说明反应存在可逆程度,能实现实验目的,D符合题意;
故选D。
3.(25-26高三上·天津·期末)下列实验方案设计能达到相应实验目的的是
溶液
溶液
A.比较和的活动性
B.证明与反应存在一定的限度
C.验证苯环活化了羟基
D.探究浓度对反应速率的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.常温下,将Mg、Al与NaOH溶液组成原电池,Al和NaOH溶液发生氧化还原反应作负极,Mg和NaOH溶液不反应作正极,所以不能通过该反应判断Mg与Al的金属活动性,A不符合题意;
B.与发生的反应为,混合液中,,过量,若反应完全,应被耗尽,滴加溶液后若变红,说明仍有剩余,证明反应存在限度,能得出结论,B符合题意;
C.饱和溴水与苯只发生了萃取,但苯酚与溴水发生取代反应,说明羟基对苯环有影响,是羟基活化了苯环,C不符合题意;
D.浓硫酸稀释时会放出热量,使温度升高,因此不能探究浓度对反应速率的影响,D不符合题意;
故选B。
4.(25-26高三上·天津·阶段检测)根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计和结论都正确的是
方案设计
现象
结论
A
等体积的HX和HY两种酸
分别与足量的铁粉反应,用排水法收集气体
HX放出的氢气多且反应速率快
证明酸性是HX比HY弱
B
将的溶液和的溶液等体积混合,充分反应后,取少许混合液滴加溶液
产生黄色沉淀
验证与I的反应有一定限度
C
在容积不变的密闭容器中发生反应:向其中通入氩气
反应速率不变
说明化学反应速
率不受压强影响
D
加热盛有溶液的试管
溶液由蓝色变为黄色
(蓝色)+4Cl-=(黄色)说明上述反应的
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.pH相同的HX和HY,若HX反应速率快且产生H2多,说明HX是弱酸,浓度更高,能持续电离H+,酸性更弱,结论正确,A正确;
B.KI过量[混合后c()=0.1 mol/L,c(Fe3+)=0.025 mol/L,远过量],反应后溶液中必然存在I-,加入AgNO3生成AgI沉淀无法证明Fe3+残留,不能验证反应限度,B错误;
C.通入氩气未改变反应物浓度(容积不变),速率不变不能说明速率与压强无关(若压缩容器增大浓度,速率会变化),C错误;
D.加热使溶液变黄,说明平衡向生成[CuCl4]2-的方向移动,根据勒夏特列原理,正向反应为吸热(ΔH > 0),结论ΔH < 0错误,D错误;
故答案选A。
考向02 化学平衡状态的判断
5.(2026·天津·三模)尿素是一种常用的氮肥,合成尿素包括如下两个基元反应:
①
②(慢)
在恒容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2,在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下合成尿素,单位时间内氨的转化率与温度的变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.NH3和CO2的转化率相同时,反应达到平衡状态
B.在较高温度下自发进行
C.c点时扩大容器的体积,总反应v正<v逆
D.增大CO2、NH3浓度对合成尿素的反应速率影响不大
【答案】C
【解析】A.初始投料比��(NH3):��(CO2)=2:1 ,与反应计量比一致,因此在任意时刻,两者的转化率始终相等[��(NH3)=��(CO2)],不能作为平衡判据,A错误;
B.总反应 ΔH = −102 kJ/mol<0,且气体分子数减少(ΔS<0)。根据 ΔG = ΔH−TΔS,高温下−TΔS>0 ,导致ΔG>0,反应不自发,B错误;
C.图中c点位于Cat1曲线下降段,表明温度高于400℃时反应已达平衡。扩大容器体积即降低压强,总反应为气体分子数减少的反应(3 mol→1 mol),平衡左移,故��正<��逆,C正确;
D.根据反应机理,总反应速率由慢反应②决定,但慢反应②的反应物由快反应①生成。增大和的浓度会使快反应①的平衡正向移动,导致慢反应②的反应物浓度增大,从而使总反应速率显著加快,D错误;
故选C。
6.(24-25高三上·天津南开·期末)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加的浓度,的转化率增大
C.单位时间内消耗和的物质的量之比为时,反应达到平衡状态
D.其他条件不变,使用高效催化剂,会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率
【答案】C
【解析】A.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,A错误;
B.平衡时,其他条件不变,增加的浓度,增加的部分转化,转化率减小,B错误;
C.单位时间内消耗和的物质的量之比为时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C正确;
D.催化剂不能影响平衡移动,不影响物质转化率,D错误;
答案选C。
7.(24-25高三上·天津·期末)可用作烟气中的脱硝剂。200℃时,某恒容密闭容器中存在反应:。其反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.从反应过程看,是催化剂
B.决定总反应速率的是反应Ⅱ
C.反应Ⅱ的化学方程式为:
D.若反应是在恒温恒容密闭容器中进行,当容器内混合气体的密度恒定时反应达到平衡状态
【答案】A
【解析】A.由图可知反应I与反应生成,反应Ⅱ与反应生成,先消耗后生成,是催化剂,A正确;
B.由图知反应I活化能大于反应Ⅱ的活化能,反应I的反应速率比反应Ⅱ慢,总反应速率由反应I决定,B错误;
C.反应Ⅱ得失电子不守恒、质量不守恒,正确的反应方程式为:,C错误;
