高考二轮复习知识点：化学平衡中反应条件的控制

更新时间：2023-08-19 浏览次数：27 类型：二轮复习

一、选择题

1. (2022·西城模拟) 工业合成乙醇的反应：C₂H₄(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ C₂H₅OH(g) ΔH<0，在催化剂、260-290℃。和约7MPa的条件下进行。下列说法错误的是（）

A . 循环使用乙烯是为了提高乙烯的利用率 B . 原理分析表明合成时压强越大越好，但实际生产中还要考虑安全、成本等因素 C . 其他条件不变时，投料比n(H₂O)∶n(C₂H₄)越小，乙烯的平衡转化率越大 D . 寻找高活性的催化剂是研究该反应的重要方向

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2. (2022·嘉兴模拟) 对于碳酸钙分解反应：CaCO₃(s) $\text{[math]}$ CaO(s)+CO₂(g)，最不利于其自发进行的是（）

A . 低温低压 B . 低温高压 C . 高温高压 D . 高温低压

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3. (2022·东城模拟) CH₄联合H₂O和CO₂制取H₂时，发生的主要反应如下：
①CH₄(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g)+3H₂(g)        △H₁=+206kJ·mol^-1
②CH₄(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)+2H₂(g)        △H₂=+247kJ·mol^-1
将CH₄、H₂O和CO₂按一定比例通入填充有催化剂的恒容反应器，在不同温度下，反应相同时间内(反应均未达到化学平衡状态)测得 $\text{[math]}$ 的值如图所示。
下列说法正确的是（   ）

A . 由①②可知，CO(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+H₂(g)       △H=+41kJ·mol^-1 B . 反应条件不变，若反应足够长时间，①比②先达到化学平衡状态 C . 其他条件不变时，升高温度，①的化学反应速率减小，②的化学反应速率增大 D . 其他条件不变时，增大原料中H₂O的浓度可以提高产物中 $\text{[math]}$ 的值

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4. (2022·海淀模拟) 合成氨原料气中的 $\text{[math]}$ 可通过水煤气变换反应 $\text{[math]}$ 除去。某合成氨原料气中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的体积分数分别为20%、50%、25%、5%。一定温度下按不同投料比 $\text{[math]}$ 通入水蒸气，平衡后混合气体中 $\text{[math]}$ 的体积分数如下表。

投料比
$\text{[math]}$ 的体积分数/%
温度/℃
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
$\text{[math]}$
200
1.70
0.21
0.02
250
2.73
0.30
0.06
300
6.00
0.84
0.43
350
7.85
1.52
0.80
下列说法不正确的是（）

A . 从表中数据可知，水煤气变换反应的 $\text{[math]}$ B . 温度相同时，投料比 $\text{[math]}$ 大， $\text{[math]}$ 的转化率高 C . 按 $\text{[math]}$ =1通入水蒸气后，反应前 $\text{[math]}$ 在混合气体中的体积分数为20% D . 根据 $\text{[math]}$ =1时数据推算，300℃时水煤气变换反应的平衡常数K为46

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5. (2021·惠州模拟) 下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是（）

A . 高压比常压有利于合成NH₃的反应 B . 由H₂、I₂(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深 C . 将装有NO₂气体并密封的圆底烧瓶放入热水中，气体颜色变深 D . 常温时，AgCl在饱和氯化钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度

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6. (2020·丰台模拟) 在一定温度下，将气体X和气体Y各0.4mol充入4L恒容密闭容器中，发生反应：X(g)+Y(g) $\text{[math]}$ 2Z(g)ΔH＜0。一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表，下列说法错误的是（）

t/min

2

4

10

15

n(Y)/mol

0.32

0.28

0.20

0.20

A . 反应前4min平均速率v(X)＝7.5´10^-3mol·L^-1·min^-1 B . 该温度下此反应的平衡常数：K＝20 C . 其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前：v(逆)＜v(正) D . 保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.8mol气体X和0.8mol气体Y，到达平衡时，Y的转化率为50%

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7. (2018·武汉模拟) 温度为T₁时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO₂(g) $\text{[math]}$ 2NO(g)+O₂(g)相关数据如下表所示。下列说法错误的是（）
容器
编号
物质的起始浓度
(mol·L^-1)
物质的平衡浓度
(mol·L^-1)
c(NO₂)
c(NO)
c(O₂)
c(O₂)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2

Ⅲ
0
0.5
0.35

A . 容器Ⅰ中发生反应的平衡常数为0.8 B . 容器Ⅱ中发生反应的起始阶段有v_正>v_逆 C . 达到平衡时，容器Ⅲ中 $\text{[math]}$ >1 D . 达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅲ中的总压强之比为16∶17

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8. (2018·重庆模拟) 一定条件下，一种反应物过量，另一种反应物仍不能完全反应的是（）

A . 过量的氧气与二氧化硫 B . 过量的浓盐酸与二氧化锰 C . 过量的铜与硝酸 D . 过量的锌与18mol/L硫酸

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9. (2018·金山模拟) 下图是恒温下H₂(g)+I₂(g) $\text{[math]}$ 2HI(g)+Q(Q>0)的化学反应速率随反应时间变化的示意图，t₁时刻改变的外界条件是（）

