2023届高三化学二轮复习-化学反应速率与化学平衡

试卷第=page11页，共=sectionpages33页2023届高三化学二轮复习-化学反应速率与化学平衡一、单选题1．（2023·上海静安·统考二模）已知：H2(g)+I2(g)2HI(g)+Q(Q>0)。现将三份物质的量相同的H2(g)和I2(g)分别投入三个恒容密闭容器中，平衡前后容器的温度无变化。相关数据见下表。容器1容器2容器3容器体积(mL)200100200反应温度(°C)400400500平衡常数K1K2K3HI的平衡浓度(mol⋅L-1)c1c2c3达平衡的时间(s)t1t2t3H2的平衡转化率α1α2α3下列说法错误的是A．c3<c1<c2 B．t1>t3 C．K1=K2<K3 D．α1=α22．（2023春·山东枣庄·高三统考期中）丙烯与HBr加成过程及能量变化如图，下列说法正确的是A．I和Ⅱ为中间产物B．I不如Ⅱ稳定C．决定两种加成方式快慢的主要步骤分别是②和④D．生成1-溴丙烷的速率大于生成2-溴丙烷的速率3．（2023·上海虹口·统考二模）一定温度下，向1L密闭容器中充入2molX和1molY，发生反应2X(g)+Y(g)⇌3Z(？)。达到平衡时，容器的压强从原来的P0变为0.4P0。下列说法错误的是A．Z不可能为气体B．达到平衡时容器内有1.8molZC．压缩体积，再次达到平衡，X的浓度不变D．Y的体积分数不变说明反应达到平衡状态4．（2023·湖南·校联考二模）向1L的恒容密闭容器中加入1molX和2molY，发生反应：，X的转化率随温度的变化如图所示(图中不同温度下的转化率是第5min数据)。下列说法正确的A．300℃时，0-5min内平均反应速率B．b、c点对应的(Y)大小关系：C．c点时，反应消耗molX()，同时消耗molZD．若将气体体积缩小为0.5L，则c点温度下的(X)减小5．（2023·全国·模拟预测）T℃时，含等浓度与的溶液中发生反应：

，时刻，改变某一外界条件继续反应至时刻，溶液中(、)随时间的变化关系如图所示(已知：T℃时，该反应的化学平衡常数，忽略水解)。下列说法正确的是A．若时未改变外界条件，则此时该反应未达到平衡状态B．若时反应达到平衡，则时改变的条件可能为升温C．若始终保持温度不变，则逆反应速率：D．内的平均反应速率为6．（2023·全国·模拟预测）稀土Er单原子光催化剂能高效催化的还原反应，其反应历程与相对能量如图所示(其中“*”表示稀土Er单原子光催化剂)。下列说法错误的是A．反应过程中所有步骤均发生了还原反应B．决速步骤为C．稀土Er原子若催化，需转移D．稀土Er原子提高了的催化转化效率7．（2023·全国·高三专题练习）在甲、乙、丙三个恒温恒容的密闭容器中，分别加入足量活性炭和一定量的NO，发生反应C(s)＋2NO(g)N2(g)＋CO2(g)，测得各容器中c(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示，下列说法正确的是容器(温度)t(min)c(mol∙L-1)04080120160甲(400℃)c(NO)2.001.501.100.800.80乙(400℃)c(NO)1.000.800.650.530.45丙(T℃)c(NO)2.001.401.101.101.10A．达到平衡状态时，2v正c(NO)=v逆c(N2)B．容器内压强不再改变说明反应已达平衡C．丙容器中从反应开始到建立平衡的平均反应速率vc(NO)=0.01125mol·L-1·min-1D．由表格数据可知：T>4008．（2023春·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考阶段练习）在2.0L恒容密闭容器中充入气体M和N，发生反应

ΔH>0，不同条件下的实验结果如下表：实验编号温度起始投料/(mol)平衡浓度/(mol/L)①0.400.200.15a②0.400.200.18b③0.200.10下列说法正确的是A．实验①平衡后降低温度，将减小，将增大B．，C．实验②中平衡时缩小容器体积至0.5L，再次平衡后=0.36mol/LD．实验③中无X生成9．（2023·北京·高三统考专题练习）CH4和CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为：①CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)其他条件相同时，投料比n(CH4)：n(CO2)为1∶1.3，不同温度下反应的结果如图。