课时精练12 化学反应速率与平衡图象-2022-2023学年高二化学精讲精练（人教选择性必修1）（解析版）

课时精练12化学反应速率与平衡图象1．绿水青山是习总书记构建美丽中国的伟大构想，因此国家加大了对氮氧化物排放的控制力度。用活性炭还原处理氮氧化物的有关反应为C(s)＋2NO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH＜0。向容积可变的密闭容器中加入(足量的)活性炭和NO，在t2时刻改变某一条件，其反应的速率时间图象如下图所示。下列说法正确的是()A．给该反应升温，减小，增大B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NOC．t1时刻的大于t2时刻的D．若气体的密度不变，不能说明该反应达到平衡【答案】B【解析】A项，升高温度，任何反应的反应速率均增大，故给该反应升温，增大，增大，A错误；B项，由图像可知，压强一定条件下，t2时刻改变条件以后，逆反应速率突然减小，达到新平衡时，与原反应速率相同，故改变的条件是向密闭容器中加NO，B正确；C项，由B项分析可知，t2时刻改变的条件是向密闭容器中加NO，正反应速率增大，逆反应速率减小，则t1时刻的小于t2时刻的，C错误；D项，由题干反应方程式可知，反应前后气体的物质的量保持不变，即恒温下容器的体积保持不变，反应正向气体质量增加，故若气体的密度不变，则气体质量不变，说明该反应达到平衡，D错误；故选B。2．研究NOx之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知：N2O4(g)2NO2(g) ΔH＞0。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(N2O4)和c(NO2)随t变化为曲线I、II，改变温度到T2，c(NO2)随t变化为曲线III。下列判断正确的是() A．温度T1>T2B．反应速率v(a)=v(b)C．在T1温度下，反应至t1时达平衡状态D．在T1温度下，反应在0—t3内的平均速率为【答案】D【解析】A项，反应温度T1和T2，以c(NO2)随t变化曲线比较，II比III后达平衡，所以T2>T1，故A错误；B项，升高温度，反应速率加快，T2>T1，则反应速率v(a)>v(b)，故B错误；C项，T1温度下，反应至t1时c(NO2)=c(N2O4)，t1之后c(NO2)、c(N2O4)仍在变化，说明t1时反应没有达到平衡状态，故C错误；D项，T1时，在0-t3内，，则0-t3内，故D正确；故选D。3．在容积一定的密闭容器中，置入一定量的NO(g)和足量C(s)，发生反应C(s)＋2NO(g)CO2(g)＋N2(g)，平衡状态时NO(g)的物质的量浓度[NO]与温度T的关系如图所示。则下列说法中正确的是(　　)A．该反应的ΔH>0B．若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2C．在T2时，若反应体系处于状态D，则此时一定有v正<v逆D．在T3时，若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态C【答案】D 【解析】A项，根据图像可知，随着温度的升高，NO的物质的量浓度增大，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故A错误；B项，由于正反应为放热反应，温度越高，平衡常数越小，则K1>K2，故B错误；C项，根据图像可知，由状态D到平衡点B，需要减小NO的浓度，所以反应正向进行，则v正>v逆，故C错误；D项，由于反应物碳是固体，所以在反应进行过程中，气体的总质量一直在变，V一定，气体的密度也就一直在变，当若混合气体的密度不再变化，则可以判断反应达到平衡状态C，故D正确；答案D。4．某科研团队研究将磷钨酸(H3PW12O40，以下简称HPW)代替浓硫酸作为酯化反应的催化剂，但HPW自身存在比表面积小、易溶于有机溶剂而难以重复使用等缺点，将其负载在多孔载体(如硅藻土、C等)上则能有效克服以上不足，提高其催化活性。用HPW负载在硅藻土上催化制取乙酸正丁酯的酯化率与HPW负载量的关系(温度：120℃，时间：2h)如图所示，下列说法不正确的是(　　)A．与HPW相比，HPW/硅藻土比表面积显著增加，有助于提高其催化性能B．当HPW负载量为40%时达到饱和，酯化率最高C．用HPW/硅藻土代替传统催化剂，可减少设备腐蚀等不足D．不同催化剂对酯化率的影响程度主要取决于化学反应正向进行的程度【答案】D【解析】A项，HPW自身存在比表面积小、易溶于有机溶剂而难以重复使用等缺点，将其负载在多孔载体(如硅藻土、C等)上则能有效克服以上不足，提高其催化活性，A正确；B项，根据图中曲线可知，当HPW负载量为40%时达到饱和，酯化率最高，B正确；C项，用HPW/硅藻土代替传统催化剂浓硫酸，可减少设备腐蚀等不足，C正确；D项，催化剂不能使平衡移动，不能改变反应正向进行的程度，D不正确。故选D。5．已知：A(g)+2B(g)3C(g)+Q(Q>0)，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率(v)随时间(t)的变化如图所示。下列说法正确的是() A．t2时改变的条件：向容器中加入CB．容器内压强不变时，表明反应达到平衡C．平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)<φ(Ⅰ)D．平衡常数K：K(Ⅱ)>K(Ⅰ)【答案】A【解析】A项，t2时正反应速率瞬间不变，然后增大，说明改变的条件是增大生成物浓度，A正确；B项，这是一个反应前后气体分子数不变的反应，无论反应是否达到平衡，容器内压强都不变，B错误；C项，最初加入体系中的A和B的物质的量的比值为1：3，当向体系中加入C时，平衡逆向移动，最终A和B各自的物质的量增加的比例为1：2，因此平衡时A的体积分数φ：φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)，C错误；D项，平衡常数K只与温度有关，I、II的温度相同，平衡常数不变，D错误；故选A。6．在压强、CO2和H2起始投料一定的条件下，发生反应Ⅰ、Ⅱ：反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.0kJ•mol-1反应Ⅱ.2CO2(g)+5H2(g)C2H2(g)+4H2O(g)ΔH1=+37.1kJ•mol-1实验测得CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性(CH3OH的选择性=×100%)随温度的变化如图所示。下列说法正确的是()A．曲线②表示CO2的平衡转化率B．其他条件不变，升高温度，C2H2的含量增大C．温度高于280℃时，曲线①随温度升高而升高说明此时主要发生反应ⅠD．