第2课时 化学平衡图像分析
[核心素养发展目标] 1.从变化的角度分析化学平衡图像各有关因素之间的关系,能从平衡移动思想分析外界因素对平衡移动的影响。2.建立分析图像问题的模型。
一、常见的图像类型
1.速率—时间图像(v-t)
(1)对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)
ΔH<0,填写改变的条件及平衡移动的方向。
①t1时,________________________,平衡________移动。
②t2时,____________,平衡________移动。
③t3时,________________________________________________________________________,
平衡____________移动。
④t4时,______________,平衡______移动。
(2)改变________,图像一点保持连续;改变______________,两点突变。
2.物质的量(或浓度)—时间图像(n-t或c-t)
在2 L密闭容器中,某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。根据图像回答下列问题:
(1)横坐标表示反应过程中____________,纵坐标表示反应过程中___________________
________________________________________________________________________。
(2)该反应的化学方程式是__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在反应到达2 min时,正反应速率与逆反应速率之间的关系是________________________________________________________________________。
(4)若用A物质的量浓度的变化表示反应达到平衡(2 min)时的正反应速率是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.某组分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像
由图像先判断T1、T2或p1、p2的大小(“先拐先平条件高”),再判断反应的ΔH或反应前后气体体积关系(是吸热反应还是放热反应,是气态物质体积增大的反应还是减小的反应)。
根据图像回答下列问题:
①图Ⅰ表示T2______T1,正反应是______反应,温度升高,平衡______移动。
②图Ⅱ表示p2______p1,压强增大,A的转化率减小,平衡________移动,说明正反应是气体总体积________的反应。
③图Ⅲ中生成物C的百分含量不变,说明平衡不发生移动,但反应速率a______b,故a可能使用了________;也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应,a____了压强(压缩体积)。
4.速率—压强(或温度)(v—p或v—T)图像
(1)可逆反应mA(g)nB(g)+pC(s) ΔH=Q kJ·mol-1,温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像:
则:Q______0,m______n。
(2)根据正、逆反应速率与温度的变化曲线,可判断反应的ΔH(吸热反应或放热反应)。
(3)根据正、逆反应速率与压强的变化曲线,可判断反应前后气体分子数目的变化。
5.恒温(恒压)图像
反应aA(g)+bB(g)cC(g)在不同温度下(T1
根据图像回答下列问题:
(1)T1为一条等温线,随着压强的增大,C%________,平衡__________移动,a+b______c。
(2)在压强一定时(如p3),温度升高,C%________,平衡________移动,正反应是________反应。
6.几种特殊的图像
(1)抛物线型
对于化学反应mA(g)+nB(g) qC(g)+pD(g),M点前,表示从反应物开始,则v正______v逆;M点为________。M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A%增加,C%减小,平衡________,ΔH________0。
(2)平衡曲线型
对于化学反应mA(g)+nB(g) qC(g)+pD(g),A的百分含量与压强的关系如图所示,L线上所有的点都是平衡点。左上方(E点),A%大于此压强时的平衡体系中的反应物的百分含量,所以E点:v正______v逆;右下方(F点),A%小于此压强时的平衡体系中的反应物的百分含量,则F点:v正__________________________________________________________v逆。
1.如图所示的各图中,能正确表示2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0的是[φ(C)表示C的质量分数,p表示气体压强,c表示浓度]( )
2.对于反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g),当其他条件不变时,C的百分含量φ(C)与温度和压强p的关系如图所示,下列叙述正确的是( )
A.化学方程式中nB.达到平衡后,若升温,v正减小,v逆增大
C.达到平衡后,增加B的量,B的转化率增大
D.若B为有色物质,达到平衡后缩小容器容积,重新达平衡后与原平衡比较,气体颜色变浅
3.可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g),根据下表中的数据,判断下列图像错误的是( )
温度 A的转化率
p1/MPa p2/MPa
400 ℃ 99.6% 99.7%
500 ℃ 96.9% 97.8%
4.利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在容积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0,且p1B.反应速率:v逆(状态A)>v逆(状态B)
C.在C点时,CO转化率为75%
D.在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH,达到平衡时CH3OH的体积分数不同
5.(2023·唐山高二检测)T0 ℃时,在2 L的密闭容器中发生反应X(g)+Y(g) Z(g)(未配平),各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同,温度分别为T1 ℃、T2 ℃时发生反应,X的物质的量随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是( )
A.该反应的正反应是吸热反应
B.T0 ℃,从反应开始到平衡时:v(X)=0.083 mol·L-1·min-1
C.图a中反应达到平衡时,Y的转化率为37.5%
D.T1 ℃,若该反应的平衡常数K=50,则T1化学平衡图像分析一般思路
二、多曲线复杂图像的分析
例1 丙烷催化直接脱氢反应:C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) ΔH1=124.3 kJ·mol -1 (ⅰ)
副反应:C3H8(g) C2H4(g)+ CH4(g) ΔH2(ⅱ)
