2024年高考化学二轮复习回归基础专题12化学平衡图表分析训练(含解析)

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名称 2024年高考化学二轮复习回归基础专题12化学平衡图表分析训练(含解析)
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2024-05-14 09:05:08

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2024年高考化学二轮复习回归基础专题12化学平衡图表分析训练
一、单选题,共20小题
1.(2023高三·全国·专题练习)已知反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92 kJ·mol-1温度不同(T2>T1)。下列图象正确的是
图象
选项 A B C D
A.A B.B C.C D.D
2.(21-22高二上·福建福州·期中)在容积不变的密闭容器中存在: 3H2(g) +3CO(g) =CH3OCH3(g) +CO2(g) ΔH<0,其他条件不变时,改变某一 条件对上述反应速率的影响,下列分析正确的是
A.图I研究的是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响
B.图I研究的是t0时刻降低温度对反应速率的影响
C.图II研究的是t0时刻增大压强对反应速率的影响
D.图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
3.(20-21高二上·安徽合肥·阶段练习)在容积不变的密闭容器中,发生可逆反应A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)ΔH<0,当其他条件不变时改变某一条件,对此反应的影响可用如图像表示。下列说法错误的是
A.图Ⅰ表示t1时刻升高温度对反应速率的影响
B.图Ⅰ不能表示t1时刻增大C物质的浓度对反应速率的影响
C.图Ⅱ一定表示的是在t1时刻使用了催化剂对反应速率的影响
D.图Ⅲ乙的温度比甲的温度高
4.(20-21高二上·陕西渭南·期末)在体积不变的密闭容器中进行反应:。下列各图表示其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,其中分析正确的是
A.图A表示t0时刻增大NH3的浓度对反应速率的影响
B.图B中的a曲线表示使用催化剂对反应速率的影响
C.图C表示温度对反应速率的影响,且T1>T2
D.图D中a、b、c三点中只有b点已经达到平衡状态
5.(23-24高二上·广西贵港·期中)在一体积可变的恒温密闭容器中发生反应 ,每次达到平衡后仅改变其中一个反应条件,正反应速率随时间的变化如图所示,下列说法错误的是
A.时可能是升高温度 B.时可能是扩大容器体积
C.时可能是充入了部分 D.时可能是加入了高效催化剂
6.(20-21高二上·河南信阳·期中)某反应4A(g)mB(g)+2C(g) ΔH<0,正反应速率的变化如图。其中t1、t2、t3、t4只改变一个条件,t2时刻图象变化并非加入催化剂引起,下列叙述中错误的是
A.m=2 B.t1时增大了A的浓度
C.t3时减小了压强 D.t1至t4时间段内,化学平衡常数的值保持不变
7.(23-24高三上·河北·期中)工业上用CO生产甲醇的反应为。图1表示反应中能量的变化;图2表示一定温度下,在体积固定为2L的密闭容器中加入4molH2和一定量的CO(g)后,CO(g)和CH3OH(g)的浓度随时间的变化;图3表示不同压强P1、P2下平衡时甲醇百分含量随温度变化的情况。下列叙述不正确的