同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性，应选择在低温低压条件下反应【答案】B【解析】A项，升高温度，反应I逆向进行，反应II正向进行，甲醇的选择性降低，所以曲线② 表示的是CH3OH的选择性，曲线①表示CO2的平衡转化率，A错误；B项，升高温度，反应II正向进行，C2H2的含量增大，B正确；C项，升高温度，反应I逆向进行，CO2的平衡转化率减小，升高温度，反应II正向进行，CO2的平衡转化率增大，温度高于280℃时，CO2的平衡转化率温度升高而升高说明此时主要发生反应II，C错误；D项，两反应都是气体分子数减小的反应，要同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OH的选择性，应选择高压，使两反应都正向进行，D错误；故选B。7．2021年为我国实现碳达峰、碳中和关键的一年，CO2综合利用的技术不断创新。某实验小组研究CO2和CH4反应得到合成气的原理为：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)向体积为1L的密闭容器中充入1molCH4和1molCO2，反应过程中CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。下列有关说法正确的是()A．该反应的ΔH＜0B．压强：p2＞p1C．1100℃时，该反应的平衡常数为12.96D．反应达到平衡后在容器内再充入1molCH4和1molCO2，此时CO2的转化率会增大【答案】C【解析】A项，由题干图示可知，压强相同时，温度升高，CO2的转化率增大，说明升高温度平衡正向移动，故该反应的ΔH＞0，A错误；B项，由题干图示可知，温度相同时，p2压强下CO2的转化率更大，结合反应方程式CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)可知，增大压强，化学平衡逆向移动，CO2的转化率减小，故压强：p2＜p1，B错误；C项，1100℃时，根据三段式分析可知：该反应的平衡常数为K===12.96，C正确；D项，反应达到平衡后在容器内再充入1molCH4和1molCO2，相当于对容器增大压强，化学平衡逆向移动，故此时CO2的转化率会减小，D错误；故选C。 8．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)下列说法不正确的是A．图中Y点所示条件下，增加O2的浓度能提高NO转化率B．图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率C．反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH＞0D．380℃下，c起始(O2)=5.0×10−4mol·L−1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K＞2000【答案】C【解析】A项，Y点所示条件下达到平衡状态，增大氧气浓度平衡正向移动，NO转化率提高，A正确；B项，X点没有达到平衡状态，平衡正向进行，延长时间导致消耗的NO量增多，导致NO转化率提高，B正确；C项，升高温度NO平衡转化率降低，说明升高温度，化学平衡逆向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，所以△H＜0，C错误；D项，380℃下c起始(O2)=5.0×10-4mol/L，反应正向移动，则c平衡(O2)＜5.0×10-4mol/L，NO平衡转化率为50%，则平衡时c(NO)=c(NO2)，化学平衡常数K==2000，D正确。9．工业上利用硫(S8)与CH4为原料制备CS2。450℃以上，发生反应：S8(g)=4S2(g)；通常在600℃以上发生反应II：2S2(g)+CH4(g)CS2(g)+2H2S(g)，一定条件下，S8分解产生S2的体积分数、CH4与S2反应中CH4的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法一定正确的是() A．反应II的正反应为吸热反应B．在恒温密闭容器中，反应相同时间，温度越低，CH4的转化率越大C．发生反应II温度不低于600℃的原因是：此温度CH4平衡转化率已很高；低于此温度，S2浓度小，反应速率慢D．某温度下若S8完全分解成S2，在密闭容器中，n(S2)∶n(CH4)=2∶1开始反应，当CS2体积分数为10%时，CH4转化率为43%【答案】C【解析】A项，由图可知，随温度升高，甲烷的转化率降低，故反应II的正反应为放热反应。A项错误；B项，由图可知，CH4的平衡转化率随着温度的升高逐渐降低，S2浓度随着温度升高而增大，故温度越低，S2浓度越小，反应速率越慢。在反应相同时间里，温度越低，反应速率越慢，CH4的转化率不一定越大，B项错误；C项，由图可知，在600℃时甲烷平衡转化率高达99%，低于600℃时，S2浓度明显偏小，使得反应II的反应速率变慢。C项正确；D项，在密闭容器中，n(S2)∶n(CH4)=2∶1开始反应，设CH4的起始物质的量为a，转化的物质的量为x，即：CS2的体积分数为10%，即，解得x=0.3a，则CH4的转化率为30%。D项错误；故选C。10．已知：乙二醛可被催化氧化为乙醛酸，其反应为2OHC—CHO(g)＋O2(g)2OHC—COOH(g)　ΔH。一定条件下，按照＝的投料比进行上述反应，乙二醛的平衡转化率(α)和催化剂的催化效率随温度的变化如图所示。下列叙述正确的是(　　)A．ΔH＞0B．b点时，乙二醛的体积分数为33.33%C．生成乙醛酸的速率：v(a)＞v(b)＞v(c)D．a、b、c三点中，a点乙醛酸的体积分数最小 【答案】B【解析】A项，随着温度的升高，转化率降低，这说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则ΔH＜0，错误；B项，b点时转化率是60%，则根据方程式可知2OHC—CHO(g)＋O2(g)2OHC—COOH(g)起始量/mol210转化量/mol1.20.61.2平衡量/mol0.80.41.2因此乙二醛的体积分数为×100%≈33.33%，正确；C项，温度越高，催化效率越高，化学反应速率越快，而b点的温度低、催化效率高，c点的温度高、催化效率低，所以无法比较速率大小，错误；D项，a、b、c三点中，a点转化率最大，则乙醛酸的体积分数最大，错误。11．一定条件下，反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　ΔH>0，达到平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)A．压强：p1>p2B．b、c两点对应的平衡常数：Kc>KbC．a点：2v正(NH3)＝3v逆(H2)D．a点：NH3的转化率为【答案】B【解析】该反应为气体分子数增大的反应，恒温时，压强越大，N2的体积分数越小，则p1<p2，故A错误；b、c两点对应温度b＜c，该反应为吸热反应，温度越高，平衡常数越大，则Kc>Kb，故B正确；反应速率之比等于化学计量数之比，3v正(NH3)＝2v逆(H2)，故C错误；对于反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，假设反应前氨的物质的量为1mol，反应的氨的物质的量为xmol，则＝0.1，解得x＝，因此氨的转化率为，故D错误。 12．