(1)反应 ⅰ 的平衡常数、产物丙烯选择性、副产物乙烯选择性与温度的关系如图所示,分析工业生产中采用的温度为650 ℃左右的原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)温度为 670 ℃时,若在 1 L 的容器中投入8 mol C3H8,充分反应后,平衡混合气体中有 2 mol CH4和一定量C3H8、C3H6、H2、C2H4,计算该条件下C3H6 的选择性为________%(C3H6的选择性=×100%)。
例2 采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。
主反应:2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)
副反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)、CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)
测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所示。则催化剂中约为______时最有利于二甲醚的合成。
例3 在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是( )
A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0
B.图中X点所示条件下,延长反应时间不能提高NO的转化率
C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO的转化率
D.380 ℃下,c起始(O2)=5.0×10-4 mol·L-1,NO的平衡转化率为50%,则平衡常数K>2 000
分析复杂图像要做到四看
一看横纵坐标、二看是否平衡态、三看曲线走势关键点、四看方程式的特点(系数、热效应)。
第2课时 化学平衡图像分析
一、
1.(1)①增大反应物的浓度 正向 ②降低温度 正向 ③增大压强 正向 ④使用催化剂 不 (2)浓度 温度或压强
2.(1)时间的变化 物质的物质的量的变化 (2)3A(g)+B(g)2C(g) (3)相等 (4)0.15 mol·L-1·min-1
3.①> 放热 逆向 ②> 逆向 增大 ③> 催化剂 增大
4.(1)< >
5.(1)减小 逆向 < (2)增大 正向 吸热
6.(1)> 平衡点 左移 < (2)> <
应用体验
1.A 2.C
3.D [根据表格可知,在相同压强下,升高温度,A的转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,所以正反应为放热反应。该反应的正反应是一个气体体积减小的反应,在相同的温度下,p1→p2,A的转化率增大,说明化学平衡正向移动,即p1v正,所以平衡逆向移动,经过一段时间反应达到新平衡,C正确;增大压强,v正、v逆都增大,平衡正向移动,所以v正>v逆,最终达到新的平衡状态,D错误。]
4.C [由题图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减小,平衡逆向移动,则该反应的ΔH<0,300 ℃时,增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分数增大,所以p1>p2,故A错误;B点对应的温度和压强均大于A点,升高温度、增大压强均使该反应的化学反应速率加快,因此v逆(状态A) CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始量/mol 1 2 0
变化量/mol x 2x x
平衡量/mol 1-x 2-2x x
在C点时,CH3OH的体积分数为=0.5,解得x=0.75,故C正确;由等效平衡可知,在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH,达到平衡时CH3OH的体积分数都相同,故D错误。]
5.D [根据“先拐先平数值大”可推知,T1>T2,温度越高,X的物质的量越大,则平衡向左移动,正反应为放热反应,A不正确;v(X)=≈0.041 7 mol·L-1·min-1,B不正确;Y的转化率为=62.5%,C不正确;由图a可知X、Y、Z物质的量变化量之比为1∶1∶2,则K0=≈33.3<50,温度越高,平衡常数越小,则T1二、
例1 (1)丙烯选择性高,反应速率快,平衡常数大 (2)50
例2 2.0
解析 由图可知当催化剂中约为2.0时,CO的转化率最大,二甲醚的产率最大。
例3 D [由虚线可知,随温度升高,NO的平衡转化率逐渐降低,说明平衡逆向移动,则NO与O2反应生成NO2的反应为放热反应,ΔH<0,A项错误;由图像知,X点未达到平衡,延长时间反应继续向右进行,NO的转化率增大,B项错误;Y点为平衡点,增大O2的浓度,平衡正向移动,可以提高NO的转化率,C项错误;设NO的起始浓度为a mol·L-1,NO的转化率为50%,则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5a mol·L-1、(5.0×10-4-0.25a) mol·L-1、0.5a mol·L-1,该反应的平衡常数K==>=2 000,D项正确。](共79张PPT)
化学平衡图像分析
第2课时
专题2 第二、三单元重点题型突破
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1.从变化的角度分析化学平衡图像各有关因素之间的关系,能从平衡移动思想分析外界因素对平衡移动的影响。
2.建立分析图像问题的模型。
核心素养
发展目标
一、常见的图像类型
二、多曲线复杂图像的分析
课时对点练
内容索引
常见的图像类型
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一
1.速率—时间图像(v-t)
(1)对于反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,填写改变的条件及平衡移动的方向。
①t1时, ,平衡 移动。
②t2时, ,平衡 移动。
③t3时, ,平衡 移动。
④t4时, ,平衡 移动。
(2)改变 ,图像一点保持连续;改变 ,两点突变。
一
常见的图像类型
增大反应物的浓度
正向
降低温度
正向
增大压强
正向
使用催化剂
不
浓度
温度或压强
2.物质的量(或浓度)—时间图像(n-t或c-t)
在2 L密闭容器中,某一反应有关物质A(g)、B(g)、C(g)的物质的量变化如图所示。根据图像回答下列问题:
(1)横坐标表示反应过程中 ,纵坐标
表示反应过程中 。
(2)该反应的化学方程式是 。
(3)在反应到达2 min时,正反应速率与逆反应速率之间的关系是 。
时间的变化
物质的物质的量的变化
相等
3A(g)+B(g) 2C(g)
(4)若用A物质的量浓度的变化表示反应达到平衡(2 min)时的正反应速率是 。
0.15 mol·L-1·min-1
3.某组分含量(或转化率)—时间—温度(或压强)图像
由图像先判断T1、T2或p1、p2的大小(“先拐先平条件高”),再判断反应的ΔH或反应前后气体体积关系(是吸热反应还是放热反应,是气态物质体积增大的反应还是减小的反应)。
根据图像回答下列问题:
①图Ⅰ表示T2 T1,正反应是 反
应,温度升高,平衡 移动。
②图Ⅱ表示p2 p1,压强增大,A的
转化率减小,平衡 移动,说明正反应是气体总体积 的反应。
③图Ⅲ中生成物C的百分含量不变,说明平衡不发生移动,但反应速率a___b,故a可能使用了 ;也可能该反应是反应前后气体总体积不变的可逆反应,a 了压强(压缩体积)。
放热
逆向
>
>
逆向
增大
>
催化剂
增大
