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第7章化学反应速率与化学平衡_2027高中必刷题_必刷题2027_2027高一高二必刷题_高考必刷题_高中必刷题_2027版高中《必刷题600分考点700分考法》(全科)_27版化学_化学答案

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文档文本内容

。'"#
)*:;=>3)*?@
!" 。)#
<Z01 ¡G^¢£¤d
oo#n【解析】平均速率不代表某时刻的速率,无法计算有0F/
时U的浓度,u错误;反应生成的:与U的物质的量之比恒
等于有@%,反应体系中只有:和U为气体,相同条件下,气体
体积之比等于物质的量之比,故:的体积分数始终约为
''成'\,,错误;由表中数据知7 0F/ 时U为.o< 0·2,< 0F/
时U的物质的量也是.o< 0·2,说明7 0F/ 时反应达到平衡,
故> 0F/ 时U的物质的量也为.o< 0·2,则及转化.o< 0·2,初
始及的物质的量为%o. 0·2,剩余及的物质的量为有o7 0·2,
#正确;及为固体,加入及,反应速率不变,:
正]:
逆,、错误。
。o有o>n【解析】反应速率:])*
)速])得
不)速,同一反应容器内经过相
同时间,反应速率之比等于物质的量的变化量之比,由题图可
知,有生
% 时,有有在有? T内)得(是而'氧化)]'o% 00·2】%o< 00·2]
.o< 00·2,无生
% 时,有有在有? T内)得(是而'氧化)]%o% 00·2】
有o) 00·2].成7 00·2,则
:(有生
%)
:(无生
%)].o< 00·2
.o7 00·2]有o>。
#o#n【解析】图甲表明,H而]有' 的溶液中,而%$% 的起始浓度越
大,相同时间内,其浓度的变化量越大,分解速率越快,u正
确;图乙表明,主为$而溶液浓度越小,相同时间内而%$% 的浓
度变化量越小,分解速率越慢,,正确;图丙表明,及/
%3浓度
相同时,相同时间内有o. 0·2·I
】有主为$而溶液中而%$% 的浓度
变化量小于.成有0·2·I
】有主为$而溶液中而%$% 的浓度变化量,
所以溶液的碱性越强,而%$% 的分解速率不一定越快,#错
误;图丁表明,H而]有' 的溶液中,及/
%3浓度越大,而%$% 分解速
率越快,、正确。
$o#、n【解析】在投料比一定的情况下,温度越高,反应速率越
快,则反应达到平衡所需要的时间越短,由题给图像可知知有
温度下反应达到平衡所需要的时间比知% 温度下的短,因此
知有E知%,反应速率常数随温度的升高而增大,则有有
有E有
%,u正
确;根据速率方程可得
:(知有)
:(知%)]有
有*
.o>
有(而%)·*
有(是$%)
有
%*
.o>
% (而%)·*
%(是$%),该反应的
正反应是吸热反应,升高温度平衡正移,则平衡时有*
有(而%)^
*
%(而%)、*
有(是$%)^*
%(是$%),因此
*
.o>
有(而%)·*
有(是$%)
*
.o>
% (而%)·*
%(是$%)^有,
:(知
有)
:(知
%)^
有
有
有
%
,,正确;该反应气体总物质的量不变,温度不变时仅改变
体系初始压力,平衡不移动,但反应速率会改变,因此达到平
衡所需要的时间也会改变,反应物摩尔分数随时间的变化曲
线改变,#错误;知有温度下,投料比得(是$%)@得(而%)]有@有,符
合化学方程式中的化学计量数之比,因此达到平衡时是$% 与
而% 的摩尔分数相等,知% 温度下,若改变初始投料比例,则达
到平衡时是$% 和而% 的摩尔分数不相等,不能使平衡时各组
分摩尔分数与知有温度时相同,、错误。
。D &#
¥<01¦3+§D*•¨©
oo(有)^
(%)) n 而是$$
性3>而)))
性
而是$$而
性37而
性(或而是$$
性3
而)))
性
而是$$而
性)
【解析】(有)由题图可知,初始反应物的相对能量为.,生成物
的相对能量小于.,)7]生成物的总能量】反应物的总能量^.。
(%)图示历程中是$%(+)3<而)))
性
是$
性
% 3<而
性属于物理吸附,
是而'$而
性3而%$(+)))
)
是而'$而(+)3而%$(+)属于物理脱附,
上述两个过程不属于基元反应,所以图示历程包含) 个基元
反应;其中最大能垒(活化能)步骤的反应方程式为而是$$
性3
>而)))
性
而是$$而
性37而
性或而是$$
性3而)))
性
而是$$而
性。
。o(有):
有E:
'E:
%
(%)是而
性)))
'
是而
性
% 3而
性(或是而
性
' 3而)))
性
是而
性
% 3%而
性)
(')积炭反应为最后一步反应,三种催化剂中,/有%主F最后一
步反应所需活化能最大,反应不易发生,故产生积炭较少
【解析】(有)活化能越小,反应速率越大,、O
有%主F、,/有%主F、是,有%主F催
化甲烷逐步脱氢过程的活化能:、O
有%主F^是,有%主F^,/有%主F,则反
应速率::
有E:
'E:
%。
(%)由图可知,,/有%主F作催化剂时活化能最大的基元反应是
是而
性)))
'
是而
性
% 3而
性或是而
性
' 3而)))
性
是而
性
% 3%而
性。
#o、n【解析】对能量变化图进行分析可知,反应(是放热反
应,故,^.,u错误;是$(+)在反应中先生成后消耗,是反应的
中间产物,,错误;合适的催化剂可以降低反应的活化能,但
不能降低反应的焓变,#错误;甲醇与水反应最终生成而% 和
是$% 吸热,故有0·2是而'$而(+)和有0·2而%$(+)的总能量低
