还剩25页未读，
继续阅读
2022届高三化学高考备考一轮复习化学化学平衡图像专项训练
展开
这是一份2022届高三化学高考备考一轮复习化学化学平衡图像专项训练，共28页。试卷主要包含了单选题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（15题）
1．在体积均为1.0L的恒容密闭容器甲、乙中，起始投料量如表，在不同温度下发生反应：CO2(g)+C(s)2CO(g)。CO的平衡浓度随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A．曲线Ⅰ对应的是甲容器
B．a、b两点所处状态的压强大小关系：9pa＞14pb
C．c点：CO的体积分数＞
D．900K时，若起始向容器乙中加入CO、CO2、C各1ml，则v(正)＞v(逆)
2．已知反应：2X(1)Y(1)，取等量X，分别在0℃和20℃下，测得其转化率随时间变化的关系曲线(α-t)如图所示。下列说法正确的是
A．曲线Ⅰ代表0℃下X的α-t曲线
B．反应进行到66min时，Y的物质的量为0.113ml
C．该反应ΔH＞0
D．加入催化剂，X的平衡转化率升高
3．某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响图像如图，下列判断正确的是
A．由图1可知，T1B．由图2可知，该反应m+nC．图3中，表示反应速率v正>v逆的是点3
D．图4中，若m+n=p，则a曲线一定使用了催化剂
4．汽车尾气处理时存在反应：NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示：
下列说法正确的是
A．该反应过程可将有毒气体转变成无毒气体
B．使用催化剂可以有效减少反应放出的热量
C．升高温度，可以提高NO2的平衡转化率
D．无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收能量
5．下图表示反应在某段时间里的反应速率与反应过程的关系图，则C的百分含量最高的一段是
A．B．C．D．
6．通过反应Ⅰ：可将有机氯化工业的副产品转化为。在、反应物起始物质的量比条件下，不同温度时平衡转化率如题图所示。向反应体系中加入，能加快反应速率。
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
下列说法正确的是
A．反应Ⅰ的
B．升高温度和增大压强均能提高反应Ⅰ中的平衡转化率
C．保持其他条件不变，500℃时，使用，能使转化率从点的值升至点的值
D．在、500℃条件下，若起始，的转化率可能达到点的值
7．甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在体积可变的密闭容器中投入0.5 ml CO和1 ml H2，不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图1所示；500 K时，该反应的平衡常数的对数lgK如图2中 Q点所示。下列说法正确的是
A．P总1B．混合气体的密度不再发生变化，不能说明该反应已达到平衡状态
C．图2中M点能正确表示该反应平衡常数的对数(lgK)与温度的关系
D．若P总1=0.25 MPa，则Y点的平衡常数Kp=64 (MPa)−2
8．汽车尾气净化的主要原理为，一定温度下，在三个容积均为2.0L的恒容密闭容器中反应，起始物质的量与反应温度如表所示，反应过程中甲、丙容器中的物质的量随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的正反应为吸热反应
B．达到平衡时，乙中的体积分数比甲中的大
C．时，若起始时向甲中充入和，则反应达到新平衡前
D．时，若起始时向丙中充入和，则达平衡时的转化率为
9．100℃时，，K=0.36。NO2和N2O4的消耗速率与浓度存在下列关系：，，其中、是与反应及温度有关的常数，其消耗速率与浓度的图像如图所示。下列有关说法正确的是
A．曲线X表示消耗速率与浓度的关系B．与都有单位，且单位不同
C．图中A点处于平衡状态D．若在温度下，，则＜100℃
10．一定温度下，容积为的密闭容器中发生反应： ，容器中部分物质的含量见表()：
下列说法正确的是
A．内，的平均化学反应速率为
B．该温度下，反应的化学平衡常数
C．达到化学平衡状态时，的转化率为
D．若升高温度，平衡逆向移动
11．工业上用CO生产甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H＜0。下列图像不正确的是
A．B．
C．D．
12．法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应如下：
主反应：
副反应：
相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应，下列说法错误的是
A．工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性
B．投料比一定时有利于提高平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强
C．图中M点处(对应温度为210℃)的转化率一定不是该温度下的平衡转化率
D．相同条件下选择高效催化剂，可以提高的平衡转化率
13．1，3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1：1发生加成反应分两步：第一步Br+进攻1，3-丁二烯生成中间体C(溴正离子)；第二步Br-进攻中间体C完成1，2-加成或1，4-加成。反应过程中的能量变化如下图所示，下列说法正确的是
A．其它条件相同时，生成产物B的速率快于产物A的速率
B．升高温度，1，3-丁二烯的平衡转化率增大
C．该加成反应的反应热为Eb-Ea
D．该反应的速率主要取决于第一步反应的快慢
14．时，向一密闭容器中通入和，发生反应为：。测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度c的变化如图，下列叙述不正确的是
A．该反应的
B．曲线b代表
C．M点和N点所处状态下不一样
D．保持其他条件不变，、下反应达到平衡时，比M点对应的小
15．1，3−丁二烯与 HBr 发生加成反应分两步：第一步H+进攻 1,3−丁二烯生成碳正离子( )；第二步 Br－进攻碳正离子完成 1,2−加成或 1,4−加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在 0℃和 40℃时，1,2−加成产物与 1,4−加成产物的比例分别为 70:30 和 15:85。下列说法错误的是
A．两步反应都为放热反应
B．在一定条件下，可以选择合适的催化剂提升 1,4−加成产物的产率
C．相同条件下，第二步反应 1,2−加成的反应速率比1,4−加成的反应速率快
D．可以通过控制温度提升 1,4−加成产物的产率
二、原理综合题（4大题）
16．工业硅是我国有色金属行业的重要组成部分，其细分产品主要分为单晶硅、多晶硅、有机硅和合金硅，其下游应用已经渗透到国防军工、信息产业、新能源等相关行业中，在我国经济社会发展中具有特殊的地位，是新能源、新材料产业发展不可或缺的重要材料，展现了广阔的应用前景。
（1）已知反应a：2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H1=-221.0kJ•ml-1
反应b：Si(s)+O2(g)=SiO2(s) △H2=-911.0kJ•ml-1
①写出工业上用过量碳与SiO2(s)制备粗硅的热化学方程式：___，在___(填“高温”或“低温”)下利于该反应进行。
②粗硅中主要含有Si、焦炭、SiO2，工业上可以通过如图所示流程制取纯硅：
反应II的化学方程式为___。
（2）硅烧法制备多晶硅的核心反应是SiHCl3的歧化：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) △H=QkJ•ml-1，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的关系如图所示。
已知：
①该反应的△H___(填“＞”或“＜”)0。
②反应速率v正=k正•x2SiHCl3，v逆=k逆•xSiH2Cl2•xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，M点的=___(填数值)。