4.速率—压强(或温度)(v—p或v—T)图像
(1)可逆反应mA(g) nB(g)+pC(s) ΔH=Q kJ·mol-1,温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图像:
则:Q 0,m n。
(2)根据正、逆反应速率与温度的变化曲线,
可判断反应的ΔH(吸热反应或放热反应)。
(3)根据正、逆反应速率与压强的变化曲线,可判断反应前后气体分子数目的变化。
<
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5.恒温(恒压)图像
反应aA(g)+bB(g) cC(g)在不同温度下(T1混合气体中C的含量(C%)与压强(p)的关系图像如图所示。
根据图像回答下列问题:
(1)T1为一条等温线,随着压强的增大,C% ,平衡 移动,a+b___c。
(2)在压强一定时(如p3),温度升高,C% ,平衡 移动,正反应是 反应。
减小
逆向
<
增大
正向
吸热
6.几种特殊的图像
(1)抛物线型
对于化学反应mA(g)+nB(g) qC(g)+pD(g),M点前,表示从反应物开始,则v正 v逆;M点为 。M点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A%增加,C%减小,平衡 ,ΔH 0。
>
平衡点
左移
<
(2)平衡曲线型
对于化学反应mA(g)+nB(g) qC(g)+pD(g),A的百分
含量与压强的关系如图所示,L线上所有的点都是平衡
点。左上方(E点),A%大于此压强时的平衡体系中的反
应物的百分含量,所以E点:v正 v逆;右下方(F点),A%小于此压强时的平衡体系中的反应物的百分含量,则F点:v正 v逆。
>
<
1.如图所示的各图中,能正确表示2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0的是[φ(C)表示C的质量分数,p表示气体压强,c表示浓度]
√
该反应正反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,C的质量分数减小,A的转化率降低,故A正确,D错误;
增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,v正>v逆,且增大压强,正、逆反应速率都增大,故B错误;
催化剂同等程度地改变正、逆反应速率,平衡不发生移动,所以达到平衡时C的浓度相同,故C错误。
2.对于反应mA(s)+nB(g) eC(g)+fD(g),当其他条件不变时,C的百分含量φ(C)与温度和压强p的关系如图所示,下列叙述正确的是
A.化学方程式中nB.达到平衡后,若升温,v正减小,v逆增大
C.达到平衡后,增加B的量,B的转化率增大
D.若B为有色物质,达到平衡后缩小容器容积,重新达平衡后与原平
衡比较,气体颜色变浅
√
随着压强增大,φ(C)逐渐增大,说明平衡正向移动,增大压
强,化学平衡向气体分子数目减小的方向移动,可判断n>e+
f,A项错误;
升高温度,正反应速率和逆反应速率均增大,B项错误;
因为A是固体,所以增加B的量,为等比例的加入反应物,相当于加压,平衡向气体分子数目减小的方向移动,即正向移动,B的转化率增大,C项正确;
若B为有色物质,达到平衡后缩小容器容积,根据勒夏特列原理,虽然平衡正向移动,但是新平衡中B的浓度比原平衡的大,气体颜色会加深,D项错误。
3.可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g),
根据右表中的数据,判断下列图像错
误的是
温度 A的转化率
p1/MPa p2/MPa
400 ℃ 99.6% 99.7%
500 ℃ 96.9% 97.8%
√
减小的反应,在相同的温度下,p1→p2,A的转化率增大,说明化学平衡正向移动,即p1根据表格可知,在相同压强下,升高温度,A的转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,所以正反应为放热反应。该反应的正反应是一个气体体积
温度 A的转化率
p1/MPa p2/MPa
400 ℃ 99.6% 99.7%
500 ℃ 96.9% 97.8%
应方向增大的程度大,即v逆>v正,所以平衡逆向移动,经过一段时间反应达到新平衡,C正确;
增大压强,v正、v逆都增大,平衡正向移动,所以v正>v逆,最终达到新的平衡状态,D错误。
恒压条件下,升高温度,平衡逆向移动,C的百分含量降低,恒温条件下,增大压强,平衡正向移动,C的百分含量增加,B正确;
升高温度,v正、v逆都增大,但吸热反
温度 A的转化率
p1/MPa p2/MPa
400 ℃ 99.6% 99.7%
500 ℃ 96.9% 97.8%
4.利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。在容积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分
数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列
说法正确的是
A.该反应的ΔH<0,且p1B.反应速率:v逆(状态A)>v逆(状态B)
C.在C点时,CO转化率为75%
D.在恒温恒压条件下向密闭容器中充入
不同量的CH3OH,达到平衡时CH3OH
的体积分数不同
√
由题图可知,升高温度,CH3OH的体积分数减
小,平衡逆向移动,则该反应的ΔH<0,300 ℃时,
增大压强,平衡正向移动,CH3OH的体积分
数增大,所以p1>p2,故A错误;
B点对应的温度和压强均大于A点,升高温度、
增大压强均使该反应的化学反应速率加快,因此v逆(状态A)设向密闭容器中充入了1 mol CO和2 mol H2,CO的转化率为x,则
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
起始量/mol 1 2 0
变化量/mol x 2x x
平衡量/mol 1-x 2-2x x
由等效平衡可知,在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH,达到平衡时CH3OH的体积分数都相同,故D错误。
5.(2023·唐山高二检测)T0 ℃时,在2 L的密闭容器中发生反应X(g)+Y(g)
Z(g)(未配平),各物质的物质的量随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同,温度分别为T1 ℃、T2 ℃时发生反应,X
的物质的量随时间变化的关系如图b所示。下列
叙述正确的是
A.该反应的正反应是吸热反应
B.T0 ℃,从反应开始到平衡时:v(X)=0.083 mol·L-1·min-1
C.图a中反应达到平衡时,Y的转化率为37.5%
D.T1 ℃,若该反应的平衡常数K=50,则T1√
根据“先拐先平数值大”可推知,T1>T2,温度越高,X的物质的量越大,则平衡向左移动,正反应为放热反应,A不正确;
练后反思
化学平衡图像分析一般思路
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多曲线复杂图像的分析
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二
例1 丙烷催化直接脱氢反应:C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) ΔH1=124.3 kJ·mol -1 (ⅰ)
副反应:C3H8(g) C2H4(g)+ CH4(g) ΔH2(ⅱ)
(1)反应ⅰ的平衡常数、产物丙烯选择
性、副产物乙烯选择性与温度的关系
