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易錯(cuò)專(zhuān)題05平衡狀態(tài)和平衡圖像聚焦易錯(cuò)點(diǎn):?易錯(cuò)點(diǎn)一化學(xué)平衡的移動(dòng)?易錯(cuò)點(diǎn)二平衡圖像典例精講易錯(cuò)點(diǎn)一化學(xué)平衡的移動(dòng)【易錯(cuò)典例】例1(2023上·重慶渝中·高二重慶巴蜀中學(xué)??茧A段練習(xí))下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是A.Fe(SCN)3溶液中加入少量固體KSCN后顏色變深B.把食品存放在冰箱里可延長(zhǎng)保質(zhì)期C.合成氨反應(yīng),為提高原料的轉(zhuǎn)化率,理論上應(yīng)采取降低溫度的措施D.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的過(guò)程中,使用過(guò)量的空氣以提高SO2的利用率【解析】A.Fe(SCN)3溶液中存在化學(xué)平衡Fe(SCN)3Fe3++3SCN-,加入固體KSCN后SCN-濃度增大,平衡逆向移動(dòng),溶液顏色變深,可用勒夏特列原理解釋?zhuān)珹正確;B.食物放在冰箱中保存,溫度較低時(shí)反應(yīng)速率慢,食品變質(zhì)速率慢,可延長(zhǎng)保質(zhì)期,不能用勒夏特列原理解釋?zhuān)珺錯(cuò)誤;C.合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度化學(xué)平衡正向移動(dòng),原料轉(zhuǎn)化率提高,可用勒夏特列原理解釋?zhuān)珻正確;D.工業(yè)上生產(chǎn)硫酸,使用過(guò)量的空氣,增大了氧氣的濃度,則二氧化硫與氧氣反應(yīng)生成三氧化硫的化學(xué)平衡正向移動(dòng),二氧化硫的轉(zhuǎn)化率提高,可用勒夏特列原理解釋?zhuān)珼正確;故答案選B?!窘忸}必備】化學(xué)平衡的移動(dòng)1.定義:可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后,若反應(yīng)條件(如溫度、壓強(qiáng)、濃度等)發(fā)生了變化,平衡混合物中各組分的濃度也會(huì)隨之改變,從而在一段時(shí)間后達(dá)到新的平衡狀態(tài)。這種由原平衡狀態(tài)向新平衡狀態(tài)的變化過(guò)程,叫做化學(xué)平衡的移動(dòng)。2.化學(xué)平衡移動(dòng)實(shí)質(zhì):化學(xué)平衡移動(dòng)是由于濃度、溫度、壓強(qiáng)的變化使可逆反應(yīng)從一種平衡狀態(tài)變?yōu)榱硪黄胶鉅顟B(tài)的過(guò)程。平衡移動(dòng)的實(shí)質(zhì)因?yàn)闂l件的變化打破了正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率相等的關(guān)系。υ(正)>υ(逆),正向移動(dòng);υ(正)<υ(逆),平衡逆向移動(dòng)。3.勒夏特列原理(化學(xué)平衡移動(dòng)原理):如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng)、以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。對(duì)可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)4.勒夏特列原理(化學(xué)平衡移動(dòng)原理)的應(yīng)用:(1)調(diào)控反應(yīng):根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的條件以及化學(xué)平衡移動(dòng)原理,可調(diào)控工業(yè)反應(yīng)使之效益最大化。如合成氨工業(yè)中加入催化劑提高反應(yīng)速率,溫度控制在500℃左右,既考慮了反應(yīng)速率又兼顧了催化劑的活性的最佳溫度,充入過(guò)量N2以提高H2的轉(zhuǎn)化率等。(2)判物質(zhì)狀態(tài):由壓強(qiáng)的改變,根據(jù)平衡移動(dòng)的方向,可以判斷反應(yīng)物或生成物的狀態(tài)。(3)判化學(xué)計(jì)量數(shù):由壓強(qiáng)的改變,根據(jù)平衡移動(dòng)的方向,可以判斷方程式中某氣體物質(zhì)的計(jì)量數(shù)或反應(yīng)物和生成物之間的計(jì)量數(shù)的大小關(guān)系。(4)判ΔH符號(hào):由溫度的改變,根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)的方向,可以判斷正反應(yīng)或逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。5.合成氨適宜條件的選擇(1)選擇依據(jù):從提高反應(yīng)速率的角度分析,提高反應(yīng)溫度、使用催化劑、適當(dāng)提高氮?dú)浔?;從平衡移?dòng)的角度分析,降低溫度、提高壓強(qiáng)和適時(shí)分離反應(yīng)產(chǎn)物氨;從實(shí)際生產(chǎn)的角度分析,溫度和壓強(qiáng)要與生產(chǎn)實(shí)際相適應(yīng)。(2)選擇原則:能加快反應(yīng)速率;提高原料的利用率;提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量;對(duì)設(shè)備條件要求不能太高。(3)合成氨的適宜條件:使用催化劑;適宜的壓強(qiáng):2×107~5×107Pa;適宜的溫度:500℃左右;及時(shí)分離出氨和及時(shí)補(bǔ)充氮?dú)夂蜌錃??!咀兪酵黄啤?.(2023上·甘肅武威·高二天祝藏族自治縣第一中學(xué)校聯(lián)考期中)在密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):,有關(guān)下列圖像的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.依據(jù)圖a可判斷正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.在圖b中,虛線(xiàn)可表示使用了催化劑C.若正反應(yīng)的△H<0,圖c可表示升高溫度使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D.由圖d中混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量隨溫度的變化情況,可推知正反應(yīng)的△H>0【詳解】A.依據(jù)圖像分析,溫度升高,正、逆反應(yīng)速率均增大,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,平衡逆向進(jìn)行,則逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),A正確;B.