第26講化學平衡常數及轉化率反應方向及調控（模擬精練+真題演練）完卷時間：50分鐘一、選擇題（每小題只有一個正確選項，共12×5分）1．（2023·江蘇南京·統考二模）反應

可實現的資源化，下列說法正確的是A．上述反應在任何溫度下均可自發進行B．上述反應每消耗1mol同時形成7molσ鍵C．上述反應平衡常數D．催化劑可以降低上述反應的焓變，提高化學反應速率2．（2023·江西宜春·江西省宜豐中學校考模擬預測）化學熱泵技術作為一種高效環保的節能新技術一直以來廣受關注，氨基甲酸銨可應用于化學熱泵循環。將一定量純凈的氨基甲酸銨(NH2COONH4)粉末置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：。實驗測得不同溫度下的平衡數據列于下表：溫度(℃)15.020.025.030.035.0平衡總壓強()5.78.312.017.124.0平衡氣體總濃度()2.43.44.86.89.4下列說法正確的是A．該反應的，該反應在較低溫度下能自發進行B．25℃時平衡常數的值C．當密閉容器中二氧化碳的體積分數不變時說明該反應達到化學平衡狀態D．再加入少量平衡正向移動3．（2023·江蘇鎮江·江蘇省鎮江第一中學校考一模）恒壓條件下，密閉容器中將CO2、H2按照體積比為1：3合成CH3OH，其中涉及的主要反應：Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49kJ·moI-1Ⅱ．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=41kJ·moI-1在不同催化劑作用下發生反應Ⅰ和反應Ⅱ，在相同的時間段內的選擇性和產率隨溫度的變化如圖已知：CH3OH的選擇性=下列說法正確的是A．保持恒溫恒壓下充入氮氣，不影響CO的產率B．合成甲醇的適宜工業條件是約230°C，催化劑選擇CZ(Zr-1)TC．使用CZ(Zr-l)T，230°C以上，升高溫度甲醇的產率降低，原因是催化劑的活性降低D．使用CZT，230°C以上，升高溫度甲醇的產率降低，是因為反應Ⅰ平衡逆向移動4．（2023·江蘇鹽城·統考三模）焦爐煤氣(主要成分：CH4、CO2、H2、CO)在炭催化下，使CH4與CO2重整生成H2和CO。其主要反應為反應I：

反應II：

反應III：

反應IV：

在1×105Pa、將焦爐煤氣以一定流速通過裝有炭催化劑的反應管，CH4、CO、H2的相對體積和CO2的轉化率隨溫度變化的曲線如圖所示。

相對體積、相對體積下列說法不正確的是A．溫度低于900℃，反應I基本不發生B．850℃～900℃時，主要發生反應ⅣC．增大焦爐煤氣流速一定能提高CO的相對體積D．工業生產上需要研發低溫下CH4轉化率高的催化劑5．（2023·河北張家口·統考二模）我國在H2和CO合成的研究中取得重大突破。向某密閉容器中，按物質的量為2：1的比例充入H2和CO，發生反應：。測得不同壓強下的平衡體積分數隨溫度變化關系如圖所示，下列說法錯誤的是A．B．該反應的焓變ΔH>0C．N點時對應該反應的D．M、N兩點使用不同催化劑時，正反應速率可能相等6．（2023·福建三明·統考模擬預測）℃時，向1L密閉容器中充入10mol和3mol，發生反應：