A.此反应在低温时自发进行,图1中曲线b表示使用催化剂的能量变化
B.若CO、H2、CH3OH(g)的燃烧热△H分别为akJ·mol-1、bkJ·mol-1、ckJ·mol-1,则
C.由图2知,其他条件不变,再充入1molCO和2molH2,反应达到新平衡时
D.P18.(20-21高二上·甘肃白银·期末)反应 在某一时间段内的反应速率与反应时间的关系曲线如图,其中SO3的百分含量最高的一段时间是
A. B. C. D.
9.(23-24高三上·辽宁锦州·期末)工业上生产CO的反应原理为 。一定条件下,将足量焦炭和一定量放入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应,和CO的物质的量n随时间t的变化关系如图。下列说法正确的是
A.0~2min,;2~3min,
B.当容器内的气体密度()不变时,反应一定达到平衡状态,且
C.3min时温度由升高到,则,平衡常数
D.5min时再充入一定量的CO,a、d曲线分别表示、的变化
10.(23-24高三上·江苏南通·阶段练习)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-164.7kJ·mol-1
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·mol-1
在密闭容器中,1.01×105Pa,n起始(CO2):n起始(H2)=1:4时,CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。
CH4的选择性可表示为×100%。
下列说法正确的是
A.反应2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g)的焓变ΔH=-205.9kJ·mol-1
B.CH4的平衡选择性随着温度的升高而减少
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃
D.450℃时,提高的值或增大压强,均能使CO 平衡转化率达到X点的值
11.(23-24高三上·江苏南通·阶段练习)二氧化碳的资源化利用对实现“双碳”有着重要意义。二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
在密闭容器中,、时,平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是
A.反应
B.的选择性一定随着温度的升高而增加
C.用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度约为的原因是此温度下的平衡转化率接近100%
D.时,提高的值或增大压强,均能使平衡转化率达到X点的值
12.(23-24高三上·江苏徐州·期中)乙二醇在生产、生活中有着广泛的用途,某工艺制取乙二醇所涉及的反应如下:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
在压强一定的条件下,将、按1:3进料比通入装有催化剂的反应器中,测得的转化率与、的选择性[]。
下列说法正确的是
A.曲线a表示转化率
B.195℃时,反应Ⅰ的平衡常数约为2904
C.190~198℃范围内,温度升高,的值减小
D.其它条件相同时,增大压强和升高温度均可以提高平衡时的产量
13.(2022·广东·高考真题)恒容密闭容器中,在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的
B.a为随温度的变化曲线
C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
D.向平衡体系中加入,H2的平衡转化率增大
14.(22-23高二上·北京昌平·期末)在相同条件下研究催化剂I、II对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则下列说法不正确的是
A.催化剂I、II相比,I使反应活化能更低
B.使用催化剂I,反应时间为时,X的转化率为
C.a曲线表示使用催化剂II时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂II时,内,
15.(2021·浙江·二模)工业上用CO生产甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0。下列图象不正确的是
