内容正文:
逆向移动,丁烯的平衡产率减小,因此C错误,D正
确。(2)反应初期,H2可以活化催化剂,进料气中
(氢气较小,丁烷浓度大,反应向正反应方向进行的
n(丁烷)
程度大,丁烯产率升高;随着进料气中(氢气增大,
n(丁烷)
原料中过量的H会使反应平衡逆向移动,所以丁烯产率
下降。(3)590℃之前,温度升高时反应速率加快,生
成的丁烯会更多,同时由于反应是吸热反应,升高温度
平衡正向移动,平衡体系中会含有更多的丁烯。而温度
超过590℃时,丁烯会裂解生成短碳链烃类化合物,使
产率降低
”实验活动1探究景影响化学平衡移动
的因素
1.D2.B
3.A【解析】因为合成氨反应为反应前后气体体积
减小的反应,因而增大压强有利于提高N的转化率;恒
容容器B中的压强随反应的进行而逐渐减小,但恒压容
器A中的压强不变,因而容器A中N2的转化率较大,
故选A。
4.C【解析】a→a'过程中2NO2一N,O4,缩小容器
的容积,导致各种物质的浓度都增大,体系的压强也增
大,由于反应物的系数大,所以反应物NO2的浓度比生
成物的浓度增大得多,平衡向正反应方向移动,但平衡
移动的趋势是微弱的,达到新平衡时各物质(气体)的
浓度都比旧平衡时大,因此最终气体的颜色比原来深,
A错误;开始时NO(g)和Br2(g)颜色相同,容器的容积
减小的倍数相同,但a在压缩中有一定NO2转化成
NO4,b中不存在化学反应,导致a颜色应比b'中的略
浅,B错误;a→a过程中,平衡正向移动,使a'中气体
物质的量比a中要少,a'的压强比a的压强的2倍要小:
b和b'中物质的量相等,气体体积是原来的一半,则b
的气体的压强为b中气体的压强的2倍,C正确:两者
颜色一样深,并不意味着c(NO2)和c(Br2)相等,颜色深
的浓度不一定大,颜色浅的浓度不一定小,故a'中
的c(NO2)不一定比b'中的c(Br2)小,D错误。
5.D【解析】由第二阶段中,气态Ni(CO)4加热至
230℃制得高纯镍,反应Ni(s)+4CO(g)一Ni(CO)4(g)平衡
逆向移动,有利于高纯镍的生成,由此可知反应放热,
△H<0,故A正确;增加c(CO),平衡正向移动,有利
于粗镍转化为Ni(CO)4,故B正确;Ni(CO)4的沸点为
42.2℃,反应温度应大于沸点,便于分离出i(C0)4,
则第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,
选50℃,故C正确;加热至230℃制得高纯镍,可知
参考答案与解析。
第二阶段Ni(CO)4分解率较大,故D错误。
6.B【解析】完全相同的两个恒容容器甲和乙,已
知甲装有S02和O2各1g,乙装有S02和O2各2g,乙
中的量是甲的2倍,则乙中压强大,增大压强,平衡正
移,SO2的转化率增大,所以乙中SO2的转化率大于甲
中SO2的转化率,即a%<b%,故选B。
>"感知高考
高考真题、模拟题精练
1.A【解析】由图可知,3小时后异山梨醇浓度继
续增大,15h后异山梨醇浓度才不再变化,所以3h
时,反应②未达到平衡状态,即正、逆反应速率不相
等,A错误;图像显示该温度下,15h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、反应限度小于反应①,所以该温度下的平衡
常数:①>②,B正确:由图可知,在0~3h内异山梨醇
的浓度变化量为0.042 mol.kg,所以平均速率(异山梨
醇)=0.042 mol-kg=0.014mol-kgh,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,
所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率,D正确。
2C【解析】①A(g)=Mg)的K=名,②Ag)一
N(g)的K=色,②-①得到M(g)一N(g),则K=直=
左、
XM,平衡
三=,A正确;由图可知,0-时间段,生成M
k-1
和N的物质的量相同,由此可知,生成M和N的平均
反应速率相等,B正确;若加入催化剂,k增大,更有
利于生成M,则变大,但催化剂不影响平衡移动,
xM平商不变,C错误;若A(g)一→M(g)和A(g)→N(g)均
为放热反应,升高温度,两个反应均逆向移动,A的物
质的量分数变大,即xA平变大,D正确。
