2023山东版化学高考第二轮复习--专题十一化学反应速率和化学平衡.pdf

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1、2023山 东 版 化 学 高 考 第 二 轮 复 习 专 题 十 一 化 学 反 应 速 率 和 化 学 平 衡 1.一 定 温 度 下，在 三 个 体 积 均 为 1 L的 恒 容 密 闭 容 器 中 发 生 反 应:2CH3OH(g)一 CH3O CH3(g)+H2O(g)o容 器 温 度 起 始 物 质 的 量(mol)平 衡 物 质 的 量(mol)编 号()CH30H(g)CH30cH3(g)H2O(g)387 0.20 0.080 0.080 387 0.40 207 0.20 0.090 0.090下 列 说 法 正 确 的 是()A.该 反 应 的 正 反 应 为 吸 热 反

2、 应 B.达 到 平 衡 时，容 器 中 的 CH 30H体 积 分 数 比 容 器 中 的 小 C.若 容 器 中 反 应 达 到 平 衡 时 增 大 压 强(减 小 容 器 容 积)，则 各 物 质 浓 度 保 持 不 变 D.若 起 始 向 容 器 中 充 入 0.10 mol CH3OH、0.10 mol CH 30cH3、0.10 mol H2O 反 应 将 向 正 反 应 方 向 进 行 答 案 D A 项,根 据 表 格 数 据，容 器、起 始 量 相 同，比 中 温 度 高，降 低 温 度，平 衡 向 放 热 方 向 移 动，中 平 衡 时 CH 30cH3的 物 质 的 量

3、比 中 大，说 明 正 反 应 是 放 热 反 应,错 误;B项，恒 容 条 件 下，容 器 相 当 于 在 容 器 的 基 础 上 加 压，由 于 该 反 应 是 反 应 前 后 气 体 物 质 的 量 不 变 的 反 应,故 平 衡 不 移 动，则 容 器 中 的 CH 30H体 积 分 数 和 容 器 中 的 相 等，错 误;C 项,若 容 器 中 反 应 达 到 平 衡 时 减 小 容 器 容 积 而 增 大 压 强,平 衡 不 移 动，但 各 物 质 浓 度 会 增 大,错 误;D 项 溶 器 平 衡 时 c(CH30H)=0.04 mol/L、c(CH30cH3)=068mol/L

4、.C(H20)=0.08 mol/L,平 衡 常 数 K=端 詈=4,若 起 始 向 容 器 中 充 入 0.10 mol CH3OH、0.10mol CH 30cH 3、0.10 mol H2O,浓 度 商 Q=詈=14,反 应 向 正 反 应 方 向 移 动,正 确。第 1 页 共 6 6页2.在 容 积 为 V L的 恒 温 密 闭 容 器 中 模 拟 工 业 合 成 氨。充 入 吐 和 H2的 总 物 质 的 量 为 1 mol,容 器 内 各 组 分 的 物 质 的 量 分 数 与 反 应 时 间 t 的 关 系 如 图 所 示。下 列 说 法 不 正 确 的 是()A.a表 示 用

5、 物 质 的 量 分 数 随 反 应 时 间 的 变 化 情 况 B.Oti min,v(H2)=mol-L-min 1C.t2 m in时,NH3的 分 解 速 率 小 于 其 生 成 速 率 D.t3 m in时 改 变 的 条 件 可 能 为 减 小 容 器 容 积 答 案 B 由 题 图 可 知,开 始 时 吐 和 取 的 物 质 的 量 分 数 均 为 50%,总 物 质 的 量 是 1 mol,则 吐 和 K 均 为 0.5 mol,设 转 化 的 N2的 物 质 的 量 为 x mol,列 三 段 式:N2(g)+3 H 2(g)=2NH3(g)起 始/mol 0.5 0.5 0

6、转 化/mol X 3x 2x某 时 亥 U/mol 0.5-x 0.5-3x 2x某 时 刻 总 物 质 的 量 n(总)=(0.5-x)mol+(0.5-3x)mol+2x mol=(l-2x)mol,某 时 刻 N2的 物 质 的 量 分 数 为 空 警 Jx 100%=三 绊 x 100%=50%,故 m 的 物 质 的 量 分 数 一 直 保 持 不 变，由 此 可 推 出 曲 线 a、b、(l-2x)mol(l-2x)molc 分 别 表 示 N2、NH3和 H2的 物 质 的 量 分 数 随 时 间 变 化 的 图 像,A 项 正 确;t i时 H2、NH3的 物 质 的 量 分

