2025年高考化学总复习《化学平衡图表分析》专项测试卷(带答案)_第1页
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文档简介

2025年高考化学总复习《化学平衡图表分析》专项测试卷(带

答案)

学校:姓名:___________班级:考号:

_____________________________________________

01

【考向一】“接续”图像分析

【典例1】在恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g).•2SO3(g)AH<0,其速率-时间图像如下,则ti时刻

改变的条件可能是

时间

A.升高温度B.加入催化剂

C.充入一定量的氧气D.充入一定量的氢气

堀周初露

———

以N2(g)+3H2(g).个化?­1

2NH3(g)AH=-92.4kJmol为例。

①外界条件(浓度、温度、压强等)增强,曲线在原图像的上方;条件减弱,曲线在原图像的下方。

②浓度改变时,图像中一条曲线连续,一条曲线不连续;其他条件改变,图像中曲线不连续。

条件变化速率变化速率变化曲线

增大反应物的浓度u正、u逆均增大,且M正,v'逆

01tl1

V

减小反应物的浓度u正、v逆均减小,且M逆〉M正7’逆

.'逆

0tlt

增大生成物的浓度u正、u逆均增大,且M逆〉M正

0ht

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减小生成物的浓度u正、v逆均减小,且逆

八逆

0«1t

【变式1-2](2023上•河北石家庄•高三石家庄精英中学期中)一定温度下,密闭容器中发生反应

A(s)+3B(g)#C(g)+2D(g)△H<0,下列图示与对应的叙述相符的是

A.ti时,减小C的浓度B.纵坐标表示生成物含量

C.h时,一定使用了催化剂D.纵坐标表示反应物转化率

【考向二】“断点”图像分析

【典例2】在容积不变的密闭容器中存在:3H2(g)+3CO(g)=CH30cH3(g)+CO2(g)AH<0,其他条件不变时,

改变某一条件对上述反应速率的影响,下列分析正确的是

第2页共78页

A.图I研究的是to时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响

B.图I研究的是to时刻降低温度对反应速率的影响

C.图II研究的是to时刻增大压强对反应速率的影响

D.图II研究的是to时刻使用催化剂对反应速率的影响

以N2(g)+3H2(g),一舞;T'2NH3(g)AH=-92.4kJ-mori为例。

①外界条件(浓度、温度、压强等)增强,曲线在原图像的上方;条件减弱,曲线在原图像的下方。

②浓度改变时,图像中一条曲线连续,一条曲线不连续;其他条件改变,图像中曲线不连续。

③若“断点”后的速率增大,且正、逆反应速率增大程度不同,则可能是升高温度或增大压强;若“断点”后的速率

减小,且正、逆反应速率减小程度不同,则可能是降低温度或减小压强;再利用平衡移动方向作出具体的判断。

(1)温度对反应速率的影响

条件变化速率变化速率变化曲线

V

升高温度丫正、丫逆均增大,J!Lv'it>v'i£1

0t

降低温度u正、v逆均减小,且'逆

1逆,

01t

(2)压强对反应速率的影响

条件变化速率变化速率变化曲线

增大压强u正、v逆均增大,且M正>一逆

O力t

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减小压强U正、V逆均减小,且1/逆>?'正

0t\t

(3)催化剂对反应速率的影响

条件变化速率变化速率变化曲线

嘘=吸

u正、u逆

使用催化剂A

同等倍数增大

0t\t

(4)对于反应前后气体的化学计量数之和相等的反应,改变压强时,v正、v逆同等倍数增大或减小,速率

变化曲线如图:

增大压强减小压强

(5)变化趋势不同的“突变点”可能是容器体积和物质的量共同变化引起的

条件变化恒温恒压下,增大反应物的浓度恒温恒压下,增大生成物的浓度

条件变化加入催化剂增大等体反应的压强

【变式2-1】可逆反应2so2(g)+O?(g).2so3(g)+Q(Q>0)在一定条件下达到平衡状态。在ti时刻改变某一

条件,化学反应速率与反应时间的关系如图所示。下列说法正确的是

A.维持温度、反应体系容积不变,ti时充入S03(g)