③400K下，向一容积为2L的恒容容器中通入0.3mlSiH2Cl2和0.3mlSiCl4发生反应，达到平衡时SiHCl3的浓度为___ml•L-1。
（3）冷氢化技术是国内多晶硅技术开发的核心。在催化剂作用下，将SiCl4氢化为SiHCl3：起始反应物投料相同，不同温度下在某恒容密闭容器中，发生反应3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g) △H<0，反应相同时间后测得SiCl4的转化率与温度的关系如图所示。
①图中已达到平衡的点是___。
②B点的v逆___(填“大于”、“小于”或“等于”)D点的v正。
17．工业废气和机动车尾气排放的氮氧化物()是大气中细颗粒物()的主要前体物之一，还可产生光化学烟雾和硝酸型酸雨，严重危害人类生命健康和破坏生态环境。
回答下列问题：
（1）一种脱硝方法是利用臭氧将氧化为高价态氮氧化物，然后溶解在液相中。氧化反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ．
①在298K，时，反应Ⅰ的活化能为，则其逆反应的活化能为___________。
②在2L密闭容器中充入和，在不同温度下，平衡时的物质的量分数随温度变化的曲线如图甲所示。
i．反应Ⅱ的___________0(填“大于”“小于”或“等于”，下同)，a点的正___________b点的正，a点的正___________逆。
ii．图甲中，T2℃时，若考虑，平衡后，和的平衡分压相同，则反应Ⅱ以物质的量分数表示的平衡常数Kx=___________(保留两位小数，不考虑反应Ⅰ的影响)。
iii． 对反应体系无限加压，得平衡时与压强的关系如图乙所示。压强增大至之后，的平衡转化率不再增大的原因是___________。
（2）一种固溶体催化剂选择性催化还原的原理如下。
①反应的化学方程式为___________。
②反应的催化剂为___________(填标号)。
18．氢气在实验室和工业上有着广泛的用途。请回答：
（1）氢气可以与煤在催化剂作用下制备乙炔，已知部分反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
Ⅳ．
通过计算说明反应Ⅳ自发进行的条件_______。
（2）利用氢气与二氧化碳催化反应合成乙烯，是实现低碳转型的一条途径。在0．1MPa、120℃条件下，以的投料比充入体积固定的密闭容器中，发生反应：，平衡时水蒸气的物质的量百分数为50．0%。请回答：
①反应的平衡常数表达式为_______。
②达到平衡时，的转化率为_______。
（3）氢气可合成氨气，氨气与二氧化碳可以合成尿素，反应为： ，分为两步：
已知投料的组成为、和水蒸气(有助于分离尿素)，一定条件下，氨基甲酸铵()物质的量与时间的关系图(图甲，t1后物质的量不再改变)，以及不同氨碳比()与水碳比()投料时平衡转化率图像(图乙，a、b代表水碳比)：
回答下列问题：
①已知反应又可以分成两步：_______、，请写出第一步的化学方程式_______。
②下列叙述正确的是_______。
A．反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ，
B．增大氨碳比有利于提高尿素产率，原因之一是过量氨气与反应Ⅱ生成的水反应，促进平衡正移
C．实际生产中若选择曲线a，则氨碳比应控制在4.0左右
D．曲线a的水碳比大于曲线b，减小水碳比有利于尿素生成
③如果某催化剂可以同等程度地加速反应Ⅰ和Ⅱ，请在图甲中画出保持其他条件不变，加入该催化剂后从0h到t1时的氨基甲酸铵物质的量变化曲线_______。
19．氨是最重要的氮肥，也是产量最大的化工产品之一、合成氨工艺是人工固氮的重要途径。回答下列问题：
（1）已知气态分子中1ml化学键解离成气态原子所吸收的能量， 叫做该化学键的键能(kJ·ml-1)。一些键能数据如表：
反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=_______kJ/ml
（2）化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了部分参加反应的分子在固体催化剂表面合成氨的反应过程，模拟示意图如图：
分别表示N2、H2、NH3
i.图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面，图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②到图③的过程_______能量(填“吸收”或“放出”)。
ii.N2的吸附分解反应速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。实际生产中，原料N2和H2物质的量之比为1︰2.8，分析说明N2过量的理由是_______和_______。
iii.关于合成氨工艺，下列说法正确的是_______。
A．控制温度(773K)远高于室温，是为了提高平衡转化率和加快化学反应速率。
B．基于NH3有较强的分子间作用力，可将其液化，不断将液氨移去，利于化学平衡向正反应方向移动。
C．当温度、体积一定时，在原料气中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率。
D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生。
（3）在体积相同的密闭容器中按物质的量比 1︰3 投入氮气和氢气，发生反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)分别在200℃、400℃、600℃条件下进行反应，平衡时NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线如图所示：
i.M点和N点的平衡常数大小关系是KM_______KN(填“>”、“<”或者“=”)。
ii.M点的平衡常数Kp=_______MPa-2(计算结果保留到小数点后两位。用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数。)
（4）已知液氨中存在：2NH3(l)⇌NH+NH。用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2.阴极的电极反应式是_______。
容器
n(CO2)/ml
n(C)/ml
n(CO)/ml
甲
0.1
0.3
0
乙
0
0
0.4
容器
温度/
起始物质的量/
甲
0.20
0.20
乙
0.30
0.30
丙
0.20
0.20
反应时间/
0
1.2
0.6
0
0
0.8
0.2
温度/K
323
343
400
平衡常数
0.01
0.02
1
反应步骤
反应方程式
Ⅰ
快速放热
Ⅱ
慢速吸热
化学键
键能E(kJ·ml-1)
946.0
436.0
390.8
参考答案
1．C
【详解】
A．固体物质不应平衡移动，乙投入0.4ml一氧化碳相当于投入0.2ml二氧化碳，所以乙相当于两个甲容器加压，无论平衡如何移动，乙中一氧化碳浓度一定大于甲，故图中曲线Ⅰ对应的是乙容器，A错误；
B．甲容器b处
乙容器a处
若a、b两点所处温度相同，压强比等于物质的量之比，pa：pb=（0.12+0.16）：（0.02+0.16）=14:9，即9pa=14pb，由于b点温度更高，故a、b两点所处状态的压强大小关系：9pa<14pb，B错误；
C．a点一氧化碳体积分数为；c点相当于减压，平衡正向移动，一氧化碳体积分数变大，故CO的体积分数＞，正确；
D．a点1100K时的K=，降温则一氧化碳浓度减小，K值减小，900K时K值小于0.213；若起始向容器乙中加入CO、CO2、C各1ml，则Q=，平衡逆向移动，v(正)故选C。
2．A
【详解】
A．据图可知，平衡前反应相同时间，曲线Ⅰ所示条件下转化率更小，即反应速率更慢，温度越低反应速率越小，所以曲线Ⅰ代表0℃下X的α-t曲线，A正确；
B．据图可知反应进行到66min时，X的转化率为0.113，但初始投料未知，所以无法计算此时Y的物质的量，B错误；
C．曲线Ⅱ所示温度更高，但平衡时X的转化率低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，C错误；
D．催化剂可以加快反应速率，但不能改变平衡转化率，D错误；
综上所述答案为A。
3．C
【详解】