7、 数 3%mol相 等 即(,.5-3：)m?xi00%100%解 得 X=01 则 ot min,v(H2)=3 L=mol-L-i-min-i,B(l-2x)mol(l-2x)mol Qmm Vtr项 错 误;由 曲 线 b可 知 t2时 刻 及 以 后,NH3的 物 质 的 量 分 数 增 大，说 明 反 应 正 向 进 行，则 NH3的 分 解 速 率 小 于 其 生 成 速 率,C项 正 确;由 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可 知,t3时 刻，减 小 容 积，压 强 增 大，平 衡 正 向 移 动,NH3的 物 质 的 量 分 数 增 大,K 的 物 质 的 量 分 数

8、减 小,D项 正 确。第 2 页 共 6 6页3.反 应 Si(s)+3HCI(g)一 SiHCI3(g)+H2(g)A H是 工 业 上 制 备 高 纯 硅 的 重 要 中 间 过 程。一 定 压 强 下,起 始 投 入 原 料 嘿 的 值 和 温 度、SiHCb的 平 衡 产 率 的 变 化 关 系 如 图 所 示。下 列 说 法 错 误 的 是()A.该 反 应 为 放 热 反 应,AHvOB.M、N 点 SiHCb的 分 压:MNC.瑞 的 值 越 大,SiHCb平 衡 产 率 越 大 D.M、N 点 的 逆 反 应 速 率:VM VN答 案 C A 项，由 题 图 可 知，升 高 温

9、 度,SiHCb的 平 衡 产 率 减 小，平 衡 逆 向 移 动,正 反 应 为 放 热 反 应,AHvO,正 确;B项,M 点 SiHCb的 平 衡 产 率 大，其 物 质 的 量 大、温 度 高，故 分 压 大,正 确;C项，由 题 图 可 知，嘿=7时,SiHCb的 平 衡 产 率 很 小,错 误;D 项,M 点 温 度 较 高,SiHCb浓 度 较 大,逆 反 应 速 率:VM VN,正 确。解 题 技 巧 同 一 坐 标 系 中 有 3 个 变 量 时,可 通 过“定 一 议 二”的 方 法 来 寻 找 变 量 之 间 的 关 系。即 先 固 定 一 个 变 量，去 观 察 另 外

10、 两 个 变 量 的 关 系。如 选 择 嘿=3的 曲 线 观 察，可 知 随 着 温 度 升 高,SiHCb平 衡 产 率 减 小，由 此 判 断 该 反 应 为 放 热 反 应。4.已 知 4H2(g)+CS2(g)=CH4(g)+2H2S(g)0在 恒 容 密 闭 容 器 中,当 起 始 物 质 的 量 之 比 n(H2)：n(CS2)=4:1时，测 得 平 衡 体 系 中 H2S.CS2的 物 质 的 量 分 数(x)与 温 度 的 关 系 如 图 所 示。下 列 说 法 不 正 确 的 是()第 3 页 共 6 6页x/%A.该 反 应 的 AH 0B.A点 时 CS2的 平 衡 转

11、 化 率 约 为 33.3%C.相 同 条 件 下,x(H2S)处 于 B点 时,v 正 v 逆 D.C点 时，往 容 器 中 再 充 入 4 moi H2和 1 mol CS2,再 次 达 平 衡 后 x(CSz)增 大 答 案 D A 项，由 题 图 可 知，升 高 温 度,H2s的 物 质 的 量 分 数 减 小、CS2的 物 质 的 量 分 数 增 大，说 明 平 衡 逆 向 移 动，反 应 为 放 热 反 应,AH丫 逆,正 确;D 项,C 点 时，往 恒 容 密 闭 容 器 中 再 充 入 4 moi H2和 1 mol CS2,相 当 于 增 大 压 强，平 衡 正 向 移 动,

12、再 次 达 平 衡 后 X(CS2)减 小,错 误。5.汽 车 尾 气 净 化 装 置 可 将 污 染 物 中 的 CO和 N O转 化 为 无 害 气 体，发 生 反 应 为 2co(g)+2N0(g)N2(g)+2CO2(g)H=-746.5 kJ mo|io对 于 该 反 应，下 列 说 法 正 确 的 是()第 4 页 共 6 6页A.反 应 的 平 衡 常 数 可 表 示 为 K=B.使 用 催 化 剂 可 降 低 反 应 的 活 化 能，减 小 反 应 的 燧 变 C.增 大 压 强 能 加 快 反 应 速 率，提 高 反 应 物 的 平 衡 转 化 率 D.若 用 E 也 表 示