B.维持温度、压强不变,ti时充入SCh(g)

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C.维持体积不变,ti时升高反应体系温度

D.维持温度、容积不变,ti时充入一定量Ar

【变式2-2]在容积不变的密闭容器中,发生可逆反应A(g)+2B(g)修与3C(g)+D(s)AH<0,当其他条件不

变时改变某一条件,对此反应的影响可用如图像表示。下列说法错误的是

A.图I表示ti时刻升局温度对反应速率的影响

B.图I不能表示ti时刻增大C物质的浓度对反应速率的影响

C.图II一定表示的是在ti时刻使用了催化剂对反应速率的影响

D.图m乙的温度比甲的温度高

【考向三】“拐点”图像分析

【典例3】在一密闭容器中有如下反应:aX(g)+bY(g).nW(g);NH,某化学兴趣小组的同学根据此反应

在不同条件下的实验数据,作出了如下曲线图:

其中,o(W)表示W在反应混合物中的体积分数,r表示反应时间。当其它条件不变时,下列分析正确的是

A.图I可能是不同压强对反应的影响,且P2>0,a+b<n

B.图II可能是不同压强对反应的影响,且P1>P2,n<a+b

C.图II可能是在同温同压下催化剂对反应的影响,且2使用的催化剂效果好

D.图III可能是不同温度对反应的影响,且刀>小,AH<0

己知不同温度或压强下,反应物的转化率a(或百分含量)与时间的关系曲线,推断温度的高低及反应的热效

第5页共78页

应或压强的大小及气体物质间的化学计量数的关系。[以A(g)+B(g);_:C(g)中反应物的转化率您为

例说明]

解答这类图像题时应注意以下两点:

(1)“先拐先平,数值大”原则

分析反应由开始(起始物质相同时)达到平衡所用时间的长短可推知反应条件的变化。

①若为温度变化引起,温度较高时,反应达平衡所需时间短。如图甲中T2>T1。

②若为压强变化引起,压强较大时,反应达平衡所需时间短。如图乙中2>2。

③若为是否使用催化剂,使用适宜催化剂时,反应达平衡所需时间短。如图丙中“使用催化剂。

(2)正确掌握图像中反应规律的判断方法

①图甲中,T2>T1,升高温度,aA降低,平衡逆向移动,正反应为放热反应。

②图乙中,P122,增大压强,aA升高,平衡正向移动,则正反应为气体体积缩小的反应。

③若纵坐标表示A的百分含量,则甲中正反应为吸热反应,乙中正反应为气体体积增大的反应。

【变式3-1](2023•全国•高三专题练习)在体积不变的密闭容器中进行反应:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)A<0。

下列各图表示其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,其中分析正确的是

B.图B中的a曲线表示使用催化剂对反应速率的影响

C.图C表示温度对反应速率的影响,且TI>T2

D.图D中a、b、c三点中只有b点已经达到平衡状态

【变式3-2](2023上•黑龙江大庆•高三肇州县第二中学校考)图像对应的叙述正确的是

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2A(g)U3B(g)+C(g)H2(g)+I2(g)^2HI(g)mA(g)+”B(g)UpC(g)mA(g)+”B(g)U?C(g)

甲乙丙丁

A.图丁:该正向反应在任何温度下都能自发进行

B.图丙:对图中反应升高温度,该反应平衡常数减小

C.图乙:品时刻改变的条件只能是加入催化剂

D.图甲:A的平衡转化率为50%

【考向四】“残缺”图像分析

【典例4】(2023上•新疆乌鲁木齐•高三乌鲁木齐市第九中学校考阶段练习)在一体积可变的恒温密闭容器

中发生反应2X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)AH<0,每次达到平衡后仅改变其中一个反应条件,正反应速率

