2023版高中化學(xué)人教版選擇性必修1 第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡 專題強(qiáng)化練4 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像

專題強(qiáng)化練4化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像1.(2020廣東深圳實驗中學(xué)期末)已知反應(yīng):2NO2(紅棕色)N2O4(無色)ΔH<0。將一定量的NO2充入注射器中后封口,如圖是在拉伸和壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化(氣體顏色越深,透光率越小)。下列說法正確的是()A.b點的操作是拉伸注射器B.d點:v(正)>v(逆)C.c點與a點相比,c(NO2)增大,c(N2O4)減小D.若不忽略體系溫度變化,且沒有能量損失,則T(c)>T(d)2.(2022北京大興期中)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,改變某一條件,下列圖像與條件變化一致的是()A.升高溫度B.增大N2濃度C.改變壓強(qiáng)D.加入催化劑3.(2022江西吉安期中)反應(yīng)2AB3(g)A2(g)+3B2(g)ΔH>0。關(guān)于該反應(yīng)的下列圖像(AB3%為體系中AB3的質(zhì)量分?jǐn)?shù))不正確的是()4.(2022河南鄭州中原名校聯(lián)考)在密閉容器中,充入一定量的N2、H2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。已知NH3的體積分?jǐn)?shù)[φ(NH3)]和溫度(T)的變化關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是()A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.平衡常數(shù)K:A點<B點C.H2的轉(zhuǎn)化率C點最高D.A、B、C、D、E五點都達(dá)到了平衡狀態(tài)5.(2022河北石家莊一中月考)一定條件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)C2H4(g)+4H2O(g),已知溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖所示。下列說法正確的是()A.生成乙烯的速率:v(M)<v(N)B.平衡常數(shù):KM<KNC.催化劑可能會影響CO2的平衡轉(zhuǎn)化率D.若投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1,則M點時CO2的體積分?jǐn)?shù)約為15.4%6.(2021河南豫西名校聯(lián)考)已知反應(yīng):A(g)+B(g)C(g)+D(g),在一定壓強(qiáng)下,按x=n(B)n(A)(A的物質(zhì)的量始終為1mol)向密閉容器中充入A氣體與B氣體。圖甲表示平衡時,A氣體的體積分?jǐn)?shù)(V%)與溫度(T)、x的關(guān)系。圖乙表示x=2時A.圖甲中,x2<1B.圖乙中,曲線A表示正反應(yīng)的平衡常數(shù)C.由圖乙可知,T1時,K=1,B的轉(zhuǎn)化率約為33.3%D.若在恒容絕熱裝置中進(jìn)行上述反應(yīng),達(dá)到平衡時,裝置內(nèi)的氣體壓強(qiáng)將減小7.(2022遼寧大連一中月考)CO常用于工業(yè)冶煉金屬,在不同溫度下CO還原四種金屬氧化物達(dá)平衡后氣體中l(wèi)gc(CO)c(CA.工業(yè)上可以通過增高反應(yīng)裝置來減少尾氣中CO的含量B.CO不適宜用于工業(yè)冶煉金屬鉻C.工業(yè)冶煉金屬銅時較高的溫度有利于提高CO的利用率D.CO還原Cu2O的反應(yīng)ΔH>08.丙烷氧化脫氫法制備丙烯的主要反應(yīng)如下:C3H8(g)+12O2(g)C3H6(g)+H2O(g)ΔH=-118kJ·mol-1。在催化劑作用下,丙烷氧化脫氫除生成丙烯外,還生成CO、CO2等物質(zhì)。丙烷的轉(zhuǎn)化率和丙烯的產(chǎn)率隨溫度變化關(guān)系如圖所示。(1)圖中丙烷的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因可能是。

(2)575℃時,丙烯的選擇性為。(丙烯的選擇性=丙烯的物質(zhì)的量反應(yīng)的丙烷的物質(zhì)的量(3)基于本研究結(jié)果,能提高丙烯選擇性的措施是。