A . 升高温度 B . 增大压强 C . 增大反应物浓度 D . 加入催化剂

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10. (2017·绍兴模拟) 可逆反应在一定条件下达到化学平衡时，下列说法正确的是（）

A . 正反应速率等于逆反应速率，且都为零 B . 反应物和生成物浓度相等 C . 反应体系中混合物的组成保持不变 D . 断开化学键吸收的能量等于形成化学键所放出的能量．

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11. (2017·宁波模拟) 某温度下，在2L密闭容器中投入一定量的A，B发生反应：3A（g）+bB （g）⇌cC（g）△H=﹣Q kJ•mol^﹣1（Q＞0）.12s 时达到平衡，生成C的物质的量为0.8mol，反应过程如图所示．下列说法正确的是（）

A . 前12s内，A的平均反应速率为0.025mol•L^﹣1•s^﹣1 B . 12s后，A的消耗速率等于B的生成速率 C . 化学计量数之比b：c=1：2 D . 12s内，A和B反应放出的热量为0.2Q kJ

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12. (2017·浙江模拟) 在一定温度下，在体积为2L的恒容密闭容器中，某一反应中X，Y，Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列表述中正确的是（）

A . 反应的化学方程式为2X=3Y+Z B . t时，正、逆反应都不再继续进行，反应达到化学平衡 C . 若t=4，则0～t的X的化学反应速率为0.1 mol•L^﹣1•min^﹣1 D . 温度、体积不变，t时刻充入1 mol He使压强增大，正、逆反应速率都增大

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13. (2016高二上·湖南期中) 在密闭容器中进行反应：A（g）+3B（g）⇌2C（g），有关下列图象说法的不正确的是（）

A . 依据图a可判断正反应为放热反应 B . 在图b中，虚线可表示使用了催化剂 C . 若正反应的△H＜0，图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动 D . 由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的△H＞0

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14. (2016高二上·邯郸期中) 固定容积为2L的密闭容器中发生反应xA（g）+yB（g）⇌zC（g），图I表示t℃时容器中各物质的量随时间的变化关系，图II表示平衡常数K随温度变化的关系．结合图象判断，下列结论正确的是（）

A . 该反应可表示为：2A（g）+B（g）⇌C（g）△H＜0 B . t℃时该反应的平衡常数K=6.25 C . 当容器中气体密度不再变化时，该反应达到平衡状态 D . t℃，在第6 min时再向体系中充入0.4 mol C，再次达到平衡时C的体积分数大于0.25

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15. (2016·分宜模拟) 有一可逆反应：2A（g）+3B（g）⇌xC（g）+4D（g），若按下列两种配比在同温同体积的密闭容器中进行反应，达到平衡后压强相等，C的质量分数相等，则方程式中x值为（）
①0.8 mol A，1.2 mol B，1.2 mol C，2.4 mol D；
②1.4 mol A，2.1 mol B，0.6 mol C，1.2 mol D．

A . 1 B . 2 C . 3 D . 4

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16. (2016·分宜模拟) 将0.05mol SO₂（g）和0.03mol O₂（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应2SO₂（g）+O₂（g）⇌2SO₃（g），在一定条件下达到平衡，测得c（SO₃）=0.04mol•L^﹣¹ ．以下表述正确的是（）

A . 该条件下反应的平衡常数为1.6×10³ B . 通常情况下，该反应一定能自发进行 C . 题给条件下，O₂的转化率是20% D . 当体系中SO₂和SO₃的速率之比是1：1时，则该反应达到化学平衡状态

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17. (2016·乌鲁木齐模拟) 一定温度下，在2L的密闭容器中，X，Y，Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：下列描述正确的是（）

A . 反应的化学方程式为：X（g）+Y（g）⇌Z（g） B . 反应开始到10s，X的物质的量浓度减少了0.79mol/L C . 反应开始到10s时，Y的转化率为79.0% D . 反应开始到10s，用Z表示的反应速率为0.158mol/（L•s）

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18. (2016·樟树模拟) 相同温度下，体积均为0.25 L 的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H=﹣92.6 kJ/mol．实验测得起始、平衡时数据如下表（）
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡时体系能量的变化
N₂
H₂
NH₃
①
1
3
0
放出热量：23.15kJ
②
0.8
2.4
0.4
放出热量：Q

A . 容器①、②中反应的平衡常数相等，平衡时氮气的转化率相等 B . 平衡时，两个容器中NH₃ 的体积分数均为1/8 C . 容器②中达平衡时放出的热量Q=4.63 kJ D . 若容器①改为恒压体系，充入0.25 L He，则平衡时放出的热量大于23.15 kJ

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19. (2015·福建模拟) 在2L的密闭容器中进行如下反应：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g），有如下数据：
实验
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
CO
H₂O
CO₂
H₂
CO₂
1
650
2.0
1.0
0
0
0.8
2
800
2.0
2.0
0
0
1.0
下列说法正确的是（）