A．根据“先拐先平数值大”，可知T1B．由图可知，增大压强，C的百分含量增大，说明加压平衡正向移动，所以该反应m+n>p，选项B错误；
C．图中点3的转化率小于同温下的平衡转化率，说明点3反应正向进行，反应速率：v正>v逆，选项C正确；
D．曲线a速率加快、平衡没移动，若m+n=p，曲线a可能使用了催化剂或加压，选项D错误；
答案选C。
4．D
【详解】
A．生成物NO仍然有毒，A错误；
B．使用催化剂不能改变反应放出的热量，B错误；
C． 由题图可知，该可逆反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO2的平衡转化率降低，C错误；
D．根据题图中反应物和生成物的能量都低于活化络合物(过渡状态)的能量，可知反应物或生成物转化为活化络合物均需要吸收能量，D正确；
答案选D。
5．A
【分析】
正反应速率大于逆反应速率速率时，平衡正向移动，导致C的百分含量增大，以此来解答。
【详解】
由图可知，开始时平衡正向移动，t1→t2达到平衡，且t2→t3平衡逆向移动时t3→t4达到平衡，t4→t5时平衡不移动，则C的百分含量最高的一段是t1→t2。
故选A。
6．D
【详解】
A．根据盖斯定律，由Ⅱ+Ⅲ2得，故A错误；
B．反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应，升高温度平衡逆向移动， 的平衡转化率降低，故B错误；
C．使用作催化剂，只能加快反应速率，不能改变的平衡转化率，故C错误；
D．在、500℃条件下，若起始，增加了O2的相对含量，能提高HCl的转化率，的转化率可能达到点的值，故D正确；
答案选D。
7．D
【详解】
A．对于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，增大压强，平衡正向移动，甲醇的物质的量增大，由图像可知P总1>P总2，故A错误；
B．容器体积可变，达到平衡时，容器体积不变，由于气体的质量不变，则密度不变，可说明达到平衡状态，故B错误；
C．升高温度甲醇的物质的量减少，说明升高温度，平衡逆向移动，则升高温度，lgK减小，N点能正确表示该反应平衡常数的对数(lgK)与温度的关系，故C错误；
D．X、Y点在相同温度下，则平衡常数相同，X点甲醇的物质的量为0.25 ml，则
则K(Y)=K(X)==64(MPa)−2，故D正确；
故选D。
8．B
【详解】
A．由图可知，甲容器中反应先达到平衡，则温度T1℃大于T2℃，甲容器中二氧化碳的物质的量小于丙容器，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，故A错误；
B．乙容器和甲容器的反应温度相同，起始一氧化氮的物质的量乙容器大于甲容器，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的体积分数增大，则达到平衡时，乙中二氧化碳的体积分数比甲中的大，故B正确；
C．由题给数据可建立如下三段式：
由三段式可知，温度为T1℃时，反应的平衡常数K==10，若起始时向甲中充入0.40ml一氧化氮、0.40ml一氧化碳、0.40ml氮气和0.40ml二氧化碳，此时浓度熵Qc==5＜K，平衡向正反应方向移动，则反应达到新平衡前正反应速率大于逆反应速率，故C错误；
D．由题给数据可建立如下三段式：
由三段式可知，温度为T1℃时，反应的平衡常数K==，则逆反应的化学平衡常数为； T2℃时，起始时向丙中充入0.10ml氮气和0.20ml二氧化碳，若假设达平衡时氮气的转化率为成立，由假设可建立如下三段式：
由三段式数据可得逆反应的化学平衡常数为=≠，则假设不成立，达平衡时氮气的转化率不等于，故D错误；
故选B。
9．B
【分析】
根据图象，曲线X随浓度的变化大于曲线X随浓度的变化，结合，分析判断曲线X、Y代表的物质，图中交点A表示消耗的速率v（ N2O4）=v（ NO2），结合平衡时速率的关系分析判断。
【详解】
A．根据图象，曲线X随浓度的变化大于曲线X随浓度的变化，因为，，所以曲线X表示NO2消耗速率与浓度的关系，故A错误；
B．根据，，浓度的单位为ml/L ，而反应速率的单位为ml/(L·s)，因此与都有单位，且单位不同，的单位是s-1，的单位为L /( ml·s)，故B正确；
C．交点A表示的消耗速率v（ N2O4）=v（ NO2），而达到平衡时NO2的消耗速率应该是N2O4消耗速率的2倍，v（ NO2）=2v（ N2O4），因此此时v逆＜v正，反应向正反应方向移动，故C错误；
D．100℃时，，K=0.36=，而平衡时，v（ NO2）=2v（ N2O4），因此=2，则==0.36；若在温度下，，则=2，平衡常数增大，反应需要正向移动，温度需要升高，即＞100℃，故D错误；
故选B。
10．B
【详解】
A．内，A的物质的量的变化量为1.2ml-0.8ml=0.4ml，根据化学方程式，可得D的物质的量为0.4ml，D的平均化学反应速率为，A项错误；
B．该温度下，反应的化学平衡常数，B项正确；
C．t1时，B参与反应的物质的量为0.4ml，剩余0.2ml，t2时，B的物质的量是0.2ml，故t1时反应已经达到平衡，故A的转化率=，C项错误；
D． ，升高温度反应正向进行，D项错误；
答案选B。
11．D
【详解】
A．升高温度，化学反应速率加快，v正、v逆都增大，由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，说明 v正＞v逆，A正确；
B．在其它条件不变时，增大，化学平衡正向移动，H2的平衡转化率增大，B正确；
C．在其它条件不变时，增大压强，物质的浓度增大，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，先达到平衡。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，则增大压强，化学平衡正向移动，CH3OH的平衡含量会增大，C正确；
D．该反应的正反应是放热反应，在其它条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致CH3OH的平衡产率降低，不会出现先增大后减小现象，D错误；
故合理选项是D。
12．D
【详解】
A．从题干图中可知，催化剂乙在低温下具有很强的催化活性，从而可以节约能源，故工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性，A正确；
B．从图中分析可知，随着温度升高化学平衡逆向移动，即该主反应是一个正反应为放热反应，且正向为气体体积增大的方向，根据勒夏特列原理可知，投料比一定时有利于提高平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强，B正确；
C．甲催化剂随温度升高NO转化率增大是因为随温度升高催化剂的活性增大，高于210℃再升温，NO转化率降低是催化剂活性减低（或副反应增多），在催化剂甲作用下，图中M点处（对应温度为210℃）NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率，C正确；
D．根据勒夏特列原理可知，催化剂只能改变反应速率而不影响化学平衡，故相同条件下选择高效催化剂，不能提高的平衡转化率，D错误；
故答案为：D。
13．D
【详解】
A．据图可知中间体C生成B的活化能更高，反应速率应更慢，A错误；
B．据图可知生成1，3-丁二烯的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡转化率减小，B错误；
C．Ea是第二步反应中1，2-加成反应的活化能，Eb是第二步反应中1，4-加成反应的活化能，Eb-Ea是只是两种活化能的差值，图中数据不能计算该加成反应的反应热，C错误；
D．据图可知第一步反应的活化能更大，反应速率更慢，整体反应速率取决于慢反应，D正确；
综上所述答案为D。
14．C
【详解】
A．由图可知，温度越高，氢气的浓度越大，平衡左移，则该反应为放热反应，即，故A正确；
B．温度降低，有利于反应正向进行，水和乙烯的浓度增加，而由方程式可知，水的系数比乙烯的大，故b代表水，c代表乙烯，故B正确；
C．M和N点在相同温度下，M代表此时氢气的浓度，N代表此时乙烯的浓度，M和N所处的平衡状态不变，则相等，故C错误；
D．加压有利于反应向正反应方向进行，在、的条件下，会消耗更多的氢气，故氢气的浓度比M点对应的小，故D正确；
答案选C。
15．A
【详解】
A．根据图中信息得到反应第一步是反应物总能量低于生成物总能量，因此第一步反应为吸热反应，故A错误；
