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    2022届高考化学一轮复习常考题型40化学平衡图像分析含解析
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    2022届高考化学一轮复习常考题型40化学平衡图像分析含解析

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    这是一份2022届高考化学一轮复习常考题型40化学平衡图像分析含解析,共26页。试卷主要包含了单选题,原理综合题等内容,欢迎下载使用。

    一、单选题(共18题)
    1.下图表示反应2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0的正反应速率随时间的变化情况,则t1时刻改变的条件可能是
    A.减小A的浓度B.降低温度C.减小压强D.加入催化剂
    2.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:下列描述正确的是
    A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.079 ml/(L•s)
    B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79 ml/L
    C.反应开始到10s时,Y的转化率为39.5%
    D.反应的化学方程式为:X(g)+Y(g)=Z(g)
    3.可逆反应aA(g)+bB(g)⇌cC(g)+dD(s)△H=QkJ/ml,反应过程中,当其他条件不变时,C在混合物中的含量与温度(T)的关系如图I所示,反应速率(v)与压强(p)的关系如图II所示。据图分析,以下说法正确的是
    图I 图II
    A.T1<T2,Q>0
    B.增大压强,物质B的转化率减小
    C.至反应达平衡时,混合气体的密度会变化
    D.a+b>c+d
    4.在容积固定的密闭容器中存在如下反应:;(正反应为放热反应)某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:下列判断一定错误的是
    A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高
    B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高
    C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高
    D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高
    5.在密闭容器中,反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)ΔH<0,达到甲平衡,在仅改变某一条件后,达到乙平衡,对此条件的分析正确的是
    A.图I是增大反应物浓度B.图II只能是加入催化剂
    C.图II可能是增大压强D.图III是增大压强或升高温度
    6.图中是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论表达均正确的是
    A.①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应ΔH<0
    B.②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体后化学反应速率随时间变化的图像
    C.③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像,a是使用催化剂时的曲线
    D.④表明该反应正向为吸热反应
    7.温度为T0时,在容积固定的密闭容器中发生反应X(g)+Y(g)Z(g)(未配平),4 min时达到平衡,各物质浓度随时间变化的关系如图(a)所示。其他条件相同,温度分别为T1、T2时发生反应,Z的浓度随时间变化的关系如图(b)所示。下列叙述正确的是
    A.T0时,该反应的平衡常数为33.3(单位略)
    B.图(a)中反应达到平衡时,Y的转化率为37.5%
    C.发生反应时,各物质的反应速率大小关系为υ(X)=υ(Y)=2υ(Z)
    D.该反应正反应的反应热ΔH<0
    8.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)。达到平衡,在此过程中正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图得出的结论不正确的是
    A.反应体系压强不变
    B.c点没有达到平衡
    C.正反应是放热的
    D.如t1=t2,bc段正反应速率大于ab段
    9.某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH<0,下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是
    A.t4~t5时间内转化率最低B.t3时降低了温度
    C.t5时增大了压强D.t2时加入了催化剂
    10.在一个恒容的密闭容器中通入 A、B 两种气体,在一定条件下反应:2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0.达到平衡后,改变一个条件(X),下列量(Y)的变化一定符合图中曲线的是
    11.对可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0,下列图像正确的是
    A.B.
    C.D.
    12.可逆反应aA(g)+bY(g)⇌cZ(g)在一定温度下的密闭容器内达到平衡后,t0时改变某一外界条件,化学反应速率(v)-时间(t)的图像如图所示,下列说法正确的是( )
    A.只能通过加入催化剂实现B.可能通过增大压强来实现
    C.可能通过升高温度实现D.a+b一定不等于c
    13.下列选项中的图像与其解释或得出的结论对应关系正确的是
    14.化学中常借助曲线图来表示某种变化过程,有关下列四个曲线图的说法不正确的是( )
    A.对反应:aA(s)+2B(g)xC(g),根据图①可以求出x=2
    B.升高温度,图④表示的反应中反应物的转化率增大
    C.图③表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)的影响,乙的压强大
    D.图②可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化
    15.在A+BC(正反应是放热反应)的反应中,如图所示,能正确表示反应速率(纵坐标)与温度(横坐标)关系的是
    A.B.
    C.D.