A . 正反应为吸热反应 B . 实验1中，CO的转化率为80% C . 650℃时，化学平衡常数K= $\text{[math]}$ D . 实验1再加入1.0 mol H₂O，重新达到平衡时，n（CO₂）为1.6 mol

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20. (2018高二上·临泽期中) 在密闭容中发生下列反应aA（g）⇌cC（g）+dD（g），压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是（　　）

A . A的转化率变大 B . 平衡向正反应方向移动 C . D的体积分数变大 D . a＜c+d

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二、多选题

21. (2022·湖南) 反应物（S）转化为产物（P或 $\text{[math]}$ ）的能量与反应进程的关系如下图所示：

下列有关四种不同反应进程的说法正确的是（）

A . 进程Ⅰ是放热反应 B . 平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ C . 生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D . 进程Ⅳ中，Z没有催化作用

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22. (2018·南京模拟) 温度为T₁℃时，在四个容积均为1L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+2H₂O(g) ΔH，该反应的速率表达式为v=k·c^m(NO)·cⁿ(H₂)(k、m、n为常数)，测得有关实验数据如下：

容器编号	物质的起始浓度（mol/L）		速率（mol·L^-1·s^-1）	物质的平衡浓度（mol/L）
容器编号	c(NO)	c(H₂)	速率（mol·L^-1·s^-1）	c(N₂)
Ⅰ	6×10^-3	1×10^-3	a×10^-3	2×10^-4
Ⅱ	6×10^-3	2×10^-3	2a×10^-3
Ⅲ	1×10^-3	6×10^-3	b×10^-3
Ⅳ	2×10^-3	6×10^-3	4b×10^-3

下列说法正确的是（）

A . m=2，n=1 B . 达到平衡时，容器Ⅱ与容器Ⅳ的总压强之比为1：2 C . 温度升高为T₂℃，测得平衡时，容器Ⅱ中c(H₂O)=3.8×10^-4mol/L，则ΔH>0 D . T₁℃时，容器Ⅲ中达到平衡后再充入NO、H₂O(g）各2×10^-4mol，则反应将向逆反应方向进行

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23. (2015·苏州模拟) 在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入 10L恒容密闭容器中，发生反应X（g）+Y（g）⇌2Z（g）△H＜0，一段时间后达到平衡．反应过程中测定的数据如下表：下列说法正确的是（）
t/min
2
4
7
9
n（Y）/mol
0.12
0.11
0.10
0.10

A . 反应前2min的平均速率v（Z）=4.0×10^﹣³mol/（L•min） B . 其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v（逆）＞v（正） C . 该温度下此反应的平衡常数K=1.44 D . 其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大

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三、非选择题

24. (2023·湖州模拟) $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 合成甲醇是 $\text{[math]}$ 资源化利用的重要方法，总反应为： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
1. （1）有利于提高甲醇平衡产率的条件有____
  
  A . 低温低压 B . 高温低压 C . 低温高压 D . 高温高压 E . 催化剂
2. （2）制备甲醇的反应一般认为通过如下步骤来实现：
  Ⅰ. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  Ⅱ. $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  在体积为2L的密闭容器中按物质的量之比为 $\text{[math]}$ 充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 发生反应Ⅱ，测得平衡混合物中 $\text{[math]}$ 的体积分数在不同压强下随温度的变化如图1所示。
  ①下列说法正确的是。
  A．图像中 $\text{[math]}$
  B．A、B、C、D的平衡常数大小关系 $\text{[math]}$
  C．反应速率 $\text{[math]}$ (状态A) $\text{[math]}$ (状态B)
  D．在C点时， $\text{[math]}$ 的转化率为75%
  ②C点对应的平衡常数 $\text{[math]}$ (对于气相反应，用组分B的平衡压强 $\text{[math]}$ 代替物质的量浓度 $\text{[math]}$ 也可以表示平衡常数，记作 $\text{[math]}$ ，如 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为平衡压强， $\text{[math]}$ 为平衡系统中B的物质的量分数)。
3. （3）一定反应条件下，各物质以碳元素计的物质的量分数 $\text{[math]}$ 与时间 $\text{[math]}$ 的关系如图2所示，请解释 $\text{[math]}$ 对应的曲线出现极大值的原因。
4. （4）若起始时加入合适的催化剂加快反应Ⅰ的速率，请在图3中画出此条件下CO以碳元素计的物质的量分数随时间变化的图像。
5. （5） $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 合成甲烷也是 $\text{[math]}$ 资源化利用的重要方法。一定条件下 $\text{[math]}$ 催化剂可使 $\text{[math]}$ “甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图4所示，下列说法错误的是____。
  