部分物質的物質的量n(X)隨時間變化曲線如圖中實線所示。下列說法錯誤的是

A．曲線a代表B．若，則0～3min內C．平衡時，的轉化率D．若，則虛線b可表示在℃時的變化7．（2023·江蘇·模擬預測）在一定溫度下，已知有三個體積均為1.0L的恒容密閉容器中均發生如下反應：。容器編號溫度(℃)起始物質的量(mol)平衡物質的量(mol)I3870.200.0800.080Ⅱ3870.40Ⅲ2070.200.0900.090則下列有關說法正確的是A．該反應的逆反應為放熱反應B．達到平衡時，容器I中的壓強與容器Ⅲ中的壓強相同C．達到平衡時，容器Ⅱ中的轉化率比容器I中的大些D．若維持某他條件不變，起始時向容器I中充入的為0.30mol、為0.30mol和(g)為0.10mol，則反應將向正反應方向進行8．（2023·遼寧大連·統考二模）在恒溫恒容密閉容器中投入和在一定條件下充分反應，該反應是工業制硫酸的反應之一、和的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是A．達到平衡時，的平均反應速率為B．10分鐘時反應達到平衡，且此時的平衡轉化率為50%C．容器內氣體原子總數不再發生變化，能判斷該反應達到平衡狀態D．在實際工業生產中，上述反應的反應條件是合適催化劑，加熱，不需要加壓9．（2023·廣東·校聯考模擬預測）某溫度下，向VL恒容密閉容器中通入4molX(g)，發生反應：①2X(g)=Y(g)+4Z(g)，②。反應體系中X、Y、Z的物質的量隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法錯誤的是A．25min時，氣體X反應完全B．0~10min內，氣體X的平均反應速率為C．25min時，向該體系中僅通入1mol后，反應②的平衡不發生移動(保持其他條件不變)D．該溫度下，反應②的平衡常數L?mol10．（2023·廣東深圳·深圳市高級中學校考模擬預測）氨催化氧化是硝酸工業的基礎。工業上以氨氣和氧氣為原料，利用“氨催化氧化法”生產NO，在Pt-Rh合金催化劑作用下，發生主反應Ⅰ和副反應Ⅱ：Ⅰ．4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)Ⅱ．4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g)現將1molNH3、2molO2充入1L恒容密閉容器中，在上述催化劑作用下，反應相同時間內，生成物的物質的量隨溫度變化曲線如圖所示：

已知：有效轉化率=×100%下列說法不正確的是A．該催化劑在低溫時對反應Ⅱ的選擇性更好B．520℃時，NH3的有效轉化率約為66.7%C．工業上氨催化氧化生成NO時，最佳溫度應控制在840℃左右D．高于400℃，n(N2)隨溫度升高而下降可能是反應Ⅱ的平衡逆向移動導致11．（2023·重慶九龍坡·重慶市育才中學校考模擬預測）一定溫度下，在2L的密閉容器發生反應：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H<0.起始投入3molCO，改變進氣比，測得相應的CO的平衡轉化率如圖所示(圖中各點對應的溫度可能相同，也可能不同)。下列說法不正確的是

A．Kc=1B．若E點溫度下，5分鐘達到平衡，則該過程的平均反應速率v(H2O)=0.12mol?L-1?min-1C．D．平衡從圖中B點移動到A點，需降低溫度12．（2023·湖南·校聯考模擬預測）在一定條件下，向密閉容器中充入和，發生反應。測得相同時間內，A的轉化率隨溫度的變化如圖1所示(虛線表示A的平衡轉化率隨溫度的變化)；速率常數的對數與溫度的倒數之間的關系如圖2所示。

已知：①對于反應，，x為物質的量分數。②已知該反應的速率方程，，、是速率常數。下列說法錯誤的是A．由上圖判斷，該反應的 B．曲線ac代表，bd代表C．時，該反應的平衡常數 D．升高溫度時，減小二、主觀題（共3小題，共40分）13．（14分）（2023·廣西南寧·南寧二中校考模擬預測）一定條件下，乙酸水蒸氣重整制氫包括的反應如下：主反應為：I.CH3COOH(g)?2CO(g)+2H2(g)△H1=+213.7kJ·mol-1