3.C【解析】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;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:增大H2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H2,C符合
题意;恒容充人惰性气体不改变各物质浓度,对平衡无
影响,D不符合题意。
4.A【分析】550℃时,曲线①物质的量是5mol,
根据原子守恒,n(C)=3mol,则其不可能是含碳微粒,
高中化学选择性必修(人教版)
故曲线①表示H2,温度升高,反应I平衡正移,反应Ⅱ
平衡逆向移动,CO物质的量增大,则曲线③代表CO
温度升高,反应Ⅲ逆向移动.CH4物质的量降低,则曲
线②代表CH4,据此解答。
【解析】550℃时,n(H2)=5mol,n(C02)=2.2mol,
n(CH4)=n(CO)=0.4mol,根据C原子守恒,可得n(CHsO)=
n(C)-n(CO)-n(C0)-n(CH=0,根据0原子守恒,
3
可得n(H0)=n(0)-2m(C0,)-n(C0-3nCH.02=7.2mol
1
(也可利用H原子守恒计算,结果相同),则α(HO)=
9mol-7.2molx1009%=20%,A正确;550℃时,n(C02)=
9 mol
2.2mol,n(C0)=0.4mol,则n(C02):n(C0)=11:2,B错
误;400-550℃范围,随温度升高,反应Ⅱ、Ⅲ平衡均
逆向移动,(CO2)增大,说明反应Ⅲ逆向移动程度更
大,则H,O的物质的量减小,C错误;增大压强,反应
I平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡不移动,反应Ⅲ平衡正向
移动,H的物质的量减小,D错误。
5.D【解析】由表可知,相同温度下,乙烷在发生
转化时,反应I更易发生,则反应活化能:I<Ⅱ,A
正确;由表可知,500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可
得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而
此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的
物质的量为0.18mol×80%=0.144mol,根据方程式可得,
生成乙烯的物质的量为0.144mol.则0-5min反应I的平
0.144mol
均速率为:(C)}0=2.88x10 mol-Lmin
B正确;其他条件不变,平衡后及时移除HO(g),反应
I正向进行,可提高乙烯的产率,C正确:其他条件不
变,增大投料比[n(CHs)n(CO2)]投料,平衡后CO2转
化率提高,CH转化率降低,D错误。
6.B【解析】一定条件下,增大水的浓度,能提高
CH的转化率,即x值越小,CH,的转化率越大,则x<
x2,A正确;b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量
都为1ol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物
浓度大,则反应速率:正>正,B错误;由图像可知,
x一定时,温度升高CH平衡转化率增大,说明正反应
为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大,温度相
同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:K<K=K,
C正确:该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时
压强发生改变,所以温度一定时,当容器内压强不变
时,反应达到平衡状态,D正确。
7.(1)<(2)反应放热,温度过高,平衡左移。
产率降低(或有副反应发生:或催化剂选择性低;或反应
72
未达平衡)(3)①IV②BD③1.98④0.025
【解析】(1)根据表格中的数据,反应温度升高反
应的平衡常数减小,说明反应向逆反应方向移动,又因
升高温度向吸热反应方向移动,故逆反应为吸热反应,
正反应为放热反应,该反应的△H<0。
(2)根据表格中的平衡常数,反应温度在500K
时,平衡常数K<1.3×103,此时平衡常数过小,反应未
达到平衡,导致乙二醇产率过低;或温度过高,平衡左
移,产率降低;或催化剂的催化活性下降,导致乙二醇
产率过低:或有副反应发生。
(3)①已知Ⅱ为乙二醇的选择性曲线,观察Ⅱ和Ⅳ