    16.T℃在 2 L 密闭容器中使 X(g)与 Y(g)发生反应生成 Z(g).反应过程中 X、Y、Z 的物质的量变化如图 1 所示;若保持其他条件不变,温度分别为 T1和 T2,Y 的体积百分含量与时间的关系如图 2 所示.下列分析正确的是
    A.容器中发生的反应可表示为:3X(g)+Y(g)⇌Z(g)
    B.图 1 中 0~3min 内,(X)=0.2 ml•L-1•min-1
    C.其他条件不变,升高温度,正、逆都增大,且达到新平衡前正>逆
    D.若改变条件,使反应进程如图 3 所示,则改变的条件可能是增大压强
    17.挥发性有机物(VOCs)对环境易造成污染,VOCs催化燃烧处理技术具有净化率高、燃烧温度低、无明火、不会有NOx等二次污染物产生等优。图甲是VOCs处理过程中固体催化剂的催化原理,图乙是反应过程中的能量变化图。下列叙述正确的是()
    A.图甲中固体催化剂不参与反应
    B.图甲中固体催化剂能提高VOCs的平衡转化率
    C.图乙中曲线Ⅱ使用了固体催化剂,反应活化能降低
    D.VOCs催化氧化过程中的反应均为放热反应
    18.某密闭容器中发生如下反应:X(g)+Y(g)2Z(g)△H<0。如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是( )
    A.t2时一定加入了催化剂
    B.t3时减小了压强
    C.t5时可能升高了温度
    D.t4~t5时间内转化率最低
    二、原理综合题(共5题)
    19.汽车尾气中含有CO、NOx等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。
    (1)已知 。
    ①该反应在________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
    ②对于该反应,改变某一反应条件(温度:),下列图像与实际相符的是________(填序号)。
    B.
    C. D.
    ③某实验小组模拟上述净化过程,一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,起始时按照甲、乙两种方式进行投料,经过一段时间后达到平衡状态,测得甲中CO的转化率为50%,则该反应的平衡常数为________;两种方式达平衡时,N2的体积分数:甲________乙(填“”“”“”或“不确定”,下同),的浓度:甲________乙。
    (2)柴油汽车尾气中的碳烟()和可通过某含钴催化剂催化消除。不同温度下,将模拟尾气(成分如下表所示)以相同的流速通过该催化剂,测得所有产物(、、)与的相关数据结果如图所示。
    375℃时,测得排出的气体中含和,则Y的化学式为________。
    20.燃煤产生的烟气中含有较多的CO2、CO、SO2等影响环境的气体。如何综合利用这些气体一直是科研单位研究的热点。
    (1)已知:
    2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH1
    CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2
    2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH3
    用ΔH2、ΔH3表示ΔH1,ΔH1=________。
    (2)针对CO2与H2反应转化为二甲醚(g)和H2O(g),研究发现,该反应中CO2的平衡转化率随反应温度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的变化曲线如图:
    ①ΔH1________(填写“>”或“<”)0。
    ②若其他条件不变,仅仅增大压强,则逆反应速率会________(填写“增大”“减小”或“不变”,下同),平衡常数K会________。
    ③在其他条件不变时,请在图中画出平衡时CH3OCH3的体积分数随投料比[n(H2)/n(CO2)]变化的曲线图_____。
    (3) 研究发现,催化剂可以促使烟气CO、SO2转化为CO2、S。反应原理为:
    2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l) ΔH=-270 kJ·ml-1。
    ①其他条件相同,研究发现,分别选取Fe2O3、NiO、Cr2O3作上述反应的催化剂时,SO2的转化率随反应温度的变化如图,研究得出,应该选择Fe2O3作催化剂,主要原因可能是:____________________________。
    ②若在2 L恒容密闭容器中,将3 ml CO、1 ml SO2混合,在一定条件下引发反应,当SO2的平衡转化率为40%时,此时K=________。
    ③向反应容器中再分别通入下列气体,可以使SO2转化率增大的是________(填写编号)。
    A.CO B.SO2 C.N2 D.H2S E.CO2
    21.研究CO、NOx、SO2等的处理方法对环境保护有重要意义。