使用催化劑可使化學(xué)反應(yīng)速率增大,可以縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,化學(xué)平衡不移動(dòng),所以虛線(xiàn)可表示使用了催化劑,B正確;C.若正反應(yīng)的△H<0,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),正逆反應(yīng)速率均增大,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,圖像符合反應(yīng)速率的變化,C正確;D.升高溫度,平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,氣體總質(zhì)量不變,說(shuō)明氣體物質(zhì)的量變大,所以平衡逆向移動(dòng),逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),△H<0,D錯(cuò)誤。故選D。易錯(cuò)點(diǎn)二平衡圖像【易錯(cuò)典例】例2(2023上·江西景德鎮(zhèn)·高二統(tǒng)考期中)向一恒容密閉容器中加入和一定量的,發(fā)生反應(yīng):。的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比隨溫度的變化曲線(xiàn)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.反應(yīng)速率:B.C.點(diǎn)a、b、c對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù):D.反應(yīng)溫度為,當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)【詳解】由題圖可知,投料比不變時(shí),隨溫度的升高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大,所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng);在相同的溫度下,投料比減小,相當(dāng)于在CH4的投料量不變的情況下增大H2O的投料量,當(dāng)反應(yīng)物不止一種時(shí),其他條件不變,增大其中一種氣態(tài)反應(yīng)物的投料量會(huì)增大其他反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,同時(shí)降低自身平衡轉(zhuǎn)化率,故投料比x越小,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率越大。A.點(diǎn)b、c均為平衡狀態(tài),v正=v逆,點(diǎn)bCH4的平衡轉(zhuǎn)化率大于點(diǎn)c,兩點(diǎn)CH4的投料量相同,則反應(yīng)產(chǎn)物CO、H2的平衡濃度:點(diǎn)b>點(diǎn)c,兩點(diǎn)溫度相同,故,A錯(cuò)誤;B.由題圖可知,點(diǎn)b對(duì)應(yīng)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率大于點(diǎn)c,結(jié)合分析可知,點(diǎn)b對(duì)應(yīng)投料比小于點(diǎn)c,故,B正確;C.由分析可知,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),隨溫度升高,平衡常數(shù)增大,又由點(diǎn)b、c溫度相同,則平衡常數(shù):Ka<Kb=Kc,C正確;D.該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的反應(yīng),恒溫恒容條件下,隨反應(yīng)進(jìn)行容器內(nèi)壓強(qiáng)改變,當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D正確;故選A。【解題必備】化學(xué)平衡圖像1.圖像類(lèi)型:(1)速率—時(shí)間圖:此類(lèi)圖象定性揭示了v正、v逆隨時(shí)間(含條件改變對(duì)速率的影響)變化的規(guī)律,體現(xiàn)了平衡的“動(dòng)、等、定、變”的基本特征,以及平衡移動(dòng)的方向等。(2)含量-時(shí)間-溫度(壓強(qiáng))圖:圖象能說(shuō)明平衡體系中各組分(或某一成分)在反應(yīng)過(guò)程中的變化情況。C%指產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù);B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù),此類(lèi)圖象要注意各物質(zhì)曲線(xiàn)的折點(diǎn)(達(dá)平衡)時(shí)刻相同,各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及其比例符合化學(xué)方程式中的計(jì)量數(shù)關(guān)系。(3)恒壓(溫)圖:該類(lèi)圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(α),橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(p),常見(jiàn)類(lèi)型有:(4)速率—溫度(壓強(qiáng))圖:(5)其他圖:如圖所示曲線(xiàn)是其他條件不變時(shí),某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)的關(guān)系曲線(xiàn),圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn),表示v(正)>v(逆)的點(diǎn)是3,表示v(正)<v(逆)的點(diǎn)是1,而2、4點(diǎn)表示v(正)=v(逆)。2.解題方法:(1)看圖像:一看軸,即縱、橫坐標(biāo)的意義;二看點(diǎn):即起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn);三看線(xiàn),即線(xiàn)的走向和變化趨勢(shì);四看輔助線(xiàn),即等溫線(xiàn)、等壓線(xiàn)、平衡線(xiàn)等;五看量的變化,如濃度變化、溫度變化、轉(zhuǎn)化率變化、物質(zhì)的量的變化等。(2)依據(jù)圖像信息,利用平衡移動(dòng)原理,分析可逆反應(yīng)的特征:吸熱還是放熱,氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大、減小還是不變,有無(wú)固體或純液體參加或生成等。(3)先拐先平:在化學(xué)平衡圖像中,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的反應(yīng)先達(dá)到平衡,可能是該反應(yīng)的溫度高、濃度大、壓強(qiáng)大或使用了催化劑。