为了模拟汽车尾气的净化，向密闭容器中投入一定量的CO和，在催化剂(I型、II型)和不同温度条件下发生反应：，反应进行相同时间(t秒)，测得CO转化率与温度的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是

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1. 为了模拟汽车尾气的净化，向密闭容器中投入一定量的CO和 $\text{[math]}$ ，在催化剂(I型、II型)和不同温度条件下发生反应： $\text{[math]}$ ，反应进行相同时间(t秒)，测得CO转化率与温度的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是

A. 该反应在a、b二点对应的平衡常数大小关系： $\text{[math]}$ B. 该反应使用不同催化剂对应的活化能：I型<II型 C. 其它条件不变，温度相同(低于50℃)CO平衡转化率：I型>II型 D. 已知50℃、t秒时容器中 $\text{[math]}$ 浓度为 $\text{[math]}$ ，该温度下反应平衡常数为 $\text{[math]}$

【考点】

化学平衡常数;

【答案】

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单选题普通

基础巩固

能力提升

变式训练

拓展培优

真题演练

换一批

1. 下列说法正确的是：

A. 其它条件不变时，升高温度，可以提高反应物的活化分子百分数 B. 其它条件不变时，增大反应物的浓度，可以提高反应物的活化分子百分数 C. 保持温度不变，化学平衡正向移动时，化学平衡常数增大，逆向移动时则减小 D. 其它条件不变时，加入高效催化剂，可以增大化学反应速率和反应物的转化率

单选题容易

2. 1000K时，已知反应Ni(s)＋H₂O(g) $\text{[math]}$ NiO(s)＋H₂(g)的平衡常数K=0.0059.当水蒸气和氢气的物质的量浓度相等时，下列说法正确的是

A. 该反应已达到平衡状态 B. 该反应未达到平衡状态，反应正向进行 C. 该反应未达到平衡状态，反应逆向进行 D. 无法确定该反应是否达到平衡状态

单选题容易

3. 某温度时，反应SO₂(g)＋1/2O₂(g) $\text{[math]}$ SO₃(g)的平衡常数K＝50。在同一温度下，反应2SO₃(g) $\text{[math]}$ 2SO₂ (g)＋O₂(g)的平衡常数K₁应为（）

A. 2 500 B. 100 C. 4×10^－4 D. 2×10^－2

单选题容易

1. 工业通过高温煅烧焦炭与SrSO₄（硫酸锶）混合物，并通入一定量的空气，采用反应一或反应二制备SrS(s)：

反应一： $\text{[math]}$

反应二： $\text{[math]}$

已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

随温度升高，反应产物种类、物质的量的变化如图所示：

下列说法正确的是

A. $\text{[math]}$ B. 800℃时，反应二的平衡常数K<1 C. 当温度高于415℃时，体系内的主反应变为 $\text{[math]}$ D. 通入空气的作用是利用CO和O₂反应放出的热量为制备过程供能

单选题普通

2. 已知HF分子在一定条件下会发生二聚反应： $\text{[math]}$ 。经实验测得，不同压强下，体系的平均摩尔质量 $\text{[math]}$ 随温度 $\text{[math]}$ 的变化曲线如图所示，下列说法正确的是

A. 该反应的 $\text{[math]}$ B. 平衡常数： $\text{[math]}$ C. 压强： $\text{[math]}$ D. $\text{[math]}$ 点时，HF的转化率为 $\text{[math]}$

单选题普通

3. 铁氧化物还原常用的还原剂为CO与 $\text{[math]}$ 。101kPa下，在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别作为还原剂时还原反应达到平衡状态的 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 体系平衡如图所示，在两种体系下均存在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 可以稳定存在的三个区域，图像纵坐标为还原反应体系达到平衡时，CO和 $\text{[math]}$ 在气相中的体积分数，下列说法正确的是

A. CO还原 $\text{[math]}$ 生成FeO的反应放热 B. CO还原铁氧化物反应中，温度越高，CO利用率越高 C. 铁氧化物的还原需经历 $\text{[math]}$ 逐级还原过程 D. 828℃时， $\text{[math]}$ 还原FeO生成 $\text{[math]}$ 与Fe单质的反应 $\text{[math]}$

单选题普通

已知：某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环，其中涉及反应：CO₂(g) + 4H₂(g) $\text{[math]}$ 2H₂O(g) + CH₄(g)，该反应的平衡常数(K)与反应温度(t)之间的关系如图1所示。回答问题：

（1）若反应为基元反应，且反应的 $\text{[math]}$ 与活化能(Ea)的关系为 $\text{[math]}$ 。在图2中补充完成该反应过程的能量变化示意图。

（2）某研究小组模拟该反应，温度t下，向容积为10L的抽空的密闭容器中通入0.1molCO₂和0.4molH₂ ，反应平衡后测得容器中n(CH₄)=0.05mol。则 $\text{[math]}$ 的转化率为。在上述平衡体系中各加入0.05mol的上述反应物、生成物，则加入后v正v逆(填“>”、“<”或“=”)。