D.由方程式可知,反应中气体总质量不变,整个反应在恒容条件下气体密度是个定值,密度恒定时,不一定是平衡状态,D错误;
故选A。
8.(23-24高三上·天津河西·期末)模拟汽车尾气在催化剂作用下的反应。在的密闭容器中通入CO和NO,在内变化。下列说法正确的是
A.内
B.催化剂可提高CO的平衡转化率
C.达到平衡状态时,
D.体系中四种气体的浓度相等时即达到平衡状态
【答案】A
【解析】A.根据化学反应速率公式,求得,A正确;
B.催化剂能改变化学反应速率,不影响化学平衡的移动,不能提高CO的平衡转化率,B错误;
C.达到平衡状态时,,但不确定数值,C错误;
D.体系中四种气体的浓度不变时即达到平衡状态,浓度不一定相等,D错误;
故选A。
考向03 分析外界条件对化学平衡的影响
9.(24-25高三上·天津·阶段检测)在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷和乙醛,其反应过程中的能量变化如图所示(图中“”表示吸附态):
下列说法错误的是
A.增大压强,环氧乙烷的产率增大
B.使用银作催化剂能降低反应的活化能,增大反应速率
C.升高温度,乙烯的平衡转化率增大,环氧乙烷和乙醛的产率增大
D.相同条件下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷的决速步骤是
【答案】C
【分析】初始状态:和的相对能量为。中间体:相对能量为。
生成环氧乙烷()的路径:OMC→过渡态(实线路径):能量从升高到,活化能为。过渡态→:能量降至。:能量升至(脱附过程吸热)。
生成乙醛的路径:→过渡态(虚线路径):能量从升高到,活化能为。过渡态→:能量降至。:能量升至(脱附过程吸热)。
【解析】A.总反应方程式为:。这是一个气体分子数减小的反应(反应前1.5分子,反应后1分子)。根据勒夏特列原理,增大压强,平衡会向气体分子数减小的方向(正向)移动,因此环氧乙烷的产率会增大,A正确;
B.催化剂的基本作用原理就是通过改变反应路径来降低反应的活化能,从而增大有效碰撞频率,提高反应速率,B正确;
C.从图中可以看出,反应物(相对能量-16)到最终产物和的总能量都是降低的,说明这两个反应都是放热反应()。对于放热反应,升高温度,平衡会向吸热方向(逆向)移动。因此,乙烯的平衡转化率会减小,产物的产率也会减小,C错误;
D.决速步骤是反应历程中活化能最大(即反应最慢)的步骤。在生成的实线路径中,从到过渡态的活化能为;而在生成的虚线路径中,从到过渡态的活化能为。生成的这一步(→过渡态→)跨越的能垒()是生成过程中的最高能垒,决定了该分支的反应速率,D正确;
故答案选C。
10.(24-25高三上·天津南开·阶段检测)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶液中滴加稀硫酸,反应产生的气体直接通入溶液中,观察现象
产生白色沉淀
非金属性:
B
向溶液中滴入溶液5~6滴,加振荡,静置后取上层清液滴加KSCN溶液
溶液变红
与的反应有一定限度
C
向一密闭容器充入,保持温度不变,慢慢扩大容器体积
容器中气体颜色比开始时浅
平衡正向移动
D
等体积的HX和HY两种酸溶液分别与足量的锌反应
HX放出的多
酸性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.稀硫酸与反应生成,硫酸无挥发性,直接通入溶液生成硅酸沉淀,说明最高价氧化物对应水化物酸性:,最高价氧化物对应水化物酸性越强非金属性越强,故非金属性,A正确;
B.加入的量不足,过量,反应后仍有剩余,滴加溶液必然变红,无法证明与的反应有一定限度,B错误;
C.扩大容器体积,压强减小,平衡逆向移动,气体颜色变浅是因为容器体积增大导致浓度降低,并非平衡正向移动,C错误;
D.等体积等的酸,酸性越弱,酸的浓度越大,与足量反应放出越多,放出多说明酸性更弱,即酸性,D错误;
故选A。
11.(24-25高三上·天津南开·阶段检测)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:反应I:;反应Ⅱ:。在恒压条件下,按投料比进行反应,含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应I的
B.M点时,
C.加入合适的催化剂可由M点到P点
D.N点的物质的量是的2倍
【答案】B
【分析】如图,随着温度增加,CO的含量逐渐增加,可知反应I:平衡正向移动,该反应的正反应为吸热反应,,CH4的含量逐渐减小,可知反应Ⅱ:平衡逆向移动,该反应的正反应为放热反应,,据此回答。
【解析】A.由分析知,反应I的正反应为吸热反应,,A错误;
B.如图知,M点时,CO2的体积分数和CO的体积分数相等,均为50%,CH4的体积分数为0,说明发生了反应I,又因为起始时按的投料比进行反应,设开始时,二氧化碳与氢气的浓度都为1mol/L,由三段式:,此时,B正确;
C.催化剂不影响化学平衡,主要影响反应速率,故体积分数不会由M点到P点,C错误;
D.由图知,N点一氧化碳与甲烷的体积分数相等,结合反应方程式可知,生成水的总物质的量为甲烷的物质的量的3倍,D错误;
故选B。
12.(25-26高三上·天津南开·期末)用焦炭还原的反应为。向容积均为的甲、乙、丙三个容器中分别加入焦炭和一定量,恒温下测得各容器中随反应时间的变化情况如下表,的计量单位为。
容器
温度/
时间/
0
40
80
120
160
甲
4.00
3.00
2.20
1.60
1.60
乙
2.00
1.60
1.30
1.06
0.90
丙
4.00
2.90
2.00
2.00
2.00
下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.时,反应的平衡常数值为
C.增加焦炭的量可提高的平衡转化率
D.乙中内平均反应速率
【答案】D
