1、北京曲一线图书策划有限公司 2024版5年高考3年模拟A版专题十一化学反应速率和化学平衡1.NO和NO2等氮氧化物是空气污染物,含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放:NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O。常温下存在:2NO2(g) N2O4(g)。N2O4可作火箭推进剂。在一定条件下的密闭容器中,对于反应2NO2(g) N2O4(g),下列说法正确的是()A.升高温度,体系的颜色加深B.该反应的S0C.增加NO2的浓度,c(N2O4)c2(NO2)下降D.加压重新平衡后体系的颜色变浅答案A常温下存在:2NO2(g) N2O4(g),
2、则G=H-TS0,由于该反应的S0,则H0,B项错误;2NO2(g) N2O4(g)HY2;X代表温度,且HY2,X代表温度,由题图1可知,平衡时H2的转化率随温度升高而降低,说明升高温度,平衡逆向移动,则该反应是放热反应,H0,A正确;起始投入0.5 mol CO和1 mol H2,投料比等于化学计量数之比,M、N两点反应物转化率之比都是(CO)(H2)=11,B错误;M、N两点温度相同,则KM=KN,M点氢气的转化率为50%,容器容积为5 L,根据题图1可知M点时H2的平衡转化率为50%,列出三段式:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)起始量/mol0.510转化量/mol0.250
3、.50.25平衡量/mol0.250.50.25c(CO)=0.25mol5 L=0.05 molL-1,c(H2)=0.5mol5 L=0.1 molL-1,c(CH3OH)=0.25mol5 L=0.05 molL-1,K=c(CH3OH)c(CO)c2(H2)=100,C正确;随温度升高,正反应速率常数增大,pk减小,图2中曲线b能正确表示pk与X的关系,D正确。3.(双选)氨气与氧气在一定压强和800 条件下发生催化氧化反应时,可发生不同反应:反应:4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)H=-905 kJmol-1产率98%反应:4NH3(g)+3O2(g) 2N2
4、(g)+6H2O(g)H=-1 268 kJmol-1产率2%反应与反应有关物质产率与温度的关系如图。下列说法正确的是()A.氨催化氧化生成NO时,温度应控制在780840 B.提高物料比n(O2)n(NH3)的值,主要目的是提高反应速率C.对反应加压可提高反应物转化率D.高于900 时NO的产率降低的原因可能与高温下催化剂的活性降低有关答案AD由题图可知,温度在780840 时,NO的产率较高,氮气的产率较低,所以氨催化氧化生成NO时,温度应控制在780840 ,A项正确;提高物料比n(O2)n(NH3)的值,主要目的是提高氨气的转化率,B项错误;题述反应的正反应是气体体积增大的反应,加压,
5、平衡向逆反应方向移动,反应物转化率减小,C项错误;温度高于900 时,一氧化氮的产率降低的原因可能是高温下催化剂的活性降低,D项正确。4.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域,该反应的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)H=m kJmol-1。理论计算表明,原料初始组成n(CO2)n(H2)=13,在体系压强为0.1 MPa时,反应达到平衡,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是()A.m0B.500 K下反应达到平衡时,若增大压强(减小容器容积),则n(C2H4)增大C.X点坐标为(440,39),则440 K时
6、反应的平衡常数Kp=34(以分压表示,分压=总压物质的量分数)D.实际反应往往伴随副反应,生成C3H6等,一定温度和压强条件下,使用合适催化剂可提高乙烯的选择性2n(C2H4)n总转化(CO2)100%答案CA项,原料初始组成n(CO2)n(H2)=13,由反应2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)可知,达到平衡时,CO2和H2的量还是13,结合题图可知,曲线a对应H2,曲线c对应CO2,随着温度升高,CO2和H2的物质的量均增多,说明反应逆向进行,则正反应为放热反应,m8,总反应的速率常数k基本不变答案BD由总反应速率为决速反应的速率之和可得:kc(M)c(D)=k1c
7、(D)c(HM+)+k2c(M)c(D),则k=k1c(HM+)c(M)+k2,由电离平衡常数Ka=c(H+)c(M)c(HM+)可得:c(HM+)c(M)=c(H+)Ka,所以k=k1Kac(H+)+k2。由基元反应的速率与反应物浓度幂之积成正比可知,生成MD*的速率为k2c(M)c(D),故A正确;酸性增大,溶液中氢离子浓度增大,电离平衡逆向移动,HM+浓度增大,由分析可知,总反应的速率常数k=k1Kac(H+)+k2,氢离子浓度增大,k增大,总反应速率增大,故B错误,C正确;溶液中pH8,溶液中氢离子浓度减小,总反应的速率常数k减小,故D错误。6.(双选)芬顿反应原理是高级氧化技术的经典
