化学平衡图像分析（解析版）_05高考化学_新高考复习资料_2024年新高考资料_一轮复习资料_2024届高三化学一轮复习—专项训练

K 5 学科网（北京）股份有限公司C．升高温度， 、 增大倍数： D． ℃时发生反应，测得 ，则 【答案】C 【详解】A．M和N点反应未达到平衡，则 (正) (逆)， (正) (逆)，反应过 程中v(正)不断减小，则 (正)> (正)，则 (正) (逆)，故A错误； B．L点时，顺1，2-二甲基环丙烷和逆1，2-二甲基环丙烷的质量分数相等，由方程式 (顺式) (反式)可知，此时顺1，2-二甲基环丙烷转化了一半， 转化率为50％，此时反应未达到平衡，平衡正向进行，Q(浓度商)K，平衡向逆反应方向移动，则CO c 的消耗速率大于其生成速率，选项A正确； B．由分析可知，该反应为吸热反应，反应的ΔH>0，选项B错误； C．温度是 K即 时，根据图像可知，lgc(CO)=1，c(CO)=10mol/L， K=c4(CO)=10000，选项C错误； 9 学科网（北京）股份有限公司D．反应的化学平衡常数K=c4(CO)，平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变， 则温度不变时，将R点状态的容器体积扩大，重新达到平衡时，c(CO)不变，则气体的 压强不变，选项D错误； 故选A。 9．在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式如下： 反应I：CO(g)+4H(g) CH(g)+2HO(g) ΔH=-164.7 kJ·mol-1 2 2 4 2 反应Ⅱ：CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1 2 2 2 反应Ⅲ：2CO(g)+2H(g) CO(g)+CH (g) ΔH=-247.1 kJ·mol-1 2 2 4 向恒压、密闭容器中通入1 mol CO 和4 mol H ，平衡时CH、CO、CO 的物质的量随 2 2 4 2 温度的变化曲线如图所示。则图中曲线A表示的物质是 A．CO B．CH C．CO D．无法确定 4 2 【答案】B 【详解】随着温度的升高，对于反应Ⅰ，平衡逆向移动，c(CH)减小，c(CO)增大；对 4 2 于反应Ⅱ，平衡正向移动，c(CO)增大，c(CO)减小；对于反应Ⅲ，平衡逆向移动， 2 c(CH)、c(CO)减小，c(CO)增大，从图看，温度升高，A的物质的量减小，由此判断 4 2 曲线A为CH，C的物质的量随温度升高而增大，则曲线C为CO，反应Ⅰ、Ⅲ为放热 4 反应，反应Ⅱ为吸热反应，升高温度时，要看温度对三个反应的影响程度，所以 n(CO)可以增大，可以减小，对应图中曲线B，故选B。 2 10．向刚性容器中，按物质的量之比为3：1充入H 和CO 发生反应：2CO(g)＋ 2 2 2 6H(g) C H(g)＋4HO(g)。反应相同时间，CO(g)的转化率随温度的变化关系如图 2 2 4 2 2 所示，下列说法错误的是 资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 第10页，共20页A．H(g)的转化率随温度的变化关系图与上图完全相同 2 B．该反应在低温下能自发进行 C．T℃时容器内压强为p，该反应的K=( )3 2 0 p D．M、N两点时容器内压强相等 【答案】D 【详解】A．反应的投料比恰好等于系数比，所以H(g)转化率随温度的变化关系图与 2 CO(g)转化率随温度的变化关系图完全相同，A项正确； 2 B．反应开始时，CO(g)转化率随温度升高而增大，反应达到平衡后，随温度升高， 2 CO 转化率减小，所以该反应的焓变ΔH<0，B项正确； 2 C．N点容器内压强为p，T℃平衡时CO(g)转化率为50%，假设起始时充入 0 2 2 3molH ，列三段式如下： 2 平衡时分压分别为： p、 p、 p、 p 0 0 0 0 反应的Kp= ，C项正确； D．M、N两点对应的温度不同，所以两容器内压强不相等，D项错误； 故选：D 11．在600K下，按初始投料比 分别为1：1、1：2、1：3投料，发生反 应为 。测得不同压强下，CO平衡转化率如图 所示。下列叙述正确的是 11 学科网（北京）股份有限公司A．曲线X代表起始投料比为1：1 B． ，该反应达到平衡状态 C．