鲁科版 2023高考化学 一轮复习 高考热点专项练（五）多重平衡体系中化学平衡移动问题 试卷

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  高考热点专项练(五)多重平衡体系中化学平衡移动问题1．某科研小组研究臭氧氧化—碱吸收法同时脱除SO2和NO工艺，氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下：反应Ⅰ：NO(g)＋O3(g) NO2(g)＋O2(g)  ΔH1＝－200.9 kJ·mol－1Ea1＝＋3.2 kJ·mol－1反应Ⅱ：SO2(g)＋O3(g) SO3(g)＋O2(g)  ΔH2＝－241.6 kJ·mol－1Ea2＝＋58 kJ·mol－1已知该体系中臭氧发生分解反应：2O3(g) 3O2(g)。请回答：其他条件不变，每次向容积为2 L的反应器中充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模拟烟气和2.0 mol O3，改变温度，反应相同时间t后体系中NO和SO2的转化率如图所示：(1)由图可知相同温度下NO的转化率远高于SO2，结合题中数据分析其可能原因______________________________________。(2)下列说法正确的是______(填字母)。A．P点一定为平衡状态点B．温度高于200 ℃后，NO和SO2的转化率随温度升高显著下降，最后几乎为零C．其他条件不变，若缩小反应器的容积可提高NO和SO2的转化率2．氨气是工业制硝酸的主要原料之一，催化氧化步骤中发生的主要反应如下：Ⅰ.4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－906 kJ·mol－1 Ⅱ.4NH3(g)＋3O2(g)2N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 266 kJ·mol－1将固定比例的NH3和O2的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器，反应产率与温度的关系如图1所示。(1)催化氧化步骤中，最适宜的温度为__________________(填“T1”或“T2”)℃。(2)温度低于T1℃时，NO的产率较低的原因为_________________。(3)温度高于T2℃时，NO的产率降低的可能原因为______(填标号)。A．催化剂活性降低　　　B．平衡常数减小C．反应活化能增大　　　D．氨气溶于水(4)T3℃(T3>T2)时，向20 L恒容密闭容器中充入2 mol NH3和2.75 mol O2，发生反应Ⅰ。反应过程中各物质的物质的量随时间(t)的变化关系如图2所示。T3℃时，该反应的平衡常数K＝________；5 min时，改变了某一外界条件，所改变的条件可能为______________________________________。3．(能力拔高题)(2022·长治模拟)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”。由合成气制备二甲醚的主要原理如下：①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)　  ΔH1＝－90.7 kJ·mol－1　K1②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－23.5 kJ·mol－1　K2③CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)   ΔH3＝－41.2 kJ·mol－1　K3请按要求回答下列问题：(1)反应④：3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)　ΔH4　K4；则ΔH4＝__________kJ·mol－1；写出K4与K1、K2、K3的关系________________。(2)一定温度下，将0.2 mol CO和0.1 mol H2O(g)通入2 L密闭容器中，只发生反应③，5 min后达到化学平衡，平衡后测得H2的体积分数为0.1，则0～5 min内CO的转化率为________。(3)恒容密闭容器中，CO和H2在一定温度范围内只发生反应①，在不同催化剂作用下，相同时间内CO的转化率随温度的变化如图所示，催化效果最佳的是催化剂______________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；b点v正____________(填“＞”“＜”或“＝”)v逆；b、a、c三点转化率先增大后减小的原因是____________。(4)将合成气以＝2通入1 L的反应器中，若一定条件下只发生反应：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH，其中CO的平衡转化率随温度压强的变化关系如图所示，下列判断正确的是________。A．ΔH＞0B．p1＞p2＞p3C．若在p3和316 ℃时，起始时＝3，则平衡时CO的转化率大于50%加固训练:1．(2021年辽宁适应性测试)某温度下，在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡： ①2X(g)＋Y(g)Z(s)＋2Q(g)　ΔH1<0②M(g)＋N(g)R(g)＋Q(g)　ΔH2>0下列叙述错误的是(　　)A．加入适量Z，①和②平衡均不移动 B．通入稀有气体Ar，①平衡正向移动C．降温时无法判断Q浓度的增减D．通入Y，则N的浓度增大2．(2022·邢台模拟)T ℃时，在3 L的密闭容器中充入4 mol光气(COCl2)，发生反应COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g)，同时还发生反应2CO(g)2C(s)＋O2(g)，当反应达到平衡时，测得CO(g)和C(s)的物质的量分别为2 mol和1 mol，则该温度下，CO(g)＋Cl2(g)COCl2(g)的平衡常数K为(　　)A．　　　  B．2　　　C．　　　  D．3．加热N2O5依次发生的分解反应为①N2O5(g)N2O3(g)＋O2(g)，②N2O3(g) N2O(g)＋O2(g)。在容积为2 L的密闭容器中充入8 mol N2O5，加热到t ℃，达到平衡状态后O2为9 mol，N2O3为3.4 mol。则t℃时反应①的平衡常数为(　　)A．10.7　　B．8.5　　C．9.6　　D．10.24．密闭容器中，由H2和CO直接制备二甲醚(CH3OCH3)，其过程包含以下反应：ⅰ.CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)  ΔH1＝－90.1 kJ·mol－1ⅱ.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH2＝－24.5 kJ·mol－1当其他条件相同时，由H2和CO直接制备二甲醚的反应中，CO平衡转化率随条件X的变化曲线如图所示。下列说法中正确的是(　　)A.由H2和CO直接制备二甲醚的反应为放热反应B．条件X为压强C．X增大，二甲醚的产率一定增大D．X增大，该反应的平衡常数一定减小