8、工艺之一,如图所示(k1和k2为速率常数)。下列说法错误的是()A.相同条件下,基元反应比基元反应的活化能低B.基元反应中氧元素的化合价没有发生变化C.基元反应的离子方程式为H2O2+Fe3+ HO2+Fe2+H+D.芬顿反应进行的过程中,整个体系的pH几乎不变(忽略体积变化)答案BD由题给信息可知,k1k2,说明相同条件下,基元反应比基元反应的反应速率更快,活化能越低反应速率越快,即基元反应比基元反应的活化能低,A正确;由题给信息可知,基元反应为H+H2O2+Fe2+ Fe3+OH+H2O,故基元反应中氧元素的化合价发生了变化,B错误;基元反应的离子方程式为H2O2+Fe3+ HO2+Fe2
9、+H+,C正确;基元反应为H+H2O2+Fe2+ Fe3+OH+H2O,基元反应为H2O2+Fe3+ HO2+Fe2+H+,且基元反应比的反应速率更快,因此在芬顿反应进行的过程中,整个体系的pH会发生变化(忽略体积变化),D错误。7.以Cu/ZnO/Al2O3为催化剂,乙醇直接合成乙酸乙酯过程中发生的可逆反应如下:C2H5OH(g) CH3CHO(g)+H2(g)H=59 kJmol-12CH3CHO(g)+H2O(g) C2H5OH(g)+CH3COOH(g)H=-86 kJmol-1CH3COOH(g)+C2H5OH(g) CH3COOC2H5(g)+H2O(g)H=-25 kJmol-1
10、2C2H5OH(g) C2H5OC2H5(g)+H2O(g)H=-44 kJmol-1其他条件相同,将无水乙醇经预热汽化后以一定流速通过装有催化剂的反应管,将出口处收集到的乙酸乙酯、乙醛、乙醚、乙酸、乙醇冷凝,测得部分有机物占全部有机物的质量分数与反应温度的关系如图所示。下列说法正确的是()A.在250300 范围内,乙醇的转化率随温度的升高而减小B.在200325 范围内,乙醇生成乙醚的反应均已达到平衡C.在300325 范围内,出口处氢气的量随温度的升高而减小D.研发使用催化活性高的催化剂有利于提高乙酸乙酯的平衡产率答案C在250300 范围内,乙醛的质量分数减小,乙醚、乙酸、乙酸乙酯的质
11、量分数逐渐增大,乙酸乙酯、乙醛、乙醚是乙醇反应的产物,乙醛参与反应转化为乙酸,则乙醇的转化率随温度的升高逐渐增大,A错误;在200325 范围内,乙醚的质量分数一直增大,因此乙醇生成乙醚的反应并未达到平衡,B错误;在300325 范围内,乙醛的质量分数逐渐减小,由反应C2H5OH(g) CH3CHO(g)+H2(g)可知,生成氢气的量也逐渐减小,故出口处氢气的量随温度的升高而减小,C正确;催化剂可以改变化学反应速率,但不能使平衡移动,故不能提高乙酸乙酯的平衡产率,D错误。8.甲醇通过反应CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g)、CH3OH(g) CO(g)+2H2(g)可以获
12、得H2。将一定比例CH3OH、H2O的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,CH3OH的转化率、CO的选择性n生成(CO)n转化(CH3OH)100%与温度的关系如图所示。下列说法正确的是()A.其他条件不变,增大压强,CH3OH的平衡转化率增大B.由CH3OH制取H2的合适温度为290300 C.副反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的H0D.其他条件不变,在200300 范围内,随着温度升高,出口处CO、CO2、H2的量均不断增大答案CA项,两个反应均为气体分子数增大的反应,其他条件不变,增大压强,平衡均会逆向移动,CH3OH的平衡转化率减小,错误;B项,从生成H2的
13、量来看,发生第一个反应时可获得较多H2,所以CO的选择性应较小,从题图来看,应选择低温,错误;C项,随着温度升高,CO选择性增大,所以副反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)平衡应逆向移动,故该反应为放热反应,正确;D项,CO的选择性增大,说明生成CO的量增多,CH3OH转化的产物有CO、CO2,由碳原子守恒知,CO的量增多,CO2的量减少,错误。9.一种捕获并资源化利用CO2的方法是将CO2催化加氢合成CH3OCH3,其过程中主要发生如下反应:.2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)H1=-122.5 kJmol-1.CO2(g)+H2(g) CO
14、(g)+H2O(g)H2=+41.2 kJmol-1向恒压密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性CH3OCH3的选择性=2n(CH3OCH3)n(反应的CO2)100%随温度的变化如图所示。下列说法错误的是()A.2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)H=-204.9 kJmol-1B.由图可知,210 时以反应为主,300 时,以反应为主C.增大反应体系压强,CH3OCH3选择性增大D.反应状态达A点时,容器中n(CH3OCH3)为116 mol答案DA项,依据盖斯定律,反应-反应2可得所求反应,H=(-1
