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重难06化学平衡常数、转化率的计算与应用内容导航内容导航速度提升技巧掌握手感养成重难考向聚焦锁定目标精准打击:快速指明将要攻克的核心靶点,明确主攻方向重难技巧突破授予利器瓦解难点:总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧重难保分练稳扎稳打必拿分数:聚焦可稳拿分数题目,确保重难点基础分值重难抢分练突破瓶颈争夺高分:聚焦于中高难度题目,争夺关键分数重难冲刺练模拟实战挑战顶尖:挑战高考压轴题,养成稳定攻克难题的“题感”一、化学平衡常数及应用1.化学平衡常数及影响因素(1)浓度商:对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在任意时刻的eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B)),通常用Q表示。(2)化学平衡常数:在一定温度下,当一个可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数,用符号K表示:K=eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))(但固体和纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式中)。(3)化学平衡常数影响因素:①化学平衡常数是表明化学反应限度的一个特征值,通常情况下只受温度影响,与反应物和生成物的浓度变化无关。②通常K越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,正反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,平衡时反应物的转化率越大。反之,K越小,表示反应进行得越不完全,反应物的转化率越小。③一般来说,K>105时,该反应就进行得基本完全了。2.化学平衡常数的应用(1)根据浓度商与平衡常数的大小关系,可以判断化学平衡移动的方向:当Q<K时,反应向正反应方向进行,直至达到新的平衡状态;当Q=K时,反应处于平衡状态;当Q>K时,反应向逆反应方向进行,直至达到新的平衡状态。(2)判断可逆反应的反应热:3.化学平衡常数的计算(三段式法)对于可逆反应:对以下反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量(mol)分别为a、b,达到平衡后,A的消耗量为mxmol,容器容积为VLmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始/molab00变化/molmx
nxpxqx平衡/mola-mx
b-nxpxqx平衡常数:K=eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)=eq\f(\f(px,V)p·\f(qx,V)q,\f(a-mx,V)m·\f(b-nx,V)n)(固体和纯液体的浓度为常数,不计入化学平衡常数表达式中)4.有关转化率、产率的计算及应用[以上mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)为例](1)有关量的计算:①反应物(A)的转化率:α(A)=eq\f(n(转化),n(起始))×100%=eq\f(c(转化),c(起始))×100%=eq\f(mx,a)×100%(转化率=eq\f(n(转化),n(起始))×100%=eq\f(c(转化),c(起始))×100%,α(A)∶α(B)=eq\f(mx,a)∶eq\f(nx,b)=eq\f(mb,na))②A的体积分数:φ(A)=eq\f(a-mx,a+b+(p+q-m-n)x)×100%。(某组分的体积分数=eq\f(某组分的物质的量,混合气体总的物质的量)×100%)③平衡混合物中某组分的百分含量=eq\f(某组分的平衡量,平衡时各物质的总量)×100%。④平衡压强与起始压强之比:eq\f(p平,p始)=eq\f(a+b+(p+q-m-n)x,a+b)。=5\*GB3⑤混合气体的平均密度:ρ混=eq\f(a·M(A)+b·M(B),V)g·L-1。=6\*GB3⑥混合气体的平均摩尔质量:eq\o(M,\s\up7(—))=eq\f(a·M(A)+b·M(B),a+b+(p+q-m-n)x)g·mol-1。=7\*GB3⑦生成物的产率:实际产量(指生成物)占理论产量的百分数。一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。产率=eq\f(实际产量,理论产量)×100%。(2)转化率分析方法:转化率问题首先看是否是平衡转化率,若为非平衡状态的转化率,则侧重分析温度、压强、浓度对反应快慢、催化剂对反应快慢及选择性(主副反应)的影响;若为平衡转化率,则侧重分析温度、压强、浓度对化学平衡的影响,有时也涉及温度对催化活性的影响(3)转化率与平衡移动:如果平衡向正反应方向移动,反应物转化率不一定会增大。这要看平衡向正反应方向移动是由什么条件引起的。如果是通过改变温度、压强或减小生成物浓度引起的平衡右移,则反应物的转化率一定增大。