答案全解全析1.Db點時,透光率突然下降,說明c(NO2)突然增大,則操作是壓縮注射器,A錯誤;d點,透光率下降,則c(NO2)增大,平衡逆向移動,v(正)<v(逆),B錯誤;c點是在a點的基礎(chǔ)上壓縮注射器,則c(NO2)、c(N2O4)均增大,C錯誤;由c點到d點,透光率增大的幅度很大,則為拉伸注射器,平衡逆向移動,吸收熱量,所以溫度T(c)>T(d),D正確。2.B該反應(yīng)的ΔH<0,升高溫度平衡逆向移動,則氮氣的轉(zhuǎn)化率減小,A錯誤;增大N2濃度,正反應(yīng)速率瞬間增大,逆反應(yīng)速率逐漸增大,B正確;由題圖可知p2>p1,正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡正向移動,氨氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,C錯誤;使用催化劑,平衡不移動,則平衡時氣體的總壓強(qiáng)與無催化劑達(dá)到平衡時的氣體總壓強(qiáng)相等,D錯誤。3.C正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,AB3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,A正確、B正確;溫度相同時,增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動,AB3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,C錯誤、D正確。4.C根據(jù)圖像分析可知,C、D、E三點處于平衡狀態(tài),隨著溫度升高,NH3的體積分?jǐn)?shù)減小,平衡逆向移動,該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯誤;該反應(yīng)的平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān),該反應(yīng)是放熱反應(yīng),A點溫度小于B點溫度,故平衡常數(shù)K:A點>B點,B錯誤;C點NH3的體積分?jǐn)?shù)最大,氫氣的轉(zhuǎn)化率最高,C正確;A、B點未達(dá)到平衡狀態(tài),C、D、E點達(dá)到平衡狀態(tài),D錯誤。5.D化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快,但250℃以后催化劑的催化效率降低,所以生成乙烯的速率:v(M)有可能大于v(N),A錯誤;升高溫度,二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減小,則平衡逆向移動,所以平衡常數(shù):KM>KN,B錯誤;催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率,不影響平衡移動和平衡轉(zhuǎn)化率,故C錯誤;設(shè)開始投料時n(H2)為3xmol,則n(CO2)為xmol,M點時二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,列三段式如下:6H2(g)+2CO2(g)C2H4(g)+4H2O(g)開始(mol)3x x 0 0轉(zhuǎn)化(mol) 1.5x0.5x 0.25x x平衡(mol) 1.5x0.5x 0.25x x所以CO2的體積分?jǐn)?shù)為0.5x16.C增大B的量,平衡正向移動,A的體積分?jǐn)?shù)減小,則圖甲中x2>1,A錯誤;由圖甲可知,升高溫度A的體積分?jǐn)?shù)增大,可知正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則升高溫度正反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小,圖乙中曲線B表示正反應(yīng)的平衡常數(shù),B錯誤;由圖乙可知,T1時,x=2,K=1,設(shè)平衡時B轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為amol,容器的體積為VL,列三段式:A(g)+B(g)C(g)+D(g)起始(mol) 1 2 0 0轉(zhuǎn)化(mol) a a a a平衡(mol) 1-a 2-a a aK=aV×aV(1-aV)×(2-aV)=1,解得a=23,則B的轉(zhuǎn)化率=27.B增高反應(yīng)裝置,可以增大CO與金屬氧化物的接觸面積,可加快反應(yīng)速率,但不影響平衡的移動,CO的利用率不變,尾氣中CO的含量不變,A錯誤;由圖像可知,用CO冶煉金屬鉻時,lgc(CO)c(CO2)一直較高,說明CO轉(zhuǎn)化率較低,故CO不適宜用于工業(yè)冶煉金屬鉻,B正確;工業(yè)冶煉金屬銅時,溫度越高,lgc(CO)c(CO2)越大,說明在較高的溫度時CO的利用率較低,C錯誤;CO還原Cu2O時,8.答案(1)溫度升高,反應(yīng)速率加快(或催化劑的活性增強(qiáng))(2)51.5%(3)選擇相對較低的溫度解析(1)該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,C3H8的轉(zhuǎn)化率應(yīng)該減小,但實際上C3H8的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,說明所得轉(zhuǎn)化率不是平衡轉(zhuǎn)化率,可能是升高溫度反應(yīng)速率加快或催化劑的活性增強(qiáng)導(dǎo)致的。(2)根據(jù)圖像,575℃時,C3H8的轉(zhuǎn)化率為33%,丙烯的產(chǎn)率為17%,假設(shè)參加反應(yīng)的C3H8為100mol,生成的丙烯為17mol,丙烯的選擇性為1733×100%≈51.5%。(3)根據(jù)圖像,535℃時,丙烯的選擇性為46×100%≈66.7%,550℃時,丙烯的選擇性為813×100%≈61.5%,