15、22.5 kJmol-1)-(+41.2 kJmol-1)2=-204.9 kJmol-1,正确;B项,210 时,CH3OCH3的选择性较大,以反应为主,260300 时,CH3OCH3的选择性逐渐降低,而CO2的平衡转化率变化不明显,说明300 时以反应为主,正确;C项,增大压强,反应平衡正向移动,生成更多的CH3OCH3,即CH3OCH3选择性增大,正确;D项,依据CH3OCH3的选择性=2n(CH3OCH3)n(反应的CO2)100%,A点处,CH3OCH3的选择性和CO2的平衡转化率均为25%,n(CH3OCH3)=0.250.25mol2=132 mol,错误。10.CO和H2合成
16、乙醇发生如下反应:反应:2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)H1=-128.8 kJmol-1反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H2=-41.8 kJmol-1向一恒容密闭容器中投入一定量的CO和H2发生上述反应,CO的平衡转化率与温度、投料比=n(H2)n(CO)的关系如图所示。下列有关说法正确的是()A.12,A错误;在400 K、2=2时,CO的转化率为50%,因为体积未给出,无法计算平衡常数K,B错误;反应为气体分子数减小的反应,反应为气体分子数不变的反应,在500 K、投料比为3的条件下,增大压强,反应正向进行,CO的平衡转化率升高,
17、能从Y点的值升到Z点的值,C正确;反应为气体分子数减小的反应,增大压强可提高CO的平衡转化率和CH3CH2OH的产率,结合题图,低温时CO的平衡转化率较大,故可采用的反应条件为低温、高压,D错误。11.优化焦炭水蒸气重整工艺可制得CO含量较低的氢燃料。0.1 MPa下,按n(H2O)n(C)=4向容器中加入一定量的焦炭和水蒸气。体系中发生如下反应:反应:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)H=131.3 kJmol-1反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)H=-41.2 kJmol-1反应:2CO(g)+2H2(g) CH4(g)+CO2(g)H=-205.8 kJ
18、mol-1达到平衡时,H2的产率和CO、CO2、CH4干态体积分数(气体的物质的量除水蒸气外气体产物的总物质的量)随温度变化如图所示。下列说法正确的是()A.曲线B表示CO2干态体积分数随温度的变化B.制备CO含量低的氢燃料应选择200600 C.8001 400 ,随温度升高H2的产率降低,是因为反应正向进行程度增大D.1 200 ,向平衡体系中通入水蒸气,再次达到平衡时c(CO)c(H2)的值比原平衡的大答案D反应的正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,CO含量增大;反应的正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,CO2含量降低;故曲线B表示CO干态体积分数随温度的变化,曲线A表示CO2干态体积分
19、数随温度的变化,A错误。由题图可知,200600 ,氢气的产率低,制备CO含量低的氢燃料应选择800 左右的温度,B错误。8001 400 ,CH4的干态体积分数几乎不变,随温度升高H2的产率降低,是因为反应逆向进行程度增大,C错误。1 200 ,反应的平衡常数K=c(CO)c(H2)c(H2O),温度不变,平衡常数不变,向平衡体系中通入水蒸气,c(H2O)增大,再次达到平衡时c(CO)c(H2)的值比原平衡的大,D正确。12.在压强、CO2和H2起始投料一定的条件下,发生反应、:反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)H1=-49.0 kJmol-1反应2CO2(g)+
20、5H2(g) C2H2(g)+4H2O(g)H2=+37.1 kJmol-1实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性(CH3OH的选择性=CH3OH的物质的量反应的CO2的物质的量100%)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A.曲线表示CO2的平衡转化率B.其他条件不变,升高温度,C2H2的含量减小C.温度高于280 时,曲线随温度升高而升高,说明此时主要发生反应D.同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性,应选择在低温低压条件下反应答案C升高温度,反应平衡逆向移动,反应平衡正向移动,CH3OH的选择性降低,所以曲线表示CH3OH的选择性,曲线表示CO2的平衡转