可知,随着反应的进行MG逐渐转化为乙二醇,故曲线
IV表示MG的选择性,曲线Ⅲ代表的物质在一定温度后
开始产生,则曲线Ⅲ为乙醇的选择性曲线。则曲线I表
示DMO的实际转化率曲线,随着温度升高,I曲线的
变化趋势为上升后逐渐平衡,此时说明DMO的转化率
趋于恒定。
②根据图示,降低温度,DMO的转化率降低,A
不符合题意:增大压强,反应体系中单位体积内活化
分子数增加,化学反应速率加快,DMO的转化率增
大,B符合题意;减小初始的氢酯比导致体系中氢含
量下降,DMO的转化率降低,C不符合题意;A点时
DMO的转化率为80%,升高温度后转化率持续上升说
明A点时反应未平衡,延长原料和催化剂的反应时间
可以促进反应的继续进行,增大DMO的转化率,D符
合题意。
③483K时,DMO的实际转化率为99%,设起始投
人反应的DMO为100mol,则出口处流出的乙醇的物
质的量为100mol×99%x2%=1.98mol,此时还有1mol
DMO未反应从出口流出,因此出口处n(乙醇)=198mo
n(DMO)1 mol
1.98。
④设初始时H2与DMO的投料分别为52.4mol和
1mol,A点时DMO的实际转化率为80%,MG和乙二
醇的选择性为50%,假设该反应分步进行,第一步发生
DMO转化为MG,可写出如下关系:
DMO(g)+2H2 (g)=MG(g)+CHOH(g)
起始(mol)152.4
0
0
反应(mol)0.81.6
0.80.8
终了(mol)
0.250.8
0.80.8
第二步反应,MG转化为乙二醇,可写出如下关系:
MG(g)+2H2(g)一乙二醇(g)+CHOH(g)
起始(mol)0.850.8
0
0.8
反应(mol)
0.40.8
0.4
0.4
终了(mol)0.450.0
0.4
1.2
这时,体系中DMO的物质的量为0.2mol、MG的
物质的量为0.4mol、H2的物质的量为50.0mol、CHOH
的物质的量为1.2mol、乙二醇的物质的量为0.4mol,
体系中总物质的量为0.2+0.4+50.0+1.2+0.4=52.2mol。
第三章水溶液中
"第一节
电离平衡
基础练习
1.C【解析】铁是单质,不是电解质,故A错
误;氨气本身不能电离产生自由移动的离子,属于非
电解质,故B错误;碳酸钙为盐,溶于水的部分能完
全电离,属于强电解质,磷酸水溶液中只能部分电
离,属于弱电解质,酒精在水溶液中和熔融状态下不
能导电,且为化合物,是非电解质,故C正确;水是
弱电解质,故D错误。
2.D【解析】KCI溶液在水分子作用下电离成钾离
子和氯离子,故A错误;SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫
酸能部分电离成离子,而二氧化硫不能电离,故二氧化
硫属于非电解质,故B错误:强电解质是指在水溶液中
或熔融状态下能完全电离,硫酸钡属于强电解质,虽在
水溶液中很难溶解,但溶于水的部分能完全电离,故C
错误;纯净的强电解质在液态时,若为共价化合物则不
导电,若为离子化合物则导电,故D正确。
3.A【解析】向盐酸中加入醋酸钠晶体,醋酸钠和
盐酸反应生成醋酸,导致溶液中c(H)减小,向醋酸中
加人醋酸钠,能抑制醋酸电离,导致其溶液中℃(H)减
小,故A正确;HC1是强酸,不存在电离平衡,升高温
度不影响盐酸中C(H),醋酸是弱酸,其水溶液中存在
电离平衡,升高温度,促进醋酸电离,导致醋酸溶液中
氢离子浓度增大,故B错误;c(H)相同、体积相同的醋
酸和盐酸两种溶液分别加水稀释,溶液中氢离子浓度减
小,pH都增大,故C错误;c(F)相同、体积相同的醋
酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,且二者都是一元
酸,所以分别与足量的锌反应,醋酸产生的氢气比盐酸
多,故D错误。
4.C【解析】一水合氨是弱碱,书写离子方程式时
不能拆写,应为A1+3NH·H,O=A1(OH)3↓+3NH,A
错误:加水稀释虽然能促进氨水的电离,但c(NH)和
c(OH)都减小,即c(NH)·c(OH)减小,B错误;中和
反应均为放热反应,C正确:因为一水合氨为弱碱,部
分电离,所以0.10molL1的氨水中c(OH)远远小于
0.10molL,D错误。
参考答案与解析。
用物质的量分数代替浓度计算反应的浓度商Q=
0.4 mol 1.2 mol
52.2mol*52.2mol
—≈0.025。
器删×
52.2 mol
的离子反应与平衡衡