随时间的变化如图所示,下列说法错误的是

A.。时可能是升高温度B.%时可能是扩大容器体积

C.4时可能是充入了部分Z(g)D.与时可能是加入了高效催化剂

部分正逆反应速率图像

对于部分正逆反应速率不全的图像分析,要进行补全再分析,这样就能判断出反应进行的方向,并根据条

件进行条件改变的判断。

(1)已知:A(g)+2B(g)=3C(g)AH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和2molB发生反应,

ti时达到平衡状态I,在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态II,正反应速率随时间的变化如图所示。

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4t2,3

//min

(2)在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)2C(g)△”<(),%时刻达到平衡后,

(I、II)如图所示。下列说法中不正确的是

【变式4-1]一定温度下,密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)AH<0.测得v正(SO2)随反应时

间⑴的变化如图所示。下列有关说法正确的是

A.t2时改变的条件:只加入一定量的S02

B.ti时平衡常数Ki大于t3时平衡常数K3

C.ti时平衡混合气的Mi大于t3时平衡混合气的M3

D.tl时平衡混合气中SO3的体积分数等于t3时平衡混合气中SO3的体积分数

【变式4-2】某反应4A(g):mB(g)+2C(g)AH<Q,正反应速率的变化如图。其中力、念、B、口只改变一个

条件,四时刻图象变化并非加入催化剂引起,下列叙述中错误的是

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0时间

A.m=2B.〃时增大了A的浓度

C.打时减小了压强D.〃至〃时间段内,化学平衡常数的值保持不变

【考向五】平滑曲线图像分析

'园画周画一j

【典例5】一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量

的变化如图所示,下列对该反应的推断不合理的是

A.在0〜6s内,C的化学反应速率约为0.067moLLlsT

B.6s后,反应停止了

C.该反应的化学方程式为3B+4CU6A+2D

D.在0〜4s内,v(A)=3v(D)

已知不同温度下的转化率一压强图像或不同压强下的转化率一温度图像,推断反应的热效应或反应前后气

体物质间化学计量数的关系。[以反应A(g)+B(g)C(g)中反应物的转化率az为例说明]

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解答这类图像题时应注意以下两点:

(1)“定一议二”原则:可通过分析相同温度下不同压强时反应物A的转化率大小来判断平衡移动的方向,

从而确定反应方程式中反应物与产物气体物质间的化学计量数的大小关系。如甲中任取一条温度曲线研究,

压强增大,aA增大,平衡正向移动,正反应为气体体积减小的反应,乙中任取横坐标一点作横坐标的垂直

线,也能得出相同结论。

(2)通过分析相同压强下不同温度时反应物A的转化率的大小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的热

效应。如利用上述分析方法,在甲中作横坐标的垂直线,乙中任取一曲线,即能分析出正反应为放热反应。

(3)等温(压)平衡曲线解读

①纵坐标Y可表示物质的量、浓度、转化率以及物质的量分数等含义。

②解题分析时,常需要作辅助线(对横坐标轴作垂线),若横坐标表示温度(或压强),则此辅助线为等温线(或

等压线)。

③如图丙所示,在曲线上的每个点(如B点)都达到平衡状态,若纵坐标表示反应物转化率,则有:

A点是非平衡状态,若要达到平衡,需降低转化率,即平衡要向逆反应方向移动,此点v正<v逆;

C点是非平衡状态,若要达到平衡,需增大转化率,即平衡要向正反应方向移动,此点丫正>丫逆;

处于平衡状态或非平衡状态的各点的反应速率,其大小主要由温度决定,故有VC>VB>%。

【变式5-1](2023上•河北•高三石家庄一中校联考期中)工业上用CO生产甲醇的反应为

CO(g)+2H2(g).CH3OH(g)AHo图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积固定为2L

