（江苏版）新高考化学三轮冲刺强化练习 第13题 化学反应速率与化学平衡（原卷版）

押江苏卷第13题化学反应速率与化学平衡核心考点考情统计考向预测备考策略化学反应速率与化学平衡2023·江苏卷，132022·江苏卷，132021·江苏卷，14结合多平衡图像综合考查平衡移动、转化率、选择性等知识点1．化学反应速率及化学平衡往往结合图表信息，对化学平衡的影响因素、平衡转化率进行综合考查；2．能运用浓度、压强、温度对化学平衡的影响规律，推测平衡移动方向及浓度、转化率等相关物理量的变化1．(2023·江苏，13)二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为

在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是

A．反应的焓变B．的平衡选择性随着温度的升高而增加C．用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为480~530℃D．450℃时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值2．（2022·江苏，13）乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为，，在、时，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。CO的选择性，下列说法正确的是A．图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化B．升高温度，平衡时CO的选择性增大C．一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率D．一定温度下，加入或选用高效催化剂，均能提高平衡时产率3．（2021·江苏，14）NH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH3可通过催化氧化为N2除去。将一定比例的NH3、O2和N2的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，NH3的转化率、生成N2的选择性[100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是A．其他条件不变，升高温度，NH3的平衡转化率增大B．其他条件不变，在175～300℃范围，随温度的升高，出口处N2和氮氧化物的量均不断增大C．催化氧化除去尾气中的NH3应选择反应温度高于250℃D．高效除去尾气中的NH3，需研发低温下NH3转化率高和N2选择性高的催化剂1．化学平衡移动方向的判断(1)根据浓度商(Q)规则判断：若某温度下Q＜K，则反应向正反应方向进行；Q＞K，反应向逆反应方向进行。(2)根据化学平衡移动原理判断在一定条件下，aA(g)＋bB(g)mC(g)ΔH<0达到平衡后，若其他条件不变，改变下列条件对平衡的影响如下：改变的条件(其他条件不变)化学平衡的移动浓度增大反应物浓度或减小生成物浓度向正反应方向移动减小反应物浓度或增大生成物浓度向逆反应方向移动压强(对于有气体存在的反应)a＋b≠m增大压强向气体总体积减小的方向移动减小压强向气体总体积增大的方向移动a＋b＝m改变压强平衡不移动温度升高温度向吸热方向移动降低温度向放热方向移动催化剂使用催化剂平衡不移动2．化工生产适宜条件选择的一般原则条件原则从化学反应速率分析既不能过快，又不能太慢从化学平衡移动分析既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性从原料的利用率分析增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本从实际生产能力分析如设备承受高温、高压能力等从催化剂的使用活性分析注意温度对催化剂活性的限制3．多重平衡定性分析(1)找准目标物质及所在反应，根据原理(勒夏特列原理以及影响速率的因素等)推断条件改变的影响，作出判断。(2)竞争型多重平衡解题思路①先分析是速率问题，还是平衡问题。②若是速率问题，考虑温度、压强、投料比、催化剂选择性等。③若是平衡问题，先判断以哪个反应为主，再描述平衡移动。④若改变条件出现两种相反的结论，要结合问题中的结论抓住矛盾的主要方面解题。(3)有关多重平衡及选择性的问题在多重平衡中，几个可逆反应是相互影响的。①如果主反应的生成物又与主反应的某一反应物发生另一个可逆反应，那么该反应物的平衡转化率就会增大。②在一定温度下，特定的混合体系，多重平衡选择性为定值。因为平衡常数不变，催化剂的选用与品种无关。催化剂不能提高某一物质的平衡转化率。③如果在同一条件下，两个物质同时可以发生几个可逆反应，那么催化剂的选用就可以使其中某一反应的选择性提高。④多重平衡体系中随着温度的增加，如果两个物质的选择之和等于100%，那么两者的选择性变化曲线呈镜像对称。考点化学反应速率与化学平衡1．（2024·江苏靖江高级中学、华罗庚中学第一次阶段考试，14）将一定量的CO2与H2通入某密闭容器中合成甲醇，在催化剂作用下发生下述反应：Ⅰ．CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1<0Ⅱ．CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH2催化反应相同时间，测得不同温度下CO2的转化率如图1所示(图中虚线表示相同条件下CO2的平衡转化率随温度的变化)，CH3OH的产率如图2所示。