5.D【解析】1mol·L的醋酸溶液中c(H)约为
103molL,说明CH,COOH部分发生电离,则CHC0OH
是弱电解质,A正确;醋酸溶液中存在CH,COOH分子,
说明CH COOH未完全发生电离,则CH,COOH是弱电
解质,B正确:Zn与醋酸溶液发生的反应为Zn+2CH,COOH
一(CH,COO)2Zn+H2↑,标准状况下112mLH2的物质
的量为0.005mol,则参与反应的n(CH,COOH)=
0.01mol:10mLc(H+)=0.1mol·L1的醋酸溶液中,
CH,COOH电离产生的n(H*)=0.01Lx0.1mol.L-l=
0.001mol,则有n(H)<n(CH,COOH),说明CH,COOH
部分发生电离,则CH,COOH是弱电解质,C正确;
10mL0.1mol·L1的醋酸溶液与10mL0.1mol·L1的
NaOH溶液中,n(CH,COOH)=n(NaOH)=0.01Lx0.1molL
=0.001mol,二者能恰好完全反应,只能说明CH,COOH
为一元酸,不能证明CH,COOH是弱电解质,D错误。
6.(1)“0”点处醋酸未电离,无离子存在
(2)c<a<b(3)c(4)①加少量NaOH固体②加
少量NaCO,③加人Zn、Mg等金属
【解析】溶液的导电能力主要由离子浓度来决定,
题目中的图像说明冰醋酸加水稀释过程中,离子浓度随
着水的加入先逐渐增大到最大值又逐渐减小,故c(H)
是6点最大,e点最小,这是因为:H)的,加水
稀释,醋酸的电离平衡正向移动,n(H)增大使c(H)有
增大的趋势,而V(aq)增大则使c(H)有减小的趋势。
c(H)是增大还是减小,取决于这两种趋势中哪一种占
主导地位。在“0”点时,未加水,只有醋酸,因醋酸
未发生电离,没有自由移动的离子存在,故不能导电;
要使CH,COO的浓度增大,可通过加入OH、活泼金属
等使平衡正向移动。
7.(1)HC10溶液(2)正盐c(H)c(HPO)
c(HPO;)
(3)B(4)大于c(H)相同的醋酸和HX溶液稀释
相同的倍数,HX溶液的c(田)变化更大
【解析】(1)据电离平衡常数可知,三种酸由强
到弱的顺序为亚磷酸、醋酸、次氯酸,所以浓度均为
0.1molL的CH COOH、HC1O、HPO3溶液中,c(H)
最小的是HC1O溶液。(2)亚磷酸(H,PO,)为二元酸,
73N
高中化学选择性必修1(人教版)
感知高考
高考真题、模拟题精练
1.(2024·黑吉辽)异山梨醇是一种由生物质
加入A(g)
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
M(g)-
Ag)色Ng)
k2
示,15h后异山梨醇浓度不再变化。下
tN平商
N
列说法错误的是()
M平商
反应①
1,4失水山梨醇反应2异山梨醉
山梨醇
反应③副产物
0.10
反应时间()
0.08
第2题图
0.06
一山梨醇
--1,4-失水山梨醇
异山梨醇
下列说法错误的是()
0.04
(3,0.042》
副产物
0.02
A.该条件下平值=kk2
xM,平衡kk2
10
15
B.O~t1时间段,生成M和N的平均反应
时间h
速率相等
第1题图
C.若加入催化剂,,增大,k2不变,则
A.3h时,反应②正、逆反应速率相等
名和xM,平衡均变大
B.该温度下的平衡常数:①>②
D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为
C.0~3h平均速率(异山梨醇)=0.014
放热反应,升高温度则xA,平衡变大
mol.kg.h
3.(2025·甘肃)C02加氢转化成甲烷,是综
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”
2.(2025·安徽)恒温恒压密闭容器中,t=0
的重要方式。525℃、101kPa下,C02(g)
时加入A(g),各组分物质的量分数x随反
+4H2(g)=CH(g)+2H0(g)△H=-185
kJ/mol。反应达到平衡时,能使平衡向正
应时间t变化的曲线如图(反应速率v=
kx,k为反应速率常数)。
反应方向移动的是()
A.减小体系压强
B.升高温度
C.增大H2浓度
D.恒容下充入惰性气体
44)练
第二章化学反应速率与化学平衡。
4.(2025·江苏)甘油(CH03)水蒸气重整
△H2>0
获得H2过程中的主要反应:
向容积为10L的密闭容器中投入2mol
反应I CHO3(g)=3C0(g)+4H(g)