于有0·2是$%(+)和' 0·2而%(+)的总能量,、正确。
$o、n【解析】活化能最大的步骤为决速步骤,根据反应历程图
可知,该反应决速步骤为主(是而' )' (+)3$而
性3而
为
(
性
主(是而')'(+)3而%$(+),u错误;该历程中的最大能垒(活化
能)为[】有o.%】(】%o%有)];)]有成有? ;),,错误;升高温度可
以加快反应速率,根据反应历程图可知,该反应为放热反应,
升高温度,平衡逆向移动,色及;的平衡转化率降低,#错误;
根据反应历程图可知,有个色及;转化成三甲胺时,放出. ;)】
(】有o.% ;))]有o.% ;)能量,因此有0·2色及;完全转化成三
甲胺释放出有o.%为的;)的能量,、正确。
%o#n【解析】通过图示可知,该过程的总反应是二氧化碳和
加成生成
,反应原料中的原子有..\转化
为产物,u正确;通过图示可知,:和生
】在反应过程中均先消
耗后生成,是该反应的催化剂,,正确;该反应过程中的最后
一步形成五元环的反应不是加成反应,#错误;通过分析该
反应过程可知,若原料用
,经过图中过程,产物为
,、正确。
&o,
。,-.n是,是2
% 分解为:和是,是2,则:为是2
%,发
生反应!%是,是2)))
%
%是,是23是2
% #;是,是2和P反应生成
是,%$是2
%,则P为$%,发生反应实7是,是23$ )))
%
%是,%$是2
%;
是,$与U反应生成是,($而)是2,则U为而是2,发生反应验
是,$3
)))
而是2
是,($而)是2;是,($而)是2分解生成d 和
是,%$是2
%,则d为而%$,发生反应$%是,($而)
)))
是2
而%$3
是,%$是2
%。综上,:、U、P、d 依次为是2
%、而是2、$%、而%$。
【解析】由分析可知,U为反应物而是2,d 为生成物而%$,u正
确;是,$在反应中作催化剂,可多次使用,适量即可,,错误;
由题给信息可知,而是2被$% 氧化制是2
% 的反应为放热反应,
升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,#正确;图中转化涉
及的反应!和实为氧化还原反应,、正确。
'o,
=>?&n
【解析】过程中存在而%$% 中$—$非极性键的断裂,以及$%
中非极性键的形成,还存在$—而极性键的断裂,以及$—而、
$—是极性键的形成,,正确;过程中和F形成的化学键始终是
7 个和F—$,所以和F元素的化合价不变,#错误;根据机理分析
可得生成环氧丙烷的方程式为是而'
)
是而
是而% 3而%$%
催
为
(((
化剂
3而%$,原子利用率小于有..\,、错误。
(o,n【解析】由题图可知,
中是·的成键数是<,其
他含是·物质中是·的成键数是>,整个催化反应历程中是·的
成键数发生了变化,u正确;过程!中有非极性键(是·—是·
键、而—而键)的断裂和极性键(是·—而键)的形成,无极性键
的断裂和非极性键的形成,,错误;结合过程;可推知,:到
是% 个而取代有个是$,即:的结构简式为
,#正确;根据整个反应历程可知,该催化反应的
总反应为
3是$3而%
催
为
(((
化剂
,、正确。
)o(有)而是$
】
' 3而%
催
))))
化剂
而是$$
】3而%$n温度升高,催化剂的
活性增强,反应速率增大
(%)!而色n实提高释放氢气的速率,提高释放出氢气的纯度
【解析】(有)而是$
】
' 与而% 反应生成而是$$
】,碳元素化合价由
37 价变为3% 价,则有0·2而是$
】
' 得到% 0·2电子、有0·2而% 失
去% 0·2电子,故而是$
】
'、而% 的化学计量数之比为有@有,结合原
子守恒和电荷守恒,配平离子方程式为而是$
】
' 3而%
催
))))
化剂
而是$$
】3而%$。该反应需要催化剂,而催化剂在一定的温度
范围内具有较高活性,反应温度在7. 在). Y范围内,而是$
】
'
催化加氢的转化率迅速上升,主要原因是温度升高,催化剂
的活性增强,反应速率增大。
(%)!根据而是$$而催化释氢生成是$% 和而%,可推知而是$$色
催化释氢反应生成是$% 和而色。实而是$$[为强电解质,在水
溶液中完全电离为而是$$
】和[
3,而而是$$而为弱电解质,则
其他条件不变时,以而是$$[溶液代替而是$$而催化释氢,体
系中而是$$
】的浓度更大,可以提高速率,而随着反应进行,生
成的[而与而%$反应产生$而
】和而%,是$% 与$而
】反应生成
是$
%】
' 或而是$
】
',则可以提高释放氢气的纯度。
。" #*#
<Zª«¬­
oo、n【解析】可逆反应达到平衡时反应物和生成物共存,反应
物不可能完全转化,u错误;平衡时各物质浓度由初始条件
和反应程度决定,各物质浓度不一定相等,,错误;平衡时
正、逆反应速率相等但不为零(动态平衡),若速率为零,则反
应停止,#错误;平衡状态下各物质浓度不再变化,是$的浓
度保持不变是达到平衡状态的直接标志,、正确。
。o,n【解析】没有指明正、逆,无法判断反应是否达到平衡,u
错误;随着反应进行,混合气体的质量增大,容器的容积不
变,混合气体的密度增大,密度不再变化,说明反应达到平衡
状态,,正确;该反应体系中气体只有主而' 和是$%,且二者均
为生成物,物质的量之比始终为% @有,气体的平均分子量和氨
气的体积分数为定值,无法判断反应是否达到平衡状态,#、
、错误。
#o、n【解析】若的不是气体,整个反应体系中只有是为气体,
气体的摩尔质量等于是的摩尔质量,无论反应是否达到平
衡,气体摩尔质量均不变,u错误;若的不是气体,平衡常数