若其他条件不变，升高温度会使对应的曲线上移 D．m点对应的 的平衡转化率为60% 【答案】D 【详解】A．相同温度下，氢气投料越多，平衡向右移动，CO的平衡转化率越大，故 曲线X代表1 : 3投料，A项错误； B．该反应达到平衡状态时，v (H )=2v (CHOH)，B项错误； 正 2 逆 3 C．生成甲醇是放热反应，其他条件不变，升高温度，CO的平衡转化率降低，平衡曲 线均下移，C项错误； D．曲线Y代表1 : 2投料，即起始按化学计量数投料，则CO、H 的平衡转化率相等， 2 D项正确； 故选D。 12．碳热还原氧化锌反应可用于循环制氢。碳热还原氧化锌的主要反应如下： 反应I ； 反应Ⅱ 在不同容器中分别发生反应I、反应Ⅱ，不同压强(P 或P)下分别达平衡时，两个反应 1 2 中 随温度变化的关系如图所示。下列说法正确的是 资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 第12页，共20页A．压强大小： B．在如图所示条件下，反应I可表示为 C．选择反应Ⅱ的 小于反应I的条件，将C与ZnO置于同一密闭容 器中，碳热还原氧化锌反应能顺利进行 D．一定条件下将C与ZnO置于同一密闭容器中反应，当 时，增 大 的值，可减少平衡时气体中 的含量 【答案】D 【详解】A．已知反应Ⅱ是一个正反应为气体体积增大的方向，即增大压强，平衡逆 向移动，则同温下压强越大， 越小，结合题干图示信息可知，压强大 小： ，A错误； B．由题干图示信息可知，压强相同的情况下，升高温度， 减小，说明 升高温度，反应I的平衡正向移动，则正反应是一个吸热反应，即在如图所示条件下， 反应I可表示为 ，B错误； C．由题干图示信息可知，选择反应Ⅱ的 小于反应I的条件，将C与 ZnO置于同一密闭容器中，此时反应I的平衡常数为K= 在0.1~10左右， 13 学科网（北京）股份有限公司平衡常数很小，即碳热还原氧化锌反应不能顺利进行，C错误； D．一定条件下将C与ZnO置于同一密闭容器中反应，当 时，增大 的值，即增大C的用量，促使进行反应Ⅱ，故可减少平衡时气体中 的含量，D正确； 故答案为：D。 13．在 刚性密闭容器中充入 气体，容器内反应为 ，在 和 时，测得 的物质的量随时间的变化如图所示， 下列说法错误的是 A． 时， 内 的平均反应速率为 B．温度 C．若增大 的起始浓度，平衡时 比原平衡小 D．M点和N点的平衡常数 【答案】B 【详解】A． 时， 内 的平均反应速率为 ，A项正确； B．由图可知，反应在 温度下比 温度下先达到平衡状态，所以 ，由于 平衡 时 比 平衡时的少，故升高温度，平衡向生成 的方向移动，即向吸热反 资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 第14页，共20页应方向移动，所以 ，B项错误； C．增大 的起始浓度相当于增大压强，平衡向左移动， 减小，C项正确； D．正反应是吸热反应，M点的温度高于N点，温度越高，平衡常数越大，平衡常数 ，D项正确； 故选B。 14． 时，存在如下平衡： 。该反应正、逆反应速率与 的浓度关系为： ， ( 是速率常数)， 且 与 的关系如图所示，下列说法正确的是 A．图中表示 的是线Ⅱ B． 时，往刚性容器中充入一定量 ，平衡后测得 为 ， 则平衡时 C． 时，该反应的平衡常数 D． 时向 恒容密闭容器中充入 ，某时刻 ，则此时 的转化率为 【答案】C 15 学科网（北京）股份有限公司【分析】因 ，则 ； ，同理可得： ，由函数关系可知 的斜率大 于 ，结合图像可知线Ⅰ应为 ，线Ⅱ应为 ，据此 分析解答。 【详解】A．由以上分析可知线Ⅰ应为 ，故A错误； B．由以上分析可知线Ⅱ应为 ，又 ，结合图像 可知当 =0时， =a，则 ，平衡后测得 为 ，则 平衡时 ，故B错误； C．线Ⅰ应为 ， ，当 =0时， =a+2，则 ，反应达到平衡状态时： ， = =100，故C正确； D．某时刻 ，此时 ，则此 时 的转化率= ，故D错误； 故选：C。 15．CO 催化加氢合成二甲醚是一种CO 转化方法，其过程中主要发生下列反应： 2 2 反应Ⅰ：CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g) H 2 2 2 1 反应Ⅱ：2CO 2 (g)+6H 2 (g) CH 3 OCH 3 (g)+△3H 2 O(g) H 2 恒压，投入1 mol CO 2 和适当过量的H 2 ，CO 2 平衡转△化率和平衡时CH 3 OCH 3 的选择性 随温度的变化如图。