B．在一定条件下，可以选择合适的催化剂提高1，4−加成，而降低1，2−加成，从而提升 1，4−加成产物的产率，故B正确；
C．相同条件下，根据图中信息第二步反应 1，2−加成的反应的活化能比1，4−加成的反应的活化能低，因此第二步反应 1，2−加成的反应速率比1，4−加成的反应速率快，故C正确；
D．根据已知在 0℃和 40℃时，1，2−加成产物与 1，4−加成产物的比例分别为 70:30 和 15:85，因此可以通过控制温度提升 1，4−加成产物的产率，故D正确。
综上所述，答案为A。
16．
（1） SiO2(s)+2C(s)=2CO(g)+Si(s) △H=+690kJ•ml-1 高温 SiHCl3+H2Si+3HCl
（2） ＞ 0.64 0.1
（3） D 小于
【解析】
（1）
①利用盖斯定律：反应a—反应b，可得；该反应是吸热反应，高温下利于该反应进行；
②粗硅中主要含有Si、焦炭、SiO2，工业上可以通过图示流程制取纯硅，反应II用氢气在环境下还原SiHCl3，化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl。
（2）
①从图表中分析可知，随着温度的升高平衡常数增大，即平衡朝正向移动，说明正向吸热，故该反应的△H>0；
②根据达到平衡时，反应的正逆速率相等，可知，M点的。
③400K下，平衡常数K=1，向一容积为2L的恒容容器中通入0.3mlSiH2Cl2和0.3mlSiCl4发生反应，设达到平衡时SiH2Cl2反应了x，则有：
达到平衡时有，解得x=0.1(ml)，SiHCl3的浓度为。
（3）
①该反应的△H<0，随着温度升高平衡逆向移动，SiCl4的转化率下降，图中随着温度升高，曲线前半段SiCl4的转化率升高是由于反应物浓度较大反应正向进行的影响大于温度的影响，D点时SiCl4的转化率达到最大值，此时浓度与温度的影响相当，达到平衡状态；
②B点的温度低于D点的温度，温度高的反应速率更快，故B点的v逆小于D点的v正。
17．
（1） 211.6 小于 小于 大于 0.21 压强增大至之后，、均变为非气态物质，反应Ⅱ变为反应前后气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，不再增大
（2） 1
【解析】
（1）
①正反应的活化能—逆反应的活化能，逆反应的活化能为，故答案为：211.6；
②i．分析图甲，温度越高增大，说明正反应为放热反应，小于0，a点对应的温度比b点的低，a点的小于b点的，a点的高于平衡时的，有正向移动的趋势，所以a点的大于，故答案为：小于；小于；大于；
ii．根据三段式分析： ，
，和的平衡分压相同，即，平衡时，，计算可得。、、、、的物质的量分别为、、、、，总物质的量为，求出各自的物质的量分数，可求得，故答案为：0.21；
iii．对反应体系无限加压，压强增大至之后，的平衡转化率不再增大的可能原因是压强增大至之后，、均变为非气态物质，反应Ⅱ变为反应前后气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，不再增大，故答案为：压强增大至之后，、均变为非气态物质，反应Ⅱ变为反应前后气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，不再增大；
（2）
①由催化过程分析可得，和在中间产物中始终按照1：1的关系存在，配平可得，故答案为：；
②与反应物一同参与反应，最后又生成的为催化剂，则标号1为催化剂，故答案为：1。
18．
（1），且反应可逆符号右侧气体物质的量比左侧多，△S>0，故反应在高温下自发
（2） 或 68.2%
（3） BC
【解析】
（1）
将反应Ⅰ的二倍加上反应Ⅱ，再加反应Ⅲ的2倍得到反应Ⅳ． ，且反应可逆符号右侧气体物质的量比左侧多，△S>0，故反应在高温下自发；故答案为：，且反应可逆符号右侧气体物质的量比左侧多，△S>0，故反应在高温下自发。
（2）
利用氢气与二氧化碳催化反应合成乙烯，是实现低碳转型的一条途径。在0.1MPa、120℃条件下，以的投料比充入体积固定的密闭容器中，发生反应：，平衡时水蒸气的物质的量百分数为50.0%。请回答：
①反应的平衡常数表达式为或；故答案为：或。
②以的投料比充入体积固定的密闭容器中，假设分解加入4ml氢气和1ml二氧化碳，达到平衡时，建立三段式，，解得x= ，的转化率为；故答案为：68.2%。
（3）
①根据总反应和第二步反应得到第一步反应为；故答案为：。
②A．反应Ⅰ是快速放热，反应Ⅱ是慢速吸热，说明反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ，且，故A错误；B．增大氨碳比有利于提高尿素产率，过量氨气与反应Ⅱ生成的水反应，促进平衡正移，会生成更多的尿素，故B正确；C．实际生产中若选择曲线a，氨碳比在4.0时二氧化碳转化率已经很大，再提高氨碳比，虽然二氧化碳转化率增大，但氨气经济价值比二氧化碳经济价值大，因此增大氨碳比不划算，因此氨碳比应控制在4.0左右，故C正确；D．根据总反应增加水碳比，可以理解为二氧化碳量不变，水的量增大，平衡逆向移动，二氧化碳转化率减小，因此根据图像得到曲线a的水碳比小于曲线b，减小水碳比，水蒸气量减少，有利于平衡正向移动，利于尿素生成，故D错误；综上所述，答案为：BC。
③如果某催化剂可以同等程度地加速反应Ⅰ和Ⅱ，反应速率加快，生成氨基甲酸铵达到最高值时间缩短，短时间放出的热量大，使得温度较高，平衡正向移动，因此生成氨基甲酸铵的量比原来增加，因此加入该催化剂后从0h到t1时的氨基甲酸铵物质的量变化曲线 ；故答案为： 。
19．
（1）-90.8
（2） 吸收 原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率 N2在催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率 BD
（3） > 0.05
（4）2NH+2e-=2 NH3+H2↑或2NH3+2e-=H2↑+2NH
【解析】
（1）
根据表中键能数据，可得∆H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=946.0 kJ·ml-1+436.0 kJ·ml-1-390.8 kJ·ml-16=-90.8 kJ/ml。
（2）
i.根据模拟示意图可知，图②到图③的过程表示的是化学键断裂的过程，化学键断裂需要吸收热量，所以该过程表示的是吸热过程。
ii.原料中N2相对H2易得，且合成氨反应是可逆反应，适度N2过量有利于提高H2的转化率，N2在催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率。
iii.A．合成氨反应是可逆的放热反应，根据勒夏特列平衡移动原理，升高温度并不能提高平衡转化率，但能加快化学反应速率和提高催化剂活性，故A错误；
B．由于NH3有较强的分子间作用力，可将其液化，不断将液氨移去，有利于化学平衡向正反应方向移动，故B正确；
C．当温度、体积一定时，在原料气中添加少量惰性气体，并不能改变N2和H2的浓度，并不利于提高平衡转化率，故C错误；
D．制备原料气过程中会产生其他气体杂质，为了防止催化剂中毒和安全事故发生，因此原料气须经过净化处理，故D正确；
答案BD。
（3）
i.合成氨反应是放热反应，温度越高，混合物中氨的物质的量分数越低，所以M点对应的温度小于N点对应的温度，温度越高，平衡常数越小，故KM>KN。
ii.由M点的坐标可知此时总压是50MPa，氨的物质的量分数是60。由投入氮气和氢气的物质的量比是1︰3，它们反应时N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，消耗的物质的量比也是1︰3，所以平衡时剩余的氮气和氢气的物质的量比也是1：3。则混合气体中剩余的40分子中，N2分子10，H2分子占30，则根据分压=总压×物质的量分数，可得P(N2)= 50MPa10=5 MPa，P(H2)= 50MPa=15 MPa ，P(NH3) ==30 MPa，则Kp= 。
（4）
用Pt电极对液氨进行电解，阴极发生还原反应，则移向阴极的阳离子NH或NH3分子得电子被还原成氢气，则阴电极反应式为2NH+2e-=2 NH3+H2↑或2NH3+2e-=H2↑+2NH。
一、单选题（15题）
1．在体积均为1.0L的恒容密闭容器甲、乙中，起始投料量如表，在不同温度下发生反应：CO2(g)+C(s)2CO(g)。CO的平衡浓度随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A．曲线Ⅰ对应的是甲容器