其]*(是),恒温条件下,扩大容积,再次平衡后是的浓度不变,
气体密度不变,,错误;若的不是气体,升高温度,平衡虽然
逆向移动,但是的体积分数不变,#错误;平衡后,恒温恒容
下通入是气体,若的不是气体,平衡常数其]*(是),温度不
变,平衡常数不变,故是的浓度不变,、正确。
$o,、n【解析】该过程为乙苯制备苯乙烯的反应,开始时反应
物浓度最大,生成物浓度为.,即正反应速率最大,逆反应速
率为.,所以曲线!表示的是正反应的:】速关系,曲线实表示
的是逆反应的:】速关系,u错误;速
% 时,正、逆反应速率相等,
体系处于平衡状态,,正确;反应进行到速
有时,正反应速率大
于逆反应速率,此时反应正向进行,故>^其,#错误;催化剂
能降低反应的活化能,使反应的:
有、:
% 都增大,、正确。
%ou#
【解析】反应+为气体分子数增大的反应,恒容容器内的压强
为变量,压强不变时反应达到平衡状态,u符合题意;恒容密
闭容器中,反应+中的反应物与生成物皆为气体,因此混合
气体总质量不变,恒容密闭容器容积不变,故混合气体的密
度始终为定值,不能根据密度不变判断反应达到平衡状态,,
不符合题意;反应过程中是而'是$$而的体积分数为变量,则
是而'是$$而的体积分数不变时反应达到平衡状态,#符合题
意;生成而%$和消耗而% 均是逆反应的表述,不能说明反应达
到平衡状态,、不符合题意。
&o+
【解析】是而7 和而%, 的起始投料比为有@有,转化率之比为有@%,
则反应过程中二者的物质的量之比是变量,当二者物质的量
之比不变时说明反应已达到平衡状态,故, 不符合题意;平
衡建立的过程中,反应物和生成物的物质的量分数均在变
化,故是,% 的物质的量分数不变时,反应达到平衡状态,故故
不符合题意;该反应为气体物质的量增加的反应,故平衡建立
的过程中,混合气体的平均摩尔质量逐渐减小,当混合气体的
平均摩尔质量不变时,反应达到平衡状态,故.不符合题意;
反应速率之比等于化学计量数之比,即平衡时,%:
正(而%,)]
:
逆(而%),则:
正(而%,)]%:
逆(而%)不能说明反应达到平衡状
态,故+符合题意。
'o,、
【解析】恒容容器中充入惰性气体,原混合气体分压不变,平
衡不发生移动,u错误;反应过程中,混合气体的质量逐渐增
大,但容器容积始终不变,混合气体密度逐渐增大,故当混合
气体的密度保持不变时,说明反应体系达到了平衡状态,,
正确;而%$完全发生转化,且反应+生成的是$在反应(中全
部被消耗,此时容器内而% 的物质的量分数(即体积分数)为
%
' ,但两个反应均为可逆反应,不能进行完全,则而% 的体积
分数小于%
' ,#错误;将炭块粉碎可增大反应物接触面积,加
快反应速率,、正确。
。" #o#
<Zª«RSG®<¡&HIJK
oo(有)En减小n(%)其*E其:]其0
【解析】(有)该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡
正向移动,是$的转化率增大,同一温度,6
有条件下的是$的
平衡转化率更大,故6
有E6
%;同一压强下,升高温度,是$的平
衡转化率减小,平衡逆向移动,说明该反应的正反应是放热
反应,平衡时,:
正]:
逆,则有
正· 与(是$)· 与
% (而% )]有
逆·
与(是而'$而),
有
正
有
逆
]
与(是而'$而)
与(是$)·与
%(而%)
]其,对于放热反应而言,升
高温度,其减小,即
有
正
有
逆
减小。
(%):点、0点的温度相同,其:]其0;对于放热反应而言,升高
温度,其减小,则其*E其:]其0。
。o<
【解析】代入有j 的气体流量,题图中得(而是2)@得($%)]7 @7,则
为点通入的而是2、$% 物质的量均为.o有. 0·2,平衡时而是2转化
率为).\,即而是2转化的物质的量为.成.) 0·2,可列出三段式:
%而是2(+)3有
% $%(+反+
)
是2
%(+)3而%$(+)
得起始J0·2
.o有.
.o有.
.
.
得转化J0·2
.o.)
.o.%
.o.7
.o.7
得平衡J0·2
.o.%
.o.)
.o.7
.o.7
平衡时气体总物质的量得总](.o.%3.o.)3.o.73.o.7)0·2]
.成有) 0·2,则各物质物质的量分数分别为与(而是2)]有
? 、
与($%)]7
? 、与(是2
%)]与(而%$)]%
? ,将数据代入平衡常数表
达式得其]
%
? 高%
?
有
?
的
物
%
高7
?
的
物
有
%
]<。
#o%.\n
有
'.高有
'.
%
有>高7
>
【解析】设起始时充入的是<而< 和是而7 分别为与0·2和>与0·2,
反应达到平衡时是<而< 转化了、0·2,可得三段式:
是<而<(+)3是而7(+
为
(
)
是C而)(+)3而%(+)
起始量J0·2
与
>与
.
.
转化量J0·2
、
、
、
、
平衡量J0·2
与】、
>与】、
、
、
平衡时各气体的分压之比等于物质的量之比,则有与】、
、]7
有,
解得、]与
> ,则是<而< 的平衡转化率为、
与高有..\]%.\。平衡
时得(是<而<)]7与
> 0·2,得(是而7)]%7与
>
0·2,得(是C而))]得(而%)]
与
> 0·2,气体总物质的量为<与0·2,则6(是<而<)]%
有> 高有.. Z、为,
6(是而7)]7
> 高有.. Z、为,6(是C而))]6(而%)]有
'.高有.. Z、为,则其H ]
6(是C而))·6(而%)
6(是<而<)·6(是而7)]
有
'.高有
'.
%
有>高7
>
。
$ocn.o%<.n有)o??