21、化率,A错误;升高温度,反应正向移动,C2H2的含量增大,B错误;对于反应,升高温度导致CO2的平衡转化率减小,对于反应,升高温度导致CO2的平衡转化率增大,所以温度高于280 时主要发生反应,C正确;两反应都是气体分子数减小的反应,要提高CO2的平衡转化率应选择高压,结合题图,要提高平衡时CH3OH的选择性,应选择低温,故应选择在低温高压条件下反应,D错误。13.常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230 时,该反应的平衡常数K=210-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4。
22、第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 制得高纯镍。下列判断正确的是()A.升高温度,该反应的平衡常数减小B.该反应达到平衡时,v生成Ni(CO)4=4v生成(CO)C.第一阶段,在30 和50 两者之间选择反应温度,选30 D.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低答案A第二阶段是将第一阶段反应后的气体分离出来,加热可制得高纯镍,说明升高温度,Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)平衡逆向移动,则该反应的平衡常数减小,A正确;该反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,4v生成Ni(CO)4=v生成(CO),B错误;Ni(CO)4的沸点为42.2 ,第一阶段反应温度应选50 ,
23、C错误;Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)的平衡常数K=cNi(CO)4c4(CO)=210-5,第二阶段反应为Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g),该反应的平衡常数K2=c4(CO)cNi(CO)4=1K=5104,故Ni(CO)4分解率较高,D错误。14.CH4与CO2催化重整生成H2和CO,可减少温室气体排放,同时得到高热值的燃料。重整时涉及的主要反应如下:CH4(g)+CO2(g) 2H2(g)+2CO(g)H=+247.1 kJmol-1;H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)H=+41.2 kJmol-1。在恒压密闭容器中,起始时通入n(CH4)n
24、(CO2)=11的混合气体,实验测得CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是()A.曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化B.若压强恒为p0,则800 K时反应的分压平衡常数Kp=1C.当CO2反应至转化率为X点的值时,改变除温度外的某一条件继续反应,平衡时CO2的转化率不可能达到Y点的值D.若在恒压、绝热容器中进行反应,反应达平衡时充入He,达新平衡后n(H2O)保持不变答案B反应和均为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CH4和CO2的平衡转化率均增大,由于CO2为两个反应的反应物,故转化率在相同温度时应高于CH4,故曲线A表示CO2的平衡转化率,A错误;8
25、00 K时CH4的平衡转化率为20%,设起始时通入CH4、CO2的物质的量均为1 mol,则反应各物质的转化情况如下:CH4(g)+CO2(g) 2H2(g)+2CO(g)n开始/mol1100n转化/mol0.20.20.40.4n平衡/mol0.80.80.40.4CO2的转化率为40%,故反应各物质的转化情况如下:H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)n开始/mol0.40.800.4n转化/mol0.20.20.20.2n平衡/mol0.20.60.20.6n总=(0.8+0.6+0.2+0.6+0.2) mol=2.4 mol,则Kp=p(H2O)p(CO)p(H2)p(
26、CO2)=(0.2n总p0)(0.6n总p0)(0.2n总p0)(0.6n总p0)=1,B正确;提高CH4的用量可进一步提高CO2的平衡转化率,C错误;在恒压、绝热容器中进行反应时,反应达平衡时充入He使容器体积增大,各物质的分压均减小,反应平衡正向移动,由于反应吸热,体系温度降低,促进反应平衡逆向移动,故达新平衡时n(H2O)减小,D错误。15.下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是() 甲乙丙丁A.图甲是锌粒与盐酸反应的反应速率随反应时间变化的曲线,t1时刻溶液的温度最高B.图乙是恒温密闭容器中发生反应CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)时,c(CO2)随反应时间变化的曲线,t1时