如图所示,分析工业生产中采用的温
度为650 ℃左右的原因是___________
______________________ 。
二
多曲线复杂图像的分析
丙烯选择性
高,反应速率快,平衡常数大
(2)温度为670 ℃时,若在1 L的容器中投入8 mol C3H8,充分反应后,平衡混合气体中有2 mol CH4和一定量C3H8、C3H6、H2、C2H4,计算该条件下C3H6的选择性为 %(C3H6的选择性=
×100%)。
50
平衡混合气体中有2 mol CH4,则根据反应ⅱ可知平衡时该反应消耗的n1(C3H8)=2 mol;设平衡时C3H6的物质的量为x mol,根据反应ⅰ可知平衡时n(H2)=x mol,反应ⅰ消耗
的n2(C3H8)=x mol,则平衡时容器中n(C3H8)=(8-2-x)mol,
例2 采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。
主反应:2CO(g)+4H2(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)
副反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)、CO(g)+2H2(g)===
CH3OH(g)
测得反应体系中各物质的产率或转化率与催化剂的关系如图所示。则催化剂中
约为_____时最有利于二甲醚的合成。
2.0
例3 在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是
A.反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的ΔH>0
B.图中X点所示条件下,延长反应时间不能提高
NO的转化率
C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO的转化率
D.380 ℃下,c起始(O2)=5.0×10-4 mol·L-1,NO的平衡转化率为50%,则平
衡常数K>2 000
√
由虚线可知,随温度升高,NO的平衡转化率逐渐
降低,说明平衡逆向移动,则NO与O2反应生成NO2
的反应为放热反应,ΔH<0,A项错误;
由图像知,X点未达到平衡,延长时间反应继续向右进行,NO的转化率增大,B项错误;
Y点为平衡点,增大O2的浓度,平衡正向移动,可以提高NO的转化率,C项错误;
归纳总结
分析复杂图像要做到四看
一看横纵坐标、二看是否平衡态、三看曲线走势关键点、四看方程式的特点(系数、热效应)。
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课时对点练
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对点训练
1.在密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)(正反应放热),如图是化学反应速率随时间变化的图像,推断在t1时刻突然改变的条件可能是
A.催化剂失效 B.减小生成物的浓度
C.降低体系温度 D.增大容器的体积
√
对点训练
从图像可以看出:改变条件后,反应速率与原平衡速率出现断点且低于原平衡反应速率,说明改变的条件可能是降低温度或减压。从改变条件后的v′正与v′逆的大小关系,可得出化学平衡正向移动。降低温度,该平衡正向移动,必有v′正>v′逆。
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对点训练
2.(2023·陕西渭南高二检测)已知:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1。一定条件下,向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.欲增大平衡状态时 的比值,可采用升
高温度的方法
B.3 min时,CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率,且二者浓度相同
C.欲提高H2的平衡转化率,只能加压减小反应容器的体积
D.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=0.075 mol·L-1·min-1
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对点训练
该反应正反应为放热反应,升温平衡逆向移动,
减小,A项错误;
由图像可知,3 min时CO2与CH3OH浓度相等,
CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率,B项正确;
欲提高H2的平衡转化率,还可用降温等方法,C项错误;
达平衡时v(H2)=3v(CO2)=3×0.075 mol·L-1·min-1=0.225 mol·L-1·
min-1,D项错误。
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对点训练
3.对于可逆反应mA(s)+nB(g) eC(g)+fD(g),当其他条件不变时,C的体积分数[φ(C)]在不同温度(T)和不同压强(p)下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是
A.达到平衡后,若使用催化剂,
C的体积分数将增大
B.该反应的ΔH<0
C.化学方程式中n>e+f
D.达到平衡后,增加A的量有利于化学平衡向正反应方向移动
√
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对点训练
催化剂不能使平衡发生移动,所以
不能使C的体积分数增大,故A项
错误;
达到平衡所用时间越短,反应速率越快,由图可知T2>T1,p2>p1,则温度由T1升高到T2,平衡时C的体积分数减小,说明升高温度平衡逆向移动,所以该反应为放热反应,B项正确;
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对点训练
压强由p1增大到p2,平衡时C的体积
分数减小,说明增大压强平衡逆向
移动,所以该反应的正反应为气体
分子数目增大的反应,即n<e+f,C项错误;
A为固体,增加A的量不能使平衡发生移动,D项错误。
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对点训练
4.已知在一定条件下,反应X(g)+3Y(g) 2Z(g) ΔH=-a kJ·mol-1
(a>0),X的转化率(α)在不同温度与压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是
A.图中A、B两点对应的平衡常数相等
B.上述反应在达到平衡后,缩小体积,Y的转化率提高
C.升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动
D.将2.0 mol X、6.0 mol Y置于密闭容器中发生反应,放出的热量为2a kJ
√
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对点训练
平衡常数只与温度有关,A、B两点温度不同,则平
衡常数不同,故A错误;
该反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向
移动,Y的转化率提高,故B正确;
正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,且正、逆反应速率均增大,故C错误;