其中： 资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 第16页，共20页CHOCH 的选择性= ×100% 3 3 下列说法中不正确的是 A． H＞0， H＜0 1 2 B．温△度高于3△00℃，反应Ⅰ正移程度超过反应Ⅱ逆移程度 C．220℃时，反应一段时间后，测得CHOCH 的选择性为48%(即图中A点)。此 3 3 时反应Ⅰ和Ⅱ均未达到平衡状态 D．若平衡时CHOCH 的选择性为48%，则体系中c(CHOCH )∶c(CO)=48∶52 3 3 3 3 【答案】D 【详解】A．根据图像分析可知：反应达到平衡状态后，升高温度，CHOCH (g)的选 3 3 择性减小，CO(g)转化率增大，说明升温反应Ⅰ正向进行，反应为吸热反应， H＞ 2 1 0，反应Ⅱ逆向进行，正反应为放热反应， H＜0，A正确； △ 2 B．温度高于300℃，CO 2 平衡转化率随温度△升高而上升的原因是：反应Ⅰ的 H 1 ＞0， 反应Ⅱ的 H＜0，温度升高使CO 转化为CO的平衡转化率上升，使CO 转化△为 2 2 2 CHOCH△的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度，B正确； 3 3 C．2CO(g)+6H(g) CHOCH (g)+3HO(g) H＜0，CHOCH 的选择性= 2 2 3 3 2 2 3 3 △ ，化学平衡正向进行，二甲醚物质的量增大，二氧化碳物质的 量减小，二甲醚选择性增大，A点对于反应Ⅱ是未达到平衡，反应Ⅰ是吸热反应，随 着温度升高，平衡正向进行，二氧化碳转化率增大，则A点对于反应Ⅰ也未达到平衡 状态，C正确； D．CHOCH 的选择性= 分析，设生成CHOCH 物质的量为x 3 3 3 3 17 学科网（北京）股份有限公司mol，生成CO物质的量为y mol，反应的二氧化碳为(2x+y) mol，得到 =48%， ，则体系中c(CHOCH )∶c(CO)=6∶13，D错误； 3 3 故合理选项是D。 16．在一定条件下，某恒容密闭容器中发生反应： ， 其他条件相同时，在甲、乙两种催化剂(催化剂活性不受压强影响)的作用下，反应相同 时间，A的转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A．平均反应速率： B．c点即时反应速率：v(正)v(逆)，故B错误； C． 时，反应相同时间，乙容器中A的转化率大于甲，说明催化剂活性： 甲<乙，故C正确； D． 后，甲中A的转化率下降的原因是温度升高，催化剂的活性降低，反应速 率减慢，故D错误； 选C。 资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 第18页，共20页17．在盛有 载氧体的恒容密闭容器中充入空气，发生反应： 。平衡时 的体积分数 随反应温度 变化 的曲线如图所示。下列说法错误的是 A． B．该反应的平衡常数表达式为 C．在 时加入催化剂，平衡时 D． 达到平衡状态后，充入纯氧，再次达到平衡后， 【答案】C 【详解】A．平衡时 的体积分数 随温度升高而增大，则升温平衡左移， ，A正确； B． 该反应方程式为 ，则按定义，其平衡常数表达式为 ，B正确； C． 由图知，在 时平衡时 ，催化剂通常能加快反应但不影响平衡， 则加入催化剂时 ，C不正确； D． 达到平衡状态后，充入纯氧不影响平衡常数， ，则再次达到平 衡后， ，D正确； 答案选C。 19 学科网（北京）股份有限公司18．利用 和CO反应生成 的过程中主要涉及的反应如下： 反应Ⅰ kJ⋅mol-1 反应Ⅱ kJ⋅mol-1 [ 的产率 ， 的选择性 ]。保持温 度一定，在固定容积的密闭容器中进行上述反应，平衡时 和 的产率及CO和 的转化率随 的变化情况如图所示。下列说法不正确的是 A．当容器内气体总压不变时，反应Ⅱ达到平衡状态75a B．曲线c表示 的产率随 的变化 C． ，反应达平衡时， 的选择性为50% D．随着 增大， 的选择性先增大后减小 【答案】B 【详解】A．反应I、Ⅱ可以合并为反应2CO(g)+2H(g)==CH (g)+CO (g)，是气体总体 2 4 2 积缩小的反应，当固定密闭容器内总压不变时则反应I、Ⅱ都达到平衡状态，A正确； B．