A. B.
C. D.
16.(23-24高三上·全国·期末)乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为


在密闭容器中,、起始时,若仅考虑上述反应,平衡时的体积分数随温度的变化如题图所示。下列说法正确的是
A.一定温度下,增大可提高乙醇平衡转化率
B.反应的
C.研发高效催化剂可提高的平衡产率
D.控制反应的最佳温度约为
17.(2018·天津红桥·一模)常温下,取一定量的PbI2固体配成饱和溶液,t时刻改变某一条件,离子浓度变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.常温下,PbI2的Ksp为2×10-6
B.温度不变,向PbI2饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,平衡向生产沉淀的方向移动,Pb2+的浓度减小
C.温度不变,t时刻改变的条件可能是向溶液中加入了KI固体,PbI2的Ksp增大
D.常温下,Ksp(PbS)=8×10-28,向PbI2的悬浊液中加入Na2S溶液,反应PbI2(s)+S2-(aq)PbS(s)+2I-(aq)的平衡常数为5×1018
18.(2023·广东·三模)向一恒容密闭容器中加入和一定量的,发生反应:。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.平衡时的浓度:
B.b、c两点的正反应速率:
C.此反应在任意温度下都可自发进行
D.当容器内气体的平均相对分子质量不变时,反应达平衡状态
19.(23-24高三上·江苏盐城·阶段练习)一定条件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示,下列说法不正确的是
A.生成乙烯的速率:v(M)一定小于v(N)
B.当温度高于250℃,升高温度,平衡向逆反应方向移动,催化剂的催化效率降低
C.平衡常数:KM>KN
D.若投料比n(H2):n(CO2)=3:1,则图中M点乙烯的体积分数为7.7%。
20.(23-24高三上·河北石家庄·期中)已知反应:2NO2(红棕色)N2O4(无色) △H<0,将一定量的NO2充入注射器后封口,如图是在拉伸或压缩注射器的过程中混合气体透光率随时间的变化气体颜色越深,透光率越小),下列说法正确的是
A.b点的操作为拉伸注射器
B.c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小
C.d点平衡逆向移动
D.若容器绝热,则平衡常数Ka二、多选题,共21小题
21.(2023·山东·高考真题)一定条件下,化合物E和TFAA合成H的反应路径如下:

已知反应初始E的浓度为0.10mol L-1,TFAA的浓度为0.08mol L-1,部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示,忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是

A.t1时刻,体系中有E存在
B.t2时刻,体系中无F存在
C.E和TFAA反应生成F的活化能很小
D.反应达平衡后,TFAA的浓度为0.08mol L-1
三、解答题,共1小题
22.(2023·辽宁·高三统考专题练习)煤和石油等化石燃料燃烧产生的是大气中氮氧化物的主要来源。选择性催化还原脱硝技术是控制尾部烟气中排放的最成熟有效的技术之一
Ⅰ.在相同时间内,三种催化剂下NO的转化率、浓度随温度变化如图1所示。空速(规定的条件下,单位时间、单位体积催化剂处理的气体量)的大小直接决定了烟气在催化剂表面的停留时间和装置的烟气处理能力。催化剂能够适应较大的空速,就可以在保证足够高的脱硝效率的前提下提高催化剂处理烟气的能力。相同时间内,MnCeZr催化剂在不同空速下NO的转化率随温度的变化如图2所示。
(1)根据图1和图2分析,选取工业脱硝的最佳反应条件为 。350~400℃产生较多的原因为 。
(2)通过改善催化剂的结构特性可以使脱硝效率得到提升。较低温度下,MnCeZr催化剂的脱硝效率远高于CeZr催化剂,说明主要是 (填元素符号)的存在改善了催化剂的低温活性。在MnCe催化剂催化下,X点的正反应速率 (填“>”“<”或“=”)逆反应速率,说明理由: 。
Ⅱ.氧气的添加可以使较低温度下催化剂的脱硝效率迅速提高,氧气会与未反应的氨气反应。