K1II.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H2=-40.1kJ·mol-1K2副反應為：III.CH3COOH(g)?CH4(g)+CO2(g)△H3=-33.5kJ·mol-1K3回答下列問題：.(1)反應CH3COOH(g)+2H2O(g)?2CO2(g)+4H2(g)的△H=kJ·mol-1；該反應能自發進行的條件是(填“高溫”、“低溫”或“任意溫度”)。(2)在T°C的固定體積容器中投入一定量H2O(g)和CH3COOH(g)，關于反應I、II，III的敘述正確的是(填選項標號)。A．反應I的正反應活化能Ea(正)>213.7kJ·mol-1B．若升高體系溫度，△H2和K2均減小C．容器內混合氣體總壓強不變時，各反應均已達到平衡狀態(3)乙酸重整時，水碳比[n(H2O)/n(CH3COOH)]對H2、CO、CO2平衡產率Y的影響如圖1所示(不考慮副反應)：①圖1中c代表的物質是(填化學式)。當投料的水碳比[n(H2O)/n(CH3COOH)]增大時，H2O的平衡轉化率將(填“增大”或“減小”)。②水碳比為5∶1時，溫度對平衡時反應產物中各氣體含量的影響如圖2所示。600°C后，隨溫度的升高，體系中H2的含量開始減小的原因是。③在T°C的恒壓容器中若只發生反應I：CH3COOH(g)?2CO(g)+2H2(g)，總壓為pPa，CH3COOH的平衡轉化率為a，則T°C時該反應的平衡常數Kp=(Pa3)(列出含a、p的計算式，不必化簡，Kp為以氣體分壓表示的平衡常數，氣體分壓=總壓×物質的量分數)。14．（12分）（2023·河北·校聯考三模）轉化為高附加值的產品是應對氣候變化和能源高速消耗的有效措施，我國科學家研究加氫制備甲醇方面取得一定進展。在一定溫度和壓強下，加氫制備甲醇的過程中主要發生如下三個反應，反應I、II、III對應的平衡常數分別為、和。I．II．III．回答下列問題：(1)；、和三者之間的關系為。(2)為提高甲醇的平衡產率，可通過(填“升高”或“降低”)溫度，(填“增大”或“減小”)壓強來實現。(3)在兩種不同的條件下，的平衡轉化率和的選擇性如下表所示。條件(填“1”或“2”)中甲醇的產率更高。條件的平衡轉化率/%的選擇性/%12768221.397.7(4)T℃時，將的混合氣體充入壓強為的恒壓密閉容器中，在催化劑的作用下發生如下兩個反應：①②反應達到平衡狀態時，和的分壓相等，甲醇的選擇性是CO的2倍，則的平衡轉化率為，反應②的(列出計算式即可，分壓=總壓×物質的量分數)。15．（14分）（2023·山東濟南·統考三模）二氧化碳捕集利用與封存、甲烷重整是實現“雙碳”目標的重要途徑。回答下列問題：Ⅰ．化學家通過理論計算與研究，提出含氧空位的氧化銅對加氫選擇合成甲醇具有高活性，后續實驗研究證實了該理論預測。加氫選擇合成甲醇的主要反應如下：①

②

③

298K時，測得鍵能數據如下表所示。化學鍵C=O()C-OC-HO-HH-H鍵能803326414464436(1)有利于反應①自發進行的條件是(填“高溫”或“低溫”)；，有利于提高甲醇產率的措施有(至少回答2條)。(2)將與按物質的量之比為3：1投入15MPa、220℃的密閉容器中進行上述反應①，不能說明反應一定達到平衡狀態的是___________。A．容器體積不再發生改變B．C．混合氣體的平均相對分子質量不再改變D．某時刻測得與的物質的量之比為3：1Ⅱ．甲烷重整工藝主要包括甲烷二氧化碳重整制氫、甲烷三重整制氫等。(3)甲烷三重整制氫的主要反應為④

。若將與CO按物質的量之比3：1加入反應裝置，在不同條件下達到平衡時甲烷的物質的量分數為，在條件下與p的關系、在條件下與t的關系如圖a所示。當CO的平衡轉化率為時，反應條件可能是；210℃條件下，反應④的壓強平衡常數(保留三位有效數字)。甲烷三重整制氫工業一般將反應溫度設置為750～920℃，將反應壓力設置為2～3MPa，并向轉化爐內通入空氣或氧氣，通入空氣或氧氣的目的是。1．（2022·天津·統考高考真題）向恒溫恒容密閉容器中通入2mol和1mol，反應：達到平衡后，再通入一定量，達到新的平衡時，下列有關判斷不正確的是A．的平衡轉化率增大 B．的平衡濃度增大C．反應平衡常數不變 D．正向反應速率增大2．（2022·遼寧·統考高考真題）某溫度下，在恒容密閉容器中發生反應，有關數據如下：時間段/產物Z的平均生成速率/0～20.200～40.150～60.10下列說法錯誤的是A．時，Z的濃度大于B．時，加入，此時C．時，Y的體積分數約為33.3%D．時，X的物質的量為3．（2022·海南·統考高考真題）某溫度下，反應CH2=CH2(g)+H2O(g)CH3CH2OH(g)在密閉容器中達到平衡，下列說法正確的是A．增大壓強，，平衡常數增大B．加入催化劑，平衡時的濃度增大C．恒容下，充入一定量的，平衡向正反應方向移動D．恒容下，充入一定量的，的平衡轉化率增大4．（2021·江蘇·高考真題）N2是合成氨工業的重要原料，NH3不僅