    (1)科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=-746.8kJ/ml
    ①为了研究外界条件对该反应的影响,进行下表三组实验,测得不同时刻NO的浓度(c)随时间变化的趋势如图1所示。1、2、3代表的实验编号依次是_____________(已知在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。)
    ②图2表示NO的平衡转化率(α)随温度、压强变化的示意图。X表示的是__________,理由是________;Y表示的是________,且Y1________Y2(填“>”或“<”)。
    (2)一定温度下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g) ⇌SO3(g)+NO(g),达到平衡时SO3的体积分数为25%。该反应的平衡常数K=___________________。
    22.煤和天然气都是重要的化石资源,在工业生产中用途广泛。
    (1)燃煤时往往在煤中添加石灰石,目的是______________,达到该目的时发生反应的化学方程式为__________________________ 。
    (2)煤的综合利用包括______________ (将煤隔绝空气加强热)、煤的气化和液化。煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,主要发生的反应的化学方程式为______________ 。
    (3)CO是煤气的主要成分,可与水蒸气反应生成氢气:CO(g)+ H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H。 查阅资料得出相关数据如下:
    ①该反应升高到一定温度时,反应将不能正向进行,由此判断该反应的△S_____(填“>”或“<”")0。
    ②在容积为10 L的密闭容器中通入0.1 ml CO(g)和0.1 ml H2O(g)发生反应,在400℃时反应达到平衡,此时CO(g)的转化率为_____________。
    (4)将2 ml CH4和4 ml H2O(g)通入容积为10 L的恒容密闭容器中,发生反应:CH4(g)+ H2O(g)⇌CO(g)+ 3H2(g)。CH4的平衡转化率与温度、压强的变化关系如图所示。
    ①200 °C时,该反应的平衡常数K=_________________。
    ②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是_________________。
    ③压强:p1________________ (填“>”“<”或“=”)p2。
    23.二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料,回答下列问题:
    (1)工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。
    已知;:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) △H=-131.0kJ/ml;
    H2(g)+O2(g)= H2O(l) △H=-285.8 kJ/ml。
    CH3OH的燃烧热△H=_______。
    (2)在催化剂作用下,CO2和CH4可以直接转化为乙酸:CO2(g)+CH4(g)CH3COOH(g) △H=+36.0kJ/ml。在不同温度下乙酸的生成速率变化如右图所示。
    ①当温度在250℃~300℃范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是______;当温度在300℃~400℃范围时,影响乙酸生成速率的主要因素是________。
    ②欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是________(填标号)。
    A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.降低压强
    (3)高温下,CO2与足量的碳在密闭容器中实现反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。
    ①向容积为1L的恒容容器中加入0.2ml CO2,在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如右图所示,则该反应为_____(填“放热”或“吸热”)反应。某温度下,若向该平衡体系中再通入0.2ml CO2,平衡____(填“正向”、“逆向”或“不”)移动,达到新平衡后,体系中CO的百分含量________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