如果是向体系中增加某种反应物的量,造成平衡向正反应方向移动,则转化率的变化要具体分析(恒温恒容条件):①对于反应aA(g)bB(g)+cC(g),增加A的量,若a>b+c,A的转化率增大;若a=b+c,A的转化率不变;若a<b+c,A的转化率减小。②对于反应aA(g)+bB(g)+cC(g)+dD(g),若增加A的量,A的转化率减小,B的转化率增大;按原比例同时增加A、B的物质的量,若a+b>c+d,A的转化率增大,B的转化率增大;若a+b=c+d,A、B的转化率均不变;若a+b<c+d,A、B的转化率均减小。二、分压平衡常数(Kp)计算1.分压平衡常数(Kp)(1)气体的分压p(B):相同温度下,当某组分气体B单独存在且具有与混合气体总体积相同的体积时,该气体B所具有的压强,称为气体B的分压强,简称气体B的分压。符号为p(B),单位为Pa或kPa或MPa。(2)分压定律:①分压定律:混合气体的总压等于相同温度下各组分气体的分压之和,即p(A)+p(B)+p(C)+p(D)+…=p。②气体的分压之比等于其物质的量之比:eq\f(p(B),p(D))=eq\f(n(B),n(D))。③某气体的分压p(B)与总压之比等于其物质的量分数:eq\f(p(B),p)=eq\f(n(B),n)=x(B)。则:气体的分压=气体总压×体积分数=总压×物质的量分数(3)分压平衡常数Kp(只受温度影响):一定温度下,气相反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)达平衡时,气态生成物分压幂之积与气态反应物分压幂之积的比值为一个常数,称为该反应的压强平衡常数,用符号Kp表示,Kp的表达式如下:,其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)分别为A、B、C、D各气体的分压。2.Kp计算的两种类型(1)根据“某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)”计算压强平衡常数。第一步:根据“三段式”法计算平衡体系中各物质的物质的量或物质的量浓度第二步:计算各气体组分的物质的量分数或体积分数。第三步:根据分压计算公式求出各气体物质的分压,某气体的分压=气体总压强×该气体的体积分(或物质的量分数)第四步:根据平衡常数计算公式代入计算。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),压强平衡常数表达式为Kp=eq\f(p2(NH3),p(N2)·p3(H2))(2)直接根据分压强计算压强平衡常数:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)p(始):p03p00Δp:p3p2pp(平):p0-p3p0-3p2pKp=三、温度、压强对平衡影响的图像分析1.影响化学平衡的因素(1)若其他条件不变,改变下列条件对化学平衡的影响:改变的条件(其他条件不变)化学平衡移动的方向浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动压强(对有气体参加的反应)反应前后气体体积改变增大压强向气体分子总数减小的方向移动减小压强向气体分子总数增大的方向移动反应前后气体体积不变改变压强平衡不移动温度升高温度向吸热反应方向移动降低温度向放热反应方向移动催化剂同等程度改变v正、v逆,平衡不移动(2)“惰性气体”对化学平衡移动的影响:①恒温、恒容下:加入惰性气体体系总压增大,但体积不变,各反应物、生成物的浓度均未改变,故反应速率不变,V正、V逆也不变,化学平衡也不发生移动②恒温、恒压下:加入惰性气体体积增大各反应物浓度减少反应速率减小,V正、V逆均减小,等效于降压,故化学平衡向气体总体积增大的方向移动2.三类平衡移动图像(反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0为例)(1)速率—时间图像——注意断点①t1时增大反应物的浓度,正反应速率瞬间增大,然后逐渐减小,而逆反应速率逐渐增大;②t2时升高温度,对任何反应,正反应和逆反应速率均增大,吸热反应的正反应速率增大较快;③t3时减小压强,容器容积增大,浓度变小,正反应速率和逆反应速率均减小;④t4时使用催化剂,正反应速率和逆反应速率均瞬间增大(2)转化率(或含量)—时间图——先拐先平①甲表示压强对反应物转化率的影响,对于气体反应物化学计量数之和大于气体生成物化学计量数之和的反应,压强越大,反应物的转化率越大;②乙表示温度对反应物转化率的影响,对于吸热反应,温度越高,反应物的转化率越大;③丙表示催化剂对反应物转化率的影响,催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应物的转化率(3)恒压(温)线——定一议二①分析方法:分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线,即为等压线或等温线,然后分析另一条件变化对该反应的影响。②答题模板:恒压线(恒温线)答题策略叙特点(反应特点或容器特点)→变条件→定方向→得结论(或结果)答题模板该反应的正反应是气体分子数减小(或增大)的反应,当温度一定时,增大压强,平衡正向移动,因此×××(得结论)经典例题-1,下图是乙烯气相水合法制乙醇中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)=1∶1]。