2025版高考化学二轮复习课件 10.多平衡体系图像及分析

10.多平衡体系图像及分析1234561.(2024·浙江温州一模)已知HCOOH水溶液在密封石英管中的分解反应:T温度下,在密封石英管内完全充满1.0mol·L-1HCOOH水溶液,使HCOOH分解,分解产物均完全溶于水。含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。下列有关说法不正确的是(

)A.混合体系达平衡后:c(CO2)·c(H2)>c(CO)B.活化能:反应Ⅰ<反应ⅡC.c(CO)浓度变小的原因是CO2的生成导致反应Ⅰ平衡逆向移动D.c(HCOOH)可降为0D123456解析:根据图像可知混合体系达平衡后,c(CO2)·c(H2)>c(CO),A正确;根据图像可知,CO浓度达到最大值时表明反应Ⅰ达平衡,此时CO2浓度未达最大值,即反应Ⅱ尚未达平衡状态,说明反应Ⅰ的反应速率大于反应Ⅱ,即活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ,B正确;根据图中CO2和CO浓度变化,即反应Ⅰ和Ⅱ可知,c(CO)浓度变小的原因是CO2的生成导致反应Ⅰ平衡逆向移动,C正确;过程Ⅰ和Ⅱ均为可逆过程,则c(HCOOH)不可能降为0,D错误。1234562.(2024·江苏泰州一模调研)二甲醚和水蒸气制氢气可作为燃料电池的氢能源,发生的主要反应如下:在恒压下,将一定比例的二甲醚和水蒸气混合后,以一定流速通过装有催化剂的反应器,反应相同时间测得的CH3OCH3实际转化率、CO2实际选择性与CO2平衡选择性随温度的变化如图所示。CO2的选择性123456A.曲线a表示CH3OCH3实际转化率随温度的变化B.200℃时,反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ的速率D.一定温度下,若增大压强,CO的平衡产量不变答案:D123456解析:根据常理可知,CO2实际选择性与CO2平衡选择性随温度的变化的走势应该相同,故可知曲线b为CO2实际选择性,则曲线a为CH3OCH3实际转化率。根据上述分析可知曲线a为CH3OCH3实际转化率,A正确;在200

℃时,CO2实际选择性大于其平衡选择性,可知此温度下,反应Ⅱ的速率大于反应Ⅲ,B正确;适当增加

的量,会促进CH3OCH3的转化,还能使反应Ⅱ正向进行,反应Ⅲ逆向进行,从而提高氢气的产率,C正确;增大压强会导致反应Ⅱ平衡逆向移动,从而导致反应Ⅲ逆向移动,CO的平衡产率会减小,D错误。1234563.(双选)(2024·山东济宁二模)一定条件下,

与浓硫酸发生取代反应生成水和单萘磺酸,反应过程和有机物占比随时间变化如图所示:图1图2123456下列说法正确的是(

)A.升高温度,反应Ⅰ的速率增大程度大于反应ⅡB.产物Ⅰ的热稳定性比产物Ⅱ强C.平衡常数的比值D.加催化剂(只催化反应Ⅰ),极值点e可能变为a点CD1234561234564.(2024·江苏盐城一模)CH3OH可作大型船舶的绿色燃料。工业上用CO2制备CH3OH的原理如下:分别在3MPa、5MPa下,将n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的混合气体置于密闭容器中,若仅考虑上述反应,不同温度下反应体系达到平衡时,CO2转化率(α)、产物选择性(S)的变化如图所示。123456D.250℃、5MPa下,n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的混合气体在催化下反应一段时间α(CO2)达到P点的值,延长反应时间α(CO2)可能达到20%答案:B123456解析:气态转化为液态会放出热量,放热反应的焓变小于0,故反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)

ΔH<-49.5

kJ·mol-1,A正确;反应1是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,α(CO2)减小,反应2是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,α(CO2)增大,350

℃后,不同压强下α(CO2)接近相等的原因为制备过程以反应2为主,B错误;由图可知,250

℃、3

MPa下生成CH3OH、CO的选择性(S)均为50%,平衡时CO2的转化率为20%,设n起始(CO2)=1

mol,n起始(H2)=3

mol,则平衡时CO2的转化量为1

mol×20%=0.2

mol,生成n(CH3OH)=n(CO)=0.2

mol×50%=0.1

mol,建立三段式:123456CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)n0/mol

1

3

0

0Δn/mol

0.1

0.3

0.1

0.1n平/mol

0.8

2.6

0.1

0.2

CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)n0/mol

1

3

0

0Δn/mol

0.1

0.1

0.1

0.1n平/mol

0.8

2.6

0.1

0.2123456250

℃、5

MPa下,n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3的混合气体在催化下反应一段时间α(CO2)达到P点的值,由于反应未达到平衡,平衡正向移动,故延长反应时间α(CO2)可能达到20%,D正确。123456123456A.“脱水”反应为吸热反应B.低于225℃时,“腈化”过程