1．(2024·安徽卷)某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应：X(g) Y(g)(ΔH1<0)，Y(g) Z(g)(ΔH2<0)，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( )
A B
C D
2．(2024·安徽卷)室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是( )
A．实验①中，0～2小时内平均反应速率＝2.0 mol·L-1·h-1
B．实验③中，反应的离子方程式为＋8H＋===2Fe3+＋Se＋4H2O
C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D．其他条件相同时，水样初始pH越小的去除效果越好
3．(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品；150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是( )
A．3 h时，反应②正、逆反应速率相等
B．该温度下的平衡常数：①>②
C．0～3 h平均速率v(异山梨醇)＝0.014 mol·kg-1·h-1
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
4．(2024·山东卷，改编)逆水气变换反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH>0。一定压力下，按CO2、H2物质的量之比n(CO2)∶n(H2)＝1∶1投料，T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v＝kc0.5(H2)c(CO2)，T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。下列说法正确的是( )
A．k1B．T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值：<
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．T2温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同
5．(2024·贵州卷，T17节选)973 K、100 kPa下，在某密闭容器中按n(C6H6)∶n(CH4)＝1∶5充入气体，发生反应C6H6(g)＋CH4(g) C7H8(g)＋H2(g)，平衡时C6H6与C7H8的分压比为4∶1，则C6H6的平衡转化率为_______________，平衡常数Kp＝______________________________________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数，列出计算式即可)。
6．(2024·安徽卷，T17节选)一定温度和压强下，
反应ⅰ C2H6(g) C2H4(g)＋H2(g) Ka1
反应ⅱ C2H6(g)＋H2(g) 2CH4(g) Ka2(Ka2远大于Ka1，Ka是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
(1)仅发生反应ⅰ时，C2H6的平衡转化率为25%，计算Ka1＝________。
(2)同时发生反应ⅰ和ⅱ时，与仅发生反应ⅰ相比，C2H4的平衡产率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
7．(2024·黑吉辽卷)为实现氯资源循环利用，工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气：
2HCl(g)＋O2(g) Cl2(g)＋H2O(g) ΔH1＝－57.2 kJ·mol-1 ΔS K
将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中，在360 ℃、400 ℃和440 ℃下反应，通过检测流出气成分绘制HCl转化率(α)曲线，如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
回答下列问题：
(1)ΔS________0(填“>”或“<”)；T3＝________℃。
(2)结合以下信息，可知H2的燃烧热ΔH＝________kJ·mol-1。
H2O(l)===H2O(g) ΔH2＝＋44.0 kJ·mol-1
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH3＝－184.6 kJ·mol-1
(3)下列措施可提高M点HCl转化率的是________(填标号)。
A．增大HCl的流速
B．将温度升高40 ℃
C．增大n(HCl)∶n(O2)
D．使用更高效的催化剂
(4)图中较高流速时，α(T3)小于α(T2)和α(T1)，原因是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数K＝________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
1 / 11．(2024·安徽卷)某温度下，在密闭容器中充入一定量的X(g)，发生下列反应：X(g) Y(g)(ΔH1<0)，Y(g) Z(g)(ΔH2<0)，测得各气体浓度与反应时间的关系如图所示。下列反应进程示意图符合题意的是( )
A B
C D