    ②向压强为p,体积可变的恒压容器中充入一定量CO2,650℃时反应达平衡,CO的体积分数为40.0%,则CO2的转化率为_________。气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp),此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=_________(用含p的代数式表示),若向平衡体系中再充入V(CO2): V(CO)=5:4的混合气体,平衡______(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
    参考答案
    1.A
    【详解】
    A.减小A的浓度平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,移除A的瞬间C的浓度不变,逆反应速率不变,因此满足图像,故A选;
    B.降低温度会瞬间降低化学反应速率,平衡会正向移动,正反应速率大于逆反应速率,与图像不符,故B不选;
    C.减小压强会瞬间降低化学反应速率,平衡逆向移动,逆反应速率大于正反应速率,与图像不符,故C不选;
    D.加入催化剂会使正逆化学反应速率同等程度增大,与图像不符,故D不选;
    综上所述,答案为A。
    2.A
    【分析】
    反应开始前,X、Y的浓度都为最大值,而Z的浓度为0,则X、Y为反应物,Z为生成物,反应进行10s时,X、Y、Z的浓度都保持不变,且都大于0,则表明反应达平衡状态,反应为可逆反应。
    【详解】
    A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为=0.079 ml/(L•s),A正确;
    B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了=0.395 ml/L,B不正确;
    C.反应开始到10s时,Y的转化率为=79%,C不正确;
    D.由分析知,反应为可逆反应,0~10s内,X、Y、Z的物质的量都变化0.79ml,则反应的化学方程式为:X(g)+Y(g)Z(g),D不正确;
    故选A。
    3.C
    【分析】
    可逆反应,当其他条件一定时,温度越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短。由图象可知T2>T1,温度越高,平衡时C的百分含量(C%)越小,故此反应的正反应为放热反应;当其他条件一定时,增大压强,正速率大于逆反应速率,说明平衡正移,所以正反应为气体物质的量减小的反应,即a+b<c。
    【详解】
    A.由以上解析可知T2>T1,Q<0,A错误;
    B.该反应为正反应为气体物质的量减小的反应,增大压强,平衡正移,B的转化率增大,B错误;
    C.反应前后气体体积不变,气体质量减少,所以密度减小,混合气体的密度不再变化即是平衡状态,C正确;
    D.由以上解析可知,正反应为气体物质的量减小的反应,即a+b>c,所以a+b<c+d,但d为固体,所以不能确定一定为a+b>c+d,D错误;
    故选C。
    4.A
    【详解】
    A. 催化剂可以加快反应速率,缩短达到平衡所需要的时间,但是不能使平衡发生移动,因此物质的平衡浓度不变,加入催化剂,平衡不发生移动,故A错误;
    B. 甲到达平衡时间短,所以甲的压强较高,乙的压强较低,压强增大,平衡向逆反应方向移动,B的转化率减小,故B正确;
    C. 甲到达平衡时间短,所以甲的温度较高,正反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以B的转化率减小,故C正确;
    D. 加入催化剂,平衡不发生移动,甲到达平衡时间短,所以甲使用的催化剂效率较高,故D正确;
    答案选A。
    5.C
    【详解】
    A.若只增大反应物的浓度,v正瞬间增大,v逆瞬间应不变,与图像不符,故A错误;
    B.加人催化剂可以同时相同倍数的增大正逆反应速率,平衡不移动,与图像相符,但该反应前后气体系数之和相等,缩小体积增大压强也可以同等倍数的增大正逆反应速率,平衡不发生移动,也与图像相符,故B错误;
    C.该反应前后气体系数之和相等,缩小体积增大压强也可以同等倍数的增大正逆反应速率,平衡不发生移动,与图像相符,故C正确;
    D.增大压强平衡不发生移动,所以若只增大压强平衡时,甲乙在同一直线上,与图像不符,故D错误;
    综上所述答案为C。
    6.C
    【详解】
    A.①是升高温度,平衡正向移动,正向是吸热反应,故A错误;
    B.②反应的实质是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,向平衡体系的溶液中溶入少量KCl晶体,没有改变反应物的离子浓度,因此平衡不移动,故B错误;
    C.③该反应是不等体积反应,a曲线达到平衡所需时间短,因此a是使用催化剂时建立的平衡过程的曲线,b是无催化剂存在下建立的平衡过程的曲线,故C正确;
    D.④中根据先拐先平衡,数字大,则该图像是错误的,下面曲线应该是500℃曲线,故D错误。
    综上所述,答案为C。