【解析】)7有
)7%
E有且)7有^.,则反应+放热比反应(多,则反应
+逆反应的活化能高于反应(逆反应的活化能,因此氧的物
质的量大于的,由于两个反应均生成甲醇,因此甲醇的物质
的量最大,则速
有时刻达到平衡时与(是而'$而)E与(氧)E与(的),
即图中表示与(的)变化的曲线是c;体系中总物质的量分数为
有,则与(和的及L)]有】与(是而'$而)】与(氧)】与(的)]有】.o'C.】
.成'''】.o.'C].o%<.;反应+的平衡常数其f+ ]
与(和的及L)
与(的)·与(是而'$而)]
.o%<.
.o.'C高.o'C.的有)o??。
%o!6
有^6
%^6
'n合成氨为分子数减少的反应,相同温度下,压强
越大,产物氨的平衡产率越高,摩尔分数越大
实乙n验''o'\(或有
' )n槡'
'<
【解析】! 有
% 主%(+)3'
% 而%(+ 反+
)
主而'(+)的正反应是气体
总物质的量减小的反应,在其他条件不变的情况下,增大压
强平衡正移,平衡时主而' 的摩尔分数增大。
实的化不参与反应,两种进料组成中主% 与而% 的物质的量之
比均为有@',在总压强不变的情况下加入的化相当于按比例
减小了与反应有关的气体的压强,则加入了的化的体系达到
平衡时主而' 的摩尔分数低于未加入的化的体系,因此图乙表
示进料组成中含有的化的体系。
验设图甲体系的进料组成为有0·2主% 和' 0·2而%,达到平衡
时主% 转化了与0·2,可得三段式:
有
% 主%(+)3'
% 而%(+反+
)
主而'(+)n得总
起始量J0·2
有
'
.
7
转化量J0·2
与
'与
%与
平衡量J0·2
有】与
'】'与
%与
7】%与
结合题中信息可得%与
7】%与].o%.,解得与]有
' ,主% 的转化率为
''o'\。平衡时,气体总物质的量为7】%
'
的
物0·2]有.
' 0·2,主%、
而%、主而' 的物质的量分别为%
' 0·2、% 0·2、%
' 0·2,即主%、而%、
主而' 的物质的量分数分别为.o%、.o<、.o%,因此6(主% )]
6(主而')].o%高%. 及、为]7 及、为,6(而%)].o<高%. 及、为]有% 及、为,
压强平衡常数其H ]
7 及、为
(7 及、为)
有
% 高(有% 及、为)
'
%
]槡'
'< 及、为
】有。
&o#n【解析】随着温度的升高,甲烷体积分数减小、一氧化碳
体积分数增大,说明温度升高,反应(平衡逆向移动、反应+
平衡正向移动,则反应(为放热反应,)7^.,反应+为吸热
反应,)7E.,u错误;由题图可知,!点没有甲烷生成,且二
氧化碳、一氧化碳含量相等,投料比不(是$%)@不(而%)]有@有,
则二氧化碳、氢气、一氧化碳、水蒸气的物质的量相等,反应
+的平衡常数其]*(而%$)·*(是$)
*(是$%)·*(而%)]有,,错误;为点一氧化
碳、甲烷物质的量相等,结合反应+、(中相关物质的化学计
量数可知,而%$(+)总的物质的量为甲烷的' 倍,即而%$(+)
的压强是是而7 的' 倍,#正确;若按不(是$%)@不(而%)]有@%投
料,相当于增加氢气的投料,且压强变化对反应+平衡无影
响,压强增大会使反应(平衡正移,使得甲烷含量增大,导致
甲烷、一氧化碳曲线之间交点位置发生改变,、错误。
'oun【解析】在<>. Y、有.. Z、为条件下,乙醇的进料速率为
有.. 0·2·j
】有,是$的量随水醇(水与乙醇)的进料速率比的增
大而减少,说明主要发生了反应.,则图中为线表示是$% 的
平衡产量、最下方曲线表示是而7 的平衡产量,u错误;水醇进
料比为C @有时,是$的平衡产量为>. 0·2·j
】有、是$% 的平衡产量
为有'. 0·2·j
】有、是而7 的平衡产量为.,根据是原子守恒得到消
耗的乙醇为>. 0·2·j
】有3有'. 0·2·j
】有
%
]?. 0·2·j
】有,则乙醇的
平衡转化率为?. 0·2·j
】有
有.. 0·2·j
】有高有..\]?.\,,正确;水醇进料速
率比为C @有时,水进料速率为C.. 0·2·j
】有,消耗的乙醇为
?. 0·2·j
】有,则反应+生成的甲烷和是$均为?. 0·2·j
】有,
甲烷在反应(中完全消耗,可知反应(中消耗?. 0·2·j
】有
水,是$% 的平衡产量为有'. 0·2· j
】有,所以反应. 消耗
有'. 0·2·j
】有水,则水的平衡产量为(C..】?.】有'.)0·2·j
】有]
7). 0·2·j
】有,而% 来自乙醇和水,存在关系而% 在而%$、'而% 在
是而'是而%$而,则而% 的平衡产量为(?.高'3?.3有'.)0·2·j
】有]
7?. 0·2·j
】有,根据6不]得?知,反应.的其H ]6(而%)6(是$%)
6(是$)6(而%$)]
得(而%)得(是$%)
得(是$)得(而%$)]7?.高有'.
>.高7). ,#正确;反应.占主导且为放热
反应,因此当温度高于<>. Y时,平衡会向逆反应方向移动,
导致而% 的平衡产量略有下降,、正确。
(o(有))7有3)7%n(%)而%$n^
(').o?3,
%
n有>.,n(7)增大n减小
【解析】(有)根据题给方程式,可得目标反应]反应+3反应
(,根据盖斯定律,)7])7有3)7%。
(%)因为图示温度范围内反应(平衡常数其]有.
) 基本不变,
所以其]*
7(而%$)
*
7(而%)
]有.