(4)定一議二:勒夏特列原理只適用于一個(gè)條件的改變,所以圖像中有三個(gè)變量,先固定一個(gè)量,再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系?!咀兪酵黄啤?.(2023上·遼寧鞍山·高二鞍山一中??计谥校┮阎铣砂狈磻?yīng):,反應(yīng)速率方程為(k為常數(shù),隨溫度的升高而增大)。下圖表示在恒壓密閉容器中,不同溫度下,達(dá)到平衡時(shí)的體積百分?jǐn)?shù)與投料比的關(guān)系。有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.該反應(yīng)低溫可自發(fā)B.其他條件不變,減小可使合成氨速率加快C.的大小關(guān)系為D.C點(diǎn)時(shí)的平衡轉(zhuǎn)化率為D【詳解】投料比=3,即等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí),平衡時(shí)氨氣的體積分?jǐn)?shù)最大。合成氨的反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高,平衡逆向移動(dòng),平衡時(shí)氨氣的體積分?jǐn)?shù)越小,故點(diǎn)A.B所在的曲線(xiàn)溫度低于點(diǎn)C所在的曲線(xiàn)。A.合成氨是放熱,熵減的反應(yīng),該反應(yīng)低溫可自發(fā),A正確;B.由速率方程可知,氨氣濃度越大,速率越小,其他條件不變,減小c(NH3)可使合成氨速率加快,B正確;C.由分析可知,A.B點(diǎn)溫度相同,平衡常數(shù)相等,C點(diǎn)溫度更高,平衡常數(shù)更小,C正確;D.設(shè)起始投料n(H2)=3mol,n(N2)=1mol,氫氣的轉(zhuǎn)化率為x,列三段式平衡時(shí)氨氣的體積分?jǐn)?shù)==25%,解得x=0.4,故的平衡轉(zhuǎn)化率為,D錯(cuò)誤;故選D。習(xí)題精練1.(2023上·福建福州·高二福州高新區(qū)第一中學(xué)(閩侯縣第三中學(xué))校聯(lián)考期中)用催化還原法消除氮氧化物,發(fā)生反應(yīng):,相同條件下,在3L恒容密閉容器中,選用不同催化劑,產(chǎn)生的量隨時(shí)間變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.該反應(yīng)的活化能大小順序是:B.增加反應(yīng)物的量,使活化分子百分?jǐn)?shù)增加,有效碰撞增多,反應(yīng)速率加快C.當(dāng)時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡D.若反應(yīng)在恒容絕熱的密閉容器中進(jìn)行,當(dāng)K值不變時(shí),說(shuō)明已達(dá)到平衡2.(2022上·湖南·高二校聯(lián)考期中)已知反應(yīng):
,溫度不同(T2>T1)。下列圖像正確的是A. B.C. D.3.(2023上·陜西西安·高二西安中學(xué)??计谥校?duì)于可逆反應(yīng):,下列圖象中正確的是A. B.C. D.4.(2023上·上海長(zhǎng)寧·高二上海市延安中學(xué)??计谥校┖闳菝荛]容器中,與在不同溫度下發(fā)生反應(yīng):,達(dá)到平衡時(shí),各組分的物質(zhì)的量濃度(c)隨溫度(T)變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大B.曲線(xiàn)Y表示隨溫度的變化關(guān)系C.其他條件不變,與在℃下反應(yīng),達(dá)到平衡D.其他條件不變,提高的濃度,可提高的平衡轉(zhuǎn)化率5.(2023上·江西宜春·高二上高二中??茧A段練習(xí))在一定條件下,向某恒容密閉容器中充入、,發(fā)生反應(yīng),測(cè)得反應(yīng)時(shí),不同溫度下氫氣的轉(zhuǎn)化率如圖所示。[已知:該反應(yīng)的速率方程、,、只與溫度有關(guān)]下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.圖中a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的由大到小的順序?yàn)锽.該反應(yīng)的ΔH<0C.溫度下,起始時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為,,則該溫度下D.升高溫度或增大壓強(qiáng),都可以提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率6.(2023上·江西宜春·高二上高二中??茧A段練習(xí))向絕熱恒容密閉容器(絕熱容器指該容器可阻止熱量的傳遞,散失,對(duì)流)中通入和,在一定條件下發(fā)生反應(yīng),正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如圖所示,下列結(jié)論中正確的個(gè)數(shù)為①反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到反應(yīng)進(jìn)行的限度②濃度:a點(diǎn)小于c點(diǎn)③反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量④,ab段的消耗量小于bc段的消耗量⑤混合物顏色不再變化,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡⑥體系壓強(qiáng)不再變化,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡A.2個(gè) B.3個(gè) C.4個(gè) D.5個(gè)7.(2023上·遼寧沈陽(yáng)·高二遼寧實(shí)驗(yàn)中學(xué)校考期中)有關(guān)下列圖像的分析正確的是A.圖1所示圖中的陰影部分面積的含義是某物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量B.圖2表示在N2+3H22NH3達(dá)到平衡后,減少NH3濃度時(shí)速率的變化C.圖3表示鋁片與稀硫酸反應(yīng)的速率隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線(xiàn),說(shuō)明t1時(shí)刻溶液的溫度最高D.圖4表示反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
ΔH<0,若O2的物質(zhì)的量一定,則a、b、c三點(diǎn)中,a點(diǎn)SO2的轉(zhuǎn)化率最高8.(2023上·福建廈門(mén)·高二廈門(mén)一中??计谥校┖銐簵l件下,密閉容器中將、按照體積比為1∶3合成,其中涉及的主要反應(yīng):Ⅰ.
Ⅱ.
