2025版高考化学一轮总复习提升训练第7章化学反应速率和化学平衡第24讲考点二化学平衡的移动化学反应进行的方向微考点2化学平衡原理在工业生产中的应用

微考点2化学平衡原理在工业生产中的应用1．(2024·吉林高三模拟)下列事实不能用勒夏特列原理说明的是(B)A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入少量AgNO3溶液后，溶液的颜色变浅B．对2HI(g)H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深C．反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)ΔH<0，上升温度可使平衡向逆反应方向移动D．对于合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应实行低温措施[解析]溴水中存在平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入少量AgNO3溶液，HBr与AgNO3反应生成AgBr沉淀，c(HBr)减小，平衡正向移动，溶液的颜色变浅，A可以用勒夏特列原理说明；2HI(g)H2(g)＋I2(g)是反应前后气体总分子数不变的反应，缩小容器的容积，压强增大，平衡不移动，但c(I2)增大，导致平衡体系的颜色变深，由于平衡不移动，故B不能用勒夏特列原理说明；反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)的ΔH<0，上升温度，平衡逆向移动，C可以用勒夏特列原理说明；合成氨的反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，有利于生成NH3，D可以用勒夏特列原理说明。[微点拨]应用勒夏特列原理时，该反应必需是可逆反应，且存在平衡移动，否则勒夏特列原理不适用。如压强变更但平衡未移动时引起的体系颜色变更、加入催化剂引起的速率变更，均不能用勒夏特列原理进行说明。2．(2024·浙江1月选考，29题节选)工业上，以煤炭为原料，通入确定比例的空气和水蒸气，经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答：(1)水煤气反应：C(s)＋H2O(g)=CO(g)＋H2(g)ΔH＝＋131kJ·mol－1。工业生产水煤气时，通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是水蒸气与煤炭反应吸热，氧气与煤炭反应放热，交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡，保持较高温度，有利于加快化学反应速率。(2)一氧化碳变换反应：CO(g)＋H2O(g)=CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41kJ·mol－1。①生产过程中，为了提高变换反应的速率，下列措施中合适的是BC(填字母)。A．反应温度愈高愈好B．适当提高反应物压强C．选择合适的催化剂D．通入确定量的氮气②以固体催化剂M催化变换反应，若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离，能量－反应历程如图所示。用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理)：步骤ⅠM＋H2O=MO＋H2；步骤ⅡMO＋CO=M＋CO2。[解析](1)由于水蒸气与煤炭反应吸热，会引起体系温度的下降，从而导致反应速率变慢，不利于反应的进行，通入空气，利用煤炭与O2反应放热从而维持体系温度平衡，维持反应速率。(2)①反应温度过高，会引起催化剂失活，导致反应速率变慢，A错误；适当增大压强，可加快反应速率，B正确；选择合适的催化剂，有利于加快反应速率，C正确；若为恒容条件，通入氮气对反应速率无影响，若为恒压条件，通入氮气后，容器容积变大，反应物浓度减小，反应速率变慢，D错误。②分子首先被催化剂吸附，依据元素守恒推想第一步产生H2，其次步吸附CO产生CO2，对应反应历程依次为M＋H2O=MO＋H2、MO＋CO=M＋CO2。【对点训练】1．(2024·湖北宜昌模拟)下列事实不能用勒夏特列原理说明的是(A)A．运用催化剂可以提高合成氨的产量B．试验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出C．保存FeCl3溶液时，加少量稀盐酸D．试验室用排饱和食盐水的方法收集氯气[解析]催化剂影响化学反应速率，但不影响化学平衡，不能用勒夏特列原理说明，故A入选；试验室制取乙酸乙酯时．将乙酸乙酯不断蒸出，生成物浓度减小，平衡正向移动，能够用勒夏特列原理说明，故B不选；FeCl3溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加少量稀盐酸后氢离子浓度增大，平衡逆向移动，抑制了Fe3＋的水解，可用勒夏特列原理说明，故C不选；排饱和氯化钠溶液的方法来收集氯气，增大了Cl－的浓度，使平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向逆反应方向移动，降低了氯气的溶解度，可用勒夏特列原理说明，故D不选。2．(2024·山东淄博检测)工业上利用焦炭与水蒸气生产H2的反应原理为C(s)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(△))CO(g)＋H2(g)ΔH>0；CO(g)＋H2O(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))CO2(g)＋H2(g)ΔH<0；其次步生产的原料CO来源于第一步的产物。为提高原料的利用率及H2的日产量，下列措施中不行取的是(D)①第一步产生的混合气干脆作为其次步的反应物②其次步生产应接受适当的温度和催化剂③第一、二步生产中均充入足量水蒸气④其次步应在低温下进行⑤其次步生产接受高压⑥其次步生产中增大CO的浓度A．①③⑤ B.②④⑥C．②③⑤ D.①④⑤⑥[解析]第一步产生的H2使其次步的平衡逆向移动，故应先进行分别，①错误；其次步反应为放热反应，温度过低，反应速率太小而影响H2的日产量，温度过高则平衡逆