  A . 该反应的化学方程式为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 通过 $\text{[math]}$ 的结合，在傕化剂表面生成碳酸盐类物质 C . 反应过程AD| $\text{[math]}$ 中碳元素的化合价为 $\text{[math]}$ 价的中间体是 $\text{[math]}$ D . 该反应过程中有 $\text{[math]}$ 中间体生成
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25. (2022·潍坊模拟) 二氧化碳是一种温室气体，随着人类对化石燃料的使用量增大，温室效应加剧，威胁着人们的生存环境。利用工业生产的废气 $\text{[math]}$ 可制备二甲醚( $\text{[math]}$ ，简称DME)。以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为原料合成DME涉及的主要反应如下：
Ⅰ. $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
Ⅱ. $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
Ⅲ. $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
回答下列问题：
1. （1）反应Ⅲ的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，提高该反应中 $\text{[math]}$ 的平衡转化率的方法有(写出2条)。
2. （2）一定条件下，按不同的氢碳比 $\text{[math]}$ 向某恒压密闭容器中投料，发生反应，测得 $\text{[math]}$ 的平衡转化率随温度的变化如图所示：
  已知：T℃时，反应Ⅱ的平衡常数 $\text{[math]}$ ；P点 $\text{[math]}$ 的选择性 $\text{[math]}$ 。
  ①则 $\text{[math]}$ 2(填“>”“=”或“<”)；降低温度， $\text{[math]}$ 的选择性降低，原因是。
  ②氢碳比为 $\text{[math]}$ 时，起始加入 $\text{[math]}$ 的物质的量为2mol，P点时容器容积为1.0L，此时 $\text{[math]}$ 的转化率为，容器中 $\text{[math]}$ 的浓度为。
  ③温度为T℃时反应Ⅰ的平衡常数 $\text{[math]}$ (写计算式)。
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26. (2022·淮安模拟) 钒被称为“工业味精”、“工业维生素”，在发展现代工业、国防等方面发挥着重要的作用。一种用废钒催化剂(含V₂O₅、少量Al₂O₃、Fe₂O₃)制取V₂O₅的工艺流程如图：
已知：溶液中四种含钒微粒的存在形式和颜色：V²⁺紫色，V³⁺绿色，VO²⁺蓝色，VO $\text{[math]}$ 黄色。回答下列问题：
1. （1） “酸浸、还原”时，V₂O₅被还原为VO²⁺ ，该反应的离子方程式为。
2. （2） “碱浸、氧化”过程中会生成VO²⁺ ，在20.00mL0.1mol·L^-1VO $\text{[math]}$ 溶液中，加入0.195g锌粉，恰好完全反应，则所得溶液的颜色为。
3. （3） “操作1”包括转沉、沉钒和过滤等步骤。
  ①“转沉”过程中先加石灰乳、再加(NH₄)₂CO₃生成(NH₄)₃VO₄。已知：K_sp(CaCO₃)=m，K_sp[Ca₃(VO₄)₂]=n；则反应Ca₃(VO₄)₂(s)+3CO $\text{[math]}$ (aq) $\text{[math]}$ 2VO $\text{[math]}$ (aq)+3CaCO₃(s)的平衡常数为(用含m、n的代数式表示)。
  ②“沉钒”时加NH₄Cl生成NH₄VO₃ ，沉钒率随温度的变化如图1所示，温度高于80℃沉钒率下降的原因可能是。
4. （4）有氧条件下，在V₂O₅的催化作用下NO可被NH₃还原为N₂。反应机理如图2所示。NO、NH₃在有氧条件下的总反应化学方程式是。
5. （5）测定产品中V₂O₅的纯度：称取2.000g产品用硫酸溶解得(VO₂)₂SO₄溶液，加入50.00mL0.5000mol·L^-1(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液，发生的反应为VO $\text{[math]}$ +2H⁺+Fe²⁺=VO²⁺+Fe³⁺+H₂O，再用0.2000mol·L^-1KMnO₄溶液滴定过量的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂至终点，消耗KMnO₄溶液的体积为5.00mL。已知MnO $\text{[math]}$ 被还原为Mn²⁺ ，假设杂质不参与反应。则产品中V₂O₅的质量分数是。(写出计算过程)。
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27. (2021·海门模拟) 有机物催化脱氢制备氢气和化工原料是当前石化工业研究的重要课题之一；
1. （1）以甲烷、水蒸气为原料进行催化重整是制氢的常见方法之一，过程可能涉及反应：
  CH₄(g)+H₂O(g)=CO(g)+3H₂(g) △H₁=+206.2 kJ∙mol⁻¹
  CO(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+H₂(g) △H₂=−41.1 kJ∙mol⁻¹
  CH₄(g)=C(g)+2H₂(g) △H₃=+74.8 kJ∙mol⁻¹
  ①反应C(g)+2H₂O(g)=CO₂(g)+2H₂(g) △H₄=kJ·mol^-1
  ②向原料中添加正硅酸锂Li₄SiO₄作为CO₂的吸附剂，除产生氢气外还生成两种盐，写出该反应的方程式。
2. （2）甲基环己烷催化脱氢( $\text{[math]}$ +3H₂)是石油工业制氢常见方法，以Ni−Cu为催化剂，固定反应温度为650K，以氮气为载气，在不同载气流速情况下，甲基环己烷脱氢转化率如图1所示，b点转化率能与a点保持相当的原因是。
3. （3）以H₂O、CaBr₂、Fe₃O₄为原料进行气固相反应可以实现水的分解制得氢气，其反应原理如图2所示。反应“①”中生成3molHBr，生成氢气的物质的量为，从原料到O₂的生成过程可描述为。
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28. (2021·沧州模拟) “加大力度保护自然，实现可持续发展”是第五届联合国环境大会会议主题。工业生产产生的含 $\text{[math]}$ 的烟气对环境和人体健康有极大的危害，必须经过处理才可排放。
1. （1）在一定条件下，肼( $\text{[math]}$ )与 $\text{[math]}$ 反应能生成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。
  已知：① $\text{[math]}$ ；
  