图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为_______,理由是________标注答案p1<p2<p3<p4,反应正方向是分子数减少的反应,相同温度下,压强升高乙烯转化率提高3.分析反应速率和化学平衡应注意的问题(1)熟练“三段式”,准确计算反应速率、转化率和平衡常数:①明确三种量的意义:一是起始量(物质的量或浓度),二是变化量,三是平衡量;②用变化量求反应速率和转化率,用平衡浓度求平衡常数。(2)化学平衡状态的比较分析时,要审清两个条件:①恒温恒容;②恒温恒压。(3)平衡常数的计算:①固体和纯液体的浓度视为常数(不出现在平衡常数表达式中);②理解气体分压的意义(等于气体物质的量之比)以及气体压强平衡常数的计算。(4)对于可逆反应,温度变化对正、逆反应速率均产生影响,且影响趋势相同,但影响程度不同。①升温对吸热反应影响较大,对放热反应影响较小;②降温对吸热反应影响较小,对放热反应影响较大。(5)分析图表时应注意的问题:①仔细分析曲线的最高点、最低点、拐点和平衡点,找准纵坐标与横坐标的对应数据。②分析表格数据时,找出数据大小的变化规律。(建议用时:10分钟)1.(2025·江苏苏州市开学考)以Cu-ZnO-Al2O3作催化剂发生如下反应:2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g)∆H<0,下列说法正确的是A.该反应的∆S>0B.该反应的平衡常数K=EQ\f(c(C2H5OH)•c(CH3COOH),c2(CH3CHO))C.催化剂Cu-ZnO-Al2O3能降低该反应的活化能D.该反应中每消耗1molCH3CHO,转移电子数约为2×6.02×10232.(2025·江苏常州金坛一中·二模)关于反应4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g),下列说法正确的是A.该反应能自发进行B.该反应平衡常数C.反应物所含键能总和大于生成物所含键能总和D.上述反应中生成lmolN2,转移电子数目为6×6.02×10233.(2025·江苏镇江·专题练习)工业上用甲烷催化法可以制取乙烯,发生反应为2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g)ΔH>0。T℃,向体积为2L的密闭容器中充入1molCH4,测得反应过程中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是A.0~20min内,v(H2)=0.04mol/(L·min)B.反应在14min时达到平衡C.该反应的化学平衡常数K=6.4D.T℃时,若起始向容器中充入CH4、C2H4、H2均为1mol,则反应正向进行4.(2023·江苏·高考真题)金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g),既可以除去天然气中的H2S,又可以获得H2。下列说法正确的是A.该反应的ΔSB.该反应的平衡常数C.题图所示的反应机理中,步骤Ⅰ可理解为H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用D.该反应中每消耗1molH2S,转移电子的数目约为25.(2025·江苏盐城中学·模拟预测)碳族元素及其化合物具有重要应用。甲烷是清洁能源,燃烧热大(),完全燃烧生成CO2,CO2催化加氢可制;Na2CS3是一种杀菌剂:电解还原SiO2可制得半导体材料晶体Si,四氯化锗(GeCl4)水解可得到GeO2;醋酸铅[(CH3COO)2Pb]易溶于水,难电离,醋酸铅溶液可用于吸收H2S气体。已知反应,下列说法正确的是A.催化剂可提高该反应的活化能B.该反应的平衡常数C.该反应的(E表示键能)D.该反应中每消耗1molH2转移电子数目约为6.(2025·江苏泰州·检测)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化),下列说法正确的是A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的△H>0B.380℃下,mol/L,NO的平衡转化率为50%,则平衡常数C.图中X点所示条件下,延长反应时间不能提高NO的转化率D.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO的转化率7.(2024·江苏南京·模拟预测)在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式:反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=﹣164.7kJ•mol﹣1;反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=41.2kJ•mol﹣1;反应Ⅲ:2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)△H=﹣247.1kJ•mol﹣1。向恒压、密闭容器中通入1molCO2和4molH2,平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A.