i.
ii.
iii.
iv.
(3)= (用、表示)。
(4)已知反应i和反应iv为竞争反应,若只考虑这两个反应,相同时间内的值随温度变化及出口NO浓度随温度变化分别如图3、图4所示。在容积为2L的恒容密闭容器中,、均以4mol投料,250℃时反应已达平衡,则此时反应iv的平衡常数K= (列出计算式)。
参考答案:
1.B
【详解】A.反应正向体积减小,增大压强平衡正向移动,氢气的体积分数应该减小,故A错误;
B.T2先达到平衡,T1<T2,反应正向放热,升高温度平衡逆向移动,氮气转化率T1>T2,故B正确;
C.改变温度,反应速率应该同时增大或同时减小,不可能一个方向速率增大,一个方向速率不变,故C错误;
D.反应正向放热,升高温度平衡你想移动,平衡常数减小,故D错误;
故选B。
2.D
【详解】A.增大反应物浓度,瞬间正反应速率增大、逆反应速率不变,图I研究的不可能是t0时刻增大H2的物质的量浓度对反应速率的影响,A错误;
B.降低温度,正反应和逆反应速率都下降,图I研究的不可能是t0时刻降低温度对反应速率的影响,B错误;
C.该反应气体分子总数减小,所以增压正反应和逆反应速率都加快、但正反应速率增加得更快, 图II研究的不可能是t0时刻增大压强对反应速率的影响,C错误;
D.使用催化剂能同等程度地加快正反应和逆反应速率、图II研究的是t0时刻使用催化剂对反应速率的影响,D正确;
答案选D。
3.C
【详解】A.升高温度正逆反应速率均增大,又反应为放热反应,则升温后平衡逆向进行,图像符合要求,故A正确;
B.C物质的浓度为生成物的浓度,增大其浓度,正逆反应速率均增大,但是在增大的瞬间,正反应速率不变,所以正反应速率在t1时刻不变,不会离开原平衡点,所以图Ⅰ不能表示t1时刻增大C物质的浓度对反应速率的影响,故B正确;
C.催化剂只改变反应速率,不影响平衡的移动,和图示效果一样,但该反应前后气体体积不变的反应,增大压强,也只改变反应速率,不影响平衡的移动,与图像变化规律相符,故C错误;
D.根据“先拐先平数值大”的规律可知,图Ⅲ乙的温度比甲的温度高,故D正确;
故选C。
4.B
【分析】,该反应为放热反应,且为分子数减少的反应。
【详解】A.图A中t0时刻时,正反应和逆反应均增加,且,逆向进行,改变的条件为升高温度,故A错误;
B.图B中a、b曲线平衡状态一致,且曲线a比b先达到平衡,所以曲线a为加了催化剂的反应,反应速率增大,故B正确;
C.图C中T2条件下先达到平衡,反应速率增大,且平衡逆移,故T2>T1,故C错误;
D.图D中表示平衡常数与温度的变化关系,曲线上的个点均为平衡点,故D错误;
故选B。
【点睛】平衡图象问题利用“定一议二,先拐先平”进行分析。
5.A
【详解】A.根据图像,时V正跳跃性增大,平衡正向移动;正反应放热,升高温度,反应速率加快,平衡逆向移动,所以不可能是升高温度,故A错误;
B.根据图像,时V正跳跃性减小,平衡逆向移动;正反应气体系数和减小,扩大容器体积,压强减小,反应速率减慢,平衡逆向移动,故B正确;
C.根据图像,时V正逐渐增大,平衡逆向移动;充入了部分,Z浓度增大,反应速率增大,平衡逆向移动,故C正确;
D.根据图像,时正逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,可能是加入了高效催化剂,故D正确;
选A。
6.C
【解析】t1、t2、t3、t4是平衡后只改变一个条件:t2时刻图象变化并非加入催化剂引起,而且t2时正逆反应速率都增大,且相等,说明增大了压强,平衡不发生移动,该可逆反应为体积不变的反应,即4=m+2;结合浓度、压强、温度对反应速率和化学平衡常数的影响解答。
【详解】A.由分析可知,该可逆反应为体积不变的反应,即4=m+2,则m=2,故A正确;
B.t1时正反应速率瞬间增大,然后逐渐减小,平衡正向移动,而升高温度,平衡逆向移动,所以不能改变温度,则t1时增大了A的浓度,故B正确;
C.该可逆反应为体积不变的反应,减小压强平衡不移动,则t3时不是减小压强,故C错误;
D.t1至t4时间段内,温度没有变化,所以化学平衡常数的值保持不变,故D正确。
答案选C。
7.C
【详解】A.根据题意,该反应H<0, S<0,根据G=H-TS<0可得,反应在低温下自发,曲线b活化能改变,但H不变,属于催化剂对反应的影响,A正确;
B.①△H= a kJ·mol-1,②△H= b kJ·mol-1,③△H= c kJ·mol-1,根据盖斯定律,该反应=①+2×②-③,故,B正确;