可逆反应不能完全转化,且物质的量与热量成正比,则将2.0 mol X、6.0 mol Y置于密闭容器中发生反应,放出的热量小于2a kJ,故D错误。
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对点训练
5.下列各图是温度(或压强)对反应2X(s)+2Y(g) 2Z(g)+W(g)(正反应为吸热反应)的正、逆反应速率的影响,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的是
√
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对点训练
无论是升高温度还是增大压强,v正、v逆均应增大。B项中v逆减小,D项中v正和v逆均减小,故B、D均错误;
该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,则v正>v逆,A错误;
增大压强,平衡向逆反应方向移动,则v逆>v正,C正确。
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对点训练
6.在一定温度下,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。改变起始时n(SO2)对反应的影响如图所示。下列说法正确的是
A.SO2的起始量越大,混合气体中SO3的体积分数越大
B.a、b、c三点中,a点时SO2的转化率最高
C.a、b、c三点的平衡常数:Kb>Kc>Ka
D.b、c点均为化学平衡点,a点未达到平衡且反应正向进行
√
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对点训练
由题图可知,O2的量一定,SO2的量越少,其转化率越高,故a点时SO2的转化率最高,B正确。
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对点训练
7.(2022·广东,13)恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g) BaS(s)+4H2O(g)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ΔH<0
B.a为n(H2O)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BaSO4,H2的平衡转化率增大
√
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对点训练
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;
由A项分析知随着温度升高平衡正向移动,水蒸气的物质的量增加,而a曲线表示的物质的物质的量不随温度变化而变化,故B错误;
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;
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,氢气的平衡转化率不变,故D错误。
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8.(2022·河北,13改编)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量X,发生反应的方程式为①X Y;②Y Z。反应①的速率v1=k1c(X),反应②的速率v2=k2c(Y),式中k1、k2为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线,图乙为反应①和②的ln k~ 曲线。下列说法错误的是
A.随c(X)的减小,反应①的速率降低
B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z)
C.欲提高Y的产率,需提高反应温度且
控制反应时间
D.温度低于T1时,总反应速率由反应②决定
综合强化
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√
由图甲中的信息可知,浓度随时间变化逐渐
减小的代表的是X,浓度随时间变化逐渐增大
的代表的是Z,浓度随时间变化先增大后减小
的代表的是Y;由图乙中的信息可知,反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。根据体系中发生的反应可知,在Y的浓度达到最大值之前,单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量,因此,v(X)=v(Y)+v(Z),但是,在Y的浓度达到最大值之后,单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量,故v(X)+v(Y)=v(Z),B错误;
综合强化
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升高温度可以加快反应①的速率,但是反
应①的速率常数随温度升高增大的幅度小
于反应②的,且反应②的速率随着Y的浓
度的增大而增大,因此,欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间,C正确;
由图乙信息可知,温度低于T1时,k1>k2,反应②为慢反应,因此,总反应速率由反应②决定,D正确。
综合强化
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9.(2024·福州高二月考)一定条件下合成乙烯的反应为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。下列说法正确的是
A.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
B.若投料比n(H2)∶n(CO2)=4∶1,则图中M点乙
烯的体积分数为5.88%
C.250 ℃时,催化剂对CO2平衡转化率的影响最大
D.当温度高于250 ℃时,升高温度,平衡逆向移动,导致催化剂的催化
效率降低
综合强化
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化学反应速率随温度的升高而加快,M点后催化剂的催化效率随温度的升高而降低,所以M点的正反应速率v正有可能小于N点的逆反应速率v逆,故A错误;设起始投料n(H2)为4 mol,则n(CO2)为1 mol,M点平衡时二氧化碳的平衡转化率为50%,列“三段式”得:
6H2(g)+2CO2(g) CH2==CH2(g)+4H2O(g)
起始/mol 4 1 0 0
转化/mol 1.5 0.5 0.25 1
平衡/mol 2.5 0.5 0.25 1
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催化剂不影响平衡转化率,只影响化学反应速率,
故C错误;
催化剂的催化效率与平衡移动没有关系,故D错误。
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综合强化
10.草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的反应体系中,发生的主要反应为
反应Ⅰ:(COOCH3)2(g)+2H2(g) CH3OOCCH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH1<0