  ② $\text{[math]}$ ；
  
  ③ $\text{[math]}$ ；
  
  则反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。
2. （2）在一恒容密闭容器中发生反应： $\text{[math]}$ 。当温度高于250℃时，正、逆反应速率分别为 $\text{[math]}$ 分别为正、逆反应速率常数， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 与该反应的平衡常数 $\text{[math]}$ 之间的关系为。速率常数 $\text{[math]}$ 随温度的升高而增大，则达到平衡后，仅升高温度， $\text{[math]}$ 增大的倍数(填“>”、“<”或“=”) $\text{[math]}$ 增大的倍数。
3. （3）在一定条件下，利用催化净化技术，CO可将NO₂转化为无毒物质反应为 $\text{[math]}$ 。向两个容积均为2L的恒容密闭容器中均分别充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，分别在220℃和300℃下发生反应。测得两容器中CO或CO₂的物质的量随时间的变化关系如图所示，曲线I代表的体系平衡后气体的总压强为 $\text{[math]}$ ，曲线II代表的体系平衡后气体的总压强为 $\text{[math]}$ 。
  
  ①代表220℃条件下的变化曲线为(填“I”或“II”)；ad段 $\text{[math]}$ 的平均反应速率为 $\text{[math]}$ 。
  
  ②下列有关曲线II条件下的反应的说法正确的是(填标号)。
  
  A．当体系中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的物质的量之比不随时间变化时，反应达到平衡状态
  
  B．当混合气体的密度不随时间变化时，该反应达到平衡状态
  
  C．体系达到平衡后，升高温度，混合气体的平均相对分子质量增大
  
  D．使用高效催化剂可提高 $\text{[math]}$ 的转化率
  
  ③图中a、c、d三点对应的逆反应速率由大到小的顺序为(用a、c、d表示)；在曲线II代表的温度下，该反应的平衡常数K_p= $\text{[math]}$ (K_p为用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。
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29. 羰基硫(O=C=S)广泛存在于以煤为原料制备的各种化工原料气中，能引起催化剂中毒、化学产品质量下降和大气污染等。羰基硫的氢解和水解反应是两种常用的脱硫方法，其反应式分别为：
①氢解反应： $\text{[math]}$

②水解反应： $\text{[math]}$

请回答下列问题：
1. （1）根据上述信息，CO(g)+，H-2.O(g)⇌，H-2.(g)+，CO-2.(g) $\text{[math]}$ 。
2. （2）某温度时，在恒容密闭容器中用活性 $\text{[math]}$ 作催化剂发生羰基硫(COS)的水解反应，COS(g)的平衡转化率随不同投料比 $\text{[math]}$ 的转化关系如图1所示。其他条件相同时，改变反应温度，测得反应时间为ts时COS的水解转化率如图2所示。
  
  ①反应时间为 $\text{[math]}$ 时，该水解反应的最佳反应条件为投料比 $\text{[math]}$ ，温度为。
  
  ②当温度升高到一定值后，发现反应时间为ts时COS(g)的水解转化率降低，猜测可能的原因是(写出两条即可)。
3. （3）羰基硫(COS)的氢解反应的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图3所示，其中表示逆反应的平衡常数( $\text{[math]}$ )变化曲线的是(填“A”或“B”)。 $\text{[math]}$ 时，向容积为10L的恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，发生COS的氢解反应，则该温度下COS的平衡转化率为。
4. （4） COS氢解反应产生的CO可合成二甲醚( $\text{[math]}$ )，二甲醚燃料电池的工作原理如图4所示。
  