下列说法不正确的是A．550～600℃，升温更有利于反应①，反应①先达到平衡B．n(H2)∶n(CO)始终低于1.0，与反应②有关C．加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不利于提高三者的平衡转化率D．若不考虑其他副反应，体系中存在：4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)]10．（2023·北京·高三统考专题练习）CH4/CO2催化重整的反应为①CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H1其中，积炭是导致催化剂失活的主要原因。产生积炭的反应有：②CH4(g)C(s)+2H2(g)△H2=+74.6kJ•mol-1③2CO(g)C(s)+CO2(g)△H3=-172.5kJ•mol-1科研人员研究压强对催化剂活性的影响：在1073K时，将恒定组成的CO2、CH4混合气体，以恒定流速通过反应器，测得数据如图。注：Ra是以CH4的转化率表示的催化剂活性保留分率，即反应进行到某一时刻的催化剂活性与反应初始催化剂活性之比。下列分析不正确的是A．△H1=+247.1kJ•mol-1B．压强越大，Ra降低越快，其主要原因是反应①平衡逆向移动C．保持其他条件不变，适当增大投料时，可减缓Ra的衰减D．研究表明“通入适量O2有利于重整反应”，因为O2能与C反应并放出热量11．（2023春·上海·高三上海市南洋模范中学校联考阶段练习）在恒容密闭容器中，通入一定量和发生反应：，相同时间内测得的转化率与温度的关系如图。下列叙述正确的是A．的平衡转化率：α(300℃)>α(200℃)B．反应速率：b点>e点C．c点和d点均处于平衡状态D．适当升温或增大可提高c点时的转化率和反应速率12．（2023·重庆·统考模拟预测）溶液中某光学活性卤化物的消旋反应为：。某温度下X和Y的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是A．B．L点处X的转化率为20％C．时，D．Y溶液含有少量X，经足够长时间后13．（2022秋·浙江杭州·高三期中）一定温度下，在三个容积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(g)△H<0。下列说法不正确的是容器编号温度(K)起始物质的量(mol)平衡时CH3COOH的物质的量(mol)平衡常数n(CH3OH)n(CO)n(CH3COOH)Ⅰ5300.050.0500.025K1Ⅱ5300.030.030.006K2Ⅲ510000.05K3A．达平衡时，容器Ⅰ中平衡常数K1=40B．达平衡时，容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的小C．达平街时，容器Ⅰ中CH3OH转化率与容器Ⅲ中CH3COOH转化率之和小于1D．K1>K2>K3二、原理综合题14．（2023秋·浙江·高三期末）I．以“水煤气”为原料合成氨)需在变换塔中将CO变换成H2，变换塔中主要发生的反应有：主反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H1＜0副反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H2＜0(1)关于合成氨工艺的下列说法中，正确的是____。A．在合成氨时，控制温度远高于室温是为了保证尽可能高平衡转化率和反应速率B．在一定压强下，随着温度的升高，变换塔中CO与CO2的物质的量之比增大C．为提高原料中H2转化率，应向反应器中加入适当过量的空气D．体系温度升高，可能导致催化剂失活，用热交换器可将原料气预热并使反应体系冷却(2)已知：相对压力平衡常数Kp的表达式是指在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体B的相对分压等于其分压p(B)(单位：kPa)除以标准压强pθ(pθ=100kPa)，其分压p(B)=p·x(B)，p为平衡总压强，x(B)为平衡体系中B的物质的量分数。变换塔中恒容条件下，充入1.0molCO、1.4molH2O、1.0molH2、0.5molN2，T℃下，反应达到平衡后，测得CO20.7mol、CH3OH0.1mol。