第十一章第50練化學反應速率與化學平衡圖像分類突破

1.(2022?廣東，13)恒容密閉容器中，BaSO4(s)+4H2(g)BaS(s)+4H2O(g)在不同溫度下達

平衡時，各組分的物質的量(〃)如圖所示。下列說法正確的是()

4

起始組成：4molH2

1molBaSO,

1

0

200400600800

T/X：

A.該反應的△〃<()

B.a為〃(比0)隨溫度的變化曲線

C,向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動

D.向平衡體系中加入BaSO4，%的平衡轉化率增大

2.(2022?浙江1月選考，19)在恒溫恒容條件下，發(fā)生反應A(s)+2B(g)3X(g),c(B)隨時間

的變化如圖中曲線甲所示。下列說法不正確的是()

A.從a、c兩點坐標可求得從a到c時間間隔內該化學反應的平均速率

B.從b點切線的斜率可求得該化學反應在反應開始時佗瞬時速率

C.在不同時刻都存在關系：2o(B尸3"X)

D.維持溫度、容積、反應物起始的量不變，向反應體系中加入催化劑，c(B)隨時間變化關系

如圖中曲線乙所示

3.將4m01H?和2moic0通入1L的反應器中，一定條件下發(fā)生反應：2co區(qū))+4出。

=CH3OCH3(g)+H2O(g)△〃，其中CO的平衡轉化率隨溫度、壓強的變化關系如圖所示，

下列說法正確的是()

A.AH>0

B.I)]<P2

C.X點和Y點對應的化學平衡常數(shù)K(X)<K(Y)

D.在和316℃時，若將6mol氏和2moicO通入容器中，則平衡時CO的平衡轉化率大

于50%

4.還原CoO制備Co可通過下列兩個反應實現(xiàn)：

I.CoO(s)+H2(g)CO(S)+H2O(,2)

H.CoO(s)+CO(g)Co(s)+CO2(g)

723K下，在初始壓強相同(均為12.0kPa)的甲、乙兩密閉容器中分別發(fā)生反應【、反應H,

得到部分氣體的分壓隨時間的變化關系如圖所示。下列說法錯誤的是()

z/minz/min

A.甲容器中,A?40min內用H2表示的平均反應速率打H2)=0.15k率?mH

B.增大起始時容器的壓強，CoO的平衡轉化率增大

C.此條件下，選擇CO還原CoO的效率更高

D.723K時，反應II的平衡常數(shù)勺=119

5.某溫度下，在容積為2L的剛性固定容器中加入1mol環(huán)戊烯(O)和1molb發(fā)生可逆反

應O(g)+h(g)O(g)+2HI(g)AH>0,實驗測得容器內壓強隨時間的變化關系如圖

所示。下列說法錯誤的是()

A.0?2min內,環(huán)戊烯的平均反應速率為0.10molL〕minr

B.環(huán)戊烯的平衡轉化率為50%

C.高溫低壓有利于提高環(huán)戊烯的平衡轉化率

D.該溫度下，反應的平衡常數(shù)為K=2

6.在密閉容器中充入1molCO和1molNO,在一定條件下發(fā)生反應2NO(g)+2CO(g)N2(g)

+2COKg),測得NO的平衡轉化率與溫度及壓強的關系如圖所示。實驗測得，v正=&正

/(NObc'CO),OiguhiicCNzA/UO"kiE、k逆為速率常數(shù))，下列說法錯誤的是()

溫度/七

A.達到平衡后，僅升高溫度，&正增大的倍數(shù)小于北逆增大的倍數(shù)

B.若密閉容器體積為1L,在切壓強下，b點*=160

C.NO的物質的量：b點>a點

D.逆反應速率：a點"點

7.(2024.合肥模擬)25℃時，向恒容容器中加入A發(fā)生反應：①2N2Os(g)=4NO2(g)+O2(g);

②2N(Mg)N2O4(g)o反應體系中N2O5、NO2>O2的分壓隨時間t的變化曲線如圖所示。

下列說法正確的是()

