2025年高考化学备考教案（新教材）第七章 专项训练7 多反应平衡体系

第七章化学反应速率和化学平衡第5讲化学反应速率与化学平衡的图像目

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专项训练7

多反应平衡体系1.

[2022江苏]乙醇－水催化重整可获得H2。其主要反应为

123456A.

图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化B.

升高温度，平衡时CO的选择性增大D.

一定温度下，加入CaO(s)或选用高效催化剂，均能提高平衡时H2产率

B123456

123456

(1)在密闭容器中，利用乙酸制氢气，应选择

(填“较大压强”或“常压”)。常压

123456(2)一段时间内，该反应体系中温度与气体产率的关系如图所示，640℃之前，氢气

产率低于甲烷产率；640℃之后氢气产率高于甲烷产率，可能的原因是随着温度升

高，

⁠。热裂解反应向正反应方向移动，脱羧反应向逆反应方向移动123456[解析]

热裂解反应的正反应吸热，脱羧反应的正反应放热，640℃之后升温，热裂解反应向正反应方向移动，脱羧反应向逆反应方向移动，故氢气产率高于甲烷产率。(3)保持其他条件不变，在CH3COOH(g)中掺杂一定量水蒸气，氢气产率显著提高而

CO的产率下降，请分析原因：

(用化学方程式表示)。

1234563.

[2023洛阳模拟]丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。

123456A.

升高温度B.

降低温度C.

增大压强D.

减小压强反应①的Δ

H

1为

kJ·mol－1。图1是反应①平衡转化率与反应温度及压强的

关系图，

x

0.1(填“大于”或“小于”)；

欲使丁烯的平衡产率提高，应采

取的措施是

(填标号)。＋123

小于AD

123456[解析]根据盖斯定律，由②－③可得①，则Δ

H

1＝Δ

H

2－Δ

H

3＝－119kJ·mol－1

－(－242kJ·mol－1)＝＋123kJ·mol－1。反应①为气体分子数增大的反应，减小压

强，平衡正向移动，平衡转化率增大，故

x

小于0.1。反应①为气体分子数增大的吸

热反应，减小压强、升高温度，均可使平衡正向移动，丁烯的平衡产率提高。123456(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活

化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图2为丁烯产率与进料气中

n

(氢

气)/

n

(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是

⁠

⁠

⁠。氢

气是产物之一，当达到某一值后，随着

n

(氢气)/

n

(丁烷)增大，平衡逆向移动，丁烯

的产率下降123456(3)图3为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃

类化合物。丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是

⁠

、

⁠

；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是

⁠

⁠。升高温度有利

于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快，单位时间内产生的丁烯更

多丁烯高温裂解生成短碳

链烃类化合物123456[解析]

该反应为吸热反应，升高温度，反应速率加快，且平衡正向移动，因此丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大；590℃之后，丁烯高温裂解生成短碳链烃类化合物，因此丁烯产率降低。1234564.

[全国Ⅰ高考]采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术，在含能材料、医药等

工业中得到广泛应用。回答下列问题：F.

Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应：

2N2O4(g)123456

53.1

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强

p

随时间

t

的变化如表

所示(

t

＝∞时，N2O5(g)完全分解)：

t

/min0408016026013001700∞

p

/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1123456

123456

30.0

6.0×10－2

123456(3)若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强

p

∞(35℃)

⁠63.1

kPa(填“大于”“等于”或“小于”)，原因是

⁠

⁠

⁠。大于温度提高，体积不变，总压强提

高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提

高

123456(4)25℃时，N2O4（g）2NO2(g)反应的平衡常数KP=

kPa（Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数）。

13.4

1234565.

[2024福建福州质检改编]以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的反应如下：

图1－90

a

123456

123456(2)在5MPa下，按照

n

(CO2)∶

n

(H2)＝1∶3投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物

中的物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图2所示。图2①图中代表CH3OH的曲线为

(填“m”或“n”)。m

123456[解析]反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，CH3OH的物质

的量分数减小，故代表CH3OH的曲线是m。123456②解释150~250℃范围内CO2转化率随温度升高而降低的原因

⁠

⁠

⁠。③下列说法错误的是

(填字母)。A.

H2的平衡转化率始终低于CO2B.

温度越低，越有利于工业生产CH3OHC.

加入选择性高的催化剂，可提高CH3OH的平衡产率D.

150~400℃范围内，温度升高，H2O的平衡产量先减小后增大反应Ⅰ是放热反应，

反应Ⅱ是吸热反应，温度升高反应Ⅰ使CO2平衡转化率减小的程度大于反应Ⅱ使CO2平

衡转化率增大的程度B

123456[解析]

根据起始投料比与化学计量数之比的关系，知若只发生反应Ⅰ，CO2和H2的转化率相等，但有反应Ⅱ、Ⅲ发生，且反应Ⅱ、Ⅲ消耗的H2的量一定小于反应Ⅱ消耗的CO2的量的3倍，因此H2的转化率始终低于CO2，A正确；温度太低，反应速率过慢，不利于工业生产CH3OH，B错误；加入选择性高的催化剂，使CO2和H2更趋向于发生反应Ⅰ，可以提高CH3OH的平衡产率，C正确；由已知反应知，转化的CO2的量等于生成的水的量，150~400℃时，CO2的转化率先减小后增大，故H2O的平衡产量先减小后增大，D正确。123456④270℃时平衡体系中CO的分压为

，反应Ⅱ的平衡常数

为

(列出算式)。0.16MPa

图2123456

123456

(1)CS2在制造玻璃等方面应用广泛。已知CS2(l)的燃烧热为1077kJ·mol－1，写出表

示CS2(l)燃烧热的热化学方程式：

⁠

⁠。[解析]

CS2(l)充分燃烧转化为SO2(g)和CO2(g)，由题意知，1molCS2(l)充分燃烧

释放1077kJ热量。

077kJ·mol－1

123456(2)CH4、H2S、CS2的键角从大到小的顺序为

⁠。[解析]

CS2为直线形分子，键角为180°，CH4为正四面体形分子，键角为

109°28'，H2S中S含有两对孤电子对，孤电子对与成键电子对的排斥作用较大，故

H2S键角比CH4小。CS2＞CH4＞H2S

123456

现将原料按

n

(CH4)∶

n

(H2S)＝1∶2通入某密闭容器中(保持体系压强为60kPa)，不

同温度下反应相同时间后，测得H2和CS2的体积分数如图1所示：123456①请在图2中画出低温阶段反应ⅱ过程中的能量变化曲线：

(合理即可)123456[解析]由题图1可知，低温阶段只发生反应ⅰ，说明反应ⅱ的活化能比反应ⅰ高，

结合Δ

H

2＞0可画图。123456②实验测得在950~1150℃范围内(其他条件相同)，S2(g)的体积分数随温度升高先增

大后减小，其原因可能是

⁠

⁠

⁠。③在1150℃时，为提高H2S的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施是

⁠