2024屆高三化學(xué)高考備考一輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練化學(xué)反應(yīng)調(diào)控答案

化學(xué)參考答案

1.D

【詳解】A.反應(yīng)2min時(shí)甲醇為0.4mol/Lx2L=0.8moL則反應(yīng)的氫氣為1.6mol,起始時(shí)加入H?的物質(zhì)的

量為1.6mol+0.2moi/Lx2L=2mol：A正確；

04

B.此時(shí)Q=.?=50=K,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，則正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為也=也，B正確；

C.在TJC下達(dá)平衡后，若向容器中再加入0.4molCO和0.8mNCHQH(g),則CO和CHQH(g)的濃

QQ

度分別為0.4mol/L、0.8mol/L,此時(shí)Q=……=50=K,平衡不移動(dòng)，C正確；

0.4x0.2"

D.在2min后，溫度由TJC變?yōu)門?C,反應(yīng)達(dá)到平衡后，測(cè)得。(也)=0.15mol/L,說明平衡正向移動(dòng)，

反應(yīng)為放熱反應(yīng)，則反應(yīng)溫度降低了，故溫度丁2<1，D錯(cuò)誤；

故選D。

2.A

【詳解】A.為使SO2盡可能多地轉(zhuǎn)化為SO3即平衡正向移動(dòng)，同時(shí)考慮到溫度對(duì)速率的影響，工業(yè)生產(chǎn)

中的反應(yīng)溫度并不是越低越好，A錯(cuò)誤；

B.使用合適的催化劑可加快該反應(yīng)的反應(yīng)速率，B正確；

C.通入過量的空氣促使平衡正向移動(dòng)，可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率，c正確；

D.二氧化硫在轉(zhuǎn)化中并未達(dá)到100%轉(zhuǎn)化且二氧化硫有毒性的污染性氣體需回收并循環(huán)利用，D正確：

故選Ao

3.D

【詳解】A.反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，△%=-50kJ.molT<0,且正反應(yīng)是分子數(shù)減小的反應(yīng)，△$<(),根據(jù)

△H-TAS<0時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行可知，該反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；

B.恒溫恒容下，再充入OSmoICCh和0.9molH2,反應(yīng)物濃度增大，反應(yīng)①和②平衡均正向移動(dòng)，故B錯(cuò)

誤；

C.根據(jù)表中數(shù)據(jù)列出反應(yīng)的三段式有：

82(g)+3H2(g)一二CHQH(g)+H2O(g)

起始量(mol)0.50.900

變化量(mol)m3mIT1m

平衡量(mol)0.5-m0.9-3mmm

82(g)+3H乖)=CO(g)+H2O(g)

起始量(mol)0.5-m0.9-3m0m,平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為

變化量(mol)0.3-m0.3-m0.3-m0.3-m

平衡量(mol)0.20.6-2m0.3-m0.3

(0.2+0.6-2m+m+0.3-m+0.3)mol=(1.4-m)mol,恒溫恒容條件下，竽譽(yù)=也，解得m=0.2,故C錯(cuò)

1.4-mp

誤；

D.平衡時(shí)n(CO2)=0.2mol,n(H2'i=(0.6-2m)mol=0.2mol,n(CO)=(0.3-m)moI=0.1mol,n(H2O)=0.3mol,則反

、c(CO)c(H,O)0,3x0,1

應(yīng)②的平衡常數(shù)長(zhǎng)二吃+7t一=EF=0.75,故D正確；

c(COJc(HJ0.2x0.2

故答案選Do

4.B

【詳解】A.根據(jù)圖像，相同溫度卜乙中甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率大小甲中，說明乙中CO2的濃度較大，則n>l,

故A正確；

B.873K時(shí)，c點(diǎn)CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為60%,列“三段式”:

CH4(g)+CO2(g)2C0(g)+2H,(g)