    7.A
    【详解】
    A.T0时,根据图像得到各物质的物质的量浓度改变量为Δc(Z)=0.5ml∙L−1,Δc(X)=0.25ml∙L−1,Δc(Y)=0.25ml∙L−1,则反应方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),反应的平衡常数为,故A正确;
    B.图(a)中反应达到平衡时,Y的转化率为,故B错误;
    C.发生反应时,速率之比等于计量系数之比,因此各物质的反应速率大小关系为2υ(X)=2υ(Y)= υ(Z),故C错误;
    D.根据图2,先拐先平衡,数字大,T1>T2,从T1到T2,温度降低,Z的浓度降低,平衡逆向移动,逆向是放热反应,则反应正反应的反应热ΔH>0,故D错误。
    综上所述,答案为A。
    8.A
    【详解】
    A.虽然该反应前后的气体的计量数之和不变,即体系的气体的物质的量总和不变,但因为是绝热容器,体系温度一直在改变,故体系的压强一直在改变,A错误;
    B.当正反应速率不变时,达到化学平衡状态,c点反应速率最大,虽然正反应速率减小,但反应继续向正反应方向进行,但没有达到平衡状态,B正确;
    反应向正反应进行,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,故B正确;
    C.反应开始反应物浓度最大,但反应速率逐渐增大,说明反应为放热反应,C正确;
    D.由图像可知,a点到b点,b点到c点,正反应速率一直在增大,故如果t1=t2,正反应速率: a~b 段小于 b~c 段,D正确;
    故答案为:A。
    9.D
    【分析】
    由图可知,t2时正逆反应速率同等程度增大;t3时正逆反应速率均减小,但逆反应速率大,平衡逆向移动;t5时正逆反应速率均增大,且平衡逆向移动,结合可逆反应的特点及平衡移动来分析。
    【详解】
    A.由图可知,t5时正逆反应速率均增大,且平衡逆向移动,t5~t6段,t5时平衡逆向移动,t4~t5时间内转化率不是最低,则t6时反应物的转化率比前面所有时刻都低,故A不符合题意;
    B.由于ΔH<0,该反应为放热反应,且气体体积减小的反应,t3时正逆反应速率均减小,但逆反应速率大,平衡逆向移动,则应为减小压强,故B不符合题意;
    C.该反应为放热反应,且气体体积减小的反应,t5时正逆反应速率均增大,且平衡逆向移动,则应为升高温度,故C不符合题意;
    D.t2时正逆反应速率同等程度增大,加入了催化剂可以同等程度增大化学反应速率,故D符合题意;
    答案选D。
    10.A
    【详解】
    A.达平衡后,再加入A,平衡正向移动,促进B的转化,即B的转化率增大,与图象符合,A正确;
    B.达平衡后,再加入C,化学平衡逆向移动,由于总物质的量增加,A的体积分数减小,与图象不符合,B错误;
    C.达平衡后,在一个恒容的密闭容器中加入氦气,平衡不移动,则C的分子个数不变,与图象不符合,C错误;
    D.达平衡后,升高温度,化学平衡逆向移动,由M=可知,逆向移动时n增大,则混合气体平均摩尔质量减小,与图象不符合,D错误;
    故答案为:A。
    11.C
    【详解】
    A.根据“先拐先平”原则,结合图像可知,p1>p2,且压强越大,平衡时氨气的体积分数越大,与图像不符,故A错误;
    B.该反应正方向是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,氮气的转化率应该先增大后减小,故B错误;
    C.该反应达到平衡状态后,增大氮气浓度的瞬间,正反应速率突然增大,逆反应速率不变,随着反应正向进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,最终达到新的平衡状态,图像合理,故C正确;
    D.催化剂可以加快反应速率,所以有催化剂时,反应速率快,先达到平衡状态,该图像不合理,故D错误;
    故选C。
    12.B
    【分析】
    根据图像分析可知,t0时改变某一外界条件,正、逆反应速率同等程度增大,且平衡不发生移动,据此分析解答。
    【详解】
    A.t0时加入催化剂,反应速率增大,平衡不移动,符合图像,但是,若a+b=c,增大反应体系的压强,化学反应速率的增大程度也是相同的大,平衡也不移动,A错误;
    B.由A可知,若a+b=c,t0时增大反应体系的压强,正逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,B正确;
    C.升高温度,平衡会发生移动,正逆反应速率不相等,不符合图像,C错误;
    D.根据A分析可知,若a+b=c,t0时增大反应体系的压强,符合图像,故a+b可能等于c,D错误;
    答案选B。
    13.B
    【详解】
    A.水的状态有误,正确的热化学方程式为 ,故A错误;
    B.时刻、同等程度的增大,则时刻改变的条件可能是增大压强,也可能是加入催化剂,故B正确;