计算T℃时，主反应的相对压力平衡常数Kp=________。II．丙烯是重要的工业品，可用于制取卤代烃、丙醇及塑料等。工业中以丙烷催化脱氢来制取丙烯：主反应：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+123.0kJ/mol副反应：C3H8(g)=CH4(g)+C2H4(g)△H2=+81.30kJ/mol(3)不同温度下，丙烷以相同的流速经过装有催化剂的管道，测得丙烷转化率、丙烯选择性和温度的关系如图所示。下列有关丙烷催化脱氢反应说法正确的是________。A．主、副反应的△S相等B．温度升高，丙烯的产率增大C．单位时间内生成1molH-H键，同时消耗1molC=C键，反应未达到平衡D．低温有利于C-H键断键，高温有利于C-C键断键E．高于600℃，温度升高，主、副反应平衡逆移，导致丙烷转化率下降(4)T℃时，在10L密闭反应器中加入1mol丙烷进行催化脱氢实验，测得C3H6和C2H4的产率随时间的变化关系，如图2所示。①t1前，相同时间内，C2H4的产率高于C3H6的原因是_____________。②在图3中绘制主、副反应的“能量~反应过程"示意图__________。15．（2023春·江苏南通·高三校联考阶段练习）为降低温室效应，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。(1)一种利用CO2的反应为：CO2(g)＋4H2(g)⇌CH4(g)＋2H2O(g)ΔH<0。下列措施能使已达到平衡时反应的正反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是___________。A．及时分离出水蒸气

B．适当降低温度C．增大CO2的浓度

D．缩小体积，增大压强(2)CO2和H2发生如下反应可以制取甲醇和二甲醚。反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(l)＋H2O(l)ΔH1=﹣49.5kJ·mol-1反应Ⅱ：H2O(l)=H2O(g)ΔH2=+44.0kJ·mol-1反应Ⅲ：由CH3OH合成CH3OCH3反应的能量变化如图所示判断反应Ⅲ是放热反应还是吸热反应，并说明你作出判断的理由：___________。(3)CO合成甲醇的反应为CO(g)＋2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH，在容积均为2L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入2molCO、4molH2与4molCO、8molH2，在催化剂作用下发生反应，平衡时甲醇的体积分数与温度的关系如图所示。①能判断反应已达到化学平衡状态的依据是___________。A．混合气体的密度不变

B．2v正(H2)=v逆(CH3OH)C．容器中的气体的压强不变

D．c(CO)∶c(H2)∶c(CH3OH)=1∶2∶1②曲线Ⅰ代表的是容器___________(填“甲”或“乙”)中发生的反应。③A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC大小关系是___________，KC=___________mol-2/L2，④300℃时，当甲容器中CH3OH的体积分数处于D点时，此时v(正)___________v(逆)。16．（2023·四川宜宾·统考二模）将CO2转化为更有价值的化工原料，正成为科学家们研究的一个重要领域。回答下列问题：(1)已知：①2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＝−484kJ∙mol−1②2CH3OH(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g)ΔH＝−1353kJ∙mol−1则CO2(g)＋3H2(g)＝CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝_______kJ∙mol−1。(2)在恒压密闭容器中通入CO2和H2的混合气体，制备甲醇过程中测得甲醇的时空收率(STY)(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度(T)变化如下表：T/°C170180190200210220230STY/[mol/(mol·h)]0.100.150.200.250.280.200.15①该反应最适宜的温度是_______。