【解析】A.对比甲和丙,丙反应速率更快,故温度。温度升高,平衡时从1.60 mmol增大到2.00 mmol,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,A错误;
B.甲容器平衡时为1.60 mmol,为0.0008 mmol/L,消耗2.40 mmol NO,生成N2和CO2各1.20 mmol,其物质的量浓度为0.0006 mmol/L,则平衡常数K= ,B错误;
C.焦炭为固体,增加其量不改变浓度,平衡不移动,无法提高NO转化率,C错误;
D.乙中内,,,,,由反应系数,D正确;
故选D。
考向04 合成氨条件的选择
13.(24-25高三上·天津·阶段检测)下列说法错误的是
A.工业制硫酸不能通过提高燃烧时的温度使直接转化为
B.工业合成氨时需要在高温下进行是因为合成氨的反应是吸热反应
C.工业上制备高纯硅的反应原理体现了温度对物质还原性强弱的影响
D.工业制氯气可以通过电解饱和食盐水实现
【答案】B
【解析】A.工业制硫酸和氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫,提高燃烧时的温度不能使FeS2直接转化为三氧化硫,A正确;
B.工业合成氨时需要在高温下进行是因为需要加快反应速率,考虑催化剂的效率和动力条件;合成氨反应是放热反应,B错误;
C.根据元素非金属性,硅的还原性强于单质碳。工业上制备高纯硅的反应原理是碳还原二氧化硅得粗硅,获得氯化硅后再用氢气还原,置换生成高纯硅,提现了温度对物质还原性的影响,C正确;
D.电解饱和食盐水可得氯气、氢气和氢氧化钠溶液,称为氯碱工业,D正确;
故选B。
14.下列有关合成氨工业的叙述,可用勒夏特列原理来解释的是
A.使用铁触媒,使和混合气体有利于合成氨
B.高压比常压条件更有利于合成氨的反应
C.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D.合成氨时,原料气必须经过净化
【答案】B
【解析】A.催化剂只能加快反应速率,不影响平衡移动,所以不能用勒夏特列原理解释,A项错误;
B.增大压强平衡向正反应移动,原料利用率提高,氨气产率增大,高压比常压条件更有利于合成氨的反应,可以用勒夏特列原理解释,B项正确;
C.合成氨放热,温度升高,平衡逆向移动,所以500℃左右比室温不利于合成氨的反应,不能用勒夏特列原理解释,C项错误;
D.合成氨时,原料气中的杂质可以使催化剂中毒,必须经过净化,催化剂不影响平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,D项错误;
故选B。
15.工业水煤气“液化反应”是在催化剂作用下,由CO2和H2可制得( )其主要反应如下:
主反应:
副反应:
下列说法错误的是
A.升高温度,副反应平衡正向移动
B.选择合适的催化剂可以降低反应的活化能
C.选择高压条件一定能够提高经济效益
D.选择合适的温度能够提高单位时间内产品的产量
【答案】C
【解析】A.副反应的,为吸热反应,升高温度平衡正向移动,A正确;
B.催化剂通过降低活化能加快反应速率,B正确;
C.主反应气体体积减小,高压利于主反应正向移动,但是高压会增加生产成本,经济效益未必提高,C错误;
D.选择合适的温度可以加快反应速率,可提高单位时间内产品的产量,D正确;
故选C。
16.合成氨生产流程示意图如下。
下列说法不正确的是
A.气体温度的大小:①<②<③
B.将原料气进行压缩、升温的目的;提高原料气的平衡转化率
C.冷却能分离出的原因:分子间可形成氢键,沸点远高于和,易液化
D.合成氨能耗较高的原因:分子中存在氮氮三键,键能大,破坏它需要较大的能量
【答案】B
【分析】干燥净化的氮气和氢气经过压缩机加压,目的是使后面的反应速率加快、平衡正向移动,提高反应物的转化率,经过热交换装置提高进入氮气和氢气的温度,从而降低生成氨气的温度,冷却混合气体,节省能源,从热交换器出来的氮气和氢气进入铁触媒发生合成氨反应,温度进一步提高,生成的氨气等混合气体进入热交换器进行热量交换,之后冷却使氨气液化分离,氮气和氢气循环使用。
【解析】A.根据分析可知①②③温度逐步提高,A正确;
B.将原料气进行压缩目的是提高原料气的平衡转化率、加快反应速率,该反应为放热反应,升温时平衡逆向移动,原料气的平衡转化率降低,升温的目的是提高化学反应速率,B错误;
C.分子间可形成氢键,沸点远高于和,易液化,故能冷却分离出NH3,C正确;
D.分子中存在氮氮三键,键能大,破坏它需要较大的能量,所以合成氨能耗较高,D正确;
故选B。
重难·创新演练
1.(24-25高三上·天津宝坻·阶段检测)下列实验设计不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
在水溶液中存在平衡
向的溶液中加入浓溶液,振荡试管,观察颜色变化
B
比较和的
向的溶液中滴加两滴等浓度的溶液,再滴加4滴等浓度溶液,观察现象
C
比较和的
用试纸测定相同浓度和溶液的
D
比较配位键和的稳定性
向溶液中加入少量固体,振荡,观察溶液颜色变化
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.向1mL 的溶液中加入1mL浓KI溶液,振荡试管,观察颜色变化,若KI溶液颜色变深,说明I2在水溶液中存在平衡,A能达到目的;
B.向2mL 0.1的NaCl溶液中滴加两滴等浓度的溶液,生成氯化银沉淀,再滴加4滴等浓度KI溶液,生成黄色沉淀,说明发生了沉淀的转化,AgI的溶解度小于AgCl,AgI的溶度积小于AgCl的溶度积,B能达到目的;
C.NaClO溶液具有漂白性,所以用pH试纸无法测定NaClO溶液的pH, C不能达到目的;
D.向CuSO4溶液中加入少量NaCl固体,振荡,溶液中生成,溶液由蓝色变为黄绿色,说明的稳定性大于,D能达到目的;
故选C;