B [由图可知，反应初期随着时间的推移X的浓度逐渐减小、Y和Z的浓度逐渐增大，后来随着时间的推移X和Y的浓度逐渐减小、Z的浓度继续逐渐增大，说明X(g) Y(g)的反应速率大于Y(g) Z(g)的反应速率，则反应X(g) Y(g)的活化能小于反应Y(g) Z(g)的活化能。X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的ΔH都小于0，而图像显示，X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的ΔH都大于0，A项不符合题意；图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的ΔH都小于0，且X(g) Y(g)的活化能小于Y(g) Z(g)的活化能，B项符合题意；图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的ΔH都小于0，但图像上X(g) Y(g)的活化能大于Y(g) Z(g)的活化能，C项不符合题意；图像显示X(g) Y(g)和Y(g) Z(g)的ΔH都大于0，且X(g) Y(g)的活化能大于Y(g) Z(g)的活化能，D项不符合题意。]
2．(2024·安徽卷)室温下，为探究纳米铁去除水样中的影响因素，测得不同条件下浓度随时间变化关系如下图。
实验序号 水样体积/mL 纳米铁质量/mg 水样初始pH
① 50 8 6
② 50 2 6
③ 50 2 8
下列说法正确的是( )
A．实验①中，0～2小时内平均反应速率＝2.0 mol·L-1·h-1
B．实验③中，反应的离子方程式为＋8H＋===2Fe3+＋Se＋4H2O
C．其他条件相同时，适当增加纳米铁质量可加快反应速率
D．其他条件相同时，水样初始pH越小的去除效果越好
C [实验①中，0～2小时内平均反应速率＝＝2.0×10-5 mol·L-1·h-1，A不正确；实验③中水样初始pH＝8，溶液显弱碱性，发生反应的离子方程式中不能用H＋配电荷守恒，B不正确；综合分析实验①和②可知，在相同时间内，实验①中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当增加纳米铁的质量可加快反应速率，C正确；综合分析实验③和②可知，在相同时间内，实验②中浓度的变化量大，因此，其他条件相同时，适当减小初始的去除效果越好，但是当初始pH太小时，H＋浓度太大，纳米铁与H＋反应速率加快，会导致与反应的纳米铁减少，因此，当初始pH越小时的去除效果不一定越好，D不正确。]
3．(2024·黑吉辽卷)异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品；150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示，15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是( )
A．3 h时，反应②正、逆反应速率相等
B．该温度下的平衡常数：①>②
C．0～3 h平均速率v(异山梨醇)＝0.014 mol·kg-1·h-1
D．反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
A [由图可知，3小时后异山梨醇浓度继续增大，15 h后异山梨醇浓度才不再变化，所以3 h时，反应②未达到平衡状态，即正、逆反应速率不相等，故A错误；图像显示该温度下，15 h后所有物质浓度都不再变化，且此时山梨醇转化完全，即反应充分，而1，4-失水山梨醇仍有剩余，即反应②正向进行程度小于反应①、反应限度小于反应①，所以该温度下的平衡常数：①>②，故B正确；由图可知，在0～3 h内异山梨醇的浓度变化量为0.042 mol·kg-1，所以平均速率v(异山梨醇)＝＝0.014 mol·kg-1·h-1，故C正确；催化剂只能改变化学反应速率，不能改变物质平衡转化率，所以反应②加入催化剂不改变其平衡转化率，故D正确。]
4．(2024·山东卷，改编)逆水气变换反应：CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH>0。一定压力下，按CO2、H2物质的量之比n(CO2)∶n(H2)＝1∶1投料，T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v＝kc0.5(H2)c(CO2)，T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2。下列说法正确的是( )
A．k1B．T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值：<
C．温度不变，仅改变体系初始压力，反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D．T2温度下，改变初始投料比例，可使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同
B [由图可知，T1比T2反应速率大，则T1＞T2；T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时反应物的摩尔分数；由于起始CO2与H2的物质的量之比为1∶1，则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。
根据分析，T1比T2反应速率大，反应速率常数与温度有关，结合反应速率方程知k1＞k2，A项错误；反应的速率方程为v＝kc0.5(H2)c(CO2)，则＝，T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时反应物的摩尔分数，则<，B项正确；温度不变，仅改变体系初始压力，虽然平衡不移动，但反应物的浓度改变，反应速率改变，反应达到平衡的时间改变，反应物摩尔分数随时间的变化曲线变化，C项错误；T2温度下，改变初始投料比，相当于改变某一反应物的浓度，达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等，故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同，D项错误。]
