2025版高三化学二轮专项复习 题型突破练十四.doc

题型突破练十四多平衡体系图像的分析应用

1.(2024·江苏南通统考一模)CO2-CH4催化重整可获得合成气(CO、H2)。重整过程中主要反应的热化学方程式为

反应①CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝＋247kJ·mol－1

反应②CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41kJ·mol－1

反应③CH4(g)===C(s)＋2H2(g)ΔH＝＋75kJ·mol－1

反应④2CO(g)===CO2(g)＋C(s)ΔH＝－172kJ·mol－1

研究发现在密闭容器中p＝101kPa下，n始(CO2)＝n始(CH4)＝0.5mol，平衡时各含碳物种的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()

A．图中a表示CH4

B．C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH＝－131kJ·mol－1

C．其他条件不变，在500～1000℃范围，随着温度的升高，平衡时n(H2O)不断增大

D．当n始(CO2)＋n始(CH4)＝1mol，其他条件不变时，提高eq\f(n始（CO2）,n始（CH4）)的值，能减少平衡时积碳量

答案D

解析A．根据图可知，温度升高，a的物质的量增大，根据反应①和③可知，温度升高，平衡正向移动，CH4减小，所以a一定不是CH4，A错误；B.通过反应②＋④得到CO(g)＋H2(g)===C(s)＋H2O(g)，所以C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)的ΔH＝＋131kJ·mol－1，B错误；C.根据C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)反应为吸热反应，其他条件不变，在500～1000℃范围，随着温度的升高，平衡正向移动，n(H2O)不断减小，C错误；D.当n始(CO2)＋n始(CH4)＝1mol，其他条件不变时，提高eq\f(n始（CO2）,n始（CH4）)的值，二氧化碳物质的量增大，甲烷物质的量减小，平衡③④逆向移动，消耗C，能减少平衡时积碳量，D正确；故选D。

2．(2024·江苏南京校联考一模)在催化剂作用下，CO2氧化C2H6可获得C2H4。其主要化学反应为：

反应Ⅰ.C2H6(g)＋CO2(g)?C2H4(g)＋H2O(g)＋CO(g)ΔH1＝＋177kJ·mol－1

反应Ⅱ.C2H6(g)＋2CO2(g)?4CO(g)＋3H2(g)ΔH2＝＋430kJ·mol－1

压强分别为p1、p2时，将2molC2H6和3molCO2的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中乙烷的平衡转化率、乙烯的选择性(C2H4的选择性＝eq\f(n生成（C2H4）,n总转化（C2H6）)×100%)如图所示。下列说法不正确的是()

A．压强为p1，温度为210℃时，反应达平衡时，2n生成(C2H4)＝n生成(CO)

B．p1p2

C．C2H4的选择性下降的原因可能是随着温度的升高，反应Ⅱ中生成的CO抑制了反应Ⅰ的进行

D．低温下C2H6转化为C2H4的反应可能非自发进行

答案B

解析A．压强为p1，温度为210℃时，乙烷的转化率为50%，乙烯的选择性为80%，参与反应Ⅰ的乙烷为2mol×50%×80%＝0.8mol，反应Ⅰ生成的乙烯、一氧化碳都是0.8mol，参与反应Ⅱ的乙烷为2mol×50%×20%＝0.2mol，反应Ⅱ生成的一氧化碳是0.8mol，反应达平衡时，生成CO的总物质的量为1.6mol，生成乙烯的总物质的量为0.8mol，故A正确；B.相同温度下，增大压强，反应Ⅰ、Ⅱ均逆向移动，乙烷转化率降低，所以p1p2，故B错误；C.温度升高，反应Ⅰ和反应Ⅱ受温度影响，平衡都会正向移动，由图可知，温度升高的过程中乙烷的转化率逐渐增大，但乙烯转化率却逐渐降低，说明温度升高的过程中，反应Ⅱ为主，且生成的CO抑制了反应Ⅰ的进行，故C正确；D.反应Ⅰ正向为吸热反应，温度升高更有利于C2H4的生成，低温下C2H6转化为C2H4的反应可能非自发进行，故D正确；故选B。

3．(2024·广西统考模拟预测)肼(N2H4)是一种含氢量高的燃料。向恒容密闭容器内加入3molN2H4，一定条件下体系中存在以下平衡：

Ⅰ.N2H4(g)?N2(g)＋2H2(g)

Ⅱ.3N2H4(g)?N2(g)＋4NH3(g)

不同温度下达到平衡时，N2H4均几乎完全分解，分解产物的物质的量如图。下列说法正确的是()

A．曲线a对应的物质是N2

B．低于M点对应温度时，以反应Ⅰ为主

C．体系中还存在2NH3(g)?3H2(g)＋N2(g)

D．N点时，体系内n(N2)∶n(H2)为3∶4

答案C

解析A．图中为分解产物的物质的量，当温度升高时，