27、刻改变的条件可能是增大容器的体积C.图丙表示反应A2(g)+3B2(g) 2AB3(g),A2起始的物质的量相同,达到平衡时A2的转化率大小为cbaD.图丁表示恒容密闭容器中其他条件相同时改变温度,反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(l)中,n(CH3OH)随时间(t)变化的曲线,说明反应平衡常数KK答案D锌粒与盐酸的反应是放热反应,随着反应的进行,温度逐渐升高,当恰好完全反应时,温度最高,t1时刻之后反应还在进行,A错误;根据图乙可知t1时刻c(CO2)瞬间增大,而增大容器的体积会使c(CO2)瞬间减小,B错误;B2的物质的量越大,A2的转化率越大,达到平衡时A2的转化
28、率大小为abc,C错误;根据图丁,结合先拐先平的原则,可知曲线条件下反应速率更快,则对应温度更高,但平衡时甲醇的物质的量较低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,则平衡常数K0B.a、c两点对应的I-反应速率相等C.b点时010 s I-的平均反应速率为0.04 molL-1s-1D.d点时该反应在对应温度下处于平衡状态答案D由题图可知,随着反应进行,I-的浓度逐渐减小,曲线的最低点(b点)表示反应达到平衡,达到平衡后升高温度,I-的浓度增大,平衡逆向移动,H0,c点与d点都是平衡点,A错误、D正确。a、c两点I-的浓度相同,但是c点温度高,故c点对应的I-反应速率大,B错误。b点时,
29、010 s I-的平均反应速率为(1.0-0.4) molL-110 s=0.06 molL-1s-1,C错误。17.硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+12O2(g) SO3(g)H=-98 kJmol-1。研究表明,SO2催化氧化的反应速率方程为v=k(-1)0.8(1-n),式中:k为反应速率常数,随温度t升高而增大;为SO2平衡转化率,为某时刻SO2转化率,n为常数。在=0.90时,将一系列温度下的k、值代入上述速率方程,得到的v-t曲线如图所示。下列说法正确的是()A.该反应在任何温度下都能自发进行B.1 mol SO2与足量O
30、2充分反应,放出的热量为98 kJC.升高温度,能增大活化分子百分数和单位体积内活化分子数D.温度低于490 ,反应速率随温度的升高而增大,原因是温度升高导致k、均增大答案C反应的H0,反应为气体分子数减少的反应,则S0,依据H-TS0。如图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为T1时,c(N2O4)和c(NO2)随t变化为曲线、,改变温度到T2,c(NO2)随t变化为曲线。下列判断正确的是()A.温度:T1T2B.反应速率:v(a)=v(b)C.在T1温度下,反应至t1时达平衡状态D.在T1温度下,反应在0t3内的平均反应速率为v(N2O4)=0.03t3 molL-1s-1答案DA项,根据题图
31、中曲线(温度为T1)和曲线(温度为T2)可知,曲线比曲线先达到平衡状态,故温度:T1v(b),错误;C项,在T1温度下,反应至t1时,c(NO2)=c(N2O4),反应并没有达到平衡状态,反应至t3时,各物质的浓度不变,说明达到平衡状态,错误;D项,在T1温度下,反应在0t3内的平均反应速率为v(N2O4)=(0.04-0.01) molL-1t3 s=0.03t3 molL-1s-1,正确。19.向某密闭容器中充入NO2,发生反应:2NO2(g) N2O4(g)(已知N2O4为无色气体)。其他条件相同时,不同温度下平衡体系中各物质的物质的量分数()如下表:t/27354970(NO2)/%2
32、0254066(N2O4)/%80756034下列说法正确的是()A.平衡时,v(NO2)消耗=2v(N2O4)消耗B.27 时,该平衡体系中NO2的转化率为80%C.升高温度,该反应的化学平衡常数增大D.温度不变,缩小容器体积,达平衡时气体颜色变浅答案AA项,化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比,平衡时,v(NO2)消耗=2v(N2O4)消耗,正确;B项,27 时,该平衡体系中NO2的物质的量分数为20%,N2O4的物质的量分数为80%,设达平衡时NO2、N2O4的物质的量分别为0.2 mol、0.8 mol,由化学方程式可知,转化的NO2的物质的量为1.6 mol,则该平衡体系中
33、NO2的转化率为1.6mol1.6mol+0.2mol100%88.89%,错误;C项,由题表中数据可知升高温度,NO2的物质的量分数增大,N2O4的物质的量分数减小,则平衡逆向移动,该反应的化学平衡常数减小,错误;D项,温度不变,缩小容器体积,气体浓度因体积缩小而增大,气体颜色加深,平衡正向移动,又使气体颜色在此基础上变浅,但达平衡时气体颜色比原来的深,错误。20.研究反应2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)H0对实现“碳中和”有重要意义。在密闭容器中充入1 mol CO2与3 mol H2,发生上述反应并达平衡,测得平衡体系中各物质的体积分数随温度变化如图所