反应Ⅱ:(COOCH3)2(g)+4H2(g) HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) ΔH2<0
压强一定的条件下,将(COOCH3)2、H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,测得(COOCH3)2的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性
[ ×100%]
与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
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综合强化
A.曲线B表示HOCH2CH2OH的选择性随温度的变化
B.190~198 ℃范围内,温度升高,(COOCH3)2的
平衡转化率增大
C.190~198 ℃范围内,温度升高,
逐渐减小
D.192 ℃时,其他条件一定,加快气体的流速可以提高(COOCH3)2的转化率
√
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综合强化
由曲线A上CH3OOCCH2OH的选择性为50%时,
曲线C表示的物质的选择性恰好为50%,可知曲
线C表示HOCH2CH2OH的选择性随温度的变化,
A错误;
两反应均为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,
(COOCH3)2的平衡转化率减小,B错误;
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综合强化
192 ℃时,其他条件一定,加快气体的流速,反应不充分,反应物(COOCH3)2的转化率降低,D错误。
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综合强化
11.化学反应2ICl I2+Cl2,可分为以下两步:
①2NO(g)+2ICl(g)===2NOCl(g)+I2(g) Kpl;
②2NOCl(g)===2NO(g)+Cl2(g) Kp2。
经测定和计算,得到lg Kp1~ 和lg Kp2~ 均为线性关系,如图所示,已知反应②是吸热反应。下列说法正确的是
A.NOCl是化学反应2ICl I2+Cl2的催化剂
B.曲线②代表lg Kp2~
C.Kp=Kp1+Kp2
D.当2v正(ICl)=v逆(Cl2)时,表明可逆反应2ICl I2+Cl2达到了平衡状态
√
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综合强化
NOCl在反应①中是生成物,在反应②中是反应
物,所以NOCl是总反应的中间体,A错误;
因反应②是吸热反应,Kp随温度的升高而增大,
T增大, 减小,lg Kp增大,B正确;
①+②得总反应,所以Kp=Kp1·Kp2,C错误;
各物质速率之比等于化学计量数之比,v正(ICl)=2v逆(Cl2)时反应达到平衡状态,D错误。
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综合强化
12.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域,该反应的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=m kJ·
mol-1。理论计算表明,原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在体系压强为0.1 MPa,反应达到平衡时,四种组分
的物质的量分数随温度的变化如图所示。
下列相关说法不正确的是
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综合强化
A.m<0
B.500 K下反应达到平衡时,若增大压强(减小容
器容积),则n(C2H4)增大
C.X点坐标为(440,39),则440 K时反应的平衡常
数Kp= MPa-3(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)
D.实际反应往往伴随副反应,生成C3H6等,一定温度和压强条件下,使
用合适催化剂可提高乙烯的选择性[ ×100%]
√
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综合强化
根据初始组成以及反应的化学方程式可看出,
在任何温度下达到平衡时,CO2与H2的物质的
量分数比始终为1∶3,结合图像的起点可知,
a表示H2的物质的量分数,c表示CO2的物质的
量分数,b表示H2O的物质的量分数,d表示C2H4的物质的量分数。由图像看出,随着温度的升高,CO2、H2的物质的量分数增大,即平衡逆向移动,故m<0,A正确;
增大压强平衡正向移动,n(C2H4)增大,B正确;
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综合强化
一定温度和压强条件下,使用合适催化剂可以使主反应更容易发生,从而提高乙烯的选择性,D正确。
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综合强化
13.将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)
CH3OCH3(g)+3H2O(g) K。已知在压强为a MPa下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图。
此反应 (填“放热”或“吸热”);若温度不变,提高投料比[n(H2)/n(CO2)],则K将
______(填“增大”“减小”或“不变”)。
放热
不变
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综合强化
当投料比一定时,温度越高,CO2的转化率越低,所以升温,平衡左移,正反应为放热反应。平衡常数只与温度有关,不随投料比的变化而变化。
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综合强化
14.[2019·江苏,20(3)]CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)===CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5 kJ·mol-1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,
CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性
随温度的变化如图。
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综合强化
①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是________________________
_____________________________________________________________________________________________________________。
反应Ⅰ的ΔH>0,反应Ⅱ的ΔH<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度