的密闭容器中加入4m0IH2和一定量的CO(g)后,CO(g)和CH30H(g)的浓度随时间的变化;图3表示不同压

强Pi、P2下平衡时甲醇百分含量随温度变化的情况。下列叙述不正确的

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能量/(kJmoJ)

反应过程

图1

A.此反应在低温时自发进行,图1中曲线b表示使用催化剂的能量变化

B.若CO、比、CH30H(g)的燃烧热△H分别为akJmoE、bkJ-mol1,ckJ-mol-1,贝|AH=(a+2b-c)kJ•mo「

C.由图2知,其他条件不变,再充入ImolC。和2m。底,反应达到新平衡时暇震<3

D.P1<P2

1

【变式5・2】已知反应N2O4(g),2NO2(g)AH=+57kJ-mol-,在温度为Ti、T2时,平衡体系中Nth的体

积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是

A

"

的A

A

A、C两点气体的平均相对分子质量:A>C

B

A、C两点气体的颜色:A浅,C深

c

由状态B到状态A,可以用加催化剂的方法

D

A、C两点的反应速率:A>C

【考向六】变量控制图像分析

【典例6】反应2s。2伍)+。2修)2SO3(g)AH<0在某一时间段内的反应速率与反应时间的关系曲线如

图,其中SO3的百分含量最高的一段时间是

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1.解化学图像题的“三步骤”

;一看面(纵、横坐标的意义);二看线(线的走向:

1!和变化趋势);三看点(起点、拐点、终点);四1

L看辅助线(如等温线、等压线、平衡线);五看量:

;的变化(如浓度变化、温度变化)

I相一隹U联想平衡移动原理,分析条件对反应速率、化学1

I想.伴L平衡移动的影响1

U二二二二二二二二二二二二二

■我好一利用原理,结合图像,分析图像中所代表反应速i

I作判断L;率变化或化学平衡的线,作出判断:

2.解化学平衡图像题的“五项注意”

(1)注意曲线上的特殊点,如与坐标轴的交点、多条曲线的交点、拐点、极值点等。

(2)注意曲线坡度的“平”与“陡”,并弄清其意义。

(3)注意弄清高温、高压时反应速率快,有利于先达到平衡,即“先拐先平”。也就是说其他条件不变时,

较高温度或较大压强时达到平衡所用的时间短。

(4)注意运用图像中浓度(或物质的量)的变化来确定反应中化学计量数的关系,即化学计量数之比等于同

一时间内各反应物、生成物的浓度(或物质的量)变化量之比。

(5)对时间一速率图像,注意分清曲线的连续性、跳跃性,是“渐变”还是“突变”,是“大变”还是“小变”,

是“变大”还是“变小”,变化后是否仍然相等等情况,才可确定对应改变的条件是什么及如何改变。

如:某密闭容器中发生如下反应:N2(g)+3H2(g)-2NH3(g)4//<0o如图表示该反应的速率(口)随时间(t)

但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是

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一..〜

【变式6-1】某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g).2C(g),达到平

衡后,在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中物质的浓度、反应速率分别随时间的

下列说法中不正确的是

A.30-40min内该反应使用了催化剂

B.化学方程式中的x=l,正反应为放热反应

C.30min时减小压强,40min时升高温度

D.8min前A的平均反应速率为0.08mol-L^min-1

【变式6-21(2024上•辽宁锦州•高三统考期末)工业上生产CO的反应原理为C(s)+CC)2(g).-2CO(g)AH。

一定条件下,将足量焦炭和一定量CO2放入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应,CO?和CO的物质的量

n随时间t的变化关系如图。下列说法正确的是

8

7

6

5

4

3

2

1

0

A.0~2min,v(CO)=0.5mol-U1-min-1;2~3min,v正(CO)=v逆(CO?)