C.由图2知,在2 molCO和4molH2投料时,平衡后,保持容器体积不变,再充入1molCO和2molH2,投料比例相同,体系相当于增大压强,平衡正向移动,CH3OH的占比含量增大,则新平衡时,C错误;
D.其他条件不变时,增大压强,CH3OH的体积分数增大,则P2>P1,D正确;
答案选C。
8.B
【详解】根据图象信息,t0~t1,为平衡状态,t1~t2,平衡逆向移动,消耗三氧化硫,三氧化硫百分含量比t0~t1时间段小,t3~t4,平衡不移动,三氧化硫百分含量与t2~t3时间段相等,t4~t5平衡逆向移动,消耗三氧化硫,三氧化硫百分含量比t2~t3时间段要小,因此三氧化硫的百分含量最高的时间段是t0~t1;
故答案选B。
9.C
【详解】A.由图可知,0~2min,一氧化碳物质的量增加2mol,则反应速率;2~3min时,平衡不移动,反应速率之比等于化学计量数之比,则,A项错误;
B.该反应反应前后质量发生变化,体积不变,则其密度为变量,当容器内气体的密度不变时,说明反应达到平衡状态;根据知,体积不变,反应达到平衡时,气体的质量增大,则平衡时气体的密度大于起始时气体的密度,则,B项错误;
C.由图可知,3min时升高温度,一氧化碳增多,说明反应是吸热反应,T1温度平衡,一氧化碳物质的量为2mol,二氧化碳物质的量为7mol;平衡常数,T2温度平衡,一氧化碳物质的量为4mol,二氧化碳物质的量为6mol,平衡常数,则,C项正确;
D.5min时再充入一定量的CO,CO的物质的量瞬间增大,平衡逆向移动,CO的物质的量又逐渐减小,5min时CO2浓度不变,平衡逆向移动,CO2的物质的量逐渐增大,则b表示n(CO2)的变化,c或d表示n(CO)的变化,D项错误;
故选C。
10.BD
【详解】A.由盖斯定律可知反应的焓变,A错误;
B.为放热反应,升高温度平衡逆向移动,的含量降低,故的平衡选择性随着温度的升高而降低,B正确;
C.由图可知温度范围约为350~400℃时二氧化碳实际转化率最高,催化剂的活性最大,此时为最适温度,温度继续增加,催化剂活性下降,C错误;
D.450℃时,提高的值可提高二氧化碳的平衡转化率,增大压强反应I平衡正向移动,可提高二氧化碳的平衡转化率,均能使平衡转化率达到X点的值,D正确;
故选BD。
11.D
【详解】A.①,
②,
根据盖斯定律:①-②计算反应的焓变,A错误;
B.生成CH4的反应是放热反应,升高温度时平衡逆向移动,CH4的物质的量减小,温度达到550°C后CO2平衡转化率增大,则CH4的选择性降低,B错误;
C.由图可知,400℃时CO2实际转化率最大,由图可知,用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为350~400°C,C错误;
D.生成CH4的反应是气体体积减小的反应,增大压强、增大氢气的浓度均能使平衡正向移动,有利于提高CO2平衡转化率,即温度一定时提高的值或增大压强,均能使CO2平衡转化率达到X点的值,D正确;
答案选D。
12.C
【详解】A.由图中X点可知,的选择性为50%,结合选择性公式可知,a为的选择性曲线,则b为转化率曲线,A错误;
B.由图中X点可知,、的选择性均为50%,转化率为0.97,假设、投料分别为1mol、3mol,则反应0.97mol,生成、均为0.485mol,则反应Ⅰ消耗氢气0.97mol、生成甲醇0.485mol,反应Ⅱ消耗氢气1.94mol、生成甲醇0.97mol,则平衡时氢气0.09mol、甲醇1.455mol,195℃时,反应Ⅰ的平衡常数,由于体积未知,故不能确定其平衡常数,B错误;
C.结合A分析可知,190~198℃范围内,反应Ⅱ选择性增大,升高温度,对于放热反应,平衡逆向移动 ,每减少2molCH3OH,只减少1molHOCH2CH2OH,HOCH2CH2OH减小的幅度小于CH3OH,导致的值减小,C正确;
D.反应为放热反应,其它条件相同时,升高温度平衡逆向移动,导致高平衡时的产量降低,D错误;
故选C。
13.C
【详解】A.从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质的量减少,则平衡正向移动,说明该反应的正反应是吸热反应,即ΔH>0,故A错误;
B.从图示可以看出,在恒容密闭容器中,随着温度升高氢气的平衡时的物质的量减少,则平衡随着温度升高正向移动,水蒸气的物质的量增加,而a曲线表示的是物质的量不随温度变化而变化,故B错误;
