2024五年高考題分類訓練（化學）十化學反應速率與化學平衡

PAGE1專題十化學反應速率與化學平衡題組一一、選擇題1.[2023湖南，3分]向一恒容密閉容器中加入1molCH4和一定量的H2O，發(fā)生反應:CH4g+H2A.x1B.反應速率:vbC.點a、b、c對應的平衡常數:KaD.反應溫度為T1[解析]結合圖像分析可知，A項正確，B項錯誤；該反應為吸熱反應，溫度升高，平衡常數增大，結合圖像可知平衡常數Ka<Kb=Kc2.[2022北京，3分]CO2捕獲和轉化可減少CO2排放并實現資源利用，原理如圖1所示。反應①完成之后，以N2為載氣，將恒定組成的N2、CH4混合氣，以恒定流速通入反應器，單位時間流出氣體各組分的物質的量隨反應時間變化如圖2所示。反應過程中始終未檢測到A.反應①為CaO+CO2CaCOB.t1min～t3min，nH2C.t2min時刻，副反應生成H2D.t3min之后，生成[解析]根據題圖1知，A項正確；若只發(fā)生反應②，則nH2=nCO，而t1min～t3min，nH2比nCO多，且生成H2的速率不變，結合反應過程中始終未檢測到CO2，催化劑上有積炭，可推測有副反應，且反應②和副反應中CH4和H2的化學計量數之比均為1:2，B項正確；t2min時，H2的流出速率為2mmol?min?1，CO的流出速率約為1.5mmol?min?1，vH23.[2022遼寧，3分]某溫度下,在1L恒容密閉容器中2.0molX發(fā)生反應2時間段/min產物Z的平均生成速率/mol?L0～0.200～0.150～0.10下列說法錯誤的是(B)A.1min時,Z的濃度大于0.20B.2min時,加入0.20molZ,此時C.3min時,Y的體積分數約為33.3D.5min時,X的物質的量為1.4[解析]由圖表可知，產物Z的生成速率隨時間的推移呈減小趨勢，2min時產物Z的濃度為0.4mol?L?1，則1min時，Z的濃度大于0.20mol?L?1，A項正確；由表可知，4min時Z的物質的量為0.15mol?L?2X故該反應的平衡常數K=c2Z?cY=0.62×0.3=0.108，2min時Y的濃度為0.2mol?L?1，Z的濃度為0.4mol?L?1，加入0.20molZ后，Z的濃度為0.6mol?L?1，此時Qc=c2Z?cY=0.62×0.24.[2020浙江1月選考，2分]一定溫度下，在2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應Agt/minnAnBnC02.02.4050.9101.6151.6下列說法正確的是(C)A.0～5minB.該反應在10minC.平衡狀態(tài)時，cCD.物質B的平衡轉化率為20%[解析]0～5min用A表示的平均反應速率vA=vC3=0.9mol2L×5min×13=0.03mol?L?1?min?1，A錯誤；反應10min時，nA=1.6mol，即消耗0.4molA，根據反應的化學方程式可知，消耗0.8molB，即此時n5.[2019浙江4月選考，2分]下列說法正確的是(B)A.H2B.CsC.若壓強不再隨時間變化能說明反應2A（?）+BD.1molN2和3molH2反應達到平衡時H2轉化率為10%,放出熱量Q1;在相同溫度和壓強下，當2molNH3分解為[解析]對于反應H2g+I2g?2HIg，反應前后氣體分子數相等，縮小反應容器體積，平衡不移動，正逆反應速率增大相同的倍數，A項錯誤；碳的質量不變，說明正、逆反應速率相等，反應已達平衡狀態(tài)，B項正確；恒溫恒容條件下，若A、C同時為氣體，當壓強不變時，也能說明反應達到平衡狀態(tài)，C項錯誤；設N2g+3H2g?2NH3gΔH=?aa>0kJ?mol?1，1molN2二、非選擇題6.