反应II的平衡常数可表示为K=B.图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化C.该反应最佳控制温度在800℃~1000℃之间D.提高CO2转化为CH4的转化率,需要研发在低温区高效的催化剂8.(2025·江苏南京·模拟预测)臭氧层中O3分解过程如图所示,下列说法正确的是A.催化反应①②均为放热反应B.决定O3分解反应速率的是催化反应②C.E1是催化反应①对应的正反应的活化能,(E2+E3)是催化反应②对应的逆反应的活化能D.温度升高,总反应的正反应速率的增加幅度小于逆反应速率的增加幅度,且平衡常数增大9.(2025·江苏常州高级中学·二模)室温下,通过下列实验探究NaHS溶液的性质。已知:,,。实验1:向0.10mol/LNaHS溶液中逐滴加入NaOH溶液,至溶液pH=11;实验2:向0.10mol/LNaHS溶液中滴加新制氯水,氯水褪色,有淡黄色沉淀产生;实验3:向0.10mol/LNaHS溶液中滴加几滴CuSO4溶液,有黑色沉淀生成。下列说法正确的是A.实验1所得溶液中:B.实验1所得溶液中:C.实验2中主要反应的离子方程式:D.实验3中反应的平衡常数10.(2025·江苏扬州·期中)在容积相等的三个密闭容器中分别按投料比n(CO):n(SO2)=1:1、2:1、3:1投料,发生反应:2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)ΔH=+8.0kJ•mol-1,测得SO2的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是A.曲线I代表的投料比为n(CO):n(SO2)=1:1B.增大压强,平衡正向移动C.向容器中继续充入CO,可使平衡常数K增大D.在a点对应的温度下,达到平衡时,CO2的体积分数约为33.3%11.(2025·江苏扬州·考前指导卷)温度为T1时,将一定量的H2和1molCO混合气充入固定容积的容器,发生下列反应:Ⅰ.Ⅱ.平衡时H2和CO的转化率()及CH4和CO2的物质的量(n)随起始投料比变化如图所示。[选择性以CH4为例,表示为]。下列说法正确的是A.△H1>0B.图中曲线①表示平衡时的转化率随的变化C.,温度为T2时,反应Ⅱ的K=1,则T2>T1D.A点对应物质的选择性为33.3%12.(2025·江苏盐城射阳中学·三模)CH3OH是一种液体燃料。利用CO2和H2合成CH3OH的主要反应为反应Ⅰ反应Ⅱ在密闭容器中,,时,CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应tmin所测得的CO2实际转化率及CH3OH的选择性随温度的变化如图所示。CH3OH的选择性可表示为。下列说法不正确的是A.0~tmin内,240℃下反应Ⅰ的速率比在280℃下大B.从220℃~280℃,H2O的平衡产率先增大后缓慢减小C.280℃时增大压强,CO2的转化率可能大于40%D.需研发低温下CO2转化率高和CH3OH选择性高的催化剂(建议用时:10分钟)13.(2025·江苏苏州·模拟)与下列图示相关的说法正确的是A.图甲表示某温度下,在2L密闭容器内发生反应Y(g)2Z(g)时,n(Y)和n(Z)随时间变化的情况,该图说明前10s内,反应速率v(Y)=0.079mol/(L·s)B.图乙表示2mL2mol/LKMnO4酸性溶液与5mL2mol/LH2C2O4溶液混合时,n(Mn2+)随时间变化的情况。该图说明生成的Mn2+一定对该反应有催化作用C.图丙表示反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H<0在恒容密闭容器中,其他条件相同时,仅改变反应温度,n(CH3OH)随时间的变化,说明K1>K2D.图丁是某恒愠密闭容器中反应BaCO3(s)BaO(s)+CO2(g)达到平衡后,tl时刻压缩容器体积,CO2的物质的量浓度随时间的变化14.(2026高三上·江苏盐城·开学考试)CH4与H2O重整制氢的主要反应为反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在一定条件下,将混合气体通入反应器中。平衡时,各组分的物质的量分数与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是A.反应Ⅰ的B.曲线a为CO的物质的量分数C.通过提高投料比或增大压强方式可提高CH4平衡转化率D.450~550℃,浓度对反应Ⅱ的影响大于温度对反应Ⅱ的影响15.(2025·江苏徐州市·二模)CH4和CO2重整制氢体系中主要发生下列反应:反应Ⅰ:反应Ⅱ:反应Ⅲ:在密闭容器中,、n始(CH4)=n始(CO2)=1mol时,若仅考虑上述反应,平衡时各气态物质的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是A.曲线a表示平衡时CO的物质的量随温度的变化 B.625℃,反应Ⅱ的平衡常数C.500~600℃,随着温度升高,容器中积碳减少 D.1000℃下,增大压强,平衡体系中不变16.(2023·江苏·高考真题)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
