2025年高考化学二轮复习选择题热点练10.多平衡体系图像及分析.docxVIP

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10.多平衡体系图像及分析

(分值:21分)

(选择题每小题3分)

1.(2024·浙江温州一模)已知HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应:

Ⅰ.HCOOHCO+H2OK1

Ⅱ.HCOOHCO2+H2K2

T温度下,在密封石英管内完全充满1.0mol·L-1HCOOH水溶液,使HCOOH分解,分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。下列有关说法不正确的是()

A.混合体系达平衡后:c(CO2)·c(H2)c(CO)

B.活化能:反应Ⅰ反应Ⅱ

C.c(CO)浓度变小的原因是CO2的生成导致反应Ⅰ平衡逆向移动

D.c(HCOOH)可降为0

答案:D

解析:根据图像可知混合体系达平衡后,c(CO2)·c(H2)c(CO),A正确;根据图像可知,CO浓度达到最大值时表明反应Ⅰ达平衡,此时CO2浓度未达最大值,即反应Ⅱ尚未达平衡状态,说明反应Ⅰ的反应速率大于反应Ⅱ,即活化能:反应Ⅰ反应Ⅱ,B正确;根据图中CO2和CO浓度变化,即反应Ⅰ和Ⅱ可知,c(CO)浓度变小的原因是CO2的生成导致反应Ⅰ平衡逆向移动,C正确;过程Ⅰ和Ⅱ均为可逆过程,则c(HCOOH)不可能降为0,D错误。

2.(2024·江苏泰州一模调研)二甲醚和水蒸气制氢气可作为燃料电池的氢能源,发生的主要反应如下:

反应ⅠCH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g)ΔH10

反应ⅡCH3OH+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH20

反应ⅢCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH30

在恒压下,将一定比例的二甲醚和水蒸气混合后,以一定流速通过装有催化剂的反应器,反应相同时间测得的CH3OCH3实际转化率、CO2实际选择性与CO2平衡选择性随温度的变化如图所示。CO2的选择性=n生成(

A.曲线a表示CH3OCH3实际转化率随温度的变化

B.200℃时,反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ的速率

C.适当增加n起始(H

D.一定温度下,若增大压强,CO的平衡产量不变

答案:D

解析:根据常理可知,CO2实际选择性与CO2平衡选择性随温度的变化的走势应该相同,故可知曲线b为CO2实际选择性,则曲线a为CH3OCH3实际转化率。根据上述分析可知曲线a为CH3OCH3实际转化率,A正确;在200℃时,CO2实际选择性大于其平衡选择性,可知此温度下,反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ,B正确;适当增加n起始(H2O)n起始(CH3OCH3)的量,会促进CH3OCH3的转化,还能使反应Ⅱ正向进行,反应Ⅲ逆向进行

3.(2024·黑龙江大庆实验中学模拟)某温度下,向VL恒容密闭容器中通入4molX(g),发生反应:①2X(g)Y(g)+4Z(g),②2Z(g)M(g)。反应体系中X、Y、Z的物质的量随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是()

A.25min时,生成了3.2molM

B.0~10min内,气体X的平均反应速率为0.32Vmol·L-1

C.该温度下,反应②的平衡常数K=2V

D.25min时保持其他条件不变,再向体系中通入1molY(g)后,反应②的平衡不移动

答案:C

解析:反应①不是可逆反应,由图可知,25min时n(X)=0mol,即25min时,4mol气体X反应完全,生成8molZ,据图知此时剩下1.6molZ,因此反应②消耗Δn(Z)=(8-1.6)mol=6.4mol,则生成了12×Δn(Z)=3.2molM,A正确;由图可知,0~10min内v(Y)=ΔnVΔt=1.6molVL×10min=0.16Vmol·L-1·min-1,反应为2X(g)Y(g)+4Z(g),则v(X)=2v(Y)=0.32Vmol·L-1·min-1,B正确;反应达到平衡时n(Y)=2mol,n(Z)=1.6mol,则Δn(Z)=2mol×4-1.6mol=6.4mol,反应②为2Z(g)M(g),所以n(M)=12×Δn(Z)=3.2mol,反应②的平衡常数K=c(M)c2(Z)=3.2V(1.6V)2

4.(2024·江苏盐城一模)CH3OH可作大型船舶的绿色燃料。工业上用CO2制备CH3OH的原理如下:

反应1:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ·mol-1

反应2:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1

分别在3MPa、5MPa下,将n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的混合气体置于密闭容器中,若仅考虑上述反应,不同温度下反应体系达到平衡时,CO2转化率(α)、产物选择性(S)的变化如图所示。

已