5．(2024·贵州卷，T17节选)973 K、100 kPa下，在某密闭容器中按n(C6H6)∶n(CH4)＝1∶5充入气体，发生反应C6H6(g)＋CH4(g) C7H8(g)＋H2(g)，平衡时C6H6与C7H8的分压比为4∶1，则C6H6的平衡转化率为_______________，平衡常数Kp＝______________________________________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数，列出计算式即可)。
[解析] 设起始时C6H6的物质的量为1 mol，CH4的物质的量为5 mol，参加反应的C6H6的物质的量为x mol，则可建立如下三段式：
C6H6(g)＋CH4(g) C7H8(g)＋H2(g)
起始量/mol 1 5 0 0
变化量/mol x x x x
平衡量/mol 1－x 5－x x x
依题意，＝，解得x＝0.2，平衡时，n(C6H6)＝0.8 mol，n(CH4)＝4.8 mol，n(C7H8)＝0.2 mol，n(H2)＝0.2 mol，则C6H6的平衡转化率为×100%＝20%，平衡常数Kp＝。
[答案] 20%
6．(2024·安徽卷，T17节选)一定温度和压强下，
反应ⅰ C2H6(g) C2H4(g)＋H2(g) Ka1
反应ⅱ C2H6(g)＋H2(g) 2CH4(g) Ka2(Ka2远大于Ka1，Ka是以平衡物质的量分数代替平衡浓度计算的平衡常数)
(1)仅发生反应ⅰ时，C2H6的平衡转化率为25%，计算Ka1＝________。
(2)同时发生反应ⅰ和ⅱ时，与仅发生反应ⅰ相比，C2H4的平衡产率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
[解析] (1)仅发生反应ⅰ，设初始时C2H6物质的量为1 mol，平衡时C2H6的转化率为25%，则消耗0.25 mol C2H6，生成0.25 mol C2H4，生成0.25 mol H2，Ka1＝＝。(2)只发生反应ⅰ时，随着反应进行，气体总物质的量增大，压强增大促使化学平衡逆向移动，同时发生反应ⅰ和反应ⅱ，且从题干可知Ka2远大于Ka1，反应ⅱ为等体积反应，因为反应ⅱ的发生相当于在单独发生反应ⅰ的基础上减小了压强，则反应ⅰ化学平衡正向移动，C2H4平衡产率增大。
[答案] (1) (2)增大
7．(2024·黑吉辽卷)为实现氯资源循环利用，工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气：
2HCl(g)＋O2(g) Cl2(g)＋H2O(g) ΔH1＝－57.2 kJ·mol-1 ΔS K
将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中，在360 ℃、400 ℃和440 ℃下反应，通过检测流出气成分绘制HCl转化率(α)曲线，如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
回答下列问题：
(1)ΔS________0(填“>”或“<”)；T3＝________℃。
(2)结合以下信息，可知H2的燃烧热ΔH＝________kJ·mol-1。
H2O(l)===H2O(g) ΔH2＝＋44.0 kJ·mol-1
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH3＝－184.6 kJ·mol-1
(3)下列措施可提高M点HCl转化率的是________(填标号)。
A．增大HCl的流速
B．将温度升高40 ℃
C．增大n(HCl)∶n(O2)
D．使用更高效的催化剂
(4)图中较高流速时，α(T3)小于α(T2)和α(T1)，原因是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数K＝________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
[解析] (1)反应2HCl(g)＋O2(g) Cl2(g)＋H2O(g)前后的气体分子数目减小，所以该反应ΔS<0；该反应为放热反应，由于在流速较低时的转化率视为平衡转化率，所以在流速低的时候，温度越高，HCl的转化率越小，故T1代表的温度为440 ℃，T3为360 ℃。(2)表示氢气燃烧热的热化学方程式为④H2(g)＋O2(g)===H2O(l)，设①2HCl(g)＋O2(g) Cl2(g)＋H2O(g)，②H2O(l)===H2O(g)，③H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，则④＝①＋③－②，因此氢气的燃烧热ΔH＝－57.2 kJ·mol-1－184.6 kJ·mol-1－44 kJ·mol-1＝－285.8 kJ·mol-1。(3)A．由图像可知，增大HCl的流速，HCl的转化率在减小，不符合题意；B．M点对应温度为360 ℃，由图像可知，升高温度，HCl的转化率增大，符合题意；C．增大n(HCl)∶n(O2)，HCl的转化率减小，不符合题意；D．使用高效催化剂，可以增大该温度下的反应速率，使单位时间内HCl的转化率增大，符合题意。(4)图中在较高流速下，T3温度下HCl的转化率小于温度较高的T1和T2，主要原因是流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触发生反应，导致转化率减小，同时，T3温度低，反应速率小，故单位时间内氯化氢的转化率小。(5)由图像可知，N点HCl的平衡转化率为80%，设起始n(HCl)＝n(O2)＝4 mol，可列出三段式
2HCl(g)＋O2(g) Cl2(g)＋H2O(g)
起始量/mol 4 4 0 0
变化量/mol 3.2 0.8 1.6 1.6
平衡量/mol 0.8 3.2 1.6 1.6
则K＝＝6。
[答案] (1)＜ 360
(2)－285.8
(3)BD
(4)流速过快，反应物分子来不及在催化剂表面接触发生反应，导致转化率减小，同时，T3温度低，反应速率小，故单位时间内氯化氢的转化率小
(5)6
1 / 1