在密闭容器中,、时,CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。CH4的选择性可表示为。下列说法正确的是A.反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变△H=-205.9kJ/molB.CH4的平衡选择性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范围约为480~530℃D.450℃时,提高的值或增大压强,均能使CO2平衡转化率达到X点的值17.(2024·江苏·高考真题)二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:①
②
、下,将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及L1、L2、L3…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、CO和的体积分数如图所示。下列说法正确的是A.L4处与L5处反应①的平衡常数K相等B.反应②的焓变△H2>0C.L9处的H2O的体积分数大于L5处D.混合气从起始到通过L1处,CO的生成速率小于CH3OH的生成速率18.(2025·江苏·高考真题)甘油(C3H8O3)水蒸气重整获得过程中的主要反应:反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
条件下,1molC3H8O3和9molH2O发生上述反应达平衡状态时,体系中CO、H2、CO2和CH4的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是A.时,H2O的平衡转化率为20%B.反应达平衡状态时,C.其他条件不变,在范围,平衡时H2O的物质的量随温度升高而增大D.其他条件不变,加压有利于增大平衡时H2的物质的量19.(2025·江苏南京中华中学·一模)在催化剂作用下,以CO2和H2为原料进行合成CH3OH的实验。保持压强一定,将起始的混合气体通过装有催化剂的反应管,测得出口处CO2的转化率和CH3OH的选择性与温度的关系如图所示(图中虚线表示平衡时CO2的转化率或CH3OH的选择性)。已知反应管内发生的反应为:反应①:反应②:下列说法不正确的是A.图中表示CH3OH的选择性随温度的变化B.220℃~240℃,升高温度,对反应②速率的影响比对反应①的大C.平衡时CO2的转化率为20%,CH3OH的选择性为75%,则的转化率为33.4%D.低温下使用对CH3OH的选择性高的催化剂有利于提高CH3OH的平衡产率20(2025·江苏南京·考前指导卷)甲醇水蒸气重整制氢是生产氢气的重要途径,其主要反应为:Ⅰ.CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H1=+49.4kJ/molⅡ.CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)△H2=+90.6kJ/mol、时,混合气体以一定流速通过反应管,在催化剂作用下反应一段时间后测得CH3OH转化率、CO选择性随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A.反应Ⅱ的平衡常数:B.CO2的物质的量:a点<b点C.其他条件不变,混合气体流速越大,CH3OH的转化率越大D.温度高于240℃,CO选择性迅速上升的原因是反应Ⅱ速率大于反应Ⅰ21.(2025·江苏南通·阶段练习)用碘甲烷(CH3I)热裂解制取低碳烯烃的反应有:反应I:反应Ⅱ:反应Ⅲ:在体积为的恒容密闭容器中,投入1molCH3I(g),不同温度下平衡时体系中C2H4、C3H6、C4H8物质的量分数随温度变化如图所示。下列说法正确的是A.反应B.对于反应Ⅲ,寻找500K以上的高效催化剂,可提高平衡时C4H8的物质的量分数C.800K时,加压能提高平衡时C2H4的选择性D.的平衡体系中,HI的物质的量分数为64%22.(2026高三上·江苏·开学考试)利用甲醇催化脱氢法制备甲酸甲酯主要涉及如下化学反应:反应Ⅰ:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g)
ΔH1反应Ⅱ:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)
ΔH2=+90.6kJ·mol-1反应Ⅲ:HCOOCH3(g)2CO(g)+2H2(g)
ΔH3=+136.3kJ·mol-1恒压下,将甲醇蒸气以一定流速通过催化反应器,甲醇转化率和甲酸甲酯选择性随反应温度的变化如图所示。下列说法不正确的是A.ΔH1=+44.9kJ·mol-1B.甲醇转化率随温度升高而增大的可能原因:反应Ⅰ、Ⅱ速率均加快C.其他条件不变,563K时,增大甲醇蒸气流速可提高甲醇的转化率D.当温度高于563K时,甲酸甲酯选择性下降的原因:反应Ⅲ消耗甲酸甲酯的速率增大,且增幅大于反应Ⅰ生成甲酸甲酯的速率的增幅(建议用时:20分钟)23.