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专项训练 化学平衡图像分析(解析版)
1.已知反应
。图①表示反应物的平衡转化率与投料比
的关系;图②表示一定量的
和
在密闭容器中反应时,
的百分含
量与温度和时间的关系。下列判断错误的是
A.曲线a 表示
的平衡转化率与投料比
的关系
B.M 点时,投料比
C.
D.保持其他条件不变,对M 点的体系压缩体积,平衡向正反应方向移动
2.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(
或
)下分别达平衡时,两个反应中
随温度变化的关系如图所示。下列说法正确的是
1
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A.压强大小:
B.在图中所示条件下,反应Ⅰ可表示为
C.选择反应Ⅱ的
比值大于反应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,
的比值越大,平衡
时气体中
的比值越小
3.在一定温度下,在密闭容器中投入 X(g) 和 Y(g) ,发生反应生成 Z(g) 。测得各
物质浓度与时间关系如图所示(提示:净反应速率等于正、逆反应速率之差)。下列说法
错误的是
A.上述可逆反应中 X、Y、Z 的化学计量数之比为3 :1: 2
B.该条件下,Y 的最大限度(平衡转化率)为 60%
C.a 点:正反应速率大于逆反应速率
D.b 点:净反应速率等于零
4.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:
2
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反应I:
反应Ⅱ:
达平衡时,
转化率和
的选择性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I 的
B.温度一定,通过增大压强能提高
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I
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
5.1,2-二甲基环丙烷的顺反异构体可相互转化:
(顺式)
(反
式)
,该反应的速率方程为:
(顺)和
(反),
和
分别为正、
逆反应速率常数。
℃时,加入顺式异构体发生反应,两种异构体的质量分数w 随时
间t 的变化如图所示。下列说法正确的是
3
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A.反应速率:
(正)
(逆)
B.L 点:转化率为50%,Q(浓度商)>K
C.升高温度,
、
增大倍数:
D.
℃时发生反应,测得
,则
6.在新型的催化剂(主要成分是
的合金)、压强为
的条件下,利用
和
制备二甲醚(
),反应为
,
实验测得CO 的平衡转化率和二甲醚的产率随温度的变化曲线如图所示,下列有关说
法错误的是
A.该反应是一个放热反应
B.该反应在加热时应迅速升温到
C.温度高于
,
的产率降低,说明高温催化剂对副反应选择性好
D.增大压强可以提高
的产率
7.甲醇脱氢法制HCOOCH3工艺过程涉及如下反应:
反应Ⅰ:2CH3OH(g)
HCOOCH3(g)+2H2(g) ΔH1=+135.4 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CH3OH(g)
CO(g)+2H2(g) ΔH2=+106.0 kJ·mol-1
向容积为10 L 的恒容密闭容器中通入1 mol CH3OH(g)发生上述反应,反应相同时间,
测得CH3OH 的转化率和HCOOCH3的选择性随温度变化如图所示。(已知:HCOOCH3
4
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的选择性=
)
下列说法错误的是
A.HCOOCH3(g)
2CO(g)+2H2(g) ΔH=+76.6 kJ·mol-1
B.实线代表的是CH3OH 的转化率
C.553 K 时,H2的体积分数为0.25
D.高于553 K 时,虚线趋势下降可能是因为HCOOCH3分解
8.在一定温度下,
和C 在一密闭容器中进行反应:
,CO 的平衡浓度(mol/L)的对数
与温
度的倒数
的关系如图所示,下列说法中正确的是
A.Q 点CO 的消耗速率大于其生成速率
B.该反应的
C.温度是
时,反应的平衡常数为1
D.温度不变,将R 点状态的容器体积扩大,重新达到平衡时,气体的压强减小
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:CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-164.7 kJ·mol-1
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反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.2 kJ·mol-1
反应Ⅲ:2CO(g)+2H2(g)
CO2(g)+CH4(g) ΔH=-247.1 kJ·mol-1
向恒压、密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2,平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随
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.CH4
C.CO2
D.无法确定
10.向刚性容器中,按物质的量之比为3:1 充入H2和CO2发生反应:2CO2(g)+
6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g)。反应相同时间,CO2(g)的转化率随温度的变化关系如图
所示,下列说法错误的是
A.H2(g)的转化率随温度的变化关系图与上图完全相同
B.该反应在低温下能自发进行
C.T2℃时容器内压强为p0,该反应的Kp=(
)3
D.M、N 两点时容器内压强相等
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
6
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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%
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(P1或P2)下分别达平衡时,两个反应
中
随温度变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.压强大小:
B.在如图所示条件下,反应I 可表示为
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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
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
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
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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
15.CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) △H1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H2
恒压,投入1 mol CO2和适当过量的H2,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性
随温度的变化如图。其中:
CH3OCH3的选择性=
×100%
下列说法中不正确的是
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A.△H1>0,△H2<0
B.温度高于300℃,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CH3OCH3的选择性为48%(即图中A 点)。此
时反应Ⅰ和Ⅱ均未达到平衡状态
D.若平衡时CH3OCH3的选择性为48%,则体系中c(CH3OCH3)∶c(CO)=48 52
∶
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)
C.
时,催化剂活性:甲<乙
D.
后,甲中A 的转化率下降的原因是温度升高,平衡逆向移动
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
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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,
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
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.4NH3(g) + 5O2(g)
4NO(g) + 6H2O(g)
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Ⅱ.4NH3(g) + 3O2(g)
2N2(g) + 6H2O(g)
现将1 mol NH3、2 mol O2充入1L 恒容密闭容器中,在上述催化剂作用下,反应相同时
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,NH3的有效转化率约为66.7%
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(N2)随温度升高而下降可能是反应Ⅱ的平衡逆向移动导致
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
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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
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