2.(24-25高三上·天津·期末)可用作烟气中的脱硝剂。200℃时,某恒容密闭容器中存在反应:。其反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.从反应过程看,是催化剂
B.决定总反应速率的是反应Ⅱ
C.反应Ⅱ的化学方程式为:
D.若反应是在恒温恒容密闭容器中进行,当容器内混合气体的密度恒定时反应达到平衡状态
【答案】A
【解析】A.由图可知反应I与反应生成,反应Ⅱ与反应生成,先消耗后生成,是催化剂,A正确;
B.由图知反应I活化能大于反应Ⅱ的活化能,反应I的反应速率比反应Ⅱ慢,总反应速率由反应I决定,B错误;
C.反应Ⅱ得失电子不守恒、质量不守恒,正确的反应方程式为:,C错误;
D.由方程式可知,反应中气体总质量不变,整个反应在恒容条件下气体密度是个定值,密度恒定时,不一定是平衡状态,D错误;
故选A。
3.(2026·天津河西·三模)I、Ⅱ、Ⅲ三个容积均为2 L的恒容密闭容器中均投入1 mol和3 mol,在不同温度下发生反应:。反应10 min,测得各容器内的物质的量分别如图所示。下列说法正确的是
A.降低温度、减小压强均有利于提高的平衡转化率
B.10 min后,向容器Ⅲ中再加入1mol 和1mol ,此时反应正向进行
C.前10 min容器Ⅱ中的平均反应速率:
D.10 min时,容器I中:
【答案】D
【分析】三个容器容积、投料完全相同,仅温度不同,温度越高反应速率越快,达到平衡所需时间越短。随温度升高,10 min时的物质的量先减小后增大,说明时反应为平衡状态,10 min时反应未达平衡,温度升高反应速率加快,消耗量增大;时10 min反应随温度升高平衡逆向移动,平衡量增大,故正反应为放热反应,且正反应为气体分子数减小的反应。
【解析】A.该反应正反应为气体分子数减小的放热反应,降低温度平衡正向移动,有利于提高的平衡转化率,减小压强平衡逆向移动,的平衡转化率降低,A错误;
B.容器Ⅲ为平衡状态,平衡时,则,,容器容积为2 L,平衡常数。加入和后,浓度商,,反应逆向进行,B错误;
C.前10 min容器Ⅱ中,则,平均反应速率,C错误;
D.,时反应10 min达到平衡,温度越低反应速率越慢,故容器Ⅰ中10 min时反应未达平衡,反应正向进行,,D正确;
故选 D。
4.(2026·天津·三模)尿素是一种常用的氮肥,合成尿素包括如下两个基元反应:
①
②(慢)
在恒容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2,在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下合成尿素,单位时间内氨的转化率与温度的变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.NH3和CO2的转化率相同时,反应达到平衡状态
B.在较高温度下自发进行
C.c点时扩大容器的体积,总反应v正<v逆
D.增大CO2、NH3浓度对合成尿素的反应速率影响不大
【答案】C
【解析】A.初始投料比��(NH3):��(CO2)=2:1 ,与反应计量比一致,因此在任意时刻,两者的转化率始终相等[��(NH3)=��(CO2)],不能作为平衡判据,A错误;
B.总反应 ΔH = −102 kJ/mol<0,且气体分子数减少(ΔS<0)。根据 ΔG = ΔH−TΔS,高温下−TΔS>0 ,导致ΔG>0,反应不自发,B错误;
C.图中c点位于Cat1曲线下降段,表明温度高于400℃时反应已达平衡。扩大容器体积即降低压强,总反应为气体分子数减少的反应(3 mol→1 mol),平衡左移,故��正<��逆,C正确;
D.根据反应机理,总反应速率由慢反应②决定,但慢反应②的反应物由快反应①生成。增大和的浓度会使快反应①的平衡正向移动,导致慢反应②的反应物浓度增大,从而使总反应速率显著加快,D错误;
故选C。
5.(2026·天津·模拟预测)环六糊精()具有不对称的空腔结构,能够在水中包合某芳香族客体组装成超分子和。超分子组装过程示意图如图a所示、组装过程中两种超分子的浓度与时间关系如图b所示,下列说法错误的是
A.环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子
B.超分子组装过程的活化能:①>②
C.超分子Y浓度达到最大值时整个体系处于平衡状态
D.相同温度下超分子组装的平衡常数:①②
【答案】B
【解析】A.超分子是由两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚集体,则环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子,A正确;
B.由图b可知,较短时间内,组装生成的超分子X浓度大于超分子Y,说明超分子组装过程更容易生成超分子X,则超分子组装过程的活化能:①<②,B错误;
C.由题意和图像可知,整个过程是:客体+环六糊精,生成X和Y,由图b可知,X先迅速增多再减少,而Y刚开始不断增加直至平衡时保持不变。故当反应进行到一定时间后,超分子Y的浓度达到最大值并保持不变,此时反应达到平衡状态,C正确;
D.由图b可知,相同温度下达到平衡时超分子X的浓度小于超分子Y的浓度,即超分子组装过程向生成超分子X方向的反应程度较小,因此相同温度下超分子组装的平衡常数;①<②,D正确;
故选B。
6.(25-26高三下·天津·开学考试)在恒温密闭容器中,反应达到平衡。下列说法正确的是
A.维持恒容,加入一定量的PCl3,达新平衡时PCl5的浓度降低
B.维持恒压,加入一定量的氩气,达新平衡时PCl5的转化率减小
C.达平衡后,PCl5和PCl3的浓度保持不变
D.减小容积,达新平衡时PCl5的浓度降低
【答案】C
【解析】A.恒容条件下加入生成物,生成物浓度升高,平衡逆向移动,新平衡时的浓度升高,A错误;
B.恒压条件下加入氩气,容器容积增大,反应体系分压减小,平衡向气体分子数增多的正向移动,转化率增大,B错误;