34、示。下列说法正确的是()A.表示CH3CH2OH组分的曲线是B.图中曲线交点a对应H2的转化率大于交点bC.图中曲线交点a、b对应反应的平衡常数KaKbD.若使用催化剂,则b点向上移动答案C该反应为气体分子数减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CH3CH2OH、H2O(g)的体积分数逐渐减小,CO2、H2的体积分数逐渐增大,且化学计量数越大,体积分数变化越大,故曲线表示H2,曲线表示CO2,曲线表示H2O,曲线表示CH3CH2OH。由上述分析可知,A项错误;升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,即KacB.a点对应乙烷的平衡转化率大于40%C.V1V2=112D.a点、b点容器内的压强之比
35、为283答案BA项,根据转化率可知a点、c点乙烯的浓度可分别表示为140%V1 mol/L、140%V3 mol/L,因为V3V1,所以乙烯的浓度:ac,正确;B项,相同浓度、相同催化剂、等量的反应物通入体积不等的容器内,容器体积越大,反应物的浓度越低,反应速率越慢,相同时间内达到平衡的可能性越小,故题图中曲线的前半部分上的点均为平衡点,曲线的后半部分上的点均不是平衡点,a点对应乙烷的平衡转化率等于40%,错误;C项,根据转化率计算可知a点对应乙烷、乙烯、氢气的物质的量分别为0.6 mol、0.4 mol、0.4 mol,浓度分别为0.6V1 mol/L、0.4V1 mol/L、0.4V1 m
36、ol/L,平衡常数K=0.4V10.4V10.6V1=0.83V1,同理,b点对应乙烷、乙烯、氢气的物质的量分别为0.2 mol、0.8 mol、0.8 mol,浓度分别为0.2V2 mol/L、0.8V2 mol/L、0.8V2 mol/L,平衡常数K=0.8V20.8V20.2V2=3.2V2,同一温度下平衡常数相等,故3.2V2=0.83V1,V1V2=112,正确;D项,由pV=nRT可知,papb=n总an总bV2V1=1.41.8121=283,正确。22.在恒容密闭容器中,发生基元反应A(g) 2B(g)H,已知v(正)=k正c(A),v(逆)=k逆c2(B)。在不同温度下,测得
37、c(A)或c(B)随时间t的变化曲线如图,则下列说法正确的是()A.曲线、代表B的浓度变化,且HabD.若k正、k逆为反应的速率常数,T1温度时k正k逆=36答案CA项,根据题图中的曲线变化可知曲线、代表B的浓度随时间的变化,并且曲线先达到化学平衡,说明反应速率快,则温度:T2T1;达到平衡时曲线中B的浓度比曲线中的大,说明升高温度,平衡正向移动,即正反应为吸热反应,H0,错误。B项,曲线代表A的浓度随时间的变化,如果温度为T2,A的浓度在t2后不再变化;如果温度为T1,反应未达到平衡,A的浓度将减小,在t3后不再变化,错误。C项,根据题图中的曲线变化可知,a点、b点浓度相同,温度越高反应速率
38、越大,故逆反应速率:ab,a点和c点温度相同,反应物浓度越大,v(正)越大,v(逆)越小,生成物浓度越大,v(正)越小,v(逆)越大,故逆反应速率:ca,则a、b、c三点的逆反应速率大小顺序为cab,正确。D项,反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,则v(正)=v(逆),即k正c(A)=k逆c2(B),k正k逆=c2(B)c(A),由题图可知,T1温度下,反应达到平衡时,c(B)=0.06 molL-1,由题中基元反应可知,c(A)=0.04 molL-1-(0.06 molL-112)=0.01 molL-1,所以k正k逆=c2(B)c(A)=0.0620.01=0.36,错误。23.以CO2
39、、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下:.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)H1=-49 kJmol-1.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)H2=+41 kJmol-1.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)H3回答下列问题:(1)Kp为分压平衡常数,各反应的lnKp随1T的变化如图所示。计算反应的H3=kJmol-1,其对应的曲线为(填“a”或“c”)。(2)在5 MPa下,按照n(CO2)n(H2)=13投料,平衡时,CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图:图中代表CH3OH的曲线为(填“m”或“n”)。解释150250 范围内CO2转化率随温度升高而降低的原因。下列说法