[2021廣東，14分]我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現碳中和。CH4與CO2重整是COa)CHb)COc)CHd)2e)COg（1）根據蓋斯定律，反應a的ΔH1=ΔH3+[解析]根據蓋斯定律，由c?d，可得a，故ΔH1=ΔH3?ΔH4（2）上述反應體系在一定條件下建立平衡后，下列說法正確的有AD。A.增大CO2與CH4的濃度，反應a、b、B.移去部分Cs,反應c、d、eC.加入反應a的催化劑，可提高CH4D.降低反應溫度，反應a～e的正、逆反應速率都減小[解析]增大CO2與CH4的濃度，反應a、b、c的反應物濃度增大，反應速率都增加，故A正確；C為固體，移去部分Cs，反應c、d、e的平衡不移動，故B錯誤；加入反應的催化劑，平衡不移動，CH4的平衡轉化率不變，故C錯誤；降低反應溫度，化學反應速率減小，反應a～e（3）一定條件下，CH4分解形成碳的反應歷程如圖1所示。該歷程分4步進行,其中，第4[解析]根據題圖1知，該歷程有4個過渡態(tài)，分4步進行。第4步的正反應活化能最大。（4）設Kpr為相對壓力平衡常數，其表達式寫法：在濃度平衡常數表達式中，用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓（單位為kPa）除以p0p0=100kPa。反應a、c、e①反應a、c、e中，屬于吸熱反應的有ac（填字母）。[解析]根據題圖2知，隨著1T增大，即T降低，a、c的lnKpr減小，Kpr減小，說明平衡逆向移動，根據化學平衡移動原理，降溫時平衡向放熱反應方向移動，故②反應c的相對壓力平衡常數表達式為Kpr=[解析]反應c的相對壓力平衡常數表達式為Kpr③在圖2中A點對應溫度下、原料組成為nCO2:nCH4=1:1、初始總壓為100kPa[答案]根據A點反應c的lnKpr=0和Kpr=p2H2100pCH4得pCH4=16kPa。設起始時CH4和CO2均為1mol，初始總壓為100[解析]題圖2中A點反應c的lnKpr=0，則Kpr=1，根據Kpr=p2H2100pCH4，pCH4=16kPa。設起始時CH4和CO2均為1（5）CO2用途廣泛，寫出基于其物理性質的一種用途：用于人工降雨[解析]根據干冰（固態(tài)CO2）升華時吸熱知，CO2題組二一、選擇題1.[2022天津，3分]向恒溫恒容密閉容器中通入2molSO2和1molO2,反應2SOA.SO3的平衡濃度增大 C.正向反應速率增大 D.SO2[解析]達平衡后再通入一定量O2，平衡正向移動，SO3的平衡濃度增大，A項正確；平衡常數只與溫度有關，溫度不變，平衡常數不變，B項錯誤；通入一定量O2，反應物濃度增大，正向反應速率增大，C項正確；平衡正向移動，SO22.[2022海南，2分]某溫度下，反應CH2CH2gA.增大壓強，v正B.加入催化劑，平衡時CH3C.恒容下，充入一定量的H2D.恒容下，充入一定量的CH2CH2[解析]增大壓強，該反應平衡正向移動，v正>v逆，但平衡常數只與溫度有關，因此平衡常數不變，A項錯誤；加入催化劑，平衡不移動，平衡時CH3CH2OHg的濃度不變，B項錯誤；恒容下，充入一定量的H2Og，反應物濃度增大，平衡向正反應方向移動，C項正確；恒容下，充入一定量的二、非選擇題3.[2023新課標卷，15分]氨是最重要的化學品之一，我國目前氨的生產能力位居世界首位?；卮鹣铝袉栴}:（1）根據圖1數據計算反應12N2g+32H2圖1能量轉換關系[解析]該反應的ΔH=斷裂舊鍵吸收的總能量-形成新鍵釋放的總能量=473（2）研究表明，合成氨反應在Fe催化劑上可能通過圖2機理進行(?