在不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ,在相同的時(shí)間段內(nèi)的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示:已知:的選擇性下列說(shuō)法正確的是:A.保持恒溫恒壓下充入氮?dú)猓挥绊慍O的產(chǎn)率B.合成甲醇的適宜工業(yè)條件是約230℃,催化劑選擇CZTC.使用CZ(Zr-1)T,230℃以上,升高溫度甲醇的產(chǎn)率降低,原因可能是催化劑的活性降低D.使用CZT,230℃以上,升高溫度甲醇的產(chǎn)率降低,可能是因?yàn)榉磻?yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng)9.(2023上·重慶南岸·高二重慶市第十一中學(xué)校校考期中)以下對(duì)圖像的描述錯(cuò)誤的是A.若圖甲容器的體積為2L,發(fā)生反應(yīng),則0~2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率B.圖乙:某溫度下發(fā)生反應(yīng),時(shí)刻改變的條件可以是加入催化劑或者增大體系壓強(qiáng)(縮小容器體積)C.圖丙:對(duì)圖中反應(yīng)升高溫度,該反應(yīng)平衡常數(shù)增大,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D.圖丁:對(duì)于反應(yīng),,10.(2022上·安徽黃山·高二屯溪一中??计谥校└鶕?jù)相應(yīng)的圖像,下列相關(guān)說(shuō)法正確的是甲:乙:丙:?。篴A(g)+bB(g)cC(g)L(s)+aG(g)bR(g)aA+bBcCA+2B2C+3DA.由圖甲可知反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g):a+b>c且正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)外界條件對(duì)平衡影響關(guān)系如圖乙所示,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),且a>bC.物質(zhì)的含量和壓強(qiáng)關(guān)系如圖丙所示,可知E點(diǎn)v(逆)<v(正)D.反應(yīng)速率和反應(yīng)條件變化關(guān)系如圖丁所示,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),且A、B、C、D均為氣體11.(2023上·河南新鄉(xiāng)·高二統(tǒng)考期中)化工原料異丁烯()可由異丁烷()直接催化脫氫制得,反應(yīng)方程式為一定條件下,溫度、壓強(qiáng)對(duì)異丁烷平衡轉(zhuǎn)化率的影響如圖所示(假設(shè)起始時(shí)異丁烯的物質(zhì)的量為xmol且),下列說(shuō)法正確的是A.壓強(qiáng): B.反應(yīng)速率:C.平衡常數(shù): D.異丁烯()的質(zhì)量分?jǐn)?shù):a>b>c12.(2023上·湖北武漢·高二華中師大一附中校考階段練習(xí))下面是某化學(xué)研究小組探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖象,其中圖象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)均正確的是圖①圖②圖③圖④A.圖①若,則a曲線(xiàn)一定使用了催化劑B.圖②是在一定條件下,隨時(shí)間t的變化,正反應(yīng),M點(diǎn)正反應(yīng)速率<N點(diǎn)逆反應(yīng)速率C.圖③是在恒溫恒容的密閉容器中,按不同投料比充入和進(jìn)行反應(yīng),若平衡時(shí)和的轉(zhuǎn)化率相等,則D.圖④中曲線(xiàn)表示一定壓強(qiáng)下NO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化,A、B、C三點(diǎn)表示不同溫度、壓強(qiáng)下NO的平衡轉(zhuǎn)化率,壓強(qiáng)最小的是B點(diǎn),化學(xué)平衡常數(shù)最小的是A點(diǎn)13.(2023上·河南鄭州·高二鄭州市第四十七高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考期中)三氯氫硅()是制備硅烷、多晶硅的重要原料。對(duì)于反應(yīng),采用大孔弱堿性陰離子交換樹(shù)脂催化劑,在323K和343K時(shí)的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A.在323K下,該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為22%B.在343K下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)約為0.02C.,D.14.(2023上·吉林長(zhǎng)春·高二東北師大附中校考期中)某研究小組以為催化劑,在容積為的容器中,相同時(shí)間下測(cè)得化為的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示[無(wú)CO時(shí)反應(yīng)為;有CO應(yīng)為。下列說(shuō)法正確的是A.Y點(diǎn)再通入CO、各,此時(shí)B.X點(diǎn)可以通過(guò)更換高效催化劑提高NO轉(zhuǎn)化率C.達(dá)平衡后,其他條件不變,使,CO轉(zhuǎn)化率降低D.CO氧化NO是綠色低能耗的脫硝技術(shù)14.A【詳解】A.列三段式:,平衡常數(shù):,再通入CO、各,則,平衡正向移動(dòng),故A正確;B.X點(diǎn)更換高效催化劑,能使反應(yīng)速率加快,但不能改變NO的轉(zhuǎn)化率,故B錯(cuò)誤;C.達(dá)平衡后,其他條件不變,使,減小了CO的濃度,平衡逆移,但CO的轉(zhuǎn)化率升高,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)圖像可知,隨溫度升高,NO轉(zhuǎn)化率升高,說(shuō)明該反應(yīng)過(guò)程為吸熱過(guò)程,反應(yīng)的發(fā)生需要能量,故D錯(cuò)誤;答案選A。15.(2023上·寧夏石嘴山·高二石嘴山市第三中學(xué)??计谥校〤O2經(jīng)催化加氫可以生成低碳烴,主要有兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng):反應(yīng)I:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)反應(yīng)Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)在1L密閉容器中沖入1molCO2和4molH2,測(cè)得平衡時(shí)有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖所示:下列說(shuō)法不正確的是A.T1℃時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率為60%B.T1℃時(shí),反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=0.045C.T2℃時(shí),有利于生成C2H4D.