13、 键 能 之 和，该 反 应 AH=E4 生 成 物)-E式 反 应 物)答 案 C 题 给 反 应 的 平 衡 常 数 可 表 示 为 右 舞 端,A 错 误;催 化 剂 能 改 变 反 应 的 活 化 能，但 不 能 改 变 反 应 的 焰 变,B错 误;增 大 压 强 能 加 快 反 应 速 率，反 应 2co(g)+2N0(g)N2(g)+2CO2(g)为 气 体 分 子 数 减 小 的 反 应，增 大 压 强,平 衡 正 向 移 动，反 应 物 的 平 衡 转 化 率 升 高,C正 确;反 应 的 焰 变 等 于 反 应 物 键 能 之 和 减 去 生 成 物 键 能 之 和，若 用

14、 E总 表 示 键 能 之 和，则 该 反 应 AH=E式 反 应 物)-E膜 生 成 物),D错 误。6.甲 醇 通 过 反 应 CH30H(g)+H20(g)=CO2(g)+3H2(g)x CH30H(g)=CO(g)+2H2(g)可 以 获 得 H2.将 一 定 比 例 CH3OH、比 0 的 混 合 气 体 以 一 定 流 速 通 过 装 有 催 化 剂 的 反 应 管,CH30H的 转 化 率、C 0的 选 择 性 生 成(c)n 转 化(CH3OH)x 100%与 温 度 的 关 系 如 图 所 示。下 列 说 法 正 确 的 是(史 希 挈 连 OHJ)A.其 他 条 件 不 变

15、，增 大 压 强,CH30H的 平 衡 转 化 率 增 大 B.由 CH30H制 取 H2的 合 适 温 度 为 290-300 C.副 反 应 C0(g)+H 2 0(g)L CO2(g)+H2(g)AH0D.其 他 条 件 不 变，在 200300 范 围 内，随 着 温 度 升 高,出 口 处 CO、CO2、H2的 量 均 不 断 增 大 答 案 C A 项,两 个 反 应 均 为 气 体 体 积 增 大 的 反 应，增 大 压 强,平 衡 均 会 逆 向 移 动,CH30H的 平 衡 转 化 率 减 小,错 误;B项,从 生 成 H2的 量 来 看，发 生 第 一 个 反 应 时 可

16、获 得 较 多 比,所 以 C O的 选 择 性 应 较 小,从 题 图 中 来 看，应 选 择 低 温，错 误;C项，随 着 温 度 升 高,CO选 择 性 增 大，所 以 副 反 应 C0(g)+H2(D(g)=第 5 页 共 6 6页CO2(g)+H2(g)平 衡 应 逆 向 移 动，所 以 该 反 应 为 放 热 反 应,正 确;D项,C O的 选 择 性 增 大，说 明 生 成 C O的 量 变 多,CH30H转 化 的 产 物 有 CO和 CO2,由 碳 原 子 守 恒 知,CO的 量 变 多，则 CO2的 量 会 变 少,错 误。7.甲 烷 催 化 二 氧 化 碳 重 整 制 合

17、 成 气 过 程 中 主 要 发 生 反 应 的 热 化 学 方 程 式 如 下：反 应 I:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H=247.1 kJ m o l1反 应 H:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)AH反 应 m：CH4(g)+H 2 O(g)-CO(g)+3H2(g)H=205.9 kJ m o l1常 压 下，将 原 料 气 CPU和 CO2以 一 定 流 速 气 体 摩 尔 流 量 qn(CH4)=qn(C02)=100 kmoRyi 通 入 装 有 催 化 剂 的 反 应 管，实 验 测 得 原 料 气 的 转 化 率 和 水 蒸 气 的 摩

18、尔 流 量 随 温 度 变 化 的 曲 线 如 图 所 示。下 列 说 法 正 确 的 是()A.反 应 n 的 AS 0B.图 中 曲 线 A 表 示 CO2的 转 化 率 随 温 度 的 变 化 C.温 度 在 873-1 200 K范 围 内，反 应 m的 进 行 程 度 大 于 反 应 nD.其 他 条 件 不 变，随 着 驾 黑 比 值 的 增 加,CO2的 平 衡 转 化 率 降 低 moH-205.9 kJ-moH=41.2 k mo卜 1,反 应 H的 AH。,反 应 能 自 发 进 行，则 ASAOA错 误;由 题 图 知 曲 线 A 的 转 化 率 大 于 曲 线 B的 转

19、 化 率，温 度 低 于 873 K时，水 蒸 气 的 摩 尔 流 量 随 温 度 升 高 而 增 大，说 明 水 蒸 气 的 生 成 量 大 于 消 耗 量，对 比 反 应 I、n、III,CC)2的 消 耗 量 大 于 CH4,则 CO2的 转 化 率 大 于 CH4,所 以 曲 线 A 表 示 CO2的 转 化 率 随 温 度 的 变 化,B正 确;由 题 给 热 化 学 方 程 式 可 知，反 应 I I生 成 水 蒸 气，反 应 m消 耗 第 6 页 共 6 6页水 蒸 气，由 题 图 可 知，在 8731 200 K范 围 内，升 高 温 度,反 应 物 的 转 化 率 增 大，水