B.当容器内的气体密度(0)不变时,反应一定达到平衡状态,且「(平衡)<夕(起始)

K(TA14

C.3min时温度由(升高到心,则AH>0,平衡常数三泻==

D.5min时再充入一定量的CO,a、d曲线分别表示〃(CO)、几(CO?)的变化

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【考向七】转化率一投料比一温度图像分析

「画画虎画

【典例7】(2023上•江苏泰州•高三姜堰中学校考期中)CH4-CO?重整反应能够有效去除大气中的CO2,是

实现“碳中和”的重要途径之一,发生的反应如下:

重整反应:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)AH>0

积炭反应I:2CO(g)=CO2(g)+C(s)AH9

积炭反应n:CH4(g)=C(s)+2H2(g)AH2>0

在恒压、起始投料比n(CHd)/n(CO?)=1条件下,体系中含碳组分平衡时的物质的量随温度变化关系曲线如

图所示。下列说法正确的是

uo

v

w

g

A.曲线B表示平衡时CO?物质的量随温度的变化

B.减小起始投料比[n(CH4)/n(CC)2)],有利于去除CO?

C.积炭会导致催化剂失活,降低CH,的平衡转化率

D.高于600℃时,升高温度有利于减少积炭的量并去除CO2气体

喉豳倒斑阍

■一

1.转化率一投料比一温度图像

新型图像往往根据实际工业生产,结合图像,分析投料比、转化率、产率的变化。此类题目信息量较大,

能充分考查学生读图、提取信息、解决问题的能力,在新课标高考中受到命题者的青睐。

2.投料比对转化率和百分含量的影响

(1)反应物转化率相等的唯一条件:投料比=化学计量数比

(2)生成物含量最大的条件:投料比=化学计量数比

(3)催化剂的组成不变:投料比=化学计量数比

3.图像分析:

第14页共78页

用2。

(1)如:一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)o设起始后£=

Z,在恒压下,平衡时CH4的体积分数9(CH。与Z和T(温度)的关系如图所示。

(2)如:以机A(g)+nB(g)—>pC(g)+qD(g)为例

c的平衡体积分数

月(A)起始

MB)起始

①随着“(A)起始增大,若保持B的量不变,增加A的量,平衡正向移动,C的量增多。

n(B)起始

A.开始阶段,C量的增加值比总量的增加值大,所以C的含量增加。

B.b点〃(A%始=巴,c的含量最大

"(B)起始"

C.后来阶段,C量的增加值比总量的增加值小,所以C的含量降低。

②反应物转化率间的关系

A.a、b、c三点A的转化率:a>b>c

B.a、b、c三点B的转化率:c>b>a

【变式7-1](2023上•江苏南通•高三江苏省如皋中学校考)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为

1

CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)AH=-164.7kJ-mol

1

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=4l2kJ-mol'

在密闭容器中,1.01xl05pa,n超始(82):n起始(H2)=l:4时,CCh平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时

间所测得的CCh实际转化率随温度的变化如图所示。

第15页共78页

100

X.

CC)2平衡

7、转化率

CC)2实际

转化率

40

20

300400500600

温度〃c

n生成(CHJ

CH的选择性可表示为,cc、X100%。

4n^(CO2)

下列说法正确的是

A.反应2co(g)+2H2(g)=CC)2(g)+CH4(g)的焰变AH=-205.9kJ-mol-1

B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而减少

C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃

D.450℃时,提高n起号架)、的值或增大压强,均能使CO2平衡转化率达到X点的值

n起始(CO?)

【变式7-2](2023上•贵州贵阳•高三统考)已知气相直接水合法可以制取乙醇:

H2O(g)+C2H4(g)CH3CH2OH(g)。在〃(凡0):〃(C2HJ=l:l的条件下投料,乙烯的平衡转化率与

温度(T)及压强(p)的关系如图所示。

%

^

线

7

A.AH<0

B.Pi<P?