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综合强化
反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,当升高温度时,反应Ⅰ平衡正向移动,CO2转化为CO的平衡转化率上升,反应Ⅱ平衡逆向移动,CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度。
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综合强化
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有_________________
____________________________。
增大压强、使用对
反应Ⅱ催化活性更高的催化剂
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综合强化
反应Ⅰ是气体分子数不变的反应,反应Ⅱ是气体分子数减小的反应,所以可以通过加压使反应Ⅱ平衡正向移动,或者加入有利于反应Ⅱ进行的催化剂。
返回
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14作业24 化学平衡图像分析
(选择题1~12题,每小题7分,共84分)
1.在密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热),如图是化学反应速率随时间变化的图像,推断在t1时刻突然改变的条件可能是( )
A.催化剂失效 B.减小生成物的浓度
C.降低体系温度 D.增大容器的体积
2.(2023·陕西渭南高二检测)已知:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1。一定条件下,向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,测得CO2和CH3OH的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列叙述正确的是( )
A.欲增大平衡状态时的比值,可采用升高温度的方法
B.3 min时,CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率,且二者浓度相同
C.欲提高H2的平衡转化率,只能加压减小反应容器的体积
D.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率v(H2)=0.075 mol·L-1·min-1
3.对于可逆反应mA(s)+nB(g)eC(g)+fD(g),当其他条件不变时,C的体积分数[φ(C)]在不同温度(T)和不同压强(p)下随时间(t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A.达到平衡后,若使用催化剂,C的体积分数将增大
B.该反应的ΔH<0
C.化学方程式中n>e+f
D.达到平衡后,增加A的量有利于化学平衡向正反应方向移动
4.已知在一定条件下,反应X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),X的转化率(α)在不同温度与压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中A、B两点对应的平衡常数相等
B.上述反应在达到平衡后,缩小体积,Y的转化率提高
C.升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动
D.将2.0 mol X、6.0 mol Y置于密闭容器中发生反应,放出的热量为2a kJ
5.下列各图是温度(或压强)对反应2X(s)+2Y(g)2Z(g)+W(g)(正反应为吸热反应)的正、逆反应速率的影响,曲线交点表示建立平衡时的温度或压强,其中正确的是( )
6.在一定温度下,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。改变起始时n(SO2)对反应的影响如图所示。下列说法正确的是( )
A.SO2的起始量越大,混合气体中SO3的体积分数越大
B.a、b、c三点中,a点时SO2的转化率最高
C.a、b、c三点的平衡常数:Kb>Kc>Ka
D.b、c点均为化学平衡点,a点未达到平衡且反应正向进行
7.(2022·广东,13)恒容密闭容器中,BaSO4(s)+4H2(g) BaS(s)+4H2O(g)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ΔH<0
B.a为n(H2O)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BaSO4,H2的平衡转化率增大
8.(2022·河北,13改编)恒温恒容条件下,向密闭容器中加入一定量X,发生反应的方程式为①XY;②YZ。反应①的速率v1=k1c(X),反应②的速率v2=k2c(Y),式中k1、k2为速率常数。图甲为该体系中X、Y、Z浓度随时间变化的曲线,图乙为反应①和②的ln k~曲线。下列说法错误的是( )
A.随c(X)的减小,反应①的速率降低
B.体系中v(X)=v(Y)+v(Z)
C.欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间
D.温度低于T1时,总反应速率由反应②决定
9.(2024·福州高二月考)一定条件下合成乙烯的反应为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。下列说法正确的是( )
A.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
B.若投料比n(H2)∶n(CO2)=4∶1,则图中M点乙烯的体积分数为5.88%
C.250 ℃时,催化剂对CO2平衡转化率的影响最大
D.当温度高于250 ℃时,升高温度,平衡逆向移动,导致催化剂的催化效率降低
10.草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的反应体系中,发生的主要反应为
反应Ⅰ:(COOCH3)2(g)+2H2(g)CH3OOCCH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH1<0
反应Ⅱ:(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) ΔH2<0
压强一定的条件下,将(COOCH3)2、H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,测得(COOCH3)2的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.曲线B表示HOCH2CH2OH的选择性随温度的变化
B.190~198 ℃范围内,温度升高,(COOCH3)2的平衡转化率增大
C.190~198 ℃范围内,温度升高,逐渐减小
D.192 ℃时,其他条件一定,加快气体的流速可以提高(COOCH3)2的转化率
11.化学反应2IClI2+Cl2,可分为以下两步:
①2NO(g)+2ICl(g)===2NOCl(g)+I2(g) Kpl;
②2NOCl(g)===2NO(g)+Cl2(g) Kp2。
经测定和计算,得到lg Kp1~和lg Kp2~均为线性关系,如图所示,已知反应②是吸热反应。下列说法正确的是( )