20、 蒸 气 的 摩 尔 流 量 减 小，说 明 水 蒸 气 的 消 耗 量 大 于 生 成 量,则 反 应 m速 率 的 增 大 幅 度 大 于 反 应 n 速 率 的 增 大 幅 度，不 能 判 断 两 反 应 进 行 程 度 大 小,C错 误;其 他 条 件 不 变，吗 黑 的 比 值 增 加 相 当 于 二 氧 化 碳 的 浓 度 不 变，增 大 甲 烷 的 浓 度，反 应 n、in平 衡 向 正 反 应 方 向 移 动，二 氧 化 碳 的 平 衡 转 化 率 升 高,D 错 误。8.以 Cu/ZnO/AI2O3为 催 化 剂，乙 醇 直 接 合 成 乙 酸 乙 酯 过 程 中 发 生 的

21、 可 逆 反 应 如 下：C 2 H 5 0 H(g)-CH3CHO(g)+H2(g)AH=59 kJ m o l12CH3CHO(g)+H2O(g)C2H50H(g)+CH3coOH(g)AH=-86 kJ m o l1CH3coO H(g)+C2H50H(g)-CH3coOC2H5(g)+H2O(g)AH=-25 kJ moH2c2H50H(g)C2H50c2H5(g)+H2O(g)AH=-44 kJ m o l1其 他 条 件 相 同，将 无 水 乙 醇 经 预 热 气 化 后 以 一 定 流 速 通 过 装 有 催 化 剂 的 反 应 管，将 出 口 处 收 集 到 的 乙 酸 乙 酯

22、、乙 醛、乙 酸、乙 酸、乙 醇 冷 凝，测 得 部 分 有 机 物 占 全 部 有 机 物 的 质 量 分 数 与 反 应 温 度 的 关 系 如 图 所 示。下 列 说 法 正 确 的 是()A.在 250300 C范 围 内，乙 醇 的 转 化 率 随 温 度 的 升 高 而 减 小 B.在 200-325 范 围 内，乙 醇 生 成 乙 醛 的 反 应 均 已 达 到 平 衡 C.在 300-325 C范 围 内，出 口 处 氢 气 的 量 随 温 度 的 升 高 而 减 小 D.研 发 使 用 催 化 活 性 高 的 催 化 剂 有 利 于 提 高 乙 酸 乙 酯 的 平 衡 产 率

23、 第 7 页 共 6 6页答 案 C 在 250300 C范 围 内，乙 醛 的 质 量 分 数 减 小，乙 酸、乙 酸 的 质 量 分 数 逐 渐 增 大 但 是 变 化 程 度 小，而 乙 酸 乙 酯 的 质 量 分 数 增 大 得 多，乙 酸 乙 酯、乙 醛、乙 醛、乙 酸 是 乙 醇 反 应 的 产 物，则 乙 醇 的 转 化 率 随 温 度 的 升 高 逐 渐 增 大,A 错 误;在 200325 C范 围 内，乙 醛 的 质 量 分 数 一 直 增 大，因 此 乙 醇 生 成 乙 醛 的 反 应 并 未 达 到 平 衡,B错 误;在 3 0 0-3 2 5。(:范 围 内，乙 醛

24、的 质 量 分 数 逐 渐 减 小，由 反 应 C2H5OH(g)CH3cHO(g)+H2(g)可 知，生 成 氢 气 的 量 也 逐 渐 减 小，故 出 口 处 氢 气 的 量 随 温 度 的 升 高 而 减 小,C正 确;催 化 剂 可 以 改 变 化 学 反 应 速 率，但 不 能 使 平 衡 移 动，故 不 能 提 高 乙 酸 乙 酯 的 平 衡 产 率,D 错 误。9.CO和 H2合 成 乙 醇 发 生 如 下 反 应：反 应 1:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)Hi=-128.8 kJ m o l1反 应 U:CO(g)+H 2 O(g)-CO2(g)

25、+H2(g)H2=-41.8 kJ m o l1向 一 恒 容 密 闭 容 器 中 投 入 一 定 量 的 CO和 H2,发 生 上 述 反 应,CO的 平 衡 转 化 率 与 温 度、投 料 比 a a=J 的 关 系 如 图 所 示。下 列 有 关 说 法 正 确 的 是()庭 科 3/超 左 oguA.aic(2,A错 误;在 400 K、a2=2时,一 氧 化 碳 的 转 化 率 为 50%,因 为 体 积 未 给 出,n(H2)与 n(CO)未 知，无 法 计 算 K值,B错 误;反 应 I 为 气 体 分 子 数 减 小 的 反 应，反 应 H为 气 体 分 子 数 不 变 第 8