),2+
*
7(而%$)
*
7(而%)
]72+
*(而%$)
*(而%)]),2+
*(而%$)
*(而%)]
%,同一体系中
得(而%$)
得(而%)]*(而%$)
*(而%),则2+得(而%$)】2+得(而%)]
2+*(而%$)】2+*(而%)]%。由图像中曲线的大致趋势分析可
得,乙线与丁线的间距随温度升高基本不变,且乙线在丁线之
上,则乙线表示而%$,丁线表示而%。随温度升高,2+得(而%$)与
2+得(而%)均增大,根据氢元素守恒可得,2+得(而%,)减小,则甲
线表示而%,,丙线表示,$%。随温度升高,2+得(而%,)减小,说
明反应.平衡逆向移动,所以反应.为放热反应,即)7'^.。
(')根据反应体系的投料可得,体系中得(是为)]有0·2、得(,)]
% 0·2、得(而)].o有0·2高% ].o% 0·2、得($)]有0·2高% ]% 0·2。
知有温度下,得(而%)],0·2,2+
得(而%$)
得(而%)]%,得(,$%)]得(而%$)]
有..得(而% )]有..,0·2。根据氢元素守恒可得,得(而%,)]
得(而)】%得(而%)】%得(而%$)
%
].o%】%高,】%高有..,
%
0·2](.o有】有.有,)0·2;
根据氧元素守恒可得,得(是为,$7)]得($)】%得(,$%)】得(而%$)
7
]
%】%高有..,】有..,
7
0·2]有】有>.,
%
0·2;根据钙元素守恒可得,
得(是为,)]得(是为)】得(是为,$7),则得(是为,)】得(是为,$7)]得(是为)】
%得(是为,$7)]有】%高有】有>.,
%
的
物0·2]有>.,0·2;根据硫元素守恒
可得,得(,%)]得(,)】得(,$%)】得(而%,)】得(是为,)】得(是为,$7)
%
]
%】有..,】(.o有】有.有,)】有
%
0·2].o?3,
%
0·2。
(7)设反应+、(、.的平衡常数分别为其有、其%、其',则
*(而%,)
*(而%)]
其'
*(,%)
其有其%槡
,温度不变,平衡常数不变,*(,%)增大,则
*(而%,)
*(而%)
增大,即
得(而%,)
得(而%)增大;又因为
得(而%$)
得(而%)]有.
%,同时再结合氢元
素守恒分析可知,得(而%$)和得(而%)均减小。
。" #。#
<Zª«¯°
oo,n【解析】及/$% 作催化剂,催化而%$% 分解,使反应速率加
快,与平衡移动无关,u不符合题意;存在反应%主$%(+反+
)
主%$7(+)n)7^.,升高温度,平衡逆向移动,主$% 的量增多,
颜色加深,,符合题意;铁钉放入浓硝酸中,发生钝化,铁钉
表面产生了致密的氧化膜,加热时氧化膜被破坏,铁钉继续
与浓硝酸反应,产生红棕色气体主$%,#不符合题意;锌片与
稀硫酸反应过程中,加入少量是,,$7 固体,发生反应P/ 3
是,,$ )))
7
是,3P/,$7,形成是,】P/ 原电池,使反应速率加
快,、不符合题意。
。o#n【解析】同温同容条件下,气体的压强之比等于气体物质
的量之比,起始时实验实与实验验的压强相等,实验!的压
强是实验实与实验验的' 倍,则曲线+对应实验!,u正确;
实验!与实验实的条件相同,根据等效平衡可知,实验!与
实验实最终会达到相同的平衡状态,故曲线(对应实验实,
则曲线.对应实验验,实验实与实验验充入的P一样多,实
验验比实验实达到平衡所用的时间长,则实验验温度较低,
反应速率较慢,说明P生成:和U是吸热反应,则正反应为
放热反应,,正确;*、:两点的压强相同,容器容积相同,逆反
应吸热,*点的温度比:点低,根据6不]得?知,气体的总物质的
量:得*E得:,#错误;实验实为恒温条件,结合是项分析可知
知(*)^知(:)]知(&),正反应为放热反应,则其(*)E其(&),
、正确。
#o(有)En(%)是$% 与而% 反应,使而% 浓度降低,主反应平衡右
移,丙烯产率增大
【解析】(有)热解反应的正反应为吸热反应,升高温度,平衡
正向移动,丙烯的物质的量分数增大,故随温度升高而增大
的两曲线对应丙烯平衡时的物质的量分数,随温度升高而减
小的两曲线对应丙烷平衡时的物质的量分数。热解反应为
气体分子数增加的反应,增大压强平衡逆向移动,丙烯的含
量减小,丙烷的含量增加,由题图可知,相同温度下,丙烯的
物质的量分数:6
%E6
有,则压强:6
有E6
%。
(%)在是$% 气氛下,进行氧化脱氢制丙烯,可以有效消除催化
剂表面的积炭,维持催化剂的活性,且是$% 可以和而% 反应,
使而% 浓度降低,主反应平衡右移,增大丙烯产率。
$o#n【解析】
得(而%)
得(是$%)越大,是$% 平衡转化率越高,故曲线为表
示是$% 的平衡转化率,u正确;正反应为气体物质的量减小
的反应,同温同容时,气体压强之比等于气体物质的量之比,
因此混合气体的总压强不变,说明反应达到平衡状态,,正
确;当
得(而%)
得(是$%)]7,起始通入得(而%)]7 0·2,得(是$%)]有0·2,
反应物平衡转化率相等,均为).\,可列三段式:
是$%(+)37而%(+反+
)
是而7(+)3%而%$(+)
起始量J0·2
有
7
.
.
转化量J0·2
.o)
'o%
.o)
有o<
平衡量J0·2
.o%
.o)
.o)
有o<
知Y时该反应的平衡常数为
有o<
%
的
物
% .o)
%
的
物
.o)
%
的
物
7 .o%
%
的
物
]有..,#错误;根据上
述三段式,当
得(而%)
得(是$%)]7 时,是而7 的体积分数为
.o)
.o%3.o)3.o)3有o<高
有..\的%'o>\,当投料比等于化学计量数比时,产物在平衡
体系中的体积分数最大,!点对应
得(而%)
得(是$%)]',甲烷的体积分
数小于%'o>\,、正确。
%oun【解析】根据题意,可列三段式:
:(+反+
)
U(+)3P(+)
起始浓度J(0·2·I
】有)
有
.