C.容器体积固定,向容器中充入惰性气体,没有改变各物质的浓度,平衡不移动,故C正确;
D.BaSO4是固体,向平衡体系中加入BaSO4,不能改变其浓度,因此平衡不移动,氢气的转化率不变,故D错误;
故选C。
14.C
【分析】结合化学方程式,由图可知,0~2min 内,a曲线的变化量为Ⅰ变化量的一半,则a为X浓度、Ⅰ为Y的浓度变化;
【详解】A.由图可知,催化剂I比催化剂II催化效果好,说明催化剂I使反应活化能更低,反应更快,故A正确;
B.使用催化剂I时,在0~2min 内,X的浓度变化了4.0mol/L-2.0mol/L=2.0mol/L,X的转化率为,故B正确;
C.由分析可知,a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X的浓度随t的变化,故C错误;
D.使用催化剂I时,在0~2min 内,Y的浓度变化了2.0mol/L,则,由速率之比等于系数比,v(X) =v(Y) =×,故D正确;
故选C。
15.D
【详解】A.升高温度,化学反应速率加快,v正、v逆都增大,由于该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,说明 v正>v逆,A正确;
B.在其它条件不变时,增大,化学平衡正向移动,H2的平衡转化率增大,B正确;
C.在其它条件不变时,增大压强,物质的浓度增大,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短,先达到平衡。由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,则增大压强,化学平衡正向移动,CH3OH的平衡含量会增大,C正确;
D.该反应的正反应是放热反应,在其它条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致CH3OH的平衡产率降低,不会出现先增大后减小现象,D错误;
故合理选项是D。
16.D
【详解】A.,增大,相当于减少H2O的投入,平衡逆向移动,乙醇平衡转化率减小,故A错误;
B.已知① ,② ,所以反应可为②-①,,故B错误;
C.催化剂不影响平衡的移动,故C错误;
D.由图可知,温度在约为时,H2的物质的体积分数最大,而且温度继续升高变化不大,所以反应的最佳温度约为,故D正确;
故答案选D。
17.D
【详解】A.根据图像知常温下平衡时溶液中、分别是、,因此的,A项错误;
B.饱和溶液中存在平衡:,温度不变,向饱和溶液中加入少量硝酸铅浓溶液,浓度增大,平衡逆向移动,最终平衡时浓度仍然比原平衡时大,B项错误;
C.溶度积常数只与温度有关,温度不变,不变,C项错误;
D.反应的平衡常数为,D项正确;
故选D。
18.C
【详解】A.越大,甲烷的转化率越小,相同温度下x1甲烷的转化率大于x2,则x1<x2,a、c甲烷的转化率相同,则平衡时平衡时的浓度:,故A正确;
B.据A的解析x1<x2,b甲烷的转化率大于c,b、c都处于平衡态,则,故B正确;
C.a、b投料比相同,升高温度,甲烷的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,正向,正向体积增大则,时T较大,故该反应高温自发,故C错误;
D.都是气体参加的反应,正向体积增大,则平均相对分子量是个变值,平均相对分子量不变时各组分含量不再变化,达到平衡,故D正确;
故答案为:C。
19.A
【分析】0~250℃,催化效率随着温度的升高而增大,高于250℃时,催化效率随着温度的升高而降低,说明温度过高会影响催化剂的活性,使催化效率降低;同时升高温度,CO2平衡转化率减小,说明该反应是放热反应。
【详解】A.M点的温度低于N点的温度,但M点的催化效率高于N点的,所以生成乙烯的速率:v(M)不一定小于v(N),A错误;
B.当温度高于250℃,升高温度,CO2平衡转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动,同时温度过高影响催化剂的活性,导致催化剂的催化效率降低,B正确;
C.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,则KM>KN,C正确;
D.若投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1,图中M点转化率为50%,建立三段式:

相同条件下,物质的量之比等于体积之比,则M点乙烯的体积分数为,D正确;
