第19講 化學(xué)平衡及化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控-12-2024版高考完全解讀 化學(xué)

第六章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡

第19講化學(xué)平衡及化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控

1.（2022?廣東卷?13）恒容密閉容器中,BaSO,（s）+4H2（g）-BaS（s）+4H2（）（g）在不同溫

度下達(dá)平衡時(shí)，各組分的物質(zhì)的量S）如圖所示。下列說(shuō)法正確的是（）。

4

3

起始組成：4moi也

|21molBaS()4

1

H,

0

200400600800

TIV.

A.該反應(yīng)的△PK0

B.a為MHQ）隨溫度的變化曲線

C.向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動(dòng)

D.向平衡體系中加入BaS0”H,的平衡轉(zhuǎn)化率增大

答案：C

解析：本題考查化學(xué)平衡及相關(guān)圖像分析。由題圖可知，隨溫度升高，平衡時(shí)比的

物質(zhì)的量減小，說(shuō)明溫度升高,平衡正向移動(dòng)，即反應(yīng)正向吸熱,△M,A錯(cuò)誤;200℃

時(shí)凡起始物質(zhì)的量為4mol,達(dá)到平衡時(shí)FL的物質(zhì)的量小于1n】ol,A〃（町＞3mol,

根據(jù)化學(xué)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)可知，平衡時(shí)乩0的物質(zhì)的量大于3mol即最上方曲

線表示〃（1卬）隨溫度的變化曲線,B錯(cuò)誤;恒容密閉容器中充入惰性氣體，參與反應(yīng)

的氣體的濃度不發(fā)生變化,廠正“逆,平衡不移動(dòng),C正確;BaSO力固體，加入固體物質(zhì)

不影響平衡移動(dòng)芥的平衡轉(zhuǎn)化率不變,D錯(cuò)誤。

2.（2022?遼寧卷?12）某溫度下，在1L恒容密閉容器中2.0molX發(fā)生反應(yīng)2X（s）

一Y（g）+2Z（g）,有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

產(chǎn)物Z的平均生成速率

時(shí)間段/min/

（mol?L：?min）

0~20.20

0'40.15

0'60.10

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。

A.1min時(shí),Z的濃度大于0.20mol-L1

B.2min時(shí)加入0.20molZ,此時(shí)/正(Z)〈P逆(Z)

C.3min時(shí),Y的體積分?jǐn)?shù)約為33.3%

D.5min時(shí),X的物質(zhì)的量為1.4mol

答案：B

解析：本題考查化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡常數(shù)的相關(guān)應(yīng)用。反應(yīng)開(kāi)始一段時(shí)間，

隨著時(shí)間的延長(zhǎng),反應(yīng)物濃度逐漸減小，產(chǎn)物Z的平均生成速率逐漸減小，則

min內(nèi)Z的平均生成速率大于0~2min內(nèi)的，故1min時(shí),Z的濃度大于0.20mol「A

正確;4min時(shí)生成的Z的物質(zhì)的量為0.15mol?L1?minX4minX1L=0.6mo1,6

min時(shí)生成的Z的物質(zhì)的量為0.10mol?L1?min1X6minX1L=0.6mol,故反

應(yīng)在4min時(shí)已達(dá)到平衡，設(shè)達(dá)到平衡時(shí)生成了amolY冽三段式：

2X(s)0Y(g)+2Z(g)

初始量/mol2.000

轉(zhuǎn)化量/mol2aa2a

平衡量mol2.0-2aa0.6

根據(jù)2爐0.6相折0.3,則Y的平衡濃度為0.3mol-L：Z的平衡濃度為0.6molV1,

平衡常數(shù)竹c")?電=0.數(shù)8,2min時(shí)Y的濃度為0.2mol-L\Z的濃度為0.4

mol?加入0.2molZ后Z的濃度變?yōu)?.6mol?L-1,^c2(Z)?c(Y)=0.072<K,

反應(yīng)正向進(jìn)行，故/正(Z)”逆(Z),B錯(cuò)誤;反應(yīng)生成的Y與Z的物質(zhì)的量之比恒等于

1：2,反應(yīng)體系中只有Y和Z為氣體，相同條件下，體積之比等于物質(zhì)的量之

比，歌卷故'的體積分?jǐn)?shù)始終約為33.3%,C正確;由B項(xiàng)分析可知5min時(shí)反應(yīng)

處于平衡狀態(tài)，此時(shí)生成的z的物質(zhì)的量為0.6mol,則X的轉(zhuǎn)化量為0.6mol,初

始X的物質(zhì)的量為2mol,剩余X的物質(zhì)的量為1.4mol,D正確。

3.(2022?湖南卷?12)(雙選)反應(yīng)物⑸轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物(P或P?Z)的能量與反應(yīng)進(jìn)程的

關(guān)系如圖所示：

反應(yīng)講程

下列有關(guān)四種不同反應(yīng)進(jìn)程的說(shuō)法正確的是(

A.進(jìn)程I是放熱反應(yīng)

B.平衡時(shí)P的產(chǎn)率:II>I

c生成p的速率：ni>ii

D.進(jìn)程IV中,Z沒(méi)有催化作用

答案：AD

解析：由反應(yīng)進(jìn)程I可知反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，則進(jìn)程I是放熱

反應(yīng),A正確;對(duì)比反應(yīng)進(jìn)程I，可發(fā)現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)程II所需的活化能降低,而其婚變未發(fā)

生變化，且反應(yīng)中X先參加反應(yīng)后生成，由此判斷X是該反應(yīng)的催化劑，催化劑不影

響平衡移動(dòng)，因此平衡時(shí)P的產(chǎn)率不變,B錯(cuò)誤;對(duì)比反應(yīng)進(jìn)程II，可發(fā)現(xiàn)反應(yīng)進(jìn)程in