.
转化浓度J(0·2·I
】有)
.o7
.o7
.o7
平衡浓度J(0·2·I
】有)
.o<
.o7
.o7
则温度知下,该反应的平衡常数其].o7高.o7
.o<
]7
有>,再充入
有0·2:和有0·2U时,浓度商>]有o7高.o7
有o<
]C
%.E其,所以此时
反应逆向进行,则:
逆E:
正,u正确;再充入有0·2:,设平衡时,
*(U)]与0·2
·I
】有,根据相同温度下平衡常数相同可得,与
%
%】与]
7
有>,显然与:.o),,错误;向该刚性容器中充入主%,:、U、P浓
度不变,平衡不移动,#错误;温度升高,:的转化率增加,说
明温度升高,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,即该反应
的)7E.,、错误。
。" ###
<Z01&2±,²³
oo(有)能n(%)是
【解析】(有)在有... [时,反应动的)的])7有】知)8 ]
3C7o< Z`·0·2
】有】有... [高(3).o)7高有.
】' Z`·0·2
】有·[
】有)]
】<o%7 Z`·0·2
】有^.,则该温度下能自发进行。
(%)该反应的)7^.,)8E.,所以任意温度下,)的])7】知)8
均小于.,即任意温度下该反应均能自发进行。
。o#n【解析】根据图中信息判断,反应的、反应氧在<.. Y时
)的^.,均能自发进行;反应是在<.. Y时)的E.,反应不能自
发进行;反应色]反应的3反应是,)的色])的的3)的是,由图可知,
反应色在<.. Y时)的^.,能自发进行,答案为#。
#o(有)为n(%)c
(')与催化剂接触时间短
(7)发生反应是3是$% )))
高温%是$,积炭减少
【解析】(有)正反应为气体分子数增大的反应,增大压强平衡
逆向移动,正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,高
温低压有利于提高异丁烷的平衡转化率。
(%)在温度和压强相同的条件下,相同流速的异丁烷通过不
同的催化剂反应相同的时间,异丁烯的收率]异丁烷的转化
率高异丁烯的选择性,收率越高,催化剂催化效果越好,使用
催化剂为时异丁烯的收率为'有o>\,使用催化剂X 时异丁烯
的收率为'%o>\,使用催化剂c时异丁烯的收率为''\,所
以催化效果最好的是c。
(')在温度和压强相同的条件下,不同流速的异丁烷通过催
化剂反应相同的时间,异丁烷流速越快,与催化剂接触时间
越短,所以异丁烷的转化率随着流速的增大而减小。
$o放热n<.. Y时甲烷平衡转化率高达??\,低于<.. Y时,,%
浓度明显偏小,且反应速率慢
【解析】由图可知,是而7 的平衡转化率随温度的升高而降低,
说明升温平衡逆向移动,则生成是,% 的反应为放热反应。
CD '#
<Z01 ¡,<Zª«´µ*•
oo、n【解析】.在< T内,:的消耗量为反应!生成及的量与反
应实生成主的量之和,由图像知速]< T时,*(及)]*(主)]
' 0·2
·I
】有,则)*(:)]< 0·2
·I
】有,:(:)]< 0·2
·I
】有
< T
]有0·2
·I
】有·T
】有,
u错误。由图像知.在< T内,及生成速率大于主,即:
有(正)E
:
%(正),慢反应的活化能较大,故反应!活化能小于反应实,
,错误。由图像知.在< T内,及生成速率大于主,即:
有(正)E
:
%(正),:
有(正)]有
有*(:)·*(U),:
%(正)]有
%*(:)·*(U),则
有
有E有
%;有. T时体系达到平衡,:
%(逆)]:
%(正)]有
%*(:)·*(U),
因有
有E有
%,故:
有(正)E:
%(逆),#错误。若加入催化剂使有
有增大、
有
% 不变,反应!正反应速率加快,*(及)的最大值增大,、正确。
。o,
。,-.n由题图可知,投料比不变时,随温度的
升高,是而7 的平衡转化率增大,所以该反应为吸热反应;
在相同的温度下,投料比
得(是而7)
得(而%$)减小,即是而7 的投料量
不变,增大而%$的投料量,当反应物不止一种时,其他条
件不变,增大一种气态反应物的投料量会增大其他反应
物的平衡转化率,同时降低其自身平衡转化率,故投料
比与越小,是而7 的平衡转化率越大。
【解析】由题图可知,点&对应是而7 的平衡转化率大于点*,
结合分析可知,点&对应投料比小于点*,故与
有^与
%,u正确;
点&、*均为平衡状态,:
正]:
逆,点&对应的是而7 的平衡转化率
大于点*,两点是而7 的投料量相同,则产物是$、而% 的平衡浓
度:点&E点*,两点温度相同,故:
*逆^:
&逆,:
*正^:
&正,,错误;由
分析可知,该反应为吸热反应,随温度升高,平衡常数增大,
则平衡常数:其,^其&]其*,#正确;该反应为反应前后气体分
子数改变的反应,恒温恒容条件下,随反应进行容器内压强
改变,当压强不变时,反应达到平衡状态,、正确。
#o、n【解析】】、B两点和$及L的转化率相等,生成的及和、的物
质的量相等,溶液体积也相等,则】、B两点及和、的物质的量
浓度相等,u错误;2点的和$及L转化率已达?)\,反应物的
浓度极小,反应速率小,则】、2两点的瞬时速率大小关系为
:(】)E:(2),,错误;由于不断从反应体系中移出是而'$而,
是而'$而浓度无法确定,所以%有. Y时反应的平衡常数无法计
算,#错误;有?. Y时,. 在有>. 0F/ 之间和$及L的转化率为
<C\,则有>. 0F/ 时产物及和、的浓度为.o<C,0·2·I
】有,所以
及和、的平均反应速率为.o<C,
有>.