(2025·江苏徐州·模拟预测)乙醇—水蒸气制H2的过程中的主要反应(忽略其他副反应)如下:①C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g);ΔH1=+173.3kJ·mol-1②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g);ΔH2101kPa时,H2的平衡产率与温度、起始时水醇比[]的关系如图所示,图中同一条曲线上H2的平衡产率相同。下列说法不正确的是A.H2的平衡产率:曲线a<曲线bB.反应②的焓变ΔH2>0C.Q点处与P点处反应①的平衡常数K相等D.H2的平衡产率由M点转变为曲线a上任意一点时,要提高水醇比24.(2025·江苏南通·模拟预测)甲醇与水蒸气催化重整制取氢气的主要反应为:;。在密闭容器中,、,平衡时的转化率和CO的选择性[]随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A.其他条件不变,制取的最佳温度范围约为200~220℃B.200~300℃达到平衡时,的物质的量随温度升高而减小C.其他条件不变,增大起始时,可提高甲醇的平衡转化率D.240~300℃达到平衡时,25.(2025·江苏苏州·三模)甲烷氧化偶联制乙烯过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:①4CH4(g)+O2(g)=2C2H6(g)+2H2O(g)ΔH1=-354kJ·mol-1②2CH4(g)+O2(g)=C2H4(g)+2H2O(g)ΔH2=-282kJ·mol-1③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH3=-803kJ·mol-1将CH4与O2以一定体积比投入反应体系中,维持压强恒定,反应一定时间,测得CH4转化率与C2H6、C2H4、CO2选择性随原料气的n(CH4):n(O2)的变化如图所示。已知:C2H4或C2H6的选择性=×100%。O2的分压p(O2)=p总×,C2H4的生成速率v与O2分压p间的关系为:lgv=lgp+1.1。下列说法不正确的是A.曲线a表示C2H6选择性随投料比的变化B.反应④2C2H6(g)+O2(g)=2C2H4(g)+2H2O(g)在任意温度下自发C.其他条件不变,增大体系压强,产物中H2O的体积分数增大D.若O2的初始分压为p0,随着反应的进行,当C2H4的生成速率v降低到其初始生成速率v0的时,O2的分压为26.(2025高二下·江苏盐城·期末)在一恒容密闭反应器中充入体积之比为1:1的CO2和H2,发生反应:①②在相同时间内,CO2的转化率、HCOOH的选择性与温度的关系如图所示。HCOOH的选择性。下列叙述不正确的是A.温度低于673K时,HCOOH的选择性随温度升高而增大B.温度高于673K时,主要发生反应②C.平衡时,又充入0.1molCO2和0.1molH2,再次达到平衡时,减少D.673K下反应达到平衡时,CO2、HCOOH、CO的浓度之比为10:57:13327.(2026高三上·江苏苏州·开学考试)CH4和CO2联合重整能减少温室气体排放。重整时发生如下反应:反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
其他条件相同,投料比为时,CH4和CO2的平衡转化率与温度变化关系如图所示,下列说法不正确的是A.其他条件不变,)投料比为,则平衡时CO2转化率一定高于CH4B.一定条件下,使用高效催化剂可以提高单位时间内氢气的产量C.始终低于1.0,是因为发生了反应ⅡD.其他条件不变,550~650℃,升高温度更有利于反应Ⅱ进行28.苯乙烯是重要的有机化工原料,工业上用乙苯催化脱氢时发生如下反应:反应Ⅰ:C6H5C2H5(g)C6H5CH=CH2(g)+H2(g);ΔH>0反应Ⅱ:C6H5C2H5(g)+H2(g)C6H5CH3(g)+CH4(g);ΔH<0反应Ⅲ:C6H5C2H5(g)C6H6(g)+C2H4(g);ΔH>0将1mol乙苯和6mol水蒸气置于密闭容器中,保持p=100kPa,平衡时乙苯转化率、苯和甲苯的选择性随温度的关系如图所示。苯乙烯、甲苯或苯的选择性=×100%。下列说法正确是A.曲线a代表的是苯的选择性B.620℃达平衡时,容器中H2的物质的量为0.664molC.600~640℃时,容器中苯乙烯平衡时的物质的量随温度升高变化不大D.其他条件不变,620℃时起始向容器中只充入1mol乙苯,平衡时乙苯的转化率大于80%29.(2025·江苏扬州·模拟)SCl2可用作有机合成的氯化剂。在体积为VL的密闭容器中充入0.2molSCl2(g),发生反应:2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g)。图中所示曲线分别表示反应在amin时和平衡时SCl2的转化率与温度的关系。下列说法正确的是A.2SCl2(g)S2Cl2(g)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS=0B.当容器中气体密度恒定不变时,反应达到平衡状态C.82℃,起始时在该密闭容器中充入SCl2、S2Cl2和Cl2各0.1mol,此时v(逆)>v(正)D.55℃,向体积为0.5VL的容器中充入0.2molSCl2(g),amin时SCl2(g)的转化率大于50%30.(2026高三上·江苏镇江·开学考试)一定温度下,CO、C
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