表示催化劑表面吸附位，N2?表示被吸附于催化劑表面的N2)（?。㎞2（ⅱ）N2（ⅲ）H2（ⅳ）H2ⅴN………NH圖2反應機理[解析]根據圖1能量轉換關系可知，鍵能：N≡N鍵>H—H鍵，斷裂N≡N鍵需要吸收的能量最多，結合圖2反應機理知，步驟（ⅱ）為該反應的速率控制步驟。（3）合成氨催化劑前驅體（主要成分為Fe3O4）使用前經H2還原，生成α?Fe包裹的Fe3O4。已知α?Fe屬于立方晶系,晶胞參數a=287pm,密度為7.8g?cm[解析]晶胞參數a=287pm,則晶胞體積為287×10?103cm3,晶體密度為7.8g?cm?3，則晶胞質量為7.8（4）在不同壓強下，以兩種不同組成進料，反應達平衡時氨的摩爾分數與溫度的計算結果如下圖所示。其中一種進料組成為xH2=0.75、xN2=0.25,另一種為xH2=0.675、①圖中壓強由小到大的順序為p1<p2[解析]工業(yè)合成氨為氣體分子數減小的反應，當溫度相同時，壓強越大，平衡時混合氣體中氨的摩爾分數越大，結合圖3或圖4均能得出壓強由小到大的順序為p1<②進料組成中含有惰性氣體Ar的圖是圖4。[解析]Ar不參與化學反應，含Ar的進料組成中H2、N2的分壓較小，導致平衡時混合氣體中氨的摩爾分數減小，結合兩圖可知，圖4表示進料組成中含有Ar③圖3中，當p2=20MPa、xNH3=0.20時，氮氣的轉化率α=33.33%。該溫度時，反應[解析]結合p2=20MPa、xNH3=0.20，以及圖3對應的進料氣的組成，設進料氣中N2和H2分別為0.25mol12則根據xNH3=0.20得2x0.25?x+0.75?3x+2x=0.20，解得x=112，則N2的轉化率α=1120.25×100%≈33.33%4.[2020全國卷Ⅰ，14分]硫酸是一種重要的基本化工產品。接觸法制硫酸生產中的關鍵工序是SO2的催化氧化：SO2（1）釩催化劑參與反應的能量變化如圖（a）所示,V2O5s與SO2g反應生成VOSO4s和V圖（a）[解析]根據題圖（a）知，V2O4s+SO3gV2O（2）當SO2g、O2g和N2g起始的物質的量分數分別為7.5%、10.5%和82%時，在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa壓強下,SO2平衡轉化率α隨溫度的變化如圖（b）所示。反應在5.0MPa、550℃時的α=0.975圖（b）[解析]由題給反應式知，該反應為氣體分子數減少的反應，其他條件一定時，增大壓強，SO2平衡轉化率增大，故p1=5.0MPa。結合題圖（b）知5.0MPa、（3）將組成（物質的量分數）為2m%SO2g、m%O2g和q%N2g的氣體通入反應器，在溫度t、壓強p條件下進行反應。平衡時，若SO2轉化率為α,則SO[解析]設通入的SO2、O2和N2共SO2平衡時氣體的總物質的量為3m+q?mαmol，則pSO2=p×2m?2mα3m+q?mα,（4）研究表明，SO2催化氧化的反應速率方程為v=kαα′?10.81?nα′。式中：k為反應速率常數，隨溫度t升高而增大；α為SO2平衡轉化率，α′為某時刻SO2圖（c）曲線上v最大值所對應溫度稱為該α′下反應的最適宜溫度tm。t<tm時，v逐漸提高；t>tm后，v逐漸下降。原因是升高溫度，k增大使v逐漸提高，但α降低使v逐漸下降。t<tm時，k增大對v的提高大于α引起的降低；t>[解析]升高溫度，反應速率常數k增大，反應速率v提高，但α降低使反應速率逐漸下降。t<tm時，k增大對v的提高大于α引起的降低；t>tm后，k增大對題組三一、選擇題1.[2022江蘇，3分]乙醇-水催化重整可獲得H2C2CO2在1.0×105Pa、n始C2H5OH:n始H2O=1:A.