下列有关说法正确的是A．ΔH2<0B．250℃时，容器内反应达平衡C．250℃后，随温度升高CH3OH的产率减小，可能是因为催化剂对反应Ⅰ的活性降低D．250℃前，随温度升高CO2的平衡转化率减小，可能因为该温度范围内仅发生反应Ⅰ2．（2024·江苏泰州中学期初调研，13）用草酸二甲酯(H3COOCCOOCH3)和氢气为原料制备乙二醇的反应原理如下：

在条件下，将氢气和草酸二甲酯体积比(氢酯比)为的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，草酸二甲酯的转化率、产物的选择性与温度的关系如下图所示。产物的选择性。下列说法不正确的是A．曲线I表示草酸二甲酯的转化率随温度的变化B．其他条件不变，增大压强或升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率均增大C．其他条件不变，在温度范围，随着温度升高，出口处乙醇酸甲酯的量不断增大D．其他条件不变，在温度范围，随着温度升高，出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比逐渐减小且大于23．（2024·江苏南通高三第二次调研测试，13）逆水煤气变换反应是一种CO2转化和利用的重要途径，发生的反应如下：反应Ⅰ：H2(g)＋CO2(g)=CO(g)＋H2O(g)；ΔH1＝＋41.1kJ·mol－1反应Ⅱ：4H2(g)＋CO2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)；ΔH2＝－165.0kJ·mol－1反应Ⅲ：3H2(g)＋CO(g)=CH4(g)＋H2O(g)；ΔH3常压下，向密闭容器中投入1molCO2和2molH2，达平衡时H2和含碳物质的物质的量随温度的变化如右图所示。下列说法正确的是()A.ΔH3＝＋206.1kJ·mol－1B.649℃时，反应Ⅰ的平衡常数K>1C.其他条件不变，在250℃～900℃范围内，随着温度的升高，平衡时n(H2O)不断增大D.800℃时，适当增大体系压强，n(CO)保持不变4．（2024·江苏海安高级中学开学考试，13）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：；反应Ⅱ：。在恒压条件下，按投料比进行反应，含碳物质的平衡体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A．反应B．点反应Ⅰ的平衡常数约为1C．加入合适的催化剂可由点到点D．后，温度升高，反应Ⅰ的改变程度大于反应Ⅱ导致转化率明显减小5．（2024·江苏苏州高三期末，13）CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应：CH4(g)＋CO2(g)=2H2(g)＋2CO(g)；ΔH＝247.1kJ·mol－1H2(g)＋CO2(g)=H2O(g)＋CO(g)；ΔH＝41.2kJ·mol－1在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是()A.曲线A表示CH4的平衡转化率随温度的变化。B.工业上为提高H2和CO的产率，需要研发低温下的高效催化剂C.高于900K时，随着温度升高，平衡体系中eq\f(n（CO）,n（H2）)逐渐减小D.恒压，800K、n(CH4)∶n(CO2)＝1∶1条件下，反应至CH4转化率达到X点的值，延长反应时间，CH4转化率能达到Y点的值6．（2024·江苏淮安市5校高三10月份联考，13）一定条件下，将一定量的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知：Ⅰ.CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)；ΔH=＋41kJ·mol-l。Ⅱ.CO2(g)＋4H2(g)=CH4(g)＋2H2O(g)；ΔH=-165kJ·mol-1。在两种不同催化剂作用下反应相同时间，CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化关系如图所示(CH4选择性=×100%)。下列说法不正确的是A．反应CO(g)＋3H2(g)=CH4(g)＋H2O(g)；ΔH=-206kJ·mol-1B．在280℃条件下反应制取CH4，应选择催化剂A的效果较好C．260～300℃间，使用催化剂A或B，升高温度时CH4的产率都增大D．M点可能是该温度下的平衡点，延长反应时间，不一定能提高CH4的产率7．（2024·江苏南京、盐城高三期末，13）乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为

在密闭容器中，、起始时，若仅考虑上述反应，平衡时的体积分数随温度的变化如题图所示。下列说法项正确的是A．一定温度下，增大可提高乙醇平衡转化率B．反应的C．研发高效催化剂可提高的平衡产率D．控制反应的最佳温度约为8．（2024·江苏常州高三11月期中，13）工业上用和的高温气相反应制备苯硫酚()，其主要反应为：已知：高温下，热解形成和，与卤代苯中C-X的碳成键，首先形成中间体，反应速率较慢；中间体再迅速脱去，形成苯硫酚，将的混合气以一定流速(反应停留时间45s)通过管式反应器，测得的转化率、与的产率随温度的变化如图所示，下列说法不正确的A．图中曲线①表示的产率随温度的变化B．反应中还可能存在二苯硫醚()等副产物C．一定温度下，增大一定可提高的产率D．保持其他条件不变，若改用作原料，可提高卤代苯的转化率9．（2024·江苏盐城东台中学高三3月月考，13）乙醇-水催化重整可获得，其主要反应为：