A.曲線C表示NO2的分壓隨時間的變化曲線

B.25℃時，反應②的壓強平衡常數(shù)Kp=fkPa-1

C.當O2、N2O4的分壓相等時，反應②中的NO2轉化率為12.5%

D.nmin后，保持溫度和體積不變，再充入NCh(g)，則O?(g)的分壓增大

8.含氮化合物在生活、生產、研究領域至關重要。我國學者在容積不變的剛性容器中按投料

1

比^^^=1發(fā)生反應2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)AH=-664.1kJ-moP,不同催

化劑條件下，反應相同時間測得NO轉化率與溫度的關系如圖所示。且研究表明該反應。=

比々Hjc^NO),其中“為速率常數(shù)。下列說法錯誤的是()

2t

MfMI

2(5()V3(4(

力

A.當使用催化劑乙時，溫度高于350CNO轉化率下降是由于反應放熱，達到平衡后，升

高溫度使平衡逆向移動

B.使用催化劑甲比使用催化劑乙正反應的活化能更低

C.對于反應2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g),其他條件不變，加壓使平衡正向移動

D.7VC的初始速率為的，當H?轉化率為60%時，反應速率為0.064%,由此可知/〃=1

9.(2023?湖南校聯(lián)考模擬)向IL的恒容密閉容器中加入1molX和2molY,發(fā)生反應：X(g)

+2Y(g)2Z(g),X的轉化率a隨溫度T的變化如圖所示(圖中不同溫度下的轉化率是第5

min數(shù)據(jù))。下列說法正確的是()

A.300℃時，0~5111由內平均反應速率°億)=0.31110111111皿

B.b、c點對應的。逆(Y)大小關系：b>c

C.c點時，反應消耗pmolX(/Kl),同時消耗2pmolZ

D.若將容器體積縮小為0.5L,則c點溫度下的a(X)減小

10.(2023?江蘇鹽城統(tǒng)考模擬)焦爐煤氣(主要成分：CH』、CO2>H2>CO)在炭催化下，便CH』

與CCh重整生成H?和CO。其主要反應為

-1

反應【：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△〃]=+247.1kJ-mol

1

反應II：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g)A/72=+41.2kJmol

1

反應III：C(s)+CO2(g)=2CO(g)△”3=+172kJ-moF

1

反應IV：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)A%=+131.29kJ-moF

在1X|()5pa下、將焦爐煤氣以一定流速通過裝有炭催化劑的反應管，CH』、CO、山的相對

體積和CO2的轉化率隨溫度變化的曲線如圖所示。

25()

5*CH：的相對體積

~*~也的相對體枳

鼎

軍

港

皆

送

檢

我

正

?、產品氣MCH4)I-產品氣V(CO或H2)—原料氣V(CO或H2)

相對脩、HCH4)-原料氣Me%)、相對體根HCO或H2)-原料氣”CPU)

下列說法不正確的是()

A.溫度低于900C時，反應I基本不發(fā)生

B.850?900℃時，主要發(fā)生反應IV

C.增大焦爐煤氣流速一定能提高CO的相對體積

D.工業(yè)生產上需要研發(fā)低溫下CHj轉化率高的催化劑

11.(1)CO2催化加氫生成乙烯和水的反應中，主要反應為2co2+6H2C2H4+4H2O,理論

計算表明，原料初始組成〃(CO2)：〃(氏)=1：3,在體系壓強為0.1MPa,反應達到平衡時，

四種組分的物質的量分數(shù)x隨溫度7的變化如圖所示。

().7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

().]