气态醋酸中存在平衡(CH3COOH)2(g)2CH3COOH(g)。实验测得压强分别为和时，上述平衡体系中气体的平均摩尔质量()随温度(T)的变化如下图所示。[已知：M=；]下列说法不正确的是()A．B．C．a点时，D．为使的值接近60，可采取高温、低压的实验条件【答案】B【解析】A项，根据平衡可知，增大压强，平衡逆向移动，物质的量减少，平均摩尔质量增大，所以P1>P2，A正确；B项，选择P1线，随着温度升高，平均摩尔质量减小，得到平衡向正向移动，所以正反应吸热，B错误；C项，a点时，设有120g(CH3COOH)2，物质的量为1mol，其中有xmol反应，则有l(CH3COOH)2(g)2CH3COOH(g)起始量mol10反应量molx2x剩余量mol1-x2x平均摩尔质量120g(1-x+2x)mol=80g·mol-1，解得x=0.5，所以n[(CH3COOH)2]：n(CH3COOH)=1：2，C正确；D项，由图像可知，为使的值接近60，可采取高温、低压的实验条件，D正确；故选B。13．NO与CO在金属铑(Rh)的催化下发生反应：2NO(g)+CO(g)N2O(g)+CO2(g)　ΔH，该反应过程经历如下两步：反应I：NO(g)+CO(g)+Rh(s)RhN(s)+CO2(g)　ΔH1＝-33.44kJ·mol-1 反应II：RhN(s)+NO(g)Rh(s)+N2O　ΔH2＝-319.35kJ·mol-1如图所示为该反应在无催化剂(a)和有催化剂(b)时反应过程的能量变化对比图。下列有关判断正确的是()A．ΔH＝－285.91kJ·mol－1B．E1为反应2NO(g)＋CO(g)N2O(g)＋CO2(g)不使用催化剂和使用催化剂的活化能之差C．E2为使用催化剂后降低的活化能D．使用合适的催化剂可降低反应的活化能，提高平衡转化率【答案】B【解析】A项，根据盖斯定律，由反应Ⅰ＋反应Ⅱ可得2NO(g)＋CO(g)N2O(g)＋CO2(g)　ΔH＝ΔH1＋ΔH2＝－352.79kJ·mol－1，A错误；B项，根据图像，E1为反应2NO(g)＋CO(g)N2O(g)＋CO2(g)有催化剂和无催化剂时的活化能的差，B正确；C项，根据图像，E2为2NO(g)＋CO(g)N2O(g)＋CO2(g)的反应热，C错误；D项，催化剂可以降低反应的活化能，加快反应速率，但不能提高平衡转化率，D错误；故选B。14．温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中分别加入nmolC4H10气体，发生反应：C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)经过相同的反应时间，测得各容器中C4H10的转化率与容器体积的关系如图所示：下列说法正确的是()A．容器内的压强：pa：pb=7：9B．由图可知，a、c两点的逆反应速率：c>a C．向b点平衡体系中再充入一定量的C4H10气体，重新达到平衡时，C4H10的体积分数比原平衡小D．V1：V2=1：12【答案】C【解析】A项，a点时NO2的转化率为40%，a点反应三段式为：n=0.6n+0.4n+0.4n=1.4n，同理b点时NO2的转化率为80%，此时n=0.2n+0.8n+0.8n=1.8n，由pV=nRT可知，PaV1=1.4nRT，PbV2=1.8nRT，：Pa：Pb=7V2：9V1，由于V2＞V1，所以容器内的压强：Pa：Pb＞7：9，故A错误；B项，图中a点、c点NO2的转化率相同，但a点容器体积小于c点容器体积，则对应的生成物浓度：a>c，则逆反应速率：a>c，B错误；C项，恒温恒容下，向b点平衡体系中再充入一定量的C4H10气体，对于只有一个反应物的平衡而言相当于增大压强，由反应：C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)，正反应方向为气体分子数增大，则平衡逆向移动，C4H10的量增多，但加入的C4H10气体不能完全转化，则重新达到平衡时，C4H10的体积分数比原平衡小，C正确；D项，由于b点C4H10的转化率比a点大，a点至b点可看作在恒温恒压下，通过增大体积来减压使平衡正向移动，C4H10的转化率增大，由A选项可知na=1.4n，nb=1.8n，由pV=nRT可知V1：V2=na：nb=1.4：1.8=7：9，D错误；故选C。15．在一定的温度和压强下，将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH=-165kJ·mol-1CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH=+41kJ·mol-1催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，测CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图所示。已知：CH4选择性=×100%下列有关说法正确的是() A．在260℃~320℃间，以Ni-CeO2为催化剂，升高温度CH4的产率不变B．延长W点的反应时间，一定能提高CO2的转化率C．选择合适的催化剂，有利于提高CO2的转化率D．高于320℃后，以Ni为催化剂，随温度的升高CO2转化率上升的原因是平衡正向移动【答案】C【解析】A项，在260℃~320℃间，升高温度CH4的选择性基本不变，但CO2的转化率在上升，所以CH4的产率上升，A错误；B项，W点可能是平衡点，延长时间不一定能提高CO2的转化率，B错误；C项，由图可知，使用不同的催化剂，CO2的转化率不同，C正确；D项，图示对应的时间内以Ni为催化剂，明显低于相同温度下Ni-CeO2为催化剂的转化率，一定未达平衡，高于320℃后，随温度的升高CO2转化率上升的原因是催化剂活性增大，反应速率加快，D错误。故选C。16．一定条件下存在反应：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH＞0。向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量初始物质，各容器中温度、反应物的起始量如下表，反应过程中的物质的量浓度随时间变化如图所示。容器甲乙丙容积0.50.5V温度起始量、、、下列说法错误的是()A．甲容器中，反应在内的平均速率B．温度为T2OC时，反应的平衡常数C．乙容器中，若平衡时，则T2＞T1 D．丙容器的体积【答案】A【解析】A项，由图可知，甲容器中，反应在5—15内一氧化碳的浓度由1mol/L变为1.5mol/L，则一氧化碳的平均速率，故A错误；B项，由图可知，T1℃时甲容器中，反应达到平衡时，一氧化碳的浓度为1.5mol/L，由方程式可知，水蒸气和氢气的浓度分别为—1.5mol/L=0.5mol/L、1.5mol/L，则反应的平衡常数为K==4.5，故B正确：C项，若温度相同，甲、乙形成的平衡为等效平衡，平衡时水的物质的量都为0.5mol/L，平衡时乙中生成碳的物质的量为0.5mol/L×0.5L=0.25mol＞0.19mL，则乙相对于甲中平衡向正反应方向移动，正反应为吸热反应，则T2＞T1，故C正确；D项，甲、丙相同温度，反应的平衡常数相等，由丙容器的体积为VL，由题意可建立如下三段式：由平衡常数为4.5可得：=4.5，解得V=0.4L，故D正确；故选A。