    C.SO2溶解于NaOH溶液时先发生2NaOH + SO2=Na2SO3+H2O,生成强电解质离子浓度变小,导电性变小,但不会降低到0,过量时Na2SO3+H2O+ SO2=2NaHSO3,生成强电解质,离子浓度增大,导电性增强,与原来NaOH溶液的导电性基本不变,故C错误;
    D.比较,两点,,,因,故,故D错误。
    综上所述,答案为B。
    14.D
    【详解】
    A.由图①可知v(B):v(C)=0.1ml∙L-1∙min-1:0.1ml∙L-1∙min-1=1:1,根据对于确定的化学反应以不同物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比,所以x=2,故A不符合题意;
    B.可逆反应达到平衡后,升高温度,正反应速率大于逆反应速率,则平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大,故B不符合题意;
    C.2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g),该反应是反应前后气体体积不变的反应,压强对反应前后气体体积不变的反应的平衡状态没影响,增大压强,平衡不移动,反应速率加快,达到平衡需要的时间缩短,故C不符合题意;
    D.升温,正逆反应速率都增大,降温,正逆反应速率均减小,不会出现图示的结果,故D符合题意;
    答案选D。
    15.B
    【详解】
    升高温度,正反应速率增大,逆反应速率增大,平衡向吸热反应方向移动即逆向移动,所以正反应速率小于逆反应速率,故B符合题意。
    综上所述,答案为B。
    16.C
    【详解】
    A.由图1可知,X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增加,故XY是反应物,Z为生成物,根据变化量之比等于化学计量数之比,故容器中发生的反应可表示为:3X(g)+Y(g)⇌2Z(g),A错误;
    B.由图 1 可知0~3min 内,ml•L-1•min-1,B错误;
    C.由图2可知,T2>T1,升高温度,Y的百分含量减小,说明平衡正向移动,该反应的正反应是一个吸热反应,其他条件不变,升高温度,正、逆都增大,且达到新平衡前 正>逆,C正确;
    D.比较图1和图3可知,改变条件后平衡没有发生移动,结合反应方程式可知,改变压强该化学平衡会发生移动,若改变条件,使反应进程如图 3 所示,则改变的条件可能是使用催化剂,D错误;
    故答案为:C。
    17.C
    【详解】
    A.图甲中固体催化剂形成了中间产物,降低了反应的活化能,参与了反应,A错误;
    B.图甲中固体催化剂不改变平衡转化率,B错误;
    C.由图可知,图乙中曲线Ⅱ使用了固体催化剂,反应活化能降低,C正确;
    D. VOCs催化氧化过程中前部分形成中间产物的反应为吸热反应,D错误。
    答案为C。
    18.C
    【详解】
    A.反应X(g)+Y(g)2Z(g)△H<0是反应前后气体分子数不变的放热反应,由图可知,t2时改变条件,正逆反应速率增大且相等,若增大压强平衡也不发生移动,则t2时不一定加入了催化剂,故A错误;
    B.由图可知,t3时刻,改变条件时,正逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,反应X(g)+Y(g)2Z(g)△H<0是反应前后气体分子数不变的放热反应,若减小压强,正逆反应速率都减小,但平衡不发生移动,与图象不符,故B错误;
    C.t5时改变条件,正逆反应速率增大,且逆反应速率大于正反应速率,若升高温度,平衡逆向移动,与图象符合,故C正确;
    D.催化剂对平衡移动无影响,t3~t4时间内平衡逆向移动,转化率减小,t5~t6时间内平衡逆向移动,转化率继续减小,显然t5~t6时间内转化率比t4~t5时间内转化率低,故D错误;
    答案选D。
    19.低温 CD 10 > > N2O
    【详解】
    (1)①已知 ,该反应的,正反应为气体分子数减小的过程,即为熵减的过程,,结合时反应能自发进行,则该反应在低温时能自发进行。②已知,由到的过程为降温,反应速率应减小,图像与实际不符,A错误。利用“先拐先平数值大”的原则,根据图中曲线可得,图像与实际不符,B错误。增大压强平衡向正反应方向移动,的体积分数增大;保持压强不变,降低温度,反应向放热的方向移动,即向正反应方向移动,的体积分数增大,图像与实际相符合,C正确。平衡常数只与温度有关,改变压强平衡不移动,平衡常数不变,图像与实际相符合,D正确。③甲中达到平衡状态时的变化量为,列三段式:
    起始量/ 0.4 0.2 0 0
    变化量/ 0.2 0.1 0.2 0.05
    平衡量/ 0.2 0.1 0.2 0.05
    则该反应的平衡常数;甲的投料是乙的两倍,则乙相当于在甲的基础上减压,平衡逆向移动,条件不变的情况下,两种方式达平衡时,甲中的体积分数大于乙,虽然甲中的转化率大于乙,但根据勒夏特列原理可知,甲中的浓度仍然大于乙。