B．a、b两点所处状态的压强大小关系：9pa＞14pb
C．c点：CO的体积分数＞
D．900K时，若起始向容器乙中加入CO、CO2、C各1ml，则v(正)＞v(逆)
2．已知反应：2X(1)Y(1)，取等量X，分别在0℃和20℃下，测得其转化率随时间变化的关系曲线(α-t)如图所示。下列说法正确的是
A．曲线Ⅰ代表0℃下X的α-t曲线
B．反应进行到66min时，Y的物质的量为0.113ml
C．该反应ΔH＞0
D．加入催化剂，X的平衡转化率升高
3．某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(g)+nB(g)pC(g)的速率和平衡的影响图像如图，下列判断正确的是
A．由图1可知，T1
D．图4中，若m+n=p，则a曲线一定使用了催化剂
4．汽车尾气处理时存在反应：NO2(g)+CO(g) NO(g)+CO2(g)，该反应过程及能量变化如图所示：
下列说法正确的是
A．该反应过程可将有毒气体转变成无毒气体
B．使用催化剂可以有效减少反应放出的热量
C．升高温度，可以提高NO2的平衡转化率
D．无论是反应物还是生成物，转化为活化络合物都要吸收能量
5．下图表示反应在某段时间里的反应速率与反应过程的关系图，则C的百分含量最高的一段是
A．B．C．D．
6．通过反应Ⅰ：可将有机氯化工业的副产品转化为。在、反应物起始物质的量比条件下，不同温度时平衡转化率如题图所示。向反应体系中加入，能加快反应速率。
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
下列说法正确的是
A．反应Ⅰ的
B．升高温度和增大压强均能提高反应Ⅰ中的平衡转化率
C．保持其他条件不变，500℃时，使用，能使转化率从点的值升至点的值
D．在、500℃条件下，若起始，的转化率可能达到点的值
7．甲醇是重要的化工原料，具有广泛的开发和应用前景。在体积可变的密闭容器中投入0.5 ml CO和1 ml H2，不同条件下发生反应：CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图1所示；500 K时，该反应的平衡常数的对数lgK如图2中 Q点所示。下列说法正确的是
A．P总1
C．图2中M点能正确表示该反应平衡常数的对数(lgK)与温度的关系
D．若P总1=0.25 MPa，则Y点的平衡常数Kp=64 (MPa)−2
8．汽车尾气净化的主要原理为，一定温度下，在三个容积均为2.0L的恒容密闭容器中反应，起始物质的量与反应温度如表所示，反应过程中甲、丙容器中的物质的量随时间变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．该反应的正反应为吸热反应
B．达到平衡时，乙中的体积分数比甲中的大
C．时，若起始时向甲中充入和，则反应达到新平衡前
D．时，若起始时向丙中充入和，则达平衡时的转化率为
9．100℃时，，K=0.36。NO2和N2O4的消耗速率与浓度存在下列关系：，，其中、是与反应及温度有关的常数，其消耗速率与浓度的图像如图所示。下列有关说法正确的是
A．曲线X表示消耗速率与浓度的关系B．与都有单位，且单位不同
C．图中A点处于平衡状态D．若在温度下，，则＜100℃
10．一定温度下，容积为的密闭容器中发生反应： ，容器中部分物质的含量见表()：
下列说法正确的是
A．内，的平均化学反应速率为
B．该温度下，反应的化学平衡常数
C．达到化学平衡状态时，的转化率为
D．若升高温度，平衡逆向移动
11．工业上用CO生产甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H＜0。下列图像不正确的是
A．B．
C．D．
12．法是工业上消除氮氧化物的常用方法，反应如下：
主反应：
副反应：
相同条件下，在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应，下列说法错误的是
A．工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性
B．投料比一定时有利于提高平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强
C．图中M点处(对应温度为210℃)的转化率一定不是该温度下的平衡转化率
D．相同条件下选择高效催化剂，可以提高的平衡转化率
13．1，3-丁二烯和Br2以物质的量之比为1：1发生加成反应分两步：第一步Br+进攻1，3-丁二烯生成中间体C(溴正离子)；第二步Br-进攻中间体C完成1，2-加成或1，4-加成。反应过程中的能量变化如下图所示，下列说法正确的是
A．其它条件相同时，生成产物B的速率快于产物A的速率
B．升高温度，1，3-丁二烯的平衡转化率增大
C．该加成反应的反应热为Eb-Ea
D．该反应的速率主要取决于第一步反应的快慢
14．时，向一密闭容器中通入和，发生反应为：。测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度c的变化如图，下列叙述不正确的是
A．该反应的
B．曲线b代表
C．M点和N点所处状态下不一样
D．保持其他条件不变，、下反应达到平衡时，比M点对应的小
15．1，3−丁二烯与 HBr 发生加成反应分两步：第一步H+进攻 1,3−丁二烯生成碳正离子( )；第二步 Br－进攻碳正离子完成 1,2−加成或 1,4−加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在 0℃和 40℃时，1,2−加成产物与 1,4−加成产物的比例分别为 70:30 和 15:85。下列说法错误的是
A．两步反应都为放热反应
B．在一定条件下，可以选择合适的催化剂提升 1,4−加成产物的产率
C．相同条件下，第二步反应 1,2−加成的反应速率比1,4−加成的反应速率快
D．可以通过控制温度提升 1,4−加成产物的产率
二、原理综合题（4大题）
16．工业硅是我国有色金属行业的重要组成部分，其细分产品主要分为单晶硅、多晶硅、有机硅和合金硅，其下游应用已经渗透到国防军工、信息产业、新能源等相关行业中，在我国经济社会发展中具有特殊的地位，是新能源、新材料产业发展不可或缺的重要材料，展现了广阔的应用前景。
（1）已知反应a：2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H1=-221.0kJ•ml-1
反应b：Si(s)+O2(g)=SiO2(s) △H2=-911.0kJ•ml-1
①写出工业上用过量碳与SiO2(s)制备粗硅的热化学方程式：___，在___(填“高温”或“低温”)下利于该反应进行。
②粗硅中主要含有Si、焦炭、SiO2，工业上可以通过如图所示流程制取纯硅：
反应II的化学方程式为___。
（2）硅烧法制备多晶硅的核心反应是SiHCl3的歧化：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) △H=QkJ•ml-1，在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的关系如图所示。
已知：
①该反应的△H___(填“＞”或“＜”)0。
②反应速率v正=k正•x2SiHCl3，v逆=k逆•xSiH2Cl2•xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，M点的=___(填数值)。
③400K下，向一容积为2L的恒容容器中通入0.3mlSiH2Cl2和0.3mlSiCl4发生反应，达到平衡时SiHCl3的浓度为___ml•L-1。
（3）冷氢化技术是国内多晶硅技术开发的核心。在催化剂作用下，将SiCl4氢化为SiHCl3：起始反应物投料相同，不同温度下在某恒容密闭容器中，发生反应3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g) △H<0，反应相同时间后测得SiCl4的转化率与温度的关系如图所示。
①图中已达到平衡的点是___。
②B点的v逆___(填“大于”、“小于”或“等于”)D点的v正。
17．工业废气和机动车尾气排放的氮氧化物()是大气中细颗粒物()的主要前体物之一，还可产生光化学烟雾和硝酸型酸雨，严重危害人类生命健康和破坏生态环境。
回答下列问题：
（1）一种脱硝方法是利用臭氧将氧化为高价态氮氧化物，然后溶解在液相中。氧化反应如下：
Ⅰ.