17．在体积可变的密闭容器中投入0.5molO2和1molSO2，不同条件下发生反应：O2(g)+2SO2(g)2SO3(g)ΔH。实验测得平衡时SO2的转化率[α(SO2)]随温度、压强的变化如图所示。下列说法错误的是()A．Y代表压强，且Y1>Y2；X代表温度，且ΔH<0B．M点反应物转化率之比α(O2)：α(SO2)=1：1，N点该比例减小C．若M、N两点对应的容器体积均为5L，则N点的平衡常数K=20D．M、N两点对应的平均摩尔质量：M(M)>M(N)【答案】B 【解析】A项，若X为压强，Y为温度，由图可知相同温度下压强越大SO2的转化率越小，而该反应为气体体积减小的反应，相同温度下压强越大SO2的转化率越大，所以Y为压强，X为温度，且Y1>Y2；相同压强下温度越高，SO2的转化率越小，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，即ΔH<0，A正确；B项，初始投料n(O2)：n(SO2)=1：2，根据方程式可知反应过程中O2和SO2按照1：2反应，所以任意时刻二者的转化率之比均为1：1，B错误；C项，N点和M点温度相同，则平衡常数相同，容器体积为5L，M点SO2的转化率为50%，可根据该点列三段式：根据平衡常数的定义可知=20，C正确；D项，M点比N点压强大，平衡正向移动，气体总物质的量减小，气体总质量不变，平均摩尔质量增大，M(M)>M(N)，D正确；故选B。18．已知在一定温度下，和C在一密闭容器中进行反应BaSO4(s)＋4C(s)BaS(s)＋4CO(g)，CO的平衡浓度(mol/L)的对数与温度的倒数的关系如图所示：下列说法中正确的是()A．该反应的ΔH＜0B．Q点BaSO4的消耗速率大于生成速率C．温度不变，将R点状态的容器体积缩小，重新达到平衡时，气体的压强增大D．温度是时，反应的平衡常数为100【答案】D【解析】根据反应BaSO4(s)＋4C(s)BaS(s)＋4CO(g)可知，反应的平衡常数K=c4(CO)，结合图像可知，随着的增大而增大，则证明K=c4(CO)随着温度的升高而增大，即反应为吸热反应，图像直线上的点均为平衡点。A项，根据上述分析可知，反应的平衡常数随着T的升高而增大，所以该反应为吸热反应，即ΔH＞0，A错误；B项，Q点未达到平衡，其Qc＞K，则此时BaSO4 的消耗速率小于其生成速率，B错误；C项，温度不变，将R点状态的容器体积缩小，即增大压强，平衡向逆向移动，因为平衡常数K不变，所以CO的平衡浓度不变，气体压强不变，C错误；D项，温度是即时，根据图像数据可知，=0.5，所以c(CO)=100.5，则K=c4(CO)=100，D正确；故选D。19．化学反应应2IClI2+Cl2，Kp可分为以下两步：①；②。经测定和计算，得到和均为线性关系，如下图所示，已知反应②是吸热反应。则下列说法正确的是()A．NOCl是化学反应2IClI2+Cl2的催化剂B．图②代表C．D．当时，表明可逆反应2IClI2+Cl2达到了平衡状态【答案】B【解析】A项，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，不是催化剂，A错误；B项，因反应②是吸热反应，Kp随温度的升高而增大，T增大，1/T减小，B正确；C项，①+②得总反应，所以Kp=Kp1×Kp2，C错误；D项，速率之比等于化学计量数之比，时反应达到平衡，D错误；故选B。 20．甲醛中木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇利用脱氢法可制备甲醛，主要反应为：CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)∆H=+85.2kJ∙mol-1。Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂，有研究指出，催化反应的部分机理如下：历程ⅰ：历程ⅱ：历程ⅲ：历程ⅳ：如图所示为在体积2L的恒容容器中，投入1molCH3OH，在碳酸钠催化剂作用下，经过5min反应，测得甲醇转化率与甲醛的选择性与温度的关系(甲醛的选择性：转化的CH3OH中生成HCHO的百分比)，下列有关说法正确的是()A．600℃时，前5min内生成甲醛的平均速率v(HCHO)=0.055mol·L-1·min-1B．700℃时，反应历程ⅱ的速率小于反应历程ⅲ的速率C．脱氢法制甲醛中，在高温高压条件下更有利于提高平衡产率D．反应历程ⅰ的活化能大于CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)的活化能【答案】B【解析】A项，由图可知，600℃时甲醇转化率为55%、甲醛的选择性为60%，则前5min内生成甲醛的平均速率v(HCHO)==0.033mol·L-1·min-1，故A错误；B项，由图可知，600℃后，甲醇的转化率增大、甲醛的选择性降低，说明历程ⅲ的反应程度大，相同时间内反应历程ⅱ的速率小于反应历程ⅲ的速率，故B正确；C项，该反应为气体体积增大的吸热反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，甲醛的产率降低，故C错误；D项，使用催化剂，降低反应的活化能，则使用碳酸钠做反应催化剂的反应历程ⅰ的活化能小于CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)的活化能，故D错误；故选B。 21．已知反应：2X(1)Y(1)，取等量X，分别在0℃和20℃下，测得其转化率随时间变化的关系曲线(α-t)如图所示。下列说法正确的是()A．曲线Ⅰ代表0℃下X的α-t曲线B．反应进行到66min时，Y的物质的量为0.113molC．该反应ΔH＞0D．加入催化剂，X的平衡转化率升高【答案】A【解析】A项，据图可知，平衡前反应相同时间，曲线Ⅰ所示条件下转化率更小，即反应速率更慢，温度越低反应速率越小，所以曲线Ⅰ代表0℃下X的α-t曲线，A正确；B项，据图可知反应进行到66min时，X的转化率为0.113，但初始投料未知，所以无法计算此时Y的物质的量，B错误；C项，曲线Ⅱ所示温度更高，但平衡时X的转化率低，说明升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH＜0，C错误；D项，催化剂可以加快反应速率，但不能改变平衡转化率，D错误；故选A。22．环戊二烯()是重要的有机化工原料，其容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度(初始浓度为1.5mol•L-1)与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是()A．a点的反应速率大于c点的反应速率B．a点的逆反应速率小于b点的逆反应速率C．b点时二聚体的浓度为0.9mol•L-1 D．