由圖像可知,兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)均為放熱反應(yīng)16.(2023上·廣東肇慶·高二四會(huì)市四會(huì)中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))對(duì)含氮物質(zhì)的研究和利用有著極為重要的意義。(1)N2、O2和H2相互之間可以發(fā)生化合反應(yīng),已知反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+180kJ·mol-1;2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-483kJ·mol-1;N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=-93kJ·mol-1。則氨的催化氧化反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)H=。(2)汽車(chē)尾氣凈化的一個(gè)反應(yīng)原理為:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)△H<0.一定溫度下,將2.8molNO、2.4molCO通入固定容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)過(guò)程中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量變化如圖所示。
①NO的平衡轉(zhuǎn)化率為,0~20min平均反應(yīng)速率v(NO)為mol/(Lmin);該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)數(shù)值是。25min時(shí),若保持反應(yīng)溫度不變,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,則化學(xué)平衡將移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”)。②下列可說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡的是。a.生成(CO2)=消耗(CO)b.混合氣體的密度不再改變c.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變d.單位時(shí)間內(nèi)消耗2nmolCO2的同時(shí)生成nmolN≡Ne.NO、CO、N2、CO2的濃度相等③反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變某一個(gè)條件,下列示意圖曲線(xiàn)①?⑧中正確的是17.(2023上·遼寧鞍山·高二鞍山一中校考期中)杭州亞運(yùn)會(huì)主火炬燃料是“零碳甲醇”,這是一種利用焦?fàn)t氣中的和工業(yè)廢氣捕獲的生產(chǎn)的綠色燃料。兩者在適宜的過(guò)渡金屬及其氧化物催化下發(fā)生反應(yīng):
(1)已知:
①則(用含和的代數(shù)式表示);②實(shí)驗(yàn)測(cè)得(記作)與溫度(T)的關(guān)系如下圖所示,則該反應(yīng)0(填“>”“<”或“=”)。(2)從焦?fàn)t氣中提取氫氣,需凈化原料氣,尤其要脫除其中的含硫雜質(zhì)。除了從環(huán)保角度考慮外,其主要目的是;(3)250℃,在甲(容積為)、乙(容積為)兩剛性容器中分別充入和,在適宜的催化劑作用下發(fā)生合成甲醇的反應(yīng),容器內(nèi)總壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖所示:①其中B曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)容器中壓強(qiáng)的變化情況(填“甲”或“乙”):②利用圖中數(shù)據(jù)計(jì)算250℃該反應(yīng)的分壓平衡常數(shù)(結(jié)果用分?jǐn)?shù)表示)。(4)研究合成甲醇的催化劑時(shí),在其他條件不變僅改變催化劑種類(lèi)的情況下,對(duì)反應(yīng)器出口產(chǎn)品進(jìn)行成分分析,結(jié)果如下圖所示:在以上催化劑中,該反應(yīng)選擇的最佳催化劑為;(5)在研究該反應(yīng)歷程時(shí)發(fā)現(xiàn):反應(yīng)氣中水蒸氣含量會(huì)影響的產(chǎn)率。為了研究水分子對(duì)該反應(yīng)機(jī)制的內(nèi)在影響,我國(guó)學(xué)者利用計(jì)算機(jī)模擬,研究添加適量水蒸氣前后對(duì)能壘較大的反應(yīng)歷程能量變化的影響,如圖所示(吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注):①寫(xiě)出有水參與時(shí)的化學(xué)方程式。②資料顯示:水也可以使催化劑活化點(diǎn)位減少。結(jié)合資料、上圖及學(xué)過(guò)的知識(shí)推測(cè)在反應(yīng)氣中添加水蒸氣將如何影響甲醇產(chǎn)率及產(chǎn)生這種影響的原因(任答兩點(diǎn))。18.(2023上·山西大同·高二統(tǒng)考期中)第19屆亞運(yùn)會(huì)于2023年9月23日至10月8日在杭州舉辦,全球首創(chuàng)用“零碳甲醇”作主火炬的燃料?!傲闾技状肌笔抢媒?fàn)t氣中的氫氣與從工業(yè)尾氣中捕集的二氧化碳合成,實(shí)現(xiàn)了廢碳再生、循環(huán)內(nèi)零碳排放。制備原理為
(1)已知該反應(yīng)在一定條件下可自發(fā),則0(填“>”或“<”)。(2)在2L密閉容器中,充入2mol和2mol,在催化劑、350℃的條件下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如圖。①2~4min用表示的反應(yīng)速率是,代表的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)是(填“a”“b”或“c”)。②反應(yīng)進(jìn)行到第3min時(shí),的轉(zhuǎn)化率為%。若初始體系的壓強(qiáng)為,則此時(shí)甲醇的分壓為kPa(氣體分壓=總壓×該氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。③該條件下,的化學(xué)平衡常數(shù)為。(保留1位小數(shù))(3)實(shí)際上工業(yè)制備甲醇主要發(fā)生如下反應(yīng):i.ii.