26、 页 共 6 6页的 反 应，在 500 K、投 料 比 为。3的 条 件 下，增 大 压 强，反 应 I 平 衡 正 向 移 动，导 致 C O的 平 衡 转 化 率 升 高，可 能 从 Y 点 的 值 升 到 Z 点 的 值,C正 确;反 应 I 为 气 体 分 子 数 减 小 的 反 应，增 大 压 强 可 提 高 C O的 平 衡 转 化 率 和 CH3cH20H的 产 率,D借 误。10.二 甲 醛 催 化 制 备 乙 醇 主 要 涉 及 以 下 两 个 反 应：反 应 I:CO(g)+CH3OCH3(g)CH3COOCH3(g)kJ m o l1反 应 II:CH3coOCH3(g

27、)+2H2(g)-CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)AH2=b kJ m o l1.反 应 I、n 的 平 衡 常 数 的 对 数 Ig Ki、Ig K2与 温 度 的 关 系 如 图 1所 示;固 定 CO、CH30cH3、H2的 原 料 比、体 系 压 强 不 变 的 条 件 下,同 时 发 生 反 应 i、n,平 衡 时 各 物 质 的 物 质 的 量 分 数 随 温 度 的 变 化 如 图 2 所 示。下 列 说 法 正 确 的 是()温 度/K图 1温 度/K图 2A.a0B.测 得 X 点 CH3cH20H的 物 质 的 量 分 数 是 10%,则 X 点 反 应 n 的 v

28、(正)v(逆)C.由 CH3co0CH3的 曲 线 知,600 K后 升 高 温 度 对 反 应 I 的 影 响 程 度 大 于 反 应 H第 9 页 共 6 6页D.曲 线 B表 示 H2的 物 质 的 量 分 数 随 温 度 的 变 化 答 案 C 结 合 题 图 1可 知，升 高 温 度,1g%减 小，则 Ki减 小,说 明 温 度 升 高 平 衡 逆 向 移 动，则 正 向 反 应 放 热,所 以 aO,A错 误;测 得 X点 CH3cH20H的 物 质 的 量 分 数 是 10%,要 达 到 平 衡，乙 醇 的 物 质 的 量 分 数 要 增 大,平 衡 正 向 移 动，则 X点 反

29、 应 D 的 v 正 v 邈,B错 误;由 题 图 2 中 CH3coOCH3的 曲 线 知,600 K后 升 高 温 度 反 应 I 平 衡 左 移 的 幅 度 超 过 反 应 H平 衡 左 移 的 幅 度，故 升 高 温 度 对 反 应 I 的 影 响 程 度 大 于 反 应 口(正 确;温 度 低 时，反 应 I 较 完 全，反 应 口 进 行 程 度 小,C。含 量 低,600 K后，反 应 I 平 衡 左 移 的 幅 度 超 过 反 应 n平 衡 左 移 的 幅 度,C O含 量 增 大,故 曲 线 B表 示 C O的 物 质 的 量 分 数 随 温 度 的 变 化，曲 线 A表 示

30、 H2的 物 质 的 量 分 数 随 温 度 的 变 化,D 错 误。O OI I I I11.草 酸 二 甲 酯 C H 3-C Oc()CH3 催 化 加 氢 制 乙 二 醇 的 反 应 体 系 中，发 生 的 主 要 反 应 如 下：O OI I I I反 应 I：CH3J O cO-CHs(g)+2H2(g)-C H 3O O C C H 20H(g)+C H 30H(g)AHi00 OI I I I反 应 口：CHjC-Q-C O-CHa(g)+4H2(g)=HOCH2cH20H(g)+2CH30H(g)AH20O OI I I I压 强 一 定 的 条 件 下，将 C H 3-C-

31、O-C-O-C H 3、H2按 一 定 比 例、流 速 通 过 装 有 催 化 剂 的 反 应 管，0 OI I I I测 得 CH3c o C()CH3 的 转 化 率 及 CH3OOCCH2OH、HOCH2cH20H 的 选 择 性 砒 成(CHOOCCHzOH)或 深 成(HOCH2cHzOH)0 0I I I I CO-C O-CH3 xlOO%与 温 度 的 关 系 如 图 所 示。下 列 说 法 正 确 的 是()第 1 0页 共 6 6 页864999卓/希 7X丹 9220190 192 194 196 198温 度/七 oooO8654A.曲 线 B表 示 HOCH2cH20