Ⅱ．
①在298K，时，反应Ⅰ的活化能为，则其逆反应的活化能为___________。
②在2L密闭容器中充入和，在不同温度下，平衡时的物质的量分数随温度变化的曲线如图甲所示。
i．反应Ⅱ的___________0(填“大于”“小于”或“等于”，下同)，a点的正___________b点的正，a点的正___________逆。
ii．图甲中，T2℃时，若考虑，平衡后，和的平衡分压相同，则反应Ⅱ以物质的量分数表示的平衡常数Kx=___________(保留两位小数，不考虑反应Ⅰ的影响)。
iii． 对反应体系无限加压，得平衡时与压强的关系如图乙所示。压强增大至之后，的平衡转化率不再增大的原因是___________。
（2）一种固溶体催化剂选择性催化还原的原理如下。
①反应的化学方程式为___________。
②反应的催化剂为___________(填标号)。
18．氢气在实验室和工业上有着广泛的用途。请回答：
（1）氢气可以与煤在催化剂作用下制备乙炔，已知部分反应如下：
Ⅰ．
Ⅱ．
Ⅲ．
Ⅳ．
通过计算说明反应Ⅳ自发进行的条件_______。
（2）利用氢气与二氧化碳催化反应合成乙烯，是实现低碳转型的一条途径。在0．1MPa、120℃条件下，以的投料比充入体积固定的密闭容器中，发生反应：，平衡时水蒸气的物质的量百分数为50．0%。请回答：
①反应的平衡常数表达式为_______。
②达到平衡时，的转化率为_______。
（3）氢气可合成氨气，氨气与二氧化碳可以合成尿素，反应为： ，分为两步：
已知投料的组成为、和水蒸气(有助于分离尿素)，一定条件下，氨基甲酸铵()物质的量与时间的关系图(图甲，t1后物质的量不再改变)，以及不同氨碳比()与水碳比()投料时平衡转化率图像(图乙，a、b代表水碳比)：
回答下列问题：
①已知反应又可以分成两步：_______、，请写出第一步的化学方程式_______。
②下列叙述正确的是_______。
A．反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ，
B．增大氨碳比有利于提高尿素产率，原因之一是过量氨气与反应Ⅱ生成的水反应，促进平衡正移
C．实际生产中若选择曲线a，则氨碳比应控制在4.0左右
D．曲线a的水碳比大于曲线b，减小水碳比有利于尿素生成
③如果某催化剂可以同等程度地加速反应Ⅰ和Ⅱ，请在图甲中画出保持其他条件不变，加入该催化剂后从0h到t1时的氨基甲酸铵物质的量变化曲线_______。
19．氨是最重要的氮肥，也是产量最大的化工产品之一、合成氨工艺是人工固氮的重要途径。回答下列问题：
（1）已知气态分子中1ml化学键解离成气态原子所吸收的能量， 叫做该化学键的键能(kJ·ml-1)。一些键能数据如表：
反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H=_______kJ/ml
（2）化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了部分参加反应的分子在固体催化剂表面合成氨的反应过程，模拟示意图如图：
分别表示N2、H2、NH3
i.图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面，图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②到图③的过程_______能量(填“吸收”或“放出”)。
ii.N2的吸附分解反应速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。实际生产中，原料N2和H2物质的量之比为1︰2.8，分析说明N2过量的理由是_______和_______。
iii.关于合成氨工艺，下列说法正确的是_______。
A．控制温度(773K)远高于室温，是为了提高平衡转化率和加快化学反应速率。
B．基于NH3有较强的分子间作用力，可将其液化，不断将液氨移去，利于化学平衡向正反应方向移动。
C．当温度、体积一定时，在原料气中添加少量惰性气体，有利于提高平衡转化率。
D．原料气须经过净化处理，以防止催化剂中毒和安全事故发生。
（3）在体积相同的密闭容器中按物质的量比 1︰3 投入氮气和氢气，发生反应：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)分别在200℃、400℃、600℃条件下进行反应，平衡时NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线如图所示：
i.M点和N点的平衡常数大小关系是KM_______KN(填“>”、“<”或者“=”)。
ii.M点的平衡常数Kp=_______MPa-2(计算结果保留到小数点后两位。用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数。)
（4）已知液氨中存在：2NH3(l)⇌NH+NH。用Pt电极对液氨进行电解也可产生H2和N2.阴极的电极反应式是_______。
容器
n(CO2)/ml
n(C)/ml
n(CO)/ml
甲
0.1
0.3
0
乙
0
0
0.4
容器
温度/
起始物质的量/
甲
0.20
0.20
乙
0.30
0.30
丙
0.20
0.20
反应时间/
0
1.2
0.6
0
0
0.8
0.2
温度/K
323
343
400
平衡常数
0.01
0.02
1
反应步骤
反应方程式
Ⅰ
快速放热
Ⅱ
慢速吸热
化学键
键能E(kJ·ml-1)
946.0
436.0
390.8
参考答案
1．C
【详解】
A．固体物质不应平衡移动，乙投入0.4ml一氧化碳相当于投入0.2ml二氧化碳，所以乙相当于两个甲容器加压，无论平衡如何移动，乙中一氧化碳浓度一定大于甲，故图中曲线Ⅰ对应的是乙容器，A错误；
B．甲容器b处
乙容器a处
若a、b两点所处温度相同，压强比等于物质的量之比，pa：pb=（0.12+0.16）：（0.02+0.16）=14:9，即9pa=14pb，由于b点温度更高，故a、b两点所处状态的压强大小关系：9pa<14pb，B错误；
C．a点一氧化碳体积分数为；c点相当于减压，平衡正向移动，一氧化碳体积分数变大，故CO的体积分数＞，正确；
D．a点1100K时的K=，降温则一氧化碳浓度减小，K值减小，900K时K值小于0.213；若起始向容器乙中加入CO、CO2、C各1ml，则Q=，平衡逆向移动，v(正)
2．A
【详解】
A．据图可知，平衡前反应相同时间，曲线Ⅰ所示条件下转化率更小，即反应速率更慢，温度越低反应速率越小，所以曲线Ⅰ代表0℃下X的α-t曲线，A正确；
B．据图可知反应进行到66min时，X的转化率为0.113，但初始投料未知，所以无法计算此时Y的物质的量，B错误；
C．曲线Ⅱ所示温度更高，但平衡时X的转化率低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，C错误；
D．催化剂可以加快反应速率，但不能改变平衡转化率，D错误；
综上所述答案为A。
3．C
【详解】
A．根据“先拐先平数值大”，可知T1
C．图中点3的转化率小于同温下的平衡转化率，说明点3反应正向进行，反应速率：v正>v逆，选项C正确；
D．曲线a速率加快、平衡没移动，若m+n=p，曲线a可能使用了催化剂或加压，选项D错误；
答案选C。
4．D
【详解】
A．生成物NO仍然有毒，A错误；
B．使用催化剂不能改变反应放出的热量，B错误；
C． 由题图可知，该可逆反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO2的平衡转化率降低，C错误；
D．根据题图中反应物和生成物的能量都低于活化络合物(过渡状态)的能量，可知反应物或生成物转化为活化络合物均需要吸收能量，D正确；
答案选D。
5．A
【分析】
正反应速率大于逆反应速率速率时，平衡正向移动，导致C的百分含量增大，以此来解答。
【详解】
由图可知，开始时平衡正向移动，t1→t2达到平衡，且t2→t3平衡逆向移动时t3→t4达到平衡，t4→t5时平衡不移动，则C的百分含量最高的一段是t1→t2。
故选A。
6．D
【详解】
A．根据盖斯定律，由Ⅱ+Ⅲ2得，故A错误；