在一定壓強(qiáng)下,按照投料,平衡時(shí),CO和在含碳物種中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)及的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖,已知:的選擇性。①圖中曲線(xiàn)m代表(填化學(xué)式)。②為同時(shí)提高的平衡轉(zhuǎn)化率和的選擇性,可以選擇的反應(yīng)條件為(填標(biāo)號(hào))。a.低溫、低壓
b.高溫、高壓
c.低溫、高壓
d.高溫、低壓③解釋300~400℃范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因:。參考答案1.D【詳解】A.相同時(shí)間內(nèi)生成的氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量越多,則反應(yīng)速率越大,反應(yīng)的活化能越低,所以該反應(yīng)的活化能大小順序是Ea(A)<Ea(B)<Ea(C),A錯(cuò)誤;B.增加反應(yīng)物的量,因?yàn)樵龃罅藛挝惑w積內(nèi)的活化分子數(shù),而活化分子百分?jǐn)?shù)不變,B錯(cuò)誤;C.沒(méi)有說(shuō)明反應(yīng)為正逆反應(yīng)速率,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),恒容絕熱的密閉容器中,反應(yīng)時(shí)溫度會(huì)升高,則K會(huì)減小,當(dāng)K值不變時(shí),說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡,D正確;故選D。2.B【詳解】A.正反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡逆移,H2的平衡體積分?jǐn)?shù)增大,由于T2>T1,由圖可知,相同壓強(qiáng)下T2的H2體積分?jǐn)?shù)小于T1,與理論相反;正反應(yīng)氣體分子數(shù)減小,加壓,平衡正移,H2的平衡體積分?jǐn)?shù)減小,圖中為增大,A錯(cuò)誤;B.由于T2>T1,正反應(yīng)放熱,溫度升高,反應(yīng)速率加快,先達(dá)到平衡,且平衡逆移,N2的轉(zhuǎn)化率減小,與圖相符,B正確;C.由于T2>T1,正反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡逆移,但正、逆反應(yīng)速率瞬時(shí)均增大,圖像中間應(yīng)有一段間隔,C錯(cuò)誤;D.正反應(yīng)放熱,溫度升高,平衡逆移,所以升溫化學(xué)平衡常數(shù)減小,與圖中相反,D錯(cuò)誤;故答案選B。3.A【詳解】A.由圖可知,P1>P2,且壓強(qiáng)P1時(shí)PCl3含量較大,且該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),加壓逆向移動(dòng),A正確;B.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫平衡正向移動(dòng),與圖像不符合,B錯(cuò)誤;C.溫度越高,反應(yīng)速率越快,與圖像不符合,C錯(cuò)誤;D.加入催化劑,平衡不移動(dòng),PCl3的百分含量不變,D錯(cuò)誤;故選A。4.D【詳解】A.由圖可知,溫度升高,H2的平衡濃度增大,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而減小,故A錯(cuò)誤;B.結(jié)合方程式可知,的變化量為變化量的,則曲線(xiàn)Y表示隨溫度的變化關(guān)系,故B錯(cuò)誤;C.其他條件不變,與在℃下反應(yīng),等效于增大壓強(qiáng),該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),平衡正向移動(dòng),H2的濃度減小,當(dāng)仍然大于與在℃下反應(yīng)時(shí)H2的平衡濃度c1,故C錯(cuò)誤;D.其他條件不變,提高的濃度,可提高的平衡轉(zhuǎn)化率,故D正確;答案選D。5.D【分析】曲線(xiàn)表達(dá)的是反應(yīng)時(shí),不同溫度下氫氣的轉(zhuǎn)化率,可以看出,T2之前隨溫度升高,轉(zhuǎn)化率增大,T2之后,溫度升高,轉(zhuǎn)化率減小,由于溫度越高,速率越快,平衡所需時(shí)間越短,可判斷T2之前反應(yīng)未平衡,T2之后反應(yīng)為平衡態(tài),反應(yīng)<0。A.a(chǎn)、b、c三點(diǎn)溫度升高,產(chǎn)物濃度增大,逆反應(yīng)速率增大,故v(CH4)逆由大到小的順序?yàn)閏>b>a,A正確;B.由以上分析可知,該反應(yīng)<0,B正確;C.T2時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,氫氣轉(zhuǎn)化率為80%,起始充入2molCO2、4molH2,壓強(qiáng)為3MPa,可以推出起始CO2分壓為1MPa,H2分壓為2MPa,恒容條件下可得:,,又根據(jù)k正、k逆的表達(dá)式,推出,,C正確;D.反應(yīng)<0,升高溫度,平衡逆移,轉(zhuǎn)化率下降,D錯(cuò)誤;故選D。6.C【詳解】①當(dāng)正反應(yīng)速率不變時(shí),達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),由圖可知,c點(diǎn)正反應(yīng)速率開(kāi)始減少,所以C點(diǎn)不是平衡點(diǎn),故①錯(cuò)誤;②反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度逐漸降低,所以SO2濃度a點(diǎn)大于c點(diǎn),故②錯(cuò)誤;③從a到c正反應(yīng)速率增大,之后正反應(yīng)速率減小,說(shuō)明反應(yīng)剛開(kāi)始時(shí)溫度升高、對(duì)正反應(yīng)速率的影響大于濃度減小對(duì)正反應(yīng)速率的影響,說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),即反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,故③正確;④時(shí),,根據(jù)圖象可知,ab段反應(yīng)物濃度變化小于bc段,則ab段參加反應(yīng)的物質(zhì)的量小于bc段,由于反應(yīng)初始物質(zhì)的量相等,所以NO2的轉(zhuǎn)化率:a~b段小于b~c段,故④正確;⑤混合物顏色不再變化,說(shuō)明二氧化氮濃度不再變化,可以說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故⑤正確;⑥在絕熱條件下,溫度改變,則該反應(yīng)壓強(qiáng)也發(fā)生改變,故體系壓強(qiáng)不再變化,能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故⑥正確。