②在220°C和170°C条件下，该反应速率之比：υ(220°C)：υ(170°C)＝_______。③随温度升高，甲醇的时空收率先增大后减小，可能的原因是_______。(3)CO2催化加氢制甲醇过程中，存在竞争的副反应主要是：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH＝＋41kJ∙mol−1。在恒温密闭容器中，CO2的平衡转化率[α(CO2)%]和甲醇选择性[(CH3OH)%＝×100%]随着温度变化关系如下图所示。①分析温度高于236°C时图中曲线下降的原因_______。②按1molCO2(g)、3molH2(g)投料反应，计算244°C时反应生成CH3OH的物质的量为_______mol。(保留两位有效数字)③在压强为p的反应条件下，1molCO2(g)和3molH2(g)反应并达到平衡状态，CO2平衡转化率为20%，甲醇选择性为50%，该温度下主反应的平衡常数Kp＝_______。(列出计算式即可)17．（2023春·山东·高三校联考阶段练习）我国提出争取在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。因此，研发CO2利用技术、降低空气中CO2含量成为化学科学家研究的热点。回答下列问题：(1)已知：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H1=+247kJ•mol-1CH4(g)+H2O(l)CO(g)+3H2(g)△H2=+206kJ•mol-1则CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l)△H=____kJ•mol-1。(2)利用工业废气中的CO2可制取甲醇，其反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H＜0。为探究用CO2生产燃料CH3OH的反应原理，现进行如下实验：在T℃时，向2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，进行上述反应，10min时反应达到平衡，0~10min内，H2的反应速率为0.09mol•L-1•min-1。①反应达到平衡时，CO2的转化率为_____，该温度下的平衡常数K=_____(保留三位有效数字)。②下列说法能说明反应达到平衡状态的是_____(填标号)。A．v(H2)=3v(CH3OH)B．CO2的体积分数不再发生变化C．容器内气体的密度不再发生变化D．断裂2molC=O键的同时断裂3molH－O键(3)利用钌(Ru)基催化剂将CO2转化为有机原料HCOOH的反应机理如图1所示。①已知在整个反应过程中，反应II为决速步骤，比较反应I和II的活化能大小：I_____(填“<”或“＞”)II。②该反应的总化学方程式为_____。(4)科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图2。已知“重整系统”发生的反应中=6，则FexOy(y＜8)的化学式为_____。18．（2023·山东济南·山东省实验中学校考一模）二氧化碳催化加氢制取二甲醚(DME)有利于减少温室气体二氧化碳，制取过程发生如下反应：反应Ⅰ．反应Ⅱ．反应Ⅲ．回答下列问题：(1)T1℃时，向恒压容器中充入0.2molCO2(g)和0.6molH2(g)，若在该条件下只发生反应Ⅰ，达平衡时，放出4kJ能量；若向相同容器中充入0.4molCH3OH(g)和0.4molH2O(g)，吸收11.8kJ能量，则反应Ⅰ的△H1=___________kJ/mol。(2)已知反应Ⅲ的速率方程可表示为，，lgk与温度的关系如图所示，T2℃下，图中A、B点的纵坐标分别为a-0.7、a-1。T2℃、200MPa时，向恒压容器中充入CO2(g)和H2(g)混合气体制取二甲醚(DME)，发生上述三个反应，平衡后，测得CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%、10%、5%，则H2O(g)体积分数为___________，CH3OCH3(g)产率为___________，生成CH3OCH3(g)的选择性为___________，反应Ⅰ的Kp=___________(CH3OCH3选择性；10-0.3=0.50)。