2025版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)課件 10.多平衡體系圖像及分析

10.多平衡體系圖像及分析1234561.(2024·浙江溫州一模)已知HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反應(yīng):T溫度下,在密封石英管內(nèi)完全充滿1.0mol·L-1HCOOH水溶液,使HCOOH分解,分解產(chǎn)物均完全溶于水。含碳物種濃度與反應(yīng)時間的變化關(guān)系如圖所示(忽略碳元素的其他存在形式)。下列有關(guān)說法不正確的是(

)A.混合體系達平衡后:c(CO2)·c(H2)>c(CO)B.活化能:反應(yīng)Ⅰ<反應(yīng)ⅡC.c(CO)濃度變小的原因是CO2的生成導(dǎo)致反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動D.c(HCOOH)可降為0D123456解析:根據(jù)圖像可知混合體系達平衡后,c(CO2)·c(H2)>c(CO),A正確;根據(jù)圖像可知,CO濃度達到最大值時表明反應(yīng)Ⅰ達平衡,此時CO2濃度未達最大值,即反應(yīng)Ⅱ尚未達平衡狀態(tài),說明反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)速率大于反應(yīng)Ⅱ,即活化能:反應(yīng)Ⅰ<反應(yīng)Ⅱ,B正確;根據(jù)圖中CO2和CO濃度變化,即反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ可知,c(CO)濃度變小的原因是CO2的生成導(dǎo)致反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動,C正確;過程Ⅰ和Ⅱ均為可逆過程,則c(HCOOH)不可能降為0,D錯誤。1234562.(2024·江蘇泰州一模調(diào)研)二甲醚和水蒸氣制氫氣可作為燃料電池的氫能源,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:在恒壓下,將一定比例的二甲醚和水蒸氣混合后,以一定流速通過裝有催化劑的反應(yīng)器,反應(yīng)相同時間測得的CH3OCH3實際轉(zhuǎn)化率、CO2實際選擇性與CO2平衡選擇性隨溫度的變化如圖所示。CO2的選擇性123456A.曲線a表示CH3OCH3實際轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化B.200℃時,反應(yīng)Ⅱ的速率大于反應(yīng)Ⅲ的速率D.一定溫度下,若增大壓強,CO的平衡產(chǎn)量不變答案:D123456解析:根據(jù)常理可知,CO2實際選擇性與CO2平衡選擇性隨溫度的變化的走勢應(yīng)該相同,故可知曲線b為CO2實際選擇性,則曲線a為CH3OCH3實際轉(zhuǎn)化率。根據(jù)上述分析可知曲線a為CH3OCH3實際轉(zhuǎn)化率,A正確;在200

℃時,CO2實際選擇性大于其平衡選擇性,可知此溫度下,反應(yīng)Ⅱ的速率大于反應(yīng)Ⅲ,B正確;適當(dāng)增加

的量,會促進CH3OCH3的轉(zhuǎn)化,還能使反應(yīng)Ⅱ正向進行,反應(yīng)Ⅲ逆向進行,從而提高氫氣的產(chǎn)率,C正確;增大壓強會導(dǎo)致反應(yīng)Ⅱ平衡逆向移動,從而導(dǎo)致反應(yīng)Ⅲ逆向移動,CO的平衡產(chǎn)率會減小,D錯誤。1234563.(雙選)(2024·山東濟寧二模)一定條件下,

與濃硫酸發(fā)生取代反應(yīng)生成水和單萘磺酸,反應(yīng)過程和有機物占比隨時間變化如圖所示:圖1圖2123456下列說法正確的是(

)A.升高溫度,反應(yīng)Ⅰ的速率增大程度大于反應(yīng)ⅡB.產(chǎn)物Ⅰ的熱穩(wěn)定性比產(chǎn)物Ⅱ強C.平衡常數(shù)的比值D.加催化劑(只催化反應(yīng)Ⅰ),極值點e可能變?yōu)閍點CD1234561234564.(2024·江蘇鹽城一模)CH3OH可作大型船舶的綠色燃料。工業(yè)上用CO2制備CH3OH的原理如下:分別在3MPa、5MPa下,將n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的混合氣體置于密閉容器中,若僅考慮上述反應(yīng),不同溫度下反應(yīng)體系達到平衡時,CO2轉(zhuǎn)化率(α)、產(chǎn)物選擇性(S)的變化如圖所示。123456D.250℃、5MPa下,n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的混合氣體在催化下反應(yīng)一段時間α(CO2)達到P點的值,延長反應(yīng)時間α(CO2)可能達到20%答案:B123456解析:氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)會放出熱量,放熱反應(yīng)的焓變小于0,故反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)

ΔH<-49.5

kJ·mol-1,A正確;反應(yīng)1是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,α(CO2)減小,反應(yīng)2是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,α(CO2)增大,350

℃后,不同壓強下α(CO2)接近相等的原因為制備過程以反應(yīng)2為主,B錯誤;由圖可知,250

℃、3

MPa下生成CH3OH、CO的選擇性(S)均為50%,平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為20%,設(shè)n起始(CO2)=1

mol,n起始(H2)=3

mol,則平衡時CO2的轉(zhuǎn)化量為1

mol×20%=0.2

mol,生成n(CH3OH)=n(CO)=0.2

mol×50%=0.1

mol,建立三段式:123456CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)n0/mol

1

3

0

0Δn/mol

0.1

0.3

0.1

0.1n平/mol

0.8

2.6

0.1

0.2

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)n0/mol

1

3

0

0Δn/mol

0.1

0.1

0.1

0.1n平/mol

0.8

2.6

0.1

0.2123456250

℃、5

MPa下,n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的混合氣體在催化下反應(yīng)一段時間α(CO2)達到P點的值,由于反應(yīng)未達到平衡,平衡正向移動,故延長反應(yīng)時間α(CO2)可能達到20%,D正確。123456123456A.“脫水”反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.低于225℃時,“腈化”過程