由此可知,正確的說(shuō)法有4個(gè),故選C。7.D【詳解】A.△c=v△t,所以陰影部分面積表示物質(zhì)的量濃度變化量,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.減少NH3濃度,正反應(yīng)速率不可能增大,正逆反應(yīng)速率都減小,且平衡正向移動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C.鋁片與稀硫酸反應(yīng)為放熱反應(yīng),體系溫度升高,反應(yīng)速率加快,但氫離子濃度不斷減小,最高點(diǎn)后反應(yīng)速率減慢,最高點(diǎn)以后,反應(yīng)仍在放熱,故t1時(shí)刻溶液的溫度不是最高,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.起始時(shí)二氧化硫越少,氧氣越多,則二氧化硫的轉(zhuǎn)化率越大,a點(diǎn)轉(zhuǎn)化率最大,選項(xiàng)D正確;答案選D。8.D【詳解】A.充入氮?dú)夥磻?yīng)Ⅰ壓強(qiáng)減小平衡逆向移動(dòng),H2和CO2增加從而導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)物濃度增大平衡正向移動(dòng),所以CO的產(chǎn)率增加,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.相同條件下催化劑CZ(Zr-1)T選擇性更高。此催化劑在230℃選擇性最高且CH3OH的產(chǎn)率較高,所以甲醇的最適宜條件為約230°C、催化劑選擇CZ(Zr-1)T,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.230℃以上反應(yīng)Ⅰ為放熱反應(yīng)升溫平衡逆向,而反應(yīng)Ⅱ?yàn)槲鼰岱磻?yīng)升溫平衡正向,導(dǎo)致甲醇的產(chǎn)率降低,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.CZT,230°C以上甲醇的選擇性低,且升溫反應(yīng)Ⅱ正向,所以該條件下主要以反應(yīng)Ⅱ?yàn)橹鲗?dǎo)致甲醇的產(chǎn)率降低,D項(xiàng)正確;故選D。9.D【詳解】A.由反應(yīng)計(jì)量數(shù)和圖像分析可知A的物質(zhì)的量的變化量是C的2倍,可知0~2s內(nèi)A的物質(zhì)的量變化量為0.8mol,故,A正確;B.對(duì)于反應(yīng),增大壓強(qiáng)或使用催化劑均可以提高反應(yīng)速率且平衡不發(fā)生移動(dòng),B正確;C.由圖丙可知,平衡時(shí)升高溫度正反應(yīng)速率比逆反應(yīng)速率增得更多,說(shuō)明升高溫度平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡常數(shù)增大,C正確;D.由T1P1、T1P2兩圖像可知T1P2對(duì)應(yīng)反應(yīng)速率更高,說(shuō)明壓強(qiáng):P2>P1,高壓下C的百分含量增加,說(shuō)明增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的方向,故,D錯(cuò)誤。故選D。10.C【詳解】A.甲圖中斜率代表反應(yīng)速率,則T1>T2,P2>P1,說(shuō)明升高溫度C的百分含量減小,平衡逆向移動(dòng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng),增大壓強(qiáng),C的百分含量增大,平衡正向移動(dòng),a+b>c,故A錯(cuò)誤;B.由圖象可知,相同壓強(qiáng)下溫度大,G的體積分?jǐn)?shù)小,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),但p1和p2的大小關(guān)系不確定,則不能確定a、b關(guān)系,故B錯(cuò)誤;C.曲線(xiàn)l上的點(diǎn)都是平衡點(diǎn),E點(diǎn)反應(yīng)未達(dá)到平衡,且A的百分含量要下降,平衡正向移動(dòng),可知E點(diǎn)v(逆)<v(正),故C正確;D.降溫,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡右移,正反應(yīng)為放熱反應(yīng);加壓,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡正向移動(dòng),若A、B、C是氣體、D可以為固體或液體,符合平衡正向移動(dòng),與圖象一致,故D錯(cuò)誤;故選C。11.A【詳解】A.該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),溫度不變時(shí),增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),異丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率減小,則壓強(qiáng)p1>p2;故A正確;B.增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率加快,p1>p2,由圖可知,c點(diǎn)反應(yīng)壓強(qiáng)小于b點(diǎn),則反應(yīng)速率v(b)>v(c);升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,由圖可知,b點(diǎn)反應(yīng)溫度高于a點(diǎn),則v(b)>v(a);故B錯(cuò)誤;C.由圖可知,壓強(qiáng)不變時(shí),升高溫度,異丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)為吸熱反應(yīng);升高溫度,平衡常數(shù)增大,平衡常數(shù)是溫度函數(shù),溫度不變,平衡常數(shù)不變,由圖可知,反應(yīng)溫度的關(guān)系為a<b=c,則平衡常數(shù)的關(guān)系為,故C錯(cuò)誤;D.異丁烷的轉(zhuǎn)化率:c>b>a,則異丁烯(C4H8)的質(zhì)量:c>b>a,體系的總質(zhì)量不變,則異丁烯(C4H8)的質(zhì)量分?jǐn)?shù):c>b>a,故D錯(cuò)誤;答案選A。12.C【詳解】A.圖①若,則a曲線(xiàn)也可能是增大壓強(qiáng),A錯(cuò)誤;B.圖②,溫度,升高溫度,X的平衡濃度增大,說(shuō)明平衡逆移,故正反應(yīng)的,但是M點(diǎn)正反應(yīng)速率=M點(diǎn)逆反應(yīng)速率>W點(diǎn)逆反應(yīng)速率>N點(diǎn)逆反應(yīng)速率,B錯(cuò)誤;C.圖③,當(dāng)投料比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí),所有反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率相等,C正確;D.