起始(mol/L)1100

變化(mol/L)0.60.61.21.2

平衡(mol/L)0.40.41.21.2

12x1?22x2

則A(c)=~—三-二12.96,向甲的平衡體系中再充入CO2>CH4各0.6moLCO、H2各0.8mol,Q(=-——=16

0.4x0.41x1

>K=12,96,則平衡逆向移動(dòng)，故B錯(cuò)誤；

C.由B分析可知，873K時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)K=12.96,溫度升高，CHj的平衡轉(zhuǎn)化率增大，平衡正向移動(dòng)，

平衡常數(shù)增大，則773K時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)小于12.96,故C正確；

D.b、c點(diǎn)甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率相等，則兩點(diǎn)平衡時(shí)體系中CH?、CO、％物質(zhì)的量分別相等，但b中CO?

物質(zhì)的量大于c中，則Hz的體積分?jǐn)?shù)：(p(b)Vp(c),故D正確;

答案選B。

5.AC

【詳解】A.依據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)①+②得反應(yīng)③，則KLKIKZ,A正確；

B.催化劑只能改變反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)的熱效應(yīng)，所以加催化劑，反應(yīng)①的反應(yīng)熱不變，反

應(yīng)速率加快，B不正確；

C.依據(jù)蓋斯定律，將反應(yīng)①+?得反應(yīng)③，所以4143二△Hi+^Hz，C正確；

D.對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，平衡常數(shù)只受溫度變化的影響，不受壓強(qiáng)、濃度變化的影響，所以增大壓強(qiáng)，KH

K?、K3都不變，D不正確：

故選ACo

6.CD

【詳解】A.根據(jù)元素守恒，體系中n(CQ)：n(H2)=1:1,n(C)：n(H)=l：2,則m(C)：m(H)=12：2=6：l,

A錯(cuò)誤;

B.b點(diǎn)與c點(diǎn)反應(yīng)均未達(dá)到平衡，平衡正向進(jìn)行，但隨著反應(yīng)進(jìn)行反應(yīng)物的濃度減小，則vbVvc,B錯(cuò)

誤；

C.c點(diǎn)時(shí)，CO2與CH30H的物質(zhì)的量相等，則C02的轉(zhuǎn)化率為50%,C正確；

D.體系內(nèi)各組分的含量保持不變，比值不變，反應(yīng)達(dá)到平衡，D正確；

故答案為：CDo

7.(1)H2

(2)0.1

⑶35

【分析】一定溫度下，向體積為2L的恒容密閉容器中通入CO、匕、CH3OH,發(fā)生反應(yīng)i：

CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)AH=akJmoP,根據(jù)圖像可知,0?Imin內(nèi),Y從Imol減少到0.6mol,物質(zhì)的量

減少0.4mol,X物質(zhì)的量從0.4mol增大到0.6mol,增加0.2mol,參加反應(yīng)和生成兩者的物質(zhì)的量之比等

于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，Y：X=2：1,則推知Y為代表氫氣，X代表甲醇。根據(jù)題干可知，反應(yīng)進(jìn)行Imin

時(shí)三種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)均相等，則Imin時(shí)，CO的物質(zhì)的品也為0.6mol,其初始物質(zhì)的最為

0.6mol+0.2mol=0.8mol,

CO(g)+2H2(g)CH.OH(g)

起始量/molX10.4

轉(zhuǎn)化員/mol0.30.6().3

Imin量/molx-0.30.40.7

0.7mol

°c(CHQH)_2L

KL___________，一、八，：-=35o

x(-)

2L2L

【詳解】(I)根據(jù)上述分析可■知，Y為H2：

(2)0~lmin時(shí)Y(Hz)減少0.4mol,則推知CO減少的物質(zhì)的量為腎粵=0.2moL則

【詳解】⑴將已知中3個(gè)反應(yīng)依次記為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，由③x2-①-②得該催化重整反應(yīng)的

AH=(-lllx2+75+394)kJ.mor'=247kJ-mor1；由于該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱且氣體體積增大的反應(yīng)，要提高