C.在。2、280℃条件下,C点的v逆〉喋

9

D.A点对应条件下反应的平衡常数长0=而(用平衡分压代替浓度,分压=总压x物质的量分数)

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【考向八】新型陌生图像分析

【典例8】(2024上•江苏南通•高三校联考)二氧化碳的资源化利用对实现“双碳”有着重要意义。二氧化碳

1

加氢制甲烷过程中的主要反应为CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)AH=-164.7kJ-moP

1

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=41.2kJmor

在密闭容器中,1.01xl()5pa、n城(CC>2):n起始(凡)=1:4时,CO,平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时

间所测得的CO?实际转化率随温度的变化如题图所示。CH&的选择性可表示为11生成xlOO%。下列说

法正确的是

A.反应CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+Hq(g)AH=205.9kJmor1

B.CH’的选择性一定随着温度的升高而增加

C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度约为250℃的原因是此温度下CO2的平衡转化率接近100%

D.450℃时,提高n起始/色)、的值或增大压强,均能使CO2平衡转化率达到X点的值

n起始(乾)

1.图像表格信息试题分析

图像表格类试题是以图像、图形和表格为试题的信息来源,以化学中的基本概念、基本理论、元素化合物和

化学实验等知识为载体,精心设计问题的一种信息处理和分析题。主要考查学生实验设计能力,数据读取、分

析与处理能力,图像的识别与分析能力。通过对图像、表格类试题信息的规范审读,进一步提高学生获取信息

的能力。

2.图表信息试题的解题策略

第17页共78页

(1)应用分析归纳的方法,得出表格数据中蕴含的具有本质性的规律。

(2)应用观察方法,准确理解图示中纵横轴代表的含义,并能结合化学知识分析判断曲线的走向趋势及起点、

拐点、水平线的含义。

(3)注意信息的情境化,理解所给信息的作用。注意信息与基础知识间的联系。

3.选择竞争型图像分析

现代化工生产过程中,因为存在着多个副反应,所以要提高目标产品的产率,就要选择适当的催化剂提高

目标产品的选择性,使反应物尽可能多地转化成目标产品。所以,在多重平衡的反应中,要降低副产品的

选择性。

(竞争、连续)反应图像的解题思维流程

第一步:审反应方程式:

①找准竞争(或连续)反应在反应特点方面的异同

②分清主、副反应

第二步:提取研究状态(平衡、非平衡):

①非平衡状态量,其变化与反应速率有关

②平衡状态量,则与平衡移动有关

第三步:析图:依据图中横坐标、纵坐标的内容找出图中曲线中的“点”“线”的含义和变化趋势并用平衡移动

原理解答具体问题

如:CH4与C02重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应:CH4(g)+CO2(g)===2H2(g)+2CO(g)AH=247.1

11

kJmolH2(g)+CO2(g)===H2O(g)+CO(g)AH=41.2kJmol„在恒压、反应物起始物质的量比

M(CH4):«(CO2)=1:1条件下,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.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率

B.曲线A表示CR的平衡转化率随温度的变化

C.相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠

D.恒压、800K、7i(CH4):M(CO2)=1:1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,改变除温度外的特定条

件继续反应,CH4转化率能达到丫点的值

温度/K

4.表格信息试题分析

第18页共78页

(1)明确表格数据的单位

(2)总结表格数据的变化规律,判断相应的平衡状态。

(3)结合化学平衡常数、化学反应速率、平衡转化率进行相关计算。

(4)不同状态下的数据处理要注意利用对比法综合分析。

如:将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应,得到如下表中

的两组数据:

实平起始量平衡量

达到平衡

验衡/mol/mol

温度

编℃常所需时间

号SO2O2SO2O2min

1TiKi42X0.86

272Ki420.4yt

下列说法中不正确的是()

A.x=2.4

B.Ti、72的关系:TI>T2

C.KI、丘的关系:及>&

1

D.实验1在前6min的反应速率v(SO2)=0.2mol-L^-min

《圄富潮蝴

【变式8-1](2023上•江西南昌•高三校联考期中)CO2催化加氢制CH4的反应为:

4H2(g)+CC»2(g).催化剂-CH4(g)+2H2O(g)。催化剂上反应过程示意如图1所示。其他条件不变时,lOmin

时CO2的转化率和CH4的选择性(CO2转化为甲烷的量/CCh转化的总量)随温度变化如图2所示。下列说法

不正确的是

00

%8o%

C'最忠心―⑮/

如6o<

造)£

姒4o

5

「6

H0

HOU2o

1°oNi@C°°2

Sflanoparticle/O

曝。§。。。。)

图1

A.催化剂改变了CO之中O—C—O键的键角

B.150℃到350℃时,基本没有发生副反应

CH

c.C02催化加氢制4是一个吸热反应

第19页共78页

D.使用催化剂不能改变4H2(g)+CC)2(g).热当CH/g)+2H2O(g)反应的AH

【变式8-2](2023上•江苏徐州•高三统考期中)乙二醇在生产、生活中有着广泛的用途,某工艺制取乙二醇

所涉及的反应如下:

反应I(COOCH3)2(g)+2H2(g)HOCH2COOCH3(g)+CH3OH(g)AH/O

反应n(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)AH2<0

在压强一定的条件下,将(COOCH,%、凡按1:3进料比通入装有催化剂的反应器中,测得(COOCHs)?的

n生成(CH3OOCCH2OH)或n生成(HOCH2cH2OH)

转化率与HOCH2COOCH3、HOCH2cH20H的选择性[]。

n总转化(COOCH3%

A.曲线a表示(COOCHs)?转化率

B.195℃时,反应I的平衡常数约为2904

"CHQH)

C.190〜198℃范围内,温度升高,,口工口「二二的值减小

矶HOCH2cH20H)

D.其它条件相同时,增大压强和升高温度均可以提高平衡时HOCH2cH20H的产量

高考炼场

圃园园圜

一———■

1.(2023•重庆卷)逆水煤气变换体系中存在以下两个反应:

反应I:CO2(g)+H2(g)<?>CO(g)+H2O(g)

反应n:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)

在恒容条件下,按V(CC>2):V(H2)=1:1投料比进行反应,平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。

第20页共78页

下列说法正确的是

£

*

fc

a-

B.M点反应I的平衡常数K<1

C.N点H?。的压强是CH4的3倍

D.若按V(CC>2):V(H2)=1:2投料,则曲线之间交点位置不变

2.(2023•浙江卷)一定条件下,1-苯基丙焕(Ph-CmC-CH3)可与HC1发生催化加成,反应如下:

反应过程中该焕烧及反应产物的占比随时间的变化如图(己知:反应I、in为放热反应),下列说法不E鲫的

A.反应焰变:反应1>反应II

B.反应活化能:反应1<反应H

C.增加HC1浓度可增加平衡时产物II和产物I的比例

D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物I

3.(2023•湖南卷)向一恒容密闭容器中加入ImolCH,和一定量的HQ,发生反应:

CH4(g)+H,O(g).CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡转化率按不同投料比x(x=生与]随温度的变化曲线如

(n(H2O)J

图所示。下列说法错误的是

第21页共78页

B.反应速率:Vb正<VcjE

C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc

D.反应温度为工,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态

4.(2022•江苏卷)乙醇-水催化重整可获得H?。其主要反应为

1

C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g)AH=173.3kJ-mor,

15

CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=41.2kJmor,^1.0xl0Pa.n始(C2H5OH):%(H?0)=1:3时,若仅考虑

上述反应,平衡时CC>2和co的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。

%

/

CO的选择性=一有筑——X100%,下列说法正确的是

n生成(CQ)+n生成(C0)

A.图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化

B.升高温度,平衡时CO的选择性增大

n(C2H5OH)

C.一定温度下,增大'k可提高乙醇平衡转化率

n(H2O)