达到平衡后，升高温度，体系中环戊二烯的百分含量将增加【答案】B【解析】A项，由于温度无法确定，a点的反应速率与c点的反应速率不能确定，故A错误；B项，两点温度相同，环戊二烯的浓度a点大于b点，a点的逆反应速率小于b点的逆反应速率，故B正确；C项，b点时环戊二烯的浓度减小0.9mol•L-1，二聚体的浓度为0.45mol•L-1，故C错误；D项，虚线对应的速率快，对应温度高，T2温度更高，但是环戊二烯的百分含量低，说明升温平衡逆向移动，达到平衡后，升高温度，体系中环戊二烯的百分含量将降低，故D错误；故选B。23．二氧化碳到淀粉的人工合成第一步为用无机催化剂将二氧化碳还原为甲醇，反应方程式为3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)一定温度下，恒容密闭容器中按照投料比=3充入H2与CO2，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在T=250℃下的x(CH3OH)～p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)～T如图所示。下列说法不正确的是()A．当体系中c(CH3OH)与c(H2)比值不变，可说明此时该反应达到平衡状态B．曲线b表示的是压强相同时，温度升高该反应逆向移动，说明正反应放热C．在原p=5×105Pa，210℃的条件下，向该恒容密闭容器中继续通入3molH2与1molCO2，达到新的平衡后，x(CH3OH)＜0.10D．当x(CH3OH)=0.10时，反应条件可能为p=5×105Pa，210℃或p=9×105Pa，250℃【答案】C【解析】A项，初始投料为H2和CO2，所以平衡前H2浓度减小，CH3OH浓度增大，所以当c(CH3OH)与c(H2)比值不变时说明反应达到平衡状态，故A正确；B项，该反应为体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，故曲线b为等压条件下，温度升高，x(CH3OH)减小，说明平衡逆向移动，ΔH＜0，故B正确；C项，在5×105Pa，210℃的条件下，向该密闭体系中继续通入3molH2与1molCO2，可以理解为先在另一个容器中达到平衡，x(CH3OH)=0.10，再压缩到一个容器中，平衡正向移动，达到新的平衡后，x(CH3 OH)＞0.10，故C错误；D项，由图和信息T=250℃下的x(CH3OH)～p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)～T可知：满足平衡时x(CH3OH)＞0.10的条件有：5×105Pa，210℃或9×105Pa，250℃，故D正确；故选C。24．在一定温度下，在刚性密闭容器中充入一定量M发生反应：M(g)Q(g)+E(s)，测得M、Q的浓度与时间关系如图所示。已知：生成Q净反应速率v=v正-v逆=k正•c(M)-v逆•c(Q)下列说法正确的是()A．净反应速率：c>a>bB．0～10min内Q的平均速率为0.075mol•L-1•min-1C．M的平衡转化率为16.7%D．在上述温度下，该反应=0.2【答案】B【解析】A项，根据净反应速率定义，，正反应速率减小，逆反应速率增大，净反应速率减小但大于0，c点达到平衡，净反应速率等于0，故净反应速率有，A项错误；B项，，B项正确；C项，，C项错误；D项，平衡时，正、逆反应速率相等，得：，D项错误；故选B。25．在体积可变的密闭容器中投入0.5molCO和0.75molH2，不同条件下发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图所示。下列说法错误的是()A．M点CO的转化率为50% B．平衡后再加入0.5molCO和0.75molH2重新到达平衡，CO的转化率增大C．反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＜0D．506K时，若混合气体的总物质的量不再改变，说明反应达到化学平衡状态【答案】B【解析】A项，由图像可知M点的三段式为：则M点CO的转化率为50%，A正确；B项，容器体积可变，再加入0.5molCO和0.75molH2平衡不移动，CO的转化率不变，B错误；C项，反应温度升高，CH3OH的物质的量减小，平衡逆向移动，故CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH＜0，C正确；D项，该反应中所有反应物和产物都是气体，故气体总物质的量不变，可证明反应达到平衡，D项正确。故选B。26．合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，目前工业上用氢气和氮气直接合成氨：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)T℃时，在2L恒容密闭容器中加入1.2molN2和2molH2模拟一定条件下工业固氮，体系中n(NH3)随时间的变化如图所示。下列说法错误的是()A．2min内NH3的平均反应速率为0.1125mol∙L−1∙min−1B．T℃时，从2min到4min，反应的平衡常数增大C．容器内压强不再变化说明反应达到平衡，且2υ正(H2)=3υ逆(NH3)D．T℃时，该反应的平衡常数为6.25L2∙mol−2【答案】B【解析】A项，2min内NH3的平均反应速率为，故A正确；B项，T℃时，从2min到4min，反应的平衡常数不变，平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故B错误；C项，该反应是体积减小的反应，当容器内压强不再变化说明反应达到平衡，根据速率之比等于计量数之比得到2υ正(H2)=3υ逆(NH3 )，故C正确；D项，T℃时，平衡是氨气物质的量为0.8mol，则氮气消耗0.4mol，剩余氮气0.8mol，氢气消耗1.2mol，剩余氢气0.8mol，因此该反应的平衡常数为，故D正确。故选B。27．研究NOx之间的转化对大气污染控制具有重要意义，已知：N2O4(g)2NO2(g) ΔH＞0。如图所示，在恒容密闭容器中，反应温度为T1时，c(N2O4)和c(NO2)随t变化为曲线I、II，改变温度到T2，c(NO2)随t变化为曲线III。下列判断正确的是()A．温度T1>T2B．反应速率v(a)=v(b)C．在T1温度下，反应至t1时达平衡状态D．在T1温度下，反应在0—t3内的平均速率为【答案】D【解析】A项，反应温度T1和T2，以c(NO2)随t变化曲线比较，II比III后达平衡，所以T2>T1，故A错误；B项，升高温度，反应速率加快，T2>T1，则反应速率v(a)>v(b)，故B错误；C项，T1温度下，反应至t1时c(NO2)=c(N2O4)，t1之后c(NO2)、c(N2O4)仍在变化，说明t1时反应没有达到平衡状态，故C错误；D项，T1时，在0-t3内，，则0-t3内，故D正确；故选D。1．(2022•湖南选择性考试)向体积均为1L的两恒容容器中分别充入和发生反应：2X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH，其中甲为绝热过程，乙为恒温过程，两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是() A．ΔH＞0B．气体的总物质的量：na＜ncC．a点平衡常数：K＞12D．