C.可逆反应达到平衡的核心特征就是各组分的浓度保持不变,C正确;
D.减小容积(增大压强),体积直接减小,即使平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,外界改变占主导,新平衡时的浓度仍比原平衡大,D错误;
故选C。
7.(24-25高三上·天津南开·期末)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加的浓度,的转化率增大
C.单位时间内消耗和的物质的量之比为时,反应达到平衡状态
D.其他条件不变,使用高效催化剂,会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率
【答案】C
【解析】A.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,A错误;
B.平衡时,其他条件不变,增加的浓度,增加的部分转化,转化率减小,B错误;
C.单位时间内消耗和的物质的量之比为时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C正确;
D.催化剂不能影响平衡移动,不影响物质转化率,D错误;
答案选C。
8.(25-26高三上·天津·阶段检测)某温度下发生反应:3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,N2的转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示,下列说法中正确的是
A.将1molN2、3molH2置于1L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4kJ
B.平衡状态由A变到B时,平衡常数KA<KB
C.上述反应在达到平衡后,增大压强,H2的转化率增大
D.合成氨工业中常采用400~500℃的高温以提高原料的转化率
【答案】C
【解析】A.因为是可逆反应,所以不可能生成2mol氨气,因此放出的热量小于92.4kJ,A错误;
B.平衡常数只与温度有关系,所以平衡状态由A变到B时,平衡常数不变,B错误;
C.根据图象可知,增大压强氮气的转化率增大,平衡向正反应方向移动,氢气转化率提高,C正确;
D.升高温度,平衡向逆反应方向移动,合成氨工业中常采用400~500℃的高温,是因为催化剂在该温度下催化效率高,D错误;
答案选C。
真题·实战演练
1.(2022·天津·高考真题)向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ,反应达到平衡后,再通入一定量,达到新平衡时,下列有关判断错误的是
A.的平衡浓度增大 B.反应平衡常数增大
C.正向反应速率增大 D.的转化总量增大
【答案】B
【解析】A.平衡后,再通入一定量,平衡正向移动,的平衡浓度增大,A正确;
B.平衡常数是与温度有关的常数,温度不变,平衡常数不变,B错误;
C.通入一定量,反应物浓度增大,正向反应速率增大,C正确;
D.通入一定量,促进二氧化硫的转化,的转化总量增大,D正确;
故选B。
2.(2025·天津·高考真题)以苯为代表的挥发性有机污染物可以在Co3O4的催化作用下,与O2反应生成CO2和H2O,进一步将CO2转化成高附加值的化学品,可减少污染和碳排放。
Ⅱ.苯的催化氧化
Co3O4做催化剂时,在有、无光照条件下,苯的催化氧化产物相同,但反应历程不同。无光照条件下反应活化能为38 kJ/mol,有光照条件下反应活化能为26 kJ/mol。如图是290℃时,有、无光照条件下,苯的转化率随时间的变化曲线。
(2)光照条件下,对应的转化率曲线为___________(填“a”或“b”)。
(3)有、无光照条件下,两种反应历程的___________(填“相等”或“不等”)。
Ⅲ.CO2的转化
(4)CO2与H2反应可以合成甲醇:。一定温度下,等物质的量的CO2和H2在恒容密闭容器中发生上述反应达到平衡后,下列各操作有利于平衡正向移动的是___________(填序号)。
a.分离出甲醇 b.充入稀有气体 c.增加H2量 d.降低温度
【答案】(2)a
(3)相等
(4)acd
【解析】(2)活化能越低,反应速率越快,相同时间内反应物的转化率越高,无光照条件下反应活化能为38 kJ/mol,有光照条件下反应活化能为26 kJ/mol,所以有光照条件下反应速率更快,对应的转化率曲线为a,故答案为a。
(3)反应的焓变只与反应物与生成物的总能量有关,与反应历程无关,所以有、无光照条件下,两种反应历程的相等,故答案为相等。
(4)a.分离出甲醇,即减小生成物浓度,平衡正向移动,a符合题意;
b.恒温恒容条件下充入稀有气体,各反应物和生成物浓度不变,平衡不移动,b不符合题意;
c.增加H2量,即增大反应物浓度,平衡正向移动,c符合题意;
d.该反应的,降低温度,平衡正向移动,d符合题意;
故答案选acd。
3.(2023·天津·高考真题)工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下,其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。
Ⅱ.一定条件下,钒催化剂的活性温度范围是450~600℃。为了兼顾转化率和反应速率,可采用四段转化工艺:预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化,气体温度会迅速接近600℃,此时立即将气体通过热交换器,将热量传递给需要预热的SO2和O2,完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化,温度逐段降低,总转化率逐段提高,接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时,SO2转化率达到97%。