圖中曲線①表示平衡時H2B.升高溫度，平衡時CO的選擇性增大C.一定溫度下，增大nCD.一定溫度下，加入CaOs或選用高效催化劑，均能提高平衡時H[解析]由CO的選擇性計算公式可知，相同溫度下，CO和CO2的選擇性之和為1，故曲線②代表平衡時H2產率隨溫度的變化；由題圖可知，約330℃以后H2的平衡產率隨溫度的升高而減小，結合題給方程式可知，此時CO的選擇性應隨溫度的升高而增大，故曲線③代表平衡時CO的選擇性，曲線①代表平衡時CO2的選擇性。A項，曲線②代表H2的平衡產率隨溫度的變化，錯誤；B項，由題圖可知，升高溫度，平衡時CO的選擇性增大，正確；C項，增大nC2二、非選擇題2.[2023全國甲卷，15分]甲烷選擇性氧化制備甲醇是一種原子利用率高的方法?；卮鹣铝袉栴}：（1）已知下列反應的熱化學方程式:①3O②2CH反應③CH4g+O3gCH3OHl+O2g的ΔH3[解析]根據蓋斯定律，反應③=12×②?①，則ΔH（2）電噴霧電離等方法得到的M+（Fe+、Co+、Ni+等）與O3反應可得MO+。MO+與CH4反應能高選擇性地生成甲醇。分別在300K和310K下（其他反應條件相同）進行反應MO++CH4M++CH3OH,結果如下圖所示。圖中300K的曲線是[解析]由原子守恒知，cMO++cM+為定值，隨反應的進行，MO+減少，cMO+cMO++cM+減小，溫度越高，反應速率越快，反應相同時間時，對應的?lg[cMO+cMO++cM+]越大，故曲線b表示300K時的曲線，設起始時cMO（3）MO+分別與CH4、CD4反應，體系的能量隨反應進程的變化如圖所示（兩者歷程相似，圖中以（?。┎襟EⅠ和Ⅱ中涉及氫原子成鍵變化的是Ⅰ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。[解析]結合圖示轉化可知，步驟Ⅰ中CH4、MO+轉化為，C—H鍵斷裂，形成O—H鍵，涉及氫原子成鍵變化,步驟Ⅱ中轉化為CH3OH和M+，M—O鍵、M—C鍵斷裂，形成（ⅱ）直接參與化學鍵變化的元素被替換為更重的同位素時，反應速率會變慢，則MO+與CD4反應的能量變化應為圖中曲線c（填“c”或“d[解析]由題意可知，MO+與CD4的反應比與CH4的反應慢，反應的活化能越大，反應速率越慢，故MO+與CD4（ⅲ）MO+與CH2D2反應，氘代甲醇的產量CH2DOD<CHD2OH（填“>”“=”或“<”）。若[解析]由（ⅱ）中信息可知，CH2D2中C—H鍵比C—D鍵更易斷裂，CHD2OH更易生成，產量更大；結合題圖中化學鍵變化情況可知，MO+與CHD33.[2023全國乙卷，14分]硫酸亞鐵在工農業(yè)生產中有許多用途，如可用作農藥防治小麥黑穗病，制造磁性氧化鐵、鐵催化劑等。回答下列問題:（1）在N2氣氛中,FeSO4根據上述實驗結果，可知x=4,y=[解析]由題圖可知，FeSO4?7H2O→FeSO4即7個結晶水完全失去時失重比為45.3%，則失重比為19.4%（2）已知下列熱化學方程式:FeSO4?7HFeSO4FeSO4則FeSO4?7H2Os+FeSO4[解析]將題中反應依次編號為①、②、③，已求得x=4,y=1,則根據蓋斯定律，由①+③?2（3）將FeSO42FeSO4s?Fe2O3s+SO2g+SO3g（Ⅰ）平衡時pSO3?T的關系如下圖所示。660K時，該反應的平衡總壓[解析]由反應（Ⅰ）可知平衡體系中pSO2=pSO3，則由題圖可知，660K時，該反應的平衡總壓p總=1.5×2（4）提高溫度，上述容器中進一步發(fā)生反應2SO3g?2SO2g+O2g（Ⅱ）,平衡時pO2=pSO2?pSO34（用pSO3、pSO2[解析]綜合2FeSO4s?Fe2O3s+SO2g+SO3g（Ⅰ）、2SO3g?2SO2g+O2g（Ⅱ）可知，平衡時的p4.