(3)在压强一定的条件下，将CO2和H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管，测得“CO2的转化率”及“CH3OCH3(g)选择性”和“CO、CH3OH选择性的和”分别与温度的关系如图所示，回答下列问题：①曲线C表示___________：②T1-T5温度之间，升高温度，比值将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．C【详解】A．容器体积：V1=V3>V2，反应温度：V3>V1=V2，容器体积大的平衡时HI的浓度小，升高温度平衡逆向移动，HI浓度减小，则c3<c1<c2，A正确；B．容器1和3，体积相同，反应温度：V3>V1，温度越高，反应达平衡的时间越短，则t1>t3，B正确；C．温度不变平衡常数K不变，升高温度平衡逆向移动，K减小，反应温度：V3>V1=V2，则K1=K2>K3，C错误；D．容器1和2，温度相同，容器体积：V1>V2，容器2等效于在容器1达平衡的基础上加压缩小体积，该反应为气体体积不变的反应，加压平衡不移动，则α1=α2，D正确；故选C。2．A【详解】A．由丙烯与溴化氢的加成过程可知，Ⅰ和Ⅱ为反应的中间产物，故A正确；B．由图可知，中间产物Ⅰ的能量低于Ⅱ，物质的能量越低，越稳定，则Ⅰ比Ⅱ稳定，故B错误；C．化学反应取决于慢反应，不是快反应，由丙烯与溴化氢的加成过程可知，①和③是慢反应、②和④是快反应，所以决定两种加成方式快慢的主要步骤分别是①和③，故C错误；D．反应的活化能越大，反应速率越慢，由图可知，活化能E2大于E1，所以生成1－溴丙烷的速率小于生成2－溴丙烷的速率，故D错误；故选A。3．D【详解】A．若Z为气体，则反应前后气体的压强不变，题目中压强从原来的P0变为0.4P0故Z不可能为气体，故A正确；B．根据向1L密闭容器中充入2molX和1molY，发生反应2X(g)+Y(g)⇌3Z(？)。达到平衡时，容器的压强从原来的P0变为0.4P0，则则，则x=0.6，故达到平衡时容器内有1.8molZ，故B正确；C．Z为非气体，故压缩体积，再次达到平衡，X的浓度不变，故C正确；D．反应体系中只有X和Y，Y的体积分数一直为，故Y的体积分数不变不能说明反应达到平衡状态，故D错误；故选D。4．C【详解】A．a点时，转化率为30％，此时生成的Z为0.6mol，Z的平均反应速率为，A错误；B．温度越高反应速率越快，则b点的反应速率小于c点的速率，但5min时b点的转化率却大于c点，说明b点未达平衡，c点达平衡，Y的浓度：b＞c，温度：b＜c，故无法判断b、c两点(Y)大小关系，B错误；C．c点达平衡，反应消耗，同时消耗molZ，C正确；D．c点温度下，压缩体积，即增大压强，平衡正向移动，(X)增大，D错误；故选C。5．C【详解】A．根据题意及题图可知，时，，此时，故此时反应达到平衡状态，A错误；B．若时反应达到平衡，，，此时平衡常数，由于该反应的正反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数应该小于1，B错误；C．若保持温度不变，则由题图可知，时改变的条件只能是增大的浓度，且时的浓度大于时，则逆反应速率：，C正确；D．内的浓度由0变为0.03，即浓度变化为0.03，其平均反应速率为，又因为各物质的速率之比等于其化学计量数之比，所以的平均反应速率为，D错误；故选C。6．C【详解】A．图示机理中所有步骤均得电子，发生了还原反应，A正确；B．决速步骤为活化能最大的反应步骤，为反应，B正确；C．根据题给反应机理可知，反应物为和，产物为和，故总反应为，催化，需转移，C错误；D．稀土Er原子是催化剂，能提高反应速率，即提高了的催化转化效率，D正确；故选C。7．D【详解】A．达到平衡状态时，v正c(NO)与v逆c(N2)比值等于计量系数比2：1，因此v正c(NO)=2v逆c(N2)，故A错误；B．该反应是等体积反应，压强不随反应进行而改变，当容器内压强不再改变不能说明反应已达平衡，故B错误；C．丙容器中在什么时间达到平衡不清楚，无法计算从反应开始到建立平衡的平均反应速率，故C错误；D．根据上面图中表格丙与甲比较得出丙的反应速率快，而达到平衡时转化率发生改变，说明是温度发生改变，单位时间改变量大，速率快，说明该过程是升温，T>400，故D正确；故选D。8．D【详解】A．该反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动，M和N的浓度都减小，故A错误；B．由表格数据可知，实验①反应达到平衡，消耗M的浓度为—0.15mol/L=0.05mol/L，由方程式可知，平衡时N的浓度为—0.05mol/L=0.05mol/L，则a=0.05，实验②反应达到平衡，消耗M的浓度为—0.18mol/L=0.02mol/L，由方程式可知，平衡时N的浓度为—0.02mol/L=0.08mol/L，则b=0.08，故B错误；C．由方程式可知，反应的平衡常数K=c(M)c(N)，该反应是气体体积增大的反应，实验②中平衡时缩小容器体积至0.5L，气体压强增大，平衡向逆反应方向移动，温度不变，平衡常数不变，则新平衡时，M的浓度还是为0.18mol/L，故C错误；D．由表格数据可知，温度为时，反应的平衡常数K=c(M)c(N)=0.18×0.08=0.0144，实验③的浓度熵Qc=×=0.005＜K，平衡正向进行，则反应无X生成，故D正确；故选D。9．A【详解】A．这两个反应同时发生，反应②会破坏反应①的平衡，所以两个反应应该同时达到平衡，A项错误；B．若反应②不存在，则n(H2)∶n(CO)始终为1.0，所以n(H2)∶n(CO)低于1.0与反应②有关，B项正确；C．加压可以提升反应速率，但是反应①中生成物的化学计量数大于反应物的化学计量数，因此加压会导致反应①的平衡左移，转化率降低，C项正确；D．设初始n（CH4）=xmol，则有初始n（CO2）=1.3xmol，再设反应①有ymolCH4转化成了H2和CO，反应②有zmolH2转化成了H2O，最终整个体系体积为VL，则该系统中有n（CH4）=（x-y）mol，n（CO2）=（1.3x-y-z）mol，n（H2）=（2y-z）mol，n（CO）=（2y+z）mol，n（H2O）=zmol。4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=，2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)]=，所以不考虑其他副反应，体系中存在4[c(CH4)+c(CO)+c(CO2)]=2.3[4c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)]，D项正确。答案选A。10．B【详解】A．根据盖斯定律，①=②-③，△H1=△H2-△H3=+247.1kJ•mol-1，A正确；B．压强越大，Ra降低越快，说明催化剂活性降低越快，积碳越多，其主要原因是反应③为气体体积减小的反应，加压平衡正向移动，使得积碳增多，B错误；C．由选项B分析知，保持其他条件不变，适当增大投料时，增大CO2浓度，使反应③平衡逆向移动，减少积碳，可减缓Ra的衰减，C正确；D．通入适量O2，O2能与C反应并放出大量的热，可减少积碳减缓Ra的衰减，同时反应放热使得反应①正向移动，有利于重整反应，D正确；故选B。11．D【详解】A．根据图像可知，200℃~400℃，NO2的转化率逐渐增大，400℃时NO2的转化率达到最大，400℃以后NO2的平衡转化率逐渐降低，故200℃~400℃未达到可逆反应的平衡状态，400℃时反应达到平衡，升温后NO2的平衡转化率逐渐降低，平衡逆向移动，正反应方向为放热反应；升温平衡逆向移动，平衡转化率降低，α(300℃)<α(200℃)，A错误；B．e点为600℃，b点为300℃，b、e两点NO2的浓度接近，温度越高反应速率越快，反应速率：b点<e点，B错误；C．根据图像可知，200℃~400℃，反应正在向正向反应，未达到可逆反应的平衡状态，400℃时反应达到平衡，400℃以后平衡逆向移动，但均为平衡状态，C错误；D．c点未达到平衡状态，适当升温可以加快反应速率从而提高该段时间内NO2的转化率，增大，反应物浓度增大，反应速率加快，同时提高NO2的转化量，即可提高c点时的转化率和反应速率，D正确；故选D。12．C【详解】A．由图可知，两个点都不是平衡点，则，A正确；B．由图可知，X的起始浓度为0.1mol/L，L点时X的浓度为0.08mol/L，则转化的X的浓度为0.02mol/L，X的转化率为20％，B正确；C．化学反应速率为平均速率，根据方程式可知，X和Y的计量系数相同，故某个时间段的，但某个时刻无法根据平均速率公式求解，C错误；D．