反应速率：Va正＜Vb正【答案】B【解析】A项，甲容器在绝热条件下，随着反应的进行，压强先增大后减小，根据理想气体状态方程PV=nRT可知，刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高，则说明上述反应过程放热，即ΔH＜0，故A错误；B项，根据A项分析可知，上述密闭溶液中的反应为放热反应，图中a点和c点的压强相等，因甲容器为绝热过程，乙容器为恒温过程，若两者气体物质的量相等，则甲容器压强大于乙容器压强，则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量：na＜nc，故B正确；C项，a点为平衡点，此时容器的总压为p，假设在恒温恒容条件下进行，则气体的压强之比等于气体的物质的量(物质的量浓度)之比，所以可设Y转化的物质的量浓度为xmol∙L−1，则列出三段式如下：则有，计算得到x=0.75，那么化学平衡常数K=，又甲容器为绝热条件，等效为恒温条件下升温，平衡逆向移动，则平衡常数减小即平衡常数K＜12，故C错误；D项，根据图像可知，甲容器达到平衡的时间短，温度高，所以达到平衡的速率相对乙容器的快，即Va正＞Vb正，故D错误。故选B。2．丁烷催化脱氢制备丁烯的主反应为C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)△H＞0，副反应为C4H10裂解生成C1-C3(表示碳原子数为1~3的烷烃或烯烃)将C4H10与H2的混合气体以定流速通过填充有催化剂的反应器，C4H8的产率、C4H10的转化率与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是() A．435℃时C4H8产率低的原因可能是此温度下催化剂活性较低，反应速率较慢B．600℃以后，C4H8的产率下降原因可能是C4H10发生裂解反应生成C1-C3C．图中表示C4H8产率的曲线中，A点时主反应不一定达到平衡状态D．提高丁烷脱氢制备丁烯转化率的研究方向为寻找低温时具有较高活性的催化剂【答案】D【解析】A项，题干图示为将C4H10与H2的混合气体以定流速通过填充有催化剂的反应器，C4H8的产率、C4H10的转化率与温度的关系，故435℃时C4H8产率低的原因可能是此温度下催化剂活性较低，反应速率较慢，A正确；B项，根据主反应C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)△H＞0可知升高温度，平衡正向移动，C4H8的产率增大，图中可知600℃以后C4H8的产率下降，C1-C3的产率增大，故600℃以后，C4H8的产率下降原因可能是C4H10发生裂解反应生成C1-C3，B正确；C项，由B项分析可知，图中表示C4H8产率的曲线中，A点后丁烯的产率下降并不一定是平衡移动的结果，故A点时主反应不一定达到平衡状态，C正确；D项，由于主反应C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)△H＞0升高温度，平衡正向移动，丁烯的产率增大，且温度高时，将发生副反应，故提高丁烷脱氢制备丁烯转化率的研究方向为寻找高温时具有较高活性和对主反应具有良好选择性的催化剂，D错误；故选D。3．压强为3MPa时，将NO和O3按一定体积比通入容器中，发生如下反应：反应Ⅰ：NO(g)＋O3(g)NO2(g)＋O2(g)；ΔH＜0反应Ⅱ：2O3(g)3O2(g)；ΔH＞0O3的平衡转化率及NO、NO2的平衡体积分数随温度变化如图所示。下列说法正确的是() A．图中X代表NO2，Y代表NOB．低于300℃发生反应Ⅰ，高于300℃发生反应ⅡC．其他条件不变，将压强变为4MPa，平衡时NO、NO2的体积分数不变D．高于360℃，Y的平衡体积分数减小的幅度大于X的平衡体积分数增大的幅度的原因可能是O3将Y氧化为更高价态的氧化物【答案】D【解析】A项，反应Ⅰ正向为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，NO的体积分数增大，NO2的体积分数减小，因此图中X代表NO，Y代表NO2，故A错误；B项，将NO和O3按一定体积比通入容器中，反应Ⅰ和反应Ⅱ都会发生，升高温度，反应Ⅰ的平衡逆向移动，反应Ⅱ的平衡正向移动，0～300℃时，O3的平衡转化率逐渐下降的原因是反应Ⅰ的平衡逆向移动程度大于反应Ⅱ的平衡正向移动的程度，高于300℃时，O3的平衡转化率逐渐升高的原因是反应Ⅰ的平衡逆向移动程度小于反应Ⅱ的平衡正向移动的程度，故B错误；C项，其他条件不变，增大压强，反应Ⅱ的平衡逆向移动，O3的分压增大，O2的分压减小，使得反应Ⅰ平衡正向移动，达到平衡时，NO的体积分数将减小，NO2的体积分数将增大，故C错误；D项，若N元素的转化只存在反应Ⅰ，根据N原子守恒，NO与NO2的体积分数变化量应相等，但温度高于360℃，NO的体积分数增加量小于NO2的体积分数减小量，说明NO2除转化为NO外，还转化为其它物质，如N2O5等，故D正确；故选D。4．室温下，某溶液初始时仅溶有P和Q且浓度相等，同时发生以下两个反应：①；②，反应①的速率可表示为，反应②的速率可表示为(、为速率常数)反应体系中组分Q、X的浓度随时间变化情况如图所示(溶液体积变化忽略不计) 下列说法不正确的是()A．反应①的活化能比反应②的活化能大B．内，Z的平均反应速率为C．反应时，D．时Y的浓度为【答案】B【解析】根据X的生成量可计算出反应①和反应②中的其它几个物质的相关变化量。从图中可以看出P、Q的初始量均为0.6。A项，，，则为定值，20min时，由图可知，，=，则，即，相同条件下反应①的速率小于反应②，所以反应①的活化能大于反应②，故A正确；B项，内，Z的变化量与Q的变化量相同，所以，Z的平均反应速率为，故B错误；C项，始终为定值，即，故C正确；D项，45min时，Q的浓度约为0.2，=0.6-0.2=0.4，根据，可得Y的浓度为=0.24，故D正确；故选B。5．在一定条件下，N2O分解的化学方程式：2N2O(g)2N2(g)+O2(g)ΔH＞0。学习小组研究浓度、温度、催化剂对N2O分解速率的影响，得到实验数据和图像：实验1：t℃无催化剂下，浓度对N2O分解速率的影响：反应时间/min0102030405060708090100c(N2O)0.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000 mol·L-1实验2：t℃下不同催化剂下生成O2体积(V)与分解时间(t)的关系如图。下列说法正确的是()A．增大N2O的浓度，提高了单位体积N2O的活化分子数，N2O分解的速率加快B．保持温度不变，缩小反应容器的体积，N2O分解的速率加快C．t℃无催化剂下生成O2的速率：v(O2)=5.0×10-4mol·L-1·min-1D．其它条件相同下，用Cat1催化N2O分解的活化能比用Cat4催化分解的活化能高【答案】C【解析】由图可知，在反应温度相同的条件下，无催化剂下，不管一氧化二氮的浓度如何变化，10min内浓度的变化量都是0.010mol/L，反应速率都相同，说明该反应不是可逆反应，一氧化二氮的浓度变化不影响化学反应速率。