0·2·I
】有·0F/
】有,、正确。
%&n曲线斜率越大,瞬时反应速率越大,】点的
斜率大于2点的斜率,则:(】)E:(2)。
$o常压n!随着温度升高,热裂解反应平衡正向移动
实是$3而%$(+))))
高温而%3是$%
【解析】是而'是$$而(+)))
)
%是$(+)3%而%(+)正反应为气体分
子数增大的反应,低压有利于反应正向进行,故利用乙酸制
氢,不选择高压,选择常压;!热裂解反应正向吸热、脱羧基
反应正向放热,升高温度,热裂解反应平衡正向移动,而脱羧
基反应平衡逆向移动,所以<>. Y之后氢气产率高于甲烷;
实是$(+)和而%$(+)在高温下反应生成而%(+)和是$%(+),所
以在乙酸气中掺杂一定量水,氢气产率显著提高而是$的产
率下降,反应的化学方程式为是$3而%$(+))))
高温而%3是$%。
%o、n【解析】反应中不同温度下,实验值与平衡值不相等,故
体系未达到化学平衡状态,u正确;反应+为气体分子数减
小的反应,反应(反应前后气体分子数不变,相同条件下,压
缩容器容积,压强增大,反应+和反应(的速率增大,反应相
同时间,是$% 转化率的实验值提高,,正确;相同温度下,
是而'$而选择性的实验值大于平衡值,说明反应相同时间时
生成的是而'$而更多,反应+的速率大于反应(,#正确;
%<.在%). Y,是$% 转化率平衡值随温度升高而增大,而此时
甲醇选择性的平衡值降低,说明随温度升高反应+平衡逆向
移动的程度小于反应(平衡正向移动的程度,、错误。
&o、n【解析】维持体系温度和压强不变,当投料比不变的情况下,
增大是$% 和而% 的通入量等同于等效平衡,对平衡时是而'$而
的体积分数无影响,u错误;反应-为吸热反应,若反应-生
成的产物变为是$(+)和而%$(2),而%$(+反+
)
而%$(2)n)7^
.,则)7% 会变小,,错误;由图可知,相同时间内,温度升高,
是而'$而的选择性下降,可能是温度升高,反应动平衡逆向移
动,也可能是因为催化剂活性下降,反应速率减小,无法得出
反应动的吸放热情况,#错误;%'< Y之后,是$% 转化率、甲醇
选择性均下降,可能是由于反应动中催化剂随温度升高失去
活性,导致反应动的反应速率减小,反应消耗的是$%、生成的
是而'$而均减少,在相同时间内,是$% 转化率和甲醇选择性都
下降,、正确。
'o#n【解析】温度不同,平衡常数不相等,u错误;反应体系为
绝热体系,由题图可知,随着反应的进行,体系温度先升高后
基本保持不变,反应!为吸热反应,则反应实为放热反应,即
)7%^.,,错误;;? 处比;> 处温度高,说明反应实进行程度更
大,体系中气体的总物质的量减少,且温度升高,促进反应!
正向进行,而%$的物质的量增大,所以;? 处而%$的体积分数
较大,#正确;由题图知,;有处是而'$而的体积分数小于是$
的体积分数,说明混合气从起始到通过;有处,反应实生成
是而'$而的速率小于反应!生成是$的速率与反应实消耗是$
的速率的差值,故是而'$而的生成速率小于是$的生成速率,
、错误。
。/ "#
$%&
oo#n【解析】由示意图可知,主为是2(T)溶于水生成主为
3(为b)和
是2
】(为b)过程的反应热)7' ]37 Z`·0·2
】有,则主为是2固体溶解
是吸热过程,u正确;由盖斯定律可知,)7有3)7% ])7',所以
,3&]7,,正确;主为是2固体溶于水时,第一步是主为是2固体断
键生成主为
3(+)和是2
】(+),该步骤破坏主为是2的离子键,需要
吸收能量,因此,E.,第二步是主为
3(+)、是2
】(+)分别与水分子
结合,形成主为
3(为b)和是2
】(为b),它们之间存在静电作用,这
种静电作用的形成类似化学键的形成,会释放能量,因此&^
.,#错误;溶解过程的能量变化既与主为是2固体中微粒间作
用力的强弱(即离子键的强度,影响,的大小)有关,又与
主为
3(为b)、是2
】(为b)中微粒间作用力的强弱(影响&的大小)有
关,、正确。
。ou
+,-.n分析题表中的方程式可知,该反应器
中实际发生了两个氧化还原反应,投入的原料中,氧化$
】
'
具有氧化性,将,$
%】
' 、[;;(是主)<]
7】分别氧化为,$
%】
7 、
[;;(是主)<]
'】,自身被还原为氧化
】。./段发生反应! 在
$,即氧化$
】
' 氧化,$
%】
' ,此过程中慢反应验$生成而
3,反
应体系H而降低;/D段发生反应;,即氧化$
】
' 氧化
[;;(是主)<]
7】,此过程中消耗而
3,反应体系H而升高。振
幅大小代表溶液中*(而
3)的变化程度大小,周期长短反
映*(而
3)的变化快慢。
【解析】./段发生反应!在$,若原料中*(而
3)减小,快反应
!实生成的而,$
】
' 和而%,$' 也会减少,导致慢反应验$的速
率变小,反应验$生成的*(而
3)作为反应;的反应物,反应
;的速率也变小,最终导致周期变长,u错误;类比反应验,
可知反应$为'而%,$' 3氧化$
】)))
'
',$
%】
7 3氧化
】3<而
3,,正确;
而
3参与反应!实,在反应验$中又重新生成,反应! 在$的
总反应可表示为',$
%】
' 3氧化$
】
'
而
)))
3
',$
%】
7 3氧化
】,而
3起催化作
用,#正确;该反应过程中H而变化较为明显,利用H而响应变
色材料,可将H而的变化转化为颜色的变化,使H而振荡可视
化,、正确。
。A>Bn快反应与慢反应是化学动力学中的重
要概念。本题中提到反应!实为快反应,即可以认为反