B．反应Ⅰ为气体体积减小的放热反应，升高温度平衡逆向移动， 的平衡转化率降低，故B错误；
C．使用作催化剂，只能加快反应速率，不能改变的平衡转化率，故C错误；
D．在、500℃条件下，若起始，增加了O2的相对含量，能提高HCl的转化率，的转化率可能达到点的值，故D正确；
答案选D。
7．D
【详解】
A．对于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，增大压强，平衡正向移动，甲醇的物质的量增大，由图像可知P总1>P总2，故A错误；
B．容器体积可变，达到平衡时，容器体积不变，由于气体的质量不变，则密度不变，可说明达到平衡状态，故B错误；
C．升高温度甲醇的物质的量减少，说明升高温度，平衡逆向移动，则升高温度，lgK减小，N点能正确表示该反应平衡常数的对数(lgK)与温度的关系，故C错误；
D．X、Y点在相同温度下，则平衡常数相同，X点甲醇的物质的量为0.25 ml，则
则K(Y)=K(X)==64(MPa)−2，故D正确；
故选D。
8．B
【详解】
A．由图可知，甲容器中反应先达到平衡，则温度T1℃大于T2℃，甲容器中二氧化碳的物质的量小于丙容器，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应为放热反应，故A错误；
B．乙容器和甲容器的反应温度相同，起始一氧化氮的物质的量乙容器大于甲容器，增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动，二氧化碳的体积分数增大，则达到平衡时，乙中二氧化碳的体积分数比甲中的大，故B正确；
C．由题给数据可建立如下三段式：
由三段式可知，温度为T1℃时，反应的平衡常数K==10，若起始时向甲中充入0.40ml一氧化氮、0.40ml一氧化碳、0.40ml氮气和0.40ml二氧化碳，此时浓度熵Qc==5＜K，平衡向正反应方向移动，则反应达到新平衡前正反应速率大于逆反应速率，故C错误；
D．由题给数据可建立如下三段式：
由三段式可知，温度为T1℃时，反应的平衡常数K==，则逆反应的化学平衡常数为； T2℃时，起始时向丙中充入0.10ml氮气和0.20ml二氧化碳，若假设达平衡时氮气的转化率为成立，由假设可建立如下三段式：
由三段式数据可得逆反应的化学平衡常数为=≠，则假设不成立，达平衡时氮气的转化率不等于，故D错误；
故选B。
9．B
【分析】
根据图象，曲线X随浓度的变化大于曲线X随浓度的变化，结合，分析判断曲线X、Y代表的物质，图中交点A表示消耗的速率v（ N2O4）=v（ NO2），结合平衡时速率的关系分析判断。
【详解】
A．根据图象，曲线X随浓度的变化大于曲线X随浓度的变化，因为，，所以曲线X表示NO2消耗速率与浓度的关系，故A错误；
B．根据，，浓度的单位为ml/L ，而反应速率的单位为ml/(L·s)，因此与都有单位，且单位不同，的单位是s-1，的单位为L /( ml·s)，故B正确；
C．交点A表示的消耗速率v（ N2O4）=v（ NO2），而达到平衡时NO2的消耗速率应该是N2O4消耗速率的2倍，v（ NO2）=2v（ N2O4），因此此时v逆＜v正，反应向正反应方向移动，故C错误；
D．100℃时，，K=0.36=，而平衡时，v（ NO2）=2v（ N2O4），因此=2，则==0.36；若在温度下，，则=2，平衡常数增大，反应需要正向移动，温度需要升高，即＞100℃，故D错误；
故选B。
10．B
【详解】
A．内，A的物质的量的变化量为1.2ml-0.8ml=0.4ml，根据化学方程式，可得D的物质的量为0.4ml，D的平均化学反应速率为，A项错误；
B．该温度下，反应的化学平衡常数，B项正确；
C．t1时，B参与反应的物质的量为0.4ml，剩余0.2ml，t2时，B的物质的量是0.2ml，故t1时反应已经达到平衡，故A的转化率=，C项错误；
D． ，升高温度反应正向进行，D项错误；
答案选B。
11．D
【详解】
A．升高温度，化学反应速率加快，v正、v逆都增大，由于该反应的正反应是放热反应，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，说明 v正＞v逆，A正确；
B．在其它条件不变时，增大，化学平衡正向移动，H2的平衡转化率增大，B正确；
C．在其它条件不变时，增大压强，物质的浓度增大，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短，先达到平衡。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，则增大压强，化学平衡正向移动，CH3OH的平衡含量会增大，C正确；
D．该反应的正反应是放热反应，在其它条件不变时，升高温度，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，导致CH3OH的平衡产率降低，不会出现先增大后减小现象，D错误；
故合理选项是D。
12．D
【详解】
A．从题干图中可知，催化剂乙在低温下具有很强的催化活性，从而可以节约能源，故工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性，A正确；
B．从图中分析可知，随着温度升高化学平衡逆向移动，即该主反应是一个正反应为放热反应，且正向为气体体积增大的方向，根据勒夏特列原理可知，投料比一定时有利于提高平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强，B正确；
C．甲催化剂随温度升高NO转化率增大是因为随温度升高催化剂的活性增大，高于210℃再升温，NO转化率降低是催化剂活性减低（或副反应增多），在催化剂甲作用下，图中M点处（对应温度为210℃）NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率，C正确；
D．根据勒夏特列原理可知，催化剂只能改变反应速率而不影响化学平衡，故相同条件下选择高效催化剂，不能提高的平衡转化率，D错误；
故答案为：D。
13．D
【详解】
A．据图可知中间体C生成B的活化能更高，反应速率应更慢，A错误；
B．据图可知生成1，3-丁二烯的反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡转化率减小，B错误；
C．Ea是第二步反应中1，2-加成反应的活化能，Eb是第二步反应中1，4-加成反应的活化能，Eb-Ea是只是两种活化能的差值，图中数据不能计算该加成反应的反应热，C错误；
D．据图可知第一步反应的活化能更大，反应速率更慢，整体反应速率取决于慢反应，D正确；
综上所述答案为D。
14．C
【详解】
A．由图可知，温度越高，氢气的浓度越大，平衡左移，则该反应为放热反应，即，故A正确；
B．温度降低，有利于反应正向进行，水和乙烯的浓度增加，而由方程式可知，水的系数比乙烯的大，故b代表水，c代表乙烯，故B正确；
C．M和N点在相同温度下，M代表此时氢气的浓度，N代表此时乙烯的浓度，M和N所处的平衡状态不变，则相等，故C错误；
D．加压有利于反应向正反应方向进行，在、的条件下，会消耗更多的氢气，故氢气的浓度比M点对应的小，故D正确；
答案选C。
15．A
【详解】
A．根据图中信息得到反应第一步是反应物总能量低于生成物总能量，因此第一步反应为吸热反应，故A错误；
B．在一定条件下，可以选择合适的催化剂提高1，4−加成，而降低1，2−加成，从而提升 1，4−加成产物的产率，故B正确；
C．相同条件下，根据图中信息第二步反应 1，2−加成的反应的活化能比1，4−加成的反应的活化能低，因此第二步反应 1，2−加成的反应速率比1，4−加成的反应速率快，故C正确；
D．根据已知在 0℃和 40℃时，1，2−加成产物与 1，4−加成产物的比例分别为 70:30 和 15:85，因此可以通过控制温度提升 1，4−加成产物的产率，故D正确。
综上所述，答案为A。
16．
（1） SiO2(s)+2C(s)=2CO(g)+Si(s) △H=+690kJ•ml-1 高温 SiHCl3+H2Si+3HCl
（2） ＞ 0.64 0.1
（3） D 小于
【解析】
（1）
①利用盖斯定律：反应a—反应b，可得；该反应是吸热反应，高温下利于该反应进行；