  ①该电池的负极反应式为。
  
  ②若利用该燃料电池电解硫酸钠溶液，消耗4.6g二甲醚后，在电解池两极共收集到13.44L(标准状况)气体，则该燃料电池装置的能量利用率为(结果保留3位有效数字)。
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30. (2021·兰州模拟) 燃煤废气中的氮氧化物(NO_x)、CO₂、SO₂等气体常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用。
1. （1）处理烟气中的SO₂常用液吸法。室温下，将烟气通入浓氨水中得到(NH₄)₂SO₃溶液， 0.1 mol/L(NH₄)₂SO₃溶液的pH。 (填“>”、“＜”或“=”)7.将烟气通入(NH₄)₂SO₃溶液可以继续吸收SO₂ ，用离子方程式表示出能继续吸收二氧化硫的原因。 (已知：25℃时，K_b(NH₃·H₂O)=1.8×10^-5；H₂SO₃_：K_a1=1.5×10^-2 ， K_a2=1.0×10^-7)
2. （2）处理烟气中氮氧化物常用活性炭还原法，反应为：C(s)+2NO(g)→N₂(g)+CO₂(g)。在T℃、100 kPa时，研究表明反应速率v(NO)=3×10^-3×p(NO)(kPa·min^-1)，该条件下现将1.5molC和2.5molNO充人恒容密闭容器中充分反应，达到平衡时测得p(N₂)=32kPa，则此时v(NO)=kPa·min^-1 ，以p表示各气体的分压，该反应平衡常数Kp=。
3. （3） CO₂经催化加氢可以生成低碳燃料。科学家研究发现，在210℃~290℃，催化剂条件下CO₂和H₂可转化生成甲醇蒸气和水蒸气。
  ①230℃，向容器中充人0.5 mol CO₂和1.5molH₂ ，当H₂转化率达80%时放热19.6kJ，写出该反应的热化学方程式。
  
  ②一定条件下，往2L恒容密闭容器中充人1.0 mol CO₂和3.0molH₂ ，在不同催化剂作用下，CO₂的转化率随温度的变化如右图所示，催化效果最佳的催化剂是。(填催化剂“I”、“II”或“III”)。b点v₍_正₎v₍_逆₎(填“>”、“＜”或“=”)。此反应a点已达到平衡状态CO₂的转化率比c点高的原因是。
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31. (2020·咸阳模拟) 一氧化碳和氢气是重要的化工原料，常用于合成甲醇、二甲醚、甲酸甲酯等有机物。
1. （1）已知 $\text{[math]}$ 的燃烧热分别是 $\text{[math]}$ ，则甲醇与一氧化碳催化合成乙酸的热化学方程式为。
2. （2）有人设想将 $\text{[math]}$ 按下列反应除去 $\text{[math]}$ ，该反应能否自发进行（填“是”或“否”），依据是。
3. （3）向体积可变的密闭容器中投入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，在不同条件下发生反应： $\text{[math]}$ 。测得 $\text{[math]}$ 的平衡转化率随温度、压强的变化如图所示。
  
  ①该可逆反应的 $\text{[math]}$ 0（填>”、“<”或“=”）。a、b、c三点对应的平衡常数 $\text{[math]}$ 的大小关系是。
  
  ②在恒温恒容条件下进行该反应，能表示反应达到平衡状态的是（填字母）。
  
  a. CO的体积分数保持不变
  
  b. 容器内混合气体的密度保持不变
  
  c.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
  
  d.单位时间内消耗CO的浓度等于生成 $\text{[math]}$ 的浓度
4. （4）在催化剂作用下， $\text{[math]}$ 时分别进行反应： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，测得CO和 $\text{[math]}$ 的分压随时间的变化关系如图所示。起始时，体系中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 相等、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 相等。计算曲线a的反应在 $\text{[math]}$ 内的平均速率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 随时间变化关系的曲线是， $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 随时间变化关系的曲线是。
5. （5）一定条件下， $\text{[math]}$ 与粉末状氢氧化钠反应生成甲酸钠。已知：常温时，甲酸的电离平衡常数 $\text{[math]}$ 。向 $\text{[math]}$ 的甲酸钠溶液中加入 $\text{[math]}$ 的盐酸，混合液呈性（填“酸”或“碱”），溶液中离子浓度从大到小的顺序为。
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32. (2020·天津模拟) 资源化利用 $\text{[math]}$ ，不仅可以减少温室气体的排放，还可以获得燃料或重要的化工产品。
1. （1） $\text{[math]}$ 的捕集：
  ① $\text{[math]}$ 属于分子(填“极性”或“非极性”)，其晶体(干冰)属于晶体。
  
  ②用饱和 $\text{[math]}$ 溶液做吸收剂可“捕集” $\text{[math]}$ 。若所得溶液 $\text{[math]}$ ，溶液中 $\text{[math]}$ ；(室温下， $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ )若吸收剂失效，可利用 $\text{[math]}$ 溶液使其再生，写出该反应的离子方程式。
  
  ③聚合离子液体是目前广泛研究的 $\text{[math]}$ 吸附剂。结合下图分析聚合离子液体吸附 $\text{[math]}$ 的有利条件是。
2. （2）生产尿素：工业上以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为原料生产尿素 $\text{[math]}$ ，该反应分为二步进行：
  第一步： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  
  第二步： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$
  
  写出上述合成尿素的热化学方程式。
3. （3）合成乙酸：中国科学家首次以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为原料高效合成乙酸，其反应路径如图所示：
  
  ①原料中的 $\text{[math]}$ 可通过电解法由 $\text{[math]}$ 制取，用稀硫酸作电解质溶液，写出生成 $\text{[math]}$ 的电极反应式：。
  