CH4的平衡轉(zhuǎn)化率，需在高溫低壓下進(jìn)行，答案選A；

達(dá)到平衡時(shí)消耗的CO2為lmolx50%=0.5mol,則消耗的CH4為0.5mol,生成的CO和H2均為1mol,根據(jù)

“三段式''法可知,

?4(g)+CO2⑸U2co(功+2%但)

開始(mol/L)10.500

變化(mol/L)0.250.250.50.5

平衡(mol/L)0.750.250.50.5

CPU、82、CO和H2的平衡濃度分別為0.75mo卜。|、0.25mol-L、0.5mol-Li0.5m。卜L-1則平衡

0.52X0.52_j

常數(shù)K二

0.75x0.25~3

故答案為：+247；A；g：

(2)從表格中數(shù)據(jù)可看出相對(duì)于催化劑X,用催化劑Y催化時(shí)積碳反應(yīng)的活化能大，則積碳反應(yīng)的反應(yīng)

速率小，而用催化劑Y催化時(shí)消碳反應(yīng)活化能相對(duì)小，則消碳反應(yīng)的反應(yīng)速率大，再根據(jù)題干信息“反應(yīng)

中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低“可知催化劑X劣于催化劑Y；結(jié)合速率方程可知，在p(CH4)一定時(shí)，

P(CO?)與沉積碳的生成速率成反比，結(jié)合圖像可知Pc(CO2)>Pb(CO2)>Pa(CO2)，故答案為：劣于：相對(duì)于催

化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大，積碳反應(yīng)的速率??；而消碳反應(yīng)活化能相對(duì)小，消碳反應(yīng)速率大;

p&CCh)、pb(CO>)pa(CO2)u

125

10.(1)66.7%T>

P；

(2)C

)1

【詳解】(1)溫度為Ti、壓強(qiáng)為pikPa時(shí)，CHQH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為40%,投料比n當(dāng)(C蘆O二：；，設(shè)此時(shí)

n(%)2

CO(g)T2H2?CH30H(g)

一一，,起始量//m"120

CO物質(zhì)的量為ImoL則n(H2)=2moL列三段式：..?

轉(zhuǎn)化甲X2xX

平衡量1-x2-2xX

則=解得X=|〃?。/,所以CO的轉(zhuǎn)化率為衛(wèi)0G%。66.67%；平衡時(shí)總

\nioi

2

—mol

x3

Pi5.

-mol

sp(CH.OH)312.5

物質(zhì)的量為l-x+2-2x+x=$M,所以平衡常數(shù)Kp=p(co)p2(H,)

1,2.Pi，

-mol-mol

33_

PlXcx

-mol-mol

3、3

2

p(CHQH)3_9

在該條件下，設(shè)容器體積為1L,即該溫度下平衡常數(shù)K,=2T=5,若CO、％、CH30H

P(CO)P(H2)U?

3U

29

氣體的起始物質(zhì)的量之比為2W2,則反應(yīng)開始時(shí)Q=詬=1＜&=5,則反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則

v(CO)正〉v(CO)逆;

12.5

故答案為：V：＞：66.67%；—：＜；

Pi

(2)A.CO、Hz的物質(zhì)的量濃度不再隨時(shí)間的變化而變化，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，A不符合題意；

B.平均摩爾質(zhì)量等于混合物的質(zhì)量除以混合物的物質(zhì)的量，該反應(yīng)總質(zhì)量不變，但物質(zhì)的量會(huì)改變，因

此當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再隨時(shí)間的變化而變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B不符合題意：

C.根據(jù)混合氣體的密度等于混合物的總質(zhì)量除以總體積，根據(jù)質(zhì)量守恒，反應(yīng)物與生成物都為氣體，故

氣體質(zhì)量一直不變，恒容，體積不變，故氣體密度一直不變，不能判斷是否到達(dá)平衡，c符合題意；

D.若將容器改為絕熱恒容容器時(shí)，平衡常數(shù)K不隨時(shí)間變化而變化，K值是與溫度相關(guān)的物理量，絕熱

條件下，當(dāng)K不變時(shí)，溫度穩(wěn)定了，反應(yīng)處于動(dòng)態(tài)平衡，D不符合題意；

故答案為：C。

11.(1)6

(2)2CO+3H2O4+H2O

(3)AC

(5)溫度過高時(shí)，不利于反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附，從而導(dǎo)致其反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附量及