32、H的 选 择 性 随 温 度 的 变 化 0 OB.在 190198 范 围 内，温 度 升 高，C H 3-C-O-C-O-C H 3的 平 衡 转 化 率 增 大 C.在 190198 范 围 内，温 度 升 高，得 甯 罄 前 逐 渐 减 小 H 2 clli 2 UO OII I ID.192 C时 淇 他 条 件 一 定 加 快 气 体 的 流 速 可 以 提 高 CH3-C-O-C-O-C H3的 转 化 率 答 案 C 曲 线 A上 CH3OOCCH20H的 选 择 性 为 50%时，曲 线 C对 应 的 选 择 性 恰 好 为 50%,则 曲 线 C表 示 HOCH2cH20H

33、的 选 择 性 随 温 度 的 变 化,A错 误;两 反 应 均 为 放 热 反 应，在 190198。(:范 围 内，温 度 0 OI I I I升 高，CH3O-C-C OCH3的 平 衡 转 化 率 减 小,B错 误;在 190198 范 围 内，温 度 升 高，反 应 I、H平 衡 均 逆 向 移 动，对 于 反 应 口,每 减 少 2 mol CH3OH,只 减 少 1 mol HOCH2cH20H,n(H0CH2cH2OH)减 小 的 幅 度 小 于 n(CH30H)减 小 的 幅 度，反 应 I 中 n(CH30H)也 减 小，故 7n黯 嘿 先 逐 渐 减 小,C 正 0 0I

34、 I I I确;192 口 寸,其 他 条 件 一 定，加 快 气 体 的 流 速,反 应 物 CH3O-C-C-O C H3的 转 化 率 降 低,D错 误.12.科 学 家 研 究 出 一 种 新 的 催 化 剂 能 有 效 处 理 汽 车 尾 气，其 反 应 的 化 学 方 程 式 为 2NO(g)+2CO(g)催 化 剂=N2(g)+2CO2(g)AHvO,若 反 应 在 恒 容 密 闭 容 器 中 进 行，由 该 反 应 相 关 图 像 作 出 的 判 断 正 确 的 是()第 1 1 页 共 6 6 页A.甲 图 中 改 变 的 反 应 条 件 为 升 温 B.乙 图 中 温 度

35、T2TI,纵 坐 标 可 代 表 N O 的 百 分 含 量 C.丙 图 中 压 强 p iTI,升 高 温 度，平 衡 逆 向 移 动,C%降 低,C 应 为 产 物,错 误;C项,P2PL增 大 压 强，平 衡 正 向 移 动,C应 为 产 物,错 误;D 项，平 衡 常 数 曲 线 上 任 意 一 点 均 为 平 衡 点,错 误。13.工 业 上 生 产 的 C O可 由 焦 炭 和 C 02在 高 温 下 反 应 而 得。现 将 焦 炭 和 C 02放 入 体 积 为 2 L 的 刚 性 密 闭 容 器 中，高 温 下 进 行 下 列 反 应:as)+C O 2(g)=2 c o(g)

36、AH=Q kJ mo|io图 为 CO2、C O的 物 质 的 量(n)随 时 间 的 变 化 关 系 图。下 列 说 法 正 确 的 是()A.O-l m in,v(C O)=l m ol-L1m in1;l 3 m in 时,v(CO)=v(CC)2)B.当 容 器 内 的 气 体 密 度(D)不 变 时，反 应 一 定 达 到 平 衡 状 态，且 等 唯 0,再 达 平 衡 时 警 Ja4.7答 案 D B项,该 反 应 反 应 前 后 气 体 质 量 发 生 变 化，体 积 不 变，则 其 密 度 为 变 量，当 容 器 内 气 体 的 密 度 不 变 时，说 明 反 应 达 到 平

37、衡 状 态;根 据 p=知，体 积 不 变，反 应 达 到 平 衡 时，气 体 的 质 量 增 大，则 平 衡 时 气 体 的 密 度 大 于 起 始 时 气 体 的 密 度，则 瞥 1,错 误;C 项,5 m in时 再 充 入 一 定 量 的 CO,CO的 物 质 的 量 瞬 间 增 起 始)第 1 2页 共 6 6页大，平 衡 逆 向 移 动,C O的 物 质 的 量 逐 渐 减 小,5 m in时 CO2浓 度 不 变，平 衡 逆 向 移 动,CO2的 物 质 的 量 逐 渐 增 大，则 b 表 示 n(CO2)的 变 化,c 或 d 表 示 n(CO)的 变 化，错 误;D 项,3

38、m in时 升 高 温 度,一 氧 化 碳 增 多，则 该 反 应 是 吸 热 反 应,T i温 度 下 平 衡 时 n(CO)=2 mol,n(CO2)=7 m ol,平 衡 常 数 K(Ti)=崇=2=；1 2温 度 下 平 衡 时,一 氧 化 碳 物 质 的 量 为 4 m ol,二 氧 化 碳 物 质 的 量 为 6 m ol,平 衡 常 数|(12)=亲=隼=；,贝 U黑。4 7 正 确。14.CO2的 资 源 化 可 以 推 动 经 济 高 质 量 发 展 和 生 态 环 境 质 量 的 持 续 改 善。由 CO2合 成 甲 醇 是 CO2资 源 化 利 用 的 重 要 方 法。I