(5)气体经过每段的钒催化剂层,温度都会升高,其原因是______。升高温度后的气体都需要降温,其目的是______。
(6)采用四段转化工艺可以实现______(填序号)。
a.控制适宜的温度,尽量加快反应速率,尽可能提高SO2转化率
b.使反应达到平衡状态
c.节约能源
【答案】(5) 反应放热 保持钒催化剂活性温度,提高SO2转化率,保证反应速率
(6)ac
【解析】(5)通入催化剂层后,体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于:二氧化硫和氧气的反应是放热反应,反应释放能量使得温度升高;每轮反应后进行热交换降温的目的是:保持钒催化剂活性温度,提高SO2转化率,保证反应速率;
(6)a.由题目信息可知,在每段SO2向SO3转化的过程中,各段控制适宜的温度,温度逐段降低,可以保持钒催化剂的活性温度,保证SO2的转化率和反应速率均保持较高水平,故a正确;
b.由题目信息可知,反应转化率接近平衡转化率,也就是使得反应接近平衡状态,故b错误;
c.降温后的气体依次进行后三段转化,温度逐段降低,节约了能源,故c正确;
故选ac。
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第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动(专项训练)
目 录
模拟·基础演练
考向01 可逆反应及特点
考向02 化学平衡状态的判断
考向03 分析外界条件对化学平衡的影响
考向04 合成氨条件的选择
重难·创新演练
真题·实战演练
模拟·基础演练
考向01 可逆反应及特点
1.(2025·天津·模拟预测)下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
实验操作
实验现象
结论
向2 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入几滴0.1 mol·L-1的MgCl2溶液,产生白色沉淀,再加入几滴0.1 mol·L-1的CuCl2溶液
白色沉淀变为蓝色沉淀
溶度积的大小:Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
取10 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,滴加10滴0.1 mol·L-1 KI溶液,继续加入2 mL苯,振荡静置,取下层溶液,滴入AgNO3溶液
上层溶液呈紫红色,下层溶液滴入AgNO3溶液后生成黄色沉淀
FeCl3与KI反应有一定的限度
向淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加热一段时间后,加入新制的银氨溶液并水浴加热
无银镜出现
淀粉还没有水解
取久置的Na2O2粉末,向其中滴加盐酸
产生无色气体
Na2O2已经变质
A.A B.B C.C D.D
2.(2025·天津·模拟预测)下列实验方案能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方案
A
和酸性比较
相同条件下,分别取等体积和的饱和水溶液于试管中,测pH
B
检验铁锈中是否含Fe(Ⅱ)
将铁锈溶于浓盐酸,过滤后滤液中滴入溶液
C
测定中和反应热
用溶液滴定25.00 mL未知浓度的盐酸,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度数据
D
验证与反应属于可逆反应
将与混合,一定条件下充分反应后,将混合气体分别通入含有品红和氯化钡的溶液
A.A B.B C.C D.D
3.(25-26高三上·天津·期末)下列实验方案设计能达到相应实验目的的是
溶液
溶液
A.比较和的活动性
B.证明与反应存在一定的限度
C.验证苯环活化了羟基
D.探究浓度对反应速率的影响
A.A B.B C.C D.D
4.(25-26高三上·天津·阶段检测)根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计和结论都正确的是
方案设计
现象
结论
A
等体积的HX和HY两种酸
分别与足量的铁粉反应,用排水法收集气体
HX放出的氢气多且反应速率快
证明酸性是HX比HY弱
B
将的溶液和的溶液等体积混合,充分反应后,取少许混合液滴加溶液
产生黄色沉淀
验证与I的反应有一定限度
C
在容积不变的密闭容器中发生反应:向其中通入氩气
反应速率不变
说明化学反应速
率不受压强影响
D
加热盛有溶液的试管
溶液由蓝色变为黄色
(蓝色)+4Cl-=(黄色)说明上述反应的
A.A B.B C.C D.D
考向02 化学平衡状态的判断
5.(2026·天津·三模)尿素是一种常用的氮肥,合成尿素包括如下两个基元反应:
①
②(慢)
在恒容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2,在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下合成尿素,单位时间内氨的转化率与温度的变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.NH3和CO2的转化率相同时,反应达到平衡状态
B.在较高温度下自发进行
C.c点时扩大容器的体积,总反应v正<v逆
D.增大CO2、NH3浓度对合成尿素的反应速率影响不大
6.(24-25高三上·天津南开·期末)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加的浓度,的转化率增大
C.单位时间内消耗和的物质的量之比为时,反应达到平衡状态
D.其他条件不变,使用高效催化剂,会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率