A.NOCl是化学反应2ICl??I2+Cl2的催化剂
B.曲线②代表lg Kp2~
C.Kp=Kp1+Kp2
D.当2v正(ICl)=v逆(Cl2)时,表明可逆反应2ICl??I2+Cl2达到了平衡状态
12.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域,该反应的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=m kJ·mol-1。理论计算表明,原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在体系压强为0.1 MPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列相关说法不正确的是( )
A.m<0
B.500 K下反应达到平衡时,若增大压强(减小容器容积),则n(C2H4)增大
C.X点坐标为(440,39),则440 K时反应的平衡常数Kp= MPa-3(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)
D.实际反应往往伴随副反应,生成C3H6等,一定温度和压强条件下,使用合适催化剂可提高乙烯的选择性[×100%]
13.(8分)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) K。已知在压强为a MPa下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图。
此反应 (填“放热”或“吸热”);若温度不变,提高投料比[n(H2)/n(CO2)],则K将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
14.(8分)[2019·江苏,20(3)]CO2催化加氢合成二甲醚是一种CO2转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2 kJ·mol-1
反应Ⅱ:2CO2(g)+6H2(g)===CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH=-122.5 kJ·mol-1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下,CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图。
其中:CH3OCH3的选择性=×100%
①温度高于300 ℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是
。
②220 ℃时,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CH3OCH3的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有
。
作业24 化学平衡图像分析
1.C 2.B 3.B
4.B [平衡常数只与温度有关,A、B两点温度不同,则平衡常数不同,故A错误;该反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,Y的转化率提高,故B正确;正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,且正、逆反应速率均增大,故C错误;可逆反应不能完全转化,且物质的量与热量成正比,则将2.0 mol X、6.0 mol Y置于密闭容器中发生反应,放出的热量小于2a kJ,故D错误。]
5.C [无论是升高温度还是增大压强,v正、v逆均应增大。B项中v逆减小,D项中v正和v逆均减小,故B、D均错误;该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,则v正>v逆,A错误;增大压强,平衡向逆反应方向移动,则v逆>v正,C正确。]
6.B [由题图可知,O2的量一定,SO2的量越少,其转化率越高,故a点时SO2的转化率最高,B正确。]
7.C [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;由A项分析知随着温度升高平衡正向移动,水蒸气的物质的量增加,而a曲线表示的物质的物质的量不随温度变化而变化,故B错误;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;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,氢气的平衡转化率不变,故D错误。]
8.B [由图甲中的信息可知,浓度随时间变化逐渐减小的代表的是X,浓度随时间变化逐渐增大的代表的是Z,浓度随时间变化先增大后减小的代表的是Y;由图乙中的信息可知,反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的。根据体系中发生的反应可知,在Y的浓度达到最大值之前,单位时间内X的减少量等于Y和Z的增加量,因此,v(X)=v(Y)+v(Z),但是,在Y的浓度达到最大值之后,单位时间内Z的增加量等于Y和X的减少量,故v(X)+v(Y)=v(Z),B错误;升高温度可以加快反应①的速率,但是反应①的速率常数随温度升高增大的幅度小于反应②的,且反应②的速率随着Y的浓度的增大而增大,因此,欲提高Y的产率,需提高反应温度且控制反应时间,C正确;由图乙信息可知,温度低于T1时,k1>k2,反应②为慢反应,因此,总反应速率由反应②决定,D正确。]
9.B
10.C [由曲线A上CH3OOCCH2OH的选择性为50%时,曲线C表示的物质的选择性恰好为50%,可知曲线C表示HOCH2CH2OH的选择性随温度的变化,A错误;两反应均为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,(COOCH3)2的平衡转化率减小,B错误;190~198 ℃范围内,温度升高,反应Ⅱ的选择性增大;升高温度,对于放热反应,平衡逆向移动,每减少2 mol CH3OH,只减少1 mol HOCH2CH2OH,HOCH2CH2OH减小的幅度小于CH3OH,逐渐减小,C正确;192 ℃时,其他条件一定,加快气体的流速,反应不充分,反应物(COOCH3)2的转化率降低,D错误。]
11.B [NOCl在反应①中是生成物,在反应②中是反应物,所以NOCl是总反应的中间体,A错误;因反应②是吸热反应,Kp随温度的升高而增大,T增大,减小,lg Kp增大,B正确;①+②得总反应,所以Kp=Kp1·Kp2,C错误;各物质速率之比等于化学计量数之比,v正(ICl)=2v逆(Cl2)时反应达到平衡状态,D错误。]
12.C
13.放热 不变
14.①反应Ⅰ的ΔH>0,反应Ⅱ的ΔH<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度
②增大压强、使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂
解析 ①反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,当升高温度时,反应Ⅰ平衡正向移动,CO2转化为CO的平衡转化率上升,反应Ⅱ平衡逆向移动,CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度。②反应Ⅰ是气体分子数不变的反应,反应Ⅱ是气体分子数减小的反应,所以可以通过加压使反应Ⅱ平衡正向移动,或者加入有利于反应Ⅱ进行的催化剂。