[2020全國卷Ⅲ，14分]二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2（1）CO2催化加氫生成乙烯和水的反應中，產物的物質的量之比nC2H4:nH[解析]由題意知二氧化碳與氫氣反應生成乙烯和水，反應的化學方程式為2CO2+6H2?CH（2）理論計算表明，原料初始組成nCO2:nH2=1:3圖中，表示C2H4、CO2變化的曲線分別是d、c。CO2催化加氫合成C2[解析]反應方程式中CO2和H2的化學計量數之比為1:3，開始時加入的nCO2:nH2=1:3，則平衡時nCO2:nH2也應為1:3，nC2H4:nH2O應為1:4，由題圖可知曲線a表示H2（3）根據圖中點A440K,0.39，計算該溫度時反應的平衡常數Kp=94×10.0393[解析]在440K時，氫氣的物質的量分數為0.39，H2O的物質的量分數也為0.39，根據平衡時nCO2:nH2=1:3，知CO2的物質的量分數為0.393，根據平衡時nC2H4:nH2（4）二氧化碳催化加氫合成乙烯反應往往伴隨副反應，生成C3H6、C3H8[解析]壓強和溫度一定，若要提高反應速率和乙烯的選擇性，可采用選擇合適催化劑等方法。題組四一、選擇題1.[2021遼寧，3分]某溫度下，在恒容密閉容器中加入一定量X，發(fā)生反應2Xs?YsA.升高溫度，若cZ增大，則ΔHB.加入一定量Z，達新平衡后mYC.加入等物質的量的Y和Z，達新平衡后cZD.加入一定量氬氣，平衡不移動[解析]升高溫度，若cZ增大，說明平衡正向移動，則正反應為吸熱反應，該反應的ΔH>0，A項正確；加入一定量Z，平衡逆向移動，達到新平衡后mY減小，B項正確；該反應的平衡常數K=cZ,加入等物質的量的Y和Z，溫度不變，平衡常數不變，則達新平衡后cZ2.[2021北京，3分]丙烷經催化脫氫可制丙烯：C3H8?C3H6+H2。600℃，將一定濃度的CO2與固定濃度的C3已知：①C②C3H6③H下列說法不正確的是(C)A.C3B.cH2和cCC.其他條件不變，投料比cC3HD.若體系只有C3H6、CO、H2和H2O生成，則初始物質濃度[解析]根據蓋斯定律，由①?②?③得C3H8gC3H6g+H2gΔH=?2220+2058+286kJ?mol?1=+124kJ?mol?1，A項正確；根據C3H8g?C3H6g+H2g知，C3H6、H二、非選擇題3.[2020浙江7月選考，10分]研究CO2氧化C2H6ⅠC2ⅡC2ⅢC2ⅣCO2已知：298K圖1可根據相關物質的相對能量計算反應或變化的ΔH（ΔH隨溫度變化可忽略）。例如：H2O請回答：（1）①根據相關物質的相對能量計算ΔH3=430[解析]由題給信息可知，ΔH3②下列描述正確的是AD。A.升高溫度反應Ⅰ的平衡常數增大B.加壓有利于反應Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移動C.反應Ⅲ有助于乙烷脫氫，有利于乙烯生成D.恒溫恒壓下通水蒸氣，反應Ⅳ的平衡逆向移動[解析]反應Ⅰ的焓變大于0，則正反應為吸熱反應，升高溫度，平衡向正反應方向移動，平衡常數增大，A項正確；反應Ⅰ、Ⅱ均為氣體分子數增多的反應，因此加壓，平衡向逆反應方向移動，B項錯誤；反應Ⅲ的生成物中有CO，而由反應Ⅱ可知，生成乙烯的同時還有CO生成，故反應Ⅲ抑制了反應Ⅱ的進行，即抑制了乙烯的生成，同理反應Ⅲ中生成的H2會抑制反應Ⅰ的進行，即抑制了乙烯的生成，C項錯誤；水蒸氣是反應Ⅳ的生成物，因此通水蒸氣時，反應Ⅳ的平衡逆向移動，D③有研究表明，在催化劑存在下，反應Ⅱ分兩步進行,過程如下:【C2H6g+CO2g】→【C2H4g+H2g+圖2[答案][解析]由反應Ⅰ可知，C2H6g?C2H4g+H2g（2）①CO2和C2H6按物質的量1:1投料，在923K和保持總壓恒定的條件下,研究催化劑X對“CO2催化劑轉化率C2轉化率CO2產率C2催化劑X19.037.63.3結合具體反應分析,在催化劑X作用下,CO2氧化C2H6的主要產物是CO,判斷依據是C2H[解析]由反應Ⅰ、反應Ⅱ和反應Ⅲ可知，乙烷的氧化產物有乙烯和CO，結合題表數據可知，乙烷的轉化率較高，但因乙烯的產率較低，故乙烷的主要氧化產物是CO。催化劑X有利于提高反應Ⅲ速率。②采用選擇性膜技術（可選擇性地讓某氣體通過而離開體系）可提高C2H4的選擇性（生成C2H4的物質的量與消耗C2H6的物質的量之比）。在773K,乙烷平衡轉化率為9.1[解析]選擇性膜可吸附乙烯，使反應體系中的乙烯濃度降低，從而促使反應Ⅱ的平衡向正反應方向移動。4.[2020山東，12分]探究CH3OH合成反應化學平衡的影響因素，有利于提高CH3OH的產率。以CO2、HⅠ.CO2g+3Ⅱ.COgⅢ.CO2回答下列問題:（1）ΔH3=+40.9[解析]分析三個熱化學方程式，可應用蓋斯定律計算，ΔH3（2）一定條件下，向體積為VL的恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應，達到平衡時，容器中CH3OHg為amol,CO為bmol,此時H2Og的濃度為a+[解析]由題述三個反應可知，平衡時H2Og的濃度等于CH3OHg和COg的濃度之和，即H2Og的濃度為a+bVmol?L?1。平衡時CH3OHg、COg、H2Og的濃度分別為aVmol?L?1、bVmol?L（3）不同壓強下，按照nCO2:nH2=1已知：CO2的平衡轉化率=nCO2其中縱坐標表示CO2平衡轉化率的是圖乙（填“甲”或“乙”）;壓強p1、p2、p3由大到小的順序為p1、p2、p3;圖乙中[解析]反應Ⅰ為放熱反應，故低溫階段，溫度越高，CO2的平衡轉化率越低，而反應Ⅲ為吸熱反應，溫度較高時，主要發(fā)生反應Ⅲ，則溫度越高，CO2的平衡轉化率越高，即圖乙的縱坐標表示的是CO2的平衡轉化率。反應Ⅰ為氣體分子數減少的反應，反應Ⅲ為氣體分子數不變的反應，因此低溫階段壓強越大，CO2的平衡轉化率越高，故壓強由大到小的順序是p1、p2、（4）為同時提高CO2的平衡轉化率和CH3OHA.低溫、高壓 B.高溫、低壓 C.低溫、低壓 D.高溫、高壓[解析]由上述分析知，圖甲、圖乙的縱坐標分別表示CH3OH的平衡產率、CO2的平衡轉化率，且p1>題組五一、選擇題1.[2022廣東，4分]恒容密閉容器中，BaSO4s+4H2gA.該反應的ΔH<B.a為nHC.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,H[解析]溫度越高，達到平衡時，H2的物質的量越少，說明升高溫度，平衡正向移動，則該反應的ΔH>0，A項錯誤；結合熱化學方程式中各物質的狀態(tài)，由圖像曲線變化趨勢可知a上面的曲線為nH2O隨溫度的變化曲線，B項錯誤；化學方程式中反應前后氣體分子數相等，故向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動，C項正確；BaSO4為固態(tài)，向平衡體系中加入BaSO42.[2021廣東，4分]反應X2Z經歷兩步：①X→Y；②Y→2Z。