所需的活化能較大，因此生成P的速率:m<II￡錯(cuò)誤;反應(yīng)進(jìn)程IV的產(chǎn)物為P?Z,沒(méi)

有轉(zhuǎn)化為P+Z,因此z沒(méi)有表現(xiàn)出催化作用,D正確C

催化劑

4.（2022?海南卷?16節(jié)選）已知:⑩⑷+判伍卜立地⑷+的⑷的平衡常數(shù)⑷

與反應(yīng)溫度（。之間的關(guān)系如圖所示。

⑴某研究小組模擬該反應(yīng)，溫度￡下，向容積為10二的抽空的密閉容器中通入0.1

molCO?和0.4mol電反應(yīng)平衡后測(cè)得容器中〃（CHJ=0.05mol,則CO2的轉(zhuǎn)化率

為，反應(yīng)溫度t約為℃e

答案：50%或0.5660.2（或660.1或660.3,其他答案酌情給分）

⑵在相同條件下￡0心）與“（g）還會(huì)發(fā)生不利于氧循環(huán)的副反應(yīng)：

催化劑

期的+3隨尸知）（g）+CH30H（g）

在反應(yīng)器中按"（COJ：〃（町二1：4通入反應(yīng)物,在不同溫度、不同催化劑條件下,

反應(yīng)進(jìn)行到2min時(shí)，測(cè)得反應(yīng)器中CH：QH、CH1濃度（umol?L）如下表所示。

C350℃廠400℃

催化劑

c(CHQH)dcih)c(CIM)H)dcih)

催化劑n10.812722345.242780

閽七劑II9.2107753438932

在選擇使用催化劑I和350c條件下反應(yīng),0~2min生成CH.OH的平均反應(yīng)速率為

umol?-min）若某空間站的生命保障系統(tǒng)實(shí)際選擇使用催化劑II和400C的

反應(yīng)條件,原因是

⑶一氧化碳變換反應(yīng)：

-

C0(g)+H20(g)~€0Q)+比1)△氏一41kJ?mol；

①一定溫度下，反應(yīng)后測(cè)得各組分的平衡壓強(qiáng)(即組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)X總

壓)以CO)=0.25MPa、=0.25MPa、p(COj=0.75MPa和雙上尸0.75MPa,則反

應(yīng)的平衡常數(shù)k的數(shù)值為O

②維持與題①相同的溫度和總壓提高水蒸氣的比例，使CO的平衡轉(zhuǎn)化率提高到

90%,則原料氣中水蒸氣?口CO的物質(zhì)的量之比為o

③生產(chǎn)過(guò)程中，為了提高變換反應(yīng)的速率，下列措施中合適的是。

A.反應(yīng)溫度愈高愈好

B.適當(dāng)提高反應(yīng)物壓強(qiáng)

C.選擇合適的催化劑

D.通入一定量的氮?dú)?/p>

答案：①9.0②1.8：1③BC

解析：①該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)可以用分壓代替濃度求平衡

常數(shù)A；故后p(H2)xp(CO2)_0.75x0.75_gQ

p(CO)xp(H2O)0.25x0.25'

②假設(shè)原料氣中水蒸氣為xmoLCO為1帆1,由題意列三段式如下:

CO(g)+H2O(g)=~CO2(g)+H2(g)

起始量/mol1x00

轉(zhuǎn)化量/mol0.90.90.90.9

平衡量/mol0.1x-0.90.90.9

0.90.9

則平衡常數(shù)后齊吊9.0,解得步1.8,故水蒸氣與C0物質(zhì)的量之比為1.8：1。

—x—

③升高體系溫度,反應(yīng)速率加快，但該反應(yīng)的A水0,升高溫度使平衡向逆反應(yīng)方向

移動(dòng)，故溫度不宜過(guò)高放A錯(cuò)誤;適當(dāng)提高反應(yīng)物壓強(qiáng)，可加快反應(yīng)速率，故B正確;

選擇合適的催化劑有利于加快反應(yīng)速率，故C正確;若為恒容條件，通入氮?dú)鈱?duì)反應(yīng)

速率無(wú)影響,若為恒壓條件，通入氮?dú)夂螅萜魅莘e變大，反應(yīng)物濃度減小，反應(yīng)速率

變慢，故D錯(cuò)誤。

6.(2020?全國(guó)卷〃/,28)二氧化碳催化加氫合成乙輝是綜合利用C0,的熱點(diǎn)研究領(lǐng)

域?；卮鹣铝袉?wèn)題：

⑴co2催化加氫生成乙輝和水的反應(yīng)中,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比

77(C2H.):〃他0)=。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，若增大壓強(qiáng)，則/7(C2H.)(填

”變大""變小〃或"不變〃)。

答案：1：4變大

解析：根據(jù)題中信息可寫(xiě)出化學(xué)方程式為20)2+6風(fēng)—€2乩+4H2。,即產(chǎn)物中

〃(CM)：/?(H,O)=1：4。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，增大體系壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng)，則MGHJ變

大。

⑵理論計(jì)算表明,原料初始組成/?oJ：411)=1：3,在體系壓強(qiáng)為0.1MPa,反應(yīng)達(dá)

到平衡時(shí)，四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)>隨溫度7的變化如圖所示。

圖中，表示C2HUCO二變化的曲線分別是、。C0,催化加氫合成C2H4

反應(yīng)的AH(填"大于"或〃小于")0。

答案：dc小于

解析：結(jié)合可逆反應(yīng)：2C0z+6H2r凡+4HQ和題圖中曲線變化可知，曲線c、d分

別表示的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化。從題圖中可看出升高溫度幾乩

和H.0的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)有減小的趨