7.(24-25高三上·天津·期末)可用作烟气中的脱硝剂。200℃时,某恒容密闭容器中存在反应:。其反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.从反应过程看,是催化剂
B.决定总反应速率的是反应Ⅱ
C.反应Ⅱ的化学方程式为:
D.若反应是在恒温恒容密闭容器中进行,当容器内混合气体的密度恒定时反应达到平衡状态
8.(23-24高三上·天津河西·期末)模拟汽车尾气在催化剂作用下的反应。在的密闭容器中通入CO和NO,在内变化。下列说法正确的是
A.内
B.催化剂可提高CO的平衡转化率
C.达到平衡状态时,
D.体系中四种气体的浓度相等时即达到平衡状态
考向03 分析外界条件对化学平衡的影响
9.(24-25高三上·天津·阶段检测)在银催化下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷和乙醛,其反应过程中的能量变化如图所示(图中“”表示吸附态):
下列说法错误的是
A.增大压强,环氧乙烷的产率增大
B.使用银作催化剂能降低反应的活化能,增大反应速率
C.升高温度,乙烯的平衡转化率增大,环氧乙烷和乙醛的产率增大
D.相同条件下,乙烯与氧气反应生成环氧乙烷的决速步骤是
10.(24-25高三上·天津南开·阶段检测)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向溶液中滴加稀硫酸,反应产生的气体直接通入溶液中,观察现象
产生白色沉淀
非金属性:
B
向溶液中滴入溶液5~6滴,加振荡,静置后取上层清液滴加KSCN溶液
溶液变红
与的反应有一定限度
C
向一密闭容器充入,保持温度不变,慢慢扩大容器体积
容器中气体颜色比开始时浅
平衡正向移动
D
等体积的HX和HY两种酸溶液分别与足量的锌反应
HX放出的多
酸性:
A.A B.B C.C D.D
11.(24-25高三上·天津南开·阶段检测)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:反应I:;反应Ⅱ:。在恒压条件下,按投料比进行反应,含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应I的
B.M点时,
C.加入合适的催化剂可由M点到P点
D.N点的物质的量是的2倍
12.(25-26高三上·天津南开·期末)用焦炭还原的反应为。向容积均为的甲、乙、丙三个容器中分别加入焦炭和一定量,恒温下测得各容器中随反应时间的变化情况如下表,的计量单位为。
容器
温度/
时间/
0
40
80
120
160
甲
4.00
3.00
2.20
1.60
1.60
乙
2.00
1.60
1.30
1.06
0.90
丙
4.00
2.90
2.00
2.00
2.00
下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.时,反应的平衡常数值为
C.增加焦炭的量可提高的平衡转化率
D.乙中内平均反应速率
考向04 合成氨条件的选择
13.(24-25高三上·天津·阶段检测)下列说法错误的是
A.工业制硫酸不能通过提高燃烧时的温度使直接转化为
B.工业合成氨时需要在高温下进行是因为合成氨的反应是吸热反应
C.工业上制备高纯硅的反应原理体现了温度对物质还原性强弱的影响
D.工业制氯气可以通过电解饱和食盐水实现
14.下列有关合成氨工业的叙述,可用勒夏特列原理来解释的是
A.使用铁触媒,使和混合气体有利于合成氨
B.高压比常压条件更有利于合成氨的反应
C.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D.合成氨时,原料气必须经过净化
15.工业水煤气“液化反应”是在催化剂作用下,由CO2和H2可制得( )其主要反应如下:
主反应:
副反应:
下列说法错误的是
A.升高温度,副反应平衡正向移动
B.选择合适的催化剂可以降低反应的活化能
C.选择高压条件一定能够提高经济效益
D.选择合适的温度能够提高单位时间内产品的产量
16.合成氨生产流程示意图如下。
下列说法不正确的是
A.气体温度的大小:①<②<③
B.将原料气进行压缩、升温的目的;提高原料气的平衡转化率
C.冷却能分离出的原因:分子间可形成氢键,沸点远高于和,易液化
D.合成氨能耗较高的原因:分子中存在氮氮三键,键能大,破坏它需要较大的能量
重难·创新演练
1.(24-25高三上·天津宝坻·阶段检测)下列实验设计不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
在水溶液中存在平衡
向的溶液中加入浓溶液,振荡试管,观察颜色变化
B
比较和的
向的溶液中滴加两滴等浓度的溶液,再滴加4滴等浓度溶液,观察现象
C
比较和的
用试纸测定相同浓度和溶液的
D
比较配位键和的稳定性
向溶液中加入少量固体,振荡,观察溶液颜色变化
A.A B.B C.C D.D
2.(24-25高三上·天津·期末)可用作烟气中的脱硝剂。200℃时,某恒容密闭容器中存在反应:。其反应过程的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.从反应过程看,是催化剂
B.决定总反应速率的是反应Ⅱ
C.反应Ⅱ的化学方程式为:
D.若反应是在恒温恒容密闭容器中进行,当容器内混合气体的密度恒定时反应达到平衡状态
3.(2026·天津河西·三模)I、Ⅱ、Ⅲ三个容积均为2 L的恒容密闭容器中均投入1 mol和3 mol,在不同温度下发生反应:。反应10 min,测得各容器内的物质的量分别如图所示。下列说法正确的是
A.降低温度、减小压强均有利于提高的平衡转化率
B.10 min后,向容器Ⅲ中再加入1mol 和1mol ,此时反应正向进行
C.前10 min容器Ⅱ中的平均反应速率:
D.10 min时,容器I中:
4.(2026·天津·三模)尿素是一种常用的氮肥,合成尿素包括如下两个基元反应:
①
②(慢)
在恒容密闭容器中充入2molNH3和1molCO2,在不同催化剂(Cat1、Cat2)作用下合成尿素,单位时间内氨的转化率与温度的变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.NH3和CO2的转化率相同时,反应达到平衡状态
B.在较高温度下自发进行
C.c点时扩大容器的体积,总反应v正<v逆
D.增大CO2、NH3浓度对合成尿素的反应速率影响不大
5.(2026·天津·模拟预测)环六糊精()具有不对称的空腔结构,能够在水中包合某芳香族客体组装成超分子和。超分子组装过程示意图如图a所示、组装过程中两种超分子的浓度与时间关系如图b所示,下列说法错误的是
A.环六糊精和客体通过分子间相互作用组装成超分子
B.超分子组装过程的活化能:①>②
C.超分子Y浓度达到最大值时整个体系处于平衡状态
D.相同温度下超分子组装的平衡常数:①②
6.(25-26高三下·天津·开学考试)在恒温密闭容器中,反应达到平衡。下列说法正确的是
A.维持恒容,加入一定量的PCl3,达新平衡时PCl5的浓度降低
B.维持恒压,加入一定量的氩气,达新平衡时PCl5的转化率减小
C.达平衡后,PCl5和PCl3的浓度保持不变
D.减小容积,达新平衡时PCl5的浓度降低
7.(24-25高三上·天津南开·期末)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加的浓度,的转化率增大
C.单位时间内消耗和的物质的量之比为时,反应达到平衡状态
D.其他条件不变,使用高效催化剂,会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率
8.(25-26高三上·天津·阶段检测)某温度下发生反应:3H2(g)+N2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol,N2的转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示,下列说法中正确的是
A.将1molN2、3molH2置于1L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4kJ
B.平衡状态由A变到B时,平衡常数KA<KB
C.上述反应在达到平衡后,增大压强,H2的转化率增大
D.合成氨工业中常采用400~500℃的高温以提高原料的转化率
真题·实战演练
1.(2022·天津·高考真题)向恒温恒容密闭容器中通入2mol 和1mol ,反应达到平衡后,再通入一定量,达到新平衡时,下列有关判断错误的是
A.的平衡浓度增大 B.反应平衡常数增大
C.正向反应速率增大 D.的转化总量增大
2.(2025·天津·高考真题)以苯为代表的挥发性有机污染物可以在Co3O4的催化作用下,与O2反应生成CO2和H2O,进一步将CO2转化成高附加值的化学品,可减少污染和碳排放。
Ⅱ.苯的催化氧化
Co3O4做催化剂时,在有、无光照条件下,苯的催化氧化产物相同,但反应历程不同。无光照条件下反应活化能为38 kJ/mol,有光照条件下反应活化能为26 kJ/mol。如图是290℃时,有、无光照条件下,苯的转化率随时间的变化曲线。
(2)光照条件下,对应的转化率曲线为___________(填“a”或“b”)。
(3)有、无光照条件下,两种反应历程的___________(填“相等”或“不等”)。
Ⅲ.CO2的转化
(4)CO2与H2反应可以合成甲醇:。一定温度下,等物质的量的CO2和H2在恒容密闭容器中发生上述反应达到平衡后,下列各操作有利于平衡正向移动的是___________(填序号)。
a.分离出甲醇 b.充入稀有气体 c.增加H2量 d.降低温度
3.(2023·天津·高考真题)工业上以硫黄为原料制备硫酸的原理示意图如下,其过程包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段。
Ⅱ.一定条件下,钒催化剂的活性温度范围是450~600℃。为了兼顾转化率和反应速率,可采用四段转化工艺:预热后的SO2和O2通过第一段的钒催化剂层进行催化氧化,气体温度会迅速接近600℃,此时立即将气体通过热交换器,将热量传递给需要预热的SO2和O2,完成第一段转化。降温后的气体依次进行后三段转化,温度逐段降低,总转化率逐段提高,接近平衡转化率。最终反应在450℃左右时,SO2转化率达到97%。
(5)气体经过每段的钒催化剂层,温度都会升高,其原因是______。升高温度后的气体都需要降温,其目的是______。
(6)采用四段转化工艺可以实现______(填序号)。
a.控制适宜的温度,尽量加快反应速率,尽可能提高SO2转化率
b.使反应达到平衡状态
c.节约能源
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第02讲 化学平衡状态、化学平衡的移动(专项训练)
参考答案
模拟·基础演练
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B
A
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重难·创新演练
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A
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C
C
C
真题·实战演练
1
B
2.(2)a
(3)相等
(4)acd
3.
(5) 反应放热 保持钒催化剂活性温度,提高SO2转化率,保证反应速率
(6)ac
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