反應體系中X、Y、Z的濃度c隨時間tA.a為cX隨t的變化曲線 B.t1時，C.t2時，Y的消耗速率大于生成速率 D.t3后，[解析]由于X2Z反應分①X→Y和②Y→2Z兩步進行，隨著不斷反應，X的濃度逐漸減小，Y結合上述分析可知a表示cX隨t的變化曲線，A項正確；t1時圖像中X、Y、Z的物質的量濃度均在同一點，即物質的量濃度相等，B項正確；t2時Y的物質的量濃度在減小，說明Y的消耗速率大于生成速率，C項正確；從圖像中看出t3后，X的濃度為0，若全生成Z，則cZ=2c0，體系中存在一定量3.[2020浙江7月選考，2分]5mL0.1mol?L?1KI溶液與1A.加入苯，振蕩，平衡正向移動B.經苯2次萃取分離后，在水溶液中加入KSCN,溶液呈紅色，表明該化學反應存在限度C.加入FeSO4D.該反應的平衡常數K=[解析]碘易溶于苯，加入苯，碘進入苯中，使水溶液中碘的濃度減小，平衡正向移動，A項正確；如果反應能進行到底，則經過苯兩次萃取后溶液中不會有Fe3+，加入KSCN，溶液不會呈紅色，溶液呈紅色說明此反應是可逆反應，有反應限度，B項正確；加入FeSO4，二價鐵離子濃度增大，平衡逆向移動，C項正確；該反應的平衡常數K=c4.[2020海南，2分]NO與CO是燃油汽車尾氣中的兩種有害氣體，常溫常壓下它們之間的反應：COg+NOgCOA.K很大，NO與CO在排入大氣之前就已反應完全B.增大壓強，平衡將向右移動，K>C.升高溫度，既增大反應速率又增大KD.選用適宜催化劑可達到尾氣排放標準[解析]該反應的化學平衡常數很大，說明反應進行的程度很大，但由于NO和CO的反應速率較小，故在排入大氣之前，兩者不可能完全反應，A項錯誤。該反應為氣體總體積減小的反應，增大壓強平衡正向移動，由于化學平衡常數只與溫度有關，故K不發(fā)生變化，B項錯誤。正反應為放熱反應，升高溫度，反應速率增大，但平衡逆向移動，K值減小，C項錯誤。選用適宜的催化劑，可加快反應速率，使尾氣得到凈化，達到尾氣排放標準，D項正確。【易錯警示】需明確化學平衡常數和化學反應速率沒有直接聯系，即化學平衡常數大，化學反應速率不一定大；同樣，化學反應速率大，化學平衡常數也不一定大。5.[2020北京，3分]一定溫度下，反應I2g+H2g?2HIgABCDcI1.000.220.440.11cH1.000.220.440.44cHI1.001.564.001.56（注:1mmol?L[解析]A項，Qc=1.0021.00×1.00=1，B項，Qc=1.5620.22×0.22≈50.28，C項，二、非選擇題6.[2022全國甲卷，14分]金屬鈦Ti在航空航天、醫(yī)療器械等工業(yè)領域有著重要用途。目前生產鈦的方法之一是將金紅石TiO2轉化為TiCl4（1）TiO2轉化為TiCl4有直接氯化法和碳氯化法。在1000i直接氯化：TiO2ΔH1=172ii碳氯化：TiO2s+2①反應2Cs+O2g2COg的ΔH為?223[解析]根據蓋斯定律，ii中熱化學方程式?i中熱化學方程式得出2Cs+O②碳氯化的反應趨勢遠大于直接氯化，其原因是碳氯化反應相當于在直接氯化反應中加入碳，在高溫下碳與O2反應，降低生成物的濃度，使直接氯化反應平衡向右移動或碳氯化反應是放熱的熵增反應（合理即可）③對于碳氯化反應：增大壓強，平衡向左移動（填“向左”“向右”或“不”）；溫度升高，平衡轉化率變?。ㄌ睢白兇蟆薄白冃　被颉安蛔儭保解析]對于碳氯化反應，反應后氣體體積增大，故增大壓強，平衡向左移動；該反應是放熱反應，溫度升高，平衡向左移動，平衡轉化率變小。（2）在1.0×105Pa，將TiO2、C、Cl①反應Cs+CO2g2COg[解析]1400℃時CO占氣體總量的0.6，CO2占氣體總量的0.05，K②圖中顯示,在200℃平衡時TiO2幾乎完全轉化為TiCl4,但實際生產中反應溫度卻遠高于此溫度,其原因是TiO2、（3）TiO2碳氯化是一個“氣—固—固”反應，有利于TiO2?C“固—固”接觸的措施是將固體粉碎并混合均勻，通入Cl[解析]TiO2碳氯化是一個“氣—固—固”反應，有利于TiO2?C“固—固”接觸的措施是將固體粉碎并混合均勻，再將7.