D.一定温度下,加入CaO(s)或选用高效催化剂,均能提高平衡时H?产率

5.(2022•广东卷)恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g).BaS(s)+4H2(D(g)在不同温度下达平衡时,各

组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是

第22页共78页

O

E4

3

起始组成:4molH2

ImolBaSO4

2

a

1

H2

Ot

0200~400~600_800~r/℃

A.该反应的A"<0

B.a为n(H2O)随温度的变化曲线

C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动

D.向平衡体系中加入BaSO,,H2的平衡转化率增大

6.(2021•江苏卷)NH3与02作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过

催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、02和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,NH3

2n小股(N?)

的转化率、生成N2的选择性[生成、x100%]与温度的关系如图所示。

n总转化(叫)

下列说法正确的是

A.其他条件不变,升高温度,NH3的平衡转化率增大

B.其他条件不变,在175〜300℃范围,随温度的升高,出口处N2和氮氧化物的量均不断增大

C.催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250℃

D.高效除去尾气中的NH3,需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂

7.(2023•山东卷)一定条件下,化合物E和TFAA合成H的反应路径如下:

ETFAA

已知反应初始E的浓度为O.lOmolL1,TFAA的浓度为0.08molLi,部分物种的浓度随时间的变化关系如图

第23页共78页

所示,忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是

0.100.10

“0.080.08

的。60.06

E

^0.040.04

0.020.02

0

A.ti时刻,体系中有E存在

B.t2时刻,体系中无F存在

C.E和TFAA反应生成F的活化能很小

D.反应达平衡后,TFAA的浓度为0.08mol-L-i

8.(2023•辽宁卷)硫酸工业在国民经济中占有重要地位。

(1)我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆(CUS(V5H2O)取精华法”。借助现代仪器分析,该制备过

程中CUSO4-5H2O分解的TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如下图所示。700℃

左右有两个吸热峰,则此时分解生成的氧化物有SO2、和(填化学式)。

&D日

(2)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下),副产物为亚硝基硫酸,主要反应如下:

NO2+SO2+H2ONO+H2s。4

2NO+O2=2NO2

(i)上述过程中NO2的作用为。

(ii)为了适应化工生产的需求,铅室法最终被接触法所代替,其主要原因是(答出两点即可)。

(3)接触法制硫酸的关键反应为SCh的催化氧化:

SO2(g)+1o2(g)-SO3(g)△H=-98.9kJ-mol"

(i)为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率(㈤下反应速率(数值已略去)与温度

的关系如下图所示,下列说法正确的是。

第24页共78页

a=0.88

a=0.90

a=0.92

470480490500510520

温度/℃

a.温度越高,反应速率越大

b.a=0.88的曲线代表平衡转化率

c.a越大,反应速率最大值对应温度越低

d.可根据不同a下的最大速率,选择最佳生产温度

(ii)为提高铀催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如下图所

示,催化性能最佳的是(填标号)。

300350400450500550

温度/七

(适)设O2的平衡分压为p,SO2的平衡转化率为ae,用含p和取的代数式表示上述催化氧化反应的KP=

(用平衡分压代替平衡浓度计算)。

1.(2023•广东•汕头市澄海中学校联考模拟预测)在相同条件下研究催化剂I、II对反应X=2丫的影响,各

物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则下列说法不E确的是

A.催化剂I、II相比,I使反应活化能更低

第25页共78页

B.使用催化剂I,反应时间为2min时,X的转化率为50%

C.a曲线表示使用催化剂II时X的浓度随t的变化

D.使用催化剂H时,。〜2min内,v(X)=0.5mol-E1-min1

2.(2023上•新疆喀什•高三校考期中)下列叙述及对应图示正确的是

A.图甲是某温度下c(CH3coOH)+c(CH3coeO=0.100mol・L-i的醋酸与醋酸钠混合溶液中c(CH3coOH)、

c(CH3coe)-)与pH的关

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