A项，在反应温度相同的条件下，无催化剂下，改变一氧化二氮的浓度，化学反应速率不变，故A错误；B项，在反应温度相同的条件下，无催化剂下，改变一氧化二氮的浓度，化学反应速率不变，则保持温度不变，缩小反应容器的体积，一氧化二氮的浓度增大，但化学反应速率不变，故B错误；C项，在反应温度相同的条件下，无催化剂下，不管一氧化二氮的浓度如何变化，10min内浓度的变化量都是0.010mol/L，则由化学反应速率之比等于化学反应速率之比可知，反应生成氧气的反应速率为×=5×10—4mol/(L·min)，故C正确；D项，化学反应活化能越大，反应速率越慢，由图可知，用Cat1催化一氧化二氮分解的反应速率快于用Cat4催化，则用Cat1催化一氧化二氮分解的活化能高于用Cat4催化，故D错误；故选C。6．研究的利用对实现碳中和具有重要的意义。已知：I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.5kJ·mol-1II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H1=+41.2kJ·mol-1 回答下列问题：(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H_______kJmol-1(2)一定条件下，某恒容密闭容器中按n(H2)/n(CO2)=a(a≥3)投料，催化作用下同时发生反应I和II。反应体系中CO2(g)、CO(g)的浓度随时间变化情况如图所示。①0~15s时间段内，用CH3OH表示的平均反应速率为_______mol·L-1·s-1(保留三位有效数字)。②反应体系中CH3OH的选择性_______CO的选择性(填“大于”“小于”或“等于”)。③下列示意图中能体现反应I(实线)和反应II(虚线)的活化能大小和反应进程的是_______(填标号)，判断的理由是_______。④15s时，反应I的v正反应_____________v逆反应(填“大于”“小于”或“等于”)，反应II的浓度商Qc_______(用含a的式子表示)。【答案】(1)-90.7(2)①0.00167    ②小于    ③A    甲醇的选择性较小，说明反应I的活化能较大，反应速率较小    ④大于    【解析】(1)由盖斯定律可知该反应可由反应I-反应II得到，则∆H=ΔH1-ΔH2=(-49.5kJ·mol－1)-(+41.2kJ·mol－1)=-90.7kJ·mol－1；(2)①由图可知0~15s时间段内，CO的浓度增加至0.175mol·L-1，则反应II中CO2的浓度消耗为0.175mol·L-1，反应I和II两反应中消耗的二氧化碳的浓度为(0.5-0.3)mol·L-1=0.2mol·L-1，由此可知反应I中二氧化碳的浓度消耗量为0.2mol·L-1-0.175mol·L-1=0.025mol·L-1，结合反应可知CH3OH的浓度变化量为0.025mol·L-1，用CH3OH表示的平均反应速率为；② 由上述分析可知在相同时间内，CO的浓度增加量大于CH3OH的浓度增加量，说明反应体系中CH3OH的选择性小于CO的选择性；③由上述分析可知反应对甲醇的选择性小于CO，说明生成甲醇的反应较生成CO的反应要慢，而反应的活化能越低反应速率越快，活化能越高反应速率越慢，则反应I的活化能大于反应II，符合的图为A；④15s时，反应正向进行，正反应速率大于逆反应速率；由图可知起始时二氧化碳的浓度为0.5mol/L，又n(H2)/n(CO2)=a，则氢气的起始浓度为0.5amol/L，15s时二氧化碳的浓度为0.300mol/L，CO的浓度0.175mol·L-1，则反应II中消耗氢气的浓度为0.175mol·L-1，该反应生成的水的浓度为0.175mol·L-1；CH3OH的浓度变化量为0.025mol·L-1，则反应I中消耗氢气的浓度为0.075mol·L-1，生成水的浓度为：0.025mol·L-1，则此时容器中水的总浓度0.200mol·L-1，氢气的浓度为(0.5a-0.175-0.075)mol·L-1=(0.5a-0.175-0.075)mol·L-1=(0.5a-0.250)mol·L-1，反应II的浓度商Qc=。7．氧硫化碳()，用于合成除草剂、杀虫剂等，还能作为粮食熏蒸剂。完成下列填空：(1)的结构与二氧化碳类似，的电子式为：___________；是___________分子(填“极性”或“非极性”)、CO2分别与H2S反应均能制得COS，反应如下：反应Ⅰ：CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)+Q1反应Ⅱ：CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(g)+Q2已知：在相同条件下，向两个容积相同的密闭容器中按下表投料(N2不参与反应)，分别发生上述反应。反应Ⅰ反应Ⅱ 起始投料H2SN2CO2H2SN2起始物质的量()113113图中实线a、b表示在相同的时间内随温度的变化关系。图中虚线c、d表示两反应的平衡曲线。(2)W的坐标是(1000，0.3)，W点H2S的转化率是___________。(3)a是反应___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的随温度的变化关系，依据是：___________。(4)Q1___________0(填“＞”或“＜”)，理由是：___________。(5)下列结论正确的是___________(选填选项)A．曲线d为反应I的平衡曲线B．900OC时，平衡常数KI＞KⅡC．相同条件下，延长反应时间也不能使反应体系中Y点COS的量达到W点D．恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大n(N2)，能提高H2S的转化率【答案】(1)极性(2)30%(3)Ⅱ在相同条件下，，因此在相同时间内，Ⅰ生成的COS较Ⅱ多(4)＞根据平衡曲线，温度越高，n(COS)越小或根据曲线b，n(COS)在W点达到最大值，说明在W点反应达到平衡，升高温度n(COS)下降，说明温度升高，平衡逆向移动，正反应放热(5)ABC【解析】在相同条件下，，即反应I的速率比反应Ⅱ快，结合图示中c、d表示两反应的平衡曲线，从图像可知，曲线d的生成物COS的物质的量大，则曲线b、d表示反应I，曲线a、c表示为反应Ⅱ，c、d均随温度的升高，生成物COS的物质的量减小，则反应I、Ⅱ均为放热反应。(1)COS的结构与二氧化碳类似，则COS的电子式为，COS是极性分子；(2)由分析可知，曲线b、d表示反应I，即CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)，W的坐标是(1000，0.3)时，n(COS)=0.3mol，则消耗n(H2S)=0.3mol，H2S的起始量为1mol，则W点H2S的转化率为0.3mol÷1mol×100%=30%；(3)由分析可知，曲线a表示为反应Ⅱ，因在相同条件下，，因此在相同时间内，Ⅰ生成的COS较Ⅱ多；(4)根据平衡曲线，温度越高，n(COS)越小或根据曲线b，n(COS)在W点达到最大值，说明在W点反应达到平衡，升高温度n(COS)下降，说明温度升高，平衡逆向移动，正反应放热；(5)A项，曲线d为反应I的平衡曲线，故A正确；B项，900O C时，反应I、Ⅱ的初始量相同，反应I的生成物COS的物质的量大，容器的体积相同，则反应I中生成物的浓度大于反应Ⅱ，则平衡常数平衡常数KI＞KⅡ，故B正确；C项，曲线a反应未达到平衡状态，相同条件下，延长反应时间能使反应体系中Y点COS的量达到Ｘ点，但不能达到W点，故C正确；D项，恒温恒容下，向W点表示的反应体系中增大N2的物质的量，对反应体系中各物质的浓度无影响，则平衡不移动，可知不能提高H2S的转化率，故D错误；故选ABC。