  ②根据图示，写出总反应的化学方程式：。
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33. (2018·宜宾模拟) 合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，对社会发展与进步作出了巨大贡献。
1. （1） 450℃时，在一个体积为2L的恒容密闭容器中充入0.4 mol N₂和0.6 mol H₂（10min时改变某一条件），测得反应过程中N₂、H₂和NH₃的物质的量随时间变化如下表：
  时间
  物质的量
  5 min
  10 min
  15 min
  20 min
  25 min
  n(N₂)/mol
  0.36
  0.35
  0.275
  0.25
  0.25
  n(H₂)/mol
  0.48
  0.45
  0.225
  0.15
  0.15
  n(NH₃)/mol
  0.08
  0.1
  0.25
  0.30
  0.30
  
  ①5～10 min内，生成NH₃的平均反应速率是 mol/(L·min)。
  ②下列能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是（填字母序号）。
  A．v(N₂)_正=3v(H₂)_逆
  B.容器内压强保持不变
  
  C.容器内混合气体的密度保持不变
  D.容器内混合气体的平均相对分子量不变
  ③第10 min时改变的条件是使用了高效催化剂，理由是。
2. （2）合成氨的反应原理为：N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) ΔH。
  相关化学键键能数据如下：
  化学键
  H—H
  N≡N
  N—H
  E /（kJ/mol）
  436
  946
  391
  
  由此计算ΔH=kJ/mol，低温下，合成氨反应（填“能”或“不能”）自发进行。已知合成氨反应N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)的活化能E_a1=499kJ/mol，由此计算氨分解反应2NH₃(g) $\text{[math]}$ N₂(g)+3H₂(g)的活化能E_a2=kJ/mol。
3. （3）已知：氨在某催化剂催化氧化过程中主要有以下两个竞争反应：
  反应Ⅰ：4NH₃(g)+5O₂(g) $\text{[math]}$ 4NO(g)+6H₂O(g) △H =﹣906kJ/mol
  反应II：4NH₃(g)+3O₂(g) $\text{[math]}$ 2N₂(g)+6H₂O(g) △H =﹣1267kJ/mol
  ①该条件下，N₂(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO(g) △H = kJ/mol
  ②为分析催化剂对反应的选择性，在1 L密闭容器中充入1 mol NH₃和2 mol O₂ ，测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。
  该催化剂在较低温度时主要选择反应（填“反应Ⅰ”或“反应II”）。520℃时，反应Ⅰ的平衡常数K=（只列算式不计算）。
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34. (2017·银川模拟)
人们常用催化剂来选择反应进行的方向．如图所示为一定条件下1mol CH₃OH与O₂发生反应时，生成CO、CO₂或HCHO的能量变化图[反应物O₂（g）和生成物H₂O（g）略去]．
1. （1） ①在有催化剂作用下，CH₃OH与O₂反应主要生成（填“CO、CO₂”或“HCHO”）.2HCHO（g）+O₂（g）═2CO（g）+2H₂O（g）△H=．
  ②甲醇制取甲醛可用Ag作催化剂，含有AgCl会影响Ag催化剂的活性．用氨水可以溶解除去其中的AgCl，写出该反应的离子方程式：．
2. （2）已知：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H=﹣a kJ•mol^﹣1 ．
  ①经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：
  温度（℃）
  250
  300
  350
  K
  2.041
  0.270
  0.012
  若某时刻、250℃测得该反应的反应物与生成物的浓度为c（CO）=0.4mol•L^﹣1、c（H₂）=0.4mol•L^﹣1、c（CH₃OH）=0.8mol•L^﹣1 ，则此时v_正v_逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
  ②某温度下，在体积固定的2L的密闭容器中将1mol CO和2mol H₂混合，测得不同时刻的反应前后压强关系如下：
  时间（min）
  5
  10
  15
  20
  25
  30
  压强比（P_后/P_前）
  0.98
  0.90
  0.80
  0.70
  0.70
  0.70
  则0～15min，用H₂表示的平均反应速率为，达到平衡时CO的转化率为．
3. （3）利用钠碱循环法可除去SO₂ ，消除SO₂对环境的污染．吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n（SO₃²^﹣）：n（HSO₃^﹣）变化关系如下表：
  n（SO₃²^﹣）：n（HSO₃^﹣）
  91：9
  1：1
  1：91
  pH
  8.2
  7.2
  6.2
  ①根据上表判断NaHSO₃溶液显性．
  ②在NaHSO₃溶液中离子浓度关系正确的是（填字母）．
  a．c（Na⁺）=2c（SO₃²^﹣）+c（HSO₃^﹣）
  b．c（Na⁺）＞c（HSO₃^﹣）＞c（H⁺）＞c（SO₃²^﹣）＞c（OH^﹣）
  c．c（H₂SO₃）+c（H⁺）=c（SO₃²^﹣）+（OH^﹣）
  d．c（Na⁺）+c（H⁺）=c（SO₃²^﹣）+c（HSO₃^﹣）+c（OH^﹣）
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35. (2017·金山模拟) 氮的单质及其化合物性质多样，用途广泛．
完成下列填空．
1. （1）科学家正在研究利用催化技术将超音速飞机尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂：2NO+2CO $\text{[math]}$ 2CO₂+N₂+Q（Q＞0）
  某温度下测得该反应在不同时间的CO浓度如表：
  时间（s）
  浓度（mol/L）
  0
  1
  2
  3
  4
  5
  c（CO）
  3.60×10^﹣3
  3.05×10^﹣3
  2.85×10^﹣3
  2.75×10^﹣3
  2.70×10^﹣3
  2.70×10^﹣3
  该反应平衡常数K的表达式为；温度升高，K值（选填“增大”、“减小”、“不变”）；前2s内的平均反应速率v（N₂）=；若上述反应在密闭容器中发生，达到平衡时能提高NO转化率的措施之一是．
2. （2）工业合成氨的反应温度选择500℃左右的原因是．
3. （3）实验室在固定容积的密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨，反应在一定条件下已达到平衡的标志是．
  a．N₂、H₂、NH₃的浓度之比为1：3：2
  b．容器内的压强保持不变
  c．N₂、H₂、NH₃的浓度不再发生变化
  d．反应停止，正、逆反应的速率都等于零
4. （4）常温下向含1mol溶质的稀盐酸中缓缓通入1mol NH₃（溶液体积变化忽略不计），反应结束后溶液中离子浓度由大到小的顺序是；在通入NH₃的过程中溶液的导电能力（选填“变大”、“变小”、“几乎不变”）．
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36. (2015·崇州模拟) 煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO₂ ，严重破坏生态环境．采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO₄的形式固定，从而降低SO₂的排放．但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO₄发生化学反应，降低脱硫效率．相关反应的热化学方程式如下：
CaSO₄（s）+CO（g）⇌CaO（s）+SO₂（g）+CO₂（g）△H₁=218.4kJ•mol^﹣¹（反应Ⅰ）