由图可知，经足够长时间后，反应达到平衡，两者的浓度相等，则两者的物质的量相等，D正确；故选C。13．D【详解】A．达平衡时，列出三段式：则容器Ⅰ中平衡常数K1==40，A正确；B．容器Ⅲ与容器Ⅰ刚好为互为逆反应过程，但容器Ⅰ温度高于容器Ⅲ，温度越高，化学反应速率越大，所以达到化学平衡时容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的小，B正确；C．容器Ⅲ与容器Ⅰ互为逆反应过程，若两容器温度相同，则容器Ⅰ中CH3OH转化率和容器Ⅲ中CH3COOH转化率之和为1，容器Ⅲ温度低于容器Ⅰ，正反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，CH3COOH转化率减小，所以达平衡时，容器Ⅰ中CH3OH转化率与容器Ⅲ中CH3COOH转化率之和小于1，C正确；D．容器Ⅰ和Ⅱ的温度相同则平衡常数相等，由ΔH＜0可知该反应为放热反应，温度升高平衡逆向移动，平衡常数减小，则K1=K2＜K3，D错误；故选D。14．(1)BD(2)7.5(3)CD(4)副反应的活化能小于主反应，反应速率副反应大于主反应，相同时间内产生乙烯的量大于丙烯【详解】（1）A．在合成氨时，主反应为放热反应，控制温度远高于室温是为了加快反应速率，提高催化剂的活性，不能提高平衡转化率，A不正确；B．在一定压强下，随着温度的升高，主反应和副反应的平衡都向逆反应方向移动，CO的物质的量增大，CO2的物质的量减小，则变换塔中CO与CO2的物质的量之比增大，B正确；C．为提高原料中H2转化率，应向反应器中加入适当过量的氮气，若加入空气，可能会使H2转化为H2O，从而导致合成氨反应中H2转化率的降低，C不正确；D．体系温度升高，若超出催化剂产生催化活性的最佳温度，可能导致催化剂失活，用热交换器可将原料气预热并使反应体系冷却，从而有效利用热能，D正确；故选BD。答案为：BD；（2）变换塔中恒容条件下，充入1.0molCO、1.4molH2O、1.0molH2、0.5molN2，T℃下，反应达到平衡后，测得CO20.7mol、CH3OH0.1mol。则可建立如下三段式：T℃时，主反应的相对压力平衡常数Kp==7.5。答案为：7.5；（3）A．主、副反应的反应物相同，生成物不同，则△S不相等，A不正确；B．由图中可知，温度升高，丙烯的产率不一定增大，B不正确；C．乙烯和丙烯中均含有C=C键，反应达平衡时，单位时间内生成1molH-H键，则消耗的C=C键大于1mol，故单位时间内生成1molH-H键，同时消耗1molC=C键，反应未达到平衡，C正确；D．由图可知，温度升高，丙烯的选择性降低，温度低时，大部分丙烷转化为丙烯，说明低温有利于C-H键断键，高温有利于C-C键断键，D正确；E．主、副反应均为吸热反应，温度升高，主、副反应平衡正向移动，E不正确；故选CD。答案为：CD；（4）①主反应：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+123.0kJ/mol；副反应：C3H8(g)=CH4(g)+C2H4(g)△H2=+81.30kJ/mol，则副反应的活化能小于主反应，所以t1前，相同时间内，C2H4的产率高于C3H6的原因是：副反应的活化能小于主反应，反应速率副反应大于主反应，相同时间内产生乙烯的量大于丙烯。②由反应方程式可以看出，主反应的活化能大于副反应，主反应的△H大于副反应的△H，由此可画出主、副反应的“能量~反应过程"示意图为。答案为：副反应的活化能小于主反应，反应速率副反应大于主反应，相同时间内产生乙烯的量大于丙烯；。【点睛】一个化学反应，使用的催化剂不同，反应进行的难易程度可能不同，但热焓变相同。15．(1)CD(2)放热反应，生成物的总能量小于反应物的总能量(3)C乙KA>KB=KC12>【详解】（1）CO2(g)＋4H2(g)⇌CH4(g)＋2H2O(g)中生成物的化学计量数之和小于反应物化学计量数之和，且该反应放热。A.及时分离出水蒸气瞬间正反应速率不变，平衡向正反应方向移动，之后正反应速率减小直至不变，A不符题意；B.适当降低温度，则正反应速率减小，平衡向正反应方向移动，B不符题意；C.增大CO2的浓度，则正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，C符题意；D.缩小体积，增大压强，则正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，D符题意；答案选CD。