通过总反应式2CO(g)+2H(g)=CH (g)+CO (g)，随着n(H )的增加，超过1时，CH 2 4 2 2 4 的产率n(CO)受CO浓度影响，故CH 的产率曲线会先增大后平缓，应该是a曲线，B 4 错误； 资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 第20页，共20页C．通过总反应式2CO(g)+2H(g)=CH (g)+CO (g)，当 =0.5时，生成物 2 4 2 n(CH)=n(CO)，故CH 的选择性为50%，C正确； 4 4 D．随着 的不断增加，作为反应Ⅱ的生成物浓度不断增加会抑制CO 的生成， 2 故CO 选择性先增大后减小，D正确； 2 故选B。 19．氨催化氧化是硝酸工业的基础。工业上以氨气和氧气为原料，利用“氨催化氧化 法”生产NO，在Pt-Rh合金催化剂作用下，发生主反应Ⅰ和副反应Ⅱ： Ⅰ．4NH (g) + 5O(g) 4NO(g) + 6H O(g) 3 2 2 Ⅱ．4NH (g) + 3O(g) 2N(g) + 6HO(g) 3 2 2 2 现将1 mol NH 、2 mol O 充入1L恒容密闭容器中，在上述催化剂作用下，反应相同时 3 2 间内，生成物的物质的量随温度变化曲线如图所示： 已知：有效转化率= ×100% 下列说法不正确的是 A．该催化剂在低温时对反应Ⅱ的选择性更好 B．520℃时，NH 的有效转化率约为66.7% 3 C．工业上氨催化氧化生成NO时，最佳温度应控制在840℃左右 D．高于400℃，n(N )随温度升高而下降可能是反应Ⅱ的平衡逆向移动导致 2 【答案】B 【详解】A．由图可知，低温时反应的主要产物为氮气，即主要发生反应Ⅱ，说明该 催化剂在低温时对反应Ⅱ的选择性更好，A正确； B．由图可知，520℃时，NH 发生反应I生成NO 0.2mol，消耗氨气0.2mol，NH 发生 3 3 反应Ⅱ生成N 0.2mol，消耗氨气0.4mol，则NH 的有效转化率为 2 3 21 学科网（北京）股份有限公司，B错误； C．由图可知，840℃时，反应相同时间内，NO的物质的量最大，副产物N 的物质的 2 量最小，说明该温度下最有利于NO的生成，因此工业上氨催化氧化生成NO时，最 佳温度应控制在840℃左右，C正确； D．400℃后n(N )随温度升高而下降，其原因可能是：该反应为放热反应，高于400℃ 2 时平衡逆向移动，使得N 的物质的量减少，D正确； 2 故选B。 20．在催化剂作用下， 氧化 可获得 。其主要化学反应为： 反应I． 反应Ⅱ． 压强分别为 、 时，将 和 的混合气体置于密闭容器中反应，不 同温度下体系中乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性[ 的选择性 ]如图所示。下列说法正确的是 A．反应 B． C．压强为 ，温度为210℃时，反应达平衡时，体系中 D．一定温度和压强下，可通过选择合适的催化剂提高反应速率和乙烯的选择性 【答案】D 资料收集整理【淘宝店铺：向阳百分百】 第22页，共20页【详解】A．根据盖斯定律，2Ⅰ-Ⅱ得到 ，则ΔH=2ΔH-ΔH =2×(177kJ/mol)- 1 2 (+430kJ/mol)=-76kJ/mol，故A错误； B．反应Ⅰ是个气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，C H 的转化率降低， 2 6 从图中可以看出，温度均为210℃时，当压强为P 时，C H 的转化率为50%；当压强 1 2 6 为P 时，C H 的转化率小于50%，因此P＜P，故B错误； 2 2 6 1 2 C．压强为 ，温度为210℃时，乙烷的转化率为50%，乙烯的选择性为80%，参与反 应Ⅰ的乙烷为2mol×50%×80%=0.8mol，反应Ⅰ生成的乙烯、一氧化碳都是0.8mol，参 与反应Ⅱ的乙烷为2mol×50%×20%=0.2mol，反应Ⅱ生成的一氧化碳是0.8mol，则反应 达平衡时 ，故C错误； D．选择合适催化剂，可以加快化学反应速率，同时还可以提高目标产品的选择性， 减少副反应的发生，因此一定温度和压强下，可通过选择合适的催化剂提高反应速率 和乙烯的选择性，故D正确； 故答案选D。 23 学科网（北京）股份有限公司