故选A。
20.C
【分析】该反应是正反应气体体积减小的放热反应,压强增大平衡虽正向移动,但二氧化氮浓度增大,混合气体颜色变深,压强减小平衡逆向移动,但二氧化氮浓度减小,混合气体颜色变浅,据图分析,b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,c点后的拐点是拉伸注射器的过程,气体颜色变浅,透光率增大,据此分析解题。
【详解】A.b点开始是压缩注射器的过程,气体颜色变深,透光率变小,A错误;
B.c点是压缩注射器后的情况,二氧化氮和四氧化二氮的浓度都增大,B错误;
C.c点后的拐点是拉伸注射器的过程,d点是平衡向气体体积增大的逆向移动过程,C正确;
D.若容器绝热,由a点到c点,压缩注射器,反应正向进行,T(a)<T(c),该反应正向放热,温度升高,平衡会逆向移动,平衡常数减小,所以Ka>Kc,D错误;
故答案为:C。
21.AC
【分析】一定条件下,化合物E和TFAA合成H的反应路径中,共发生三个反应:
①E+TFAAF ②FG ③GH+TFAA
t1之后的某时刻,H为0.02 mol L-1,此时TFAA的浓度仍为0,则表明0.10mol L-1E、起始时的0.08mol L-1TFAA、G分解生成的0.02 mol L-1 TFAA全部参加反应,生成0.10mol L-1F;在t2时刻,H为0.08mol L-1,TFAA为0.06mol L-1,G为0.01 mol L-1,则F为0.01 mol L-1。
【详解】A.由图可知,反应0时刻后,TFAA的浓度由0.08mol/L降为0,说明E与TFAA反应极快,根据合成路线可知,E与TFAA以1:1进行反应,E的起始浓度为0.1 mol/L,则反应后E的浓度降为0.02 mol/L,故t1时刻体系中有E存在,A正确;
B.由分析可知,t2时刻,H为0.08mol L-1,TFAA为0.06mol L-1,G为0.01 mol L-1,则F为0.01 mol L-1,所以体系中有F存在,B不正确;
C.t1之后的某时刻,H为0.02 mol L-1,此时TFAA的浓度仍为0,表明此时E和TFAA完全反应生成F,所以E和TFAA生成F的反应速率快,反应的活化能很小,C正确;
D.在t2时刻,H为0.08mol L-1,TFAA为0.06mol L-1,G为0.01 mol L-1,F为0.01 mol L-1,只有F、G全部转化为H和TFAA时,TFAA的浓度才能为0.08mol L-1,而GH+TFAA为可逆反应,所以反应达平衡后,TFAA的浓度一定小于0.08mol L-1,D不正确;
故选AC。
22.(1) MnCeZr做催化剂、300℃、空速30000 在较高温度下,随着催化剂活性的下降,没有参加反应的NO逐渐被氧化成了
(2) Mn > X点反应未达最大限度,反应仍在正向进行
(3)
(4)
【详解】(1)结合题图1可知,温度300℃、MnCeZr做催化剂时,NO的转化率最高。由题图2结合题干信息“催化剂能够适应较大的空速,就可以在保证足够高的脱硝效率的前提下提高催化剂处理烟气的能力”可知空速30000时NO的转化率足够高,故选取工业脱硝的最佳反应条件为MnCeZr做催化剂、300℃、空速30000;50~400℃产生较多的原因为:在较高温度下,MnCeZr、MnCe催化活性均下降,反应速率减慢,随着脱硝效率的下降,没有参加反应的NO逐渐被氧化成了。
(2)较低温度下,MnCeZr催化剂的脱硝效率远高于CeZr催化剂,说明主要是Mn的存在改善了催化剂的低温活性。在MnCe催化剂催化下,X点的正反应速率>逆反应速率,其理由为:平衡是可逆反应所能达到的最大限度,相同温度下,X点时NO的转化率不是最大的(MnCeZr做催化剂时NO的转化率更大),所以X点时反应没有达到平衡,反应仍在正向进行,即正反应速率大于逆反应速率。
(3)根据盖斯定律可得反应iv=反应ii+2×反应iii,故。
(4)在容积为2L的恒容密闭容器中,、均以4mol投料,只考虑反应i和反应iv,设反应i、反应iv消耗的氨气的物质的量分别为x、y,则,,由图可知,共转化消耗氨气2mol,净生成NO为0.2mol/L×2L=0.4moL,则可得,解得x=1.2mol,y=0.8mol,则平衡时、NO、、、的浓度分别为1、0.2、1.15、0.4、1.5,故反应iv的平衡常数。
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