(1

T/K

圖中，表示C2H4、CO2變化的曲線分別是、。CO2催化加氫合成c2H,反應

的_______0(填"大于”或“小于”)。

(2)根據(jù)圖中點A(440,0.39),計算該溫度時反應的平衡常數(shù)Kp=(MPa尸(列出計算

式，以分壓表示，分壓=總壓X物質的量分數(shù))。

12.在"°C和乃℃時(4<4)，向恒容容器中投入等物質的量的兩種反應物，發(fā)生以下反應：

HN=C=O(g)+NH3(g)CO(NH2)2(g)，平衡時IgMNH?)與lgp[CO(NH2)2]的關系如圖所示,

P為物質的分壓(單位為kPa)。若v正=%正X〃(HN=C=O)XMNH3),V逆=女逆X〃[CO(NH2)2]。

7TC時，T~=kPa」。A℃時此反應的標準平衡常數(shù)K°=｛已知：分壓=總

壓X該組分物質的量分數(shù)，對于反應：，/D(g)+eE(g)，其中p°

=100kPa,p(G)、p(D)、p(E)為各組分的平衡分壓｝。

13.[2023?湖南，16(1)(3)(4)(5)(6)]聚苯乙烯是一類重要的高分子材料，可通過苯乙烯聚合制

得。

I.苯乙烯的制備

(I)已知卜列反應的熱化學方程式：

21

1

?C6H5C2H5(g)+yO2(g)=8CO2(g)+5H2O(g)AM=-4386.9kJmol

-1

@C6H5CH=CH2(g)+10O2(g)=8CO2(g)+4H2O(g)△〃2=-4263.1kJ-mol

-1

@H2(g)+1o2(g)=H2O(g)AH3=-241.8kJ-mol

計算反應④C6Hse2H5(g)C6H5cH=CH2(g)+H2(g)的kJmoF'o

(3)在913K、100kPa下，以水蒸氣作稀釋氣、Fe2(7作催化劑,乙苯除脫氫生成苯乙焙外,

還會發(fā)生如下兩個副反應；

⑤C6H5c2H5(g)C6H6(g：i+CH2=CH2(g)

⑥C6H5cH，g)+H2(g)C6H5cHKg)+CH4(g)

以上反應體系中，芳香燒產物苯乙烯、苯和甲苯的選擇性5(5=

轉化為目的產物所消耗乙學的量

X100%)隨乙苯轉化率的變化曲線如圖所示，其中曲線b代

己轉化的乙裝總量

表的產物是，理由是_______________________________________________________

乙苯轉化率/%

(4)關于本反應體系中催化劑Fez。、?的描述錯誤的是。

A.X射線衍射技術可測定Fe2O3晶體結構

B.Fe?03可改變乙苯平衡轉化率

C.Fe?03降低了乙苯脫氫反應的活化能

D.改變FezCh顆粒大小不影響反應速率

I【.米乙烯的聚合

苯乙烯聚合有多種方法，其中一種方法的關鍵步驟是某Cu(I)的配合物促進C6H5cH2X(引發(fā)

劑，X表示鹵素)生成自由基C6H5cH2，實現(xiàn)苯乙烯可控聚合。

(5)引發(fā)劑C6H5cH2。、C6H5cH?Br、C6H5cH4中活性最高的是。

⑹室溫下，①C」在配體L的水溶液中形成［CU(L)2「，其反應平衡常數(shù)為K；②CuBr在水中

的溶度積常數(shù)為仆。由此可知,CuBr在配體L的水溶液中溶解反應的平衡常數(shù)為(所

有方程式中計量系數(shù)關系均為最簡整數(shù)比)。

14.(2023?遼寧，18)硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位。

⑴我國古籍記載了硫酸的制備方法一“煉石膽(CuSOKHzO)取精華法”。借助現(xiàn)代儀器分

析，該制備過程中CUSO4-5H2O分解的TG曲線(熱重)及DSC曲線(反映體系熱量變化情況，

數(shù)值已省略)如圖1所示。700C左右有兩個吸熱峰，則此時分解生成的氧化物有SO?、

和(填化學式)。

(2)鉛室法使用了大容積鉛室制備硫酸(76%以下)，副產物為亞硝基硫酸，主要反應如下:

NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4

2NO+O2=2NO2

i.上述過程中NO2的作用為

ii.為了適應化工生產的需求，鉛室法最終被接觸法所代替，其主要原因是

(答出兩點即可)。

(3)接觸法制硫酸的關犍反應為SO2的催化氧化：S02(g)+102(g)SO?(g)NH=-98.9kJ.

mol

i.為尋求固定投料比下不同反應階段的最佳生產溫度，繪制相應轉化率(a)下反應速率(數(shù)值

己略去)與溫度的關系如圖2