（2）根据图示，生成物的总能量小于反应物的总能量，所以反应Ⅲ为放热反应。（3）①A．该容器体积固定，且生成物和反应物都是气体，所以密度不会改变，不能根据混合气体的密度不变判断为平衡状态，A不符题意；B．根据反应方程式，当v正(H2)=2v逆(CH3OH)才是平衡状态，B不符题意；C．因为反应物的化学计量数之和不等于生成物的化学计量数之和，所以只有达到平衡压力才能保持恒定，可根据容器中的气体的压强不变判断反应已达到化学平衡状态，C符题意；D．当c(CO)∶c(H2)∶c(CH3OH)=1∶2∶1时不一定是平衡状态，D不符题意；答案选C。②该反应的生成物的化学计量数之和小于反应物化学计量数之和，且反应发生在恒容容器中，所以温度相同的情况下，反应物浓度增大，平衡向右移动，可判断曲线Ⅰ代表的是容器乙中发生的反应。③平衡常数只与温度有关，所以KB=KC，曲线Ⅱ中温度低则转化率高，可判断KA>KC，所以有KA>KB=KC。在C点，CH3OH的体积分数为50%，设转化了xmolCO，列出三段式有有，解得x=1.5。所以平衡是c(CO)=0.25mol/L，c(H2)=0.5mol/L，c(CH3OH)=0.75mol/L，KC=mol-2/L2。④300℃时，当甲容器中CH3OH的体积分数处于D点时，此时未达到平衡，且v(正)>v(逆)。16．(1)−49.5(2)210°C2:1随温度升高，反应速率加快，甲醇时空收率增大；继续升高温度，催化剂活性降低(或者放热反应平衡逆向移动或有副反应发生等)，使甲醇时空收率降低(3)主反应是放热反应，副反应是吸热反应，升高温度，主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动，且主反应平衡移动程度占主要因素，因而使CO2转化率、甲醇选择性均下降0.061【详解】（1）根据盖斯定律，将反应①的1.5倍减去反应②的一半得到CO2(g)＋3H2(g)＝CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝(−484kJ∙mol−1)×1.5−(−1353kJ∙mol−1)÷2＝−49.5kJ∙mol−1；故答案为：−49.5。（2）①根据图中信息在210°C时STY最大，因此该反应最适宜的温度是210°C；故答案为：210°C。②在220°C和170°C条件下，该反应速率之比：υ(220°C)：υ(170°C)＝0.20:0.10=2:1；故答案为：2:1。③随温度升高，甲醇的时空收率先增大后减小，可能的原因是随温度升高，反应速率加快，甲醇时空收率增大；继续升高温度，催化剂活性降低(或者放热反应平衡逆向移动或有副反应发生等)，使甲醇时空收率降低；故答案为：随温度升高，反应速率加快，甲醇时空收率增大；继续升高温度，催化剂活性降低(或者放热反应平衡逆向移动或有副反应发生等)，使甲醇时空收率降低。（3）①分析温度高于236°C时图中曲线下降的原因根据方程式分析主反应是放热反应，副反应是吸热反应，升高温度，主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动，且主反应平衡移动程度占主要因素，因而使CO2转化率、甲醇选择性均下降；故答案为：主反应是放热反应，副反应是吸热反应，升高温度，主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动，且主反应平衡移动程度占主要因素，因而使CO2转化率、甲醇选择性均下降。②按1molCO2(g)、3molH2(g)投料反应，244°C时二氧化碳转化率是10.5%，甲醇选择性为58.3%，因此此温度下反应生成CH3OH的物质的量为1mol×10.5%×58.3%≈0.061mol；故答案为：0.061。③在压强为p的反应条件下，1molCO2(g)和3molH2(g)反应并达到平衡状态，CO2平衡转化率为20%，甲醇选择性为50%，，，则平衡时二氧化碳物质的量为0.8mol，氢气物质的量为2.6mol，甲醇物质的量为0.1mol，水蒸气物质的量为0.2mol，一氧化碳物质的量为0.1mol，总气体物质的量为3.8mol，则该温度下主反应的平衡常数；故答案为：。17．(1)-165(2)60%2.08BD(3)＜CO2+H2=HCOOH(4)Fe3O4【详解】（1）。（2）①由的平均反应速率可知，，利用三段式法可求得，平衡时，，。（3）①反应I