濃發(fā)降低，反應(yīng)速率減?。粶囟冗^高還會(huì)導(dǎo)致催化劑的活性降低，從而使化學(xué)反應(yīng)速率減小

【詳解】⑴設(shè)方程式①CO(g)+H,O(g)-CO式g)+H式g)A/y=-41.2kJmor,

@3Fe2O3(s)+CO(g)a2Fe3O4(s)-CO2(g)△”尸-47.2kJmol'

③2FeQ式s)+H?O(g)13Fe2O/s)+H2(g)△也

根據(jù)蓋斯定律可知，③=①-②，則=AH-AH,=(-41.2kJ-mol-1)-(-47.2kJ-mol")=6kJ.；

(2)①條件1下沒有甲烷生成，只發(fā)生了水煤氣變換反應(yīng)，該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)。設(shè)在

條件1下平衡時(shí)容器的總體積為V,水蒸氣和一氧化碳的投料分別為12mol和5mol,參加反應(yīng)的一氧化碳

為xmol,根據(jù)已知信息可得以下三段式：

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H,(g)

開始(〃山)51200

轉(zhuǎn)化叫xxxx

平衡(mH)5-x12-xxx

-----------x\JMPa=OAOMPaf解得x=4；

5-r+12-x+x+x

44

—X—

則平衡常數(shù)K=v，=2；

---------X------------

VV

②根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，有甲烷生成，且該副反應(yīng)沒有二氧化碳參與，且氫氣的產(chǎn)率降低，則該方程式

為：CO+3H2KH4+比0：

(3)A.一氧化碳和氫包都可以和氧氣反應(yīng)，則通入反應(yīng)器的原料氣中應(yīng)避免混入O-A正確；

B.該反應(yīng)前后氣體計(jì)量系數(shù)相同，則增加體系總壓平衡不移動(dòng)，不能提高平衡產(chǎn)率，B錯(cuò)誤；

C.通入過量的水蒸氣可以促進(jìn)四氧化三鐵被氧化為氧化鐵，水蒸氣不能將鐵的氧化物還原為單質(zhì)鐵，但

過量的水蒸氣可以降低體系中co和H2的濃度，從而防止鐵的氧化物被還原為單質(zhì)鐵，C正確；

D.若保持容器的體積不變，通過充入惰性氣體增加體系總壓，反應(yīng)物濃度不變，反應(yīng)速率不變，D錯(cuò)誤;

故選AC；

(4)①A.按原水碳比通入冷的原料氣，可以降低溫度，同時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率稍減小，導(dǎo)致CO的轉(zhuǎn)化率稍

減小，與圖中變化相符，A正確；

B.噴入冷水(蒸氣)，可以降低溫度，但是同時(shí)水蒸氣的濃度增大，會(huì)導(dǎo)致CO的轉(zhuǎn)化率增大，與圖中變化

不符，B錯(cuò)誤；

C.通過熱交換器換熱，可以降低溫度，且不改變投料比，同時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率稍減小，導(dǎo)致8的轉(zhuǎn)化率

稍減小，與圖中變化相符，C正確；

故選AC；

②增大水蒸氣的濃度，平衡正向移動(dòng)，則一氧化碳的的平衡轉(zhuǎn)化率增大，會(huì)高于原平衡線，故圖像為：

%

/

事

衛(wèi)

算

0平衡曲線

0

最適宜溫度曲線

77℃

(5)反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附是一個(gè)放熱的快速過程，溫度過高時(shí)，不利于反應(yīng)物分子在催化劑

表面的吸附，從而導(dǎo)致其反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附量及濃度降低，反應(yīng)速率減?。粶囟冗^高還會(huì)導(dǎo)

致催化劑的活性降低，從而使化學(xué)反應(yīng)速率減小。

12.⑴低溫

(2)拉CHQH250c以后，以反應(yīng)ii為主，反應(yīng)吸熱，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化

率升局---

104

I2

*IX0

*

⑶$6

tsH4

*

?

