1、化学反应的限度工业合成氨 (建议用时：35分钟)1(2019陕西部分学校联考)已知HI在催化剂作用下分解速率会加快，其能量随反应过程的变化如图所示。下列说法正确的是()A加入催化剂，减小了反应的活化能B加入催化剂，可提高HI的平衡转化率C降低温度，HI的分解速率加快D当混合气体的平均相对分子质量不变时，可说明该反应2HI(g)H2(g)I2(g)达到平衡状态A使用催化剂可以减小反应活化能，加快反应速率，但不改变转化率，A正确，B错误；降温反应速率减慢，C错误；该反应为前后气体分子数相等，是不变的量，不能作为判断平衡的标志，D错误。2汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)2CO(g)2CO2(g)
2、N2(g)H0。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应进行到t1时刻达到平衡状态的是()AB C DBA项，t1不能说明v正v逆，错误；B项，容器为绝热、恒容密闭体系，随着反应的进行，体系的温度升高，K不断减小，当K不变时，即温度保持不变，该反应达到平衡状态，正确；C、D项，t1时均未达到平衡状态，错误。3下列措施会使平衡向左移动的是()A恒温时，增大平衡体系N2(g)3H2(g)2NH3(g)的压强B恒压下，降低平衡体系H2(g)I2(g)2HI(g)H0，经60 s达到平衡，生成0.4 mol Z。下列说法正确的是()A60 s内平均反应速率v(X)0.05 mo
3、l/(Ls)B其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小C其他条件不变，若初始投入2 mol X和2 mol Y，则物质Y的转化率减小D其他条件不变，将容器体积变为4 L，Z的平衡浓度变为原来的一半C60 s内在2 L的容器中消耗0.6 mol X，故v(X)0.005 mol/(Ls)，A错误；升高温度，正反应速率增大，逆反应速率也增大，B错误；其他条件不变，若初始投入2 mol X和2 mol Y，相当于减压，平衡逆向移动，则物质Y的转化率减小，C正确；其他条件不变，将容器体积变为4 L，相当于减压，平衡逆向移动，Z的平衡浓度小于原来的一半，D错误。6(2019衡水模拟)某温度
4、下，反应2A(g)B(g)H0，在密闭容器中达到平衡，平衡后a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时b，下列叙述正确的是 ()A在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则abB在该温度恒压条件下再充入少量B气体，则abC若其他条件不变，升高温度，则abBA项，充入B气体后平衡时压强变大，正向反应程度变大，变小，即ab，错误；B项，在该温度恒压条件下，再充入B气体，新平衡状态与原平衡等效，不变，即ab，正确；C项，升温，平衡右移，变小，即ab，错误；D项，相当于减压，平衡左移，变大，即av(N)C250 左右催化剂的催化效率最高D温度越高，CO2的体积分数越高AM点C
5、O2的平衡转化率为50%，设通入的CO2为a mol，则通入的H2为2a mol，反应的CO2为0.5 a mol，反应的H2为1.5 a mol，生成乙烯0.25 a mol，生成H2O a mol，故M点H2的体积分数为100%22.2%，A项错误；M点的温度比N点高，且M点对应温度下催化剂的催化效率最高，故生成乙烯的速率：v(M)v(N)，B项正确；由题给图像可知250 左右催化剂的催化效率最高，C项正确；由题给图像可知，随着温度升高CO2的平衡转化率降低，即升高温度可使平衡逆向移动，则温度越高，CO2的体积分数越高，D项正确。9(2019沧州模拟)向某密闭容器中加入0.15 molL1
6、 A、0.05 molL1 C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图中甲图所示t0t1时c(B)未画出，t1时c(B)增大到0.05 molL1。乙图为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况。(已知t4时改变的条件为减小压强)(1)B的起始物质的量浓度为_molL1。(2)若t5时改变的条件是升温，此时v(正)v(逆)，若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出反应的热化学方程式：_。(3)t3时改变的某一反应条件可能是_(填字母)。 a使用催化剂b增大压强c增大反应物浓度(4)在恒温恒压下通入惰性气体，v