②粗硅中主要含有Si、焦炭、SiO2，工业上可以通过图示流程制取纯硅，反应II用氢气在环境下还原SiHCl3，化学方程式为SiHCl3+H2Si+3HCl。
（2）
①从图表中分析可知，随着温度的升高平衡常数增大，即平衡朝正向移动，说明正向吸热，故该反应的△H>0；
②根据达到平衡时，反应的正逆速率相等，可知，M点的。
③400K下，平衡常数K=1，向一容积为2L的恒容容器中通入0.3mlSiH2Cl2和0.3mlSiCl4发生反应，设达到平衡时SiH2Cl2反应了x，则有：
达到平衡时有，解得x=0.1(ml)，SiHCl3的浓度为。
（3）
①该反应的△H<0，随着温度升高平衡逆向移动，SiCl4的转化率下降，图中随着温度升高，曲线前半段SiCl4的转化率升高是由于反应物浓度较大反应正向进行的影响大于温度的影响，D点时SiCl4的转化率达到最大值，此时浓度与温度的影响相当，达到平衡状态；
②B点的温度低于D点的温度，温度高的反应速率更快，故B点的v逆小于D点的v正。
17．
（1） 211.6 小于 小于 大于 0.21 压强增大至之后，、均变为非气态物质，反应Ⅱ变为反应前后气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，不再增大
（2） 1
【解析】
（1）
①正反应的活化能—逆反应的活化能，逆反应的活化能为，故答案为：211.6；
②i．分析图甲，温度越高增大，说明正反应为放热反应，小于0，a点对应的温度比b点的低，a点的小于b点的，a点的高于平衡时的，有正向移动的趋势，所以a点的大于，故答案为：小于；小于；大于；
ii．根据三段式分析： ，
，和的平衡分压相同，即，平衡时，，计算可得。、、、、的物质的量分别为、、、、，总物质的量为，求出各自的物质的量分数，可求得，故答案为：0.21；
iii．对反应体系无限加压，压强增大至之后，的平衡转化率不再增大的可能原因是压强增大至之后，、均变为非气态物质，反应Ⅱ变为反应前后气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，不再增大，故答案为：压强增大至之后，、均变为非气态物质，反应Ⅱ变为反应前后气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，不再增大；
（2）
①由催化过程分析可得，和在中间产物中始终按照1：1的关系存在，配平可得，故答案为：；
②与反应物一同参与反应，最后又生成的为催化剂，则标号1为催化剂，故答案为：1。
18．
（1），且反应可逆符号右侧气体物质的量比左侧多，△S>0，故反应在高温下自发
（2） 或 68.2%
（3） BC
【解析】
（1）
将反应Ⅰ的二倍加上反应Ⅱ，再加反应Ⅲ的2倍得到反应Ⅳ． ，且反应可逆符号右侧气体物质的量比左侧多，△S>0，故反应在高温下自发；故答案为：，且反应可逆符号右侧气体物质的量比左侧多，△S>0，故反应在高温下自发。
（2）
利用氢气与二氧化碳催化反应合成乙烯，是实现低碳转型的一条途径。在0.1MPa、120℃条件下，以的投料比充入体积固定的密闭容器中，发生反应：，平衡时水蒸气的物质的量百分数为50.0%。请回答：
①反应的平衡常数表达式为或；故答案为：或。
②以的投料比充入体积固定的密闭容器中，假设分解加入4ml氢气和1ml二氧化碳，达到平衡时，建立三段式，，解得x= ，的转化率为；故答案为：68.2%。
（3）
①根据总反应和第二步反应得到第一步反应为；故答案为：。
②A．反应Ⅰ是快速放热，反应Ⅱ是慢速吸热，说明反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ，且，故A错误；B．增大氨碳比有利于提高尿素产率，过量氨气与反应Ⅱ生成的水反应，促进平衡正移，会生成更多的尿素，故B正确；C．实际生产中若选择曲线a，氨碳比在4.0时二氧化碳转化率已经很大，再提高氨碳比，虽然二氧化碳转化率增大，但氨气经济价值比二氧化碳经济价值大，因此增大氨碳比不划算，因此氨碳比应控制在4.0左右，故C正确；D．根据总反应增加水碳比，可以理解为二氧化碳量不变，水的量增大，平衡逆向移动，二氧化碳转化率减小，因此根据图像得到曲线a的水碳比小于曲线b，减小水碳比，水蒸气量减少，有利于平衡正向移动，利于尿素生成，故D错误；综上所述，答案为：BC。
③如果某催化剂可以同等程度地加速反应Ⅰ和Ⅱ，反应速率加快，生成氨基甲酸铵达到最高值时间缩短，短时间放出的热量大，使得温度较高，平衡正向移动，因此生成氨基甲酸铵的量比原来增加，因此加入该催化剂后从0h到t1时的氨基甲酸铵物质的量变化曲线 ；故答案为： 。
19．
（1）-90.8
（2） 吸收 原料气中N2相对易得，适度过量有利于提高H2的转化率 N2在催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率 BD
（3） > 0.05
（4）2NH+2e-=2 NH3+H2↑或2NH3+2e-=H2↑+2NH
【解析】
（1）
根据表中键能数据，可得∆H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=946.0 kJ·ml-1+436.0 kJ·ml-1-390.8 kJ·ml-16=-90.8 kJ/ml。
（2）
i.根据模拟示意图可知，图②到图③的过程表示的是化学键断裂的过程，化学键断裂需要吸收热量，所以该过程表示的是吸热过程。
ii.原料中N2相对H2易得，且合成氨反应是可逆反应，适度N2过量有利于提高H2的转化率，N2在催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率。
iii.A．合成氨反应是可逆的放热反应，根据勒夏特列平衡移动原理，升高温度并不能提高平衡转化率，但能加快化学反应速率和提高催化剂活性，故A错误；
B．由于NH3有较强的分子间作用力，可将其液化，不断将液氨移去，有利于化学平衡向正反应方向移动，故B正确；
C．当温度、体积一定时，在原料气中添加少量惰性气体，并不能改变N2和H2的浓度，并不利于提高平衡转化率，故C错误；
D．制备原料气过程中会产生其他气体杂质，为了防止催化剂中毒和安全事故发生，因此原料气须经过净化处理，故D正确；
答案BD。
（3）
i.合成氨反应是放热反应，温度越高，混合物中氨的物质的量分数越低，所以M点对应的温度小于N点对应的温度，温度越高，平衡常数越小，故KM>KN。
ii.由M点的坐标可知此时总压是50MPa，氨的物质的量分数是60。由投入氮气和氢气的物质的量比是1︰3，它们反应时N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，消耗的物质的量比也是1︰3，所以平衡时剩余的氮气和氢气的物质的量比也是1：3。则混合气体中剩余的40分子中，N2分子10，H2分子占30，则根据分压=总压×物质的量分数，可得P(N2)= 50MPa10=5 MPa，P(H2)= 50MPa=15 MPa ，P(NH3) ==30 MPa，则Kp= 。
（4）
用Pt电极对液氨进行电解，阴极发生还原反应，则移向阴极的阳离子NH或NH3分子得电子被还原成氢气，则阴电极反应式为2NH+2e-=2 NH3+H2↑或2NH3+2e-=H2↑+2NH。
相关试卷
备考2024届高考化学一轮复习强化训练第七章化学反应速率和化学平衡第5讲化学反应速率与化学平衡的图像专项训练_多反应平衡体系： 这是一份备考2024届高考化学一轮复习强化训练第七章化学反应速率和化学平衡第5讲化学反应速率与化学平衡的图像专项训练_多反应平衡体系，共8页。试卷主要包含了3 kJ·ml－1，1 等内容，欢迎下载使用。
2023-2024届高三化学高考备考一轮复习化学平衡计算专项训练： 这是一份2023-2024届高三化学高考备考一轮复习化学平衡计算专项训练，共24页。试卷主要包含了单选题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三化学高考备考一轮复习训练--化学反应速率与化学平衡： 这是一份2024届高三化学高考备考一轮复习训练--化学反应速率与化学平衡，共25页。试卷主要包含了单选题，实验题等内容，欢迎下载使用。