[2021全國甲卷，14分]二氧化碳催化加氫制甲醇，有利于減少溫室氣體二氧化碳。回答下列問題：（1）二氧化碳加氫制甲醇的總反應可表示為：CO2該反應一般認為通過如下步驟來實現：①CO2ΔH②COgΔH總反應的ΔH=?49kJ?mol?1；若反應①為慢反應，下列示意圖中能體現上述反應能量變化的是A（填標號），判斷的理由是ΔH1為正值,[解析]根據蓋斯定律可知總反應=反應①+反應②，則總反應的ΔH=ΔH1+ΔH2=+41kJ?（2）合成總反應在起始物nH2/nCO2=3時，在不同條件下達到平衡，設體系中甲醇的物質的量分數為xCH3OH，在t①用各物質的平衡分壓表示總反應的平衡常數，表達式Kp=p[解析]根據總反應的化學方程式可知，其壓強平衡常數表達式Kp=②圖中對應等壓過程的曲線是b，判斷的理由是總反應ΔH<0[解析]氫氣和二氧化碳合成甲醇的總反應為放熱反應，則升溫平衡向逆反應方向移動，混合氣體中甲醇的物質的量分數減小，故曲線b表示等壓過程的曲線。③當xCH3OH=0.10時，CO2的平衡轉化率α=33.3%，反應條件可能為5×105[解析]根據起始物nH2/nCO2=3，設初始時H2為3mol，CO2CO2則a4?2a=0.10，計算得a=13，故CO2的平衡轉化率為13mol÷1mol×100%≈33.3%。結合上述分析知，曲線a、b分別對應t=250℃下的xCH3OH題組六1.[2023山東，12分]一定條件下,水氣變換反應CO+H2O?CO2+H2Ⅰ.HCOOH?CO+H2Ⅱ.HCOOH?CO2研究發(fā)現,在反應Ⅰ、Ⅱ中,H+回答下列問題:（1）一定條件下,反應Ⅰ、Ⅱ的焓變分別為ΔH1、ΔH2,則該條件下水氣變換反應的焓變ΔH=ΔH2?[解析]根據蓋斯定律，由Ⅱ-Ⅰ可得水氣變換反應COg+（2）反應Ⅰ正反應速率方程為:v=kcH+?cHCOOH,k為反應速率常數。T1溫度下,HCOOH電離平衡常數為Ka,當HCOOH平衡濃度為xmol?L?1時,H+濃度為Kaxmol?L?[解析]根據HCOOH?HCOO?+H+，設平衡時H+濃度為amol?L?1，則HCOOH（3）T3溫度下,在密封石英管內完全充滿1.0mol?L?1HCOOH水溶液,使HCOOH分解,分解產物均完全溶于水。含碳物種濃度與反應時間的變化關系如圖所示（忽略碳元素的其他存在形式）。t1時刻測得CO、CO2的濃度分別為0.70mol?L?1、0.16mol?L?1,反應Ⅱ達平衡時,測得H相同條件下,若反應起始時溶液中同時還含有0.10mol?L?1鹽酸,則圖示點a、b、c、d中,CO新的濃度峰值點可能是b（填標號）。與不含鹽酸相比,CO達濃度峰值時,CO2濃度減?。ㄌ睢霸龃蟆薄皽p小”或“不變”）,[解析]反應Ⅰ速率遠大于反應Ⅱ，此點CO濃度最大，說明反應Ⅰ此時處于平衡狀態(tài)，結合碳原子守恒和題中給出的CO、CO2濃度，可知t1時刻HCOOH的濃度為1.0?0.70由上述分析及近似認為反應Ⅰ建立平衡后始終處于平衡狀態(tài)，知t1時刻之后一氧化碳的濃度始終是甲酸濃度的5倍，反應Ⅱ平衡時cCO2=cH2=ymol?L?1，則結合碳原子守恒知，平衡體系中cHCOOH=16×1.0?ymol?L?1，cCO=56×1.0?ymol?L?12.[2022全國乙卷，15分]油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫，需要回收處理并加以利用?；卮鹣铝袉栴}：（1）已知下列反應的熱化學方程