CaSO₄（s）+4CO（g）⇌CaS（s）+4CO₂（g）△H₂=﹣175.6kJ•mol^﹣¹（反应Ⅱ）

请回答下列问题：
1. （1）反应Ⅰ能够自发进行的反应条件是．
2. （2）对于气体参与的反应，表示平衡常数K_p时用气体组分（B）的平衡压强p（B）代替该气体物质的量的浓度c（B），则反应Ⅱ的K_p=（用表达式表示）．
3. （3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v₁ ）大于反应Ⅱ的速率（v₂ ），则下列反应过程能量变化示意图正确的是（图1）．
4. （4）通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生，理由是．
5. （5）图2（a）为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线．则降低该反应体系中SO₂生成量的措施有．
  
  A . 向该反应体系中投入石灰石 B . 在合适的温度区间控制较低的反应温度 C . 提高CO的初始体积百分数 D . 提高反应体系的温度
6. （6）恒温恒容条件下，假设反应Ⅰ和Ⅱ同时发生，且v₁＞v₂ ，请在图2（b）画出反应体系中c（SO₂）随时间t变化的总趋势图．
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试卷信息

小学

初中

高中

高考二轮复习知识点：化学平衡中反应条件的控制

副标题：

*注意事项：

高考二轮复习知识点：化学平衡中反应条件的控制

化学考试

试题分析

总体分析

题量分析

难度分析

知识点分析


投料比 $\text{[math]}$ 的体积分数/% 温度/℃	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
200	1.70	0.21	0.02
250	2.73	0.30	0.06
300	6.00	0.84	0.43
350	7.85	1.52	0.80

容器编号	物质的起始浓度 (mol·L^-1)			物质的平衡浓度 (mol·L^-1)
容器编号	c(NO₂)	c(NO)	c(O₂)	c(O₂)
Ⅰ	0.6	0	0	0.2
Ⅱ	0.3	0.5	0.2
Ⅲ	0	0.5	0.35

容器编号	起始时各物质物质的量/mol			达平衡时体系能量的变化
容器编号	N₂	H₂	NH₃	达平衡时体系能量的变化
①	1	3	0	放出热量：23.15kJ
②	0.8	2.4	0.4	放出热量：Q

实验	温度/℃	起始量/mol			平衡量/mol
实验	温度/℃	CO	H₂O	CO₂	H₂	CO₂
1	650	2.0	1.0	0	0	0.8
2	800	2.0	2.0	0	0	1.0

时间物质的量	5 min	10 min	15 min	20 min	25 min
n(N₂)/mol	0.36	0.35	0.275	0.25	0.25
n(H₂)/mol	0.48	0.45	0.225	0.15	0.15
n(NH₃)/mol	0.08	0.1	0.25	0.30	0.30

时间（min）	5	10	15	20	25	30
压强比（P_后/P_前）	0.98	0.90	0.80	0.70	0.70	0.70

n（SO₃²^﹣）：n（HSO₃^﹣）	91：9	1：1	1：91
pH	8.2	7.2	6.2

t/min	2	4	10	15
n(Y)/mol	0.32	0.28	0.20	0.20

t/min	2	4	7	9
n（Y）/mol	0.12	0.11	0.10	0.10

化学键	H—H	N≡N	N—H
E /（kJ/mol）	436	946	391

温度（℃）	250	300	350
K	2.041	0.270	0.012