在相同条件下， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 还会发生不利于氧循环的副反应：CO₂(g) + 3H₂(g) $\text{[math]}$ H₂O(g) + CH₃OH(g)，在反应器中按 $\text{[math]}$ 通入反应物，在不同温度、不同催化剂条件下，反应进行到2min时，测得反应器中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 浓度( $\text{[math]}$ )如下表所示。

催化剂	t=350℃		t=400℃
催化剂	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
催化剂Ⅰ	10.8	12722	345.2	42780
催化剂Ⅱ	9.2	10775	34	38932

（3）在选择使用催化剂Ⅰ和350℃条件下反应， $\text{[math]}$ 生成CH₃OH平均反应速率为 $\text{[math]}$ ；若某空间站的生命保障系统实际选择使用催化剂Ⅱ和400℃的反应条件，原因是。

综合题困难

2. 铁在生产生活中应用最广泛，炼铁技术和含铁新材料的应用倍受关注。

(1)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应有：

反应	△H(kJ/mol)	K
i. Fe₂O₃(s)+3C(s) $\text{[math]}$ 2Fe(s)+3CO(g)	+489	K₁
ii. Fe₂O₃(s)+3CO(g) $\text{[math]}$ 2Fe(s)+3CO₂(g)	X	K₂
iii. C(s)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)	+172	K₃

试计算，X=，K₁、K₂与K₃之间的关系为K₁=。

(2)T₁℃时，向某恒温密闭容器中加入一定量的Fe₂O₃和C，发生反应i，反应达到平衡后，在t₁时刻，改变某条件，υ₍_逆₎随时间(t)的变化关系如图1所示，则t₁时刻改变的条件可能是(填写字母)。

a.保持温度不变，压缩容器 b.保持体积不变，升高温度

c.保持体积不变，加少量碳粉 d.保持体积不变，增大CO浓度

(3)在一定温度下，向某体积可变的恒压密闭容器(P KPa)加入1 molCO₂与足量的碳，发生反应ⅲ，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示。

①T℃时，若向平衡体系中再充入一定量按V(CO₂)：V(CO) =5：4的混合气体，平衡(填“ 正向”、“ 逆向”或“ 不” )移动。

②925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K_p为KPa。[气体分压(p_分)=气体总压(p) ×体积分数，用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数，记作K_p]

填空题容易

我国向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。回答下列问题：

Ⅰ. $\text{[math]}$ 加氢可以合成甲醇，该过程主要发生如下反应：

反应①： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

反应②： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

反应③： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

（1）反应②的活化能 $\text{[math]}$ (正) $\text{[math]}$ (逆)(填“>”“<”或“=”)。相关键能数据如表，则 $\text{[math]}$ 。若 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分别表示反应①、反应②、反应③的平衡常数，则 $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的代数式表示)。

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能 $\text{[math]}$	436	1071	464	803

（2）某温度下，容积为 $\text{[math]}$ 的恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，只发生反应①、②，平衡时 $\text{[math]}$ 的转化率为50%，体系内剩余 $\text{[math]}$ ，从反应开始到平衡 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 反应的速率之比为，反应②的平衡常数 $\text{[math]}$ 。

Ⅱ.清洁能源的开发利用是实现“碳中和”的途径，乙醇—水催化重整可获得。其主要反应如下：

反应i： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；

反应ii： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

在 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 时，若仅考虑上述反应，平衡时 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的生成选择性及的产率随温度的变化如图所示。 $\text{[math]}$ 的选择性 $\text{[math]}$ 。

（3）图中表示平衡时 $\text{[math]}$ 的选择性及 $\text{[math]}$ 的产率随温度的变化的曲线分别是曲线、曲线(填“①”“②”或“③”)。

综合题普通

1. 回收利用 $\text{[math]}$ 解决空间站供氧问题，物质转化如图所示：

(1) 反应 $\text{[math]}$ 是回收利用 $\text{[math]}$ 的关键步骤。

已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应 $\text{[math]}$ 的热化学方程式为：。

(2) 将原料气按 $\text{[math]}$ 置于恒容密闭容器中发生反应 $\text{[math]}$ ，在相同时间内测得 $\text{[math]}$ 的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。

①理论上，能提高 $\text{[math]}$ 平衡转化率的措施有(写出两条)。

②空间站反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的分法来提高 $\text{[math]}$ 的转化效率，原因是。

(3) 用 $\text{[math]}$ 代替反应 $\text{[math]}$ ，可实现氢、氧元素循环利用，缺点是一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是。

(4) 原料气 $\text{[math]}$ 还可通过反应 $\text{[math]}$ 获取。

① $\text{[math]}$ 时，向容积固定为 $\text{[math]}$ 的容器中充入 $\text{[math]}$ 水蒸气和 $\text{[math]}$ ，反应达平衡后，测得 $\text{[math]}$ 的浓度为 $\text{[math]}$ ，则该温度下反应的平衡常数 $\text{[math]}$ 为。