39、.合 成 甲 醇(1)由 CO2催 化 加 氢 合 成 甲 醇。一 定 条 件 下，由 CO2和 H2制 备 甲 醇 的 过 程 中 有 下 列 反 应：反 应 l:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)比 反 应 2:CO(g)+2H2(g)-C H 3 0 H(g)AH2反 应 3:CO2(g)+3H2(g)-CH3OH(g)+H2O(g)AH3其 对 应 的 平 衡 常 数 分 别 为 K i、K2、K3,它 们 随 温 度 变 化 的 曲 线 如 图 所 示。AH2 AH3(填 或=)。对 于 上 述 C 02加 氢 合 成 C H 3 0 H的 反 应 体 系,下 列 说

40、 法 不 无 娜 的 是(填 字 母)。a.增 大 初 始 投 料 比 喑，有 利 于 提 高 C 02的 转 化 率 n(H2)第 1 3页 共 6 6 页b.当 气 体 的 平 均 摩 尔 质 量 保 持 不 变 时，说 明 反 应 体 系 已 达 平 衡 c.体 系 达 平 衡 后，若 压 缩 容 器 体 积,则 反 应 1 平 衡 不 移 动，反 应 3 平 衡 正 向 移 动 d.选 用 合 适 的 催 化 剂 可 以 提 高 反 应 3 中 C02的 平 衡 转 化 率(2)电 化 学 原 理 将 C02转 化 为 甲 醇。在 光 电 催 化 条 件 下 可 以 高 效 地 将 C

41、02和 H20 转 化 为 甲 醇，从 电 极 反 应 的 角 度 分 析：甲 醇 在(填 阴 或 邛 日)极 生 成；氧 化 反 应 为 On.甲 醇 是 重 要 的 化 工 原 料，也 可 用 作 甲 醇 燃 料 电 池。以 稀 硫 酸 为 电 解 质 溶 液,甲 醇 燃 料 电 池 的 工 作 原 理 如 图 所 示。质 子 交 换 膜 催 化 层 扩 散 层 极 板 流 场(3)该 电 池 工 作 时,c 口 通 入 的 物 质 是。(4)该 电 池 负 极 的 电 极 反 应 式 是.答 案 Q)0;由 盖 斯 定 律 知，反 应 1+反 应 2 得 到 反 应 3,则 H3=AHI

42、+AH2,AH3-H2=AHI 0H3AH2。a 项，增 大 初 始 投 料 比 华 彗 相 当 于 在 C02浓 度 不 变 的 条 件 下 减 小 氢 气 的 浓 度，平 衡 向 逆 反 应 方 向 移 动,C02的 转 化 率 减 小;b 项,由 质 量 第 1 4页 共 6 6 页守 恒 定 律 知，反 应 前 后 气 体 的 质 量 相 等，反 应 1 为 气 体 体 积 不 变 的 反 应，反 应 2、3 为 气 体 体 积 减 小 的 反 应,则 当 气 体 的 平 均 摩 尔 质 量 保 持 不 变 时，说 明 反 应 体 系 已 达 平 衡;d 项,选 用 合 适 的 催 化

43、 剂 可 以 加 快 反 应 速 率，但 化 学 平 衡 不 移 动，故 反 应 3 中 C 0 2的 平 衡 转 化 率 不 变。（2）C02转 化 为 甲 醇 时，碳 元 素 的 化 合 价 降 低,被 还 原，则 C02在 阴 极 得 到 电 子 发 生 还 原 反 应 生 成 甲 醇。由 题 意 知,C02转 化 为 甲 醇 时,C02在 阴 极 得 到 电 子 发 生 还 原 反 应 生 成 甲 醇，水 在 阳 极 失 去 电 子 发 生 氧 化 反 应 生 成 氧 气 和 氢 离 子。（3）右 侧 电 极 为 燃 料 电 池 的 正 极，则 c 口 通 入 的 物 质 是。2（空

44、气）。（4）左 侧 电 极 为 燃 料 电 池 的 负 极，甲 醇 在 负 极 失 去 电 子 发 生 氧 化 反 应。15.烟 气 脱 硫 脱 硝 技 术 是 环 境 科 学 研 究 的 热 点。某 小 组 模 拟。3氧 化 结 合（NH4）SO3溶 液 吸 收 法 同 时 脱 除 S02和 N O 的 过 程 示 意 图 如 下。模 拟.烟 气 气 体.气 体 分 析.（NHJ2s（%.气 体 分 析 反 应 器 检 测 装 花 1 溶 液 吸 收 器 检 测 装 置 2（1）气 体 反 应 器 中 的 主 要 反 应 及 相 关 数 据 如 下 表。反 应 平 衡 常 数（25）活 化