，

，在Pa下，当乙醇和水的物质的量之比为1：3时，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是A．图中曲线①表示平衡时选择性随温度的变化B．升高温度，平衡时产率和CO选择性均增大C．一定温度下，增大或适当减压，均可提高乙醇平衡转化率D．一定温度下，加入少量生石灰或者熟石灰固体，均能提高平衡时产率10．（2024·江苏百师联盟高三开学考试，13）压强一定的条件下，将和按一定流速通过装有催化剂的反应管，利用催化加氢制乙二醇。主要发生如下反应：ⅰ．

ⅱ．

测得的转化率及的选择性与温度的关系如图所示。已知：选择性定义为。下列说法正确的是

A．曲线表示的转化率随温度变化曲线B．范围内，的选择性随温度升高而增大C．保持其他条件不变，加快气体的流速可以提高的转化率D．时，生成的物质的量为11．（2024·江苏扬州中学年高三1月月考，13）逆水煤气变换体系中存在以下两个反应：反应Ⅰ：反应Ⅱ：在恒容条件下，按投料比进行反应，平衡时含碳物质体积分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A．反应Ⅰ的，反应Ⅱ的B．点反应Ⅰ的平衡常数C．点的压强是的3倍D．若按投料，则曲线之间交点位置不变12．（2024·江苏常熟高三抽测，13）催化加氢合成甲醇是资源化利用的重要途径。催化加氢主要反应有：反应Ⅰ反应Ⅱ压强分别为、时，将的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中的平衡转化率和、的选择性如图所示。[(或)的选择性]下列说法不正确的是A．曲线①、②表示的选择性，且B．150℃~250℃，随温度升高甲醇的平衡产率降低C．一定温度下，调整可提高的平衡转化率D．相同温度下，反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数13．（2024·江苏百校联考第二次考试，13）用草酸二甲酯()和氢气为原料制备乙二醇的反应原理如下：

在2MPa条件下，将氢气和草酸二甲酯体积比(氢酯比)为80：1的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，草酸二甲酯的转化率、产物的选择性与温度的关系如图所示。

产物的选择性下列说法正确的是A．曲线I表示乙二醇的选择性随温度的变化B．其他条件不变，增大压强或升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率均增大C．其他条件不变，在190～195℃温度范围，随着温度升高，出口处乙醇酸甲酯的量不断减小D．其他条件不变，在190～210℃温度范围，随着温度升高，出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比[]减小14．（2024·江苏扬州中学高三3月月考，13）用草酸二甲酯(H3COOCCOOCH3)和氢气为原料制备乙二醇的反应原理如下：

在条件下，将氢气和草酸二甲酯体积比(氢酯比)为的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，草酸二甲酯的转化率、产物的选择性与温度的关系如下图所示。产物的选择性。下列说法不正确的是A．曲线I表示草酸二甲酯的转化率随温度的变化B．其他条件不变，增大压强或升高温度，草酸二甲酯的平衡转化率均增大C．其他条件不变，在温度范围，随着温度升高，出口处乙醇酸甲酯的量不断增大D．其他条件不变，在温度范围，随着温度升高，出口处甲醇和乙二醇的物质的量之比逐渐减小且大于215．（2024·江苏灌南中学月考，13）二甲醚(CH3OCH3)是一种极具发展潜力的有机化工产品和洁净燃料。CO2加氢制二甲醚的反应体系中，主要发生的热化学方程式为反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH=41.2kJ•mol-1反应Ⅱ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=-495kJ•mol-1反应Ⅲ：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH=-23.5kJ•mol-1在2MPa，起始投料=3时，CO2的平衡转化率及CO、CH3OCH3、CH3OH的平衡体积分数随温度变化如图所示。下列有关说法正确的是A．图中X表示COB．反应Ⅲ中反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和C．为提高二甲醚的产率，需要研发在低温区的高效催化剂D．温度从553K上升至573K时，反应Ⅰ消耗的CO2少于反应Ⅱ生成的CO216．（2024·江苏镇江丹阳高级中学3月月考，13）拥有中国自主知识产权的全球首套煤制乙醇工业化项目投产成功。某煤制乙醇过程表示如下：过程a包括以下3个主要反应：I．

Ⅱ．

Ⅲ．

相同时间内，测得乙酸甲酯转化率随温度的变化如图1所示，乙醇