②保持温度仍为 $\text{[math]}$ ，改变水蒸气和 $\text{[math]}$ 的初始物质的量之比，充入容器进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是(填序号)

a．混合气体的平均相对分子质量不随时间改变 b．混合气体的密度不随时间改变

c．单位时间内生成 $\text{[math]}$ 的同时消耗 $\text{[math]}$ d．混合气体的百分含量不随时间而改变

③实验发现，其它条件不变，上述反应达平衡后，向反应体系中投入一定量的 $\text{[math]}$ ，相同时间内可以增大 $\text{[math]}$ 的体积分数，实验结果如图所示。

结合化学方程式及外界条件对平衡及速率的影响说明投入纳米 $\text{[math]}$ 比微米 $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 体积分数更高的原因是。

综合题困难

2. 我国自主研发的航天粉煤加压气化技术，是把干煤粉与氧气、水蒸气混合在气化炉内燃烧，可将煤炭高效、环保、低成本地转化为清洁的气体，广泛用于煤制甲醇、合成氨、合成油、烯烃、制氢等领域。

(1) 原料煤粉要研磨粉碎为5～90微米，其目的是，输送干煤粉入气化炉的介质一般用N₂或CO₂ ，下列关于输送介质的说法不正确的是(填标号)。

A．输送介质使用CO₂能减少碳排放

B． N₂和CO₂分子中含有的σ键和π键之比均为1∶1

C．在高温下CO₂与粉煤发生反应生成CO，增加了合成气中CO的含量

(2) 我国研制的煤气化炉，碳转化率大于99%，产生的有效气体CO和H₂含量大于90%。该混合气体在一定条件下反应制得甲醇，根据下图写出CO和H₂反应制甲醇的热化学方程式：。下图中，过程Ⅰ与过程Ⅱ比较，达平衡所需时间：t(Ⅰ)t(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”)。

(3) 在容积为2 L的恒容密闭容器中，分别研究反应在300℃、350℃和400℃三种温度下CO和H₂合成甲醇的规律，如下图。

①在上述三种温度中，图中曲线X对应的温度是。

②图中a点对应反应达平衡时压强为p kPa，计算在a点对应温度下该反应的平衡常数K_p=(K_p用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数)。

(4) 煤气化炉产生的有效气体可用于合成氨，在工业生产中用途极其广泛。25℃时，用HCl气体调节0.1 mol·L^-1氨水的pH，体系中粒子浓度的对数值(lg c)、反应物的物质的量之比[τ= $\text{[math]}$ ]与 pH 的关系如图所示。若忽略通入气体后溶液体积的变化，25℃时，NH₃·H₂O的电离平衡常数K_b=；P₂所示溶液中，c( $\text{[math]}$ )100c(NH₃·H₂O)(填“>”“<”或“=”)；P₃所示溶液中离子浓度大小关系为。

综合题普通

3. 丙烯是重要的有机化工原料，丙烷制丙烯是化工研究的热点。由丙烷 $\text{[math]}$ 在一定温度和催化剂条件下制丙烯 $\text{[math]}$ 的两种方法如下。

反应I（直接脱氢）： $\text{[math]}$ ；

反应Ⅱ（氧化脱氢）： $\text{[math]}$ 。

(1) 已知： $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 。

(2) 一定温度下，向恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ ，初始压强为 $\text{[math]}$ ，仅发生反应I（直接脱氢）。欲提高 $\text{[math]}$ 的平衡产率，同时加快反应速率，应采取的措施是（填标号）。

A.升高温度 B.增大压强 C.再充入 $\text{[math]}$ D.及时分离出 $\text{[math]}$ E.加催化剂

(3) 反应I（直接脱氢）在催化剂 $\text{[math]}$ 表面上有两种反应路径，整个反应的能量变化如图所示。

$\text{[math]}$ 表示路径1的活化能， $\text{[math]}$ 表示路径2的活化能，TS表示过渡态。

路径2中决速步骤的反应式为。

(4) 在压强（117.5kPa）恒定条件下，以 $\text{[math]}$ 作为稀释气，不同水烃比 $\text{[math]}$ [ $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、15]时，催化 $\text{[math]}$ 直接脱氢（反应I）制备 $\text{[math]}$ 反应的平衡转化率随温度的变化如图所示。[副反应： $\text{[math]}$ ]

① $\text{[math]}$ 点对应条件下，若 $\text{[math]}$ 的选择性[ $\text{[math]}$ 的选择性 $\text{[math]}$ ]为80%，则反应I的分压平衡常数 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 是用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压 $\text{[math]}$ 物质的量分数）为 $\text{[math]}$ 。

②相同温度下，水烃比远大于 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 的消耗速率明显下降，可能的原因是：i. $\text{[math]}$ 的浓度过低；ii.。

(5) 一定条件下，恒压密闭容器中仅发生反应Ⅱ（氧化脱氢）。

①已知该反应过程中， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为速率常数，与温度、活化能有关。升高温度， $\text{[math]}$ 的变化程度（填标号） $\text{[math]}$ 的变化程度。