8．CO2是一种主要温室气体，研究CO2的利用对促进低碳社会构建具有重要的意义。(1)一定条件下，某恒容密闭容器中充入一定量CO2(g)和足量H2(g)，同时发生两个反应：I．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)II．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反应I的速率可表示为vI=k1c3(CO2)，反应II的速率可表示为vII=kIIc3(CO2)(kI、kII为速率常数)反应体系中组分CO2(g)、CO(g)的浓度随时间变化情况如图甲。①0～15s时间段内，CH3OH的平均反应速率为___________mol·L-1·s-1(保留两位有效数字)②如果反应能够进行到底，反应结束时，___________％的CO2转化为CO。③活化能较大的反应为___________(填“I”或“II”)。(2)CO2还可以转化为甲醚。一定温度下，在恒容密闭容器中通入CH3OCH3，发生反应CH3OCH3(g)CO(g)+CH4(g)+H2(g)，测得容器中初始压强为42kPa，时间t和反应速率v(CH3OCH3)与CH3OCH3分压P(CH3OCH3)的关系如图乙。①t=500s时，CH3OCH3的转化率α=___________。②若反应速率满足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3)，则k=___________s-1，500s时v(CH3OCH3)=___kPa．s-1。③达到平衡时，测得体系的总压强P总=112kPa，则该反应的平衡常数Kp=___________。【答案】(1)0.001787.5Ⅰ(2)20%3×10-41.008×10－26125【解析】(1)①由图甲可知0～15s时间段内一氧化碳浓度改变值为0.175mol·L-1，根据反应II可知该反应消耗的二氧化碳为0.175mol·L-1，则反应I消耗的二氧化碳为(0.5-0.3)-0.175=0.025mol·L-1 ，则0～15s时间段内CH3OH浓度改变值为：0.025mol·L-1，其速率=；②由题中信息可知，反应I和反应II的速率之比为，由于kI、kII为速率常数，故该比值保持不变，在相同时间内CH3OH和CO的速率之比等于反应I和反应II的速率之比，也等于相同时间内CH3OH和CO的浓度变化之比，即，因此，如果反应能进行到底，反应结束时有的CO2转化为CO；③通过分析②可以发现一氧化碳所占的比例更大一些，即反应II速率快，则反应I速率慢，活化能大；(2)①t=500s时，CH3OCH3分压P(CH3OCH3)=33.6KPa，测得容器内初始压强为42KPa，=；②速率满足v(CH3OCH3)=kPn(CH3OCH3)，；500s时v(CH3OCH3)=3×10-4×33.6KPa=1.008×10－2；③达到平衡时，测得体系的总压强P总=112kPa，结合三段式计算，设甲醚物质的量为1mol，反应消耗甲醚物质的量为x，压强之比等于气体物质的量之比，，，气体总量=1+2x=，。9．二甲醚(DME)是一种新兴的基本有机化工原料，具有甲基化反应性能，用于生产硫酸二甲酯，还可合成N，N-二甲基苯胺、醋酸甲酯、酸酐和乙烯等。工业上常用合成气制备二甲醚，主要原理如下：反应Ⅰ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1反应Ⅱ．2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-23kJ·mol-1回答下列问题：(1)①已知：通常状况下，CH3OH(g)和H2(g)的燃烧热分别为763.7kJ·mol-1、285kJ·mol-1气态水变成液态放出44kJ的热量，则CH3OH(g)燃烧热为___________。②若有反应Ⅱ活化能Ea(正)为，则该反应的活化能Ea(逆)为___________kJ/mol③反应达平衡后采取下列措施，能提高CH3OCH3产率的有__________(填字母代号)。A．升高温度B．增大压强C．加入CH3OHD．移出H2OE．使用催化剂(2)若反应Ⅰ正反应速率方程为v正=k正c(CO)c2(H2)，逆反应速率方程为v逆=k逆c(CH3OH)，其中k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数，图1所示中，若斜线①、②分别表示k正、k逆随温度变化，则△H1___________0(填“＞”、“＜”或“=”)，图中A、B的纵坐标分别为x+0.5、x-1.5，则温度T1 时化学平衡常数K=___________。(3)在下，将2molCO、4molH2充入2L恒容密闭容器中，发生上述两个反应。若T℃时，10min达到平衡，测得c(H2)=0.8mol·L-1、c(H2O)=0.15mol·L-1，则v(CO)=___________，反应I平衡常数Kp=___________(Kp为用气体分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数；列计算式)。【答案】(1)a+23CD(2)＜(3)【解析】(1)燃烧热指1mol物质完全燃烧的反应热。根据CH3OH(g)的燃烧热763.7kJ·mol-1，可得热反应方程式：反应Ⅲ．；1mol气态水变成液态放出44kJ的热量，则有反应Ⅳ．；则CH3OCH3燃烧反应有，该反应可由反应“Ⅲ-Ⅱ-Ⅳ”得到，则ΔH5=，则燃烧热为。由Ea(正)-Ea(逆)=ΔH2，得知该反应的活化能Ea(逆)=Ea(正)-ΔH2=(a+23)kJ·mol-1。根据平衡移动原理，生成CH3OCH3的反应Ⅱ是正向放热，且气体分子总数不变的反应，欲提高CH3OCH3产率应使平衡正向移动，而升高温度平衡逆向移动、增大压强和使用催化剂平衡均不移动，加入CH3OH增加反应物和移出H2O减少生成物均使平衡正向移动，故选CD。(2)反应①正反应速率方程为v正=k正c(CO)c2(H2)，逆反应速率方程为v逆=k逆c(CH3OH)，反应达到平衡时v正=v逆，即k正c(CO)c2(H2)=k逆c(CH3OH)，则有平衡常数 。图1所示中，斜线①、②分别表示k正、k逆随温度变化，说明温度越低(越大)，k正、k逆越小(越小)，且增大，即平衡常数增大，平衡正向移动，则正向放热，故ΔH1＜0。图中A、B的纵坐标分别为x+0.5、x-1.5，则温度T1时化学平衡常数K==。(3)根据题意，达到平衡时，，设反应Ⅱ反应了xmol，有反应关系：由，得，x=0.6(mol)，故平衡时体系气体总物质的量为0.8+1.6+(1.2-0.6)+0.3+0.3=3.6(mol)则v(CO)=；反应I平衡常数Kp=。