应!实在瞬间完成,原料中的而
3瞬间被消耗尽,之后在
一个周期内而
3先在反应验$中生成,再在反应;中被
消耗,据此可分析原料中*(而
3)变化对反应的影响。
#o,n【解析】+和(反应后气体分子数都增大,相同温度下,
压强增大,反应+和(的平衡都逆向移动,乙烷的平衡转化
率减小,由图像可知,相同温度时I% 对应压强下乙烷平衡
转化率低,故压强:I% EI有,u错误;反应+中消耗%高.o>高
).\ 0·2].成) 0·2是%而<,反应(中消耗% 高.成> 高(有】
).\)0·2].成% 0·2是%而<,可列式:
是%而<(+)3是$%(+反+
)
是%而7(+)3而%$(+)3是$(+)
变化量J0·2.o)
.o)
.o)
.o)
.o)
是%而<(+)3%是$%(+反+
)
7是$(+)3'而%(+)
变化量J0·2
.o%
.o7
.o)
.o<
平衡时混合气体中得(是$)
得(是%而7)](.o)3.o))0·2
.o) 0·2
]%,,正确;一
定温度下,增大
得(是%而<)
得(是$%),相当于减小是$% 的投料量,则是%而<
的平衡转化率下降,# 错误;反应+ 高% 】反应(得反应
是%而<(+)3%是$(+)3'而%(+反+
)
%是%而7(+)3%而%$(+),根据盖
斯定律,)7]%)7有】)7%,、错误。
$o,n【解析】当得(,$%)@得(是2
%)相同时,由知' E知% E知有和图像
可知,升高温度,)6减小,该反应正向气体分子数减小,则升
温平衡向逆反应方向移动,故该反应的)7^.,u错误;由题
图中为点可知,得(,$%)@得(是2
%)]有,平衡时)6]>> Z、为,已知
恒温恒容条件下,容器内气体物质的量之比等于压强之比,
6
. ]%7. Z、为,可列三段式:
nnn,$%(+)3是2
%(+反+
)
,$%是2
%(+)
起始压强JZ、为
有%.
有%.
.
转化压强JZ、为
>>
>>
>>
平衡压强JZ、为
<>
<>
>>
其H ]
6(,$%是2
%)
6(,$%)·6(是2
%)]
>> Z、为
<> Z、为高<> Z、为的.o.有' Z、为
】有,,正
确;题目没有给时间,无法计算平均反应速率,#错误;该反
应中,$% 和是2
% 的化学计量数之比为有@有,则,$% 和是2
% 的
进料比互为倒数时,其)6相等,由>点可知,知' 且得(,$%)@
得(是2
%)].o> 时)6]%C Z、为,、错误。
%o反应前后化学键的变化相同,反应热)7近似相等
【解析】由2/ 其]】)7
?知3*可知,两条线的斜率为】)7
?,两步反
应都是断裂有个碳氢键,形成有个碳碳键,所以两反应的)7
几乎相同,?为理想气体常数,则两反应的】)7
?几乎相同,故
两条线几乎平行。
。"#$n范特霍夫方程
范特霍夫方程可写为2/ 其
; ]】)化7
;
0
? 高有
知3)化8
;
0
? ,以
2/ 其
;】有
知作图,可得一条直线,由直线斜率可求反应的
)化7
;
0(知)。
nn
&o(有)En势为有】势为%3势为'】势为7
(%)实n由题中阿伦尼乌斯公式可知,升高相同的温度,活化
能越大,速率常数有增大得越多,势为%^势为',故升高温度,对有,7】
加成产物的生成速率提高更有利
(')%,'】二甲基】有,7】二溴】%】丁烯n在极性大的溶剂中进
行反应
(7)).\n&3)n.o%)(有3&)
(有】))X
【解析】(有)由反应历程及能量变化图可知,
能量
高于
能量,则反应验为放热反应,反应实】!
得到反应验
反+
,根据盖斯定律,
)7' ](得】+)Z`· 0·2
】有^.,则+E得;
转化为
的)7动]势为有】势为%,
转化为
的)7- ]势为' 】势为7,整个过程的)7' ])7动3
)7- ](势为有】势为%)3(势为'】势为7)]势为有】势为%3势为'】势为7。
(%)两种产物可相互转化,由2+
有
%
有
有
]势为
%o'.'?
有
知有
】有
知%
的
物可得2+
有]势为
%o'.'? 】有
知
的
物,升高相同的温度,活化能越大,速率常数有
增大得越多,势为%^势为',则其他条件不变的情况下,升高温度,
对有,7】加成产物的生成速率提高更有利,即对反应实的速率
提高更有利。
(' )由图可知,
的能量低于
,
较稳定,反应生成的
容易转化为
,则产物中
含量更大,该物质的
名称为%,'】二甲基】有,7】二溴】%】丁烯;由题目中信息可知,
溶剂极性越大越容易发生有,7】加成,故若要提高该产物在平
衡体系中的物质的量分数,还可采取的措施是在极性大的溶
剂中进行反应。
(7)设平衡时存在与0·2
,反应验的平衡常数其f' ]
7,则
的物质的量为7与0·2,产物
的选择性百分比为7与
7与3与高有..\ ]).\;反应开始时,加入
有o. 0·2
,
的平衡转化率为),则反应消耗
的物质的量为)0·2,消耗氧化
% 的物质的量为)0·2,平衡时
氧化
% 为&0·2,故开始加入的氧化
% 为(&3))0·2;消耗
的
物质的量为)0·2,根据化学方程式可知,生成的
和
的总物质的量为)0·2,产物
的选择性百分比为).\,则
的物质的量为(有】
).\)高)0·2].o%)0·2,平衡时,
的物质的量为(有】
))0·2,氧化
% 为&0·2,各物质总物质的量为(有3&)0·2,则反应
!的平衡常数其f有]
.o%)
有3&
(有】))
有3& 高&
有3&
].o%)(有3&)
(有】))& 。