    (2)375℃时,图中参与反应生成和的一氧化氮的物质的量为,模拟尾气中的物质的量为,测得排出的气体中含,说明实际参与反应的氧气的物质的量为,同时测得排出的气体中含有,根据氧原子守恒,可知一氧化二氮的物质的量为,根据氮原子守恒可知氮气的物质的量为,所以16%对应的是氮气,而8%对应的是一氧化二氮,即是。
    20.ΔH3-2ΔH2 < 增大 不变 Fe2O3作催化剂时,在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率,从而节约能源 0.44 A
    【分析】
    (1)根据盖斯定律进行解题即可;
    (2) ①根据CO2转化率与温度的关系可知,温度升高,转化率越小,故平衡逆向移动,故正反应为放热反应;
    ②根据勒夏特列原理进行解题即可,平衡常数仅仅是温度的函数,故温度不变平衡常数不变;
    ③投料比等于化学计量系数比时,产物的体积分数最大,据此确定示意图;
    (3)
    ①从图像中可以获取信息,即Fe2O3可以在较低的温度下发挥催化作用,故可以节约能源;
    ②进行三段式分析后,根据平衡常数表达式进行计算即可;
    ③根据勒夏特列原理进行分析即可求解。
    【详解】
    (1)根据盖斯定律,反应①可由③-2②得到,故得出ΔH1=ΔH3-2ΔH2,故答案为:ΔH3-2ΔH2;
    (2)①由题图可知,当投料比一定时,温度越高,CO2的平衡转化率越低,所以升温,平衡左移,正反应为放热反应,ΔH1<0,故答案为:<;
    ②其他条件不变,仅仅增大压强,正、逆反应速率均增大;平衡常数只与温度有关,不随其他条件的变化而变化,故答案为:增大;不变;
    ③当反应物按化学计量数之比投料时,CH3OCH3的体积分数最大,故答案为:;
    (3)①根据题图,可以得出Fe2O3作催化剂时,在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率,从而节约能源,故答案为:Fe2O3作催化剂时,在相对较低的温度下可获得较高的SO2转化率,从而节约能源;
    ②利用三段式法进行计算:

    故K=0.44,故答案为:0.44;
    ③A.增加CO的量,可以使SO2的转化率增大,A符合题意;
    B.若增加SO2的量,平衡向正反应方向移动,但是SO2的转化率会降低,B不符合题意;
    C.通入N2,平衡不移动,SO2的转化率不变,C不符合题意;
    D.通入H2S,H2S会与SO2反应,平衡逆向移动,SO2的转化率会降低,D不符合题意;
    E.通入CO2,平衡逆向移动,SO2的转化率会降低,E不符合题意;
    故答案为:A。
    21.Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ 温度 该反应为放热反应,温度升高,平衡向左移动,α(NO)降低 压强 < 1.8
    【详解】
    (1)①温度越高,反应速率越快,催化剂能改变反应速率,但不改变平衡状态,由图1可知,反应3的速率最快,图表中反应Ⅲ的温度最高且催化剂的表面积最大,则反应3为Ⅲ;又因为增大催化剂比表面积可提高化学反应速率,Ⅱ与Ⅰ的温度相同,反应1的速率比反应2的速率快,达到平衡时反应物的转化率相同,所以1是Ⅱ,2是Ⅰ,所以1、2、3代表的实验编号依次是Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ;
    ②2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)为气体分子数减少的反应,增大压强,有利于反应正向进行,反应的焓变△H<0,正反应放热,降低温度有利于反应正向进行,当反应逆向进行时,NO转化率降低,则可采取的措施有升高温度或降低压强,因此条件X表示温度,Y表示压强,控制温度相同时,压强越大,NO转化率越高,则Y1<Y2;
    (2)一定温度下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g) ⇌SO3(g)+NO(g),达到平衡时SO3的体积分数为25%,则
    ,解得:,设容器的容积为VL,则该反应的平衡常数。
    【点睛】
    本题的易错点和难点为(1)②,要注意化学平衡的影响因素的理解和应用。
    22.减少SO2的排放 2SO2 +O2 +2CaCO32CaSO4+2CO2 煤的干馏或煤的焦化 C+ H2O(g) CO+H2 < 75% 0. 09 ml2/L2 KC>KB>KA <
    【分析】
    (1)从煤含硫元素、二氧化硫和酸雨相关内容回答;
    (2) 从煤的综合利用相关知识回答;
    (3) 从表中温度变化、平衡常数的变化关系,判断反应的热效应,①应用自发反应时△H-T△S<0的知识判断△S是不是大于0;②从表中找出:在400℃时K=9,结合已知条件、用三段式,计算CO(g)的转化率;
    (4)①由图找出200 °C时,CH4的平衡转化率=50%,用三段式计算CH4(g)+ H2O(g) ⇌CO(g)+ 3H2(g)的平衡常数;②由图中找出温度变化时平衡移动的方向,判断A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系;③由图中找出压强变化时平衡移动的方向,判断压强的大小关系,据此回答;