圖④中曲線(xiàn)表示一定壓強(qiáng)下NO平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化,A、B、C三點(diǎn)表示不同溫度、壓強(qiáng)下NO的平衡轉(zhuǎn)化率,壓強(qiáng)最小的是A點(diǎn),化學(xué)平衡常數(shù)最小的是B點(diǎn)。由圖可知,增大壓強(qiáng),平衡正移,NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大。升高溫度,NO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,說(shuō)明平衡逆移,K減小,D錯(cuò)誤;故選C。13.B【分析】由圖中拐點(diǎn)可知ac為343K的反應(yīng)圖像,bd為323K下的反應(yīng)圖像。A.由分析結(jié)合圖像可知在323K下,該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為21%,故A錯(cuò)誤;B.在343K下,該反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為22%則可得:平衡常數(shù),故B正確;C.反應(yīng)從正向開(kāi)始則,,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)分析結(jié)合圖像可知升高溫度反應(yīng)正向移動(dòng)因此該反應(yīng)為正向吸熱反應(yīng),故D錯(cuò)誤;故選B。14.A【詳解】A.列三段式:,平衡常數(shù):,再通入CO、各,則,平衡正向移動(dòng),故A正確;B.X點(diǎn)更換高效催化劑,能使反應(yīng)速率加快,但不能改變NO的轉(zhuǎn)化率,故B錯(cuò)誤;C.達(dá)平衡后,其他條件不變,使,減小了CO的濃度,平衡逆移,但CO的轉(zhuǎn)化率升高,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)圖像可知,隨溫度升高,NO轉(zhuǎn)化率升高,說(shuō)明該反應(yīng)過(guò)程為吸熱過(guò)程,反應(yīng)的發(fā)生需要能量,故D錯(cuò)誤;答案選A。15.D【分析】T1℃時(shí),列出反應(yīng)Ⅰ的三段式:T1℃時(shí),列出反應(yīng)Ⅱ的三段式:所以平衡時(shí)c(CO2)=1mol/L-0.2mol/L-0.4mol/L=0.4mol/L,c(H2)=4mol/L-0.8mol/L-1.2mol/L=2mol/L,c(CH4)=0.2mol/L,c(H2O)=0.4mol/L+0.8mol/L=1.2mol/L,據(jù)此分析解題。A.T1℃時(shí),由分析知兩反應(yīng)共消耗,從而得出的轉(zhuǎn)化率為,A正確;B.T1℃時(shí),平衡時(shí)c(CO2)=0.4mol/L,c(H2)=2mol/L,c(CH4)=0.2mol/L,c(H2O)=1.2mol/L,則反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)K===0.045,B正確;C.由圖像分析知,T2℃附近,產(chǎn)生最多的是C2H4,有利于C2H4的生成,C正確;D.圖像為平衡曲線(xiàn),前半段為平衡受溫度影響,溫度升高,產(chǎn)物增多,可知兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)均為吸熱反應(yīng),溫度再繼續(xù)升高,產(chǎn)物減少,可能是產(chǎn)物分解等其他的反應(yīng)發(fā)生,故D錯(cuò)誤;故答案為D。16.(1)H=-903kJ·mol-1(2)28.57%0.020.05向左cd①⑤⑦【詳解】(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)H=+180kJ?mol-1;②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)H=-483kJ?mol-1;③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)H=-93kJ?mol-1。根據(jù)蓋斯定律,②×3+①×2-③×2可得:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)H=[3×(-483kJ?mol-1)+(+180kJ?mol-1)×2-2×(-93kJ?mol-1)]=-903kJ?mol-1,故答案為:H=-903kJ?mol-1;(2)①由圖可知,20min到達(dá)平衡,平衡時(shí)生成氮?dú)鉃?.4mol,由方程式可知消耗NO為0.4mol×2=0.8mol,NO轉(zhuǎn)化率=×100%=28.57%,(NO)==0.02mol/(L?min),若保持反應(yīng)溫度不變,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,,化學(xué)平衡常數(shù)為生成物濃度系數(shù)次冪的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次冪乘積的比值,該溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K===0.05,25min時(shí),若保持反應(yīng)溫度不變,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,則此時(shí)NO、CO、N2、CO2的物質(zhì)的量分別為:2mol、2.4mol、1.2mol、0.8mol,Q==0.067>K,濃度商Qc>K,平衡逆向移動(dòng);故答案為:28.6%;0.02;0.05;向左;②a.生成(CO2)表示V正,消耗(CO)表示V正,所以生成(CO2)=消耗(CO),不能說(shuō)明到達(dá)平衡,a不合題意;b.反應(yīng)前后都為氣體,在密閉容器中,反應(yīng)前后質(zhì)量不變,混合氣體的密度ρ=始終保持不變,所以混合氣體的密度不再改變不能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡,b不合題意;c.反應(yīng)前后質(zhì)量不變,但反應(yīng)后氣體的體積減小,所以當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變,能判斷達(dá)到平衡,c符合題意;d.單位時(shí)間內(nèi)消耗2nmolCO2的表示逆,同時(shí)生成nmolN≡N表示正,且符合其系數(shù)比,能判斷達(dá)到平衡,d符合題意;e.達(dá)到平衡不必必須滿(mǎn)足NO、CO、N2、CO2的濃度相等,所以NO、CO、N2、CO2的濃度相等
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