2

O

【詳解】(1)反應(yīng)汨是烯減的反應(yīng)，由AG=AH-TAS<()可自發(fā)發(fā)生知，反應(yīng)iii自發(fā)進(jìn)行的條件是低溫;

K.

(2)由蓋斯定律知反應(yīng)iii=反應(yīng)i-反應(yīng)ii,故Kp3=j:

Kp2

反應(yīng)i為放熱反應(yīng)，反應(yīng)ii為吸熱反應(yīng)，升高溫度，反應(yīng)i逆向移動(dòng)，圖中Y曲線的選擇性降低，故Y曲

線代表CHQH的選擇性；

CO2的平衡轉(zhuǎn)化率在250C以后隨溫度升高而變大的原因是250c以后，以反應(yīng)ii為主，反應(yīng)吸熱，升高

溫度，平衡正向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率升高；

設(shè)反應(yīng)i中CO2變化量為X,反應(yīng)ii中CO2變化量為y,則

CQ(g)+3H2(g)0/0〃(g)+H2O(g)

起始量(mol)1300

變化量(mol)X3xXX

平衡量(mol)1-x-y3-3x-yXx+y

co/g)+乩(g)Rco(g)+H2O(g)

起始走(mol)1300

變化量(mol)yy)'y

平衡量(mol)\-x-y3-3x-yyx+y

250c達(dá)到平衡的反應(yīng)體系中H2的物質(zhì)的量為2.6mol,則3-3x-y=2.6mol,根據(jù)圖像可知，250C時(shí)CH30H

的選擇性和CO的選擇性相，則平衡時(shí)n(CHQH)=n(CO),即x=y,解出：x=y=0.1mol,如CO2的變化

量為：x+y=0.2mol,平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量為：l-x-y=0.8mol,平衡時(shí)H2O的物質(zhì)的量為：x+y=0.2mol,

P(CO)xp(HQ)(獲M獲)

1

平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為：4-2x=3.8moI,反應(yīng)ii的Kp2=

p(COjxp(H2)J竺］至］104

(3.8)\3.8)

(3)①A.由圖像可知其他條件不變，溫度升高，甲醇的生成速率先加快后減小，A錯(cuò)誤;

B.反應(yīng)i和反應(yīng)iii都是氣體體現(xiàn)減小的反應(yīng)，其他條件不變，壓縮容器體積增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng),

甲醇的產(chǎn)率增大，B正確：

C.選用更高效的催化劑，可增加甲醇的生成速率但不影響平衡轉(zhuǎn)化率，C錯(cuò)誤；

D.反應(yīng)iii低于500K時(shí)很難發(fā)生可能是因?yàn)榇呋瘎┪催_(dá)最適溫度，D正確；

故選BD；

②520K之前投料比為n(CO2)：n(CO):n(Hj=4:l:15時(shí)甲醇生成速率和溫度的關(guān)系如圖所示:

?

差.

修16

冬

B4

F

4s3KO)20MOMOMO

13.(1)a-b=c或者a=b+c等其它等價(jià)表示D

(2)2.20x10-4<0.0430ad

【詳解】(1)由蓋斯定律可知,反應(yīng)則a-b=c(或者a=b+c等其它等價(jià)表示);

由圖可知，反應(yīng)I、II、III的平衡常數(shù)均隨溫度的減小而增大，則反應(yīng)均為放熱反應(yīng)，△■、△電、AH,

均小于零，貝I」宕'>0：由第一空分析可知，AH,-AH=AH<0.則△乩<AH2,故黃>1,故選D；

△H]25