CH,和3 mol CO2,不同温度下,测得
△H>0
5min时(反应均未平衡)的相关数据见
反应Ⅱ
CO(g)+H2O(g)-CO2(g)+H2(g)
下表,下列说法不正确的是(
)
△H<0
400
反应ⅢCO2(g)+4H(g)=CH,(g)+2HO(g)
温度/℃
500
600
△H<0
乙烷转化率/%
2.2
9.0
17.8
1.0x105Pa条件下,1 mol C,HsO3和9mol
乙烯选择性/%
92.6
80.0
61.8
H,O发生上述反应达平衡状态时,体系
中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温
注:乙烯选择性
度变化的理论计算结果如图所示。下列
转化为乙烯的乙烷的物质的量×100%
说法正确的是()》
转化的乙烷的总物质的量
A.反应活化能:I<Ⅱ
B.500℃时,0~5min反应I的平均速率
50,5.0)
为:v(C2H4)=2.88×103molL1.min
Cd(55d2.21
C.其他条件不变,平衡后及时移除HO(g),
1(5500.4)
可提高乙烯的产率
400
450500550600650700
T/℃
D.其他条件不变,增大投料比[n(CH6)/
第4题图
n(CO2)]投料,平衡后可提高乙烷转
化率
A.550℃时,H,0的平衡转化率为20%
B.550℃反应达平衡状态时,n(C02):
6.(2023·湖南)向一个恒容密闭容器中加入
1 mol CH4和一定
n(C0)=11:25
量的H0,发生
C.其他条件不变,在400~550℃范围,
反应:CH4(g)+
平衡时HO的物质的量随温度升高而
盆
H2O(g)-CO(g)
增大
+3H(g)。CH的
D.其他条件不变,加压有利于增大平衡
平衡转化率按不
T/K
时H2的物质的量
第6题图
5.(2024·浙江)二氧化碳氧化乙烷制备乙
同投料比xx=nC)】
随温度的变化曲
n(HO)
烯,主要发生如下两个反应:
线如图所示。下列说法错误的是()
I.C2H6(g)+CO2(g)-C2H,(g)+CO(g)+
A.x1<2
HO(g)△H1>0
B.反应速率:t正<)正
Ⅱ.CH6(g)+2CO2(g)=4C0(g)+3H2(g)
C.点a、b、c对应的平衡常数:K<K=K。
5
高中化学选择性必修(人教版)
D.反应温度为T,当容器内压强不变时,
的实际转化率及MG、乙二醇、乙醇
反应达到平衡状态
的选择性随温度的变化曲线如图所
7.(2025·黑吉辽蒙·节选)乙二醇是一种重
示[某物质的选择性=生度(该物质)
要化工原料,以合成气(CO、H2)为原
n消耗(DMO)
料合成乙二醇具有重要意义。
×100%]。
I.直接合成法:2C0(g)+3H(g)化翻
483,99
100
HOCHCH2OH(g),不同温度下平衡常数
80
如下表所示。
60
A(450,50)
40:
温度
298K
355K
400K
20
(483,2】
平衡常数
6.5×101
1.0
1.3×103
443
463
483
503
523
温度/K
(1)该反应的△H
(填“>”或
第7题图
“<”)0
①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性,
(2)实验表明,在500K时,即使压强
则曲线
(填图中标号,
(34MPa)很高乙二醇产率(7%)
下同)表示DMO的转化率,曲线
也很低,可能的原因是
表示MG的选择性。
②有利于提高A点DMO转化率的
(答出1条即可)。
措施有
(填字母)。
Ⅱ.间接合成法:用合成气和O2制备的
A.降低温度
DMO合成乙二醇,发生如下3个均放热
B.增大压强
的连续反应,其中MG生成乙二醇的反
C.减小初始氢酯比
应为可逆反应。
D.延长原料与催化剂的接触时间
COOCH,+2H2 CH.OH +2H2 CH.OH +H:CH3
COOCH-CH OH COOCH-CH OH CHOH-HO CHOH
③483K时,出口处n(乙醇)的值为
n(DMO)
DMO(g)
MG(g)
乙二醇(g)
乙醇(g)
(精确至0.01)。
(3)在2MPa、Cu/SiO2催化、固定流速条
④A点反应MG(g)+2H2(g)=
件下,发生上述反应,初始氢酯比
HOCHCH2OH(g)+CH,OH(g)的浓
〉、=52.4,出口处检测到DM0
度商Q=
(用物质的量分
n(DMO)
数代替浓度计算,精确至0.001)。
46)练