7、(正)_v(逆)(填“”“”或“v(逆)，反应为吸热反应，故热化学方程式为3A(g)B(g)2C(g)H100 a kJmol1。(3)t3时，改变条件，v(正)v(逆)且增大，又因反应为等体反应，故条件为增大压强或使用催化剂。(4)恒温恒压下通入惰性气体，相当于减压，等体反应平衡不移动，v(正)v(逆)。答案(1)0.02(2)3A(g)2C(g)B(g)H100a kJmol1(3)ab(4)10(2019绵阳模拟)(1)已知：CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)H141.2 kJmol1COS(g)H2O(g)H2S(g)CO2(g)H235.5 kJmol1则氢气脱除COS生成
8、CO和H2S的热化学方程式为_。(2)利用反应可在高温下脱除COS，在t 下，向容积固定的密闭容器中充入5 mol H2O(g)和5 mol COS(g)，测得混合气体中H2S体积分数()与时间(t)的关系如图所示。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是_(填标号)。Av消耗(H2O)v生成(CO2)B不变C压强保持不变D混合气体的密度保持不变该条件下COS的平衡转化率为_，t 时该反应的平衡常数K_。(3)将含COS和H2O的某工业气体按一定流速通过以Al2O3为载体的催化剂，在不同温度下测得COS水解转化率如图所示。当温度升高到一定值后，发现一定时间内COS水解转化率降低，可能的原因是_。在
9、催化剂不变时，为提高COS的水解转化率可采取的措施有_、_。解析(1)根据盖斯定律，由，可得：H2(g)COS(s)CO(g)H2S(g)HH2H135.5 kJmol1(41.2 kJmol1)5.7 kJmol1。(2)A项，v消耗(H2O)、v生成(CO2)均表示正反应速率，两者相等不能说明反应达到平衡状态，错误；B项，不变，则c(COS)、c(H2S)不变，可以说明反应达到平衡状态，正确；C项，该反应在反应前后气体分子数不变，因此压强始终不变，不能说明反应达到平衡状态，错误；D项，反应体系全为气体，气体质量不变，容器体积不变，因此气体密度始终不变，不能说明反应达到平衡状态，错误。设CO
10、S转化的物质的量为a mol，则平衡时H2S为a mol，混合气体中H2S的体积分数即为其物质的量分数，则100%40%，解得a4，故COS的平衡转化率为100%80%。达平衡时COS、H2O的物质的量均为1 mol，H2S、CO2的物质的量均为4 mol，设容器体积为V L，t 时该反应的平衡常数K16。(3)COS的水解反应为放热反应，当温度升高到一定值后，继续升温，催化剂活性降低且平衡向逆反应方向移动，因此COS的水解转化率降低。根据图示可知，为提高COS的水解转化率，可以采取的措施有控制温度在200 ，也可根据化学平衡移动原理，增大水蒸气浓度或增大，来提高COS的水解转化率。答案(1)
11、H2(g)COS(g)CO(g)H2S(g)H5.7 kJmol1(2)B80%16(3)继续升温，催化剂活性降低且平衡向逆反应方向移动控制温度在200 增大水蒸气浓度或增大11向、两个体积相同的恒容密闭容器中各充入2 mol NO2气体，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)H56.9 kJmol1，达到平衡后，、两个容器中NO2的转化率分别为1和2。下列推断正确的是 ()恒温容器绝热容器A转化率大小：1v(逆)C容器中反应达平衡时，吸收的热量Q为9.26 kJD若条件为“绝热恒容”，容器中反应达平衡时n(NH3)0.6 molB根据容器中反应达到平衡时能量的变化可知，该反应中转化的N2为0
12、.3 mol，因此根据三段式法可得N2(g)3H2(g)2NH3(g)起始/mol 2 3 0转化/mol 0.3 0.9 0.6平衡/mol 1.7 2.1 0.6故平衡常数K L2mol20.023 L2mol2 L2mol20.069 L2mol2，因此容器中反应向逆反应方向进行，v(正)”“”或“”)v逆。(4)生产过程中，合成气要进行循环，其目的是_。解析(1)根据平衡常数的概念可知该反应的平衡常数K。加入C(s)，平衡不移动，但碳固体增多，碳的转化率降低，A项错误；加入H2O(g)，能促使平衡正向移动，碳的转化率增大，B项正确；该反应为吸热反应，升高温度能促使平衡正向移动，碳的转化
13、率增大，C项正确；该反应的正反应为气体分子数增大的反应，增大压强平衡逆向移动，碳的转化率降低，D项错误。(2)根据X、Y、Z三种催化剂催化效率最高的温度和反应加快的倍数，可知该反应最适宜的催化剂是Z，因为相同条件下Z的催化效率高且活性温度低。(3)结合10 min时H2、CO和CH3OH的物质的量浓度可知反应中H2消耗2CH3OH0.8 molL1，则10 min内v(H2)0.08 molL1min1。根据表中数据可知Qc L2mol2100 L2mol2v逆。(4)生产过程中，合成气循环使用能提高原料的利用率，提高产品的产量。答案(1)KBC(2)Z催化效率高且活性温度低(3)0.08(4)提高原料利用率(或提高产量)