45、能/(kJ/mol)反 应 a:2O3(g)1 3O2(g)AHi=-286.6kJ/mol1.6x105724.6反 应 b:N0(g)+03(g)=NO2(g)+O2(g)H2=-200.9 kJ/mol6.2x10343.17反 应(2602(9)+03(9)=S O3(g)+O2(g)A H31.1 X104158.17 已 知:2SO2（g）+C）2（g）2so3（g）AH=-196.6 kJ/mol,则 4。=0 其 他 条 件 不 变 时，高 于 150 C,在 相 同 时 间 内 S02和 N O 的 转 化 率 均 随 温 度 升 高 而 降 低，原 因 是 O第 15页 共

46、 66 页 其 他 条 件 不 变,S02和 N O 初 始 的 物 质 的 量 浓 度 相 等 时，经 检 测 装 置 1 分 析，在 相 同 时 间 内,SO2和 NO的 转 化 率 随 03的 浓 度 的 变 化 如 图。结 合 数 据 分 析 N O 的 转 化 率 高 于 SO2的 原 因:()1.0 2.0(%的 浓 度/(10-g/L)(2)其 他 条 件 不 变,SO2和 N O 初 始 的 物 质 的 量 浓 度 相 等 时，经 检 测 装 置 2 分 析,在 相 同 时 间 内,03与 N O 的 物 质 的 量 之 比 对 SO2和 N O 脱 除 率 的 影 响 如 图

47、。(N H4)2SO3溶 液 显 碱 性，用 化 学 平 衡 原 理 解 释:.。3的 浓 度 很 低 时,SO2的 脱 除 率 超 过 97%,原 因 是。在 吸 收 器 中,S0 与 NO2反 应 生 成 N0和 SO+的 离 子 方 程 式 是。在 吸 收 器 中，随 着 吸 收 过 程 的 进 行，部 分 NHj被 转 化 为 N&反 应 中 NH1和 吐 的 物 质 的 量 之 比 为 1：1,该 反 应 的 离 子 方 程 式 是 o答 案(1)-24L6 kJ/mol 高 于 150 C,温 度 升 高，反 应 a 的 速 率 增 大,c(C3)减 小，反 应 b 和 c 的 速

48、 率 减 小，导 致 在 相 同 时 间 内 SO2和 N O 的 转 化 率 均 降 低 反 应 b 的 活 化 能 小 于 反 应 c,相 同 条 件 下 反 应 b的 速 率 大 于 反 应 c,因 此 在 相 同 时 间 内,N O 的 转 化 率 高 于 SO2第 1 6页 共 6 6页 溶 液 中 存 在:SOM+K O=HSOg+OH-、NH井 H2O-NH3-H2O+H+,S0宗 的 水 解 程 度 大 于 N W 的 水 解 程 度，溶 液 显 碱 性(NH4)2SO3溶 液 直 接 与 S02反 应 2N02+3SO+H2。一 2NO2+SO2-+2HSO3 N02+N H

49、-N2T+2H2O解 析 反 应 d:2so2(g)+O2(g)1 2so3(g)AH=-196.6 kJ/m ol,由 盖 斯 定 律 知，将 反 应(a+d)+2得 反 应 SO2(g)+O3(g)S O3(g)+O2(g),AH3=i(AHi+AH)=1(-286.6 kJ/m ol)+(-196.6kJ/m ol)=-241.6 kJ/m R;其 他 条 件 不 变 时，高 于 150，温 度 升 高，反 应 a 的 速 率 增 大,c(C)3)减 小，反 应 b 和 c 的 速 率 减 小，导 致 在 相 同 时 间 内 S02和 N O 的 转 化 率 均 降 低;由 题 表 中

50、数 据 知，反 应 b 的 活 化 能 小 于 反 应 c,则 相 同 条 件 下 反 应 b 的 速 率 大 于 反 应 c,故 在 相 同 时 间 内,N O 的 转 化 率 高 于 SO2o O3的 浓 度 很 低 时,(NH4)2SO3溶 液 直 接 与 SO2反 应 是 脱 除 SO2的 主 要 原 因;吸 收 过 程 中，部 分 NH1和 N 0 发 生 归 中 反 应 生 成 冲 和 取 0,反 应 中 NH 和 N2的 物 质 的 量 之 比 为 1：1，其 反 应 的 离 子 方 程 式 为 N O/N H-N2T+2H2O。16.某 小 组 验 证 2 F e 3+2 I-