    【详解】
    (1)煤中含硫元素,燃烧时转变为二氧化硫会引起酸雨,故发生燃煤时往往在煤中添加石灰石,目的是减少SO2的排放;达到该目的时发生反应的化学方程式为2SO2+O2+2CaCO32CaSO4+2CO2;
    (2) 除了煤的气化和煤的液化外,煤的综合利用还包括煤的干馏或煤的焦化;煤的气化主要发生的反应的化学方程式为C+ H2O(g)CO+H2;
    (3) 从表中数据知:温度升高,反应CO(g)+ H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数变小,则温度升高,该平衡向左移动,则正反应是放热反应,故△H<0, ①该反应升高到一定温度时,反应将不能正向进行,则较低温度时,△H-T△S<0、则较高温度时,△H-T△S>0,由于△H<0,则△S<0;②在容积为10 L的密闭容器中通入0.1 ml CO(g)和0.1 ml H2O(g)发生反应,据表知,在400℃时K=9,则反应达到平衡,,x= 0.0075ml/L, 此时CO(g)的转化率为=75%;
    (4)将2 ml CH4和4 ml H2O(g)通入容积为10 L的恒容密闭容器中,发生反应:CH4(g)+ H2O(g) ⇌CO(g)+ 3H2(g),①由图知,200 °C时,CH4的平衡转化率=50%,则,该反应的平衡常数;②由图知,升温,CH4的平衡转化率增大平衡右移,则升温平衡常数增大,TC>TB>TA,故A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是KC>KB>KA;③若减压,则CH4(g)+ H2O(g) ⇌CO(g)+ 3H2(g)平衡右移,由图知,温度不变压强由p2改变为p1时,CH4的平衡转化率增大平衡右移,则压强:p1<p2。
    【点睛】
    本题考查化学反应的方向、化学平衡移动、转化率及平衡常数的计算等,能从图中有效提取信息、掌握并灵活运用温度、压强对该反应平衡影响知识是解本题关键。
    23.−726.4kJ/ml 催化剂活性降低 温度 AC 吸热 正向 变小 25% (或0.267p) 逆向
    【详解】
    (1)①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l) ΔH=-131.0kJ/ml;
    ②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8kJ/ml;
    根据盖斯定律,将②×3-①得:CH3OH(l)+3O2(g)=CO2(g)+H2O(l),ΔH=(-285.8kJ·ml-1)×3-(-131.0kJ·ml-1)=-726.4kJ/ml;
    (2)① 当温度在250℃~300℃范围时,催化剂活性降低,乙酸的生成速率减慢,当温度在300℃~400℃范围时,乙酸的生成速率加快,说明影响乙酸生成速率的主要因素是温度;
    ②该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,乙酸的平衡产率提高,故A正确,B错误;该反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,乙酸的平衡产率提高,故C正确,D错误;故选AC;
    (3)①根据图像,升高温度,c(CO2)减小,说明平衡正向移动,则正反应为吸热反应,某温度下,若向该平衡体系中再通入0.2ml CO2,增大了二氧化碳的浓度,平衡正向移动,达到新平衡后,相当于原平衡增大了压强,平衡逆向移动,体系中CO的百分含量变小;
    ②设起始时二氧化碳为x ml,反应的二氧化碳为y ml,则:
    则×100%=40.0%,解得==25%;设y=1ml,则x=4ml,因此二氧化碳的平衡分压为p,CO的平衡分压为p,化学平衡常数Kp==p;平衡时V(CO2):V(CO)=3:2,若向平衡体系中再充入V(CO2):V(CO)=5:4<3:2,则平衡逆向移动。X
    Y
    A
    再加入 A
    B 的转化率
    B
    再加入 C
    A 的体积分数
    C
    加入氦气
    C 的分子个数
    D
    升高温度
    混合气体平均摩尔质量
    A
    B
    C
    D
    图像
    解释或结论
    热化学方程式是
    某恒容容器中发生反应:X(g)+Y(g) 2Z(g),时刻改变的反应条件可能为增大压强
    向NaOH溶液中通入至过量,溶液导电性I的变化
    T℃时,、的溶解平衡曲线,


    模拟尾气
    气体()
    碳烟
    NO
    NO2
    He
    物质的量/ml
    0.025
    0.5
    9.475
    a
    温度/°C
    400
    500
    平衡常数K
    9
    5.3
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